CN109690323A - 液体试样输送方法和试剂芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供给到试剂反应室(5)的液体试样不会流出的试剂芯片。在液体试样滴落在液体试样储存部(2)时，液体试样通过毛细效应而流入流路(4a)。该液体试样从第1流路(4a)通过第2流路(4b)的分支点(Q1)而向排气孔(14a、14b)流入。在该状态下，若使试剂芯片(1)以旋转中心(O)为中心旋转，则由于所发生的离心力，试剂反应室(5a、5b)内的空气与流路内的液体试样互相交换，试样被送入试剂反应室(5a、5b)。试剂反应室(5)在被施加离心力的方向上处于关状态，因此流入的液体试样不会向试剂反应室外流出。

Description

液体试样输送方法和试剂芯片

技术领域

本发明涉及一种试剂芯片，尤其涉及一种利用离心力的液体试样的输送技术。

背景技术

在日本特开2007-278741号公报中公开了使用离心力将液体试样输送到试剂反应室的检查方法。

下面使用图1进行说明。从供给口26供给的液体试样被储存在液体试样储存部23中。在试剂室24中排列有固体试剂30。通过使盘整体旋转，从而沿箭头方向被施加离心力，向试剂室24供给相当于一种固体试剂30的总体分量的液体试样。由此，经由流路27向试剂室24/测定室25输送规定量的液体试样。对反应后的液体试样测定显色反应。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，日本特开2007-278741号公报中记载的方法存在以下问题。

难以进行将目标量的液体试样搬入试剂室24的控制。另外，如果赋予的离心力过大，则液体试样有可能从试剂室24/测定室25向流路29流出。这是因为，存在向试剂室24/测定室25的离心力外侧方向延伸的流路29，并且，在其端部具有气孔29a。

本发明的目的在于，提供不使液体试样从试剂反应室流出而能够将其引导至试剂反应室内的试剂芯片或液体试样输送方法。

用于解决课题手段

(1)本发明的液体试样输送方法利用使下述的试剂芯片旋转而发生的离心力，将从试剂芯片的液体试样储存部搬入到流路的液体试样输送到试剂反应室，其特征在于，所述试剂芯片包括：液体试样储存部，其能够储存从搬入孔搬入的液体试样；试剂反应室，其收纳试剂，用于使所述液体试样与该试剂发生反应；第1流路，其将所述液体试样储存部与所述试剂反应室连结；以及第2流路，其将所述试剂反应室与外部联络空气孔连结，被搬入所述液体试样储存部的液体试样被搬入所述第1流路的中途，由此，在所述试剂反应室和所述第1流路内形成空气的封闭空间的状态下，发生所述封闭空间内的空气与所述液体试样产生交换的程度的离心力，从而向所述试剂反应室内导入所述液体试样，并且将所述封闭空间内的空气从所述空气孔向外部放出。

因此，能够将从上述分支位置到上述试剂反应室的部分形成为封闭空间，并且当通过使上述试剂芯片旋转而产生的离心力超过阈值时，能够将所述封闭空间内的空气与所述液体试样进行交换。

(2)在本发明的液体试样输送方法中，利用流体移动力从所述液体试样储存部向流路搬入所述液体试样。通过该流体移动力，能够将所述液体试样向流路搬入。

(3)在本发明的液体试样输送方法中，所述流体移动力是比通过使所述试剂芯片旋转而发生的封闭空间内的空气与所述液体试样产生交换的程度的离心力小的离心力。因此，仅通过施加两个阶段的离心力，就能够将上述封闭空间内的空气与上述液体试样进行交换。

(4)在本发明的液体试样输送方法中，作为所述液体试样储存部的容量，以利用所述小的离心力达到压力平衡时，液体试样不会到达所述液体试样储存部的液体供给口和所述空气孔的方式来确定各流路的容积。因此，所述液体试样不会从所述液体供给口和所述空气孔中漏出。

(5)在本发明的液体试样输送方法中，所述流路的一部分在中途以向旋转中心O接近的方式倾斜弯折。因此，即使在具有多个所述反应室的情况下，也难以引起在施加有所述第2离心力的状态下的混入状态。

(6)在本发明的液体试样输送方法中，所述流体移动力是毛细作用力。因此，能够以简单的结构将液体试样输送到所述流路。

(7)在本发明的液体试样输送方法中，所述液体试样包含通过离心分离而分离的比重较大的成分，A)所述试剂芯片还包括下述a1)～a5)：a1)蓄积所述液体试样中的比重大的成分的大比重成分蓄积部；a2)将所述液体试样储存部与所述大比重成分蓄积部连结的大比重成分蓄积部用流路；a3)将所述大比重成分蓄积部与外部联络空气孔连结的外部联络空气孔用流路；以及a4)从所述大比重成分蓄积部用流路或所述外部联络空气孔用流路的中途分支的分支流路，a5)所述液体试样储存部、所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路将被搬入所述液体试样储存部的液体试样搬入到所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路，并且由此构成为在所述试剂反应室形成有空气的封闭空间的状态，B)对所述试剂芯片赋予将在被搬入所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路的液体试样中包含的大比重成分向所述大比重成分蓄积部移动的程度的第1离心力，C)此后，对所述试剂芯片赋予比所述第1离心力大的第2离心力，由此将所述封闭空间内的空气与除去了所述大比重成分的液体试样进行交换。

因此，即使所述液体试样含有比重大的成分，也能够不需要事先的分离作业而将不含有比重大的成分的液体试样送入所述试剂反应室。

(8)在本发明的液体试样输送方法中，所述分支流路从所述外部联络空气孔用流路的中途分支，在所述分支流路与所述外部联络空气孔之间还具有液体蓄积部。由此，即使在外部联络空气孔用流路的中途设置有分支流路的情况下，也能够将足够量的液体试样送入所述试剂反应室。

(9)本发明的试剂芯片具有：液体试样储存部，其能够储存从搬入孔搬入的液体试样；试剂反应室，其收纳试剂，用于使所述液体试样与该试剂进行反应；第1流路，其将所述液体试样储存部与所述试剂反应室连结；以及第2流路，其将所述试剂反应室与外部联络空气孔连结，利用由旋转而发生的离心力将从所述液体试样储存部被搬入流路的液体试样输送到所述试剂反应室，该试剂芯片的特征在于，所述第1流路是在不抵抗所述发生的离心力的方向上将所述试剂反应室与所述液体试样储存部连结的形状，所述第2流路从所述试剂反应室的流出方向是所述液体试样不会由于所述发生的离心力而流出的方向，所述第2流路从所述第1流路的中途分支，从该分支位置到所述试剂反应室的所述第2流路与所述第1流路共用。

因此，能够将从上述分支位置到上述试剂反应室的部分形成为封闭空间，并且当通过使上述试剂芯片旋转而产生的离心力超过阈值时，能够将所述封闭空间内的空气与所述液体试样进行交换。

(10)在本发明的试剂芯片中，利用流体移动力从所述液体试样储存部向流路搬入所述液体试样。通过该流体移动力，能够将所述液体试样向流路搬入。

(11)在本发明的试剂芯片中，所述第1流路和所述第2流路是发生毛细作用力的程度的粗细，并且被进行了亲水处理。因此，能够以简单的结构将液体试样输送到所述流路。

(12)在本发明的试剂芯片中，所述外部联络空气孔与所述旋转的中心的距离L1、所述搬入孔与所述旋转的中心的距离L2、所述试剂反应室与所述旋转的中心的距离L3处于以下的关系，L2＜L3且L1＜L3。因此，通过由所述试剂芯片的旋转产生的离心力，能够向所述试剂反应室搬入所述液体试样，并且所述液体试样不会从所述试剂反应室流出。

(13)在本发明的试剂芯片中，所述外部联络空气孔与所述旋转的中心的距离L1和所述搬入孔与所述旋转的中心的距离L2相等。因此，能够防止所述液体试样从所述外部联络空气孔和所述搬入孔流出。

(14)在本发明的试剂芯片中，在所述第2流路与所述第1流路的分支点和所述空气孔之间的所述第2流路中设置有事前试剂反应室，该事前试剂反应室收纳有在从所述液体试样储存部向所述试剂反应室输送所述液体试样之前使所述液体试样进行事前反应的试剂由此，可以进行两个阶段的反应。

(15)在本发明的试剂芯片中，所述事前试剂反应室和所述旋转的中心的距离L4与所述L1～L3的关系满足，L1＜L4＜L3且L2＜L4＜L3。因此，在使该试剂芯片旋转，将搬入到所述液体试样储存部的液体试样搬入到所述第1流路的中途的情况下，能够向所述事前试剂反应室可靠地搬入所述液体试样。

(16)在本发明的试剂芯片中，具有多个所述试剂反应室，并且具有流向各试剂反应室的第1流路。因此，在1个试剂芯片中，能够检测与多种试剂的反应。

(17)在本发明的试剂芯片中，所述空气孔与多个所述试剂反应室对应地设置。因此，能够将所述液体试样可靠地引导至试剂反应室。

(18)在本发明的试剂芯片中，在多个所述试剂反应室中的一部分或全部共用所述空气孔。由此，能够以简单的结构将所述液体试样导入试剂反应室。

(19)在本发明的试剂芯片中，多个所述试剂反应室的配置位置与所述旋转的中心之间的距离相等。因此，可以对各个试剂反应室施加近似相等的离心力。由此，能够减少偏差。

(20)在本发明的试剂芯片中，各所述第2流路是直线，并且这些直线位于将所述旋转的中心与各试剂反应室连结的线上。因此，能够将所述液体试样顺畅地向试剂反应室引导。

(21)在本发明的试剂芯片中，在所述第2流路与所述第1流路的分支点和所述空气孔之间的所述第2流路中设置有事前试剂反应室，该事前试剂反应室收纳有在从所述液体试样储存部向所述试剂反应室输送所述液体试样之前使所述液体试样进行事前反应的试剂。因此，在1个试剂芯片中，能够多次并行地进行两个阶段的反应。

通过参照实施方式和附图，能够进一步明确本发明的特征、其他目的、用途、效果等。

附图说明

图1是表示现有的试剂芯片的概要的俯视图。

图2是表示本发明的试剂芯片1的层叠结构的图。

图3是试剂芯片1的主要部分剖视图。

图4是试剂芯片1的俯视图。

图5是用于说明第1流路的形状的图。

图6是第2实施方式的俯视图。

图7是第3实施方式的俯视图。

图8是表示设置有血细胞/血浆分离部的第5实施方式的图。

图9是表示设置有血细胞储存部的第6实施方式的俯视图。

图10是表示第6实施方式的变形实施方式的俯视图。

图11是表示第7实施方式的变形实施方式的俯视图。

图12是表示成为平衡状态的情况下存在于流路内的液体试样的图。

具体实施方式

1.第1实施方式

图2表示本发明的试剂芯片1的结构。试剂芯片1由具有上片11、隔片20、下片31的3层结构构成。

上片11是厚度188μm的PET膜，具有贯通的检体供给孔13和贯通的排气孔14。试剂反应室形成面15上涂布有试剂。

如图3所示，隔片20在厚度125μm的PET膜21的两侧表面上层叠有双面胶带22、23。双面胶带22、23由厚度2μm的糊层、厚度6μm的作为芯材的PET膜、厚度2μm的糊层这3层构成(未图示)。如图2所示，隔片20通过贯通的冲裁加工而形成有流路用壁24、试剂反应室形成壁25、检体供给室壁26和空气孔形成壁27。

下片31是厚度188μm的PET膜，在试剂反应室形成面35上涂敷有试剂。

通过已经说明的双面胶带22、23，将隔片20、上片11和下片33粘接在一起。

图3表示从图2中的身体供给孔13通过第1流路而到达试剂反应室5的截面。由此，如图3所示，形成反应室5、流路4、检测体供给室2。例如，试剂反应室5由隔片20的试剂反应室形成壁25、上片11和下片33的试剂反应室形成面15、35构成。流路4由隔片20的流路用壁24(参照图2)、上片11和下片33的平面形成。检体供给室2由检体供给室壁26(参照图2)和下片33的平面形成。

另外，上片11和下片33的与隔片20接触的面被进行了亲水处理。流路4以产生毛细作用力的程度的宽度构成。

各片材的厚度并不限定于上述厚度。

另外，在本实施方式中，对试剂反应室为2个且涂敷有不同的试剂的情况进行说明，但该试剂反应室的个数可为任意。

另外，在图3中未示出空气孔，但由空气孔形成壁27和排气孔14构成外部联络空气孔。但是，并不限定于此，也可以仅由排气孔14构成外部联络空气孔。

使用图4对流路的形状和试剂反应室5的关系进行说明。

在本实施方式中，流路由连结检体供给室2和试剂反应室5的第1流路4a、以及连结空气孔14a和试剂反应室5a的第2流路构成。在本实施方式中，第1流路4a为弯曲形，第2流路4b为直线状，从两者的交点Q1到试剂反应室5a的范围内两者被共用。另外，具有从交点Q1通过交点Q2向试剂反应室5b引导液体试样的第1流路4c和直线状的第2流路4d。从两者的交点Q2到试剂反应室5b的范围内的第1流路4c和直线状的第2流路4d被共用。

下面对该试剂芯片1与旋转的中心O的关系进行说明。空气孔14与旋转中心O的距离L1、检体供给孔13与旋转中心O的距离L2、试剂反应室5与旋转中心O的距离L3存在L1＜L2＜L3的关系。

另外，第1流路4a成为在不抵抗所述发生的离心力的方向上将试剂反应室5与液体试样储存部2连结的形状。所谓在不抵抗所述离心力的方向上连结试剂反应室5和液体试样储存部2，指的是如图5所示，定义通过向试剂反应室5流入的流路4a和试剂反应室5的交点P且以旋转的中心O为中心的假想圆S1，从该假想圆S1的内侧进入试剂反应室5的情况。由此，即使施加了离心力，也能够顺畅地向试剂反应室5导入液体试样。

另外，第2流路4b的从试剂反应室5的流出方向是所述液体试样不会由于所述发生的离心力而流出的方向。这样，通过在液体试样不从试剂反应室5流出的方向上设置第2流路4b，从而如后所述，能够在不使液体试样流出的情况下，交换试剂反应室内的空气和液体试样。

另外，在本实施方式中，从第1流路4a和第2流路4b的交点Q1到试剂反应室5a的范围内共用第1流路4a和第2流路4b。因此，当液体试样越过交点Q1而流入时，试剂反应室5成为关闭结构。由此，液体试样由于所存在的空气而不能流入试剂反应室5。

这样，通过将从交点Q1到试剂反应室5a的流路和试剂反应室5a形成为封闭空间，从而仅凭毛细管力，就能够使得液体试样不会流入试剂反应室5。

由于试剂芯片1的上片11是PET薄膜，因而能够透视观察到形成在隔片20上的流路等。

下面对试剂芯片1的使用方法进行说明。

当向液体试样贮存部2滴下液体试样时，作为检体的液体试样会通过毛细管作用而流入流路4a。当液体试样从第1流路4a到达第2流路4b的分支点Q1时，试剂反应室5a成为关闭结构，因此，由于所存在的空气而使得液体试样不能进一步流入。因此，液体试样从分支点Q1向排气孔14a流入。另外，液体试样从第1流路4c流入第2流路4d的分支点Q2。当液体试样到达第1分支点Q2时，试剂反应室5b成为关闭结构，由于所存在的空气，液体试样不能进一步流入。因此，液体试样从分支点Q2向排气孔14b流入。

另外，在液体试样的量较少的情况下，将在中途停止。

然后，使试剂芯片1以旋转中心O为中心旋转。在本实施方式中，从旋转中心到试剂反应室的距离为40mm，因此以3000RPM旋转1分钟。由此而产生离心力，通过该离心力，试剂反应室5a、5b内的空气和流路内的液体试样发生交换，液体试样被搬入试剂反应室5a、5b。

当向试剂反应室5a、5b搬入液体试样时，与以往同样地检测试剂反应室5a、5b中的显色反应等即可。

在本实施方式中，仅凭毛细作用力不能向试剂反应室5a、5b搬入液体试样。这是因为，试剂反应室5a、5b为关闭结构，且存在空气。因此，还能够进行反应时间的控制。

这样，在本实施方式中，第2流路4b的从试剂反应室5的流出方向被设置为所述液体试样不会由于所述发生的离心力而流出的方向。即，试剂反应室5在离心力作用的方向上处于关闭状态，因此流入的液体试样不会向试剂反应室外流出。由此，在更换试剂反应室5内空气和液体试样时，液体试样不会从试剂反应室5流出。

在本实施方式中，如图4所示，流路以旋转中心O为中心而配置成放射状或圆周状。由此，即使是存在多个试剂反应室的情况下，也能够对各试剂反应室施加更均等的力。

2.第2实施方式

图6示出了作为具有事前试剂反应室的实施方式的试剂芯片70。在试剂芯片70中，除了事前试剂反应室以外都与第1实施方式相同。如图6A所示，试剂芯片70与第1实施方式的不同之处在于，在试剂反应室5a与排气孔14a之间形成有事前试剂反应室18a，并且在试剂反应室5b与排气孔14b之间形成有事前试剂反应室18a。

如图6B所示，事前试剂反应室18a、18b的截面结构与试剂反应室5a、5b相同。即，在上片11的事前试剂反应室形成面75上涂敷有试剂，隔片20通过贯通的冲压加工而形成有事前试剂反应室形成壁76，在下片31的试剂反应室形成面77上涂敷有试剂。

关于试剂芯片70的使用方法，与第1实施方式大致相同。当向液体试样贮存部2滴下液体试样时，液体试样会利用毛细管作用而通过流路4a流入。同样，由于液体试样的流入，试剂反应室5a成为关闭结构，因此液体试样由于所存在的空气而不能流入试剂反应室5a。液体试样从第1流路4a而由第2流路4b的分支点Q1、Q2向排气孔14a、14b流入。由此，液体试样流入到事前试剂反应室18a、18b中。在事前试剂反应室18a、18b中，使反应发生必要的时间后，与第1实施方式同样地使试剂芯片70旋转，赋予离心力。由此，存在于事前试剂反应室18a、18b中的液体试样被搬入试剂反应室5a、5b。

这样，在进行了第1反应后，还能够进行对于需要进行第2反应的两个阶段的反应的检测。例如可举出存在于试样中的干扰物质的除去反应、以两个阶段进行的检测反应的第1阶段的反应等。

在设置这样的事前试剂反应室的情况下，优选在分别设置排气孔的同时，在连结中心O和各试剂反应室的放射方向上配置排气孔、事前试剂反应室、试剂反应室。

这样，在试剂芯片70中，能够利用毛细作用力将液体试样输送到事前试剂反应室，利用离心力将液体试样输送到试剂反应室。即，向事前试剂反应室搬入的方法与从事前试剂反应室向试剂反应室搬入的方法不同，从而还能够对事前试剂反应室中的反应和试剂反应室中的反应简便地进行各自的时间管理。

3.第3实施方式

图7表示试剂芯片100。在试剂芯片100中，设置有作为第2实施方式说明的事前试剂反应室的试剂反应室和未设置事前试剂反应室的试剂反应室配置在将中心O与各试剂反应室不规则地连结的放射线上。

滴落到液体试样储存部2中的液体试样通过毛细效应而流入圆弧状的流路104a。各试剂反应室105成为关闭结构，因而由于所存在的空气，液体试样不能流入。因此，液体试样在流路104a中行进。一部分从分支点Q100a向排气孔114a流入。另外，另一部分进一步在流路104a中行进，一部分从分支点Q100b向排气孔114b流入。由此，液体试样流入到事前试剂反应室118b中。此后同样地，液体试样流入到事前试剂反应室中。另外，在图7中，对液体试样在流路104a中向箭头α方向流入的情况进行了说明，但液体试样也向箭头α的相反方向流入。

然后，当使试剂芯片1以旋转中心O为中心旋转时，与第2实施方式同样地，流路内和事前试剂反应室内的液体试样流入试剂反应室内。

在本实施方式中，为了轻量化而将试剂芯片100的中央部形成为贯通孔，然而也可以任意形成。

4.第4实施方式

在上述各实施方式中，对通过毛细效应实现向液体试样储存部滴下的液体试样从第1流路越过与第2流路的分支点的情况进行了说明，而关于这种到达分支点的流入，也可以使用毛细作用力以外的力。例如，通过进行比第1实施方式中的产生将试剂反应室内的空气和液体试样交换的程度的离心力的旋转弱的旋转，从而能够对液体试样施加从第1流路越过与第2流路的分支点的力。这样，通过施加具有流路的行进方向的矢量的力，能够使试剂反应室成为关闭状态。

例如，在第1实施方式中，为了产生更换试剂反应室内的空气和液体试样的程度的离心力，以3000RPM旋转1分钟，然而以其一半左右的1500RPM旋转即可。这些情况也会因液体试样的粘度不同而不同。

另外，关于到达上述分支的搬入，除了旋转以外，只要施加某种力即可，例如，也可以是由空气产生的压力等。

另外，作为第1阶段，在使用所述较弱的离心力且使用事前试剂反应室的情况下，关于事前试剂反应室的位置，优选将其距离中心的距离L4配置为与L1、L2、L3具备下述关系。

L1＜L2＜L4＜L3。

这是因为，与检体供给孔13相比，事前试剂反应室距离中心较远而更容易向事前试剂反应室搬入液体试样。

在采用该事前试剂反应室的情况下，与使用毛细效应的情况相比，能够积极地控制向事前试剂反应室的搬入，因此具有能够控制在事前试剂反应室中的反应时间的优点。

另外，在该实施方式中，由于不使用毛细效应，因此如果对上片11和下片33的与隔片20接触的面进行亲水处理，则会产生毛细效应，因此不进行这样的亲水处理，或者另外进行疏水处理即可。

另外，也可以在使用毛细效应的同时一并使用上述的较弱旋转。

5.第5实施方式

也可以将图8所示的血细胞/血浆分离部81设置在检体供给孔13上。由此，如下所述，可以应用全血试样。

血细胞/血浆分离部81中设有血细胞捕捉膜84。作为血细胞捕捉膜，可以使用由聚砜或聚醚砜材料形成的非对称性的多孔性膜、以及由聚酯或聚碳酸酯材料形成的轨道蚀刻加工膜等，它们的孔径均优选为1.0μm以下。

下面对血细胞/血浆分离部81的使用方法进行说明。向血细胞/血浆分离部81的全血滴下区域滴落适量的全血，进行离心操作。由此，所供给的全血越过血细胞捕捉膜84而到达血细胞储存区域85。血细胞在离心力的作用下停留在血细胞储存区域85，而血浆成分扩散到血细胞捕捉膜84上，通过离心力的垂直方向的矢量成分而通过血细胞捕捉膜84流入检体供给孔13。

通过控制滴下的全血量和血细胞储存区域的容积，能够有效地降低存在于血细胞捕捉膜84上的血液中的血细胞成分量，从而减少由血细胞捕捉膜84捕捉的血细胞造成的堵塞。

由于全血量的约1/2是血细胞成分，因此只要以成为血细胞储存区域的滴下全血量的约1/2的容积的方式来确定血细胞储存区域的形状即可。

通过安装该血细胞/血浆分离部81，能够使滴落到分析元件上的试样对应于全血。

6.第6实施方式

在第5实施方式中，将血细胞/血浆分离部81设置在检测体供给孔13上，但并不限定于此，如图9所示，也可以设置在流路的中途，并且使用离心力进行分离。

以下，对试剂芯片150进行说明。试剂芯片150的截面结构与图3所示的试剂芯片1相同。其与试剂芯片1的不同点在于，如图9所示，在流路的中途设置有作为大比重成分蓄积部的血细胞储存部85。截面形状是相同的。血细胞储存部85与试剂芯片1同样地通过对图中的隔片20进行贯通的冲裁加工而形成血细胞储存部用壁，并通过上片22和下片33的平面形成。

下面对试剂芯片150的使用方法进行说明。向检体供给孔152滴下作为液体试样的全血试样。该全血试样通过毛细效应而流入作为大比重成分蓄积部用流路的主流路154a。当全血试样从主流路154a到达分支流路154b的分支点Q10时，反应部160成为关闭结构，因此由于所存在的空气而使得全血试样不能进一步流入。因此，全血试样从分支点Q10向血细胞蓄积部158流入，进而在血细胞蓄积部158中通过并在作为外部联络空气孔用流路的主流路154C中通过而到达排气孔14。

在该状态下，以旋转中心O为中心，施加使血浆和血细胞分离的程度的离心力(以下称为第1离心力)。由于分离出的血细胞与血浆相比比重较大，因此通过所述离心力而被收集到血细胞储存部158中。

在本实施方式中，相对于包含从检体供给孔到排气孔的范围内的主流路154a、154c和血细胞储存部158的总容积，使血细胞储存部158的容积为60％。这是由于血细胞成分为全血量的30～60％的范围，即使最大时也将其全部的量收纳在血细胞储存部158中。例如，在所述总容积为3CC的情况下，将血细胞储存部158的容积设定为1.8CC即可。

由此，离心操作后的主流路154a、154c和检体供给孔152成为仅存在血浆成分的状态。而且，直接以比第1离心力大的离心力旋转。由此，与第1实施方式同样地，反应部160内的空气和流路内的血浆成分进行交换，血浆成分被搬入反应部160。反应部160中的显色反应等与第1实施方式相同，因此省略说明。

这样，利用第1离心力将血浆成分收集到血细胞储存部158中，并进一步施加较强的G，从而能够将主流路和检体供给孔的血浆成分向作为封闭空间的分支流路和反应部160导入。

在本实施方式中，使反应室160的位置位于检体供给孔152与血细胞储存部158之间。即，在设置了空气孔14与旋转中心O的距离L1、检体供给孔152与旋转中心O的距离L2、试剂反应室5与旋转中心O的距离L3、血细胞储存部158与旋转中心O的距离L5时，L1＜L3＜L5且L2＜L3＜L5。但是并不限定于此，也可以是L1＜L5且L2＜L3＜L5。

在上述实施方式中，作为所述液体试样，对将血细胞成分和血浆成分进行分离的情况进行了说明，但不限于此，只要是含有比重大的成分的液体试样，则可以适用任意情况。

在该实施方式中，对在检体供给孔152与血细胞储存部158之间的主流路154a中设置分支流路154b和反应部160的情况进行了说明，然而也可以在排气孔14与血细胞储存部158之间的主流路154c中设置分支流路154b和反应部160。在这种情况下，如图10所示，也可以进一步设置液体蓄积部161。这是因为，若在主流路154c中设置分支流路154b和反应部160，则送入反应室160的液体的量有可能不足。

另外，在图9、图10的实施方式中，仅在主流路154a和主流路154c中的一方设置了分支流路154b和反应室160，然而也可以在主流路154a和主流路154c中分别设置分支流路154b和反应室160。由此，能够对不同的试剂反应进行集中检查。

7.第7实施方式

图11示出试剂芯片170。在图6所示的实施方式中，从2个试剂反应室的单侧导入检体，而试剂芯片170从中央向左右分支，并且流路形成为一部分倾斜。

以下进行具体说明。对于对应的部位，标注与试剂芯片50相同的标号。

在试剂芯片170中，将流路由连结检体供给室2和试剂反应室5的第1流路4a、以及连结空气孔14a和试剂反应室5a的第2流路4b构成。

在本实施方式中，第一流路4a在交点Q1处左右分离，在中途以朝向旋转中心O接近的方式倾斜地弯折。第2流路4b为直线状，与上述各实施方式同样地，从两者的交点Q1到试剂反应室5a的范围内两者被共用。在第2流路4b的交点Q1和空气孔14a之间设置有事前试剂反应室18a。这种情况对于从交点Q0起相反侧的流路也是同样的。

另外，试剂芯片170如第4实施方式所示，使用第1离心力将检体导入事前试剂反应室18a、18b，因而流路被进行疏水处理。

下面对试剂芯片170的使用方法进行说明。

当在检体供给室2的开口部2a中积存液体试样时，在检体供给室2中积存液体试样。这是因为，上片11和下片33的与隔片20接触的面与第4实施方式同样地不进行亲水处理，或者另外进行疏水处理。

在该状态下，使试剂芯片170旋转，与第4实施方式同样地产生第1离心力。由此，液体试样朝向点Q0方向在第1流路4a中行进。液体样品在点Q0处分成两部分，并在行进到点Q1时向事前试剂反应室18a前进。这是因为，通过前进到点Q1，反应室5a成为关闭状态，并且，在事前试剂反应室18a的前面存在空气孔14a。关于相反侧也同样地，当行进到点Q2时，向事前试剂反应室18b前进。从而与事前试剂反应室18a、18b的试剂产生第1反应。

在该状态下，经过规定时间后，如果提高试剂芯片170的旋转速度，则会对液体试样施加比第2离心力大的第1离心力。由此，与上述各实施方式同样地，与事前试剂反应室18a的试剂进行了第1反应的液体试样和反应室5a的空气进行交换。进行了第1反应的液体试样在反应室5a中发生第2反应。

与事前试剂反应室18b的试剂进行了反应的液体试样也同样被搬入反应室5b内，与反应室5b的试剂发生反应。之后，在经过规定时间后，与上述各实施方式同样地检测显色反应等即可。

在该实施方式中，流路4a在中途以朝向旋转中心O接近的方式倾斜地弯折是基于以下的理由。试剂芯片170的事前反应室18a、18b分别涂敷有与试剂反应室5a、5b对应的试剂。因此，产生在事前反应室18a中反应的液体试样被搬入反应室5b的混入状态是不理想的。另外，在事前反应室18b中反应的液体试样混入到反应室5a中同样是不理想的。

在试剂芯片170中，由于以朝向旋转中心O接近的方式倾斜地弯折，因此在施加了所述第2离心力的状态下，难以引起所述混入状态。

另外，在该试剂芯片170中，也可以省略事前试剂反应室18a、18b。此时，可通过不产生第1离心力而产生上述第2离心力的方式使试剂芯片170旋转即可。由此，积存在检体供给室2中的液体试样被搬入反应室5a、5b。

在上述各实施方式中，空气孔14与旋转中心O之间的距离L1、检体供给孔13与旋转中心O之间的距离L2满足L1＜L2。这是因为，在液体试样的量超过规定量的情况下，可能产生如下问题。以下进行说明。

在上述各实施方式中，都是在暂时使试剂反应室成为关闭结构后，为了将存在于流路或事前试剂反应室中的液体试样搬入试剂反应室而使用了离心力。因此，如果将超过上述规定量的液体试样提供给检体供给室，则在施加了上述离心力的情况下，液体试样有可能从空气孔漏出。这是因为，在试剂反应室为关闭结构的状态下，若使试剂芯片以点O为中心旋转，则由于产生的离心力，供给部的被检体和空气孔的检体相对于旋转中心O而欲成为相同的距离。

如果L1＜L2，则在施加上述离心力的情况下，液体试样不会从空气孔泄漏，但液体试样有可能从检体供给室的检体供给孔泄漏。为了防止这种情况，构成为L1＝L2即可。

以下进行整理。

在通过毛细效应向流路搬入液体试样的实施方式中，供给到检体供给室的液体试样通过毛细效应而向流路供给。在该情况下，如果没有超过预先设定的规定量来供给液体试样，则无论是L1＜L2还是L1＞L2都没有特别的问题。与此相对，在有可能无法遵守上述规定量的情况下，如果预先设为L1＝L2，则液体试样不会从空气孔和检体供给孔中泄漏。

与此相对，在利用离心力向流路搬入液体试样的实施方式中，即使向检体供给室供给液体试样，液体试样也会滞留在该区域。这是由于流路进行了疏水处理(或未进行亲水处理)的缘故。在该状态下，通过以在施加了离心力而构成了封闭空间的状态下也不会到达空气孔和检体供给孔的方式来规定检体供给室的容积和流路的体积，从而能够与距离L1、L2无关地防止液体试样从空气孔和检体供给孔中漏出。

作为检体供给室的容量，只要是施加离心力的结果为达到压力平衡时的“供给部和与其相连的流路”+“空气孔和与其相连的流路”的总容积＞供给部的容积即可。下面使用图12对该关系进行说明。

图12A是向检体供给室供给了液体试样的状态。图12B是施加离心力而达到压力平衡的状态。在该状态下，以液体试样不会到达液体供给口和空气孔的方式来确定“供给部和与其相连的流路”+“空气孔和与其相连的流路”的总容积即可。

在本实施方式中，对于第1流路4a和第2流路4b，说明了从两者的交点Q1到试剂反应室5a的范围内将两者共用的情况，然而也可以将从检体供给室2到交点Q1、以及从检体供给室2到交点Q2作为第1流路，将从交点Q1到试剂反应室5a、以及从交点Q2到试剂反应室5b作为试剂反应室流入流路来理解。

这种情况对于图6的试剂芯片70也是同样的。

下面对使液体试样从检体供给室移动到流路的流体移动力进行说明。在第1实施方式中，采用毛细作用力作为流体移动力，但在第4实施方式中采用弱离心力。然而并不限定于此，例如也可以施加空气的压力。

8.其他实施方式

在上述实施方式中，第1流路的形状为弯曲形，但只要是在不抵抗产生的离心力的方向上流入试剂反应室5的形状，则该形状可为任意。

另外，在第1实施方式中，对第1流路4a为弯曲形、第1流路4c为从交点Q1起大致直线行进的形状的情况进行了说明，然而也可以将从检体供给室2到交点Q2的部分作为共同流路，将从交点Q1到试剂反应室5a、以及从交点Q2到试剂反应室5b的部分作为试剂反应室流入流路来理解。

另外，在上述实施方式中，对于流路以旋转中心O为中心呈放射状或圆周状配置的情况进行了说明，但流路也可以由直线构成。

另外，在上述实施方式中，在设置多个事前试剂反应室的情况下，使从第1流路和第2流路的分支点到事前试剂反应室的距离彼此相等。但是，也可以构成为，越是远离检体供给孔的事前试剂反应室，则越缩短从第1流路和第2流路的分支点到事前试剂反应室的距离。由此，可以稍微抑制事前试剂反应室中的反应时间的偏差。

在实施方式中，以与试剂反应室5a、5b对应的方式设置了排气孔。因此，能够更可靠地使各试剂反应室内的空气和液体试样进行交换。

但是，并不限定于此，也可以在多个试剂反应室中共用排气孔。

在上述实施方式中，空气孔14与旋转中心O的距离L1、检体供给孔13与旋转中心O的距离L2、试剂反应室5与旋转中心O的距离L3存在L1＜L2＜L3的关系，然而也可以是L1＜L2且L1＜L3。

在上述实施方式中，各试剂反应室以距离上述旋转中心的距离相等的方式配置。但是，并不限定于此。

在上述实施方式中，对由3个片材构成试剂芯片的情况进行了说明。这是因为，通过冲裁形成隔片20在制造方面较为简单。因此，在没有这样的要求的情况下，也可以不由3个片材构成。

下面对流路的容积进行说明。流入第1流路4a和第2流路4b的液体试样通过产生的离心力而被导入试剂反应室5。因此，在确定试剂反应室5的容积时，以确定所述流路的总容积的方式进行设计即可。例如，通过设计成两者相等，从而仅通过向供给口滴下所需最小限度的试样，就能够进行目标检测。

另外，如果将试剂反应室配置在自旋转中心起的圆周上，则能够均等地向各试剂反应室导入液体试样，因此能够扩大试剂芯片的大小，通过设置多个试剂反应室而能够测定多个项目。

另外，在上述实施方式中，将流路形成为放射状或圆周状，但并不限定于此，例如，也可以用直线构成一部分或全部。

在上文中，以优选的实施方式对本发明进行了说明，但该内容并非用于限定本发明，而是为了进行说明而使用的，在不脱离本发明的范围和主旨的情况下，可以在所附权利要求书的范围内进行改变。

标号说明

1：试剂芯片；2：检体供给室；4：流路；4a：第1流路；4b：第2流路；14：排气孔；18：事前试剂反应室。

Claims (21)

1.一种液体试样输送方法，利用使下述的试剂芯片旋转而发生的离心力，将从试剂芯片的液体试样储存部搬入到流路的液体试样输送到试剂反应室，其特征在于，

所述试剂芯片包括：

液体试样储存部，其能够储存从搬入孔搬入的液体试样；

试剂反应室，其收纳试剂，用于使所述液体试样与该试剂发生反应；

第1流路，其将所述液体试样储存部与所述试剂反应室连结；以及

第2流路，其将所述试剂反应室与外部联络空气孔连结，

被搬入所述液体试样储存部的液体试样被搬入所述第1流路的中途，由此，在所述试剂反应室和所述第1流路内形成空气的封闭空间的状态下，发生所述封闭空间内的空气与所述液体试样产生交换的程度的离心力，从而向所述试剂反应室内导入所述液体试样，并且将所述封闭空间内的空气从所述空气孔向外部放出。

2.根据权利要求1所述的液体试样输送方法，其特征在于，

利用流体移动力从所述液体试样储存部向流路搬入所述液体试样。

3.根据权利要求2所述的液体试样输送方法，其特征在于，

所述流体移动力是比通过使所述试剂芯片旋转而发生的封闭空间内的空气与所述液体试样产生交换的程度的离心力小的离心力。

4.根据权利要求3所述的液体试样输送方法，其特征在于，

作为所述液体试样储存部的容量，以利用所述小的离心力达到压力平衡时，液体试样不会到达所述液体试样储存部的液体供给口和所述空气孔的方式来确定各流路的容积。

5.根据权利要求4所述的液体试样输送方法，其特征在于，

所述流路的一部分在中途以向旋转中心O接近的方式倾斜弯折。

6.根据权利要求2所述的液体试样输送方法，其特征在于，

所述流体移动力是毛细作用力。

7.根据权利要求6所述的液体试样输送方法，其特征在于，

所述液体试样包含通过离心分离而分离的比重较大的成分，

A)所述试剂芯片还包括下述a1)～a5)：

a1)蓄积所述液体试样中的比重大的成分的大比重成分蓄积部；

a2)将所述液体试样储存部与所述大比重成分蓄积部连结的大比重成分蓄积部用流路；

a3)将所述大比重成分蓄积部与外部联络空气孔连结的外部联络空气孔用流路；以及

a4)从所述大比重成分蓄积部用流路或所述外部联络空气孔用流路的中途分支的分支流路，

a5)所述液体试样储存部、所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路将被搬入所述液体试样储存部的液体试样搬入到所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路，并且由此构成为在所述试剂反应室形成有空气的封闭空间的状态，

B)对所述试剂芯片赋予将在被搬入所述大比重成分蓄积部用流路、所述大比重成分蓄积部和所述外部联络空气孔用流路的液体试样中包含的大比重成分向所述大比重成分蓄积部移动的程度的第1离心力，

C)此后，对所述试剂芯片赋予比所述第1离心力大的第2离心力，由此将所述封闭空间内的空气与除去了所述大比重成分的液体试样进行交换。

8.根据权利要求7所述的液体试样输送方法，其特征在于，

所述分支流路从所述外部联络空气孔用流路的中途分支，

在所述分支流路与所述外部联络空气孔之间还具有液体蓄积部。

9.一种试剂芯片，其具有：

液体试样储存部，其能够储存从搬入孔搬入的液体试样；

试剂反应室，其收纳试剂，用于使所述液体试样与该试剂进行反应；

第1流路，其将所述液体试样储存部与所述试剂反应室连结；以及

第2流路，其将所述试剂反应室与外部联络空气孔连结，

利用由旋转而发生的离心力将从所述液体试样储存部被搬入流路的液体试样输送到所述试剂反应室，该试剂芯片的特征在于，

所述第1流路是在不抵抗所述发生的离心力的方向上将所述试剂反应室与所述液体试样储存部连结的形状，

所述第2流路从所述试剂反应室的流出方向是所述液体试样不会由于所述发生的离心力而流出的方向，

所述第2流路从所述第1流路的中途分支，从该分支位置到所述试剂反应室的所述第2流路与所述第1流路共用。

10.根据权利要求9所述的试剂芯片，其特征在于，

利用流体移动力从所述液体试样储存部向流路搬入所述液体试样。

11.根据权利要求10所述的试剂芯片，其特征在于，

所述第1流路和所述第2流路是发生毛细作用力的程度的粗细，并且被进行了亲水处理。

12.根据权利要求11所述的试剂芯片，其特征在于，

所述外部联络空气孔与所述旋转的中心的距离L1、所述搬入孔与所述旋转的中心的距离L2、所述试剂反应室与所述旋转的中心的距离L3处于以下的关系，

L2＜L3且L1＜L3。

13.根据权利要求11所述的试剂芯片，其特征在于，

所述外部联络空气孔与所述旋转的中心的距离L1和所述搬入孔与所述旋转的中心的距离L2相等。

14.根据权利要求9至13中的任意一项所述的试剂芯片，其特征在于，

在所述第2流路与所述第1流路的分支点和所述空气孔之间的所述第2流路中设置有事前试剂反应室，该事前试剂反应室收纳有在从所述液体试样储存部向所述试剂反应室输送所述液体试样之前使所述液体试样进行事前反应的试剂。

15.根据权利要求14所述的试剂芯片，其特征在于，

所述事前试剂反应室和所述旋转的中心的距离L4与所述L1～L3的关系满足，

L1＜L4＜L3且L2＜L4＜L3。

16.根据权利要求9至15中的任意一项所述的试剂芯片，其特征在于，

具有多个所述试剂反应室，并且具有流向各试剂反应室的第1流路。

17.根据权利要求16所述的试剂芯片，其特征在于，

所述空气孔与多个所述试剂反应室对应地设置。

18.根据权利要求17所述的试剂芯片，其特征在于，

在多个所述试剂反应室中的一部分或全部共用所述空气孔。

19.根据权利要求16所述的试剂芯片，其特征在于，

多个所述试剂反应室的配置位置与所述旋转的中心之间的距离相等。

20.根据权利要求16至19中的任意一项所述的试剂芯片，其特征在于，

各所述第2流路是直线，并且这些直线位于将所述旋转的中心与各试剂反应室连结的线上。

21.根据权利要求20所述的试剂芯片，其特征在于，

在所述第2流路与所述第1流路的分支点和所述空气孔之间的所述第2流路中设置有事前试剂反应室，该事前试剂反应室收纳有在从所述液体试样储存部向所述试剂反应室输送所述液体试样之前使所述液体试样进行事前反应的试剂。