CN1650173B - 分析用具、使用分析用具的试样分析方法及分析装置、和分析用具的开口形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在分析用具中使试样或试剂等移动成份进行移动的技术。在本发明的试样分析方法中，包括：在分析用具(Y1)中、使移动成份从液导入口(61)移动到流路(51)中的第一目的部(511)的第一移动步骤；和，使移动成份从第一目的部(511)移动到流路(51)中的第二目的部(512)的第二移动步骤。作为分析用具(Y1)来说，使用了还包括从第一目的部(511)分出的分支流路和用来排出该分支流路内部气体的第一开口部的分析用具。第一移动步骤是通过使分支流路内部经过第一开口部成为与外部相连通的状态来进行的。而第二移动步骤是通过在与第二目的部(512)相比的移动成份流动方向的下游设置用来使流路内部与外部相连通的第二开口部来进行的。

Description

分析用具、使用分析用具的试样分析方法及分析装置、和分析用具的开口形成方法
技术领域
本发明涉及在分析用具中使试样或试剂等移动成份进行移动的技术。
背景技术
作为分析试样的方法，是通过光学方法对例如试样和试剂反应时的反应液进行分析的方法。在通过这样的方法进行试样分析的情况下，利用了提供反应场所的分析用具。而在对微量的试剂进行分析的情况下，作为分析用具，利用了形成微细的流路的所谓微型器件。
作为微型器件的一个例子，有如在图45中所述的器件。在该图中所示的微型器件9A中，设定了在流路90A的途中保持试剂91A的反应部92A，其结构使得从试样导入口93A导入的试样进行移动，供给至反应部92A。流路90A具有矩形的剖面，该矩形剖面的宽度尺寸和深度尺寸，分别取例如10～500μm和5～500μm。在反应部92A中，供给的试样与试剂91A进行反应。如图所示，设有脱除空气孔94A，利用毛细管现象，使试样从试样导入口93A向反应部92A移动。
也能够通过在微型器件中装入微型泵或阀门等实现试样从试样导入口93A向反应部92A的移动(参照例如日本国特开2002-219697号公报、日本国特开2002-322099号公报以及微量化学分析系统(μTAS)调查专门委员会编的《微量化学分析系统(μTAS)的技术动向》，日本国电气学会技术报告书第812号，电气学会，2000年12月15日，p.64～68)。
在试样和试剂91A进行反应并同时使试样向反应部92A移动的结构中，有时需要控制从将试样导入试样导入口93A到该试样到达反应部92A的时间，即对反应的开始进行定时。例如，在以试样被导入试样导入口93A的时间作为基准，从该定时经过一定时间后利用反应部92A进行分析的情况下，每次进行测定时，从试样导入口93A到反应部92A的移动时间必须是一定的。
另外，如图46所示，也有形成多个反应部92B、能够进行多个项目的测定的微型器件9B(参照日本国特开平10-2875号公报)。在如图所示的微型器件9B中，多个反应部92B与一个试样导入口93B相连。因此，为了在各反应部92B的反应开始定时成为一样的，也需要使移动成份从试样导入口93B到移动至各反应部的时间成为一样的。
这样的移动时间(反应开始定时)的控制，在装入微型泵或阀门的微型器件中，控制从试样导入口到反应部的移动时间是比较容易的。但是，由于需要形成微型泵或阀门等的复杂工序，在制造成本上是不利的。因此，在构成一次性的微型器件的情况下，将微型器件制成高价的器件不是实用的。与此相反，利用毛细管现象的微型器件，制造简单，在制造成本上是有利的，但要控制上述移动时间则是困难的。这就是说，根据流路尺寸的误差在移动时间上会产生相应的误差，从试样导入口到反应部的距离越大，该移动时间的误差就越显著。
作为分析用具，也有如在本申请的图47和图48中所示那样的用具(例如，日本国特开平8-114539号公报)。该图中所示的分析用具9C，具有试样处理室95Ca、95Cb、测光室92Ca、92Cb和废液槽96C，它们通过流路90Ca～90Cd相互连接。在试样处理室95Ca、95Cb中，在其内部保持着试剂91Ca、91Cb，试样处理室95Ca连接着试样受液口97C。废液槽96C连接着泵连接口98C。在该分析用具9C中，从试样受液口97C导入的试样，在试样处理室95Ca中与试剂91Ca进行反应，然后利用泵的吸引力，依次运送至测光室92Ca和试样处理室95Cb。进入到试样处理室95Cb的试样，与在该试样处理室95Cb中的试剂91Cb进行反应，然后依次运送至测光室92Cb和废液槽96C。
有关通过泵的吸引力使试样移动的技术，也记载在例如日本国特开平09-196920中。
在与泵相连接使试样移动的方法中，由于例如泵的脉动，对移动时间(反应开始的定时)也未必就很容易。特别是在如微型器件那样，剖面的尺寸比较小的情况下，对移动时间进行控制就更加困难。
在分析用具9C中，试样受液口97C和泵连接口98C都处于开放状态。因此，根据试剂91Ca、91Cb的种类不同，担心试样91Ca、91Cb会曝露在水分等当中。为了对这种不良情形进行抑制，可以将试样受液口97C和泵连接口98C闭合，然后在进行分析时再打开试样受液口97C或泵连接口98C。但是，还没有找到通过简单的结构，很廉价地打开试样受液口97C或泵连接口98C的技术。据认为并不仅限于打开试样受液口97C或泵连接口98C的情况，也需要在进行分析时将其他部位从关闭状态变到开放状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分析用具，其结构是使试样或试剂等移动成份进行移动的结构，在该分析用具中，利用在成本上有利的简单结构，能够以成为目的的定时将移动成份供给到目的部分。
本发明的其它的目的是，对于分析用具，能够廉价而简单地形成开口。
本发明的第一方面是提供一种试样分析方法，它是使用具有使从液导入口导入的移动成份行进的1个以上的流路的分析用具来进行试样分析的方法，它包括：使上述移动成份从上述液导入口移动到上述流路中的第一目的部的第一移动步骤；和，使上述移动成份从上述第一目的部移动到第二目的部的第二移动步骤；其特征在于：作为上述分析用具，使用了还包括从上述第一目的部分出的分支流路和用来排出该分支流路内部气体的第一开口部的分析用具，上述第一移动步骤，是通过使上述分支流路的内部、经上述第一开口部而成为与外部相连通的状态来进行的，上述第二移动步骤，是通过在与上述第二目的部相比的移动成份流动方向的下游处设置使上述流路内部与外部相连通的第二开口部来进行的。
在此，在本发明中，所谓“移动成份”，指的是由于毛细管现象而在流路中移动的成份，是根据分析用具的结构不同而特定的成份，是包括例如试样、试剂或用来使它们移动的载液的概念。
在分析用具包括多个流路的情况下，第二移动步骤在例如多个流路中一并进行。
作为分析用具，使用具有与流路连通且在第二移动步骤开始前由闭锁手段闭锁的1个以上的气体排出口的用具。在该情况下，在例如闭锁手段上设置有第二开口部，通过打开上述1个以上的气体排出口来进行第二移动步骤。当然，在分析用具中没有预先设有气体排出口时，在第二步骤中使移动成份移动超过第二目的部时，将流路和外部连通，在分析时形成气体排出口也可以。
在分析用具包括多个流路的情况下，优选对多个流路一并进行第二移动步骤。在第一移动步骤中，也优选对多个流路一并进行。
本发明的试样分析方法，在使用为了分析微量试样而构成的微型器件进行试样分析的情况下，是适合于采用的。
本发明的第二方面是提供一种分析用具，它包括：液导入口；和，用来使从液导入口导入的移动成份行进的1个以上的流路；其特征在于：还包括从上述流路中的分支部分出的分支流路，通过使上述分支流路成为在上述液导入口以外的部分与外部相连通的状态，在上述分支部使上述流路内的移动成份停止行进，另一方面，通过使上述流路在上述液导入口以外的部分与外部相连通，在上述流路内使上述移动成份行进超过上述分支部。
流路与用来排出流路内部气体的气体排出口相连接。在该情况下，通过使气体排出口成为开放状态，使移动成份进行移动并超过分支部。
由例如闭锁手段将气体排出口闭锁。在预先形成气体排出口的情况下，由闭锁手段预先将气体排出口闭锁也可以，在将分析用具安装于分析装置中时，由分析装置使气体排出口闭锁也可以。在此，由闭锁手段完成的气体排出口的闭锁，可以通过例如粘上一个片部材、或者通过插入塞子来进行。而气体排出口的开放，在使用片材的情况下通过将其切开、或者将其剥掉来进行，在使用塞子的情况下，可以通过将其拔掉、或者通过在塞子的前端形成闭锁的中空然后将其切掉来进行。
当然，在分析用具上没有预先设置气体排出口的情况下，在超过分支部后而使移动成份移动之际，使流路与外部相连通，在分析时形成气体排出口也可以。
在流路中设置含有例如用来与试样反应的试剂的1个以上的试剂部。
试剂部设置在例如与分支部相比的流路中的移动成份的流动方向的下游位置上。在该情况下，试剂部与分支部的距离小于分支部与液导入口之间的距离。分支部更优选就设置在试剂部的附近。在该结构中，如果在流路内在分支部抑止移动成份的移动，只要打开气体排出口，可以立即将移动成份从分支部供给到试剂部。由此，即使在分析用具中不安装微型泵或阀门，也能以目的的定时向反应区域供给移动成份(例如试样)。
在分析用具包括多个流路的情况下，在例如多个流路之中的2以上的流路中，设置含有用来与试样反应的试剂的试剂部。在该情况下，在2以上的流路中设置的试剂部，可含有相互不同的试剂，在分析用具中，优选构成为能够由一种试样测定多个项目。
本发明的第三方面是提供一种分析用具，它包括：液导入口；和，用来使从上述液导入口导入的移动成份行进的多个流路；其特征在于：包括：与上述多个流路相连通的共通流路；和，与该共通流路相连接且用来排出上述多个流路内气体的1个以上的气体排出口。
液导入口设置在例如分析用具的中央部。在该情况下，多个流路优选构成为使从上述液导入口导入的移动成份从分析用具的中央部向边缘部移动的结构。多个流路设置为例如放射状。
本发明的分析用具，具有用来分析例如试样中的特定成份的多个分析部位，并且在各流路中设有至少一个分析部位。在该情况下，其结构是，使从液导入口导入的移动成份的移动在分析部位的面前停止，然后将移动成份导入分析部位。
本发明的分析用具，其结构优选为，在从液导入口导入移动成份之前，将气体排出口闭锁，通过打开气体排出口，将移动成份导入分析部位。
本发明的分析用具，其结构是，通过使例如1个以上的气体排出口成为打开状态，使移动成份的移动在各分析部位的面前停止。
本发明的分析用具，还可以包括1个以上的追加的气体排出口和多个分支流路。在该情况下，各分支流路与至少一个追加的气体排出口相连通，并且与该多个流路之中的相对应的流路在分析部位的面前相连通，分析用具的结构是，通过使1个以上的追加的气体排出口成为打开状态，使得移动成份的移动在各分析部位的面前停止。
在多个流路之中的2以上的流路中，设置含有例如用来使与试样反应的试剂的试剂部，并且在2以上的流路中设置的试剂部含有互相不同的试剂。在该情况下，该分析用具的结构是能够用一种试剂测定多个项目。
本发明的第四方面是提供一种分析用具，其特征在于：包括：液导入口；与上述液导入口相连接的第一共通流路；从上述第一共通流路分出的多个个别流路；与上述多个个别流路相连通的第二共通流路；和，与上述第二共通流路相连接且经过上述第二共通流路用来排出上述多个个别流路内气体的气体排出口；将上述气体排出口置于闭锁状态，使移动成份移动到上述第一共通流路为止，然后打开上述气体排出口，将移动成份一并供给到上述多个个别流路中。
本发明的第二至第四方面的分析用具，作为例如微型器件而构成。在该情况下，各流路的主剖面是宽度尺寸a为10～500μm、深度尺寸b为5～500μm且b/a≥0.5的矩形剖面。在此，在本发明中所谓的“主剖面”，指的是与试样液的行进方向垂直的纵剖面，在剖面形状不一样的情况下，指的是以移动成份行进为主要目的的部分的主剖面。
本发明的第五方面是提供一种分析装置，利用具备用来使从液导入口导入的移动成份行进的1个以上的流路的分析用具，进行试样的分析，其特征在于：在使用在上述流路中的第一目的部位使上述移动成份的行进停止、另一方面、通过使上述流路在上述液导入口以外的部分开放而使上述移动成份越过上述第一目的部位行进到第二目的部位的分析用具、来作为上述分析用具的情况下，包括用来使上述流路在上述液导入口以外的部分开放的开放手段。
该开放手段，其结构是根据例如闭锁手段的结构而设计的。例如，在分析用具具备能够使流路内部与外部之间连通且在利用闭锁手段闭锁的气体排出口的情况下，该开放手段，可在闭锁手段上形成开口而打开气体排出口。更具体地说，在由片状部件构成闭锁手段的情况下，开放手段具备用来切开片状部件的针或刀等切开部件，在闭锁手段是插入到气体排出口中的塞子的情况下，其结构包括例如夹钳等拔出部件。当然，开放手段，也可以不接触闭锁手段，它能够以例如光或超声波等形态赋予能量，使闭锁手段的至少一部分熔融或变形(例如发生收缩或翘曲)而打开气体排出口。在以光的形式赋予能量的情况下，优选使用激光作为能量供给源。如果这样的话，能够成为点状的能量照射，只选择性地打开作为目的的部分。
本发明的第六方面是提供一种分析装置，该分析装置具有用来安装分析用具的安装部，该分析用具包括用来使从液导入口导入的移动成份行进的一个或多个流路，并且利用上述分析用具进行试样的分析，其特征在于：在使用具备用来排出从上述流路中的分支部分出的分支流路及上述流路内部的气体的气体排出口、并且通过使上述分支流路在上述液导入口以外的部分成为与外部相连通的状态、使得上述流路内的上述移动成份的行进在上述分支部停止、另一方面、通过使上述流路在上述气体排出口与外部相连通、使得上述移动成份在上述流路内行进超过上述分支部的分析用具、来作为上述分析用具的情况下，包括用来对上述气体排出口是开放状态和不开放状态进行选择的开闭手段。
该开闭手段包括例如能够移动的闭锁部件，通过使该闭锁部件移动，对气体排出口可以选择打开状态和不打开状态。
本发明的第七方面是提供一种分析用具的开口形成方法，它是在具备用来使试样移动的流路的分析用具上形成使上述流路内部与外部之间连通的开口的方法，其特征在于：对在上述分析用具中设定的目的部位进行光照射，同时在上述目的部位吸收光能，由此，形成上述开口。
成为本发明适用对象的分析用具，包括用来连通例如流路内部和外部的连通孔和堵塞该连通孔且包含目的部位的闭塞部。
该连通孔是当使试样在例如流路内部移动时，用来排出流路内部气体的排气口或用来在流路内部导入试样或试剂的导入口。
闭塞部是由含有例如热塑性树脂和用来提高对照射到闭塞部的光线的吸收性的添加剂的材料形成的。
作为热塑性树脂，从降低应该照射到闭塞部的光能的观点出发，优选使用熔点在100℃以下的树脂，特别优选使用熔点在85℃以下的树脂。在实用上，优选使用熔点50～85℃的树脂作为热塑性树脂。在热塑性树脂的熔点过低的情况下，在保存时闭塞部会软化或者熔化，而在熔点过高的情况下，如上所述的必需的照射光能变大，在运行成本上是不利的。
能够在本发明中使用的热塑性树脂，可以在能够实现本发明目的的范围内进行选择，并不限于由单一的单体聚合而成的均聚物(线型聚合物)，可以使用共聚物或聚合物合金。在共聚物或聚合物合金中，可以通过对其组合或配合比进行选择，形成具有目的熔点的热塑性树脂。
作为均聚物，可以使用例如低熔点的(尼龙系)聚酰胺。作为共聚物，优选使用乙烯系的共聚物，例如，可以使用乙烯-乙酸乙烯共聚物或乙烯系离子键聚合物。在乙烯-乙酸乙烯共聚物中，增加乙酸乙烯的含量能够降低熔点，例如乙酸乙烯含量在6％时，熔点为100℃左右，而乙酸乙烯的含量在28％时，熔点可以在58℃左右。作为乙烯-乙酸乙烯共聚物，典型地使用乙酸乙烯含量为5～35％的共聚物。乙烯系离子键聚合物，是乙烯和不饱和羧酸共聚物的金属盐，通过对金属盐的种类或单体的比例进行选择，能够使熔点在80～100℃的范围内。作为金属盐，可以举出Zn或Na盐。
也可以将闭塞部配置为，在将其伸长而赋予张力的状态下使开口部闭塞。如果这样的话，由张力的作用助长开口的形成，使得能够通过赋予较少的光能而形成开口。在该情况下，作为热塑性树脂来说，使用例如整体都是用弹性体构成的物质或者将弹性体混入塑料中进行合金化来赋予弹性的物质。
另一方面，典型地讲，可以使用色素作为添加剂。作为色素，可以使用各种公知的色素，但基本上要根据在闭塞部上照射的光的波长特性来选择。这就是说，选择的种类要使得在闭塞部的光吸收率接近100％，优选使用能够使在闭塞部的光吸收率至少在90％以上的色素。例如，在向闭塞部上照射红色光的情况下，使用绿色或黑色的色素。作为绿色色素，典型地可以使用钴绿(CoO·Al2O3·Cr2O3)、钛-钴系绿(TiO2·CoO·NiOZnO)，另外也可以使用铜酞菁系染料、苝系油溶性染料。作为黑色色素，典型地可以使用碳黑(C)、铜-铬系黑(CuO·Cr2O3)、铜-铁系黑(CuO·Fe2O3)或者铁黑(FeO4)，其它也可以使用蒽醌系有机颜料。作为添加剂，除了色素以外，可以使用铜或镍等为代表的金属粉末。相对于100重量份的热塑性树脂，添加剂的含量为例如1.0～3.0重量份。
闭塞部优选形成为膜厚为5～100μm的片状。当膜厚过小的情况下，不能充分地吸收光线，而如果膜厚过大，从照射区域出来的热能无法扩散，就不能使目的部位的温度有效地上升。
为了抑制光能从目的部位的扩散，使目的部位的温度有效地升高，在闭塞部可以含有蓄热用填充剂。作为蓄热用填充剂，可以使用金、银、铜、镍、铝等金属、碳黑、玻璃等材料。蓄热用填充剂的形态，优选例如粒状或纤维状。闭塞部也可以在由高蓄热材料形成的网状结构中保持热塑性树脂和色素而构成。作为网状结构，可以使用由合成树脂纤维、天然纤维或玻璃纤维形成的结构。在使用蓄热用填充剂或网状结构的情况下，可以在它们中含有色素，将网状结构染成与热塑性树脂同样的颜色。另外，在将闭塞部制成片状的情况下，考虑到在分析用具上形成闭塞部时的操作性，为了对密封部件进行补强，也可以使用填充剂或网状结构。
使用光源进行对闭塞部等目的部位的光照射。作为光源，优选使用激光二极管。如果这样的话，能够以少的消耗电力形成开口。作为激光二极管，优选使用能够发射出红色、绿色、蓝色光线或者红外线或紫外线的单色光源，但也可以使用能够发射出白色等复合光的光源。激光的光点直径、输出和照射时间，根据闭塞部的膜厚或光吸收率不同，分别取例如50～300μm、15～50mW和0.5～10秒。作为光源，除了激光二极管以外，还可以使用发光二极管、卤素灯、氙灯或者钨灯。
作为分析用具，在使用光学方法来分析试样的情况下，作为用来对目的部位进行光照射的光源，也可以利用在试样的分析时用来进行光照射的光源。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的分析装置和分析用具的一个例子的大致结构的示意图。
图2是沿着图1的Z1-Z1线的剖面图。
图3是在图1上所示的微型器件的整体立体图。
图4是在图3上所示的微型器件的分解立体图。
图5A是沿着图3的Z2-Z2线的剖面图，图5B是沿着图3的Z3-Z3线的剖面图。
图6是微型器件基板的平面图。
图7是微型器件盖子的底面图。
图8是用来说明使第一气体排出口打开动作的剖面图。
图9是用来说明使第二气体排出口打开动作的剖面图。
图10是用来说明在流路中试样液移动状态的示意图。
图11是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图12是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图13是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图14是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图15是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图16是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图17是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图18是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图19是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图20是用来说明包括共通流路的分析用具的另一个例子的平面示意图。
图21是用来说明包括多个流路的另一个例子的平面示意图。
图22是用来说明包括多个流路的另一个例子的平面示意图。
图23是表示包括多个分支流路的分析用具的例子的透视平面图。
图24是表示本发明第二个实施方式的分析装置和分析用具的一个例子的大致结构的示意图。
图25是沿着图24的Z4-Z4线的剖面图。
图26是在图25上所示的微型器件的透视平面图。
图27是用来说明使流路的气体排出口另一种开闭方法的主要部分剖面图。
图28A和图28B是用来说明使流路的气体排出口开闭的另一种方法的主要部分剖面图。
图29A和图29B是用来说明使流路的气体排出口开闭的另一种方法的主要部分剖面图。
图30A是用来说明使流路的气体排出口开闭的另一种方法的分析用具的整体立体图，图30B是在图30A上所示的分析用具的主要部分剖面图。
图31A和图31B是用来说明使流路的气体排出口开闭的另一种方法的主要部分剖面图。
图32是表示本发明第三实施方式的分析装置和分析用具的一个例子的大致结构的示意图。
图33是沿着图32的Z5-Z5线的剖面图。
图34是沿着图32的Z6-Z6线的剖面图。
图35是用来说明光源部的移动线路的分析用具的透视平面图。
图36A是用来说明试样导入口打开动作的剖面图，图36B是用来说明试样导入动作和试样导入状态的剖面图，图36C是用来说明试样导入状态的平面图。
图37A是用来说明排气口打开动作的剖面图，图37B和图37C是用来说明试样的导入状态的剖面图和平面图。
图38A是用来说明排气口打开动作的剖面图，图38B和图38C是用来说明试样的导入状态的剖面图和平面图。
图39是用来说明试样的分析方法的剖面图。
图40A和图40B是表示可以采用本发明开口方法的分析用具另一个例子的整体立体图。
图41A和图41B是在显微镜下观察膜厚为10μm的绿色树脂片上的开口的形成状态的图，图41A表示激光照射时间为0.5sec时的结果，图41B表示激光照射时间为0.6sec时的结果。
图42A和图42B是在显微镜下观察膜厚50μm的绿色树脂片上的开口的形成状态的图，图42A表示激光照射时间为0.5sec时的结果，图42B表示激光照射时间为0.8sec时的结果。
图43A和图43B是在显微镜下观察膜厚50μm的绿色树脂片上的开口的形成状态的图，图43A表示激光照射时间为1.0sec时的结果，图43B表示激光照射时间为2.0sec时的结果。
图44A和图44B是在显微镜下观察膜厚10μm的黑色树脂片上的开口的形成状态的图，图44A表示激光照射时间为1.0sec时的结果，图44B表示激光照射时间为3.0sec时的结果。
图45是用来说明现有的微型器件的整体立体图。
图46是用来说明现有的微型器件另一个例子的透视平面图。
图47是用来说明现有的分析用具的平面图。
图48是沿着图47的Z7-Z7线的剖面图。
具体实施方式
下面参照附图具体说明用来实施本发明的优选实施方式。
首先说明本发明的第一实施方式。
图1和图2中所示的分析装置X1，是安装了微型器件Y1作为分析用具用来进行试样液分析的装置，包括用来安装微型器件Y1的安装部1、光源部2、受光部3和开放机构4。
如在图3至图5所示，微型器件Y1用来提供反应场所，具有基板5、盖子6、胶接层7和分离膜8。
基板5形成为透明的圆盘状，周边部具有向下的阶梯形状。如在图5A和图6所示，基板5具有在中央部设置的受液部50、与该受液部50相连通且从受液部50向着基板5的周边部呈放射状延伸的多个流路51、多个凹部52和多个分支流路53。
受液部50用来保持供给至微型器件Y1的试样液，以便将其导入各流路51。受液部50是在基板5的上面501中形成的圆状凹部。
各流路51用来移动试样液，是在基板5的上面501上形成的，与受液部50相连通。如在图5A中所示，各流路51具有分支部511和反应部512。在各流路51中除去反应部512以外的部分，制成大致一样的矩形剖面。形成的各流路51，其矩形剖面的宽度尺寸和深度尺寸分别为例如10～500μm和5～500μm，宽度尺寸/高度尺寸之比在0.5以上。
如在图4和图6中所示，从分支部511伸出与流路51相连通的分支流路53。分支部511设置在极其靠近反应部512的部位，使得分支部511和反应部512之间的距离尽可能地小。分支流路53具有大致一样的矩形剖面，该矩形剖面的尺寸与流路的矩形剖面是同样的。
反应部512具有比流路51的主剖面更大的剖面积。各反应部512设置在同一个圆周上。在各反应部512中，如在图5A中所示，设有试剂部513。但是，没必要在全部的流路51中设置试剂部513，对于用来补偿例如因试样液的色调造成的影响所利用的流路来说，就省略了试剂部。
试剂部513被制成固体状，在供给试样液时能够溶解，与试样液中的特定成份发生反应而生色。在本实施方式中，准备了例如成份或组成都不同的多种试剂部513，能够在微型器件Y1中测定多个项目。
多个凹部52，是在如下所述从基板5的上面501向反应部512进行光照时，用来向基板5的下面502射出透射光的部位(参照图1和图2)。各凹部52设置在与基板5下面502上的反应部512相对应的部位。结果就如在图6中所示，多个凹部52配置在基板5周边部的同一圆周上。
基板5是使用例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系树脂或聚二甲基硅氧烷(PDMS)之类的透明树脂材料通过树脂成形而得到的。受液部50、多个流路51、多个凹部52和多个分支流路53，通过在模具形状上想办法，能够在进行上述树脂成形时同时制造出来。
在受液部50、多个流路51和多个分支流路53的内面，优选进行亲水处理。作为亲水处理的方法，可以采用公知的各种方法，但优选通过将例如含有氟气和氧气的混合气体与各内面接触，然后使水或水蒸气与各内面接触的方法来进行。在该方法中，为了用气体或水进行亲水处理，可以使用作为公知的亲水处理方法的紫外线照射的方法，对困难的立面(流路等的侧面)可靠地进行亲水处理。各内面的亲水处理进行到例如对纯水的接触角为0～80度的程度。
盖子6形成为周边向下方突出的圆盘状。盖子6的突出部分60是与在基板5的向下方台阶部分相接触的部分。如在图5A、图5B和图7中所示，盖子6具有试样液导入口61、多个第一气体排出口62、多个凹部63、共通流路64和第二气体排出口65。
试样液导入口61在导入试样液时使用，形成为一个贯通孔。如在图5中被很好地显示的那样，试样液导入口61是在盖子6的中央部形成的，位于基板5的受液部50的正上方。
各第一气体排出口62用来排出流路51中的气体，形成为贯通孔。如在图5B中被很好地显示的那样，各第一气体排出口62是在基板5的分支流路53的正上方形成的。其结果，如在图4和图7中所显示的那样，多个第一气体排出口62其设置的方式是位于同一圆周上。如在图5B上很好显示的那样，各气体排出口62被密封部件66堵住上部的开口。密封部件66可以由铝等金属制造，或者由树脂制造。可以使用例如胶接材料，或者通过熔融，将密封部件66固定在基板5上。
多个凹部63，如下所述，用来将从盖子6上面601侧来的光线照射到反应部512上(参照图1和图2)。如在图5A中所示，各凹部63设置在盖子6上面601上的反应部512的正上方。其结果，如在图4和图7中所示，多个凹部63配置在盖子6周边部上的同一圆周上。
在将流路51内的气体排向外部时，共通流路64成为用来将气体导向第二气体排出口的流路。如在图5和图7中所示，共通流路64是在盖子6的周边部上形成的，成为环状的凹部。如在图5A和图6中所示，共通流路64连通着基板5的多个流路51。
在微型器件Y1中，共通流路64设置在盖子6上，流路51设置在基板5上。因此，能够适当地防止在流路51中移动的试样流入共通流路64中，其结果，能够抑制在某个流路51中移动的试样经过共通流路64逆流到另外的流路51中。
共通流路64也可以不设置在盖子6上，而设置在基板5上。在该情况下，优选将共通流路的深度设定得与流路的深度不同。如果这样的话，在流路和共通流路之间就会产生段差，能够抑制在流路中移动的试样液流入到共通流路中。
如在图5A和图7中所示，第二气体排出口65与共通流路64相连通，形成贯通孔。第二气体排出口65的上部开口，被密封部件67挡住。作为该密封部件67，可以使用与用来挡住第一气体排出口62的密封部件66同样的部件。
盖子6可以使用与基板5同样的透明树脂材料通过树脂成形而得到。试样液导入口61、多个第一气体排出口62、多个凹部63、共通流路64和第二气体排出口65，能够在进行上述树脂成形时同时制造出来。对于盖子6，优选至少在面临基板5的流路51之处进行亲水处理。对于亲水处理的方法，可以采用与对基板5进行亲水处理同样的方法。
如在图5A和图5B中所显示的那样，胶接层7起着使盖子6对基板5相接合的作用。如在图4、图5A和图5B中所显示的那样，胶接层7是通过使在中央部具有贯通孔70的胶接片介于基板5和盖子6之间来构成的。胶接层7的贯通孔70的直径要大于基板5的受液部50或盖子6的试样液导入口61的直径。作为胶接片，能够使用在例如基材的两面上形成胶接层的片材。
分离膜8用来分离试样液中的固体成份例如血液中的血球成份。如在图5A和图5B中所示，分离膜8具有与胶接层7的贯通孔70的直径相对应的直径，嵌入在胶接层7的贯通孔70中，介于基板5的受液部50和盖子6的试样液导入口61之间。由于受液部50形成为凹部，所以分离膜8配置得与受液部50的底面有一个间隔。由于分离膜8的直径与大于受液部50直径的贯通孔70的直径相对应，所以分离膜8能够覆盖住在各流路51中靠近受液部50的部位。通过如此配置分离膜8，使得由试样液导入口61导入的试样液，能够透过分离膜8的厚度方向而到达受液部50。
作为分离膜8，能够使用例如多孔物质。作为分离膜8可以使用的多孔物质，可以举出例如纸状物、泡沫(发泡体)、织布状物、非织造布状物、编制状物、过滤膜、玻璃过滤器或者凝胶状物质。在使用血液作为试样液，在分离膜8上分离血液中的血球成份的情况下，作为分离膜8，优选使用其细孔径(孔隙度)为0.1～10μm的膜。
图1和图2中所示的安装部1，具有用来保持微型器件Y1的凹部10。在安装部1上设定透光区11。该透光区11设置在当在凹部10上安装微型器件Y1时与反应部512相对应的部位。该透光区11是通过由透明树脂等透明材料构成安装部1的目的部位来形成的。当然，也可以整个安装部1都由透明材料形成。安装部1由转轴12支撑，其结构使得通过该转轴12的旋转使安装部1转动。转轴12连接着图外的驱动机构，控制每次转动与在微型器件Y1中反应部512的配置间距相对应的一个角度。
光源部2用来使光线照射微型器件Y1的反应部512，固定在与盖子6的凹部63相对向的部位上。光源部2，由例如水银灯或白色LED构成。在使用这些光源的情况下，虽然在附图上省略，但使来自光源部2的光线入射到滤光器上后，光线再照射到反应部512上。这是由于在滤光器中，选择符合反应液中分析对象成份的光吸收特性波长的光线。
受光部3用来接受透过反应部512的光线，在与光源部2同一轴线上，固定在与基板5的凹部52相对向的部位。在该受光部3上的受光量，成为分析试样液(例如浓度运算)时的基础。受光部3由例如发光二极管构成。
开放机构4具有用来在密封部件66上形成开孔的第一开孔形成机构41和用来在密封部件67上形成开孔的第二开孔形成机构42。这些开孔形成机构41、42，由在图外的执行机构使之能够在上下方向上往返运动。
第一开孔形成机构41，从圆盘状的基板411的下面，有多根针状部412向下方突出。如在图8中所示，各针状部412，其直径小于在盖子6上的第一气体排出口62的直径。各针状部412，配置在同一圆周上，与第一气体排出口62的配置相对应。因此，在第一开孔形成机构41的各针状部412与盖子6的第一气体排出口62的位置相吻合的状态下，如果第一开孔形成机构41向下运动，就能够在多个密封部件66上一起形成开孔。由此，使各第一气体排出口62打开，使各流路51的内部成为经过分支流路53和第一气体排出口62与外部相连通的状态。
第二开孔形成机构42具有如在图1和图9中所示的针状部421。针状部421的直径小于在盖子6上的第二气体排出口65的直径。因此，在第二开孔形成机构42的各针状部421与盖子6的第二气体排出口65的位置相吻合的状态下，如果第二开孔形成机构42向下运动，就能够在密封部件67上形成开孔。由此，使第二气体排出口65打开，各流路51的内部成为经过共通流路64和第二气体排出口65与外部相连通的状态。
当然，使各第一和第二气体排出口62、65开放的方法，并不限于如上所述的例子。例如，也可以赋予密封部件66、67以能量，使密封部件66、67熔融或变形，从而使第一和第二气体排出口62、65打开。赋予能量可以使用激光等光源、超声波信号发生器或发热体来进行。当然，通过将密封部件66、67剥离，也可以使第一和第二气体排出口62、65打开。
如在图5中所示，在分析试样液时，需要经过试样液导入口61向微型器件Y1中供给试样液S。试样液S的供给，可以在分析装置X1中安装着微型器件Y1的状态下进行，但优选在预先将试样液S供给至微型器件Y1以后，将微型器件Y1安装在分析装置X1上。
在将试样液S供给到微型器件Y1上的情况下，如由图5A和图5B所预想的那样，试样液S就透过分离膜8的厚度方向，到达受液部50。此时，试样液S中的固体成份被除去。在使用例如血液作为试样液的情况下，血液中的血球成份被除去。在试样液S的供给时，由于第一和第二气体排出口62、65是闭锁的，如在图10A上示意性显示的那样，试样液S被保持在受液部50中，不会被导入流路51内。
在将试样液S导入流路51内的情况下，可以在多个密封部件66上同时形成开孔。针对多个密封部件66的开孔的形成，如在图8上所示，可通过使第一开孔形成机构41向下运动，将针状部412插入各密封部件66中，然后使第一开孔形成机构41向上运动，将针状部412从各密封部件66中拔出来进行。由此，在多个密封部件66上同时形成开孔。第一开孔形成机构41的向下运动和向上运动，是通过例如操作人员操纵操作开关在分析装置X1中自动进行的。
在密封部件66上形成开孔的情况下，流路51的内部通过第一气体排出口62及分支流路53相连通。因此，在受液部50保持的试样液S就由于毛细管现象在流路51的内部移动，如在图10A中的箭头所示，到达分支部511的试样液S不能超过分支部511到达反应部512，而被导入到分支流路53中。由此，如在图10B中示意性所显示的那样，达到在反应部512的附近存在着试样液S的状态，为在反应部512中试样液S和试剂进行反应完成了准备。
另一方面，在将试样液S供给到反应部512的情况下，可以在密封部件67上形成开孔。密封部件67上的开孔的形成，如在图9中所示，是通过第二开孔形成机构42向下运动，将针状部421插入密封部件67中，然后，第二开孔形成机构42向上运动，将针状部421从密封部件67中拔出而进行的。第二开孔形成机构42的向下运动和向上运动，是通过例如操作人员操纵操作开关在分析装置X1中自动进行的。
在密封部件67上形成开孔的情况下，流路51的内部通过第二气体排出口65及共通流路64相连通。因此，在反应部512的面前停止移动的试样液S再次通过毛细管现象在流路51中移动。由此，在各流路51中，如在图10C中所示，试样液S移动，超过分支部511，将试样液S一起供给到多个反应部512中。
此时，由于共通流路64设置在盖子6上、流路51被设置在基板5上，如上所述，能够适当地防止在流路51中移动的试样流入到共通流路64中。
在反应部512中构筑由试样液使试剂部513溶解的液相反应体系。由此，使试样液S与试剂反应，例如液相反应体系就显示出与试样中被检测成份的量相关的颜色，或者生成与被检测成份的量相应的反应物。其结果，反应部512的液相反应体系就显示出与被检测成份的量相应的透光性(光吸收性)。在从向反应部512供给试样开始经过一定时间的情况下，由图1和图2中所示的光源部2向反应部512照射光线，此时的透光量在受光部3中被测定。由光源部2进行的光照射和在受光部3接受透过光，是通过将安装部1每次选择一定角度，对在各流路51中设定的全部的反应部512进行。在分析装置X1中，基于受光部3的受光量，进行试样的分析例如进行被检测成份的浓度运算。
在以上说明的分析方法中，在将试样液S导入到反应部512附近(分支部511)以后，通过将密封部件67开孔，将来自分支部511的试样液S供给到反应部512。这就是说，仅通过打开一个气体排出口，就能够在多个流路51中将试样液S供给至反应部512。因此，缩短了从开始供给试样液S(将密封部件67开孔)到将试样液S供给到反应部512的时间，进而减小了在各流路51进行每次测量时(每个分析用具)从开始供给的操作到试样的供给所需时间的偏差。其结果，通过对密封部件67的开孔这样的动作，就能够适当地控制反应部512开始反应的定时。
本发明并不限于上述的实施方式，各种设计上的变化都是可以的。例如，本发明的的分析用具，可以采取如在图11至图14中所示那样的结构。但是，在这些图当中，对流路等使气体或液体移动的部分只是示意性地表示的，对于在前面说明的微型器件Y1和同样的部件或机构赋予同样的符号，对其的重复说明予以省略。
在图11中所示的分析用具Y1a中，多个流路51通过在各反应部512的面前追加的共通流路53a连接起来，在这一点上与前面说明的分析用具Y1(参照图6)是不同的。追加的共通流路53a连接着在图外的追加的气体排出口，通过将该气体排出口置于开放状态，就能够在各流路51中将试样一并导向各反应部512的面前。
图12中所示的分析用具Y1b，具有多个共通流路64b，由各共通流路64b将多个流路51分成许多组。各共通流路64b的结构是，与图外的气体排出口相连通，通过将气体排出口置于开放状态，对于构成各组的流路51，将试样液一并导入到该流路的反应部512中。该分析用具Y1b与前面说明的分析用具Y1a一样，多个流路51由追加的共通流路64b相连通。因此，对多个流路51来说，就能够将试样液一并移动到反应部512的面前。在分析用具Y1b中，也可以如同分析用具Y1(参照图6)那样，采用将各流路51与连接着气体排出口的分支流路相连接的结构。
图13中所示的分析用具Y1c，在多个反应部512配置在分析用具Y1c周边的同一圆周上这一点上是与分析用具Y1一样的。在分析用具Y1c中，不是像分析用具Y1那样将各反应部512设定在一个流路中，流路51C是分支的，在最终的分支部分51c上设定反应部512。各分支部分51c连接着与气体排出口(图上省略)相连通的共通流路64c。因此，通过将气体排出口置于开放状态，就能够向多个反应部512一并供给试样液。
图14中所示的分析用具Y1d具有多个共通流路64d，在分析用具Y1c中，就好像是将共通流路64c(参照图13)分割成多个区域。这就是说，从多个流路51D开始分支的多个分支部分51d被分成多个组，就好像是构成各组的分支部51d共同连接着一个共通流路64d。在该分析用具Y1d中，能够一并将试样液供给到在构成各组的分支部分51d设置的反应部512中。
本发明的分析用具并不限于圆盘状的，也可以形成例如在图15至图23中所示的矩形形状的。
图15中所示的分析用具Y1e，在整体制成矩形形状的同时，配置成为流路51e的主要部分呈相互平行。各流路51e，与分析用具Y1(参照图6)的各流路51同样，在反应部512的面前与分支流路53e相连，而且在流路51e的端部连接着共通流路64e。因此，在分析用具Y1e中，当试样液移动到反应部512的面前以后，能够将试样液一并导入到各反应部512中。
图16中所示的分析用具Y1f，所具有的形态是在分析用具Y1e(参照图15)中，多个流路51f由追加的共通流路53f连接起来。因此，在分析用具Y1f中，通过使追加的共通流路53f与外部连通，对于各流路51f，就能够将试样液一并供给到反应部512的面前。另外，对于各反应部512，通过使共通流路64f与外部连通，就能够一并供给试样液。
图17中所示的分析用具Y1g，通过共通流路51g一并进行试样液向分支部511的移动，其结构使得能够分别进行对多个反应部512的试样液的供给。
图18中所示的分析用具Y1h，包括流路51H，而该流路51H具有供给通路51Ha和多个个别流路51Hb。从供给通路51Ha的端部延长出分支流路53h。在该结构中，通过将分支流路53h与外部相连通，将试样液供给到反应部512的面前，而通过将共通流路64h与外部相连通，就能够一并将试样液供给到各反应部512中。
图19中所示的分析用具Y1i，是在分析用具Y1e(参照图15)中的每个流路51i中分别设有试样液导入口61i。因此，在分析用具Y1i中，能够分别将试样液导入到每个流路51i中。当然，在分析用具Y1i中，也可以通过追加的共通流路连接着多个流路51i(参照图16)。
图20中所示的分析用具Y1j，具有多个(图上是两个)流路51J，其结构是各流路51J将从两个液导入口61j导入的两种液体(例如试样和试剂)混合以后再导入至测定部512j中。各流路51J连接着在测定部512j的面前分支的分支流路53j。各流路51J的终端由共通流路64j相连接。因此，在各流路51J中，能够同时将试样和试剂的混合液导入到测定部512j中。
图21中所示的分析用具Y1k，其结构是在一个液导入口61k上连接着多个流路51k，同时还能够分别进行试样液向分支部511的移动和试样液向多个反应部512中的供给。
图22中所示的分析用具Y1m，其结构是能够适合于例如一种试样与两种试剂反应的3组分反应体系，能够同时个别地向反应部512供给来自两个途径(流路51m′、51m″)的两种移动成份(例如试样和试剂，或者另外种类的两种试剂)。但是，在构成为三组分反应体系的情况下，对于反应部512需要预先保持试剂或试样，而在构成为双组分反应体系的情况下，由于可以由各流路51m′、51m″供给试样和试剂，就没必要在反应部512中预先保持试剂或试样。当然，能够从3个以上的途径，个别地且同时地供给3种以上的移动成份的结构也是可以的。
图23中所示的分析用具Y1n，其结构是分别设置用来进行试样和试剂反应的反应部512′和用来进行测定的测定部512″，在反应部512′中进行反应后，将被检测成份移动到测定部512″中进行测定。在反应部512′的面前，设定第一分支部511′，从该第一分支部511′伸出第一分支流路53n′。另一方面，在测定部512″的面前设定第二分支部511″，从该第二分支部511″伸出第二分支流路53n″。
在该分析用具Y1n中，通过只打开第一分支流路53n′的气体排出口62n′，如在同一图上的实线箭头所示那样，使试样进入到第一分支流路53n′中。由此，在反应部512′的面前(第一分支部511′)抑止试样被导入反应部512′中。由该状态开始，通过只打开第二分支流路53n″的气体排出口62n″，如在同一图上的虚线箭头所示那样，在试样被导入反应部512′的同时，试样还进入第二分支流路53n″中。由此，在测定部512″的面前(第二分支部511″)，抑止试样被导入测定部512″中。然后，通过打开气体排出口65n，将反应部512′的试样导入测定部512″中。
下面说明本发明的第二实施方式。但是，在本实施方式中所参照的附图中，对于与前面说明的第一实施方式的分析装置X1和分析用具(微型器件)Y1(参照图1和图4等)同样的部件或机构，赋予同样的符号，对其重复的说明予以省略。
如在图24中所示，分析用具Y2，与前面的分析用具Y1(参照图4)同样，构成为微型器件，但与分析用具Y1(参照图4)不同，其结构是，具备一个流路51p，而且第一和第二气体排出口62p、65p是向侧面开放的。
气体排出口65p，由作为闭锁手段的密封部件67p将其闭锁。在密封部件67p可以由铝等金属或由树脂形成，通过使用例如胶接材料或者通过熔融被固定在基板5或盖子6上。
另一方面，分析装置X2具备用来打开气体排出口65p的开放机构4p。该开放机构4p具有用来切开密封部件67p的刀具43和使该刀具43在图中的箭头A、B方向往复运动的执行机构44。在该开放机构4p中，由执行机构44使刀具43在箭头A的方向上移动，而使刀具43将密封部件67p贯穿以后，执行机构44使刀具43在箭头B的方向移动，将密封部件67p切开。由此，就打开了气体排出口65p。当然，使气体排出口65p打开的方法并不限于图上所示的例子。例如，也可以使用针状部件来代替刀具43。
在进行试样的分析时，首先如图25所示，对于微型器件Y2，经过试样导入口61，将试样液S导入到受液部50。此时，如在图24中所明确显示出的那样，气体排出口65p是闭锁的，而气体排出口62p是打开的。在此，可以在将分析用具Y2安装在分析装置X2的状态下进行试样液S的导入，但优选预先向分析用具Y2供给试样液S，然后将分析用具Y2安装在分析装置X2上。
被导入的试样液S，由于毛细管现象而在流路51p中移动，到达分支部511处。如在前面所提及的那样，在分析用具Y2中，气体排出口65p是闭锁的，而气体排出口62p是打开的。因此，到达分支部511的试样液S，不能超过分支部511到达反应部512，如在图26中的实线箭头所表示的那样，进入分支流路53中。由此，达到试样液S存在于非常靠近反应部512的状态，为了使试样和试剂在反应部512中反应完成了准备。
另一方面，在将试样供给至反应部512的情况下，由开放机构4p打开气体排出口65p。气体排出口65p的开放，是通过将如上所述的刀具43在箭头A、B的方向上往复运动将密封部件67p切开进行的(参照图25)。由此，打开气体排出口65p，如在图26中的虚线箭头所示，使试样液S移动超过分支部511，将该试样液S供给至反应部512中。
在反应部512中，试样与试剂发生反应，显示出与例如试样中的被检测成份的量相关的颜色，或者生成与被检测成份的量相应的反应物。由此，反应部512显示了与被检测成份的量相应的透过性(吸收性)。在从供给试样到反应部512开始经过一定时间的情况下，由图24所示的光源部2将光线照射到反应部512，在受光部3测定此时的光透过量。在分析装置X2中，基于受光部3的受光量，进行试样的分析，例如进行被检测成份的浓度运算。
在上面说明的分析方法中，在将试样液S导入反应部512的附近(分支部511)以后，将试样液S从分支部511供给到反应部512。因此，如果通过切开密封部件67p打开气体排出口65p，就能够立即将试样液S供给到反应部512。因此，缩短了从开始供给试样液S操作(切开密封部件67p)到将试样液S供给到反应部512的时间，减小了在每次测定(每个分析用具)中从开始供给的操作到试样的供给的时间偏差。也就是说，通过切开密封部件67p这样的动作，可以适当地控制反应部512中的反应开始的定时。其结果，使每个分析用具Y2的反应时间均一化，能够减小测量误差。
为了得到这样的效果，只在分析用具Y2中设有分支流路53，控制流路51p的气体排出口65p的开闭即可，因此，与在分析用具中装入微型泵或阀门的情况相比，分析用具Y2的结构是简单化的。因此，能够在技术上没有困难地制造分析用具Y2，在制造成本上也是有利的。其结果，能够以廉价提供可以控制反应开始定时的分析用具Y2，即使对于一次性结构的分析用具，也可以没有问题地彩控制反应开始定时的功能。
当然，本申请的发明并不限于上述的实施方式，可以进行各式各样的设计变更。例如，也可以通过剥离密封部件67p来打开气体排出口65p。而通过密封部件使形成的气体排出口闭锁也未必是必须的，例如，也可以在将分析用具安装在分析装置中以后，通过开放机构在基板或盖子上开孔作为气体排出口。对于使流路的气体排出口开闭的方法，可以采用参照图27～图31在下面说明的方法。
在图27中，表示了赋予密封部件67q以能量，使密封部件67q熔融或变形而打开气体排出口65q的例子。就能量的赋予来说，可以使用光源2q(例如激光)作为能量供给源来进行。也可以使用超声波信号发生器或发热体作为能量供给源。
在图28A和图28B中，表示了利用塞子67r作为闭锁手段，通过对塞子相对于气体排出口65r处于安装的状态或处于拔出的状态进行选择，就能够对气体排出口65r进行开闭的一个例子。在该例子中，在将试样导入分支流路53(参照图26等)期间，如在图28A中所示，呈现塞子67r插入气体排出口65r的状态，使气体排出口65r闭锁。而在将试样供给反应部512(参照图26等)的情况下，如在图28B中所示，从气体排出口65r中拔出塞子67r，使气体排出口65r打开。在分析装置中设置开放手段(在同一图上举例说明了夹钳机构4r)，然后利用该开放手段进行塞子67r的拔出。
在图29A和图29B中，表示了在气体排出口65s中安装塞子67s作为闭锁手段，通过切掉塞子67s的前端使气体排出口65s打开的例子。如在图29A中所示，其结构是塞子67s制成形成空间部671s的中空状，同时将该空间部671s的后端打开，另一方面将前端闭锁。在与空间部671s的前端部相应的部位，形成切口672s。利用该切口672s，如在图29B中所示，前端部673s很容易被切掉。在该结构中，通过将前端部673s切掉，使空间部671s和气体排出口65s连通，打开气体排出口65s，因此，在向反应部512(参照图26等)供给试样的情况下，将前端部673s切掉即可。对于例如分析装置来说，设置具有能够打击前端部673s的锤子等的打击机构4s，使用该打击机构4s来切掉前端部673s。
在图30A和图30B中，表示了通过切断作为闭锁手段的切断裕部67t打开气体排出口65t的例子。该切断裕部67t的结构是，在基板5t的端部，制成与基板5成为一体，通过在上面设有缺口，在外力的作用下与基板5t分离。与前面的情况相同，利用锤子来产生外力。
在图31A和图31B中，表示了不使用闭锁手段而使气体排出口65u开闭的例子。在该例子中，其结构是，在分析装置上设有闭锁头4u，当该闭锁头4u贴紧时，气体排出口65u就处于闭锁状态，而当该闭锁头4u离开时，气体排出口65u就处于开放状态，能够在这之间进行选择。该闭锁头4u，优选在能覆盖住气体排出口65u的部位设置橡胶等的密封部件41u，在气体排出口65u闭锁时，能够适当地使该气体排出口65t闭锁。
下面说明本发明的第三实施方式。在此，在本实施方式中的附图中，对于与前面说明的第一或第二实施方式的分析装置X1、X2和分析用具(微型器件)Y1、Y2(参照图1和图4、图24)同样的部件或机构，赋予同样的符号，对其省略掉重复的说明。
如在图32至图34中所示，分析用具Y3的结构与第二实施方式的分析用具Y2基本相同。但是，在分析用具Y3中，在盖子6v上设有试样液导入口61v和气体排出口62v、65v，试样液导入口61v和气体排出口62v、65v由密封部件66v、67v和68v闭锁。由此，使流路51v的内部处于密闭状态，抑制试剂部513曝露在水分等当中。
各密封部件66v～68v，能够在吸收光线时将被照射区域熔融，形成开口，通过形成开口使流路51v的内部处于与外部连通的状态。密封部件66v～68v，是在例如热塑性树脂中分散了色素进行着色，形成厚度为5～100μm。使用例如胶接剂、或者通过熔融将这样的密封部件66v～68v固定在盖子6v上。
作为热塑性树脂来说，优选使用熔点在100℃以下的树脂，例如乙烯-乙酸乙烯的共聚物。另一方面，作为色素来说，能够使用公知的各种色素，但要根据照射到密封部件66v～68v上的光的波长进行选择。例如，在向密封部件66v～68v上照射红色光线的情况下，使用绿色或黑色的色素。作为绿色色素，典型地讲，能够使用铜酞菁系染料、钴绿(CoO·Al2O3·Cr2O3)或钛-钴系绿(TiO2·CoO·NiOZnO)。作为黑色色素，典型地讲，能够使用碳系颜料，例如碳黑(C)、铜-铬系黑(CuO·Cr2O3)、铜-铁系黑(CuO·Fe2O3)。
为了确保蓄热性的目的和提高强度的目的，也可以在密封部件66v～68v中含有填充剂。作为以蓄热为目的所使用的填充剂来说，可使用例如金属粒或玻璃粒，作为用于提高强度的填充剂来说，可使用各种公知的填充剂。或者除了填充剂之外还使用网状结构，来代替填充剂，以确保蓄热性和强度也可以。
另一方面，分析装置X3基本上与第二实施方式的分析装置X2相同，但如在图32中所示的光源部2v不仅将光线照射到反应部512，还照射到密封部件66v～68v上面。也就是说，如在图35中所示，光源部2v能够在各密封部件66v～68v的上方位置A～C和反应部512的上方位置D之间移动。但是，也可以分别设置用来照射密封部件66v～68v的光源部和用来照射反应部512的光源部，或者对每一个密封部件512分别设置光源部。
作为光源部2v，优选使用激光二极管。如果是这样，就能够由比较少的电力形成开口，或者进行分析。作为光源部2v，除了激光二极管以外，还可以使用发光二极管、卤素灯、氙灯或钨灯等。但是，在使用射出很宽波长范围的有一定量强度的光线(复合光)的光源的情况下，也可以将来自光源部2v的光线射入到滤光器中，再将目的波长的光线照射到密封部件66v～68v或反应部512上。
在进行试样的分析时，首先如在图36A中所示，采取在分析装置X3的安装部1上安装分析用具Y3的状态，如在前面所说明的那样，分析用具Y3，由于试样液导入口61v被密封部件68v闭锁，在该情况下不能导入试样。因此，如在图36B中所示，需要在密封部件68v上形成开口68v′，使试样液导入口61v处于开放状态。为此，如在图35和图36A中所示，光源部2v位于密封部件68v的上方A，可以通过分析装置X3的光源部2v将光线照射到密封部件68v上。在使用激光二极管作为光源部2v的情况下，照射到密封部件68v上的激光的照射条件，要根据激光的波长特性或密封部件68v的组成、厚度来设定，其光点直径、输出和照射时间分别为例如50～300μm、15～50mW和0.5～10秒。
如在图36B中所示，在密封部件68v上形成开口68v′的情况下，经过开口68v′和试样液导入口61v向受液部50供给试样液S，成为如图36B和图36C中所示的状态。在图36C中，打上网格线的部分是试样液S。
然后，如在图37A中所示，使光源部2v位于密封部件66v的上方，由光源部2v将光线照射到密封部件66v上。由此，如图37B中所示，在密封部件66v上形成开口66v′，使气体排出口62v呈现开放状态，一旦使气体排出口62v成为开放状态，在流路51v的分支部511之前的部分和分支流路53v中就产生毛细管现象，使受液部50中的试样液S移动到达分支部511。如在前面所提及的那样，在分析用具Y3中，由于气体排出口65v被闭锁，到达分支部511的试样液S不能超过分支部511到达反应部512处，在分支流路53v中行进。由此，如在图37B和图37C中所示，完成了试样液S存在于反应部512极近的状态，为了使试样液S和在试剂部513中所含的试剂在反应部512中进行反应所进行的准备工作就此完成。但是，在只形成开口68v′(参照图36B)不能导入足够量的试样液S的情况下，如在图37B中所示，可以在形成开口66v′之后导入试样液S。
接着，如在图38A中所示，使光源部2v位于密封部件67v的上方，由光源部2v将光线照射到密封部件67v上。由此，如在图38B中所示，在密封部件67v上形成开口67v′，使气体排出口65v处于开放状态。一旦气体排出口65v处于开放状态，在分支部511和气体排出口65v之间就产生毛细管现象，如图38B和图38C中所示，将试样液S供给到反应部512中。在反应部512中，试样液S与在试剂部513中的试剂发生反应，显示出与例如试样中的被检测成份的量相关的颜色，或者生成与被检测成份相应的反应物。由此，反应部512显示出与被检测成份的量相应的透过性(吸收性)。
在从向反应部512中供给试样开始经过一定时间的情况下，如在图39中所示，使光源部2v位于反应部512的上方，由光源部2v向反应部512照射光线。此时在反应部512上透过的光线被受光部3接受。在分析装置X3中，基于受光部3的受光量，进行试样的分析，例如被检测成份的浓度运算。
在本实施方式中，由密封部件66v～68v使试样液导入口61v和气体排出口62v、65v闭塞，通过使用向这些密封部件66v～68v照射光线的简单方法就能够使它们由闭锁状态转为开放状态。因此，当在分析用具Y3上形成开口66v′～68v′时，由于没有使分析装置X3的结构复杂化，所以能够在抑制制造成本上升的同时在分析用具Y3上形成开口。而如果利用用来使光线照射到分析用具Y3的反应部512的光源来在分析用具Y3上形成开口66v′～68v′，就能够更为确实地抑制分析装置X3的复杂化和制造成本的上升。而且，如果使用激光二极管作为光源，由于能够确实地以比较少的消耗电力在分析用具Y3上形成开口66v′～68v′，对运行的成本是有利的。
当然，本发明的开口形成方法，并不限定在上述的实施方式。例如，本发明并不限于由密封部件66v～68v覆盖试样液导入口61v和气体排出口62v、65v的全部，也适用于在上述3个口61v、62v和65v之中、至少一个口被堵住的情况。本发明也不限于如在图32中所示那样的具备分支流路53v的分析用具Y3，如在图40A和图40B中所示的那样，对于不具备分支流路的分析用具Y3′、Y3″也是可以适用的。在图40A中举出了试样液导入口61v′和气体排出口65v′两者都被闭锁的分析用具Y3′的例子，而在40B中举出了只是气体排出口65v″被闭锁的分析用具Y3″的例子。
在第一至第三实施方式中，以基于照射反应部时的透过光进行分析的情况为例进行了说明，但本发明对基于从反应部反射的光线进行分析的情况也是能够适用的。对反应部进行的光照射和透过光的测定，不一定对每一个反应部分别进行，也可以对多个反应部一起进行。
由于本发明可适用于利用毛细管现象使移动成份进行移动而构成的分析用具，所以并不限于通过光学的方法进行分析而构成的用具，用电化学的方法进行分析而构成的用具也是可以的。特别是，不仅适用于试样移动的情况，以试剂移动代替试样移动，或者使试样或试剂与载液一起移动进行分析的方法也是适用的。当然，不限于使用微型器件作为分析用具的情况，对于使用其他结构的分析用具的情况，本发明也是适用的，这是不用说的。
实施例
下面，验证一下使用激光二极管能否在密封部件上形成开口。
[实施例1]
在本实施例中，确认了使用酒井硝子エンジニアリング(株)制造的激光二极管装置能否在绿色树脂片上形成开口。该激光二极管装置是具备作为光源能够发射中心波长658nm红色光的激光二极管(HL6501MG，(株)日立制作所)的装置，焦距是3mm，在焦点处的光点直径为100μm。激光二极管的光输出为27.5mW，激光在绿色树脂片上的照射时间如在表1中所示。而作为绿色树脂片，使用了每100重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)(乙酸乙烯含量28％，熔点58℃)热熔胶片(日东シンコ一(株)制造)，添加2.0重量份的铜酞菁作为绿色色素，将其膜厚调整为10μm。该绿色树脂片对波长658nm光线的光吸收率为大约97％。通过显微镜(SZX9；オリンパス光学工业(株)制造)观察在绿色树脂片上是否形成了开口。其结果显示在表1、图41A和图41B上。图41A和图41B显示出激光的照射时间为0.50sec和0.60sec时的绿色树脂片在显微镜下放大30倍时的状态。
      表1：绿色树脂片(10μm)
照射时间(sec)    显微镜观察结果
    0.40     小孔开得不够
    0.50 开出了小孔(0.1mm左右)
    0.60 开出了孔(0.3mm左右)
    0.70 开出了孔(0.3mm左右)
    0.80 开出了孔(0.3mm左右)
    0.90 开出了孔(0.3mm左右)
    1.00 开出了孔(0.3mm左右)
[实施例2]
在本实施例中，将绿色树脂片的膜厚调整为50μm(对波长658nm的光线的光吸收率约为100％)，激光在绿色树脂片上的照射时间如在表2中所示，除此以外都与实施例1同样，确认是否在绿色树脂片上形成开口。其结果显示在表2、图42A、图42B、图43A和图43B上。图42A和图42B显示出激光的照射时间为0.50sec、0.80sec、1.00sec和2.00sec时的绿色树脂片在显微镜下放大30倍时的状态。
       表2：绿色树脂片(50μm)
光照射时间(sec) 显微镜观察结果(孔径)
    0.50     不能开出孔
    0.60     不能开出孔
    0.70     不能开出孔
    0.80     不能开出孔
    0.90 开出了孔(0.1mm左右)
    1.00 开出了孔(0.2mm左右)
    1.10 开出了孔(0.2mm左右)
    1.20 开出了孔(0.2mm左右)
    2.00 开出了孔(0.4mm左右)
[实施例3]
在本实施例中，确认了通过激光照射黑色树脂片能否形成开口。作为黑色树脂片，使用了在100重量份EVA中添加1.5重量份的碳黑作为黑色色素，将其着色为黑色，并将膜厚调整为10μm。该黑色树脂片对波长658μm的光线的光吸收率约为99％。激光的照射条件(除了照射时间以外)与实施例1同样。其结果显示在表3中。在图44A和图44B上显示出激光照射时间为1.0sec和3.0sec时的黑色树脂片在被显微镜放大30倍时的状态。
        表3：黑色树脂片(10μm)
光照射时间(sec)     显微镜观察结果
    1.00 开出了小孔(0.1mm以下)
    2.00 开出了小孔(0.1mm以下)
    3.00 开出了小孔(0.1mm以下)
    3.50 开出了孔(0.4mm左右)
    4.00 开出了孔(0.8mm左右)
[结果的考察]
在实施例1的绿色树脂片(膜厚10μm，光吸收率约为97％)中，在将激光二极管的光输出设定为27.5mW的情况下，由表1、图41A和图41B可以看出，在激光照射0.5sec以上的情况下，确认形成了开口。在实施例2的绿色树脂片(膜厚50μm，光吸收率约为100％)中，正如由表2、图42A、图42B、图43A和图43B所看到的那样，在激光照射0.9sec以上的情况下，确认形成了开口。因此，对于光吸收率接近100％的树脂片，如果膜厚在10～50μm的范围内，在27.5mW这样较小的输出下，而且在1.0sec左右这样的短时间内，能够充分地形成开口。
在实施例3的黑色树脂片(膜厚10μm，光吸收率约为99％)中，正如从表3、图44A和图44B中所看到的那样，已经确认，在与实施例1和实施例2同样的激光照射条件(除了照射时间以外)下，通过数秒左右的激光照射就形成了充分的开口。
如上所述，对于在低熔点的热塑性树脂中添加色素而提高了光吸收率的树脂片材，通过激光照射能够在比较短的时间内形成开口。

Claims (19)

1.一种分析用具，它包括：具有试样液导入口的盖子；和，具有用来使从试样液导入口导入的移动成份行进到反应部的多个流路的基板；其特征在于：
还包括从所述各流路中位于所述反应部面前的分支部分出的分支流路，
通过使所述分支流路成为在用于排出所述流路内的气体的第1气体排出口与外部相连通的状态，在所述分支部，使所述流路内的移动成份停止行进，来进行反应准备，另一方面，通过使所述流路在与所述反应部相比的移动成份流动方向的下游处设置的第2气体排出口与外部相连通，在所述流路内，使所述移动成份行进超过所述分支部行进至所述反应部，
所述盖子不仅具有与所述多个流路连通的共通流路，还具有所述第1气体排出口及第2气体排出口。
2.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
所述各流路的结构是，通过使所述第2气体排出口成为开放状态，使所述移动成份移动超过所述分支部。
3.如权利要求2所述的分析用具，其特征在于：所述第2气体排出口由闭锁手段闭锁。
4.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
所述反应部与所述分支部之间的距离，小于所述分支部与所述试样液导入口之间的距离。
5.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
在所述多个流路之中的2以上的流路中，设置有含有用来与试样反应的试剂的反应部，并且在所述2以上的流路中设置的反应部含有互相不同的试剂，
由一种试样能够测定多个项目。
6.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
所述试样液导入口设置在所述盖子的中央部，
所述多个流路的结构是，使从所述试样液导入口导入的移动成份由中央部向周边部行进。
7.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：所述多个流路设置为放射状。
8.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
具有用来分析试样液中的特定成份的多个分析部位，并且，在所述各流路中设定至少一个所述分析部位，
使从所述液导入口导入的移动成份的移动、在所述分析部位的面前停止后，将移动成份导入至所述分析部位。
9.如权利要求8所述的分析用具，其特征在于：
所述第2气体排出口，在从所述试样液导入口导入移动成份之前，是闭锁的，
通过将所述第2气体排出口打开，将移动成份导入至所述分析部位。
10.如权利要求8所述的分析用具，其特征在于：
其结构是，通过使所述第1气体排出口成为开放状态，使移动成份的移动在所述各分析部位的面前停止。
11.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于：
通过闭锁手段使所述第1气体排出口成为闭锁状态。
12.如权利要求1～11任一项所述的分析用具，其特征在于：构成为用来分析微量试样的微型器件。
13.如权利要求12中的分析用具，其特征在于：
所述各流路的主剖面是矩形剖面，其宽度尺寸为10～500μm，深度尺寸为5～500μm，并且深度尺寸/宽度尺寸≥0.5。
14.一种分析装置，其特征在于，具备权利要求3所述的分析用具，和用于在所述闭锁手段上形成开口的开放手段。
15.如权利要求14所述的分析装置，其特征在于：
在所述闭锁手段由密封部件构成的情况下，
所述开放手段是用来切开所述密封部件的切开机构。
16.如权利要求14所述的分析装置，其特征在于：
在所述闭锁手段是插入至所述气体排出口中的塞子的情况下，
所述开放手段是拔出所述塞子的拔出机构。
17.如权利要求14所述的分析装置，其特征在于：
所述开放手段是，能够非接触地对所述分析用具赋予能量，使所述分析用具的至少一部分熔融或变形。
18.一种分析装置，其特征在于：
具有权利要求10所述的分析用具，和用来对所述第1气体排出口是开放状态和不开放状态进行选择的开闭手段。
19.如权利要求18所述的分析装置，其特征在于：
所述开闭手段包括能够移动的闭锁机构，并且
通过所述闭锁机构的移动，能够对所述气体排出口是闭锁状态和开放状态进行选择。
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