CN1675535A - 分析芯片及分析装置 - Google Patents

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Abstract

在使用于分析蛋白质或者核酸等的分析芯片中，在基板上设置用于导入试料的流路。在该流路中，形成有能够检测特定成分的存在且通过显色等而表示存在该特定成分的、含有试剂的试剂层。试料从试料导入路导入到流路中，并展开在试剂层上。使用显微镜，通过扩大，可以很容易地观察此时的反应状况。使用所述分析芯片，不仅不必采用用于检测·分析的特殊外部设备，而且在适用检测体后，能在该状态下迅速地通过视觉辨认获知分析结果。

Description

分析芯片及分析装置
技术领域
本发明涉及能够检测出特定物质或者能够测定该物质浓度的分析芯片以及分析装置。
背景技术
近年来，人们积极地进行着关于在芯片上具备蛋白质或者核酸等的分析功能的分析芯片的研究开发(日经生物技术企业2002年2月号25～27页)。在该分析用芯片上，通过微细加工技术设置有微细分析用流路等，且能够在该芯片上载置极少量的试料，并使用专用的自动分析仪器，迅速获得分析结果。
在采用以往分析芯片的分析时，将载有试料的该分析芯片搬送到具有具备检测功能·分析功能的大型的外部设备的设施内，使用这些外部设备，分析该分析芯片，从而获得试料分析结果。例如，在专利文献1记载的技术中，通过并用微芯片和热透镜显微镜等外部设备，得出分析结果。
分析·检查中，存在各种项目。分析芯片根据每个这些项目制作。这些分析芯片对于每个分析·检查项目使用不同的外部设备，获得分析结果。
特开2001-4628号公报中公开了有关免疫分析装置的发明。根据该发明的免疫分析装置以具备以下各部分作为其特征，即包括：作为反应固相的直径1mm以下的固体微粒的同时，具备具有比该固体微粒的直径更大的纵断面积的微通道反应槽部、比该固体微粒的直径更小的纵断面积的微通道分离部、分别将抗原以及标识抗体导向反应槽部的导入部或者微通道流入部的微芯片。
特开平1-250809号公报公开了一种搭载有电子部件或者被电子部件搭载的印刷布线板的弯曲量测定用装置，其特征在于，能够简单地进行重复性良好的测定。
特开昭57-0884402号公报公开了能够用同一工具进行具有被覆的光纤的被覆去除以及切断的光纤芯线末端形成器。
特开昭62-100641号公报中公开了一种解析细胞性质、结构等的流量观察仪，其特征在于，是为了不受样品液中的检测体粒子浓度的影响，高效且高精度地进行粒子解析，而具备测定样品液的流动路径的机构的粒子解析装置。
特开2002-116145号公报中公开了在计测被检溶液中的特定成分浓度时，通过计测试剂溶液的光学特性，确保浓度计测的精度的溶液浓度计测方法。
特开平09-121838号公报中公开了将在食品的卫生检查或者生物化学检查中成为对象的微生物，在皿(schale)中的培养基培养适当时间，并自动计测与培养前相比至少成长为数倍以上的大小的菌落的数的装置。而且公开了在该装置中，还具备配置于能够计测皿整体的位置的CCD照相机、透镜、以及改变透镜位置的驱动装置，并能够进行皿整体的计测、以及扩大皿的一部分而计测的装置。
特开平04-136742号公报中公开了一种在高速流动的细胞浮游液体上照射半导体激光器的激光，检测基于该散射光·荧光的光电信号，解释细胞的性质·结构的流量检查仪，其特征是，是能够对照射的激光进行稳定化的粒子解析装置。
特开昭63-241451号公报中公开了对散射光测光系统以及监控照射光束的形状、位置等的观察光学系统进行光分割的粒子解析装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要具备其他检测功能或者分析功能的设备，就能通过目视知道分析结果的分析芯片。
本发明的另外的目的是提供一种能够用更短的时间获得分析结果的分析芯片。
根据该分析芯片，由于能够迅速获得成为诊断基础的数据等测定结果，因此可以有效地适用于临床的现场。而且，根据该分析芯片，可以不使用专门设施的情况下，由个人容易地获知分析结果。
根据本发明，提供一种具备设置有流路的基板、和设置在流路的一部分且在流路中流过特定物质时引起外观变化的检测部、和覆盖检测部的透镜的分析芯片。外观变化是指例如特定物质在检测部引起化学变化而产生的显色、发光、变色、脱色、或者消光等。
本发明的分析芯片由于具备用于扩大检测部外观变化的透镜，因此可以提高在检测部的外观变化的视觉辨认性。从而，即使检测部微小，也可以正确地视觉辨认显色、发光、变色、脱色、或者消光等，因此可以小型化分析芯片整体。另外此时，还可以对必要试料的量进行少量化。
另外，通过预先把握所述特定成分的浓度、与所述发光或者色彩之间的关系，还可以获知试料中包含的特定成分的浓度。
另外，本发明的透镜是指微小且可以扩大成像的微透镜。菲涅耳型透镜等也包含在微透镜中。
根据本发明，提供一种所述分析芯片，具备与透镜成形为一体且覆盖流路的覆盖部件。
根据该分析芯片，在制造工序中可以省略接合覆盖部件和微透镜的工序。另外，在使用粘接剂、或者基于熔敷或者超声波进行压接而接合的情况下，覆盖部件和微透镜的折射率有可能在接合面变化，从而有可能降低所述流路内的视觉辨认性，但是使用本发明的分析芯片，可以消除这种可能。
根据本发明可以提供一种分析芯片，具有在检测部照射光的第一照明部件。
通过使用照明部件向检测部照射光，可以提高检测部的视觉辨认性。从而可以通过目视获得更准确的分析结果。另外，由于不必使用检测·分析用设备，因此可以不受检测场所限制地进行分析，迅速获得分析结果。
根据本发明，在所述分析芯片中，第一照明部件向检测部照射紫外线。
根据本发明，在所述分析芯片中，基板由能透过可视光的材料形成，且第一照明部件将光从基板的侧面照射。
根据本发明，在所述分析芯片中，第一照明部件从流路底面的侧照射光。
在这样的分析芯片中，所述流路的底被所述第一照明部件从该分析芯片的下面方向照射。因此，可提高所述检测区域的视觉辨认性，获得正确的分析结果。
根据本发明，在所述分析芯片中，第一照明部件是光波导。
当光供给到设置在本发明的分析芯片上的光波导，由从该光波导渗出的间接光，照射所述检测部。从而，与向分析芯片整体直接照射光时相比，能够以高对比度状态，获得所述检测部的像。从而，可以提高所述检测部的视觉辨认性，获得正确的分析结果。
根据本发明，在所述分析芯片中，检测部包含能够与特定成分反应而改变外观的试剂。外观变化是指显色、发光、变色、脱色、或者消光等。
本发明的分析芯片由于具备所述试剂，因此可以正确迅速地进行分析。
试剂在检测部中均匀分布。
在这样的分析芯片中，通过计测在所述检测部的显色、发光、变色、脱色、或者消光的区域的距离或者面积，可以对包含在所述试料中的所述特定成分进行定量。此时，由于可以将定量结果作为连续量获得，因此可以正确地获得所述试料中的所述特定成分的浓度。
根据本发明，沿着检测部设置有刻度尺。
根据该分析芯片，由于可以用所述刻度尺，简便且快速地测定所述检测部上的反应区域，因此可以瞬时地求出所述试料中的所述特定成分浓度。
根据本发明，所述分析芯片中的试剂含有从由酶、抗体、抗原以及荧光物质构成的物质组中选择的一种以上。
本发明的分析芯片由于具有所述的试剂，因此能够以优良的选择性以及高的效率检仅测出所述特定成分。
根据本发明，提供一种具备所述分析芯片、以及从分析芯片的侧面向检测部照射光的第二照明部件的分析装置。
根据该分析装置，由于所述流路由所述第二照明部件照射，因此可提高所述检测部的视觉辨认性。从而，可更正确地获得分析结果。
根据本发明，第二照明部件向检测部照射的光是紫外线。
根据本发明，第二照明部件包括向检测部聚光的聚光透镜。
本发明的分析装置通过用所述聚光透镜对太阳光或者电灯等可随时利用的照明光进行聚光并使用。因此不需要使用大型装置就能简单地提高所述显色、变色、脱色反应的视觉辨认性。
根据本发明，第二照明部件是发光部件。特别是电灯泡、LED或者非可见光(Black Light)中的任何一种。
根据本发明的分析装置，通过使用例如电灯泡或者LED(LightEmitting Diode)等通常的发光元件进行辅助照明，可以在只有极少光量的环境下进行分析，获得其结果。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有试料通过的流路的基板；用于向流路导入试料的导入口；设置在流路导入口的下游侧且配置有与特定成分特异地结合的标识物质的反应部；设置在流路的反应部的下游侧且捕捉与特定成分结合的标识物质的捕捉部。根据该分析芯片，可通过确认与特定成分结合的标识物质被捕捉部捕捉的情况，简捷地检测出特定成分。
根据本发明，基于所述分析芯片，提供一种在流路中设置有捕捉部的区域的流路的宽度在朝该流路的行进方向逐渐变窄的分析芯片。
根据本发明，基于所述分析芯片，提供一种在捕捉部的标识物质的密度朝流路的下游侧逐渐增大的分析芯片。根据该分析芯片，除所述特定成分检测之外，还可以进行定量分析。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；以及沿流路的壁面配置，且通过吸收特定物质则膨胀，从而根据特定的物质的量，在不同位置锁闭流路的水凝胶层。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；以及在规定的初始锁闭位置锁闭流路，且通过吸收特定物质则收缩，从而使锁闭流路的位置与初始锁闭位置相比向下游侧移动的水凝胶层。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；以及配置在流路中，且由吸收特定成分则改变体积的水凝胶形成表面的小珠。在液体流动于流路中时，小珠被液体推压流动，并根据体积而停止在流路的不同位置。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有流路的基板；配置在流路内部，且与特定物质反应而改变粘度的聚合物溶液；配置在流路内部的靶小珠；设置在流路内部的规定位置，且在靶小珠受到小于规定大小的力时，将靶小珠保持在规定位置的临时保持部。
在这样的分析芯片中，靶小珠可以是强磁性材料。当向该分析芯片靠近具有一定磁力的磁铁时，靶小珠根据聚合物溶液的粘度以不同速度在流路中流动。通过测定该移动速度，可定量测定特定的物质的量。
这样的分析芯片还可以具备设置在流路端部的一对电极、和在一对电极间产生电位差的电池，且靶小珠由在规定pH的溶液中能使表面带电的材料形成。根据该分析芯片，通过在一对电极间产生电位差，靶小珠根据聚合物溶液的粘度以不同速度在流路中移动。通过测定该移动速度，可定量测定特定的物质的量。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有流路的基板；设置在流路上且由毛细管引力具备溶液的溶液保持部；由毛细管引力向溶液保持部导入溶液的导入路；设置在流路的一部分上，且当流路中流过特定物质时引起外观变化的检测部。
根据这种分析芯片，不用使用测定溶液量用的其它器具而就能够将检查对象的试样以规定的量保持在分析芯片内。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是包括：设置有第一流路和第二流路的基板；设置在第一流路上的第一溶液保持部；设置在第二流路上的第二溶液保持部。在该分析芯片中，第一溶液保持部通过毛细管引力，保持第一规定量的溶液。第二溶液保持部通过毛细管引力，保持不同于第一规定量的第二规定量的溶液。基板上最好显示与第一规定量和第二规定量对应的数值。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是：流路是设置在基板表面侧的矩形的沟槽，并具备沿基板底面配置且反射可视光的反射板。根据这样的分析芯片，通过使基板的折射率不同于充满流路内部的物质的折射率，使得在从适当角度观察的时候，使进入溶液之处由被银纸反射的光照亮的同时，使其他部分变暗。根据该分析芯片，可以很容易地通过目视测定进入溶液的部分。
根据本发明，提供一种分析芯片，其特征是：流路的壁面由折射率为水的折射率以下的材料所覆盖。根据这样的分析芯片，可满足充满流路的溶液相当于光纤的芯且流路相当于包覆层的折射率关系，从而根据观察流路的方向，在流路的表面与水溶液之间的界面引起全反射。因此，有水溶液的流路部分看起来比没有的部分亮。根据该分析芯片，可以很容易地通过目视测定进入溶液的部分。
根据本发明，提供一种分析芯片，包括：设置有流路的基板，覆盖流路的透明的盖。流路的底面和盖之间的距离在流路的延长方向连续变化。通过底面和盖之间的光反射，在盖的外侧显示根据充满流路的物质的折射率而具有不同位置的干涉条纹。通过观察该干涉条纹，可以很容易地获得有关充满流路的物质的折射率的信息。
附图说明
图1A～1C是表示本发明的分析芯片的图。
图2A～2C是表示本发明的分析芯片的图。
图3A～3C是表示本发明的分析芯片的图。
图4A～4C是表示扩大本发明的分析芯片的试剂层附近的图。
图5A～5B是用于说明向本发明的分析芯片照射光的情况的图。
图6是用于说明在分析芯片的侧方配置聚光透镜的情况的图。
图7A～7B是用于说明在分析芯片的侧方配置光源的情况的图。
图8A～8C是表示本发明的分析芯片的图。
图9A～9C是表示本发明的分析芯片的图。
图10A～10B是用于说明在流路中填充干燥试剂小珠的方法的图。
图11是表示本发明的分析芯片的图。
图12是用于说明图11的分离区域的图。
图13A～13B是表示本发明的分析芯片的图。
图14A～14B是用于说明使用本发明的分析芯片的检测法的图。
图15是表示本发明的分析芯片的图。
图16是用于对胶乳小珠被检测部内壁捕捉的原理进行说明的图。
图17A～17B是用于对使用本发明的分析芯片的定量法进行说明的图。
图18A～18B是用于对使用本发明的分析芯片的定量法进行说明的图。
图19A～19B是表示本发明的分析芯片的图。
图20A～20B是表示本发明的分析芯片的图。
图21A～21C是表示本发明的分析芯片的图。
图22A～22B是表示本发明的分析芯片的图。
图23表示本发明使用的电池的布线。
图24表示取代基的种类、pH以及带电电荷的关系。
图25A～25C是表示本发明的分析芯片的图。
图26A～26C是表示本发明的分析芯片的图。
图27A～27B是表示本发明的分析芯片的图。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明为实施本发明的最佳实施方式。
(实施方式一)
图1A是本实施方式的分析芯片100的上面图。另外，图1B和图1C分别表示图1A中的A-A’断面图以及B-B’断面图。
分析芯片100具有以下结构，即，在设置有流路102的基板101上设有透明的覆盖件106，且在该透明覆盖件106上进一步设有微透镜103。另外，在覆盖件106，设置有用于导入作为分析对象的试料的试料导入路104，以及在导入分析试料时排出流路102内的空气的排气口105。
下面说明分析芯片100的使用方法。将作为分析对象的试料从试料导入路104注入，并通过毛细管效应或者由泵施加压力等，使其在流路102中展开。流路102中设有能通过与包含在作为分析对象的试料中的特定成分相互作用而显色、发光、变色、脱色或者消光的物质或者试剂。通过这样，可以在流路102检测出该特定成分。而且，如后述的那样，还可以获知包含在该试料中的特定成分的浓度。
通过在分析芯片100中设置微透镜103，可以扩大观察流路102内的样子。从而可以更详细地视觉辨认流路102中的显色、发光、变色、脱色或者消光。而且，在该流路102极细的情况下，也可以视觉辨认该显色、发光、变色、脱色或者消光。为了通过微透镜103而视觉辨认流路102内的状况，流路102的宽度优选10μm～100μm。就这样，由于在流路102很细的时也没有问题，因此在由分析芯片100进行分析时，可以少量化供分析的试料。另外还可以设置多个流路，而在此时由于流路细，因此可以集聚多个流路。从而可以用一个分析芯片同时实施多个项目的分析。另外，在不使用微透镜103的情况下，为了能通过目视观察流路102内的状况，流路102的宽度优选50μm～1mm。
在这里，作为覆盖件106可以使用如上的整体透明的覆盖件，也可以采用在与基板101接合时仅位于流路102上方的区域透明的覆盖件。此时，来自流路102以外的杂散光被遮断，从而提高了流路102内的视觉辨认性。
如图3所示，在分析芯片100的流路102，设有包含能通过与所述特定成分相互作用而显色的试剂的试剂层107。图3A是分析芯片100的上面图，且图3B和图3C分别表示图3A中的A-A’断面图以及B-B’断面图。如图3B和3C所示，试剂层107填塞在流路102中。因此从试料导入路104注入作为分析对象的试料，则该试料浸透试剂层107。
接着，参照着图4，说明所述试料浸透试剂层107时的动作。图4是扩大显示图3中的试剂层107附近的图。图4A表示试料108马上到达试剂层107的左端的状态。试料108从该状态开始经过一段时间向图中的箭头方向展开。图4B表示从图4A状态开始经过一段时间后的时点的状态。试料在试剂层107中展开的结果，试料界面110到达试剂层107的中程。因此，从试剂层107的左端到试料界面110的区域，包含在试料中的特定成分和试剂层107中含有的试剂被吸附而引起反应，从而形成显色区域109。图4C表示从图4B的状态开始再经过一段时间后的时点的状态。试料界面110比起图4B所示的状态向右方移动，但显色区域109的右端不与试料界面110一致，停留在图中的虚线位置。这是因为当试料界面110到达该虚线位置的时候包含在试料中的所有特定成分被试剂层107中的试剂吸附而反应完全，从而使虚线右方区域不显色的缘故。
另外在本实施方式中，试剂层107的每单位体积中含有一定量的试剂，因此可通过测定显色区域109向右方展开的距离，对试料中含有的特定成分进行定量。例如在图4C中，使用刻度尺111并通过目视获知从试剂层107的左端到显色区域109右端之间的距离。另外，刻度尺111实际上如图3A那样印在覆盖件106上。而且采用了通过微透镜103以扩大试剂层107和刻度尺111的状态同时视觉辨认的方式。在这里，刻度尺111并不仅限于以图3A的方式配置，还可以在覆盖件106上沿微透镜103设置。
如上所述，根据本实施方式的分析芯片，可以在不使用其他分析用设备的情况下迅速实施特定成分的定量分析。
本实施方式的分析芯片可应用于各种物质的检测·定量当中，例如可用于葡萄糖、丙氨酸转氨酶、清蛋白、碱性磷酸酶、淀粉酶、钙离子、总胆固醇、过氧化类脂体、肌酸酐、钾离子、胆红素、总蛋白等血液生物化学检查；Hbs抗原·抗体、HCV抗原·抗体、HIV抗体等免疫血清学的检查；CEA、CA19-9、PSA、CA-125等肿瘤标记物的分析。
例如在对葡萄糖定量的情况下，可以作为试剂层107，使用葡糖氧化酶、过氧化酶、4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-m-甲苯胺·钠的混合物微粒或者含有这些的干燥试剂小珠，并通过计测显色区域而实施。该情况下的原理如下。向吸收水分而凝胶化的所述试剂小珠内转移一分子的葡萄糖，则由葡糖氧化酶的作用，分解成一分子的葡萄糖酸和一分子的过氧化氢。接着，在该试剂小珠内，该过氧化氢由过氧化酶的作用，分别与一分子的4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-m-甲苯胺·钠发生反应，生成醌系色素，显示出红紫色。即通过生成一分子的醌系色素，检测出一分子的葡萄糖的存在。从而通过在试剂层107的每单位体积中含有一定量的该粒子，设定试剂层107的每单位体积的葡萄糖检测量，测定该检测体中的葡萄糖的绝对量。由此可获得该检测体的葡萄糖浓度。
另外，所述干燥试剂小珠可通过以下方法制作。首先作为粘合剂，调制含有琼脂糖或者聚丙烯酰胺、甲基纤维素等吸水性聚合物的溶胶。这样的溶胶会随着时间自然地凝胶化。将该溶胶与规定量的葡糖氧化酶、过氧化酶、4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-m-甲苯胺·钠混合。在干燥空气中对由此获得的溶胶进行喷雾处理，获得液滴。由于该液滴会在下落过程中边凝胶化边干燥，因此可获得作为目标物的干燥试剂小珠。
另外，作为所述干燥试剂小珠的制造方法，可采用以下方法。在烧瓶等的表面，对含有所述试剂的溶胶进行凝胶化之后，进行真空冻结干燥。其结果，获得具有多个空胞的固体物。该固体物很容易被粉碎，作成小珠或者粉末。
在这里，可以使用具有三层结构的干燥试剂小珠，即可以使用由含有葡糖氧化酶的芯部、以覆盖该芯部表面的方式形成且含有过氧化酶的层、以进一步覆盖该层的方式形成且含有4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-m-甲苯胺·钠的层构成的干燥试剂小珠。在这样的干燥试剂小珠中，过氧化氢在存在葡糖氧化酶的芯部生成，且向覆盖芯部且含有过氧化酶的层转移时，被瞬时消耗。因此过氧化氢很难流出到该水珠外，从而对其他的试剂水珠显色的影响很小。因此具有能够正确地进行检测·测定的优点。
在这样的具有三层结构的干燥试剂小珠中，以将葡糖氧化酶混合到所述溶胶的物质作为原料，并采用流动层造粒法制作芯部。此后，使用将过氧化酶混合到所述溶胶的物质，采用同样的流动层造粒法，进行涂敷。接着，使用将4-氨基安替比林以及N-乙基-N-(2-羟基-3-磺基丙基)-m-甲苯胺·钠混合到所述溶胶的物质，再次进行涂敷，获得作为目标物的干燥试剂小珠。在这里，可以使用例如ホソカワミクロン社制的流动层造粒装置即アダロマスタ(注册商标)AGM-SD，制作所述试剂小珠。
另外，在检测试料中的HCV抗体的时候，可以采用例如固层免疫分析法或者ELISA法(Enzyme-Linked immuno-sorbent Assay)。此时，例如将作为HCV的结构蛋白的核心蛋白附着在流路102(图1)的底面。具体地说，在基板101采用聚苯乙烯材料时，通过向流路102中导入在缓冲剂中分散该核心蛋白的物质，可以简单地在流路102的底面附着该核心蛋白。此后，当在试料中含有识别该核心蛋白的HCV抗体的时候，该抗体与所述核心蛋白结合，形成抗体-抗原复合体。接着，从试料导入路104导入缓冲剂，并在流路102内流通该缓冲剂，从而清洗流路102内。然后，将识别所述HCV的多克隆抗体(二次抗体)向流路102导入，将二次抗体进一步向所述抗体一抗原复合体结合，并再次用与所述的相同方法清洗流路102内。此时，通过向二次抗体结合荧光标识或者碱性磷酸酶等酶，可实现高敏感度的HCV抗原检测。在将荧光标识向二次抗体结合的情况下，通过用非可见光等照射流路102内，可确认HCV抗体的存在。另一方面，在将碱性磷酸酶向二次抗体结合的情况下，如果将对硝基苯磷酸等显色基质向流路102导入，则会产生基于碱性磷酸酶的酶反应并显色，因此由此可检测出HCV抗体。
以上，是对检测试料中含有的抗体而以HCV抗体为例进行了叙述，而在检测试料中的特定的蛋白、例如作为HCV的结构蛋白的核心蛋白的情况下，可采用如下方法。将能识别作为HCV的结构蛋白的核心蛋白的N末端区域的单克隆抗体(一次抗体)结合到流路102(图1)的底面。从试料导入路104导入试料，通过毛细管效应向流路102移动。在该试料含有所述核心蛋白的时，一次抗体和核心蛋白形成抗体-抗原复合体。接着用与上述同样的方法清洗流路102内。接着，将能识别除上述核心蛋白的N末端以外的区域的单克隆抗体(二次抗体)向流路102导入，将二次抗体进一步向所述抗体-抗原复合体结合，并再次用与所述的相同方法清洗流路102内。此时，通过向二次抗体结合荧光标识或者碱性磷酸酶等酶，采用与所述HCV抗体的情况相同的方法，对HCV抗原也能进行高灵敏度的检测。
在上述方法中清洗流路的工序是必不可少的，但作为不需要进行清洗的方法，可以举出以下方法。在该方法中采用具有以下结构的分析芯片，即，在试料导入路的下游侧设置配置有与试料中的特定成分特异地结合的标识物质的反应部，再在其下游侧设置捕捉与特定成分结合的标识物质的捕捉部。在这里以HCV抗体的检测作为实例说明。
如图15所示，分析芯片700具有以下结构，即，在基板701上设置有导入口702、反应室703、检测口704，且如图所示分别与流路705连接。另外，反应室703中填充有被着色的胶乳，其表面涂敷有HCV的核心蛋白。另外，反应室703和检测口704的流路705上，设置有检测部706，而在该检测部706的内壁，固定有能识别HCV抗体的二次抗体。
另外在这种情况下，HCV抗体相当于所述特定成分，且表面涂敷有HCV核心蛋白的胶乳小珠相当于与所述特定成分结合的所述标识物质。另外，检测部706和后述的检测管707(图17)相当于捕捉与所述特定成分结合的所述标识物质的捕捉部。
下面，对使用分析芯片700而对HCV抗体进行检测的操作以及原理进行说明。首先，从试料导入路702注入试料，并由毛细管效应或者压入等，向反应室703输送。在反应室703中，反应室703中的胶乳小珠和试料进行混合。在该试料中含有HCV抗体时，由于HCV抗体结合到涂敷在反应室703中的胶乳小珠表面的HCV的核心蛋白，因此在该胶乳小珠的表面形成抗体-抗原复合体。在表面具有该抗体-抗原复合体的胶乳小珠，最终从反应室703向检测口704方向溢出，从而向检测部706移动，而此时由于如前所述的那样在检测部706的内壁设置有二次抗体，因此该胶乳小珠就会如同图16所示的那样经由HCV抗体被捕捉。就这样当多个胶乳小珠被捕捉在检测部706(图15)的内壁，则如14A所示的那样，在检测部706的一部分，流路705被堵塞，从而可得出以下结果，即，从反应室703到检测部706的区域被着色的同时，关于从检测部706到检测口704的区域则没确认被着色。另一方面，在试料中不存在HCV抗体的情况下，在检测部706不产生胶乳小珠的捕捉现象。从而胶乳小珠可以通过检测部706，并如图14B那样，使从反应室703到检测口704之间的区域全部被着色。即可通过判断从检测部706到检测口704之间的区域是否被着色，判断出在上述试料中是否存在HCV抗体。
另外，如图17A所示可以在反应室703和检测口704之间采用检测管707，以替代图15中的检测部706。检测管707的内部以规定的密度梯度涂敷二次抗体，且从反应室703朝向检测口704，二次抗体的密度逐渐提高。通过采用该结构，可以测定试料中的HCV抗体的浓度。其原理如下。将表面具有抗体-抗原复合体的胶乳小珠吸附在检测管707的内壁时的吸附力，与和该胶乳小珠结合的HCV抗体的密度和检测管707的内部的密度相关。例如在试料中的HCV抗体浓度高时，由于胶乳小珠上结合了多个HCV抗体，因此在二次抗体的密度很小的区域会产生胶乳小珠的吸附，引起流路的堵塞。相反在试料中的HCV抗体浓度低时，由于胶乳小珠上结合少数个HCV抗体，因此在二次抗体的密度很小的区域很难产生胶乳小珠的吸附。因此将胶乳小珠朝向检测管707的高浓度侧移动，进行吸附。就这样，根据试料中的HCV抗体浓度的不同，胶乳小珠吸附在检测管707内壁的位置也不同。从而如17A所示的那样，由于可以确认从反应室703到该被吸附的位置之间被着色，因此可通过被着色区域的长度，获知HCV浓度。
另外，采用图17B所示的具备多个检测管708的结构，以替代图17A的检测管707，也可以与上述的一样，进行HCV抗体的定量。在这种情况下，例如从图中的左侧的检测管708开始一次提高涂敷在内壁的二次抗体的密度。通过采用该操作，根据所述原理，在内壁上涂敷一定密度以上的二次抗体的检测管708内产生堵塞。产生堵塞的检测管708，图中从左开始的第4～6个检测管708被部分区域着色或者根本没有被着色。在图17B的情况下，可以判断吸附是在第四个检测管708产生的，因此可根据该情况，估计出试料中的HCV抗体浓度。
另外，胶乳小珠的堵塞容易程度不仅和与流路内壁之间的吸附力有关，还与流路宽度有关系。在这里，可以采用具有如图18A所示的宽度逐渐减小的检测管709的结构，也可以采用具有如图18B所示的宽度不同的多个检测管710的结构，以求出试料中的HCV浓度。即，在试料的HCV抗体浓度比较高的情况下，由于表面结合有HCV抗体的胶乳小珠变得多量，因此即使检测管的流路宽度大的情况下，也可以产生足够使流路产生堵塞的吸附量。另一方面，在试料的HCV抗体浓度比较低的情况下，由于表面结合有HCV抗体的胶乳小珠变得少量，因此很难在流路宽度大的位置产生堵塞，并在更下游侧的流路宽度小的位置产生堵塞。通过利用该现象，可以估计出HCV抗体浓度。
以上，是以HCV抗体为例，对抗体的检测进行了叙述，但也可以应用于抗原的检测。此时通过以下方式实现目的，即，将能识别作为检测对象的抗原的特定区域的单克隆抗体涂敷在胶乳小珠上，并在检测部或者检测管上固定识别该抗原的其他区域的单克隆抗体。
另外，关于CEA、PSA等肿瘤标记物，也可以采用所述的固层免疫定量法或者ELISA法、或者以采用胶乳小珠的方法，进行检测·定量。另外，通过向尿中的hCG(人体绒膜促性腺激素)适用上述方法，可以获得判断妊娠成立的分析芯片。另外，通过向对于异常蛋白感染素(PrPSc)的抗体、对于β淀粉体或者p97蛋白质的抗体适用上述方法，可以获得能迅速分别诊断狂牛病、阿尔茨海默病的分析芯片。
在本实施方式中，作为分析芯片100的基板101(图1)的材料，可以举出PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)等塑料材料、玻璃、硅基板。基板101的大小没有特别限定，例如可以采用纵·横方向都是2～3cm的基板。对其厚度也没有特别限定，例如可选择0.2～0.7cm。另外，流路102通过例如蚀刻形成，且可以采用适用于通过如注塑成形等方式成形的基板101的材料的公知方法而进行设计。另外，可以采用以下方法制作具备流路102的基板101。使用精密加工机(例如FANUC ROBOnanoUi(フアナツク社制))制作出能形成微米级流路的金属模，并使用该金属模以及高精度注塑机(例如FANUCROBOSHOTα-50iAP(フアナツク社制))，进行塑料注射成形。由此，可以以高精度批量生产基板101。
另外，为了能使试料更容易通过，流路102的内壁还可以实施亲水性处理。亲水性处理可以使用结构与磷脂类似的物质，例如以2-甲丙烯酰基乙氧基磷酸胆碱作为结构单元的水溶性聚合物(リピジユア(注册商标，日本油脂社制))。此时将リピジユア(注册商标)以成为0.5wt％的方式溶解在TBE缓冲剂(89mM Tris、89mM硼酸、2mM EDTA)等缓冲液中，用该溶液充满流路102内，放置数分钟之后用气枪去除液体再干燥，从而对流路102内壁进行亲水性处理。另外，流路102的大小没有特别限定，例如可以是宽度50～200μm、深度50～500μm。
覆盖件106和微透镜103可以分别制作，再粘接两者或者基于熔敷、超声波等进行压接，但更优选将两者作为一体成形。通过作为一体成形，可以省略接合覆盖件106和微透镜103的工序。另外，在使用粘接剂或者基于熔敷、超声波的压接而进行接合的情况下，覆盖件106或者微芯片103的折射率有可能在接合面变化，进而有可能会降低流路102内的视觉辨认性，因此通过作为一体成形，可消除该问题。
覆盖件106和微透镜103的材料可以使用例如PMMA、PET、PC等塑料材料或者玻璃等，即选择透明材料以便观察流路102。微透镜103的大小如在图1B中那样可采用H为0.25mm～1.0mm、W为0.50～2.0mm。
可以使用适合于覆盖件106和基板101接合的粘接剂，进行接合。另外，也可以通过基于熔敷、超声波的压接或者嵌入，进行接合。在使用粘接剂的情况下，为防止粘接剂侵入到流路102中，最好将粘接剂涂敷在远离流路102的位置、例如可涂敷在基板101的周缘部。此时虽然流路102和覆盖件106之间产生极小的间隙，但通过作为覆盖件106的材料使用例如硅橡胶等疏水性物质、或者例如使用硅涂料等对覆盖件106的下面进行疏水性加工，可以完全防止水从流路102漏出。
考虑到紧紧接合覆盖件106和基板101，两者最好使用相同材料。另外，考虑到对分析芯片100进行轻量化，覆盖件106和基板101的材料优选塑料材料。在塑料材料中更优选PMMA。PMMA兼备良好透明度和强度。
图3中的试剂层107例如可通过以下方法设置，即，将试剂和粘合剂溶解在溶剂中或者使其均匀悬浮，将该溶液或者悬浮液流入流路102中，并在干燥氮气或者干燥氩气气氛下进行干燥。另外，在使用所述干燥试剂小珠的情况下，可采用例如以下方法设置试剂层107。在没有接合覆盖件106的状态下，将干燥试剂小珠、粘合剂以及水的混合体流入流路102中。此时在第一流路102中设置第一堵塞部件，使该混合体不致于流到应设置试剂层107的区域以外的区域。在该状态下干燥该混合体并固化，从而设置试剂层107。所述粘合剂可以使用例如含有琼脂糖凝胶或者聚丙烯酰胺凝胶等吸水性聚合物的溶胶。使用这这些含有吸水性聚合物的溶胶，由于可以自然地凝胶化，因此不需要进行干燥。另外，试剂层107可以如同如图3B所示的那样以堵塞流路的方式形成，也可以在流路底面上设置薄的层状。
以上关于使用粘合剂设置试剂层107的方法进行了说明，但也可以不使用粘合剂，而使用将所述干燥试剂小珠仅悬浮在水中的物质，并将干燥试剂小珠填充在流路中。例如如图10A所示，在流路102内设置第一堵塞部件112，并利用毛细管效应将悬浮在水中的干燥试剂小珠流入到流路102中。通过采用该方法，由于水可以通过第一堵塞部件112的同时，干燥试剂小珠113被第一堵塞部件112堵塞，因此如图10B所示被填充在流路102中。就这样填充干燥试剂小珠113之后，通过利用第二堵塞部件114防止填充的干燥试剂小珠113逆流的同时，在干燥氮气或者干燥氩气气氛下进行干燥，从而将其作为试剂层107(图3)。其中，作为第二堵塞部件114，可以举出例如可被缓冲剂膨润且具有粘着性的凝胶(例如聚甲基纤维素)的干燥小珠。在由该干燥小珠形成第二堵塞部件114的情况下，通过上述方式填充干燥试剂小珠113之后，填充分散在缓冲剂中的该干燥小珠。被填充的该干燥小珠通过相互吸附以及吸附在流路102的内壁，支持干燥试剂小珠113。另外为更有效地将该干燥小珠填充在流路102中，优选充分压缩且干燥的小珠。通过该操作，由于要膨润该干燥小珠所需的时间变长，因此可确切地形成第二堵塞部件。
在图3中试剂层107处于充满至到达覆盖件106的状态，但也并不一定采用该方式，还可以例如在流路102底面设置薄的试剂层107。
(实施方式二)
下面说明本发明的实施方式二。图2A是本实施方式的分析芯片200的上面图。另外，图2B和图2C分别表示图2A中的A-A’断面图以及B-B’断面图。
分析芯片200具有以下结构，即，在设置有反应槽202和流路203的基板201上设有透明的覆盖件206，且在该透明覆盖件206上进一步设有微透镜207。另外，在该反应槽202的底面设置有试剂层210。而且，在覆盖件206，设置有微透镜207、用于将分析试料通过流路203而向反应槽202导入的试料导入路204，以及在导入分析试料时排出流路202等内的空气的排气口205。
下面说明分析芯片200的使用方法。将作为分析对象的试料从试料导入路204注入，并通过毛细管效应或者由泵施加压力或者由电渗方式，使其通过流路203而导入到反应槽202内。在该试料中含有特定成分的时候，由于反应槽202中设有包含能通过与特定成分相互作用而显色或者发光的试剂的试剂层210，因此可检测出特定成分的存在，且可通过视觉辨认显色或者发光，获知其存在的信息。而且，如后述的那样，还可以获知包含在该试料中的特定成分的浓度。
由于在分析芯片200中设置有微透镜207，因此可以更详细地视觉辨认反应槽202中的显色、发光、变色、脱色或者消光。因此在反应槽202极小的情况下，也可以视觉辨认该显色或者发光。就这样，由于在反应槽202的容积很小情况下也没有问题，因此在由分析芯片200进行分析时，可以少量化供分析的试料。
本实施方式的分析芯片可应用于各种物质的检测·定量当中，例如可用于葡萄糖、丙氨酸转氨酶、清蛋白、碱性磷酸酶、淀粉酶、钙离子、总胆固醇、过氧化类脂体、肌酸酐、钾离子、胆红素、总蛋白等血液生物化学检查；Hbs抗原·抗体、HCV抗原·抗体、HIV抗体等免疫血清学的检查；CEA、CA19-9、PSA、CA-125等肿瘤标记物的分析。
例如在检测过氧化类脂体的情况下，可以通过在试剂层210中含有硫色素C以及鲁米诺而实施。该情况下的原理如下。包含在试料中的过氧化类脂体与硫色素C发生反应，生成活性氧。鲁米诺被该活性氧氧化时发光。从而通过此时发出的光，检测出过氧化类脂体。另外，在检测葡萄糖的情况下，与实施方式一中说明的一样，可通过醌系色素的生成反应，检测出葡萄糖。另外，关于HCV抗原、CEA、PSA、hCG、对于异常蛋白感染素的抗体、对于β淀粉体或者p97蛋白质的抗体，也可以适用实施方式一中所述的固层免疫定量法或者ELISA法、或者以采用胶乳小珠的方法，进行检测。上述方法，可以获得能迅速分别诊断狂牛病、阿尔茨海默病的分析芯片。
在利用显色反应而进行定量的情况下，例如将与试料中含有规定量a、b、c的特定物质时呈现的色彩相同的色彩样本A、B、C配置在反应槽202附近，并通过对反应槽202中的显色反应的色彩和色彩样本A、B、C进行比色，可简便迅速地实施该特定物质的定量。该色彩样本并不一定使用实际的反应液，还可以使用例如透明涂料等具有相同色彩的液体、瓷漆等以透明状态固化的物质、被着色的丙烯酸板等。
如上所述，根据本实施方式的分析芯片200，不必使用其他分析用设备而仅用本分析芯片，就能迅速实施特定成分的定量分析。
在本实施方式中，作为分析芯片200的基板201(图2)的材料，可以举出玻璃、硅基板、或者PMMA、PET、PC等塑料材料。其中，在对特定成分检测使用发光反应时，考虑到有效使用后述的辅助照明(图5～图9)，优选玻璃、PMMA、PET、PC等透明材料。
基板201的大小没有特别限定，例如可以采用纵·横方向都是2～3cm的基板。对其厚度也没有特别限定，例如可选择0.2～0.7cm。另外，反应槽202以及流路203通过例如蚀刻形成，且可以采用适用于基板201的材料如将塑料树脂流入到铸型等公知方法而进行设计。另外，流路203和反应槽202的内壁还可以实施亲水性处理，以便使水更容易通过。亲水性处理可以采用例如リピジユア(注册商标，日本油脂社制)。此时将リピジユア(注册商标)以成为0.5wt％的方式溶解在TBE缓冲剂等缓冲液中，用该溶液充满反应槽202和流路203内，放置数分钟之后用气枪去除液体再干燥，从而对反应槽202和流路203内壁进行亲水性处理。另外，流路202的大小没有特别限定，例如可以是a、b都为100～300μm、D为100～400μm。覆盖件206和微透镜207的材料可以使用例如玻璃或者PET等塑料材料等，即选择透明材料以便观察反应槽202内。微透镜207的大小可采用H为0.25mm～1.0mm、R为0.25～1.0mm。
另外，试剂层210例如可通过以下方法制作。将作为粘合剂的CMC(羧甲基纤维素)溶解在适量水中，对该溶液混合规定量的试剂。将这样获得混合物流入到反应槽202中，并在干燥氩气或者干燥氮气气氛中干燥，从而设置试剂层210。
另外，也可以采用以下方法设置试剂层210。作为粘合剂调制含有琼脂糖或者聚丙烯酰胺、甲基纤维素等吸水性聚合物的溶胶，并将该溶胶与规定量的试剂混合。将这样获得的溶胶流入到反应槽202中，并通过自然硬化而形成试剂层210。在这里，进行自然硬化后，再用干燥空气等进行干燥。通过该操作，可以延长试剂层210的寿命。
(实施方式三)
接着说明本发明的实施方式三。当在暗的室内等光量不十分充足的环境中，使用实施方式一或者实施方式二的分析芯片进行分析时，由于流路或者反应槽微小，因此仅通过微透镜的扩大有时是无法充分视觉辨认显色。因此在本实施方式中，对无法确保充分光量的环境下也能够提高视觉辨认性的实施方式进行说明。
关于本实施方式的原理，参照图5进行说明。图5所示的分析芯片300具有与实施方式一的分析芯片相同的结构，但基板301的材料使用透明材料。而且如图5所示，从基板301的侧方照射光310。照射的光310的一部分到达流路302中存在的色素，引起乱反射而形成散射光320。该散射光320可通过微透镜303观察。由该散射光320，可提高流路302内的视觉辨认性。
另外，当不需要扩大显示流路302中的状况也能视觉辨认时，也可以采用未具备微透镜的如图13所示的结构。在该图的分析芯片中，也与上述分析芯片300的状况相同，基于光310的散射光320有助于流路302内的视觉辨认性的提高。
在这里，在图5A中，考虑从纸面的上面照射光的情况。此时由于照射的光不仅被流路内的色素、还被微透镜303和覆盖件306反射，因此流路内的像的对比度下降。与此相对，在使用本实施方式的分析芯片300时，由于观测不到来自微透镜303或者覆盖件306的反射光，因此能仅观测散射光320，并由此提高了流路302内的像的对比度。从而在分析芯片300中可获得良好的视觉辨认性。
在这里，在使用实施方式二中所述的色彩样本而进行定量时，可以在沿基板301上的流路302的区域上设置微小的凹部，并在该凹部内配置色彩样本。由此，可以在基于散射光320的照明下，对流路302内产生的显色反应的色彩以及色彩样本双方进行比色。从而能正确判断浓度。
光310的供给方法没有特别限定，例如如图6所示的那样可通过将聚光透镜330配置在分析芯片300的侧方而供给光310。
另外，如图7A所示，也可以在具有光源340和插座350的侧方照明单元370上设置分析芯片300，并从光源340供给光。图7B是将分析芯片300设置在侧方照明单元370的状态的断面图，该图显示了来自光源340的光310供给到分析芯片300的状态。通过将从光源340发出的光量预先设定成最佳条件，可以经常性地进行稳定的分析·测定。另外，作为光源340，可以使用例如通常的电灯(荧光灯或者电灯泡等)、LED等各种光源。另外，在使用荧光测定特定物质的情况下，作为光源340可以使用能照射近紫外线的非可见光产生机构等。而且在此时，为了作为基板301能透过近紫外线，优选使用UV透过性塑料或者UV用石英等。在这里，聚光透镜330以及侧方照明单元370相当于所述第二照明部件。
(实施方式四)
在本实施方式中显示了通过与实施方式三不同的方法而提高流路的视觉辨认性的实施方式。
图8是标识本实施方式的分析芯片400的图。其中，图8A是本实施方式的分析芯片400的上面图。另外，图8B和图8C分别表示图8A中的A-A’断面图以及B-B’断面图。
分析芯片400具有以下结构，即，相当于所述第一照明部件的光波导430以被基板401包围的方式设置，流路402的底面由光波导430的表面形成。另外，与第一实施方式的分析芯片相同，基板401具备透明覆盖件406，且其上进一步具备微透镜403。
如图8所示，对于分析芯片400从光波导430的前端部射入光410，则该光通过光波导430，但其一部分作为折射光420从光波导430射出，进而通过流路402、覆盖件406以及微透镜403。因此流路402内的像就变得清晰。另外，由于折射光420是仅照射流路402附近的间接光，因此与从分析芯片400的背面开始通过非可见光产生机构照射光时相比，可获得更高的对比度。
光波导430的材料的绝对折射率优选与比基板401的材料的绝对折射率大。由此，可以更有效地引导光410，获得更多的折射光420。为获得这样的效果，例如可以将基板401使用PMMA材料(绝对折射率1.49)、光波导430使用PET材料(绝对折射率1.79)或者PC材料(绝对折射率1.73)。
作为在基板401内设置光波导430的方法可以举出以下方法，例如，通过切削基板401而设置中空部分，将作为光波导430的材料的熔融树脂流入到该中空光波导430中之后进行冷却，从而将此成为光波导430。像这样在基板401内设置光波导430之后，将流路设置在基板401上。另外，关于覆盖件406和微透镜403，可使用与实施方式一相同的结构。
供给光410的光源没有特别限定，与实施方式三一样，可以使用例如通常的电灯(荧光灯或者电灯泡等)、LED等各种光源。
作为具备光波导的实施方式的变形例，可举出如图9所示的分析芯片500。图9A是分析芯片500的上面图。另外，图9B和图9C分别表示图9A中的A-A’断面图以及B-B’断面图。分析芯片500与分析芯片400的不同点在于在其底面具备保护层540。其他结构与图8所示的分析芯片400基本相同，且将光510向光波导530照射而产生折射光520，并通过微透镜503，以良好的视觉辨认性观察流路502内的像。
关于分析芯片500，其光波导530可通过以下方式设置。在具有流路502的基板501的底面，通过切削设置用于具备光波导530的槽。接着将作为光波导530的材料的熔融树脂流入到该槽中之后进行冷却并固化，从而将此成为光波导530。此后，采用基于熔敷、超声波的压接或者基于粘接剂的粘接等，接合基板501和保护层540。所述的槽不仅可以采用切削方法设置，还可以采用实施方式一中所述的方法实现。即使用精密加工机预先制作能够形成具备所述槽和流路502的基板的金属模，并使用该金属模和高精度注塑机进行塑料注塑，获得具备流路502和所述槽的基板501。另外作为光波导530的材料可以使用紫外线固化树脂(例如J-91(サマ一ズオプテイカル社制))。此时将紫外线固化树脂以单体状态涂敷在所述槽上而进行填充，再通过照射紫外线使其聚合硬化。通过采用以上方法，可以简便地设置光波导530。
作为保护层540的材料，可以举出例如PMMA、PET、PC等塑料材料或者玻璃等。另外，关于覆盖件506和微透镜503，可以使用与实施方式一中相同的结构。
以上对本发明的实施方式的分析芯片进行了说明，但这些分析芯片除了可以单独使用，还可以与其他微芯片组合使用。例如通过将具备分离功能的微芯片和本发明的分析芯片进行无缝连接，仅用该芯片就可迅速实施试料的分离·精制、检测·测定。另外，还可以通过在所述的任何一个实施方式的分析芯片上追加分离功能，仅用一个芯片就可迅速实施试料的分离·精制、检测·测定。图11表示了这样的分析芯片的一例。分析芯片600具备流路161a和161b，且这两个流路之间介入设置有隔壁125。隔壁125的规定位置设置有分离区域124，被该分离区域124分离的用于检测特定物质的试剂层122a、122b分别设置在流路161a、161b的规定位置。另外，为便于扩大观察试剂层122a、122b，分别设有微透镜123a、123b。
接着，关于分析芯片600使用方法，边参照图11和图12边进行说明。图12是扩大显示图11的分离区域124附近的图。试料从试料导入部120注入，并通过毛细管效应、基于空气压的压入、电渗透等，将流路161b内向液体存储部126流动。另一方面，缓冲液从缓冲液导入部121注入，并通过毛细管效应、基于空气压的压入、电渗透等，将流路161a内向液体存储部127流动。从而如图12所示，使流路161a和流路161b的流动方向相对。
在这里，关于分离区域124上的分离原理，边参照图12边进行说明。当含有小粒子151和大粒子152的试料150将流路161b朝图中向下方向通过时，试料150中含有的小粒子151通过设置于图的中央所示的隔壁上的分离流路，转移到邻接的流路161a。转移到流路161a的小粒子151与将流路161a向图中朝上方向流动的缓冲液一同同方向传送。另一方面，无法通过所述分离流路的大粒子152则留在流路161b中，朝图中的下面方向流动。就这样，小粒子151和大粒子152在分离区域124被分离。被分离的小粒子151和大粒子152分别在试剂层122a、122b被检测出，而它们的变化可以用微透镜123a、123b扩大观察。
另外，作为分析芯片600的覆盖材料，优选采用具有疏水性的材料。由于这样可以降低流路161a和161b的内壁的亲水性程度，因此在以下方面便于操作。为实现基于分析芯片600的分离，有必要将缓冲液和试料以不溢出规定流路之外的方式流通。从而，最理想状态是使缓冲液和试料同时到达分离区域124，但这通常很困难。考虑到这一点，如果适当降低流路内壁的亲水性程度，则缓冲液或者试料在流路内的行进就会变得缓慢。因此，即使例如将缓冲液先导入到流路161a，该缓冲液也不会溢出到流路161b。在该状态下将试料导入到161b，则不仅可以保证流路161a、161b中分别流通缓冲液、试料，同时还能实现在设置于图12的中央所述的隔壁上的分离流路进行分离。
图11所示的分析芯片600例如可应用于血液分析。这种情况下，比较大的血球成分相当于大粒子152，而血球以外的成分则相当于小粒子151。通过在试剂层122a中含有能检测出血中的特定物质的试剂，可以不必进行离心分离操作等前处理，就能直接在血液中分析出该特定物质。另外此时作为试料的血液从试料导入部120(图11)导入。
另外在图11中对具备两个流路的分析芯片进行了说明，但也可以通过含有三个以上流路而分离成三种以上大小的分子。另外，关于试剂层，如图11的分析芯片那样，可以在分别的流路上设置试剂层，也可以仅在某些流路上设置流路。
如以上说明的那样，本发明的分析芯片由于具备检测试料的检测部和以覆盖该检测部的方式形成的微透镜，因此没必要使用其他用于检测·分析的特别的外部设备，且可以在对检测体适用后即可当场迅速地通过目视获知分析结果。
(实施方式五)
图19A是用于说明本实施方式的分析芯片的结构的上面图。分析芯片800具备基板801。在基板801上设置有流路803。流路803可采用与在实施方式一中在基板101上形成流路102时相同的方法形成。流路803以宽度连续地一直增加或者一直减小的方式形成。
流路803的至少一个侧面，设置有水凝胶802的层。水凝胶802是化学物质敏感性水凝胶(CSG)，且与特定种类的物质(例如葡萄糖)接触时体积增大。体积增大的程度随该物质的量的增多越来越大。流路803侧设置有刻度804。
流路803的上面优选设置扩大用的微透镜。在流路803优选设置用于提供光的照明器具。
具有该结构的分析芯片800按以下方式使用。从设置在流路803的一方的导入口(未图示)向流路导入定量的溶液。为提高目视辨认性，溶液中优选混入色素。溶液从流路803的一方朝另一方流动。
当溶液中含有对于水凝胶802具有敏感性的特定成分，则水凝胶802膨胀。图19B表示水凝胶802膨胀时的分析芯片800。膨胀的水凝胶802闭塞803的窄宽度部分，防止溶液的侵入。防止溶液侵入时位置图示于停止位置805。溶液中含有的特定成分越多，停止位置805越靠向流路803的大宽度侧(图示的右侧)。而溶液中含有的特定成分越少，停止位置805越靠向流路803的窄宽度侧(图示的左侧)。停止位置805可通过刻度804用肉眼定量测定。因此可以用肉眼确认包含在溶液中的特定成分的量。
接着说明本实施方式的变形例。该变形例的分析芯片800的结构表示于图19B。与前例不同，图19B表示从导入口导入溶液之前的分析芯片800。在流路803的至少一个侧面设置有水凝胶802的层。水凝胶802是化学物质敏感性水凝胶(CSG)，且与特定种类的物质(例如葡萄糖)接触时体积减小。体积减小的程度随该物质的量的增多越来越大。
具有该结构的分析芯片800按以下方式使用。从设置在流路803的一方的导入口(未图示)向流路导入定量的溶液。溶液从流路803的一方朝另一方流动。
当溶液中含有对于水凝胶802具有敏感性的特定成分，则水凝胶802收缩。该特定成分的量越多，水凝胶802收缩的体积越大。收缩的体积越大，水凝胶802闭塞流路803的部分越减少，从而停止位置805朝流路803的宽度窄的一侧(图的左侧)移动。因此，可通过刻度804读取停止位置805，目视确认包含在溶液中的特定成分的量。
关于可用于本实施方式的分析芯片中的水凝胶，下述文献中有相关记载。
下面的文献记述了成为检测对象的成分的依赖于pH而改变体积的pH敏感性水凝胶的实例。
(1)Iio，K.，Minoura，N.，Nagaura，M.(1995)Swelling characteristics of ablend hydrogel made of poly(allylbiguanido-co-allylamine)and Poly(vinylalchol)，Polymer 36：2579-2583.
(2)Beebe，D.J.el.al.(2000)Functional hydrogel structures for autonomousflow control inside microfluidic channels.Nature 588-590.
下面的文献记述了依赖于成为检测对象的葡萄糖的量而改变体积的葡萄糖敏感性聚合物的实例。
(1)Cartier，S.，Horbert，T.A.，Ratner，B.D.(1995)Glucose-scnsitivemembrane coated porous filters for control of hydraulic permiability，andinsulin delivery from a pressurized reservoir，Journal of Membrane Science106：17-24，
(2)Podual，K.，Doyle，F.J.，and Peppas，N.A.(2000)Preparation and dynamicresponse of catalytic copolymer hydrogels containing glucose oxidase.Polymer 41：3975-3983
在这样的聚合物中混合有能分解特定物质而产生酸或者过氧化氢等的酶。根据由该酶的作用而产生的pH变化或者过氧化氢的浓度，产生聚合物的体积变化或者孔尺寸的变化。通过改变混合的酶或者药品的种类，可以制作与更多物质反应的聚合物凝胶。
(实施方式六)
图20A是用于说明本实施方式的分析芯片的结构的上面图。分析芯片800a具备基板801。在基板801上设置有流路803a。流路803a可采用与在实施方式一中在基板101上形成流路102时相同的方法形成。流路803a以宽度连续地一直增加或者一直减小的方式形成。流路803a侧设置有刻度804。
流路803a中嵌入了小珠806。小珠806的表面由视觉辨认性良好的鲜艳的颜色着色。小珠806的表面由水凝胶形成。该水凝胶是化学物质敏感性水凝胶(CSG)，且与特定种类的物质(例如葡萄糖)接触时体积增大。体积增大的程度随该物质的量的增多越来越大。
流路803a的上面优选设置扩大用的微透镜。在流路803a优选设置用于提供光的照明器具。
具有该结构的分析芯片800a按以下方式使用。从设置在流路803a的大宽度侧端部的导入口(未图示)向流路803a导入定量的溶液。为提高目视辨认性，溶液中优选混入色素。溶液从流路803a的一方朝另一方流动。小珠806被溶液推压流动，并停止在流路803a的宽度与小珠806的直径相同的位置。
当溶液中含有对于形成于小珠806表面的水凝胶具有敏感性的特定成分时，水凝胶就会膨胀，且小珠806的尺寸变大。图20B表示小珠806的尺寸膨胀时的分析芯片800a。小珠806的尺寸越大，小珠806停留的位置就越靠近流路803a的大宽度侧。特定成分的量越多，小珠806停留的位置就越靠近流路803a的大宽度侧。因此可通过用刻度804读取小珠806的停止位置、或者用刻度804读取被着色的溶液的停留位置，即可定量测定溶液中的特定成分的量。
(实施方式七)
图21A是表示本实施方式的检测芯片800的上面图。分析芯片810具备基板815。在基板815上设置有流路811。流路811侧设置有刻度804。流路811的内部嵌入了小珠812。小珠812的尺寸小于流路811的最小宽度。
小珠812是可视觉辨认的大小。在小珠812由荧光色着色、或者以荧光物质形成的情况下，可以在保持视觉辨认性的同时多少减小小珠812的尺寸。在使用荧光色的小珠812的情况下，为通过目视观察流路811的内部，流路811的宽度可采用10μm～400μm左右，且小珠812的尺寸可采用比该范围小一些的大小。
小珠812具有例如铁、铅等重金属的芯。小珠812的外侧涂敷有由视觉辨认性良好且具有鲜艳的颜色的树脂。小珠812的形状可以是球、旋转椭圆体、棒状、螺旋状、螺旋桨状等。
流路811的内部填充有聚合物溶液817。聚合物溶液817在特定物质的浓度下反应而改变粘度。作为这样的聚合物溶液817，可以使用在实施方式五的分析芯片800中使用过的化学物质敏感性水凝胶(CSG)稀薄溶液、或者聚合度下降的溶液。
流路811上最好设置有扩大用微透镜。且优选设置有向流路811照射光的照明器具。
在流路811的一端的近处设置有临时固定部813。图21B是将临时固定部813的附近的结构从侧面观察的断面图。基板815上设置有流路811，流路811被盖体816密封。盖体816由透明材料构成。流路811的内部放入有小珠812。临时固定部813设置有阶梯差817。阶梯差817的高度设置成以下程度，即，在水平静置分析芯片810的状态下小珠不容易越过、而以大角度倾斜时小珠812容易越过的高度。
图21C是表示将另外的临时固定部813的附近的结构从侧面观察的断面图。在该结构中，临时固定部813设置有凹处818。凹处818的深度设置成以下程度，即，在水平静置分析芯片810的状态下小珠不容易移动、而以大角度倾斜时小珠812容易移动的深度。
具有该结构的分析芯片810按以下方式使用。将分析芯片810静置在水平位置。小珠812被临时固定部813临时性固定。从设置在流路811一端的导入口(未图示)导入溶液。溶液在流路811内流动。聚合物溶液817根据溶液含有的特定物质的浓度而改变粘度。
由分析芯片810的使用者改变分析芯片810的姿势，使得流路811的延长方向成为铅垂方向。此时小珠812离开临时固定部813而开始向铅垂方向下落。小珠812的下落速度根据聚合物浓度817的粘度而变化。通过测定在一定时间内小珠812下落的距离，定量测定聚合物溶液817的粘度。或者通过测定小珠812到达规定位置的时间，定量测定聚合物溶液817的粘度。根据测定的聚合物溶液817的粘度，获知溶液含有的特定物质的浓度。
接着，关于本实施方式的变形例的分析芯片进行说明。在如图21A所示的分析芯片810中，变形例的分析芯片的小珠812具有由例如铁氧体磁铁等强磁性体形成的芯。其他结构与上述说明相同。
这样的分析芯片与具有规定磁力的磁铁共同使用。在这用这样的分析芯片时，小珠811被临时固定部813临时固定。从设置在流路811一端的导入口(未图示)导入溶液。溶液在流路811内流动。聚合物溶液817根据溶液含有的特定物质的浓度改变粘度。
分析芯片810的使用者将具有规定磁力的磁铁设置在流路811的与临时固定部813相反侧的端的延长线上的一个位置。小珠812离开临时固定部，开始朝设置磁铁的方向移动。小珠812的移动速度根据聚合物浓度817的粘度而变化。通过测定在一定时间内小珠下落的距离，定量测定聚合物溶液817的粘度。或者通过测定小珠812到达规定位置的时间，定量测定聚合物溶液817的粘度。根据测定的聚合物溶液817的粘度，获知溶液含有的特定物质的浓度。
本实施方式的另一变形例的分析芯片具备反应槽和定量槽。反应槽的内部填充有与特定物质反应而改变粘度的聚合物溶液，且设置有用于导入被验物质的导入口。在反应槽和定量槽之间具备了设置有阀门的运送路，从而能将继续在反应槽内部的溶液运送至定量槽内部。除图21A所示的分析芯片810的结构之外，定量槽还设有在流路811开口的运送路的出口。
这样的分析芯片按以下方式使用。从导入口导入被验物质。聚合物溶液根据被验物质中含有的特定成分的浓度而改变粘度。
聚合物溶液通过运送路而从反应槽运送至定量槽。定量槽由聚合物溶液充满。聚合物溶液的粘度按上述方法测定。根据测定的粘度，定量测定被验物质含有的特定成分的浓度。就这样可通过目视定量测定被验物质含有的特定成分的浓度。
(实施方式八)
本实施方式的分析芯片820的上面图如同图22A。分析芯片820具备基板825。在基板825上设置有流路821。流路821填充有聚合物溶液827。聚合物溶液827使用与实施方式七相同的聚合物溶液817。流路821侧设置有刻度824。基板825上还设置有电解液导入口826。
流路821的内部置入有小珠822。小珠822的尺寸小于流路821的最小宽度。小珠822由树脂等轻的物质形成，且其表面由被缓冲剂的pH而带电的材料形成。
在流路821的一端的近处设置有临时固定部823。临时固定部823的结构与实施方式七的分析芯片810的临时固定部813相同。
流路821上最好设置有扩大用微透镜。且优选设置有向流路821照射光的照明器具。
图22B是从侧面观察分析芯片820的断面图。基板825由第一金属箔827、尼龙网828以及第二金属箔829叠层化形成。第一金属箔827和第二金属箔829是种类不同的金属。例如第一金属箔是铜，第二金属箔是锌。尼龙网828的一部分露出在电解液导入口826。
具有该结构的分析芯片820可按以下方式制造，即，将塑料芯片构成为两层结构，并在设于下层塑料芯片上的凹处叠层第一金属箔827、尼龙网828以及第二金属箔829，再在其上粘贴塑料芯片。
流路821的两端设有由铂构成的电极830。两端的电极830分别连接第一金属箔827和第二金属箔829。
具有该结构的分析芯片820按以下方式使用。在初始状态下，将小珠822临时固定在临时固定部823。从设置在流路821一端的导入口(未图示)导入溶液。溶液在流路821内流动。聚合物溶液827根据溶液含有的特定物质的浓度而改变粘度。
由分析芯片820的使用者，向电解液导入口826导入电解液。电解液通过毛细管现象等而沿着尼龙网828展开。第一金属箔827、含有电解液的尼龙网828以及第二金属箔829构成伏打型电池，并在流路830的两端的电极830之间产生电位差。
根据产生的电位差，小珠822在流路821中移动。小珠822的移动速度根据聚合物溶液827的粘度而变化。通过测定在一定时间内小珠移动的距离，定量测定聚合物溶液827的粘度。或者通过测定小珠822到达规定位置的时间，定量测定聚合物溶液827的粘度。根据测定的聚合物溶液827的粘度，获知溶液含有的特定物质的浓度。
在第一金属箔827为铜且第二金属箔829为锌的情况下，电动势为约0.7伏特。为驱动由轻的塑料形成的小珠822，优选在两端的电极830之间施加7伏特左右的电位差。通过串联连接十个伏打型电池，可以获得7伏特左右的电压。图23表示了将伏打型电池以串联方式布线的结构。设置十个由第一金属箔827、尼龙网828以及第二金属箔829叠层而成的伏打型电池，并以介于绝缘层(未图示)而使侧面相互相邻的方式并列设置。相邻的伏打型电池的第一金属箔827和第二金属箔829的叠层顺序相反。即一个伏打型电池的第一金属箔827和与其相邻的伏打型电池的第二金属箔829由导电部件830电连接。通过在基板825内部形成由此布线而并列连接的伏打型电池，可以在两端电极830之间形成7伏特左右的电位差。
作为本实施方式的变形例，可以是使用具备多个取代基的聚合物小珠的分析芯片。该变形例的分析芯片在如图22A和图22B所示的分析芯片820上并不一定需要与特定物质反应而改变粘度的聚合物溶液827。另外，如图22A和图22B所示的小珠822由像离子交换树脂这样的具有多个酸性或者碱性残基的聚合物形成。这样的小珠822根据溶液的pH而电离残基的一部分，而剩下的则处于未电离的状态，因此表面电荷根据溶液的pH而变化。其他结构与如图22A和图22B所示的分析芯片820相同。
图24表示基于溶液的pH的变化的、小珠822的表面电荷的变化情况。在小珠822由具有多个弱碱性取代基的聚合物形成的情况下，小珠822在pH高的溶液中具备小的正的表面电荷。而在pH低的溶液中小珠822具备大的正的表面电荷。另外，在小珠822由具有多个酸碱性取代基的聚合物形成的情况下，小珠822在pH高的溶液中具备大的负的表面电荷。而在pH低的溶液中小珠822具备小的负的表面电荷。
因此通过选择具有适当离子交换性的聚合物，小珠822可以在某pH范围内具备基于pH的表面电荷。因此在流路821的两端的电极830之间施加电位差，则小珠822就会受到与其表面电荷成比例的力，从而小珠822的移动速度就会根据表面电荷而变化。通过检测出该小珠822的移动速度的变化，可以测定pH的变化，从而能够通过目视获得与作为检测对象的成分的量相关的定量性信息。
(实施方式九)
实施方式九的分析芯片是利用即使试剂充足只要试料浓度不充分则不能引起反应的种类的反应而实现的。例如，将涂敷有规定量抗原的酶免疫测定(ELISA)的反应槽以阵列状排列多个，并导入抗体的稀释倍数相互不同的试料，而对于稀释倍数大于一定以上的试料则完全看不到着色反应。为此，通过将反应槽阵列按试料稀释倍数的顺序排列，并在反应槽阵列的某一处观察是否有着色变化，可以定量地检测试料中抗体的浓度。
同样在计测血清中的酶(例如AST)的浓度的情况下，将仅放入相同量的当存在AST时显色的试剂的反应槽，以阵列状排列多个。像各个反应槽中导入稀释倍数相互不同的血清，则在稀释倍数大于一定以上的血清，看不到显色。
利用该原理，可以实现通过目视定量计测试料浓度的分析芯片。图25A表示了这样的分析芯片840的结构。分析芯片840具备基板841。基板841上多个反应单元842以阵列状排列。在基板841上，对应于各个反应单元842而写入稀释倍数843。
图25B表示了反应单元842的结构。反应单元842具有设置在基板841上的试料导入路851。反应单元842还具备设置在基板841上的试剂导入路853。试料导入路851的一端开口在试剂导入路853。
反应单元842还具备设置在基板841上的试剂导入口852和反应槽854。反应槽854上设置有空气孔857。试剂导入路853的一端在试剂导入口852开口。试剂导入路853的另一端在反应槽854开口。
在图25B中，由虚线圈住的部分C的详细结构如图25C所示。试料导入路851的途中设置有逆止阀855。逆止阀855的内部设置有通过吸水能增大体积的吸水性聚合物小珠。
在试剂导入路853中的与试料导入路851相交的附近设置有试料保持部856。该试料保持部856形成有多个细的柱状物或者多个细的槽。试料保持部856的表面具有亲水特性。试料保持部856沿试料导入路851的延长方向的长度是L。试料保持部856通过毛细管效应保持与长度L成比例的量的溶液，并抑制该溶液渗出到试料保持部856的外部。
再次参照图25A，关于分析芯片840具有的多个反应单元842的各个的试料保持部856的长度L不相同的情况，进行说明。与图中的最右侧的反应单元842的长度L相比，从右侧开始的第二个反应单元842的长度L是其10倍。而与图中右侧开始的第二个反应单元842的长度L相比，从右侧开始的第三个反应单元843的长度L是其10倍。以下相同。
试剂导入路853上最好设置有扩大用微透镜。且优选设置有向试剂导入路853照射光的照明器具。
具有该结构的分析芯片840按以下方式使用。对于分析芯片840具备的各个反应单元842，从试料导入路851导入作为试料的溶液。利用基于试料导入路851或者试料保持部856的毛细管引力，进行导入。在试料保持部856含有规定量的试剂的时点上，基于毛细管引力的导入自动停止。导入的试料保持在试料保持部856。
保持的试料的量与试料保持部856的长度L成比例。因此图25A中表示的多个反应单元842中越靠左侧的反应单元就能在试料保持部856中保持越多的试料。
试料被导入，则填充在逆止阀855的吸水性聚合物小珠就会膨润，从而锁闭试料导入路851。由此，在此后的工序中，可以防止溶液从试剂导入路853流入试料导入路851。
从试剂导入口852强制导入试剂溶液。被试剂溶液挤压的试剂导入路853内部的空气从空气孔857被挤出。试剂溶液边挤压流出保持在试料保持部856中的试料边朝试剂导入路853中的反应槽854方向流入。由于空气孔857的尺寸小，因此当含有试料的试剂溶液堵塞空气孔857，则很难将试剂溶液导入到试剂导入路853。
反应槽854内部贮存有试剂溶液和试料的混合溶液。根据多个反应单元842的各个试料保持部856的长度L的不同，反应槽854中的试料的稀释倍数在各个反应单元842中都不同。在分析芯片820上的与各个反应单元842对应的位置，写入了其稀释倍数843。稀释倍数843例如从左端的反应单元842开始依次是102倍、103倍、104倍、105倍、106倍。
试剂与试料中含有的特定成分反应而产生显色反应。该显色反应经一定时间后完成。在完成反应的时点上的分析芯片840上，可以观察到稀释倍数低的反应单元842的反应槽854中产生了显色，而稀释倍数高的反应单元842的反应槽854中未产生显色。例如，可通过目视观察到稀释倍数为103倍以上的反应单元842的反应槽854中产生了显色，而稀释倍数为104倍以上的反应单元842的反应槽854中未产生显色。从而，通过视觉辨认在分析芯片840上以阵列状排列的反应单元842中的直到哪个位置的反应单元842产生显色现象，能够定量地获知试料的浓度。
这样的分析芯片840适合使用于像对于传染性的抗体效价这样的其值如100倍、1000倍、10000倍等跳跃性变化显示的情况。
(实施方式十)
实施方式十的分析芯片以不用在溶液中混入色素而仅通过目视流路内是否存在溶液就能容易确认的结构。
图26A表示分析芯片的断面图。分析芯片860具备基板861。基板861由玻璃等透明材料形成。基板861上设置由流路862。基板861的底面覆盖有银纸864。基板861的上面被盖体863覆盖。盖体863由透明材料构成。
流路862上最好设置有扩大用微透镜。且优选设置有向试剂流路862照射光的照明器具。
在图26A中，将由流路862的底面和侧面构成的角落部、与另一侧面的上端点连接而画出一条倾斜的辅助线。该辅助线和与基板861垂直的线之间的夹角是θ2。
具有该结构的分析芯片按以下方式使用。
在图26A中，分析芯片860的使用者观察流路862的视线、和与基板表面垂直的线之间的夹角以θ表示。在0＜θ＜θ0(θ0是由分析芯片的形状及材料决定的值，目前情况是θ0θ2)时，由于使用者能够通过流路862的底面而看到银纸864，因此能看到流路862很亮。另一方面，当θ＞θ0时，由于使用者能够通过流路862的壁面而观察到远方的基板861的底面或者分析芯片860的侧面，因此流路862看起来很暗。这是因为由于基板861的折射率高于空气或者水，因此从流路862的侧面向基板861延长的光路，沿比向壁面的入射角更小的角度、即与基板861的底面近似平行的角度延伸的缘故。
图26B表示了溶液未充满流路862时的分析芯片860。分析芯片860的使用者观察流路862的视线、和与基板861表面垂直的线之间的夹角以θ表示。在0＜θ＜θ1时，由于使用者能够通过流路862的底面而看到银纸864，因此能看到流路862很亮。通过采用折射率大于空气的如水(折射率1.333)等溶液，使θ1＞θ0。即与流路862被空气充满的情况相比，流路862被溶液充满时，通过流路862的底面观察到银纸864的角度范围更大。
图26C中表示了流路862的一部分被溶液充满、而其他部分没有溶液的分析芯片860的上面图。当使用者从满足θ0＜θ＜θ1的角度θ观察流路862时，由于未充满溶液的部分865可通过流路862的底面而以明亮地观察到银纸，因此没有溶液的部分866显得更暗。通过利用刻度867读取亮部分和暗部分的界线，可以通过目视确认溶液充满到流路862的哪一部分。
为了更容易地观察，θ0和θ1的差最好更大。为此，流路862的形状优选按以下方式形成为使θ0和θ1的差最好更大。
假设空气折射率为n1、流路内溶液的折射率n2，则由以下式表示的斯内耳(Snell)定律成立。
n2sinθ2＝n1sinθ1  …(1)
从而可以由以下式表示θ0(θ2)和θ1的差Δθ。
Δθ = sin - 1 ( n 2 n 1 sin θ 2 ) - θ 2 · · · ( 2 )
当以下式成立时Δθ取最大值。
n 2 n 1 sin θ 2 = 1 · · · ( 3 )
Δθ表示进入有流路溶液的部分看起来明亮而没有溶液的部分看起来暗的角度的宽度。因此为取得良好的溶液的目视辨认性，优选以Δθ更大的方式决定θ2。特别是在将特定的溶液作为分析对象的分析芯片中，优选使用该溶液的折射率n2以使Δθ更大的方式确定θ2。
例如，当流路内的溶液为水(折射率1.333)时，代入n1＝1且n2＝1.333，则θ2＝48.6度时Δθ取最大值41.4度。从而，在流路的断面中，设置将底面的角落与相反侧的壁面的上端互相连接的线、与垂直线之间形成的角度48.6度的矩形流路，则此时的目视辨认性最好，且能从更宽广的角度目视辨认流路内是否有水。
根据该分析芯片，即使不混入色素以便容易视觉辨认溶液，也能容易地目视辨认流路中是否存在溶液、或者溶液存在到流路中的哪个位置为止。根据该分析芯片860，在不宜向反应液中混合色素的情况下，不用在反应后的溶液中混入色素，也能容易地视觉辨认溶液的状况。
接着说明本实施方式的变形例。变形例的分析芯片在如图26A所示的分析芯片860中不一定需要银纸864。另外，流路862的壁面由折射率为与水相同程度或者比该程度小的材料形成。
具有该结构的分析芯片，按以下方式使用。当流路862由折射率比水低的材料形成的情况下，流路862中充满水溶液，则成为水相当于光纤的芯且流路相当于包覆层的折射率关系，并根据观察流路862的方向，在流路的表面和水溶液之间的界面上引起全反射。因此存在水溶液的流路部分看起来比不存在的部分更亮。
在光入射的侧的材料的折射率n1大于射出侧的材料的折射率n2的情况下，当基于由以下式表示的斯内耳(Snell)定律的θ1大于一定角度时，射出侧折射角θ2超过90度。
sin θ 2 = n 1 n 2 sin θ 1 · · · ( 4 )
由于相对该范围的θ1会引起全反射，因此流路862看起来会很明亮。
当流路862的周围由具有与水相同的折射率的材料形成的情况下，在溶液中混入折射率上升剂，也能获得同样效果。作为这样的折射率上升剂，可举出蔗糖、羧基纤维素、聚乙烯醇等。
作为形成流路873时使用的、折射率为与水的相同程度或者更小的材料，可以举出特氟纶系树脂。特氟纶系树脂使用为光纤的包覆层材料。当包覆层、与折射率更高的光纤中心部分(芯)之间的折射率之差越大，则光损失更少因而更理想。从而人们正进行着更低折射率的特氟纶系树脂的开发。目前已开发了折射率为1.38程度的特氟纶系树脂，而将来开发更低折射率的特氟纶系树脂的可能性很高。
根据该分析芯片，即使在不宜向反应液中混入色素的情况下，也可以不用在反应液中混入色素，且容易地目视辨认溶液。
(实施方式十一)
图27A表示了从侧面观察实施方式十一的分析芯片的断面图。分析芯片870具备基板871。基板871上设置有流路873。流路873的垂直于基板871方向的高度是可视光线的波长的数波长份(10-6m级)。流路873被透明盖体872覆盖。流路873的垂直于基板871方向的高度在流路873的延长方向连续变化。像这样的流路873的高度变化可通过例如按以下方式实现，即，在将盖体872对于基板871设置时，将适当厚度(数微米)的隔离物设置于盖体872的一端而实现。
流路873上最好设置有扩大用微透镜。且优选设置有向试剂流路873照射光的照明器具。
具有该结构的分析芯片870按以下方式使用。
当使用者从盖体872的上面观察流路873，则被流路的底面和覆盖流路上部的盖体872之间所夹隔的空间内产生光的干涉。因此如图27B所示，使用者可以看到干涉条纹874。例如，在流路的底面和覆盖流路上部的盖体872之间的光增强的部分874，产生明亮条纹，而光减弱的部分875则产生暗的条纹。
由于流路873的高度在流路873延长方向上的变化，因此能观察到干涉条纹874的位置，基于充满在流路873的物质的折射率而变化。例如，当流路873中充满折射率更高的溶液时，光的波长会稍微变短，因此干涉条纹874的位置就会向流路873的高度更低的方向即图中的左方向移动。相反当流路873中充满折射率更低的溶液时，光的波长会稍微变长，因此干涉条纹874的位置就会向流路873的高度更高的方向即图中的右方向移动。
因此通过利用刻度876读取干涉条纹874的位置，可以由视觉辨认获知填充在流路873中的溶液的折射率。
使用该分析芯片870，可以通过目视测定含有生物体高分子的溶液的浓度。含有生物体高分子等的溶液，其浓度越高其折射率也越高，因此根据干涉条纹874的位置可以获知溶液浓度。

Claims (40)

1.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有流路的基板、和设置在所述流路的一部分上且在所述流路中流过特定物质时引起外观变化的检测部、和覆盖所述检测部的透镜。
2.如权利要求1所述的分析芯片，其特征是：
还具备与所述透镜成形为一体且覆盖所述流路的覆盖部件。
3.如权利要求1或者2所述的分析芯片，其特征是：
还具备在所述检测部照射光的第一照明部件。
4.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有流路的基板；设置在所述流路的一部分上且当接触特定物质时改变外观的检测部；向所述检测部照射光的第一照明部件。
5.如权利要求3或者4所述的分析芯片，其特征是：
所述光是紫外线。
6.如权利要求3～5中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述基板由能透过可视光的材料形成，且所述第一照明部件从所述基板的侧面照射所述光。
7.如权利要求3～5中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述第一照明部件从所述流路底面的侧照射所述光。
8.如权利要求3～7中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述第一照明部件是光波导。
9.如权利要求1～9中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述检测部包含能够与所述特定物质化学反应而改变外观的试剂。
10.如权利要求9所述的分析芯片，其特征是：
所述试剂在所述检测部中均匀分布。
11.如权利要求10所述的分析芯片，其特征是：
还具备沿着所述检测部设置的刻度尺。
12.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有流路的基板；设置在所述流路的一部分上且均匀分布有通过与特定物质发生化学反应而改变外观的检测部；沿着所述检测部设置的刻度尺。
13.如权利要求9～12中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述试剂含有从由酶、抗体、抗原以及荧光物质构成的物质组中选择的一种以上。
14.如权利要求1～13中任何一项所述的分析芯片，其特征是，还具备：
设置在所述流路上且配置有与特定成分特异地结合的标识物质的反应部；设置在所述流路的反应部的下游侧且捕捉与所述特定成分结合的所述标识物质的捕捉部。
15.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有流路的基板；设置在所述流路上且配置有与特定成分特异地结合的标识物质的反应部；设置在所述流路的所述反应部的下游侧且捕捉与所述特定成分结合的所述标识物质的捕捉部。
16.如权利要求14或者15所述的分析芯片，其特征是：
在所述流路中设置有所述捕捉部的区域的流路的宽度朝下游侧逐渐变窄。
17.如权利要求14～16中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
在所述捕捉部的所述标识物质的密度朝所述流路的下游侧逐渐增大。
18.如权利要求1～17中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述检测部中的所述流路朝下游侧逐渐变窄；
在所述检测部的所述流路的壁面，配置当吸收所述特定物质时改变体积的水凝胶层；
当被着色的所述特定物质在所述流路中流动时，通过所述水凝胶层的体积变化，从而根据所述特定的物质的量，在不同位置所述流路被闭塞，并由此引起所述外观变化。
19.如权利要求1～17中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
还具备配置在所述流路中且由吸收所述特定成分则改变体积的水凝胶形成表面的小珠；
所述检测部中的所述流路朝下游侧逐渐变窄；
当液体在所述流路中流动时，所述小珠被所述液体推压流动，并根据所述小珠的体积而停止在所述流路的不同位置，并由此引起所述外观变化。
20.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；
沿所述流路的壁面配置，且通过吸收特定物质则膨胀，从而根据所述特定的物质的量，在不同位置锁闭所述流路的水凝胶层。
21.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；
在规定的初始锁闭位置锁闭所述流路，且通过吸收特定物质则收缩，从而使锁闭所述流路的位置与初始锁闭位置相比向下游侧移动的水凝胶层。
22.一种分析芯片，其特征是：
具备：设置有朝下游侧逐渐变窄的流路的基板；配置在所述流路中，且由吸收特定成分则改变体积的水凝胶形成表面的小珠，
而且，当在液体流动于所述流路中时，所述小珠被所述液体推压流动，并根据所述体积而停止在所述流路的不同位置。
23.如权利要求1～22中任何一项所述的分析芯片，其特征是，还具备：
配置在所述流路内部，且与所述特定物质反应而改变粘度的聚合物溶液；
配置在所述流路内部的靶小珠；
设置在所述流路内部的规定位置，且在所述靶小珠受到小于规定大小的力时，将所述靶小珠保持在所述规定位置的临时保持部。
24.一种分析芯片，其特征是：
设置有流路的基板；
配置在所述流路内部，且与所述特定物质反应而改变粘度的聚合物溶液；
配置在所述流路内部的靶小珠；
设置在所述流路内部的规定位置，且在所述靶小珠受到小于规定大小的力时，将所述靶小珠保持在所述规定位置的临时保持部。
25.如权利要求23或者24所述的分析芯片，其特征是：
所述靶小珠含有强磁性体。
26.如权利要求23～25中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
还具备：设置在所述流路端部的一对电极、和在所述一对电极间产生电位差的电池，
而且，所述靶小珠在规定pH的溶液中能使表面带电。
27.如权利要求1～26中任何一项所述的分析芯片，其特征是，
所述流路具备：由毛细管引力而保持溶液的溶液保持部；由毛细管引力向所述溶液保持部导入溶液的导入路。
28.如权利要求27所述的分析芯片，其特征是：
具有多个所述流路，且多个所述流路分别具备的所述溶液保持部的溶液保持量不同。
29.一种分析芯片，其特征是，具备：
设置有流路的基板；
设置在所述流路上且由毛细管引力具备溶液的溶液保持部；
由毛细管引力向所述溶液保持部导入溶液的导入路；
设置在所述流路的一部分上，且当所述流路中流过特定物质时引起外观变化的检测部。
30.一种分析芯片，其特征是：
具备：设置有第一流路和第二流路的基板；设置在所述第一流路上的第一溶液保持部；设置在所述第二流路上的第二溶液保持部，
而且，
所述第一溶液保持部通过毛细管引力，保持第一规定量的溶液；所述第二溶液保持部通过毛细管引力，保持不同于所述第一规定量的第二规定量的溶液。
31.如权利要求30所述的分析芯片，其特征是：
在所述基板上显示与所述第一规定量和所述第二规定量相对应的数值。
32.如权利要求1～31中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述流路是设置在所述基板表面侧的矩形的沟槽，
而且，还具备沿所述基板底面配置且反射可视光的反射板。
33.如权利要求1～32中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
所述流路的壁面由折射率为水的折射率以下的材料所覆盖。
34.如权利要求1～33中任何一项所述的分析芯片，其特征是：
还具备覆盖所述流路的透明的盖，
而且，所述流路的底面和所述盖之间的距离在所述流路的延长方向连续变化，通过所述底面和所述盖之间的光的反射，在所述盖的外侧显示根据充满所述流路的物质的折射率而具有不同位置的干涉条纹。
35.一种分析芯片，其特征是：
具备设置有流路的基板、以及覆盖所述流路的透明的盖，
而且，所述流路的底面和所述盖之间的距离在所述流路的延长方向连续变化，通过所述底面和所述盖之间的光的反射，在所述盖的外侧显示根据充满所述流路的物质的折射率而具有不同位置的干涉条纹。
36.一种分析装置，其特征是：
具备如权利要求1～35中任何一项所述的分析芯片，以及从所述分析芯片的侧面向所述检测部照射光的第二照明部件。
37.如权利要求36所述的分析装置，其特征是：
所述第二照明部件照射的光是紫外线。
38.如权利要求36或者37所述的分析装置，其特征是：
所述第二照明部件具备向所述检测部聚光的聚光透镜。
39.如权利要求36或者37所述的分析装置，其特征是：
所述第二照明部件是发光部件。
40.如权利要求36所述的分析装置，其特征是：
所述第二照明部件是电灯泡、LED或者非可见光中的任何一种。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100578224C (zh) * 2006-06-27 2010-01-06 中国科学院力学研究所 用于检测细胞表面标志物的微流控检测芯片
US7959876B2 (en) 2006-07-17 2011-06-14 Industrial Technology Research Institute Fluidic device
CN101109759B (zh) * 2006-07-17 2012-05-30 财团法人工业技术研究院 流体装置及其控制方法
CN103154706A (zh) * 2010-07-26 2013-06-12 德赛诊断系统有限公司 用于通过在消逝场中的激发之后测量荧光放射来检测液体样本中的目标分子的测量盒和测量设备
CN103620379A (zh) * 2011-06-23 2014-03-05 株式会社I-Sens 光学分析用盒体
CN108061732A (zh) * 2018-01-18 2018-05-22 重庆工商大学 一种可穿戴式智能尿检系统及尿检方法
CN108139397A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 东洋制罐集团控股株式会社 免疫学测定器件
CN108693304A (zh) * 2017-03-30 2018-10-23 英特尔公司 基于非平面结构的响应来表征流体样本

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4683538B2 (ja) * 2004-05-06 2011-05-18 セイコーインスツル株式会社 分析用マイクロチップを含む分析システムと分析方法
WO2005121750A1 (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Hamamatsu Photonics K.K. フローセル及びこれを用いた蛍光相関分光測定装置
JP2006189292A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Ulvac Japan Ltd マイクロ流路デバイス及びその製造方法
JP4812393B2 (ja) * 2005-03-04 2011-11-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 蛍光分子計測システム
FR2883973B1 (fr) * 2005-03-31 2007-11-16 C2 Diagnostics Sa Cuve pour dispositif optique d'analyse sanguine, appareil d'analyse equipe d'une telle cuve
SE528638C2 (sv) * 2005-04-08 2007-01-09 Boule Medical Ab Anordning för fyllning av en enhet för bestämning av en provvolym
JP4692200B2 (ja) * 2005-10-06 2011-06-01 横河電機株式会社 化学処理用カートリッジおよびその使用方法
DE102005062174C5 (de) * 2005-12-23 2010-05-06 INSTITUT FüR MIKROTECHNIK MAINZ GMBH Meßchip
WO2007094254A1 (ja) * 2006-02-15 2007-08-23 Aida Engineering, Ltd. マイクロ流路チップ及びその製造方法
US7897113B2 (en) * 2006-07-17 2011-03-01 Industrial Technology Research Institute Fluidic devices and controlling methods thereof
KR100862904B1 (ko) * 2006-07-20 2008-10-13 주식회사 서린바이오사이언스 단백질 고정화용 마이크로칩
US20080245740A1 (en) * 2007-01-29 2008-10-09 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Fluidic methods
CN101779117B (zh) * 2007-07-31 2013-12-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有经调制的光源的微电子传感器设备
WO2009104369A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 パナソニック株式会社 血漿に含まれる成分の検出方法ならびにそれに用いられる試薬および検出デバイス
JP2010190880A (ja) * 2008-04-18 2010-09-02 Fujifilm Corp 光信号検出方法、光信号検出装置、光信号検出用試料セルおよび光信号検出用キット
JP5450993B2 (ja) * 2008-07-14 2014-03-26 富士フイルム株式会社 検出方法、検出用試料セルおよび検出用キット
JP5190945B2 (ja) * 2008-07-14 2013-04-24 富士フイルム株式会社 検出方法、検出装置、検出用試料セルおよび検出用キット
JP5095552B2 (ja) * 2008-08-11 2012-12-12 富士フイルム株式会社 検出方法および検出システム
JP2010043934A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Fujifilm Corp 検出方法、検出用試料セル、検出用キット及び検出装置
JP2010071682A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Fujifilm Corp センシング装置、物質検出方法、検査チップ、及び検査キット
US8576396B2 (en) 2008-11-19 2013-11-05 Postnova Analytics Gmbh Cell construction for light scatter detectors having self-focusing properties
JP2010160087A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Nitto Denko Corp 光導波路型ケミカルセンサ
WO2010101950A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-10 Catholic Healthcare West Diagnostic devices and methods of use
WO2010115530A1 (de) * 2009-04-09 2010-10-14 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zum nachweis und zur quantitativen analyse von analyten insbesondere mykotoxinen
JP5563789B2 (ja) * 2009-06-11 2014-07-30 富士フイルム株式会社 検出方法
JP5540398B2 (ja) * 2009-11-20 2014-07-02 公立大学法人高知工科大学 光導波路型バイオセンサーおよびそれを備えたバイオセンサーシステム
CN103025859A (zh) 2010-05-25 2013-04-03 阿尔利克斯公司 用于检测生物学和化学分析中的颗粒的位置自由度的方法和装置以及在免疫诊断学中的应用
JP5814567B2 (ja) * 2011-03-07 2015-11-17 浜松ホトニクス株式会社 試料観測装置及び試料観測方法
JP5764986B2 (ja) * 2011-03-11 2015-08-19 凸版印刷株式会社 バイオチップ
CN102305869B (zh) * 2011-08-12 2013-04-10 安徽省电力科学研究院 用于电气设备中六氟化硫气体质量分析的仪器
JP5648613B2 (ja) * 2011-09-12 2015-01-07 コニカミノルタ株式会社 表面プラズモン励起増強蛍光分光法用センサチップおよびそれを用いた測定方法
CN103869710A (zh) * 2012-12-10 2014-06-18 上海欧秒电力监测设备有限公司 六氟化硫零排放自动补气及高压电器设备状态监控装置
CN103055977A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 苏州汶颢芯片科技有限公司 一种电响应的微流体自驱动微流控芯片及其制备方法
ITRM20130163A1 (it) * 2013-03-18 2014-09-19 Univ Roma Dispositivi e metodo per testare film sottili e strisce
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities
US20170097345A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 The Regents Of The University Of Michigan Assay plate and uses thereof
US10730044B2 (en) 2015-10-01 2020-08-04 The Regents Of The University Of Michigan Assay plate and uses thereof
WO2017065163A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 アルプス電気株式会社 流路構造体および測定対象液体の測定装置
EP3474993B1 (en) 2016-06-27 2024-06-12 Zoetis Services LLC Devices with modified conduits
TWI636244B (zh) * 2017-03-24 2018-09-21 國立清華大學 檢測試片製造裝置及製造方法
KR102344675B1 (ko) * 2017-04-21 2021-12-31 조에티스 서비시즈 엘엘씨 미세유체 분석용 시스템, 장치 및 방법
CN111033234B (zh) * 2017-08-31 2024-04-26 古野电气株式会社 测量装置及测量方法
KR102176479B1 (ko) * 2017-11-20 2020-11-09 주식회사 엘지화학 회전식 디스크 시스템을 활용한 중금속 정성 및 정량 분석 디바이스 및 분석 방법
CN108593939B (zh) * 2018-07-18 2023-11-14 瑞博奥(广州)生物科技股份有限公司 一种全自动蛋白芯片及其应用
WO2020059554A1 (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 ウシオ電機株式会社 プレート
CN111474169B (zh) * 2020-04-20 2021-05-11 深圳市核子基因科技有限公司 一种癌症检测试剂盒
WO2021236516A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-25 Stf Technologies, Llc Sample cell and support assembly for enhanced rheological measurements of soft matter and materials
EP4139679A4 (en) * 2020-06-02 2024-06-12 University of Utah Research Foundation OPTICAL IMAGING OF INTELLIGENT HYDROGEL STRUCTURES FOR MEASUREMENT APPLICATIONS
EP4047346A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-24 Sartorius BioAnalytical Instruments, Inc. Flow cytometry evaluation with fluid sample monitoring beads having size-sensitive fluorescent hydrogel

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3445816C1 (de) * 1984-12-15 1986-06-12 Behringwerke Ag, 3550 Marburg Flaechenfoermiges diagnostisches Mittel
US4756884A (en) * 1985-08-05 1988-07-12 Biotrack, Inc. Capillary flow device
JPS63181944U (zh) * 1987-05-15 1988-11-24
JP2504135B2 (ja) * 1988-09-27 1996-06-05 旭硝子株式会社 電解用陽イオン交換膜
JP2652288B2 (ja) * 1991-08-30 1997-09-10 キヤノン株式会社 検体測定方法
JP2691266B2 (ja) * 1990-10-01 1997-12-17 キヤノン株式会社 検体測定装置
US5498392A (en) * 1992-05-01 1996-03-12 Trustees Of The University Of Pennsylvania Mesoscale polynucleotide amplification device and method
US5372783A (en) * 1992-08-03 1994-12-13 Sapidyne, Inc. Assay system
US5422714A (en) * 1993-06-07 1995-06-06 Corning Incorporated Device for comparing the refractive indices of an optical immersion liquid and a reference glass
JP3326708B2 (ja) * 1993-08-31 2002-09-24 日水製薬株式会社 光学的測定装置およびその方法
JP3317389B2 (ja) * 1996-11-22 2002-08-26 横河電機株式会社 屈折計
JPH10227725A (ja) * 1997-02-12 1998-08-25 Suzuki Motor Corp 呼気分析装置
US5744096A (en) * 1997-02-21 1998-04-28 Cholestech Corporation Automated immunoassay cassette
US6091502A (en) * 1998-12-23 2000-07-18 Micronics, Inc. Device and method for performing spectral measurements in flow cells with spatial resolution
JP4033589B2 (ja) * 1999-09-06 2008-01-16 隆史 伊永 分子拡散を用いた反応法およびその装置
JP2001337083A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Sumitomo Electric Ind Ltd マイクロ化学分析システム用光学系
JP3969699B2 (ja) * 2000-11-17 2007-09-05 日本板硝子株式会社 マイクロ化学システム用チップ部材、及び該チップ部材を用いたマイクロ化学システム
JP2002214241A (ja) * 2000-11-20 2002-07-31 Minolta Co Ltd マイクロチップ
JP2002221485A (ja) * 2000-11-22 2002-08-09 Minolta Co Ltd マイクロチップ
JP2002168779A (ja) * 2000-12-04 2002-06-14 Olympus Optical Co Ltd 屈折率変化測定装置
JP2002277478A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 液液界面セグメントフロー方法とセグメント分析方法
JP2003156474A (ja) * 2001-11-20 2003-05-30 Brother Ind Ltd 電気泳動用チップ及びそのチップを用いた電気泳動装置
JP3933959B2 (ja) * 2002-02-26 2007-06-20 スターライト工業株式会社 化学マイクロデバイス

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100578224C (zh) * 2006-06-27 2010-01-06 中国科学院力学研究所 用于检测细胞表面标志物的微流控检测芯片
US7959876B2 (en) 2006-07-17 2011-06-14 Industrial Technology Research Institute Fluidic device
CN101109759B (zh) * 2006-07-17 2012-05-30 财团法人工业技术研究院 流体装置及其控制方法
CN103154706A (zh) * 2010-07-26 2013-06-12 德赛诊断系统有限公司 用于通过在消逝场中的激发之后测量荧光放射来检测液体样本中的目标分子的测量盒和测量设备
CN103620379A (zh) * 2011-06-23 2014-03-05 株式会社I-Sens 光学分析用盒体
CN108139397A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 东洋制罐集团控股株式会社 免疫学测定器件
CN108693304A (zh) * 2017-03-30 2018-10-23 英特尔公司 基于非平面结构的响应来表征流体样本
CN108061732A (zh) * 2018-01-18 2018-05-22 重庆工商大学 一种可穿戴式智能尿检系统及尿检方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004036194A1 (ja) 2006-02-16
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