CN1708690B - 分析用具的液体成分的调温方法、分析用具以及分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及调节保持在分析用具(1)上的液体成分至目标温度的技术。本发明提供一种调温方法，当升温液体成分时，向液体成分(10)供给通过使磁力线通过分析用具(1)而产生的热能。本发明还提供一种适用于使用磁力线来升温液体成分(10)的分析用具(1)以及分析用具(X)。

Description

分析用具的液体成分的调温方法、分析用具以及分析装置
技术领域
本发明涉及在为了进行试料分析而使用的分析用具中、将保持在该分析用具上的液体成分调整至目标温度的技术。
背景技术
作为试料分析的方法，例如有通过光学方法对使试料和试药反应时的反应液进行分析的方法。这种分析例如是向构筑有能够照射光以及接受光的光学体系的分析装置上安装提供反应场的分析用具来进行(例如参照日本特开平8-114539号公报)。此时，为减小分析误差以提高分析结果的可靠性，最好对分析用具(特别是反应液)的温度进行调整，使得每次测定的试料和试药基本都在同一温度下进行反应。特别是在利用酶反应的体系中，因为反应速度对温度的依赖性很大，所以最好将反应体系的温度例如调整至目标温度±0.1℃。
作为调整反应液温度的方法，如图9A所示，例如有将分析用具9保持在比反应液90的热容量大的加热台91上，通过控制该加热台91的温度来调整反应液90的温度的方法(例如参照日本特开平9-189703号公报以及日本特开平10-253536号公报)。在该方法中，例如通过埋设于加热台91内的温度传感器92来监视反应液90的温度，当反应液90的温度变得比规定值小时，加热并升温加热台91，介于该加热台91使反应液90升温。此外，如图9B所示，还有将分析用具9保持在温度跟随性高的发热体93上，通过该发热体93直接调整反应液90的温度的方法(例如参照日本特开平9-304269号公报)。在该方法中也是对应温度传感器92的监视结果，合适地驱动发热体93来调节反应液90的温度。
在这些温度调整方法中，因为需要在升温反应液90时加热加热台91或者驱动发热体93，所以存在消费电力很大的缺点。而且，对于加热台91或者发热体93等加热介质来说，在如微器件那种反应液90的液体量很少的情况下，难以准确地只对保持反应液90的区域进行加热。因此，为了响应性良好地提高反应液90的温度，与应该升温的区域(图中反应液90正下方的区域)相比，需要将加热介质91、93做得相当大。所以，当进行微器件的反应液的调温时，与从加热介质91、93传递来的热量相比，在反应液90的升温中所用的热量很小，能量利用率差。
这样，在以往的温度调节方法中存在消费电力大的缺点。因此，以往的温度调整方法难以适用于由小型电池(例如家庭中普遍使用的电池)这种内部电源来驱动的分析装置中，即便上述方法适用于小型的分析装置，分析装置的实际运转时间也非常短，不实用。另一方面，虽然通过增大内部电源的容量便可改善实际运转时间短的问题，但是此时却会防碍分析装置的小型化，可移动性差。此外，也可以从外部电源供给电力，但此时必须有用于将分析装置与外部电源接续的适配器，因此携带性差，也不便于外出使用。
发明内容
本发明的目的在于能够不使分析装置大型化、以很小的电力消耗将保持在分析用具上的液体成分调整至目标温度。
本发明的第一方面提供一种分析用具的液体成分的调温方法，是将保持在分析用具上的液体成分调整至目标温度的方法，当升温上述液体成分时，向上述液体成分供给使磁力线通过上述分析用具而产生的热能。
本发明的第二方面提供一种分析用具，其为用于进行试料分析的分析用具，具有通过使磁力线通过而发热的发热层。
当使用该分析用具时，液体成分的升温是利用使发热层发热时的热能来进行。
发热层例如作为金属薄膜形成。可以作为形成该金属薄膜的典型材料例如有铝、镍、铜、铁、不锈钢。当使用电阻率小的材料(例如铝、镍或者铜)形成金属薄膜时，金属薄膜的厚度优选形成为1～200μm。这是因为当金属薄膜的厚度偏大时，金属薄膜的电阻变小，金属薄膜内不能合适地产生热能，另一方面，当金属薄膜的厚度偏小时，金属薄膜的电阻变大，金属薄膜熔融，难以向液体成分提供目标热能。
发热层也可以由导电性树脂材料形成。作为导电性树脂材料，例如是向绝缘树脂分散导电性填料来赋予导电性的材料，也可以使用其本身带有导电性的导电性高分子的任何一种。作为导电性高分子，例如有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚异硫茚、聚甘菊环、聚-P-亚苯、聚-P-亚苯基亚乙烯基、聚-2，5-噻吩基亚乙烯基、或者聚周萘。当通过导电性树脂材料形成发热层时，发热层的厚度与金属薄膜同样，被设定在能够合适地向液体成分供给热源的范围内。
发热层是在分析用具的构成要素上直接形成膜而形成的，或者将材料加工成薄片状后将薄片材料粘贴在上述构成要素上或者通过嵌入上述构成要素的凹部内而形成。作为膜形成发热层的方法，例如有蒸镀、溅射、或者CVD。当使用作为金属材料的铝、镍或者铜时，使用这些方法。
本发明的分析用具可以作为具有使试料和试药反应的反应部的装置而构成。这时，优选至少对存在于反应部的液体成分进行液体成分的升温。在分析用具中，优选将发热层形成于能够向存在于反应部的液体成分供给热能的位置上。更具体地说，发热层形成于覆盖反应部周边的位置、覆盖反应部的位置、或者反应部的内部。
在本发明中，液体成分的调温例如是通过一边监视液体成分的温度，一边反馈该监视的结果，并反复控制通过分析用具的磁力线的状态来进行的。液体成分的调温也可以通过以下方式进行：预先调查液体成分周围的环境温度与将液体成分升温至目标温度所必需的分析用具的磁力线通过状态之间的关系，基于测定的环境温度与上述关系来决定实现目标的磁力线通过状态所必需的控制量，根据该控制量来控制分析用具的磁力线通过状态。
本发明的第三方面提供一种一种具有调温功能的分析装置，是利用保持有试料的分析用具进行试料的分析，同时，能够调整保持在上述分析用具上的液体成分的温度而构成的分析装置，其特征在于：具有用于产生通过上述分析用具的磁力线的磁力线产生线圈。
本发明的分析装置是优选还具有用于测定上述液体成分的温度或者上述液体成分周围环境温度的温度测定部件，以及基于该温度测定部件的测定结果来控制上述磁力线产生线圈的磁力线的产生状态的控制部件的结构。
上述分析装置是还具有例如用于使磁力线产生线圈产生磁力线的交流电压施加部件的结构。此时，控制部件通过控制交流电压施加部件来控制磁力线产生线圈的磁力线的产生状态。更具体地说，控制部件控制磁力线的强度(交流电压的实效值)、反复变化磁力线方向时的周期(施加电压的频率)，以及磁力线的通过时间(交流电压的施加时间)。从而，控制磁力线产生线圈的磁力线的产生状态乃至使磁力线通过分析用具时的发热量，最终能够控制应传递给液体成分的热能的量。
本发明能够适用于对用于分析微量试料的微器件的液体成分进行调温。这里所谓的“微量试料”指100μL以下的试料。
在本发明中所说的“液体成分”是指保持在分析用具上的液体中、成为调温对象的液体，并没有特别的限定，有时指存在于分析用具上的全部液体，有时指的是一部分。例如，在使液体试料与液体试药反应的反应体系中，包括单独指液体试料、液体试药以及这些反应液的任何一种的情况，或者指其中多个的情况双方，当然，也包括单指存在于其中特定区域中的反应液。
附图说明
图1是表示本发明分析装置的一个例子的简要结构的模式图。
图2是表示本发明微器件的一个例子的整体立体图。
图3是沿着图2的III-III线的截面图。
图4A～图4D是表示发热层设置部位的其他例子的主要部分的截面图图。
图5是表示第二实施方式的分析用具的整体立体图。
图6A以及图6B是表示第三以及第四实施方式的分析用具的整体立体图。
图7是表示第五实施方式的分析用具的整体立体图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的截面图。
图9A以及图9B是用于说明以往调温方法的分析装置主要部分的截面图。
具体实施方式
以下，参照图1至图8对本发明的第一至第五实施方式进行说明。
首先，参照图1至图3对本发明的第一实施方式进行说明。
图1所示的分析装置X具有利用分析用具1来分析试料的分析功能以及用于调整保持在分析用具1的测定部11Cb上的液体成分10的温度的调温功能。可发挥这些功能的分析装置X包括：安装部20、温度测定部21、控制量运算部22、磁力线产生线圈23、交流电压施加部24、光源部25、受光部26、浓度运算部27、以及控制部28。
安装部20用于保持分析用具1。温度测定部21被埋设在安装部20内。该温度测定部21在分析用具1被安装在安装部20上的状态下，被配置在位于保持在分析用具1上的液体成分10(测定部11Cb)的正下方区域。因此，在温度测定部21测定的温度非常接近液体成分10的实际温度。作为温度测定部21例如可以使用热敏电阻或者热电偶。当然也可以使用放射温度计那种非接触型的温度计。
控制量运算部22基于温度测定部21的温度测定结果来运算应赋予液体成分10的能量，同时运算对交流电压施加部24的控制量。
磁力线产生线圈23用于产生可通过分析用具1的磁力线。交流电压施加部24用于向磁力线产生线圈23施加电压。作为交流电压施加部24，例如可以使用能够施加从40～200kHz范围内选择的频率的交流电压的部件。在磁力线产生线圈23中，通过交流电压施加部24的电压施加而产生磁力线。在磁力线产生线圈23中产生的磁力线的状态能够由向磁力线产生线圈23的电压施加状态来控制。更具体地说，通过控制应施加给磁力线产生线圈23的交流电压的实效值、施加电压的频率以及施加交流电压的时间来控制磁力线产生线圈23的磁力线产生状态。
光源部25用于向液体成分10(测定部11Cb)照射光。与其相对，受光部26用于接受来自液体成分10的反射光。光源部25例如可以由水银灯或者白色LED(发光二极管)构成。当使用这些光源时，虽然在附图上省略了说明，但是，首先将来自光源部25的光射入到滤光器，然后再向液体10照射光。这是为了在滤光器中选择遵循液体成分10的分析对象成分的光吸收特性的波长的光。另一方面，受光部26例如由光电二极管构成。
浓度运算部27基于受光部26的受光结果进行试料液的浓度运算。浓度运算是指例如基于受光部26的受光结果来运算反射率，将刚运算算出的反射率对照表示反射率与浓度关系的测量线来进行。
控制部28基于在控制量运算部22中所运算的控制量来控制交流电压施加部24，从而控制磁力线产生线圈23的磁力线的产生状态。控制部28还选择光源部25的光照射状态以及非照射状态，并控制控制量运算部22和浓度运算部27的动作。
控制量运算部22、浓度运算部27以及控制部28例如可以由CPU、ROM以及RAM构成，此时，通过利用RAM并由CPU实施存储在ROM中的程序来对交流电压施加部24进行控制，进而控制磁力线产生线圈23的磁力线的产生状态。
作为分析用具1可使用如图2以及图3所示的结构。这些图所示的分析用具1即作为所谓的微器件而构成的装置。该分析用具1提供反应场，在形成有流路11的基板12上以覆盖流路11的方式而被层积在盖体13上。
流路11具有试料导入部11A、试药导入部11B以及反应用流路部11C。试料导入部11A和试药导入部11B与反应用流路部11C的端部11Ca连接。反应用流路部11C的整体呈蜿蜒曲折状弯曲，从而使流路加长。并且，在反应用流路部11C上设置有照射来自光源部25的光的测定部11Cb(参照图1)。
与其相对，盖体13具有试料导入口13a、试药导入口13b以及排气孔13c。试料导入口13a、试药导入部13b、排气孔13c分别形成在与试料导入部11A的端部11Aa、试药导入部11B的端部11Ba、反应用流路部11C的端部11Cc对应的部位上。在盖体13上形成发热层14。
对于发热层14来说，通过使在磁力线产生线圈23(参照图1)中产生的磁力线通过而生成感应电流，由该感应电流来发热，其具有贯通孔14a。贯通孔14a用于使向测定部11Cb照射来自光源部25(参照图1)的光、并在受光部26(参照图1)接受来自测定部11Cb的反射光成为可能。因此，发热层14被设置成在测定部11Cb的正上方、覆盖测定部11Cb的周缘部以及周边部。当这样配置发热层14时，可以将在发热层14中产生的热能有效地传递给测定部11Cb的液体成分10。
对于发热层14来说，例如通过蒸镀、溅射或者电镀等方法而膜形成铝、镍或者铜，其厚度为1～200μm，使得能合适地发挥其机能。发热层14也可以通过将由金属材料形成的板材贴在盖体13的表面而形成。作为此时使用的金属材料，除了铝、镍以及铜以外，还列举有铁或者不锈钢。发热层14也可以由导电性树脂材料形成。
图2以及图3所示的分析用具1是混合试料与试药这两种液体并使其反应的结构，但作为微器件，也可以混合三种以上液体。当然，也可以形成多条流路来构筑多个反应体系。
当分析试料时，分别从试料导入口13a、试药导入口13b向分析用具1导入试料、试药。这些试料以及试药分别通过毛细管现象在试料导入部11A以及试药导入部11B移动，汇合于反应用流路部11C。于是，试料和试药开始反应。并且，试料以及试药一边进行反应，一边通过毛细管现象在反应用流路11C内向排气孔13c移动，并最终到达测定部11Cb。
此时，对于图1所示温度测定部21来说，其随着时间的推移对到达测定部11Cb的反应液(液体成分10)的温度进行测定。该测定结果被传送至控制量运算部22，成为用于运算控制量的基础。
在该控制量运算部22进行液体成分10的目标温度和实际测量温度的比较，当测定温度比目标温度低时，运算交流电压施加部24的控制量。运算控制量例如通过将测定温度(或者目标温度和测定温度的差分)应用于预先规定的运算式中来进行。该运算结果被传送至控制部28。
与其相对，控制部28对应控制量运算部22的运算结果来控制交流电压施加部24，从而控制磁力线产生线圈23的磁力线产生状态。因此，使磁力线通过发热层14来使发热层14发热，通过该热能使液体成分10升温了对应测定温度与目标温度的差的程度。另一方面，当测定温度比目标温度高时，控制部28控制交流电压施加部24，使得磁力线产生线圈23呈非施加电压状态。对于这种交流电压施加部24的控制乃至磁力线产生线圈23的磁力线产生状态的控制来说，是通过反馈温度测定部21的测定结果而反复进行的，这样来保持液体成分10的温度大致恒定。
液体成分10的调温也可以在测定液体成分10的周围环境温度的基础上、基于该环境温度来进行。更具体地说，是这样进行的：首先，预先调查环境温度与为了将液体成分10升温至目标温度所需的对磁力线产生线圈23(交流电压施加部24)的控制量的关系。这种关系例如在被图表化的基础上而被存储在控制量运算部22等中。并且，基于测定的环境温度和上述关系来决定为了实现作为目标的磁力线的通过状态所需的控制量(对交流电压施加部24的控制量)，对应该控制量来控制发热层14的磁力线的通过状态。在该方法中，例如不必反馈环境温度的测定结果来反复控制交流电压施加部24，只需通过一次控制来对应即可。
如上所述，在本实施方式中，利用在发热层14中产生感应电流时所产生的热能来进行液体成分10的升温。因此，在本发明中，因为能够集中加热液体成分10，所以能够提高供给能量的利用效率。并且，因为发热层14能够接近液体成分10而被设置，所以能够有效地进行从发热层14向液体成分10的热能传递。从这点上来看，也可以说能够提高供给能量的利用效率。因此，在本发明中，可以减小调温所需的电力消耗。其结果，作为交流电压施加部24来说，即使具有作为内部电源来使用的小型电池的结构也不会明显缩短电池寿命，能够充分地使液体成分10升温。因此，即使在小型分析装置X中，也能够不使其大型化来利用内部电源进行液体成分10的调温。并且，如果通过内部电源而能够对应，则不需要与外部电源接续，从而适配器便不再是必需品。因此，当携带分析装置时，不需要携带适配器，其携带性良好。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，可以进行各种设计变更。例如，在本实施方式中，以基于向液体成分照射光时的反射光进行分析所构成的装置为例进行了说明，但本发明也适用于基于透过光进行液体分析所构成的分析用具以及分析装置。此外，并不局限于测定部11Cb的液体成分，也可以加上或取代这部分，调节存在于试料导入部11A、试药导入部11B以及反应用流路11C(测定部11Cb除外)中的至少一部分的液体成分的温度。
在图1至图3显示的分析用具1中，虽然发热层14以位于测定部11Cb(液体成分)正上方的方式而被设置在盖体13的上面，但是也可以如图4A所示，发热层14A以位于测定部11Cb(液体成分)的正下方的方式而被设置在基板12的下面。也可以如图4B所示，将发热层14B设置在邻接于盖体13下面的测定部11Cb的部位上，如图4C所示，将发热层14C设置在基板12的测定部11Cb的底面上，如图4D所示，将发热层14D嵌入在形成于盖体13上的贯通孔13d内。此外，也可以由盖体13的导体或者电阻形成，使盖体13本身作为发热体而发挥作用。
对于磁力线产生线圈的设置部位来说，其并不局限于图1所示的分析用具1的下方，也可以设置在其它部位。例如，可以将磁力线产生线圈23配置成位于分析用具1的上方。此外，还可以将设置于分析用具1上的发热层14设置在例如分析装置X的安装部20上。
以下参照图5对本发明第二实施方式进行说明。
图5所示的分析用具3并不是从外部向分析用具3供给试药，而是事先将试药作为试药部30而保持在分析用具3上。
在分析用具3中，在流路31的中途设置有测定部32，在该测定部32上保持有试药部30，设置发热层33使其位于测定部32的正上方。该分析用具3是通过毛细管现象使从试料导入口34导入的试料向排气孔35移动、从而使试料供给至测定部32而构成的。
在测定部32中，通过供给的试料使试药30溶解，从而构筑成液相反应体系。能够向保持在该测定部32上的液体成分(液相反应体系)供给通过使磁力线通过发热层33而在发热层33上产生的热能。
下面，参照图6A以及图6B对本发明第三以及第四实施方式进行说明。
图6A所示的分析用具4是通过电泳使试料以及试药移动的结构。在该分析用具4中，交差设置两条流路40、41，粘贴膜45使得其覆盖该流路40、41。在各条流路40、41内填充有泳动缓冲剂，在分析时赋予各流路40、41的两端部电位差，从导入口42导入的试料一边在流路41中反应一边在流路41中向着测定部43移动。
发热层44被设置在测定部43的正上方。在该分析用具4中，也可以通过利用磁力线使发热层44发热，从而使保持在测定部43上的液体成分升温。
图6B所示的分析用具5是通过外部泵的动力使试料移动的结构。在该分析用具5中，并列形成有试料导入部50、反应部(测定部)51、废液蓄积部52以及吸引部53，发热层54被设置在位于反应部(测定部)51的正上方。
在该分析用具5中，吸引部53与外部泵连接，通过泵的动力使试料移动。当然，也可以是内置有使用压电元件的微型泵、通过该微型泵使试料等移动而构成的分析用具。
在图6A以及图6B所示的分析用具4、5中，发热层44、54并不局限于位于测定部43、51的正上方，也可以采用覆盖保持液体成分的部分的整体的方式构成，对液体成分的整体进行调温。
接着，参照图7以及图8对本发明第四实施方式的分析用具进行说明。
在图7以及图8中所示的分析用具6是通过电气化学方法进行试料分析的结构。在该分析用具6的基板60上设置有毛细管60a。毛细管60a是通过介于设置有切口61a的隔板61、在基板60上层积形成有开口部62a的盖体62而形成的。在该盖体62上设置有位于毛细管60正上方的发热层68。在毛细管60a的端部设置有试料液导入口63，在其内部保持有固体状的试药67。从试料液导入口63导入的试料液一边溶解试药67，一边通过毛细管现象在毛细管60a内向开口部62a前进。
在基板60上设置有作为测定用电极的作用极64、反电极65、以及一对检测电极66。与其相对的分析装置具有分别与各电极64～66接触的测定用端子7a、7b以及检测用端子7c、7d。端子7b、7d与地面连接，与其相对，端子7a、7c能够与电源70相接。并且，通过切换开关S而能够选择电源70赋予作用极64和反电极65之间电位差的状态以及赋予一对检测电极66之间电位差的状态。
该分析用具6具有如下结构：例如，通过向使试料和试药67的反应液施加电压而在反应生成物和电极之间进行电子传递，在分析装置中测定对应电子传递量的响应电流。
在这种分析装置6中，虽然在毛细管60a内构筑成反应体系，但是，通过向反应体系供给使磁力线通过发热层68而产生的热能，而能够进行反应体系的升温乃至反应体系的调温。
在分析用具6中，因为各电极64～66由导体形成，所以能够相对各电极64～66产生感应电流。因此，即使省略发热层68，也可以通过使磁力线通过各电极64～66来使各电极64～66发热，从而使液体成分升温。
当然，图7以及图8所示分析用具6以及与其对应的分析装置是示例，本发明也适用于通过其它结构并利用电气化学方法来进行试料分析的情况。

Claims (16)

1.一种分析用具的液体成分的调温方法，是将保持在分析用具上的液体成分调整至目标温度的方法，所述分析用具包括：形成有测定部的基板；形成于所述基板上，覆盖所述测定部的盖体；和形成于所述盖体的所述测定部的上方的表面的发热层，并且所述发热层在与所述测定部对应的位置具有贯通孔，该调温方法的特征在于：
当升温所述液体成分时，向所述液体成分供给使磁力线通过所述发热层而产生的热能。
2.如权利要求1所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
所述发热层作为金属薄膜而形成。
3.如权利要求2所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
所述金属薄膜由铝、镍或者铜所形成，其厚度为1～200μm。
4.如权利要求1所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
当所述测定部为用于使试料和试药反应的反应部时，
对存在于所述反应部的液体成分进行升温。
5.如权利要求1所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
所述液体成分的调温是通过一边监视所述液体成分的温度，一边反馈该监视结果，并反复控制所述发热层的磁力线的通过状态来进行的。
6.如权利要求1所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
所述液体成分的调温通过以下方式进行：预先调查所述液体成分周围的环境温度与将所述液体成分升温至目标温度所必需的所述分析用具的磁力线通过状态之间的关系，
基于测定的环境温度与所述关系来决定实现目标的磁力线通过状态所必需的控制量，根据该控制量来控制所述发热层的磁力线通过状态。
7.如权利要求1所述的分析用具的液体成分的调温方法，其特征在于：
所述分析用具是用于进行微量试料分析的微器件。
8.一种分析用具，其为用于进行试料分析的分析用具，其特征在于，包括：
形成有测定部的基板；
形成于所述基板上，覆盖所述测定部的盖体；和
具有通过使磁力线通过而发热的发热层，
所述发热层形成于所述盖体的所述测定部的上方的表面，并且在与所述测定部对应的位置具有贯通孔。
9.如权利要求8所述的分析用具，其特征在于：
所述发热层由金属薄膜形成。
10.如权利要求9所述的分析用具，其特征在于：
所述金属薄膜由铝、镍或者铜形成。
11.如权利要求10所述的分析用具，其特征在于：
所述金属薄膜的形成厚度为1～200μm。
12.如权利要求8所述的分析用具，其特征在于：
所述测定部为用于使试料和试药反应的反应部，
所述发热层形成在能够向存放于所述反应部的液体成分供给热能的位置上。
13.如权利要求8所述的分析用具，其特征在于：
作为用于分析微量试料的微器件而构成。
14.一种具有调温功能的分析装置，是利用权利要求8～13中任一项所述的分析用具进行试料的分析，同时，能够调整保持在所述分析用具上的液体成分的温度而构成的分析装置，其特征在于：
具有用于产生通过所述发热层的磁力线的磁力线产生线圈。
15.如权利要求14所述的具有调温功能的分析装置，其特征在于：
还具有用于测定所述液体成分的温度或者所述液体成分周围环境温度的温度测定部件，以及
基于该温度测定部件的测定结果来控制所述磁力线产生线圈的磁力线的产生状态的控制部件。
16.如权利要求16所述的具有调温功能的分析装置，其特征在于：
还具有用于使磁力线产生线圈产生磁力线的交流电压施加部件，并且
所述控制部件是通过控制所述交流电压施加部件来控制所述磁力线产生线圈的磁力线产生状态的结构。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035800A1 (ja) 2004-09-30 2006-04-06 Arkray, Inc. 薄膜ヒータおよび分析用具
JP2006242613A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 試料分析装置
JP2008139246A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Tokai Hit:Kk マイクロチップ、マイクロチップ通電ユニット
GB0715170D0 (en) 2007-08-03 2007-09-12 Enigma Diagnostics Ltd Reaction vessel
JP4762303B2 (ja) * 2008-12-25 2011-08-31 シャープ株式会社 マイクロ分析チップ
JP5116864B2 (ja) * 2011-06-15 2013-01-09 シャープ株式会社 マイクロ分析チップ
CN109195706B (zh) * 2016-05-23 2021-12-10 西门子医疗系统荷兰有限公司 用于流体样品分析的设备
EP3381547A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-03 Canon Medical Systems Corporation Specimen test apparatus
CN111893034A (zh) * 2019-12-12 2020-11-06 山东鑫科生物科技股份有限公司 具有传导加热机构的细菌计数装置
CN114669338B (zh) * 2022-04-15 2023-05-12 扬州大学 一种基于尿液检测疾病的微流控芯片

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5318754A (en) * 1983-04-21 1994-06-07 Cem Corporation Microwave ashing apparatuses and components
US5073625A (en) * 1983-05-26 1991-12-17 Metcal, Inc. Self-regulating porous heating device
US5110727A (en) * 1987-04-03 1992-05-05 Cardiovascular Diagnostics, Inc. Method for performing coagulation assays accurately, rapidly and simply, using dry chemical reagents and paramagnetic particles
US4904336A (en) * 1987-04-28 1990-02-27 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method of manufacturing a single crystal of compound semiconductor and apparatus for the same
DE3742786A1 (de) 1987-12-17 1989-06-29 Boehringer Mannheim Gmbh Analysesystem zur bestimmung eines bestandteils einer fluessigkeit
US5108701A (en) * 1989-05-15 1992-04-28 Cem Corporation Process for rapid sterilization of biological media
JP3110056B2 (ja) * 1991-01-23 2000-11-20 アークレイ株式会社 試薬の加熱方法
JPH0610900A (ja) * 1992-04-27 1994-01-21 Canon Inc 液体移動方法及び移動装置ならびにこれを利用した測定装置
US5240674A (en) * 1992-06-05 1993-08-31 Electric Power Research Institute, Inc. Two method for controlling macrofouling by mollusks by using heat
US5443795A (en) * 1993-06-09 1995-08-22 Cem Corporation Explosion proof microwave heated solvent extraction apparatus
CA2156226C (en) * 1994-08-25 1999-02-23 Takayuki Taguchi Biological fluid analyzing device and method
US5645748A (en) * 1994-10-07 1997-07-08 Quiclave, L.L.C. System for simultaneous microwave sterilization of multiple medical instruments
JPH09110730A (ja) * 1995-02-16 1997-04-28 Dainippon Ink & Chem Inc 有機低分子量化合物誘導体の合成方法および有機低分子量化合物の分析方法
JPH09189703A (ja) 1996-01-11 1997-07-22 Olympus Optical Co Ltd 自動分析装置の予備加熱装置
JP3670761B2 (ja) 1996-05-15 2005-07-13 日本分光株式会社 全反射測定装置
JPH09329589A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Dainippon Ink & Chem Inc 有機低分子量化合物の抽出方法および有機低分子量化合物の分析方法
JP3308173B2 (ja) * 1996-11-07 2002-07-29 松下電器産業株式会社 尿検査方法およびそれに用いる尿検査装置
JPH10253536A (ja) 1997-03-14 1998-09-25 Nikon Corp 分析装置
US5997708A (en) * 1997-04-30 1999-12-07 Hewlett-Packard Company Multilayer integrated assembly having specialized intermediary substrate
JP3896447B2 (ja) * 1997-06-12 2007-03-22 アークレイ株式会社 臨床検査装置
US6375871B1 (en) * 1998-06-18 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Methods of manufacturing microfluidic articles
US6207462B1 (en) * 1998-03-20 2001-03-27 Cem Corporation Microwave apparatus and method for analysis of asphalt-aggregate compositions
US6555389B1 (en) * 1999-05-11 2003-04-29 Aclara Biosciences, Inc. Sample evaporative control
JP2003520945A (ja) 1999-07-21 2003-07-08 ダコ エー エス 固体支持体部材内または固体支持体部材上の試料の温度の制御方法
JP4045475B2 (ja) * 1999-09-06 2008-02-13 東洋紡績株式会社 核酸・蛋白質精製装置
US6482638B1 (en) * 1999-12-09 2002-11-19 3M Innovative Properties Company Heat-relaxable substrates and arrays
JP2003522963A (ja) * 2000-02-18 2003-07-29 アクララ バイオサイエンシーズ， インコーポレイテッド 複数部位反応デバイスおよび方法
US6593143B1 (en) * 2000-02-29 2003-07-15 Agilent Technologies, Inc. Centrifuge system with contactless regulation of chemical-sample temperature using eddy currents
JP2001340753A (ja) * 2000-03-29 2001-12-11 Sumitomo Chem Co Ltd 反応方法および反応装置
WO2002011887A1 (en) * 2000-08-03 2002-02-14 Caliper Technologies Corp. Methods and devices for high throughput fluid delivery
JP2002090357A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Kawamura Inst Of Chem Res 温度調節機構を有する微小ケミカルデバイス
US6536477B1 (en) * 2000-10-12 2003-03-25 Nanostream, Inc. Fluidic couplers and modular microfluidic systems
US20020085967A1 (en) * 2000-12-18 2002-07-04 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Process for generating hydrogen and apparatus for generating hydrogen
US6610978B2 (en) * 2001-03-27 2003-08-26 Agilent Technologies, Inc. Integrated sample preparation, separation and introduction microdevice for inductively coupled plasma mass spectrometry
US6756223B2 (en) * 2001-12-18 2004-06-29 Motorola, Inc. Electro-chemical analysis device with integrated thermal sensor and method for monitoring a sample using the device
US20050170490A1 (en) * 2002-01-31 2005-08-04 Chen Yihfar Processes for manufacturing optical analysis discs with molded microfluidic structures and discs made according thereto
US7364896B2 (en) * 2002-10-31 2008-04-29 Agilent Technologies, Inc. Test strips including flexible array substrates and method of hybridization

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