JP2004117178A

JP2004117178A - 分析用具

Info

Publication number: JP2004117178A
Application number: JP2002281101A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Taguchi; 田口　尊之; Shigeru Kitamura; 北村　茂; Yuichiro Noda; 野田　雄一郎
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: CN100554961C; US7850909B2; AU2003266637A1; CN1685231A; EP1548433A4; WO2004029619A1; EP1548433B1; US20060045799A1; EP1548433A1; JP4210783B2

Abstract

【課題】測定時間がさほど大きくなることなく、コスト的に有利に試料液中の固体成分を除去する。
【解決手段】液導入口６１と、この液導入口６１から導入された試料液Ｓを移動させるための１または複数の流路５１と、液導入口６１に供給された試料液Ｓを濾過してから１または複数の流路５１に導入するための分離膜８と、を備えた分析用具Ｙにおいて、分離膜８の厚み方向に試料液Ｓを進行させて試料液Ｓを濾過するように構成した。分析用具Ｙは、１または複数の流路５１において、毛細管現象により試料液Ｓを移動させるように構成するのが好ましい。試料液Ｓは、たとえば血液であり、この場合には、分離膜８は、血液中の血球成分を分離するように構成される。分離膜８は、１または複数の流路５１よりも高位置となるように配置するのが好ましい。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば血液や尿の試料液を用いて、当該試料液中の特定成分を分析するために使用される分析用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
試料の分析方法としては、たとえば試料と試薬を反応させたときの反応液を、光学的手法により分析する方法がある。このような手法により試料の分析を行う場合には、反応場を提供する分析用具が利用されている。分析用具としては、試料液中の固体成分を除去してから、試薬部に対して試料液を供給するように構成されたものがある。このような分析用具としては、本願の図１３および図１４や図１５および図１６に示したものがある。
【０００３】
図１３および図１４に示した分析用具９Ａは、基板９０とカバー９１との間にフィルタ９２を介在させたものである。基板９０には、フィルタ９２を嵌め込むためのフィルタ空所９０ａが形成されている。カバー９１には、フィルタ９２の上方に位置するようにして液体導入口９２ａが設けられている。フィルタ空所９０ａは、退出領域９０ｂにつなげられている。この分析用具９Ａでは、液体導入口９２ａから導入された液体がフィルタ９２において固体成分が除去されてから退出領域９０ｂに導入される（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、図１５および図１６に示した分析用具９Ｂは、試料受容口９３と、測定誤差の要因となる物質を除去するための第１試料処理室９４と、ブランク値を測定するための第１測光室９５と、目的物質と反応させるための試薬部が設けられた第２試料処理室９６と、目的物質と試薬との反応生成物の光学的特性を測定するための第２測光室９７と、第１試料処理室９４における試料受容口９３の直下領域に配置されたフィルタ９８と、ポンプ接続口９９と、を備えたものである。この分析用具９Ｂでは、試料液受液口９３から供給された試料液がフィルタ９８において固体成分が除去されてから第１試料処理室９４に導入される。試料液は、分析用具９Ｂに対してポンプ接続口９９を介してポンプを接続した上で、ポンプの動力によって吸引することにより、各室９４〜９７の間を移動させられる（たとえば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００２−５０８６９８号公報（第２２頁−第２４頁、第１Ｄ図）
【特許文献２】
特開平８−１１４５３９号公報（第５−第６頁、第１６−第１７図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
分析用具９Ａ，９Ｂでは、フィルタ９２，９８における固体成分の除去は、主としてフィルタ９２，９８の平面方向に試料液が進行する際に行われる。そのため、濾過長を大きく確保できるために固体成分の除去効率が大きくなる効果が期待される。その反面、濾過長が大きくなることと、フィルタ９２，９８における試料液の滞留時間が長くなることに起因して、固体成分を除去するのに必要な時間が長くなってしまう。その結果、分析用具９Ａ，９Ｂでは、測定時間が長くなってしまうといった問題が生じる。
【０００７】
分析用具としては、試料液の移動に毛細管現象を利用するものがある。このような試料液の移動方式を採用した場合には、マイクロデバイスのように流路の断面寸法が小さくなれば、試料液の粘性が高いほど微細流路内において毛細管力により試料液を移動させるのが困難となる。とくに、フィルタ９２，９８を設けてその平面方向に試料液を移動させる場合には、試料液がフィルタ９２，９８を透過するまでの滞留時間が大きく、移動抵抗が大きくなるために試料液の移動が一層困難となる。この場合、分析用具９Ｂのように、ポンプの動力を利用して試料液を移動させる必要が生じる。その結果、分析用具９Ｂを測定するための装置のコストが高くなってしまう。また、ポンプを使用することにより、一回の測定で必要な測定コストも大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、測定時間がさほど大きくなることなく、コスト的に有利に試料液中の固体成分を除去することを課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
本発明では、上記した課題を解決するために、次の技術的手段を講じている。すなわち、本発明においては、液導入口と、この液導入口から導入された試料液を移動させるための１または複数の流路と、上記液導入口に供給された試料液を濾過してから上記１または複数の流路に導入するための分離膜と、を備えた分析用具であって、上記分離膜において、この分離膜の厚み方向に試料液を進行させて試料液を濾過するように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
この分析用具では、分離膜の厚み方向に試料液を進行させて、試料液中の固体成分を除去するように構成されている。そのため、分離膜の平面方向に試料液を進行させる場合に比べて、分離膜における試料液の滞留時間が短くなる。その結果、試料液は分離膜においてさほど大きな抵抗を受けることなく、短時間で分離膜を通過することができる。これにより、固体成分の除去に必要な時間を短くし、測定時間の短縮化を図ることができるようになる。試料液の移動の際の抵抗が小さくなれば、流路内において、毛細管現象により試料液を移動させることができるようになる。これにより、ポンプの動力を利用して試料液を移動させる必要がなくなるため、分析用具を用いて測定を行うための装置の製造コストを低減でき、またポンプ動力を利用する必要がない分だけ、測定コストを小さくできるようになる。
【００１１】
分離膜における移動抵抗が小さくなれば、分析用具は、微細流路における毛細管現象を利用したマイクロデバイスとして構成することができる。この場合、１または複数の流路の主断面は、たとえば幅寸法ａが１０〜５００μｍ、深さ寸法ｂが５〜５００μｍであり、かつｂ／ａ≧０．５である矩形断面とされる。ここで、本発明でいう「主断面」とは、試料液の進行方向に直交する縦断面をさし、断面形状が一様でない場合においては、試料液の進行させることを主目的とした部分の縦断面をさすものとする。
【００１２】
流路内における試料液の移動を促進するために、１または複数の流路の内面には親水処理を施しておくのが好ましい。親水化の程度は、たとえば流路の内面における純水に対する接触角が０〜８０度、より好ましくは０〜６０度となる範囲とされる。
【００１３】
試料液としては、たとえば尿や血液の生化学的試料が使用される。試料液としては、典型的には、血液が使用される。この場合には、分離膜は、血液中の血球成分を分離するように構成される。
【００１４】
分離膜は、たとえば１または複数の流路よりも高位置となるように配置される。そうすれば、分離膜の厚み方向に試料液を移動させ、分離膜において試料液中の固体成分を除去できるようになる。分析用具は、たとえば液導入口および１または複数の流路に連通し、かつ分離膜を透過した試料液を受液するための受液部をさらに備えたものとして構成される。この場合、分離膜は、受液部の底面と間隔を隔てて配置するのが好ましい。
【００１５】
分離膜としては、除去すべき固体成分の大きさなどに応じて選択すればよいが、たとえば多孔質物質を使用することができる。分離膜８として使用できる多孔質物質としては、たとえば紙状物、フォーム（発泡体）、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルター、ガラスフィルター、あるいはゲル状物質が挙げられる。試料液として血液を用い、分離膜において血液中の血球成分を分離する場合には、分離膜としては、その最小細孔径（ポアサイズ）が０．１〜３．０μｍのものを使用するのが好ましい。
【００１６】
分析用具は、たとえば試料液と反応させるための試薬部が設けられ、かつ試料液を移動させるための複数の流路を備えたものとして構成される。この場合、複数の流路のうちの２以上の流路に設けられる試薬部は、互いに異なった試薬を含んだものとされる。この場合、分析用具は、１種類の試料液から複数の項目を測定できるように構成される。各流路は、試薬部の手前において試料液の移動を停止させた後、試薬部に試料液が供給されるように構成するのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１および図２に示した分析装置Ｘは、分析用具としてのマイクロデバイスＹを装着して試料液の分析を行うためのものであり、マイクロデバイスＹを装着するための装着部１、光源部２、受光部３および開放機構４を備えている。
【００１９】
図３ないし図５に示したマイクロデバイスＹは、反応場を提供するものであり、基板５、カバー６、接着層７および分離膜８を有している。
【００２０】
基板５は、透明な円盤状に形成されており、周縁部が段下げされた形態を有している。図５（ａ）および図６に示したように、基板５は、中央部に設けられた受液部５０と、この受液部５０に連通し、かつ受液部５０から基板５の周縁部に向けて放射状に延びる複数の流路５１と、複数の凹部５２と、複数の分岐流路５３と、を有している。
【００２１】
受液部５０は、マイクロデバイスＹに供給された試料液を、各流路５１に導入するために保持するためのものである。受液部５０は、基板５の上面５Ａにおいて、円形状の凹部として形成されている。
【００２２】
各流路５１は、試料液を移動させるためのものであり、受液部５０に連通するように基板５の上面５Ａに形成されている。図５（ａ）に示したように、各流路５１は、分岐部５１Ａおよび反応部５１Ｂを有している。各流路５１における反応部５１Ｂを除いた部分は、略一様な矩形断面とされている。各流路５１は、この矩形断面の幅寸法および深さ寸法が、たとえば１０〜５００μｍおよび５〜５００μｍ、幅寸法／高さ寸法が０．５以上となるように形成されている。
【００２３】
図４および図６に示したように、分岐部５１Ａからは、流路５１に連通する分岐流路５３が延出している。分岐部５１Ａは、反応部５１Ｂに極力近い部位に設定されており、分岐部５１Ａと反応部５１Ｂとの距離が極力小さくなるようになされている。分岐流路５３は、略一様な矩形断面を有しており、この矩形断面の寸法は、流路の矩形断面と同様なものとされる。
【００２４】
反応部５１Ｂは、流路５１の主断面よりも大きな断面積を有している。個々の反応部５１Ｂは、同一円周上に設けられている。各反応部５１Ｂには、図５（ａ）に示したように試薬部５４が設けられている。ただし、試薬部５４は、必ずしも全ての流路５１に設ける必要はなく、たとえば試料液の色味による影響を補正するための利用される流路については試薬部が省略される。
【００２５】
試薬部５４は、試料液が供給されたときに溶解する固体状とされており、試料液中の特定成分と反応して発色するものである。本実施の形態では、マイクロデバイスＹにおいて複数の項目を測定できるように、たとえば成分または組成の異なる複数種類の試薬部５４が準備されている。
【００２６】
複数の凹部５２は、後述するように反応部５１Ｂに対して基板５の上面５Ａ側から光が照射されたときに、基板５の下面５Ｂ側に透過光を出射させるための部位である（図１および図２参照）。各凹部５２は、基板５の下面５Ｂにおける反応部５１Ｂに対応した部位に設けられている。その結果、図６に示したように、複数の凹部５２は、基板５の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００２７】
基板５は、たとえばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂の他、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカードネイト（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といった透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成されている。受液部５０、複数の流路５１、複数の凹部５２、複数の分岐流路５３は、金型の形状を工夫することにより、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。
【００２８】
受液部５０、複数の流路５１、複数の凹部５２、および複数の分岐流路５３の内面には、親水処理を施しておくのが好ましい。親水処理方法としては、公知の種々の方法を採用することができるが、たとえばフッ素ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスを、各内面に接触させた後に、水または水蒸気を各内面に接触させることにより行うのが好ましい。この方法では、ガスや水などを用いて親水処理が行われるため、公知の親水処理方法である紫外線照射では困難な起立面（流路などの側面）に対しても、親水処理を確実に行うことができる。各内面の親水処理は、たとえば純水に対する接触角が０〜８０度、より好ましくは０〜６０度となるように行われる。
【００２９】
カバー６は、周縁部が下方に突出した円盤状に形成されている。カバー６の突出部分６０は、基板５における段下げされた部分に当接する部分である。カバー６は、図５および図７に示したように、試料液導入口６１、複数の第１気体排出口６２、複数の凹部６３、共通流路６４および第２気体排出口６５を有している。
【００３０】
試料液導入口６１は、試料液を導入する際に利用されるものであり、貫通孔として形成されている。試料液導入口６１は、図５に良く表れているように、カバー６の中央部において、基板５の受液部５０の直上に位置するよう形成されている。
【００３１】
各第１気体排出口６２は、流路５１内の気体を排出するためのものであり、貫通孔として形成されている。各第１気体排出口６２は、図５（ｂ）によく表れているように、基板５の分岐流路５３の直上に位置するように形成されている。その結果、複数の第１気体排出口６２は、図４および図７に示したように同一円周上に位置するように設けられている。図５（ｂ）によく表れているように、各気体排出口６２は、シール材６２ａにより上部開口が塞がれている。シール材６２ａは、アルミニウムなどの金属により、あるいは樹脂により形成することができる。シール材６２ａは、たとえば接着材を用いて、あるいは融着により基板５に固定されている。
【００３２】
複数の凹部６３は、後述するように反応部５１Ｂに対してカバー６の上面６Ａ側から光を照射するための部位である（図１および図２参照）。各凹部６３は、図５（ａ）に示したように、カバー６の上面６Ａにおいて反応部５１Ｂの直上に位置するように設けられている。その結果、図４および図７に示したように、複数の凹部６３は、カバー６の周縁部において同一円周上に配置されている。
【００３３】
共通流路６４は、流路５１内の気体を外部に排出する際に、第２気体排出口６５に気体を導くための流路となるものである。共通流路６４は、図５および図７に示したように、カバー６の下面６Ｂの周縁部において、環状の凹部として形成されている。共通流路６４は、図５（ａ）および図６に示したように、基板５の複数の流路５１と連通している。
【００３４】
第２気体排出口６５は、図５（ａ）および図７に示したように共通流路６４に連通する貫通孔として形成されている。第２気体排出口６５の上部開口は、シール材６５ａによって塞がれている。シール材６５ａとしては、第１気体排出口６２を塞ぐためのシール材６２ａと同様なものを使用することができる。
【００３５】
カバー６は、基板５と同様に透明な樹脂材料を用いた樹脂成形により形成することができる。試料液導入部６１、複数の第１気体排出口６２、複数の凹部６３、共通流路６４および第２気体排出口６５は、上記樹脂成形の際に同時に作り込むことができる。カバー６についても、少なくとも基板５の流路５１を臨む部分に親水処理を施しておくのが好ましい。親水処理の方法については、基板５に対する親水処理方法と同様な手法を採用することができる。
【００３６】
接着層７は、図５に良く表れているように、基板５に対してカバー６を接合する役割を果たしている。図４および図５に示したように、接着層７は、中央部に貫通孔７０を備えた接着シートを、基板５とカバー６との間に介在させることにより形成されている。接着層７の貫通孔７０の径は、基板５の受液部５０やカバー６の試料液導入口６１の径よりも大きくされている。接着シートとしては、たとえば基材の両面に接着層を形成したものを使用することができる。
【００３７】
分離膜８は、試料液中の固体成分、たとえば血液中の血球成分を分離するためのものである。分離膜８は、図５に示したように、接着層７の貫通孔７０の径に対応した径を有しており、接着層７の貫通孔７０に嵌まり込むようにして、基板５の受液部５０とカバー６の試料液導入口６１との間に介在させられている。受液部５０は、凹部として形成されていることから、分離膜８は、受液部５０の底面に対して間隔を隔てて配置されている。分離膜８の径が受液部５０の径よりも大きな貫通孔７０の径に対応していることから、各流路５１における受液部５０に近い部位は分離膜８によって覆われている。このように分離膜８を配置することにより、試料液導入口６１から導入された試料液は、分離膜８の厚み方向に透過してから受液部５０に到達することとなる。
【００３８】
分離膜８としては、たとえば多孔質物質を使用することができる。分離膜８として使用できる多孔質物質としては、たとえば紙状物、フォーム（発泡体）、織布状物、不織布状物、編物状物、メンブレンフィルター、ガラスフィルター、あるいはゲル状物質が挙げられる。試料液として血液を用い、分離膜８において血液中の血球成分を分離する場合には、分離膜８として、その最小細孔径（ポアサイズ）が０．１〜３．０μｍのものを使用するのが好ましい。
【００３９】
図１および図２に示した装着部１は、マイクロデバイスＹを保持するための凹部１０を有している。装着部１には、光透過領域１１が設定されている。この光透過領域１１は、凹部１０にマイクロデバイスＹを装着したときに反応部５１Ｂに対応する部位に設けられている。この光透過領域１１は、装着部１の目的部位を透明樹脂などの透明材料により構成することにより形成されている。もちろん、装着部１の全体を透明な材料により形成してもよい。装着部１は、回転軸１２により支持されており、この回転軸１２を回転させることにより、装着部１が回転するように構成されている。回転軸１２は、図外の駆動機構に連結されており、マイクロデバイスＹにおける反応部５１Ｂの配置ピッチに対応した角度ずつ回転するように制御される。
【００４０】
光源部２は，マイクロデバイスＹの反応部５１Ｂに対して光を照射するためのものであり、カバー６の凹部６３に対向しうる部位に固定されている。光源部２は、たとえば水銀ランプや白色ＬＥＤにより構成される。これらの光源を用いる場合には、図面上は省略しているが、光源部２からの光をフィルタに入射させてから、反応部５１Ｂに光が照射される。これは、フィルタにおいて、反応液中の分析対象成分の光吸収特性に則した波長の光を選択するためである。
【００４１】
受光部３は、反応部５１Ｂを透過した光を受光するためのものであり、光源部２と同軸上において、基板５の凹部５２に対向しうる部位に固定されている。この受光部３での受光量は、試料液を分析（たとえば濃度演算）する際の基礎とされる。受光部３は、たとえばフォトダイオードにより構成される。
【００４２】
開放機構４は、シール部６２ａに開孔を形成するための第１開孔形成要素４１と、シール部６５ａに開孔を形成するための第２開孔形成要素４２と、を有している。これらの開孔形成要素４１，４２は、図外のアクチュエータによって上下方向に往復移動可能とされている。
【００４３】
第１開孔形成要素４１は、円盤状の基板４１ａの下面から、複数の針状部４１ｂが下方に向けて突出したものである。図８に示すように、各針状部４１ｂは、その径がカバー６における第１気体排出口６２の径よりも小さいものとされている。個々の針状部４１ｂは、第１気体排出口６２の配置に対応して、同一円周上に配置されている。このため、第１開孔形成要素４１の各針状部４１ｂと、カバー６の第１気体排出口６２とが位置合わせされた状態で第１開孔形成要素４１を下動させれば、複数のシール部６２ａに対して一括して開孔を形成することができる。これにより、各第１気体排出口６２が開放し、各流路５１の内部が分岐流路５３および第１気体排出口６２を介して、外部と連通した状態とされる。
【００４４】
第２開孔形成要素４２は、図１および図９に示したように針状部４２ａを有している。針状部４２ａの径は、カバー６における第２気体排出口６５の径よりも小さくされている。このため、第２開孔形成要素４２の各針状部４２ａと、カバー６の第２気体排出口６５とが位置合わせされた状態で第２開孔形成要素４２を下動させれば、シール部６５ａに対して開孔を形成することができる。これにより、第２気体排出口６５が開放し、各流路５１の内部が共通流路６４および第２気体排出口６５を介して、外部と連通した状態とされる。
【００４５】
もちろん、各第１および第２気体排出口６２，６５を開放させる方法は、上述した例には限定されない。たとえば、シート部材６２ａ，６５ａにエネルギを付与してシート部材６２ａ，６５ａを溶融または変形させて第１および第２気体排出口６２，６５を開放してもよい。エネルギの付与は、レーザなどの光源、超音波発信器あるいは発熱体などを用いることもできる。もちろん、シート部材６２ａ，６５ａを引き剥がすことにより、気体排出口６２，６５を開放するようにしてもよい。
【００４６】
試料液の分析時には、図５に示したように、マイクロデバイスＹに対して、試料導入口６１を介して試料液Ｓを供給する必要がある。試料液Ｓの供給は、分析装置ＸにマイクロデバイスＹを装着した状態で行ってもよいが、予めマイクロデバイスＹに試料液Ｓを供給しておいた上で、その後に分析装置ＸにマイクロデバイスＹを装着するのが好ましい。
【００４７】
マイクロデバイスＹに対して試料液Ｓを供給した場合には、試料液Ｓは、図５から予想されるように分離膜８の厚み方向に透過して受液部５０に到達する。このとき、試料液Ｓ中の固体成分が除去される。たとえば試料液として血液を使用する場合には、血液中の血球成分が除去される。試料液Ｓの供給時には、第１および第２気体排出口６２，６５が閉鎖されているので、図１０（ａ）に模式的に示したように、試料液Ｓは受液部５０に保持され、流路５１内には導入されない。
【００４８】
本実施の形態においては、分離膜８の厚み方向に試料液を移動させて固体成分を除去するように構成されている。そのため、試料液を分離膜８の平面方向に移動させて固体成分を除去する場合に比べれば、分離膜８における試料液の滞留時間が短くなる。そのため、固体成分を除去するために必要な時間が短くなる。
【００４９】
流路５１内に試料液Ｓを導入する場合には、複数のシール部６２ａに対して同時に開孔を形成すればよい。複数のシール部６２ａに対する開孔の形成は、図８に示したように第１開孔形成要素４１を下動させて各シール部６２ａに針状部４１ｂを差し込んだ後、第１開孔形成要素４１を上動させて各シール部６２ａから針状部４１ｂを抜くことにより行われる。これにより、複数のシール部６２ａに対して同時に開孔が形成される。第１開孔形成要素４１の下動および上動は、たとえば使用者が操作スイッチを操作することにより、分析装置Ｘにおいて自動的に行われる。
【００５０】
シール部６２ａに開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第１気体排出口６２および分岐流路５３を介して連通する。したがって、受液部５０に保持された試料液Ｓは、毛細管現象により流路５１の内部を移動する。図１０（ａ）に矢印で示したように、分岐部５１Ａに至った試料液Ｓは、分岐部５１Ａを超えて反応部５１Ｂに到達することができず、分岐流路５３に導入される。これにより、図１０（ｂ）に模式的に示したように、反応部５１Ｂのごく近傍に試料液Ｓが存在する状態が達成され、反応部５１Ｂにおいて試料液Ｓと試薬とを反応させるための準備が終了する。
【００５１】
一方、試料液Ｓを反応部５１Ｂに供給する場合には、シール部６５ａに開孔を形成すればよい。シール部６５ａに対する開孔の形成は、図９に示したように第２開孔形成要素４２を下動させてシール部６５ａに針状部４２ａを差し込んだ後、第２開孔形成要素４２を上動させてシール部６５ａから針状部４２ａを抜くことにより行われる。第２開孔形成要素４２の下動および上動は、たとえば使用者が操作スイッチを操作することにより、分析装置Ｘにおいて自動的に行われる。
【００５２】
シール部６５ａに開孔を形成した場合には、流路５１の内部が第２気体排出口６５および共通流路６４を介して連通する。したがって、反応部５１Ｂの手前で移動が停止された試料液Ｓは、再び毛細管現象により流路５１を移動する。これにより、各流路５１においては、図１０（ｃ）に示したように分岐部５１Ａを超えて試料液Ｓが移動し、複数の反応部５１Ｂに対して一括して試料液Ｓが供給される。
【００５３】
反応部５１Ｂでは、試料液により試薬部５４が溶解させられて液相反応系が構築される。これにより、試料液Ｓと試薬が反応し、たとえば液相反応系が試料中の被検知成分の量に相関した呈色を示し、あるいは被検知成分の量に応じた反応物が生成する。その結果、反応部５１Ｂの液相反応系は、被検知成分の量に応じた透光性（光吸収性）を示すこととなる。反応部５１Ｂへの試料供給から一定時間経過した場合には、図１および図２に示した光源部２により反応部５１Ｂに光を照射し、そのときの透過光量が受光部３において測定される。光源部２による光照射および受光部３での透過光の受光は、装着部１を一定角度ずつ回転させつつ、各流路５１に設定された全ての反応部５１Ｂに対して行われる。分析装置Ｘでは、受光部３での受光量に基づいて、試料の分析、たとえば被検知成分の濃度演算が行われる。
【００５４】
以上に説明した分析手法では、反応部５１Ｂの近傍（分岐部５１Ａ）まで試料液Ｓを導いた後、シール部６５ａを開孔することよって分岐部５１Ａからの試料液Ｓを反応部５１Ｂに供給するようになされている。つまり、１つの気体排出口を開放するだけで、複数の流路５１において、反応部５１Ｂに対して試料液Ｓを供給することができる。したがって、試料液Ｓの供給開始操作（シール部６５ａの開孔）から反応部５１Ｂに試料液Ｓが供給されるまでの時間が短くなって、各流路５１毎、ひいては各回の測定毎（各分析用具毎）の供給開始操作から試料の供給までに要する時間のバラツキが小さくなる。つまり、反応部５１Ｂでの反応開始タイミングを、シール部６５ａの開孔という動作によって適切に制御できるようになる。とくに、本実施の形態では、１つの気体排出口を開放するだけで、複数の反応部５１Ｂに対して同時的に試料液を導入することができるようになる。その結果、各反応部５１Ｂ、ひいては各マイクロデバイスＹ毎に反応時間を画一化し、測定誤差を小さくできるようになる。
【００５５】
もちろん、本発明は上述した実施の形態には限定されず、種々に設計変更が可能である。たとえば、本発明は、図１１および図１２に示したような複数の液導入口を有するマイクロデバイスについて適用することができる。これらの図に示したマイクロデバイスＹ′は、基板５′に対して接着シート７′を介してカバー６′が積層された構成を有している。基板５′は、端部に受液部５０Ａ，５０Ｂが設けられた試料液用の流路５１ａ′および試薬液用の流路５１ｂ′と、試料液と試薬液とを反応させるために反応部５１Ｂ′と、を有している。カバー６′は、試料液導入口６１Ａおよび試薬液導入口６１Ｂを有している。接着シート７′は、２つの受液部５０Ａ，５０Ｂを露出させるようにして形成された開口部７０′を有している。この開口部７０′には、分離膜８′嵌め込まれている。
【００５６】
この分析用具Ｙ′では、試料液導入口６１Ａおよび試薬液導入口６１Ｂから供給された試料液および試薬液は、分離膜８′の厚み方向に移動して受液部５０Ａ，５０Ｂに供給される。その後、試料液および試薬液は、毛細管現象によって反応部５１Ｂ′に移動して反応部５１Ｂ′において反応し、その反応生成物が光学的手法によって分析される。
【００５７】
図１１および図１２に示した分析用具Ｙ′においては、２つの受液部５０Ａ，５０Ｂを一括して覆うようにして分離膜８′が配置されていたが、各受液部５０Ａ，５０Ｂに対して個別に分離膜を配置してもよい。
【００５８】
本実施の形態では、反応部に照射したときの透過光に基づいて分析を行う場合を例にとって説明したが、本発明は反応部からの反射光に基づいて試料の分析を行う場合にも適用可能である。反応部への光照射および透過光の測定は、必ずしも個々の反応部に対して個別に行う必要はなく、複数の反応部に対して一括して行ってもよい。
【００５９】
本発明は、毛細管現象を利用して移動成分を移動させる構成の分析用具を用いる場合に適用できるため、光学的手法により分析を行うように構成されたものに限らず、電気化学的手法により分析を行うように構成されたものを用いることもできる。さらには、試料を移動させる場合のみならず、試料に代えて試薬を移動させ、あるいはキャリア液とともに試料や試薬を移動させる分析手法にも適用することができる。もちろん、分析用具としてマイクロデバイスを使用する場合に限らず、その他の構成の分析用具を使用する場合にも本発明を適用できるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分析装置および分析用具の一例の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示したマイクロデバイスの全体斜視図である。
【図４】図３に示したマイクロデバイスの分解斜視図である。
【図５】（ａ）は図３のＶａ−Ｖａ線に沿う断面図、（ｂ）は図３のＶｂ−Ｖｂ線に沿う断面図である。
【図６】マイクロデバイスの基板の平面図である。
【図７】マイクロデバイスのカバーの底面図である。
【図８】第１気体排出口を開放させる動作を説明するための断面図である。
【図９】第２気体排出口を開放させる動作を説明するための断面図である。
【図１０】流路における試料液の移動状態を説明するための模式図である。
【図１１】本発明に係るマイクロデバイスの他の例を説明するための分解斜視図である。
【図１２】図１１に示したマイクロデバイスの断面図である。
【図１３】従来のマイクロデバイスを説明するための平面図である。
【図１４】図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１５】従来のマイクロデバイスの他の例を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に示したマイクロデバイスの要部断面図である。
【符号の説明】
Ｘ　分析装置
Ｙ，Ｙ′　マイクロデバイス（分析用具）
５０，５０Ａ，５０Ｂ　受液部
５１，５０ａ′，５０ｂ′　流路
５４　試薬部
８，８′　分離膜

Claims

液導入口と、この液導入口から導入された試料液を移動させるための１または複数の流路と、上記液導入口に供給された試料液を濾過してから上記１または複数の流路に導入するための分離膜と、を備えた分析用具であって、
上記分離膜において、この分離膜の厚み方向に試料液を進行させて試料液を濾過するように構成されていることを特徴とする、分析用具。
上記１または複数の流路は、毛細管現象により試料液を移動させるように構成されている、請求項１に記載の分析用具。
上記試料液は、血液であり、
上記分離膜は、血液中の血球成分を分離するように構成されている、請求項１または２に記載の分析用具。
上記分離膜は、上記１または複数の流路よりも高位置に配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の分析用具。
上記液導入口および上記１または複数の流路に連通し、かつ上記分離膜を透過した試料液を受液するための受液部をさらに備えており、
上記分離膜は、上記受液部の底面と間隔を隔てて配置されている、請求項４に記載の分析用具。
上記複数の流路のうちの２以上の流路には、試料液と反応させるための試薬部が設けられており、かつ上記２以上の流路に設けられる試薬部は、互いに異なった試薬を含んでおり、
１種類の試料液から複数の項目を測定できるように構成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の分析用具。
上記２以上の流路は、上記試薬部の手前において試料液の移動を停止させた後、上記試薬部に試料液が供給されるように構成されている、請求項６に記載の分析用具。
上記１または複数の流路の主断面は、幅寸法ａが１０〜５００μｍ、深さ寸法ｂが５〜５００μｍであり、かつｂ／ａ≧０．５である矩形断面とされている、請求項１ないし７のいずれかに記載の分析用具。
上記１または複数の流路の内面には、親水処理が施されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の分析用具。