JP2008064701A - A device for rotational analysis, measurement method, and testing method - Google Patents

A device for rotational analysis, measurement method, and testing method Download PDF

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Hiroshi Saeki
Kozo Tagashira
博司 佐伯
幸造 田頭
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for rotational analysis which measures and transfers a diluent liquid for diluting a sample liquid to be analyzed. <P>SOLUTION: A measuring method for delivering predetermined volumes of the sample and diluent liquid to an acceptance section of the device employs an overflow section 203 which infuses a larger volume of the diluent than a predetermined volume to a diluent measurement section 204 and stores an excessive diluent, a sample reservoir section 201 which stores the predetermined volume of the sample, and the acceptance section 202 which mixes the diluent measured by the diluent measurement section 204 and the predetermined volume of the sample through their respective capillary channels. The sample and diluent are mixed at the acceptance section 202 through their respective capillary channels 206,207 using centrifugal force generated by rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、試料液を採取して試料液を希釈液で希釈・混合し、その希釈された試料液を定量分配して、検査部で検査するための回転分析装置及び計量方法に関するものである。 The present invention, a sample solution was taken and diluted and mixed sample solution in the diluent, the diluted sample solution by dosing, to a rotating analyzer and metering method for inspecting the inspection unit .

従来、試料液を内部に収集した分析用パネルを用い、この分析用パネルを軸心周りに回転させながら、分析装置の光学スキャン技術を用いて、試料液の特性を分析する分析装置が実用化されている。 Conventionally, using the analytical panels were collected sample liquid into the interior, while rotating the analytical panels around the axis, using optical scanning techniques analyzer, the analyzer is practical to analyze the characteristics of the sample liquid It is.

近年、試料液の少量化、装置の小型化、短時間測定、多項目同時測定など、市場からの要求も多く、血液等の試料液を希釈液で希釈し、定量分配した希釈試料液をいろいろな分析試薬と反応させ、その混合物を検出し、短時間で各種病気の進行度合いを検査できるより高精度の分析装置が望まれている。 Recently, a small amount of the sample solution, the size of the apparatus, a short time measurements, such as multi-item simultaneous measurement, many requests from the market, the sample liquid such as blood diluted with diluent, various diluted sample solution was the dosing It is reacted with Do analysis reagent to detect the mixture, and precision of the analyzer is desired than a short time can be inspected progress of various diseases.

図22は、従来の試料液を計量するための計量キャピラリーアレイの構成を示したものである。 Figure 22 is a diagram showing the configuration of the metering capillary array for metering conventional sample liquid. 計量キャピラリーアレイは、回転するプラットホーム上に回転中心から1cmから20cmのところに配置される試料液の注入口2201と、注入口に接続される計量キャピラリー2202と流出キャピラリー2203と、計量キャピラリー2202に接続される流体チャンバー2204と流出キャピラリー2203に接続される流出チャンバー2205、さらに流体チャンバー2204と保持チャンバー2207を接続するキャピラリー2206とで構成され、さらに読み取りチャンバー2210と保持チャンバー2207がキャピラリー2206で接続され、そのキャピラリー2206の中間に捨てバルブ2213とチャンネル2209が配置される構成をとっている。 Weighing capillary array, connected to the inlet 2201 of the sample liquid disposed from the center of rotation on the platform at the 1cm of 20cm rotating, the metering capillary 2202 is connected to the inlet and outlet capillary 2203, the metering capillary 2202 outlet chamber 2205 which is connected to the fluid chamber 2204 and outlet capillary 2203 is made up further by the capillary 2206 to connect the holding chamber 2207 with the fluid chamber 2204, further reading chamber 2210 and the holding chamber 2207 is connected with the capillary 2206, its valve 2213 and the channel 2209 abandoned in the middle of the capillary 2206 is taking configured to be disposed. (例えば、特許文献1参照) (E.g., see Patent Document 1)
このような、計量キャピラリーアレイを用いた計量動作としては、不正確な量の試料液が、注入口2201に注入される。 As such a metering operation using a metering capillary array, sample liquid incorrect amount is injected into the inlet 2201. 注入した際に、試料液は、計量キャピラリー2202および流出キャピラリー2203の中にも運ばれる。 When injected, the sample solution is also carried within the metering capillary 2202 and the outlet capillary 2203. 試料液は、計量キャピラリー2202と流体チャンバー2204の間、および流出キャピラリー2203と流出チャンバー2205の間の接合点にある毛管接合点に達するまで、計量キャピラリー2202および流出キャピラリー2203を通って0回転速度で流れる。 Sample solution during the metering capillary 2202 and the fluid chamber 2204, and the junction point between the outflow capillary 2203 and the outlet chamber 2205 is to reach the capillary junction, through the metering capillary 2202 and outlet capillary 2203 at 0 speed It flows. 計量キャピラリー2202は、注入口2201と、流体チャンバー2204での毛管接合点の間で試料液の正確な量が計量される。 Weighing capillary 2202, an inlet 2201, the exact amount of sample liquid is metered between the capillary junction in fluid chamber 2204. 計量キャピラリー2202と流出キャピラリー2203の0回転速度での充填の後、計量キャピラリーを含むプラットホームは、100―400rpmの範囲の第1の回転速度f1で高速回転される。 After filling in the metering capillary 2202 0 rotational speed of outflow capillary 2203, the platform comprising a metering capillary is rotated at a high speed at a first rotational speed f1 ranging 100-400Rpm. 試料液は、流出キャピラリー2203を通って流出チャンバー2205に流れ込み、回転速度f1では計量キャピラリー2202から流体チャンバー2204に流れ込まない。 The sample liquid flows into the outflow chamber 2205 through the outlet capillary 2203, it does not flow from the rotational speed f1 in metering capillary 2202 to the fluid chambers 2204. プラットホームは、計量キャピラリー2202の中に入れられている流体を除き、すべての過剰流体が注入口2201から流出チャンバー2205の中に排出されるまで高速回転される。 Platform, except the fluid is placed in a weighing capillary 2202, is a high speed until all the excess fluid is discharged into the inlet 2201 of the outlet chamber 2205.

第1の回転速度f1より大きい第2の回転速度f2では、計量キャピラリー2202に入れられている正確な量の試料液が、流体チャンバー2204に送達される。 In the first rotation speed f1 greater than the second rotational speed f2, the sample solution precise amount that is placed in the metering capillary 2202 is delivered to the fluid chamber 2204. 捨てバルブ2213を解放すると、読取りチャンバー2210に流れ込むことで、正確に計量された試料液を読み取りチャンバーに移送することができる。 Discard Releasing the valve 2213, by flowing into the reading chamber 2210, it is possible to transfer precisely metered sample fluid to the reading chamber.

また、図23に示すように大型流体室2301と、大型流体室2301に連結されると共に大型流体室2301に対して半径方向外方に配置された計量室2302と、計量室2302に連結された溢流室2303と、計量室2302に対して半径方向外方に配置された受容室2304と、計量室2302から受容室2304に液体を供給するための毛細管連結手段2305とを有する回転分析デバイスがあり、毛細管連結手段2305は毛細管構造を有するサイフォン2306を含み、サイフォン2306の肘状屈曲部分が、回転分析デバイスの中心から、計量室2302の半径方向再内方点と実質的に同じ距離になるように位置付けられることで、回転分析デバイスの回転中は毛細管力が遠心力に比べて小さいため、液体/空気の界面は回 Further, a large fluid chamber 2301 as shown in FIG. 23, the measuring chamber 2302 disposed radially outward relative to the large fluid chamber 2301 while being connected to the large fluid chamber 2301, which is connected to a metering chamber 2302 the overflow chamber 2303, a receiving chamber 2304 disposed radially outward relative to the measuring chamber 2302, rotation analysis device and a capillary connecting means 2305 for supplying a liquid to the receiving chamber 2304 from the metering chamber 2302 There, capillary connecting means 2305 includes a siphon 2306 having a capillary structure, elbow-like bent portion of the siphon 2306, made from the center of rotation analysis device, radially re inward point substantially the same distance of the metering chamber 2302 by positioned manner, during rotation the capillary force of the rotation analysis device is smaller than the centrifugal force, the interface of the liquid / air times 分析デバイスの軸線と同じ軸線を有し、且つ回転分析デバイスの中心から計量室2302の半径方向再内方点までの距離に等しい長さの半径を持つ回転円筒体の形状と合致して計量室2302は充填され、過剰な液は溢流室2303に流れ込む。 Have the same axis as the axis of the analysis device, and the rotation analysis center rotating cylinder shape and conform to the metering chamber with a radial distance equal to the length of up to radially re inward point of the metering chamber 2302 from the device 2302 is filled, excess liquid flows into the overflow chamber 2303. 回転分析デバイスを止めると、計量室2302内に充填された液が、毛細管力で毛細管連結手段2305に流入し、再度回転させることでサイフォン2306が始動し、計量室2302内に存在する液は受容室2304に排出される(特許文献2)。 When stopping the rotation analysis device, the liquid filled in the metering chamber 2302 flows into the capillary connecting means 2305 by capillary force, and start-up siphon 2306 by rotating again, the liquid present in the metering chamber 2302 receiving is discharged to the chamber 2304 (Patent Document 2).
国際公開第98/53311号パンフレット WO 98/53311 pamphlet 国際公開第91/18656号パンフレット WO 91/18656 pamphlet

しかしながら、上記に示すような従来の構成では、特許文献1の場合は、毛細管力を利用して計量キャピラリーで計量するプロセスと、計量キャピラリーから流出チャンバーに移送されない第1の回転数で、過剰溶液を流出キャピラリーから流出チャンバーに移送するプロセスと、第1の回転数より高い第2の回転数で、計量キャピラリーから流体キャピラリーに溶液を流出チャンバーに移送するプロセスとの3つ以上の異なる回転数を用いたプロセスを必要とすることから、回転を制御が難しく、プロセス時間が長くなるといた問題がある。 However, in the conventional configuration as shown in above, in the case of Patent Document 1, a process of weighing the weighing capillary by use of a capillary force, at a first rotational speed that is not transferred to the outflow chamber from the metering capillary, the excess solution a process of transferring from the outflow capillary outlet chamber and in the first rotary higher second rotational speed from the speed, the different rotation speed of the three or more as the process of transferring the solution into a fluid capillary outlet chamber from the metering capillary because it requires a process using, controlling the rotation is difficult, there is a problem that the process time has becomes longer.

また、特許文献2の場合は、試料液を計量する場合に試料供給室にいったん試料を注入し、その後、試料供給室以外の場所で計量をしているため、大容量(数10μL以上)の試料や、希釈液、試薬液等を扱う場合に、複数の計量室を配置することによって移送工程が増加し、マイクロチャネル配置エリアの拡大によってマイクロデバイスの小型化(低面積化)/簡素化が難しくなる。 In the case of Patent Document 2, once injected sample into the sample supply chamber when weighing the sample solution, then, since the weighing anywhere other than the sample supply chamber, a large capacity (several 10μL higher) and the sample, diluent, when dealing with the reagent solution and the like, increased transport process by arranging a plurality of metering chambers, the miniaturization of micro device by expansion of the microchannel arrangement area (lower area of) / simplifies difficult.

従来の課題を解決するために、本発明の回転分析デバイスは、分析すべき試料液と希釈液を混合して分析する回転分析デバイスにおいて、検査すべき所定量の試料液を収容するための試料液貯留部と、前記希釈液を計量し収納する希釈液計量部と、前記希釈液計量部から溢流する希釈液を収納する溢流室と、前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とを混合する受容部と、前記希釈液計量部からの希釈液を前記受容部に導入する前記希釈液計量部と前記受容部とを連結する第1の毛細菅流路と、前記試料液貯留部からの試料液を前記受容部に導入する前記試料液貯留部と前記受容部とを連結する第2の毛細菅流路と、を備え、外部から希釈液を注入する導管先端部を溢流部を通し希釈液計量部まで導入するための溢流部 In order to solve the conventional problems, rotation analysis device of the present invention, in the rotating analysis device for analyzing a mixture of diluent and sample liquid to be analyzed, a sample for containing a sample liquid of a predetermined amount to be examined a liquid reservoir, a diluent measuring section for accommodating metered said diluent, and overflow chamber for accommodating a diluting liquid overflowing from the diluent measuring section, diluent is metered by the diluent measuring section the first bristle Hososuga stream connected with a receiving unit for mixing the sample liquid of the predetermined amount, and the diluent measuring section for dilution is introduced into the receptacle from the diluent measuring section and the receiving section comprising a road, and a second bristle Hososuga flow path connected to the sample liquid reservoir for introducing said receiving portion to the receiving portion of the sample liquid from the sample liquid reservoir, injecting diluent from the outside overflow portion for introducing to the diluent measuring section through the overflow portion of the conduit distal portion which 希釈液計量部とを連結する第1の連結穴と、前記希釈液計量部から前記溢流部へ溢流する希釈液の通路となる前記溢流部と希釈液計量部とを連結する第2の連結穴を有し、回転させて発生する遠心力により前記所定量の試料液と前記計量された希釈液を前記第1の毛細菅流路と第2の毛細菅流路を介して前記受容部にて混合することを特徴としたものである。 A first connection hole of the connecting the diluent measuring section, the second connecting the diluent measuring section and the overflow portion for passage of the diluent to overflow into the overflow portion from the diluent measuring section a connecting hole of said through said predetermined amount said metered diluent and sample liquid from the first bristle Hososuga flow path and the second bristle Hososuga channel received by the centrifugal force generated by rotating it is obtained by comprising mixing at parts.

また、本発明の計量方法は、回転分析デバイスに所定容量の試料液と希釈液を受容部に供給する計量方法であって、前記所定容量より大きな容量の希釈液を希釈計量部に注入し過剰な希釈液を溢流部に収納して希釈液を計量する工程、所定量の試料液を試料液貯留部に貯留する工程、前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とをそれぞれ毛細菅流路を介して受容部において混合する工程、とを備え、前記混合する工程は、回転して発生する遠心力が前記毛細菅流路に生じる毛細菅力よりも大きいことを特徴としたものである。 Further, the metering method of the present invention is a weighing and supplies the receiving portion of the sample solution and the diluent in the predetermined volume to the rotation analysis device, injecting a dilution of greater capacity than the predetermined capacity the dilution metering unit over the step of measuring the Do diluent dilutions housed in overflow portion, the step of storing a sample liquid of a predetermined amount of the sample liquid reservoir, a diluent is metered by the diluent measuring section of the predetermined amount step of the sample liquid through the respective hair Hososuga channel mixing in the recipient unit, comprising the city, steps of the mixing is greater than capillary Kan force centrifugal force generated by rotating occurs in the hair Hososuga channel it is obtained by it said.

また、本発明の検査方法は、回転分析デバイスに所定容量の試料液と希釈液を受容部に供給し当該受容部より検査部に移送して前記試料液を検査する検査方法であって、前記所定容量より大きな容量の希釈液を希釈計量部に注入し過剰な希釈液を溢流部に収納する工程、 The inspection method of the present invention is an inspection method and supplies the receiving portion of the sample solution and the diluent in the predetermined volume to the rotation analysis device transferred to the inspection unit from the receiving unit for inspecting the sample solution, the a step of storing the excess diluent overflow portion was poured into dilute metering unit dilutions of larger capacity than the predetermined capacity,
所定量の試料液を試料液貯留部に貯留する工程、前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とをそれぞれ第1と第2の毛細菅流路を介して受容部において混合する工程、当該受容部より混合液を試薬が収納された前記検査部に移送する工程、とを備え、前記混合する工程は、回転して発生する遠心力が前記第1と第2の毛細菅流路に生じる毛細菅力よりも大きく、前記移送工程は、回転分析デバイスの回転を停止後、該回転分析デバイスを6時の短針の方向から前記検査部の位置が前記受容部に対し下側に位置するように90度回動して、前記混合液を前記受容部に繋がる毛細菅流路に毛細菅力にて移動し、次に回転して発生する遠心力により当該混合液を前記検査部へ移送することを特徴としたものである。 A step of storing a predetermined quantity sample solution in the sample solution reservoir, via metered and the diluent and the predetermined amount of the sample liquid first respectively the second bristle Hososuga channel in the diluent measuring section mixing the receiving unit, the step of transferring the test portion reagent is housed the mixture from the receiving unit, provided with a city, steps of the mixing, centrifugal force generated by rotation of the first second greater than capillary Kan force generated in two hair Hososuga channel, the transfer step, after stopping the rotation of the rotating analysis device, the position of the measurement part of the rotating analysis device from the direction of 6 o'clock hour hand said receptacle the mixture by a centrifugal force by 90 ° rotation so as to be positioned on the lower side, the mixture was moved by capillary Kan force capillary Kan passage leading to the receiving unit, generates and then rotated relative to it is obtained characterized by transferring the liquid into the test section.

本発明の回転分析デバイス及び計量方法及び検査方法によれば、回転遠心移送手段によって希釈液の計量及び移送を同時に行うことができ、回転分析デバイスの小型化やプロセスの簡素化が可能となる。 According to the rotation analysis device and metering method and inspection method of the present invention, by centrifugal transfer means can perform metering and transfer of the diluent at the same time, simplification of miniaturization and process of the rotating analysis device becomes possible.

以下に、本発明の回転分析デバイス及び計量方法及び検査方法についてその実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Hereinafter, the rotation analysis device and metering method and inspection method of the present invention in conjunction with the accompanying drawings an embodiment thereof will be described in detail.

図1は、本発明の実施例1における回転分析デバイス101の構成を示す模式図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a rotation analysis device 101 in Embodiment 1 of the present invention. また、図2は、実施例1における流路と貯留部と検査部で構成されるマイクロチャネル104が形成されたパネル103の正面図である。 2 is a front view of the panel 103 that microchannels 104 is formed are formed in the inspection unit and the flow path and the reservoir unit in the first embodiment.

図1において、本発明の回転分析デバイス101は、円形の基板の表面にバランスよく形成された複数の凹部106を有する円形基板102と、その凹部106に、凹部106の形状と略一致するように形成されたパネル103を配置して構成される。 In Figure 1, rotation analysis device 101 of the present invention includes a circular substrate 102 having a plurality of recesses 106 formed in good balance on the surface of a circular substrate, in the recess 106, so as to substantially coincide with the shape of the recess 106 constructed by placing the formed panel 103. パネル103は、その内部に形成される複数の流路と複数の貯留部と検査部と空気孔などから形成されるマイクロチャネル104によって構成されている。 Panel 103 is constituted by a micro-channel 104 that is formed from such a plurality of flow passages and a plurality of reservoir portions and the inspection unit and the air hole formed therein. パネル103に形成されるマイクロチャネル104は、射出成形により作製された複数の基板を貼り合せることにより形成されている。 Micro channel 104 formed in the panel 103 is formed by laminating a plurality of substrate formed by injection molding. 回転分析デバイス101では、このような構成をとることによって、分析するための試料液を後述する試料液の貯留部に導入し、その試料液を希釈するための希釈液をパネル103に形成されたマイクロチャネル104の所定の場所に注入する。 In the rotary analysis device 101, by adopting such a configuration, introducing the sample liquid for analysis reservoir of sample liquid which will be described later, formed on the panel 103 dilution for diluting the sample solution injected in place of the microchannel 104. そして、回転分析デバイス101を、回転中心105を軸に回転させ、その回転により発生する遠心力を利用して試料液と希釈液を流体移動し試料液と希釈液の混合及び混合液の検査を行う。 Then, the rotation analysis device 101 rotates the rotation center 105 to the axis, the inspection of the mixture and a mixture of diluent and sample liquid by utilizing centrifugal force generated diluent fluid move the sample liquid by the rotation do.

本発明では、マイクロチャネル104の検査部に透過光を照射して、検査すべき試料液と希釈液の混合液を試薬と反応させ、その反応状態を光学的に分析する。 In the present invention, by irradiating the transmitted light to the inspection portion of the microchannel 104, a mixture of diluent and sample liquid to be examined is reacted with a reagent to analyze the reaction conditions optically. 測定時には、マイクロチャネル104に試料液と試料液の混合液が、検査部に充填され、同時に検査部に配置された試薬との反応の割合で吸光度が変化するため、光源部からマイクロチャネル104の検査部に透過光を照射し、受光部にてその透過光の光量を測定することで、反応溶液を透過した光量の変化を測定することができるため、試料液の特性を分析することができる。 During the measurement, a mixed solution of the sample liquid and the sample liquid into the microchannel 104, is filled to the inspection unit, for changing the absorbance at the rate of reactions with the reagents placed in the inspection unit simultaneously, from the light source section of the microchannel 104 the transmitted light is irradiated to the inspection unit, by measuring the amount of the transmitted light by the light receiving portion, it is possible to measure the change in amount of light transmitted through the reaction solution, it is possible to analyze the characteristics of the sample liquid .

以下に、回転分析デバイス101に配置されるパネル103の構成について詳細に説明するが、説明の簡単のために、回転分析デバイスにパネルが1個搭載されている状態、即ち、パネルを回転分析デバイスとして説明する。 The following describes in detail the structure of the panel 103 arranged in the rotation analysis device 101, for simplicity of explanation, the state in which the panel to the rotation analysis device are mounted one, i.e., rotation analysis device panels It described as. パネル103が複数個搭載されている場合も同様な計量、検査過程を行い、試料液の特性を分析することができる。 Panel 103 is also similar metered when being plural mounted, performs testing process, it is possible to analyze the characteristics of the sample liquid.

本発明におけるパネル103は複数の射出成型された基板で構成されており、具体的には図3(a)に示すように、5枚の基板301、302、303、304、305で構成されている。 Panel 103 in the present invention is composed of a substrate having a plurality of injection molding. Specifically, as shown in FIG. 3 (a), is composed of five substrates 301,302,303,304,305 there. それぞれの基板301〜基板305の厚みは、1mm〜7mmで形成しているが、特に制限は無く、マイクロチャネル104を形成可能な厚みであればよい。 The thickness of each of the substrates 301 to the substrate 305, although formed in 1Mm~7mm, not particularly limited, may be any formable thickness microchannels 104. 基板301〜基板305の形状についても特に限定する必要が無く、用途目的に応じた形状、例えば、シート状、板状、その他複雑な形状の成形物などの形状が可能である。 There is no need to limit particular also the shape of the substrate 301 to the substrate 305, the shape according to the application purpose, for example, a sheet shape, a plate shape, it is possible to shape and other molding of complex shapes.

本発明では基板301〜基板305の材料として、易成形性、高生産性、低価格の面からプラスチックを使用しているが、ガラス、シリコンウェハー、金属、セラミックなど接合できる材料であれば特に制限はない。 As the material of the substrate 301 to the substrate 305 in the present invention, moldability, high productivity, the use of the plastic in terms of low cost, glass, silicon wafer, metal, in particular as long as the material can be bonded, such as ceramic limit no.

本発明ではマイクロチャネル104を有する基板301〜基板305には、マイクロチャネル104内の粘性抵抗を減らし流体移動をしやすくするために壁面の一部或いは全ての壁面に親水性処理を行っているが、ガラス等の親水性材料を用いたり、成形時に界面活性剤、親水性ポリマー、シリカゲルの如き親性粉末などの親水化剤を添加させて材料表面に親水性を付与させたりしてもかまわない。 The substrate 301 to the substrate 305 having a microchannel 104 in the present invention has performed a hydrophilic treatment to a part or all of the wall surface of the wall in order to facilitate fluid transfer reduces the viscous resistance of the microchannel 104 , or using a hydrophilic material such as glass, surfactants, hydrophilic polymers, on the surface of the material by adding a hydrophilic agent such as such parent powder of silica gel may be or is rendered hydrophilic upon molding . 親水性処理方法としては、プラズマ、コロナ、オゾン、フッ素等の活性ガスを用いた表面処理方法や界面活性剤による表面処理が挙げられる。 The hydrophilic treatment method, a plasma, corona, ozone, surface treatment with a surface treatment method and surface active agent using active gas such as fluorine and the like. ここで、親水性とは水との接触角が90度未満のことをいい、より好ましくは接触角40度未満である。 Here, the contact angle with water and the hydrophilicity refers to less than 90 degrees, more preferably less than the contact angle of 40 degrees.

本発明では、接着剤を用いて基板301〜基板305を接合しているが、使用する材料に応じて溶融接合や陽極接合やレーザー接合などの接合方法で接合してもかまわない。 In the present invention, with an adhesive are bonded to the substrate 301 to the substrate 305, it may be joined by a joining method such as melt bonding or anodic bonding or laser bonding in accordance with the material used.

次に上記で説明した本発明の第1の実施例における回転分析デバイス101のマイクロチャネル104の構成および試料液と希釈液の注入及び移送プロセスについて説明する。 It will now be described first microchannel 104 of the rotating analysis device 101 in the embodiment configuration and injection of the sample solution and the diluent and transfer processes of the present invention described above.

図2に示すように、マイクロチャネル104は、回転分析デバイス101にパネルを設置した際に、回転中心105の近傍にくるように配置された試料液を貯留するための試料液貯留部201と、希釈液を計量し収容するための希釈液計量部204と、溢流した希釈液を収容するための溢流部203と、試料液と希釈液を混合し、受容するための受容部202とで構成されている。 As shown in FIG. 2, the micro-channel 104, upon installing the panel to the rotation analysis device 101, a sample liquid reservoir 201 for storing the arranged sample solution to come to the vicinity of the center of rotation 105, in the diluent measuring section 204 for weighing the diluent container, the overflow portion 203 for accommodating a diluting liquid overflowed, a receiving portion 202 for mixing the diluent and sample liquid receiving It is configured.

溢流部203には、希釈液を注入するための注入口208と管路209と空気孔210が配置され、さらに溢流部203を2分割し、基板301と基板302の間で液体の通路となるように形成された壁205が配置される。 The overflow 203, is disposed inlet 208 and the flow path 209 and air hole 210 for injecting a diluent, further overflow portion 203 is divided into two, passage of the liquid between the substrate 301 and the substrate 302 wall 205 which is formed so as to be located. 壁205によって2分割された溢流部203の容量は、内周側の容量の方が外周側の容量より小さくなるように配置されている。 Capacity of the walls 205 2 divided overflow portion 203 towards the volume of the inner peripheral side is disposed so as to be smaller than the capacity of the outer peripheral side. また受容部202にも空気を排出するための気孔211が受容部202の半径方向内側に配置されている。 The pores 211 for discharging air in the receiving portion 202 is disposed radially inward of the receiving portion 202. 試料液貯留部201と受容部202は、試料液貯留部201の半径方向外側の端部から受容部202の半径方向内側の壁面に接合部を持つように連結された毛細管206によって接続されている。 Receiving portion 202 and the sample liquid reservoir 201 is connected by a radially outer capillary tube 206 which is connected to have a joint radially inner wall of the end receiving portion 202 of the sample liquid reservoir 201 . また、希釈液計量部204と混合部202は、希釈液計量部204の半径方向外側の壁面から受容部202の半径方向内側の壁面に接合部を持つように連結された毛細管207によって接続されている。 The mixing unit 202 and the diluent measuring section 204 is connected by a linked capillary 207 to have a joint radially inner wall surface of the radially outward from the wall surface receiving portion 202 of the diluent measuring section 204 there.

図3(a)から図3(e)に、図2で示したa−a断面、b−b断面、c−c断面、d−d断面、e−e断面の概略図を示す。 Figure 3 (e) from Figure 3 (a), a-a cross section shown in FIG. 2, b-b cross section, c-c cross section, d-d cross section, shows a schematic diagram of a e-e cross section. 図3(b)、図3(d)に示すように、希釈液計量部204と基板303を介して平行に配置された溢流部203は、希釈液計量部204と溢流部203の半径方向内側の壁面側で連結される連結孔212、306で接続されている。 FIG. 3 (b), the as shown in FIG. 3 (d), the overflow portion 203 arranged in parallel through the diluent measuring section 204 and the substrate 303, the radius of the diluent measuring section 204 and the overflow portion 203 It is connected by a connecting hole 212,306 that are connected by inward wall surface side.

連結孔212、306は、希釈液計量部204と溢流部203を連結しており、希釈液の移動が可能となっている。 Coupling holes 212,306 are connected diluent measuring section 204 and the overflow portion 203, and can be moved diluent. 本実施例では、一方の連結孔306は、外部からピペット等により希釈液を注入するため連結孔306として使用され、もう一方の連結孔212は、希釈液計量部204から溢れた希釈液の通路として使用される。 In this embodiment, one coupling hole 306 is used as a connecting hole 306 for injecting a dilute solution by the pipette from the outside, the other coupling hole 212, the passage of the diluent overflowing from the diluent measuring section 204 It is used as a. ここで、連結孔306は、希釈液を注入する目的で使用されるが、希釈液計量部204から溢れた希釈液の通路として使用されてもよい。 Here, the coupling hole 306 is used for the purpose of injecting a diluent, it may be used as a passage for diluent overflowing from the diluent measuring section 204.

また、これらの連結孔212、306は、連結孔212、206と溢流部203の連結部の口径r2と、連結孔212、206と希釈液計量部204の連結部の口径r1の関係が、r2>r1となるように成型されており、連結孔306、212に存在する希釈液が毛細管力により希釈液計量部204に移送されやすく、溢流部203には移送されにくい構造となっている。 These connecting holes 212,306 includes a diameter r2 of the connecting portion of the connecting hole 212,206 and overflow unit 203, the relationship of the connection portion of the diameter r1 of the coupling hole 212,206 diluent measuring section 204, r2> r1 and are molded so that, by diluent capillary forces present in the coupling hole 306,212 likely to be transferred to the diluent measuring section 204, and has a structure difficult to be transferred to the overflow portion 203 .

図4に、連結孔212、306の概略図と連結孔212、306に存在する希釈液403の状態図を示す。 4 shows a state diagram of a diluent 403 present in the connecting hole 212,306 and schematic view of the connection holes 212,306. 毛細管力は、一般的に細管の口径が2.5mm以下である場合に影響力が大きくなると言われており、壁面と液体のなす接触角θ1と気液界面の間に働く表面張力の間のバランスを保とうとする力によって管路内の液体が移動する力である。 Capillary force, generally are said to influence when the diameter of the capillary is 2.5mm or less increases, between the surface tension acting between the eggplant contact angle θ1 and the gas-liquid interface of the wall and the liquid the force which tries to keep the balance liquid in the conduit is a moving force. 例えば、図4(a)のように、壁面と液体のなす接触角θ1が、90度未満である場合は、毛細管力は矢印401の方向に働く。 For example, as shown in FIG. 4 (a), the wall surface formed contact angle θ1 liquid, if it is less than 90 degrees, the capillary force acts in the direction of arrow 401. この場合、連結孔212、306に存在する希釈液403は、毛細管力の影響により溢流部203側に移動しやすくなるため、溢流部203の希釈液403の移動と同時に希釈液計量部204の希釈液403も移動してしまう可能性があり、定量性が悪くなる。 In this case, dilution 403 present in the connecting hole 212,306, since easily move into overflow portion 203 side due to the influence of capillary forces, simultaneously diluent measuring section 204 moves the diluent 403 overflow 203 dilution 403 also there is a possibility of moving, quantitative performance is deteriorated. そこで、図4(b)に示すように、希釈液403と接触壁面との接触角θ1を大きくなるように傾斜させることによって、毛細管力が矢印402の方向に働くようになり、溢流部203の希釈液403が移動する際に、希釈液403は連結孔212、306のところで分断されやすくなり、希釈液計量部204の希釈液403は、溢流部203に移動しにくくなることから、定量性は保たれる。 Therefore, as shown in FIG. 4 (b), by tilting so as to increase the contact angle θ1 and the contact wall and the diluent 403, the capillary force is now acting in the direction of arrow 402, overflow 203 when the diluent 403 is moved, the diluent 403 is likely to be separated at the coupling hole 212,306, diluent 403 diluent measuring section 204, from becoming difficult to move into overflow portion 203, quantitative sex is kept.

具体的には、図4(b)に示すように連結孔212、306壁面と希釈液403のなす接触角θ1と連結孔212、306のテーパー角θ2の関係が、 θ2>(90°―θ1)となるように、連結孔212、306にテーパー角θ2を設けるようにすればよい。 Specifically, the relationship of the taper angle .theta.2 eggplant contact angle θ1 and the connecting hole 212,306 of the connecting hole 212,306 wall as shown in FIG. 4 (b) diluent 403, θ2> (90 ° -θ1 ) and so that may be a connection hole 212,306 to provide a taper angle .theta.2. 例えば、連結孔212、306の寸法が、r2=2mm、h=1mm、希釈液403と壁面の接触角θ1=60°である場合、テーパー角θ2>30°となるように、r1<0.9mmとして連結孔212、306を成型する。 For example, the dimensions of the connecting hole 212,306 is, r2 = 2mm, h = 1mm, when the contact angle .theta.1 = 60 ° of the diluent 403 walls, so that the taper angle θ2> 30 °, r1 <0. molding a coupling hole 212,306 as 9 mm. このような構成にすることによって、連結孔212、306には矢印402方向、つまり溢流部203から希釈液計量部204の方向に毛細管力が働くようになり、溢流部203の希釈液403を遠心力によって半径方向外側に移送する際に、溢流部203と連結孔212、306の連結部で希釈液が分断され易くなる。 By such a configuration, the coupling hole 212,306 arrow 402 direction to become i.e. from the overflow unit 203 as a capillary force acts in the direction of the diluent measuring section 204, the diluent 403 overflow 203 the when transferring radially outward by centrifugal force, the diluent is easily separated at the junction of the connecting hole 212,306 and overflow unit 203.

次に、希釈液403の注入プロセスを示す。 Next, the injection process of the diluent 403. 図5〜図8は希釈液403の注入状態を模式的に示した図である。 5 to 8 are views schematically showing the injection state of the diluent 403. まず図5に示すように希釈液403は、希釈液403の入ったピペット501で注入される。 First diluent 403 as shown in FIG. 5 is pipetted 501 containing the diluent 403. その際に、ピペット導管部502の口径は、パネル103に形成された連結孔306、212の口径r1及びr2よりも小さく、ピペット導管部502の先端が、希釈液計量部204の内部まで到達するようになっている。 In this case, the diameter of the pipette conduit portion 502, smaller than the diameter r1 and r2 of the connecting holes 306,212 formed in the panel 103, the tip of the pipette conduit portion 502 and reaches the interior of the diluent measuring section 204 It has become way.

次に、図6に示すように、ピペット501から注入された希釈液403は、希釈液計量部204に注入され満たされる。 Next, as shown in FIG. 6, the diluent 403 injected from the pipette 501 is filled is injected into the diluent measuring section 204. その際に、希釈液計量部204に注入された希釈液403は、希釈液計量部204と受容部202を結ぶ毛細管207にも毛細管力により注入される。 At that time, the diluent measuring section 204 dilution 403 injected into is injected by a capillary force in the capillary 207 connecting the diluent measuring section 204 and the receiving portion 202. しかしながら、毛細管207と受容部202の連結部で希釈液は停止する。 However, the diluent at the junction of the capillary tube 207 and the receiving unit 202 is stopped. これは、毛細管207の口径より受容部202の口径が大きい構造をとることにより、毛細管力によって注入された毛細管207の希釈液403が毛細管207と受容部202の連結部で、受容部202のすべての壁面に触れることができないことにより、毛細管力が停止してしまうためである。 This can be achieved by taking a diameter larger structure of the receiving portion 202 than the diameter of the capillary 207, all dilutions 403 capillary 207 injected by capillary forces in the connecting portion between the capillary 207 receiving unit 202, the receiving portion 202 by can not touch the wall, because the capillary force will stop.

次に、図7に示すように希釈液計量部204が満たされると、希釈液計量部204と溢流部203を連結する連結孔212、306を通って、希釈液403が溢流部203へと溢れ出す。 Next, the diluent measuring section 204 is filled as shown in FIG. 7, through the connecting hole 212,306 for connecting the diluent measuring section 204 and the overflow portion 203, the diluent 403 to the overflow portion 203 overflowing with. さらに、続けてピペット501から希釈液403が注入されると、溢流部203に入ってきた希釈液403は溢流部203を分割する壁205の付近まで達するまで注入される。 Further, the diluent 403 is injected from the pipette 501 continues, diluent 403 that has entered the overflow portion 203 is injected until it reaches to the vicinity of the wall 205 which divides the overflow portion 203. 希釈液403の注入は、壁205に達したときに注入を完了する。 Injection of the diluent 403 completes the injection when it reaches the wall 205.

但し、溢流部希釈液403は、203と連結孔212、306を満たしていればよく、壁205まで達していなくてもよい。 However, overflow portion diluent 403 has only to meet the 203 and the coupling holes 212,306 may not reach the wall 205. これは、希釈に必要な希釈液403は、連結部212、306、希釈液定量部204、毛細管207に注入された量で定量されており、溢流部203に注入されている希釈液403は、希釈液保存の際に希釈液計量部204の壁面に浸透したり、蒸発したりした希釈液403を補充するために利用できれば良いため、希釈液403を注入後に壁面に浸透する希釈液の量と、蒸発する希釈液の量を補充できるだけの量を満たしていればよいためである。 This diluent 403 required for dilution, connecting portions 212,306, diluent quantification section 204 are quantified in the amount injected into the capillary 207, diluent 403 that is injected into the overflow portion 203 since it is only necessary to use in order to supplement or penetrate the walls of the diluent measuring section 204 upon dilution liquid storage, dilution 403 or evaporation, the amount of diluent to penetrate the wall after injection of diluent 403 If, because the it meets the amount enough to replace the amount of the diluent to evaporate. 具体的には、希釈液403の定量された必要量が50μlの場合には、溢流部203には、必要量の10%以上である10μl以上の希釈液が注入されていればよい。 Specifically, when the quantified required amount of diluent 403 is 50μl is the overflow portion 203, 10% or more is 10μl or more dilutions of the required amount has only to be injected.

希釈液403の注入完了後には、ピペット注入口208はシール、或いはキャップなどで閉鎖する。 After completion the injection of diluent 403, pipette inlets 208 seals or closes like a cap. このような状態にすることによって、希釈液403は、長期保存中に壁面に浸透したり、気体中に蒸発したりしたとしても、溢流部203に溢れた希釈液で補充が可能となり、希釈液403は希釈液計量部204と連結孔212、306と毛細管207で定量された状態で長期保存か可能となる。 By such a state, the diluent 403 is long or penetrate into the wall during storage, even or evaporated into a gas, it is possible to supplement a dilute solution that overflows into the overflow section 203, dilution liquid 403 becomes long-term storage or available in a state of being quantified by coupling hole 212,306 and the capillary 207 and the diluent measuring section 204.

次に、試料液901の導入及び計量方法について説明する。 Next, a description will be given introduction and weighing of the sample liquid 901. 図9〜図11に試料液901の注入状態を模式的に示した図を示す。 It shows a diagram of the injection state of the sample liquid 901 shown schematically in FIGS. 9 to 11. 試料液貯留部201は、壁面の一部或いは全てが親水処理されており、毛細管力により試料液901を吸上げられるような構造になっている。 The sample liquid reservoir 201, some or all of the walls are hydrophilic treatment, which is a sample liquid 901 in the structure such as that sucked up by capillary force. 試料液901が血液である場合、まず採血用穿刺器具等を用いて、指先902に針を穿刺し、試料液901となる血液だまりを作る。 When the sample liquid 901 is blood, firstly by using a blood collecting puncture device, etc., the needle punctures the fingertip 902, making the blood reservoir as a sample solution 901. そこに試料液貯留部201の先端部を触れさせることで、試料液貯留部201に試料液901となる血液の吸上げが開始される。 There By exposing the tip of the sample liquid reservoir 201, wicking of blood as a sample solution 901 into the sample liquid reservoir 201 is started.

図10に示すように、試料液貯留部201に働く毛細管力で試料液901が吸上げられ、試料液貯留部201を満たした後、図11に示すように試料液貯留部201と受容部202を連結する毛細管206に働く毛細管力によって吸上げられる。 As shown in FIG. 10, the sample liquid 901 is sucked up by the capillary force exerted on the sample liquid reservoir 201, after filling a sample liquid reservoir 201, the sample liquid reservoir 201 as shown in FIG. 11 receiver 202 It is sucked up by the capillary force acting on the capillary tube 206 for connecting. しかしながら、毛細菅201より細い径の毛細菅206を介して受容部202に連結され、吸い上げられた試料液901が、毛細管206と受容部202の連結部で停止し、受容部202には注入されない。 However, coupled to the receiving unit 202 through the hair Hososuga 206 of smaller diameter than KeHososuga 201, sample solution 901 pumped up is stopped at the junction of the capillary tube 206 and the receiving portion 202, not implanted into the receiving portion 202 . これは、毛細管206の口径より受容部202の口径が大きい構造をとることにより、毛細管力によって注入された試料液901が毛細管206と受容部202の連結部で、試料液901が受容部202の一壁面のみに触れ他の壁面に触れることができないことにより、毛細管力が停止してしまうためである。 This can be achieved by taking a diameter larger structure of the receiving portion 202 than the diameter of the capillary 206, the sample solution 901 injected by capillary forces in the connecting portion of the capillary tube 206 and the receiving unit 202, the sample liquid 901 is receiving portion 202 by can not touch the other wall surface touching only the one wall surface, because the capillary force will stop. その状態で、試料液貯留部201と毛細管206の容量で計量された試料液901の導入は完了する。 In this state, the introduction of the sample liquid reservoir 201 and the sample solution 901, which is metered by volume of the capillary 206 is completed.

次に、図12〜図16を用いて、計量された希釈液403と試料液901の遠心移送プロセス及び混合プロセスについて説明する。 Next, with reference to FIGS. 12 to 16, it will be described centrifugal transfer process and mixing process of the diluent 403 and the sample solution 901, which is metered. 希釈液403と試料液901が充填された後、図12に示すように、過剰量の希釈液403が溢流部203に保持された状態でパネル103を回転分析デバイス101の凹部106にセットし固定する。 After dilution 403 and the sample liquid 901 is filled, as shown in FIG. 12, to set the panel 103 in a state in which an excess amount of diluent 403 is held in the overflow portion 203 into the recess 106 of the rotation analysis device 101 fixed. その後、図13に示すように、回転分析デバイス101を回転することにより、パネル103内のマイクロチャネル104に注入された希釈液403と試料液901に遠心力が発生する。 Thereafter, as shown in FIG. 13, by rotating the rotating analysis device 101, a centrifugal force is generated in the diluent 403 and the sample liquid 901 injected into the microchannel 104 in the panel 103. そうすると、まず、溢流部203内の希釈液403は壁205を越えて溢流部203の外周側の溢流部203へ移動し始める。 Then, firstly, the diluent 403 within the overflow portion 203 begins to move over the wall 205 to the outer peripheral side of the overflow portion 203 of the overflow portion 203. この移動と同時に希釈液403は連結孔212、306と溢流部203の境界で分断される。 This movement simultaneously with the diluent 403 is divided at the boundary of the coupling hole 212,306 and overflow unit 203. そして、希釈液計量部204、連結孔212、306と毛細管207に充填されていた希釈液403が受容部202に移動し始める。 The diluent measuring section 204, connecting holes 212,306 and diluent 403 filled in the capillary 207 starts to move in the receiving portion 202. さらに、回転数を一定に保つことによって、図14に示すように、計量された希釈液403と試料液901が、受容部202へ全て移動する。 Furthermore, by keeping the rotational speed constant, as shown in FIG. 14, the diluent 403 and the sample solution 901 that is metered, all to the receiving portion 202 moves. そのとき、溢流部203に貯留されていた希釈液403は、壁205を越えて全て溢流部203の外周方向側に移動する。 Then, diluent 403 which has been stored in the overflow portion 203 is moved in the outer circumferential direction all over the wall 205 overflow portion 203.

次に、図15に示すように、回転分析デバイス101を揺動させる。 Next, as shown in FIG. 15, to swing the rotating analysis device 101. 揺動は、回転分析デバイス101の回転方向を繰り返し変更することで行われる。 Swinging is performed by repeatedly changing the direction of rotation of the rotating analyzing device 101. 具体的には、図15に示すように、マイクロチャネル104が、6時の方向にある状態で、時計回りと反時計回りの方向に45度ずつ交互に移動させることで、受容部202に移動した希釈液403と試料液901を混合し、最終的に図16に示すように受容部202の内部で混合液1601を生成することができる。 Specifically, as shown in FIG. 15 moves, the microchannels 104, in a state in which in the direction of six o'clock, by moving alternately by 45 degrees clockwise and counter-clockwise direction, the receiving portion 202 the diluent 403 and the sample solution 901 are mixed, and finally it is possible to generate a mixture 1601 within the receptacle 202 as shown in FIG. 16. その後、混合液1601を光学的な方法で測定することで試料液901の分析を行うことができる。 Then, it is possible to perform analysis of the sample liquid 901 by measuring the mixture 1601 in an optical method.

このように、パネル103に上記に示したようなマイクロチャネル104を構成することで、ピペット501で希釈液403を注入した時点で希釈液403の計量が完了していることから、希釈液403の計量プロセスを省くことができ、かつマイクロチャネル104の配置エリアを少なくすることができるため、回転分析デバイス101の小型化やプロセスの簡素化が可能となる。 Thus, by the panel 103 constituting the microchannel 104, as indicated above, since the metering of the diluent 403 at the time of injecting the diluent 403 with the pipette 501 has been completed, the diluent 403 it can be omitted metering process, and it is possible to reduce the arrangement area of ​​the microchannel 104, miniaturization and simplification of the process of rotating the analysis device 101 is possible.

図17は、本発明の実施例2における回転分析デバイス101の構成を示す模式図である。 Figure 17 is a schematic diagram showing the configuration of a rotation analysis device 101 in Embodiment 2 of the present invention. また、図18は第2の実施例における流路と貯留部と検査部で構成されるマイクロチャネル1701が形成されたパネル103の平面図である。 Further, FIG. 18 is a plan view of a flow path between reservoir and the test panel 103 microchannels 1701 were formed consisting of the second embodiment.

実施例1の構成と異なるところは図18に示すように、受容部202に接続された毛細管流路1801とその毛細管流路1801に接続された複数の空気孔1802と検査部1803を設けた点である。 A difference from the configuration in Example 1 as shown in FIG. 18, the point of providing receiving portion 202 connected to the capillary flow passage 1801 and a plurality of air holes 1802 which are connected to the capillary flow passage 1801 inspection unit 1803 it is. 具体的な構成は、受容部202の側面に接続された毛細管流路1801が受容部202と毛細管流路1801の連結部より半径方向内側に向かって空気孔1802と連結されており、空気孔1802と連結された毛細管流路1801は、半径方向外側に配置された毛細管流路1801により、検査部1803と連結されている。 The specific configuration is capillary channel 1801 connected to the side surface of the receiving portion 202 are connected to the air hole 1802 from the connection of the receptacle 202 and the capillary channel 1801 radially inward, the air hole 1802 capillary channel 1801 connected is by capillary flow passage 1801 which is disposed radially outwardly, is connected with the inspection unit 1803 and. 混合液1601は、後述するが、空気穴1802と検査部1803の間に形成される略Y字形状の毛細管流路1801で計量できる構造になっている。 Mixture 1601 will be described later, it has a structure that can be metered in capillary flow passage 1801 of substantially Y-shape is formed between the inspection unit 1803 and the air vent 1802. 検査部1803には、反応試薬が収容されており、受容部202で混合された混合液1601が検査部1803に移動した際に、すぐに反応するように配置されている。 The inspection unit 1803, the reaction reagent is housed, when the liquid mixture 1601 is mixed with receptacle 202 is moved to the inspection unit 1803, and is arranged to react quickly. この反応試薬は、固形の試薬であったり、壁面に塗布されたものであったりしてもよい。 The reaction reagent, or a reagent of a solid, may be or be those applied to the wall. 具体的な反応試薬としては、グルコース測定のためのグルコースオキシターゼ、グルコースデヒドロゲナーゼや、コレステロール測定のためのコレステロールエステラーゼ、コレステロールハイドロゲナーゼなどが用いられる。 Specific reagents, glucose oxidase for glucose measurement, and glucose dehydrogenase, cholesterol esterase for cholesterol measurement, such as cholesterol hydrogenase transglutaminase is used.

次に具体的な混合液1601の検査部1803への定量移送方法について説明する。 It will now be described quantification method of transferring the inspection unit 1803 of the concrete mixture 1601. 回転分析デバイス101を重力場に対して平行に配置する。 The rotation analysis device 101 is arranged parallel to the gravitational field. 図19に示すように、実施例1の方法で希釈液403と試料液901による混合液1601を6時の短針の方向に固定した状態から、回転中心105を中心に回転分析デバイス101を反時計回りに90度回動させて、図20に示すような3時の短針の方向に移動させる。 As shown in FIG. 19, counterclockwise the mixture 1601 by diluent 403 and the sample liquid 901 from being fixed in the direction of 6 o'clock hour hand, a rotation analysis device 101 around the rotation center 105 in the method of Example 1 by 90 degrees rotation around and moved in the directions of 3 o'clock hour hand, as shown in FIG. 20. このとき、混合液1601は、重力の影響により受容部202と毛細管流路1801と連結された側面の方向に移動する。 In this case, a mixed liquid 1601 moves in the direction of the linked side and the receiving portion 202 and capillary channel 1801 due to the influence of gravity.

もちろん、図19に示す場合と比較して、受容部202に対する検査部1803の位置が逆の場合、検査部1803の位置が受容部202に対し、下側に位置するように、9時の短針の方向に回動して同様の動作を行うことができる。 Of course, as compared with the case shown in FIG. 19, when the position of the inspection unit 1803 for receiving portion 202 is reversed, so that the position of the inspection unit 1803 to receiver 202, located on the lower side, 9 o'clock hour hand it is possible to perform the same operation by rotating the direction.

即ち、受容部202が半径方向外側に位置すると共に毛細菅流路206が受容部202の上側に、毛細菅流路1801が受容部202の下側に位置するように3時の方向に移動する。 That is, the receiving portion 202 hair Hososuga flow passage 206 as well as radially outward is above the receiving portion 202, the hair Hososuga channel 1801 is moved in the direction of 3 o'clock to be located below the receiving portion 202 . そうすると、重力により、受容部202内では、図20に示すように混合液1601が受容部202内で毛細菅流路1801側へ移動する。 Then, by gravity, within receptacle 202, the liquid mixture 1601 as shown in FIG. 20 moves within receptacle 202 to capillary Kan passage 1801 side.

受容部202と毛細管流路1801との連結に到達した混合液1601は毛細管流路1801に毛細管力により注入され始める。 Mixture 1601 that has reached the connection between the receiving portion 202 and capillary channel 1801 starts to be injected by the capillary force in the capillary channel 1801. 毛細管力は、毛細管流路1801と空気孔1802の連結部と、毛細管流路1801と検査部1803の連結部まで働き、混合液1601が毛細管流路1801を満たすまで働く。 Capillary force, and connection of the capillary channel 1801 and the air hole 1802 serves to connecting portion of the inspection unit 1803 and the capillary channel 1801, mixture 1601 acts to satisfy the capillary channel 1801.

しかしながら、毛細管流路1801と空気孔1802及び毛細管流路1801と検査部1803の連結部で希釈液は停止する。 However, the diluent at the junction of the capillary channel 1801 and the air hole 1802 and the capillary flow path 1801 and the inspection unit 1803 stops. これは、毛細管流路1801の口径より空気孔1802及び検査部1803の口径が大きい構造をとることにより、毛細管力によって注入された混合液1601が毛細管流路1801と空気孔1802及び検査部1803の連結部で、混合液1601が空気孔1802と検査部1803の一壁面のみに触れ他の壁面に触れることができないことにより、毛細管力が停止してしまうためである。 This can be achieved by taking a diameter larger structure capillary channel air holes 1802 than diameter of 1801 and the inspection unit 1803, a mixed solution 1601 infused by capillary force of the capillary channel 1801 and the air hole 1802 and the inspection unit 1803 at the junction, by mixing liquid 1601 can not touch the other wall surface touching only the one wall surface of the inspection unit 1803 and the air hole 1802 is because the capillary force will stop. 従って、毛細菅力により略Y字状部の毛細菅流路1801を満たすことにより、毛細管流路1801の略Y字形状部で混合液1601が計量される。 Therefore, by satisfying the hair Hososuga passage 1801 of substantially Y-shaped portion by capillary but forces the mixture 1601 it is weighed in a substantially Y-shape of the capillary channel 1801.

次に、回転分析デバイス101を回転させることにより、毛細管流路1801に計量されている混合液1601に遠心力が発生し、略Y字形状部で計量された混合液1601は、検査部1803に移送される。 Then, by rotating the rotating analysis device 101, a centrifugal force is generated in the liquid mixture 1601 are metered in capillary flow passage 1801, a mixed liquid 1601 which is metered in substantially Y-shaped section, the inspection unit 1803 It is transferred. そのときに、検査部1803に配置された反応試薬に混合液1601が触れることで試薬との反応が開始される。 At that time, the reaction with the reagent starts by mixing liquid 1601 touches the reagent placed in the inspection unit 1803.

以上のように2個の空気穴1802と検査部1803の間に形成される略Y字形状部で計量される混合液1601を遠心力で検査部1803へ移送し、所定の試薬を用いて試料液を検査することができる。 Samples using two liquid mixture 1601 to be weighed in a substantially Y-shaped portion formed between the air hole 1802 and the inspection unit 1803 is transferred to the inspection unit 1803 by centrifugal force, predetermined reagent as described above it is possible to inspect the liquid. なお、受容部202から最初の空気穴の毛細菅流路1801の間の混合液1601が遠心力により受容部202の方へ移送し、略Y字形状部の方へ移送しないようにするために、その間の毛細菅流路1801は、受容部202から回転中心105の方向へ向かって形成される。 In order to mix liquid 1601 between the first air holes hair Hososuga passage 1801 from the receiving unit 202 is transferred toward the receiving portion 202 by the centrifugal force, so as not to transfer towards the substantially Y-shaped portion , during which the hair Hososuga channel 1801 is formed toward a receiving portion 202 in the direction of the center of rotation 105.

例えば、血液中のグルコースの測定については、受容部1803に配置されたグルコースオキシターゼ或いはグルコースデヒドロゲナーゼと血液を含む混合液1803とを反応させ、その反応状態を光学的な方法を用いて吸光度を測定することで実施できる。 For example, for the measurement of glucose in blood, and a mixed solution 1803 containing the arrangement glucose oxidase or glucose dehydrogenase and blood receiving portion 1803 is reacted, measuring the absorbance of the reaction conditions using optical methods It can be carried out by. また、コレステロールの測定については、受容部1803に配置されたコレステロールエステラーゼ、コレステロールハイドロゲナーゼと血液を含む混合液1803とを反応させ、その反応状態を光学的な方法を用いて吸光度を測定することで実施できる。 As for the measurement of cholesterol, cholesterol esterase disposed in the receiving portion 1803, by reacting a mixture 1803 including cholesterol hydrogenase kinase and blood, measuring the absorbance of the reaction conditions using optical methods in can be carried out.

このような構成にすることによって、受容部202で混合された混合液1601を用いて、複数の検査を実施することが可能となる。 By such a configuration, by using a mixed liquid 1601 which is mixed with the receiving portion 202, it is possible to implement a plurality of examinations.

本発明にかかる回転分析デバイスは、希釈液を計量し収容するための希釈液計量部と、溢流した希釈液を収容し、注入を行うための注入口を持つ溢流部と、希釈液計量部と溢流部の半径方向内側で連結する連結孔とを備え、さらにその連結孔の希釈液計量部との連結部の口径(r1)が、溢流部連結部の口径(r2)より大きな構造をとることによって、希釈液計量部にピペットで希釈液を注入した時点で希釈液の計量が完了していることから、計量プロセスを省くことができ、かつマイクロチャネル配置エリアを少なくすることができるため、マイクロデバイスの小型化やプロセスの簡素化が可能となる。 Rotation analysis device according to the present invention, a overflow portion with the diluent measuring section for accommodating metered dilution accommodates a diluent to overflow, the inlet for performing injection, diluent metering and a coupling hole for coupling with the radially inner parts and overflow portion, further the connection portion of the diameter of the diluent measuring section of the connecting hole (r1) is greater than the overflow portion connecting portion of the bore (r2) by taking the structure, since the metering of the diluent at the time of the injection of diluted solution are pipetted into the diluent measuring section has been completed, it is possible to omit the metering process, and is possible to reduce the microchannel arrangement area since it makes it possible to simplify the miniaturization and the process of the micro device.

本発明にかかる回転分析デバイスは、血液の希釈や、希釈液の長期保存が必要な医療分析検査装置等の用途にも適用できる。 Rotation analysis device according to the present invention, hemodilution or can be applied to long-term storage of medical analytical test device and the like necessary application of diluent.

本発明の実施例1における回転分析デバイスの概略構成図 Schematic diagram of a rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスのパネルの概略平面図 Schematic plan view of a panel of a rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスのパネルの断面図 Sectional view of a panel of a rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの連結孔のテーパー角と接触角を説明するための図 Diagram for explaining a contact angle with the taper angle of the connecting holes of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの希釈液注入プロセスの第1の概略図 First schematic diagram of a diluent injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの希釈液注入プロセスの第2の概略図 Second schematic diagram of a diluent injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの希釈液注入プロセスの第3の概略図 Third schematic diagram of a diluent injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの希釈液注入プロセスの第4の概略図 Fourth schematic diagram of a diluent injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液注入プロセスの第1の概略図 First schematic view of a sample injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液注入プロセスの第2の概略図 Second schematic view of a sample injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液注入プロセスの第3の概略図 Third schematic view of a sample injection process of the rotary analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスのパネル設置の概略図 Schematic view of a panel installation of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液と希釈液の第1の遠心移送プロセスの概略図 Schematic diagram of a first centrifugal transfer process of a sample liquid and the diluent of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液と希釈液の第2の遠心移送プロセスの概略図 Schematic view of a second centrifugal transfer process of a sample liquid and the diluent of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液と希釈液の第1の混合プロセスの概略図 Schematic view of a first mixing process of the sample liquid and the diluent of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例1における回転分析デバイスの試料液と希釈液の第2の混合プロセスの概略図 Schematic view of a second mixing process of the sample liquid and the diluent of the rotating analyzing device in the first embodiment of the present invention 本発明の実施例2における回転分析デバイスの回転分析デバイスの概略構成図 Schematic diagram of a rotation analysis device rotates the analysis device in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施例2における回転分析デバイスのパネル内マイクロチャネルの概略構成図 Schematic diagram of the panel in a microchannel of the rotating analyzing device according to a second embodiment of the present invention 本発明の実施例2における回転分析デバイスの混合液の第1の遠心移送プロセスの概略図 Schematic diagram of a first centrifugal transfer process of the mixture of the rotating analyzing device according to a second embodiment of the present invention 本発明の実施例2における回転分析デバイスの混合液の第2の遠心移送プロセスの概略図 Schematic view of a second centrifugal transfer process of the mixture of the rotating analyzing device according to a second embodiment of the present invention 本発明の実施例2における回転分析デバイスの混合液の第3の遠心移送プロセスの概略図 Schematic view of a third centrifugal transfer process of the mixture of the rotating analyzing device according to a second embodiment of the present invention 従来の回転分析デバイスの試料の計量を説明するための図 Diagram for explaining the measuring of the sample of the conventional rotating the analysis device 従来の他の回転分析デバイスの試料の計量を説明するための図 Diagram for explaining the measuring of the sample of another conventional rotation analysis device

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101 回転分析デバイス 102 円形基板 103 パネル 104 マイクロチャネル 105 回転中心 106 凹部 201 試料液貯留部 202 受容部 203 溢流部 204 希釈液計量部 205 壁 206 毛細管 207 毛細管 208 空気孔 209 管路 210 空気孔 211 空気孔 212 連結孔 301 基板1 101 rotates the analysis device 102 circular substrate 103 panel 104 microchannel 105 rotates around 106 recess 201 sample liquid reservoir 202 receiving portion 203 overflow 204 diluent measuring section 205 wall 206 capillary 207 capillary 208 air holes 209 line 210 air holes 211 air hole 212 connecting hole 301 substrate 1
302 基板2 302 substrate 2
303 基板3 303 substrate 3
304 基板4 304 substrate 4
305 基板5 305 substrate 5
306 連結孔 401 矢印(毛細管力の働く方向) 306 connecting hole 401 arrow (direction of Working capillary force)
402 矢印(毛細管力の働く方向) 402 arrow (direction of Working capillary force)
403 希釈液 501 ピペット 502 ピペット導管部 901 試料液(血液だまり) 403 diluent 501 pipette 502 pipette conduit portion 901 sample liquid (blood reservoir)
902 指先 1601 混合液 1701 複数の検査部を含むマイクロチャネル 1801 毛細管流路 1802 空気孔 1803 検査部 2201 注入口 2202 計量キャピラリー 2203 流出キャピラリー 2204 流体チャンバー 2205 流出チャンバー 2206 キャピラリー 2207 保持チャンバー 2208 キャピラリー 2209 チャンネル 2210 読み取りチャンバー 2211 キャピラリー 2212 連結部 2213 バルブ 2301 大型流体室 2302 計量室 2303 溢流室 2304 受容室 2305 毛細管連結手段 2306 サイフォン 902 fingertip 1601 mixture 1701 microchannels 1801 capillary channel 1802 air hole 1803 the inspection unit 2201 inlet 2202 metering capillary 2203 outflow capillary 2204 fluid chamber 2205 flows out chamber 2206 capillary 2207 holding chamber 2208 capillary 2209 channels 2210 reads containing a plurality of test portions chamber 2211 capillary 2212 connection unit 2213 valve 2301 large fluid chambers 2302 weighing chamber 2303 overflow chamber 2304 receiving chamber 2305 capillary connecting means 2306 siphon

Claims (12)

  1. 分析すべき試料液と希釈液を混合して分析する回転分析デバイスにおいて、 In rotating the analysis device for analyzing a sample liquid to be analyzed and a mixture of diluent,
    検査すべき所定量の試料液を収容するための試料液貯留部と、 A sample liquid reservoir for containing a sample liquid of a predetermined amount to be examined,
    前記希釈液を計量し収納する希釈液計量部と、 A diluent measuring section for accommodating metered said diluent,
    前記希釈液計量部から溢流する希釈液を収納する溢流室と、 And overflow chamber for accommodating a diluting liquid overflowing from the diluent measuring section,
    前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とを混合する受容部と、 A receiving unit for mixing metered and the diluent and sample liquid of the predetermined amount in the diluent measuring section,
    前記希釈液計量部からの希釈液を前記受容部に導入する前記希釈液計量部と前記受容部とを連結する第1の毛細菅流路と、 A first bristle Hososuga flow path connecting the diluent measuring section and the receiving section for introducing a diluent from said diluent metering unit to the receiving unit,
    前記試料液貯留部からの試料液を前記受容部に導入する前記試料液貯留部と前記受容部とを連結する第2の毛細菅流路と、 A second bristle Hososuga flow path connecting the said sample liquid reservoir receptacle for the sample liquid is introduced into the receptacle from the sample liquid reservoir,
    を備え、 Equipped with a,
    外部から希釈液を注入する導管先端部を溢流部を通し希釈液計量部まで導入するための溢流部と希釈液計量部とを連結する第1の連結穴と、 A first connection hole of which connects the overflow portion for introducing the conduit tip for injecting a diluent to the diluent measuring section through the overflow portion and the diluent measuring section from the outside,
    前記希釈液計量部から前記溢流部へ溢流する希釈液の通路となる前記溢流部と希釈液計量部とを連結する第2の連結穴を有し、 A second connecting hole of the connecting the diluent measuring section and the overflow portion for passage of the diluent to overflow into the overflow portion from the diluent measuring section,
    回転させて発生する遠心力により前記所定量の試料液と前記計量された希釈液を前記第1の毛細菅流路と第2の毛細菅流路を介して前記受容部にて混合することを特徴とする回転分析デバイス。 Admixing in said predetermined amount said metered diluent and sample liquid from the first bristle Hososuga channel and the receiving portion via the second bristle Hososuga passage by a centrifugal force by rotating generated rotation analysis device characterized.
  2. 前記溢流部は、溢流部を半径方向の内側と外側に2分割する壁を有し、当該壁の一部に2分割された溢流部を連結する第3の毛細管流路を有することを特徴とする請求項1に記載の回転分析デバイス。 The overflow portion has a wall 2 divides the overflow portion of the radially inner and outer, have a third capillary flow path connecting the two divided overflow portion in a part of the wall rotation assay device according to claim 1, wherein the.
  3. 前記第3の毛細管流路は、前記第1の毛細管流路より毛細管力が小さいことを特徴とする請求項2に記載の回転分析デバイス。 The third capillary flow path, the rotation analysis device according to claim 2, wherein the capillary force is less than said first capillary channel.
  4. 前記溢流部と前記希釈液計量部とを連結する前記第1の連結穴と第2の連結穴の溢流側の口径(r1)が前記希釈液計量部側の口径(r2)より大きいことを特徴とする請求項1に記載の回転分析デバイス。 The possible overflow portion and the first connection hole and overflow side of the diameter of the second connection hole of the connecting the diluent measuring section (r1) is greater than the diameter (r2) of the diluent measuring section side rotation assay device according to claim 1, wherein the.
  5. 請求項1において、前記受容部に連結される当初半径方向内側へ向かって空気穴と繋がり、当該空気穴と前記混合液を検査する検査部とを毛細菅流路で連結し、当該毛細菅流路の途中から次の空気穴と連結して略Y字形状の毛細菅流路を形成し当該略Y字形状部で混合液を計量することを特徴とする回転分析デバイス。 According to claim 1, wherein the initially coupled to the receiving unit to connect with the air hole toward the radially inward, connects the inspection unit for inspecting with the air holes the mixture at the hair Hososuga channel, the hair Hososuga flow rotation analysis device, characterized by measuring the mixture from the middle in the following in conjunction with air holes to form a hair Hososuga passage substantially Y-shape the substantially Y-shaped section of the road.
  6. 前記略Y字形状部は、前記空気穴2個と混合液を検査する試薬を収納した検査部との間の毛細菅流路で形成されることを特徴とする請求項5に記載の回転分析デバイス。 The substantially Y-shaped section, rotation analysis according to claim 5, characterized in that it is formed in the hair Hososuga flow path between the inspection section housing a reagent for inspecting the air hole 2 and the mixed solution device.
  7. 前記第1の連結穴と第2の連結穴に内在する希釈液と接触壁面との接触角をθ1、当該連結穴との傾斜角をθ2とするとき、θ2>(90°―θ1)なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の回転分析デバイス。 The first coupling hole and θ1 and the contact angle between the diluent and the contact wall inherent in the second connection hole of, when the inclination angle between said coupling hole θ2, θ2> (90 ° -θ1) condition: rotation assay device according to claim 1, characterized by satisfying the.
  8. 前記回転分析デバイスは、円形基板上の回転中心の周辺に複数の所定の形状の凹部と、 The rotation analysis device, the recess of the plurality of predetermined shape around the rotational center of the circular substrate,
    前記凹部に搭載する該凹部の形状と略一致するパネルと、 A panel substantially coincides with the shape of the recess to be mounted in the recess,
    を備え、 Equipped with a,
    前記パネルは、前記試料液貯留部と前記希釈液計量部と前記溢流室と前記受容部と前記第1の毛細菅流路と第2の毛細菅流路と前記第1の連結穴と第2の連結穴とを有することを特徴とする請求項1に記載の回転分析デバイス。 Wherein the panels, and the sample liquid reservoir and the diluent measuring section the overflow chamber and the receiving portion and the first and hair Hososuga channel the second bristle Hososuga channel first connection hole of the first rotation assay device according to claim 1, characterized in that it comprises a second connection hole of the.
  9. 回転分析デバイスに所定容量の試料液と希釈液を受容部に供給する計量方法であって、 A rotation analysis device A weighing method of supplying the receiving portion of the sample solution and the diluent of predetermined capacity,
    前記所定容量より大きな容量の希釈液を希釈計量部に注入し過剰な希釈液を溢流部に収納して希釈液を計量する工程、 A step of metering the diluting liquid accommodated in the overflow portion of the injected excess diluent dilution metering unit dilutions of larger capacity than the predetermined capacity,
    所定量の試料液を試料液貯留部に貯留する工程、 A step of storing the sample solution reservoir a predetermined amount sample liquid,
    前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とをそれぞれ毛細菅流路を介して受容部において混合する工程、 Mixing the receiving portion through the respective hair Hososuga channel metered diluent and the sample solution of the predetermined amount in the diluent measuring section,
    とを備え、 It equipped with a door,
    前記混合する工程は、回転して発生する遠心力が前記毛細菅流路に生じる毛細菅力よりも大きいことを特徴とする計量方法。 The mixing step is weighing the centrifugal force generated by rotation and greater than capillary Kan force generated in the hair Hososuga channel.
  10. 前記溢流部は、溢流部を半径方向の内側と外側に2分割する壁を有し、当該壁の一部に2分割された溢流部を連結する毛細管流路を有することを特徴とする請求項9に記載の計量方法。 The overflow portion, and characterized by having a capillary flow passage having a wall 2 divides the overflow portion of the radially inner and outer, connecting the two divided overflow portion in a part of the wall weighing method according to claim 9.
  11. 回転分析デバイスに所定容量の試料液と希釈液を受容部に供給し当該受容部より検査部に移送して前記試料液を検査する検査方法であって、 The rotation analysis device supplies the sample solution and the diluent in the predetermined volume to the receiving unit and transferred to the inspection unit from the receiving unit there is provided an inspection method for inspecting the sample solution,
    前記所定容量より大きな容量の希釈液を希釈計量部に注入し過剰な希釈液を溢流部に収納する工程、 A step of storing the overflow portion injected with excess diluent dilution metering unit dilutions of larger capacity than the predetermined capacity,
    所定量の試料液を試料液貯留部に貯留する工程、 A step of storing the sample solution reservoir a predetermined amount sample liquid,
    前記希釈液計量部にて計量された希釈液と前記所定量の試料液とをそれぞれ第1と第2の毛細菅流路を介して受容部において混合する工程、 Mixing the receptacle through the diluent and the diluent which is weighed by the weighing unit and a sample solution of the predetermined amount first respectively second bristle Hososuga channel,
    当該受容部より混合液を試薬が収納された前記検査部に移送する工程、 Step of transferring the test portion reagent is housed the mixture from the receiving unit,
    とを備え、 It equipped with a door,
    前記混合する工程は、回転して発生する遠心力が前記第1と第2の毛細菅流路に生じる毛細菅力よりも大きく、 The mixing step is greater than the capillary Kan force generated centrifugal force generated by rotation of the first and the second bristle Hososuga channel,
    前記移送工程は、回転分析デバイスの回転を停止後、該回転分析デバイスを6時の短針の方向から前記検査部の位置が前記受容部に対し下側に位置するように90度回動して、前記混合液を前記受容部に繋がる毛細菅流路に毛細菅力にて移動し、次に回転して発生する遠心力により当該混合液を前記検査部へ移送することを特徴とする検査方法。 Said transfer step, after stopping the rotation of the rotating analysis device, by 90 ° rotation so that the position of the rotation analysis device from the direction of 6 o'clock hour hand the measurement part is located on the lower side with respect to the receiving part , inspection method, characterized in that the mixed solution was moved by capillary Kan force capillary Kan passage leading to the receiving portion, by then the centrifugal force generated by rotating transferring the mixture to the measurement part .
  12. 前記検査部へ移送される混合液は、前記受容部と前記検査部との間で形成される略Y字形状部の毛細菅流路にて計量されることを特徴とする請求項11に記載の検査方法。 Mixture is transferred to the test unit, according to claim 11, characterized in that to be weighed in a substantially Y-shaped portion of the hair Hososuga passage formed between said receiving portion and said testing portion the method of inspection.


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