JP2008164360A - 液体試薬内蔵型マイクロチップにおける液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法、および液体試薬内蔵型マイクロチップ - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に２種以上の液体試薬が内蔵されたマイクロチップにおける液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法、および該方法を実施できるマイクロチップを提供する。
【解決手段】試薬保持部と第１の計量部と第１の混合部とを少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップにおける、試薬保持部に保持された液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法であって、（Ａ）試薬保持部に保持されていた各液体試薬を、第１の計量部にて計量する工程と、（Ｂ）少なくとも、計量された２種以上の液体試薬を、第１の混合部にて混合する工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得られた混合液の液量および／または品質を評価し、該評価に基づき、試薬保持部に保持されていた液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する工程とを含む方法、および液体試薬内蔵型マイクロチップ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＮＡ、タンパク質、細胞、免疫または血液等の生化学検査、化学合成または環境分析などに使用されるμ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）などとして有用な液体試薬内蔵型マイクロチップにおいて、内蔵される液体試薬の液量および／または品質が正常であるかどうかを判定する方法に関する。また、本発明は、このような判定を行なうことが可能な構造を有する液体試薬内蔵型マイクロチップに関する。

内部に流体回路を有するマイクロチップ（以下、単にチップと称することがある。）は、実験室で行なっている一連の実験操作を、数ｃｍ角で厚さ数ｍｍ程度のチップ内で行なえることから、サンプルおよび試薬が微量で済み、コストが安く、反応速度が速く、ハイスループットな検査ができ、サンプルを採取した現場で直ちに検査結果を得ることができるなど多くの利点を有し、たとえば血液検査等の生化学検査用として好適に用いられている。

通常、マイクロチップは、検査および／または分析対象となるサンプル（たとえば、血液）を処理する、またはサンプルと混合、反応させる液体試薬をあらかじめ、試薬保持部と呼ばれる室に内蔵しており、通常は、該検査項目に応じた２種以上の液体試薬を、それぞれ異なる試薬保持部にあらかじめ内蔵、保持する。

血液検査等に使用されるマイクロチップの使用期限は、通常半年〜２年程度が要求される。液体試薬内蔵型マイクロチップ内に保存される液体試薬の量は、通常１〜１００μＬ程度であり、このような極微量の液体試薬を長期間チップ内に保持するためには、マイクロチップは、ガスバリア性の高い包装材によって包装封止されている必要がある。しかし、ガスバリア性の高い包装材によって封止されていても、たとえば出荷・保存時に包装材が損傷を受けてピンホールが発生してしまう等により、チップ内に内蔵されていた液体試薬が減少してしまう可能性を否定できない。

また、マイクロチップの基板材料がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂の場合には、基板材料の吸水・吸湿によってチップ内に保存されていた液体試薬は徐々に減少してしまう。

したがって、液体試薬内蔵型マイクロチップを使用する際においては、特に、１〜１００μＬ程度の極微量の液体試薬を長期間内部に保存した液体試薬内蔵型マイクロチップを使用する際においては、使用時に必要量の液体試薬がチップ内に保存されていたことが保証されていることが望まれる。このような保証がなければ、たとえば生化学検査等の検査結果の信頼性を損なうこととなる。

たとえば特許文献１には、マイクロチップ使用時に、内蔵されていた液体試薬の液量等をチェックする方法およびそのような液量等のチェックが可能な構造を有するマイクロチップ、より具体的には液量等のチェックを行なうための室（エラーチェック部とも称する）を備えたマイクロチップが記載されている。また、特許文献２には、液量が試薬成分の定量のための正常な液量状態であるか否かを判定する比較判定部を備えた自動分析装置が記載されている。しかし、これらの文献に記載された液量等のチェック方法は、用いられる液体試薬を１種類ごとにチェックするものであり、複数種類の液体試薬の液量等をチェックする場合には、その液体試薬の種類と同回数のチェックを行なう必要がある。たとえば、１チップ内に１０種類の液体試薬が内蔵されている場合には、１０回のチェックを行なう必要があり、かつマイクロチップには１０個のエラーチェック部が必要になる。

その結果、チップ面積の増大、測定システムの複雑化、装置の巨大化、装置コストの増大、およびエラーチェックのための測定時間の増大等が問題となる。
米国特許第５，５９０，０５２号明細書 特開平４−３２９３６２号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡便な方法で、２種以上の液体試薬が内蔵されたマイクロチップにおける液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法を提供することである。

また、本発明の別の目的は、上記液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法を実施できることが可能な構造を有する液体試薬内蔵型マイクロチップを提供することである。

本発明者は、１回のエラーチェックで、内蔵されるすべての液体試薬の液量および／または品質を判定できる方法、ならびにそのような方法が実施可能なマイクロチップ構造について鋭意研究した。その結果、まず、マイクロチップを用いて行なわれた生化学検査等の検査・分析結果の信頼性を保証するにあたっては、内蔵されている２種以上の液体試薬のそれぞれについて、液量および／または品質が正常であるかを評価する必要は必ずしもなく、当該２種以上の液体試薬のうち、いずれかの液体試薬の液量が不足している、および／または品質が劣化しているということが判定できればよいとの着想を得た。複数種類の液体試薬のうちいずれか１つでも、液量および／または品質が正常でないと判定されれば、得られた検査・分析結果は信頼性に欠けると判断してよいからである。

さらに、いずれかの液体試薬の液量および／または品質が正常でない、あるいは、すべての液体試薬の液量および／または品質が正常であるとの判定を、マイクロチップを用いて本来行なう検査・分析のために当該マイクロチップ内で作製する、測定対象となるサンプル（たとえば、血液等）と液体試薬との混合液の液量および／または品質を評価することにより行なうことができれば、本来の検査・分析を行なうと同時に、１回の液量および／または品質のチェックで、内蔵されていたすべての液体試薬の液量および／または品質を保証することができるとの着想を得た。本発明は、かかる着想に基づきなされたものである。

すなわち、本発明は、２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、該２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップにおける、試薬保持部に保持された液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法であって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程、
（Ａ）試薬保持部に保持されていた各液体試薬を、第１の計量部にて計量する工程と、
（Ｂ）少なくとも、計量された２種以上の液体試薬を、第１の混合部にて混合する工程と、
（Ｃ）工程（Ｂ）で得られた混合液の液量および／または品質を評価し、該評価に基づき、試薬保持部に保持されていた液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する工程と、を含むことを特徴とする判定方法である。

ここで、上記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価は、第１の混合部内に保持された混合液について行なわれてもよい。

また、上記マイクロチップを、さらに、流路を介して上記第１の混合部に接続され、上記混合液について分析および／または検査するための検出部を備えるものとし、上記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価を、上記検出部に保持された混合液について行なうようにしてもよい。

あるいは、上記マイクロチップを、さらに、流路を介して上記第１の混合部に接続され、上記混合液について分析および／または検査するための検出部と、上記第１の混合部と該検出部とを接続する流路に連結された混合液保持部と、を備えるものとし、上記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価を、上記混合液保持部に保持された混合液について行なうようにしてもよい。

あるいはまた、上記マイクロチップを、さらに、上記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための、上記第１の計量部とは異なる２以上の第２の計量部と、該第２の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための、上記第１の混合部とは異なる第２の混合部と、を備えるものとし、上記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価を、第２の計量部にて計量され、かつ第２の混合部にて混合されて得られた上記２種以上の液体試薬を含む混合液について行なうようにしてもよい。

また本発明は、２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、該２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、流路を介して上記第１の混合部に接続され、混合により得られた混合液について分析および／または検査するための検出部と、を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップであって、さらに、上記第１の混合部と上記検出部とを接続する流路に連結され、上記混合液の液量および／または品質の評価を行なうための混合液保持部を有することを特徴とする、マイクロチップを提供する。

さらに本発明は、２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、該２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップであって、さらに、上記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第２の計量部と、該第２の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合し、かつ得られた混合液の液量および／または品質の評価を行なうための第２の混合部を有することを特徴とする、マイクロチップを提供する。

本発明の方法および液体試薬内蔵型マイクロチップによれば、マイクロチップに内蔵されていた２種以上のすべての液体試薬の液量および／または品質を、１回のチェックのみで保証することが可能となる。また、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップによれば、液量および／または品質を評価するための室（エラーチェック部）を１つ有するだけで済む。その結果、複数回のエラーチェックが必要な場合と比較して、（１）チップ面積が小さくなることによる、チップの低コスト化、省スペース化、省エネ化および取り扱い性の改善、（２）測定システムの簡素化、（３）測定装置の小型化、低コスト化、（４）エラーチェックのための測定時間の短縮化、等を図ることができる。

本発明は、液体試薬内蔵型マイクロチップに関する発明である。ここで、「液体試薬内蔵型マイクロチップ」とは、該マイクロチップを用いて行なわれる検査・分析の対象となるサンプル（たとえば、血液等）を処理する、あるいは該サンプルと反応させるための液体試薬をあらかじめチップ内部に保持しているマイクロチップである。本発明に係る液体試薬内蔵型マイクロチップは、その内部にマイクロ流体回路構造を有し、該マイクロ流体回路は、２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、当該２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、を少なくとも備える。典型的には、検査・分析の対象となるサンプル（たとえば、血液等）を液体試薬で処理して得られた、または液体試薬を反応させて得られた混合液について分析および／または検査するための検出部をさらに備える。上記各部は、外部からの遠心力の印加により、サンプルや液体試薬の計量、サンプルと各種液体試薬との混合、混合液の検査・分析等が順次行なうことができるように、適切な位置に配置され、かつ微細な流路（以下、単に流路と称することがある。）を介して接続されている。なお、上記混合液の検査・分析（たとえば、混合液中の特定の対象成分の検出）は、たとえば検出部に光を照射して、出射される光の強度などを検出する、検出部に保持された混合液についての吸収スペクトルを測定すること等により行なわれるが、これに限定されるものではない。

本発明は、上記のような液体試薬内蔵型マイクロチップにおける、チップ内の異なる試薬保持部に保持されている２種以上の液体試薬の液量および／または品質が、正常に保たれていたかどうかを判定する合理的かつ簡便な方法、ならびにそのような判定方法を実施可能にする特定のマイクロ流体回路構造を有する液体試薬内蔵型マイクロチップを提供するものである。

すなわち、本発明の方法は、液体試薬内蔵型マイクロチップを用いて行なわれる、測定対象となるサンプルについての本来の検査・分析を行なうとともに、２種以上の液体試薬の液量および／または品質が正常かどうかを判定することができ、しかも本来の検査・分析に使用される混合液と同じ混合液を用いて、当該液量および／または品質のチェックを行なうことができるという点で合理的である。また、１回の該混合液についての液量および／または品質のチェックのみで、２種以上の液体試薬すべてについて、液量および／または品質が正常であったかどうかを判定できるという点で簡便である。

ここで、液体試薬の液量が「正常である」とは、マイクロチップ内に保持されていた２種以上のすべての液体試薬について、当該マイクロチップの使用時において、少なくとも各計量部で計量されるべき量、すなわちサンプルの検査・分析に必要な量が残存していることを意味し、液体試薬の液量が「正常でない」とは、マイクロチップ内に保持されていた２種以上の液体試薬のうちいずれかの液体試薬について、各計量部で計量されるべき量すなわちサンプルの検査・分析に必要な量が残存していないことを意味する。また、液体試薬の品質が「正常である」とは、マイクロチップ内に保持されていた２種以上のすべての液体試薬について、該液体試薬が果たすべき機能、すなわち測定対象となるサンプルを処理する能力または該サンプルと反応する能力が確保されていることを意味する。

以下、実施の形態を示して、本発明を詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の方法の一例を説明するための模式図であり、用いられる液体試薬内蔵型マイクロチップが有するマイクロ流体回路の一部を模式的に示す図である。なお、図１には、マイクロチップが２種の液体試薬を内蔵する場合を示しているが、これに限定されるものではなく、２種以上であればよい。図１（ａ）は、液体試薬の液量が正常であると判定される場合、図１（ｂ）は、液体試薬の液量が正常でないと判定される場合を示している。

図１（ａ）について説明する。まず、図示されていないが、試薬保持部１０１ａおよび１０１ｂにそれぞれ保持されていた２種の液体試薬を、外部からのｘ方向の遠心力の印加により、それぞれ第１の計量部１０２ａおよび１０２ｂに移送し、計量する（工程（Ａ））。第１の計量部１０２ａおよび１０２ｂの容量を越える液体試薬は、それぞれ廃液溜１０３ａおよび１０３ｂに収容される。次に、計量された２種の液体試薬を、ｙ方向の遠心力により、第１の混合部１０４に移送し、混合する（工程（Ｂ））。次いで、得られた第１の混合部１０４における混合液の液量を評価し、該評価に基づき、試薬保持部１０１ａおよび１０１ｂに保持されていた液体試薬の液量が正常であるかを判定する（工程（Ｃ））。

本実施形態においては、第１の混合部１０４における、得られた混合液の液面が、あらかじめ定められた液面１０５と一致すれば、すべての液体試薬の液量が「正常である」と判定する。あらかじめ定められた液面とは、図１（ａ）の場合においては、第１の計量部１０２ａおよび１０２ｂにより計量されるべき液体試薬の体積の合計量が示す、第１の混合部１０４における液面である。すなわち、混合液の体積が、第１の計量部１０２ａおよび１０２ｂによって計量されるべき液体試薬の合計量と同じであれば、すべての液体試薬について各計量部で計量されるべき量、すなわち検査・分析に必要な量が残存していたことが保証されたこととなる。このように、混合液について１回のみ液量のチェックを行なうことにより、内蔵されていた液体試薬の液量が正常であるか否かを判定することができる。

一方、図１（ｂ）に示されるように、いずれかの液体試薬が不足している場合（図１（ｂ）は、試薬保持部１０１ａに保持されていた液体試薬が不足している例である。）には、第１の混合部１０４にて得られる混合液が示す液面があらかじめ定められた液面１０５に満たないため、液体試薬の液量が「正常でない」と判定される。

ここで、第１の混合部１０４における混合液の液面が、あらかじめ定められた液面１０５と一致するか、あるいはそれに満たないかどうかの判断は、たとえば、液面１０５の位置に可視光等の光を照射し、その透過光をフォトディテクター（ＰＤ）等により検出する方法により行なうことができる。また、試薬保持部に保存されていた液体試薬の品質が正常であるかの判断は、第１の混合部１０４に可視光等の光を照射し、吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）を得、品質が正常である混合液の吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）であることを確認する方法により行なうことができる。

＜第２の実施形態＞
図２は、本発明の方法の別の一例を示す概略工程図であり、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略図である。以下、図２に示される方法および液体試薬内蔵型マイクロチップについて説明する。

図２の液体試薬内蔵型マイクロチップは、２種の液体試薬を保持するための試薬保持部２０１ａおよび２０１ｂ、各液体試薬を計量するための第１の計量部２０２ａおよび２０２ｂ、計量時にオーバーフローする液体試薬を受け入れる廃液溜２０３ａおよび２０３ｂ、測定対象となるサンプルをマイクロ流体回路内に注入するためのサンプル注入部２０５、サンプルを計量するためのサンプル計量部２０８、計量時にオーバーフローするサンプルを受け入れる廃液溜２０３ｃ、計量されたサンプルおよび計量された２種の液体試薬を混合する第１の混合部２０４、得られた混合液を検査・分析するための検出部２０６、および該混合液の液量および／または品質をチェックするための、第１の混合部２０４と検出部２０６とを接続する流路に連結された混合液保持部２０７、から構成される。

本実施形態においては、まずｙ方向の遠心力により、試薬保持部２０１ａおよび２０１ｂに保持されていた２種の液体試薬を第１の計量部２０２ａおよび２０２ｂに移送し、計量するとともに、サンプル注入部２０５から注入したサンプルをサンプル計量部２０８に移送し、計量する（工程（Ａ）、図２（ｂ））。次に、ｘ方向の遠心力により、計量されたサンプルおよび２種の液体試薬を第１の混合部２０４に移送し、混合する（工程（Ｂ）、図２（ｃ））。ついで、ｙ方向の遠心力により、第１の混合部２０４内の混合液を、検出部２０６および混合液保持部２０７に移送する（図２（ｄ））。検出部２０６に移送された混合液については、本来のマイクロチップの使用の目的である検査・分析が行なわれる。

そして、混合液保持部２０７の混合液について、該混合液の液量および／または品質を評価し、該評価に基づき、試薬保持部２０１ａおよび２０１ｂに保持されていた液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する（工程（Ｃ））。以下、本実施形態の液量、品質の評価方法およびそれに基づく液体試薬の液量、品質が正常であるかを判定する評価基準について詳細に説明する。

（混合液の液量の評価およびそれに基づく液体試薬の液量が正常かどうかの判定について）
本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、混合液保持部２０７の混合液の液面が、あらかじめ定められた液面と一致すれば、すべての液体試薬の液量が「正常である」と判定する。ここで、あらかじめ定められた液面とは、第１の計量部２０２ａおよび２０２ｂにより計量されるべき液体試薬とサンプル計量部２０８により計量されるべきサンプルとの合計量が検出部２０６および混合液保持部２０７に移送されたときに示す、混合液保持部２０７における液面である。混合液の液面があらかじめ定められた液面と一致するか、あるいはそれに満たないかどうかの判断は、上記第１の実施形態と同様にして行なうことができる。このように、混合液が検出部に移送されるとともに混合液保持部にも導入されるような位置に混合液保持部をマイクロチップ内に設け、当該混合液保持部に保持された混合液について液量の評価を行なうようにすることにより、検出部での混合液の検査・分析と、液体試薬の液量のチェックを同時に、あるいは並行して行なうことができるようになる。

本実施形態において液体試薬の液量が正常であるかを判定する場合における、混合液保持部２０７の形状は、特に制限されるものではなく、たとえば後述する図３のような形状であってもよく、図４に示されるような四角柱状であってもよい。

（混合液の品質の評価およびそれに基づく液体試薬の品質が正常かどうかの判定について）
本実施形態の液体試薬の品質が正常であるかの判定方法は、混合液保持部２０７の混合液の品質を評価し、該評価に基づいて液体試薬の品質が正常であるかを判定するものである。混合液の品質の評価は、たとえば、混合液保持部２０７に可視光等の検出光を照射し、吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）を測定し、あらかじめ設定した吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）と比較することにより行なう。この場合、これらの吸収スペクトルが一致すれば、あるいは少なくとも１つの特定波長における吸光度が一致すれば、試薬保持部に保持されていたすべての液体試薬の品質が正常であると判定される。逆に、あらかじめ設定された吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）と異なる場合には、少なくとも１種の液体試薬が劣化したと判定される。ここで、あらかじめ設定された吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）とは、たとえば新品の液体試薬とサンプルとを混合した混合液における吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）である。このように、混合液について１回のみ品質のチェックを行なうことにより、内蔵されていた液体試薬の品質が正常であるか否かを判定することができる。

本実施形態において液体試薬の品質が正常であるかを判定する場合における、混合液保持部２０７の形状は、特に制限されるものではない。たとえば後述する図３のような形状であってもよく、図４に示されるような四角柱状であってもよい。

また、あらかじめ定められた液面に検出光を照射して、吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）を得ることにより、液量のチェックと品質のチェッックとを同時に行なうことも可能である。

＜第３の実施形態＞
本実施形態に係る液体試薬の液量が正常であるかの判定方法は、工程（Ｂ）までは、上記第２の実施形態と同様である。図２を参照すれば、本実施形態においては、工程（Ｃ）の試薬保持部２０１ａおよび２０１ｂに保持されていた液体試薬の液量が正常であるかの判定を、混合液保持部２０７における混合液の有無に基づいてなされる点が上記第２の実施形態と異なる。すなわち、混合液保持部２０７に混合液が存在すると判断されれば、すべての液体試薬の液量が「正常である」と判定する。検出部２０６の容量を、第１の計量部２０２ａおよび２０２ｂにより計量されるべき液体試薬とサンプル計量部２０８により計量されるべきサンプルとの合計量よりわずかに小さい量としておくことにより、第１の混合部２０４から移送された混合液は、検出部２０６からわずかに溢れ出し混合液保持部２０７に至る。したがって、この「わずかな量」の混合液が混合液保持部２０７に溢れ出したことが確認されれば、すべての液体試薬について、各計量部で計量されるべき量、すなわち検査・分析に必要な量が残存していたことが保証されたこととなる。逆に混合液保持部２０７に混合液が存在しないことが確認されれば、液体試薬の液量が「正常でない」と判定される。この方法においても、混合液について１回のみ液量のチェックを行なうことにより、内蔵されていた液体試薬の液量が正常であるか否かを判定することができる。

ここで、本実施形態において好ましく適用される混合液保持部の構造を示す概略図を図３に示す。図３に示される混合液保持部３０２は、斜めに切り欠いたような先端部を有する。このような構成において、混合液保持部に混合液が存在するか否かを判断する方法としては、混合液が存在するか否かにより照射した検出光の光路が変更されることを利用し、混合液保持部先端部の切り欠き面に照射した光の反射光または透過光をフォトディテクター（ＰＤ）で検出する方法を挙げることができ、図３に示される斜めに切り欠いた先端部構造は、当該方法に好適に用いられる構造の一例である。

図５は、図３の混合液保持部を用いた場合における、混合液保持部内の混合液の有無を確認する方法を示す概念図である。図５（ａ）は、混合液保持部先端に混合液が存在しない状態で検出光５０１を該先端切り欠き面に照射した場合、図５（ｂ）は、混合液保持部先端に混合液５０２が存在する状態で検出光５０１を該先端切り欠き面に照射した場合、の検出光の反射角度を概念的に示すものである。混合液の有無によって検出光の光路の屈折率が異なるため、検出光の光路に差異が生じる。この差異を利用して、混合液保持部に混合液が存在するか否かを確認することが可能となる。

ここで、上記検出光の光路の差異を利用した混合液の有無の確認においては、混合液保持部先端の三角柱部分を満たす程度の量の混合液が存在していれば、混合液が存在するとの判断が可能である。すなわち、図３を参照すれば、検出部３０１から溢れ出て混合液保持部３０２に至る混合液の量（上記でいう「わずかな量」）は、当該三角柱部分を満たす程度の量でよい。当該三角柱部分の容積は、１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍ×１／２＝０．５ｍｍ³（μＬ）〜０．１ｍｍ×０．１ｍｍ×０．４ｍｍ×１／２＝２×１０^-3ｍｍ³（μＬ）程度であり、通常用いられる全液体試薬量１０μＬ〜５００μＬの４×１０^-4％〜５％であるから、本方法によれば、非常に高い精度で、液体試薬の液量が正常であるかどうかを判定することができる。

＜第４の実施形態＞
図６は、本発明の方法の別の一例を示す概略工程図であり、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略図である。図６に記載のマイクロチップは、図２の記載のマイクロチップが有する流体回路を３つ結合したような流体回路を有することを特徴とする。このような構成によれば、１つのマイクロチップ内で、１つのサンプルに対し３種類の検査・分析を行なうことが可能となる。このような構成の液体試薬内蔵型マイクロチップであっても液体試薬の液量および／または品質が正常であるかの判定は、上記した第２、第３の実施形態と同様にして行なうことができる。

＜第５の実施形態＞
図７は、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略図である。図７に示される液体試薬内蔵型マイクロチップは、第１の計量部７０２ａと廃液溜７０３ａとの間、および第１の計量部７０２ｂと廃液溜７０３ｂとの間にそれぞれ設けられた第２の計量部７０９ａおよび７０９ｂと、これら第２の計量部７０９ａおよび７０９ｂに接続された第２の混合部７１０を有することを特徴とする。その他の構造については図２に示されるマイクロチップの構造と同様である。

このような構造によれば、試薬保持部７０１ａおよび７０１ｂに保持されていた２種の液体試薬は、第１の計量部７０２ａおよび７０２ｂによってそれぞれ計量されるとともに、第２の計量部７０９ａおよび７０９ｂによっても計量されることとなる。ついで、第１の計量部７０２ａおよび７０２ｂにて計量された２種の液体試薬は、第１の混合部７０４に移送され、混合されるが、このとき、第２の計量部７０９ａおよび７０９ｂにて計量された２種の液体試薬は、第２の混合部７１０に移送され、混合されることとなる。

本実施形態においては、当該第２の混合部７１０内にある混合液について、液量および／または品質の評価を行ない、該評価に基づいて、保持されていた液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する。液量に関する判定は、上記第１の実施形態と同様に行なうことができる。すなわち、第２の混合部７１０における、得られた混合液の液面が、あらかじめ定められた液面と一致すれば、すべての液体試薬の液量が「正常である」と判定する。あらかじめ定められた液面とは、第２の計量部７０９ａおよび７０９ｂにより計量されるべき液体試薬の体積の合計量が示す、第２の混合部７１０における液面である。

また、品質に関する判定は、上記第２の実施形態と同様に行なうことができる。すなわち、たとえば、第２の混合部７１０に可視光等の検出光を照射し、吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）を測定し、あらかじめ設定した吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）と比較することにより行なう。この場合、これらの吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）が一致すれば、試薬保持部に保持されていたすべての液体試薬の品質が正常であると判定される。ここで、あらかじめ設定された吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）とは、たとえば新品の液体試薬を混合した混合液の吸収スペクトル（または特定波長における吸光度）である。

なお、混合液の液量および／または品質のチェックは第２の混合部７１０にて行なわれるため、図７に示されるマイクロチップは、混合液保持部は有していないが、混合液保持部を有していても構わない。

＜変形例＞
上記実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形がなされてもよい。たとえば、上記第２の実施形態では、図２を参照して、検出部２０６から溢れ出た混合液保持部２０７における混合液について液量および／または品質の評価がなされるが、検出部２０６の容量をより大きくすることにより、検出部２０６にて混合液の液量および／または品質の評価を行ない、液体試薬の液面および／または品質が正常か否かを判定するようにしてもよい。この場合、液量に関する判定は、上記第１の実施形態と同様にして行なうことができる。また、品質に関する判定は、上記第２の実施形態と同様に行なうことができる。また、上記のような変形がなされる場合には、マイクロチップは、必ずしも混合液保持部を有する必要はない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の方法の一例を説明するための模式図である。 本発明の方法の別の一例を示す概略工程図であり、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの一例を示す概略図である。 本発明に係る混合液保持部の構造の一例を示す概略図である。 本発明に係る混合液保持部の構造の別の一例を示す概略図である。 図３の混合液保持部を用いた場合における、混合液保持部内の混合液の有無を確認する方法を示す概念図である。 本発明の方法の別の一例を示す概略工程図であり、本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略図である。 本発明の液体試薬内蔵型マイクロチップの別の一例を示す概略図である。

符号の説明

１０１ａ，１０１ｂ，２０１ａ，２０１ｂ，６０１ａ，６０１ｂ，７０１ａ，７０１ｂ 試薬保持部、１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ，６０２ａ，６０２ｂ，７０２ａ，７０２ｂ 第１の計量部、１０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，６０３ａ，６０３ｂ，６０３ｃ，７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃ 廃液溜、１０４，２０４，６０４，７０４ 第１の混合部、１０５ 液面、２０５，６０５，７０５ サンプル注入部、２０６，３０１，４０１，６０６，７０６ 検出部、２０７，３０２，４０２，６０７ 混合液保持部、２０８，６０８，７０８ サンプル計量部、５０１ 検出光、５０２ 混合液，７０９ａ，７０９ｂ 第２の計量部、７１０ 第２の混合部。

Claims (7)

1. ２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、前記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップにおける、前記試薬保持部に保持された液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する方法であって、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むことを特徴とする、判定方法。
   （Ａ）試薬保持部に保持されていた各液体試薬を、第１の計量部にて計量する工程、
   （Ｂ）少なくとも、計量された２種以上の液体試薬を、第１の混合部にて混合する工程、
   （Ｃ）前記工程（Ｂ）で得られた混合液の液量および／または品質を評価し、該評価に基づき、試薬保持部に保持されていた液体試薬の液量および／または品質が正常であるかを判定する工程。
2. 前記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価は、第１の混合部内に保持された混合液について行なわれる、請求項１に記載の判定方法。
3. 前記マイクロチップは、さらに、流路を介して前記第１の混合部に接続され、前記混合液について分析および／または検査するための検出部を備え、
   前記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価は、前記検出部に保持された混合液について行なわれる、請求項１に記載の判定方法。
4. 前記マイクロチップは、さらに、
   流路を介して前記第１の混合部に接続され、前記混合液について分析および／または検査するための検出部と、
   前記第１の混合部と前記検出部とを接続する流路に連結された混合液保持部と、
   を備え、
   前記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価は、前記混合液保持部に保持された混合液について行なわれる、請求項１に記載の判定方法。
5. 前記マイクロチップは、さらに、
   前記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第２の計量部と、
   前記第２の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第２の混合部と、
   を備え、
   前記工程（Ｃ）における、混合液の液量および／または品質の評価は、第２の計量部にて計量され、かつ第２の混合部にて混合されて得られた前記２種以上の液体試薬を含む混合液について行なわれる、請求項１に記載の判定方法。
6. ２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、
   前記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、
   第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、
   流路を介して前記第１の混合部に接続され、混合により得られた混合液について分析および／または検査するための検出部と、
   を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップであって、
   さらに、前記第１の混合部と前記検出部とを接続する流路に連結され、前記混合液の液量および／または品質の評価を行なうための混合液保持部を有することを特徴とする、マイクロチップ。
7. ２種以上の液体試薬をそれぞれ保持するための２以上の試薬保持部と、
   前記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第１の計量部と、
   第１の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合するための第１の混合部と、
   を少なくとも備えた液体試薬内蔵型マイクロチップであって、
   さらに、前記２種以上の液体試薬をそれぞれ計量するための２以上の第２の計量部と、
   前記第２の計量部で計量された２種以上の液体試薬を混合し、かつ得られた混合液の液量および／または品質の評価を行なうための第２の混合部を有することを特徴とする、マイクロチップ。

Images