JP2009186295A - 分析用デバイスおよびこれを使用する分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料計量部(201)の受容部(202)との接続部(207b)の毛細管流路に、流路を幅方向に分割する区画壁(401a,401b)を形成したことによって、試料計量部(201)から受容部(202)への試料液の溢流を抑制する。
【選択図】図2
Description
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。
この分析用デバイスは、雰囲気中に通じる空気孔V1,V2,V3,V4と、試料溜めR1,R2,R3と、毛細管で形成される計量セグメントLと、親水性ストッパS1で構成されている。
本発明の請求項3記載の分析用デバイスは、請求項1または請求項2において、前記試料計量部と前記受容部の接続面における前記区画壁の高さが、前記試料計量部の毛細管流路の隙間の寸法に等しいことを特徴とする。
(実施の形態1)
図1〜図4は本発明の実施の形態1の分析用デバイスを示す。
図3(a)では、まず採血用穿刺器具等を用いて指先501に針を穿刺し、血液だまりを作る。そこで試料計量部201の先端の試料採取部206を血液だまりに触れさせる。一般的に毛細管力は、壁面の一部或いは全部が親水性であり、向かい合う壁面の距離が、1mm以下のときに働く。さらにその距離が0.3mm以下であるときに、試料液及び壁面に働く表面エネルギーに対して毛細管力の方が支配的となり、試料液502となる血液は、外力を加えることなく試料計量部201の毛細管流路への吸上げが開始される。
受容部202に配置された試薬と反応させて吸光度を測定する場合には、試料計量部201で試料液を10μL採取する必要がある。さらに、測定精度向上のために試料計量部201での定量ばらつきは、±5%以内、つまり、試料液は9.5〜10.5μLとなるようにしておく必要性がある。そこで、試料計量部201の形状は、長さLc=5.0mm、幅Wc=5.0mm、厚みDc=0.3mmとした。また、区画壁401a,401bの形状を幅W1=0.6mm、長さL1=1mmのスロープ状とし、試料計量部201と受容部202の連結部から試料計量部201の内部に向かって1mmの位置までを3等分に分割するようにした。
区画壁401a,401bの幅W1=0.6mmのときの溢流量は、0.32μLであることがわかる。さらに、区画壁401a,401bの幅W1を広くしていくことで、受容部202への溢流量を抑制することができることがわかる。区画壁401a,401bがない場合(W1=0)は、試料液502の受容部202への溢流量が0.68μLであった。
図5〜図7は実施の形態1の分析用デバイス104を使用する本発明の分析装置100を示す。
モータなどの回転駆動手段106で回転中心107の回りに回転駆動される円盤状の回転盤102には、試料液を採取した分析用デバイス104がセットされる凹部103が形成されている。凹部103には、セットされた分析用デバイス104の受容部202の位置に対応して貫通した孔114が設けられている。
試料液502が試料計量部201に充填された分析用デバイス104を、回転盤102の凹部103にセットし固定の後、図6(a)に示すように回転盤102を矢印方向に回転することにより、分析用デバイス104内の試料計量部201に充填された試料液502に遠心力が発生する。そうすると、接続部207bで停止していた試料液502が受容部202に向かって移動し始める。さらに、回転数を一定に保つことによって、図6(b)に示すように、試料計量部201で計量された試料液502が、受容部202へ全て移動する。
このように、制御手段109が回転駆動手段106に命令して、回転盤102を介して分析用デバイス104を揺動させるので、非常に高精度な試料液201の分析が可能となる。
なお、上記の各実施の形態において、ベース基板203とカバー基板204は1mm〜7mm板厚で形成しているが、マイクロチャネル105を形成可能な厚みであれば特に制限は無い。ベース基板203とカバー基板204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、扇状、円盤状、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。
102 回転盤
103 回転盤102の凹部
104 分析用デバイス
105 マイクロチャネル
106 回転駆動手段
107 回転中心
108 光学測定部
109 制御手段
110 演算部
111 表示部
112 レーザー光源
113 フォトディテクタ
114 回転盤102の孔
115 検出光
201 試料計量部
202 受容部
203 ベース基板
204 カバー基板
206 試料採取部
206a 注入口
207a 主区間
207b 接続部
502 試料液(血液)
F 試料採取部206から受容部202に向かう方向
P1 主区間207aの終端位置
P2 試料計量部201の受容部202との接続面
Lc 試料計量部201の長さ
Dc 試料計量部201の注入口206aの側の隙間
Wc 注入口206aの幅
Rc 試料採取部206の長さ
L1 接続部207bの長さ
Dp 受容部202の隙間
Claims (7)
- 毛細管流路で構成されて分析する試料液を定量だけ計量する試料計量部と、前記試料計量部に接続され前記試料計量部で計量された定量の試料液を受け入れて試薬と反応させる受容部とを有したマイクロチャネルを設けた分析用デバイスであって、
前記試料計量部の前記受容部との接続部の毛細管流路に、流路を幅方向に分割する区画壁を形成した
分析用デバイス。 - 前記区画壁を、前記受容部に向かって高く形成した
請求項1記載の分析用デバイス。 - 前記試料計量部と前記受容部の接続面における前記区画壁の高さが、前記試料計量部の毛細管流路の隙間の寸法に等しい
請求項1または請求項2に記載の分析用デバイス。 - 前記試料計量部と前記区画壁および前記受容部は、壁面の一部或いは全ての壁面に、親水性処理が施されている
請求項1に記載の分析用デバイス。 - 前記試料計量部と前記受容部が連結する面における前記区画壁の表面積は、前記親水処理による界面張力よりも前記試料液の表面張力が大きくなるように形成した
請求項4に記載の分析用デバイス。 - 請求項1に記載の分析用デバイスがセットされる回転盤と、
前記回転盤を回転駆動する回転駆動手段と、
前記試料計量部で計量された定量の試料液を前記回転盤の回転によって発生する遠心力により前記受容部に移送するよう前記回転駆動手段を制御する制御手段と
を設けた分析装置。 - 前記制御手段を、
前記受容部における反応物にアクセスして読み取りを実行するよりも前に前記回転盤を時計方向と反時計方向に交互に揺動して前記受容部に設置される試薬と前記試料液を攪拌するように構成した
請求項6に記載の分析装置。
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