JP2011069618A - 分析用デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】ベース基板とカバー基板とを貼り合わせて分析用デバイスを形成する場合であっても、分析精度の低下を解消できる分析用デバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】カバー基板（４）のベース基板（３）との貼り合わせ面に、ベース基板（３）の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部（１２０）と、少なくとも一端が凸部（１２０）に接続されマイクロ流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部（１２１ａ）とを設け、ベース基板（３）とカバー基板（４）の貼り合わせ面に形成された隙間を伝って流出する流れを流出遮断凸部（１２１ａ）によって遮断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生物などから採取した液体の分析に使用する分析用デバイスに関する。

従来、生物などから採取した液体を分析する方法として、液体流路を形成した分析用デバイスを用いて分析する方法が知られている。分析用デバイスは、回転装置を使って流体の制御をすることが可能であり、遠心力を利用して、試料液の希釈、溶液の計量、固体成分の分離、分離された流体の移送分配、溶液と試薬の混合等を行うことができるため、種々の生物化学的な分析を行うことが可能である。

遠心力を利用して溶液を移送する特許文献１に記載の分析用デバイスは、図２２に示すように注入口９１からピペットなどの挿入器具によって試料液を収容キャビティ９２へ注入し、分析用デバイス９０の回転によって、試料液を分離キャビティ９３へ移送し遠心分離した後、連結流路９４を介して溶液成分を計量流路９５に採取し、分析用デバイス９０の次の回転で計量流路９５内の溶液成分を測定スポット９６へ移送することができる。このとき、分離キャビティ９３に残留した全血が後追いで連結流路９４，計量流路９５に流入しないように、分離キャビティ９３の最外周には全血排出用にサイホン形状を有する連結流路９７が設けられている。この連結流路９７のサイホン効果を利用して分離キャビティ９３内の不要な試料液が溢流キャビティ９８へ排出されるように構成されている。

特開２００７−０７８６７６号公報 特開２００９−１１５６７０号公報

図２３に示すように片面に凹部が形成されたベース基板３に、前記凹部を閉塞するようにカバー基板４を貼り合わせることによって、前記収容キャビティ９２、分離キャビティ９３、連結流路９４、計量流路９５、測定スポット９６、連結流路９７、溢流キャビティ９８を、分析用デバイス９０の内部に形成しようとした場合には、ベース基板３とカバー基板４とのコーナ部に隙間ｇが発生することがあって、この隙間ｇを伝って溢流キャビティ９８から連結流路９７へ流出したり、測定スポット９６から計量流路９５へ流出することがあって、分析精度の低下の原因となる。

本発明は、ベース基板とカバー基板とを貼り合わせて分析用デバイスを形成する場合であっても、分析精度の低下を解消できる分析用デバイスを提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載の分析用デバイスは、凹部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスにおいて、前記カバー基板の前記ベース基板との貼り合わせ面に、前記ベース基板の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部と、少なくとも一端が前記凸部に接続され前記マイクロ流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部とを設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記流出遮断凸部が形成された前記マイクロ流路は、混合キャビティへ試料液（血漿）を移送する第１連結流路に隣接して形成され前記混合キャビティへ希釈液を移送する第２連結流路であって、第１連結流路に保持された試料液（血漿）が第２連結流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断、もしくは第２連結流路に保持された希釈液が第１連結流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断することを特徴とする。

本発明の請求項３記載の分析用デバイスは、請求項１において、前記流出遮断凸部が形成された前記マイクロ流路は、計量流路から測定対象液（希釈血漿）を受け入れる測定チャンバーであって、測定チャンバーに保持された測定対象液（希釈血漿）が前記計量流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断することを特徴とする。

本発明の請求項４記載の分析用デバイスは、凹部と前記凹部の開口部の縁に沿って凸部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を配置し、前記凸部を溶融させて前記ベース基板と前記カバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスであって、前記カバー基板の前記ベース基板との貼り合わせ面に、前記ベース基板の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部を形成して前記ベース基板とで試料液（血漿）を毛細管力で移送する第１連結流路と、希釈液を毛細管力で移送する第２連結流路と、混合キャビティなどが形成され、第１連結流路の出口端と、第２連結流路の出口端とを隣接させて混合キャビティに接続し、第１連結流路に保持している試料液（血漿）を遠心力で前記混合キャビティへ移送し、第２連結流路に保持している希釈液を遠心力で前記混合キャビティへ移送して混合するよう構成するとともに、第２連結流路には、第２連結流路の出口端よりも第２連結流路の上手側の位置の前記凸部に端部が接続され第２連結流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５記載の分析用デバイスは、凹部と前記凹部の開口部の縁に沿って凸部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を配置し、前記凸部を溶融させて前記ベース基板と前記カバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスであって、前記マイクロ流路として、定量の測定対象液（希釈血漿）を保持する計量流路と、計量流路から測定対象液（希釈血漿）を受け入れる測定チャンバーなどが形成され、計量流路に保持している測定対象液（希釈血漿）を遠心力で前記測定チャンバーへ移送して試薬と反応させるよう構成するとともに、前記測定チャンバーには、少なくとも一端が前記凸部に接続され前記測定チャンバーの側壁と交差する方向に延びる流出遮断凸部を形成し、前記ベース基板と前記カバー基板との貼り合わせ面の隙間によって前記計量流路の出口へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断することを特徴とする。

この構成によると、マイクロ流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部を設けたため、ベース基板のマイクロ流路の縁に沿ってカバー基板のベース基板との貼り合わせ面に発生している隙を伝って毛細管力で流出しようとする液の流れを、流出遮断凸部によって遮断することができ、正確な計量や反応液の流出を制御できるため、分析精度が向上する。

本発明の実施の形態１のベース基板をカバー基板との貼り合わせ面から見た斜視図とカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 同実施の形態のベース基板とカバー基板との貼り合わせ過程の断面図 比較例１のベース基板をカバー基板との貼り合わせ面から見た斜視図とカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 図３のＸ−ＸＸ断面から見た比較例１におけるベース基板とカバー基板との貼り合わせ過程の断面図 比較例２のベース基板をカバー基板との貼り合わせ面から見た斜視図とカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 図５の希釈液の第２連結流路４１に沿った比較例２におけるベース基板とカバー基板との貼り合わせ過程の断面図 本発明の実施の形態２のベース基板をカバー基板との貼り合わせ面から見た斜視図とカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 比較例３のベース基板をカバー基板との貼り合わせ面から見た斜視図とカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 比較例３と実施の形態２におけるベース基板とカバー基板との貼り合わせ後の断面図 本発明の実施の形態３のカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 本発明の実施の形態４のカバー基板をベース基板との貼り合わせ面から見た斜視図 同実施の形態の分析装置のドアを開いた状態の斜視図 同実施の形態の分析装置の断面図 同実施の形態の分析装置の構成図 同実施の形態の分析用デバイスに点着しターンテーブルにセットして回転させる前の状態図 同実施の形態の分析用デバイスの毛細管キャビティ内に試料液を保持し、希釈液溶液のアルミシールが破られた状態でターンテーブルにセットされた状態図と分離された状態図 同実施の形態の分離キャビティから計量流路に流れて定量保持した状態図と計量流路から混合キャビティに流れ込む状態図 同実施の形態において分析用デバイスを揺動させる状態図とターンテーブルを時計方向に回転駆動して測定チャンバーおよび保持キャビティに流れ込んだ状態図 同実施の形態において分析用デバイスを揺動させる状態図とターンテーブルを時計方向に回転駆動させて操作キャビティの試薬と反応した希釈血漿が分離キャビティに流れ込み、さらに高速回転を維持することで、操作キャビティ内で生成された凝集物を遠心分離する状態図 同実施の形態においてターンテーブルを停止させ希釈血漿が計量流路に流れて定量が保持された状態図と計量流路に保持されていた希釈血漿が測定チャンバーに流れ込んだ状態図 同実施の形態において測定チャンバーの希釈血漿と試薬との反応が開始される状態図と試薬と希釈血漿の攪拌の状態図 特許文献１の説明図 分析用デバイスの断面図 実施の形態１と実施の形態３の別の実施例のベース基板の斜視図 カバー基板３の側に流出遮断凸部１２１ａａを設け、ベース基板４に凸部１２０を設けた場合の説明図 カバー基板３の側に凸部１２０を設け、ベース基板４に流出遮断凸部１２１ａａを設けた場合の説明図 カバー基板３の側に流出遮断凸部１２１ａａと凸部１２０を設けた場合の説明図

以下、本発明の各実施の形態と各比較例を図１〜図２１と図２４に基づいて説明する。
図１２〜図１４は分析用デバイス１とこれを使用する分析装置１００を示し、図１５〜図２１は分析用デバイス１の内部の具体的な流路を示している。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を示す図１と図２の説明に先立って、分析用デバイス１の構造を図１２〜図２１に基づいて説明する。

分析用デバイス１は、微細な凹凸形状を表面に有するマイクロチャネル構造が片面に形成されたベース基板３と、ベース基板３の表面を覆うカバー基板４とを貼り合わせたものに、試料液飛散防止用の保護キャップ２が取り付けられている。

図１５は、カバー基板４との貼り合わせ面から見たベース基板３を示しており、この図１５から分かるように、分析用デバイス１の内部には、取り込んだ血液を血漿成分と血球成分に分離する経路と、前記血漿成分から定量の血漿を取り出す経路と、希釈液容器５から流れ出した希釈液から定量の希釈液を取り出す経路と、前記定量の血漿と前記定量の希釈液とを混合する経路と、希釈された後の血漿を複数の測定チャンバーに分割する経路などが形成されている。図１５の２５ａ〜２５ｍはベース基板３に形成された空気孔である。

具体的には、次のように構成されている。
保護キャップ２を開いて露出した注入口１３に試料液の血液を点着して保護キャップ２を閉じることによって、希釈液容器５が分析用デバイス１の内部で移動して開封リブ１１ａによってシール部材９が破られて、希釈液が希釈液容器５から流出する。

この分析用デバイス１を、図１２に示す分析装置１００のターンテーブル１０１にセットした後にドア１０３を閉じると、セットされた分析用デバイス１は、図１３に示すようにドア１０３の側に設けられたクランパ１０４によって、ターンテーブル１０１の回転軸心上の位置が付勢手段としてのバネ１０５ａの付勢力でターンテーブル１０１の側に押さえられて、分析用デバイス１は回転駆動手段１０６のブラシレスモータ７１ａによって回転駆動されるターンテーブル１０１と一体に回転する。１０７はターンテーブル１０１の回転中の軸心を示している。

ターンテーブル１０１は、傾斜した回転軸心１０７に取り付けられて水平線Ｈに対して角度θ°だけ傾斜しており、分析用デバイス１の回転停止位置に応じて、分析用デバイス１内の溶液にかかる重力の方向を制御できる。

分析装置１００の電気制御系は図１４に示すように構成されている。
この分析装置１００は、ターンテーブル１０１を回転させるための回転駆動手段１０６と、分析用デバイス１内の溶液を光学的に測定するための光学測定手段１０８と、ターンテーブル１０１の回転速度や回転方向および光学測定手段の測定タイミングなどを制御する制御手段１０９と、光学測定手段１０８によって得られた信号を処理し測定結果を演算するための演算部１１０と、演算部１１０で得られた結果を表示するための表示部１１１とで構成されている。

回転駆動手段１０６は、ターンテーブル１０１を介して分析用デバイス１を回転軸心１０７の回りに任意の方向に所定の回転速度で回転させるだけではなく、所定の停止位置で回転軸心１０７を中心に所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせて分析用デバイス１を揺動させることができるように構成されている。

光学測定手段１０８には、分析用デバイス１の測定部に特定の波長光を照射するための光源１１２と、光源１１２から照射された光のうち、分析用デバイス１を通過した透過光の光量を検出するフォトディテクタ１１３とを備えている。

分析用デバイス１をターンテーブル１０１によって回転駆動すると、注入口１３から内部に取り込んだ試料液が、注入口１３よりも内周にある回転軸心１０７を中心に分析用デバイス１を回転させて発生する遠心力と、分析用デバイス１内に設けられた毛細管流路の毛細管力を用いて、分析用デバイス１の内部で移送していくよう構成されており、この分析用デバイス１のマイクロチャネル構造を分析工程とともに詳しく説明する。

保護キャップ２を開いて注入口１３に試料液を直接に分析用デバイス１に付けることによって、図１６（ａ）に示すように注入口１３の付近に付着した血液が誘導部１７の毛細管力によって分析用デバイス１の内部に取り込まれる。

ドア１０３を閉じた後に図１６（ｂ）に示すようにターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、保持されている試料液が毛細管キャビティ１９と受容キャビティ２３ａを介して分離キャビティ２３ｂ，２３ｃに流入し、分離キャビティ２３ｂ，２３ｃで血漿成分と血球成分とに遠心分離される。希釈液容器５から流出した希釈液は、排出流路２６を介して保持キャビティ２７に流入する。

次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、血漿成分は分離キャビティ２３ｂの壁面に形成された毛細管キャビティ３３に吸い上げられ、連結流路３０を介して第１連結流路３８に流れて定量が保持される。毛細管キャビティ３３は、分離キャビティ２３ｂの最外周の位置から内周側に向かって形成されている。換言すると、毛細管キャビティ３３の最外周の位置は、血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとの分離界面１８ｃよりも外周方向に伸長して形成されている。

第１連結流路３８の出口端には、充填確認エリア３８ａが内周方向に伸長するように形成されており、次工程に移る前に、１００ｒｐｍ前後で分析用デバイス１を低速回転させて、充填確認エリア３８ａに血漿成分１８ａを保持させて、第１連結流路３８の出口端にまで血漿成分１８ａが到達しているかどうかを光学的に検出している。

希釈液８は、図１７（ａ）に示すように、保持キャビティ２７と混合キャビティ３９を連結しているサイホン形状を有する第２連結流路４１内に呼び水される。第２連結流路４１の出口に形成された流入防止溝３２は、第２連結流路４１から第１連結流路３８へ希釈液８が流入するのを防止するために形成されており、ベース基板３およびカバー基板４の両方に０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の深さで形成されている。

ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図１７（ｂ）に示すように、第１連結流路３８に保持されていた血漿成分１８ａは大気開放キャビティ３１の位置で破断して定量だけ混合キャビティ３９に流れ込む。保持キャビティ２７内の希釈液８も第２連結流路４１を介して混合キャビティ３９に流れ込む。

次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を４０〜８０Ｈｚの周波数で制御して、混合キャビティ３９内に移送された希釈液８と血漿成分からなる測定対象の希釈血漿４０を攪拌する。

その後に、分析用デバイス１を図１８（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を８０〜２００Ｈｚの周波数で制御して、混合キャビティ３９に保持される希釈血漿４０を希釈血漿４０の液面よりも内周側に形成された毛細管流路３７の入口まで移送する。

毛細管流路３７の入口まで移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって毛細管流路３７内に吸い出され、毛細管流路３７、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃ、溢流流路４７ｄに順次移送される。

ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図１８（ｂ）に示すように、計量流路４７ａ，４７ｂ，４７ｃに保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ５０との連結部である屈曲部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの位置で破断して、定量だけ測定チャンバー５２ｂ，５２ｃおよび保持キャビティ５３に流れ込む。

また、このとき溢流流路４７ｄに保持されていた希釈血漿４０は、逆流防止通路５５を介して溢流キャビティ５４に流れ込む。また、このとき毛細管流路３７内の希釈血漿４０は、溢流キャビティ２９ｂ，溢流流路２８ｂを介して溢流キャビティ２９ｃに流れ込む。計量流路４７ａの一部の側壁は屈曲部４８ａの近傍に大気開放キャビティ５０と連通するよう凹部４９が形成されている。測定チャンバー５２ａ〜５０ｃの形状は、遠心力の働く方向に伸長した形状で、分析用デバイス１の回転中心から最外周に向かって分析用デバイス１の周方向の幅が細く形成されている。複数の測定チャンバー５２ａ〜５２ｃの外周側の底部は、分析用デバイス１の同一半径上に配置されている。

さらに、各測定チャンバー５２ａ〜５２ｃの周方向に位置する側壁の一側壁には、前記測定チャンバーの外周位置から内周方向に伸長するように毛細管エリア５６ａ〜５６ｃが形成されている。

測定チャンバー５２ａ〜５２ｃの光路長は、それぞれの検査対象の成分と試薬を反応させた後の混合溶液から得られる吸光度の範囲によって調整されている。
また、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内には、それぞれの検査対象の成分と反応させるための試薬５８ａ１，５８ａ２,５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２が、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃ内に形成された試薬担持部５７ａ１，５７ａ２，５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３，５７ｃ１，５７ｃ２に担持されている。

試薬担持部５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３のカバー基板４との隙は、毛細管エリア５６ｂのカバー基板４との隙より薄くなるよう毛細管エリア５６ｂより突出して形成している。

毛細管エリア５６ａ，５６ｃにおいても同様に構成されている。
次に、ターンテーブル１０１の回転を停止し、分析用デバイス１を図１９（ａ）に示す位置にして、±１ｍｍ程度の揺動を分析用デバイス１に与えるようにターンテーブル１０１を６０〜１２０Ｈｚの周波数で制御して、保持キャビティ５３に保持される希釈血漿４０を希釈血漿４０の液面に浸かるよう保持キャビティ５３の側壁に形成された連結部５９を介して毛細管力の作用により操作キャビティ６１に移送する。

さらにターンテーブル１０１を１２０〜２００Ｈｚの周波数で制御して、操作キャビティ６１に担持された試薬６７ａ，６７ｂと希釈血漿４０を攪拌し、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬を反応させる。

また、測定チャンバー５２ｂ，５２ｃに移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって図１９（ａ）に示すように毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられ、この時点で試薬５８ｂ1，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内 次に、ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図１９（ｂ）に示すように、操作キャビティ６１の試薬と反応した希釈血漿が連結通路６４を通過して分離キャビティ６６に流れ込み、さらに高速回転を維持することで、操作キャビティ６１内で生成された凝集物を遠心分離する。ここでは、操作キャビティ６１で希釈血漿を試薬と反応させることで、後工程の反応を阻害する特定の成分を凝集処理し、次工程で遠心分離することで前記凝集物を排除している。

また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定チャンバー５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。

次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、希釈血漿４０は分離キャビティ６６の壁面に形成された毛細管キャビティ６９に吸い上げられ、毛細管キャビティ６９と連通する連結流路７０を介して図２０（ａ）に示すように計量流路８０に流れて定量が保持される。

また、分離キャビティ６６内の凝集物を含む希釈血漿４０は、分離キャビティ６６と溢流キャビティ８１ａを連結しているサイホン形状を有する連結流路６８内に呼び水される。

また、測定チャンバー５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図２０（ｂ）に示すように、計量流路８０に保持されていた希釈血漿４０は、大気と連通する大気開放キャビティ８３との連結部である屈曲部８４の位置で破断して、定量だけ測定チャンバー５２ａに流れ込む。

また、分離キャビティ６６および連結通路７０、毛細管キャビティ６９内の希釈血漿４０はサイホン形状の連結流路６８を介して溢流キャビティ８１ａに流れ込む。
また、毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定チャンバー５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。

次に、ターンテーブル１０１の回転を停止させると、測定チャンバー５２ａに移送された希釈血漿４０は、毛細管力によって図２１（ａ）に示すように毛細管エリア５６ａに吸い上げられ、この時点で試薬５８ａ１，５８ａ２の溶解が開始され、希釈血漿４０内に含まれる特定の成分と試薬の反応が開始される。

また、測定チャンバー５２ｂ，５２ｃに移送された試薬と希釈血漿の混合溶液は、毛細管力によって再び毛細管エリア５６ｂ，５６ｃに吸い上げられる。
ターンテーブル１０１を時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動すると、図２１（ｂ）に示すように、毛細管エリア５６ａ，５６ｂ，５６ｃに保持されていた試薬と希釈血漿の混合溶液は、遠心力によって測定チャンバー５２ａ，５２ｂ，５２ｃの外周側に移送することで、試薬と希釈血漿の攪拌が行われる。

分析用デバイス１を反時計方向（Ｃ１方向）または時計方向（Ｃ２方向）に回転駆動して、各測定チャンバー５２ａ，５２ｂ，５２ｃが光源１１２とフォトディテクタ１１３の間を通過するタイミングに、演算部１１０がフォトディテクタ１１３の検出値を読み取って、特定成分の濃度を算出する。

図１と図２は本発明の実施の形態１を示す。図３と図４は比較例１を示す。図５と図６は比較例２を示す。
図３（ａ）は比較例１の分析用デバイス１のベース基板３における流入防止溝３２の付近をカバー基板４との貼り合わせ面から見た斜視図、図３（ｂ）はカバー基板４をベース基板３との貼り合わせ面から見た斜視図である。Ａ−ＡＡはベース基板３とカバー基板４の相互間の回転位置を示している。比較例１では、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すようにベース基板３とカバー基板４とが、図３（ａ）に示すようにハッチングＪ１で図示されて個所で貼り合わせられている。

なお、ベース基板３の図３（ａ）にハッチングで示した広い面とカバー基板４との平面同士を超音波接合しようとした場合には、発熱量が不足して接合強度が得られないため、ベース基板３の凹部の縁に対応してカバー基板４の側に、図５（ａ）と図５（ｂ）に示す比較例２のように凸部１２０を形成し、凸部１２０を溶融させて図６（ａ）と図６（ｂ）に示すようにベース基板３とカバー基板４とを超音波接合することによって、比較例１の場合のように発熱量が不足することが無く、十分な接合強度が得られる。図６（ａ）はベース基板３とカバー基板４の貼り合わせ前の図５（ａ）（ｂ）のＣ−ＣＣの断面図、図６（ｂ）はベース基板３とカバー基板４の貼り合わせ後の図５（ａ）（ｂ）のＣ−ＣＣの断面図である。

理想的には図４（ｃ）に示すように混合キャビティ３９へ希釈液を移送する第２連結流路４１が形成されることであるが、凸部１２０の高さのばらつきによって図４（ｄ）に示すように流入防止溝３２から第２連結流路４１にわたってコーナ部に隙間ｇが発生することがある。

隙間ｇが発生した場合には、充填確認エリア３８ａの血漿が、流入防止溝３２から第２連結流路４１にわたって発生した隙間ｇを伝って第２連結流路４１に流れ込み、流入防止溝３２から減少した分は第１連結流路３８を介して吸い上げられるため、混合キャビティ３９に供給される血漿成分の定量化の精度が低下し、最終的に分析精度が悪化する問題がある。また、第２連結流路４１の希釈液が隙間ｇを伝って第１連結流路３８に流れ込みが発生した場合には、血漿定量エリアに希釈液が浸入してくるため、規定量の血漿が得られず、最終的に分析精度が悪化する問題がある。

そこで本発明の実施の形態１を示す図１と図２では、比較例２のようにベース基板３の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部１２０をカバー基板４に形成するとともに、流入防止溝３２から隙間ｇを伝って第２連結流路４１に流れ込もうとする血漿成分の流れを遮断する流出遮断凸部１２１ａが更に設けられている。図２（ａ）はベース基板３とカバー基板４の貼り合わせ前の図１（ａ）（ｂ）のＣ−ＣＣの断面図、図２（ｂ）はベース基板３とカバー基板４の貼り合わせ後の図１（ａ）（ｂ）のＣ−ＣＣの断面図である。

この実施の形態１における流出遮断凸部１２１ａは、カバー基板４の側で図１（ａ）に示したベース基板３の流入防止溝３２の位置に対応して図１（ｂ）に示すように断面三角形のものが形成されている。流出遮断凸部１２１ａの形状は、断面三角形以外にも、先端が曲面の形状や、それ以外にも溶融できる突起として形成されていれば、特に限定されない。

このように構成したため、ベース基板３とカバー基板４とを接合した状態では流出遮断凸部１２１ａが図１（ａ）に仮想線で示すように、第２連結流路４１の流入防止溝３２の途中で、第２連結流路４１の出口端と充填確認エリア３８ａとの接続位置よりも第２連結流路４１の上手側の位置の前記凸部１２０に端部が接続され第２連結流路４１と交差する方向に延びるように形成される。

したがって、隙間ｇを伝って流入防止溝３２から第２連結流路４１に血漿成分が流出しようとしたり、隙間ｇを伝って第２連結流路４１の希釈液が第１連結流路３８に流出しようとしても、隙間ｇは流出遮断凸部１２１ａによって分断されているため、前記流出の発生を回避することができ、混合キャビティ３９に供給される血漿成分、希釈液の定量化の精度が向上し、最終的に分析精度の低下を防止できる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を示す図７と図９（ｂ）の説明に先立って、図８と図９（ａ）に示す比較例３を説明する。

隙間ｇを伝う流出は、混合キャビティ３９の直前位置だけでなく測定チャンバー５２ａ〜５２ｃなどの周辺でも発生する。
図８（ａ）は比較例３の分析用デバイス１のベース基板３における測定チャンバー５２ｂの付近をカバー基板４との貼り合わせ面から見た斜視図、図８（ｂ）はカバー基板４をベース基板３との貼り合わせ面から見た斜視図である。Ａ−ＡＡはベース基板３とカバー基板４の相互間の回転位置を示している。比較例３のカバー基板４には、ベース基板３の前記マイクロ流路の縁に沿った断面三角形の凸部１２０を図８（ｂ）に示すように形成し、図９（ａ）に示すようにベース基板３とカバー基板４とが超音波接合されている。この図９（ａ）は貼り合わせ後の図８（ａ）（ｂ）のＢ−ＢＢ断面である。図８（ａ）ではカバー基板４との貼り合わせ個所がハッチングＪ１で図示されている。

計量流路４７ｂに保持されていた希釈血漿４０は、遠心力によって測定チャンバー５２ｂに移送されるが、測定チャンバー５２ｂの側壁に生じた隙間ｇを伝って図９（ａ）に示すように計量流路４７ｂに希釈血漿４０が流出し、測定チャンバー５２ｂの希釈血漿４０が不足して分析精度が低下する。

これに対して本発明の実施の形態２を示す図７（ａ）と図７（ｂ）は次のように構成されている。
比較例３のようにベース基板３の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部１２０をカバー基板４に形成するとともに、流入防止溝３２から隙間ｇを伝って計量流路４７ｂに流れ込もうとする希釈血漿４０の流れを遮断する流出遮断凸部１２１ｂが更に設けられている。

この実施の形態２における流出遮断凸部１２１ｂは、図７（ａ）に示したベース基板３の測定チャンバー５２ｂの側壁１２２の位置に対応して図７（ｂ）に示すようにカバー基板４の側に断面三角形のものが形成されている。

このように構成したため、ベース基板３とカバー基板４とを接合した状態では流出遮断凸部１２１ｂが、図７（ａ）に仮想線で示すように測定チャンバー５２ｂと計量流路４７ｂとの間の側壁１２２の途中の位置の前記凸部１２０に端部が接続されマイクロ流路の前記側壁１２２と交差する方向に延びるように形成される。

したがって、隙間ｇを伝って測定チャンバー５２ｂから計量流路４７ｂに血漿成分が流出しようとしても、隙間ｇは流出遮断凸部１２１ｂによって分断されているため、計量流路４７ｂに届くことが無く、測定チャンバー５２ｂの希釈血漿４０の定量化の精度が向上し、最終的に分析精度の低下を防止できる。

（実施の形態３）
図１０は本発明の実施の形態３を示す。
実施の形態１を示す図１（ａ）と図１（ｂ）では、流出遮断凸部１２１ａの両端がカバー基板４の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部１２０に接続されていたが、図１０に示すように一端が凸部１２０に接続されているだけでも同様の効果を期待できる。

なお、実施の形態１と実施の形態３では第１連結流路３８の出口端と第２連結流路４１の出口端との間に、充填確認エリア３８ａが形成された場合を説明したが、図２４に示すようにベース基板３に充填確認エリア３８ａが形成されていない場合も同様である。

（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態３を示す。
実施の形態２を示す図７（ａ）と図７（ｂ）では、流出遮断凸部１２１ｂの両端がカバー基板４の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部１２０に接続されていたが、図１１に示すように一端が凸部１２０に接続されているだけでも同様の効果を期待できる。

（実施の形態５）
実施の形態１ではカバー基板４に凸部１２０と流出遮断凸部１２１ａを設けたが、この実施の形態５では、ベース基板３に凸部１２０と流出遮断凸部１２１ａを設けたり、ベース基板３とカバー基板４の内の一方の基板に凸部１２０を設け、他方の基板に流出遮断凸部を設けて構成することもできる。

このように、前記一方の基板に凸部１２０を設け、他方の基板に流出遮断凸部を設けて構成する場合には、ベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせるために重ね合わせた状態において、流出遮断凸部の端部が凸部１２０を横切るように構成することが好ましい。

図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）はベース基板３の側に流出遮断凸部１２１ａａを設け、カバー基板４に凸部１２０を設けた場合を示している。図２５（ａ）はベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせる前の断面図、図２５（ｂ）は貼り合わせ後の断面図、図２５（ｃ）は図２５（ａ）のＤ−ＤＤ断面図であって、ベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせた場合に、流出遮断凸部１２１ａａの端部が凸部１２０を横切ることが図２５（ｃ）から分かる。

図２６（ａ）（ｂ）（ｃ）はベース基板３の側に凸部１２０を設け、カバー基板４に流出遮断凸部１２１ａａを設けた場合を示している。図２６（ａ）はベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせる前の断面図、図２６（ｂ）は貼り合わせ後の断面図、図２６（ｃ）は図２６（ａ）のＤ−ＤＤ断面図であって、ベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせた場合に、流出遮断凸部１２１ａａの端部が凸部１２０を横切ることが図２６（ｃ）から分かる。

図２７（ａ）（ｂ）（ｃ）はベース基板３の側に流出遮断凸部１２１ａａと凸部１２０を設けた場合を示している。図２７（ａ）はベース基板３とカバー基板４とを貼り合わせる前の断面図、図２７（ｂ）は貼り合わせ後の断面図、図２７（ｃ）は図２７（ａ）のＤ−ＤＤ断面図である。この場合は、第２連結流路４１の出口を確保して希釈液を移送するために、ベース基板３の流入防止溝３２を廃止するとともに、カバー基板４の側に流入防止溝３２に相当する位置に、深さが突起１２１ａａの高さよりも深い流入防止溝３２ａを形成することが好ましい。

この実施の形態５では実施の形態１について説明したが、実施の形態２などのその他の実施の形態の場合も同様である。

本発明は、生物などから採取した液体の成分分析に使用する分析精度の向上に寄与できる。

１ 分析用ディスク
２ 保護キャップ
３ ベース基板
４ カバー基板
５ 希釈液容器
８ 希釈液
９ シール部材
１１ａ 開封リブ
１３ 注入口
１７ 誘導部
１９ 毛細管キャビティ
２３ａ 受容キャビティ
２３ｂ，２３ｃ 分離キャビティ
２５ａ〜２５ｍ 空気孔
２６ 排出流路
２７ 保持キャビティ
２８ｂ 溢流流路
２９ｂ 溢流キャビティ
２９ｃ 溢流キャビティ
３０ 連結流路
３１ 大気開放キャビティ
３３ 毛細管キャビティ
３７ 毛細管流路
３８ 第１連結流路
３９ 混合キャビティ
４０ 希釈血漿
４１ 第２連結流路
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ 計量流路
４７ｄ 溢流流路
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ 屈曲部
４９ 凹部
５０ 大気開放キャビティ
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 測定チャンバー
５３ 保持キャビティ
５４ 溢流キャビティ
５５ 逆流防止通路
５６ａ〜５６ｃ 毛細管エリア
５７ａ１，５７ａ２ 試薬担持部
５７ｂ１，５７ｂ２，５７ｂ３ 試薬担持部
５７ｃ１，５７ｃ２ 試薬担持部
５８ｂ１，５８ｂ２，５８ｂ３，５８ｃ１，５８ｃ２ 試薬
５８ａ１，５８ａ２ 試薬
５９ 連結部
６１ 操作キャビティ
６４ 連結通路
６６ 分離キャビティ
６７ａ，６７ｂ 試薬
６８ 連結流路
６９ 毛細管キャビティ
７０ 連結流路
７１ａ ブラシレスモータ
８０ 計量流路
８１ａ 溢流キャビティ
８３ 大気開放キャビティ
８４ 屈曲部
１００ 分析装置
１０１ ターンテーブル
１０３ ドア
１０４ クランパ
１０５ａ バネ
１０６ 回転駆動手段
１０７ 回転軸心
１０８ 光学測定手段
１０９ 制御手段
１１０ 演算部
１１１ 表示部
１１２ 光源
１１３ フォトディテクタ
１２０ 凸部
１２１ａ 流出遮断凸部
ｇ 隙間

Claims (5)

1. 凹部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスにおいて、
   前記カバー基板の前記ベース基板との貼り合わせ面に、
   前記ベース基板の前記マイクロ流路の縁に沿った凸部と、
   少なくとも一端が前記凸部に接続され前記マイクロ流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部と
   を設けた
   分析用デバイス。
2. 前記流出遮断凸部が形成された前記マイクロ流路は、
   混合キャビティへ試料液を移送する第１連結流路に隣接して形成され前記混合キャビティへ希釈液を移送する第２連結流路であって、第１連結流路に保持された試料液が第２連結流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断、もしくは第２連結流路に保持された希釈液が第１連結流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断する
   請求項１記載の分析用デバイス。
3. 前記流出遮断凸部が形成された前記マイクロ流路は、
   計量流路から測定対象液を受け入れる測定チャンバーであって、測定チャンバーに保持された測定対象液が前記計量流路へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断する
   請求項１記載の分析用デバイス。
4. 凹部と前記凹部の開口部の縁に沿って凸部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を配置し、前記凸部を溶融させて前記ベース基板と前記カバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスであって、
   前記マイクロ流路として、試料液を毛細管力で移送する第１連結流路と、希釈液を毛細管力で移送する第２連結流路と、混合キャビティなどが形成され、第１連結流路の出口端と、第２連結流路の出口端とを隣接させて混合キャビティに接続し、
   第１連結流路に保持している試料液を遠心力で前記混合キャビティへ移送し、第２連結流路に保持している希釈液を遠心力で前記混合キャビティへ移送して混合するよう構成するとともに、第２連結流路には、第２連結流路の出口端よりも第２連結流路の上手側の位置の前記凸部に端部が接続され第２連結流路と交差する方向に延びる流出遮断凸部が形成されている
   分析用デバイス。
5. 凹部と前記凹部の開口部の縁に沿って凸部が形成されたベース基板に前記凹部の開口部分を閉塞するようカバー基板を配置し、前記凸部を溶融させて前記ベース基板と前記カバー基板を貼り合わせてマイクロ流路が内部に形成された分析用デバイスであって、
   前記マイクロ流路として、定量の測定対象液を保持する計量流路と、計量流路から測定対象液を受け入れる測定チャンバーなどが形成され、
   計量流路に保持している測定対象液を遠心力で前記測定チャンバーへ移送して試薬と反応させるよう構成するとともに、
   前記測定チャンバーには、少なくとも一端が前記凸部に接続され前記測定チャンバーの側壁と交差する方向に延びる流出遮断凸部を形成し、前記ベース基板と前記カバー基板との貼り合わせ面の隙間によって前記計量流路の出口へ毛細管力で移動することを前記流出遮断凸部によって遮断する
   分析用デバイス。

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