JP2014071114A - 特に宇宙空間における生化学的分析の実施装置 - Google Patents

Abstract

【課題】宇宙空間における生化学的分析、とりわけ免疫学的測定法の実施装置を前提とする装置を提供する。
【解決手段】該装置においては、試料内の少なくとも１つの被分析物が選択的に特定され、液体体積を収容して分析反応の少なくとも１つの部分工程を実施するために設けられている少なくとも１つの作業容積を有する少なくとも１つの反応容器、および少なくとも１つの作業容積ともう１つの媒体容器とを接続するために設けられている少なくとも１つの接続部分が備えられている。反応容器は、取り付けられた状態で少なくともほぼ完全に閉じられている容器として形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部分に基づく装置に関する。

試料中の被分析物を質的および／または定量的に証明するために頻繁に使用される生化学的分析方法は、免疫学的測定法と呼ばれる方法によって形成されている。免疫学的測定法は、捕捉抗体（ｃＡＢ）と検出抗体（ｄＡＢ）との被分析物固有のペアによる、試料中の被分析物の選択的結合の機能原理に基づいており、検出抗体は、標識物質を自ら結合した状態で運ぶか、または測定中に標識物質と結合させるために用いられる。捕捉抗体は、例えば捕捉抗体が結合している表面などの固定位置に、あるいは捕捉抗体の担体粒子に被分析物を固定するために用いられる。検出抗体は、被分析物または捕捉抗体に選択的に結合する。標識物質によって測定可能な信号が生成され、この信号は、被分析物、捕捉抗体および検出抗体から生じる被分析物複合体の検出を可能にするために用いられる。いわゆる酵素結合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ法）と呼ばれる免疫学的測定法では、検出抗体に固定されているか、または次の反応段階で検出抗体に結合する標識物質としての酵素によって被分析物がマークされ、次に続く酵素触媒反応においては、例えば化学化合物、電子化合物、生物発光化合物または蛍光化合物などの発色化合物もしくは発光化合物が、加えられた基質から生成され、この化合物は光学的方法を用いて検出することができる。発色化合物又は発光化合物の信号が飽和状態になるのを回避するため、設定時間後に酵素触媒反応を中断するため停止剤が添加される。この停止剤は、例えばｐＨ値の変化によって作用することができ、このｐＨ値の変化により、基質と酵素との反応から生じる生産物が、一種のｐＨインジケータ内で頻繁に見えるようになる。いわゆる放射免疫測定法（ＲＩＡ’ｓ）の場合、検出抗体に結合した標識物質として放射性物質が用いられる場合、被分析物の定量的特定は放射線の測定によって行われる。特に、被分析物の精密な定量的特定には、試料、捕捉抗体、検出抗体および標識物質を慎重に混合することが必要である。標準的な条件の下で、この混合は、個々の構成成分を送り込み、次に反応容器を動かすことによって、例えば回転ミキサーなどによって行われる。余分な量の材料は、標準的な条件の下で、単純に振り落すことによって取り除かれる。特に、例えば宇宙空間での実験など、低重力条件下では、重力の作用によって余分な量の材料を取り除くことはできない。さらに、低重力条件下での混合は、例えば振動のために、近くにあるその他の実験の障害とならないように行わなければならない。

本発明は、特に宇宙空間における生化学的分析、とりわけ免疫学的測定法の実施装置に基づいており、この装置の場合、試料内の少なくとも１つの被分析物が選択的に特定され、液体体積を収容して分析反応の少なくとも１つの部分工程を実施するために設けられている少なくとも１つの作業容積を有する少なくとも１つの反応容器、および少なくとも１つの作業容積ともう１つの媒体容器とを接続するために設けられている少なくとも１つの接続部分が備えられている。作業容積内には、分析開始前、特に試料を加える前に、反応を実施するための物質をすでに結合させて保管するか、または結合させずに保管することが可能である。基本的に、例えば分析の部分工程において、液体体積を排除するために気体を送り込む場合など、液体体積の代わりに気体体積もこの作業容積内に収容することができる。「結合させて保管する」とは、特に、作業容積の表面に結合していることを意味するものとし、結合させて保管されている物質は反応プロセスの進行中に離れ、溶液にすることができる。さらに、「結合させて保管する」とは、物質が作業容積内の固定した地点に不可逆的に結合または固定されていることを意味するものとする。「宇宙空間での実施」とは、特に、地球以外、例えば地球周回軌道上またはラグランジュ点にいる宇宙船の中で、宇宙飛行中または別の惑星もしくは月の周りを回っている間に、人工衛星、月、小惑星または地球とは異なる惑星上で生化学的分析が行われることを意味するものとする。特に、宇宙での実施は、低重力条件下で行われることがある。「低重力条件」とは、特に、重力効果が最大０．９ｇ、有利には最大１^＊１０^−３ｇ、好ましくは最大１^＊１０^−６ｇ、特に好ましくは最大１^＊１０^−８ｇが生じる条件を意味するものとする。重力効果は、引力および／または加速によって人工的に発生させることができる。「ｇ」は、９．８１ｍ/ｓ^２の地球での落下加速度を示している。「接続部分」とは、特に、作業容積ともう１つの媒体容器との間で、完全に閉じられた接続を確立するために設けられているエレメントを意味するものとする。「完全に閉じられた接続」とは、特に、接続部分を介する接続によって、媒体の流れが完全に外部環境から遮断され、特に外部環境への材料の流出が防止されていることを意味するものとする。例えば、接続部分は、もう１つの媒体容器とルアーロック原理に基づく接続を行えるように形成することが可能であり、もしくは接続部分が隔壁を有してもよく、材料の通過はこの隔壁を介して、浸透または押出しによって行うことができる。

反応容器が、取り付けられた状態において、少なくともほぼ完全に閉じられた容器として形成されることが提案される。「少なくともほぼ完全に閉じられた」とは、特に、生化学的分析を実施するために、取り付けられた状態において、少なくとも反応物または反応生成物を収容する別の容器との接続に設けられている接続開口部まで、この容器が開口部なしに形成されており、それによって反応物および／または反応生成物の流出が防止されていることを意味するものとする。「取り付けられた状態において、少なくともほぼ完全に閉じられた」とは、特に、もう１つのエレメント、例えば市販で入手できる平坦な捕捉抗体用アレイ担体または市販で入手できるマルチウェルプレートなどとの接続によって反応容器が完全に閉鎖されるように、反応容器が形成されていることを意味するものとする。とりわけ、例えば酸性、塩基性または毒性物質など危険物質を分析する場合に、および例えば低重力条件下、特に宇宙空間など極端な条件下でも、高いプロセス信頼性および汎用的な使用可能性を達成することができる。

さらに、作業容積は、低重力条件下で反応を実施するために形成されていることが提案される。特に、低重力条件下では、液体の特性が表面張力によって支配されており、作業容積は特別にこの特性に適合した形状を有している。特に、重力に由来する攪乱要因が低下している中で、再現可能かつ制御された状態で反応を実施することが可能な１つの装置を実現することができる。

さらに、この作業容積は、接続部分から拡大している形状を有することが提案される。「接続部分から拡大している形状」とは、特に、作業容積が１つの形状を有しており、この形状では、接続部分の長手方向がとおる、液体体積のカレントベクトルがある面で見た場合、接続部分から出発して、流出方向に対して横方向の作業容積の直径が、この接続部分から作業容積の直径が最大に拡張している箇所まで、流出方向に対して横方向に単調増加していることを意味するものとする。最大拡張箇所の後、流出方向に対して横方向の作業容積の直径は、流出方向に向かって特に縮小することができる。従って、特に、液体体積を作業容積の中に送り込む際、液体体積によって覆われる表面を急激に拡大することができる。低重力条件下で、新しい液体体積を、特にもう１つの液体体積によって少なくとも部分的に満たされている空間の中に送り込む場合、もう１つの液体体積の排出は新しい液体体積によって達成することができる。これは、低重力下での拡散混合は僅かであり、作業容積の形状により、新しい液体体積を送り込む際、もう１つの液体体積の残りが新しい液体体積の正面より後方に残留していることはないからである。特にこの作業容積の場合、とりわけ低重力条件下において、液体体積の交換は、僅かな混合損失で、および／または流体体積の交換時における必要な流量が最小化された形で、作業容積内で行われる。

さらに、この作業容積は、少なくともほぼ矩形に形成されていることが提案される。「少なくともほぼ矩形に」とは、特に、この作業容積が、少なくとも１つの面で見て、好ましくは液体体積のカレントベクトルがある面で見て、矩形の、好ましくは正方形の形状を有し、作業容積の１つまたは複数のコーナーに丸みをつけることが可能であることを意味するものとする。特にこの作業容積の場合、とりわけ低重力条件下において、液体体積の交換は、僅かな混合損失で、および／または流体体積の交換時における必要な流量が最小化された形で、作業容積で行われる。

さらに、この作業容積は、液滴の形に形成されていることが提案される。液滴の形とは、特に、少なくとも１つの入口開口部および少なくとも１つの出口開口部を備える形状を意味するものとし、この形状では、作業容積が、少なくとも１つの面で見て、好ましくは液体体積のカレントベクトルがある面で見て、少なくとも１つの部分範囲において出口開口部の方へ広がっている。特にこの作業容積の場合、とりわけ低重力条件下において、液体体積の交換は、僅かな混合損失で、および／または流体体積の交換時における必要な流量が最小化された形で、作業容積内で行われる。

さらに、この作業容積は、円形に形成されていることが提案される。特にこの作業容積の場合、とりわけ低重力条件下において、液体体積の交換は、僅かな混合損失で、および／または流体体積の交換時における必要な流量が最小化された形で、作業容積内で行われる。

さらに、この作業容積は、ノズル形に形成されていることが提案される。「ノズル形」とは、特に、少なくとも入口開口部および少なくとも１つの出口開口部を備える形状を意味するものとし、この形状では、作業容積が、少なくとも１つの部分範囲において出口開口部の方へ徐々に細くなっている。好ましくは、このノズル形は、少なくとも２つの入口開口部を有している。特にこの作業容積の場合、とりわけ低重力条件下において、液体体積の交換は、僅かな混合損失で、および／または作業容積での流体体積の交換時における必要な流量が最小化された形で達成される。

さらに、廃棄物容器として形成されている少なくとも１つの別の媒体容器が提案され、この容器は、余分な液体体積を収容するために設けられている。「余分な液体体積」とは、特に、生化学的分析の部分工程後に不要となった液体体積、例えば、固定された捕捉抗体に被分析物が結合する部分工程の実施後に結合しなかった被分析物を含む試料体積、または反応しなかった検出抗体を含む液体体積を意味するものとする。好ましくは、この廃棄物容器が、接続部分を用いた少なくとも１つの作業容積との連結によって接続されている。特に、小さな作業容積および小型の装置を実現することができる。

さらに、この廃棄物容器は、少なくともほぼ完全に閉じられた状態に形成されていることが提案される。とりわけ、例えば酸性、塩基性または毒性物質などの危険物質を含む試料を分析する場合、および／または極端な条件下で分析が行われる場合、装置は高いプロセス信頼性および汎用的な使用可能性を達成することができる。

さらに、この廃棄物容器は、圧力調整モードのために形成されていることが提案される。「圧力調整モード」とは、特に、廃棄物容器が、周辺との圧力調整のために少なくとも１つのフィルタを有していることを意味するものとし、これにより、余分な液体体積を送り込む場合、特に低重力の条件下において、廃棄物容器内部の圧力上昇および／または周辺との圧力差を回避することができる。分析に使用された媒体に応じて、このフィルタは疎水性フィルタまたは親水性フィルタとして形成されている。特に、高い作動信頼性を備える廃棄物容器を達成することができる。

さらに、この廃棄物容器は、少なくとも１つの芯ボディを有していることが提案される。「芯ボディ」とは、特に、毛細管材料を意味するものとし、これは、吸入口から開始して廃棄物容器の内壁に少なくとも部分的に上張りされ、流入する液体体積を収容および／または転送するために設けられている。この芯ボディは、特に、余分な液体体積を収容する、および／または吸収体材料を保管するために設けられている。「吸収体材料」とは、特に、液体体積を吸収して結合させるために設けられており、例えば、有機吸収体、無機吸収体、焼結させたプラスチックリザーバ、活性炭またはシリカゲルを意味するものとする。特に、芯ボディは、廃棄物容器の中に流入する余分な液体体積を収容し、吸収体材料による吸収が向上および加速されるように配分し、好ましくは、収容された液体体積が再び流出するのを防止するために設けられている。好ましくは、さらに芯ボディは、無圧状態での作動を達成するため、余分な液体体積を収容する際に、吸収体材料の中に含まれる気体を吸収体材料のない廃棄物容器部分に送り、この部分から圧力調整用フィルタを使って気体を逃がすことができるように設けられている。特に、余分な液体体積を迅速かつ確実に収容し、余分な液体体積を確実に保管する廃棄物容器にすることが可能となる。

さらに、分析材料容器として形成されている少なくとも１つの別の媒体容器が提案され、これは分析材料を供給するために設けられている。「分析材料」とは、特に、分析反応に必要な材料、例えば被分析物の選択的特定に用いる、免疫測定法の捕捉／標識抗体および標識物質、ならびに溶媒などの補助物質を意味するものとする。好ましくは、プロセス開始前に、必要な量の分析材料が分析材料容器の中に保管されており、そのためプロセス実施の際には、分析材料を供給するだけで済む。代替の方法として、分析材料容器の中に試料も保管することもできるため、別の試料容器を省略することができる。特に、動作的および容積測定的に確実な分析材料の添加を行うことが可能となる。

さらに、分析材料容器は、マルチチャンバ噴霧器として形成されている。「マルチチャンバ噴霧器」とは、特に、様々な反応材料を別々に保管するために、分離エレメントによって分割されている複数の部分チャンバを備える容器を意味するものとする。好ましくは、このマルチチャンバ噴霧器が、様々な分析材料を連続して順次供給するために設けられており、マルチチャンバ噴霧器の内部で、材料は供給される前に混合されるため、分離された状態で保管されていた物質を制御しながら混合することが可能である。好ましくは、このマルチチャンバ噴霧器の中には、必要な分析材料が分析用に特別に調整された量で保管されている。基本的に、分析材料成分の保管は、マルチチャンバ噴霧器を用いる代わりに、それぞれ独立した分析材料容器の中で行うことも可能である。特に、分析材料容器の数を削減することができ、添加する分析材料の量を間違えることによって、および／または量の不足によって分析が不正確に実施されることを回避できる。

さらに、分析材料容器が、廃棄物容器と一緒に組み込まれた状態で実施されていることが提案される。「組み込まれた状態で実施されている」とは、特に、分析材料容器が少なくとも１つの区画を有し、この区画は余分な液体体積を収容するために設けられており、好ましくは、分析反応の進行中に、分析材料を保管する区画の液抜きと平行して余分な液体体積を収容し、収容中にこの区画の収容容積を拡大するために設けられていることを意味するものとする。この区画は、例えば分析材料容器のチャンバとして、固定された収容容積または好ましくは変更可能な収容容積を備え、例えば柔軟な収容バッグとして、またはスライド可能なエレメントによって閉じられているチャンバとして形成することができる。特に、追加の独立した廃棄物容器を省略することが可能となり、保持しなければならないシステム容積を縮小することができる。

さらに、少なくとも１つの反応容器が、少なくとももう１つの反応容器および／または少なくとももう１つの媒体容器と一緒に１つのモジュールにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは別の媒体容器と接続するために設けられていることが提案される。好ましくは、このモジュールが反応容器の他に、廃棄物容器および分析材料容器を有しているため、接続部分を介して試料容器を接続するだけで生化学的分析を実施することができる。好ましくは、分析材料がすでに反応容器および分析材料容器に充填されているため、生化学的分析を実施する前の充填工程を省略することができる。特に、作業ユニットをあらかじめ組み立てることによって、生化学的分析の時間を節約することが可能になっている。

さらに、このモジュールは、複数の生化学的分析を平行して実施することを可能にするために設けられている。そのために、このモジュールは、特に、複数の反応容器および／または複数の作業容積を備える反応容器を有している。また、そのためにこのモジュールは、特に複数の反応容器および／または作業容積が平行に配置されている構成を有している。これにより、特に、時間およびスペースの節約が可能になっている。

さらに、分析反応のための反応材料および試料を混合するために設けられている磁気的ミキシングボディが提案される。「磁気的ミキシングボディ」とは、特に、磁気および／または磁化可能なボディを意味するものとし、このボディは、磁界を加えることによって、好ましくは交番磁界を加えることによって動き、それによって反応材料を混合するために設けられている。とりわけ、反応材料の確実な混合が可能となる。

さらに、本発明に基づく装置を用いた生化学的分析の実施方法が提案され、この場合、分析の実施は低重力の条件下で行われる。特に、この方法は、全ての実施工程を、重力の存在とは無関係に実施できるように形成されている。これにより、特に、重力によって、または機械的に引き起こされる障害を回避することが可能となる。

さらに、分析反応のための分析材料および試料の混合が磁気的ミキシングボディによって行われることが提案される。これにより、特に、宇宙空間における低重力の条件下で、完全かつ効率的な混合を達成することが可能である。

さらに、反応容器の作業容積の範囲内では、分析材料および試料のみが分析反応に関与することが提案される。特に、必要な容量の分析材料および／または試料を極めて正確に測定する準備を省略することができ、その代り、分析材料および／または試料は、関与物質の容量を規定している作業容積が満たされるまで添加される。これにより、特に簡単に実施可能であり、特に低重力条件下で簡単に実施可能な方法を実現することができる。

さらに、分析材料および試料の添加を、任意の分量に小分けにして、休止を入れて進められることが提案される。これにより、特に、フレキシブルに調整可能な方法を実現することができる。

この場合、本発明に基づく装置は、上述した使用法および実施形態に制限されるべきではない。特に、本発明に基づく装置は、ここで説明された機能を実行するために、ここに示された数の個々のエレメント、構成部品およびユニットとは異なる数を有していてもよい。

その他の利点は、以下の図から説明される。図には、本発明の２４通りの実施例が示されている。これらの図、説明及び請求項には、組合せの形で多数の特徴が含まれている。当業者は、これらの特徴を個々においても有利なものとみなし、その他の有効な組合せにまとめるであろう。

２つの反応容器を備え、それぞれが１つの作業容積、分析材料容器、廃棄物容器および試料容器を備えている、本発明に基づく装置の概要図である。 本発明に基づく反応容器の詳細図である。 円形の作業容積の概要図である。 矩形の代替の作業容積の概要図である。 液滴形の代替の作業容積の概要図である。 ２つの入口と１つの出口を有するノズル形の代替の作業容積の概要図である。 本発明に基づく装置内での、生化学的分析のプロセス概要図である。 図２による反応容器を組み立てる前の個別部品の側面図である。 図２による反応容器を部分的に組み立てた状態の側面図である。 図２による反応容器を組み立てた状態の側面図である。 変更可能な作業容積を備える反応容器の代替の実施形態の側面図である。 変更可能な作業容積を備える反応容器の代替の実施形態の側面図である。 代替の接続部分の配置を備える反応容器の実施形態の側面図である。 代替の接続部分の配置を備える反応容器の実施形態の側面図である。 代替の接続部分の配置を備える反応容器の実施形態の側面図である。 代替の接続部分の配置を備える反応容器の実施形態の側面図である。 マグネット担体に結合させ、溶液で提供される、図２による反応容器内の捕捉抗体の代替の提供方法である。 個別の担体材料の上に固定されるか、または乾燥した状態で提供される、図２による反応容器内の捕捉抗体の代替の提供方法である。 反応実施中に離れる乾燥させたドットとして提供される、図２による反応容器内の捕捉抗体の代替の提供方法である。 充填プロセスにおける、図１による廃棄物容器の概要図である。 充填プロセスにおける代替の廃棄物容器の概要図である。 充填プロセス前の代替の廃棄物容器の概要図である。 充填プロセスにおける代替の廃棄物容器の概要図である。 代替の廃棄物容器の概要図である。 ２つの作業容積を有する反応容器が供えられた代替の装置である。 反応容器、分析材料容器および廃棄物容器があらかじめ１つのモジュールに組み立てられている代替の装置である。 複数の生化学的分析を同時に実施するための代替の装置である。 複数の反応容器があらかじめ１つのモジュールに組み立てられている、複数の生化学的分析を同時に実施するための代替の装置である。 複数の反応容器があらかじめ１つのモジュールに組み立てられている、複数の生化学的分析を同時に実施するための代替の装置である。 複数の反応容器から成るモジュールがマルチポートバルブによって連続的に正圧を供給される代替の装置である。 複数の反応容器から成るモジュールがマルチポートバルブによって連続的に負圧を供給される代替の装置である。 複数の反応容器があらかじめ１つのモジュールに組み立てられている、複数の生化学的分析を同時に実施するための代替の装置である。 市販で入手できるマルチウェルプレートとの接続によって、反応容器が完全に閉鎖される代替の装置である。 市販で入手できる平坦なアレイとの接続によって、反応容器が完全に閉鎖される代替の装置である。 廃棄物容器と一緒に組み込まれた状態で実施されている分析材料容器を備える代替の装置である。

図１は、宇宙空間における免疫学的測定法によって形成されている生化学的分析を実施するための本発明に基づく装置１０ａを上から見た図であり、この装置の場合、試料４４ａ内の被分析物が選択的に特定され、液体体積を収容して分析反応の少なくとも１つの部分工程を実施するために設けられているそれぞれ１つの作業容積２０ａ、２２ａを有する２つの反応容器１２ａ、１４ａ、および少なくとも２つの作業容積２０ａ、２２ａを相互に接続し、その他の３つの媒体容器２８ａ、３０ａ、３８ａと接続するために設けられている４つの接続部分６０ａ、６２ａ、６４ａ、６６ａが備えられている。作業容積２０ａ、２２ａの間の接続部分６２ａは、作業容積２０ａから作業容積２２ａへの逆流を防止するバルブ８８ａを有している。反応容器１２ａ、１４ａは、取り付けられた状態でほぼ完全に閉鎖された容器として形成され、接続部分６０ａ、６２ａ、６４ａ、６６ａを介してのみアクセスすることができる。作業容積２０ａ、２２ａは、低重力条件下で反応を実施するために形成され、低重力条件下で表面張力によって支配されている液体の特性に特別に適合した形状を有している。作業容積２０ａ、２２ａは、接続部分６０ａ、６２ａまたは６２、６４ａ、６６ａから拡大している形状を有している。作業容積２０ａ、２２ａは、円形に形成されている。反応容器１２ａの作業容積２０ａには、免疫学的測定法のための捕捉抗体５６ａが免疫学的測定法の開始前からすでに作業容積２０ａの表面に結合しており、反応容器１４ａの作業容積２２ａには、乾燥した状態での検出抗体５４ａがすでに免疫学的測定法の開始前から含まれ、免疫学的測定法の進行中に溶液にされる。

さらに、装置１０ａは、余分な液体体積を収容するために設けられ、廃棄物容器２８ａとして形成されているもう１つの媒体容器を有している。この廃棄物容器２８ａは、本方法の進行中に不要となった液体体積、例えば未反応の、捕捉抗体５６ａに結合しなかった被分析物をもつ余剰試料などを収容するもので、接続部６６ａを介して作業容積２０ａに接続されている。廃棄物容器２８ａは、収容容積を増加させるピストン７８ａを有し、ほぼ完全に閉じられた状態に形成されている。装置１０ａは、さらに、試料容器３８ａとして形成されているもう１つの媒体容器を有し、これは、接続部分６４ａを介して作業容積２０ａに接続され、試料４４ａを供給するために設けられている。試料容器３８ａには、試料４４ａの他に磁気的ミキシングボディ５８ａが保管されており、これは分析反応のための分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａと試料４４ａとを混合するために設けられている。試料容器３８ａは、ほぼ完全に閉じられた状態に形成されている。装置１０ａは、さらに、分析材料容器３０ａとして形成された、分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａを提供するために設けられているもう１つの媒体容器を有し、この容器は、ほぼ完全に閉じられた状態に形成されている。分析材料容器３０ａは、分離エレメント４２ａによって分離されている複数の部分チャンバ４０ａを備え、これらの部分チャンバは、様々な分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａを別々に保管するために設けられているマルチチャンバ噴霧器として形成されている。分析材料容器３０ａと作業容積２２ａとの接続は、接続部分６０ａによって行われる。さらに、分析材料容器３０ａは、別々に保管されている分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａを連続的に供給するために形成されている。装置１０ａが宇宙空間に輸送される前に、すでに分析材料容器３０ａには、生化学的分析を実施するのに必要な分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａが充填されている。

図２には、作業容積２０ａを備える反応容器１２ａを、部分的に組み立てた状態で示した詳細図が示されている。反応容器１２ａは、ベースボディ７２ａ、底面７４ａおよびその上に載せられる蓋７６ａから構成されている。反応容器１２ａの材料は、透明なシクロオレフィン共重合体によって形成されており、これは非特異的結合性能が少なく、透明であることにより免疫学的測定法の評価が視覚的方法で可能である。基本的に、反応容器１２ａは、例えばいわゆる「低結合性」ポリスチロールなど他の材料から形成することもでき、有利には、この材料がプラスチックおよび好ましくは透明なプラスチックによって形成されている。

図３は、互いに向かい合う接続部分６０ａ、６２ａを備え、円形に形成されている作業容積２０ａの概要図である。

図４〜３４には、本発明の第１の実施例のさらなる詳細図以外に、本発明のその他の実施例が２３例示されている。以下の説明および図は、主としてこれらの実施例における違いに限定され、同一の名称で表される構成部品に関して、特に同じ符号を持つ構成部品に関しては、基本的に図および／または図１の説明が参照される。実施例を区別するため、図１〜３の第１の実施例の符号には文字ａが付けられている。図４〜３３のその他の実施例には、文字ａの代わりに文字ｂ〜ｖが用いられている。図４〜３３では、その他の実施例において、図の説明が第１の実施例に関係している場合は文字ａを保持している。

図４には、矩形に形成されている作業容積２０ｂを備える反応容器１２ｂが取り付けられた代替の装置１０ｂが示されている。作業容積２０ｂには、捕捉抗体５６ｂが固定した状態で結合している。矩形の向かい合う２つの角には接続部分６０ｂ、６２ｂが配置されている。基本的に、接続部分６０ｂ、６２ｂは、矩形の隣り合う角にも配置することができるか、または接続部分６０ｂ、６２ｂの少なくとも１つを、角と角の間にある壁部分、底面または蓋に配置することもできる。作業容積２０ｂは、同様に、接続部分６０ｂ、６２ｂから拡大している形状を有している。装置１０ｂの代替の実施形態では、矩形の作業容積２０ｂの１つまたは複数の角、好ましくは接続部分６０ｂ、６２ｂから離れた角に丸みを付けて形成することもできる。

代替の装置１０ｃは、液滴の形に形成されている作業容積２０ｃが備えられた反応容器１２ｃ（図５）を有している。液滴形の縁の尖った箇所には接続部分６０ｃが配置され、尖った箇所に向かい合う箇所には接続部分６２ｃが配置されている。作業容積２０ｃが接続部分６０ｃから拡大していることにより、表面張力の結果、流入する液体が作業容積の壁に付着し、低重力条件下での液体体積の交換は、混合損失が少なく、後に続く媒体の容量を少なくして実施することができる。

代替の装置１０ｄは、ノズル形に形成されている作業容積２０ｄが備えられた反応容器１２ｄ（図６）を有している。作業容積２０ｄは、側面に２つの接続部分６０ｄ、６２ｄを有し、両方の接続部分６０ｄ、６２ｄに向かい合う面に１つの接続部分６４ｄを有している。２つの接続部分６０ｄ、６２ｄによって、２つの異なる材料供給を同時に、または連続して行うことができるため、プロセス時間が短縮され、媒体容器の交換による材料損失を回避することができる。

図７は、装置１０ａにおける生化学的分析の実施方法の例を示した図である。実施は、宇宙空間の宇宙船内において、低重力条件下で行われる。基本的に本方法は、小惑星、月または地球上でも実施することができる。分析反応のための分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａおよび試料４４ａの混合は、磁気的ミキシングボディ５８ａによって行われる。第１の工程では、結合した捕捉抗体５６ａだけが反応容器１２ａに充填されており、この反応容器は接続部分６２ａを介して廃棄物容器２８ａに接続されている。次の工程では、試料容器３８ａが接続部分６０ａを介して作業容積２０ａに接続される。次の工程では、試料容器３８ａ内のスライド可能なピストンに圧力が加えられ、この圧力によって、磁気的ミキシングボディ５８ａを含む試料４４ａの材料が作業容積２０ａの中に押し込まれる。次の工程では、マグネットユニット１１０ａによって動かされる磁気的ミキシングボディ５８ａを使って試料４４ａが混合され、これにより、試料４４ａの中に含まれている被分析物が捕捉抗体５６ａの位置まで運ばれ、これらの捕捉抗体と結合する。充填の際に、余分な量の試料４４ａは接続部分６２ａを介して反応容器１２ａの作業容積２０ａから廃棄物容器２８ａの中に移される。次の反応段階では、試料容器３８ａが分析材料容器３０ａと交換される。分析材料容器３０ａの可動ピストンへの圧力によって、試料容器３８ａの液抜きと同様、分析材料容器３０ａが液抜きされ、分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａが連続的に作業容積２０ａの中に送り込まれる。例えば、分析材料４６ａは中性の洗浄溶液によって形成することができ、この液体体積によって結合しなかった被分析物が作業容積２０ａから排出され、廃棄物容器２８ａの中に移される。分析材料４８ａは、例えば、検出抗体５４ａとそれに結合している標識材料とを含む溶液によって形成することができ、この標識材料は信号伝達のために基質を分解する酵素として形成されている。分析材料４８ａは、マグネットユニット１１０ａおよび磁気的ミキシングボディ５８ａによって混合され、マーカーを備える検出抗体５４ａが捕捉抗体５６ａに結合している被分析物に結合する。別の工程例では、もう１つの洗浄溶液５２によって、結合していない検出抗体５４ａが作業容積から取り除かれる。例に挙げた方法の実際の証明工程では、分析材料５２ａを使って証明信号を発生させるために、マーカーによって分解する基質が送り込まれ、この基質は分解後に例えば蛍光信号を発生する。余分な液体体積は、この方法の間に廃棄物容器２８ａに送られる。この方法の場合、分析反応の中で、反応容器１２ａの作業容積２０ａの範囲内で関与しているのは分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａおよび試料４４ａだけであり、これにより、分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａおよび試料４４ａの正確な容量測定を省略することができる。本方法の進行過程において、分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａおよび試料４４ａの添加は、任意の分量に小分けにして、休止を入れて進めることができる。代替の方法では、捕捉抗体５６ａを、底面７４ａに結合される代わりに、例えばマグネット担体に結合させた状態で供給することもできる。さらに、代替の方法では、マルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ａの代わりに、分析材料４６ａ、４８ａ、５０ａ、５２ａのそれぞれに対し、独立した個別の材料容器を使用することもできる。基本的に、免疫学的測定法の代わりに、その他の生化学的分析方法を装置１０ａで実施することが可能である。本方法の個々の部分工程の実施は、重力の存在とは無関係であり、従って、低重力条件下で実施することができる。しかし、基本的に、地球上の通常の重力条件下でも実施することができる。

図８〜１０には、反応容器１２ａの取付け手順が示されている。最初の取付け工程（図８）では、反応容器１２ａが、蓋７６ａ、接続部分６０ａと６２ａを備えるベースボディ７２ａ、および底面７４ａとそこに結合している捕捉抗体５６ａによって形成される個別部品に分解されている。次の取付け工程（図９）では、底面７４ａがベースボディ７２ａの中に取り付けられ、接着によってしっかりと固定される。最後の取付け工程（図１０）では、蓋７６ａが取り付けられ、同様に接着によって固定される。この代替の方法として、接着の代わりに、例えば溶接または力結合および／またはポジティブ結合によって蓋７６ａをベースボディ７２ａに固定することも可能である。

図１１には、代替の装置１０ｅの代替の反応容器１２ｅが示されており、これは、側面部分に接続部分６０ｅ、６２ｅをもつベースボディ７２ｅ、および底面７４ａと、そこに結合している捕捉抗体５６ｅを備えている。蓋７６ｅは、ベースボディ７２ｅの中に押し込まれ、Ｏリング９２ｅでシールされている。ベースボディ７２ｅ、底面７４ｅおよび蓋７６ｅは円形の作業容積２０ｅを境界している。蓋７６ｅの押し込み深さの変更によって、作業容積２０ｅの調整が可能である。

もう１つの代替の装置１０ｆ（図１２）は、側面に接続部分６０ｆ、６２ｆをもつベースボディ７２ｆ内にねじ込み可能な蓋７６ｆを備える反応容器１２ｆを有している。この蓋７６ｆは、様々な深さにねじ込むことができるため、反応容器の作業容積２０ｆを変更することができ、また、Ｏリング９２ｆでシールされる。底面７４ｆには捕捉抗体５６ｆが結合している。

図１３は、作業容積２０ｇを備える代替の装置１０ｇの代替の反応容器１２ｇを示し、これは、前述の実施例とほぼ同様に形成されている。ベースボディ７２ｇの中にねじ込まれている蓋７６ｇは、Ｏリング９２ｇでシールされており、２つの接続部分６０ｇ、６２ｇを有し、これらは液体体積の供給および排出のために設けられている。底面７４ｇには、免疫学的測定法を実施するための捕捉抗体５６ｇが結合している。この代替の方法として、免疫学的測定法を実施するために、検出抗体またはその他に必要な分析材料を底面７４ｇに結合させることもできる。

代替の装置１０ｈのもう１つの代替の反応容器１２ｈ（図１４）は、ベースボディ７２ｈの中にねじ込まれている蓋７６ｈを有し、この蓋は、作業容積２０ｈ内に液体を送り込むための接続部分６０ｈを有し、Ｏリング９２ｈによってシールされている。底面７４ｈには、捕捉抗体５６ｈが結合し、液体を排出するための接続部分６２ｈが配置されている。低重力条件下では、液体の供給および排出は任意の方向に行うことができる。
もう１つの代替の装置１０ｉ（図１５）には、作業容積２０ｉを有する反応容器１２ｉが、ベースボディ７２ｉの中にねじ込まれ、Ｏリング９２ｉでシールされた蓋７６ｉを有している。この蓋７６ｉには、捕捉抗体５６ｉが結合した状態で配置されている。この代替の方法として、捕捉抗体５６ｉの代わりに、検出抗体またはその他の必要な分析材料も蓋７６ｉに結合させて配置することができる。接続部分６０ｉ、６２ｉは底面７４ｉに配置されている。

接続部分６０ｊ、６２ｊの代替の配置を備えるもう１つの反応容器１２ｊ（図１６）では、液体体積を作業容積２０ｊに送り込むための接続部分６０ｊが蓋７６ｊの中に配置されており、この蓋はベースボディ７２ｊの中にねじ込まれ、Ｏリング９２ｊでシールされている。底面７４ｊには、捕捉抗体５６ｊが結合した状態で配置されている。この代替の方法として、捕捉抗体５６ｊの代わりに、検出抗体またはその他の必要な分析材料も蓋７４ｊに結合させて配置することができる。液体体積を排出するために設けられている接続部分６２ｊはベースボディ７２ｊの側面部分に配置されている。

図１７には、反応容器１２ａにおける捕捉抗体５６ａの代替の保管方法が示されている。捕捉抗体５６ａは、マグネット担体９４ａと結合した状態で配置されており、マグネット担体と共に作業容積２０ａ内の懸濁液９８ａ中を自由に移動できるように配置されている。マグネット担体９４ａは、マグネットユニット１１０ａによって移動するように設けられている。この代替の方法として、捕捉抗体５６ａの代わりに、検出抗体５４ａまたはその他の必要な分析材料もマグネット担体９４ａに結合させて配置することができる。

捕捉抗体５６ａのもう１つの代替の保管方法（図１８）では、捕捉抗体がプラスチックまたはガラスまたはその他の透明な材料から成る担体９６ａの上に結合した状態で配置され、この担体は底面７４ａ上に置かれている。代替の方法として、担体９６ａを底面７４ａ上に溶接または接着するか、あるいは蓋７６ａに固定することもできる。もう１つの代替の実施形態では、捕捉抗体５６ａの代わりに、上述の方法で検出抗体５４ａも保管することができる。

捕捉抗体５６ａのもう１つの代替の保管方法（図１９）では、これらの抗体がマグネット担体９４ａに結合され、反応容器１２ａの底面７４ａに乾燥した状態で配置されている。接続部分６０ａ、６２ａのいずれかから液体体積が供給されることにより、これらの担体が溶液にされ、次にマグネットユニット１１０ａによって混合されるようになっている。もう１つの代替の実施形態では、捕捉抗体５６ａの代わりに、または捕捉抗体５６ａに加えて、上述の方法で検出抗体５４ａも保管することができる。同様に、捕捉抗体５６ａおよび検出抗体５４ａを混合して同じ表面に保管することも代替で可能である。もう１つの代替の実施形態では、捕捉抗体５６ａが反応容器１２ａの底面７４ａまたは蓋７６ａに、検出抗体５４ａが反応容器１２ａの蓋７６ａまたは底面７４ａに、それぞれマグネット担体９４ａと結合させて、乾燥した状態で互いに別々に保管することもできる。

図２０には、装置１０ａの廃棄物容器２８ａの充填プロセスが示されている。廃棄物容器２８ａは、スライド可能なピストン７８ａを有し、このピストンは充填のために引き戻されるか、または充填時に押し戻される。

代替の装置１０ｋの代替の廃棄物容器２８ｋ（図２１）では、移動可能なピストン７８ｋがフィルタ８０ｋを有し、このフィルタは充填時の圧力調整のために設けられている。廃棄物容器２８ｋは、圧力調整モードのためのフィルタ８０ｋによって形成されている。フィルタ８０ｋは疎水性フィルタとして形成されているが、分析に使用する媒体に応じて、フィルタ８０ｋを親水性フィルタとして形成することもできる。

もう１つの代替の装置１０ｌは、挿入された回収容器８２ｌ（図２２）を有し、この回収容器は、充填すると（図２３）拡大する。充填時の圧力調整のため、移動可能なピストン７８ｌは疎水性フィルタ８０ｌを有している。廃棄物容器２８ｌは、圧力調整モードのための疎水性フィルタ８０ｌを用いて形成されている。

装置１０ｍの代替の廃棄物容器２８ｍ（図２４）は芯ボディ８４ｍを有し、この芯ボディには吸収体材料８６ｍが充填されている。廃棄物容器２８ｍに充填する場合、芯ボディ８４ｍから空気が排出され、余分な液体体積が吸収体材料８６ｍによって吸収される。この吸収体材料８６ｍは、例えば液滴のない有機的な海綿状材料のような有機的吸収剤、例えばＰＯＲＥＸ社によって製造されるような毛細管プラスチックリザーバ、例えばシリカゲルなどの吸湿性材料、または例えば商品名Ｌｕｑｕａｓｏｒｂ（登録商標）でＢＡＳＦ社から販売されている有機超吸収体材料によって形成することができる。吸収体材料８６ｍの代わりに、例えば焼結させたプラスチックリザーバ、または乾燥させた粘土鉱物や活性炭などの無機物吸着体といった吸着体材料も使用可能である。代替の実施形態では、芯ボディ８４ｍが余分な液体体積を収容するために設けられている。この廃棄物容器２８ｋは、移動可能なピストンの中に疎水性フィルタ８０ｍを有しており、圧力調整モードのために形成されている。

代替の装置１０ｎ（図２５）は、２つの作業容積２０ｎ、２２ｎを備える反応容器１２ｎを有し、これらの作業容積内では検出抗体５４ｎまたは捕捉抗体５６ｎが、好ましくは乾燥した状態で結合しており、これらの作業容積はバルブ８８ｎによって接続されている。作業容積２０ｎ、２２ｎは、接続部分６０ｎ、６２ｎ、６４ｎを介して、磁気的ミキシングボディ５８ｎによって混ぜられた状態の試料４４ｎを含む試料容器３８ｎ、複数の分離エレメント４２ｎで区切られた部分チャンバ４０ｎ内に複数の分析材料４６ｎ、４８ｎ、５０ｎが入った、マルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ｎ、およびスライド可能なピストン７８ｎを備える廃棄物容器２８ｎとして形成されているもう１つの媒体容器に接続されている。

代替の装置１０ｏ（図２６）では、作業容積２０ｏを備える反応容器１２ｏ、分析材料容器３０ｏおよび廃棄物容器２８ｏが１つのモジュール１００ｏにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは、試料容器３８ｏとして形成されているもう１つの媒体容器に接続するために設けられている。このモジュール１００ｏは、バルブ８８ｏを有する接続部分６０ｏによって試料容器３８ｏに接続され、この試料容器には試料４４ｏが含まれている。モジュール１００ｏ内部の接続部分６２ｏは、作業容積２０ｏをマルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ｏに接続しており、同様にバルブ８８ｏを有している。

代替の装置１０ｐ（図２７）は、作業容積２０ｐ、２２ｐ、２４ｐ、２６ｐを備える４つの反応容器１２ｐ、１４ｐ、１６ｐ、１８ｐを有し、これらの作業容積はそれぞれ接続部分６０ｐ、６２ｐ、６４ｐ、６６ｐによって、マルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ｐ、３２ｐ、３４ｐ、３６ｐに接続されている。作業容積２０ｐ、２２ｐ、２４ｐ、２６ｐは、バルブ８８ｐを備える共通の接続部分６８ｐによって、スライド可能なピストン７８ｐを備える廃棄物容器２８ｐに接続されている。装置１０ｐは、複数の生化学的分析を同時実施するために設けられている。この装置１０ｐ内では、同時に複数の同じ生化学的分析、例えば同一の被分析物について同一の試料または異なる試料の試験を行うことができる、および／または複数の異なる生化学的分析、例えば様々な被分析物についてそれぞれ複数の容量の試料の試験を行うことができる。

もう１つの代替の装置１０ｑ（図２８ａ）では、作業容積２０ｑ、２２ｑ、２４ｑ、２６ｑを備える互いに平行に配置された４つの反応容器１２ｑ、１４ｑ、１６ｑ、１８ｑが１つのモジュール１００ｑにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは、複数の生化学的分析を同時に実施できるようにするために設けられている。このモジュール１００ｑは、バルブ８８ｑを有する接続部分６０ｑ、６２ｑ、６４ｑ、６６ｑによって分析材料容器３０ｑ、３２ｑ、３４ｑ、３６ｑに接続されており、これらの容器にはそれぞれ分析材料４６ｑ、４８ｑ、５０ｑ、５２ｑが保管されている。バルブ８８ｑを備える共通の接続部分６８ｑによって、作業容積２０ｑ、２２ｑ、２４ｑ、２６ｑは、スライド可能なピストン７８ｑを備える廃棄物容器２８ｑに接続されている。代替の実施形態では、モジュール１００ｑが、廃棄物容器２８ｑ（図２８ｂ）および／または１つもしくは複数の分析材料容器３０ｑ、３２ｑ、３４ｑ、３６ｑを追加的に備えることもできる。

もう１つの代替の装置１０ｒ（図２９）では、作業容積２０ｒ、２２ｒ、２４ｒ、２６ｒを備える、同様に互いに平行に配置された４つの反応容器１２ｒ、１４ｒ、１６ｒ、１８ｒが１つのモジュール１００ｒにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは、複数の生化学的分析を連続して、または部分的に同時に実施できるようにするために設けられている。反応容器１２ｒ、１４ｒ、１６ｒ、１８ｒへの供給は、マルチポートバルブ９０ｒを有する接続部分６０ｒによって行われる。マルチポートバルブ９０ｒは、試料４４ｒを、試料容器３８ｒから電動式噴霧器１０４ｒの中に移すために形成されており、この噴霧器はモータ１０２ｒに連結されている。このモータ１０２ｒによって、試料４４ｒは、正圧によって電動式噴霧器１０４ｒから送り出され、マルチポートバルブ９０ｒによって作業容積２０ｒ、２２ｒ、２４ｒ、２６ｒのいずれかに送られる。基本的に、マルチポートバルブ９０ｒは、その他の試料容器３８ｒまたはその他の媒体容器にも連結することができる。生化学的分析をさらに継続するため、試料容器３８ｒが、生化学的分析用のその他の材料の入った媒体容器と交換され、これらの材料は同様にマルチポートバルブ９０ｒおよび電動式噴霧器１０４ｒを介して送り出される。代替の方法として、試料容器３８ｒはマルチチャンバ噴霧器として形成することもでき、生化学的分析用のその他の試薬を保管することができる。接続部分６２ｒはモジュール１００ｒを廃棄物容器２８ｒと接続し、代替の実施形態ではこの廃棄物容器もモジュール１００ｒの中に含めることができる。

もう１つの代替の装置１０ｓ（図３０）では、作業容積２０ｓ、２２ｓ、２４ｓ、２６ｓを備える、同様に互いに平行に配置された４つの反応容器１２ｓ、１４ｓ、１６ｓ、１８ｓが１つのモジュール１００ｓにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは、複数の生化学的分析を連続して、または部分的に同時に実施できるようにするために設けられている。作業容積２０ｓ、２２ｓ、２４ｓ、２６ｓは、接続部分６４ｓ、６６ｓ、６８ｓ、７０ｓを介し、マルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ｓ、３２ｓ、３４ｓ、３６ｓに接続されており、このマルチチャンバ噴霧器は、分離エレメント４２ｓによって分割されている部分チャンバ４０ｓを有している。４つの作業容積２０ｓ、２２ｓ、２４ｓ、２６ｓに共通の接続部分６０ｓはマルチポートバルブ９０ｓを有し、このバルブは、モータ１０２ｓに連結されている電動式噴霧器１０４ｓに接続されている。このマルチポートバルブ９０ｓおよび電動式噴霧器１０４ｓを介して、液体体積が負圧によって媒体容器から吸引され、適切に個々の作業容積２０ｓ、２２ｓ、２４ｓ、２６ｓに送り込まれる。余分な液体体積は、適切に作業容積２０ｓ、２２ｓ、２４ｓ、２６ｓから吸引され、電動式噴霧器１０４ｓの中に移される。引き続き、モータ１０２ｓを用いて、余分な液体体積が電動式噴霧器１０４ｒから正圧によって排出され、マルチポートバルブ９０ｒによってスライド可能なピストン７８ｓを備える廃棄物容器２８ｓの中に送られる。代替の実施形態では、廃棄物容器２８ｓもモジュール１００ｓの中に含めることができる。

もう１つの代替の装置１０ｔ（図３１）では、作業容積２０ｔ、２２ｔ、２４ｔ、２６ｔを備える４つの反応容器１２ｔ、１４ｔ、１６ｔ、１８ｔが、２列構造で１つのモジュール１００ｔにあらかじめ組み立てられており、このモジュールは、複数の生化学的分析を同時に実施できるように設けられている。バルブ８８ｔを備える共通の接続部分６８ｔを介して、作業容積２０ｔ、２２ｔ、２４ｔ、２６ｔは、スライド可能なピストン７８ｔを備える共通の廃棄物容器２８ｔに接続されている。接続部分６０ｔ、６２ｔ、６４ｔ、６６ｔを介して、作業容積２０ｔ、２２ｔ、２４ｔ、２６ｔは、マルチチャンバ噴霧器として形成されている分析材料容器３０ｔ、３２ｔ、３４ｔ、３６ｔに接続されている。代替の実施形態では、廃棄物容器２８ｔおよび／または１つもしくは複数の分析材料容器３０ｔ、３２ｔ、３４ｔ、３６ｔを、このモジュール１００ｔの中にあらかじめ組み立てておくこともできる。

図３２には、代替の装置１０ｕの反応容器１２ｕが示されており、この容器は、市販で入手できるマルチウェルプレート１０６ｕと接続するために接続ブロックとして設けられ、多数の作業容積２０ｕ，２２ｕ（分かりやすくするため、その他の作業容積は表記していない）を有している。この接続により、マルチウェルプレート１０６ｕの個々のウェルは、作業容積２０ｕ、２２ｕの底面エレメントとして利用され、ほぼ完全に容器を閉じるために反応容器１２ｕを補っている。接続部分６０ｕは、作業容積２０ｕ、２２ｕを、他の媒体容器、例えば試料４４ｕを保管する試料容器３８ｕまたは廃棄物容器（ここでは図示されていない）に接続する。

図３３は、多数の作業容積２０ｖ、２２ｖを備える代替の装置１０ｖの反応容器１２ｖを示し、この反応容器は、点の形で結合している捕捉抗体５６ｖを備えた市販の平坦アレイ１０８ｖによってほぼ完全に容器を閉じるために取り付けられる。取付けは、例えば接着または溶接によって、ポジティブ結合および／または摩擦結合で行うことができる。接続部分６０ｖ、６２ｖ、６４ｖは、作業容積２０ｖ、２２ｖを、試料４４ｒを保管している試料容器３８ｒ、廃棄物容器２８ｖおよび／またはその他の媒体容器に接続するために設けられている。

図３４は、作業容積２０ｗを備える反応容器１２ｗ、および廃棄物容器２８ｗが組み込まれて実施されている分析材料容器３０ｗを備える代替の装置１０ｗを示している。廃棄物容器２８ｗが組み込まれて実施されている分析材料容器３０ｗは、分析材料４６ｗを収容するめの区画１１４ｗおよび余分な液体体積を収容するための区画１１６ｗを有し、両方の区画は弾性のある収容バッグとして形成され、特に分析反応の開始前は、余分な液体体積を収容するための区間１１６ｗは空であり、折りたたまれている。生化学的分析の実施過程で分析材料４６ｗの区画１１４ｗが液抜きされるため、余分な液体体積１１６ｗを収容するための区画は充填の際に膨張する。破線で示されているのは、分析材料４６ｗの空にされた区画１１４ｗおよび余分な液体体積を収容するための充填区画１１６ｗによって分析を実施した後の、廃棄物容器２８ｗが組み込まれて実施されている分析材料容器３０ｗの状態を示している。これにより、体積に関わらない保管が達成される。分析材料容器３０ｗは、圧力に関わらない作動が実現できるように、エア抜きのためのバルブ１１２ｗを有している。分析材料４６ｗのための区画１１４ｗの液抜きは、吸引によって行われ、代替の実施形態では、液抜きが、例えばスライド可能なピストンによって実施され、このピストンは、圧力を分析材料４６ｗの区画１１４ｗに圧力を加える。代替の実施形態では、区画１１４ｗ、１１６ｗが、弾性のある収容バックとして形成される代わりに、その容積を変更するため、または容積を固定するために、例えばスライド可能な閉鎖エレメントを有することもできる。

１０ 装置
１２ 反応容器
１４ 反応容器
１６ 反応容器
１８ 反応容器
２０ 作業容積
２２ 作業容積
２４ 作業容積
２６ 作業容積
２８ 廃棄物容器
３０ 分析材料容器
３２ 分析材料容器
３４ 分析材料容器
３６ 分析材料容器
３８ 試料容器
４０ 部分チャンバ
４２ 分離エレメント
４４ 試料
４６ 分析材料
４８ 分析材料
５０ 分析材料
５２ 分析材料
５４ 検出抗体
５６ 捕捉抗体
５８ ミキシングボディ
６０ 接続部分
６２ 接続部分
６４ 接続部分
６６ 接続部分
６８ 接続部分
７０ 接続部分
７２ ベースボディ
７４ 底面
７６ 蓋
７８ ピストン
８０ フィルタ
８２ 回収容器
８４ 芯ボディ
８６ 吸収体材料
８８ バルブ
９０ マルチポートバルブ
９２ Ｏリング
９４ マグネット担体
９６ 担体
９８ 懸濁液
１００ モジュール
１０２ モータ
１０４ 電動式噴霧器
１０６ マルチウェルプレート
１０８ 平坦アレイ
１１０ マグネットユニット
１１２ バルブ
１１４ 区画
１１６ 区画

Claims (22)

1. 特に宇宙空間における生化学的分析、とりわけ免疫学的測定法の実施装置であり、試料（４４ａ；４４ｎ−ｏ；４４ｒ；４４ｕ；４４ｖ）内の少なくとも１つの被分析物が選択的に特定され、液体体積を収容して分析反応の少なくとも１つの部分工程を実施するために設けられている少なくとも１つの作業容積（２０ａ−ｊ；２０ｎ−ｗ、２２ａ；２２ｎ；２２ｐ−ｖ、２４ｐ−ｔ、２６ｐ−ｔ）を有する少なくとも１つの反応容器（１２ａ−ｊ；１２ｎ−ｗ、１４a；１４ｐ−ｔ、１６ｐ−ｔ、１８ｐ−ｔ）、および少なくとも１つの作業容積（２０ａ−ｊ；２０ｎ−ｗ、２２ａ；２２ｎ；２２ｐ−ｖ、２４ｐ−ｔ、２６ｐ−ｔ）ともう１つの媒体容器（２８ａ；２８ｋ−ｌ；２８ｎ−ｔ；２８ｖ−ｗ、３０ａ；３０ｎ−ｑ；３０ｓ−ｔ；３０ｗ、３２ｏ−ｑ；３２ｓ−ｔ、３４ｏ−ｑ；３４ｓ−ｔ、３６ｏ−ｑ；３６ｓ−ｔ、３８ａ；３８ｎ−ｏ；３８ｒ；３８ｕ−ｖ）とを接続するために設けられている少なくとも１つの接続部分（６０ａ−ｊ；６０ｎ−ｖ、６２ａ−ｊ；６２ｎ−ｔ；６２ｖ、６４ａ；６４ｄ；６４ｎ−ｑ；６４ｓ−ｔ；６４ｖ、６６ａ；６６ｏ−ｑ；６６ｓ−ｔ、６８ｏ−ｑ；６８ｓ−ｔ、７０ｓ）が備えられている、装置であって、
   前記反応容器（１２ａ−ｊ；１２ｎ−ｗ、１４ａ；１４ｐ−ｔ、１６ｐ−ｔ、１８ｐ−ｔ）が、取り付けられた状態で少なくともほぼ完全に閉じられている容器として形成されていることを特徴とする装置。
2. 前記作業容積（２０ａ−ｊ；２０ｎ−ｗ、２２ａ；２２ｎ；２２ｐ−ｖ、２４ｐ−ｔ、２６ｐ−ｔ）が、低重力の条件下で反応を実施するために形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記作業容積（２０ａ−ｊ；２０ｎ−ｗ、２２ａ；２２ｎ；２２ｐ−ｖ、２４ｐ−ｔ、２６ｐ−ｔ）が、接続部分（６０ａ−ｊ；６０ｎ−ｖ、６２ａ−ｊ；６２ｎ−ｔ；６２ｖ、６４ａ；６４ｄ；６４ｎ−ｑ；６４ｓ−ｔ；６４ｖ、６６ａ；６６ｏ−ｑ；６６ｓ−ｔ、６８ｏ−ｑ；６８ｓ−ｔ、７０ｓ）から拡大している形状を有することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記作業容積（２０ｂ）が、少なくともほぼ矩形に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記作業容積（２０ｃ）が、液滴の形に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
6. 前記作業容積（２０ａ；２０ｅ−ｊ；２０ｎ−ｖ、２２ａ；２２ｎ；２２ｐ−ｖ、２４ｐ−ｔ、２６ｐ−ｔ）が、円形に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
7. 前記作業容積（２０ｄ）が、ノズル形に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
8. 廃棄物容器（２８ａ；２８ｋ−ｌ；２８ｎ−ｔ；２８ｖ−ｗ）として形成されている少なくとも１つの別の媒体容器が、余分な液体体積を収容するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の装置
9. 前記廃棄物容器（２８ａ；２８ｋ−ｌ；２８ｎ−ｔ；２８ｖ−ｗ）が、少なくともほぼ完全に閉じられた状態に形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記廃棄物容器（２８ｋ−ｍ）が、圧力調整モードのために形成されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
11. 前記廃棄物容器（２８ｍ）が、少なくとも１つの芯ボディ（８４ｍ）を有していることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
12. 分析材料容器（３０ａ；３０ｎ−ｑ；３０ｓ−ｔ；３０ｗ、３２ｏ−ｑ；３２ｓ−ｔ、３４ｏ−ｑ；３４ｓ−ｔ、３６ｏ−ｑ；３６ｓ−ｔ）として形成されている少なくとも１つの別の媒体容器が、分析材料（４６ａ；４６ｎ−ｑ；４６ｓ−ｔ；４６ｗ、４８ａ；４８ｏ−ｑ；４８ｓ−ｔ、５０ａ；５０ｏ−ｑ；５０ｓ−ｔ、５２ａ；５２ｏ−ｑ、５２ｓ−ｔ）を供給するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の装置。
13. 前記分析材料容器（３０ａ；３０ｎ−ｑ；３０ｓ−ｔ；３２ｏ−ｑ；３２ｓ−ｔ、３４ｏ−ｑ；３４ｓ−ｔ、３６ｏ−ｑ；３６ｓ−ｔ）が、マルチチャンバ噴霧器として形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 前記分析材料容器（３０ｗ）が、廃棄物容器（２８ｗ）と一緒に組み込まれた状態で形成されていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の装置。
15. 少なくとも１つの反応容器（１２ｏ；１２ｑ−ｔ）が、少なくとももう１つの反応容器（１２ｑ−ｔ）および／または少なくとももう１つの媒体容器（２８ｏ、３０ｏ）と一緒に１つのモジュール（１００ｏ；１００ｑ−ｔ）にあらかじめ組み立てられており、前記モジュールは、別の媒体容器（２８ｑ−ｔ、３０ｑ；３０ｓ−ｔ、３２ｓ−ｔ、３４ｓ−ｔ、３６ｓ−ｔ、３８ｏ）に接続するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載の装置。
16. 前記モジュール（１００ｑ−ｔ）は、複数の生化学的分析を平行して実施することを可能にするために設けられていることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
17. 磁気的ミキシングボディ（５８ａ；５８ｎ）が、分析反応のための反応材料（４６ａ；４６ｎ−ｑ；４６ｓ−ｔ、４８ａ；４８ｏ−ｑ；４８ｓ−ｔ、５０ａ；５０ｏ−ｑ；５０ｓ−ｔ、５２ａ；５２ｏ−ｑ、５２ｓ−ｔ）および前記試料（４４ａ；４４ｎ−ｏ；４４ｒ；４４ｕ；４４ｖ）を混合するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜１６のうちいずれか一項に記載の装置。
18. 請求項１〜１７のうちいずれか一項に記載の装置（１０ａ−ｖ）を使って生化学的分析を実施するための方法。
19. 前記実施が低重力条件下で行われることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 前記分析反応のための分析材料（４６ａ；４６ｎ−ｑ；４６ｓ−ｔ；４６ｗ、４８ａ；４８ｏ−ｑ；４８ｓ−ｔ、５０ａ；５０ｏ−ｑ；５０ｓ−ｔ、５２ａ；５２ｏ−ｑ、５２ｓ−ｔ）と前記試料（４４ａ；４４ｎ−ｏ；４４ｒ；４４ｕ；４４ｖ）のと混合が、磁気的ミキシングボディ（５８ａ；５８ｎ）によって行われることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の方法。
21. 反応容器の作業容積の範囲内では、反応材料（４６ａ；４６ｎ−ｑ；４６ｓ−ｔ；４６ｗ、４８ａ；４８ｏ−ｑ；４８ｓ−ｔ、５０ａ；５０ｏ−ｑ；５０ｓ−ｔ、５２ａ；５２ｏ−ｑ、５２ｓ−ｔ）および試料（４４ａ；４４ｎ−ｏ；４４ｒ；４４ｕ；４４ｖ）のみが分析反応に関与していることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
22. 反応材料（４６ａ；４６ｎ−ｑ；４６ｓ−ｔ；４６ｗ、４８ａ；４８ｏ−ｑ；４８ｓ−ｔ、５０ａ；５０ｏ−ｑ；５０ｓ−ｔ、５２ａ；５２ｏ−ｑ、５２ｓ−ｔ）および試料（４４ａ；４４ｎ−ｏ；４４ｒ；４４ｕ；４４ｖ）の添加が、任意の分量に小分けにして、休止を入れて進められることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。