JP2014190906A - 検査チップ、および検査システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】公転機構を備える検査装置に装着される検査チップであって、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備えることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
を特徴とする。
本発明の実施形態を説明する。図1を参照して、検査システム3の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム3は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ2と、検査チップ2を用いて検査を行う検査装置1とを含む。検査装置1が検査チップ2から離間した垂直軸心A1を中心として検査チップ2を回転させると、遠心力が検査チップ2に作用する。検査装置1が水平軸心A2を中心に検査チップ2を回転させると、検査チップ2に作用する遠心力の方向である遠心方向が切り替えられる。すなわち、検査チップ2は、内部に収容された液体に遠心力を作用可能な検査装置1に装着される。本実施形態の検査システム3及び検査装置1は、特開2012−78107号公報に記載されているように公知の構造であるので、以下の説明では、検査装置1の構造の概略について説明する。
図1を参照して、検査装置1の構造について説明する。以下の説明では、図1の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査装置1の前方、後方、右方、左方、上方、及び下方とする。本実施形態では、垂直軸心A1の方向は検査装置1の上下方向であり、水平軸心A2の方向は、検査チップ2が垂直軸心A1を中心として回転される際の速度の方向である。図1は検査装置1の上部筐体30の天板が取り除かれた状態を示す。垂直軸心A1が本発明の第1軸心の一例である。上下方向が本発明の第1方向の一例である。水平軸心A2が本発の第2軸心の一例である。垂直軸心A1を中心として回転される際の速度の方向が本発明の第2方向の一例である。
図1を参照して、制御装置90の電気的構成について説明する。制御装置90は、検査装置1の主制御を司るCPU91と、各種データを一時的に記憶するRAM92と、制御プログラムを記憶したROM93とを有する。CPU91には、ユーザが制御装置90に対する指示を入力するための操作部94と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置95と、各種情報を表示するディスプレイ96とが接続されている。制御装置90としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
図2〜図6を参照して、本実施形態に係る検査チップ2の詳細構造を説明する。以下の説明では、図2の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ検査チップ2の上方、下方、右方、左方、前方、及び後方とする。
検体定量ユニット22A、第1試薬定量ユニット22B、および第2試薬定量ユニット22Cは、構成が同様なので、代表して検体定量ユニット22Aを、図3を参照して説明する。検体定量ユニット22Aは、挿入口221A、第1保持部222A、連結路223A、第2保持部224A、流入穴225A、定量部226A、余剰流路227A、余剰部228A、および混合流路229Aを備える。
具体的には、第2保持部224Aは、第2保持部224Aの上側の壁を形成する上壁2241A、第2保持部224Aの右側の壁を形成する右壁2242A、および第2保持部224Aの下側の壁を形成する下壁2243Aにより形成される。すなわち、右壁2242A、および下壁2243Aは、右壁2222Aにより形成される流路としての第1保持部222Aに隣接する下流側の流路としての第2保持部224Aを形成する。よって、右壁2242A、および下壁2243Aは、右壁2222Aの周辺領域に配置される。
図2に戻り説明を続ける。混合部23が、検体定量ユニット22A、および第1試薬定量ユニット22Bの下流に形成される。図2に示すように、検体定量ユニット22A、および第1試薬定量ユニット22Bの下側に形成された混合部23は、混合部壁231〜233により形成され、上方を開口した凹形状を有する。
図4を参照してシートSHを説明する。シートSHは、流路対応シート孔222HAS〜222HCS、定量部対応シート孔226HAS〜226HCS、混合部対応シート孔23HS、および測定部対応シート孔27HSを備える。流路対応シート孔222HAS〜222HCS、定量部対応シート孔226HAS〜226HCS、混合部対応シート孔23HS、および測定部対応シート孔27HSは、板材20の前面が、シートSHによって封止された状態において、それぞれ流路貫通孔222HA〜222HC、定量部貫通孔226HA〜226HC、混合部貫通孔23H、および測定部貫通孔27Hと一致して連通する。
図5を参照して、ホルダ100を説明する。ホルダ100は、流路対応ホルダ孔222HAH〜222HCH、定量部対応ホルダ孔226HAH〜226HCH、混合部対応ホルダ孔23HH、および測定部対応ホルダ孔27HHを備える。流路対応ホルダ孔222HAH〜222HCH、定量部対応ホルダ孔226HAH〜226HCH、混合部対応ホルダ孔23HH、および測定部対応ホルダ孔27HHは、板材20の前面がシートSHによって封止された状態の検査チップ2が、ホルダに保持された状態において、それぞれ流路貫通孔222HA〜222HCと流路対応シート孔222HAS〜222HCS、定量部貫通孔226HA〜226HCと定量部対応シート孔226HAS〜226HCS、混合部貫通孔23Hと混合部対応孔23HS、および測定部貫通孔27Cと測定部対応孔27HS、と一致して連通する。
図6を参照して、測定部27の断面を説明する。図6に示すように、測定部27の前面は、開口しており、シートSHにより封止される。測定部壁271の開口と反対側の壁厚は、開口と同じ側の壁厚よりも薄い。この結果、測定部貫通孔27Hの測定部27の開口と反対側の断面は、開口側の断面よりも大きい。具体的には、前側の測定部壁271における測定部27側の端部271FLと測定部貫通孔27H側の端部271FRとの距離L1は、後側の測定部壁271における測定部27側の端部271RLと測定部貫通孔27H側の端部271RRとの距離L2よりも長い。この結果、端部271RRと外壁20Rの後側の端部20RRとを含む断面SRは、端部271FRと外壁20Rの前側の端部20FRとを含む断面SFよりも大きい。
検査装置1及び検査チップ2を用いた検査方法について説明する。検体が保持されたキャピラリ、第1試薬が保持されたキャピラリ、第2試薬が保持されたキャピラリが、各定量ユニットの挿入口221にそれぞれ挿入される。第1試薬、および第2試薬は、冷蔵庫などの冷温空間に保管されており、キャピラリに保持される時点では、例えば、20℃であったと仮定して説明する。この第1試薬、および第2試薬の少なくともいずれか一方は、測定温度が予め定められており、測定部27において測定液が測定される時に、その測定液の温度は測定温度である37℃である必要があるとして説明する。この場合、測定部27において測定される測定液の温度が37℃により早く到達することが望ましい。以下に、より早く37℃へ到達することが可能な本実施形態における検査方法を説明する。本実施形態では、検査装置1の内部が37℃であると仮定するが、検査装置1にヒーターなどの加熱装置が備えられてもよい。ヒーターは、図1に示すCPU91と電気的に接続され、上板32よりも上部の領域を加熱可能な位置に配置されればよく、操作部94に加熱指示が入力された場合、加熱を開始する。
図7を参照して、20℃の状態の、板材、およびシートとも貫通孔を備えない検査チップと、板材20、およびシートSHとも貫通孔を備える検査チップ2と、シートのみ貫通孔を備える検査チップとの3つのチップを37℃の周囲温度環境下に置き公転させ、180秒経過した場合の温度変化のシミュレーションを説明する。以降の記載において、板材、およびシートとも貫通孔を備えない検査チップを、検査チップPr、本実施形態相当の検査チップを検査チップ2、シートのみ貫通孔を備える検査チップを検査チップCfと記載する。
本実施形態では、検査チップ2は、流路貫通孔222H、定量部貫通孔226H、混合部貫通孔23H、および測定部貫通孔27Hを備えたが、少なくともいずれか1つを備えればよく、いずれか1つが、本発明の貫通孔の一例である。また、検査チップ2は、任意の角度に配置されて公転される場合、本発明の貫通孔を通して貫通孔の内部に進入しながら、流動すると考えられる。この場合においても、流動する空気により、測定部に流入した測定液の温度は、貫通孔が形成されない検査チップよりも短時間で、測定温度へ追随しやすい。従って、検査時間の短縮化を図ることができる。
本実施形態では、ホルダ100が検査チップ2を保持し、シートSHが板材20に接着した状態で、検査チップ2の貫通孔、ホルダ100の貫通孔、およびシートSHの貫通孔が連通したが、これに限られない。すなわち、公転中に空気が検査チップ2の貫通孔に進入する構成であればよく、必ずしも、検査チップ2の貫通孔の形状に沿って、ホルダ100の貫通孔の形状、およびシートSHの貫通孔の形状が定められなくともよい。
本実施形態では、図2に示す測定部案内壁273の上端と接続される壁の右側、かつ測定部貫通孔27Hの上側に前面を開口する溝24Rが形成されたが、この溝24Rは、検査チップの厚み方向に貫通する混合部貫通孔であってもよい。この場合、混合部23において混合された混合液は、検査チップ2の右方向の遠心力を受け、測定部案内壁273の上端と接続される壁において第2試薬と混合される。すなわち、溝24Rが形成される場合、測定部案内壁273の上端と接続される壁が本発明の混合部の一例であり、本発明の最後に混合される位置の一例である。また、第2試薬は、液体流路21において検体と最後に混合される最終試薬である。
本実施形態では、図6に示すように、測定部貫通孔27Hの測定部27の開口側の断面SFが、開口と反対側の断面SRよりも小さいが、これに限られない。測定部貫通孔27Hの測定部27の開口側の断面が、開口と反対側の断面よりも大きくてもよいし、同じであってもよい。また、測定部貫通孔27Hに限られず、検査チップ2のいずれの貫通孔の前側の断面が後側の断面よりも小さくてもよい。
2 検査チップ
3 検査システム
20 板材
20B、20R 外壁
21 液体流路
22A 検体定量ユニット
222A 第1保持部
2221A 左壁
2222A 右壁
224A 第2保持部
2242A 右壁
2243A 下壁
2244A〜2246A 対向壁
222H 流路貫通孔
222HA1〜222HA4 流路貫通壁面
2251A、2252A 壁
226A 検体定量部
2261A 左壁
2262A 底壁
2263A 右壁
226HA 定量部貫通孔
226HA1〜226HA6 定量部貫通壁面
2291A〜2293A 混合流路壁
22B 第1試薬定量ユニット
22C 第2試薬定量ユニット
23 混合部
231〜233 混合部壁
23H 混合部貫通孔
23H1〜23H8 混合部貫通壁面
27 測定部
271 測定部壁
27H 測定部貫通孔
27H1〜23H8 測定部貫通壁面
33 ターンテーブル
34 角度変更機構
35 主軸モータ
51 水平モータ
90 制御装置
91 CPU
100 ホルダ
222HAH〜222HCH 流路対応ホルダ孔
226HAH〜226HCH 定量部対応ホルダ孔
23HH 混合部対応ホルダ孔
27HH 測定部対応孔ホルダ
SH シート
222HAS〜222HCS 流路対応シート孔
226HAS〜226HCS 定量部対応シート孔
23HS 混合部対応シート孔
27HS 測定部対応シート孔
A1 垂直軸心
A2 水平軸心
Claims (12)
- 公転機構を備える検査装置に装着され、内部に流体回路を備える検査チップであって、
前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備えること
を特徴とする検査チップ。 - 前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬を含む測定液が測定される測定部を備え、
前記貫通孔は、前記測定部と前記検査チップを構成する外壁との間に位置し、前記検査チップの厚み方向に貫通する測定部貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項1記載の検査チップ。 - 前記測定部貫通孔は、前記測定部を構成する測定部壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項2記載の検査チップ。 - 前記検査液体と、前記試薬とが混合される混合部を備え、
前記貫通孔は、前記混合部を構成する混合部壁のうち、前記検査チップを構成する外壁側の混合部壁に沿って形成され、前記厚み方向に貫通する混合部貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の検査チップ。 - 前記混合部は、前記検査チップに形成される流路おいて、前記検査液体と最終試薬とが最後に混合される位置に形成されること
を特徴とする請求項4記載の検査チップ。 - 前記公転機構による公転により作用される遠心力の方向に交差する方向に延びる第1壁と、
前記第1壁により形成される流路に隣接する下流側の流路を形成し、前記第1壁の周辺領域に配置される第2壁と、
を備え、
前記貫通孔は、前記第1壁と前記第2壁との間に形成される流路貫通孔を含むこと
を特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の検査チップ。 - 前記流路貫通孔を画定する壁の一部は、前記第1壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項6記載の検査チップ。 - 前記流路貫通孔を画定する前記壁の一部とは異なる壁の一部は、前記第2壁に沿って形成されること
を特徴とする請求項6、または7記載の検査チップ。 - 前記流路貫通孔は、前記検査チップの中央に位置すること
を特徴とする請求項6〜8のいずれか記載の検査チップ。 - 前記検査チップに注入された検査液体、および前記検査液体と混合され、測定温度が定められた試薬がそれぞれ流れ、前記検査チップの厚み方向において一方の側に開口する部分が封止される流路を備え、
前記貫通孔は、前記流路の前記開口と反対側の断面が、前記開口側の断面よりも大きくなるように形成されること
を特徴とする請求項1〜9のいずれか記載の検査チップ。 - 内部に流体回路を備える検査チップと、前記検査チップを保持するホルダとを公転させる公転機構とを備える検査システムであって、
前記検査チップは、
前記流体回路に隣接し、前記検査チップの厚み方向に貫通する貫通孔を備え、
前記ホルダは、前記検査チップを保持した状態において、前記貫通孔に連通するホルダ貫通孔を
備えることを特徴とする検査システム。 - 前記検査チップは、前記検査チップに注入された検査液体を封止するシートを備え、
前記シートは、前記貫通孔、および前記ホルダ貫通孔にそれぞれ連通するシート貫通孔を備えること
を特徴とする請求項11記載の検査システム。
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