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Abstract

毛細管通路を有するコンポーネント、特に、毛細管流動を含む試験用の試料試験装置を処理する方法であって、処理流体を通路内を通過させて、通路の内表面に表面皮膜を残す工程を含む。

Description

本発明は、毛細管通路コンポーネントに関するものであり、また、毛細管通路を有するコンポーネント、特に、毛細管流動を含む試験用の試料試験装置を処理する方法に関するものである。本発明はまた、毛細管通路を有するコンポーネントを品質試験する方法をも提供するものである。
液体の毛細管流動を含む試験は周知であり、これは、例えば、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に開示された凝集分析等の診断分析を含む。毛細管通路は、一般には、例えば、インジェクション成形によって、プラスチック材料で形成される。このような目的のために使用される幾つかのプラスチック材料は、疎水性を有しており、従って、このような分析において一般的に試験される、体液（例えば、血液（全血又は血漿）、尿、唾液等）の水性液体は、よく流れない。国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４は、カバーシートを接着してチャンネルを閉塞するに先立って、製造中に、例えば、Ｔｗｅｅｎ２０（Ｔｗｅｅｎは商標である）の０．１から１０％溶液で洗浄することによって、疎水性を有する材料製の、上部が開放されたチャンネルを、親水性試薬で処理することを開示している。
国際公開第２００７／０１９４７９は、毛細管系装置を開示しており、ここにおいては、毛細管チャンネルの組立てに先立って、毛細管チャンネルは、検体の結合を促進する層で被覆される。
本発明は、毛細管通路を有する処理コンポーネントへの代替的アプローチを提供するものである。
１つの見地においては、本発明は、毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、処理流体を前記通路内を通過させて、前記通路の内表面に表面皮膜を残す工程を含む方法を提供する。
通路の内表面上の表面皮膜は、通路内の液体（例えば、試料）の流れを、処理されていない通路内の液体の流れに比して、改善するという効果を有する。このような流れの改善により、流量、又は、流れの一貫性を改善することができる。皮膜は、好ましくは、何らかの液体試料やその成分との積極的な結合や実質的な反応を生じないようにしながら、典型的には、通路の内表面と、液体試料との間の何らかの反発力を減少させることによって作用する。好ましくは、表面の皮膜は、処理されていない通路に比して、通路の親水性を増加させる。通路内の流速についての改善を、何らかの適宜の手段によって評価することができる。好ましい方法は、液体が処理された通路内を流れるのに要した時間を、処理されていない通路に対して比較することによって実現される。流れの一貫性についての改善は、目視により、又は、他の何らかの適宜の手段によって評価することができる。本発明により、液体が、処理された通路内を、処理されていない通路に比して、より速く、より一貫して流れることが可能になる。
従って、実施形態においては、本発明は、毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、処理流体を上記通路内を通過させて、上記通路の内表面に表面皮膜を残す工程と、既知の量の液体試料が、上記毛細管通路の特定の部分に沿って流れるのに要する時間を求める工程と、上記時間を、同一量の液体試料が、同一の寸法の処理されていない通路の特定の部分に沿って流れるのに要する時間と比較する工程とを含む方法を提供する。処理流体を通路内を通過させた後に、乾燥工程を行うことが好ましい。
複数の方法のうちの１つにおいて、本発明を実施して、液体の流れを改善し、試薬の沈殿／析出を可能にするという利益を得てもよい。この皮膜は、例えば、処理された通路の内表面上に皮膜を形成することにより、処理された通路の表面と重合することにより、又は、処理された通路の材料中に浸漬することによって作用する。
本発明の方法は、纏められた複数の通路、即ち、密閉された複数の通路、即ち、チャンネル部分及びそのカバーを備える複数の通路において実施される。
処理流体を、上流側の開口から下流側の開口に、又は、その逆に通路に沿って通過させてもよい。液体が、通路の全長に沿って通過するように、複数の開口を、通路の複数の端部に設けてもよく、又は、液体が、通路の長さ方向の一部のみに沿って、例えば、一端からそこから離れた一部に沿って、又は、両端から離れた通路の領域に沿って流れるように、１又は２以上の開口を、通路の長さに沿って離れて設けてもよい。
何らかの適宜の手段によって、処理流体を、通路内を通過させてもよく、これが好都合である。例えば、通路の、例えば一端の下流側の開口に真空を付与することによって、通路の上流側の開口から供給された処理流体を、通路内で吸引し、又は、通路の上流側の開口で圧力を付与することによって、流体を通路内に強制的に流す。処理流体を、特定された時間（例えば、１０秒から上で、例えば１日まで）の間、通路内に残すことを可能にしてもよい。本発明は、処理流体で皮膜を形成する１又は２以上の工程を可能にする。
処理流体が通路を通過した後に、乾燥工程を行うことが適切である。特に、この処理流体は液体であることが適切である。好ましくは、乾燥工程は、処理流体の皮膜を形成することを許容／維持しながら、通路内の処理流体から溶媒を除去する。従って、本発明の１つの見地においては、毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、処理流体を通路内を通過させて、通路の内表面に表面皮膜を残す工程と、上記通路を乾燥する工程とを含む方法が提供される。
本発明は、例えば、疎水性を有する処理コンポーネント、例えば、ポリカーボネート、アクリル材料、ポリスチレン、アクリロニトリル ブタジエン スチレン（ＡＢＳｓ)、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣｓ）、環状オレフィン重合体（ＣＯＰｓ）、ポリエチレン テレフタレート（ＰＥＴｓ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣｓ）等の疎水性を有するプラスチック材料から成形された処理コンポーネントに適用される。水性液体、例えば、血液又は他の体液は、このような疎水性材料の通路内をよく流れず、本発明者等は、多くの場合、表面特性をより親水性を有するものに変更することが有利であることを知見した。
他の可能な適用例は、毛細管通路内、特に、その特定された部分内における試薬、例えば、診断試薬の沈殿／析出である。この特定された部分は、毛細管壁の１又は２以上の開口によって決定される。これにより、選択的な試薬を毛細管通路内に投入することが可能になる。従って、本発明は、毛細管通路を有するコンポーネント内に試薬を沈殿／析出させる方法であって、処理流体を通路内を通過させて、通路の内表面に表面皮膜を残す工程を含む方法を提供する。本発明は、試薬の沈殿／析出に関する１又は２以上の工程を可能にする。この方法は、以下に記載する乾燥工程を選択的に含んでいてもよい。
実施形態においては、本発明は、毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、ａ）処理流体を前記通路内を通過させて、前記通路の内表面に表面皮膜を残す工程と、ｂ）毛細管通路を有するコンポーネント内に試薬を沈殿／析出させる工程とを含む方法を提供する。本発明は、試薬の沈殿／析出に続いて、表面を被覆するための第１の流入処理、又は、毛細管通路の表面を被覆するための流入処理に続いて、何らかの手段により、コンポーネント内に試薬を沈殿／析出させる第１の沈殿／析出を含んでいてもよい。この実施形態においては、ここに特定された毛細管装置内に処理流体を流すこと、又は、好ましくは、チャンネルの閉塞に先立って、毛細管チャンネルに試薬を溜めることを含む、適宜の手段によって、試薬を沈殿／析出させてもよい。好ましくは、乾燥工程は、処理流体を通路内を通過させた後に行われる。試薬を通路内に沈殿／析出させた後に、乾燥工程を行ってもよい。各工程の後に、乾燥工程を行ってもよく、又は、処理流体を通過させる工程及び試薬の沈殿／析出工程の双方の後に、乾燥工程を行ってもよい。
この処理流体は、液体又は気体でもよいが、典型的には液体である。好ましくは、この処理流体は、通路を通過するときに、（上述したように、例えば、材料の層を後に残すこと、通路の材料内に浸漬すること、又は、通路の材料と重合することによって、）通路の内表面に皮膜を形成する。この皮膜は、通路の表面特性を改善して、例えば、通路の親水性を改善することによって、例えば、通路内の液体（例えば、試料）の流れを改善する効果を有している。本発明のこの見地に関して、適切な処理流体とは、液体試料の流れを促進する特性、即ち、液体試料と結合しない特性、即ち、親水性を有する如何なるものをも含むものとする。
又は、処理流体は、通路内に沈殿／析出させるための試薬であってもよい。この処理流体は、試薬、好ましくは、例えば、凝集試薬、抗体及び標識を含む試薬を含有する分析試薬であってもよい。他の試薬としては、緩衝剤や、他の何らかの分析成分がある。
この皮膜の厚さは、処理流体の種類、皮膜の目的、及び、毛細管通路の大きさによって異なる。処理流体の層を、通路の内表面上に残す場合には、これは、複数分子層又は単分子層であることが好ましい。本発明の方法は、処理された通路の内表面の実質的に全体を、処理流体で被覆することが好ましい。この内表面は、コンポーネント、及び、そのカバー部材内に形成された、上部が開放されたチャンネルを有していることが好ましい。
通路内の流れを改善することが要求される場合には、これは、適切な親水性を有する処理流体、例えば、界面活性剤を用いることによって実現される。適切な材料は、当業者に周知であり、これは、例えば、この目的のために一般的に使用されるポリソルベート、特に、Ｔｗｅｅｎ（Ｔｗｅｅｎは商標である）、例えば、Ｔｗｅｅｎ２０（ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン モノラウレート）、Ｔｗｅｅｎ６０（ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン モノステアレート）、Ｔｗｅｅｎ８０（ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン モノオレエート）として知られているポリオキシエチレン ソルビタン材料を含む。このような材料は、典型的には、脱イオン化された水で希釈された、例えば、０．１から１０容量％、典型的には、１容量％又はそれ未満の希釈水溶液の形で典型的に用いられるが、イソプロパノール（ＩＰＡ）等の他の溶剤を代わりに用いてもよい。
何れの毛細管通路に関しても、（１又は２回以上）処理流体で被覆して、流れを改善し、そして、１又は２回以上、試薬を沈殿／析出させる。好ましくは、この方法を複数回連続して実施してもよい。他の手段が適切である場合が考えられるが、ある実施形態においては、試薬の沈殿／析出に先立って、通路を処理流体で被覆して、流れを改善することが好ましい。本発明は、処理流体で被覆して、流れを改善する１又は２以上の工程と、試薬を沈殿／析出させる１又は２以上の工程とを可能にする。２又は３以上の処理工程を実施し、次いで、単一の乾燥工程を行うことが考えられるが、各処理工程後に、乾燥工程を行うことが好ましい。
適切な乾燥条件は、当業者に公知である。一般に、これは、少し上昇した温度、例えば、２０°Ｃと８０°Ｃとの間で、好ましくは、約５０°Ｃで行われる。例えば、このコンポーネントを、オーブン等の加熱された筐体内に入れ、又は、加熱された空気をこの通路内を通過させることによって、乾燥を実施してもよい。乾燥の結果として、溶媒（例えば、水）が蒸発し、内表面上に処理流体（例えば、Ｔｗｅｅｎ）の層が残り、これにより、通路の特性が変更される（例えば、毛細管通路の表面を親水性にする）。
この装置は、好ましくは、如何なる毛細管通路に適用することが可能であり、１又は２以上の液体の供給又は制御を必要とする様々なマイクロ流体の応用に適用される。従って、これは、例えば、インクジェット型印刷ヘッド、ＤＮＡチップ、ラブオンチップ技術系、生物工学系アレイ、及び、マイクロ流体系試料分析、マイクロ推進技術、及び、マイクロ熱工学技術を含むマイクロ流体装置に適用可能である。この装置を、液体の流れを生じさせるために、毛細管現象以外の外力に依存する手段と組み合わせて、好ましくは、統合された手段として提供することができる。このような実施形態においては、ここで、毛細管現象及び毛細管通路に関して言及したことは、それらの範囲内で、何らかの適用可能な液体の流れ作用又は通路を含むものとする。このようなチャンネルの表面形成によって、液体の流れ（液体の速度及び／又は一貫性）を改善するという利益がもたらされる。
本発明は、特に、毛細管の流れを含む試験、例えば、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に開示された凝集系分析等の診断分析用の試料試験装置の処理に、本発明のコンポーネントがこのような試料試験装置の一部を構成し、又は、形成するようにして、適用される。この場合、典型的には、毛細管通路は、側部通路の下流で、関連ある化合物との反応を生ぜしめすことが可能な試薬システムを組み入れる。
このコンポーネントは、１以上（即ち、２つ、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上）の毛細管通路を備えていてもよく、分析試験コンポーネントは、通常は、並んで配置された２又は３以上の毛細管通路、例えば、制御通路、及び、１又は２以上の試験通路を有している。例えば、単一の試料の試験を関連ある複数の成分について同時に行うために、複数の同様の試験トラックを設けてもよい。複数の毛細管通路は、単一の共通の入口を有していてもよい。このような複数の通路を、同様の方法で、同時に又は順に処理してもよい。コンポーネント内の異なる複数の通路を、通路の目的に応じて、異なる処理流体で処理してもよいと考えられる。従って、界面活性剤の種類、試薬、及び、何らかの乾燥工程の複数の条件を、単独で変更してもよい。
本発明において、毛細管通路は、典型的には、配列型によって決定される何らかの適切な形状を有していてもよい。例えば、この通路は、直線状であっても、湾曲状であっても、蛇行形状であっても、Ｕ字状等であってもよい。毛細管通路の断面形状は、例えば、三角形状、台形状、正方形状、矩形状、円形状、楕円形状、Ｕ字状等の考えられる形状の範囲から選択してもよい。毛細管通路は、如何なる適切な寸法を有していてもよい。本発明において使用される毛細管通路の典型的な寸法は、０．１ｍｍから１ｍｍ、より好ましくは、０．２ｍｍから０．７ｍｍの深さである。チャンネルの幅は、深さと同様の大きさであってもよい。このチャンネルが例えばＶ字状である場合には、各辺が０．１から１ｍｍ、より好ましくは、０．２から０．７ｍｍの長さを有する二等辺三角形の形状であってもよい。
２以上の毛細管通路を装置内に設ける場合には、各々の形状を、単独で選択してもよく、２又は３以上のものは、同一であっても、異なっていてもよい。
毛細管通路は、コンポーネントにおける上部が開放されたチャンネル間に形成されることが好都合であり、これは、例えば、プラスチック材料のインジェクション成形によって製造され、例えば、シート状又は箔状のカバー部材によって覆われている。このチャンネルは、Ｖ字状のもの、底部が平坦なもの、底部が丸いもの等であってもよい。
この装置は、例えば、ほぼ平坦な要素状に成形されたプラスチックコンポーネントを備えていることが好都合であり、この平坦な要素は、カバー部材によって閉塞されたときに、毛細管通路を形成するための複数の溝をその１つの表面に有している。
本発明の方法は、二重の作用を実現する。表面被覆を形成する場合と同様に、この方法はまた、流れを停止させ、又は、流れを低減する要因がある、例えば、不完全な成形（例えば、プラスチック成型）、上述したカバー部材による不完全な閉塞、又は、通路内における何らかの破片や異物の存在の結果として、通路が（部分的に又は全体的に）詰まっているか否かを明らかにするということにおいて、品質管理機能をも達成するものでもある。同様に、この方法は、通路の完全な状態が乱されているか否かを明らかにする。（既知の量の液体が通過するのに要した時間を測定することによって、）品質管理を、定性的に（通過／失敗）又は定量的に行ってもよい。欠陥を有するコンポーネントを、このように認識することができ、この段階で処分することができる。
本発明の方法は、試料試験装置の上部が開放された複数のチャンネルが、これらのチャンネルを閉塞するに先立って、Ｔｗｅｅｎ２０で処理されるところの、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に開示されたアプローチと対比されるものである。この先行技術に係るアプローチは、本発明に関して生じる品質管理に関する利益を欠如している。
従って、本発明は、毛細管通路を有するコンポーネントを品質試験する方法であって、処理流体を通路内を通過させて、通路の内表面に表面皮膜を残す工程を含む方法を提供する。好ましくは、この方法は、流体が、通路の終点に至ったことを確認する工程を含んでいる。好ましくは、この方法は、流体を、コンポーネントの幾つかの通路、好ましくは、すべての通路内を通過させる工程を含んでいる。処理流体が、特定された時間内に終点まで到達しないことによって、このコンポーネントの通路に何らかの欠陥が存在していることを検出することができる。従って、実施形態においては、この方法は、既知の容量の処理液体が終点に到達するのに要する時間を測定する工程と、この時間を、同一量の処理液体が、同一寸法の処理されていない通路内の終点に到達するのに要する時間と比較する工程とを含んでいる。処理されていない通路内の流れに対して、時間の増加は、コンポーネント中における１又は２以上の通路内に欠陥が存在していることを示す。任意の乾燥工程は、処理流体を通過させた後に行ってもよい。通路は、コンポーネントにおける上部が開放されたチャンネル間に形成されることが好都合であり、これは、例えば、プラスチック材料のインジェクション成形によって製造され、例えば、シート状又は箔状のカバー部材によって覆われている。従って、この品質試験方法は、組み立てられたコンポーネント又は通路に特に適している。
本発明はまた、コンポーネント、特に、試料試験装置を製造する方法であって、上記コンポーネント内に、１又は２以上の上部が開放されたチャンネルを、例えば、プラスチック材料のインジェクション成形を行って、このプラスチック材料に取り付けられる、例えば、シート状又は箔状のカバー部材でこのチャンネルを覆って、１又は２以上の毛細管通路を形成する工程と、処理流体を１又は２以上の通路内を通過させて、通路の内表面に表面皮膜を残す工程とを含む方法を提供する。この方法は、上述した乾燥工程を更に任意に含んでいてもよい。ある実施形態においては、この方法は、試薬を通路内を通過させて、通路の内表面に試薬の表面皮膜を残す工程を更に含んでいてもよい。
本発明はまた、装置の範囲内において、特に、本発明に係る装置によって製造された試薬試験装置を含む。
本発明はまた、以下に述べる、本発明の装置にも適用してもよい。
１つの見地においては、本発明は、入口及び出口を有する第１の毛細管通路と、液体試料を受け入れて、入口を介して毛細管通路に入れるための液体投入領域とを備える毛細管通路手段における液体の流れを制御するための液体流れ制御装置であって、液体流れ制御装置は、第１の毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第１の閉塞手段を備える装置を提供する。
この装置は、流れが受動的であり、即ち、流れが外力によって制御されないところの毛細管手段に典型的に適用可能である。この液体流れ制御装置の第１の閉塞手段は、リモート（オフライン）バルブとして作用するものであり、これは、この毛細管通路手段の通路内の液体試料の受動的な流れを制御する。従って、この閉塞手段は、出口を閉塞するように閉塞手段が配置される位置と、出口が閉塞されない位置との間を解放可能に移動可能であり、液体試料の流れの停止及び許容をそれぞれ行うものである。リモート又はオフラインとは、バルブ（閉塞手段）が、閉塞手段と液体試料との間の接触を必要とすることなく、この液体試料の流れの制御（即ち、流れを停止し、又は、遅くし、又は、再開すること）が可能であることを意味する。液体試料が、液体投入領域に投入されると、液体は、第１の閉塞手段が、毛細管通路の出口を閉塞しないように、動作されている場合にのみ、第１の毛細管通路に沿って流れる。第１の閉塞手段が出口を閉塞するように動作されている場合には、毛細管通路に沿った液体の流れは生じない。閉塞手段のこのような動作を用いて、第１の毛細管通路における液体の流れを制御することができる。
ここに記載した毛細管通路手段と組み合わせて使用される、ここに記載した液体流れ制御装置が提供される。
１つの見地においては、入口及び出口を有する第１の毛細管通路と、液体試料を受け入れて、入口を介して毛細管通路に入れるための液体投入領域とを備える毛細管通路手段と組み合わせて用いられる、毛細管通路手段における液体の流れを制御するための液体流れ制御手段を備える装置であって、液体流れ制御装置は、第１の毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第１の閉塞手段を備える装置が提供される。好ましくは、液体流れ制御手段及び毛細管通路手段は、一体として、単一の装置を形成する。また、液体流れ制御手段（又はその一部）は、毛細管通路手段から解放されていてもよい。このような実施形態においては、液体流れ制御手段を、毛細管通路手段と協働するように構成してもよい。
毛細管通路手段は、単一の毛細管通路を備えていてもよいが、２又は３以上の毛細管通路を有していてもよい。
例えば、毛細管通路手段は、入口及び出口を各々有する第２の又は更なる付加的な(第３、第４、第５等の）毛細管通路を備えていてもよく、また、液体流れ制御装置は、第２の又は更なる付加的な毛細管通路のそれぞれの出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第２の又は更なる付加的な(第３、第４、第５等の）閉塞手段を備えていてもよい。従って、第２又は更なる付加的な毛細管通路を備える手段においては、各通路内の液体試料の流れは、各通路に対して設けられた（好ましくは別の）閉塞手段によって制御される。
１つの配置においては、毛細管通路手段は、典型的には、並んで配置された、第１及び第２の（及び、場合によっては第３以上の）同様の毛細管通路を備える。これらの通路は、単一の共通の入り口と、それぞれの複数の出口とを有していてもよい。第１の閉塞手段を適切に動作することによって、液体投入領域に投入された液体は、所要の毛細管通路の各々に沿って、所望の時間間隔で（延いては、所望の量で）流される。このように、液体流れ制御手段を用いて、例えば、液体を、単一の共通源から異なる複数の出口に、所望の時間に所望の量で分配することができる。
本発明を利用して、第１の閉塞手段が毛細管通路を閉塞しないように動作した状態で、試料を液体投入領域に投入する。液体試料は、この液体投入領域から第１の又は第２の又は更なる付加的な毛細管通路に流れる。第１の閉塞手段を動作させて、毛細管通路の出口を部分的に又は完全に閉塞することによって、液体試料の流れは、分析中に、何れかのポイントで遅くされ、又は、停止される。好ましくは、毛細管通路の出口を閉塞しないように、第１の閉塞手段を次いで動作させて、液体試料を毛細管通路に沿って流れることを許容してもよい。単一の分析中に、第１の閉塞手段を、何回か（１回又は２回以上）適切に動作させることによって、液体試料の流れを遅くしたり、停止したり、再開したりすることができる。
本発明は、液体試料の流れを遅くし、又は、停止することができる簡単な機構を提供するという利点をも有する。例えば、所定のポイントで、複数の工程を含む分析において、液体を次の工程に進めることを許容する前に、反応を生ぜしめることを可能にすることが好ましい場合がある。本発明を用いて、液体、又は、液体の一部を、手段内の異なる毛細管通路に沿って導くことも可能である。
本発明のこの見地において、実質的にすべての液体試料は、液体投入領域から毛細管通路に流れる。典型的には、サンプリング系の分析に関しては、ある限定された量の液体試料が、この分析の最適な機能を達成するために必要な場合がある。従って、好ましい実施形態においては、所定の測定に係る量の液体を、この分析のための毛細管通路に提供するように作用する試料測定手段を設けてもよい。外形や、分析の目的や、手段によって異なる場合もあるが、如何なる適切な試料測定手段を用いてもよい。
本発明の１つの見地においては、入口及び出口を有する第１の毛細管通路と、液体試料を受け入れて、入口を介して毛細管通路に入れるための液体投入領域とを備える毛細管通路手段と組み合わせて用いられる、毛細管通路手段における液体の流れを制御するための液体流れ制御手段を備える装置であって、液体流れ制御装置は、第１の毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第１の閉塞手段を備え、この装置は、更に、毛細管通路の一部に対する、所定量の液体試料を測定するための試料測定手段と組み合わせて使用されるところの装置が提供される。好ましくは、液体流れ制御手段、毛細管通路手段及び測定手段は、一体として、単一の装置を形成する。好ましくは、試料測定手段を、液体流れ制御手段又は毛細管通路手段の何れかに設けてもよい。
試料測定のための好ましい実施形態においては、毛細管通路手段は、第１の毛細管通路（又は、上述した第２又は更なる毛細管通路）と、第１の毛細管通路から、その長さに沿って離れるように伸び、出口に至る側部通路とを備えており、この側部通路への入口が、第１の毛細管通路との結合部分によって形成されている。この液体流れ制御装置は、第１の毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第１の閉塞手段と、側部通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第２の閉塞手段とを備えている。
このような実施形態においては、毛細管通路の出口を閉塞するように第１の閉塞手段を動作させ、側部通路の出口を閉塞しないように第２の閉塞手段を動作させた状態で、液体試料を液体投入領域に投入することによって、本発明が利用される。毛細管通路の出口は閉塞されているので、側部通路と交わっている場合に限り、液体試料は、毛細管現象によって、毛細管通路に沿って流れる。しかしながら、側部通路の出口は閉塞されていないため、液体は、側部通路内に、そして、これに沿って流れることが可能である。主毛細管は、すべての試料が取り入れられるまで、満たされ、ウェルの液体試料は使い果される。試験容積を上回る余剰液体が側部通路を満たし始める。液体投入領域から毛細管通路へのすべての試料が取り入れられたとき（毛細管内でバックプルを行い、次いで、フォワードプルを行って均一化を図る）、流れが停止する。このように、毛細管通路は、限定ポイント（側部通路と交わった部分）に至るまで、液体試料で満たされる。毛細管通路の入口から側部通路と交わった部分に至る部分までの液体試料の容量を、以下、試験容量という。試験容量を上回る余剰な試料は、側部チャンネルに収められる。試料の容量が小さ過ぎると、液体試料は、側部通路に到達しない。従って、試験容量を超える試料を装置に添加することが好ましい。好ましくは、試験容量は、分析タイプに応じて、予め決定された容量である。次いで、閉塞手段の条件を逆にし、第１の閉塞手段を、毛細管通路の出口を閉塞しないように作用させ、第２の閉塞手段を、側部通路の出口を閉塞するように作用させる。次いで、毛細管通路内の液体が、例えば、毛細管現象によって、毛細管通路に沿って更に流れることが可能になる。毛細管通路に向かう逆流を含み、側部通路に沿った如何なる流れも生じなくなる。液体試料が、毛細管現象によって移動する場合には、通常は、追って添加される緩衝剤を、通路の近接端に、例えば、試料入口を介して添加することが好ましい。他の外力を用いて、液体試料を流す場合には、追って添加される緩衝剤の添加は必要ではない場合がある。
上述した実施形態は、液体試料の最初の部分が試験液体として使用されず、余剰液体として側部通路内に排除されるという利点を有する。このことは、最初の容量が試験容量として使用される、先行技術に係る分析とは異なる。これは、例えば、妊娠検査のための尿の場合のように、中間液体試料が好ましいところの様々な応用例において利点を有する。更に、このような配置は、限定された試料が主毛細管を出ることなく、従って、分析用の毛細管チャンネルに沿って流れることが継続して可能であることを意味する。毛細管力以外に、如何なる複雑な流体工学や、付加的な外力源を必要とすることはない。更に、余剰試料が装置内に安全に保持されて、外部汚染を防止するように構成されている。
従って、本発明によれば、毛細管通路内において、所定容量の液体試料（試験容量）を得るための、簡単、便利で、且つ、信頼性を有する手段が提供される。試験容量の大きさは、入口と側部通路の入り口との間の毛細管通路の断面積及び長さに依存する。入口と側部通路の入り口との間の毛細管通路の大きさ（試験容量）は、分析目的によって異なるが、如何なる適切な大きさであってもよい。好ましい試験容積（及び、入口と、側部通路と交わった部分との間の毛細管通路のこのような容量）は、１から２００μｌ、より好ましくは、１から１５０μｌ、より好ましくは、１から５０μｌ、より好ましくは、１から２０μｌ、より好ましくは、１から１０μｌである。
従って、本発明においては、閉塞手段は、毛細管通路、場合によっては、側部通路内の流れを制御する役割を果たすリモートバルブとして作用する。閉塞手段は、通路の外側に設けられているので、この閉塞手段が液体試料と接触することなく、毛細管通路内の液体試料の流れを制御することができる。従って、この閉塞手段は、液体試料の流れを制御するための効果的なオフラインバルブであり、従って、これらは、閉塞手段と液体試料との接触を必要とすることなく（即ち、これらは、液体の最初の部分から距離を置いて作用するように）、毛細管通路内の液体試料の流れを制御することができる。
本発明において用いられる閉塞手段は、出口との閉塞関係がある場合には、通路に対する気密性を提供するのに十分でなければならない。気密性とは、閉塞される出口が関連する毛細管通路において、液体の流れを実質的に又は完全に停止することをいう。
本発明の装置は、好ましくは、如何なる毛細管通路に適用することが可能であり、１又は２以上の液体の供給又は制御を必要とする様々なマイクロ流体の応用に適用される。
本発明は、大きな容積から、測定された容量の液体が取り除かれ、分析されるところのサンプリング系分析に使用されることが好ましい。本発明は、特に、特定の成分に関して、液体試料を分析する用途に適している。これは、生物学的及び非生物学的応用に適しているが、これは特に前者に適している。従って、本発明は、好ましくは、特定の成分、例えば、検体に関する生物学的試料を分析する場合に使用される。典型的には、本発明が用いられる分析は、例えば、凝集系分析、ＥＬＩＳＡ分析等の捕捉系分析、及び、凝固系分析を含むマイクロ流体系分析である。これらの分析は、定量的であっても、又は、定性的であってもよい。本発明は、何らかの液体試料と共に使用されるのに適している。本発明を用いた、分析用の好ましい生物学的試料は、血液（全血又は血漿）及び尿である。
本発明は、特に、先行技術において、例えば、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に開示された凝集系分析等の診断分析において周知である、液体試料、例えば、血液又は他の体液中において、関連する成分の存在について試験するための１又は２以上の毛細管通路を有する試料試験装置に適用される。従って、１つの見地においては、入口及び出口を有する第１の毛細管通路と、液体試料を受け入れて、入口を介して毛細管通路に入れるための液体投入領域とを備える毛細管通路手段と組み合わせて用いられる、毛細管通路手段における液体の流れを制御するための液体流れ制御手段を備える試料試験装置であって、液体流れ制御装置は、第１の毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために動作可能な第１の閉塞手段を備える装置が提供される。好ましくは、液体流れ制御手段及び毛細管通路手段は一体として、単一の装置を形成する。また、液体流れ制御手段（又はその一部）は、毛細管通路手段から解放されていてもよい。このような実施形態においては、液体流れ制御手段を、毛細管通路手段と協働するように構成してもよい。好ましくは、試料試験装置は、ここに記載した試料測定手段を含む。
ここに記載した試料試験装置の毛細管通路手段は、好ましくは、ここに記載した関連する機構を有し、試験（又は分析）トラック及び制御トラックを構成する少なくとも２つの毛細管チャンネルを備えていてもよい。典型的には、これらは、単一の共通の入口と、それぞれ異なる複数の出口とを有する。好ましくは、測定手段を試料試験装置に設けて、各毛細管通路、例えば、ここに記載した各毛細管通路と関連付けられた側部通路に関して、試料の容量を制御する。関連ある複数の成分について試験を同時に行うために、複数の試験トラックを設けてもよい。
本発明の装置は、１又は２以上の毛細管通路に沈殿／析出した試薬を含んでいてもよい。典型的には、余剰試料を排除収容するために設けられた側部通路は、そこに沈殿／析出する試薬を必要としない。毛細管通路内に試薬を沈殿／析出させるために、如何なる適切な方法を用いてもよい。毛細管チャンネルに存在する試薬は、例えば、凝集試薬、抗体及び標識を含んでいてもよい。他の試薬は、緩衝剤や、他の分析成分を含む。
試料試験装置においては、毛細管通路は、典型的には、関連ある成分との反応を生ぜしめることが可能な試薬システムを組み入れている。好ましくは、試薬を、試験（分析）及び／又は制御通路（即ち、主毛細管通路）に沈殿／析出させてもよい。上述した配置の場合には、試薬システムは、典型的には、毛細管通路に沈殿／析出する。測定のために、側部通路を設ける場合には、何らかの試験試薬を、その下流に沈殿／析出させることが好ましい。（例えば、抗凝固剤用の）他の試料処理試薬を、側部通路との結合部分の上流に供給してもよい。
上述した２つの配置を一緒に用いてもよい。従って、例えば、毛細管通路手段は、関連付けられた側部通路を有する主（第１の）毛細管通路を含んでいてもよい。第１の閉塞手段は、主通路の出口を解放可能に操作するために設けられる。第２の閉塞手段は、側部毛細管通路の出口を解放可能に閉塞するために設けられる。
２以上の毛細管通路を装置内に設ける場合には、各々の形状を、単独で選択してもよく、２又は３以上のものは、同一であっても、異なっていてもよい。
側部通路は、毛細管通路であってもよく、また、それよりも大きな通路、又は、収容チャンネルであってもよい。側部通路の大きさ及び形状は、典型的には、収容するために要求される試料容積によって決定される。側部通路は、余剰試料を収容するために設けられるので、例えば、流れ、試料の沈殿／析出、表面形成の問題に関する、試験毛細管通路の要件と同一の要件を適用する必要は必ずしもない。側部通路の形状及び断面形状は、適用されるのに必要な容積、及び、装置の全体形状によって決定される。従って、これは、通路状であってもよく、他の形状であってもよい。側部通路は、幅が広く、即ち、試験容量よりも大きな容量を収容することができる。試料の流れを含む幾つかの理由により、側部通路は、毛細管通路よりも広い幅を有していてもよい。好ましくは、側部通路は、１から１００μｌの容積を有している。
本発明に使用される側部通路の典型的な大きさは、０．１ｍｍから１ｍｍ、より好ましくは、０．２ｍｍから０．５ｍｍ、より好ましくは、約０．４ｍｍの幅である。チャンネルの幅は、深さと同様の大きさであってもよい。典型的には、側部通路は、推定に係る試料の大きさ、及び、測定要件に依存して、適切な、且つ、装置全体の形状及び種類によっても決定される、長さを有する。好ましくは、側部通路は、２０から１００ｍｍ、より好ましくは、２０から８０ｍｍ、より好ましくは、約６０ｍｍの長さを有していてもよい。
側部通路は、毛細管通路から如何なる方向に分岐してもよく、また、如何なる幾何学的形状を採用してもよく、例えば、これは、直線状であっても、湾曲状であっても、蛇行形状であっても、Ｕ字状等であってもよい。これは、毛細管通路と平行に至ってもよく、又は、これと直交する方向に至ってもよい。好ましくは、側部通路は、側部通路の出口が毛細管通路の出口に近接して、双方が単一の制御要素によって作動されるように構成される。断面形状は、例えば、台形状、三角形状、平行状、正方形状、矩形状、円形状、又は、Ｕ字状等の如何なる形状であってもよい。
機能的には、側部通路は、側部通路の出口を閉塞又は開放することによって、これが遠隔（液体の最初の部分から離れた位置で）制御されるように構成されることが好ましい。
好ましい実施形態においては、毛細管通路は、液体試料の有無を検出するための手段を備えていてもよい。このような手段を用いて、装置の更なる操作（例えば、出口の閉塞又は開放）が必要であることをユーザに連絡し、そして／又は、分析結果を得る目的で、流れを監視してもよい。側部通路は、液体試料の有無を検出するための手段を備えて、液体試料が側部通路に入り、従って、試験容量が、主毛細管通路内に存在する（即ち、容量が不足しておらず、十分であること）を確認することが好ましい。本発明において使用される適切な検出手段は、簡単な形態で、例えば、観察窓、又は、電子若しくは光学的センサ等の他の手段を含んでいてもよい。検出手段は、装置の閉塞手段の動作に関して、制御要素に作動可能にリンクされていてもよい。
入口とは、典型的には、試料投入領域と液体連絡され、好ましくは、直接的に液体連絡された入口孔を意味する。間接的な連絡の場合には、これは、非毛細管通路、又は手段を介することが好ましい。例えば、単一の通路、又は、複数の分岐（収束）チャンネル又は通路が設けられている場所に、試薬を沈殿／析出させるために、毛細管又は側部通路の長さ方向に沿って、１又は２以上の位置に、複数の入口を設けてもよいが、本発明の毛細管又は側部通路の近接端に、単一の入口を設けることが好ましい。入口は、液体を受け入れることが可能な大きさいを有していなければならない。好ましくは、試料試験装置の場合は、入口は、２から４ｍｍ、好ましくは、１から２ｍｍの範囲の開口直径を有している。他の適用例に関しては、これよりも大きいか、又は小さい入口が考えられる。
典型的には、毛細管通路又は側部通路の出口は、例えば、毛細管力又は外力によって、通路内の流れを許容して、典型的には、空気が通路から排除されるように設けられる。毛細管又は側部通路の長さ方向に沿って、１又は２以上の位置に出口を設けてもよいが、出口は、毛細管又は側部通路の末端に設けてもよい。出口は、そこを通って流れる液体を収容する必要はない。それぞれの通路を通る液体の流れを維持するのに十分な空気の流れをその中に収容することができることが好ましい。試料試験装置に関しては、出口は、入口よりも小さい大きさであってもよい。典型的には、出口は、０．５ｍｍから４ｍｍ、より好ましくは、０．７５ｍｍから２ｍｍの間の開口直径を有する。他の装置に関しては、出口は、これより大きくても、また、小さくてもよい。出口は、典型的には、通路と液体連絡されているだけである。
出口及び入口は、中央部分が出口となるように、周囲が隆起したスカートを有していてもよい。
毛細管試験装置は、成形されたプラスチックコンポーネント、例えば、ほぼ平坦な要素状の構成要素を備えていることが好都合であり、この平坦な要素は、カバー部材によって閉塞されたときに、毛細管通路を形成するための複数の溝をその１つの表面に有している。
１つの実施形態においては、本発明の装置は、分配されるべき液体の、破断可能な閉塞された容器と、この容器を破断し、内容物を解放するための破断手段とを備える液体分配手段を備えており、容器及び／又は破断手段は、容器が破断されないところの第１の位置と、前記容器が破断されるところの第２の位置との間を相対移動するように設けられる。
この装置は、毛細管通路に至る試料投入孔を有していてもよい液体投与領域と液体連絡されるウェルを備えることが好ましい。このウェルは、液体試料を収容し、保持するのに適した何らかの適切な形状及び大きさを有していてもよい。このウェル（の全部又は一部）は、毛細管通路手段、液体流れ制御手段、又は、液体分配手段に設けられていてもよい。好ましくは、このウェルは、毛細管通路手段を形成する平坦な要素内に、例えば、試料投入孔に至る凹部領域として形成されていてもよい。又は、これは、毛細管通路手段のカラーとしての起立部分によって形成されてもよい。これらの実施形態においては、ウェルの基部は、この装置の液体投入領域を有している。又は、ウェルを、流体流れ制御装置の一部として設けてもよい。又は、ウェルを、液体連絡手段によってこの液体投入領域に動作可能にリンクされた別の要素によって形成してもよい。このような実施形態においては、ウェルの基部は、液体投入領域を備えていない。実施形態においては、液体流れ制御装置、毛細管通路手段及び他の要素を構成する１又は２以上の要素の組み合わせによってウェルを形成してもよい。例えば、ウェルの基部を、毛細管通路手段の一部によって形成し、また、ウェルの複数の側壁を、ウェル用のキャップ又はカバーを形成するために設けられた更なる機能的に別の要素を有する液体流れ制御装置の一部によって形成してもよい。
このウェルは、例えば、ほぼ円筒形状の１又は２以上の側壁によって構成されることが都合がよい。好ましくは、ウェルの基部は、漏斗状の形状を有しており、例えば、これは、あらゆる方向から試料入口に向かって傾斜するように構成される。このような構成は、試料の毛細管通路への排水を促進する。好ましくは、ウェルは、取り外し可能で、ウェルの１又は２以上の側壁を形成してもよいキャップ又はカバーの適切な形状を有している。
試料ウェルのキャップは、（着脱不可能に）固定されていても、または、そこから着脱可能であってもよい。試料ウェルのキャップは、液体を、液体投入領域に、延いては、液体投入孔に流すための液体入口を有していてもよい。
ウェルは、液体試料の毛細管通路への流れを促進するための機構、例えば、複数の微小柱を備えていてもよい。適切な機構は、当業者に公知である。
液体投入領域は、（毛細管通路、又は、すべての関連付けられた毛細管通路について）試験容量よりも大きな容量の液体試料を収容して、何れかの側部通路に至る位置までの毛細管通路（例えば、試験容量）を満たすこと、及び、余剰液体を側部通路に流すことを確保するように構成されている。
閉塞手段（及び、存在する場合には、付加的な閉塞手段）は、閉塞手段を動作するように、制御要素上に移動可能に設けられていてもよい。
制御要素は、典型的には、回転又は直線運動可能に（出口に向かって、又はそこから離れるように、軸方向に、又は、これを横切って、スライド動作するように）設けられている。
各々が閉塞手段に関連付けられた２以上の毛細管通路を有する実施形態においては、２又は３以上の閉塞手段（及び、存在する場合には、付加的な閉塞手段）を、液体流れ制御手段が備える単一の閉塞コンポーネントによって構成してもよい。閉塞コンポーネントは、閉塞コンポーネントの閉塞手段が出口を閉塞し、且つ、閉塞コンポーネントの第２又は更なる閉塞手段が出口を閉塞しないところの第１の位置と、閉塞コンポーネントの第１の閉塞手段が出口を閉塞せず、且つ、閉塞コンポーネントの第２又は更なる閉塞手段が出口を閉塞するところの第２の位置との間を移動可能であってもよい。又は、この閉塞コンポーネントは、閉塞コンポーネントの２又は３以上の閉塞手段が、毛細管通路の出口を閉塞するところの第１の位置と、閉塞コンポーネントの２又は３以上の閉塞手段が、毛細管通路の出口を閉塞しないところの第２の位置との間を移動可能である。好ましくは、このような閉塞コンポーネントは、制御要素上に位置され、例えば、閉塞コンポーネントを、複数の出口の各々に対して閉塞関係に置き、又は、そこから解除するように移動するように、回転又は直線（横方向に）運動するように設けられることが都合がよい。
又は、１又は２以上（及び、場合によっては、更なる数の）閉塞手段を、関連付けられた出口を閉塞し、又は、閉塞しないように動作可能な複数の毛細管通路出口の各々について設けてもよい。例えば、各閉塞手段を、それぞれの制御要素上に配置し、例えば、関連付けられた出口に向かい、又は、そこから離れるように、直線又は回転運動するように配置してもよい。更なる可能性として、１又は２以上の閉塞コンポーネントを、共通の単一の制御要素上に配置し、例えば、１又は２以上の出口に向かい、又は、そこから離れるように、回転又は直線（横方向）運動するように配置してもよい。
主毛細管通路が側部通路に関連付けられているところの実施形態においては、第１及び第２の閉塞手段を設けてもよい。２又は３以上の毛細管通路を有する実施形態においては、側部通路、１又は２対以上の第１及び第２の閉塞手段を有する上記毛細管通路を、１又は２対以上設けてもよい。１又は２対以上の閉塞手段を、単一の閉塞コンポーネントによって構成し、又は、制御要素上に設けてもよい。閉塞コンポーネントを制御要素上に設けてもよい。このようなコンポーネント又は制御要素は、第１の閉塞手段が、第１の毛細管通路の出口を閉塞するように位置しており、且つ、第２の閉塞手段が、側部通路の出口を閉塞しないように位置しているところの第１の位置と、第１の閉塞手段が、毛細管通路の出口を閉塞しないように位置しており、且つ、第２の閉塞手段が、側部通路の出口を閉塞するように位置しているところの第２の位置との間を移動可能である。実施形態においては、２又は３以上の第１の閉塞手段を、単一の閉塞手段によって構成してもよく、又は、制御要素上に設けてもよい。閉塞コンポーネントを制御要素上に設けてもよい。このようなコンポーネント又は制御要素は、第１の閉塞手段が第１の毛細管通路の出口を閉塞するように位置しているところの第１の位置と、閉塞手段が第１の毛細管通路の出口を閉塞しないように位置しているところの第２の位置との間を移動可能であってもよい。２又は３以上の第２の閉塞手段を、単一の閉塞手段によって構成してもよく、又は、制御要素上に設けてもよい。閉塞コンポーネントを制御要素上に設けてもよい。このようなコンポーネント又は制御要素は、閉塞手段が側部通路の出口を閉塞しないように位置しているところの第１の位置と、閉塞手段が側部通路の出口を閉塞するように位置しているところの第２の位置との間を移動可能であってもよい。
実施形態においては、閉塞手段は、２つの位置の間、即ち、出口が閉塞されているところの位置と、出口が閉塞されていないところの位置との間を二元的に動作するものであってもよい。他の実施形態においては、閉塞手段は、閉塞手段が操作されて、出口を部分的に閉塞して、通路内の液体試料の流速を、出口が開閉される度合いに依存して制御するように、定量的に動作するものであってもよい。例えば、閉塞手段は、孔全体に亘ってスライドして、出口が部分的に閉塞された位置に置かれているときに、液体試料の流速が減少するように動作するものであってもよい。実施形態においては、閉塞手段は、出口を部分的に閉塞して、通路内の流速を変更するところの如何なる１又は２以上の位置を採用してもよい。これらの実施形態を、本発明の第１及び第２の閉塞手段に適用してもよい。
１又は２以上の出口を一緒にグループ化してもよく、これが好都合である。好ましくは、側部通路が主通路に関連付けられている場合には、主通路及び側部通路のための１対の出口を、近接して位置させて、それぞれの閉塞手段を、単一の制御要素によって動作可能にしてもよい。実施形態においては、２又は３以上の側部通路の出口を、近接した位置にグループ化し、そして、２又は３以上の主毛細管通路の出口を、近接した位置にグループ化して、各グループを、単一の制御要素によって制御可能にしてもよい。好ましくは、出口、又は、出口の複数のグループを、液体投入領域に近接して位置してもよい。
好ましくは、制御要素は、液体投入領域を取り囲むことが好都合である。制御要素は、好ましくは、ユーザによって容易に操作されるところの適切な形状又は大きさを有していてもよい。制御要素は、ユーザによって手動で操作されてもよく、又は、例えば、装置内の検出手段と関連付けられた１又は２以上のセンサ、又は、タイマによって容易になされるように、自動的に動作可能であってもよい。
閉塞手段、又は、閉塞コンポーネントを、制御要素上、例えば、その下方側に取り付け、又は、その一部を構成してもよい。閉塞手段又はコンポーネントは、例えば、自立するエラストマー等の軟質熱可塑性材料によって構成されてもよく、又は、制御要素の下部の一部を形成することによって構成されてもよい。閉塞手段又は閉塞コンポーネントは、制御要素の側壁から外側に、好ましくは、これに対して実質的に直交する方向に伸びるフランジ上に設けてもよい。閉塞手段は、フランジ上に設けられる脚部であってもよい。
制御要素の様々な位置を示す複数のマーク及び／又は複数の点を設けて、ユーザの操作を容易にすることが好都合である。好ましくは、これらを、毛細管通路手段内に設けてもよい。
制御要素の動きを制限するためのストッパを設けることが望ましい。
望ましくは、制御要素は、液体入口が、液体投入領域と液体連絡されておらず、そして、第１の閉塞手段が、毛細管通路の出口を閉塞ないように位置しているところの第１の非アクティブ位置と、液体入口が、液体投入領域と液体連絡されており、そして、第１の閉塞手段が、第１の毛細管通路の出口を閉塞するように位置しているところの第２の位置との間を移動可能である。複数の側部通路が存在する場合には、第２の閉塞手段は、第１の非アクティブ位置において、何れの側部通路の出口をも閉塞せず、そして、第２の位置において、何れの側部通路の出口をも閉塞しないように位置する。
側部通路を有する実施形態においては、制御要素は、第１の閉塞手段が、第１の毛細管通路の出口を閉塞せず、且つ、第２の閉塞手段が、側部通路の出口を閉塞するところの第３の位置に移動可能である。好ましくは、第３の位置において、液体入口は、液体投入領域と液体連絡されることはない。
制御要素は、好ましくは、これが、液体投入領域に沿って、又は、その周りを移動することを許容するような何らかの適切な形状を有していてもよい。例えば、これは、軸を中心として回転運動する回転可能要素であってもよく、又は、直線運動、例えば、出口の位置に沿ってスライド運動するように成形されたものであってもよい。好ましくは、これを、液体投入領域に対して、例えば、上述したように、試料ウェルに対して（周りを、又は、上方を、又は、それと共に）回転するように位置することが好都合である。試料ウェルが、制御要素によって移動される略円筒形状の側壁によって形成される場合には、この側壁は、制御要素と共に回転する。試料ウェルが、毛細管通路手段内の凹部又は窪みであり、制御要素がそのカバーを形成する場合には、制御要素の下面が、試料ウェルのカバーを形成してもよい。試料ウェルは、制御要素の位置に応じて、露出され、又は、隠される。制御要素や液体投入領域の他の如何なる適切な形状や構造も、本発明の範囲に含まれるものとする。制御要素、及び、装置の下面に、溝や、要素を設けて、ウェルに対する制御要素の動きを制限することができる。
制御要素は、試料ウェルを備えていてもよく、又は、試料ウェルのキャップとして作用するものでもよい。これは、液体投入領域に液体を流すための液体入口、即ち、試料投入孔を有していてもよい。この液体入口は、制御要素が、選択された位置、例えば、以下に更に記載した、選択された回転又は直線位置にあるときのみ、液体投入領域又は試料ウェルと液体連絡されることが好ましい。
他の実施形態においては、試料ウェルは、装置の制御要素とは別の要素によって構成される。実施形態においては、液体投入領域又は試料ウェルは、装置の制御要素とは別の要素によって構成されたキャップを有している。
実施形態においては、ウェル側壁は、主円筒形状部分、例えば、幅広の拡大部分を有する、部分的な円筒形状部分等の部分円筒形状部分、毛細管通路の入口に通じる開口を有する拡大部分基部を有する部分的な円筒形状部分等の部分円筒形状部分を有している。制御要素、例えば、回転可能なキャップは、ウェル側壁の周囲に合致するような大きさを有する協働環状溝を下面に有することが好ましく、この環状溝は、ウェル側壁の拡大部分を収容するための幅広部分を有しており、この制御要素は、この溝の幅広部分に重ね合わされる液体入口開口を有している。この制御要素の溝の幅広部分のアーチ長さは、ウェル側壁の拡大部分のアーチ長さよりも大きくして、ウェルに対する制御要素の回転運動を制限可能にしている。
液体試料を通路内で移動させるために、例えば、毛細管現象が用いられている、本発明の実施形態においては、液体分配手段を備えていてもよい。好ましくは、液体分配手段は、分配されるべき液体の、破断可能な閉塞された容器と、この容器を破断し、内容物を解放するための破断手段とを備えており、この容器及び破断手段は、容器が破断されないところの第１の位置と、容器が破断されるところの第２の位置との間を相対移動するように設けられている。
この液体は、分析を実行するために必要な何らかの液体であってもよいが、好ましくは、この液体は、通路内の液体試料の運動を容易にするように作用する緩衝剤である。これが、毛細管系の分析において、運動を促進するために用いられる場合には、この緩衝剤を、追って添加される緩衝剤という場合がある。何らかの適切な緩衝剤、例えば、脱イオン化され、又は、蒸留された水中に、好ましくは、１重量％のフィコール（Ficoll）（Ficollは商標である）ポリマーを含む、フィコールポリマーの溶液を用いることが好ましく、これは、試験結果を得るために、毛細管システム全体に亘って流すために必要とされるよりも少量の試料で反応を実現することを可能にする。
液体の、破断可能な閉塞された容器は、毛細管通路手段への液体の流れを解放するために、液体投入領域の近傍において、例えば、突起状で、破断手段に対して移動可能であってもよい。作動手段は、この容器、破断手段、又は、その両者を、容器が破断されるところの第２の位置に移動させるように作用する。この作動手段は、一端において、容器又は破断手段を移動させるプランジャであってもよい。作動手段を、例えば、軸を中心として回転運動するように、又は、直線運動（軸方向又はこれを横切る方向に）するように設けてもよい。
好ましくは、容器の壁の少なくとも一部が破断可能であり、例えば、ポリエチレンフィルム等の破断可能な箔から形成されている。この容器を、全体的に破断可能な材料から、例えば、カプセルの形態で形成してもよい。更に考えられるものとして、この容器を、例えば、ポリエチレンフィルム等の破断可能な箔の破断可能な壁又は基部等の破断可能部分を有する硬質材料、例えば、硬質プラスチック材料から、全体的に又は部分的に構成してもよい。
これに適した如何なる破断手段を設けてもよい。好ましくは、破断手段は、鋭利な先端を有する１又は２以上の突起を有していることが好都合である。この突起は、好ましくは、テーパー状であり、そして、好ましくは、液体の開放を容易にする機構を有しており、例えば、ホタテガイの縁のように波を打った形状を有している。好ましくは、複数の突起が設けられる。
容器の反対側を破断するように、第２の破断手段を同様に設けて、空気を容器内に通すことを可能にしてもよい。これにより、液体が容器外に流出することが容易になる。これらを、容器の対向する部分を破断するように配置する場合には、第２の破断手段を、第１の破断手段と同様に設けてもよい。
少なくとも破断位置に置かれているときに、破断可能な容器は、液体投入領域又は試料ウェルと液体連絡されていることが好ましい。液体連絡手段を設けて、容器からの液体を、試料ウェル又は液体投入領域に流すことが好ましい。この液体は、上述したように、試料入口孔を介して、毛細管通路に入る。
液体分配手段は、毛細管通路手段及び液体流れ制御手段とは別の異なる要素であってもよい。異なる場合には、これを、毛細管通路手段及び／又は液体流れ制御手段と協働する（適合する）ように設けることが好ましい。液体分配手段を、毛細管通路手段に設けてもよい。
又は、液体流れ制御手段が、この液体分配手段を備えていてもよい。好ましくは、ここに記載した閉塞手段又は閉塞要素を有する制御要素がこれを備えている。好ましくは、破断手段は、液体流れ制御手段の基部の内面に設けられる。このような実施形態においては、液体流れ制御手段（好ましくは、制御要素）が破断容器を備えていてもよい。
又は、液体分配手段は、毛細管通路手段及び液体流れ制御手段の一部から構成してもよい。例えば、毛細管通路手段が破断手段を（例えば、成形された起立突起として）備えていてもよく、そして、液体流れ制御手段が、破断可能な容器及び作動手段を備えていてもよい。
実施形態においては、単一の制御要素は、（例えば、閉塞要素によって構成された）閉塞手段、液体の、破断可能な閉塞された容器（及び、場合によっては、液体の容器）のための移送手段、及び／又は、破断手段、及び、破断可能な閉塞された容器を破断手段と接触させる作動手段から構成されるように設けてもよい。この制御要素は、例えば、上述した試料ウェル又は液体投入領域の一部をも形成することが好ましい。
このような実施形態においては、閉塞手段を作動させるための、制御手段の運動を、容器を破断するための運動と組み合わせてもよい。従って、例えば、閉塞手段を作動させるための、制御手段の運動によって、容器を、破断手段と接触させてもよい。例えば、好ましい実施形態においては、閉塞手段を作動させるための、制御手段の回転運動によって、作動手段を駆動するように作用させて、容器を、破断手段と接触させてもよい。このような実施形態においては、制御要素の回転運動を、作動手段の直線運動と動作可能にリンクするために、カムを設けてもよい。
又は、閉塞手段を作動させるための、制御手段の運動を、容器を破断手段と接触させるための作動手段から独立させてもよい。従って、別の複数の作用が必要である。
好ましくは、制御要素は、ここに記載した閉塞手段を備える制御要素である。
破断手段が容器に対して移動可能であり、又は、両者が接触するように移動可能であるような他の配置も可能であるが、容器は、破断手段に対して移動可能であることが好ましい。
１つの実施形態においては、容器は、破断手段に接触するように、下流に移動するように設けられている。この実施形態においては、破断手段は、装置に設けられることが好ましく、また、試料ウェル又は液体投入領域と液体連絡されることが好ましい。この破断手段は、突起を備えていてもよく、容器は、起立した複数の突起に突き刺さる。他の好ましい実施形態においては、複数の突起に突き刺さり、そして、複数のスパイクによって穿孔されるように、容器が配置される。
好ましくは、容器又は破断手段は、第１及び第２の位置の間を、制御要素内で移動可能であり、例えば、容器又は破断手段の何れかは、単に力を付与することによって、例えば、ユーザにより手動で、又は、自動的に、制御要素の外部から操作可能なプランジャによって運ばれ、又は、このプランジャを構成する。相互に対する相対的な運動は、直線的であっても、軸の周りを回るものであってもよい。即ち、作動手段は、直線又は旋回運動をもたらすものでもよい。作動により、破断手段と容器とが接触し、従って、容器から液体が解放される。好ましくは、同一の動作で、第２の破断手段を容器に接触させて、容器内への空気の流入を可能にする。従って、液体は、容器から受動的に流れることが好ましい。
好ましい実施形態においては、作動手段はプランジャを備えている。このプランジャは、最初は、第１の位置に保持され、例えば、破断可能な膜によって、破断手段から離れて配置されてもよい。例えば、膜を破断して、スペーサ手段を除去する際、プランジャは、解放され、そして、容器が破断手段と接触して、内容物が解放されるところの第２の位置に移動することが許容される。好ましくは、この容器は、プランジャによって運ばれる。好ましくは、このプランジャは、運ばれるか、又は、制御要素の一部である。好ましくは、破断手段は、装置、又は、制御要素、又は、別の要素によって運ばれる。破断可能な膜に代わりに、移動可能なカラーを設けて、プランジャの早過ぎる運動を阻止することも可能である。好ましい実施形態においては、移動可能なカラーは、試料投入領域を覆うためのキャップを有している。
液体流れ制御手段を用いて、例えば、液体中における反応のために、液体を液体収容部、又は、液体流れ通路の入口に分配することが好都合である。
既知の量の試薬、例えば、緩衝剤をこのシステムに供給するためのこのような試料試験装置に、本発明の装置のこの実施形態を用いることが好都合である。これにより、かつて必要であった量よりも少量の試料を用いて、分析を実施することが可能になる。
本発明により、１０００マイクロリットル又はそれ未満、５００マイクロリットル又はそれ未満等の少量であっても、容器の内容物によって決定された既知の量で、液体を確実に分配することができる。
従って、本発明の装置をこのように簡単に操作して、所定量の液体を分配し、そして、比較的不慣れな人でも確実に用いることができる。
上述した制御要素を、ユーザが簡単に操作することができ、比較的不慣れな人でも確実に用いて、正確に制御された量の液体を分配することができる。
場合により、本発明の装置にタイマが組み合わされる。このタイマを、閉塞手段や制御要素を複数の位置の間を移動させる時間や、容器を破断するための時間を示すために用いてもよい。
１又は２以上の検出領域を毛細管通路又は側部通路に設けて、検出領域における液体試料の有無を検出することが好ましい。複数の検出領域を、上述した側部通路に設け、好ましくは、１又は２以上の検出領域を第１の毛細管通路に設けることが好ましい。検出領域における液体試料の有無により、閉塞手段を移動するよう(例えば、制御要素を動作するよう）、又は、液体試料の流れを制御するよう、又は、閉塞された容器を破断するようユーザに促すことができる。
本発明は、ここに記載した液体流れ制御装置を提供するものである。この流れ制御装置は、ここに特定された制御要素を備えている。
本発明は、ここに記載した毛細管通路手段を提供するものである。
本発明は、ここに記載した液体分配手段を提供するものである。
試料試験装置の好ましい実施形態を、添付図面を参照して、例として以下に説明する。添付図面において、
図１は、試料収集要素の上方から見た斜視図である。 図２は、図１の要素の下面を示す平面図である。 図２Ａは、図１に示した装置の上面を示す部分拡大図である。 図３は、図１及び２の要素の一部を示す拡大断面図である。 図４は、図２に示した装置の下面を示す部分拡大図である。 図５は、図１から４の要素が、簡易化されたキャップ（明確化を図るために、プランジャは省略した）を有する状態を上方から見た斜視図である。 図６は、図１から４の要素と共に使用される好ましいキャップを示す平面図である。 図７は、図６に示したキャップの下面を示す斜視図である。 図８は、図６及び７のキャップを、プランジャが上方の待機位置に置かれた状態で上方から見た斜視図である。 図９は、図８のキャップを、プランジャが上方の待機位置に置かれた状態で示す断面図である。 図１０は、図８のキャップを、プランジャが上方の待機位置に置かれた状態で示す一部を破断した斜視図である。 図１１は、図１から５の要素上に配置された、図６から１０のキャップを、プランジャが上方の待機位置に置かれた状態で示す拡大断面図である。 図１２は、プランジャが、下方の、押し下げられた、作動状態位置に置かれた状態を示す、図８から１１に対応する一連の図である。 図１３は、プランジャが、下方の、押し下げられた、作動状態位置に置かれた状態を示す、図８から１１に対応する一連の図である。 図１４は、プランジャが、下方の、押し下げられた、作動状態位置に置かれた状態を示す、図８から１１に対応する一連の図である。 図１５は、プランジャが、下方の、押し下げられた、作動状態位置に置かれた状態を示す、図８から１１に対応する一連の図である。 図１５Ａは、図示した装置の製造に係る工程を示す概略図である。 図１６Ａ及び１６Ｂは、図５の簡易化されたキャップ（明確化を図るために、プランジャは省略した）が、第１の位置に置かれた状態の、図１から５の要素の一部をそれぞれ示す、平面図及び底面図であり、平面図は、要素の部品の位置をも示し、また、底面図は、キャップの下面をも示す。 図１７Ａ及び１７Ｂは、キャップが第２の位置に置かれた状態の、図１６Ａ及び１６Ｂと同様の図である。 図１８Ａ及び１８Ｂは、キャップが第３の位置に置かれた状態の、図１６Ａ及び１６Ｂと同様の図である。 図１９は、キャップが第２及び第３の位置にそれぞれ置かれた状態の動作を示す、図１から５の要素の下面を示す概略図である。 図２０は、キャップが第２及び第３の位置にそれぞれ置かれた状態の動作を示す、図１から５の要素の下面を示す概略図である。 図２１は、閉塞手段と、破断可能な容器のためのプランジャと、破断手段とを備え、そして、試料ウェルようのキャップとして作用する、本発明の好ましい制御要素の下面を示す図である。 図２２は、同様の制御要素の平面図である。
図面は、例えば、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に概略的に開示された凝集分析を実施するための毛細管通路、即ち、経路を有する試料試験装置を示している。
この装置は、２つの主なコンポーネント、即ち、試料収集要素１０とキャップ１２とを備えている。図５、及び、１６から１８は、理解を容易にするために、プランジャを省略して明確にした、キャップ１２’の簡略化されたタイプを示している。図６から１５は、キャップ１２の現在好ましいタイプを示している。これらのキャップ１２及び１２’は機能的に同一である。
図１から５に示すように、要素１０は、１３６ｍｍ´５７ｍｍ´２．５ｍｍの寸法を有する、インジェクション成形されたポリカーボネート製の、硬質で、平坦で、矩形状のプレートを備えている。この要素は、その上面１６に起立したカラー１４が形成されており、複数の一連の溝が、この要素の下面２０に形成された、上部が開放されたチャンネル１８を構成している。以下に記載するように、一連の孔が、上面及び下面に開口されるように、この要素を貫通している。
図２（Ａ）において最もよく示されているように、カラー１４は、この要素の１つの角付近に位置しており、約１０ｍｍの半径を有する円の一部を構成する一部が円形状の主部分２４と、約６ｍｍの半径を有する円の一部を構成する一部が円形状の主部分２６とを有している。カラー１４は、この要素１０の上面にほぼ円筒形状の試料収集ウェル２７を形成している。一対のリブ２８が、部分２４の外表面の一部の上方を外側に向かって伸びており、アーチ状のスロット形の開口３０が、リブの下方で、要素を貫通している。これらの開口は、この装置の使用時に如何なる機能をも発揮するものではなく、成形による製造理由のために存在している。カラー内のこの要素の上面は、この要素を貫通する試料孔３４に至る、カラー副部分２６内の円形煙突状の凹部３２を有しており、カラー内の要素の上面の残りは、３６の部分に示され、また、図１１及び１５からも理解されるように、僅かに凹み、下方に向かって傾斜している。ホタテガイの縁のように波を打った形状の４つのスパイク４０が、上面の凹んだ部分３６から上方に向かって伸びている。
複数のチャンネル１８は、左右対称の像のように、２つの同様の、並んで配置された毛細管トラックを形成しており、試験トラック及び制御トラックを構成している。各トラックは、Ｕ字状の形状に配置された主チャンネル４２、４２’を備えており、これらのチャンネルは、約１００ｍｍの長さの主リブを有している。これらのチャンネルは、試料入口３４から、それぞれの主チャンネルベント孔４４、４４’に至っており、これらの主チャンネルベント孔は、要素１０を貫通している。各トラックはまた、オーバーフローチャンネル４６、４６’を有しており、オーバーフローチャンネルは、側部分岐として、関連する主チャンネルから伸び、９０度方向を変えて、試料入口孔に向かって戻って伸び、そして、要素１０を貫通するそれぞれのオーバーフローチャンネルベント孔４８、４８’に至って終わる。オーバーフローチャンネルは、主チャンネルよりも幅が広い。短い側部チャンネル５０、５０’は、主チャンネルの各々から、オーバーフローチャンネルとの接合部分の僅かに下流に伸びており、要素１０を貫通するそれぞれの側部チャンネル開口５２、５２’で終わり、要素の上面で皿穴が開けられている。
主チャンネル４２、４２’は、断面がＶ字状であり、０．４３５ｍｍの長さの辺を有する二等辺三角形の形状の断面形状を有している。これらのチャンネルの深さは０．３７７ｍｍである。各主チャンネルの全長は、約２００ｍｍである。オーバーフローチャンネル４６、４６’は、断面が台形状であり、０．３ｍｍの長さの平坦な底部を有しており、この底部は、外側に傾斜した側壁を有しており、これらの壁は、その間に６０度の角度を形成している。これらのチャンネルの深さは０．３８ｍｍである。各オーバーフローチャンネルの全長は、約６２ｍｍである。これらのチャンネルの断面形状は、図３に示されている。
キャップ１２、１２’は、インジェクション成形されたアクリロニトリル ブタジエン スチレン（ＡＢＳ）製の、ほぼ円筒形状の硬質本体６０を備えており、この本体は、約３４ｍｍの直径と、約１０ｍｍの高さを有している。この本体６０は、中央開口を有する円形状上部壁６２と、リブを有する外表面６８を有する側壁とを備えている。内側の円筒状スカート７０は、上方壁６２の下面から伸びており、このスカートは、上方壁に対して中央に位置されており、中央開口を取り囲み、そして、この開口直径よりも大きな直径を有している。環状のトラフ７２が、側壁の内面と、スカート７０の外面との間に形成されている。このトラフ７２の主たる狭い部分７４は、側壁の部分的に円形の厚い幅部分７６によって部分的に形成された平行な側壁を有しており、この部分７４は、要素１０のカラーの主部分２４に合致して嵌められるような構成及び大きさを有している。トラフ７２の残りの幅広の副部分７８は、側壁の薄い、湾曲した部分８０によって部分的に形成されており、この部分７８は、要素１０のカラーの主部分２４に合致して嵌められるのに十分な幅を有している。キャップ部分７８のアーチ長さは、カラー部分２６のアーチ長さよりも長く、従って、キャップ１２が、トラフ７２をカラーの上方に位置した状態で、要素１０上に配置される場合には、要素１０に対して、キャップ１２を約９０度回転運動させるという制限された角度が可能になり、この運動の程度は、薄い側壁部８０の内面の端部の、副カラー部分２６の外面との隣接度合いによって決定される。
キャップ１２の上方壁は、凹部８２を有しており、この凹部は、トラフの幅広部７８に、真ん中に且つ対称に位置して、これを貫通する試料入口孔８４を有している。孔８４は、以下に記載するように、要素１０における試料入口孔３４と協働する。
キャップの側壁の幅が薄い部分８０の下面は、２つの細長い一部が円形状の溝８６、８８を有しており、その各々は、円形状の凹部に至って終わる。４０Ａのショア硬度を有する、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）製の円筒形軟質ゴムインサート９０、９２、９４、９６が凹部の各々に嵌められ、このインサートは、側壁の下面に僅かに自立するように立ち、４つの閉塞部材を形成し、これらは、以下に記載するように、毛細管通路ベント孔４４、４４’、４８、４８’と協働する。
キャップ１２は、キャップ本体６０の中央開口内に位置し、一連の薄い破断可能な膜１０２によってこの本体に接続されたＡＢＳ製のほぼ円筒形状の硬質性プランジャ１００を有している。４００マイクロリットルの容量を有する、液体で満たされた円筒形状のポリプロピレン製カプセル１０４が、プランジャ１００の下面に搭載され、このカプセルは、そこで、軸方向にスライド運動するように、スカート７０内にぴったり合致する大きさを有している。膜１０２を破断し、プランジャ１００及びカプセル１０４をキャップ本体６０及び要素１０に対して軸方向運動をもたらし、カプセル１０４にスパイク４０を突き刺し、結果的に、カラー１４内に形成されたウェル２７内に液体内容物を解放するのに適切な下方への力をプランジャに付与することによって、プランジャ１００及びカプセル１０４は、図８から１１に示された上方の待機位置と、図１２から１５に示された下方の作動位置との間を移動可能である。
０．０６ｍｍの厚さの透明なポリカーボネートのシート状の一枚の柔軟性を有する箔１０６（図１５Ａ)を、要素１０の下面２０にレーザー溶着によって取り付けて、チャンネル４２、４２’、４６、４６’及び側部チャンネル５０、５０’を覆い、そして、これらを、閉塞された毛細管通路にする。ここにおいて、これを、毛細管経路ともいう。
ポリカーボネート又はＡＢＳ等のハイドロカーボネートは、疎水性を有しており、これは、水溶液が通路内をよく流れないことを意味する。これに対処するために、毛細管通路の内表面を処理して、界面活性剤、Ｔｗｅｅｎ２０（Ｔｗｅｅｎは商標である）の薄い皮膜を提供し、毛細管表面に親水性を付与している。これは、適宜の方法で行うことができ、例えば、脱イオン化された水にＴｗｅｅｎ２０を含有する溶液（０．２５容量％のＴｗｅｅｎ２０）を毛細管通路内に引き込むための真空プロセスを用い、通路の開放端において吸引することによって行うことができる。これを、図１５Ａに概略的に示す。Ｔｗｅｅｎ２０溶液は、試料入口孔３４を介して供給され、毛細管通路の端部におけるベント孔に、最初は、主通路に、次に、オーバーフロー通路に、一対の吸引カップを適用する。真空生成器によって真空が適用され、図１５Ａにおいて矢印で示されるように、Ｔｗｅｅｎ２０溶液を通路内で吸引する。次いで、要素１０をオーブン内に放置して、低温で乾燥し、溶液の水分を蒸発させ、毛細管通路の内表面に薄い層として析出されたＴｗｅｅｎ２０が残り、このようにして表面に親水性を付与する。
この処理はまた、例えば、不完全な成形、膜の不完全な閉塞、又は、通路内における何らかの破片や異物の存在の結果として、毛細管通路の何れかが詰まっているか否かを明らかにし、この段階において、欠陥を有する要素を処分するということにおいて、品質管理機能をも達成するものでもある。
この装置は、例えば、国際公開第２００４／０８３８５９及び国際公開第２００６／０４６０５４に開示されたように、試験トラック通路４２内に、規制された量の凝集試薬を沈殿／析出させることによる、凝集分析に使用されるように用意されたものである。如何なる適切な方法を用いて、試薬を沈殿／析出させてもよい。好ましい方法は、試薬を開口５２を通して添加するように、側部チャンネル５０を介して行うことである。試薬を含む液体が、開口５２を介して供給され、ベント孔４４に真空が適用される。これにより、上述したＴｗｅｅｎ処理と同様に、液体を、側部チャンネル５０、及び、試験トラック通路４２の下流部分を通って吸引し、その結果、通路４２の下流部分に沿った毛細管壁上に試薬が沈殿／析出する。必要に応じて、これに続いて、乾燥処理が行われる。次いで、開口５２、５２’は、膜のカバーを設けることによって、閉塞されて、気密閉塞がもたらされる。
通路４２の下流部分の一部のみにおいて、試薬が必要な場合には、適宜の下流位置で、試験トラック通路４２に、更なる側部通路及び開口（図示せず）（側部チャンネル５０及び開口５２に匹敵）を設けることによって、これを実現することができる。開口５２を通して、液体試薬を供給し、そして、更なる開口において真空を付与することによって、試薬は、通路４２の介在部分のみに、試薬が沈殿／析出する。付加的な側部チャンネル及び開口を利用することによって、複数の位置において、同様の方法で、試薬の（同一又は異なる）複数の沈殿／析出をもたらすことができ、従って、本発明により、選択的な試薬を毛細管通路内に投入することができる。
次いで、図１６Ａ及び１６Ｂに示されるように、プランジャ１００を待機位置に位置し、キャップを第１の位置に位置させた状態で、キャップ１２を、試料収集要素１０のカラー１４上に配置する。この第１の位置において、この装置は、非活動状態に置かれている。キャップの試料入口孔８４は、図１６Ａ及び１６Ｂに示されるように、要素の試料収集ウェル２７と液体連絡されないように位置され、その結果、要素の試料入口孔３４は、効果的に閉じられている。チャンネルのベント孔の何れも、閉塞されていない。
装置は、この状態で、流通及び販売のために包装され、例えば、空気及び湿気に対して不浸透性を有する箔パウチ内で密閉される。
装置を使用する必要がある場合には、キャップ１２を、図１７Ａ及び１７Ｂに示されるように、第２の位置に回転させる。この位置において、キャップの試料入口孔８４は、試料収集ウェル２７の部分２６上に位置し、従って、要素の試料入口孔８４と液体連絡される。更に、主チャンネルベント孔４４、４４’は、キャップインサート９６、９２によってそれぞれ閉塞されるが、オーバーフローチャンネルのベント孔４８、４８’は、閉塞されない。
所定量の液体試料、例えば、（場合により、関連する検体を含む）試験対象の血液試料が、試料入口孔８４を通して装置に添加される。重要なことは、試験に必要な量よりも多量の試料が必要であることであり、この場合には、約１５マイクロリットルの試料が適切である。液体試料は、図１９に示すように、主通路４２、４２’の内側部分に沿って流れ、次いで、オーバーフロー通路４６、４６’内に流れる。この図において、試料は、満たされた領域によって示されている。主チャンネルのベント孔４４、４４’は、キャップによって閉塞されているので、試料は、主通路４２、４２’に沿って更に流れることはできない。このように、ある特定量の試料が、主通路の各々（試験容積という）に存在し、余剰量は、オーバーフロー通路に流れる。この実施形態においては、各主通路における試験容積は、約５マイクロリットルである。
次いで、キャップ１２を図１８Ａ及び１８Ｂに示すように、第３の位置に回転させる。この位置においては、キャップの試料入口孔８４は、第１の位置と同様に、要素の試料収集ウェル２７と液体連絡されないように再び位置される。しかしながら、このとき、オーバーフローチャンネルのベント孔４８、４８’は、それぞれキャップインサート９４、９０によって閉塞されるが、主チャンネルのベント孔４４、４４’は閉塞されない。
次いで、カプセル１０４内の液体が、毛細管通路内に導入される。これは、例えば、この装置に関連するタイマによって示された所定時間後であることが好ましい。典型的には、液体は、追って添加される緩衝剤、例えば、脱イオン化され、又は、蒸留された水中に、１重量％のフィコール（Ficoll）（Ficollは商標である）を含む溶液であり、これは、試験結果を得るために、毛細管システム全体に亘って流すために必要とされるよりも少量の試料で反応を実現することを可能にする。これは、キャップのプランジャ１００を操作することによって行われる。
例えば、操作者の力を与えることによって、キャップ１２のプランジャ１００は押し下げられて、図１２から１５に示すように、これを作動位置に移動させ、その結果として、図１５に示されるように、カプセル１０４がスパイク４０によって穿孔され、このカプセルからの液体がウェル２７内に解放される。図２０に示すように、カプセル液体、例えば、ハッチングが入れられた領域によって示された緩衝剤は、試験試料を、主通路に沿って更に押圧する。
試料（その後に続く、追って添加される緩衝剤）は、毛細管流れによって、主通路４２、４２’に沿って流れる。この時点で、オーバーフローチャンネルのベント孔４８、４８’は閉塞されているので、主通路への逆流を含み、オーバーフロー通路に沿った更なる流れは生じない。その代わりに、液体の流れは、主通路４２、４２’に沿って、主チャンネルの閉塞されていないベント孔４４、４４’に向かう。従って、試料は、試験通路内において、沈殿／析出した試料のそばを通り過ぎる。関連ある検体がその試料中に存在している場合には、これは、試薬と反応し、制御トラック内において、未反応の試料と比べて、流れ特性に影響を与える。
この装置は、試験トラック及び制御トラック内の液体の存在（その他）を検出するための検出手段（図示せず）を、主通路の端部付近に備えている。これから、凝集試薬との反応が生じたか否かを判断することができ、試験試料中の関連ある検体の存在に関する（定性的な又は定量的な）情報を判断することができる。適切な検出手段は公知であり、本発明の範囲外である。
本発明の装置は、使用が簡単であり、これは、場合によっては、患者の世話をする場面で、比較的不慣れな人でも確実に用いることができる。特に、特に、この装置は、オーバーフロー通路の操作により、所定量の試料を毛細管試験システム中に提供するように作用し、カプセルからの、追って添加される緩衝剤等の所定量の試薬を提供するように作用する。この装置が必要とするのは、極微量の、例えば、１０から１５マクロリットルの、試験対称の試料のみである。この装置は、使用後に廃棄される、使い捨て用に意図されたものである。
図２１及び２２は、本発明に係る制御要素の他の実施形態を示している。これらの実施形態においては、制御要素は、ほぼ楕円形状の部材から構成されており、これは、下部を備えており、その上に、閉塞コンポーネントが、制御要素の脚部上で設けられて、閉塞コンポーネントが、平坦な毛細管通路手段の上面と接触する。ほぼ円筒形状のウェルが、制御要素の上面内に形成されており、この上面は、複数の側壁によって形成され、そして、基部を有しており、この基部は、毛細管通路手段の試料入口孔と液体連絡される孔を有している。このウェルの基部は、鋭利なテーパー状の複数の突起を有している。回転軸が設けられており、これは、制御要素がこの回転軸の周りを回転することを可能にする。この制御要素は、平坦な毛細管通路手段の上面上に着座されており、（示されたように）第１の位置において、毛細管通路手段内の試料ウェルが露出するように配置されている。試料ウェルは、液体投入領域を備えており、使用時に、ユーザが試料をこの試料ウェル内に挿入する。制御要素の作動により、これは、回転軸の周りを回転可能であり、その結果、制御要素の下部が試料ウェルの上に着座する。

Claims (21)

  1. 毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、処理流体を前記通路内を通過させて、前記通路の内表面に表面皮膜を残す工程を含む方法。
  2. 前記表面皮膜は、処理された前記通路内の試料の流れを改善する、請求項１に記載した方法。
  3. 前記流体で処理する工程に続いて、乾燥工程を更に含む、請求項１に記載した方法。
  4. 前記通路は、好ましくは、カバー部材によって閉塞される、請求項１又は２に記載した方法。
  5. 前記通路の下流側の開口に真空を付与することによって、処理流体を前記通路内を通過させる、請求項１から４の何れか１つに記載した方法。
  6. 前記処理流体は、液体である、請求項１から５の何れか１つに記載した方法。
  7. 処理されていない毛細管通路の内表面が、疎水性を有している、請求項１から６の何れか１つに記載した方法。
  8. 前記処理流体は、界面活性剤である、請求項１から７の何れか１つに記載した方法。
  9. 前記処理流体は、ポリソルベートを含む、請求項１から８の何れか１つに記載した方法。
  10. 前記処理流体は、ポリオキシエチレン ソルビタン材料を含む、請求項９に記載した方法。
  11. 前記処理流体は、分析試薬、好ましくは、凝集試薬を含む、請求項１から３の何れか１つに記載した方法。
  12. 前記コンポーネントは、試料試験手段を備える、請求項１から１１の何れか１つに記載した方法。
  13. 前記コンポーネントは、２又は３以上の毛細管通路を有しており、処理流体を、これらの通路内を、同時に又は順に通過させる、請求項１から１２の何れか１つに記載した方法。
  14. 既知の容量の液体が、毛細管通路内を通過する時間を測定する工程と、この時間を、同一量の液体が、同一寸法の処理されていない通路内を通過する時間と比較する工程とを含む、請求項１から１３の何れか１つに記載した方法。
  15. 毛細管通路を処理流体で複数回処理する工程を含み、好ましくは、各処理が、乾燥工程を含み、好ましくは、各処理が、時間測定工程を含む、請求項１から１４の何れか１つに記載した方法。
  16. 各処理工程毎に、前記処理流体が異なる、請求項１５に記載した方法。
  17. ある処理においては、前記処理流体が界面活性剤であり、更に他の処理においては、前記処理流体が試薬である、請求項１６に記載した方法。
  18. 毛細管通路を有するコンポーネントを処理する方法であって、
    ａ）処理流体を前記通路内を通過させて、前記通路の内表面に表面皮膜を残す工程と、
    ｂ）毛細管通路を有するコンポーネント内に試薬を沈殿／析出させる工程と
    を含む方法。
  19. 前記通路を何らかの適宜の手段によって閉塞するに先立って、試薬を毛細管通路に沈殿／析出させる、請求項１に記載した方法。
  20. 毛細管通路を有するコンポーネントを製造する方法であって、１又は２以上の上部が開放されたチャンネルを形成する工程と、前記チャンネルをカバー部材で取り囲んで、１又は２以上の毛細管通路を形成する工程と、処理流体を１又は２以上の通路内を通過させて、前記１又は２以上の通路の内表面に表面皮膜を残す工程とを含む方法。
  21. 請求項１から２０の何れか１つによる方法によって製造された、毛細管通路を備えるコンポーネント。
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