JP2015187574A - 測定用チップ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で所望の測定精度を得ることができる測定用チップを提供する。
【解決手段】測定用チップ１０Ａは、測定領域２０と、第１光導波路３１を有する第１光伝送部材１４と、光源側からの光が入力される第１光コネクタ２１と、第２光導波路３２を有する第２光伝送部材１６と、第２光伝送部材１６を通過した光を検出部側に出力する第２光コネクタ２２とを備える。第１光伝送部材１４は、第１光導波路３１からの光を測定領域２０に向けて出射する出射部３４を有する。第２光伝送部材１６は、測定領域２０を通過した光を受光し第２光導波路３２に導く受光部３６を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液状の試料を光学的に測定して試料中の所定成分を定量化するのに用いられる測定用チップに関する。

従来、血液や尿等の体液中の成分を検出して、その成分量や性質等を測定する成分測定装置が広範に利用されている。例えば、糖尿病診断、インスリン投与量の決定のための簡易型の血糖計が普及している。血糖のいくつかある測定原理のひとつに、試薬と血液とを反応させた際の呈色度合を光学的に測定する「比色式」がある。

従来公知の比色式測定システムは、試薬（酵素、発色試薬）が保持された測定用チップと、測定用チップの測定領域での試料の変化を測定する成分測定装置とからなる。血糖値を測定する比色式血糖測定システムの場合、測定用チップを成分測定装置に装着し、測定用チップ内に血液を採取して、血液中のブドウ糖と試薬との反応により呈色した色を成分測定装置において光学的に検出することにより、血糖値を測定する（例えば、下記特許文献１を参照）。

特表２００３−５１８６１８号公報

従来の比色式測定システムでは、測定用チップに設けられる測定領域に向けて光を出射する出射部と、測定領域からの光を受光する受光部とが、成分測定装置側に設けられている。従って、測定用チップを測定装置に装着した状態で、測定領域と出射部と受光部との位置関係が確定する。このため、所望の測定精度を得るためには、測定用チップと成分測定装置との連結のための構造が精密な構造であることが求められる。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成で所望の測定精度を得ることができる測定用チップを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、液状の試料が導入される測定領域と、前記測定領域に臨み、第１光導波路を有する第１光伝送部材と、前記第１光伝送部材に接続され、光源側からの光が入力される第１光コネクタと、前記第１光伝送部材とは反対側で前記測定領域に臨み、第２光導波路を有する第２光伝送部材と、前記第２光伝送部材に接続され、前記第２光伝送部材を通過した光を検出部側に出力する第２光コネクタと、を備え、前記第１光伝送部材は、前記第１光導波路からの光を前記測定領域に向けて出射する出射部を有し、前記第２光伝送部材は、前記測定領域を通過した光を受光し前記第２光導波路に導く受光部を有する。

上記のように構成された測定用チップによれば、測定領域と出射部と受光部とがひとつの測定用チップに一体化されているため、測定装置と測定用チップとの連結のための構造を精密な構造にしなくてすむ。すなわち、測定用チップに設けられた測定領域と出射部と受光部とは相対位置が相互に固定されているため、測定装置と測定用チップとの連結状態に関係なく、測定用チップのみで、測定領域と測定光との位置関係が決定される。従って、成分測定装置と測定用チップとの精密のための構造を精密な構造にすることなく、所望の精度で成分測定を行うことができる。

上記の測定用チップにおいて、前記第１光伝送部材及び第２光伝送部材の各々は、フィルム状光導波路部材からなってもよい。この構成により、第１光伝送部材及び第２光伝送部材をフォトリソグラフィ技術で作製できるため、測定用チップを安価且つ高精度に製造することができる。

上記の測定用チップにおいて、前記第１光伝送部材と前記第２光伝送部材とは、前記出射部と前記受光部の箇所で厚さ方向に離間して配置され、前記第１光伝送部材は、前記第１光導波路からの光を前記測定領域に向けて反射する第１ミラーを有し、前記第２光伝送部材は、前記測定領域からの光を前記第２光導波路に向けて反射する第２ミラーを有してもよい。

上記の測定用チップにおいて、第１光伝送部材と第２光伝送部材とは、少なくとも前記測定領域の両側の位置において、同一平面上に配置されてもよい。この構成により、例えば、数十μｍオーダーの薄い測定領域を形成することができ、極少量の試料でも測定を行うことができる。

上記の測定用チップにおいて、前記測定領域、前記第１光伝送部材、前記第１光コネクタ、前記第２光伝送部材及び前記第２光コネクタを有するユニットが複数設けられ、前記第１光伝送部材及び前記第２光伝送部材の厚さ方向に、複数の前記測定領域がセパレータを介して積層されてもよい。この構成により、一度に測定できる測定項目を多項化し、あるいは測定精度の向上を図ることができる。

上記の測定用チップにおいて、前記測定領域を画成する壁には、前記試料と反応する試薬と、前記試料を撹拌する形状の撹拌構造体とが設けられ、前記試薬及び前記撹拌構造体は、測定光路を避けた位置に設けられてもよい。この構成により、試薬及び撹拌構造体が、測定光と干渉することがないため、所望の測定精度が得られる。

本発明の測定用チップによれば、簡易な構成で所望の測定精度を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る測定用チップの概略斜視図である。 図２Ａは、第１光伝送部材の先端側の平面図であり、図２Ｂは、図２ＡにおけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である。 図１に示した測定用チップと測定装置とからなる測定システムの概略斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る測定用チップの概略斜視図である。 図４に示した測定用チップの先端側の分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る測定用チップの先端側の概略斜視図である。 図６に示した測定用チップの先端側の分解斜視図である。

以下、本発明に係る測定用チップについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る測定用チップ１０Ａの構成を示す概略構成図である。この測定用チップ１０Ａは、成分測定装置５０に装着して液状の試料（体液）中の所定成分を測定するために用いられる。

以下では、測定用チップ１０Ａを用いて測定する試料として血液を、試料中の所定成分として血液中のグルコース（血糖）を、それぞれ代表例として説明する場合がある。ただし、本発明は、血糖測定用に限定されず、血液中の他の成分や他の体液（リンパ液、髄液、唾液等）中の成分を測定するための測定用チップとして構成されてよいことは勿論である。血液中の他の成分としては、ヘモグロビンＡ１Ｃ、トリグリセライド、コレステロール、ＨＤＬ、ＬＤＬ、乳酸、ケトン体、ヘモグロビン、アルブミン、尿酸、クレアチニン、塩化物イオン、過酸化脂質、各種アルコール類、各種糖類、各種タンパク質、各種ビタミン類、ナトリウム等の各種無機イオン、ＰＣＢやダイオキシン等の環境ホルモン等が挙げられる。さらに、体液中の所定成分の量の測定に限らず、所定成分の性質を測定するものであってもよく、また、所定成分の量及び性質の両方を測定するものであってもよい。

図１に示すように、測定用チップ１０Ａは、ボディを構成するハウジング１２と、入射光用の第１光伝送部材１４と、第１光伝送部材１４に接続された第１光コネクタ２１と、受光用の第２光伝送部材１６と、第２光伝送部材１６に接続された第２光コネクタ２２とを備える。第１光伝送部材１４と第２光伝送部材１６との間に、成分測定用の光（測定光）が照射される測定領域２０（空間）が形成される。なお、図１では、理解の容易のため、ハウジング１２を仮想線で示している。

ハウジング１２には、例えば、突出したノズル１３が設けられ、ノズル１３の先端に試料（血液等）が流入可能な流入口１３ａが形成される。流入口１３ａから流入した試料は、ノズル１３内に形成された導入路（図示せず）を介して、ハウジング１２内の測定領域２０へと導かれる。

なお、ノズル１３の位置や形状は、図１の構成に限られない。従って、図１では、ハウジング１２の先端面にノズル１３が設けられているが、ハウジング１２の上面にノズル１３が設けられてもよい。ハウジング１２は、図１では直方体形状であるが、あくまで一例であり、他の形状（円盤状、多角形状）に構成されてもよい。

本実施形態において、第１光伝送部材１４及び第２光伝送部材１６の各々は、フィルム状光導波路部材１８からなる。フィルム状光導波路部材１８の厚さ（Ｚ方向寸法）は薄く、例えば、１００μｍ程度に形成することができる。第２光伝送部材１６は、第１光伝送部材１４とは反対側で測定領域２０に臨む。従って、第１光伝送部材１４と第２光伝送部材１６の一端側（図１で左側）の間に測定領域２０が形成される。

第１光伝送部材１４の他端側は、複数に分岐しており、図１では、三股状に分岐している。光源側からの光が入力される第１光コネクタ２１が、第１光伝送部材１４の各分岐部に接続されている。なお、第１光伝送部材１４の他端側は、分岐せずに、１つの第１光コネクタ２１に接続されてもよい。受光部側に光を出力する第２光コネクタ２２が、第２光伝送部材１６の他端側に接続されている。

図２Ａに示すように、第１光伝送部材１４は、線状の複数のコア部２４と、複数のコア部２４の周囲に存在するクラッド部２６とを含む。クラッド部２６は、コア部２４よりも屈折率が低い。第２光伝送部材１６も、第１光伝送部材１４と同様に、線状の複数のコア部２４と、複数のコア部２４の周囲に存在するクラッド部２６とを含む。

以下、複数のコア部２４とクラッド部２６とを含むフィルム状光導波路部材１８の製造方法の一例を説明する。

フィルム状光導波路部材１８は、例えば、フォトアドレス法により製造することができる。フォトアドレス法では、基板上にコア層を塗布形成し、フォトマスクを利用して当該コア層に対して紫外線を所定パターンにて照射するとともに加熱することにより、相対的に屈折率が高い部分と、相対的に屈折率が低い部分とをコア層に形成する。その後、コア層の両側にクラッド層を形成すると、フィルム状光導波路部材１８が得られる。この場合、コア層に形成された相対的に屈折率が高い部分により複数のコア部２４が構成され、コア層に形成された相対的に屈曲率が低い部分とクラッド層とによりクラッド部２６が構成される。

コア層の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。紫外線の照射により、あるいは加熱することにより、屈折率が変化する材料としては、ベンゾシクロブテン系樹脂及びノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂を含む樹脂組成物を主材料とするものが挙げられる。

クラッド層を構成する材料としては、コア層を構成する材料より屈折率が低いものであれば、特に限定されない。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。

なお、フィルム状光導波路部材１８は、上述したフォトアドレス法のほか、以下に説明する複製法や直接露光法によって製造してもよい。

複製法では、基板上にクラッド層を塗布形成する。次に、コア形状に対応する複数の突起が設けられた転写部材をクラッド層に押し付けることによりクラッド層にコア形状を転写する。次に、クラッド層に転写された複数のコア形状（凹部）にコア材を注入する。その後、すでに形成されたクラッド層の上に上部クラッド層を形成すると、フィルム状光導波路部材１８が得られる。この場合、コア材によりコア部２４が構成され、クラッド層と上部クラッド層とによりクラッド部２６が構成される。

直接露光法では、基板上に下部クラッド層を塗布形成し、形成された下部クラッド層の上にコア層を塗布形成する。次に、コア層を現像する。具体的には、フォトマスクを利用して当該コア層に対して紫外線を所定パターンにて照射し、複数のコア形状を残してコア層を部分的に除去することにより、下部クラッド層の上に複数のコア部２４を形成する。その後、下部クラッド層及び複数のコア部２４の上に上部クラッド層を形成すると、フィルム状光導波路部材１８が得られる。この場合、下部クラッド層と上部クラッド層によりクラッド部２６が構成される。

以下、第１光伝送部材１４に設けられたコア部２４を「第１光導波路３１」と称し、第２光伝送部材１６に設けられたコア部２４を「第２光導波路３２」と称する。

図１に示すように、第１光伝送部材１４は、第１光導波路３１からの光を測定領域２０に向けて出射する出射部３４を有する。第１光伝送部材１４において、出射部３４は、測定領域２０に臨む面に形成される。第２光伝送部材１６は、測定領域２０を通過した光を受光し第２光導波路３２に導く受光部３６を有する。第２光伝送部材１６において、受光部３６は、測定領域２０に臨む面に形成される。第１光伝送部材１４と第２光伝送部材１６とは、出射部３４と受光部３６の箇所で厚さ方向（Ｚ方向）に離間して配置される。

図２ＡにおけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である図２Ｂに示すように、第１光伝送部材１４は、第１光導波路３１からの光を測定領域２０に向けて反射する第１ミラー４１を有する。第１ミラー４１は、第１光導波路３１ごとに設けられており、従って、第１光伝送部材１４には、第１ミラー４１が複数設けられる。

第２光伝送部材１６は、測定領域２０からの光を第２光導波路３２に向けて反射する第２ミラー４２を有する。第２ミラー４２は、第２光導波路３２ごとに設けられており、従って、第２光伝送部材１６には、第２ミラー４２が複数設けられる。

本実施形態において、第１ミラー４１は、第１光伝送部材１４の延在方向に複数設けられ、且つ、第１光伝送部材１４の幅方向に複数設けられる。第１ミラー４１と第２ミラー４２の数は、同じである。第１光伝送部材１４における複数の第１ミラー４１の配置パターンと、第２光伝送部材１６における複数の第２ミラー４２の配置パターンは、同じである。すなわち、複数の第１ミラー４１と複数の第２ミラー４２を、第１光伝送部材１４（第２光伝送部材１６）の面に対して垂直方向に投影した場合に、各第１ミラー４１と各第２ミラー４２とが重なるように配置されている。なお、第１ミラー４１と第２ミラー４２は必ずしも重ならなくてもよい。すなわち、第１ミラー４１と第２ミラー４２とが重ならない配置とし、測定領域２０からの拡散光（出射部３４から受光部３６に向けて測定領域２０を進む過程で拡散した光）を第２ミラー４２で受け、第２光導波路３２に向けて反射する構成としてもよい。

図２Ｂに示すように、第１光伝送部材１４及び第２光伝送部材１６には、それぞれ三角形溝４３が形成されており、第１ミラー４１及び第２ミラー４２は、三角形溝４３の各傾斜面により構成される。第１ミラー４１及び第２ミラー４２の傾斜角度は４５°である。この構成により、図２Ｂにおいて矢印で示すように、第１光導波路３１に入射した光は、第１光導波路３１によって第１ミラー４１まで伝送され、そして第１ミラー４１による反射で直角に方向変換されて、測定領域２０へ照射される。測定領域２０を通過した光は、第２ミラー４２による反射で直角に方向変換されて、第２光導波路３２へ導かれ、第２光導波路３２によって第２光伝送部材１６の他端側まで伝送される。

図１に示すように、第１光伝送部材１４と第２光伝送部材１６の各先端側の間には、一対のスペーサ４４が設けられており、第１光伝送部材１４、第２光伝送部材１６及び一対のスペーサ４４によって囲まれる空間によって、測定領域２０が形成されている。このように形成される測定領域２０の厚さ（Ｚ方向寸法）は薄く、例えば、１０〜１０００μｍ程度に設定される。従って、測定領域２０の厚さは、数百μｍ程度に設定され得る。測定領域２０の幅（Ｘ方向寸法）は、例えば、０．０１〜１０ｍｍ程度に設定される。

測定領域２０には、試料と反応することにより測定可能な変化（例えば、色変化）を呈する試薬４６が設けられている。本実施形態において具体的には、一対のスペーサ４４の各内面４４ａ（測定領域２０側の面）に試薬４６が付着されている。例えば、測定用チップ１０Ａが血糖測定用である場合、試薬４６は、血糖と反応することにより血糖濃度に応じた色に呈色する発色試薬であり得る。このような発色試薬としては、例えば、ＧＯＤ（グルコースオキシターゼ）、ＰＯＤ（ペルオキシダーゼ）、ＧＬＤ（グルコースデヒドロゲナーゼ）等の酵素類及びその色源体等の呈色試薬が挙げられる。

なお、試薬４６が設けられる場所は、スペーサ４４の内面４４ａに限られない。例えば、流入口１３ａと測定領域２０との間の流路上に試薬４６が設けられてもよく、この場合、流入口１３ａから流入した試料（血液等）が測定領域２０に到達するまでの間に、試薬４６が試料に溶解して反応する。従って、測定領域２０において、試薬４６が反応した状態の試料を光学的に測定することができる。

本実施形態に係る測定用チップ１０Ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用及び効果について説明する。

測定用チップ１０Ａの使用において、測定用チップ１０Ａは、図３に示す成分測定装置５０に装着される。測定用チップ１０Ａと成分測定装置５０とにより、成分測定システム５１が構成される。測定用チップ１０Ａは一回使い捨ての製品であり、測定用チップ１０Ａを一度使った場合、次の測定を行うには、別の測定用チップ１０Ａが用いられる。

成分測定装置５０は、例えば樹脂等で構成された筐体５２と、筐体５２に設けられたディスプレイ５４及び操作部５６、５８（電源ボタン等）と、筐体５２の先端部に設けられ測定用チップ１０Ａが着脱可能なチップ装着部６０とを備える。成分測定装置５０は、例えば、血糖計として構成され得る。

図示例の筐体５２は、角が丸い長方形状に形成されているが、人の手で持ち易く且つ外部及び内部に必要な構成部品を設けることができる限りで、任意の形状を採用することができる。

筐体５２の内部には、光源としての発光素子（例えば、発光ダイオード）及び受光部としての受光素子（例えば、フォトダイオード）を含む測光系と、測光系及びディスプレイ５４を制御する制御部と、情報を記憶する記憶部と、測光系及びディスプレイ５４の駆動に必要な電力を供給する電池等が設けられている。

発光素子として、第１の波長を有する光を出射する第１発光素子と、第２の波長を有する光を出射する第２発光素子とが設けられてもよい。成分測定システム５１が、例えば、血糖測定用として構成される場合、第１の波長は、血糖量に応じた試薬４６の呈色濃度を検出するための波長（例えば、６２０〜６４０ｎｍ）であり、第２の波長は、血液中の赤血球濃度を検出するための波長（例えば、５１０〜５４０ｎｍ）である。

また、筐体５２の内部には、光伝送路を介して発光素子と光学的に接続された発光側の光コネクタ６２と、光伝送路を介して受光素子と光学的に接続された受光側の光コネクタ６４とが設けられる。図３に示す成分測定装置５０の場合、発光側の光コネクタ６２は、測定用チップ１０Ａに設けられた第１光コネクタ２１（図１参照）の数に対応して、３つ設けられる。

測定用チップ１０Ａが成分測定装置５０に装着された状態（測定用チップ１０Ａがチップ装着部６０に嵌合した状態）では、測定用チップ１０Ａ側の第１光コネクタ２１と、成分測定装置５０側の光コネクタ６２とが接続されるとともに、測定用チップ１０Ａ側の第２光コネクタ２２と、成分測定装置５０側の光コネクタ６４とが接続される。

成分測定システム５１が、例えば血糖測定用として構成されている場合、成分測定を行うには、まず、血糖計としての成分測定装置５０の電源をオンにして、成分測定装置５０のチップ装着部６０に測定用チップ１０Ａを装着する。対象者の体の一部（例えば、手指）を図示しない穿刺器具で穿刺し、皮膚上に少量（例えば、０．３〜１．５μＬ程度）の血液を流出させる。

そして、流出した血液に、測定用チップ１０Ａのノズル１３の先端を接触させる。そうすると、血液が、毛細管現象によって、流入口１３ａからノズル１３内の導入路へ流入し、さらに測定領域２０へと向かう。測定領域２０では、試薬４６と血液中のブドウ糖とが反応を開始し、血糖の量に応じて呈色する。

そして、試薬４６が溶解された血液が到達した測定領域２０に、成分測定装置５０に設けられた発光素子からの光が照射され、測定領域２０を通過した光が受光素子にて検出される。具体的には、成分測定装置５０に設けられた発光素子から出射された光は、光コネクタ６２及び第１光コネクタ２１を介して測定用チップ１０Ａの第１光伝送部材１４へ伝送され、さらに、第１光伝送部材１４の第１光導波路３１及び第１ミラー４１を介して、出射部３４から出射され、測定領域２０に照射される。

そして、測定領域２０を通過した光は、第２光伝送部材１６の第２ミラー４２及び第２光導波路３２を介して第２光コネクタ２２へ伝送され、第２光コネクタ２２及び光コネクタ６４を介して、成分測定装置５０に設けられた受光素子へと到達し、当該受光素子によって受光される。

成分測定装置５０が上述した第１発光素子と第２発光素子とを有する場合、第１発光素子から出射した光によって試薬４６と血糖との反応で生じた色素を検出し、血糖の量に応じた呈色濃度を測定し、第２発光素子から出射した光によって赤血球を検出し、赤血球濃度を測定する。そして、呈色濃度から得られる血糖値を赤血球濃度から得られるヘマトクリット値を用いて補正し、血糖値を求める。

この場合、本実施形態に係る測定用チップ１０Ａによれば、測定領域２０と出射部３４と受光部３６とがひとつの測定用チップ１０Ａに一体化されているため、成分測定装置５０と測定用チップ１０Ａとの連結のための構造を精密な構造にしなくてすむ。すなわち、測定用チップ１０Ａに設けられた測定領域２０と出射部３４と受光部３６とは相対位置が相互に固定されているため、成分測定装置５０と測定用チップ１０Ａとの連結状態に関係なく、測定用チップ１０Ａのみで、測定領域２０と測定光との位置関係が決定される。従って、成分測定装置５０と測定用チップ１０Ａとの連結のための構造を精密な構造にすることなく、所望の精度で成分測定を行うことができる。

また、測定用チップ１０Ａの場合、第１光伝送部材１４及び第２光伝送部材１６の各々は、フィルム状光導波路部材１８からなるため、第１光伝送部材１４及び第２光伝送部材１６をフォトリソグラフィ技術で作製できる。よって、測定用チップ１０Ａを安価且つ高精度に製造することができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る測定用チップ１０Ｂの概略斜視図である。図５は、測定用チップ１０Ｂの先端側の分解斜視図である。なお、第２実施形態に係る測定用チップ１０Ｂにおいて、第１実施形態に係る測定用チップ１０Ａと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図４及び図５に示すように、測定用チップ１０Ｂの第１光伝送部材１４ａと第２光伝送部材１６ａとは、少なくとも測定領域２０ａの両側の位置において、同一平面上に配置される。図５に示すように、第１光伝送部材１４ａに設けられた複数の第１光導波路３１（コア部２４）は、第１光伝送部材１４ａの一端側で曲がり、測定領域２０ａを指向する。第２光伝送部材１６ａに設けられた複数の第２光導波路３２（コア部２４）は、第２光伝送部材１６ａの一端側で曲がり、測定領域２０ａを指向する。

第１光導波路３１と第２光導波路３２は、数が同じであり、且つ、第１光伝送部材１４ａ（第２光伝送部材１６ａ）の延在方向（Ｙ方向）に関して、測定領域２０ａを指向する各部分の位置が同じである。従って、各第１光導波路３１と各第２光導波路３２とは、測定領域２０ａの両側で互いに対向する。

第１光伝送部材１４ａは、第１光導波路３１からの光を測定領域２０ａに向けて出射する出射部７０を有する。出射部７０は、第１光伝送部材１４ａにおける、測定領域２０ａに臨む側縁部に形成される。第２光伝送部材１６ａは、測定領域２０ａを通過した光を受光し第２光導波路３２に導く受光部７２を有する。受光部７２は、第２光伝送部材１６ａにおける、測定領域２０ａに臨む側縁部に形成される。出射部７０と受光部７２は、測定領域２０ａを介して互いに対向する。

図４に示すように、第１光伝送部材１４ａと第２光伝送部材１６ａは、それらの一端側でベースプレート７６とカバープレート７８とによって挟持される。第１光伝送部材１４ａ、第２光伝送部材１６ａ、ベースプレート７６及びカバープレート７８によって囲まれる空間によって、測定領域２０ａが形成される。測定領域２０ａの厚さ（Ｚ方向寸法）は、例えば、１０〜１００μｍ程度に設定される。従って、測定領域２０ａの厚さは、数十μｍ程度に設定されてもよい。測定領域２０ａの幅（Ｙ方向寸法）は、例えば、０．０１〜１ｍｍ程度に設定される。

図５に示すように、ベースプレート７６における測定領域２０ａに臨む面（測定領域２０ａを画成する壁）には、試料と反応する試薬４６と、試料を撹拌する形状の撹拌構造体８０とが設けられる。図５では、撹拌構造体８０は、第１光伝送部材１４ａ（第２光伝送部材１６ａ）の延在方向（Ｙ方向）に並ぶ複数の傾斜面８２の列によって構成される凹凸形状であり、各傾斜面８２に試薬４６が塗布されている。撹拌構造体８０及び試薬４６は、測定領域２０ａの測定光路上に存在しないように、すなわち測定光路上を避けた位置に配置される。

なお、複数の傾斜面８２は、第１光伝送部材１４ａと第２光伝送部材１６ａとの離間方向（Ｘ方向）に並んでもよい。撹拌構造体８０は、複数の柱状の突起物であってもよく、その他の凹凸構造であってもよい。

上記のように構成された測定用チップ１０Ｂによれば、薄い測定領域２０ａを形成することができるため、極少量の試料でも測定を行うことが可能である。また、これにより、本発明は、全血中から血球を捕捉して血漿を得る血漿分離技術と併用できる可能性がある点で有用である。すなわち、全血中からの血球捕捉による血漿が極少量しか得られない場合でも、測定用チップ１０Ｂを用いれば、そのような極少量の血漿を試料として、成分測定を行うことが可能である。

また、測定用チップ１０Ｂの場合、試薬４６及び撹拌構造体８０が、測定光と干渉することがないため、所望の測定精度が得られる。

なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する各構成部分については、第１実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。

［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る測定用チップ１０Ｃの先端側の概略斜視図である。図７は、測定用チップ１０Ｃの先端側の分解斜視図である。なお、第３実施形態に係る測定用チップ１０Ｃにおいて、第１及び第２実施形態に係る測定用チップ１０Ａ、１０Ｂと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

この測定用チップ１０Ｃは、上述した測定用チップ１０Ｂ（図４及び図５）に対する変形例である。測定用チップ１０Ｃには、測定領域２０ａ、第１光伝送部材１４ａ、第１光コネクタ２１（図４参照）、第２光伝送部材１６ａ及び第２光コネクタ２２（図４参照）を有するユニット８４が、複数設けられる。第１光伝送部材１４ａ及び第２光伝送部材１６ａの厚さ方向（Ｚ方向）に、複数の測定領域２０ａがベースプレート７６を介して積層される。

測定用チップ１０Ｃの場合、上側のベースプレート７６が、２つの測定領域２０ａを仕切るセパレータとして機能する。あるいは、測定用チップ１０Ｃの場合、上側のベースプレート７６が、下側の測定領域２０ａを覆うカバープレートとして機能しているということもできる。

２つの測定領域２０ａに設けられる試薬４６は、互いに異なる種類のものとすることができる。これにより、１種類の試料に対して成分測定できる測定項目を多項化することができる。例えば、試料が血液である場合、測定項目としては、グルコース、ヘモグロビンＡ１Ｃ、トリグリセライド、コレステロール、ＨＤＬ、ＬＤＬ、乳酸、ケトン体、ヘモグロビン、アルブミン、尿酸、クレアチニン、塩化物イオン、過酸化脂質、各種アルコール類、各種糖類、各種タンパク質、各種ビタミン類、ナトリウム等の各種無機イオン、ＰＣＢやダイオキシン等の環境ホルモン等が挙げられる。従って、測定したい項目に応じて、異なる種類の試薬４６を選定し、これらの試薬４６を別々の測定領域２０ａに配置すればよい。

なお、測定領域２０ａごとに異なる種類の試薬４６が設けられた３以上のユニット８４が積層されてもよい。この場合、１種類の試料に対して３種以上の測定項目について成分測定を行うことが可能となる。

あるいは、測定用チップ１０Ｃにおいて、一方の測定領域２０ａのみに試薬４６が設けられ、他方の測定領域２０ａには試薬４６が設けられない構成としてもよい。この場合、測定用チップ１０Ｃを用いた成分測定において、試薬４６が設けられない方の測定領域２０ａの検出結果をゼロ点補正情報（較正データ）として利用し、試薬４６が設けられた方の測定領域２０ａの検出結果を補正することにより、測定精度を高めることが可能である。

なお、第３実施形態において、第１及び第２実施形態と共通する各構成部分については、第１及び第２実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、本発明は、Ｍｉｃｒｏ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ−Ｓｙｓｔｅｍｓ）に適用することも可能である。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…測定用チップ １４、１４ａ…第１光伝送部材
１６、１６ａ…第２光伝送部材 １８…フィルム状光導波路部材
２０、２０ａ…測定領域 ２１…第１光コネクタ
２２…第２光コネクタ ３１…第１光導波路
３２…第２光導波路 ３４、７０…出射部
３６、７２…受光部 ４１…第１ミラー
４２…第２ミラー ４６…試薬
８０…撹拌構造体 ８４…ユニット

Claims (6)

1. 液状の試料が導入される測定領域と、
   前記測定領域に臨み、第１光導波路を有する第１光伝送部材と、
   前記第１光伝送部材に接続され、光源側からの光が入力される第１光コネクタと、
   前記第１光伝送部材とは反対側で前記測定領域に臨み、第２光導波路を有する第２光伝送部材と、
   前記第２光伝送部材に接続され、前記第２光伝送部材を通過した光を検出部側に出力する第２光コネクタと、を備え、
   前記第１光伝送部材は、前記第１光導波路からの光を前記測定領域に向けて出射する出射部を有し、
   前記第２光伝送部材は、前記測定領域を通過した光を受光し前記第２光導波路に導く受光部を有する、
   ことを特徴とする測定用チップ。
2. 請求項１記載の測定用チップにおいて、
   前記第１光伝送部材及び第２光伝送部材の各々は、フィルム状光導波路部材からなる、
   ことを特徴とする測定用チップ。
3. 請求項２記載の測定用チップにおいて、
   前記第１光伝送部材と前記第２光伝送部材とは、前記出射部と前記受光部の箇所で厚さ方向に離間して配置され、
   前記第１光伝送部材は、前記第１光導波路からの光を前記測定領域に向けて反射する第１ミラーを有し、
   前記第２光伝送部材は、前記測定領域からの光を前記第２光導波路に向けて反射する第２ミラーを有する、
   ことを特徴とする測定用チップ。
4. 請求項２記載の測定用チップにおいて、
   第１光伝送部材と第２光伝送部材とは、少なくとも前記測定領域の両側の位置において、同一平面上に配置される、
   ことを特徴とする測定用チップ。
5. 請求項４記載の測定用チップにおいて、
   前記測定領域、前記第１光伝送部材、前記第１光コネクタ、前記第２光伝送部材及び前記第２光コネクタを有するユニットが複数設けられ、
   前記第１光伝送部材及び前記第２光伝送部材の厚さ方向に、複数の前記測定領域がセパレータを介して積層される、
   ことを特徴とする測定用チップ。
6. 請求項４又は５記載の測定用チップにおいて、
   前記測定領域を画成する壁には、前記試料と反応する試薬と、前記試料を撹拌する形状の撹拌構造体とが設けられ、
   前記試薬及び前記撹拌構造体は、測定光路を避けた位置に設けられる、
   ことを特徴とする測定用チップ。

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