JP2015197351A - inspection chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査チップに関し、詳細には、比重の異なる成分を含んだ液体を分離して、例えば、化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査チップに関する。 The present invention relates to a test chip, and more particularly, to a test chip for separating liquids containing components having different specific gravities and performing, for example, chemical, medical, and biological tests.
従来、化学的、医学的、生物学的な検査の分野で、DNA(Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などの生体物質、及び化学物質等を検知、定量する場合に使用されマイクロチップ又は検査チップと呼ばれる検査チップが知られている。この検査チップでは、内部の液体供給路に検査対象の液体が注入され、検査チップが公転される。公転により生じる遠心力を利用して、検査チップ内に形成された流路内の複数の混合槽に液体を移動させ検査が行われる。例えば、特許文献1に開示の検査チップでは、血液に遠心力が付加され、分離部においてで血漿成分と血球成分と分離され、血漿の一部が取り出される。この検査チップでは、血漿の分離後、血球を含まない血漿のみを取り出すために、分離部が屈曲して変形されている。
Conventionally, in the field of chemical, medical, and biological examinations, when detecting and quantifying DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), enzymes, antigens, antibodies, proteins, viruses, cells and other biological materials, and chemical substances There are known inspection chips called microchips or inspection chips. In this inspection chip, a liquid to be inspected is injected into an internal liquid supply path, and the inspection chip is revolved. Using the centrifugal force generated by the revolution, the liquid is moved to a plurality of mixing tanks in the flow path formed in the inspection chip, and the inspection is performed. For example, in the test chip disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載の発明の検査チップは、血漿の分離後に、血漿の取り出し方向と同じ方向に遠心力が付加された場合に、分離部に残留した血球等の残留成分が次工程に流れ出すという問題点があった。この場合には、血漿に残留成分が混ざり、検査の精度が下がるという問題点があった。
However, in the test chip of the invention described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、分離部において分離された残留成分が次工程に流れ出す可能性を低減して、検査精度を向上できる検査チップを実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to realize an inspection chip that can improve the inspection accuracy by reducing the possibility that the residual component separated in the separation unit flows out to the next process. And
本発明の一態様である検査チップは、注入された検体が第一分離成分と前記第一分離成分より比重の大きい第二分離成分とに分離され、且つ、凹状の形状を有する分離部と、前記分離部において分離された前記第一分離成分を受ける受け部と、前記分離部の一端部である第一端部に接続され、前記第一分離成分を前記受けに案内する第一流路と、前記分離部の他端部である第二端部に接続され、前記分離部から前記第一流路の延設方向と異なる方向に延びる第二流路と、前記分離部において分離された前記第二分離成分の少なくとも一部を保持する第二分離成分保持部と、前記第一端部に接続する前記分離部の第一側壁と、前記第一側壁と前記第二分離成分保持部とを接続し、前記第一流路側の第二壁面、および前記第二壁面とに対向する第三壁面を備える第三流路とを備え、前記第二端部を通り、前記分離部における前記検体の分離方向に垂直な方向である第一方向よりも前記分離方向側の前記分離部の容積と、前記第二壁面の最も前記分離方向側の第一位置から前記第一位置と前記第一方向に平行な前記第三壁面の第二位置までの第一仮想面よりも前記分離部側の前記第三流路の容積との第一容積和は、前記第一端部を通る第二仮想面よりも前記分離方向側の前記分離部の容積と、前記第二仮想面に平行な第三仮想面が前記第二壁面と接する接点から前記第二仮想面と平行に延設され、前記第三壁面と交わる交点までの前記第三仮想面よりも前記分離部側の前記第三流路の容積との第二容積和と等しい。 A test chip according to one aspect of the present invention is a separation unit in which an injected specimen is separated into a first separation component and a second separation component having a specific gravity greater than that of the first separation component, and a separation portion having a concave shape; A receiving portion that receives the first separation component separated in the separation portion; a first flow path that is connected to a first end portion that is one end portion of the separation portion and guides the first separation component to the receiving portion; A second flow path connected to a second end that is the other end of the separation section and extending from the separation section in a direction different from the extending direction of the first flow path; and the second flow path separated by the separation section Connecting a second separation component holding unit that holds at least a part of the separation component, a first side wall of the separation unit connected to the first end, the first side wall and the second separation component holding unit; The second wall surface on the first flow path side and the second wall surface facing the second wall surface A volume of the separation section on the separation direction side with respect to the first direction, which is a direction perpendicular to the separation direction of the specimen in the separation section. , The separation part side of the first virtual surface from the first position of the second wall surface closest to the separation direction to the second position of the third wall surface parallel to the first position and the first direction. The first volume sum with the volume of the third flow path is the third imaginary plane parallel to the second imaginary plane and the volume of the separation section on the separation direction side relative to the second imaginary plane passing through the first end. The volume of the third flow path on the separation portion side of the third virtual surface extending from the contact point at which the surface is in contact with the second wall surface to the intersection where the surface intersects with the third wall surface Is equal to the second volume sum.
上記検査チップによれば、第一容積和と第二容積和とが等しい、すなわち、分離部において分離された第一分離成分が、第一流路を介して受け部に案内され始める時において、第三仮想面と一致する液面は、第三壁面と交差する。従って、第二分離成分が第一流路に流れ出す可能性を低減できると共に、受け部において、第一分離成分が不足する可能性を低減できる。この結果、検査精度を向上できる。 According to the inspection chip, the first volume sum and the second volume sum are equal, that is, when the first separation component separated in the separation portion starts to be guided to the receiving portion via the first flow path, The liquid surface coinciding with the three virtual surfaces intersects with the third wall surface. Therefore, the possibility that the second separation component flows out to the first flow path can be reduced, and the possibility that the first separation component is insufficient in the receiving portion can be reduced. As a result, inspection accuracy can be improved.
前記検査チップにおいて、前記受け部は、前記分離部において分離された前記第一分離成分を定量する定量部であり、前記定量部の一端部である第三端部に接続され、前記定量部で定量された前記第一分離成分が移動する第四流路と、前記定量部の他端部である第四端部に接続され、前記定量部から前記第四流路の延設方向と異なる方向に延びる第五流路と、前記第四流路の前記第三端部側の面である第四壁面と、前記第四壁面において前記第三端部と反対側の端部である第五端部とを備え、前記第二壁面と前記第三壁面との接線を含む第四仮想面と平行に前記第一端部を通る第五仮想面と、前記第二仮想面との間の前記分離部の容積である第一容積と、前記第四仮想面と前記第三仮想面との間の前記第三流路の容積である第二容積との差であ前記第一分離成分の取出量は、前記第四端部と前記第五端部とを結ぶ第六仮想面と、前記定量部と、前記第四壁面とで囲まれる容積である最大容積以下であることを特徴とする。 In the test chip, the receiving unit is a quantification unit that quantifies the first separated component separated in the separation unit, and is connected to a third end that is one end of the quantification unit, A direction different from the extending direction of the fourth channel from the quantification unit, connected to the fourth channel in which the quantified first separation component moves and the fourth end which is the other end of the quantification unit. A fifth channel extending to the fourth channel, a fourth wall surface that is the surface of the fourth channel on the third end side, and a fifth end that is the end of the fourth wall surface opposite to the third end portion The separation between the second virtual surface and a fifth virtual surface passing through the first end portion in parallel with a fourth virtual surface including a tangent line between the second wall surface and the third wall surface The difference between the first volume that is the volume of the part and the second volume that is the volume of the third flow path between the fourth virtual surface and the third virtual surface The extraction amount of the first separation component is not more than a maximum volume that is a volume surrounded by the sixth virtual surface connecting the fourth end portion and the fifth end portion, the quantitative portion, and the fourth wall surface. It is characterized by being.
この場合には、分離部から取り出される第一分離成分の取出量は、第四端部と第五端部とを結ぶ第六仮想面と、定量部と、第四壁面とで囲まれる容積である最大容積以下であるので、取出された第一分離成分が定量部から溢れ、定量後の第一分離成分と混じり、定量精度が低下する可能性を低減できる。 In this case, the extraction amount of the first separation component extracted from the separation unit is a volume surrounded by the sixth virtual surface connecting the fourth end portion and the fifth end portion, the quantitative portion, and the fourth wall surface. Since it is below a certain maximum volume, it is possible to reduce the possibility that the extracted first separation component overflows from the quantification unit and mixes with the first separation component after quantification, resulting in a decrease in quantification accuracy.
前記第一流路に形成され、前記第一流路の延設方向に対向する方向に開口し、前記分離部から取り出される前記第一分離成分を保持する第一分離成分保持部と、前記第一分離成分保持部の前記第四流路側の壁面である第五壁面と、を備え、前記取出量は、前記第四端部から前記第五壁面と平行に延設した第五仮想面と、前記定量部と、前記第四壁面とで囲まれる容積である最小容積以上であってもよい。 A first separation component holding portion that is formed in the first flow channel, opens in a direction opposite to the extending direction of the first flow channel, and holds the first separation component taken out from the separation portion; and the first separation A fifth wall surface that is a wall surface on the fourth flow path side of the component holding portion, and the extraction amount is a fifth virtual surface extending in parallel with the fifth wall surface from the fourth end portion, and the fixed amount It may be greater than or equal to the minimum volume that is the volume surrounded by the portion and the fourth wall surface.
この場合には、分離部から取り出される第一分離成分の取出量は、第四端部から第五壁面と平行に延設した第五仮想面と、定量部と、第四壁面とで囲まれる容積である最小容積以上であるので、定量部において第一分離成分が不足する可能性を低減できる。 In this case, the extraction amount of the first separation component extracted from the separation unit is surrounded by the fifth virtual surface extending in parallel with the fifth wall surface from the fourth end, the quantitative unit, and the fourth wall surface. Since it is more than the minimum volume which is a volume, possibility that a 1st separation component will run short in a fixed_quantity | assay part can be reduced.
前記第一端部の曲率半径より、前記第三壁面の前記第二分離成分保持部側の端部の曲率半径が小さくてもよい。 The radius of curvature of the end portion of the third wall surface on the second separated component holding portion side may be smaller than the radius of curvature of the first end portion.
この場合には、第一端部の曲率半径より、第三壁面の第二分離成分保持部側の端部の曲率半径が小さいので、第二分離成分保持部に第二分離成分の流入開始時において、第二分離成分保持部に第二分離成分が流れ込み易い。 In this case, since the curvature radius of the end of the third wall surface on the second separation component holding unit side is smaller than the curvature radius of the first end, the second separation component starts flowing into the second separation component holding unit. , The second separated component easily flows into the second separated component holding part.
前記第一方向と前記第二仮想面との成す鋭角である第一角度は、前記第一方向と前記第一端部の前記第一流路側の面とが成す鋭角である第二角度より大きくてもよい。 The first angle, which is an acute angle formed by the first direction and the second virtual surface, is greater than the second angle, which is an acute angle formed by the first direction and the surface on the first flow path side of the first end portion. Also good.
この場合には、分離部から第一分離成分が取り出される場合に、第一角度は、第二角度より大きいので、第一分離成分が第一流路に流れ込み易い。 In this case, when the first separation component is taken out from the separation unit, the first angle is larger than the second angle, so that the first separation component easily flows into the first flow path.
前記第一流路の前記第二分離成分保持部側の面である第六壁面と、前記第六壁面の前記第一端部と最も分離方向と反対側の端部である第六端部と、を備え、前記第一角度は、前記第一方向と前記第一端部から前記第六端部へ向かう第六仮想面とが成す鋭角である第三角度より大きくてもよい。 A sixth wall surface that is a surface on the second separation component holding portion side of the first flow path, and a sixth end portion that is an end portion on the opposite side to the first end portion of the sixth wall surface most opposite to the separation direction; The first angle may be larger than a third angle which is an acute angle formed by the first direction and a sixth virtual surface from the first end portion toward the sixth end portion.
この場合には、分離部から第一分離成分を取り出される場合に、第一角度は、第三角度より大きいので、第一分離成分が第一流路に流れ込み易い。 In this case, when the first separation component is taken out from the separation unit, the first angle is larger than the third angle, so that the first separation component easily flows into the first flow path.
前記分離部に注入される検体を保持する検体保持部を備え、前記検体保持部を形成する壁面と前記検体保持部の前記第一流路側の壁面である第七壁面の先端部の接点を通るを第七仮想面とに囲まれる体積が、前記第一容積和とした場合に、前記第一方向とが成す鋭角である第四角度より、前記第一方向と前記第三流路の前記第二壁面と前記第三壁面との接線とが成す鋭角である第五角度が大きくてもよい。 A sample holding unit that holds a sample to be injected into the separation unit, and passes through a contact point between a wall surface forming the sample holding unit and a tip of a seventh wall surface that is a wall surface on the first flow path side of the sample holding unit; When the volume surrounded by the seventh imaginary plane is the first volume sum, the second direction of the first direction and the third flow path is more than the fourth angle which is an acute angle formed by the first direction. The fifth angle which is an acute angle formed by the wall surface and the tangent line of the third wall surface may be large.
この場合には、検体保持部から分離部への検体の注入時において、第四角度より第五角度が大きいので、第三流路から第二分離成分保持部に検体が流れ込む可能性を低減できる。 In this case, since the fifth angle is larger than the fourth angle when the sample is injected from the sample holding unit into the separation unit, the possibility that the sample flows into the second separation component holding unit from the third flow path can be reduced. .
本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図1は、検査システム3を構成する検査装置1の平面及び制御装置90の内部の機能ブロックを示している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plane of the
<1.検査システム3の概略構造>
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線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が水平軸線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。尚、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周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。
<1. Schematic structure of
A schematic structure of the
<2.検査装置1の構造>
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、夫々、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、垂直軸線A1の方向は検査装置1の上下方向であり、水平軸線A2の方向は、検査チップ2が垂直軸線A1を中心として回転される際の速度の方向である。なお、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。
<2. Structure of the
The structure of the
図1に示すように、検査装置1は、上部筐体30、下部筐体31、上板32、ターンテーブル33、角度変更機構34、及び制御装置90を備える。ターンテーブル33は、後述する上板32の上側に回転可能に設けられた円盤である。検査チップ2は、ターンテーブル33の上方に保持される。角度変更機構34は、ターンテーブル33に設けられた駆動機構である。この角度変更機構34は、水平軸線A2を中心に検査チップ2を各々回転させる。上部筐体30は、後述する上板32に固定されており、検査チップ2に対して光学測定を行う測定部7が内部に設けられている。制御装置90は、検査装置1の各種処理を制御するコントローラである。
As shown in FIG. 1, the
下部筐体31の概略構造を説明する。下部筐体31は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体31の上面には、長方形の板材である上板32が設けられている。下部筐体31の内部には、垂直軸線A1を中心にターンテーブル33を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
A schematic structure of the
下部筐体31内の左方寄りに、ターンテーブル33を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ35が設置されている。主軸モータ35の軸36は、上方に突出しており、プーリ37が固定されている。下部筐体31の中央部には、下部筐体31の内部から上方に延びる垂直な主軸57が設けられている。主軸57は、上板32を貫通して、下部筐体31の上側に突出している。主軸57の上端部は、ターンテーブル33の中央部に接続されている。
A
主軸57は、上板32の直下に設けられた図示しない支持部材により、回転自在に保持されている。支持部材の下側では、主軸57にプーリ38が固定されている。プーリ37とプーリ38とに亘って、ベルト39が掛け渡されている。主軸モータ35が軸36を回転させると、プーリ37、ベルト39、及びプーリ38を介して駆動力が主軸57に伝達される。このとき、主軸57の回転に連動して、ターンテーブル33が主軸57を中心に回転する。
The main shaft 57 is rotatably held by a support member (not shown) provided immediately below the
下部筐体31内の右方寄りに、下部筐体31の内部において上下方向に延びる図示しないガイドレールが設けられている。図示しないT型プレートは、ガイドレールに沿って下部筐体31内において上下方向に移動可能である。
A guide rail (not shown) extending in the vertical direction inside the
先述の主軸57は、内部が中空の筒状体である。図示しない内軸は、主軸57の内部において上下方向に移動可能な軸である。内軸の上端部は、主軸57内を貫通してラックギア43に接続されている。T型プレートの左端部には、図示しない軸受が設けられている。軸受の内部では、内軸の下端部が回転自在に保持される。
The aforementioned main shaft 57 is a cylindrical body having a hollow inside. An inner shaft (not shown) is a shaft that can move in the vertical direction inside the main shaft 57. The upper end portion of the inner shaft passes through the main shaft 57 and is connected to the
T型プレートの前方には、T型プレートを上下動させるためのステッピングモータ51が固定されている。ステッピングモータ51の軸58は後方、すなわち図1では下方側に向けて突出している。軸58の先端には、図示しない円盤状のカム板が固定されている。カム板の後側の面には、図示しない円柱状の突起が設けられている。突起の先端部は、図示しない溝部に挿入されている。突起は、溝部内を摺動可能である。ステッピングモータ51が軸58を回転させると、カム板の回転に連動して突起が上下動する。このとき、溝部に挿入されている突起に連動して、T型プレートがガイドレールに沿って上下動する。
A stepping
角度変更機構34の詳細構造を説明する。角度変更機構34は、ターンテーブル33の上面に固定された一対のL型プレート60を有する。各L型プレート60は、ターンテーブル33の中心近傍に固定された基部から上方に延び、且つ、その上端部がターンテーブル33の径方向外側に向けて延びている。一対のL型プレート60の間には、内軸に固定された図示しないラックギア43が設けられている。ラックギア43は、上下方向に長い金属製の板状部材であり、両端面にギアが各々刻まれている。
The detailed structure of the
各L型プレート60の延設方向の先端側では、ギア45を有する水平な支軸46が回転自在に軸支されている。支軸46は図示外の装着用ホルダを介して検査チップ2に固定されている。このため、ギア45の回転に連動して検査チップ2も支軸46を中心に回転する。ギア45とラックギア43との間には、L型プレート60により図示略の水平軸線を中心に回転自在に支持されたピニオンギア44が介在している。ピニオンギア44は、ギア45及びラックギア43に夫々噛合している。ラックギア43の上下動に連動して、ピニオンギア44、及びギア45が夫々従動回転し、ひいては検査チップ2が支軸46を中心に回転する。
On the front end side in the extending direction of each L-shaped plate 60, a
本実施形態では、主軸モータ35がターンテーブル33を回転駆動するのに伴って、検査チップ2が垂直軸である主軸57を中心に回転して、検査チップ2に遠心力が作用される。検査チップ2の垂直軸線A1を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、ステッピングモータ51が内軸を上下動させるのに伴って、検査チップ2が水平軸である支軸46を中心に回転して、検査チップ2に作用する遠心力の方向が相対変化する。検査チップ2の水平軸線A2を中心とした回転を、自転と呼ぶ。
In the present embodiment, as the
T型プレートが可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア43も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、検査チップ2は、自転角度が0度の定常状態になる。また、T型プレートが可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア43も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、検査チップ2は、定常状態から水平軸線A2を中心に180度回転した状態になる。つまり、本実施形態では検査チップ2が自転可能な角度幅は、自転角度0度〜180度である。
In a state where the T-shaped plate is lowered to the lowermost end of the movable range, the
上部筐体30の詳細構造を説明する。図1に示すように、上部筐体30は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板32の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体30は、ターンテーブル33の回転中心にある主軸57からみて、検査チップ2が回転される範囲の外側に設けられている。
The detailed structure of the
上部筐体30の内部に設けられた測定部7は、測定光を発光する光源71と、光源71から発せられた測定光を検出する光センサ72とを有する。光源71及び光センサ72は、検査チップ2の回転範囲の外側において、ターンテーブル33の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ2の公転可能範囲のうちで主軸57の左側位置が、検査チップ2に測定光が照射される測定位置である。検査チップ2が測定位置にある場合、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光が、検査チップ2の前面及び後面に対して略垂直に交差する。
The
<3.制御装置90の電気的構成>
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。
<3. Electrical configuration of
The electrical configuration of the
さらに、CPU91には、公転コントローラ97、自転コントローラ98、及び測定コントローラ99が接続されている。公転コントローラ97は、主軸モータ35を回転駆動させる制御信号を主軸モータ35に送信することによって、検査チップ2の公転を制御する。自転コントローラ98は、ステッピングモータ51を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ51に送信することによって、検査チップ2の自転を制御する。測定コントローラ99は、測定部7を駆動することによって、検査チップ2の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ99は、光源71の発光、及び光センサ72の光検出を実行させる制御信号を、光源71及び光センサ72に送信する。尚、CPU91が公転コントローラ97、自転コントローラ98及び測定コントローラ99を制御する。
Further, a
<4.検査チップ2の構造>
図2及び図3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、左方、右方、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、左方、右方、前方、及び後方とする。
<4. Structure of
With reference to FIG.2 and FIG.3, the detailed structure of the test |
図2及び図3に示すように、検査チップ2は一例として前方から見た場合に上辺部21、右辺部22、左辺部23及び下辺部24から成る正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材20を主体とする。図2に示すように、板材20の前面201は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート291によって封止されている。図3に示すように、前面201の反対側の後面202は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート292によって封止されている。図2及び図3に示すように、板材20とシート291との間、及び、板材20とシート292との間には、検査チップ2に封入された液体が流動可能な液体流路25が形成されている。液体流路25は、板材20の前面201側及び後面202側に所定深さに形成された凹部であり、板材20の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。シート291,292は、板材20の流路形成面を封止する。シート291,292は、図2及び図3以外では図示を省略している。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
検査チップ2内の液体流路25は、検体定量流路11、試薬定量流路13,15、第一接続流路301、第二接続流路331、混合部80、及び測定部81等を含む。図2に示すように、試薬定量流路13は、前面201における左上部に設けられている。検体定量流路11は、前面201における試薬定量流路13の右側に設けられている。図3に示すように、試薬定量流路15は、後面202側における左上部に設けられている。混合部80は、前面201における右下部に設けられている。混合部80は、後述する通路117に接続されて下方に延びる、後述する端部315及び後述する流入口306より右側の流路を含む領域である。測定部81は、混合部80の下部である。
The
試薬定量流路13、15に共通する構成について説明する。図2及び図3に示すように、試薬定量流路13,15は、それぞれ、注入口130、試薬注入部131、連通路154、第一保持部132、第二保持部133、試薬定量部134、第一案内部138、第二案内部137、及び試薬余剰部136を含む。試薬注入部131は、検査チップ2の左上部に設けられている。試薬注入部131は、上方に開口する凹部である。注入口130は、第一試薬18又は第二試薬19が試薬注入部131に注入される部位である。試薬定量流路13の試薬注入部131は、試薬定量流路13の注入口130から注入された第一試薬18が貯留される部位である。試薬定量流路15の試薬注入部131は、試薬定量流路15の注入口130から注入された第二試薬19が貯留される部位である。尚、本実施形態の第二試薬19は、第一試薬18と後述する分離成分17Aとが混合された後に混合される試薬である。以下の説明では、第一試薬18、及び第二試薬19を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、試薬16という。
A configuration common to the reagent
図2及び図3に示すように、第一保持部132は、試薬注入部131の開口方向である上向きと交差する方向である左向きに開口する凹部となっている。第一保持部132と試薬注入部131とは、左右方向に延びる連通路154を介して接続されている。第一保持部132は、左側において、連通路154の右側部分から下方向に延びる流路を備え、この流路を介して、第二保持部133と接続される。以下、「試薬注入部131の開口方向と交差する方向」とは、「上辺部21の延設方向に平行に左方向に向かう方向」をいう。第一保持部132の下方には、第二保持部133が形成されている。第二保持部133は、試薬注入部131の開口方向と交差する方向に開口し、屈曲点133Gで屈曲する屈曲壁面となっている。また、第一保持部132と第二保持部133とが流路の形成方向において隣接している。第二保持部133の下方には、試薬定量部134が設けられている。試薬定量部134は、試薬16が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first holding
試薬定量部134は、第一案内部138及び第一接続流路301を介して混合部80と接続されており、第二案内部137を介して試薬余剰部136と接続されている。試薬定量部134の混合部80側の端部を試薬定量端部141という。試薬定量部134の混合部80とは反対側の端部を試薬定量端部142という。試薬定量端部141と試薬定量端部142とを結ぶ面は、試薬定量面146である。試薬定量面146は、試薬16が試薬定量部134において定量される場合における試薬16の上面の位置となる仮想的な面である。従って、試薬定量面146より下方の液体流路25の容量が試薬定量部134における定量量である。以下、試薬定量端部141から試薬定量端部142に向かう方向を「定量方向」という。
The reagent fixed
試薬定量部134の上部から、第一案内部138が右斜め上方に延びる。すなわち、第一案内部138は試薬定量端部141から第一接続流路301に向けて延びる。第一案内部138は、試薬定量部134で定量された第一試薬18が移動する流路である。
From the upper part of the reagent fixed
第一接続流路301について説明する。以下の説明では、試薬定量流路13の試薬定量部134を試薬定量部134Aといい、試薬定量流路15の試薬定量部134を試薬定量部134Bという。第一接続流路301は、前面201に形成され、第一案内部138と混合部80とを接続する流路である。第一接続流路301は、試薬受け部305を備え、流入口306に接続する。
The
試薬受け部305は、第一接続流路301の下辺部24側に設けられ、流入口306に接続する。流入口306は、壁面302の右端部313と、右端部313の上方に位置する第十壁面303の右端部314とによって形成されている。流入口306は、混合部80の左側に位置し、混合部80に試薬16を流入させる部位である。
The
試薬受け部305の左側には、合流孔部351が設けられている。合流孔部351は、板材20を前後方向に貫通し、第一接続流路301に第二接続流路331を合流させる孔部である。
A
第二接続流路331について説明する。図3に示すように、第二接続流路331は、後面202に形成され、試薬定量部134Bから合流孔部351側に延び、試薬定量部134Bと合流孔部351とを接続する流路である。第二接続流路331は、2つの試薬受け部341,342を備えている。試薬受け部341,342は、試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19を受ける部位である。第二接続流路331は、試薬定量部134Bから右斜め上方に延びて試薬受け部341に繋がり、試薬受け部341から左斜め下方に延びて試薬受け部342に繋がる。試薬受け部342の右端部は、合流孔部351に接続されており、前面201側の第一接続流路301に繋がる。
The
検体定量流路11について説明する。図2に示すように、検体定量流路11は、注入口110、検体注入部111、第一検体保持部112、検体案内部113、分離部124、通路125、通路127、検体余剰部126、第一分離成分保持部123、検体定量部114、通路115、通路117、及び第二余剰部116を含む。検体注入部111は、試薬定量流路13の第一保持部132の右側に設けられている。検体注入部111は、上方に開口する凹部である。注入口110は、検体注入部111の上部から検査チップ2の上辺部21に向かって板材20を貫通する。注入口110は、検体17が検体注入部111に注入される部位である。検体注入部111は、注入口110から注入された検体17が貯留される部位である。本実施形態の検体17は、例えば、血液、血漿、血球、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、精液、唾液、又は食料品などの成分を含む液体である。第一検体保持部112と、検体注入部111とは、左右方向に延びる連通路を介して接続されている。第一検体保持部112は、検体注入部111に向かう方向に開口する凹部であり、第七壁面112Aと第七壁面112Aに接続された縦壁面112Dを有する。第一検体保持部112の下端部は、検体17の通路である検体案内部113に繋がっている。第一検体保持部112は分離部124に注入される検体17を保持する。
The specimen quantification channel 11 will be described. As shown in FIG. 2, the sample fixed amount flow path 11 includes an
検体案内部113の下方には、分離部124が設けられている。検体案内部113は、分離部124に検体17を案内する。分離部124は検体17に含まれる成分が分離される部位である。分離部124は、上方に開口し、右斜め下方に傾く凹部である。分離部124は、遠心力の作用によって、検体17を比重の小さい成分と比重の大きい成分とに遠心分離する。以下の説明では、分離部124において分離された検体17の比重の小さい第一分離成分を分離成分17Aといい、比重の大きい第二分離成分を残留成分17Bという。
A
図4に示すように、分離部124は開口部を形成する左上側の第二端部147及び右上側の第一端部143を備えている。分離部124の右側壁124Aにおける上下方向中央部から連結流路120が右斜め上方に延設され、連結流路120は第二分離成分保持部121の上端部121Aに接続されている。連結流路120は、互いに対向且つ離間する第二壁面120Aと、第三壁面120Bとから形成される。第二分離成分保持部121は分離部124において分離された残留成分17Bの少なくとも一部を保持する保持部である。すなわち、第二分離成分保持部121に分離前の検体17、または、分離成分17Aが流入してもよい。また、連結流路120の流路の幅は、後述する通路127の流路の幅より狭い。
As shown in FIG. 4, the
分離部124の上部から、通路125が左斜め下方に延び、通路127が右斜め上方に延びている。通路125は、分離部124の左下方に設けられた検体余剰部126まで延びている。検体余剰部126は、分離部124から溢れ出た検体17が貯留される部位であり、通路125の下端部から右方向及び下方向に設けられた凹部である。
From the upper part of the
通路127は、第一分離成分保持部123に繋がっている。第一分離成分保持部123は、通路127の右上部分から下方に延びる流路である。第一分離成分保持部123の下端は、流路が狭く形成された通路である分離成分案内部128に繋がっている。分離成分案内部128の下方には、検体定量部114が設けられている。分離成分案内部128は、検体定量部114に分離成分17Aを案内する。検体定量部114は、分離成分17Aを定量する部位であり、上側に開口する凹部である。
The
図2に示すように、検体定量部114は、右斜め上方に延びる通路117を介して混合部80と接続されている。検体定量部114は、分離部124において分離された第一分離成分である分離成分17Aを定量する部位であり、上方に開口する凹部である。図4に示すように、検体定量部114の混合部80側の端部を第一検体定量部端部118という。検体定量部114の混合部80とは反対側の端部を第二検体定量部端部119という。すなわち、通路115は第二検体定量部端部119から第二余剰部116に延びる。第一検体定量部端部118と第二検体定量部端部119とを結ぶ面は、検体定量面129である。検体定量面129は、分離成分17Aが検体定量部114において定量される場合における分離成分17Aの上面の位置となる仮想的な面である。従って、検体定量面129より下方の検体定量部114の容量が検体定量部114における定量量である。検体定量部114の検体定量面129より下方においては、上側よりも浅く形成されている。
As shown in FIG. 2, the
検体定量部114の上部から、通路115が左斜め下方に延びている。検体定量部114の左下方には、第二余剰部116が設けられている。第二余剰部116は、検体定量部114から溢れ出た分離成分17Aが貯留される部位である。第二余剰部116は、通路115の下端部から右方向に設けられた凹部である。
A
図4に示すように、検体定量部114に接続された混合部80側の壁面を検体流路壁面312という。検体流路壁面312は、検体定量部114の第一検体定量部端部118から右斜め上方に延びる。混合部80は、検体流路壁面312の端部315及び流入口306の右側を、下方に延びる。図2に示すように、混合部80は、第一接続流路301を介して試薬定量部134Aに繋がっている。混合部80は、第二接続流路331を介して、試薬定量部134Bに繋がっている。混合部80においては、検体定量部114において定量された分離成分17A、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18、及び試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19が混合される。後述する光学測定が行われる際には、混合部80の下部を形成する測定部81に測定光が透過される。
As shown in FIG. 4, the wall surface on the side of the mixing
<5.検査チップ2のその他構造>
図1に示すように、L型プレート60から延びる支軸46は、図示外の装着用ホルダを介して板材20の後面中央に垂直に連結される。支軸46の回転に伴って、検査チップ2が支軸46を中心に自転する。検査チップ2は図2及び図3に示す定常状態である場合、上辺部21及び下辺部24が重力Gの方向と直交し、右辺部22及び左辺部23が重力Gの方向と平行、且つ、左辺部23が右辺部22よりも主軸57側に配置される。定常状態の検査チップ2が測定位置に配置されている状態において、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光を測定部81に通過させることで、検査装置1は光学測定による検査を行う。
<5. Other structures of
As shown in FIG. 1, the
<6.検査方法の一例>
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。図2に示すように、注入口110から検体17が注入され、検体注入部111に配置される。試薬定量流路13の注入口130から第一試薬18が注入され、試薬定量流路13の試薬注入部131に配置される。図3に示すように、試薬定量流路15の注入口130から第二試薬19が注入され、試薬定量流路15の試薬注入部131に配置される。第一試薬18、第二試薬19、及び検体17の配置方法は限定されない。例えば、シート291,292における検体注入部111及び試薬注入部131に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から、検体17、第一試薬18、及び第二試薬19を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、予め、第一試薬18と第二試薬19とが、試薬定量流路13,15のそれぞれの試薬注入部131に配置されて、シート291,292によって封止されていてもよい。この場合、シート291における検体定量流路11の検体注入部111に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から検体17を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、第一試薬18の予め定められた注入量である体積V1は、一例として、使用者がピペットを用いて予め定められた体積V1を試薬注入部131に注入することで決まる。第二試薬19及び検体17の注入量についても、一例として、使用者がピペットを用いて予め定められた体積を試薬注入部131及び検体注入部111に注入することで決まる。
<6. Example of inspection method>
An inspection method using the
ユーザは検査チップ2を図示外の装着用ホルダに取り付けて、操作部94から処理開始のコマンドを入力する。これによって、CPU91は、ROM93に記憶されている制御プログラムに基づいて、図11に示す遠心処理を実行する。尚、検査装置1は二つの検査チップ2を同時に検査可能であるが、以下では説明の便宜のため、一つの検査チップ2を検査する手順を説明する。以下の説明では、図2及び図3に示す検査チップ2の定常状態を自転角度0度といい、定常状態から90度反時計回りに回転した状態を自転角度90度という。尚、以下の説明においてCPU91が検査チップ2を自転角度0度から90度に回転させる場合、検査チップ2は、前方から見て反時計回りに回転する。また、CPU91が検査チップ2を自転角度90度から0度に回転させる場合、検査チップ2は、前方から見て時計回りに回転する。
The user attaches the
図11に示すように、CPU91は、HDD95に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ97に主軸モータ35の駆動情報をセットし、自転コントローラ98にステッピングモータ51の駆動情報をセットする(S1)。このとき、検査チップ2は図2及び図3に示すように、定常状態であり自転角度0度である。次いで、図1に示すCPU91が公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の駆動を開始する(S2)。この結果、自転角度が0度の検査チップ2が公転する。主軸モータ35は、公転コントローラ97の指示に基づき、ターンテーブル33の回転速度を速度Vに上げる。速度Vは、例えば3000rpmである。この速度Vでターンテーブル33が回転されると、検査チップ2に、数百Gほどの遠心力Xが作用する。CPU91は主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する(S3)。図12(A)に示すように、左辺部23から右辺部22に向けて、検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって試薬16は、試薬注入部131から第一保持部132に移動する。また、検体17は、検体注入部111から第一検体保持部112に移動する。尚、以下の説明では、ターンテーブル33の回転速度は速度Vで一定であるとするが、速度Vの値が遠心処理の途中で変更されてもよい。
As shown in FIG. 11, the
次いで、CPU91は自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図12(C)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S4)。図12(C)は、自転角度90度まで検査チップ2が自転された状態を示し、図12(B)は、自転角度0度から自転90度まで検査チップ2が自転される間の中間の状態を示す。図12(C)に示す状態では、自転90度まで検査チップ2が自転され、上辺部21から下辺部24に向けて、検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、試薬16は、第一保持部132から、屈曲壁面である第二保持部133を介して試薬定量部134に流れる。試薬定量部134において余った試薬16は、第二案内部137を介して試薬余剰部136に流れる。遠心力Xは試薬定量面146に垂直な方向に作用する。これによって、試薬定量部134の容量分の試薬16が定量される。また、検体17は、第一検体保持部112から、検体案内部113を介して分離部124に流れる。分離部124において余った検体17は、通路125を介して検体余剰部126に流れる。このため、分離部124の容量分の検体17が分離部124に残る。分離部124の容量は、図2に示す分離部124における通路125側の第二端部147から、右方向に延びる仮想面148より下方の液体流路25の容量である。
Next, the
図12(A)に示す自転角度0度から図12(C)に示す自転角度90度迄の間に、図12(B)に示すように、自転角度0度から自転角度90度に向けて検査チップ2が自転されて、第一検体保持部112から分離部124への検体17が流れ込む。
Between the
CPU91は、所定時間の間、主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する(S5)。これによって、図12(C)に示す自転角度90度迄の検査チップ2に、所定時間の間、上辺部21から下辺部24に向けて、遠心力Xが作用する。これによって、図13(A)に示すように、分離部124においては、検体17の成分が分離成分17Aと残留成分17Bとに分離される。例えば、検体17が血液の場合、比重の大きい血球が遠心力Xの作用方向側に溜まり、比重の小さい血漿が遠心力Xの作用方向の反対側に溜まる。すなわち、血液中の血球である残留成分17Bと血漿である分離成分17Aとが分離される。
The
次に、図2、図4及び図12(C)を参照して、図12(C)に示す自転角度90度までの検査チップ2での検査チップ2の分離部124、第二分離成分保持部121の構造と、保持される検体17の体積の詳細について説明する。図2、図4に示すように、分離部124の右側壁124Aには、連結流路120との接合部に段差124Bが形成されている。段差124Bは、分離部124と連結流路120との境界である。段差124Bよりも連結流路120側の流路の深さが分離部124よりも浅くなっている。図4及び図12Cに示すように、分離部124に検体17が注入されて定量される場合には、図12Cに示すように、遠心力Xは、上辺部21から下辺部24に向かう方向に作用する。従って、第二端部147を通る仮想面148が検体17の定量面である。
Next, referring to FIG. 2, FIG. 4 and FIG. 12C, the
仮想面148は、分離部124における検体17の分離方向である遠心力Xの作用方向に垂直な方向である第一方向に延びる仮想面である。仮想面148より分離方向側、且つ、分離部124の右側壁124A及び段差124Bにより左側の分離部124の容積が容積V10である。
The
第二壁面120Aの最も分離方向側の第一位置120Dから第一位置120Dと第一方向に平行な第三壁面120Bの第二位置120Cまでの第一仮想面120Eよりも分離部124側の連結流路120の容積が容積V11である。容積V10と容積V11との第一容積和が体積V1である。
Connection on the
図5に示すように、容積V20と容積V21との第二容積和が体積V2である。体積V1と体積V2とが等しい。容積V20は、第一端部143を通る第二仮想面151よりも分離方向側の分離部124の容積である。容積V21は、接点120Fから交点120Gまでの第三仮想面152よりも分離部124側の連結流路120の容積である。接点120Fは、第二仮想面151に平行な第三仮想面152が第二壁面120Aと接する接点である。交点120Gは、第三仮想面152が第三壁面120Bと交わる交点である。第二仮想面151は、分離部124から分離成分17Aが通路127へ流入の開始時の分離部124における分離成分17Aの液面である。
As shown in FIG. 5, the second volume sum of the volume V20 and the volume V21 is the volume V2. Volume V1 and volume V2 are equal. The volume V <b> 20 is the volume of the
すなわち、分離成分17Aが、第一流路である通路127を介して受け部である検体定量部114に案内され始める時において、第三仮想面152と一致する液面は、第三壁面120Bと交差する。従って、分離成分17Aが通路127へ流入の開始時において、第二分離成分保持部121に液体は流入しない。この結果、分離成分17Aが、通路127を介して受け部である検体定量部114に案内され始める時において、分離成分17Aが第二分離成分保持部121に流れ込む可能性を低減できると共に、検体定量部114において、分離成分17Aが不足する可能性を低減できる。この結果、検査精度を向上できる。
That is, when the
図6に示すように、分離部124において、第一端部である第一端部143を通る仮想面が第二仮想面151である。第三壁面120Bと接点120Hにおいて接し、第二壁面120Aと接点120Kにおいて接する第四仮想面155と平行に第一端部143通る仮想面が第五仮想面156である。従って、第五仮想面156は、分離部124から第二分離成分保持部121へ分離成分17A、または残留成分17Bが流れ込む直前の分離部124における分離成分17Aの液面である。第四仮想面155は、連結流路120から第二分離成分保持部121へ分離成分17Aが流れ込む直前の連結流路120における分離成分17Aまたは残留成分17Bの液面である。尚、図6においては、図2に示す検体余剰部126に貯留された液体は図示していない。
As shown in FIG. 6, in the
従って、分離部124において、第一端部143を通る第二仮想面151と、第五仮想面156との間の容積が減少容積ΔVdownである。また、連結流路120において第四仮想面155と第三仮想面152との間の容積が増加容積ΔVupである。従って、図6に示すように、分離部124からの取出量V3は、減少容積ΔVdownから増加容積ΔVupを引いた後の容積になる。従って、図6に示すように取出量V3の分離成分17Aが第一分離成分保持部123に保持される。
Therefore, in the
図7に示すように、検体定量部114の一端部である第一検体定量部端部118には、検体定量部114で定量された分離成分17Aが移動する第四流路である通路117が接続されている。検体定量部114の他端部である第二検体定量部端部119には、通路117の延設方向と異なる方向に延びる第五流路である通路115が接続されている。通路117の第一検体定量部端部118側の面が第四壁面である検体流路壁面312である。検体流路壁面312において第一検体定量部端部118と反対側の端部が第五端部である端部315である。
As shown in FIG. 7, the first sample
上記実施の形態では、図6に示すように、分離部124から取り出される分離成分17Aの取出量V3は、図7に示すように、第二検体定量部端部119と端部315とを結ぶ第六仮想面174と、検体定量部114と、検体流路壁面312とで囲まれる容積である最大容積Vmax以下であるので、取出された分離成分17Aが端部315を乗り越えて検体定量部114から溢れ、定量後の分離成分17Aと混じり、定量精度が低下する可能性を低減できる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the extraction amount V3 of the separated
図2及び図8に示すように、第一分離成分保持部123は、通路127に形成され、通路127の延設方向に対向する方向に開口し、前記分離部124から取り出される分離成分17Aを保持する。第一分離成分保持部123には、通路117側の壁面である分離成分保持部壁面123Aを備える。図6に示すように、分離部124から取り出される分離成分17Aの取出量V3は、第二検体定量部端部119から分離成分保持部壁面123Aと平行に延設した第七仮想面175と、検体定量部114と、検体流路壁面312とで囲まれる容積である最小容積Vmin以上である。
As shown in FIGS. 2 and 8, the first separation
第一分離成分保持部123から分離成分17Aの検体定量部114への注入の完了時においては、遠心力Xは、分離成分保持部壁面123Aと垂直に作用している。従って、第七仮想面175は、分離成分保持部壁面123Aと平行になり、第七仮想面175と、検体定量部114と、検体流路壁面312とで囲まれる容積は最小である最小容積Vminになる。
At the completion of injection of the
上記実施の形態では、分離部124から取り出される分離成分17Aの取出量V3は、第七仮想面175と、検体定量部114と、検体流路壁面312とで囲まれる容積である最小容積Vmin以上であるので、検体定量部144において分離成分17Aが不足する可能性を低減できる。
In the above embodiment, the extraction amount V3 of the
図5に示すように、分離部124の第一端部143は曲面になっており、第三壁面120Bの第二分離成分保持部121側の端部120Jも曲面になっている。第一端部143の曲率半径143Rより、端部120Jの曲率半径120Rが小さい。従って、第二分離成分保持部121に第二分離成分である残留成分17Bの流入開始時において、第二分離成分保持部121に残留成分17Bが流れ込み易い。すなわち、第二分離成分保持部121への流入以降は、第一流路である通路127を介し分離成分17Aが検体定量部114へと案内されないので、検体定量部114へ流れる分離成分17Aの量がばらつくことを抑えることが出来る。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、通路127の第二分離成分保持部121側の面は、第六壁面127Bと、第六壁面127Bに接続され第一端部143に向けて傾斜する壁面127Aとから構成される。第一方向と第二仮想面151との成す鋭角である第一角度θ1は、分離部124の第一端部143の通路127側の壁面127Aと第一方向とが成す鋭角である第二角度θ2より大きい。従って、分離成分17Aが通路127に流れ込み易い。また、第六壁面127Bは、第二分離成分保持部121側の端部である第六端部127Cを備える。第一角度θ1は、第一端部143から第六端部127Cへ向かう第六仮想面127Dと第一方向とが成す鋭角である第三角度θ3より大きい。分離部124から分離成分17Aが取り出される場合に、第一角度θ1は、第三角度θ3より大きいので、分離成分17Aが通路127に流れ込み易い。
As shown in FIG. 5, the surface of the
図8に示すように、第一検体保持部112を形成する壁面と第一検体保持部112の通路127側の壁面である第七壁面112Aの先端部の接点112Bを通るを仮想面112Cとに囲まれる体積V1が、第一容積和の体積V1と同じ容積とした場合に、第一方向と仮想面112Cとが成す鋭角が第四角度θ4である。第四角度θ4より、第一方向と連結流路120の第二壁面120Aと第三壁面120Bとの接線を含む第四仮想面155とが成す鋭角である第五角度θ5が大きい。第五角度θ5は、図6に示す。従って、第一検体保持部112から分離部124への検体17の注入時において、連結流路120から第二分離成分保持部121に検体17が流れ込む可能性を低減できる。
As shown in FIG. 8, a wall passing through the contact point 112B of the wall surface forming the
図9に示すように、第一端部143から第一方向と直交する上下方向に延設した第八仮想面176より右側の分離部124の容積を容積V4とする。また、図10に示すように、第二分離成分保持部121が少なくとも残留成分17Bを含む液体により満たされた場合の分離部124における分離成分17Aの液面である第九仮想面177より連結流路120側の分離成分17Aの容積V51と、連結流路120の容積V52と、第二分離成分保持部121保持部の容積V53の和を容積V5とする。第九仮想面177は、第一方向と直交する上下方向に延設する。連結流路120が残留成分17Bにより詰まってしまった場合は、取り出し後の分離部124、連結流路120、および第二分離成分保持部121に残る液体は容積V4となる。一方、連結流路120が残留成分17Bにより詰まらなかった場合は、取り出し後の分離部124、連結流路120、および第二分離成分保持部121に残る液体は容積V5となる。各々の場合において、「容積V4=容積V1−最大容積Vmax」であり、「容積V3=容積V1−最小容積Vmin」であるように分離部124、連結流路120、および第二分離成分保持部121の形状は決められる。
As shown in FIG. 9, the volume of the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図13(B)に示すように、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S6)。この結果、左辺部23から右辺部22に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。
Next, the
図13(B)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化すると、試薬定量部134Aで定量された第一試薬18が混合部80に移動し貯留される。また、試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19は、試薬受け部341に移動する。また、分離成分17Aは通路127を通って第一分離成分保持部123に移動する。尚、図13(C)に示すように、分離部124に残った分離成分17Aと、残留成分17Bの一部とは、連結流路120を介して第二分離成分保持部121に移動する。
When the posture of the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図14(A)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S7)。この結果、上辺部21から下辺部24に向けて遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、分離成分17Aは、第一分離成分保持部123から、分離成分案内部128を介して検体定量部114に流れる。また、第二試薬19は、試薬受け部341から試薬受け部342に移動する。図14(B)に示すように、検体定量部114において余った分離成分17Aは、通路115を介して第二余剰部116に流れる。遠心力Xは検体定量面129に垂直な方向に作用する。これによって、検体定量部114の容量分の分離成分17Aが定量される。また、試薬受け部342に移動した第二試薬19は、合流孔部351を介して前面201に形成された第一接続流路301に合流する。
Next, the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図14(C)、図15(A)、図15(B)に示すように、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S8)。この結果、左辺部23から右辺部22に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。
Next, the
図14(B)に示す状態から図15(B)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程で遠心力Xが作用することで、図14(C)に示すように、混合部80に貯留されている第一試薬18に、 検体定量部114で定量された分離成分17Aが流入して混同され混合液261が生成される。次いで、合流孔部351から合流した第二試薬19が混合部80に流入して図15(B)に示すように第二混合液262が生成される。
As the centrifugal force X acts in the process of changing the posture of the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図15(C)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S9)。この結果、上辺部21から下辺部24に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、第二混合液262は、測定部81に移動する。
Next, the
図15には図示しないが、S9が実行された後、CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。CPU91は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S10)。また、CPU91は公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の回転を停止する(S10)。故に、検査チップ2の公転が終了する。遠心処理は終了される。
Although not shown in FIG. 15, after S <b> 9 is executed, the
遠心処理の実行後、CPU91は公転コントローラ97を制御し、検査チップ2を測定位置の角度まで回転移動させる。図1に示す測定コントローラ99が光源71を発光させると、測定光が測定部81に貯溜された第二混合液262を通る。CPU91は光センサ72が受光した測定光の変化量に基づいて、第二混合液262の光学測定を行い、測定データを取得する。CPU91は、取得された測定データに基づいて、第二混合液262の測定結果を算出する。測定結果に基づく第二混合液262の検査結果が、図1に示すディスプレイ96に表示される。尚、第二混合液262の測定方法は、光学測定に限られず、他の方法でもよい。
After execution of the centrifugal process, the
上記実施形態において、通路127が本発明の「第一流路」の一例である。通路125が本発明の「第二流路」の一例である。第一試薬18及び第二試薬19は本発明の「試薬」の一例である。検体定量部114は本発明の「定量部」の一例である。分離部124は本発明の「分離部」の一例である。第二分離成分保持部121は本発明の「第二分離成分保持部」の一例である。連結流路120は本発明の「第三流路」の一例である。減少容積ΔVdownは本発明の「第一容積」の一例であり、増加容積ΔVupは本発明の「第二容積」の一例である。
In the above embodiment, the
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第一試薬18は、検体に変えてもよい。また、測定部81は、混合部80の下部であったが、混合部80とは別に設けられていてもよい。尚、上記の実施形態では、一例として、連結流路120の深さを1mm、第二分離成分保持部121の深さを3mm、分離部124の深さを3mmとしてもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible. For example, the
また、試薬定量流路15と第二接続流路331とは後面202側に形成され、試薬定量流路13と第一接続流路301とは前面201に形成されていたが、これに限定されない。例えば、試薬定量流路15、第二接続流路331、試薬定量流路13、及び第一接続流路301が前面201に形成されてもよい。この場合、第一接続流路301と第二接続流路331とが合流孔部351において合流するのではなく、前面201の流路において合流してもよい。また、試薬定量流路15及び第二接続流路331が検査チップ2に設けられなくてもよい。また、本実施例では、試薬定量部134は、試薬を定量する定量部であるが検体の定量部に用いてもよい。また、受け部としての検体定量部114は、定量機能を有さない、単なる凹部であってもよい。また、受け部として、混合部、測定部などであってもよい。
In addition, the reagent fixed
1 検査装置
2 検査チップ
17 検体
17A 分離成分
17B 残留成分
18 第一試薬
19 第二試薬
111 検体注入部
112 第一検体保持部
113 検体案内部
114 検体定量部
115 通路
116 第二余剰部
120 連結流路
120A 第二壁面
120B 第三壁面
120C 第二位置
120D 第一位置
120E 第一仮想面
121 第二分離成分保持部
123 第一分離成分保持部
124 分離部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記分離部において分離された前記第一分離成分を受ける受け部と、
前記分離部の一端部である第一端部に接続され、前記第一分離成分を前記受け部に案内する第一流路と、
前記分離部の他端部である第二端部に接続され、前記分離部から前記第一流路の延設方向と異なる方向に延びる第二流路と、
前記分離部において分離された前記第二分離成分の少なくとも一部を保持する第二分離成分保持部と、
前記第一端部に接続する前記分離部の第一側壁と、
前記第一側壁と前記第二分離成分保持部とを接続し、前記第一流路側の第二壁面、および前記第二壁面とに対向する第三壁面を備える第三流路と
を備え、
前記第二端部を通り、前記分離部における前記検体の分離方向に垂直な方向である第一方向よりも前記分離方向側の前記分離部の容積と、前記第二壁面の最も前記分離方向側の第一位置から前記第一位置と前記第一方向に平行な前記第三壁面の第二位置までの第一仮想面よりも前記分離部側の前記第三流路の容積との第一容積和は、
前記第一端部を通る第二仮想面よりも前記分離方向側の前記分離部の容積と、前記第二仮想面に平行な第三仮想面が前記第二壁面と接する接点から前記第三仮想面と平行に延設され、前記第三壁面と交わる交点までの前記第三仮想面よりも前記分離部側の前記第三流路の容積との第二容積和と等しいことを特徴とする検査チップ。 A separation part in which the injected specimen is separated into a first separation component and a second separation component having a specific gravity greater than that of the first separation component, and having a concave shape;
A receiving portion for receiving the first separated component separated in the separating portion;
A first flow path that is connected to a first end that is one end of the separation portion and guides the first separation component to the receiving portion;
A second flow path that is connected to a second end that is the other end of the separation section and extends in a direction different from the extending direction of the first flow path from the separation section;
A second separated component holding unit holding at least a part of the second separated component separated in the separating unit;
A first side wall of the separation portion connected to the first end portion;
Connecting the first side wall and the second separation component holding unit, and comprising a second channel on the first channel side, and a third channel comprising a third wall facing the second wall,
The volume of the separation part on the separation direction side with respect to the first direction, which is a direction perpendicular to the separation direction of the specimen in the separation part, and the most separation direction side of the second wall surface The first volume of the third flow path on the separation part side with respect to the first virtual surface from the first position to the second position of the third wall surface parallel to the first position and the first direction. The sum is
From the contact of the volume of the separation portion on the separation direction side with respect to the second virtual surface passing through the first end portion and the third virtual surface parallel to the second virtual surface in contact with the second wall surface, the third virtual surface An inspection that extends in parallel with the surface and is equal to the second volume sum with the volume of the third flow path on the separation part side from the third virtual surface to the intersection that intersects with the third wall surface Chip.
前記定量部の一端部である第三端部に接続され、前記定量部で定量された前記第一分離成分が移動する第四流路と、
前記定量部の他端部である第四端部に接続され、前記定量部から前記第四流路の延設方向と異なる方向に延びる第五流路と、
前記第四流路の前記第三端部側の面である第四壁面と、
前記第四壁面において前記第三端部と反対側の端部である第五端部と、
を備え、
前記第二壁面と前記第三壁面との接線を含む第四仮想面と平行に前記第一端部を通る第五仮想面と、前記第二仮想面との間の前記分離部の容積である第一容積と
前記第四仮想面と前記第三仮想面との間の前記第三流路の容積である第二容積との差である前記第一分離成分の取出量は、前記第四端部と前記第五端部とを結ぶ第六仮想面と、前記定量部と、前記第四壁面とで囲まれる容積である最大容積以下であることを特徴とする請求項1に記載の検査チップ。 The receiver is a quantitative unit that quantifies the first separated component separated in the separation unit,
A fourth channel connected to a third end which is one end of the quantification unit, and the first separation component quantified by the quantification unit is moved;
A fifth flow path that is connected to a fourth end that is the other end of the fixed quantity section and extends from the fixed quantity section in a direction different from the extending direction of the fourth flow path;
A fourth wall surface that is a surface on the third end side of the fourth flow path;
A fifth end which is an end opposite to the third end in the fourth wall surface;
With
The volume of the separation part between the fifth virtual surface passing through the first end portion in parallel with the fourth virtual surface including the tangent line between the second wall surface and the third wall surface and the second virtual surface. The amount of the first separation component that is the difference between the first volume and the second volume that is the volume of the third flow path between the fourth virtual surface and the third virtual surface is the fourth end. The inspection chip according to claim 1, wherein the inspection chip is equal to or less than a maximum volume that is a volume surrounded by a sixth virtual surface that connects a portion and the fifth end portion, the quantitative portion, and the fourth wall surface. .
前記第一分離成分保持部の前記第四流路側の壁面である第五壁面と、
を備え、
前記取出量は、前記第四端部から前記第五壁面と平行に延設した第五仮想面と、前記定量部と、前記第四壁面とで囲まれる容積である最小容積以上であることを特徴とする請求項2に記載の検査チップ。 A first separation component holding portion that is formed in the first flow channel, opens in a direction facing the extending direction of the first flow channel, and holds the first separation component taken out from the separation portion;
A fifth wall surface which is a wall surface on the fourth flow path side of the first separation component holding portion;
With
The amount to be taken out is equal to or larger than a minimum volume that is a volume surrounded by the fifth virtual surface extending in parallel with the fifth wall surface from the fourth end portion, the quantitative portion, and the fourth wall surface. 3. The inspection chip according to claim 2, wherein
前記第六壁面の前記第一端部と最も分離方向と反対側の端部である第六端部と、
を備え、
前記第一角度は、前記第一方向と前記第一端部から前記第六端部へ向かう第六仮想面とが成す鋭角である第三角度より大きいことを特徴とする請求項5に記載の検査チップ。 A sixth wall surface that is a surface of the first flow path on the second separated component holding unit side;
A sixth end that is the end opposite to the separation direction from the first end of the sixth wall;
With
6. The first angle according to claim 5, wherein the first angle is larger than a third angle that is an acute angle formed by the first direction and a sixth virtual surface from the first end portion toward the sixth end portion. Inspection chip.
前記検体保持部を形成する壁面と前記検体保持部の前記第一流路側の壁面である第七壁面の先端部の接点を通る第七仮想面とに囲まれる体積を前記第一容積和とさせる前記第七仮想面において、前記第一方向とが成す鋭角である第四角度より、前記第一方向と前記第二壁面と前記第三壁面との接線とが成す鋭角である第五角度が大きいこと特徴とする請求項1から6の何れかに記載の検査チップ。
A sample holding unit for holding the sample to be injected into the separation unit;
The volume surrounded by the wall surface forming the sample holder and the seventh virtual plane passing through the contact point of the tip of the seventh wall surface that is the wall surface on the first flow path of the sample holder is the first volume sum. In the seventh virtual plane, the fifth angle, which is the acute angle formed by the first direction, the tangent line between the second wall surface, and the third wall surface, is larger than the fourth angle that is the acute angle formed by the first direction. The test chip according to claim 1, wherein the test chip is a test chip.
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