JP2022161455A - 抽出装置および検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】検査工程を簡便にすることが可能な抽出装置および検査システムを提供する。【解決手段】抽出装置５０は、吐出口を有するとともに、生体試料および抽出剤を収容可能な抽出容器５１と、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料を、吐出口から吐出させる吐出促進部５２と、吐出促進部５２に、吐出口からの吐出を指示する制御部５４とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、抽出装置および検査システムに関する。

生体試料からウィルス等を検出するための検査は、たとえば、以下のようにして行われる。まず、医師および看護師等の検査実施者は、綿棒等を用いて、被検者の咽頭または鼻腔等から唾液または鼻腔ぬぐい液等の生体試料を採取する。次いで、この生体試料が付着した綿棒等を抽出剤に浸して、生体試料を抽出する。この後、この抽出剤に抽出された生体試料を、所定の場所に滴下して試薬と反応させることにより、検査が行われる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００７－７１６９８号公報

このような検査は、上記のように、生体試料の取り扱いに慣れた医師および看護師等によって行われることが多いが、生体試料の抽出等の検査工程にある程度の経験や技量が必要であり、生体試料の取り扱いに不慣れな検査実施者によって行われる場合は、高精度かつ安全に検査を行うことが難しいという問題がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、検査工程を簡便にすることが可能な抽出装置および検査システムを提供することである。

本発明の上記目的は、下記によって達成される。

（１）吐出口を有するとともに、採取用具に付着した生体試料および前記生体試料が抽出される抽出剤を収容可能な抽出容器と、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる吐出促進部と、前記吐出促進部に、前記吐出口からの吐出を指示する制御部とを備える、抽出装置。

（２）前記抽出容器が所定の位置に設置されたとき、前記制御部が前記吐出口からの吐出を指示する上記（１）に記載の抽出装置。

（３）前記所定の位置への前記抽出容器の設置を検知する検知部をさらに有し、
前記検知部による前記抽出容器の設置の検知に基づいて、前記制御部が前記吐出口からの吐出を指示する上記（２）に記載の抽出装置。

（４）前記吐出促進部は、前記抽出容器の内部の圧力を上昇させることによって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる上記（１）～（３）のいずれかに記載の抽出装置。

（５）前記吐出促進部は、前記吐出口に吸引力を付与することによって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる上記（１）～（３）のいずれかに記載の抽出装置。

（６）前記吐出促進部は、前記抽出容器の振動によって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる上記（１）～（３）のいずれかに記載の抽出装置。

（７）前記抽出容器は、前記吐出口と、前記吐出口とは異なる位置に設けられるとともに前記生体試料および前記抽出剤の少なくとも一方を挿入可能な挿入口とを有する上記（１）～（６）のいずれかに記載の抽出装置。

（８）前記抽出容器の前記挿入口を覆う蓋部をさらに有する上記（７）に記載の抽出装置。

（９）前記蓋部には、前記吐出促進部に接続される接続孔が設けられている上記（８）に記載の抽出装置。

（１０）前記抽出容器は、前記吐出口が設けられたノズル部分と、前記ノズル部分に連結されるとともに、第１の口径を有する円柱部分と、前記第１の口径よりも大きい第２の口径を有するとともに、前記挿入口が設けられた挿入部分とを含む上記（７）～（９）のいずれかに記載の抽出装置。

（１１）前記ノズル部分には、前記吐出口に向かう前記生体試料および前記抽出剤が通過するフィルターが設けられている上記（１０）に記載の抽出装置。

（１２）前記抽出容器内には、前記生体試料を前記抽出剤に抽出または分散させるための抽出補助構造が設けられている上記（１）～（１１）のいずれかに記載の抽出装置。

（１３）前記抽出補助構造は、前記抽出容器内に設けられた突出部により構成されている上記（１２）に記載の抽出装置。

（１４）前記突出部は、所定の方向に延在している上記（１３）に記載の抽出装置。

（１５）前記突出部は、湾曲形状を有している上記（１３）に記載の抽出装置。

（１６）前記抽出補助構造に、前記生体試料が付着した採取用具が擦り付けられることにより、前記生体試料が前記抽出剤に抽出または分散される上記（１２）～（１５）のいずれかに記載の抽出装置。

（１７）前記抽出容器は、使い捨て可能に構成されている上記（１）～（１６）のいずれかに記載の抽出装置。

（１８）
上記（１）～（１７）のいずれかに記載の抽出装置と、
前記抽出容器の前記吐出口から吐出された生体試料および抽出剤を受ける検出部と、
前記検出部に試薬を供給する試薬供給部と、
前記検出部に供給された前記生体試料および前記試薬の光学特性を測定する光学測定部と
を備える、検査システム。

本発明に係る抽出装置および検査システムによれば、制御部が設けられているので、制御部からの指示に応じて、抽出容器内で抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。したがって、検査実施者等は、より少ない操作で、抽出剤に抽出された生体試料を所定の場所に設けることができる。よって、検査工程を簡便にすることが可能となる。

一実施形態に係る抽出装置の構成の一例を表すブロック図である。 図１に示した抽出容器の側面の構成の一例を表す平面図である。 図２に示した円柱部分および挿入部分の上面の構成の一例を表す平面図である。 図１等に示した抽出装置を用いた検査システムの側面の概略構成を例示する平面図である。 図４に示した検査システムの上面の構成を表す平面図である。 （Ａ）は図４等に示した検出部の側面の構成を表す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した検出部の上面の構成を表す平面図である。 図４等に示した検査システムを用いた検査方法の一例を表すフローチャートである。

以下、添付した図面を参照して本発明の抽出装置および検査システムの実施形態を説明する。なお、図中、同一の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（実施形態）
＜抽出装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る抽出装置５０の構成の一例を表している。抽出装置５０は、たとえば、抽出容器５１、吐出促進部５２、検知部５３および制御部５４を有している。吐出促進部５２、検知部５３および制御部５４は、たとえば、バス５５を介して相互に接続されている。抽出容器５１が、さらに、バス５５を介して接続されていてもよい。

抽出装置５０では、たとえば、生体試料からウィルス等を検出するための検査システム（たとえば、後述の図４の検査システム１）に用いられる。抽出装置５０は、綿棒等の採取用具（たとえば、後述の図２の採取用具Ｃ）に付着した被検者の生体試料を抽出剤で抽出するとともに、抽出された生体試料を所定の場所に供給する役割を担っている。検査システムでは、たとえば、この生体試料が供給された場所において、生体試料と試薬とが混合される。

図２は、抽出容器５１の側面（ＸＺ平面）の構成の一例を表す図である。抽出容器５１は、たとえば、所定の方向（図２のＺ方向）に沿って、ノズル部分５１１、円柱部分５１２、挿入部分５１３および蓋部５１４をこの順に有している。ノズル部分５１１には吐出口５１ｄが設けられており、この吐出口５１ｄを介して抽出容器５１内に収容された生体試料および抽出剤が吐出される。挿入部分５１３には挿入口５１ｉが設けられており、この挿入口５１ｉから、生体試料が付着した採取用具Ｃ等が抽出容器５１内に挿入される。蓋部５１４は、挿入口５１ｉを覆うように設けられている。抽出容器５１は、たとえば、使い捨て可能であることが好ましく、たとえば、１回から数回毎に取り替えて使用される。

ノズル部分５１１は、抽出容器５１の端部に配置されている。このノズル部分５１１の先端に吐出口５１ｄが設けられている。ノズル部分５１１は、たとえば、円柱部分５１２の一端に着脱可能に構成されており、ノズル部分５１１の一部が円柱部分５１２に挿入されている。ノズル部分５１１には、たとえば、フィルター５１５が設けられており、フィルター５１５を通過した生体試料および抽出剤が吐出口５１ｄから吐出されるようになっている。換言すれば、吐出口５１ｄに向かう生体試料および抽出剤がフィルター５１５を通過し、フィルター５１５によって生体試料に含まれる固形不純物および粘性不純物等が除去される。このようなフィルター５１５を抽出容器５１内に設けることにより、吐出口５１ｄの詰まり等の不具合の発生を抑えることができる。フィルター５１５は、たとえば、有機材料または無機材料等により構成されている。有機材料としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂およびナイロン樹脂等が挙げられる。

ノズル部分５１１と挿入部分５１３との間に設けられた円柱部分５１２は、Ｚ方向に延在して配置されている。この円柱部分５１２に、所定量の抽出剤と、採取用具Ｃのうちの少なくとも試料付着部（以下、付着部Ｃ１という）とが収容され、採取用具Ｃに付着した生体試料が抽出剤に抽出または分散される。

円柱部分５１２には、抽出補助構造５１６が設けられている。この抽出補助構造５１６は、たとえば、ノズル部分５１１との連結部近傍に設けられている。この抽出補助構造５１６は、たとえば、所定の方向に延在する突出部により構成されている。具体的には、円柱部分５１２の延在方向（Ｚ方向）と略平行に延在する２つの突出部により構成されている。２つの突出部は、たとえば、円柱部分５１２に挿入された採取用具Ｃを間にして対向するように配置されており、採取用具Ｃの付着部Ｃ１をこの２つの突出部の間に挿入すると、付着部Ｃ１が突出部に擦られるように構成されている。これにより、付着部Ｃ１に付着した生体試料が突出部により擦り取られ、抽出剤中に抽出または分散される。図２には、抽出補助構造５１６を２つの突出部により構成する例を示したが、抽出補助構造５１６は、３つ以上の突出部により構成されていてもよい。また、突出部の延在方向は円柱部分５１２の延在方向に交差する方向であってもよく、たとえば、Ｘ方向またはＹ方向に延在していてもよい。あるいは、抽出補助構造５１６は、らせん状等の湾曲形状を有する部材により構成されていてもよい。

円柱部分５１２の他端側に設けられた挿入部分５１３は、たとえば、漏斗形状を有しており、円柱部分５１２から離れるに連れて、徐々に口径が大きくなっている。挿入部分５１３は、たとえば、円柱部分５１２に一体化して設けられている。

図３は、挿入部分５１３および円柱部分５１２の上面（ＸＹ平面）の構成を表している。円柱部分５１２は、たとえば、第１の口径ｒ１を有しており、挿入部分５１３の口径は、たとえば、第１の口径ｒ１から第２の口径ｒ２（ｒ１＜ｒ２）まで変化する。換言すれば、挿入部分５１３に設けられた挿入口５１ｉは、第１の口径ｒ１よりも大きい第２の口径ｒ２を有している。これにより、採取用具Ｃ等を抽出容器５１に挿入しやすくなり、採取用具Ｃを抽出容器５１内に挿入する際の検査実施者の操作ミス等の発生を抑えることができる。挿入口５１ｉおよび吐出口５１ｄは、たとえば、円柱部分５１２の延在方向（Ｚ方向）に沿って配置されている。

挿入口５１ｉを覆う蓋部５１４は、挿入部分５１３に着脱可能に構成されている（図２）。蓋部５１４は、たとえば、略円柱形状を有している。この蓋部５１４の口径は、たとえば、第２の口径ｒ２よりも小さくなっている。蓋部５１４は、たとえば、Ｏリングを介して挿入部分５１３に嵌め合わされる。このようにして蓋部５１４で挿入口５１ｉを覆うことにより、抽出容器５１が密封される。この蓋部５１４には、吐出促進部５２に接続される接続孔５１ｃが設けられている。抽出容器５１の接続孔５１ｃと吐出促進部５２とは、たとえば、継手等を介して接続されており、吐出促進部５２から抽出容器５１内に空気等の流体を流入可能に構成されている。

このようなノズル部分５１１、円柱部分５１２、挿入部分５１３および蓋部５１４を有する抽出容器５１は、単一の材料により構成されていてもよく、複数の材料により構成されていてもよい。抽出容器５１は、たとえば、樹脂材料により構成されている。樹脂材料を用いて構成することにより、コストを抑え、使い捨てに適した抽出容器５１を構成することができる。抽出容器５１を構成する樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ビニル-アセテート共重合体、スチレン-メチルメタアクリレート共重合体、アクリルニトリル-スチレン共重合体、アクリルニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ナイロン、ポリメチルペンテン、シリコン樹脂、アミノ樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂およびポリイミド等が挙げられる。

抽出容器５１に挿入される採取用具Ｃは、たとえば、綿棒等により構成されている。採取用具Ｃは、使い捨て可能であることが好ましく、容易に焼却されることが好ましい。採取用具Ｃが容易に焼却されることにより、採取用具Ｃを介した感染の発生を抑えることが可能となる。綿棒の軸部は、たとえば、樹脂、紙、木または金属等により構成されており、綿球部は、脱脂綿、繊維または樹脂等により構成されている。綿棒の軸部は、樹脂または紙により構成されていることが好ましい。これにより、綿棒を使い捨てで使用しやすくなり、容易に焼却することができる。綿球部は、凹凸構造を有していてもよい。綿球部に凹凸構造を設けることにより、生体試料が凹凸構造内に保持されやすくなり、より確実に生体試料を採取用具Ｃに付着させることが可能となる。

このような採取用具Ｃによって、たとえば、被検者の鼻腔または口腔等の粘膜部分から生体試料が採取される。生体試料は、たとえば、粘膜部分から採取される体液であり、具体的には、鼻ぬぐい液および唾液等である。生体試料は、傷等の体液湿潤部分から採取された体液であってもよい。生体試料は、被検者から直接的に採取されてもよく、間接的に採取されてもよい。間接的に採取された生体試料は、たとえば、被検者が触れたドアノブ等から採取される生体試料である。生体試料は、被検者から非侵襲的に採取されることが好ましい。たとえば、この生体試料中に含まれるＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、ウィルス、または菌等が、試薬と反応することにより検査がなされる。抽出剤は、採取用具Ｃによって被検者から採取された生体試料を抽出可能な液体であり、たとえば、水等である。

吐出促進部５２は、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料を吐出口５１ｄから吐出させる役割を担っている。たとえば、吐出促進部５２は、継手等を介して抽出容器５１の接続孔５１ｃに接続された加圧部を含んでおり、制御部５４からの指示に応じて、空気等の気体を抽出容器５１内に流入させる。これにより、密封された抽出容器５１の内部の圧力が上昇し、吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。たとえば、抽出容器５１内に流入させる気体の量を制御することにより、吐出量を調整することができる。吐出促進部５２は、抽出容器５１内に液体を流入させることにより、抽出容器５１の内部の圧力を上昇させるようにしてもよい。

吐出促進部５２は、たとえば、抽出容器５１を加熱する加熱部を含んでいてもよく、抽出容器５１を加熱することによって、抽出容器５１の内部の圧力を上昇させるようにしてもよい。抽出容器５１を加熱することによって、抽出容器５１内の空気が膨張し、あるいは、抽出剤が気化し、抽出容器５１内部の圧力が上昇する。これにより、抽出容器５１の吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。

あるいは、吐出促進部５２は、抽出容器５１を外部から圧迫するローラー等の押圧部材を含んでいてもよい。抽出容器５１を外部から圧迫することによって、抽出容器５１内の体積が小さくなり、抽出容器５１の内部の圧力が上昇する。これにより、抽出容器５１の吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。

吐出促進部５２は、吐出口５１ｄに吸引力を付与する吸引部を含んでいてもよい。この吸引部を含む吐出促進部５２は、制御部５４からの指示に応じて、吐出口５１ｄ近傍を陰圧にして吐出口５１ｄに吸引力を付与する。これにより、付与された吸引力にしたがって、吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。

吐出促進部５２は、抽出容器５１を振動させる加振部を含んでいてもよい。この加振部を含む吐出促進部５２は、制御部５４からの指示に応じて、抽出容器５１を振動させる。これにより、抽出容器５１の内部の圧力が変化し、吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。

検知部５３は、抽出容器５１が所定の位置に設置されたことを検知するセンサーである。この検知部５３は、抽出容器５１が所定の位置に設置されたことを検知すると、検知情報を制御部５４に送信する。検知部５３は、たとえば、所定の位置に配置された重さセンサーであり、抽出容器５１の重さを検知することによって、検知情報を制御部５４に送信する。あるいは、検知部５３は、所定の位置近傍に配置された赤外線センサー等であってもよい。検知部５３は、蓋部５１４により挿入口５１ｉが覆われ、抽出容器５１が密封されことを検知するセンサーであってもよい。

制御部５４は、１つ、または複数のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有しており、プログラムにしたがって各種処理を実行する。この制御部５４は、検知部５３から送られる検知情報に基づいて、吐出促進部５２に吐出口５１ｄからの吐出を指示する。吐出促進部５２は、制御部５４からの指示に応じて、たとえば、抽出容器５１の内部を加圧し、抽出容器５１の吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料を吐出させる。

＜抽出装置５０の動作＞
このような抽出装置５０は、たとえば、以下のように動作する。

まず、検査実施者等により、生体試料が付着した採取用具Ｃおよび抽出剤が入った抽出容器５１が所定の位置に設置されると、検知部５３が抽出容器５１を検知して制御部５４に検知信号を送る。このとき、検査実施者等は、生体試料が付着した採取用具Ｃおよび抽出剤を抽出容器５１の挿入口５１ｉから入れた後、挿入口５１ｉを蓋部５１４で覆って抽出容器５１を密封し、抽出容器５１を所定の位置に設置する。検査実施者等は、予め抽出剤が入った抽出容器５１内に、生体試料が付着した採取用具Ｃを挿入してもよく、あるいは、生体試料が付着した採取用具Ｃを抽出容器５１に挿入した後、抽出容器５１内に抽出剤を入れるようにしてもよい。抽出容器５１内では、採取用具Ｃがノズル部分５１１近傍まで挿入されると、抽出補助構造５１６により採取用具Ｃに付着した生体試料が擦り取られ、抽出剤への抽出および分散が促進される。

制御部５４は、検知部５３からの検知信号を受信すると、吐出促進部５２に、抽出容器５１の吐出口５１ｄからの吐出を指示する。吐出促進部５２は、制御部５４からの指示に応じて、抽出容器５１内に、蓋部５１４の接続孔５１ｃを介して、空気等を流入させる。これにより、抽出容器５１内部の圧力が上昇し、抽出容器５１の吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が所定の場所に吐出される。吐出口５１ｄから吐出された生体試料は、所定の場所において、たとえば、試薬と混合される。

＜抽出装置５０の作用効果＞
本実施形態の抽出装置５０では、制御部５４が設けられているので、制御部５４からの指示に応じて、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料が吐出口５１ｄから吐出される。したがって、検査実施者等は、より少ない操作で、抽出剤に抽出された生体試料を所定の場所に設けることができる。以下、この検査システム１の作用効果について説明する。

生体試料抽出装置に制御部が設けられていない場合、検査実施者は、たとえば、抽出容器内で抽出剤に抽出された生体試料をピペット等により、抽出容器から規定量取り出し、所定の場所に設ける。即ち、抽出容器から、抽出剤に抽出された生体試料を規定量取り出すための複雑な操作が必要となる。

このような複雑な操作を、生体試料の取り扱いに不慣れな検査実施者、たとえば、被検者自身が行う場合、規定の手順通りに操作できないおそれがある。規定の手順通りの操作がなされないと、検査精度の低下および二次感染等の問題が生じるおそれがある。

これに対し、抽出装置５０では、制御部５４が設けられているので、制御部５４が吐出促進部５２に指示することにより、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料が自動的に吐出口５１ｄから吐出される。たとえば、吐出促進部５２が抽出容器５１内に送る空気等の流量を制御することにより、吐出量を調整することができ、規定量の生体試料および抽出剤が吐出される。したがって、検査実施者はピペット等の操作を行うことなく、所定の場所に、規定量の生体試料を吐出させることができる。即ち、より少ない操作で、抽出剤に抽出された生体試料を所定の場所に設けることができる。

このように抽出装置５０では、検査実施者のスキルの高低にかかわらず、容易に、所定の場所に規定量の生体試料を設けることができるので、高精度、かつ、安全に検査を行うことが可能となる。また、このように検査実施者の行う操作が少ない抽出装置５０は、数多くの生体試料を短時間で検査する際にも、好適に用いることができる。さらに、抽出装置５０では、被検者自身が生体試料の採取および検査を実施し、検査結果を即時に得ることも可能となる。

また、抽出装置５０では、検知部５３が設けられており、検知部５３の検知信号に基づいて、制御部５４から吐出促進部５２に指示が送られる。即ち、検査実施者が操作を行うことなく、制御部５４から吐出促進部５２に指示が送られ、抽出容器５１の吐出口５１ｄから抽出剤に抽出された生体試料が吐出される。したがって、操作をより簡便にすることができる。

更に、抽出装置５０では、抽出容器５１が、採取用具Ｃ等を挿入する挿入口５１ｉとは別に吐出口５１ｄを有しているので、生体試料が抽出剤に抽出または分散された後、蓋部５１４を外さずに、抽出剤に抽出された生体試料を吐出させることができる。よって、操作をより簡便にすることができる。

加えて、抽出装置５０では、抽出容器５１内に抽出補助構造５１６が設けられているので、生体試料が付着した採取用具Ｃ等を抽出補助構造５１６に擦り付けることにより、生体試料の抽出または分散が促進される。よって、操作をより簡便にすることができる。

以上のように、本実施形態の抽出装置５０では、制御部５４が設けられているので、制御部５４からの指示に応じて、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料が吐出口５１ｄから吐出される。したがって、検査実施者等は、より少ない操作で、抽出剤に抽出された生体試料を所定の場所に設けることができる。よって、検査工程を簡便にすることが可能となる。

以下では、上記抽出装置５０を適用した検査システム（後述の図４および図５の検査システム１）について説明する。

（適用例）
＜検査システム１の構成＞
図４および図５は、上記抽出装置５０を適用した検査システム１の概略構成を表している。図４は、検査システム１の側面（ＸＺ平面）の構成を表し、図５は検査システム１の上面（ＸＹ平面）の構成を表している。以下では、検査システム１の上下方向をＺ方向として説明する。

検査システム１は、生体試料および試薬の混合物の光学測定を行う装置である。検査システム１は、抽出装置５０に加えて、軸部１１、支持台１２、検出部１３、試薬供給部１５、光学測定部１６、保持台１７、抽出剤供給部１８および廃液貯留部１９を有している。

検査システム１では、軸部１１上に、支持台１２および検出部１３がこの順に設けられている。支持台１２の上方に保持台１７が配置されており、この保持台１７に、試薬供給部１５、光学測定部１６、抽出剤供給部１８および抽出容器５１が保持されている。廃液貯留部１９は、支持台１２の下部に配置されている。

軸部１１は、下から順に回転軸１１ａ、連結部１１ｂおよび回転軸１１ｃを有している。たとえば、回転軸１１ａは、モーター（図示せず）に接続されており、軸回転する。連結部１１ｂは、回転軸１１ａと同軸上に回転軸１１ｃを連結している。回転軸１１ｃは、回転軸１１ａの回転に伴い、軸回転する。

回転軸１１ｃ上に設けられた支持台１２は、回転軸１１ａ，１１ｃに略垂直な回転面１２ｓ（ＸＹ平面）を有している。回転面１２ｓは、たとえば、円形の平面形状を有している（図２）。支持台１２は、いわゆるターンテーブルであり、回転面１２ｓは、回転軸１１ａ，１１ｃの回転に伴って、ＸＹ平面内で時計回りまたは反時計回りに回転する。この回転面１２ｓ上に検出部１３が設けられており、検出部１３は回転面１２ｓの回転に伴って変位する。回転面１２ｓ上には、たとえば、一の検出部１３が設けられている。回転面１２ｓ上に、複数の検出部１３が設けられていてもよい。

支持台１２に支持された検出部１３には、試薬供給部１５から試薬が供給され、抽出容器５１から生体試料が供給される。この試薬および生体試料が供給された検出部１３に、光学測定部１６から光が照射される。

図６（Ａ）（Ｂ）は、検出部１３の構成の一例を表している。図６（Ａ）は検出部１３の側面（ＸＺ平面）の構成を表し、図６（Ｂ）は検出部１３の上面（ＸＹ平面）の構成を表している。検出部１３は、たとえば、回転面１２ｓ側から順に、不透明部材１３１および透明部材１３２の積層構造を有している。検出部１３上には、たとえば、受け部２１が設けられている。

不透明部材１３１は、たとえば、矩形の平面形状を有する板状部材である。不透明部材１３１は、光学測定部１６から照射される光に対して低い透過率を有する材料により構成されている。不透明部材１３１は、たとえば、単結晶シリコン（Ｓｉ）材料または樹脂材料等を含んでいる。

透明部材１３２は、不透明部材１３１に積層されており、たとえば、不透明部材１３１とほぼ同じ平面形状を有している。この透明部材１３２には、試薬および生体試料を含む液体が流れる流路１３２ｆが設けられている。この流路１３２ｆにより、たとえば、透明部材１３２の長辺方向（図３のＸ方向）に沿って、試薬および生体試料を含む液体が流れるようになっている。流路１３２ｆは、他の部分の流路１３２ｆの幅よりも大きな幅の拡幅部１３２ｆｂを有している。拡幅部１３２ｆｂは、たとえば、流路１３２ｆの中央部に設けられている。たとえば、この拡幅部１３２ｆｂに貯留する生体試料および試薬に、光学測定部１６から光が照射され、光学特性が測定される。流路１３２ｆでは、光学測定部１６側の面が開放されていてもよい。

透明部材１３２は、光学測定部１６から照射される光に対して高い透過率を有する材料により構成されており、光学測定部１６から照射された光は、拡幅部１３２ｆｂに到達する。透明部材１３２は、たとえば、ガラス材料または樹脂材料等を含んでいる。透明部材１３２に含まれるガラス材料は、たとえば、シリカガラス等であり、このようなガラス材料を用いて透明部材１３２を構成することにより、高い光透過性を実現することができる。透明部材１３２に含まれる樹脂材料は、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンおよびアクリル等である。ジメチルポリシロキサンは金型への転写性が高く、容易に透明部材１３２を形成することができる。ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンおよびアクリルを用いることにより、射出成型で透明部材１３２を量産することができる。また、自家蛍光が少ないポリスチレンおよびシクロオレフィンを用いて透明部材１３２を形成することにより、光学測定でのノイズを低減することができる。高い屈折率を有するポリカーボネートを用いて透明部材１３２を形成することにより、検査システム１を小型化することが可能となる。高い光透過性を有するアクリルを用いて透明部材１３２を形成することにより、導光時の光の減衰を抑え、光学測定の精度を向上させることが可能となる。透明部材１３２の光入射面は、光学的に平滑であることが好ましい。これにより、光学測定部１６による測定の精度を向上させることができる。透明部材１３２の厚みは、特に制限されるものではなく、剛性および光透過性等を考慮して調整することができる。

透明部材１３２上の受け部２１は、抽出容器５１から供給された生体試料および試薬供給部１５から供給された試薬を検出部１３の上部で受け、検出部１３（より具体的には透明部材１３２）の流路１３２ｆに流す役割を担っている。受け部２１は、たとえば、漏斗形状を有しており、受け部２１の一方の開口は、透明部材１３２から離れるにつれて広がっている。受け部２１の他方の開口は、流路１３２ｆに連通している。生体試料および試薬は、たとえば、受け部２１で混合された後、流路１３２ｆに流される。たとえば、受け部２１の外側に加振機構を当接させることにより受け部２１を振動させ、受け部２１で生体試料および試薬を混合させる。あるいは、生体試料および試薬は、流路１３２ｆ内で混合されてもよい。たとえば、一端から流路１３２ｆ内を吸引して流路１３２ｆをポンピングすることにより、流路１３２ｆ内の気体および液体が移動し、流路１３２ｆ内で生体試料および試薬が混合される。

抽出装置５０は、生体試料が付着した採取用具から抽出剤によって生体試料を抽出するとともに、抽出剤に抽出された生体試料を検出部１３に供給する役割を担っている。たとえば、抽出装置５０の抽出容器５１が、保持台１７に保持されている。抽出容器５１は、挿入口５１ｉの重力方向に吐出口５１ｄが設けられるように、設置されることが好ましい。これにより、吐出口５１ｄから抽出剤および生体試料が吐出されやすくなる。

抽出剤供給部１８は、たとえば、抽出容器５１とともに、保持台１７に保持されている。この抽出剤供給部１８は、所定量の抽出剤を貯蔵している。この抽出剤供給部１８に貯蔵されている抽出剤が、抽出容器５１内に供給される。抽出剤供給部１８から管等を介して抽出容器５１内に抽出剤が供給されてもよく、あるいは、ピペット等により供給されてもよい。

試薬供給部１５は、抽出容器５１および抽出剤供給部１８とともに、保持台１７に保持されている。この試薬供給部１５は、所定量の試薬を貯蔵しており、試薬供給部１５に貯蔵された試薬が検出部１３に供給される。試薬供給部１５には、たとえば、溶媒中に分散または溶解された試薬が貯蔵されている。試薬供給部１５は、たとえば、略円柱形状を有し、その下端には吐出口１５ｄが設けられている。吐出口１５ｄは、たとえば、回転面１２ｓに対向する位置に配置されている。試薬供給部１５に貯蔵されている試薬は、吐出口１５ｄを介して検出部１３に供給される。図５には、検査システム１が、２つの試薬供給部１５を有している例を示したが、検査システム１は、１つの試薬供給部１５を有していてもよく、あるいは、３つ以上の試薬供給部１５を有していてもよい。

試薬供給部１５に貯蔵された試薬は、たとえば、色素、蛍光物質およびナノ粒子等であり、生体試料中に含まれる検出対象物質と物理的または化学的な結合を生成する。この試薬には、公知の試薬を用いることができる。蛍光物質は、たとえば、蛍光色素または量子ドット等である。ナノ粒子は、ポリスチレンビーズまたは金ナノ粒子等である。たとえば、このような試薬を検出対象物質に結合させることにより、光照射時に発生する光信号が大きくなり、検出対象物質の検出が容易となる。特に、検出対象物質単体の光信号が微弱であるとき、このような試薬が有効である。試薬は、光吸収または光散乱を生じる物質であってもよい。このとき、試薬を検出対象物質に結合させることにより、光照射時に発生する光強度が減少し、光信号が増幅される。

試薬と検出対象物質との結合は、たとえば、物理吸着による結合、抗原－抗体反応による結合、ＤＮＡハイブリダイゼーションによる結合、ビオチン－アビジン結合、キレート結合またはアミノ結合等である。物理吸着による結合は、たとえば、静電気的な結合力を利用する水素結合等である。物理吸着による結合では、生体試料の前処理等が不要であり、容易に試薬および検出対象物質の結合体を生成することができる。抗原－抗体反応による結合は、たとえば、ウィルス等の検出対象物質と試薬との特異的な結合であり、生体試料に含まれる検出対象物質以外の夾雑物に由来するノイズの発生を抑えることができる。抗原－抗体反応を用いて検出対象物質の検出を行うときには、たとえば、抗体を結合させた試薬を事前に調製する。

抽出容器５１および試薬供給部１５は、検出部１３が変位する方向、即ち、回転面１２ｓの回転方向に沿って配置されている。たとえば、抽出容器５１、試薬供給部１５および光学測定部１６は、この順に反時計回りに配置されている（図５）。抽出容器５１、試薬供給部１５および光学測定部１６は、この順に時計回りに配置されていてもよい。抽出容器５１、試薬供給部１５および光学測定部１６は、反時計回りまたは時計回りに、試薬供給部１５、抽出容器５１および光学測定部１６の順に配置されていてもよい。

光学測定部１６は、たとえば、抽出容器５１および試薬供給部１５とともに、保持台１７に保持されており、検出部１３に供給された生体試料および試薬の光学特性を測定する。この光学測定部１６は回転面１２ｓの上部に配置されており、光学測定部１６に対向する位置、即ち、光学測定部１６の直下に検出部１３を配置することができる。光学測定部１６の測定結果から、生体試料に含まれる検出対象物質の存在または含有量が検出される。

光学測定部１６は、たとえば、検出部１３に光を照射するとともに、検出部１３で発生する光信号を検出する。光学測定部１６は、たとえば、照射部および受光部を有している。照射部および受光部は、たとえば、回転面１２ｓに対向する位置に配置されている。

照射部は、光源を含んでおり、光源から検出部１３に向けて光を照射する。照射部から検出部１３に照射される光は、たとえば、蛍光物質を励起可能な波長域の光である。光源は、たとえば、ランプ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）およびレーザー等である。光源で発生する光は単色光であってもよく、あるいは、広い波長帯域を有する光であってもよい。光源で発生する光が広い波長帯域を有するとき、照射部は、バンドパスフィルタ等の光学フィルターを有していることが好ましい。ランプまたはＬＥＤ等を光源に使用するとき、照射部は、光源で発生した光の進行方向を規制するガイド部材を含んでいることが好ましい。ガイド部材は、たとえば、コリメートレンズ等である。

受光部は、たとえば、フォトダイオード、光検出器、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーおよびＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｌｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサー等の撮像デバイスを含んでいる。光検出器は、たとえば、光電子増倍管等である。受光部には、公知の撮像デバイスを用いることができる。この受光部により、光学測定部１６に入射する光の光強度またはスペクトルが検出される。受光部は、単一の波長の光の強度を検出してもよく、複数の波長の光の強度を検出してもよい。照射部から照射された光が検出部１３に入射すると、たとえば、この光により、試薬および検出対象物質の結合体が励起されて光信号が発生する。発生した光信号は、直接、あるいは、透明部材１３２と不透明部材１３１との界面で反射されて受光部に入射する。

抽出容器５１、試薬供給部１５および光学測定部１６を保持する保持台１７は、支持台１２の上方に配置されており、保持台１７の一部は支持台１２に対向している。この保持台１７の上面には試料保持部１７１、試薬保持部１７２および抽出剤保持部１７３が設けられている。

試料保持部１７１、試薬保持部１７２および抽出剤保持部１７３は、保持台１７の上面に固定されている。試料保持部１７１、試薬保持部１７２および抽出剤保持部１７３は、たとえば、各々リング形状を有しており、試料保持部１７１の内側に抽出容器５１が保持され、試薬保持部１７２の内側に試薬供給部１５が保持され、抽出剤保持部１７３の内側に抽出剤供給部１８が保持されている。抽出容器５１、試薬供給部１５および抽出剤供給部１８は各々、試料保持部１７１、試薬保持部１７２および抽出剤保持部１７３から着脱可能に構成されている。抽出装置５０の検知部５３は、たとえば、抽出容器５１が試料保持部１７１に保持されたことを検知することにより、制御部５４に検知信号を送るようになっている。

支持台１２の下部に配置された廃液貯留部１９には、たとえば、検出部１３を洗浄する際に生じる廃液が貯留される。たとえば、検出部１３に供給された生体試料および試薬の混合物の光学特性を測定した後、検出部１３に洗浄液を供給する。洗浄液は、たとえば、受け部２１を介して検出部１３に供給される。この検出部１３に供給された洗浄液とともに、流路１３２ｆ内の生体試料および試薬が廃液貯留部１９に排出される。廃液は、たとえば、流路１３２ｆの一端を吸引することにより、廃液貯留部１９に排出される。このように、光学特性を測定した後の検出部１３を洗浄することにより、検出部１３を再利用することが可能となる。支持台１２の下部には、洗浄液が貯蔵された洗浄液供給部（図示せず）が配置されていてもよい。

＜検出装置を用いた検出方法＞
以下、図７を参照して、本実施形態の検査システム１を使用した検査方法を説明する。図７は、検査システム１を使用した検査方法の一例を表す流れ図である。

まず、採取用具Ｃ等を用いて、被検者から生体試料を採取する（ステップＳ１０１）。具体的には、検査実施者が、採取用具Ｃを用いて、被検者の咽頭または鼻腔等から唾液または鼻ぬぐい液をぬぐい取る。

次に、検査実施者は、被検者の生体試料が付着した採取用具Ｃを、挿入口５１ｉから抽出容器５１内に挿入し、蓋部５１４で抽出容器５１を密封する（ステップＳ１０２）。たとえば、抽出容器５１には、採取用具Ｃを挿入する前に、抽出剤を入れておく。

次いで、検査実施者は、回転面１２ｓ上に載置した検出部１３の直上に、抽出容器５１の吐出口５１ｄが配置されるようにして、抽出容器５１を試料保持部１７１に設置する（ステップＳ１０３）。たとえば、この試料保持部１７１への設置を検知部５３が検知することにより、検知部５３から制御部５４に検知信号が送られ、制御部５４が吐出促進部５２に吐出口５１ｄからの吐出を指示する。この指示に応じて吐出促進部５２が、抽出容器５１内で抽出剤に抽出された生体試料を吐出口５１ｄから規定量吐出させる。即ち、抽出容器５１の吐出口５１ｄから検出部１３に生体試料が供給される（ステップＳ１０４）。

続いて、回転面１２ｓを回転させることにより、試薬供給口１５Ｍの直下に検出部１３を配置した後、試薬供給部１５から、試薬供給口１５Ｍを介して検出部１３に規定量の試薬を供給する（ステップＳ１０５）。

次に、検査実施者は、検出部１３に供給した生体試料および試薬を混合する（ステップＳ１０６）。たとえば、検査実施者は、流路１３２ｆ内での往復送液を行うことにより、生体試料および試薬を混合する。これにより、試薬と生体試料に含まれる検出対象物質との結合物が生成する。

次に、検査実施者は、回転面１２ｓを回転させることにより、検出部１３を光学測定部１６の直下に配置し（ステップＳ１０７）、混合された生体試料および試薬の光学測定を実施する（ステップＳ１０８）。光学測定では、光学測定部１６が、検出部１３に向けて光を照射するとともに、検出部１３側から光学測定部１６に入射する光を受光する。

検査実施者は、検出部１３の光学測定を行った後、光学測定の結果を出力する（ステップＳ１０９）。光学測定の結果は、たとえば、画像処理により判別されて出力される。

この後、検査実施者は、検出部１３の洗浄を行う（ステップＳ１１０）。検出部１３の洗浄は、たとえば、以下のようにして行う。まず、回転面１２ｓを回転させて検出部１３を洗浄液供給部の直上に変位させ、洗浄液供給部から検出部１３に洗浄液を供給する。次いで、供給された洗浄液とともに、流路１３２ｆ内の生体試料および試薬を廃液貯留部１９に排出する。廃液貯留部１９への排出は、検出部１３を廃液貯留部１９の直上に変位させた後、行ってもよい。続いて、回転面１２ｓを回転させて検出部１３を光学測定部１６の直下に変位させ、検出部１３の光学測定を実施する。この後、光学測定の結果を出力し、検出部１３が洗浄できていることが確認できたら、洗浄を終了する。検出部１３の洗浄が足りないときには、再び、検出部１３への洗浄液の供給および排出を繰り返す。

検出部１３の洗浄を行った後、検出を終了する。あるいは、検出部１３の洗浄を行った後、ステップＳ１０１の工程に戻ってもよい。

この検査システム１では、抽出装置５０が用いられているので、検査実施者は、より少ない操作で、抽出剤に抽出された生体試料を検出部１３に供給することができる。よって、検査工程を簡便にすることができる。

また、この検査システム１では、回転面１２ｓの上部に吐出口５１ｄおよび試薬供給口１５Ｍを配置することができる。このため、回転面１２ｓ上に検出部１３を載せて回転面１２ｓを回転させることにより、検出部１３が吐出口５１ｄおよび試薬供給口１５Ｍ各々の直下に変位する。したがって、簡便な操作で、吐出口５１ｄ、試薬供給口１５Ｍ各々から生体試料および試薬を検出部１３に供給することができる。

以上のように、実施形態において本発明の抽出装置および検査システムについて説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。

たとえば、上記実施形態では、検知部５３からの検知信号に基づいて、制御部５４が吐出促進部５２に指示する例を説明したが、制御部５４は、他の信号に基づいて、吐出促進部５２に指示するようにしてもよい。たとえば、検査実施者等のボタン操作等に基づいて、制御部５４が吐出促進部５２に指示するようにしてもよい。

また、制御部５４からの指示に応じて、吐出促進部５２は即時的に抽出容器５１の吐出口５１ｄから吐出させるようにしてもよく、あるいは、所定時間経過後に吐出させるようにしてもよい。

たとえば、上記実施形態では、光学測定を行った後の検出部１３を洗浄して、検出部１３を再利用する例を説明したが、光学測定を行う度に新たな検出部１３に交換してもよい。このとき、検出装置には、廃液貯留部が設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、光学測定部１６の照射部および受光部がともに、回転面１２ｓの上部に設けられている例を説明したが、光学測定部１６の照射部および受光部は、これ以外の位置に設けられていてもよい。たとえば、照射部を回転面１２ｓの上部に設け、受光部を回転面１２ｓの下部に設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、生体試料が唾液または鼻ぬぐい液である例を説明したが、生体試料は、検出対象物質を含むものであればよく、たとえば、血液および尿等であってもよい。また、抽出装置５０は、生体試料以外のものを抽出してもよく、たとえば、薬品、環境水、上水および下水等を抽出してもよい。

また、上述した検査システム１の検査方法は、上記のフローチャートのステップ以外のステップを含んでもよく、あるいは、上述したステップのうちの一部を含まなくてもよい。また、ステップの順序は、上述した実施形態に限定されない。

１ 検査システム、
１１ 軸部、
１２ 支持台、
１２ｓ 回転面、
１３ 検出部、
１３１ 不透明部材、
１３２ 透明部材、
１３２ｆ 流路、
１５ 試薬供給部、
１５Ｍ 試薬供給口、
１６ 光学測定部、
１７ 保持台、
１７１ 試料保持部、
１７２ 試薬保持部、
１９ 廃液貯留部、
２１ 受け部、
５０ 抽出装置、
５１ 抽出容器、
５１１ ノズル部分、
５１２ 円柱部分、
５１３ 挿入部分、
５１４ 蓋部、
５１ｄ 吐出口、
５１ｉ 挿入口、
５１ｃ 接続孔、
５２ 吐出促進部、
５３ 検知部、
５４ 制御部。

Claims (18)

1. 吐出口を有するとともに、採取用具に付着した生体試料および前記生体試料が抽出される抽出剤を収容可能な抽出容器と、
   前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる吐出促進部と、
   前記吐出促進部に、前記吐出口からの吐出を指示する制御部と
   を備える、抽出装置。
2. 前記抽出容器が所定の位置に設置されたとき、前記制御部が前記吐出口からの吐出を指示する請求項１に記載の抽出装置。
3. 前記所定の位置への前記抽出容器の設置を検知する検知部をさらに有し、
   前記検知部による前記抽出容器の設置の検知に基づいて、前記制御部が前記吐出口からの吐出を指示する請求項２に記載の抽出装置。
4. 前記吐出促進部は、前記抽出容器の内部の圧力を上昇させることによって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる請求項１～３のいずれかに記載の抽出装置。
5. 前記吐出促進部は、前記吐出口に吸引力を付与することによって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる請求項１～３のいずれかに記載の抽出装置。
6. 前記吐出促進部は、前記抽出容器の振動によって、前記抽出容器内で前記抽出剤に抽出された前記生体試料を、前記吐出口から吐出させる請求項１～３のいずれかに記載の抽出装置。
7. 前記抽出容器は、前記吐出口と、前記吐出口とは異なる位置に設けられるとともに前記生体試料が付着した前記採取用具および前記抽出剤の少なくとも一方を挿入可能な挿入口とを有する請求項１～６のいずれかに記載の抽出装置。
8. 前記抽出容器の前記挿入口を覆う蓋部をさらに有する請求項７に記載の抽出装置。
9. 前記蓋部には、前記吐出促進部に接続される接続孔が設けられている請求項８に記載の抽出装置。
10. 前記抽出容器は、
    前記吐出口が設けられたノズル部分と、
    前記ノズル部分に連結されるとともに、第１の口径を有する円柱部分と、
    前記第１の口径よりも大きい第２の口径を有するとともに、前記挿入口が設けられた挿入部分とを含む請求項７～９のいずれかに記載の抽出装置。
11. 前記ノズル部分には、前記吐出口に向かう前記生体試料および前記抽出剤が通過するフィルターが設けられている請求項１０に記載の抽出装置。
12. 前記抽出容器内には、前記生体試料を前記抽出剤に抽出または分散させるための抽出補助構造が設けられている請求項１～１１のいずれかに記載の抽出装置。
13. 前記抽出補助構造は、前記抽出容器内に設けられた突出部により構成されている請求項１２に記載の抽出装置。
14. 前記突出部は、所定の方向に延在している請求項１３に記載の抽出装置。
15. 前記突出部は、湾曲形状を有している請求項１３に記載の抽出装置。
16. 前記抽出補助構造に、前記生体試料が付着した採取用具が擦り付けられることにより、前記生体試料が前記抽出剤に抽出または分散される請求項１２～１５のいずれかに記載の抽出装置。
17. 前記抽出容器は、使い捨て可能に構成されている請求項１～１６のいずれかに記載の抽出装置。
18. 請求項１～１７のいずれかに記載の抽出装置と、
    前記抽出容器の前記吐出口から吐出された生体試料および抽出剤を受ける検出部と、
    前記検出部に試薬を供給する試薬供給部と、
    前記検出部に供給された前記生体試料および前記試薬の光学特性を測定する光学測定部と
    を備える、検査システム。

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