JP5958451B2 - 検査チップ、送液方法、及び送液プログラム - Google Patents

検査チップ、送液方法、及び送液プログラム Download PDF

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Description

本発明は、検体と試薬とが混合される混合部を有する検査チップ、検査チップを使用した送液方法、及び送液プログラムに関する。
従来、検体と試薬とが混合される混合部を有する検査チップが知られている。例えば、特許文献1に記載のマイクロチップは、血球計量部、液体試薬計量部、及び混合部を備えている。血球計量部においては、血球が計量される。液体試薬計量部においては、液体試薬が計量される。血球計量部において計量された血球と、液体試薬計量部において計量された液体試薬とは、混合部に流入し、混合される。
特開2009−281779号公報
しかしながら、従来の検査チップにおいては、液体試薬計量部において計量された液体試薬の全量が混合部に流入する。この場合、多量の液体試薬が流れることで、液体試薬定量部から混合部に至る流路において液体試薬が詰まる可能性がある。故に、混合部において混合される液体試薬の量が減り、検査精度が低下する可能性がある。
本発明の目的は、検査精度が低下する可能性を低減する検査チップ、送液方法、及び送液プログラムを提供することである。
本発明の第1の態様に係る検査チップは、検体が流れる検体流路と、試薬が流れる試薬流路と、前記検体流路に設けられ、前記検体が定量される検体定量部と、前記試薬流路に設けられ、前記試薬が定量される試薬定量部と、前記検体定量部と前記試薬定量部とに繋がり、前記検体定量部において定量された前記検体と前記試薬定量部において定量された前記試薬とが混合される混合部と、前記試薬流路に設けられ、前記試薬定量部と前記混合部とを接続する接続流路と、前記接続流路に設けられ、前記試薬定量部の容量よりも小さい容量を有し、前記試薬定量部から前記混合部に流れる前記試薬のうちの一部を保持可能な部分受け部とを備えた検査チップであって、前記接続流路は、前記検査チップに対して、第1の方向に遠心力が印加されたときに、前記試薬の一部が前記部分受け部の開口を介して前記部分受け部に流入し、前記部分受け部に保持されるとともに、前記一部以外の試薬が前記混合部側に供給されるように構成され、前記部分受け部は、前記検査チップに対して、前記第1の方向とは異なる第2の方向に遠心力が印加されるまでは、前記一部の試薬を保持し、前記第2の方向に遠心力が印加されたときに、保持された前記一部の試薬が前記開口から流出し、前記接続流路に沿って前記混合部側に供給されるように構成されたことを特徴とする。
この場合、試薬定量部と混合部との間に位置する接続流路に、試薬定量部の容量よりも小さい容量を有する部分受け部が設けられている。このため、試薬定量部において定量された試薬が混合部に移動する場合に、試薬の一部が部分受け部によって保持される。故に、検査チップは、部分受け部に保持されなかった試薬を混合部に流入させた後、部分受け部に保持された試薬を混合部に流入させることができる。即ち、この検査チップによれば、試薬定量部において定量された試薬を2段階に分けて混合部に供給することができる。故に、試薬定量部において定量された試薬の全量が一度に混合部に供給される場合に比べて、流れる試薬の量が減るので、試薬定量部から混合部に至る流路で試薬が詰まる可能性を低減できる。よって、混合部において検体と混合される試薬の量が減る可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
前記検査チップにおいて、前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力が印加され、前記一部以の試前記混合部に流入さた後において、前記検体定量部において定量された前記検体前記混合部に流入さ、前記検体が前記混合部に流入された後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力が印加されたときに、前記一部の試薬前記混合部に流入さる構成を有してもよい。
前記検査チップにおいて、前記部分受け部は、前記第1の方向と反対方向に開口する凹部であってもよい。
前記検査チップは、前記接続流路において前記部分受け部と前記混合部との間に設けられ、前記第2の方向と反対方向に開口する凹部である試薬受け部を備えてもよい。
前記検査チップは、前記試薬定量部に前記試薬を案内する試薬案内部と、前記接続流路において前記試薬定量部に接続され、前記試薬定量部における混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する試薬仮想面より、前記試薬案内部側に傾いた試薬流路壁面とを備え、前記試薬流路壁面における前記混合部側の端部から、前記試薬流路壁面に垂直な方向に引いた仮想線は、前記部分受け部又は前記部分受け部より前記試薬定量部側の前記接続流路の部位と交差してもよい。
前記検査チップは、前記検体定量部に前記検体を案内する検体案内部と、前記検体定量部の前記混合部側の流路において前記検体定量部に接続され、前記検体定量部における前記混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する検体仮想面より、前記検体案内部側に傾いた検体流路壁面とを備え、前記検体流路壁面における前記混合部側の端部から、前記検体流路壁面に垂直な方向に引いた仮想線は、前記混合部における前記検体流路壁面と平行な混合仮想面と交差し、前記混合部における、前記混合仮想面より前記検体流路壁面から遠い側の部位と前記混合仮想面とに囲まれる領域の容量は、前記試薬定量部の容量から前記部分受け部の容量を引いた差分容量以下であってもよい。
前記検査チップは、前記混合部において前記試薬と前記検体とが混合された後に混合される追加試薬が定量される追加試薬定量部と、前記追加試薬定量部と前記混合部とを接続する追加試薬接続流路とを備え、前記追加試薬接続流路は、前記追加試薬定量部において定量された前記追加試薬を受ける複数の追加試薬受け部を有し、前記追加試薬受け部の数は、前記部分受け部を含む、前記試薬定量部において定量された前記試薬の一部を受けることが可能な前記接続流路の受け部の数以上であり、前記試薬定量部と前記部分受け部とは、板材の一の面に形成され、前記追加試薬定量部と前記追加試薬受け部とは、前記板材の他の面に形成されてもよい。
前記検査チップは、前記接続流路と前記追加試薬接続流路とが合流する合流部を備え、前記部分受け部は、前記合流部より前記試薬定量部側に設けられてもよい。
前記検査チップにおいて、前記検体流路は、前記検体定量部の前記混合部側とは反対側に設けられ、前記検体の成分が分離される分離部と、前記分離部の前記検体定量部側とは反対側に設けられ、前記検体が保持される検体保持部と、前記検体定量部に接続され、前記検体定量部における前記混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する検体仮想面より、前記分離部側に傾き、前記検体定量部において定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入壁面とを備え、前記試薬流路は、前記試薬定量部の前記混合部側とは反対側に設けられ、前記試薬が保持される試薬保持部と、前記接続流路に設けられ、前記部分受け部によって保持された前記試薬を前記混合部に流入させる試薬流入壁面とを備え、前記試薬流入壁面は、前記試薬流入壁面の前記混合部側とは反対側の端部に接続され且つ前記検体仮想面と平行な流路仮想面より、前記検体流入壁面と同じ方向側に傾き、前記試薬流入壁面と前記流路仮想面とのなす角は、前記検体流入壁面と前記検体仮想面とのなす角より大きくてもよい。
本発明の第2の態様に係る送液方法は、第1の態様に係る前記前記検査チップを、検査装置によって第一軸を中心に回転させて前記第1の方向に遠心力を作用させ、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップを回転させて前記第2の方向に遠心力を作用させて前記検体及び前記試薬を移動させる送液方法であって、記試薬定量部において、前記試薬を定量する試薬定量ステップと、前記検体定量部において前記検体を定量する検体定量ステップと、前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力を作用させ、前記試薬定量ステップにおいて定量された前記試薬を前記接続流路に流入させ、前記部分受け部において前記試薬の一部を保持させ、前記一部以外の試薬を前記混合部に流入させる第一試薬流入ステップと、前記第一試薬流入ステップにおいて前一部以外の試薬を前記混合部に流入させた後、前記検体定量ステップにおいて定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入ステップと、前記検体流入ステップにおいて前記検体を前記混合部に流入させた後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力を作用させ、前記部分受け部において保持された前記一部の試薬を前記混合部に流入させる第二試薬流入ステップとを備えたことを特徴とする。
この場合、試薬定量部から混合部に至る流路で試薬が詰まる可能性を低減できる。よって、混合部において検体と混合される試薬の量が減る可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。また、検体を試薬で挟むように、混合部に試薬を供給することができる。よって、検査チップは、検体の全量と試薬の全量とを一度に混合する場合に比べて、検体と試薬とが均一に混合されない可能性を低減することができる。
本発明の第3の態様に係る送液プログラムは、第1の態様に係る前記検査チップを第一軸を中心に回転させて前記第1の方向に遠心力を作用させ、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップを回転させて前記第2の方向に遠心力を作用させて前記検体及び前記試薬を移動させる検査装置のコンピュータが実行する送液プログラムであって、記試薬定量部において、前記試薬を定量する試薬定量ステップと、前記検体定量部において前記検体を定量する検体定量ステップと、前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力を作用させ、前記試薬定量ステップにおいて定量された前記試薬を前記接続流路に流入させ、前記部分受け部において前記試薬の一部を保持させ、前記一部以外の試薬を前記混合部に流入させる第一試薬流入ステップと、前記第一試薬流入ステップにおいて前一部以外の試薬を前記混合部に流入させた後、前記検体定量ステップにおいて定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入ステップと、前記検体流入ステップにおいて前記検体を前記混合部に流入させた後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力を作用させ、前記部分受け部において保持された前記一部の試薬を前記混合部に流入させる第二試薬流入ステップとを前記コンピュータに実行させる。
この場合、試薬定量部から混合部に至る流路で試薬が詰まる可能性を低減できる。よって、混合部において検体と混合される試薬の量が減る可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。また、検体を試薬で挟むように、混合部に試薬を供給することができる。よって、検査チップは、検体の全量と試薬の全量とを一度に混合する場合に比べて、検体と試薬とが均一に混合されない可能性を低減することができる。
検査装置1及び制御装置90を含む検査システム3の構成を示す図である。 検査チップ2の正面図である。 検査チップ2の背面図である。 遠心処理のフローチャートである。 遠心処理における検査チップ2の状態遷移図である。 図5の続きの検査チップ2の状態遷移図である。 図6の続きの検査チップ2の状態遷移図である。 第一試薬18が試薬定量部134Aから混合部80に流れる状態を示す検査チップ2の正面図である。 検体17Aが検体定量部114から混合部80に流れる状態を示す検査チップ2の正面図である。 第一試薬18が試薬受け部305から混合部80に流れる状態を示す検査チップ2の正面図である。
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。
<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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
<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。
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。
液体流路25は、検体定量流路11、試薬定量流路13,15、混合部80、及び測定部81等を含む。試薬定量流路13は、第一接続流路301を含む。試薬定量流路15は、第二接続流路331を含む。図2に示すように、混合部80は、前面201における右下部に設けられている。試薬定量流路13は、前面201における左上部から混合部80に向かって延びる。検体定量流路11は、前面201における右上部から混合部80に向かって延びる。図3に示すように、試薬定量流路15は、後面202側における左上部から混合部80に向かって延びる。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。
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、試薬保持部131、供給部132、試薬定量部134、通路137、案内部139、及び余剰部136を含む。試薬保持部131は、試薬定量流路13,15において、後述する試薬定量部134の混合部80側とは反対側に設けられており、検査チップ2の左上部に位置する。試薬保持部131は、上方に開口する凹部である。注入口130は、試薬保持部131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130は、第一試薬18又は第二試薬19が試薬保持部131に注入される部位である。試薬定量流路13の試薬保持部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が保持される部位である。試薬定量流路15の試薬保持部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が保持される部位である。尚、本実施形態の第二試薬19は、第一試薬18と後述する検体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。
図2及び図3に示すように、供給部132は、試薬保持部131の右上部分から下方向に延びる流路である。供給部132の下端部は、流路が狭く形成された通路である案内部139に繋がっている。案内部139の下方には、試薬定量部134が設けられている。案内部139は、試薬定量部134に試薬16を案内する。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。
試薬定量部134は、第一接続流路301を介して混合部80と接続されており、通路137を介して余剰部136と接続されている。試薬定量部134の混合部80側の端部を第一端部141という。試薬定量部134の混合部80とは反対側の端部を第二端部142という。すなわち、通路137は第二端部142から余剰部136に向けて延びる。第一端部141と第二端部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。
試薬定量部134の上部から、通路137が左斜め下方に延びる。通路137は、試薬定量部134から溢れた試薬16が移動する流路である。試薬定量部134の左下方には、余剰部136が設けられている。余剰部136は、通路137を移動した試薬16が収容される部位であり、通路137の下端部から下方向及び右方向に設けられた凹部である。
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、試薬定量部134Aと混合部80とを接続する流路である。第一接続流路301は、試薬定量部134Aの上部から右斜め上方に延び、右端部から下方に延び、下端部からさらに右方に延びる。第一接続流路301は、第一壁面302と第二壁面303とによって形成されている。第一壁面302は、試薬定量部134Aと対向して混合部80側に延びる壁面である。第一壁面302は、案内部139の下端から、後述する流入口306を形成する右端部314まで延びる。第二壁面303は、第一壁面302に対向する壁部である。第二壁面303は、試薬定量部134Aの第一端部141から、後述する流入口306を形成する右端部313まで延びる。
第一接続流路301は、部分受け部304、試薬受け部305、及び流入口306を備えている。部分受け部304は、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を保持する部位である。部分受け部304は、試薬定量部134Aの右方、且つ後述する合流孔部351より試薬定量部134A側に設けられている。部分受け部304は、第一端部141から第二端部142に向かう左方向に開口する凹部である。部分受け部304は、試薬定量部134Aの容量よりも小さい容量を有する。
第二壁面303のうち、試薬定量部134Aの第一端部141に接続された壁面を試薬流路壁面308という。すなわち、試薬流路壁面308は、第一接続流路301において試薬定量部134Aに接続されており、第一接続流路301の一部を形成する。試薬流路壁面308は、試薬定量流路13の試薬定量面146を、試薬定量面146と平行に混合部80側である右側に延ばした仮想面320より、案内部139側に傾いている。より詳細には、試薬流路壁面308は、第一端部141から右斜め上方に延び、屈曲部309においてやや上方に折れ曲がり、右斜め上方に延びる。試薬流路壁面308における混合部80側の端部310から、試薬流路壁面308に垂直な方向に引いた仮想線311は、部分受け部304より試薬定量部134A側の第一接続流路301の部位と交差する。
試薬受け部305は、部分受け部304と混合部80との間において、部分受け部304の下方に設けられている。試薬受け部305は、部分受け部304側である上方に開口を有する凹部であり、部分受け部304に保持された後に下方に移動する第一試薬18を保持する部位である。試薬受け部305は、第二壁面303のうち、壁面303A、壁面303B、及び壁面303Cによって形成されている。壁面303Aは、試薬定量流路13の余剰部136の右方を上下に延びる壁面である。壁面303Bは、壁面303Aの下端部から、右方向に延びる壁面である。壁面303Bの右端部は、混合部80の左下方に位置する。図10に示すように、壁面303Cは、部分受け部304によって保持された図6(C)に示す第一試薬18を混合部80に流入させる壁面である。図2に示すように、壁面303Cの混合部80側とは反対側の左端部361に接続され、且つ後述する仮想面321と平行な仮想面を仮想面362という。壁面303Bは、仮想面362より、後述する検体流路壁面312と同じ方向である上方向に傾いている。より詳細には、壁面303Cは、左端部361から右斜め上方に延びる。
流入口306は、壁面303Cの右端部313と、右端部313の上方に位置する第一壁面302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。
第一接続流路301の下端部の左右方向中央部には、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。合流孔部351における第二壁面303側である下側の端部352と、端部352に対向する上側の端部353のうち、端部352は、第二壁面303の壁面303Bに沿って左右方向に延びる。端部353は、第一壁面302に沿っている。
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から混合部80側に延び、試薬定量部134Bと混合部80とを接続する流路である。第二接続流路331は、4つの試薬受け部341,342,343,344を備えている。試薬受け部341〜344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。試薬受け部341は、試薬定量部134Bの右方に位置し、左方に開口する凹部である。試薬受け部342は、試薬受け部341の左下方に位置し、上方に開口する凹部である。試薬受け部343は、試薬受け部342の右下方に位置し、左方に開口する凹部である。試薬受け部344は、試薬受け部343の下側に位置し、上方に開口する凹部である。
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。第二接続流路331は、試薬受け部342から右斜め上方に延び、右端から下方に延びて試薬受け部343に繋がる。第二接続流路331は、試薬受け部343から左斜め下方に延びて試薬受け部344に繋がる。試薬受け部344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。
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、検体保持部111、第一供給部112、第一案内部113、分離部124、通路125、通路127、第一余剰部126、第二供給部123、検体定量部114、通路115、通路117、及び第二余剰部116を含む。検体保持部111は、検体定量流路11において、後述する分離部124の後述する検体定量部114側とは反対側に設けられており、試薬定量流路13の供給部132の右側に位置している。検体保持部111は、上方に開口する凹部である。注入口110は、検体保持部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が検体保持部111に注入される部位である。検体保持部111は、注入口110から注入された検体17が保持される部位である。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。第一供給部112は、検体保持部111の右上部分から下方に延びる流路である。第一供給部112の下端部は、流路が狭く形成された通路である第一案内部113に繋がっている。
第一案内部113の下方には、分離部124が設けられている。分離部124は、検体定量流路11において、後述する検体定量部114の混合部80側とは反対側に設けられている。第一案内部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、図5(C)に示すように分離部124において分離された検体17の比重の小さい成分を検体17Aといい、比重の大きい成分を検体17Bという。
分離部124の右側面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の上端部は成分保持部121の上端部に接続されている。成分保持部121は分離部124において分離された検体17Aと検体17Bの一部とを保持する貯溜部である。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。このため、検体17Aは、連結流路120に流入するよりも先に通路127に流れ出す。故に、検体17Aが通路127より先に成分保持部121に流入してしまう可能性を低減できる。
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第一余剰部126まで延びている。第一余剰部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。
通路127は、第二供給部123に繋がっている。第二供給部123は、通路127の右上部分から下方に延びる流路である。第二供給部123の下端は、流路が狭く形成された通路である第二案内部128に繋がっている。第二案内部128の下方には、検体定量部114が設けられている。第二案内部128は、検体定量部114に検体17Aを案内する。検体定量部114は、検体17Aを定量する部位であり、上側に開口する凹部である。
検体定量部114は、通路117を介して混合部80と接続されており、通路115を介して第二余剰部116に接続されている。検体定量部114の混合部80側の端部を第一検体端部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端部119という。すなわち、通路115は第二検体端部119から第二余剰部116に延びる。第一検体端部118と第二検体端部119とを結ぶ面は、検体定量面129である。検体定量面129は、検体17Aが検体定量部114において定量される場合における検体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より下方の液体流路25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の上部から、通路115が左斜め下方に延び、通路117が右斜め上方に延びている。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。通路115は、第二余剰部116に繋がっている。第二余剰部116は、検体定量部114から溢れ出た検体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。通路117は、混合部80に繋がっている。
検体定量部114の混合部80側に設けられ、検体定量部114に接続された壁面を検体流路壁面312という。検体流路壁面312は、検体定量面129を、検体定量面129と平行に混合部80側である右側に延ばした仮想面321より、第二案内部128側又は分離部124側に傾いている。より詳細には、検体流路壁面312は、検体定量部114の第一検体端部118から右斜め上方に延びる。壁面303Cと仮想面362とがなす角R1は、検体流路壁面312と仮想面321とがなす角R2より大きい。
また、混合部80における、検体流路壁面312と平行な仮想的な面を仮想面317という。仮想面317の位置は、混合部80における、仮想面317より検体流路壁面312より遠い側である下側の部位と仮想面317とによって囲まれる領域318の容量が、試薬定量部134Aの容量から部分受け部304の容量を引いた差分容量と等しくなる位置である。検体流路壁面312における混合部80側の端部315から、検体流路壁面312に垂直な方向に引いた仮想線316は、仮想面317と交差する。
混合部80は、端部315及び流入口306の右側を、下方に延びる。混合部80は、通路117を介して検体定量部114と繋がっている。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検体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。
<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。
<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、検体保持部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の試薬保持部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の試薬保持部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における検体保持部111及び試薬保持部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のそれぞれの試薬保持部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の検体保持部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。
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4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。
図4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5(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、試薬保持部131から供給部132に移動する。また、検体17は、検体保持部111から第一供給部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。
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5(B)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)。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、試薬16は、供給部132から、案内部139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、通路137を介して余剰部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、第一供給部112から、第一案内部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を介して第一余剰部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。
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、所定時間の間、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。これによって、図5(C)に示すように、分離部124においては、検体17の成分が検体17Aと検体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検体17Bと血漿である検体17Aとが分離される。
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6(D)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。
図5(C)に示す状態から図6(D)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程における第一試薬18の流れについて説明する。図8は、試薬流路壁面308のうち、屈曲部309より右側の壁面に垂直な方向に遠心力Xが作用された時の第一試薬18の流れを示している。このとき、第一試薬18は、遠心力Xの作用によって、仮想線311に沿って第一壁面302側に流れ、部分受け部304に流入する。部分受け部304の容量は、試薬定量部134Aの容量よりも小さいので、第一試薬18は、部分受け部304から溢れる。部分受け部304から溢れた第一試薬18は、第一壁面302に沿って流れ、壁面303C及び流入口306を介して混合部80に流入する。すなわち、CPU91は、S4において定量された第一試薬18を第一接続流路301に流入させ、部分受け部304において第一試薬18の一部を保持させ、部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させている(S6)。なお、部分受け部304から溢れた第一試薬18は、第一壁面302に沿って流れるため、試薬受け部305には保持されない。
図6(D)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化すると、部分受け部304の容量分の第一試薬18が部分受け部304に残る。また、試薬定量部134Aの容量から部分受け部304の容量を引いた差分容量分の第一試薬18が混合部80に貯留される。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、検体17Aは通路127を通って第二供給部123に移動する。尚、分離部124に残った検体17Aと、検体17Bの一部とは、連結流路120を介して成分保持部121に移動する。
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6(E)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、検体17Aは、第二供給部123から、第二案内部128を介して検体定量部114に流れる。検体定量部114において余った検体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の容量分の検体17Aが定量される。また、部分受け部304に保持されていた第一試薬18は、試薬受け部305に移動する。また、試薬受け部341に保持されていた第二試薬19は、試薬受け部342に移動する。
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6(F)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。
図9及び図10を参照して、図6(E)に示す状態から図6(F)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程における第一試薬18及び検体17Aの流れについて説明する。図9は検体流路壁面312に垂直な方向に遠心力Xが作用された時の検体17Aの流れを示している。この場合、検体17Aは、検体流路壁面312の混合部80側の端部315から仮想線316に沿って流れる。このとき、混合部80における差分容量の第一試薬18の液面は、検体流路壁面312と平行に傾き、仮想面317と同じ位置になる。仮想線316は、仮想面317と交差する。このため、仮想線316に沿って流れる検体17Aは、仮想面317と同じ位置にある第一試薬18の液面に向かって流れ、第一試薬18と合流する。また、試薬受け部305に保持されていた第一試薬18は、試薬受け部305における壁面303Bと壁面303Cとの間に保持される。
CPU91が検査チップ2をさらに自転させると、図10に示すように、壁面303Cに垂直な方向に遠心力Xが作用された状態となる。この場合、試薬受け部305に保持された第一試薬18は、壁面303Cの右端部313から混合部80に流入する。すなわち、CPU91は、検体17Aを混合部80に流入させた後、部分受け部304において保持された第一試薬18を混合部80に流入させる。図6(E)に示す状態から図6(F)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程及び図6(F)に示す検査チップ2の姿勢において遠心力Xが作用することで、第一試薬18と検体17Aとが混合され、図6(F)に示すように第一混合液261が生成される。また、第二試薬19は、試薬受け部342から試薬受け部343に移動する。
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7(G)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。第二試薬19は、試薬受け部343から試薬受け部344に移動する。試薬受け部344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。
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7(H)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(S10)。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。遠心力Xの作用によって、第二試薬19は混合部80に移動し、第一混合液261と合流する。遠心力Xの作用によって、第一試薬18、第二試薬19、及び検体17Aが混合された第二混合液262が生成される。
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7(I)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(S11)。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。
図7には図示しないが、S11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(S12)。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(S12)。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。
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。
<7.本実施形態の主たる作用・効果>
以上のように本実施形態における測定が実行される。本実施形態では、図2に示すように、試薬定量部134Aと混合部80との間に位置する第一接続流路301に、試薬定量部134Aの容量よりも小さい部分受け部304が設けられている。このため、図6(D)及び図8に示すように、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18が混合部80に移動する場合に、第一試薬18の一部が部分受け部304によって保持される。故に、検査チップ2は、図8に示すように部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させた後、図10に示すように部分受け部304に保持された第一試薬18を混合部80に流入させることができる。即ち、検査チップ2は、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18を2段階に分けて混合部80に供給することができる。故に、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の全量が一度に混合部80に供給される場合に比べて、流れる第一試薬18の量が減るので、試薬定量部134から混合部80に至る流路で第一試薬18が詰まる可能性を低減できる。よって、混合部80において検体17Aと混合される第一試薬18の量が減る可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。
また、従来の検査チップにおいては、血球計量部において計量された検体である血球の全量と、液体試薬計量部において計量された液体試薬の全量とが同じタイミングで混合部に流入する。この場合、血球の全量と液体試薬の全量とが一度に混合されるため、血球と液体試薬とが均一に混合されず、検査精度が低下する可能性がある。
本実施形態では、試薬定量流路13と検体定量流路11とは、夫々、部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させた後に、検体定量部114において検体17Aを混合部80に流入させ、その後、部分受け部304に保持された第一試薬18を混合部80に流入させる構成を有する。詳細には、試薬定量流路13は、試薬保持部131及び試薬定量部134Aを備えている。一方、検体定量流路11は、検体保持部111、分離部124、及び検体定量部114を備えている。すなわち、試薬定量流路13は、分離部124に相当する部位を備えていない。このため、分離部124に相当する部位に第一試薬18を流す工程が必要ない。故に、試薬定量流路13は、検体17Aが混合部80に流入する前に、図8に示すように、部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させることができる。
また、試薬定量流路13が備える壁面303Cと仮想面362とがなす角R1は、検体定量流路11が備える検体流路壁面312と仮想面321とがなす角R2より大きい。このため、図9に示すように、検体定量流路11は、部分受け部304において保持された第一試薬18が壁面303Cから混合部80に流入する前に、検体定量部114において定量された検体17Aを検体流路壁面312から混合部80に流入させることができる。その後、図10に示すように、試薬定量流路13は、部分受け部304において保持された第一試薬18を壁面303Cから混合部80に流入させることができる。このため、検体17Aを第一試薬18で挟むように、混合部80に第一試薬18を供給することができる。よって、検査チップ2は、検体定量部114において定量された検体17Aの全量と、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の全量とを一度に混合する場合に比べて、検体17Aと第一試薬18とが均一に混合されない可能性を低減することができる。よって、検体17Aと第一試薬18とが均一に混合されずに検査精度が低下する可能性を低減できる。
また、図5(C)に示すように検査チップ2の下方向に遠心力Xが作用される。その後、図6(D)に示すように検査チップ2の右方向に遠心力Xが作用される状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程において、図8に示すように第一試薬18が混合部80に向けて移動する。部分受け部304は、混合部80側の第一端部141から混合部80とは反対側の第二端部142に向かう左方向に開口している。このため、試薬定量部134Aから混合部80に第一試薬18が移動する場合に、部分受け部304に第一試薬18の一部を保持させることができる。故に、部分受け部304に試薬を保持させる工程が別途必要ないので、より容易に、試薬定量部134から混合部80に至る流路で第一試薬18が詰まる可能性を低減できる。また、部分受け部304に試薬を保持させる工程が別途必要ないので、より容易に、検体17Aを第一試薬18で挟むように混合部80に第一試薬18を供給することができる。
また、試薬受け部305は、部分受け部304側である上方に開口する。このため、部分受け部304に保持された第一試薬18が混合部80側に流される場合に、部分受け部304に保持された第一試薬18が試薬受け部305に流入する。故に、図6(E)に示すように、部分受け部304に保持された第一試薬18は、混合部80に流入する前に、試薬受け部305によって保持される。よって、試薬受け部305によって保持されない場合に比べて、部分受け部304に保持された第一試薬18が混合部80に流入するタイミングを遅らせることができる。故に、より確実に、試薬定量部134から混合部80に至る流路で第一試薬18が詰まる可能性を低減でき、検査精度が低下する可能性を低減できる。また、より確実に、検体17Aを混合部80に流入させた後に、部分受け部304に保持された第一試薬18を混合部80に流入させることができる。よって、検体17Aと第一試薬18とが均一に混合されない可能性をさらに低減することができる。
また、図8に示すように、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18は、試薬流路壁面308に垂直な方向に遠心力Xが付与された場合に、端部310から仮想線311に沿って流れる。仮想線311は、部分受け部304より試薬定量部134A側の第一接続流路301の部位と交差する。このため、仮想線311が部分受け部304より混合部80側の第一接続流路301の部位と交差する場合に比べて、より確実に、第一試薬18を部分受け部304に流入させることができる。
また、例えば、検体17Aが混合部80に流れる場合において、検体17Aが第一試薬18の液面ではなく、検査チップ2の流路の壁面に向かって流れる場合、壁面に検体が付着して乾燥し、第一試薬18と混合される検体17Aの量が減る可能性がある。本実施形態では、仮想線316が仮想面317と交差する。このため、図9に示すように、検体17Aが第一試薬18の液面に向けて流れて混合部80に流入する。故に、検体17Aが壁面に付着して乾燥する可能性を低減でき、混合部80において第一試薬18と混合される検体の量が減る可能性を低減できる。よって、検査精度が低下する可能性を低減できる。
また、第二接続流路331に設けられている試薬受け部341〜344の数である4つは、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を受けることが可能な受け部である部分受け部304と試薬受け部305との数である2つより多い。このため、試薬受け部341〜344の数が、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を受けることが可能な受け部より少ない場合に比べて、第二試薬19が混合部80に流入するタイミングを遅らせることができる。よって、より確実に、第一試薬18と検体17Aとが混合された後に第二試薬19を混合部80に流入させることができる。
また、試薬定量部134Aと部分受け部304とは、板材20の前面201に形成されている。試薬定量部134Bと、試薬受け部341〜344とは、板材20の後面202に形成されている。このため、試薬定量部134A、部分受け部304、試薬定量部134B、及び試薬受け部341〜344が板材20の同じ面に形成されている場合に比べて、検査チップ2のサイズを小さくできる。
また、部分受け部304は合流孔部351より試薬定量部134A側に設けられている。このため、部分受け部304が合流孔部351より混合部80側に設けられている場合に比べて、第二試薬19が部分受け部304に流入する可能性を低減できる。故に、部分受け部304において第一試薬18と第二試薬19とが混ざる可能性を低減でき、第一試薬18又は第二試薬19が検体17Aと混合される前に、第一試薬18と第二試薬19とが反応を起こす可能性を低減できる。よって、検査精度が低下する可能性を低減できる。
上記実施形態において、第一試薬18は本発明の「試薬」の一例である。第二試薬19は本発明の「追加試薬」の一例である。検体定量流路11は本発明の「検体流路」の一例である。試薬定量流路13は本発明の「試薬流路」の一例である。試薬定量部134Aは本発明の「試薬定量部」の一例である。試薬定量部134Bは本発明の「追加試薬定量部」の一例である。第一接続流路301は本発明の「接続流路」の一例である。試薬定量流路13の案内部139は本発明の「試薬案内部」の一例である。第二案内部128は本発明の「検体案内部」の一例である。試薬受け部305は本発明の「試薬受け部」の一例である。第二接続流路331は本発明の「追加試薬接続流路」の一例である。試薬受け部341,342,343,344は本発明の「追加試薬受け部」の一例である。部分受け部304及び試薬受け部305は本発明の「受け部」の一例である。検体流路壁面312は本発明の「検体流路壁面」及び「検体流入壁面」の一例である。壁面303Cは本発明の「試薬流入壁面」の一例である。仮想面320は本発明の「試薬仮想面」の一例である。仮想面321は本発明の「検体仮想面」の一例である。仮想面317は本発明の「混合仮想面」の一例である。仮想面362は本発明の「流路仮想面」の一例である。合流孔部351は本発明の「合流部」の一例である。図4のS4の処理は本発明の「試薬定量ステップ」の一例である。S7の処理は本発明の「検体定量ステップ」の一例である。S6の処理は本発明の「第一試薬流入ステップ」の一例である。S8の処理において、図9に示すように検体17Aを混合部80に流入させる処理は、本発明の「検体流入ステップ」の一例である。S8の処理において、図10に示すように、部分受け部304において保持された第一試薬18を混合部80に流入させる処理は、本発明の「第二試薬流入ステップ」の一例である。
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、試薬流路壁面308は、屈曲部309において屈曲していたが、屈曲しなくてもよい。また、仮想線311は、部分受け部304より試薬定量部134A側の第一接続流路301の部位と交差していたが、これに限定されない。例えば、仮想線311は、部分受け部304と交差してもよい。この場合、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18は、試薬流路壁面308に垂直な方向に遠心力Xが付与された場合に、仮想線311に沿って部分受け部304に向かって流れる。このため、仮想線311が部分受け部より混合部80側の第一接続流路301の部位と交差する場合に比べて、より確実に、第一試薬18を部分受け部304に流入させることができる。
また、第二接続流路331に設けられている試薬受け部341〜344の数である4つは、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を受けることが可能な受け部である部分受け部304と試薬受け部305との数である2つより大きい。第二接続流路331に設けられている試薬受け部の数が、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を受けることが可能な受け部の数以上であれば、夫々の数は限定されない。この場合でも、第二接続流路331の試薬受け部の数が、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18の一部を受けることが可能な受け部より少ない場合に比べて、より確実に、第一試薬18と検体17Aとが混合された後に第二試薬19を混合部80に流入させることができる。
仮想面317の位置は、混合部80における、仮想面317より検体流路壁面312より遠い側の部位と仮想面317とによって囲まれる領域318の容量が、試薬定量部134Aの容量から部分受け部の容量を引いた差分容量と等しくなる位置であったが、これに限定されない。例えば、検体流路壁面312と平な仮想面317の位置は、領域318の容量が、試薬定量部134Aの容量から部分受け部の容量を引いた差分容量より小さくなる位置であってもよい。この場合において、混合部80における差分容量の第一試薬18の液面が検体流路壁面312と平行に傾いた場合、第一試薬18の液面は、仮想面317より検体流路壁面312側の位置になる。仮想線316は、仮想面317と交差する。このため、仮想線316に沿って流れる検体17Aは、仮想面317より検体流路壁面312側にある第一試薬18の液面に向かって流れ、第一試薬18と合流する。故に、検体17Aが壁面に付着して乾燥する可能性を低減でき、混合部80において第一試薬18と混合される検体の量が減る可能性を低減できる。尚、仮想線316と仮想面317とが交差しなくてもよい。
また、部分受け部304の位置は、限定されない。部分受け部304は第一接続流路301において、試薬定量部134Aから混合部80に流れる第一試薬18のうちの一部を保持可能な位置に設けられていればよい。また、部分受け部304は合流孔部351より試薬定量部134A側に設けられていたが、これに限定されない。例えば、部分受け部304が合流孔部351より混合部80側に位置していてもよい。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。
また、試薬定量流路13と検体定量流路11とは、夫々、部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させた後に、検体定量部114において定量された検体17Aを混合部80に流入させ、その後、部分受け部304に保持された第一試薬18を混合部80に流入させる構成を有していた。この構成は、本実施形態に限定されない。
例えば、分離部124の代わりに、検体17を受ける受け部を設けてもよい。この場合、分離部の代わりに設けた受け部によって検体17を受けることができる。故に、部分受け部304に保持された第一試薬18以外の第一試薬18を混合部80に流入させた後に、検体定量部114において定量された検体17を混合部80に流入させることができる。尚、分離部124が設けられない場合、分離されていない検体17が検体定量部114において定量される。また、試薬定量流路13が備える壁面303Cと仮想面362とがなす角R1を検体定量流路11が備える検体流路壁面312と仮想面321とがなす角R2より大きくしなくてもよい。この場合、例えば、第一接続流路301に、部分受け部304において保持された第一試薬18を受ける受け部を追加してもよい。この場合、追加した受け部によって部分受け部304において保持された第一試薬18が保持されるので、検体定量部114において定量された検体17Aを混合部80に流入させた後に、部分受け部304に保持された第一試薬18を混合部80に流入させることができる。
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。
1 検査装置
2 検査チップ
11 検体定量流路
13,15 試薬定量流路
17,17A,17B 検体
18 第一試薬
19 第二試薬
20 板材
80 混合部
114 検体定量部
128 第二案内部
129 検体定量面
134,134A,134B 試薬定量部
139 案内部
146 試薬定量面
201 前面
202 後面
301 第一接続流路
304 部分受け部
305,341,342,343,344 試薬受け部
308 試薬流路壁面
311,316 仮想線
312 検体流路壁面
317,320,321 仮想面
331 第二接続流路
351 合流孔部

Claims (11)

  1. 検体が流れる検体流路と、
    試薬が流れる試薬流路と、
    前記検体流路に設けられ、前記検体が定量される検体定量部と、
    前記試薬流路に設けられ、前記試薬が定量される試薬定量部と、
    前記検体定量部と前記試薬定量部とに繋がり、前記検体定量部において定量された前記検体と前記試薬定量部において定量された前記試薬とが混合される混合部と、
    前記試薬流路に設けられ、前記試薬定量部と前記混合部とを接続する接続流路と、
    前記接続流路に設けられ、前記試薬定量部の容量よりも小さい容量を有し、前記試薬定量部から前記混合部に流れる前記試薬のうちの一部を保持可能な部分受け部と
    を備えた検査チップであって、
    前記接続流路は、前記検査チップに対して、第1の方向に遠心力が印加されたときに、前記試薬の一部が前記部分受け部の開口を介して前記部分受け部に流入し、前記部分受け部に保持されるとともに、前記一部以外の試薬が前記混合部側に供給されるように構成され、
    前記部分受け部は、前記検査チップに対して、前記第1の方向とは異なる第2の方向に遠心力が印加されるまでは、前記一部の試薬を保持し、前記第2の方向に遠心力が印加されたときに、保持された前記一部の試薬が前記開口から流出し、前記接続流路に沿って前記混合部側に供給されるように構成されたことを特徴とする検査チップ。
  2. 前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力が印加され、前記一部以の試前記混合部に流入さた後において、前記検体定量部において定量された前記検体前記混合部に流入さ
    前記検体が前記混合部に流入された後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力が印加されたときに、前記一部の試薬前記混合部に流入さる構成を有することを特徴とする請求項1に記載の検査チップ。
  3. 前記部分受け部は、前記第1の方向と反対方向に開口する凹部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の検査チップ。
  4. 前記接続流路において前記部分受け部と前記混合部との間に設けられ、前記第2の方向と反対方向に開口する凹部である試薬受け部を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の検査チップ。
  5. 前記試薬定量部に前記試薬を案内する試薬案内部と、
    前記接続流路において前記試薬定量部に接続され、前記試薬定量部における混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する試薬仮想面より、前記試薬案内部側に傾いた試薬流路壁面と
    を備え、
    前記試薬流路壁面における前記混合部側の端部から、前記試薬流路壁面に垂直な方向に引いた仮想線は、前記部分受け部又は前記部分受け部より前記試薬定量部側の前記接続流路の部位と交差することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の検査チップ。
  6. 前記検体定量部に前記検体を案内する検体案内部と、
    前記検体定量部の前記混合部側の流路において前記検体定量部に接続され、前記検体定量部における前記混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する検体仮想面より、前記検体案内部側に傾いた検体流路壁面と
    を備え、
    前記検体流路壁面における前記混合部側の端部から、前記検体流路壁面に垂直な方向に引いた仮想線は、前記混合部における前記検体流路壁面と平行な混合仮想面と交差し、
    前記混合部における、前記混合仮想面より前記検体流路壁面から遠い側の部位と前記混合仮想面とに囲まれる領域の容量は、前記試薬定量部の容量から前記部分受け部の容量を引いた差分容量以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の検査チップ。
  7. 前記混合部において前記試薬と前記検体とが混合された後に混合される追加試薬が定量される追加試薬定量部と、
    前記追加試薬定量部と前記混合部とを接続する追加試薬接続流路と
    を備え、
    前記追加試薬接続流路は、前記追加試薬定量部において定量された前記追加試薬を受ける複数の追加試薬受け部を有し、
    前記追加試薬受け部の数は、前記部分受け部を含む、前記試薬定量部において定量された前記試薬の一部を受けることが可能な前記接続流路の受け部の数以上であり、
    前記試薬定量部と前記部分受け部とは、板材の一の面に形成され、
    前記追加試薬定量部と前記追加試薬受け部とは、前記板材の他の面に形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の検査チップ。
  8. 前記接続流路と前記追加試薬接続流路とが合流する合流部を備え、
    前記部分受け部は、前記合流部より前記試薬定量部側に設けられたことを特徴とする請求項7に記載の検査チップ。
  9. 前記検体流路は、
    前記検体定量部の前記混合部側とは反対側に設けられ、前記検体の成分が分離される分離部と、
    前記分離部の前記検体定量部側とは反対側に設けられ、前記検体が保持される検体保持部と、
    前記検体定量部に接続され、前記検体定量部における前記混合部側の端部を通って前記第2の方向と直交する検体仮想面より、前記分離部側に傾き、前記検体定量部において定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入壁面と
    を備え、
    前記試薬流路は、
    前記試薬定量部の前記混合部側とは反対側に設けられ、前記試薬が保持される試薬保持部と、
    前記接続流路に設けられ、前記部分受け部によって保持された前記試薬を前記混合部に流入させる試薬流入壁面と
    を備え、
    前記試薬流入壁面は、前記試薬流入壁面の前記混合部側とは反対側の端部に接続され且つ前記検体仮想面と平行な流路仮想面より、前記検体流入壁面と同じ方向側に傾き、
    前記試薬流入壁面と前記流路仮想面とのなす角は、前記検体流入壁面と前記検体仮想面とのなす角より大きいことを特徴とする請求項2に記載の検査チップ。
  10. 請求項1に記載の前記検査チップを、検査装置によって第一軸を中心に回転させて前記第1の方向に遠心力を作用させ、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップを回転させて前記第2の方向に遠心力を作用させて前記検体及び前記試薬を移動させる送液方法であって、
    記試薬定量部において、前記試薬を定量する試薬定量ステップと、
    前記検体定量部において前記検体を定量する検体定量ステップと、
    前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力を作用させ、前記試薬定量ステップにおいて定量された前記試薬を前記接続流路に流入させ、前記部分受け部において前記試薬の一部を保持させ、前記一部以外の試薬を前記混合部に流入させる第一試薬流入ステップと、
    前記第一試薬流入ステップにおいて前一部以外の試薬を前記混合部に流入させた後、前記検体定量ステップにおいて定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入ステップと、
    前記検体流入ステップにおいて前記検体を前記混合部に流入させた後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力を作用させ、前記部分受け部において保持された前記一部の試薬を前記混合部に流入させる第二試薬流入ステップと
    を備えたことを特徴とする送液方法。
  11. 請求項1に記載の前記検査チップを第一軸を中心に回転させて前記第1の方向に遠心力を作用させ、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップを回転させて前記第2の方向に遠心力を作用させて前記検体及び前記試薬を移動させる検査装置のコンピュータが実行する送液プログラムであって、
    記試薬定量部において、前記試薬を定量する試薬定量ステップと、
    前記検体定量部において前記検体を定量する検体定量ステップと、
    前記検査チップに対して前記第1の方向に遠心力を作用させ、前記試薬定量ステップにおいて定量された前記試薬を前記接続流路に流入させ、前記部分受け部において前記試薬の一部を保持させ、前記一部以外の試薬を前記混合部に流入させる第一試薬流入ステップと、
    前記第一試薬流入ステップにおいて前一部以外の試薬を前記混合部に流入させた後、前記検体定量ステップにおいて定量された前記検体を前記混合部に流入させる検体流入ステップと、
    前記検体流入ステップにおいて前記検体を前記混合部に流入させた後、前記検査チップに対して前記第2の方向に遠心力を作用させ、前記部分受け部において保持された前記一部の試薬を前記混合部に流入させる第二試薬流入ステップと
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする送液プログラム。
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