JP5975055B2 - 検査チップ - Google Patents

Description

本発明は、検査チップに関する。

従来、検体が供給されて測定が行われる測定部を備えた検査チップが知られている。例えば、特許文献１には、基板にマイクロ流路が形成されることが開示されている。遠心力により、血液導入口から全血試料が血球・血漿分離用流路に導入される。基板内で血漿分画が得られる。血漿は案内流路により搬送され、ドライケミストリー用試薬を収納した流路に導入される。血漿中の被検成分とドライケミストリー用試薬とが反応され、特定の測定光を導入し、透過度の変化が受光器により測定される。

特開２００６−５８０９３号公報

透過度の変化が測定される場合、測定光の透過方向における測定領域の長さ、すなわち流路形成面に垂直な方向の長さが短くなると、吸光度変化が小さくなり、測定精度が低下する。測定精度の低下を低減するため、流路形成面に垂直な方向の長さを長くすると検査チップが流路形成面に垂直な方向に大型化してしまう。さらに、測定光の透過する測定領域が限られているため、測定領域内の検査対象の液体の成分を均一にする必要がある。そのために検体と試薬とを混合するための混合部と、混合部における混合中、または測定中に検査対象の液体が試薬供給路、または液体を計量する計量部へ逆流することを抑制するための流路とが必要となる。この結果、検査チップは、流路形成面に平行な方向に大型化する。また、検体中の水分蒸発による測定精度が低下を防止するために、検体量を多くする必要があり、検査チップは流路形成面に平行な方向に大型化してしまう。

本発明の目的は、流路形成面に垂直な方向の長さが大きくなることを低減可能な検査チップを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の検査チップは、検体が注入される注入部と、前記注入部と流路を介して接続されると共に、凹部から形成され、前記注入部に注入された検体が定量される定量部と、前記定量部よりも前記流路の下流に配置され、前記定量部により定量された検体の点着により呈色する試薬を含有する吸水性の点着部と、前記定量部から溢れた検体を貯留する余剰部とを備える検査チップであって、前記定量部は、前記凹部の開口の前記点着部側の端部である第１端部と、前記開口の前記余剰部側の端部である第２端部を備え、前記定量部から前記定量部において定量された検体が吐出される開口部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第１端部において接続する第１壁面と、前記第１壁面と対向する第２壁面とを備え、前記定量部から前記余剰部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第２端部において接続する第３壁面を備え、前記第１壁面は、前記第２壁面に向かって突出する突出部を備え、前記点着部の中心は、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向において、前記突出部の先端と一致するように配置されることを特徴とする。

請求項１記載の検査チップによれば、検体が吸水性の点着部に点着されるため、一度点着部に点着された検体は、定量部に向かって逆流しづらい。このため、逆流を抑制するための流路が不要であり、検査チップが流路形成面に平行な方向に大型化することを低減できる。また、定量部において定量された量の検体を、点着部に点着させることができるため、点着部の試薬と反応させる検体の量を均一にさせることが出来る。さらに、点着部の中心が、突出部の先端と一致しているので、より確実に点着部に検体を点着させることが出来る。

請求項２記載の検査チップは、検体が注入される注入部と、前記注入部と流路を介して接続されると共に、凹部から形成され、前記注入部に注入された検体が定量される定量部と、前記定量部よりも前記流路の下流に配置され、前記定量部により定量された検体の点着により呈色する試薬を含有する吸水性の点着部と、前記定量部から溢れた検体を貯留する余剰部とを備える検査チップであって、前記定量部は、前記凹部の開口の前記点着部側の端部である第１端部と、前記開口の前記余剰部側の端部である第２端部を備え、前記定量部から前記定量部において定量された検体が吐出される開口部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第１端部において接続する第１壁面と、前記第１壁面と対向する第２壁面とを備え、前記定量部から前記余剰部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第２端部において接続する第３壁面を備え、前記第１壁面は、前記第２壁面に向かって突出する突出部を備え、前記第２壁面は、最も前記凹部の凹み方向に位置する端点を備え、前記端点は、前記突出部の先端よりも前記凹み方向に位置し、前記点着部の中心は、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向において、前記端点と一致するように配置されることを特徴とする。

請求項２記載の検査チップによれば、検体が吸水性の点着部に点着されるため、一度点着部に点着された検体は、定量部に向かって逆流しづらい。このため、逆流を抑制するための流路が不要であり、検査チップが流路形成面に平行な方向に大型化することを低減できる。また、定量部において定量された量の検体を、点着部に点着させることができるため、点着部の試薬と反応させる検体の量を均一にさせることが出来る。さらに、点着部の中心が、端点と一致しているので、より確実に点着部に検体を点着させることが出来る。

請求項３記載の検査チップは、前記点着部を有する試験片と、前記試験片を着脱可能に保持する保持部と、を備え、前記保持部に前記試験片が保持された状態において、前記点着部は、前記開口部に対向することを特徴とする。

請求項３記載の検査チップによれば、点着部が開口部に対向しているので、より確実に点着部に検体を点着させることが出来る。

請求項４記載の検査チップは、前記点着部は前記検体との点着による反応により沈殿を生成する試薬を含有することを特徴とする。

請求項４記載の検査チップによれば、沈殿を生成する試薬が点着部に含有されている。この結果、点着部内に沈殿を留めることが出来る。従って、沈殿を留めるための構造を設ける必要がない。故に、検査チップが流路形成面に平行な方向に大型化することを低減できる。

請求項５記載の検査チップは、前記点着部の周囲に試薬により呈色される色の補色に着色された着色部を備えることを特徴とする。

一般に、精度よく判別するには、点着部の全領域が着色されないようにするため、点着部を大きくする必要があるが、請求項５記載の検査チップによれば、検体と試薬との反応により着色した部分と点着部の厚みにより生じた影の部分を着色部を設けたことにより精度よく判別することができるとともに、点着部の大型化を防ぐことが出来、検査チップが大型化することを低減できる。

請求項６記載の検査チップは、前記点着部を形成する表面の全領域に前記試薬が含有されることを特徴とする。

請求項６記載の検査チップによれば、点着部を形成する表面の全領域に試薬が含有される。よって、表面の全領域が呈色し、検査対象領域となる。従って、点着部の一部を読み取る場合と比べて点着部が不均一に呈色していても正しい測定結果を得ることができる。よって点着部の一部を読み取る場合のように点着部における呈色を均一にするための層を点着部に設けることで検査チップが流路形成面に平行な方向に大型化することを低減できる。

請求項７記載の検査チップは、異なる試薬をそれぞれ含有する複数の前記点着部を備える試験片を備え、１つの前記注入部から、各前記点着部までに、凹部から形成され、前記検体が定量される前記定量部をそれぞれ備えることを特徴とする。

請求項７記載の検査チップによれば、一度に複数の点着部に検体を点着させることが出来る。

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の斜視図である。 試験片４０の正面図である。 第一実施形態の検査チップ２に遠心力を作用される前の正面図である。 自転角度０度において公転される検査チップ２の正面図である。 自転角度９０度において公転される検査チップ２の正面図である。 自転角度０度において公転される検査チップ２の正面図である。 自転角度０度において、吐出される検体の軌跡と点着部の位置を示す説明図である。 図９に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図である。 第二の実施例の検査チップ２Ａの正面図である。 第三の実施例の検査チップ２Ｂの正面図である。 第四の実施例の検査チップ２Ｂの正面図である。

本発明を具体化した実施の形態について、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＞
本発明の第一実施形態を説明する。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、それぞれ、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にそれぞれ噛合している。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がそれぞれ従動回転し、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。

＜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。

＜４．検査チップ２の構造＞
図２〜図８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、右下方、左上方、左下方、及び右上方を、それぞれ、検査チップ２の上方、下方、前方、後方、左方、及び右方とする。

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。板材２０の前面である流路形成面は、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。板材２０とシート２９１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の流路形成面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は、板材２０の流路形成面を封止する。液体流路２５は板材２０の表面に形成されてもよいし、表面と裏面の両方に形成されてもよい。検査チップ２は開口３０１を有し、開口３０１は、試験片４０を挿入可能な形状を有する。一例として、開口３０１は、板材２０の上辺を貫通する。開口３０１を上側に備える凹部３０２は下方向に延びる。凹部３０２は、流路形成面側に所定深さに凹状に形成される。凹部３０２は、板材２０の後面まで貫通する構成でもよい。

凹部３０２は、流体流路２５と開口３０３において接続する。開口３０３は、開口３０１を介して凹部３０２に挿入された試験片４０に設けられた、後述する点着部４０２と左右方向において対向する。

（試験片４０の説明）
図４に示すように、試験片４０は、支持体４０１、点着部４０２及び着色部４０３を備える。支持体４０１は、ＰＥＴ、ＰＳなどの有機材料からなる透明の板状の部材である。点着部４０２は、図２、および図３に示す液体流路２５を通過し、開口３０３において吐出された検体１７を保持するためのろ紙、または不織布などの吸収部材であり、支持体４０１の表面に備えられる。

点着部４０２は、試薬を保持する。試薬は、検体１７中の測定対象成分と反応して呈色する。試薬は、例えば試薬は検体中のグルタミン酸量を測定するための酵素試薬、ブロモクレゾールパープル、ブロモクレゾールグリーンなどの酸塩基指示薬である。点着部４０２は、検査チップ２へ試験片４０を挿入する前にあらかじめ試薬を保持しており、検体の点着により呈色する。

点着部４０２の周辺部に、呈色後の補色に着色された着色部４０３が備えられている。例えば、呈色が赤の場合、周辺部の色は青である。

図２に示すように、液体流路２５は、検体注入部１０、検体定量流路１１及び点着流路８１を備える。検体注入部１０は、検査チップ２の左上部に設けられている。検体定量流路１１は、検体注入部１０から点着流路８１まで延びる。点着流路８１は、検体定量流路１１の右側に設けられている。ここでいう点着とは、約５μＬ程度の微量な液体を、ろ紙などの吸収体に付着させ固定することをいう。すなわち、点着部４０２は吸水性を備える吸収体で構成される。また、吸水性を有する吸収体は、水分だけに限らず、油分を含む検体１７を吸収してもよい。本実施形態では、微量な液体が、点着部４０２に点着される。点着は、通常ピペットなどの分注器具を用いて吸収体に滴下することで行われる。

検体定量流路１１の構成について説明する。検体定量流路１１は、保持部１１１、供給部１１２、注入部１１３、定量部１１４、第１案内部１１５、第２案内部１１７、及び余剰部１１６を含む。保持部１１１は、上方に開口する凹部である。すなわち、凹部の開口箇所が検体注入部１０である。保持部１１１は、図５に示す検体１７が保持される部位である。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。

供給部１１２は、保持部１１１の右上部分から下方向に延びる流路である。供給部１１２の下方は、流路幅が短く形成された注入部１１３が形成されている。注入部１１３の下方には、定量部１１４が設けられている。定量部１１４は、液体１６が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。定量部１１４は、本発明の処理部の一例である。

定量部１１４の一端部である右端部を第１端部１２１という。定量部１１４の他端部である左端部を第２端部１２２という。第１端部１２１と第２端部１２２とを結ぶ面は、図３に示す定量面Ｐ１である。定量面Ｐ１は、検体１７が定量部１１４において定量される際の検体１７の上面の位置となる仮想的な面である。定量部１１４において、注入された検体１４が、試薬を含有する点着部４０２に点着されるまでに、前処理として定量される。

定量部１１４の上部から、第１案内部１１５が右方向に延び、第２案内部１１７が左方向に延びる。第１案内部１１５は第１端部１２１に接続され、第２案内部１１７は第２端部１２２に接続されている。第２案内部１１７は、定量部１１４から溢れた液体１６が移動する流路である。第２案内部１１７は、第２端部１２２から左方に延びた後、下方に延びる。定量部１１４の左下方には、余剰部１１６が設けられている。余剰部１１６は、第２案内部１１７の定量部１１４側とは反対側の端部である下端部に接続されている。余剰部１１６は、第２案内部１１７を移動した検体１７が収容される部位であり、第２案内部１１７の下端部から右方向に設けられた凹部である。

第１案内部１１５は、定量部１１４において定量された検体１７が移動する流路である。第１案内部１１５は、右上方向に延びた後、点着流路８１と接続される。

第１案内部１１５の下端は、検査チップ２の右側に設けられた点着流路８１に接続している。点着流路８１は、第１案内部１１５と開口３０３との間に設けられ、開口３０３まで右方向に延び、開口３０３に連通している。点着流路８１の上壁面は、挿入された試験片４０の点着部４０２上端と下端の間にある。

＜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、板材２０の上辺部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。

＜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。ユーザは試薬１８が点着部４０２に固定された試験片４０を、開口３０１を介して凹部３０２に挿入する。検査チップ２の流路形成面はシート２９１で覆われているため、試験片４０は側面４０５がシート２９１に接触することで前後方向に、下面４０４が凹部３０２の下面に接触することで上下方向に位置決めされる。また、図５に示すように検体注入部１０を介して、検体１７が注入され重力により供給部１１１に保持される。検体１７の注入方法は限定されない。例えば、シート２９１における保持部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。

次いで、検査チップ２が支軸４６に取り付けられて、制御装置９０に処理開始のコマンドが入力されると、以下の測定動作が実行される。なお、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、１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５に示す検査チップ２の定常状態を自転角度０度とし、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度とする。

〈液体移動ステップ〉
まず、主軸モータ３５が制御装置９０のＣＰＵ９１の指示に基づき、ターンテーブル３３の駆動を開始する。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、ＣＰＵ９１の指示に基づき、ターンテーブル３３の回転速度を上げる。一例として、回転速度が３０００ｒｐｍに達すると、主軸モータ３５はこの回転速度を保持する。尚、ターンテーブル３３の回転速度は、３０００ｒｐｍに限られず、他の回転速度でもよい。この状態で、図６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Ｆが作用する。遠心力Ｆの作用により検体１７は保持部１１１から供給部１１２に移動する。この状態での公転時間は、検体１７が、上述した移動を行うのに十分な時間としてＨＤＤ９５に予め記憶されている。

〈第１ステップ〉
次に、ＣＰＵ９１の指示に基づくステッピングモータ５１の駆動制御により、図７に示すように、高速駆動により公転中の検査チップ２が前方からみて反時計回りに９０度自転される。これにより、検査チップ２の自転角度が９０度に変化する。この結果、図７の矢印Ｆ方向に遠心力Ｆが作用する。この自転による遠心力Ｆの作用方向は、上辺部２１から下辺部２４に向かう方向となる。従って、遠心力Ｆの作用により検体１７は、供給部１１２から注入部１１３を介して定量部１１４に注入される。ここで、定量部１１４の体積が注入される検体１７の体積より少ないと、検体１７は定量部１１４から溢れ、あふれた液体が第２案内部１１７を介して余剰部１１６に貯留される。

〈第２ステップ〉
次に、ＣＰＵ９１の指示に基づくステッピングモータ５１の駆動制御により、図８に示すように、公転中の検査チップ２が前方からみて時計回りに９０度自転される。これにより検査チップ２の自転角度が０度に戻り、左辺部２３から右辺部２２に向けて検査チップ２に遠心力Ｆが作用する。遠心力Ｆの作用により、定量部１１４において定量された検体１１が、第１案内部１１５を介して点着流路８１に移動し、遠心力Ｆの作用により、試験片４０の点着部４０２に点着される。

第２ステップについて、図９、および図１０を参照して具体的に説明する。図９に示すように、第１案内部１１５と点着流路８１との接続箇所において下方の第１壁面Ｗ１が上方の壁面Ｗ２に向かって突出しており、流路の幅が狭まっている。具体的には、第１案内部１１５は、第１壁面Ｗ１と第２壁面Ｗ２とを備える。第１壁面Ｗ１の一方の端部が、第１端部１２１と接続され、他方の端部が突出部１１５Ａの先端１１５Ｂと接続される。第２壁面Ｗ２は、第１壁面Ｗ１と対向して形成され、点着流路８１を形成する壁面、および注入部１１３を形成する壁面と接続される。第２案内部１１７を形成する壁面Ｗ３は、第２端部１２２と接続され、余剰部１１６まで延びる。

第１ステップから第２ステップまでの期間において、上辺部２１から下辺部２４に向かう遠心力Ｆは、左辺部２３から右辺部２２に向かう遠心力Ｆの方向まで変化する。この結果、第１ステップにおいて、定量部１１４において定量された検体１７は、遠心力Ｆの方向に平行に力を受け、第１壁面Ｗ１に沿って移動する。第２ステップにおいて、先端１１５Ｂまで到達した検体１７は、左辺部２３から右辺部２２に向かう遠心力Ｆの方向に吐出される。図９において、先端部１１５Ｂから吐出された検体１７の軌跡Ａ１を二点鎖線で示した。軌跡Ａ１は、第２端部１２２から第１端部１２１に向かう方向と平行である。先端部１１５Ｂから吐出された検体１７は、点着流路８１を形成する壁面に当接することなく、試験片４０の点着部４０２に当接する。点着部４０２に当接された検体１７は、点着部４０２に保持される。すなわち、凹部３０２に試験片４０が保持された状態において、点着部４０２は、定量部１１４において定量された検体１７が吐出される開口３０３に対向する。より具体的には、点着部４０２の中心Ｃ１は、軌跡Ａ１と一致する。すなわち、点着部４０２の中心Ｃ１は、第２端部１２２から第１端部１２１に向かう方向において、先端１１５Ｂと一致する。

図１０を参照して、前後方向における軌跡Ａ１と、点着部４０２との位置関係を説明する。点着流路８１の前後方向の長さＬ１は、点着部４０２の後端からシート２９１までの距離Ｌ２よりも短い。試験片４０の側面４０５はシート２９１に接触させて位置決めされるので、距離Ｌ２は側面４０５から点着部４０２の後端までの距離に等しい。よって、点着流路８１を形成する壁面の内の後ろ側の面から軌跡Ａ１である第２端部１２２から第１端部１２１に向かう方向には、シート２９１との当接により位置決めされた支持体４０１に設けられた点着４０２の中心Ｃ１が位置する。

検体１７が点着部４０２に点着されるため、一度点着部４０２に点着された検体１７は、定量部１１４に向かって逆流しづらい。このため、逆流を抑制するための流路が不要であり、検査チップ２が上下左右方向に大型化することを低減できる。

定量部１１４において定量された量の検体１７を、点着部１１４に点着させることができるため、点着部４０２の試薬と反応させる検体の量を均一にさせることが出来る。

点着部４０２の中心Ｃ１が、突出部１１５Ａの先端１１５Ｂと一致しているので、より確実に点着部４０２に検体を点着させることが出来る。

〈停止ステップ〉
次に、ＣＰＵ９１の指示に基づく主軸モータ３５の駆動制御により、主軸モータ３５が減速駆動され、主軸モータ３５が停止する。故に、検査チップ２の公転が終了する。

〈読取ステップ〉
上記遠心処理の実行後、主軸モータ３５の駆動制御により、検査チップ２をチップ取り出し位置の角度まで回転移動させる。ユーザは検査チップ２を装置から取り出し、検査チップ２から試験片４０を取り出す。取り出した試験片４０をスキャナなどの読取装置にセットし、点着部４０２の全領域および着色部４０３の画像を読み取る。読取装置は、光源から発せられる光が点着部４０２の全領域、および着色部４０３において反射された反射光に基づき、反射光強度を取得できればよい。また、スキャナ以外にも例えば分光測色計やデジタルカメラなどにより、点着部４０２の全領域、および着色部４０３の画像が読み取られてもよい。また、検査装置１に読取装置が一体化されていてもよく、公転終了後検査チップ２を読取位置まで移動させ、点着部４０２の全領域、および着色部４０３が読み取られてもよい。

（画像処理ステップ）
読み取られた点着部４０２の全領域、および着色部４０３の画像を画像解析ソフトにより処理することで点着部４０２の色の変化が取得される。取得されたデータに基づいて検体１７の測定結果を算出する。一例として、画像解析ソフトウエア（ＩｍａｇｅＪ 1.46r, National Institutes of Health）を用いた場合について測定結果の算出方法を記載する。画像解析ソフトでは画像の選択領域のグレースケール値が算出される。始めに読取ステップにおいて読み取った画像をＲＧＢ画像に分割する。分割した画像をそれぞれＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像とする。Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像のグレースケール値が算出されて分析種濃度が算出され、測定結果として示される。

本実施形態では、点着部４０２の全領域が読み取られるので、点着部４０２の一部を読み取る場合より、点着部４０２が不均一に呈色していても正しい測定結果を得ることが出来る。よって点着部４０２の一部を読み取る場合のように点着部４０２における呈色を均一にするための層を点着部４０２に設けることで検査チップ２が上下左右方向に大型化することを低減できる。

着色部４０３が点着部４０２の周囲に設けられていない場合、Ｂ画像においては、検体１７と点着部４０２の試薬との反応により変色した部分のグレースケール値よりも、点着部４０２の厚みによる陰のグレースケール値が大きくなる可能性がある。反応による変色部分と影の部分が近接している場合、両者を区別できないため、変色領域を特定できない。結果として、算出されるグレースケール値は、反応により変色した部分の実際のグレースケール値よりも影の部分を含んだ大きな値として算出される。また、Ｒ画像、およびＧ画像においても、反応により変色した部分の実際のグレースケール値よりも影の部分を含んだ大きな値として算出される。

一方、本実施形態では、点着部４０２の周辺部に、呈色後の補色に着色された着色部４０３が備えられている。よって、呈色が赤の場合、青に着色された着色部４０３が備えられる。この場合、Ｂ画像においては、影の部分である点着部４０２の外側と、着色部４０３、においてグレースケール値が高くなる。一方、Ｒ画像においては、点着部４０２の領域と影の部分である点着部４０２の外側においてグレースケール値が高くなる。従って、Ｂ画像のグレースケール値とＲ画像のグレースケール値との差分として算出される画像は、着色部４０３と点着部４０２の領域のグレースケール値は高く、着色部４０３と点着部４０２の間にある影の部分である点着部４０２の外側のグレースケール値は低くなる。故に点着部４０２の領域を求めることにより、点着部４０２の全領域のみのグレースケール値が正確に算出されて分析種濃度が算出される。よって、より正確な測定結果を得ることが出来る。

図３に示すように、検査チップ２には検体１７の点着により呈色する試薬を含有する点着部４０２が配置される。よって検体１７は試験片４０５の点着部４０２に点着され、呈色し点着部４０２上に保持される。保持された検体１７は溶液成分つまり水分が徐々に揮発するが呈色は点着部４０２に固定されているため変化しにくい。従って、少ない液量で呈色変化を測定することができ、検査チップ２の大型化を抑制できる。さらに、点着により検体１７と試薬とが混合されるので検査チップ２に混合させる構成を設ける必要がない。点着部４０２に点着された検体１７が保持されているので、測定中に検体１７が隣の流路へ流入することを抑制するための流路設ける必要がない。よって検査チップ２が大型化することを抑制できる。

（第二の実施例）
また、図１１に示すように検査チップ２Ａは検体１７と第一試薬１８１の混合により呈色した混合液を点着する点着部４０２を備えていてもよい。第一試薬１８１を検査チップ２の試薬注入部８０１に、検体１７を検体注入部１１３に、それぞれピペットなどを用いて滴下する。検査チップ内２の混合部８０２で検体１７と第一試薬１８１とを混合し、呈色した混合液を点着部４０２に点着してもよい。第一試薬１８１と検体１７との混合を検査チップ２に形成された流路内で行うことで、均一に反応を進行させることができる。点着部４０２は別の試薬である第二試薬１８２を含んでいてもよい。例えばグリセロール測定試薬のように検体１７と第一試薬１８１を混合後に、混合液と第二試薬１８２を混合させる場合、検体１７と第一試薬１８１を検査チップ２に形成された流路内で混合し、第二試薬１８２を点着部４０２に保持しておく。検体１７と第一試薬１８１の混合時には第二試薬１８２は点着部４０２に保持されている。検体１７と第一試薬１８１の混合液に第二試薬１８２が流入しないように、別の場所に分離して保持しておくための分離壁などの構造が不要で検査チップの前後方向の大型化を抑制できる。

（第三の実施例）
図１２に示すように、検査チップ２Ｂの１つの注入部１０に対して、試験片４０に複数の点着部４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃが設けられる。検体１７を一つの注入部１０に注入するだけで複数の検査を行うことができる。検査項目毎に複数の注入部１０を設ける必要がないので、検査チップ２の大型化を抑制できる。また、図１１に示すように、１つの注入部１０に対して３つの定量部１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃが並んでいる。それぞれの定量部１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃにて定量された検体は対応する点着流路８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃを経由して、点着部４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃに点着される。点着部４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃにはそれぞれ異なる試薬が含有されている。例えば点着部４０２ＡはｐＨ指示薬、点着部４０２Ｂは塩化第二鉄、点着部４０２Ｃはグルタミン酸検出試薬が含有されている。

（第四の実施例の説明）
検体１７は、突出部１１５Ａの先端１１５Ｂから吐出されなくてよい。例えば、図１３に示すように、第２壁面Ｗ２Ｃは、突出部１１５Ａよりも下方向に位置する端点Ｗ２ＣＰを備える。従って、下方向である凹み方向に凹む定量部１１４において定量された検体１７は、端点Ｗ２ＣＰから右方向に吐出される。この軌跡Ａ１と着色部４０２の中心Ｃ１とが一致する。よって、より確実に点着部４０２に検体１７を点着させることが出来る。

＜変形例１＞
点着部４０２は検体１７との点着による反応により沈殿を生成する試薬を含有していてもよい。反応により沈殿を生成し、沈殿の呈色により測定を行う試薬として、例えばタンニンを検出するための塩化第二鉄がある。沈殿を生成する試薬が点着部４０２に含有されている。この結果、点着部４０２内に沈殿を留めることが出来る。従って、沈殿を留めるための構造を設ける必要がない。故に、検査チップ２が流路形成面に平行な方向に大型化することを低減できる。

＜変形例２＞
検査チップ２、２Ａ〜２Ｃは、処理部として、定量部１１４を備えていたが、これに限られず、処理部として、例えば、検体１７が分離される分離部であってもよい。分離部は、例えば、特開２０１３−７９８１２号に開示されている構成であればよい。また、処理部として、例えば、検体１７が試薬と混合される混合部であってもよい。混合部は、例えば、例えば、特開２０１３−７９８１２号に受け部として開示されている構成であればよい。

２，２Ａ〜２Ｃ 検査チップ
３ 検査システム
１７ 検体
１８１ 第一試薬
１８２ 第二試薬
１０ 検体注入部
１１ 検体定量流路
１１１ 保持部
１１２ 供給部
１１３ 注入部
１１４ 定量部
１１５ 第一案内部
１１５Ａ 突出部
１１５Ｂ 先端
１１６ 余剰部
１１７ 第二案内部
１２１ 第一端部
１２２ 第二端部
２０ 板材
２５ 液体流路
３０１ 開口
３０２ 凹部
３０３ 開口
４０ 試験片
４０１ 支持体
４０２ 点着部
４０３ 着色部
８１ 点着流路
８０１ 試薬注入流路
８０２ 混合部
Ｗ１ 第１壁面
Ｗ２、Ｗ２Ｃ 第２壁面
Ｗ２ＣＰ 先端
Ｗ３ 第３壁面

Claims (7)

1. 検体が注入される注入部と、
   前記注入部と流路を介して接続されると共に、凹部から形成され、前記注入部に注入された検体が定量される定量部と、
   前記定量部よりも前記流路の下流に配置され、前記定量部により定量された検体の点着により呈色する試薬を含有する吸水性の点着部と、
   前記定量部から溢れた検体を貯留する余剰部とを備える検査チップであって、
   前記定量部は、前記凹部の開口の前記点着部側の端部である第１端部と、前記開口の前記余剰部側の端部である第２端部を備え、
   前記定量部から前記定量部において定量された検体が吐出される開口部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第１端部において接続する第１壁面と、前記第１壁面と対向する第２壁面とを備え、
   前記定量部から前記余剰部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第２端部において接続する第３壁面を備え、
   前記第１壁面は、前記第２壁面に向かって突出する突出部を備え、
   前記点着部の中心は、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向において、前記突出部の先端と一致するように配置されること
   を特徴とする検査チップ。
2. 検体が注入される注入部と、
   前記注入部と流路を介して接続されると共に、凹部から形成され、前記注入部に注入された検体が定量される定量部と、
   前記定量部よりも前記流路の下流に配置され、前記定量部により定量された検体の点着により呈色する試薬を含有する吸水性の点着部と、
   前記定量部から溢れた検体を貯留する余剰部とを備える検査チップであって、
   前記定量部は、前記凹部の開口の前記点着部側の端部である第１端部と、前記開口の前記余剰部側の端部である第２端部を備え、
   前記定量部から前記定量部において定量された検体が吐出される開口部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第１端部において接続する第１壁面と、前記第１壁面と対向する第２壁面とを備え、
   前記定量部から前記余剰部までの流路は、前記定量部を形成する前記凹部と前記第２端部において接続する第３壁面を備え、
   前記第１壁面は、前記第２壁面に向かって突出する突出部を備え、
   前記第２壁面は、最も前記凹部の凹み方向に位置する端点を備え、
   前記端点は、前記突出部の先端よりも前記凹み方向に位置し、
   前記点着部の中心は、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向において、前記端点と一致するように配置されること
   を特徴とする検査チップ。
3. 前記点着部を有する試験片と、
   前記試験片を着脱可能に保持する保持部と、を備え、
   前記保持部に前記試験片が保持された状態において、前記点着部は、前記開口部に対向すること
   を特徴とする請求項１または２記載の検査チップ。
4. 前記点着部は前記検体との点着による反応により沈殿を生成する試薬を含有すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の検査チップ。
5. 前記点着部の周囲に試薬により呈色される色の補色に着色された着色部を備えること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の検査チップ。
6. 前記点着部を形成する表面の全領域に前記試薬が含有されること
   を特徴とする請求項５に記載の検査チップ。
7. 異なる試薬をそれぞれ含有する複数の前記点着部を備える試験片を備え、
   １つの前記注入部から、各前記点着部までに、凹部から形成され、前記検体が定量される前記定量部をそれぞれ備えること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の検査チップ

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