JP6160647B2 - Inspection chip - Google Patents
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Description
本発明は、検査チップに関する。 The present invention relates to an inspection chip.
従来、例えば、特許文献1に記載の円盤型分析チップのように、抗原抗体反応を用いるELISA(ELISAは、Enzyme−linked immunosorbent assay)法による検査に使用される検査チップが知られている。一般的に、ELISA法においては、抗体が固相化された物体が用いられる。抗体が固相化された物体とは、例えば、検査チップにおける流路の一部、又は、検査チップの流路に配置されるビーズ等である。ELISA法においては、抗体が固相化された物体に、検査対象物質を含む検査液体が加えられ、抗原抗体反応が生起される。その後、抗体が固相化された物体に、酵素標識抗体を含む標識抗体液が加えられ、抗原抗体反応が生起される。抗体が固相化された物体が洗浄液によって洗浄された後、抗体が固相化された物体に酵素基質が加えられる。酵素反応によって生じた蛍光物質又は呈色物質に検出光が照射され光学測定が行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a testing chip used for testing by an ELISA (ELISA is an enzyme-linked immunosorbent assay) method using an antigen-antibody reaction, such as a disc-shaped analysis chip described in Patent Document 1, is known. Generally, in an ELISA method, an object on which an antibody is immobilized is used. The object on which the antibody is solid-phased is, for example, a part of the flow path in the test chip or a bead arranged in the flow path of the test chip. In the ELISA method, a test liquid containing a test target substance is added to an object on which an antibody is immobilized, thereby causing an antigen-antibody reaction. Thereafter, a labeled antibody solution containing an enzyme-labeled antibody is added to the object on which the antibody is immobilized, thereby causing an antigen-antibody reaction. After the object on which the antibody is immobilized is washed with the washing liquid, the enzyme substrate is added to the object on which the antibody is immobilized. Optical measurement is performed by irradiating a fluorescent substance or a colored substance produced by the enzyme reaction with detection light.
ELISA法においては、検査液体内に内在する酵素が、検査結果に影響を及ぼす場合がある。このため、固相化した抗体と検査液体との反応が行われた後、洗浄を行い、洗浄後に酵素標識抗体を加える2ステップ法が採用される場合がある。 In the ELISA method, an enzyme present in the test liquid may affect the test result. For this reason, a two-step method in which washing is performed after the reaction between the immobilized antibody and the test liquid is performed, and an enzyme-labeled antibody is added after the washing may be employed.
上記の2ステップ法が採用される場合において、酵素標識抗体が、固相化した抗体に反応する前に、検査液体に接触すると、酵素標識抗体と検査液体とが反応し、検査精度が低下する可能性がある。 In the case where the above two-step method is employed, if the enzyme-labeled antibody contacts the test liquid before reacting with the immobilized antibody, the enzyme-labeled antibody reacts with the test liquid, and the test accuracy decreases. there is a possibility.
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を提供することである。 The objective of this invention is providing the test | inspection chip which reduces the possibility that test | inspection precision will fall.
本発明に係る検査チップは、一方向に凹んで形成され、検査対象物質を含む検査液体が保持される検査液体保持部と、前記一方向に凹んで形成され、第一洗浄液が保持される第一洗浄液保持部と、前記一方向に凹んで形成され、酵素標識抗体を含む標識抗体液が保持される標識抗体液保持部と、前記検査液体保持部及び前記第一洗浄液保持部とが第一案内流路を介して接続され、前記標識抗体液保持部が第二案内流路を介して接続される共通受け部と、前記共通受け部の下流に設けられ、固相化された抗体が配置される反応部と、前記検査液体保持部を形成し、前記検査液体を前記第一案内流路へ案内する第一壁面と、前記第一洗浄液保持部を形成し、前記第一洗浄液を前記第一案内流路へ案内する第二壁面と、前記標識抗体液保持部を形成し、前記標識抗体液を前記第二案内流路へ案内する第三壁面とを備え、前記第一壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R1と、前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第三壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R3とは、R3>R2>R1の関係を有する検査チップであって、前記検査チップから離間した垂直軸線を中心として公転することにより遠心力が作用する方向に対する、前記第一壁面、前記第二壁面、及び、前記第三壁面のそれぞれの延びる方向を、前記検査チップが前記公転する場合の速度の方向に延びる水平軸線を中心とした自転により切り替えることによって、前記検査液体保持部に保持された前記第一洗浄液、前記第一洗浄液保持部に保持された前記第一洗浄液、及び、前記標識抗体液保持部に保持された前記標識抗体液を、順番に前記共通受け部に流入させることを特徴とする。 The test chip according to the present invention is formed to be recessed in one direction and holds a test liquid holding test liquid containing a substance to be tested, and is formed to be recessed in the one direction and holds a first cleaning liquid. The first cleaning liquid holding part, the labeled antibody liquid holding part formed to be recessed in the one direction and holding the labeled antibody liquid containing the enzyme labeled antibody, the test liquid holding part and the first cleaning liquid holding part are first. A common receiving part connected via a guide channel and the labeled antibody solution holding part connected via a second guide channel, and a solid-phased antibody arranged downstream of the common receiving part are arranged. Forming a reaction liquid holding portion, a test liquid holding portion, a first wall surface for guiding the test liquid to the first guide channel, a first cleaning liquid holding portion, and the first cleaning liquid Forms the second wall surface for guiding to one guide channel and the labeled antibody solution holding part , And a third wall face that guides the labeled antibody solution into the second guiding passage, the inclination angle R1 is a angle between the direction and the first wall face, and the one direction and the second wall the inclination angle R2 is an angle of said at which the inclination angle R3 is the angle between the third wall and said one direction, a inspection chip that have a relationship of R3>R2> R1, the test The test chip revolves in the extending direction of each of the first wall surface, the second wall surface, and the third wall surface with respect to the direction in which the centrifugal force acts by revolving around a vertical axis separated from the chip. The first cleaning liquid held in the test liquid holding part, the first cleaning liquid held in the first cleaning liquid holding part, by switching by rotation about a horizontal axis extending in the direction of speed when , The labeled antibody solution The labeled antibody solution held in the section, characterized in that to flow into the common receiving unit in sequence.
この場合、検査チップは、R3>R2>R1であるので、検査液体、第一洗浄液、及び標識抗体液の順に共通受け部に流入させ、反応部に流入させることができる。すなわち、検査液体は共通受け部に移動し、反応部において固相化された抗体と反応する。第一洗浄液は検査液体が流れた共通受け部を洗浄し、さらに反応部を洗浄する。標識抗体液は、洗浄後の共通受け部に移動し、洗浄後の反応部に移動する。検査チップにおいては、検査液体保持部と第一洗浄液保持部とが第一案内流路を介して共通受け部に接続され、標識抗体液保持部が第二案内流路を介して共通受け部に接続される。すなわち、標識抗体保持部は、共通受け部を基準にして、検査液体保持部及び第一洗浄液保持部とは異なる経路に設けられている。よって、共通受け部を基準にして検査液体保持部と標識検体液保持部とが同じ経路に設けられている場合に比べて、検査液体保持部に保持される検査液体と、標識検体液保持部に保持される標識検体液とが接触し難い。このため、検査精度が低下する可能性を低減できる。第一洗浄液は、検査液体を洗浄するが、第一洗浄液が通った流路には、検査液体が含まれた第一洗浄液が付着している場合がある。しかし、標識抗体液は、検査液体及び第一洗浄液とは異なる経路で、共通受け部に流入するので、同じ経路で流入する場合に比べて、流路に付着した第一洗浄液に接触する可能性が低くなる。よって、検査液体と標識検体液とが接触し難い。このため、検査精度が低下する可能性を低減できる。 In this case, since the test chip satisfies R3> R2> R1, the test liquid, the first cleaning liquid, and the labeled antibody liquid can be flowed into the common receiving part in this order, and flowed into the reaction part. That is, the test liquid moves to the common receiving part and reacts with the antibody immobilized on the reaction part. The first cleaning liquid cleans the common receiving part through which the test liquid flows, and further cleans the reaction part. The labeled antibody solution moves to the common receiving part after washing and moves to the reaction part after washing. In the test chip, the test liquid holding part and the first cleaning liquid holding part are connected to the common receiving part via the first guide channel, and the labeled antibody liquid holding part is connected to the common receiving part via the second guide channel. Connected. That is, the labeled antibody holding part is provided in a different path from the test liquid holding part and the first cleaning liquid holding part with reference to the common receiving part. Therefore, compared to the case where the test liquid holding unit and the labeled sample liquid holding unit are provided in the same path with reference to the common receiving unit, the test liquid held in the test liquid holding unit and the labeled sample liquid holding unit It is difficult to come into contact with the labeled specimen solution held in For this reason, possibility that inspection accuracy will fall can be reduced. The first cleaning liquid cleans the test liquid, but the first cleaning liquid containing the test liquid may adhere to the flow path through which the first cleaning liquid has passed. However, since the labeled antibody solution flows into the common receiving part through a different path from the test liquid and the first cleaning liquid, it may come into contact with the first cleaning liquid adhering to the flow path as compared with the case where it flows through the same path. Becomes lower. Therefore, it is difficult for the test liquid and the labeled specimen liquid to come into contact with each other. For this reason, possibility that inspection accuracy will fall can be reduced.
前記検査チップは、前記一方向に凹んで形成され、酵素反応の進行を停止させる停止液が保持される停止液保持部と、前記停止液保持部の下流に設けられ、前記一方向に凹んで形成され、酵素反応のための基質溶液が保持される基質溶液保持部とを備え、前記標識抗体液保持部は、前記基質溶液保持部の下流に設けられてもよい。 The test chip is formed to be recessed in the one direction, and is provided with a stop liquid holding part for holding a stop liquid for stopping the progress of the enzyme reaction, and provided downstream of the stop liquid holding part, and is recessed in the one direction. And a substrate solution holding unit that holds a substrate solution for an enzyme reaction, and the labeled antibody solution holding unit may be provided downstream of the substrate solution holding unit.
前記検査チップは、前記基質溶液保持部の下流、且つ、前記標識抗体液保持部の上流に設けられ、前記一方向に凹んで形成され、第二洗浄液が保持される第二洗浄液保持部と、前記停止液保持部の下流且つ前記基質溶液保持部の上流に設けられた第一受け部と、前記基質溶液保持部の下流且つ前記第二洗浄液保持部の上流に設けられた第二受け部と、前記第二洗浄液保持部の下流且つ前記標識抗体液保持部の上流に設けられた第三受け部と、前記停止液保持部を形成し、前記停止液を前記第一受け部へ案内する第四壁面と、前記基質溶液保持部を形成し、前記基質溶液を前記第二受け部へ案内する第五壁面と、前記第二洗浄液保持部を形成し、前記第二洗浄液を前記第三受け部へ案内する第六壁面とを備え、前記第一壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R1と、前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第三壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R3と、前記第四壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R4と、前記第五壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R5と、前記第六壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R6とはR3,R4,R5,R6>R2>R1の関係を有し、前記公転により遠心力が作用する方向に対する、前記第四壁面、前記第五壁面、及び、前記第六壁面のそれぞれの延びる方向を、前記自転により切り替えることによって、前記標識抗体液保持部に保持された前記標識抗体液が前記共通受け部に流入するときに、前記停止液保持部に保持された前記停止液を前記第一受け部に流入させ、前記基質溶液保持部に保持された前記基質溶液を前記第二受け部に流入させ、前記第二洗浄液保持部に保持された前記第二洗浄液を前記第三受け部に流入させてもよい。 The test chip is provided downstream of the substrate solution holding unit and upstream of the labeled antibody solution holding unit, is formed to be recessed in the one direction, and holds a second cleaning solution holding unit, A first receiving part provided downstream of the stop liquid holding part and upstream of the substrate solution holding part; a second receiving part provided downstream of the substrate solution holding part and upstream of the second cleaning liquid holding part; Forming a stop receiving part and a third receiving part provided downstream of the second cleaning liquid holding part and upstream of the labeled antibody solution holding part, and guiding the stop liquid to the first receiving part. Four wall surfaces and a fifth wall surface for forming the substrate solution holding part, guiding the substrate solution to the second receiving part, and forming the second cleaning liquid holding part, and supplying the second cleaning liquid to the third receiving part and a sixth wall that guides to, I and the one direction and the first wall The inclination angle R1 is an angular, the inclination angle R2 which is the angle between the direction and the second wall surface, the inclination angle R3 is a angle between the direction and the third wall surface, the fourth wall And an inclination angle R4 that is an angle between the one direction, an inclination angle R5 that is an angle between the fifth wall surface and the one direction, and an inclination angle that is an angle between the sixth wall surface and the one direction. the R 6 have a relationship of R3, R4, R5, R6>R2> R1, relative to the direction in which acts a centrifugal force by the revolution, the fourth wall, the fifth wall, and each of the sixth wall By switching the extending direction by the rotation, when the labeled antibody solution held in the labeled antibody solution holding portion flows into the common receiving portion, the stop solution held in the stop solution holding portion is changed. Flow into the first receiving part and hold in the substrate solution holding part The substrate solution was allowed to flow into the second receiving portion, the second cleaning liquid retained in the second washing solution holding portion may be flowed into the third receiving portion.
前記検査チップは、前記反応部を形成し、前記反応部における下流側に液体を案内する第七壁面を備え、前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第七壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R7とは、R2≧R7の関係を有し、前記公転により遠心力が作用する方向に対する、前記第七壁面の延びる方向を、前記自転により切り替えることによって、前記第一洗浄液保持部に保持された前記第一洗浄液が前記共通受け部に流入する前又は同時に、前記反応部に保持された前記液体を下流側に案内してもよい。 The inspection chip includes a seventh wall surface that forms the reaction portion and guides liquid downstream in the reaction portion , an inclination angle R2 that is an angle formed by the second wall surface and the one direction, and the first a is the angle of inclination R7 angle between seven wall and said one direction, have a relation of R2 ≧ R7, relative to the direction in which the centrifugal force acts by the revolution, the direction of extension of the seventh wall, by the rotation By switching, the liquid held in the reaction section may be guided downstream before or simultaneously with the first cleaning liquid held in the first cleaning liquid holding section flowing into the common receiving section .
前記検査チップにおいて、前記第一洗浄液保持部は、前記検査液体保持部より前記一方向に位置し、前記標識抗体液保持部は、前記第一洗浄液保持部より前記一方向に位置し、前記第一洗浄液保持部における下流側の第一流出端部は、前記検査液体保持部における下流側の第二流出端部から前記第一壁面に垂直に引いた第一仮想線より、前記一方向に位置し、前記標識抗体液保持部における下流側の第三流出端部は、前記第一流出端部から前記第二壁面に垂直に引いた第二仮想線より、前記一方向に位置してもよい。 In the test chip, the first cleaning liquid holding part is located in the one direction from the test liquid holding part, the labeled antibody liquid holding part is located in the one direction from the first cleaning liquid holding part, and the first The downstream first outflow end portion in the one cleaning liquid holding portion is positioned in the one direction from the first imaginary line drawn perpendicularly to the first wall surface from the downstream second outflow end portion in the inspection liquid holding portion. The third outflow end portion on the downstream side in the labeled antibody solution holding portion may be located in the one direction from the second imaginary line drawn perpendicularly from the first outflow end portion to the second wall surface. .
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 inspection apparatus 1 constituting the inspection system 3 and functional blocks inside 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 inspection system 3>
A schematic structure of the inspection system 3 will be described with reference to FIG. The inspection system 3 of the present embodiment includes an
<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。尚、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 inspection apparatus 1>
The structure of the inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG. In the following description, the upper side, the lower side, the right side, the left side, the front side of the paper surface, and the rear side of the paper surface in FIG. . In the present embodiment, the direction of the vertical axis A1 is the vertical direction of the inspection apparatus 1, and the direction of the horizontal axis A2 is the direction of the speed when the
図1に示すように、検査装置1は、上部筐体30、下部筐体29、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 inspection apparatus 1 includes an
下部筐体29の概略構造を説明する。下部筐体29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29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29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29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29の中央部には、下部筐体29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29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29内の右方寄りに、下部筐体29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29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 rack gear 43. A bearing (not shown) is provided at the left end of the T-shaped plate. Inside the bearing, the lower end portion of the inner shaft is rotatably held.
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 rack gear 43 is also lowered to the lowermost end of the movable range. At this time, 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 measurement unit 7 provided inside 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CPU101と、各種データを一時的に記憶するRAM102と、制御プログラムを記憶したROM103とを有する。CPU101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104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105と、各種情報を表示するディスプレイ106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、CPU101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、CPU101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。本実施形態では、検査チップ2が使用され、ELISA法によって検査が行われる。
<4. Structure of
With reference to FIG. 2, the detailed structure of the test |
図2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81、下辺部84、右辺部82、及び左辺部83を有する正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材19を主体とする。検査チップ2の右上部には、上方に突出する突出部205が設けられている。突出部205は、例えば、ユーザによって把持される。検査チップ2の左上部には、左方に突出する突出部206が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
板材19の前面203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19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19の前面203に所定深さに形成された凹部であり、板材19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19の流路形成面を封止する。シート291は、図3〜図5においては図示を省略している。
The
液体流路25は、検査液体保持部310、第一洗浄液保持部320、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、停止液保持部360、共通受け部370、反応部380、測定部390、廃液部700、第一受け部450、第二受け部460、第三受け部470、第四受け部550、注入路480,490.500,510,520,530等を含む。検査液体保持部310、第一洗浄液保持部320、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、停止液保持部360、反応部380、及び測定部390は、夫々下方向に凹み、上方に開口して形成されている。以下の説明においては、検査液体保持部310、第一洗浄液保持部320、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、停止液保持部360、反応部380、及び測定部390が凹む方向である下方向を、形成方向という場合がある。
The
反応部380を形成する壁面には、固相化された抗体が配置されている。検査液体保持部310、第一洗浄液保持部320、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、及び停止液保持部360は、夫々、検査液体91、第一洗浄液92、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、停止液96が保持される部位である。
The immobilized antibody is disposed on the wall surface forming the
検査液体91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、動物の組織、動物の血液、又は食料品などの検査対象物質の成分を含む液体である。検査液体91が、反応部380に流れると、固相化された抗体に、検査液体91に含まれる検査対象物質が結合する。第一洗浄液92は、反応部380において、抗体に結合していない検査液体91の成分を除去する。標識抗体液93は、酵素標識抗体を含む。酵素標識抗体は、酵素で標識された抗体である。標識抗体液93が反応部380に流れると、検査対象物質と抗体との結合体に酵素標識抗体が特異的に結合する。
The
第二洗浄液94は、反応部380において、検査対象物質と抗体との結合体に結合していない標識抗体液93の成分を除去する。基質溶液95は、第二洗浄液94によって洗浄された後の抗体に接触し、酵素標識抗体と酵素反応する液体である。停止液96は、基質溶液95と混合される液体であり、酵素反応の進行を停止させる液体である。本実施形態では、後述する光学測定において、基質溶液95が酵素反応することによって生じる蛍光物質又は呈色物質を検出して、検査対象物質を測定することができる。以下の説明においては、第一洗浄液92、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96を総称する場合、又は、いずれかを特定しない場合、試薬9という。
In the
検査液体保持部310は、検査チップ2の右上部に設けられている。注入路480は、検査液体保持部310の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路480は、検査液体保持部310に検査液体91を注入する部位である。第一洗浄液保持部320は、検査液体保持部310より形成方向に位置する。注入路490は、第一洗浄液保持部320の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路490は、第一洗浄液保持部320に第一洗浄液92を注入する部位である。標識抗体液保持部330は、検査チップ2の左下部に設けられている。すなわち、標識抗体液保持部330は、第一洗浄液保持部320より形成方向に位置する。注入路500は、標識抗体液保持部330の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路500は、標識抗体液保持部330に標識抗体液93を注入する部位である。
The inspection
第一洗浄液保持部320の右下方には、共通受け部370が設けられている。共通受け部370は、上方に開口する凹部である。共通受け部370は、第一案内流路610を介して検査液体保持部310と第一洗浄液保持部320とに接続されている。第一案内流路610は、検査液体保持部310の右上部と、第一洗浄液保持部320の右上部とから下方に延びる流路である。第一案内流路610は、図2において2点鎖線で示される第一基準線611より右側の領域に位置する。
A
停止液保持部360は、検査チップ2の左上部に設けられている。注入路530は、停止液保持部360の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路530は、停止液保持部360に停止液96を注入する部位である。基質溶液保持部350は、停止液保持部360より形成方向に位置する。注入路520は、基質溶液保持部350の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路520は、基質溶液保持部350に基質溶液95を注入する部位である。
The stop
第二洗浄液保持部340は、基質溶液保持部350より形成方向に位置する。注入路510は、第二洗浄液保持部340の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路510は、第二洗浄液保持部340に第二洗浄液94を注入する部位である。標識抗体液保持部330は、基質溶液保持部350より形成方向に位置する。注入路500は、標識抗体液保持部330の左上部から上方に延び、上辺部81を貫通する。注入路500は、標識抗体液保持部330に標識抗体液93を注入する部位である。
The second cleaning
第一受け部450は、停止液保持部360の右上部分から下方向に延びる流路である。第一受け部450は、右方に凹んでいる。第一受け部450の左下部は、基質溶液保持部350に接続されている。即ち、基質溶液保持部350は、停止液保持部360の下流に設けられている。また、第一受け部450は、停止液保持部360の下流、且つ、基質溶液保持部350の上流に設けられている。
The
第二受け部460は、基質溶液保持部350の右上部分から下方向に延びる流路である。第二受け部460は、右方に凹んでいる。第二受け部460の左下部は、第二洗浄液保持部340に接続されている。即ち、第二受け部460は、基質溶液保持部350の下流、且つ、第二洗浄液保持部340の上流に設けられている。
The
第三受け部470は、第二洗浄液保持部340の右上部分から下方向に延びる流路である。第三受け部470は、右方に凹んでいる。第三受け部470の左下部は、標識抗体液保持部330に接続されている。即ち、標識抗体液保持部330は、基質溶液保持部350の下流に設けられている。また、第二洗浄液保持部340は、基質溶液保持部350の下流、且つ、標識抗体液保持部330の上流に設けられている。第三受け部470は、第二洗浄液保持部340の下流、且つ、標識抗体液保持部330の上流に設けられている。
The
標識抗体液保持部330の右部は、右斜め上方に延び、その上端は、第一洗浄液保持部320の下側において右方に延びる。共通受け部370は、第二案内流路620を介して標識抗体液保持部330の右上部に接続される。第二案内流路620は、標識抗体液保持部330の右上部から後述する第三壁面503に垂直な方向に延びる流路である。第二案内流路620は、図2において2点鎖線で示される第二基準線621より下側且つ第二基準線622より上側の領域に位置する。
The right part of the labeled antibody
共通受け部370の左下部は、反応部380に接続されている。第四受け部550は、反応部380の右上部分から下方向に延びる流路である。第四受け部550は、右方に凹んでいる。第四受け部550の左下部は、測定部390に接続されている。測定部390の右上部は、廃液部700に接続されている。廃液部700は、第一廃液部710、第二廃液部720、第三廃液部730、及び廃液保持部740を備える。測定部390から廃液部700に流出させる試薬9を図3(F)等に示す廃液85という。廃液部700に流入した廃液85の少なくとも一部は、廃液保持部740に保持されるが、詳細の説明は省略する。
The lower left part of the
検査液体保持部310を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、検査液体91を第一案内流路610に案内する壁面を第一壁面501という。第一洗浄液保持部320を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、第一洗浄液92を第一案内流路610へ案内する壁面を第二壁面502という。標識抗体液保持部330を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、標識抗体液93を第二案内流路620へ案内する壁面を第三壁面503という。停止液保持部360を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、停止液96を第一受け部450へ案内する壁面を、第四壁面504という。基質溶液保持部350を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、基質溶液95を第二受け部460へ案内する壁面を、第五壁面505という。第二洗浄液保持部340を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、第二洗浄液94を第三受け部470に案内する壁面を、第六壁面506という。反応部380を形成する壁面のうちの下流の壁面であって、試薬9を第四受け部550に案内する壁面を第七壁面507という。
A wall surface downstream of the wall surfaces forming the test
第一〜第七壁面501〜507の傾斜角を、夫々、R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7とする。図2においては、一例として、傾斜角R1〜R7を、第一〜第七壁面501〜507の夫々と形成方向とのなす角で示している。傾斜角R1〜R6は、以下の式(1)の関係を有する。また、傾斜角R2とR7は、以下の式(2)の関係を有する。
R3,R4,R5,R6>R2>R1 ・・・(1)
R2≧R7 ・・・(2)
The inclination angles of the first to seventh wall surfaces 501 to 507 are R1, R2, R3, R4, R5, R6, and R7, respectively. In FIG. 2, as an example, the inclination angles R <b> 1 to R <b> 7 are indicated by angles formed by the first to seventh wall surfaces 501 to 507 and the forming direction. The inclination angles R1 to R6 have the relationship of the following formula (1). Further, the inclination angles R2 and R7 have the relationship of the following formula (2).
R3, R4, R5, R6>R2> R1 (1)
R2 ≧ R7 (2)
なお、図2においては、R3〜R6は、互いに同じ角度としているが、R3〜R6がR2より大きければ、R3〜R6が互いに異なる角度であってもよい。また、図2においては、R2とR7は、互いに同じ角度としているが、R2がR7以上であれば、R2とR7とが互いに異なる角度であってもよい。 In FIG. 2, R3 to R6 have the same angle as each other, but R3 to R6 may have different angles as long as R3 to R6 are larger than R2. In FIG. 2, R2 and R7 have the same angle, but R2 and R7 may have different angles as long as R2 is equal to or greater than R7.
また、検査液体保持部310における下流の第二流出端部522から第一壁面501に垂直に引いた仮想線を第一仮想線511という。第一洗浄液保持部320における下流の第一流出端部521から第二壁面502に垂直に引いた仮想線を第二仮想線512という。第一流出端部521は、第一仮想線511より、形成方向に位置する。標識抗体液保持部330における下流の第三流出端部523は、第二仮想線512より、形成方向に位置する。
In addition, an imaginary line drawn perpendicularly to the
本実施形態の検査チップ2の液体流路25において、検査液体91及び他の試薬9などの液体は、検査液体保持部310及び第一洗浄液保持部320等から、共通受け部370を介して、反応部380へ流れる。よって、例えば、反応部380は、共通受け部370の下流に設けられている。同様に、例えば、停止液96は、停止液保持部360から基質溶液保持部350、第二洗浄液保持部340、及び標識抗体液保持部330を介して、共通受け部370へ流れる。
In the
<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19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に示す定常状態である場合、上辺部81及び下辺部84が重力Gの方向と直交し、右辺部82及び左辺部83が重力Gの方向と平行、且つ、左辺部83が右辺部82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390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、注入路530を介して、停止液保持部360に停止液96が注入される。注入路520を介して、基質溶液保持部350に基質溶液95が注入される。注入路510を介して、第二洗浄液保持部340に第二洗浄液94が注入される。注入路500を介して、標識抗体液保持部330に標識抗体液93が注入される。注入路490を介して、第一洗浄液保持部320に第一洗浄液92が注入される。注入路480を介して、検査液体保持部310に検査液体91が注入される。
<6. Example of inspection method>
An inspection method using the inspection apparatus 1 and the
試薬9の配置方法は限定されない。例えば、シート291における保持部310,320,330,340,350,360に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から試薬9を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、予め試薬9が保持部320,330,340,350,360に配置されて、シート291によって封止されていてもよい。この場合、シート291における検査液体保持部310に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から検査液体91を注入し、さらにシールをして封止してもよい。
The arrangement method of 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、図1に示す操作部104から処理開始のコマンドを入力する。これによって、CPU101は、ROM103に記憶されている制御プログラムに基づいて、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。また、図2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。また、図3(A)に示す第一壁面501に垂直な方向に遠心力Xが作用する場合の検査チップ2の自転角度を第一自転角度という。図3(C)に示す第二壁面502に垂直な方向に遠心力Xが作用する場合の検査チップ2の自転角度を第二自転角度という。図5(M)に示す第七壁面507に垂直な方向に遠心力Xが作用する場合の検査チップ2の自転角度を第三自転角度という。
The user attaches the
CPU101が検査チップ2を自転角度0度、第一自転角度、第二自転角度、又は第三自転角度から90度に回転させる場合、及び、自転角度0度から第一自転角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、CPU101が検査チップ2を自転角度90度から、0度、第二自転角度、又は第三自転角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。
When the
CPU101は、HDD105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。このとき、検査チップ2は図2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CPU101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。この結果、検査チップ2の公転が開始される。また、CPU101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。そして、CPU101は図3(A)に示す第一自転角度まで検査チップ2を回転させる。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。以下の説明においては、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。
The
CPU101は主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する。図3(A)に示すように、第一壁面501に垂直な方向に向けて、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、検査液体91が検査液体保持部310から共通受け部370に移動する。このとき、図6に示すように、検査液体91は、第一仮想線511に沿って第一案内流路610に移動し、第一案内流路610に沿って共通受け部370に移動する。なお、上記式(1)の関係を有するので、図3(A)に示すように、第一洗浄液92、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、第一洗浄液保持部320、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、及び停止液保持部360に保持される。
The
CPU101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。図3(B)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、検査液体91が共通受け部370から反応部380に移動する。検査液体91が反応部380に移動すると、固相化された抗体に、検査液体91に含まれる検査対象物質が結合する。
The
CPU101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。図3(C)に示すように、CPU101は、第二自転角度まで検査チップ2を回転させる。第二壁面502に垂直な方向に向けて、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、第一洗浄液92が第一洗浄液保持部320から共通受け部370に移動する。このとき、図7に示すように、第一洗浄液92は、第二仮想線512に沿って第一案内流路610に移動し、第一案内流路610に沿って共通受け部370に移動する。また、検査液体91は、反応部380から第四受け部550に移動する。なお、上記式(2)を満たすので、第一洗浄液92が第一洗浄液保持部320から共通受け部370に向けて流れ出すより前、又は同時に、検査液体91が反応部380から第四受け部550に向けてに流れる。また、上記式(1)を満たすので、図3(C)に示すように、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、基質溶液保持部350、及び停止液保持部360に保持される。
The
CPU101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。図3(D)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、第一洗浄液92が共通受け部370から反応部380に移動する。第一洗浄液92は、反応部380において、抗体に結合していない検査液体91の成分を除去する。また、検査液体91は、第四受け部550から測定部390に移動する。
The
CPU101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。図3(E)に示すように、CPU101は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる。左辺部83から右辺部82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、第一洗浄液92、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、第四受け部550、第三受け部470、第二受け部460、及び第一受け部450に移動する。
The
また、標識抗体液93は、標識抗体液保持部330から共通受け部370の右部と第一案内流路610とに移動する。より詳細には、検査チップ2が図3(D)に示す自転角度0度から、図3(E)に示す自転角度90度に変化する過程において、図8に示す第三壁面503に垂直な方向に遠心力Xが作用する。図8に示すように、標識抗体液93は、第二案内流路620を介して共通受け部370に流入する。以下の説明においては、試薬9が標識抗体液保持部330から共通受け部370の右部と第一案内流路610とに移動する場合、標識抗体液保持部330から共通受け部370に移動するという。また、検査液体91は、廃液85として、測定部390から廃液部700に移動する。
Further, the labeled
CPU101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。図3(F)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、第一洗浄液92、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、測定部390、反応部380、標識抗体液保持部330、第二洗浄液保持部340、及び基質溶液保持部350に移動する。標識抗体液93が反応部380に移動するので、検査対象物質と抗体との結合体に酵素標識抗体が特異的に結合する。
The
CPU101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。図4(G)に示すように、CPU101は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる。左辺部83から右辺部82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、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、第四受け部550、共通受け部370、第三受け部470、及び第二受け部460に移動する。また、測定部390から第一洗浄液92、即ち新たな廃液85が廃液部700に移動する。
The
CPU101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。図4(H)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、標識抗体液93、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、測定部390、反応部380、標識抗体液保持部330、及び第二洗浄液保持部340に移動する。第二洗浄液94によって、反応部380の洗浄が行われる。
The
CPU101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。図4(I)に示すように、CPU101は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる。左辺部83から右辺部82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、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、反応部380、標識抗体液保持部330、及び第二洗浄液保持部340から、第四受け部550、共通受け部370、及び第三受け部470に移動する。測定部390から標識抗体液93、即ち新たな廃液85が第一廃液部710に移動する。
The
CPU101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。図4(J)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、第二洗浄液94、基質溶液95、及び停止液96は、夫々、測定部390、反応部380、及び標識抗体液保持部330に移動する。基質溶液95は、第二洗浄液94によって洗浄された反応部380において、酵素標識抗体と酵素反応する。
The
CPU101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。図4(K)に示すように、CPU101は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる。左辺部83から右辺部82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、基質溶液95及び停止液96は、夫々、反応部380及び標識抗体液保持部330から、第四受け部550及び共通受け部370に移動する。また、測定部390から第二洗浄液94、即ち新たな廃液85が第一廃液部710に移動する。
The
CPU101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。図4(L)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、基質溶液95及び停止液96は、夫々、測定部390及び反応部380に移動する。
The
CPU101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。図5(M)に示すように、CPU101は、第三自転角度まで検査チップ2を回転させる。第七壁面507に垂直な方向に向けて、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、停止液96が反応部380から第四受け部550に移動する。基質溶液95は測定部390に保持される。
The
CPU101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。図5(N)に示すように、CPU101は、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる。上辺部81から下辺部84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、停止液96は、測定部390に移動する。測定部390において基質溶液95に停止液96が混合され、基質溶液95の酵素反応の進行が停止する。以下の説明では、停止液96が混合された基質溶液95を、測定溶液921という。
The
CPU101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。CPU101は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる。また、CPU101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。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。図5(O)に示すように、検査チップ2には、上辺部81から下辺部84に向けて重力Gが作用する。
The
遠心処理の実行後、CPU101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。測定部390には、検査液体91が使用された測定溶液921が保持されている。図1に示す測定コントローラ99は光源71を発光させ、測定光を測定部390に保持された測定溶液921に透過させる。CPU101は、光センサ72が受光した測定光の変化量に基づいて、測定部390に保持された測定溶液921の光学測定を行い、測定データを取得する。CPU101は、検査液体91が使用されて生成された測定溶液921の測定結果を算出する。CPU101は、検査結果を図1に示すディスプレイ106に表示する。なお、測定溶液921の測定方法は、光学測定に限られず、他の方法でもよい。
After executing the centrifugal process, the
<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。本実施形態においては、上記式(1)に示すように、検査チップ2は、R3>R2>R1である。このため、図3(A)〜図3(F)に示すように、検査液体91、第一洗浄液92、及び標識抗体液93の順に共通受け部370に流入させ、反応部380に流入させることができる。すなわち、図3(A)及び図3(B)に示すように、検査液体91は共通受け部370に移動し、反応部380において固相化された抗体と反応する。図3(C)及び図3(D)に示すように、第一洗浄液92は検査液体91が流れた共通受け部370を洗浄し、さらに反応部380を洗浄する。図3(E)及び図3(F)に示すように、標識抗体液93は、洗浄後の共通受け部370に移動し、洗浄後の反応部380に移動する。また、検査チップ2においては、検査液体保持部310と第一洗浄液保持部320とが第一案内流路610を介して共通受け部370に接続され、標識抗体液保持部330が第二案内流路620を介して共通受け部370に接続される。すなわち、標識抗体液保持部330は、共通受け部370を基準にして、検査液体保持部310及び第一洗浄液保持部320とは異なる経路に設けられている。よって、共通受け部370を基準にして検査液体保持部310と標識抗体液保持部330とが同じ経路に設けられている場合に比べて、検査液体保持部310に保持される検査液体91と、標識抗体液保持部330に保持される標識抗体液93とが接触し難い。このため、検査精度が低下する可能性を低減できる。
<7. Main actions and effects of this embodiment>
As described above, the measurement in the present embodiment is performed. In the present embodiment, as shown in the above formula (1), the
また、第一洗浄液92は、検査液体91を洗浄するが、第一洗浄液92が通った流路には、検査液体91が含まれた第一洗浄液92が付着している場合がある。しかし、標識抗体液93は、図6及び図7に示す検査液体91及び第一洗浄液92とが流入する経路とは異なる図8に示す経路で、共通受け部370に流入するので、同じ経路で流入する場合に比べて、流路に付着した第一洗浄液92に接触する可能性が低くなる。よって、検査液体91と標識抗体液93とが接触し難い。このため、検査精度が低下する可能性を低減できる。
The
また、上記式(1)に示すように、検査チップ2は、R3>R2>R1であるので、検査液体保持部310、第一洗浄液保持部320、及び標識抗体液保持部330の順に、各保持部310,320,330に保持されている試薬9が下流に流出し難い。停止液保持部360と、基質溶液保持部350との下流に、標識抗体液保持部330が設けられているので、図4(H)及び図4(J)に示すように、基質溶液95と停止液96とは、試薬9が下流に流出し難い標識抗体液保持部330に移動する。このため、第一洗浄液保持部320又は検査液体保持部310の上流側に、停止液保持部360と基質溶液保持部350とが設けられている場合に比べて、基質溶液95と停止液96とが下流に流出し難い。よって、基質溶液95と停止液96とが下流に流出して他の試薬9と混ざ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。
Further, as shown in the above formula (1), since the
また、仮に、図2に示す第一受け部450、第二受け部460、及び第三受け部470が設けられていないとする。この場合、各保持部310,320,330,340,350,360に保持される試薬9が、下流の保持部に保持される液体に混ざり難くするために、R4>R5>R6>R3>R2>R1とする必要がある。よって、第一〜第六壁面501〜506の夫々の傾斜角R1〜R6の差が小さくなり、予期せぬタイミングで下流に試薬9が流出する可能性がある。本実施形態においては、検査チップ2は第一受け部450、第二受け部460、及び第三受け部470を備えているので、第一受け部450、第二受け部460、及び第三受け部470が設けられていない場合に比べて、停止液96、基質溶液95、第二洗浄液94、及び標識抗体液93が混ざる可能性を低減できる。すなわち、第一受け部450、第二受け部460、及び第三受け部470が設けられることによって、各試薬9を混ざり難くする条件について、R3,R4,R5,R6が夫々、R2より大きければよいという条件になる。このため、第一壁面501と第二壁面502との間、及び第三〜第六壁面503〜506の夫々と第二壁面502との間の傾斜角度の差を大きくすることができる。よって、予期せぬタイミングで下流に試薬9が流出す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。
Further, suppose that the first receiving
また、仮に検査液体91が反応部380に残った状態で反応部380に第一洗浄液92が移動するとする。この場合、検査液体91が反応部380から下流に流れた後に第一洗浄液92が反応部380に移動する場合に比べて、第一洗浄液92に含まれる検査液体91の量が多くなる。よって、反応部380の検査液体91と標識抗体液93とが反応し、検査精度が低下する可能性がある。本実施形態においては、上記式(2)に示すように、第二壁面502と第七壁面507との傾斜角度は、R2≧R7の関係である。このため、図7に示すように、検査チップ2は、第一洗浄液92が第一洗浄液保持部320から下流に流れるより前、又は同時に、反応部380まで流れた検査液体91を反応部380の下流に流すことができる。このため、R2<R7である場合に比べて、反応部380において第一洗浄液92と検査液体91とが混ざる可能性を低減できる。よって、反応部380に検査液体91が残る可能性を低減でき、標識抗体液93と検査液体91とが反応部380において反応する可能性を低減できる。故に、検査精度が低下する可能性を低減できる。
Further, it is assumed that the
また、第一洗浄液保持部320は、検査液体保持部310より形成方向に位置する。第一流出端部521は、第一仮想線511より形成方向に位置する。このため、第一流出端部521が第一仮想線511より上方向にある場合に比べて、第一仮想線511に沿って検査液体保持部310から流出する検査液体91が、第一洗浄液保持部320に流入し難くなる。よって、検査液体91と第一洗浄液92とが混ざる可能性を低減できる。また、標識抗体液保持部330は、第一洗浄液保持部320より形成方向に位置する。第三流出端部523は、第二仮想線512より形成方向に位置する。このため、第三流出端部523が第二仮想線512より上方向にある場合に比べて、第二仮想線512に沿って第一洗浄液保持部320から流出する第一洗浄液92が、標識抗体液保持部330に流入し難くなる。よって、第一洗浄液92と、標識抗体液93とが混ざる可能性を低減できる。故に、検査精度が低下する可能性を低減できる。
Further, the first cleaning
上記実施形態において、形成方向は本発明の「一方向」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、第一流出端部521は、第一仮想線511上、又は、第一仮想線511より上方向に位置してもよい。第三流出端部523は、第二仮想線512上、又は、第二仮想線512より上方向に位置してもよい。また、第一洗浄液保持部320は、検査液体保持部310より上方向に位置してもよい。
In the embodiment, the formation direction is an example of “one direction” in the present invention. In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible. For example, the
また、第一受け部450、第二受け部460、及び第三受け部470が設けられなくてもよい。この場合、停止液保持部360が基質溶液保持部350に接続されてもよい。基質溶液保持部350が第二洗浄液保持部340に接続されてもよい。第二洗浄液保持部340が標識抗体液保持部330に接続されてもよい。
Moreover, the
また、第二壁面502と第七壁面507との傾斜角度は、R2<R7の関係であってもよい。第二壁面502、第四壁面504、第五壁面505、及び第六壁面506の傾斜角度は、R4,R5,R6<R2の関係であってもよい。また、停止液保持部360及び基質溶液保持部350は、検査液体保持部310の上流又は第一洗浄液保持部320の上流に設けられてもよい。
Further, the inclination angle between the
また、図5(N)に示すように、測定部390において基質溶液95に停止液96が混合されていたが、測定部390よりも上流側で混合される構成にしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 5N, the
2 検査チップ
91 検査液体
92 第一洗浄液
93 標識抗体液
94 第二洗浄液
95 基質溶液
96 停止液
310 検査液体保持部
320 第一洗浄液保持部
330 標識抗体液保持部
340 第二洗浄液保持部
350 基質溶液保持部
360 停止液保持部
370 共通受け部
380 反応部
450 第一受け部
460 第二受け部
470 第三受け部
501 第一壁面
502 第二壁面
503 第三壁面
504 第四壁面
505 第五壁面
506 第六壁面
507 第七壁面
511 第一仮想線
512 第二仮想線
521 第一流出端部
522 第二流出端部
523 第三流出端部
610 第一案内流路
620 第二案内流路
2
Claims (5)
前記一方向に凹んで形成され、第一洗浄液が保持される第一洗浄液保持部と、
前記一方向に凹んで形成され、酵素標識抗体を含む標識抗体液が保持される標識抗体液保持部と、
前記検査液体保持部及び前記第一洗浄液保持部とが第一案内流路を介して接続され、前記標識抗体液保持部が第二案内流路を介して接続される共通受け部と、
前記共通受け部の下流に設けられ、固相化された抗体が配置される反応部と、
前記検査液体保持部を形成し、前記検査液体を前記第一案内流路へ案内する第一壁面と、
前記第一洗浄液保持部を形成し、前記第一洗浄液を前記第一案内流路へ案内する第二壁面と、
前記標識抗体液保持部を形成し、前記標識抗体液を前記第二案内流路へ案内する第三壁面と
を備え、
前記第一壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R1と、前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第三壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R3とは、
R3>R2>R1
の関係を有する検査チップであって、
前記検査チップから離間した垂直軸線を中心として公転することにより遠心力が作用する方向に対する、前記第一壁面、前記第二壁面、及び、前記第三壁面のそれぞれの延びる方向を、前記検査チップが前記公転する場合の速度の方向に延びる水平軸線を中心とした自転により切り替えることによって、前記検査液体保持部に保持された前記検査液体、前記第一洗浄液保持部に保持された前記第一洗浄液、及び、前記標識抗体液保持部に保持された前記標識抗体液を、順番に前記共通受け部に流入させることを特徴とする検査チップ。 A test liquid holding part which is formed to be recessed in one direction and holds a test liquid containing a test target substance;
A first cleaning liquid holding part that is formed to be recessed in the one direction and holds the first cleaning liquid;
A labeled antibody solution holding part formed to be recessed in the one direction and holding a labeled antibody solution containing an enzyme-labeled antibody;
A common receiving part to which the test liquid holding part and the first cleaning liquid holding part are connected via a first guide channel, and the labeled antibody liquid holding part is connected via a second guide channel;
A reaction part provided downstream of the common receiving part and in which an immobilized antibody is disposed;
A first wall surface that forms the test liquid holding portion and guides the test liquid to the first guide channel;
Forming the first cleaning liquid holding portion, and a second wall surface for guiding the first cleaning liquid to the first guide channel;
Forming the labeled antibody solution holding part, and comprising a third wall surface for guiding the labeled antibody solution to the second guide channel,
An inclination angle R1 that is an angle formed by the first wall surface and the one direction , an inclination angle R2 that is an angle formed by the second wall surface and the one direction, and an angle formed by the third wall surface and the one direction. The inclination angle R3 is
R3>R2> R1
An inspection chip that having a relationship,
The inspection chip extends in the extending direction of each of the first wall surface, the second wall surface, and the third wall surface with respect to the direction in which the centrifugal force acts by revolving around a vertical axis separated from the inspection chip. The test liquid held in the test liquid holding part, the first cleaning liquid held in the first cleaning liquid holding part, by switching by rotation around a horizontal axis extending in the direction of the speed when revolving, And the test | inspection chip | tip characterized by flowing the said labeled antibody liquid hold | maintained at the said labeled antibody liquid holding | maintenance part into the said common receiving part in order .
前記停止液保持部の下流に設けられ、前記一方向に凹んで形成され、酵素反応のための基質溶液が保持される基質溶液保持部と
を備え、
前記標識抗体液保持部は、前記基質溶液保持部の下流に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の検査チップ。 A stop liquid holding part formed to be recessed in the one direction and holding a stop liquid for stopping the progress of the enzyme reaction;
A substrate solution holding unit provided downstream of the stop solution holding unit, formed to be recessed in the one direction, and holding a substrate solution for an enzyme reaction;
2. The test chip according to claim 1, wherein the labeled antibody solution holding unit is provided downstream of the substrate solution holding unit.
前記停止液保持部の下流且つ前記基質溶液保持部の上流に設けられた第一受け部と、
前記基質溶液保持部の下流且つ前記第二洗浄液保持部の上流に設けられた第二受け部と、
前記第二洗浄液保持部の下流且つ前記標識抗体液保持部の上流に設けられた第三受け部と、
前記停止液保持部を形成し、前記停止液を前記第一受け部へ案内する第四壁面と、
前記基質溶液保持部を形成し、前記基質溶液を前記第二受け部へ案内する第五壁面と、
前記第二洗浄液保持部を形成し、前記第二洗浄液を前記第三受け部へ案内する第六壁面と
を備え、
前記第一壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R1と、前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第三壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R3と、前記第四壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R4と、前記第五壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R5と、前記第六壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R6とは
R3,R4,R5,R6>R2>R1
の関係を有し、
前記公転により遠心力が作用する方向に対する、前記第四壁面、前記第五壁面、及び、前記第六壁面のそれぞれの延びる方向を、前記自転により切り替えることによって、前記標識抗体液保持部に保持された前記標識抗体液が前記共通受け部に流入するときに、前記停止液保持部に保持された前記停止液を前記第一受け部に流入させ、前記基質溶液保持部に保持された前記基質溶液を前記第二受け部に流入させ、前記第二洗浄液保持部に保持された前記第二洗浄液を前記第三受け部に流入させることを特徴とする請求項2に記載の検査チップ。 A second cleaning liquid holding part that is provided downstream of the substrate solution holding part and upstream of the labeled antibody liquid holding part, is formed to be recessed in the one direction, and holds a second cleaning liquid;
A first receiving part provided downstream of the stop liquid holding part and upstream of the substrate solution holding part;
A second receiving part provided downstream of the substrate solution holding part and upstream of the second cleaning liquid holding part;
A third receiving part provided downstream of the second washing liquid holding part and upstream of the labeled antibody liquid holding part;
Forming the stop liquid holding part, and a fourth wall surface for guiding the stop liquid to the first receiving part;
Forming a substrate solution holding portion, and a fifth wall surface for guiding the substrate solution to the second receiving portion;
Forming the second cleaning liquid holding part, and comprising a sixth wall surface for guiding the second cleaning liquid to the third receiving part,
An inclination angle R1 that is an angle formed by the first wall surface and the one direction , an inclination angle R2 that is an angle formed by the second wall surface and the one direction, and an angle formed by the third wall surface and the one direction. the inclination angle R3 is, an inclination angle R4 is a angle between the direction and the fourth wall, and the inclination angle R5 is a angle between the direction and the fifth wall, and the sixth wall R3 is an inclination angle R 6 is the angle between the direction, R4, R5, R6> R2 > R1
Have a relationship,
By switching the extending direction of each of the fourth wall surface, the fifth wall surface, and the sixth wall surface with respect to the direction in which the centrifugal force is applied by the revolution, the labeled antibody solution holding unit holds the switch. When the labeled antibody solution flows into the common receiving portion, the stop solution held in the stop solution holding portion is caused to flow into the first receiving portion and the substrate solution held in the substrate solution holding portion. It was introduced into the second receiving section, the inspection chip according to claim 2, characterized in Rukoto the second cleaning liquid retained in the second washing solution holding portion to flow into the third receiving portion.
前記第二壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R2と、前記第七壁面と前記一方向とのなす角である傾斜角R7とは、
R2≧R7
の関係を有し、
前記公転により遠心力が作用する方向に対する、前記第七壁面の延びる方向を、前記自転により切り替えることによって、前記第一洗浄液保持部に保持された前記第一洗浄液が前記共通受け部に流入する前又は同時に、前記反応部に保持された前記液体を下流側に案内する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。 Forming a reaction part, and comprising a seventh wall surface for guiding a liquid downstream in the reaction part,
An inclination angle R2 that is an angle between the second wall surface and the one direction, and an inclination angle R7 that is an angle between the seventh wall surface and the one direction are:
R2 ≧ R7
Have a relationship,
Before the first cleaning liquid held in the first cleaning liquid holding part flows into the common receiving part by switching the extending direction of the seventh wall surface by the rotation with respect to the direction in which the centrifugal force acts by the revolution. At the same time, the inspection chip according to any one of claims 1 to 3 , wherein the liquid held in the reaction section is guided downstream .
前記標識抗体液保持部は、前記第一洗浄液保持部より前記一方向に位置し、
前記第一洗浄液保持部における下流側の第一流出端部は、前記検査液体保持部における下流側の第二流出端部から前記第一壁面に垂直に引いた第一仮想線より、前記一方向に位置し、
前記標識抗体液保持部における下流側の第三流出端部は、前記第一流出端部から前記第二壁面に垂直に引いた第二仮想線より、前記一方向に位置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。 The first cleaning liquid holding part is located in the one direction from the inspection liquid holding part,
The labeled antibody solution holding unit is located in the one direction from the first cleaning solution holding unit,
The first outflow end portion on the downstream side in the first cleaning liquid holding portion is in the one direction from the first imaginary line drawn perpendicularly to the first wall surface from the second outflow end portion on the downstream side in the inspection liquid holding portion. Located in
A third outflow end portion on the downstream side in the labeled antibody solution holding portion is located in the one direction from a second imaginary line drawn perpendicularly from the first outflow end portion to the second wall surface. The inspection chip according to claim 1.
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