JP6184292B2 - Analyzer using compact disc type microchip - Google Patents

Analyzer using compact disc type microchip Download PDF

Info

Publication number
JP6184292B2
JP6184292B2 JP2013220944A JP2013220944A JP6184292B2 JP 6184292 B2 JP6184292 B2 JP 6184292B2 JP 2013220944 A JP2013220944 A JP 2013220944A JP 2013220944 A JP2013220944 A JP 2013220944A JP 6184292 B2 JP6184292 B2 JP 6184292B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microchip
analyzer
type microchip
analysis
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013220944A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015081884A (en
Inventor
秀 中嶋
秀 中嶋
和大 森岡
和大 森岡
内山 一美
一美 内山
彰秀 辺見
彰秀 辺見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Metropolitan University
Original Assignee
Tokyo Metropolitan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Metropolitan University filed Critical Tokyo Metropolitan University
Priority to JP2013220944A priority Critical patent/JP6184292B2/en
Publication of JP2015081884A publication Critical patent/JP2015081884A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6184292B2 publication Critical patent/JP6184292B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、コンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置に関する。   The present invention relates to an analyzer using a compact disk type microchip.

人類が作り出した数々の化学物質の中には人体に有害であるものも多く、近年では、ダイオキシンをはじめとする有害化学物質による環境汚染が問題になっている。例えば、食生活に目を向けると、食の安全性を脅かす残留農薬やO−157等の細菌、あるいはそば粉等のアレルギー物質による問題が深刻になっている。また、新型インフルエンザや結核等の新興感染症や再興感染症の流行も社会的な問題になっている。このような問題を解決する上で、化学物質、細菌あるいはウィルス等の分析が不可欠である。さらに、高ストレス社会に伴う健康障害を低減する上で、人体内のストレスマーカーを分析する要請も高まっている。しかし、環境計測、食品検査、医療検査等で使用される従来の分析装置は、極めて高価で、かつ測定に多大な時間を要し、さらにはオンサイトやベッドサイドで簡易に計測できるようなポータブルな分析装置ではない。このような現状において、現場で、誰もが簡便、迅速かつ高感度に測定できる小型の新しい分析システムの開発が求められている。   Many chemical substances created by mankind are harmful to the human body. In recent years, environmental pollution caused by harmful chemical substances such as dioxins has become a problem. For example, when looking at the eating habits, problems due to residual agrochemicals, bacteria such as O-157, or allergens such as buckwheat, which threaten food safety, are becoming serious. The epidemic of emerging and re-emerging infectious diseases such as new influenza and tuberculosis has become a social problem. In order to solve such problems, analysis of chemical substances, bacteria or viruses is indispensable. Furthermore, there is an increasing demand for analyzing stress markers in the human body in order to reduce health problems associated with high stress societies. However, conventional analyzers used in environmental measurements, food inspections, medical inspections, etc. are extremely expensive, take a lot of time for measurement, and are portable that can be easily measured on-site or bedside. It is not a simple analyzer. Under such circumstances, there is a need for the development of a new small analysis system that can be measured easily, quickly and with high sensitivity by anyone in the field.

かかる要求に応えうる分析システムとして、近年、マイクロ化学分析システム(μTAS)が注目を集めている。μTASは、手のひらサイズのガラスやプラスチックの基板(マイクロチップ)上に微細な流路(マイクロチャネル)を形成し、そのマイクロチャネル内で混合、反応、分離、検出などの一連の化学分析操作を行うシステムである(例えば、特許文献1を参照)。μTASは、分析装置の小型化のみならず、試薬や試料の量の低減、測定時間の短縮、コストの削減など多くの利点を有しており、革新的な新技術として将来の発展を期待されている。これまでに、分離場や反応場の集積化に関する研究が盛んに行われ、マイクロチップを利用した酵素センサ、電気泳動、液体クロマトグラフィー、免疫測定法などが開発されている。しかし、検出システムと送液システムの集積化については進展が遅れており、いずれのμTASにおいても試料溶液や試薬溶液の送液に用いるポンプやバルブ、検出に用いるレーザーや顕微鏡などの周辺機器が大型化かつ高価であるという共通した問題を抱えている。   In recent years, a microchemical analysis system (μTAS) has attracted attention as an analysis system that can meet such demands. μTAS forms a fine channel (microchannel) on a palm-sized glass or plastic substrate (microchip), and performs a series of chemical analysis operations such as mixing, reaction, separation, and detection in the microchannel. System (see, for example, Patent Document 1). μTAS not only reduces the size of the analyzer, but also has many advantages such as reducing the amount of reagents and samples, reducing measurement time, and reducing costs, and is expected to develop in the future as an innovative new technology. ing. So far, research on integration of separation fields and reaction fields has been actively conducted, and enzyme sensors, electrophoresis, liquid chromatography, immunoassay methods using microchips, etc. have been developed. However, progress has been made in the integration of detection systems and liquid delivery systems, and in any μTAS, peripheral devices such as pumps and valves used for feeding sample solutions and reagent solutions, and lasers and microscopes used for detection are large. Have the common problem of being expensive and expensive.

本発明者らは、これまでに、コンパクトディスク(CD)型マイクロチップを用いる表面プラズモン共鳴(SPR)センサを開発してきた。これは、一枚のCD上に多数のマイクロチャネルおよびリザーバーを形成し、リザーバー中の試料溶液をCDの回転により生じる遠心力を利用してマイクロチャネルに導入し、試料溶液中の分析対象物質をマイクロチャネル内壁に固定したレセプタータンパク質との相互作用により分離した後、反射型グレーティング方式のSPRセンサにより検出を行うものである。このセンサでは、CD型マイクロチップの回転により生じる遠心力を利用して試料溶液の送液が行われ、送液用のポンプやバルブが不要となるので、送液系の小型化に有用である。また、SPR現象を利用して検出を行うので、色素や酵素による試料の標識化が不要という利点もある。   The present inventors have so far developed a surface plasmon resonance (SPR) sensor using a compact disk (CD) type microchip. This is because a large number of microchannels and reservoirs are formed on one CD, and the sample solution in the reservoir is introduced into the microchannel using the centrifugal force generated by the rotation of the CD, and the analyte substance in the sample solution is introduced. After separation by interaction with a receptor protein immobilized on the inner wall of the microchannel, detection is performed by a reflection-type SPR sensor of the grating type. This sensor uses the centrifugal force generated by the rotation of the CD-type microchip to send the sample solution, which eliminates the need for a pump or valve for feeding the liquid, and is useful for downsizing the liquid feeding system. . In addition, since detection is performed using the SPR phenomenon, there is an advantage that labeling of a sample with a dye or an enzyme is unnecessary.

特開2004−156925号公報JP 2004-156925 A

しかし、上記のCD型マイクロチップを用いるSPRセンサには、なお改善すべき課題がある。それは、感度の点では、未だ、蛍光法や熱レンズ法の方が優れているという点である。本発明者らは、CD型マイクロチップとLED誘起蛍光検出法を組み合わせた小型で安価な蛍光分析システムの開発を行い、酵素免疫測定法(ELISA)によるイムノグロブリンA(IgA)の測定に成功した。ただし、このシステムでは市販のLEDを光源に使用しているため、装置のさらなる小型化や測定の再現性を良くするというさらなる課題を有する。   However, the SPR sensor using the above-described CD type microchip still has problems to be improved. That is, in terms of sensitivity, the fluorescence method and the thermal lens method are still superior. The present inventors have developed a small and inexpensive fluorescence analysis system combining a CD-type microchip and an LED-induced fluorescence detection method, and succeeded in measuring immunoglobulin A (IgA) by enzyme immunoassay (ELISA). . However, in this system, since a commercially available LED is used as a light source, there is a further problem of further downsizing the apparatus and improving measurement reproducibility.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、より小型で測定の再現性の高い分析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a smaller and more highly reproducible analyzer.

上記目的を達成するための本発明の一形態は、試料の分析に用いられると共に自転させた際の遠心力を利用して中心から径方向外側に送液可能な分析装置であって、少なくとも試料を貯留するための1または2以上の貯留部、貯留部より径方向外側に配置され、貯留部から送られてきた試料の分析場となる分析部、および貯留部と分析部とを繋ぐ送液用の流路、を少なくとも備えるコンパクトディスク型マイクロチップと、分析部に向けて発光する光源としての有機エレクトロルミネセンスを含む発光装置と、分析部から受光する受光部を含む受光装置とを備える、コンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   One form of the present invention for achieving the above object is an analyzer used for analyzing a sample and capable of feeding the solution radially outward from the center using centrifugal force when rotating. One or two or more storage parts for storing the liquid, an analysis part that is arranged radially outside the storage part and serves as an analysis field for the sample sent from the storage part, and a liquid feed that connects the storage part and the analysis part A compact disc-type microchip including at least a flow path for use, a light-emitting device including organic electroluminescence as a light source that emits light toward the analysis unit, and a light-receiving device including a light-receiving unit that receives light from the analysis unit, This is an analyzer using a compact disk type microchip.

本発明の別の形態は、コンパクトディスク型マイクロチップを回転駆動する第一回転機構を、さらに備えるコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip further comprising a first rotation mechanism for rotationally driving the compact disk type microchip.

本発明の別の形態は、有機エレクトロルミネセンスを回転駆動する第二回転機構をさらに備え、有機エレクトロルミネセンスをコンパクトディスク型マイクロチップと同期させて回転可能とするコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention uses a compact disc type microchip that further includes a second rotation mechanism that rotationally drives the organic electroluminescence, and that allows the organic electroluminescence to rotate in synchronization with the compact disc type microchip. It is an analysis device.

本発明の別の形態は、受光部を回転駆動する第三回転機構をさらに備え、受光部をコンパクトディスク型マイクロチップと同期させて回転可能とするコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip that further includes a third rotation mechanism that rotationally drives the light receiving part, and that allows the light receiving part to rotate in synchronization with the compact disk type microchip. .

本発明の別の形態は、さらに、第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構に共通する駆動部を有するコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip having a drive unit common to the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism.

本発明の別の形態は、また、有機エレクトロルミネセンスを前記コンパクトディスク型マイクロチップの下方に配置して成るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip in which organic electroluminescence is disposed below the compact disk type microchip.

本発明の別の形態は、また、有機エレクトロルミネセンスを前記コンパクトディスク型マイクロチップの上方に配置して成るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip in which organic electroluminescence is disposed above the compact disk type microchip.

本発明の別の形態は、また、分析部において、抗原と抗体の特異的結合に基づく物質の検出に用いるためのコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disc type microchip for use in a detection unit to detect a substance based on specific binding between an antigen and an antibody in an analysis unit.

本発明の別の形態は、さらに、分析部に、試料中の抗原と結合可能な抗体を少なくとも配置してなるコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置である。   Another embodiment of the present invention is an analyzer using a compact disk type microchip in which at least an antibody capable of binding to an antigen in a sample is disposed in an analysis unit.

本発明によれば、より小型で測定の再現性の高い分析装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a smaller analyzer with high measurement reproducibility.

図1は、本発明の実施の形態に係るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置の概略図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of an analyzer using a compact disk type microchip according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1のCD型マイクロチップの平面図および側面図を示す。FIG. 2 shows a plan view and a side view of the CD type microchip of FIG. 図3は、図2のCD型マイクロチップ中の1つのブロックの平面図(3A)、当該平面図におけるA−A線断面図(3B)および同平面図におけるB−B線断面図(3C)を、それぞれ示す。3 is a plan view (3A) of one block in the CD-type microchip of FIG. 2, a sectional view taken along line AA (3B) in the plan view, and a sectional view taken along line BB in the plan view (3C). Are shown respectively. 図4は、図2のCD型マイクロチップの製造工程の一例を示す。FIG. 4 shows an example of a manufacturing process of the CD type microchip of FIG. 図5は、図2のCD型マイクロチップの製造過程を示す。FIG. 5 shows a manufacturing process of the CD type microchip of FIG. 図6は、図5の製造過程に続く製造過程を示す。FIG. 6 shows a manufacturing process following the manufacturing process of FIG. 図7は、図2のCD型マイクロチップを用いた送液原理を説明する図を示す。FIG. 7 is a view for explaining the liquid feeding principle using the CD type microchip of FIG. 図8は、図1の有機ELの斜視図を示す。FIG. 8 shows a perspective view of the organic EL of FIG. 図9は、図1の分析装置を用いた代表的な分析の流れを示し、1つはCD型マイクロチップを回転し、回転を停止してから分析を行う方法(9A)を、もう1つはCD型マイクロチップを回転しながら分析を行う方法(9B)を、それぞれ示す。FIG. 9 shows a typical flow of analysis using the analyzer of FIG. 1. One is a method (9A) in which the analysis is performed after rotating the CD-type microchip and stopping the rotation. Shows a method (9B) for performing analysis while rotating a CD-type microchip. 図10は、図1の分析装置の変形例であって、発光装置と受光装置をCD型マイクロチップの回転と同期させて回転可能であって、かつ発光装置をCD型マイクロチップの下方に配置するタイプの分析装置の概略図(10A)およびその簡易構成図(10B)をそれぞれ示す。FIG. 10 shows a modification of the analyzer of FIG. 1, in which the light emitting device and the light receiving device can be rotated in synchronization with the rotation of the CD type microchip, and the light emitting device is arranged below the CD type microchip. A schematic diagram (10A) and a simplified configuration diagram (10B) of an analyzer of the type to be used are shown. 図11は、図10の分析装置とは異なる変形例であって、発光装置と受光装置をCD型マイクロチップの回転と同期させて回転可能であって、かつ有機ELをCD型マイクロチップの上方に配置するタイプの分析装置の概略図(11A)およびその簡易構成図(11B)をそれぞれ示す。FIG. 11 is a modified example different from the analysis apparatus of FIG. 10, in which the light emitting device and the light receiving device can be rotated in synchronization with the rotation of the CD microchip, and the organic EL is disposed above the CD microchip. A schematic diagram (11A) and a simplified configuration diagram (11B) of an analyzer of the type disposed in FIG. 図12は、図3のCD型マイクロチップ内の1つのブロックに形成された5つの貯留部にそれぞれ濃度と体積を変化させて蛍光試薬を導入する条件(12A)と、当該条件下で蛍光検出システムの性能評価を行った結果(12B)とを示す。FIG. 12 shows a condition (12A) for introducing a fluorescent reagent by changing the concentration and volume in five reservoirs formed in one block in the CD-type microchip in FIG. 3, and fluorescence detection under that condition. The result (12B) which performed the performance evaluation of the system is shown. 図13は、図1の分析装置を用いて、唾液に含まれるストレスマーカーと位置付けられるイムノグロブリンAの蛍光検出方法を説明するための図であり、検出機構(13A)と、各貯留部からの送液に従って変化する分析部の様子(13B)とを、それぞれ示す。FIG. 13 is a diagram for explaining a fluorescence detection method for immunoglobulin A, which is positioned as a stress marker contained in saliva, using the analyzer of FIG. 1. A state (13B) of the analysis unit that changes in accordance with the liquid feeding is shown. 図14は、図1の分析装置を用いたイムノグロブリンAの測定方法(14A)および測定結果(14B)をそれぞれ示す。FIG. 14 shows the measurement method (14A) and measurement result (14B) of immunoglobulin A using the analyzer of FIG.

次に、本発明に係るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Next, a preferred embodiment of an analyzer using a compact disk type microchip according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<1.分析装置の概要>
図1は、本発明の実施の形態に係るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置の概略図を示す。
<1. Outline of analyzer>
FIG. 1 shows a schematic diagram of an analyzer using a compact disk type microchip according to an embodiment of the present invention.

この実施の形態に係るコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置(以後、単に、「分析装置」という)1は、試料の分析に用いられると共に自転させた際の遠心力を利用して中心から径方向外側に送液可能な装置である。分析装置1は、コンパクトディスク型マイクロチップ(以後、適宜、「CD型マイクロチップ」という。)2と、CD型マイクロチップ2の分析部に向けて発光する光源としての有機エレクトロルミネセンス(以後、単に、「有機EL」という)13を含む発光装置4と、上記分析部から受光する受光部16を含む受光装置5と、を備える。分析装置1は、好ましくは、CD型マイクロチップ2を回転駆動する第一回転機構3を、さらに備える。なお、図1では、受光部16は、上記分析部を挟んで有機EL13と対向配置されるように描かれているが、かかる位置に限定されることなく、有機EL13と同様、CD型マイクロチップ2の下方に配置されていても良い。また、発光装置4、受光装置5および次に述べる制御装置6は、図中、宙に浮いているように描かれているが、現実に宙に浮いているわけではなく、配置箇所を問わない意味に解釈される。   An analyzer 1 (hereinafter simply referred to as an “analyzer”) 1 using a compact disk type microchip according to this embodiment is used for analyzing a sample and utilizes a centrifugal force when rotating from the center. It is a device that can feed liquid radially outward. The analyzer 1 includes a compact disc type microchip (hereinafter, referred to as “CD type microchip” as appropriate) 2 and organic electroluminescence (hereinafter, referred to as a light source) that emits light toward the analysis part of the CD type microchip 2. And a light receiving device 5 including a light receiving unit 16 that receives light from the analysis unit. The analysis apparatus 1 preferably further includes a first rotation mechanism 3 that rotationally drives the CD type microchip 2. In FIG. 1, the light receiving unit 16 is drawn so as to be opposed to the organic EL 13 with the analysis unit interposed therebetween. However, the light receiving unit 16 is not limited to this position, and is similar to the organic EL 13 and is a CD microchip. It may be arranged below 2. The light-emitting device 4, the light-receiving device 5, and the control device 6 described below are depicted as floating in the air in the figure, but are not actually floating in the air and may be arranged at any location. Interpreted to meaning.

受光装置5は、好ましくは、制御装置6と接続されていて、受光に基づく情報を制御装置6の制御の下、コンピュータに送信可能となっている。第一回転機構3は、駆動部としてのモータ10およびそれに接続される回転軸11を備える。回転軸11は、CD型マイクロチップ2の略中心に接続可能な構造を有する。このため、モータ10を起動して回転軸11を所定の方向に回転させることにより、CD型マイクロチップ2を回転させることができる。   The light receiving device 5 is preferably connected to the control device 6 and can transmit information based on the received light to the computer under the control of the control device 6. The first rotating mechanism 3 includes a motor 10 as a driving unit and a rotating shaft 11 connected thereto. The rotating shaft 11 has a structure that can be connected to the approximate center of the CD-type microchip 2. For this reason, the CD type microchip 2 can be rotated by starting the motor 10 and rotating the rotating shaft 11 in a predetermined direction.

発光装置4は、少なくとも有機EL13を含み、この実施の形態では電源12を好適に備える。また、発光装置4は、有機EL13よりCD型マイクロチップ2側に、順に、有機EL13からの光をフィルタリングするためのバンドパスフィルター14、半球レンズ15を好適に備える。電源12としては、定電流電源を好適に用いることができる。バンドパスフィルター14は、特定範囲の波長のみを透過させるためのフィルターであって、例えば、Omega Optical製の励起フィルター(560AF55)を用いることができる。バンドパスフィルター14を用いると、有機EL13の発光スペクトルの半値幅が広くて試料の蛍光と重なりバックグラウンド信号が増加するのを有効に防止できる。半球レンズ15は、有機EL13からの光を集光させるためのレンズである。有機EL13の詳細については、後述する。   The light emitting device 4 includes at least an organic EL 13 and is suitably provided with a power source 12 in this embodiment. In addition, the light emitting device 4 preferably includes a band pass filter 14 and a hemispherical lens 15 for sequentially filtering light from the organic EL 13 on the CD-type microchip 2 side from the organic EL 13. As the power source 12, a constant current power source can be suitably used. The band pass filter 14 is a filter for transmitting only a wavelength in a specific range, and for example, an excitation filter (560AF55) manufactured by Omega Optical can be used. When the band pass filter 14 is used, it is possible to effectively prevent the background signal from increasing due to the broad half-value width of the emission spectrum of the organic EL 13 and overlapping with the fluorescence of the sample. The hemispherical lens 15 is a lens for condensing light from the organic EL 13. Details of the organic EL 13 will be described later.

受光装置5は、少なくとも受光部16を含み、この実施の形態では、受光部16よりCD型マイクロチップ2側に、バンドパスフィルター17を好適に備える。受光部16としては、CCDカメラ、光電子増倍管(PMT)、フォトダイオード(PD)、有機フォトダイオード(OPD)などを例示でき、特に、その中でもCCDカメラを好適に例示できる。以後、特に言及しない限り、受光部16としてCCDカメラを用いる例で説明する。CCDカメラは、制御装置6側のメモリに格納されるCCDカメラ用ソフトウェアによって、受光に基づく信号の記録および解析を可能とし、例えば、Mightex社製のCCDカメラ(TCN−1304−U)を用いることができる。また、バンドパスフィルター17は、試料からの蛍光スペクトルの特定範囲の波長のみを透過させるためのフィルターであって、例えば、Omega Optical製の蛍光フィルター(645AF75)を用いることができる。   The light receiving device 5 includes at least a light receiving unit 16, and in this embodiment, a band pass filter 17 is preferably provided on the CD microchip 2 side from the light receiving unit 16. As the light receiving unit 16, a CCD camera, a photomultiplier tube (PMT), a photodiode (PD), an organic photodiode (OPD), and the like can be exemplified. In particular, a CCD camera can be preferably exemplified. Hereinafter, an example using a CCD camera as the light receiving unit 16 will be described unless otherwise specified. The CCD camera enables recording and analysis of signals based on light reception by means of CCD camera software stored in the memory on the control device 6 side. For example, a CCD camera (TCN-1304-U) manufactured by Mightex is used. Can do. The bandpass filter 17 is a filter for transmitting only a wavelength in a specific range of the fluorescence spectrum from the sample. For example, a fluorescent filter (645AF75) manufactured by Omega Optical can be used.

上記構成の分析装置1を用いると、CD型マイクロチップ2の分析部に集められた試料に対して有機EL13から照光し、試料からの受光による情報から試料の分析を行うことができる。ここで、重要なのは、有機EL13という面発光手段の好適な一例を用いている点にある。有機EL13から、面内光強度の均一性に優れた光を分析部内の試料にあてることができるので、分析部内の照光位置を厳密に設定しなくても、再現性の高い分析が可能となる。また、分析装置1に第一回転機構3を備えるので、CD型マイクロチップ2を回転し、試料を分析部に移動させるのを完了した後に有機EL13を発光させて分析を行うことができるのみならず、CD型マイクロチップ2を回転させながら有機EL13を発光させ、試料の移動による分析値の経時変化を調べることもできる。   When the analysis apparatus 1 having the above configuration is used, the sample collected in the analysis unit of the CD-type microchip 2 can be illuminated from the organic EL 13 and the sample can be analyzed from information obtained by light reception from the sample. Here, what is important is that a suitable example of the surface emitting means called the organic EL 13 is used. Since light with excellent uniformity of in-plane light intensity can be applied to the sample in the analysis unit from the organic EL 13, analysis with high reproducibility is possible even if the illumination position in the analysis unit is not strictly set. . In addition, since the analysis apparatus 1 includes the first rotation mechanism 3, the analysis can be performed by emitting the organic EL 13 after the CD type microchip 2 is rotated and the sample is moved to the analysis unit. First, the organic EL 13 can emit light while rotating the CD-type microchip 2, and the change over time in the analysis value due to the movement of the sample can be examined.

<2.CD型マイクロチップの構造>
図2は、図1のCD型マイクロチップの平面図および側面図を示す。
<2. Structure of CD type microchip>
FIG. 2 shows a plan view and a side view of the CD type microchip of FIG.

この実施の形態にて用いられるCD型マイクロチップ2は、試料の分析に用いられ、それを自転させた際の遠心力を利用して中心から径方向外側に送液可能な構造を持つ。CD型マイクロチップ2は、中央に穴25を有する円板形状のマイクロチップであり、平面視にて8個の略扇形状のブロック30に分割されている。各ブロック30は、同一形状の流路構造を有する。このため、CD型マイクロチップ2を用いて同時にN=8までの分析を行うことができる。ただし、ブロック30は、8個に限定されず、少なくとも1個あれば、その数を問わない。CD型マイクロチップ2は、好適には、共に透光性材料から成る第一ディスク34と第二ディスク35とを積層して成る。この実施の形態では、第一ディスク34は、ポリジメチルシロキサン(シリコーン樹脂の一種)から構成されている。しかし、第一ディスク34を構成する材料として、上記のシリコーン樹脂に代えて、他の透光性を有する材料を選択することもできる。当該材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂、あるいはガラスを用いることができる。   The CD-type microchip 2 used in this embodiment is used for analyzing a sample and has a structure capable of feeding liquid from the center to the outside in the radial direction using a centrifugal force when the sample is rotated. The CD-type microchip 2 is a disk-shaped microchip having a hole 25 in the center, and is divided into eight substantially fan-shaped blocks 30 in plan view. Each block 30 has a channel structure with the same shape. For this reason, the analysis up to N = 8 can be simultaneously performed using the CD type microchip 2. However, the number of blocks 30 is not limited to eight, and the number of blocks 30 is not limited as long as it is at least one. The CD type microchip 2 is preferably formed by laminating a first disk 34 and a second disk 35 made of a light-transmitting material. In this embodiment, the first disk 34 is made of polydimethylsiloxane (a kind of silicone resin). However, instead of the above-described silicone resin, another light-transmitting material can be selected as the material constituting the first disk 34. As the material, for example, acrylic resins, polycarbonate resins, cycloolefin resins, polystyrene resins, polyester resins, urethane resins, vinyl chloride resins and other synthetic resins, or glass can be used.

また、この実施の形態では、第二ディスク35は、ポリカーボネート樹脂から構成されている。しかし、第二ディスク35を構成する材料として、ポリカーボネート樹脂に代えて、他の透光性を有する材料を選択することもできる。当該材料としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂、あるいはガラスを用いることができる。本願において、「透光性」とは、有色であるか無色であるかおよび光の透過率の多寡を問わず、光を透過させることができる意味に広義に解釈される。   In this embodiment, the second disk 35 is made of polycarbonate resin. However, as the material constituting the second disk 35, another light-transmitting material can be selected instead of the polycarbonate resin. As the material, for example, synthetic resin such as acrylic resin, silicone resin, polyester resin, urethane resin, vinyl chloride resin, or glass can be used. In the present application, “translucent” is broadly interpreted to mean that light can be transmitted regardless of whether it is colored or colorless and the light transmittance is large.

図3は、図2のCD型マイクロチップ中の1つのブロックの平面図(3A)、当該平面図におけるA−A線断面図(3B)および同平面図におけるB−B線断面図(3C)を、それぞれ示す。   3 is a plan view (3A) of one block in the CD-type microchip of FIG. 2, a sectional view taken along line AA (3B) in the plan view, and a sectional view taken along line BB in the plan view (3C). Are shown respectively.

CD型マイクロチップ2は、少なくとも試料を貯留するための1または2以上の貯留部41,42,43,44,45(以後、「貯留部41等」という)と、貯留部41等より径方向外側に配置され、貯留部41等から送られてきた試料の分析場となる分析部46、および貯留部41等と分析部46とを繋ぐ送液用の流路48を、少なくとも備える。より好ましくは、この実施の形態では、CD型マイクロチップ2の各ブロック30は、(3A)に示すように、その内部に、5つの貯留部41等と、1つの分析部46と、1つの廃液部47と、複数本の送液用の流路48とを備える。流路48は、各貯留部41等同士の間、各貯留部41等と分析部46および廃液部47との間、分析部46と廃液部47との間をそれぞれ繋いでいる。貯留部41等は、少なくとも測定対象の試料を貯留するための領域であって、薄厚の略円柱形状の空間である。この実施の形態では、貯留部41等は同一の形状を有するが、それらの一部または全部が互いに異なる形状を有していても良い。この実施の形態では、貯留部41等は、CD型マイクロチップ2の径方向外側から内側に向かって、貯留部41、貯留部42、貯留部43、貯留部44、貯留部45の順に配置されている。このため、CD型マイクロチップ2を自転させた際に、回転数を上げるに従い、径方向最も外側の貯留部41から最初に送液し、次に貯留部42から、その次に貯留部43から、その次に貯留部44から、最後に径方向最も内側の貯留部45からそれぞれ送液することができる。   The CD-type microchip 2 includes at least one or more storage units 41, 42, 43, 44, 45 (hereinafter referred to as “storage unit 41”) for storing a sample and a radial direction from the storage unit 41 or the like. There are provided at least an analysis unit 46 which is disposed outside and serves as an analysis field for a sample sent from the storage unit 41 and the like, and a liquid-feeding flow channel 48 which connects the storage unit 41 and the analysis unit 46. More preferably, in this embodiment, as shown in (3A), each block 30 of the CD-type microchip 2 includes five storage parts 41 and the like, one analysis part 46, and one A waste liquid part 47 and a plurality of liquid-feeding channels 48 are provided. The flow path 48 connects the storage units 41 and the like, the storage units 41 and the like, the analysis unit 46, and the waste liquid unit 47, and the analysis unit 46 and the waste liquid unit 47, respectively. The storage unit 41 and the like are regions for storing at least a sample to be measured, and are a thin, substantially cylindrical space. In this embodiment, the storage portion 41 and the like have the same shape, but some or all of them may have different shapes. In this embodiment, the storage part 41 and the like are arranged in the order of the storage part 41, the storage part 42, the storage part 43, the storage part 44, and the storage part 45 from the radially outer side to the inner side of the CD-type microchip 2. ing. For this reason, when the CD microchip 2 is rotated, as the number of rotations is increased, liquid is first fed from the radially outermost storage section 41, then from the storage section 42, and then from the storage section 43. Then, liquid can be fed from the reservoir 44 and finally from the radially innermost reservoir 45.

ただし、貯留部41等の内の一部あるいは全部を、CD型マイクロチップ2の中央から同じ距離に配置することもできる。これによって、互いに分離して貯留していた溶液を同時に送液し、分析部46にて混合させることができる。また、貯留部41等には、測定対象の試料のみならず、洗浄液、抗体を含む溶液、各種試薬を含む溶液といった他の溶液を貯留することができる。さらに、貯留部41等を5個とせずに、少なくとも1個あれば、その数を問わない。なお、以後、「径方向」は、CD型マイクロチップ2の径方向を意味する。   However, a part or all of the storage unit 41 and the like can be arranged at the same distance from the center of the CD-type microchip 2. As a result, the solutions that have been separated and stored can be simultaneously fed and mixed in the analysis unit 46. In addition to the sample to be measured, the storage unit 41 and the like can store other solutions such as a cleaning solution, a solution containing an antibody, and a solution containing various reagents. Furthermore, the number is not limited as long as there is at least one storage unit 41 and the like, instead of five. Hereinafter, “radial direction” means the radial direction of the CD-type microchip 2.

分析部46は、貯留部41等より径方向外側に配置される領域であって、貯留部41等から送られてきた試料等の溶液に照光するための領域である。分析部46を貯留部41等より径方向外側に配置するのは、CD型マイクロチップ2を自転させた際の遠心力を利用して分析部46に送液させるためである。廃液部47は、分析部46あるいは貯留部41等から、最終的に廃棄する液体を集める領域である。廃液部47を分析部46より径方向外側に配置すると、測定後にCD型マイクロチップ2を回転し、全ての溶液を廃液部47に集めることができる。ただし、廃液部47は、分析部46より径方向内側あるいは分析部46と径方向同一の距離に設けても良い。その場合には、測定者が、CD型マイクロチップ2を傾けて、手動にて溶液を廃液部47に集めることができる。さらに、廃液部47は、CD型マイクロチップ2にとって必須の領域ではなく、設けなくても良い。その場合には、測定後に、貯留部41等あるいは分析部46から廃液すると良い。かかる意味では、流路48は、最低限、貯留部41等から分析部46までを繋ぐものであれば良い。貯留部41等の径方向内側および径方向外側の各流路48は、好適には、貯留部41等に極めて近い場所に、各流路48を少し太くした拡径部49を1個ずつ備える。拡径部49は、一種のバルブの機能を有する。拡径部49の径を変えることにより、貯留部41等から溶液が流れ出すときの回転数を変えることが可能である。ただし、拡径部49は必須の構成ではなく、設けなくても良い。   The analysis unit 46 is a region arranged radially outside the storage unit 41 and the like, and is a region for illuminating a solution such as a sample sent from the storage unit 41 and the like. The reason why the analysis unit 46 is arranged on the outer side in the radial direction from the storage unit 41 and the like is to send the solution to the analysis unit 46 using the centrifugal force when the CD microchip 2 is rotated. The waste liquid part 47 is an area for collecting a liquid to be finally discarded from the analysis part 46 or the storage part 41 or the like. When the waste liquid part 47 is arranged radially outside the analysis part 46, the CD-type microchip 2 can be rotated after the measurement, and all the solutions can be collected in the waste liquid part 47. However, the waste liquid part 47 may be provided radially inward of the analysis part 46 or at the same radial distance as the analysis part 46. In that case, the measurer can manually collect the solution in the waste liquid portion 47 by tilting the CD microchip 2. Further, the waste liquid part 47 is not an essential area for the CD-type microchip 2 and may not be provided. In that case, the waste liquid is preferably discharged from the storage unit 41 or the analysis unit 46 after the measurement. In this sense, the flow channel 48 may be at least connected from the storage unit 41 or the like to the analysis unit 46. Each of the channels 48 on the radially inner side and the radially outer side of the storage unit 41 and the like is preferably provided with one enlarged diameter portion 49 in which each channel 48 is slightly thicker at a location very close to the storage unit 41 and the like. . The enlarged diameter portion 49 has a kind of valve function. By changing the diameter of the enlarged diameter portion 49, it is possible to change the number of rotations when the solution flows out from the storage portion 41 or the like. However, the enlarged diameter portion 49 is not an essential configuration and may not be provided.

(3B)に示すように、流路48は、CD型マイクロチップ2の厚さ方向の内部に形成されている。貯留部45は、流路48と同様、CD型マイクロチップ2の厚さ方向の内部に形成されており、かつその上面に開口部50を有する。(3B)に明示されていないが、他の貯留部41,42,43,44も、その上面に開口部50を備える。開口部50は、貯留部41等に溶液(試料も含む)を供給するために、好適に形成されている。開口部50は、貯留部41等に溶液を供給後、好適には、フィルム等(不図示)によって覆われる。CD型マイクロチップ2を自転させて測定を行う際に、貯留部41等から溶液が飛び出し、あるいは外部から塵や埃が入るのを防止する必要からである。貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48は、この実施の形態では、第一ディスク34における第二ディスク35の対向面から内方に窪む凹部によって形成されているが、第二ディスク35側の凹部によって形成し、あるいは第一ディスク34側と第二ディスク35側の各凹部を合わせて形成しても良い。また、第一ディスク34側に、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48の内のいずれか一部を形成する凹部を備え、第二ディスク35側に当該一部以外を形成する凹部を備えても良い。すなわち、CD型マイクロチップ2は、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48の内の少なくとも1つを、面内方に窪む凹部として形成した第一ディスク34と、第一ディスク34と積層することによって貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48を形成可能な第二ディスク35とを積層して成る。ただし、凹部形成の工程をより簡易化するためには、第一ディスク34および第二ディスク35のいずれか一方に、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48用の各凹部を形成する方が好ましい。第一ディスク34に、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48用の各凹部を形成する場合、第一ディスク34の厚さおよび凹部の深さに何らの限定は無いが、一例を挙げるならば、第一ディスク34の厚さを1〜3mmの範囲に、凹部の深さを20〜80μmの範囲にそれぞれ設定することができる。また、第二ディスク35の厚さについても何らの限定もないが、一例を挙げるならば、1〜3mmの範囲に設定できる。   As shown in (3B), the flow path 48 is formed inside the CD microchip 2 in the thickness direction. The reservoir 45 is formed in the thickness direction of the CD-type microchip 2 and has an opening 50 on the upper surface thereof, like the channel 48. Although not explicitly shown in (3B), the other reservoirs 41, 42, 43, and 44 also have an opening 50 on the upper surface thereof. The opening 50 is preferably formed in order to supply a solution (including a sample) to the reservoir 41 and the like. The opening 50 is preferably covered with a film or the like (not shown) after supplying the solution to the reservoir 41 or the like. This is because it is necessary to prevent the solution from jumping out of the storage portion 41 or the like or dust or dust from the outside when the CD microchip 2 is rotated for measurement. In this embodiment, the storage section 41, the analysis section 46, the waste liquid section 47, and the flow path 48 are formed by recesses that are recessed inwardly from the facing surface of the second disk 35 in the first disk 34. The recesses on the second disk 35 side may be formed, or the recesses on the first disk 34 side and the second disk 35 side may be formed together. Further, the first disk 34 is provided with a concave portion that forms any one of the storage unit 41, the analysis unit 46, the waste liquid unit 47, and the flow path 48, and the second disk 35 is provided with a portion other than the part. You may provide the recessed part to form. That is, the CD-type microchip 2 includes a first disk 34 in which at least one of the storage unit 41 and the like, the analysis unit 46, the waste liquid unit 47, and the flow channel 48 is formed as a concave portion that is recessed inward. By stacking with one disk 34, the storage section 41 and the like, the analysis section 46, the waste liquid section 47, and the second disk 35 capable of forming a flow path 48 are stacked. However, in order to further simplify the process of forming the recesses, any one of the first disk 34 and the second disk 35 is provided with the respective recesses for the storage part 41, the analysis part 46, the waste liquid part 47, and the flow path 48. Is more preferable. When the concave portions for the storage portion 41, the analysis portion 46, the waste liquid portion 47, and the flow path 48 are formed on the first disc 34, there is no limitation on the thickness of the first disc 34 and the depth of the concave portion. For example, the thickness of the first disk 34 can be set in the range of 1 to 3 mm, and the depth of the recess can be set in the range of 20 to 80 μm. The thickness of the second disk 35 is not limited at all, but can be set within a range of 1 to 3 mm, for example.

(3C)に示すように、廃液部47は、前述の貯留部45と同様、CD型マイクロチップ2の厚さ方向の内部に形成され、その上面に開口部51を有する。開口部51は、廃液時を除き、好適にはフィルム等(不図示)によって常時覆われる。なお、この実施の形態では、分析部46および流路48は、第一ディスク34と第二ディスク35とを積層した後には閉鎖空間となり、それ専用の開口部を備えていないが、分析部46および流路48の少なくともいずれか一方に開口部を備えても良い。測定の際に、CD型マイクロチップ2の上面の全部あるいは各ブロック30の上面をフィルム等(不図示)にて覆うようにし、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48の全てに開口部を備えても良い。   As shown in (3C), the waste liquid part 47 is formed inside the thickness direction of the CD-type microchip 2 and has an opening 51 on the upper surface thereof, like the storage part 45 described above. The opening 51 is preferably always covered with a film or the like (not shown) except during waste liquid. In this embodiment, the analysis unit 46 and the flow path 48 become a closed space after the first disk 34 and the second disk 35 are stacked, and do not have a dedicated opening. In addition, an opening may be provided in at least one of the flow channel 48. At the time of measurement, the entire upper surface of the CD-type microchip 2 or the upper surface of each block 30 is covered with a film or the like (not shown), and the storage unit 41 and the like, the analysis unit 46, the waste liquid unit 47, and the flow path 48. All may be provided with openings.

第一ディスク34および第二ディスク35は、共に透光性である。したがって、CD型マイクロチップ2の第一ディスク34側から分析部46に入った光は、分析部46および第二ディスク35を透過する。ただし、第一ディスク34の分析部46の少なくとも入光窓および出光窓を透光性にする限り、他の部分を遮光性にすることもできる。   Both the first disk 34 and the second disk 35 are translucent. Therefore, the light that has entered the analysis unit 46 from the first disk 34 side of the CD-type microchip 2 passes through the analysis unit 46 and the second disk 35. However, as long as at least the light entrance window and the light exit window of the analysis unit 46 of the first disk 34 are translucent, other portions can be light-shielding.

<3.CD型マイクロチップの製造方法>
図4は、図2のCD型マイクロチップの製造工程の一例を示す。図5および図6は、図2のCD型マイクロチップの製造過程を示す。
<3. Manufacturing method of CD type microchip>
FIG. 4 shows an example of a manufacturing process of the CD type microchip of FIG. 5 and 6 show a manufacturing process of the CD type microchip of FIG.

ステップ101
まず、第一ディスク34を製造するのに必要となる、平面視にて円形の平板60を準備する(5A)。平板60としては、例えば、シリコンウェハを好適に用いることができる。この実施の形態では、直径6インチのシリコンウェハを好適に用いる。
Step 101
First, a circular flat plate 60 necessary for manufacturing the first disk 34 in a plan view is prepared (5A). As the flat plate 60, for example, a silicon wafer can be preferably used. In this embodiment, a silicon wafer having a diameter of 6 inches is preferably used.

ステップ102
次に、平板60の片面上に、ネガ型フォトレジストを供給し、スピンコート等の手段にて均一な厚さの塗膜61を形成する(5B)。ネガ型フォトレジストとしては、例えば、エポキシ樹脂系のカチオン重合体、オキセタン樹脂系のカチオン重合体等を用いることができる。この実施の形態では、露光部分の架橋を促進させる性質のネガ型フォトレジストを好適に用いるが、これとは逆に露光部分を溶解除去可能なポジ型フォトレジストを用いても良い。ただし、CD型マイクロチップ2の第一ディスク34の構成材料としては、化学薬品への耐性、機械的強度および耐熱性に優れるネガ型フォトレジスト、特に、SU−8(化薬マイクロケム製)を用いる方がより好ましい。平板60に塗膜61を形成後、100℃前後で加熱してネガ型フォトレジスト内の有機溶媒を除去し、その後、室温まで冷却するのが好ましい。
Step 102
Next, a negative photoresist is supplied on one surface of the flat plate 60, and a coating 61 having a uniform thickness is formed by means such as spin coating (5B). As the negative photoresist, for example, an epoxy resin-based cationic polymer, an oxetane resin-based cationic polymer, or the like can be used. In this embodiment, a negative photoresist having a property of promoting the crosslinking of the exposed portion is preferably used. On the contrary, a positive photoresist capable of dissolving and removing the exposed portion may be used. However, as a constituent material of the first disk 34 of the CD type microchip 2, a negative photoresist excellent in resistance to chemicals, mechanical strength and heat resistance, particularly SU-8 (manufactured by Kayaku Microchem) is used. It is more preferable to use it. After forming the coating film 61 on the flat plate 60, it is preferable to heat at around 100 ° C. to remove the organic solvent in the negative photoresist, and then to cool to room temperature.

ステップ103
次に、ネガ型フォトレジストの塗膜61上に、フォトマスク62を配置する(5C)。フォトマスク62と塗膜61とは、例えば、真空クランプ等を用いて密着固定するのが好ましい。フォトマスク62は、CD型マイクロチップ2の流路領域を透光領域とする一方、当該流路領域以外を遮光領域としたものである。なお、ポジ型フォトレジストにて塗膜61を形成した場合には、フォトマスク62の透光領域と遮光領域は、先の構成の逆になる。
Step 103
Next, a photomask 62 is placed on the negative photoresist film 61 (5C). The photomask 62 and the coating film 61 are preferably adhered and fixed using, for example, a vacuum clamp. The photomask 62 has a channel region of the CD microchip 2 as a light-transmitting region and a region other than the channel region as a light-shielding region. In the case where the coating film 61 is formed with a positive photoresist, the light transmitting region and the light shielding region of the photomask 62 are opposite to the previous configuration.

ステップ104
次に、フォトマスク62の上から紫外線(UV)を照射する(5C)。この実施の形態では、好適にライトボックス(サンハヤト製、LIGHT BOX BOX−W9B)を用いて、紫外線を約1分間照射する。
Step 104
Next, ultraviolet rays (UV) are irradiated from above the photomask 62 (5C). In this embodiment, a light box (LIGHT BOX BOX-W9B, manufactured by Sanhayato) is preferably used for irradiation for about 1 minute.

ステップ105
次に、露光した領域の硬化後、塗膜61付きの平板60からフォトマスク62を外し、現像液を用いて紫外線の非照射領域の未硬化レジストを除去する(5D)。未硬化レジストの除去に先立ち、塗膜61付きの平板60を100℃前後で加熱し、露光した領域の固定を強化する処理を行っても良い。なお、現像液としては、例えば、ディベロッパー(化薬マイクロケム製、SU−8 Developer)を好適に用いることができる。未硬化レジストの除去後、塗膜61付きの平板60を、イソプロパノール(IPA)等の有機溶媒を用いて洗浄し、さらには200℃前後で加熱して有機溶媒を完全に除去しても良い。このような処理を経て、CD型マイクロチップ2用の流路領域64を突出させ、流路領域外63を窪ませた形態のテンプレートが完成する。
Step 105
Next, after curing the exposed region, the photomask 62 is removed from the flat plate 60 with the coating film 61, and the uncured resist in the non-irradiated region of ultraviolet rays is removed using a developer (5D). Prior to the removal of the uncured resist, the flat plate 60 with the coating film 61 may be heated at around 100 ° C. to enhance the fixation of the exposed region. As the developer, for example, a developer (manufactured by Kayaku Microchem, SU-8 Developer) can be preferably used. After removal of the uncured resist, the flat plate 60 with the coating film 61 may be washed with an organic solvent such as isopropanol (IPA), and further heated at around 200 ° C. to completely remove the organic solvent. Through such a process, a template in a form in which the channel region 64 for the CD type microchip 2 is protruded and the outside of the channel region 63 is recessed is completed.

ステップ106
次に、テンプレート上に、液状ポリマー65を塗布する(5E)。液状ポリマー65としては、硬化後に第一ディスク34となる材料を用いる。当該材料としては、例えば、ポリアルキルシロキサン、より好ましくはポリジメチルシロキサンを主剤とするものを用いることができる。より具体的には、ポリジメチルシロキサンの主剤(東レ・ダウコーニング製、SILPOT184 W/C BASE)と、その硬化剤(東レ・ダウコーニング製、SILPOT184 W/C CURING AGENT)を重量比にて10:1で混合したプレポリマーを、液状ポリマー65として好適に用いることができる。液状ポリマー65をテンプレート上に塗布する際、第一ディスク34を高精度に成形する観点から、テンプレートと略同一の底面の円柱空間を持つ型枠内にテンプレートを入れて、その上から液状ポリマー65を流し込む方が好ましい。
Step 106
Next, the liquid polymer 65 is applied on the template (5E). As the liquid polymer 65, a material that becomes the first disk 34 after curing is used. As the material, for example, a polyalkylsiloxane, more preferably a material mainly containing polydimethylsiloxane can be used. More specifically, the main agent of polydimethylsiloxane (Toray Dow Corning, SILPO T184 W / C BASE) and its curing agent (Toray Dow Corning, SILPO T 184 W / C CURING AGENT) in a weight ratio of 10: The prepolymer mixed in 1 can be suitably used as the liquid polymer 65. When applying the liquid polymer 65 on the template, from the viewpoint of forming the first disk 34 with high accuracy, the template is placed in a mold having a cylindrical space on the bottom surface that is substantially the same as the template, and the liquid polymer 65 is applied from above. Is preferred.

ステップ107
次に、液状ポリマー65を硬化する(5E)。硬化に先立ち、常圧下若しくは減圧下にて液状ポリマー65内の脱気を行うのが好ましい。硬化の際には、液状ポリマー65が熱硬化型の樹脂であれば、加熱を行うのが好ましい。例えば、ポリジメチルシロキサンを用いた場合には、50〜70℃にて加熱するのが好ましい。一方、室温硬化型の液状ポリマー65を用いる場合には、加熱を要しない。
Step 107
Next, the liquid polymer 65 is cured (5E). Prior to curing, it is preferable to degas the liquid polymer 65 under normal pressure or reduced pressure. In curing, if the liquid polymer 65 is a thermosetting resin, heating is preferably performed. For example, when polydimethylsiloxane is used, it is preferable to heat at 50 to 70 ° C. On the other hand, when the room temperature curable liquid polymer 65 is used, heating is not required.

ステップ108
次に、硬化した流路形成済みの透光性ポリマー34’をテンプレートから外す(5F)。
Step 108
Next, the cured light-transmitting polymer 34 ′ having a flow path formed is removed from the template (5F).

ステップ109
次に、流路形成済みの透光性ポリマー34’の貯留部41等および廃液部47に、それぞれ開口部50および51を形成すると共に、面内中央に穴25aを形成する(5G)。こうして、第一ディスク34が完成する。
Step 109
Next, the openings 50 and 51 are formed in the reservoir 41 and the waste liquid portion 47 of the translucent polymer 34 ′ in which the flow path has been formed, respectively, and the hole 25a is formed in the center in the plane (5G). Thus, the first disk 34 is completed.

ステップ110
次に、第二ディスク35を製造するのに必要となる、平面視にて円形の透光性の平板35を準備する。平板35としては、例えば、好ましくはポリカーボネート樹脂製のものを用いることができる。
Step 110
Next, a circular translucent flat plate 35 necessary for manufacturing the second disk 35 in a plan view is prepared. For example, a plate made of polycarbonate resin can be used as the flat plate 35.

ステップ111
次に、平板35の面内中心に、穴25bを形成する(6A)。
Step 111
Next, a hole 25b is formed in the in-plane center of the flat plate 35 (6A).

ステップ112
次に、第一ディスク34と平板(第二ディスク)35とを貼り合わせる(6B)。貼り合わせる際には、接着剤、両面テープ、嵌め込み等の如何なる手段を用いても良い。こうして、CD型マイクロチップ2が完成する。
Step 112
Next, the first disk 34 and the flat plate (second disk) 35 are bonded together (6B). When pasting, any means such as an adhesive, a double-sided tape, and fitting may be used. Thus, the CD type microchip 2 is completed.

上述の工程における開口部50,51および穴25a,25bをそれぞれ形成する各工程を、上述の各工程と異なる順に行うこともできる。例えば、第一ディスク34と第二ディスク35とを貼り合わせた後に、開口部50,51および穴25(穴25aと穴25bとを連結した状態のもの)を形成しても良い。   Each step of forming the openings 50 and 51 and the holes 25a and 25b in the above-described steps can be performed in a different order from the above-described steps. For example, after the first disk 34 and the second disk 35 are bonded together, the openings 50 and 51 and the hole 25 (the state in which the hole 25a and the hole 25b are connected) may be formed.

上述のステップ101〜109までの第一ディスク34を作製する工程に代えて、以下の製造方法を用いても良い。シリコーン樹脂をCD型に成形し、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48の各位置を、レーザー光等を用いて貫通して第一ディスク34を作製する。その後、第一ディスク34を構成する分割片を第二ディスク35に固着するようにしても良い。また、貯留部41等、分析部46および廃液部47のみをレーザー光等を用いて貫通領域にし、流路48を凹状に加工しても良い。さらには、貯留部41等、分析部46、廃液部47および流路48の各位置を、レーザー等を用いて凹状に加工しても良い。   The following manufacturing method may be used instead of the process of manufacturing the first disk 34 in steps 101 to 109 described above. Silicone resin is molded into a CD shape, and the first disk 34 is produced by penetrating each position of the storage unit 41, the analysis unit 46, the waste liquid unit 47, and the flow path 48 using a laser beam or the like. Thereafter, the divided pieces constituting the first disk 34 may be fixed to the second disk 35. Alternatively, only the storage section 41 and the like, the analysis section 46 and the waste liquid section 47 may be made into a penetrating region using a laser beam or the like, and the flow path 48 may be processed into a concave shape. Further, each position of the storage unit 41, the analysis unit 46, the waste liquid unit 47, and the flow path 48 may be processed into a concave shape using a laser or the like.

<4.CD型マイクロチップの送液原理>
図7は、図2のCD型マイクロチップを用いた送液原理を説明する図を示す。
<4. Liquid feeding principle of CD type microchip>
FIG. 7 is a view for explaining the liquid feeding principle using the CD type microchip of FIG.

CD型マイクロチップ2の中心から異なる距離に位置する貯留部41,42,43に、それぞれ、溶液71,72,73を入れた後、CD型マイクロチップ2を自転させる、その回転数を増加させていくと、CD型マイクロチップ2の中心から最も遠い貯留部41から、次に遠い貯留部42、最も近い貯留部43の順に、溶液71,72,73を分析部46に導くことができる。かかる遠心力Fを利用した送液の原理について、以下に説明する。   After the solutions 71, 72, and 73 are put in the storage portions 41, 42, and 43 located at different distances from the center of the CD-type microchip 2, respectively, the CD-type microchip 2 is rotated, and the number of rotations is increased. As a result, the solutions 71, 72, and 73 can be guided to the analysis unit 46 in the order of the storage unit 42 farthest from the center of the CD-type microchip 2, the storage unit 42 next to the next, and the storage unit 43 closest to the next. The principle of liquid feeding using such centrifugal force F will be described below.

CD型マイクロチップ2を角速度ωで回転させたとき、CD型マイクロチップ2の中心から距離Rにある貯留部41,42,43にかかる遠心力Fは、次の式(1)で表すことができる。
=Rωρπrh・・・式(1)
ここで、rは、貯留部41,42,43の出口の形状をある円の一部をなす孤と仮定したときの円換算半径である。ρは、溶液71,72,73の密度である。hは、溶液71,72,73の遠心方向における深さである。
一方、表面張力によって引き起こされる溶液71,72,73を貯留部41,42,43に留めおく力Fは、次の式(2)で表すことができる。
=2πrγcosθ・・・式(2)
ここで、θは、接触角である。γは、表面張力である。
>Fのときに、溶液71,72,73は貯留部41,42,43から出口に向かって流れ出し、このときの角速度ωは、式(3)で表すことができる。
ω=(2γ|cosθ|/Rρrh)1/2・・・式(3)
したがって、このときの回転周波数f(単位:rpm)は、式(4)で表すことができる。
f=(60/2π)・(2γ|cosθ|/Rρrh)1/2・・・式(4)
When the CD-type microchip 2 is rotated at an angular velocity omega, the centrifugal force F c applied to the reservoir 41, 42, 43 from the center at a distance R of the CD type microchip 2, be represented by the following formula (1) Can do.
F c = Rω 2 ρπr 2 h (1)
Here, r is a circle-converted radius when it is assumed that the shape of the outlets of the storage portions 41, 42, and 43 is an arc that forms part of a certain circle. ρ is the density of the solutions 71, 72, 73. h is the depth of the solutions 71, 72, 73 in the centrifugal direction.
On the other hand, the force F s for retaining the solutions 71, 72, 73 caused by the surface tension in the reservoirs 41, 42, 43 can be expressed by the following equation (2).
F s = 2πrγ cos θ Equation (2)
Here, θ is a contact angle. γ is the surface tension.
When F c > F s , the solutions 71, 72, and 73 flow out from the storage portions 41, 42, and 43 toward the outlet, and the angular velocity ω at this time can be expressed by Expression (3).
ω = (2γ | cos θ | / Rρrh) 1/2 Formula (3)
Therefore, the rotation frequency f (unit: rpm) at this time can be expressed by Expression (4).
f = (60 / 2π) · (2γ | cos θ | / Rρrh) 1/2 Formula (4)

式(4)から明らかなように、CD型マイクロチップ2の中心から貯留部41,42,43までの距離(R)が異なれば、溶液71,72,73が貯留部41,42,43から流れ出す回転数も異なる。したがって、回転数を段階的に上げることにより、中心から最も遠い貯留部41から順に溶液を分析部46に送ることができる。   As apparent from the equation (4), when the distance (R) from the center of the CD microchip 2 to the storage parts 41, 42, 43 is different, the solutions 71, 72, 73 are transferred from the storage parts 41, 42, 43. The number of rotations flowing out is also different. Therefore, by increasing the rotational speed stepwise, the solution can be sent to the analysis unit 46 in order from the storage unit 41 farthest from the center.

<5.有機ELの構成>
図8は、図1の有機ELの斜視図を示す。
<5. Configuration of organic EL>
FIG. 8 shows a perspective view of the organic EL of FIG.

有機EL13は、ガラス等の透明基板81上に、5本の幅狭の電極82を配置し、4本の電極82上に有機層83、さらにその上に電極84を配置した積層構造を有する。電極82は、好ましくは導電性に優れた透明電極、特に好ましくはITO膜から成る電極である。電極84は、好ましくは金属層であり、特に好ましくはアルミニウム薄膜から成る電極である。有機層83は、この実施の形態では、MoO、TPD、Ir(ppy):CBP、Bphen、Alq、LiFを順に積層したものであるが、当該積層構造は一例にすぎず、陰極および陽極の間に電圧を印加することにより各々から電子と正孔を注入し、その注入された電子と正孔が発光層で結合して、発光層の発光材料を励起でき、その励起状態から再び基底状態に戻る際に光を発生することができる限り、いかなる層の組み合わせでも良い。 The organic EL 13 has a laminated structure in which five narrow electrodes 82 are disposed on a transparent substrate 81 such as glass, an organic layer 83 is disposed on the four electrodes 82, and an electrode 84 is disposed thereon. The electrode 82 is preferably a transparent electrode excellent in conductivity, and particularly preferably an electrode made of an ITO film. The electrode 84 is preferably a metal layer, particularly preferably an electrode made of an aluminum thin film. In this embodiment, the organic layer 83 is formed by sequentially stacking MoO 3 , TPD, Ir (ppy) 3 : CBP, Bphen, Alq 3 , and LiF, but the stacked structure is merely an example, and the cathode and By applying a voltage between the anodes, electrons and holes are injected from each, and the injected electrons and holes are combined in the light emitting layer to excite the light emitting material of the light emitting layer. Any combination of layers may be used as long as light can be generated upon returning to the ground state.

以下に、好適な有機EL13の作製例につき説明する。   Hereinafter, a preferable example of producing the organic EL 13 will be described.

まず、ITO電極の作製を行う。一様にITOが成膜されたガラス基板をガラスカッターで30mm角に切り取り、シカクリーンLX−II、純水、IPAの順に、超音波洗浄機を用い、それぞれ超音波洗浄する。約70℃のインキュベーター内で基板を乾燥させた後、暗室内にて、基板のITO表面上にポジ型フォトレジストPMERをスピンコートし、約20分間放置した後に約85℃のホットプレートで約15分間仮焼する。次に、ITO電極のパターンを描画したフォトマスクを基板の上に被せ、バキュームクランプで固定した後に、露光機を用いて約3分間露光する。次に、基板を現像液に浸して現像し、純水で十分すすいだ後に、約85℃のホットプレートで約15分間焼成する。次に、この基板を、よう化水素酸(濃度55.0〜58.0%)に約30分間浸して、レジストのない部分のITOを除去し、純水で十分にすすいだ後にアセトンとIPAによってレジストを除去する。次に、シカクリーン、純水(好ましくは2回)、アセトン、IPAの順にそれぞれ約10分間超音波洗浄を行い、新しいIPAに基板を浸し、常温で保存する。   First, an ITO electrode is prepared. A glass substrate on which ITO is uniformly formed is cut into a 30 mm square with a glass cutter and ultrasonically cleaned using an ultrasonic cleaner in the order of deer clean LX-II, pure water, and IPA. After drying the substrate in an incubator at about 70 ° C., a positive photoresist PMER is spin-coated on the ITO surface of the substrate in a dark room, left for about 20 minutes, and then about 15 on a hot plate at about 85 ° C. Bake for a minute. Next, a photomask on which an ITO electrode pattern is drawn is placed on the substrate, fixed with a vacuum clamp, and then exposed for about 3 minutes using an exposure machine. Next, the substrate is developed by immersing it in a developing solution, sufficiently rinsed with pure water, and then baked for about 15 minutes on a hot plate at about 85 ° C. Next, this substrate was immersed in hydroiodic acid (concentration 55.0 to 58.0%) for about 30 minutes to remove the ITO in the resist-free portion, rinsed thoroughly with pure water, and then washed with acetone and IPA. To remove the resist. Next, ultrasonic cleaning is performed for about 10 minutes each in the order of deer clean, pure water (preferably twice), acetone, and IPA, and the substrate is immersed in new IPA and stored at room temperature.

次に、有機薄膜蒸着装置内に、有機材料及び金属材料をセットする。次に、IPAに浸して約200℃のホットプレート上で煮沸洗浄したITO電極基板を基板ホルダにセットし、グローブボックス内に搬入する。これをグローブボックスから有機薄膜蒸着装置の有機蒸着室内に移送し、真空引きを行う。装置内の圧力が1.0×10−4Pa以下であることを確認後、基板ホルダを有機室の上部にあるマスクにセットし、MoO、TPD、6wt%−Ir(ppy):CBP、Bphen、Alq、LiFの順に蒸着する。その後、基板ホルダを有機蒸着室から金属蒸着室へと移送し、金属蒸着室上部にあるマスクにセットし、Alを蒸着する。全ての蒸着が終了した後、蒸着室内の気圧を大気圧に戻し、グローブボックス内に基板ホルダを搬入する。 Next, an organic material and a metal material are set in the organic thin film deposition apparatus. Next, the ITO electrode substrate immersed in IPA and boiled and washed on a hot plate at about 200 ° C. is set on the substrate holder and carried into the glove box. This is transferred from the glove box to the organic vapor deposition chamber of the organic thin film vapor deposition apparatus and evacuated. After confirming that the pressure in the apparatus is 1.0 × 10 −4 Pa or less, the substrate holder is set on a mask at the top of the organic chamber, and MoO 3 , TPD, 6 wt% -Ir (ppy) 3 : CBP , Bphen, Alq 3 , LiF in this order. Thereafter, the substrate holder is transferred from the organic vapor deposition chamber to the metal vapor deposition chamber, set on a mask at the top of the metal vapor deposition chamber, and Al is vapor deposited. After all vapor deposition is completed, the atmospheric pressure in the vapor deposition chamber is returned to atmospheric pressure, and the substrate holder is carried into the glove box.

次に、上記工程にて作製した有機EL13の封止を行う。紫外線防止フィルムを貼った封止用ガラスに、乾燥剤を装着し、紫外線硬化樹脂を用いて、作製した有機EL13に貼り合せる。紫外線硬化樹脂の硬化は、グローブボックス内でブラックライトをデバイスに約2分間照射することにより行う。こうして封止処理が終了する。   Next, the organic EL 13 produced in the above process is sealed. A desiccant is attached to the sealing glass on which the ultraviolet prevention film is pasted, and the resulting organic EL 13 is pasted using an ultraviolet curable resin. The UV curable resin is cured by irradiating the device with black light in the glove box for about 2 minutes. Thus, the sealing process is completed.

<6.分析方法>
図9は、図1の分析装置を用いた代表的な分析の流れを示し、1つはCD型マイクロチップを回転し、回転を停止してから分析を行う方法(9A)を、もう1つはCD型マイクロチップを回転しながら分析を行う方法(9B)を、それぞれ示す。
<6. Analysis method>
FIG. 9 shows a typical flow of analysis using the analyzer of FIG. 1. One is a method (9A) in which the analysis is performed after rotating the CD-type microchip and stopping the rotation. Shows a method (9B) for performing analysis while rotating a CD-type microchip.

(1)試料供給後に分析する方法の流れ
ステップ201(試料供給ステップ)
(9A)に示すように、まず、CD型マイクロチップ2の貯留部41等に試料等を供給する。ここで、試料等は、「少なくとも試料」の意味に解釈され、試料のみ、あるいは試料の他に洗浄液等の他の種類の溶液をも含み得る。
(1) Flow of analysis method after sample supply Step 201 (Sample supply step)
As shown in (9A), first, a sample or the like is supplied to the storage portion 41 or the like of the CD type microchip 2. Here, the sample or the like is interpreted to mean “at least the sample”, and may include only the sample or other types of solutions such as a cleaning solution in addition to the sample.

ステップ202
次に、試料等を入れた貯留部41等の開口部50を、フィルム等を用いてカバーする。ここで、廃液部47の開口部51を同時にカバーしても良い。フィルム等のカバー手段は、貯留部41等の専用カバーでも良く、あるいはブロック30毎のカバーでも良く、さらにはCD型マイクロチップ2の表面全部を覆うカバーでも良い。なお、このステップは、必須のステップではなく、省略することもできる。例えば、貯留部41等に注射針等を用いて溶液を注入する場合には、開口部50が非常に小さいので、分析時に溶液が容易に飛び出さない可能性もある。そのような場合には、必ずしも開口部50を塞がなくても良い。
Step 202
Next, the opening part 50 such as the storage part 41 containing the sample or the like is covered with a film or the like. Here, you may cover the opening part 51 of the waste liquid part 47 simultaneously. The cover means such as a film may be a dedicated cover for the storage unit 41 or the like, or a cover for each block 30, or a cover that covers the entire surface of the CD type microchip 2. Note that this step is not an essential step and can be omitted. For example, when a solution is injected into the storage unit 41 or the like using an injection needle or the like, the opening 50 is very small, so that the solution may not easily jump out during analysis. In such a case, the opening 50 may not necessarily be blocked.

ステップ203(送液ステップ)
次に、モータ10につながる回転軸11にCD型マイクロチップ2をセットし、モータ10を回転させる。貯留部41等が1個のみの場合には、送液は一回の操作で行われる。しかし、CD型マイクロチップ2に貯留部41等を径方向の距離を変えて5個備える場合には、このステップでは、モータ10の回転数を5水準に変えながら、径方向外側の貯留部41から送液を開始し、続いてその径方向内側の貯留部42から送液を行う。具体的には、モータ10を所定回転数にて回転させて径方向最も外側にある貯留部41から送液を行い、続いて回転数を上げてその径方向内側にある貯留部42から送液を行い、さらに回転数を上げてその径方向内側にある貯留部43から送液を行い、さらに回転数を上げてその径方向内側にある貯留部44から送液を行い、さらに回転数を上げてその径方向内側にある貯留部45から送液を行う。
Step 203 (Liquid feeding step)
Next, the CD type microchip 2 is set on the rotating shaft 11 connected to the motor 10, and the motor 10 is rotated. When there is only one reservoir 41 or the like, liquid feeding is performed by a single operation. However, when the CD type microchip 2 is provided with five storage portions 41 and the like at different radial distances, in this step, the storage portion 41 on the radially outer side is changed while changing the rotation speed of the motor 10 to five levels. Then, liquid feeding is started, and then liquid feeding is performed from the radially inner storage section 42. Specifically, the motor 10 is rotated at a predetermined number of revolutions to supply liquid from the storage part 41 radially outermost, and then the number of rotations is increased to supply liquid from the storage part 42 radially inward. The number of revolutions is further increased, liquid is fed from the storage part 43 on the inner side in the radial direction, the number of revolutions is further increased, liquid is fed from the storage part 44 on the inner side in the radial direction, and the number of revolutions is further increased. Liquid is fed from the reservoir 45 located radially inside.

ステップ204(回転停止ステップ)
分析に必要な送液を終了し、分析部46に分析用の試料が存在する状況になったことを確認し、モータ10をオフにし、CD型マイクロチップ2の回転を停止させる。
Step 204 (Rotation stop step)
The liquid feeding necessary for the analysis is terminated, and it is confirmed that the analysis unit 46 has a sample for analysis, the motor 10 is turned off, and the rotation of the CD microchip 2 is stopped.

ステップ205(照光ステップ)
次に、有機EL13を発光させ、分析部46に照光する。
Step 205 (lighting step)
Next, the organic EL 13 is caused to emit light and illuminate the analysis unit 46.

ステップ206(測定ステップ)
次に、試料等を照光した結果生じる試料由来の蛍光を受光部16にて受光し、測定を行う。
Step 206 (measurement step)
Next, the fluorescence derived from the sample generated as a result of illuminating the sample or the like is received by the light receiving unit 16 and measured.

(2)試料供給と併行して分析する方法の流れ
ステップ201〜203は、前述の流れと共通する。
(2) Flow of analysis method in parallel with sample supply Steps 201 to 203 are the same as those described above.

ステップ210(照光ステップ)
ステップ203に続き、CD型マイクロチップ2を回転させながら、有機EL13を発光させ、分析部46の試料を照光する。この場合、分析部46は、CD型マイクロチップ2の回転1回あたり、1回のみ有機EL13の位置に来る。このため、断続的な照光による分析になる。ただし、後述するように、有機EL13も、CD型マイクロチップ2の回転に合わせて回転させ、常に分析部46の試料を照光するようにしても良い。
Step 210 (illumination step)
Following step 203, the organic EL 13 is caused to emit light while rotating the CD type microchip 2, and the sample of the analysis unit 46 is illuminated. In this case, the analysis unit 46 comes to the position of the organic EL 13 only once per rotation of the CD type microchip 2. For this reason, it becomes analysis by intermittent illumination. However, as will be described later, the organic EL 13 may also be rotated in accordance with the rotation of the CD microchip 2 so that the sample of the analysis unit 46 is always illuminated.

ステップ211(測定ステップ)
次に、試料等を照光した結果生じる試料由来の蛍光を受光部16にて受光し、測定を行う。
Step 211 (measurement step)
Next, the fluorescence derived from the sample generated as a result of illuminating the sample or the like is received by the light receiving unit 16 and measured.

<7.発光装置・受光装置同期回転型の分析装置>
(1)下方発光型
図10は、図1の分析装置の変形例であって、発光装置と受光装置をCD型マイクロチップの回転と同期させて回転可能であって、かつ発光装置をCD型マイクロチップの下方に配置するタイプの分析装置の概略図(10A)およびその簡易構成図(10B)をそれぞれ示す。
<7. Light emitting device / light receiving device synchronized rotation type analyzer>
(1) Lower light emission type FIG. 10 is a modification of the analyzer of FIG. 1, in which the light emitting device and the light receiving device can be rotated in synchronization with the rotation of the CD microchip, and the light emitting device is a CD type. A schematic diagram (10A) and a simplified configuration diagram (10B) of an analyzer of the type disposed below the microchip are shown.

(10A)に示す分析装置1aは、図1の分析装置1の変形例であって、発光装置4をCD型マイクロチップ2の下方に位置するターンテーブル90に配置して成る。(10A)では、受光装置5もターンテーブル90に配置されているが、CD型マイクロチップ2を挟んでターンテーブル90の反対側に配置されていても良い。この変形例に係る分析装置1aは、CD型マイクロチップ2の回転に同期して発光装置4と受光装置5を回転可能としている点で、図1の分析装置1と異なる。   The analysis apparatus 1a shown in (10A) is a modification of the analysis apparatus 1 of FIG. 1, and is configured by arranging the light emitting device 4 on a turntable 90 positioned below the CD-type microchip 2. In (10A), the light receiving device 5 is also disposed on the turntable 90, but may be disposed on the opposite side of the turntable 90 with the CD-type microchip 2 interposed therebetween. The analyzer 1a according to this modification is different from the analyzer 1 of FIG. 1 in that the light emitting device 4 and the light receiving device 5 can be rotated in synchronization with the rotation of the CD microchip 2.

回転軸11およびモータ10は、CD型マイクロチップ2を回転駆動する駆動部であって、第一回転機構3の主要部を構成する。ターンテーブル90、回転軸11およびモータ10は、有機EL13をCD型マイクロチップ2と同期させて回転可能とする駆動部であって、第二回転機構の主要部を構成する。また、同時に、ターンテーブル90、回転軸11およびモータ10は、受光部16をCD型マイクロチップ2と同期させて回転可能とする駆動部であって、第三回転機構の主要部をも構成する。ここでは、回転軸11およびモータ10は、第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構に共通する駆動部である。すなわち、ここでは、第一回転機構と、第二回転機構と、第三回転機構とは、共通の駆動部を有する。しかし、第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構のそれぞれに若しくはそれらの内の2つの機構に共通するモータおよびそれに接続される回転軸を設けても良い。また、ターンテーブル90は、第二回転機構および第三回転機構に共通する構成要素であるが、第二回転機構および第三回転機構は、それぞれ別個のターンテーブルを備えていても良い。さらに、発光装置4全体をターンテーブル90に配置することに限定されず、少なくとも有機EL13をターンテーブル90に配置する限り、発光装置4の構成要素内のどの要素をターンテーブル90に配置しても良い。同様に、受光装置5全体をターンテーブル90に配置することに限定されず、少なくとも受光部16をターンテーブル90に配置する限り、受光装置5の構成要素のどの要素をターンテーブル90に配置しても良い。   The rotating shaft 11 and the motor 10 are driving units that rotationally drive the CD-type microchip 2 and constitute the main part of the first rotating mechanism 3. The turntable 90, the rotation shaft 11, and the motor 10 are drive units that enable the organic EL 13 to rotate in synchronization with the CD type microchip 2, and constitute a main part of the second rotation mechanism. At the same time, the turntable 90, the rotating shaft 11, and the motor 10 are driving units that allow the light receiving unit 16 to rotate in synchronization with the CD-type microchip 2, and also constitute the main part of the third rotating mechanism. . Here, the rotating shaft 11 and the motor 10 are drive units common to the first rotating mechanism, the second rotating mechanism, and the third rotating mechanism. That is, here, the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism have a common drive unit. However, a motor common to each of the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism or two of them and a rotation shaft connected thereto may be provided. Further, the turntable 90 is a component common to the second rotation mechanism and the third rotation mechanism, but the second rotation mechanism and the third rotation mechanism may include separate turntables. Further, the entire light emitting device 4 is not limited to being disposed on the turntable 90, and any element in the components of the light emitting device 4 may be disposed on the turntable 90 as long as at least the organic EL 13 is disposed on the turntable 90. good. Similarly, the entire light receiving device 5 is not limited to being arranged on the turntable 90, and as long as at least the light receiving unit 16 is arranged on the turntable 90, which elements of the light receiving device 5 are arranged on the turntable 90. Also good.

また、本願において「同期させて回転可能」とは、回転数の変更の可否を問わず、少なくとも2つの回転対象物が同一回転数にて回転できることを意味する。(10A)に示す分析装置1aは、1つの回転軸11に、CD型マイクロチップ2と、ターンテーブル90とを接続しているので、分析部46、有機EL13および受光部16を回転軸11から同一距離に固定することにより、分析部46、有機EL13および受光部16が回転軸11からの径方向および長さ方向の両距離において相対的に位置ずれを生じない条件下で分析可能とする。この結果、再現性の高い分析が可能となる。加えて、CD型マイクロチップ2と有機EL13と受光部16とが一体で回転可能な構成とすることにより、複雑な配線を解消し、装置全体のコンパクト化をも実現できる。さらに、CD型マイクロチップ2を回転させながら分析を行うことができるので、反応の過程をリアルタイムに測定できると共に、操作の自動化も可能となる。測定が終了した際には、CD型マイクロチップ2を交換するだけで次の測定を開始できるようにもなる。また、有機EL13を配置したターンテーブル90上にCD型マイクロチップ2を配置して分析を行うので、CD型マイクロチップ2のセットが極めて簡単になる。   Further, in the present application, “synchronized and rotatable” means that at least two rotation objects can be rotated at the same number of rotations regardless of whether the number of rotations can be changed. In the analyzer 1a shown in (10A), the CD type microchip 2 and the turntable 90 are connected to one rotating shaft 11, so that the analyzing unit 46, the organic EL 13 and the light receiving unit 16 are connected to the rotating shaft 11. By fixing at the same distance, the analysis unit 46, the organic EL 13 and the light receiving unit 16 can be analyzed under a condition in which relative displacement does not occur at both the radial direction and the length direction from the rotating shaft 11. As a result, analysis with high reproducibility becomes possible. In addition, by adopting a configuration in which the CD-type microchip 2, the organic EL 13 and the light receiving unit 16 can be rotated together, complicated wiring can be eliminated and the entire apparatus can be made compact. Furthermore, since the analysis can be performed while rotating the CD microchip 2, the reaction process can be measured in real time and the operation can be automated. When the measurement is completed, the next measurement can be started only by replacing the CD-type microchip 2. Further, since the CD type microchip 2 is arranged on the turntable 90 on which the organic EL 13 is arranged and analysis is performed, the setting of the CD type microchip 2 becomes extremely simple.

(10B)は、(10A)の分析装置1aの構成をよりわかりやすく説明するためのブロック図であり、(10A)において省略されている構成も示す。ダイクロイックミラー91は、有機EL13からの光の方向を半球レンズ15側に変化させる構成要素である。アンプ92は、受光部16と接続されており、受光部16からの信号を増幅する構成要素である。データ処理器93は、アンプ92にて増幅された信号に基づき分析若しくは分析前のデータ処理を行う構成要素である。メモリ94は、データ処理器93によって処理されたデータを格納可能な構成要素であり、ターンテーブル90から着脱容易なカード型のメモリチップなどでも良い。バッテリー95は、発光装置4および受光装置5に共通する着脱自在な電力供給源である。なお、商用電源を用いる場合には、バッテリー95を使用せず、外部から電源12を経由して発光装置4および受光装置5を駆動することができる。   (10B) is a block diagram for more easily explaining the configuration of the analyzer 1a of (10A), and also shows the configuration omitted in (10A). The dichroic mirror 91 is a component that changes the direction of light from the organic EL 13 to the hemispherical lens 15 side. The amplifier 92 is connected to the light receiving unit 16 and is a component that amplifies a signal from the light receiving unit 16. The data processor 93 is a component that performs analysis or data processing before analysis based on the signal amplified by the amplifier 92. The memory 94 is a component that can store data processed by the data processor 93, and may be a card-type memory chip that can be easily detached from the turntable 90. The battery 95 is a detachable power supply source common to the light emitting device 4 and the light receiving device 5. When a commercial power source is used, the light emitting device 4 and the light receiving device 5 can be driven from the outside via the power source 12 without using the battery 95.

このような構成の分析装置1aを用いると、有機EL13からダイクロイックミラー91にて反射させて半球レンズ15を通して集光された光は、分析部46内の試料に照光される。試料は、この光を受けて蛍光する。試料からの光は、CCDカメラ等に代表される受光部16に入り、アンプ92で増幅される。データ処理器93は、その増幅された光信号を基にデータ処理を行う。   When the analyzer 1 a having such a configuration is used, the light reflected from the organic EL 13 by the dichroic mirror 91 and collected through the hemispherical lens 15 is illuminated onto the sample in the analysis unit 46. The sample receives this light and fluoresces. Light from the sample enters the light receiving unit 16 typified by a CCD camera or the like and is amplified by an amplifier 92. The data processor 93 performs data processing based on the amplified optical signal.

(2)上方発光型
図11は、図10の分析装置とは異なる変形例であって、発光装置と受光装置をCD型マイクロチップの回転と同期させて回転可能であって、かつ有機ELをCD型マイクロチップの上方に配置するタイプの分析装置の概略図(11A)およびその簡易構成図(11B)をそれぞれ示す。
(2) Upper light emission type FIG. 11 is a modified example different from the analysis device of FIG. 10, in which the light emitting device and the light receiving device can be rotated in synchronization with the rotation of the CD type microchip, and the organic EL A schematic diagram (11A) and a simplified configuration diagram (11B) of an analyzer of the type disposed above a CD-type microchip are shown.

(11A)に示す分析装置1bは、(10A)の分析装置1aとは異なるさらなる変形例であって、有機EL13をCD型マイクロチップ2の上方に配置して成る。(11A)では、受光部16をCD型マイクロチップ2の下方に配置しているが、有機EL13と同じ側に配置しても良い。この変形例に係る分析装置1bは、分析装置1aと同様、CD型マイクロチップ2の回転に同期して発光装置4と受光装置5を回転可能としている点で、図1の分析装置1と異なる。   The analysis apparatus 1b shown in (11A) is a further modification different from the analysis apparatus 1a in (10A), and includes an organic EL 13 arranged above the CD-type microchip 2. In (11A), the light receiving unit 16 is disposed below the CD-type microchip 2, but may be disposed on the same side as the organic EL 13. Similar to the analyzer 1a, the analyzer 1b according to this modification is different from the analyzer 1 of FIG. 1 in that the light emitting device 4 and the light receiving device 5 can be rotated in synchronization with the rotation of the CD type microchip 2. .

電源12を除く発光装置4の大部分の構成要素は、CD型マイクロチップ2の上方の第一ターンテーブル96に配置されている。一方、電源12を含む受光装置5の全ての構成要素は、CD型マイクロチップ2の下方の第二ターンテーブル97に配置されている。第一ターンテーブル96、回転軸11およびモータ10は、有機EL13をCD型マイクロチップ2と同期させて回転可能とする駆動部であって、第二回転機構の主要部を構成する。また、第二ターンテーブル97、回転軸11およびモータ10は、受光部16をCD型マイクロチップ2と同期させて回転可能とする駆動部であって、第三回転機構の主要部を構成する。回転軸11およびモータ10は、第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構に共通する駆動部である。すなわち、ここでは、第一回転機構と、第二回転機構と、第三回転機構とは、共通の駆動部を有する。しかし、第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構のそれぞれに若しくはそれらの内の2つの機構に共通するモータおよびそれに接続される回転軸を設けても良い。さらに、発光装置4全体を第一ターンテーブル96に配置しても良い。また、電源12を第一ターンテーブル96に配置し、受光部16を少なくとも含む受光装置5の一部を第二ターンテーブル97に配置しても良い。   Most of the components of the light emitting device 4 except for the power source 12 are arranged on a first turntable 96 above the CD type microchip 2. On the other hand, all the components of the light receiving device 5 including the power source 12 are arranged on the second turntable 97 below the CD type microchip 2. The first turntable 96, the rotation shaft 11 and the motor 10 are drive units that enable the organic EL 13 to rotate in synchronization with the CD type microchip 2, and constitute the main part of the second rotation mechanism. The second turntable 97, the rotating shaft 11, and the motor 10 are driving units that allow the light receiving unit 16 to rotate in synchronization with the CD-type microchip 2, and constitute the main part of the third rotating mechanism. The rotating shaft 11 and the motor 10 are drive units common to the first rotating mechanism, the second rotating mechanism, and the third rotating mechanism. That is, here, the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism have a common drive unit. However, a motor common to each of the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism or two of them and a rotation shaft connected thereto may be provided. Further, the entire light emitting device 4 may be disposed on the first turntable 96. Alternatively, the power supply 12 may be disposed on the first turntable 96 and a part of the light receiving device 5 including at least the light receiving unit 16 may be disposed on the second turntable 97.

分析装置1bは、1つの回転軸11に、CD型マイクロチップ2と、第一ターンテーブル96と、第二ターンテーブル97とを接続しているので、分析装置1aと同様、分析部46、有機EL13および受光部16を回転軸11から同一距離に固定することにより、分析部46、有機EL13および受光部16が回転軸11からの径方向および長さ方向の両距離において相対的に位置ずれを生じない条件下で分析可能とする。この結果、再現性の高い分析が可能となる。加えて、CD型マイクロチップ2と有機EL13と受光部16とが一体で回転可能な構成とすることにより、複雑な配線を解消し、装置全体のコンパクト化をも実現できる。さらに、CD型マイクロチップ2を回転させながら分析を行うことができるので、反応の過程をリアルタイムに測定できると共に、操作の自動化も可能となる。測定が終了した際には、CD型マイクロチップ2を交換するだけで次の測定を開始できるようにもなる。   In the analyzer 1b, the CD type microchip 2, the first turntable 96, and the second turntable 97 are connected to one rotating shaft 11, so that the analyzer 46, the organic substance, and the organic turntable are the same as the analyzer 1a. By fixing the EL 13 and the light receiving unit 16 at the same distance from the rotating shaft 11, the analysis unit 46, the organic EL 13 and the light receiving unit 16 are relatively displaced in both the radial direction and the length direction from the rotating shaft 11. Analysis is possible under conditions that do not occur. As a result, analysis with high reproducibility becomes possible. In addition, by adopting a configuration in which the CD-type microchip 2, the organic EL 13 and the light receiving unit 16 can be rotated together, complicated wiring can be eliminated and the entire apparatus can be made compact. Furthermore, since the analysis can be performed while rotating the CD microchip 2, the reaction process can be measured in real time and the operation can be automated. When the measurement is completed, the next measurement can be started only by replacing the CD-type microchip 2.

(11B)は、(11A)の分析装置1bの構成をよりわかりやすく説明するためのブロック図であり、(11A)において省略されている構成も示す。分析装置1bは、分析装置1aと異なり、受光部16と有機EL13とを分析部46を挟んで対向配置させている。分析装置1bのその他の構成要素は、分析装置1aのそれらと共通する。かかる構成の分析装置1bを用いると、有機EL13からの光を半球レンズ15にて集光させ、分析部46内の試料に照光することができる。試料は、この光を受けて蛍光する。試料からの光は、CCDカメラ等に代表される受光部16に入り、アンプ92で増幅される。データ処理器93は、その増幅された光信号を基にデータ処理を行う。   (11B) is a block diagram for more easily explaining the configuration of the analyzer 1b of (11A), and also shows a configuration omitted in (11A). Unlike the analyzer 1a, the analyzer 1b has the light receiving unit 16 and the organic EL 13 arranged opposite to each other with the analyzer 46 interposed therebetween. Other components of the analyzer 1b are the same as those of the analyzer 1a. When the analyzer 1b having such a configuration is used, the light from the organic EL 13 can be condensed by the hemispherical lens 15 and can be illuminated onto the sample in the analysis unit 46. The sample receives this light and fluoresces. Light from the sample enters the light receiving unit 16 typified by a CCD camera or the like and is amplified by an amplifier 92. The data processor 93 performs data processing based on the amplified optical signal.

<8.CD型マイクロチップを用いた蛍光検出システムの性能評価>
図12は、図3のCD型マイクロチップ内の1つのブロックに形成された5つの貯留部にそれぞれ濃度と体積を変化させて蛍光試薬を導入する条件(12A)と、当該条件下で蛍光検出システムの性能評価を行った結果(12B)とを示す。
<8. Performance Evaluation of Fluorescence Detection System Using CD Type Microchip>
FIG. 12 shows a condition (12A) for introducing a fluorescent reagent by changing the concentration and volume in five reservoirs formed in one block in the CD-type microchip in FIG. 3, and fluorescence detection under that condition. The result (12B) which performed the performance evaluation of the system is shown.

蛍光試薬であるレゾルフィンをモデル試薬として用い、有機EL13とCD型マイクロチップ2とを備える分析装置1を用いた蛍光検出システムの性能評価を行った。CD型マイクロチップ2の貯留部41(「No.1」という)、貯留部42(「No.2」という)、貯留部43(「No.3」という)、貯留部44(「No.4」という)および貯留部45(「No.5」という)に、濃度と体積の異なるレゾルフィン水溶液を導入した。具体的には、貯留部41には、濃度10μMのレゾルフィン水溶液を25μL導入し、貯留部42には、濃度20μMのレゾルフィン水溶液を20μL導入し、貯留部43には、濃度40μMのレゾルフィン水溶液を15μL導入し、貯留部44には、濃度80μMのレゾルフィン水溶液を10μL導入し、貯留部45には、濃度160μMのレゾルフィン水溶液を5μL導入した。各水溶液の導入後、CD型マイクロチップ2を回転させて濃度の異なるレゾルフィン水溶液を順次分析部46に導入した。その後、CD型マイクロチップ2の回転を停止し、有機EL13から半球レンズ15で集光した励起光を分析部46の中心に照射し、これによって生じた蛍光をCCDカメラで検出した。このとき、有機EL13の電流密度は21mA/cm、CCDカメラからの信号の積分時間は500msとした。その結果、レゾルフィン濃度と蛍光強度との関係をプロットしたグラフ(12B)は、回帰式y=134.24X+1333.5、相関係数R=0.993の良好な直線性を示した。これは、蛍光強度を測定することにより、レゾルフィンの濃度を一義的に特定できることを意味する。また、このシステムにおけるレゾルフィンの検出限界(S/N=3)は9.9μMと見積もられた。 Using resorufin, which is a fluorescent reagent, as a model reagent, performance evaluation of a fluorescence detection system using the analyzer 1 including the organic EL 13 and the CD microchip 2 was performed. Storage part 41 (referred to as “No. 1”), storage part 42 (referred to as “No. 2”), storage part 43 (referred to as “No. 3”), storage part 44 (referred to as “No. 4”) of the CD-type microchip 2. ) And the reservoir 45 (referred to as “No. 5”) were introduced with resorufin aqueous solutions having different concentrations and volumes. Specifically, 25 μL of 10 μM resorufin aqueous solution is introduced into the reservoir 41, 20 μL of 20 μM resorufin aqueous solution is introduced into the reservoir 42, and 15 μL of 40 μM resorufin aqueous solution is introduced into the reservoir 43. Then, 10 μL of a 80 μM resorufin aqueous solution was introduced into the reservoir 44, and 5 μL of a 160 μM resorufin aqueous solution was introduced into the reservoir 45. After the introduction of each aqueous solution, the CD-type microchip 2 was rotated to sequentially introduce resorufin aqueous solutions having different concentrations into the analysis unit 46. Thereafter, the rotation of the CD microchip 2 was stopped, the excitation light collected from the organic EL 13 by the hemispherical lens 15 was applied to the center of the analysis unit 46, and the fluorescence generated thereby was detected by a CCD camera. At this time, the current density of the organic EL 13 was 21 mA / cm 2 , and the integration time of the signal from the CCD camera was 500 ms. As a result, the graph (12B) plotting the relationship between the resorufin concentration and the fluorescence intensity showed good linearity with a regression equation y = 134.24X + 1333.5 and a correlation coefficient R 2 = 0.993. This means that the concentration of resorufin can be uniquely specified by measuring the fluorescence intensity. Moreover, the detection limit (S / N = 3) of resorufin in this system was estimated to be 9.9 μM.

<9.イムノグロブリンAの蛍光検出方法>
図13は、図1の分析装置を用いて、唾液に含まれるストレスマーカーと位置付けられるイムノグロブリンAの蛍光検出方法を説明するための図であり、検出機構(13A)と、各貯留部からの送液に従って変化する分析部の様子(13B)とを、それぞれ示す。
<9. Immunofluorescence detection method for immunoglobulin A>
FIG. 13 is a diagram for explaining a fluorescence detection method for immunoglobulin A, which is positioned as a stress marker contained in saliva, using the analyzer of FIG. 1. A state (13B) of the analysis unit that changes in accordance with the liquid feeding is shown.

(13A)は、有機EL13を用いた照光直前の分析部46内の状況、および基質溶液104中の基質と過酸化水素がHRPの存在下で反応し、蛍光物質が生成する反応式を示す。CD型マイクロチップ2の分析部46に、予め、抗イムノグロブリンA抗体(抗IgA抗体)100を吸着させ(13Bの(a))、次に、抗IgA抗体100の吸着していない部分にブロッキング試薬(以後、「BSA」という)101を吸着させ(13Bの(b))、その状態で、次に、イムノグロブリンA(IgA)102を分析部46に導入して、抗IgA抗体100とIgA102とを結合させ(13Bの(c))、次に、HRP標識抗IgA抗体103を分析部46に導入する(13Bの(d))。最後に、基質溶液104を分析部46に送液する(13Bの(e))。この結果、抗IgA抗体100にIgA102が結合し、その上にHRP標識抗IgA抗体103が結合し、その周囲に基質溶液104が存在する環境が分析部46内に形成される。かかる環境下では、(13A)の反応式に示すように、基質溶液104中の基質と過酸化水素がHRPの存在下で反応し、蛍光物質が生成する。有機EL13からの励起光を分析部46に照光すると、当該蛍光物質の存在に起因した蛍光が分析部46から発せられる。ここで、抗IgA抗体は、IgAに特異的に結合する抗体であり、この抗原抗体反応において、抗IgA抗体は抗体、IgAは抗原となる。   (13A) shows a situation in the analysis unit 46 immediately before illumination using the organic EL 13 and a reaction formula in which a substrate in the substrate solution 104 reacts with hydrogen peroxide in the presence of HRP to generate a fluorescent substance. An anti-immunoglobulin A antibody (anti-IgA antibody) 100 is adsorbed in advance to the analysis unit 46 of the CD-type microchip 2 (13B (a)), and then blocking is performed on the non-adsorbed portion of the anti-IgA antibody 100. A reagent (hereinafter referred to as “BSA”) 101 is adsorbed (13B (b)), and then in this state, immunoglobulin A (IgA) 102 is introduced into the analysis unit 46, and the anti-IgA antibody 100 and IgA102 are introduced. Then, the HRP-labeled anti-IgA antibody 103 is introduced into the analyzer 46 (13B (d)). Finally, the substrate solution 104 is sent to the analysis unit 46 (13B (e)). As a result, an environment in which IgA102 binds to anti-IgA antibody 100, HRP-labeled anti-IgA antibody 103 binds thereon, and substrate solution 104 exists around it is formed in analysis unit 46. Under such an environment, as shown in the reaction formula (13A), the substrate in the substrate solution 104 reacts with hydrogen peroxide in the presence of HRP to generate a fluorescent substance. When excitation light from the organic EL 13 is illuminated onto the analysis unit 46, fluorescence resulting from the presence of the fluorescent material is emitted from the analysis unit 46. Here, the anti-IgA antibody is an antibody that specifically binds to IgA, and in this antigen-antibody reaction, the anti-IgA antibody is an antibody and IgA is an antigen.

<10.イムノグロブリンAの測定>
図14は、図1の分析装置を用いたイムノグロブリンAの測定方法(14A)および測定結果(14B)をそれぞれ示す。
<10. Measurement of immunoglobulin A>
FIG. 14 shows the measurement method (14A) and measurement result (14B) of immunoglobulin A using the analyzer of FIG.

以下の方法は、分析部46において抗原と抗体の特異的結合に基づく物質の検出に関連する。予め、分析部46の内壁に抗IgA抗体100を固定化し、BSA101でブロッキング処理を行った。この段階では、分析部46に、試料中の抗原と結合可能な抗体が少なくとも配置されていることになる。なお、BSA101を用いたブロッキング処理は、試料中に含まれる共存タンパク質の非特異的な吸着を防ぐために必要な処理であるが、必須の処理ではない。次に、CD型マイクロチップ2の貯留部41、貯留部42、貯留部43、貯留部44および貯留部45に、下記1)、2)、3)、4)および5)の液体を導入した。
1)0.1Mリン酸緩衝液(pH=7.4)で希釈した0〜1800ng/mLのIgA溶液(IgA102を含む溶液)25μL
2)Tris−HCl緩衝液(洗浄液110)20μL
3)Tris−HCl緩衝液で希釈した5μg/mLのHRP標識抗IgA抗体溶液(HRP標識抗IgA抗体103を含む溶液)15μL
4)Tris−HCl緩衝液(洗浄液110)10μL
5)0.1Mリン酸緩衝液(pH=7.4)で希釈した1mMHを含む0.1mMのAmplex(登録商標)Red溶液(基質溶液104)5μL
The following method relates to detection of a substance based on specific binding between an antigen and an antibody in the analysis unit 46. The anti-IgA antibody 100 was immobilized on the inner wall of the analysis unit 46 in advance, and a blocking process was performed with BSA101. At this stage, at least an antibody capable of binding to the antigen in the sample is arranged in the analysis unit 46. In addition, although the blocking process using BSA101 is a process required in order to prevent the nonspecific adsorption | suction of the coexisting protein contained in a sample, it is not an essential process. Next, the following liquids 1), 2), 3), 4) and 5) were introduced into the reservoir 41, the reservoir 42, the reservoir 43, the reservoir 44 and the reservoir 45 of the CD microchip 2. .
1) 25 μL of 0-1800 ng / mL IgA solution (solution containing IgA102) diluted with 0.1 M phosphate buffer (pH = 7.4)
2) Tris-HCl buffer (washing solution 110) 20 μL
3) 15 μL of 5 μg / mL HRP-labeled anti-IgA antibody solution (solution containing HRP-labeled anti-IgA antibody 103) diluted with Tris-HCl buffer
4) 10 μL of Tris-HCl buffer (washing solution 110)
5) 5 μL of 0.1 mM Amplex® Red solution (substrate solution 104) containing 1 mM H 2 O 2 diluted with 0.1 M phosphate buffer (pH = 7.4)

次に、CD型マイクロチップ2上にマイクロプレート用シーリングフィルム(1−6774−02、アズワン社製)を貼り付け、全ての貯留部41等を密閉した。次に、CD型マイクロチップ2を回転させ、その回転数を段階的に上げていくことにより、貯留部41等中の各溶液を、順次、分析部46に導入した。なお、IgA102を含む溶液とHRP標識抗IgA抗体103を含む溶液とを分析部46に導入した後については約10分間、また、基質溶液104を導入した後については約3分間、それぞれ、CD型マイクロチップ2を静置して抗原−抗体反応および酵素−基質反応のための反応時間を確保した。酵素−基質反応により生成した蛍光物質111(レゾルフィン)の蛍光強度は、有機EL13を備える分析装置1を用いて測定した。この際、有機EL13の電流密度は21mA/cm、受光部(CCDカメラ)16からの信号の積分時間は500msとした。 Next, a sealing film for microplate (1-6774-02, manufactured by ASONE Co., Ltd.) was pasted on the CD-type microchip 2, and all the storage portions 41 and the like were sealed. Next, the CD microchip 2 was rotated, and the number of rotations was increased stepwise so that each solution in the storage unit 41 and the like was sequentially introduced into the analysis unit 46. In addition, about 10 minutes after introducing the solution containing IgA102 and the solution containing the HRP-labeled anti-IgA antibody 103 into the analysis unit 46, and about 3 minutes after introducing the substrate solution 104, respectively, the CD type The microchip 2 was allowed to stand to secure reaction time for antigen-antibody reaction and enzyme-substrate reaction. The fluorescence intensity of the fluorescent substance 111 (resorufin) produced by the enzyme-substrate reaction was measured using the analyzer 1 equipped with the organic EL 13. At this time, the current density of the organic EL 13 was 21 mA / cm 2 , and the integration time of the signal from the light receiving unit (CCD camera) 16 was 500 ms.

上記蛍光強度の測定結果(14B)に示すように、IgA102の濃度が増加するに従って、蛍光強度が増加する検量線が得られることがわかった。このシステムにおけるIgAの検出限界(S/N=3)は、35.9ng/mLと見積もられた。ヒトの唾液中にはIgAが110〜220μg/mL程度含まれ、ストレスによりその濃度が上昇することが知られている。したがって、分析装置1,1a,1bによる分析システムを用いると、ヒトの客観的なストレス評価を行うことができると考えられる。   As shown in the measurement result (14B) of the fluorescence intensity, it was found that a calibration curve in which the fluorescence intensity increases as the concentration of IgA102 increases can be obtained. The limit of detection of IgA (S / N = 3) in this system was estimated at 35.9 ng / mL. It is known that about 110 to 220 μg / mL of IgA is contained in human saliva, and its concentration increases due to stress. Therefore, it is considered that an objective human stress evaluation can be performed by using an analysis system using the analyzers 1, 1a, 1b.

96穴マイクロプレートを用いる従来から公知のELISA法では、試薬の添加、洗浄などの煩雑な操作が必要である。しかし、本実施の形態では、CD型マイクロチップ2に試料溶液をセットして回転させるだけで測定できるので、操作が非常に簡便になる。また、従来のELISA法では,抗IgAとIgAの反応に60分、IgAとHRP標識抗IgAの反応に60分、酵素反応に30分の計150分を要する。しかし、CD型マイクロチップ2を用いる方法では、抗IgAとIgAの反応に10分、IgAとHRP標識抗IgAの反応に10分、酵素反応に3分の計23分で測定可能であり、分析に要する時間を約6分の1 に短縮できた。また、有機EL13を用いる蛍光分析システムのサイズと重量は、それぞれ約200mm×275mm×100mmおよび1.9kgであり、市販のマイクロプレートリーダー(TECAN製,SPECTRA FLUOR,480mm×440mm×280mm,28kg)と比較して、大幅な小型化と軽量化を達成することができた。かかるシステムは、オンサイトでの環境計測、ベッドサイドでの医療検査を飛躍的に革新する可能性をもっているものと考えられる。   The conventionally known ELISA method using a 96-well microplate requires complicated operations such as addition of reagents and washing. However, in the present embodiment, since the measurement can be performed simply by setting the sample solution on the CD type microchip 2 and rotating it, the operation becomes very simple. Further, in the conventional ELISA method, the reaction of anti-IgA and IgA requires 60 minutes, the reaction of IgA and HRP-labeled anti-IgA requires 60 minutes, and the enzyme reaction requires 150 minutes in total. However, in the method using CD type microchip 2, measurement is possible in 23 minutes in total, 10 minutes for reaction of anti-IgA and IgA, 10 minutes for reaction of IgA and HRP-labeled anti-IgA, and 3 minutes for enzyme reaction. Was shortened to about 1/6. The size and weight of the fluorescence analysis system using the organic EL 13 are about 200 mm × 275 mm × 100 mm and 1.9 kg, respectively, and a commercially available microplate reader (manufactured by TECAN, SPECTRA FLUOR, 480 mm × 440 mm × 280 mm, 28 kg) and Compared to this, a significant reduction in size and weight was achieved. Such a system is considered to have the potential to revolutionize on-site environmental measurement and bedside medical testing.

本発明は、環境、食品、医療、品質管理等における分析に利用することができる。   The present invention can be used for analysis in the environment, food, medical care, quality control, and the like.

1,1a,1b 分析装置(コンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置)
2 CD型マイクロチップ(コンパクトディスク型マイクロチップ)
3 第一回転機構
4 発光装置
5 受光装置
10 モータ(第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構の駆動部)
11 回転軸(第一回転機構、第二回転機構および第三回転機構の駆動部)
13 有機EL(有機エレクトロルミネセンス)
16 受光部(CCDカメラ等)
41,42,43,44,45 貯留部
46 分析部
48 流路
90 ターンテーブル(第二回転機構および第三回転機構の駆動部)
96 第一ターンテーブル(第二回転機構の駆動部)
97 第二ターンテーブル(第三回転機構の駆動部)
100 抗IgA抗体(抗体の一種)
102 IgA(抗原)
1,1a, 1b Analyzer (Analyzer using a compact disk type microchip)
2 CD type microchip (compact disc type microchip)
3 First Rotation Mechanism 4 Light Emitting Device 5 Light Receiving Device 10 Motor (Driver for First Rotation Mechanism, Second Rotation Mechanism, and Third Rotation Mechanism)
11 Rotating shaft (Drive section of first rotating mechanism, second rotating mechanism, and third rotating mechanism)
13 Organic EL (Organic Electroluminescence)
16 Light receiver (CCD camera, etc.)
41, 42, 43, 44, 45 Storage section 46 Analysis section 48 Flow path 90 Turntable (drive section for second rotation mechanism and third rotation mechanism)
96 1st turntable (drive part of 2nd rotation mechanism)
97 Second turntable (drive part of the third rotation mechanism)
100 Anti-IgA antibody (a kind of antibody)
102 IgA (antigen)

Claims (6)

試料の分析に用いられると共に自転させた際の遠心力を利用して中心から径方向外側に送液可能な分析装置であって、
少なくとも前記試料を貯留するための1または2以上の貯留部、
前記貯留部より前記径方向外側に配置され、前記貯留部から送られてきた前記試料の分析場となる分析部、および
前記貯留部と前記分析部とを繋ぐ送液用の流路、
を少なくとも備えるコンパクトディスク型マイクロチップと、
前記分析部に向けて発光する光源としての有機エレクトロルミネセンスを含む発光装置と、
前記分析部から受光する受光部を含む受光装置と、
前記コンパクトディスク型マイクロチップを回転駆動する第一回転機構と、
前記有機エレクトロルミネセンスを回転駆動する第二回転機構と、
前記受光部を回転駆動する第三回転機構と、を備え、
前記有機エレクトロルミネセンスおよび前記受光部を前記コンパクトディスク型マイクロチップと同期させて回転可能とする、コンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。
An analyzer that can be used to analyze a sample and can send liquid from the center to the outside in the radial direction using centrifugal force when rotating,
At least one or more reservoirs for storing the sample,
An analysis unit that is arranged on the outer side in the radial direction from the storage unit and serves as an analysis field for the sample sent from the storage unit, and a flow path for liquid connection that connects the storage unit and the analysis unit,
A compact disc type microchip comprising at least
A light-emitting device including organic electroluminescence as a light source that emits light toward the analysis unit;
A light receiving device including a light receiving unit that receives light from the analysis unit;
A first rotation mechanism for rotationally driving the compact disc type microchip;
A second rotation mechanism for rotating the organic electroluminescence,
A third rotation mechanism that rotationally drives the light receiving unit,
The organic electroluminescence and the light receiving portion you can rotate in synchronization with the compact disc microchip analysis device using a compact disc microchip.
前記第一回転機構、前記第二回転機構および前記第三回転機構に共通する駆動部を有する請求項に記載のコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。 The analyzer using a compact disk type microchip according to claim 1 , further comprising a drive unit common to the first rotation mechanism, the second rotation mechanism, and the third rotation mechanism. 前記有機エレクトロルミネセンスを前記コンパクトディスク型マイクロチップの下方に配置する請求項1または請求項2に記載のコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。 The analyzer using the compact disk type microchip according to claim 1 or 2 , wherein the organic electroluminescence is disposed below the compact disk type microchip. 前記有機エレクトロルミネセンスを前記コンパクトディスク型マイクロチップの上方に配置する請求項1または請求項2に記載のコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。 The analyzer using the compact disc type microchip according to claim 1 or 2 , wherein the organic electroluminescence is disposed above the compact disc type microchip. 前記分析部において、抗原と抗体の特異的結合に基づく物質の検出に用いるための請求項1から請求項のいずれか1項に記載のコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。 The analyzer using the compact disc type microchip according to any one of claims 1 to 4 , which is used for detecting a substance based on a specific binding between an antigen and an antibody in the analysis unit. 前記分析部に、試料中の抗原と結合可能な抗体を少なくとも配置してなる請求項に記載のコンパクトディスク型マイクロチップを用いた分析装置。 6. The analyzer using a compact disc type microchip according to claim 5 , wherein at least an antibody capable of binding to an antigen in a sample is disposed in the analysis unit.
JP2013220944A 2013-10-24 2013-10-24 Analyzer using compact disc type microchip Active JP6184292B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220944A JP6184292B2 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Analyzer using compact disc type microchip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013220944A JP6184292B2 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Analyzer using compact disc type microchip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015081884A JP2015081884A (en) 2015-04-27
JP6184292B2 true JP6184292B2 (en) 2017-08-23

Family

ID=53012542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013220944A Active JP6184292B2 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Analyzer using compact disc type microchip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6184292B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6855003B2 (en) * 2015-10-13 2021-04-07 国立大学法人山梨大学 Microdevices, measuring units and inspection equipment
EP3629008A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-01 PHC Holdings Corporation Sample analysis device, sample analysis system, and method of measuring luminescence of a sample
US11313858B2 (en) 2018-09-26 2022-04-26 Phc Holdings Corporation Sample analysis device, sample analysis system, and method of measuring luminescence of a sample
JP7220106B2 (en) 2019-03-22 2023-02-09 シスメックス株式会社 Cartridge and detection method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4665673B2 (en) * 2005-09-02 2011-04-06 パナソニック株式会社 Optical analyzer
JP2011053043A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ushio Inc Clinical inspection apparatus
EP2466292B1 (en) * 2010-10-29 2017-12-13 F. Hoffmann-La Roche AG System for performing scattering and absorbance assays
JP2012172981A (en) * 2011-02-17 2012-09-10 Jikei Univ Kit for detection of specific reaction, device for detection of specific reaction, and method for detection of specific reaction
JP5899908B2 (en) * 2011-12-26 2016-04-06 株式会社Jvcケンウッド Sample analysis disc

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015081884A (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108474743B (en) Optical detection of substances in fluids
AU2019222844A1 (en) Device and system for collecting and analyzing vapor condensate, particularly exhaled breath condensate, as well as method of using the same
US9829434B2 (en) Optical detection system for liquid samples
JP5203453B2 (en) Reaction vessel with integrated optical and fluid control elements
JP6184292B2 (en) Analyzer using compact disc type microchip
KR102287272B1 (en) Test Apparatus and Control Method thereof
JP2005513418A (en) Detector configuration for microfluidic devices
EP2873963B1 (en) Centrifugal analysis system and analysis method thereof
CA2758083A1 (en) Single-use microfluidic test cartridge for the bioassay of analytes
JP2009505066A (en) System for optical analysis of materials
JP5797870B2 (en) Biological assay sample analyzer
JP2016512597A (en) Methods and systems for improving the detection sensitivity of assays
WO2017154750A1 (en) Disk for liquid sample inspection and filter cartridge used in same, disk body, measurement plate, sample detection plate, fluorescence detection system, and fluorescence detection method
US20180120290A1 (en) Test device, test system, and control method of the test device
JP2019513977A (en) Measurement of analytes using a cartridge
JP5994116B2 (en) Rotary analysis chip and measurement system
ES2821945T3 (en) Analysis chip and sample analysis apparatus
TWI744681B (en) Microfluidic rotor device and kit comprising the same
JP4969923B2 (en) Sample measurement method
WO2020085104A1 (en) Cup for immunoassay, method for producing same, and immunoassay method
JP2014048083A (en) Compact disk type microchip, manufacturing method and analysis system thereof, and analysis method
JP2013024607A (en) Target substance detection plate, target substance detector and target substance detection method
JP2006010515A (en) Fluorescence intensity detector
JP2015121413A (en) Analysis substrate
JP6481371B2 (en) Detection method and detection kit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160704

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170419

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6184292

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250