JP7016152B2 - アッセイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を用いてアッセイを行うことができるように構成されるアッセイ装置に関する。

主に生物学、化学等の分野において、μｌ（マイクロリットル）オーダー、すなわち、約１μｌ以上かつ約１ｍｌ（ミリリットル）未満の微量な試薬、処理薬等の液体を用いて検査、実験、アッセイ等を行う場合、マイクロ流路を含むアッセイ装置が利用されている。このようなアッセイ装置については、近年、費用、操作性、耐久性、及び液体の制御性能を改善すべく、ラテラルフロー型アッセイ装置、フロースルー型アッセイ装置等が用いられてきている。

特に、ラテラルフロー型アッセイ装置は、紙等の親水性の多孔質媒体、セルロース膜等の毛細管現象を利用して液体の移動、操作等を行うように構成されていて、シンプルになっている。そのため、ラテラルフロー型アッセイ装置は、低コストで作製することができ、ポンプ等の外部機構を必要せず、かつ煩雑な操作を必要とせず、ひいては、耐久性を向上可能となっている。そして、ラテラルフロー型アッセイ装置は、特に、ＥＬＩＳＡ（Enzyme-LinkedImmunoSorbentAssay、酵素免疫アッセイ）法、イムノクロマトグラフィー法等によって、試料中に含まれる抗体又は抗原の濃度を検出又は定量する際に用いられる。

このようなアッセイ装置の一例としては、チャネルと、このチャネルに連結されるアッセイ領域とが、積層された複数の多孔質媒体内に設けられていて、これらチャネル及びアッセイ領域が、積層された複数の多孔質媒体の厚さ方向全体に渡って吸収された重合フォトレジストから成るバリアによって画定されている、アッセイ装置が挙げられる。（例えば、特許文献１を参照。）

上記アッセイ装置の別の一例としては、本願発明者により発明されたアッセイ装置も挙げられる。このアッセイ装置は、マイクロ流路と、当該マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、マイクロ流路の一端部及び多孔質媒体間に配置される空間部とを有し、マイクロ流路内を移動してきた液体が空間部を超えて多孔質媒体と接触すると共に吸収された後に、かかる流体がマイクロ流路内に留置されるように空間部にて分離される構成である。（例えば、特許文献２を参照。）

特表２０１０－５１５８７７号公報 特許第６０３７１８４号公報

しかしながら、上記アッセイ装置の一例においては、チャネル及びアッセイ領域が多孔質媒体から構成されているので、液体、例えば、試薬をチャネルからアッセイ領域に流すときに、流動性を確保すべく多量の試薬を連続的に送る必要がある。また、多孔質媒体を通る試薬の流れは遅くなるので、チャネル又はアッセイ領域にて非特異吸着が発生するリスクが高まり、効果判定に至るまでの時間が長くなるおそれがある。すなわち、試薬等の液体の制御性能が低くなるおそれがある。

上記アッセイ装置の別の一例においては、多孔質媒体内の液体はマイクロ流路内の液体よりも先に蒸発し易く、多孔質媒体内の液体の蒸発がマイクロ流路内の液体の蒸発を促すおそれがある。また、多孔質媒体の個体差等に起因する通気性能のバラツキ及び多孔質媒体の湿潤の程度によって、空間部における空気の流通量にバラツキが生じるおそれがある。このようなバラツキに起因する空気の流通量の低下によって、空間部における液体の交換性能が低下するおそれがあり、マイクロ流路の一端部におけるメニスカスの屈曲が大きくなるおそれがあり、空間部に液体が残留するおそれがある。

上述のような液体の蒸発、空間部における液体の入替性能の低下、メニスカスの屈曲増加等によって、マイクロ流路内の液体量にバラツキが生じるおそれがある。そのため、アッセイ装置は、液体量のバラツキを低減するように、マイクロ流路における液体の計量精度をさらに向上させるという点で改善の余地がある。また、上述のような空間部における液体の残留は、特に、コンタミネーション防止の観点において好ましくない。そのため、アッセイ装置はまた、液体の残留を防ぐように、液体の制御性能をさらに向上させるという点で改善の余地がある。

上記実情を勘案すると、液体の計量精度を向上させることができ、液体の制御性能を向上させることができるアッセイ装置が望まれる。

上記課題を解決するために、一態様に係るアッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、前記液体の流れ方向の一方側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、前記マイクロ流路の一端部及び前記多孔質媒体間に配置される分離空間と、前記多孔質媒体と一緒に前記分離空間を画定する周壁とを備えるアッセイ装置であって、空気を流通可能とするように構成される通気口が前記周壁に設けられ、前記マイクロ流路を通るように供給される前記液体が、前記分離空間を隔てて、前記多孔質媒体によって吸収された一部と前記マイクロ流路内に留置された別の一部とに分離できるようになっている。さらに、一態様に係るアッセイ装置において、多孔質媒体は、前記分離空間内に突出するように形成される凸部を有することもできる。

別の一態様に係るアッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、前記マイクロ流路における前記液体の流れ方向の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、前記マイクロ流路の一端部及び前記多孔質媒体間に配置される分離空間とを備えるアッセイ装置であって、前記分離空間内に突出するように形成される凸部を有し、前記マイクロ流路を通るように供給される前記液体が、前記分離空間を隔てて、前記多孔質媒体によって吸収された一部と前記マイクロ流路内に留置された別の一部とに分離できるようになっている。

上記一態様又は別の一態様に係るアッセイ装置においては、液体の計量精度を向上させることができ、液体の制御性能を向上させることができる。

図１は、第１実施形態に係るアッセイ装置を概略的に示す分解斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るアッセイ装置を概略的に示す平面図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。 図４は、第１実施形態に係るアッセイ装置の分離空間及びその周辺部を拡大して概略的に示す平面図である。 図５（ａ）～図５（ｄ）は、第１実施形態に係るアッセイ装置に第１液体を供給した場合において、分離空間及びその周辺部における第１液体の流動過程を順に示す平面図である。 図６（ａ）～図６（ｃ）は、第１実施形態に係るアッセイ装置に第１液体を供給した後に第２液体を供給した場合において、分離空間及びその周辺部における第２液体の流動過程を順に示す平面図である。 図７は、第２実施形態に係るアッセイ装置の分離空間及びその周辺部を拡大して概略的に示す平面図である。 図８（ａ）～図８（ｄ）は、第２実施形態に係るアッセイ装置に第１液体を供給した場合において、分離空間及びその周辺部における液体の流動過程を順に示す平面図である。 図９は、第３実施形態に係るアッセイ装置の分離空間及びその周辺部を拡大して概略的に示す平面図である。 図１０は、第４実施形態に係るアッセイ装置の分離空間及びその周辺部を拡大して概略的に示す平面図である。

第１～第４実施形態に係るアッセイ装置について以下に説明する。なお、以下の説明で用いる図４、図５（ａ）～図５（ｄ）、図６（ａ）～図６（ｃ）、図７、図８（ａ）～図８（ｄ）、図９及び図１０においては、アッセイ装置の外形を破線によって示し、かつアッセイ装置内部の構成要素を実線によって示す。特に明確に図示はしないが、図５（ａ）～図５（ｄ）及び図６（ａ）～図６（ｃ）におけるアッセイ装置の分離空間及びその周辺部の配向方向は、図４におけるものと同様であり、かつ図８（ａ）～図８（ｄ）におけるアッセイ装置の分離空間及びその周辺部の配向方向は、図７におけるものと同様である。

本実施形態に係るアッセイ装置に適用し得る液体は、アッセイ装置内を流れることができるものであれば、特に限定されない。かかるアッセイ装置に適用し得る液体は、化学的に純粋な液体のみならず、気体、別の液体又は固体を液体に溶解、分散、又は懸濁したものも含むことができる。

例えば、液体は親水性であるとよく、親水性の液体としては、例えば、ヒト又は動物の全血、血清、血漿、血球、尿、糞便希釈液、唾液、汗、涙、爪の抽出液、皮膚の抽出液、毛髪の抽出液、又は脳脊髄液等の生体由来の液体試料が挙げられる。この場合、アッセイ装置においては、妊娠検査、尿検査、便検査、成人病検査、アレルギー検査、感染症検査、薬物検査、がん検査等のための体外診断用医薬品、一般用検査薬、ＰＯＣＴ（PointOfCareTesting）等の用途にて、液体試料中の臨床検査、診断、又は分析上有効な検体を測定し得るが、アッセイ装置の用途は特に限定されない。また、親水性の液体としては生体試料に限定されず、例えば、食品の懸濁液、飲用水、河川の水、土壌懸濁物等も挙げられる。この場合、アッセイ装置において、食品や飲用水の中の病原体を測定し得るか、又は河川の水の中や土壌中の汚染物質を測定し得る。これら親水性の液体は、典型的には、水を溶媒とするものであってよく、本アッセイ装置によって溶液交換が可能である水溶液であれば良い。

本願明細書において、「ラテラルフロー」は、重力沈降が駆動力となることによって移動する液体の流れを指す。ラテラルフローに基づく液体の移動は、重力沈降による液体の駆動力が支配的（優位）に作用する液体の移動を指す。これに対して、毛管力（毛細管現象）に基づく液体の移動は、界面張力が支配的（優位）に作用する液体の移動を指す。ラテラルフローに基づく液体の移動と毛管力に基づく液体の移動とは異なるものである。

本願明細書において、「検体」は、液体中に存在し、かつ検出又は測定される化合物又は組成物を指す。例えば、「検体」は、糖類（例えば、グルコース）、タンパク質若しくはペプチド（例えば、血清タンパク質、ホルモン、酵素、免疫調節因子、リンホカイン、モノカイン、サイトカイン、糖タンパク質、ワクチン抗原、抗体、成長因子、若しくは増殖因子）、脂肪、アミノ酸、核酸、細胞、ステロイド、ビタミン、病原体若しくはその抗原、天然物質若しくは合成化学物質、汚染物質、治療目的の薬物若しくは違法な薬物若しくは毒物、又はこれらの物質の代謝物若しくは抗体を含むものであるとよいが、特定の検体には限定されない。

本願明細書において、「マイクロ流路」は、μｌ（マイクロリットル）オーダー、すなわち、約０．１μｌ以上かつ約１ｍｌ（ミリリットル）未満の微量な液体を用いて検体を検出又は測定するためか、又はかかる微量な液体を秤量するために、アッセイ装置内にて液体を流すように構成される経路を指す。

本願明細書において、「フィルム」は、約２００μｍ（マイクロメートル）以下の厚さを有する膜状物体を指し、かつ「シート」は、約２００μｍを超える厚さを有する膜状物体又は板状物体を指す。

本願明細書において、「プラスチック」は、重合し得る材料又はポリマー材料を必須成分として使用するように重合又は成形したものを指す。プラスチックは、２種類以上のポリマーを組み合わせたポリマーアロイもまた含む。

本願明細書において、「多孔質媒体」は、複数かつ多数の微細孔を有し、かつ液体を吸引かつ通過可能とする部材、又は固形物を捕捉若しくは濃縮できる部材であってもよく、紙、セルロース膜、不織布、ガラスファイバー、高分子ゲル、プラスチック等を含む部材を指す。例えば、「多孔質媒体」は、液体が親水性である場合には親水性を有するとよく、かつ液体が疎水性である場合には疎水性であるとよい。特に、「多孔質媒体」は、親水性を有するとよく、かつ多数の繊維を含んで成る紙、脱脂綿等であるとよい。さらに、「多孔質媒体」は、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、濾紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、ペーパータオル、布地、綿、又は水を透過する親水性多孔質ポリマーのうちの１つ以上とすることができる。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るアッセイ装置について説明する。

［アッセイ装置の概略的な構成について］
最初に、図１～図４を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の概略的な構成について説明する。図１～図３に示すように、アッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路１を有する。以下において、このようなマイクロ流路１内における液体の流れに沿った方向（矢印Ｃにより示す）を「流れ方向」と呼ぶ。

アッセイ装置は、流れ方向の一方側（すなわち、下流側）に位置するマイクロ流路１の一端部１ａと間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体２を有する。アッセイ装置はまた、マイクロ流路１の一端部１ａと吸収用多孔質媒体２との間に配置される分離空間３を有する。分離空間３はアッセイ装置内の空洞となっている。吸収用多孔質媒体２は、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３に流入した液体を吸収可能とするように構成されている。さらに、アッセイ装置は、吸収用多孔質媒体２と一緒に分離空間３を画定する周壁４を有する。なお、分離空間は、吸収用多孔質媒体及び周壁に加えて、さらなる構成要素によって画定されてもよい。

かかるアッセイ装置においては、マイクロ流路１を通るように供給される液体が、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離できるようになっている。

さらに、図４に示すように、アッセイ装置においては、吸収用多孔質媒体２が、流れ方向にてマイクロ流路１の一端部１ａ寄りに位置する先端領域２ａを有する。吸収用多孔質媒体２はまた、分離空間３内に突出するように形成される凸部５を有する。すなわち、吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａが凸部５を有する。流れ方向に対して直交する幅方向（矢印Ｗにより示す）において、吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａの最大幅（すなわち、幅方向の最大長さ）ｅはマイクロ流路１の一端部１ａの幅（すなわち、幅方向の長さ）ｄよりも大きくなっている。

幅方向においては、分離空間３及び周壁４のそれぞれの最大幅ｆはマイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄよりも大きくなっている。例えば、分離空間３及び周壁４のそれぞれの最大幅ｆは、マイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄに対して約２倍以上であるとよく、好ましくは、マイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄに対して約３倍以上であるとよい。しかしながら、分離空間及び周壁のそれぞれの最大幅は、これに限定されない。

周壁４には、空気を流通可能とするように構成される２つの通気口６が設けられる。特に、各通気口６は、アッセイ装置の外部と分離空間３とを連通するように構成されるとよい。マイクロ流路１の一端部１ａは幅方向にて２つの通気口６間に位置している。

しかしながら、本発明のアッセイ装置はこれに限定されず、周壁に１つ又は３つ以上の通気口を設けることもできる。例えば、１つの通気口が設けられる場合において、１つの通気口を、上記２つの通気口のいずれか一方と実質的に同様に構成することができる。３つ以上の通気口が設けられる場合において、これらの通気口のうち２つを上記２つの通気口と実質的に同様に構成することができる。

［アッセイ装置の詳細な構成について］
図１～図４を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の詳細な構成について説明する。すなわち、アッセイ装置は、詳細には以下のように構成することができる。

図１に示すように、アッセイ装置は、流れ方向及び幅方向に直交する高さ方向（矢印Ｈにより示す）にて互いに対向する頂面及び底面を有する。アッセイ装置は、その使用状態では、高さ方向を鉛直方向に向けるように配置されるとよく、この場合、アッセイ装置の頂面及び底面はそれぞれ上方及び下方を向く。かかるアッセイ装置は、その頂面から底面に向かって順に並ぶ第１層部材Ｓ１、第２層部材Ｓ２及び第３層部材Ｓ３を有する。第１～第３コア層部材Ｓ１～Ｓ３のそれぞれは実質的に層状に形成されるとよい。

第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３は、液体を透過させないような素材を用いて構成される。第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３の接触角は９０度よりも小さいとよい。第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３は透明であるとよい。しかしながら、第１及び第３層部材の一方を半透明又は不透明とすることもできる。第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３の少なくとも一方は、アッセイ装置に液体を通過させたときに液体の圧力により弾性変形可能となっている。

第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３のそれぞれは、プラスチックを用いて作製されるとよい。さらに、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３のそれぞれの素材は、プラスチック製のシート又はフィルムであるとよい。例えば、このようなプラスチックとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ＡＳ樹脂（ＳＡＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ)、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタラート(ＰＥＴ)、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ナイロン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等の生分解性プラスチック若しくはその他のポリマー又はそれらの組み合わせが挙げられる。しかしながら、第１及び第３層部材の少なくとも一方が、流体が浸透しない材料であれば、プラスチック以外の材料を用いて作製することもでき、このようなプラスチック以外の材料は、樹脂、ガラス、金属等とすることもできる。このような第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３に用いられる材料又は素材は同一であっても異なっていてもよい。

第２層部材Ｓ２は両面接着テープであるとよい。かかる第２層部材Ｓ２の頂面及び底面が接着性を有する。第１層部材Ｓ１の底面が第２層部材Ｓ２の頂面に接合され、かつ第２層部材Ｓ２の底面が第３層部材Ｓ３の頂面に接合される。しかしながら、第２層部材は、上述のように第１及び第３層部材に用いられ得る材料又は素材として示したものを用いて作製することもできる。この場合、第２層部材は、接着剤、溶着等の接合手段を用いて第１及び第３層部材と接合されるとよく、第２層部材に用いられる材料又は素材は、第１又は第２層部材に用いられるものと同一であっても異なっていてもよい。

さらに、アッセイ装置において、図１に示すように、マイクロ流路１は、第２層部材Ｓ２を貫通するように形成される。さらに、マイクロ流路１の頂面及び底面は、それぞれ、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３によって画定される。図２に示すように、マイクロ流路１は略直線状に形成されるとよい。しかしながら、本発明においては、マイクロ流路を湾曲又は屈曲するように形成することもできる。

例えば、マイクロ流路１の高さ（すなわち、高さ方向の長さ）は、約１５μｍ以上かつ約１０００μｍ（すなわち、約１ｍｍ（ミリメートル））以下であるとよい。例えば、マイクロ流路１の幅ｄは、約１００μｍ以上かつ約１００００μｍ（すなわち、約１ｃｍ（センチメートル））以下であるとよい。例えば、マイクロ流路１の流れ方向の長さは、約１０μｍ以上かつ約１０ｃｍ以下であるとよい。例えば、マイクロ流路１の容積Ｐは、約０．１μｌ以上かつ約１０００μｌ以下であるとよく、より好ましくは、約１μｌ以上かつ約５００μｌ未満であるとよい。しかしながら、マイクロ流路の各寸法及び容積は、これらに限定されない。

再び図１に示すように、分離空間３は、第２層部材Ｓ２を貫通するように形成される。さらに、分離空間３の頂面及び底面は、それぞれ、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３によって画定される。流れ方向から見た場合において、分離空間３の横断面積はマイクロ流路１の横断面積よりも大きいとよい。

図３を参照すると、分離空間３の高さはマイクロ流路１の高さと実質的に等しくなっている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、分離空間の高さをマイクロ流路の高さよりも大きくすることもできる。この場合、分離空間の底面がマイクロ流路の底面よりもアッセイ装置の底面側に位置するとよく、さらに、分離空間の底面が、流れ方向の上流から下流に向かうに従って、アッセイ装置の頂面側から底面側に向かう方向に傾斜するとよい。さらに、かかる分離空間及びマイクロ流路の底面の位置関係の代わりに、又はこの位置関係に加えて、分離空間の頂面がマイクロ流路の頂面よりもアッセイ装置の頂面側に位置してもよく、さらに、分離空間の頂面が、流れ方向の上流から下流に向かうに従って、アッセイ装置の底面側から頂面側に向かう方向に傾斜してもよい。

分離空間３の容積Ｑは、約０．００１μｌ以上かつ約１００００μｌ以下であるとよい。マイクロ流路１の容積Ｐに対する分離空間３の容積Ｑの比率Ｑ／Ｐは、約０．０１以上であるとよい。しかしながら、分離空間の容積、及びマイクロ流路の容積に対する分離空間の容積の比率は、これらに限定されない。また、分離空間３の容積Ｑはマイクロ流路１の容積Ｐはよりも大きいとよい。しかしながら、分離空間の容積はマイクロ流路の容積以下とすることもできる。

図３に示すように、周壁４は、それぞれ高さ方向の両側に位置する頂部４ａ及び底部４ｂを有する。すなわち、周壁４の頂部４ａ及び底部４ｂは、それぞれ、アッセイ装置の頂面側及び底面側に位置する。図４に示すように、周壁４はまた、流れ方向の上流側に位置する上流部４ｃを有する。マイクロ流路１の一端部１ａは上流部４ｃに接続されている。周壁４は、それぞれ幅方向の両側に位置する２つの側部４ｄ，４ｄをさらに有する。

図１～図４を参照すると、周壁４の頂部４ａは第１層部材Ｓ１に形成される。周壁４の上流部４ｃ及び２つの側部４ｄ，４ｄは第２層部材Ｓ２に形成される。周壁４の底部４ｂは第３層部材Ｓ３に形成される。図３及び図４に示すように、分離空間３は、吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａと、周壁４の頂部４ａ，底部４ｂ，上流部４ｃ，２つの側部４ｄ，４ｄとによって囲まれるとよい。かかる分離空間３において、吸収用多孔質媒体２及び周壁４の通気口６を介して空気が流通可能になっている。分離空間３を画定する表面のうちの底面、すなわち、周壁４の底部４ｂの表面は、高さ方向にて、マイクロ流路１を画定する表面のうちの底面よりも下方に配置されるとよい。しかしながら、分離空間を画定する表面のうちの底面、高さ方向にて、マイクロ流路を画定する表面のうちの底面と略一致するように配置することもできる。

マイクロ流路１を画定する表面と、分離空間３を画定する表面、すなわち、周壁４の表面とは親水処理されるとよい。かかる親水処理は、液体中に特異的結合体が含まれる場合において、特異的結合体がこれらの表面に吸着することを防ぐことを可能にするブロッキング剤を用いた処理を含む。ブロッキング剤としては、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｅ等の市販のブロッキング剤、ウシ血清アルブミン、カゼイン、スキムミルク、ゼラチン、界面活性剤、ポリビニルアルコール、グロブリン、血清（例えば、ウシ胎仔血清又は正常ウサギ血清）、エタノール、ＭＰＣポリマー等が挙げられる。かかるブロッキング剤は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

図１に示すように、アッセイ装置は、吸収用多孔質媒体２を収容可能とする収容空間７をさらに有する。収容空間７は、分離空間３に対して流れ方向の下流側に隣接するように配置される。さらに、収容空間７の流れ方向の下流端部には、空気を流通可能とするようにアッセイ装置の外部に向かって開口する開口部７ａが形成されている。収容空間７は、第２層部材Ｓ２を貫通するように形成される。収容空間７の頂面及び底面は、それぞれ、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３によって画定される。

吸収用多孔質媒体２は、その上流端部２ａが分離空間３を流れ方向の下流側から塞ぐように収容空間７内に配置されるとよい。さらに、吸収用多孔質媒体２は収容空間７全体を占めるように配置することができる。しかしながら、吸収用多孔質媒体は、その上流端部が周壁と一緒に分離空間を画定していれば、これに限定されない。

吸収用多孔質媒体２と第１層部材Ｓ１との間には２つの両面接着テープＴが配置される。２つの両面接着テープＴは互いに幅方向に間隔を空けて位置している。吸収用多孔質媒体２は、これらの両面接着テープＴによって第１層部材Ｓ１に接合されている。しかしながら、吸収用多孔質媒体は、両面接着テープ以外の接合手段によって接合されてもよく、例えば、接合手段は接着剤、溶着等であってもよい。さらに、吸収用多孔質媒体は、両面接着テープ、又は両面接着テープ以外の接合手段によって第３層部材に接合されてもよい。

図４に示すように、吸収用多孔質媒体２の凸部５は、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３に流れる液体をその界面張力によって凸部５の周囲で膨らませた状態で受けることができるように配置されるとよい。ここで、液体を凸部５の周囲で膨らませた状態は、アッセイ装置を高さ方向から見た場合に、液体が、凸部５を実質的な中心として略円形状に広がった状態であると定義する。このとき、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３に流れる液体は、特に、凸部５の周囲で略球状に膨らんだ状態であるとよい。マイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄに対する吸収用多孔質媒体２の凸部５及びマイクロ流路１の一端部１ａ間における流れ方向の最短距離ｇの比率ｇ／ｄは、約０．１以上かつ約５以下であるとよく、より好ましくは、約０．５以上かつ約５以下であるとよい。しかしながら、かかる比率は、これに限定されない。

凸部５はまた、幅方向にてマイクロ流路１の一端部１ａに対応するように配置されるとよい。吸収用多孔質媒体２の素材が繊維を含む場合においては、凸部５をプレス加工することによって、凸部５から飛び出した繊維が液体に混入することを防ぐこともできる。

吸収用多孔質媒体２の凸部５は、その突出方向の基端から先端に向かってその幅を減少させるように形成されている。しかしながら、凸部は、その突出方向の基端から先端に向かってその幅を増加させるように形成されてもよい。また、凸部は、その突出方向の全体に渡ってその幅を略等しくするように形成されてもよい。さらに、凸部は、その突出方向の中間の幅を最大とするように形成されてもよい。

２つの通気口６は、それぞれ、次のように想定される２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２に対して分離空間３の幅方向の外方寄りに位置するとよい。２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２は、それぞれマイクロ流路１の一端部１ａにおける幅方向の両端１ｂ，１ｃと吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａにおける幅方向の両端２ｂ，２ｃとを直線状に結んだものとして想定される。すなわち、２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２のうち一方側の仮想線Ｖ１は、マイクロ流路１の一端部１ａにおける幅方向の一方側の端１ｂと吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａにおける幅方向の一方側の端２ｂとを直線状に結んだものとして想定され、かつ２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２のうち他方側の仮想線Ｖ２は、マイクロ流路１の一端部１ａにおける幅方向の他方側の端１ｃと吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａにおける幅方向の他方側の端２ｃとを直線状に結んだものとして想定される。

かかる通気口６は、特に、周壁４の頂部４ａを貫通するように形成されるとよい。この場合、通気口６は、第１層部材Ｓ１を貫通するように形成される。さらに、通気口６は、周壁４の上流部４ｃ及び側部４ｄ間に形成される角部４ｅに配置されるとよい。通気口６の大きさは、高さ方向から見て、仮想線Ｖ１，Ｖ２に対して分離空間３の幅方向の外方寄りに位置する分離空間３の領域よりも小さくなっているとよい。しかしながら、本発明はこれに限定されず、周壁の頂部の通気口に代えて、又は当該通気口に加えて、周壁の底部、上流部及び側部のうち少なくとも１つに、それからアッセイ装置の外部に連通するように形成される通気口を設けることもできる。なお、上述した周壁の頂部の通気口に代えて、周壁の頂部にさらなる通気口を設けることもできる。

加えて、アッセイ装置は、液体をマイクロ流路１に流入させるように構成される注入口８を有する。注入口８は、流れ方向の他方側（すなわち、上流側）に位置するマイクロ流路１の他端部１ｄに配置される。注入口８は、第１層部材Ｓ１を貫通するように形成される。

アッセイ装置はまた、注入口８に対応するようにマイクロ流路１の他端部１ｄ内に配置される展開用多孔質媒体９を有する。かかる展開用多孔質媒体９の材料と吸収用多孔質媒体２の材料とは同一であっても異なっていてもよい。展開用多孔質媒体９は、液体が分離空間３を隔てて分離されるときに、液体の一部をマイクロ流路１内に留置させることができるように構成されるとよい。しかしながら、後述するようにマイクロ流路にて液体のラテラルフローを生じさせることができれば、アッセイ装置は、展開用多孔質媒体を有さないように構成することもできる。

［アッセイを行う構成について］
図１～図３を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置においてアッセイを行う構成について説明する。図２及び図３に示すように、アッセイ装置におけるマイクロ流路１の長手方向の中間部には、アッセイ試薬を含んだアッセイ領域１０が設けられる。かかるアッセイ領域１０のアッセイ試薬は、液体中の検体と反応し、かつ当該検体を検出可能な結果を生じさせるものである。検体を検出可能な結果は、例えば、色の変化等に基づいて、肉眼により観察可能に表れてもよく、又は検体を検出可能な結果は、分光計又は他の測定手段のみによって検出可能に表れてもよい。

かかるアッセイ試薬は、検体との反応により呈色する鉄（ＩＩＩ）イオン等の化学物質、呈色試薬等であってもよい。また、アッセイ試薬は、酵素、抗体、エピトープ、核酸、細胞、アプタマー、ペプチド、分子インプリントポリマー、吸着ポリマー、吸着ゲル、又は検体と反応することによって検出可能な結果を生じさせる任意の他の物質であってよい。アッセイ試薬は、物理吸着法、化学吸着法等の周知の固定化技術によってアッセイ領域１０に固定されるとよい。具体的には、アッセイ試薬は、第１又は第３層部材Ｓ１，Ｓ３に固定されるとよく、特に、第１層部材Ｓ１に固定されるとよい。また、アッセイ試薬は、検出シグナルを分析するか又は増幅させるために、放射性同位元素、酵素、金コロイド、呈色試薬、量子ドット、ラテックス等の着色分子、色素、電気化学反応物質、蛍光物質、又は発光物質等の任意の標識物質を結合されてもよい。

かかるアッセイ装置においては、１種類以上のアッセイ試薬を用いてアッセイを行うことができ、この場合、アッセイ領域１０は、１種類以上のアッセイ試薬を固定した１つ以上の固定部を有する。かかるアッセイ装置のアッセイにおいては、液体がマイクロ流路１内にて流動した状態、又は液体がマイクロ流路１内にて静置されるか又は一時的に停止した状態で、アッセイが行われる。

また、アッセイ装置において、２種類以上のアッセイ試薬を用いてアッセイを行う場合には、アッセイ領域１０は、それぞれ２種類以上のアッセイ試薬を固定した２つ以上の固定部を有し、これらの固定部は流れ方向に並んで配置されるとよい。例えば、図２及び図３に示すように、２種類のアッセイ試薬、すなわち、第１及び第２アッセイ試薬が用いられる場合、アッセイ領域１０は、第１アッセイ試薬を固定した第１固定部１０ａと、第２アッセイ試薬を固定した第２固定部１０ｂとを有する。第１及び第２固定部１０ａ，１０ｂは、流れ方向の下流から上流に向かう方向に順に並ぶとよい。特に、このような２つ以上の固定部を有するアッセイ領域１０を含んだアッセイ装置は、クロマトグラフィーの用途に用いることができるが、このことは、本発明を限定するものではない。

例えば、上述のように第１及び第２アッセイ試薬が用いられる構成においては、最初に、注入口８から送られた液体中の検体が、第２固定部１０ｂにて第２アッセイ試薬と反応して、これによって、検体及び第２アッセイ試薬の複合体が生成される。次に、検体及び第２アッセイ試薬の複合体が、第１固定部１０ａに移動し、かつ第１固定部１０ａにて第１アッセイ試薬と反応して、これによって、検体及び第２アッセイ試薬の複合体と第１アッセイ試薬とのさらなる複合体が生成される。さらなる複合体のシグナルは周知の方法によって検出することができる。

第１及び第２アッセイ試薬が用いられる構成において、検体が抗原である場合、典型的には、第１アッセイ試薬が一次抗体を含み、かつ第２アッセイ試薬が二次抗体を含み、さらに、一次抗体及び二次抗体が検体における２つの異なるエピトープに結合するか、又は二次抗体が検体のエピトープに結合すると共に一次抗体が二次抗体に結合する。一次抗体及び二次抗体の少なくとも一方は標識される。この場合、第１固定部１０ａにおいて、抗原、一次抗体及び二次抗体の複合体が検出されることとなる。また、検体が抗体である場合、アッセイ試薬が抗原を含んでいて、抗原抗体反応により生じる複合体のシグナルを同様に検出できる。検体が酵素である場合、アッセイ試薬を基質とし、酵素基質反応の特異性を利用して同様に検出又は測定を行うことができる。検体が基質である場合、第１アッセイ試薬を酵素とし、任意選択に、第２アッセイ試薬を呈色試薬としてもよい。

特に図示はしないが、アッセイ装置においては、任意選択に、マイクロ流路１のアッセイ領域１０に対して流れ方向の下流側に、アッセイ領域１０に十分な量の検体が到達していることを確認可能に構成された対照領域が設けられてもよい。対照領域には、液体中の検体に結合しながら液体の流れと共に移動するアッセイ試薬（例えば、上記第２アッセイ試薬）とは結合できるが、検体とは結合しない対照試薬が設けられる。対照試薬は当該技術分野で周知の任意の分子又は組成物であってよい。対照試薬に、アッセイ試薬との反応が起こった場合に色の変化等を生じるようになっている試薬を用いれば、アッセイが信頼できる状態で行われたことを目視等によって確認することができる。

［アッセイ装置の流体制御について］
図５（ａ）～図５（ｄ）及び図６（ａ）～図６（ｃ）を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御について説明する。ここでアッセイ装置に適用される液体を第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２とし、これら第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２を順にアッセイ装置に供給するものとする。また、第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２は異なるものとする。しかしながら、第１及び第２液体を同一とすることも可能である。

典型的には、アッセイ装置に供給される各液体の量（ここでは、第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの量）は、約１μｌ以上かつ約１ｍｌ未満であるとよい。さらに、各液体の量は、好ましくは、約１．５μｌ以上であるとよく、より好ましくは、約３．０μｌ以上であるとよい。各液体の量の上限は、例えば、数μｌ～数百μｌであるとよい。このような各液体の量によって、検体等の検出感度を安定させることができ、かつ検体等の検出を容易にすることができる。この場合、各液体の量は、一滴の液体によって得ることができる。さらに、各液体の量は、マイクロ流路１の容量よりも大きいとよく、この場合、液体を、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに良好に分離することができる。しかしながら、各液体の量は、マイクロ流路の容量よりも小さくすることもでき、又はマイクロ流路と実質的に同じにすることもできる。

最初に、特に図示はしないが、第１液体Ｌ１を注入口８に供給する。かかる第１液体Ｌ１は、展開用多孔質媒体９にその毛管力によって浸透し、その後、展開用多孔質媒体９を通ってマイクロ流路１に流入する。さらに、第１液体Ｌ１は、マイクロ流路１内を流れ方向の上流側から下流側に向かって流動する。このように第１液体Ｌ１がマイクロ流路１内を流動している状態、又は第１液体Ｌ１がマイクロ流路１内で静置されるか又は一時的に停止した状態で、上述のようにアッセイ領域１０にてアッセイが行われる。

ここで、マイクロ流路１内における第１液体Ｌ１の流動の原理は、理論的には次のように考え得る。上述のように、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３の少なくとも一方が第１液体Ｌ１の圧力により弾性変形可能となっている。そのため、マイクロ流路１内において第１液体Ｌ１が第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３に部分的に当接していたとしても、ラテラルフローに基づいて流れる第１液体Ｌ１によって、第１及び第３層部材Ｓ１，Ｓ３が引き剥がされる。さらに、マイクロ流路１内において第１層部材Ｓ１の底面及び第３層部材Ｓ３の頂面に剥離帯電が生じ、この剥離帯電によって、第１層部材Ｓ１の底面及び第３層部材Ｓ３の頂面に水分子が引き寄せられ、かつ第１液体Ｌ１には界面張力が生ずる。その結果、第１液体Ｌ１はマイクロ流路１内でその速度を減少させずに流動することができる。しかしながら、かかる第１液体Ｌ１の流動の原理は、現時点で理論的に考えられる一例であり、第１液体がマイクロ流路内でその速度を減少させずに流動することができれば、これに限定されない。

第１液体Ｌ１の供給を継続した場合、特に、マイクロ流路１の容量を超える量の第１の液体Ｌ１を供給した場合、図５（ａ）に示すように、マイクロ流路１内を流れる第１液体Ｌ１が分離空間３に到達する。さらに、図５（ｂ）に示すように、第１液体Ｌ１は分離空間３を通って吸収用多孔質媒体２の凸部５に接触する。第１液体Ｌ１の流れは、最初に、分離空間３内でマイクロ流路１の一端部１ａから吸収用多孔質媒体２の凸部５まで延びるような状態となる。特に、第１液体Ｌ１の流れは、その界面張力によって凸部５の周囲で膨らんだ状態となるとよい。さらに第１液体Ｌ１の供給を継続すると、図５（ｃ）に示すように、第１液体Ｌ１は、分離空間３における空気の流通を可能とする通気口６を避けながら、吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａ全体に接触するように分離空間３内で広がった状態となる。第１液体Ｌ１は、その供給を停止するまで、このような状態で吸収用多孔質媒体２によって吸収される。第１液体Ｌ１の供給を停止した後、図５（ｄ）に示すように、第１液体Ｌ１は、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離される。

次に、特に図示はしないが、第１液体Ｌ１の供給を停止した後、第２液体Ｌ２をさらに注入口８に供給すると、第２液体Ｌ２は、第１液体Ｌ１と同様にマイクロ流路１内を流れる。このとき、図６（ａ）に示すように、第２液体Ｌ２は、マイクロ流路１内に予め充填されていた第１液体Ｌ１を分離空間３に押し出す。その結果、マイクロ流路１内で、第１液体Ｌ１を第２液体Ｌ２に入れ替える溶液交換が行われることとなる。なお、第２液体Ｌ２がマイクロ流路１内を流動している状態、又は第２液体Ｌ２が第１液体Ｌ１と入れ替わった後にマイクロ流路１内で静置されるか又は一時的に停止した状態で、上述のようにアッセイ領域１０にてアッセイが行われる。

第２液体Ｌ２の供給を継続した場合、特に、マイクロ流路１内に予め充填されていた第１液体Ｌ１の量を超える量の第２の液体Ｌ２を供給した場合、さらに図６（ａ）に示すように、第２液体Ｌ２により押し出された第１液体Ｌ１が、先に、分離空間３を通って吸収用多孔質媒体２の凸部５に再び接触する。かかる第１液体Ｌ１の流れは、再び、分離空間３内でマイクロ流路１の一端部１ａから吸収用多孔質媒体２の凸部５まで延びるような状態となる。さらに、その後、図６（ｂ）に示すように、第２液体Ｌ２は、第１液体Ｌ１に続いて、分離空間３を通って吸収用多孔質媒体２の凸部５に接触する。第２液体Ｌ２は、分離空間３における空気の流通を可能とする通気口６を避けながら、吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａ全体に接触するように分離空間３内で広がった状態となる。第２液体Ｌ２は、その供給を停止するまで、このような状態で吸収用多孔質媒体２によって吸収される。第２液体Ｌ２の供給を停止した後、図６（ｃ）に示すように、第２液体Ｌ２は、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離される。

上述のような溶液交換は、ＥＬＩＳＡ法等の多段階の抗原抗体反応を生じさせることを容易化できる。特に、アッセイ装置に供給する第２液体Ｌ２の量をマイクロ流路１内に充満された第１液体Ｌ１の量と実質的に同じとするか、又は同第１液体Ｌ１の量よりも大きくする場合、溶液交換を確実に行うことができる。

言い換えれば、本実施形態に係るアッセイ装置おいては、複数の液体を順に注入口８に供給する場合において、複数の液体の１つである先行する液体をマイクロ流路１に予め充填し、先行する液体の供給を停止し、続いて、複数の液体のうち別の１つであり、かつ上記先行する液体に後続する液体を注入口８に供給し、これによって、マイクロ流路１にて、後続する液体を先行する液体と入れ替えることができる。さらに、このように後続する液体を先行する液体と入れ替える液体交換を繰り返すことができる。この場合においても、典型的には、先行する液体と後続する液体とを異なるものとする。しかしながら、先行する液体と後続する液体とを同一とすることも可能である。

以上によれば、本実施形態に係るアッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路１と、マイクロ流路１の流れ方向の一端部１ａと間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体２と、マイクロ流路１の一端部１ａ及び吸収用多孔質媒体２間に配置される分離空間３と、吸収用多孔質媒体２と一緒に分離空間３を画定する周壁４とを備え、空気を流通可能とするように構成される通気口６が周壁４に設けられ、マイクロ流路１を通るように供給される液体が、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離できるようになっている。

そのため、吸収用多孔質媒体２内の液体の蒸発により発生した蒸気を、分離空間３から通気口６を介してアッセイ装置の外部に放出でき、その結果、かかる蒸気がマイクロ流路１内の液体の蒸発を促すことを防止できる。また、通気口６を介して分離空間３内における空気の流通を定常的に確保することができる。特に、分離空間３に面する吸収用多孔質媒体２の湿潤が進行した結果、吸収用多孔質媒体２を介した分離空間３における空気の流通量が減少した場合であっても、通気口６によって分離空間３における空気の流通を確保することができる。従って、分離空間における空気の流通量のバラツキを低減することができて、分離空間３における液体交換性能の低下を防止することができる。また、マイクロ流路１の一端部１ａにおけるメニスカスの屈曲を抑えることができる。その結果、分離空間３における液体の残留を防止することができ、さらには、マイクロ流路１内に充填される液体の量のバラツキを低減することができる。よって、液体の計量精度を向上させることができ、液体の制御性能を向上させることができる。

本実施形態に係るアッセイ装置においては、吸収用多孔質媒体２が、分離空間３内に突出するように形成される凸部５を有する。そのため、かかる凸部５によって、マイクロ流路１を通って供給される液体を、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに確実に分離することができる。よって、液体の計量精度を向上させることができ、液体の制御性能を向上させることができる。例えば、吸収用多孔質媒体２の凸部５が、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３に流れる液体をその界面張力によって凸部５の周囲で膨らませた状態で受けることができるように配置されていれば、液体の計量精度を効率的に向上させることができ、液体の制御性能を効率的に向上させることができる。

本実施形態に係るアッセイ装置においては、幅方向において分離空間３の最大幅ｆがマイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄよりも大きくなっており、２つの通気口６が周壁４に設けられ、マイクロ流路１の一端部１ａが幅方向にて２つの通気口６間に位置するとよい。さらに、吸収用多孔質媒体２が、流れ方向にてマイクロ流路１の一端部１ａ寄りに位置する先端領域２ａを有し、幅方向にて吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａの最大幅ｅがマイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄよりも大きくなっており、それぞれマイクロ流路１の一端部１ａにおける幅方向の両端１ｂ，１ｃと吸収用多孔質媒体２の先端領域２ａにおける幅方向の両端２ｂ，２ｃとを直線状に結んだ２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２を想定した場合に、２つの通気口６がそれぞれ２つの仮想線Ｖ１，Ｖ２に対して分離空間３の幅方向の外方寄りに位置するとよい。

そのため、２つの通気口６によって、分離空間３内における空気の流通を効率的に確保することができる。そして、通気口６は、分離空間３における液体の経路を避けることができるので、液体が通気口６からアッセイ装置の外部に漏れることを防止できる。よって、液体の制御性能を向上させることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るアッセイ装置について説明する。

本実施形態に係るアッセイ装置は、以下に述べる点を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様である。そのため、本実施形態においては、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様の構成に関する説明を省略する。なお、本実施形態の構成要素が、第１実施形態の構成要素と同様に構成される場合には、その第１実施形態の構成要素と同様の符号を付す。

［アッセイ装置の構成について］
図７を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の構成について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置においては、吸収用多孔質媒体２、特に、その先端領域２ａが、第１実施形態における凸部５の代わりに、次のような凸部２１を有すると好ましい。かかる凸部２１の概略的な構成は、第１実施形態におけるアッセイ装置の概略的な構成にて述べたような凸部５の概略的な構成と同様である。

凸部２１の詳細な構成については、凸部２１は、それぞれ流れ方向の上流側及び下流側に位置する先端区域２１ａ及び基端区域２１ｂを有する。先端区域２１ａは、流れ方向の上流側から下流側に向かってその幅を増加させるように形成されている。基端区域２１ｂは、流れ方向の全体にてその幅を実質的に等しくするように形成されている。しかしながら、本実施形態の吸収用多孔質媒体２は、このような凸部２１の代わりに、第１実施形態の凸部５を有することもできる。その逆に、第１実施形態の吸収用多孔質媒体２が、その凸部５の代わりに、本実施形態の凸部２１を有することもできる。

マイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄに対する吸収用多孔質媒体２の凸部２１及びマイクロ流路１の一端部１ａ間における流れ方向の最短距離ｇの比率ｇ／ｄは、約０．１以上であるとよく、より好ましくは、約０．５以上であるとよい。しかしながら、かかる比率は、これに限定されない。

吸収用多孔質媒体２の素材が繊維を含む場合においては、凸部２１をプレス加工することによって、凸部５から飛び出した繊維が液体に混入することを防ぐこともできる。

さらに、本実施形態に係るアッセイ装置においては、幅方向にて、分離空間３の最大幅ｆがマイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄよりも大きくなっており、さらに、かかるアッセイ装置は、第１実施形態における２つの通気口６の代わりに、次に述べる２つの通気口２２を有する。２つの通気口２２の概略的な構成は、第１実施形態におけるアッセイ装置の概略的な構成にて述べたような２つの通気口６の概略的な構成と同様である。２つの通気口２２の詳細な構成については、各通気口２２は、周壁４の頂部４ａを貫通するように形成される。マイクロ流路１の一端部１ａは幅方向にて２つの通気口２２間に位置する。各通気口２２は、流れ方向にて周壁４の上流部４ｃと吸収用多孔質媒体２の凸部２１、特に、凸部２１の先端区域２１ａとの間で延びている。なお、本実施形態に係る通気口は、周壁の頂部に加えて、又は周壁の頂部の代わりに、周壁の底部に設けることもできる。

幅方向において、２つの通気口２２間の最短距離ｉはマイクロ流路１の一端部１ａの幅ｄと実質的に等しくなっているとよい。この場合、各通気口２２は、幅方向にてマイクロ流路１の一端部１ａと周壁４の側部４ｄとの間で延びるとよい。特に、分離空間３の幅方向の中央寄りに位置する通気口２２の内側縁２２ａが、流れ方向にて周壁４の上流部４ｃと吸収用多孔質媒体２の凸部２１との間で略直線状に延びるとよい。

［アッセイ装置の流体制御について］
図８（ａ）～図８（ｄ）を参照して、本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御について説明する。ここでアッセイ装置に適用される液体は、第１実施形態と同様に、第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２とし、これら第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２を順にアッセイ装置に供給するものとする。

最初に、特に図示はしないが、第１実施形態と同様に、第１液体Ｌ１を注入口８に供給すると、第１液体Ｌ１は、マイクロ流路１内を流れ方向の上流側から下流側に向かって流動する。第１液体Ｌ１がマイクロ流路１内を流動するときには、アッセイ領域１０にてアッセイが行われる。

第１液体Ｌ１の供給を継続した場合、特に、マイクロ流路１の容量を超える量の第１の液体Ｌ１を供給した場合、図８（ａ）に示すように、マイクロ流路１内を流れる第１液体Ｌ１が分離空間３に到達する。さらに、図８（ｂ）に示すように、第１液体Ｌ１は分離空間３を通って吸収用多孔質媒体２の凸部２１に接触する。その後、第１液体Ｌ１の流れは、第１液体Ｌ１の界面張力と、２つの通気口２２における空気の流通とによって、２つの通気口２２の内側縁２２ａに沿って、分離空間３内でマイクロ流路１の一端部１ａから吸収用多孔質媒体２の凸部２１まで延びるような状態となる。第１液体Ｌ１は、その供給を停止するまで、このような状態で吸収用多孔質媒体２によって吸収される。このとき、第１液体Ｌ１は、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３内に流入すると、ラテラルフローに基づいて流れ方向に向かう力が作用した状態で移動し、２つの通気口２２の内側縁２２ａでは、かかる状態の第１液体Ｌ１の界面張力が、第１の液体Ｌ１を２つの通気口２２に向かわせる力よりも圧倒的に大きくなる。そのため、第１液体Ｌ１がこのような状態にあれば、第１液体Ｌ１が通気口２２から漏出することを防ぐことができる。

第１液体Ｌ１の供給を停止した後、図８（ｃ）に示すように、第１液体Ｌ１の流れは、分離空間３内で、流れ方向にてマイクロ流路１の一端部１ａ及び吸収用多孔質媒体２の凸部２１から、これらの間の中央に向かうに従って、２つの通気口２２の内側縁２２ａから離れるようにその幅を減少させた状態となる。その後、図８（ｄ）に示すように、第１液体Ｌ１は、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離される。

第２液体Ｌ２をアッセイ装置に供給する場合については、第２液体Ｌ２の流れが、第２液体Ｌ２の界面張力と、２つの通気口２２における空気の流通とによって、２つの通気口２２の内側縁２２ａに沿うように、分離空間３内でマイクロ流路１の一端部１ａから吸収用多孔質媒体２の凸部２１まで延びるような状態となる点を除いて、第１実施形態と同様である。

以上によれば、本実施形態に係るアッセイ装置は、第１実施形態における２つの通気口６の詳細な構成に基づく効果を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態に係るアッセイ装置においては、幅方向にて、分離空間３の最大幅がマイクロ流路１の一端部１ａの幅よりも大きくなっており、２つの通気口２２が周壁４の頂部４ａに配置され、マイクロ流路１の一端部１ａが幅方向にて２つの通気口２２間に位置し、各通気口２２が、流れ方向にて周壁４の上流部４ｃと吸収用多孔質媒体２の凸部２１との間で延びている。そのため、分離空間３内における液体の流れに沿って通気口２２が位置するので、かかる通気口２２における空気の流通によって、液体を、分離空間３を隔てて吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに確実に分離することができる。特に、ブロッキング剤、界面活性剤等を含む液体を、多数回、マイクロ流路１を通るように供給して、多数回の液体交換が行われ、その結果として、吸収用多孔質媒体２の液体吸収性能が低下した場合であっても、上記通気口２２における空気の流通によって、液体を、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに確実に分離することができる。特には、各通気口２２が流れ方向にて周壁４の上流部４ｃと吸収用多孔質媒体２の凸部２１との間で延びているので、通気口２２の大きさを、通気口２２の下流付近に液体が残留し難くするように十分に確保することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るアッセイ装置について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、以下に述べる点を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様である。そのため、本実施形態においては、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様の構成に関する説明を省略する。なお、本実施形態の構成要素が、第１実施形態の構成要素と同様に構成される場合には、その第１実施形態の構成要素と同様の符号を付す。

本実施形態に係るアッセイ装置の構成については、図９に示すように、アッセイ装置の吸収用多孔質媒体２、特に、その先端領域２ａが、凸部５を有さない構成となっている。しかしながら、アッセイ装置は、吸収用多孔質媒体２が凸部２１を有さない点を除いて、第２実施形態に係るアッセイ装置と同様とすることもできる。本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御は、第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの流れがその界面張力によって凸部５の周囲で膨らんだ状態になる点を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置の流体制御と同様である。

以上、本実施形態に係るアッセイ装置は、通気口６に基づく効果を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様の効果を得ることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係るアッセイ装置について説明する。本実施形態に係るアッセイ装置は、以下に述べる点を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様である。そのため、本実施形態においては、第１実施形態に係るアッセイ装置と同様の構成に関する説明を省略する。なお、本実施形態の構成要素が、第１実施形態の構成要素と同様に構成される場合には、その第１実施形態の構成要素と同様の符号を付す。

本実施形態に係るアッセイ装置の構成については、図１０に示すように、アッセイ装置が、通気口６を有さない構成となっている。しかしながら、アッセイ装置は、通気口２２を有さない点を除いて、第２実施形態に係るアッセイ装置と同様とすることもできる。本実施形態に係るアッセイ装置の流体制御は、第１及び第２液体Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの流れが分離空間３の全体を占める状態になり得る点を除いて、第１実施形態に係るアッセイ装置の流体制御と同様である。

以上、本実施形態に係るアッセイ装置は、液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路１と、マイクロ流路１の一端部１ａと間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体２と、マイクロ流路１の一端部１ａ及び多孔質媒体２間に配置される分離空間３とを備え、吸収用多孔質媒体２が、分離空間３内に突出するように形成される凸部５を有し、マイクロ流路１を通るように供給される液体が、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに分離できるようになっている。

そのため、吸収用多孔質媒体２の凸部５によって、マイクロ流路１を通って供給される液体を、分離空間３を隔てて、吸収用多孔質媒体２によって吸収された一部とマイクロ流路１内に留置された別の一部とに確実に分離することができる。よって、液体の計量精度を向上させることができ、液体の制御性能を向上させることができる。特に、吸収用多孔質媒体２の凸部５が、マイクロ流路１の一端部１ａから分離空間３に流れる液体をその界面張力によって凸部５の周囲で膨らませた状態で受けることができるように配置される場合には、液体の計量精度を効率的に向上させることができ、液体の制御性能を効率的に向上させることができる。

ここまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その技術的思想に基づいて変形及び変更可能である。

［実施例１］
実施例１においては、第１実施形態にて図１～図４に示すように構成されたアッセイ装置に対して、青色のメチレンブルー染色液と透明なリン酸緩衝液との溶液交換を行った。具体的には、青色のメチレンブルー染色液をアッセイ装置の注入口８に供給し、その後、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口８に供給する作業を、繰り返し１０回行った。このような作業過程において、液体の流動性と、吸収用多孔質媒体２の凸部５による液体吸収の程度と、マイクロ流路１の一端部１ａにおけるメニスカスとを確認した。

［実施例２］
実施例２においては、第２実施形態にて図７に示すように構成されたアッセイ装置に対して、実施例１と同様の溶液交換を実施し、かつ実施例１と同様の確認を行った。

［実施例３］
実施例３においては、第３実施形態にて図９に示すように構成されたアッセイ装置に対して、実施例１と同様の溶液交換を実施し、かつ実施例１と同様の確認を行った。

［実施例４］
実施例４においては、第４実施形態にて図１０に示すように構成されたアッセイ装置に対して、実施例１と同様の溶液交換を実施し、かつ実施例１と同様の確認を行った。

［比較例１］
比較例１においては、実施例１のアッセイ装置とは、吸収用多孔質媒体に凸部を設けない点と、通気口を設けない点とを除いて同様に構成したアッセイ装置に対して、実施例１と同様の溶液交換を実施し、かつ実施例１と同様の確認を行った。

実施例１～実施例４及び比較例１の結果について、実施例１～実施例４のアッセイ装置それぞれにおいて、メチレンブルー染色液及びリン酸緩衝液が確実に流動することが確認できた。吸収用多孔質媒体２の凸部５，２１がメチレンブルー染色液及びリン酸緩衝液を確実に吸収することが確認できた。マイクロ流路１の一端部１ａにおけるメニスカスの屈曲が抑えられることが確認できた。分離空間３における液体の残留を低減できることも確認できた。そして、実施例１～実施例４の溶液交換の精度は、比較例１の溶液交換の精度よりも高くなっていることが確認できた。これらのうち実施例１及び実施例２のアッセイ装置は、溶液交換の確実性、残留液体の低減性、及びマイクロ流路内の液体の蒸発防止のいずれの観点においても、比較例１のアッセイ装置よりも特に優れた効果を得ることができた。

［実施例５］
実施例５においては、実施例１のアッセイ装置と同様に構成されたアッセイ装置に対して、青色のメチレンブルー染色液と透明なリン酸緩衝液と赤色のエオシンとの溶液交換を行った。具体的には、最初に、青色のメチレンブルー染色液をアッセイ装置の注入口８に供給した。次に、メチレンブルー染色液の供給を停止してから約３分経過後に、透明なリン酸緩衝液をアッセイ装置の注入口８に供給した。さらに、リン酸緩衝液の供給を停止してから約３分経過後に、赤色のエオシンをアッセイ装置の注入口８に供給した。このような作業過程において、液体の流動性と、吸収用多孔質媒体２の凸部５による液体吸収の程度と、マイクロ流路１の一端部１ａにおけるメニスカスとを確認した。

実施例５の結果について、そのアッセイ装置にてメチレンブルー染色液とリン酸緩衝液とエオシンとが確実に流動することが確認できた。吸収用多孔質媒体２の凸部５がメチレンブルー染色液とリン酸緩衝液とエオシンとを確実に吸収することが確認できた。マイクロ流路１の一端部１ａにおけるメニスカスの屈曲が抑えられることが確認できた。さらに、分離空間３における液体の残留を低減できることも確認できた。よって、メチレンブルー染色液とリン酸緩衝液とエオシンとの溶液交換が確実に行われることが確認できた。

１…マイクロ流路、１ａ…一端部、１ｂ…一方側の端、１ｃ…他方側の端、２…吸収用多孔質媒体、２ａ…先端領域、２ｂ…一方側の端、２ｃ…他方側の端、３…分離空間、４…周壁、４ａ…頂部、５…凸部、６…通気口、Ｖ１…一方側の仮想線、Ｖ２…他方側の仮想線
２１…凸部、２２…通気口
Ｌ１…第１液体、Ｌ２…第２液体
ｄ…幅、ｅ，ｆ…最大幅

Claims (6)

1. 液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、
   前記液体の流れ方向の一方側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、
   前記マイクロ流路の一端部及び前記多孔質媒体間に配置される分離空間と、
   前記多孔質媒体と一緒に前記分離空間を画定する周壁と
   を備えるアッセイ装置であって、
   空気を流通可能とするように構成される通気口が前記周壁に設けられ、
   前記多孔質媒体が、前記分離空間内に突出するように形成される凸部を有し、
   前記マイクロ流路を通るように供給される前記液体が、前記分離空間を隔てて、前記多孔質媒体によって吸収された一部と前記マイクロ流路内に留置された別の一部とに分離できるようになっている、アッセイ装置。
2. 液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、
   前記液体の流れ方向の一方側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、
   前記マイクロ流路の一端部及び前記多孔質媒体間に配置される分離空間と、
   前記多孔質媒体と一緒に前記分離空間を画定する周壁と
   を備えるアッセイ装置であって、
   空気を流通可能とするように構成される２つの通気口が前記周壁に設けられ、
   前記マイクロ流路の一端部が前記幅方向にて前記２つの通気口間に位置し、
   前記マイクロ流路を通るように供給される前記液体が、前記分離空間を隔てて、前記多孔質媒体によって吸収された一部と前記マイクロ流路内に留置された別の一部とに分離できるようになっており、
   前記多孔質媒体が、前記流れ方向にて前記マイクロ流路の一端部寄りに位置する先端領域を有し、
   前記幅方向にて前記多孔質媒体の先端領域の最大幅が前記マイクロ流路の一端部の幅よりも大きくなっており、
   それぞれ前記マイクロ流路の一端部における幅方向の両端と前記多孔質媒体の先端領域における幅方向の両端とを直線状に結んだ２つの仮想線を想定した場合に、前記２つの通気口がそれぞれ前記２つの仮想線に対して前記分離空間の幅方向の外方寄りに位置している、アッセイ装置。
3. 前記多孔質媒体が、前記分離空間内に突出するように形成される凸部を有する、請求項２に記載のアッセイ装置。
4. 前記流れ方向に対して直交する幅方向にて前記分離空間の最大幅が前記マイクロ流路の一端部の幅よりも大きくなっている、請求項１～３のいずれか１項に記載のアッセイ装置。
5. 前記流れ方向に対して直交する幅方向にて前記分離空間の最大幅が前記マイクロ流路の一端部の幅よりも大きくなっており、
   前記周壁が、前記流れ方向及び前記幅方向に直交する高さ方向の上方に位置する頂部と、前記マイクロ流路の一端部に接続される上流部とを有し、
   ２つの前記通気口が、前記周壁の頂部を貫通するように設けられ、
   前記マイクロ流路の一端部が前記幅方向にて前記２つの通気口間に位置し、
   各通気口が、前記流れ方向にて前記周壁の上流部と前記多孔質媒体の凸部との間で延びている、請求項１または３に記載のアッセイ装置。
6. 液体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、
   前記マイクロ流路における前記液体の流れ方向の一端部と間隔を空けて配置される多孔質媒体と、
   前記マイクロ流路の一端部及び前記多孔質媒体間に配置される分離空間と
   を備えるアッセイ装置であって、
   前記多孔質媒体が、前記分離空間内に突出するように形成される凸部を有し、
   前記マイクロ流路を通るように供給される前記液体が、前記分離空間を隔てて、前記多孔質媒体によって吸収された一部と前記マイクロ流路内に留置された別の一部とに分離できるようになっている、アッセイ装置。

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