JP7121244B2 - 分注デバイス、それを用いた分注装置及び方法、並びに検査装置及び方法 - Google Patents

分注デバイス、それを用いた分注装置及び方法、並びに検査装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、分注デバイス、それを用いた分注装置及び方法、並びに検査装置及び方法に関する。
医薬品の研究開発効率を向上させる目的で、人の身体の状態を客観的に測定し評価できるバイオマーカーの分析が行われている。また、環境モニタリングなどの水質や土壌の調査のために行われる環境試料の分析が行われている。
近年では、これらの分析において、試料・試薬の微量化、分析工程の高速化、及び自動化を目指して、マイクロ統合分析システム（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：μＴＡＳ）などと呼ばれる数センチないし数ミリ程度の超小型の生化学分析デバイス（マイクロデバイス）を用いた技術が種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１７－７５８０７号公報
バイオマーカーや環境試料の分析を行う際に、検体や試料となる液体をピペットなどで一定の容量ずつ吐出する分注作業が必要な場合がある。例えば、１つの検体を検査するために複数の試薬を用いるときには、検体数に試薬数を乗じた回数の分注作業が発生する。具体的には、１つの検体につき４つの試薬が必要な場合、６つの検体を同時に検査するときには２４回もの分注作業が必要となり、非常に手間がかかるという問題がある。特に、マイクロデバイスにおいては試料・試薬の微量化が求められているが、微量の試薬などを分注する作業が困難な場合がある。
本発明は、従来における前述の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる分注装置を提供することを目的とする。
本発明の分注装置は、
互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部と、
複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部と、
複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送手段と、
を有する。
本発明の分注方法は、
互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部に収容する第１の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部に収容する第２の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送工程と、
を含む。
本発明の分注デバイスは、
流体試料が導入される導入部と、
互いに連通して形成され、外力により移送された前記流体試料を分画して収容可能な複数の分画容器を有する連結容器と、
前記連結容器で分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の収容容器を有する収容容器群と、
前記連結容器に前記流体試料が収容された後、分画された前記流体試料を前記収容容器群にそれぞれ移送する移送機構と、
を有する。
本発明の検査装置は、
本発明の上記分注装置からなる分注部と、
分注部により分注された流体試料を用いて、複数の検査対象に対し検査を行う検査部と、
を有する。
本発明の検査方法は、
互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部に収容する第１の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部に収容する第２の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送工程と、
前記第２の収容工程において収容された前記流体試料を用いて、複数の検査対象に対し検査を行う検査工程と、
を含む。
本発明によると、簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる分注装置及び分注デバイス、簡便な手法により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる分注方法、並びに、これらを用いた検査装置及び方法を提供することができる。
図１は、分注装置の一例を示す概略上面図である。 図２Ａは、図１で示した分注装置のＬ１－Ｌ１線での断面構造を示す概要図である。 図２Ｂは、図１で示した分注装置のＬ２－Ｌ２線での断面構造を示す概要図である。 図３は、図１に示す分注装置をディスク駆動装置に載置した状態の一例を示す概略上面図である。 図４は、本実施例の分注装置を示す写真である。 図５は、本実施例の分注装置を載置するディスク駆動装置を示す写真である。 図６Ａは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｂは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｃは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｄは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｅは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｆは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｇは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｈは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｉは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｊは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図６Ｋは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。 図７Ａは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｂは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｃは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｄは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｅは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｆは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｇは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｈは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｉは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｊは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図７Ｋは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図８は、図７Ａ～図７Ｋに示した分注装置で分注した流体試料の量の変化係数を求めた結果を示すグラフである。 図９は、移送手段を有していない分注装置の一例を示す図である。 図１０は、図９で示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１１は、図９及び図１０に示した分注装置で分注した流体試料の量の変化係数を求めた結果を示すグラフである。 図１２は、タンパク質を検出する分析処理に用いる検査装置の一例を示す概略上面図である。 図１３Ａは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｂは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｃは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｄは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｅは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｆは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｇは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｈは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｉは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｊは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｋは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｌは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｍは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｎは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１３Ｏは、図１２に示した検査装置がサンプル溶液に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。 図１４Ａは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｂは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｃは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｄは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｅは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｆは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｇは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｈは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｉは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｊは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｋは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｌは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｍは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｎは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１４Ｏは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。 図１５は、図１４Ａ～図１４Ｏに示した経緯でタンパク質を検出できるようにした検査装置のスキャナ画像を示す写真である。 図１６は、タンパク質の量を分析した結果を示すグラフである。
（分析装置及び分注方法）
本発明の分注装置は、複数の第１の収容部と、複数の第２の収容部と、移送手段とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
本発明の分注方法は、第１の収容工程と、第２の収容工程と、移送工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明の分注方法は、本発明の分注装置により実施することができ、第１の収容工程は複数の第１の収容部により行うことができ、第２の収容工程は複数の第２の収容部により行うことができ、移送工程は移送手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
本発明の分注装置によると、簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる。
本発明の分注方法によると、簡便な手法により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる。
＜第１の収容工程及び複数の第１の収容部＞
第１の収容工程は、外力により移送された流体試料を分画してそれぞれ収容する工程であり、複数の第１の収容部により実施される。
複数の第１の収容部としては、互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
互いに連通して形成されている複数の第１の収容部とは、連なった複数の第１の収容部の上部において流体試料が流通できるように形成されており、全体を一の容器として流体試料を収容できるものを意味する。
複数の第１の収容部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、それぞれ等容積であることが好ましい。複数の第１の収容部がそれぞれ等容積であると、分注装置は、流体試料を複数の第１の収容部の全体に収容（充填）した後、流体試料を第１の収容部ごとに第２の収容部にそれぞれ収容することで、分注した流体試料の等量性を高めることができる。
第１の収容部としては、流体試料を収容できるものであれば、第１の収容部の大きさ、形状、構造、数などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第１の収容部の数としては、分注したい数に応じた数の第１の収容部を有することが好ましい。
なお、以下の説明では、複数の第１の収容部を「連結容器」と称し、第１の収容部を「分画容器」と称することもある。また、連結容器に印加される外力を「外力Ａ」と称することもある。
流体試料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血液、蛋白、遺伝子などを含む溶液、微生物、動植物細胞などの固体成分を含む溶液、各種化学物質を含む環境水、土壌抽出水などが挙げられる。更に、流体試料としては、例えば、それらの分析に使用する各種の試薬、バッファ液、洗浄水などが挙げられる。
外力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、遠心力、重力、磁力、押圧力などが挙げられる。
なお、分注装置に外力を印加することにより、分注装置内の流体試料をチャンバーや流路に流す力が生じる。また、以下の説明では、外力の印加方向の上流側を単に「上流側」、各部において外力の印加方向の上流側に該当する部分を「上部」、外力の印加方向の下流側を単に「下流側」、各部において外力の印加方向の下流側に該当する部分を「下部」若しくは「底部」と称する。
なお、前記外力は、後述する外力Ａ、外力Ｂ、及び外力Ｃのいずれにも該当する。
外力が遠心力であれば、例えば、円盤状の分注装置を載置した回転体を回転させることにより、分注装置に遠心力を印加して流体試料を流す力を生じさせてもよい。
外力が重力であれば、例えば、一端から他端に流体試料を移送することで分注ができる構造を有する柱状の分注装置とし、分注する際には一端を他端より高い位置にすることにより、流体試料を流す力を生じさせてもよい。
外力が磁力であれば、例えば、分析装置の上流側にＮ極を、又は下流側にＳ極を配置するなどにより、磁性を有する流体試料を流す力を生じさせてもよい。
外力が押圧力であれば、例えば、分析装置に設けられた流体試料が充填されている容器をアクチュエータなどで押圧することにより、流体試料を流す力を生じさせてもよい。
＜第２の収容工程及び複数の第２の収容部＞
第２の収容工程は、外力により、連結容器において分画された流体試料をそれぞれ収容する工程であり、複数の第２の収容部により実施される。
複数の第２の収容部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
複数の第２の収容部としては、外力により、連結容器で分画された流体試料をそれぞれ収容できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
第２の収容部としては、流体試料を収容できるものであれば、第２の収容部の大きさ、形状、構造、数などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。第２の収容部の数としては、第１の収容部の数に応じた数が好ましい。また、第２の収容部の位置としては、第１の収容部の位置より下流側が好ましい。
なお、以下の説明では、複数の第２の収容部を「収容容器群」と称し、第２の収容部を「収容容器」と称することもある。また、複数の第２の収容部に印加される外力を「外力Ｂ」と称することもある。
＜移送工程及び移送手段＞
移送工程は、第１の収容工程において流体試料が充填された後、外力により、第１の収容工程で分画された流体試料を第２の収容工程で収容して分注するためにそれぞれ移送する工程であり、移送手段により行われる。
移送手段としては、連結容器に流体試料が充填された後、外力により、分画された流体試料を収容容器群にそれぞれ移送できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、移送手段は、「移送機構」と称することもある。また、移送手段に印加される外力を「外力Ｃ」と称することもある。
移送手段は、収容容器群に対し、連結容器に充填された流体試料を互いに同調させて移送する。ここで、互いに同調させて移送するとは、移送手段が、ひとたび連結容器に充填された流体試料を、すべての収容容器に収容できるタイミングで移送することを意味する。すなわち、移送手段が、連結容器から一の収容容器に流体試料を移送し終わるまでに、他の収容容器に流体試料を移送し始めるタイミングであればよい。これにより、分注装置は、連結容器に充填された同じ流体試料を、収容容器群に均質な状態で分注することができる。
移送手段を同調させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述の各種センサによりタイミングを図る方法、移送手段を後述の加圧流路及びサイフォン構造を有する流路とする方法などが挙げられる。
移送手段としては、例えば、連結容器に流体試料が充填されたことを検知するセンサと、センサからの検知信号に基づき、連結容器から収容容器群に流出させる電磁弁とを有するようにしてもよい。
また、センサを用いない態様としては、例えば、タイマー付き電磁弁を用いることにより、連結容器に流体試料が充填される時間に達したときに一斉に同調させて流路を開くようにしてもよい。センサとしては、例えば、液圧センサ、液面センサ、流量センサなどが挙げられる。電磁弁又はタイマー付き電磁弁の位置としては、例えば、連結容器における各分画容器の底部などが挙げられる。センサやタイマーを動作させる動力源としては、例えば、二次電池、太陽電池などが挙げられる。
更に、動力源を必要としない態様としては、例えば、以下のような、加圧部及び流路を有する機構などが挙げられる。
＜＜加圧部及び流路＞＞
加圧部としては、連結容器に充填された流体試料に所定の値以上の圧力を印加できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
流路としては、加圧部により所定の値以上の圧力が連結容器に充填された流体試料に印加されると、その加圧を受けて連結容器から収容容器群に流体試料を移送できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
所定の値以上の圧力とは、この圧力を受けた流体試料を流路が保持できなくなり、流路が流体試料を移送するようになる圧力を意味する。
加圧部としては、例えば、ポンプ、アクチュエータなどが挙げられるが、ポンプやアクチュエータを動作させる動力源を必要としない観点から、連結容器の上部に接続され、その上流側に延伸して配置されている加圧流路などが挙げられる。加圧部が加圧流路であれば、加圧流路に収容した流体試料に外力が下流側に印加されるため、加圧流路の下流側にある連結容器に充填された流体試料を加圧することができる。
加圧流路の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、柱状などが挙げられるが、第１の収容工程が完了後、速やかに加圧を開始するために適度に細くしておくことが好ましい。
他の加圧部としては、例えば、流体試料が密閉容器に流入することにより、液体及び気体の少なくともいずれかであって、かつ流体試料と非相溶である加圧媒体を移送させ、加圧媒体による圧力によって連結容器に充填された流体試料を加圧する構造などとしてもよい。
流路としては、連結容器に充填された流体試料を加圧部が加圧した後、その加圧を受けて連結容器から収容容器群に流体試料を流出できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、加圧部の加圧により開閉可能なバルブ機能を有する流路が好ましい。バルブ機能を有する流路としては、例えば、サイフォン構造及び一部が細管構造の少なくともいずれかを有する流路などが挙げられる。
サイフォン構造を有する流路としては、例えば、上流側にヘアピン状の屈曲部を有する流路などが挙げられる。このような流路であれば、連結容器よりも収容容器群のほうが下流側に配置されている場合には、屈曲部を超える以上の圧力が流体試料に印加されるとサイフォンの原理で流体試料が流出するため、バルブ機能を有する流路として働く。
一部が細管構造を有する流路としては、例えば、複数の容器それぞれの下流側の流出口に一部が細くなっているくびれ構造を設けた流路などが挙げられる。このような流路であれば、各くびれ構造で流体試料を表面張力により保持するが、表面張力を以上の圧力が流体試料に印加されると流体試料が流出するため、バルブ機能を有する流路として働く。
また、サイフォン構造及び一部が細管構造を組み合わせた流路とすると、サイフォン構造及び一部が細管構造のいずれかを有する流路が流体試料を保持できる圧力より高い圧力が印加されても流体試料を保持することができる。
加圧部が加圧流路であり、流路がサイフォン構造を有する流路である場合には、連結容器に充填された流体試料に加圧流路から印加される圧力は、パスカルの原理により、流体試料の他のすべての部分に伝わる。このため、加圧流路から流体試料に印加される圧力は、それぞれのサイフォン構造を有する流路に均一に印加されることから、サイフォン構造を有する流路が互いに同様の構造であれば、互いに同調して流体試料を移送することができる。
これにより、分注装置は、連結容器に充填された流体試料に所定の値以上の圧力を印加することで、収容容器群に各流路から互いに同調させて移送し、分注することができる。
＜その他の手段＞
その他の手段としては、例えば、導入部、時間調整手段、ベントなどが挙げられる。
導入部は、流体試料を導入して収容し、流体試料を外力により連結容器に移送できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
時間調整手段は、各部の間に配置され、直線状流路に比べて流路の長さを長くすることや径を細くすることで、流体試料が通過する時間を長く調整することができる。
時間調整手段の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、つづら折れ状、サイフォン構造を有するものなどが挙げられる。
ベントは、分注装置の各部の上流側に配置され、大気開放されている。これにより、ベントは、各部に流体試料が流入してきても各部内の空気を逃がすことができ、流体試料をスムーズに移送することができる。
分注装置の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リソグラフィー手法、金型による手法、３Ｄプリンタによる手法等により作製する方法などが挙げられる。分注装置の作製方法としては、これらの手法により、分注装置のすべての手段を一度に作製してもよく、一部の手段ごとを作製してもよい。
分注装置の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、連結容器、収容容器群、及び移送手段が一体であってもよく、少なくともいずれかが別体であってもよく、それぞれが別体であってもよい。
分注装置の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、外力が遠心力であれば回転可能な回転体上に配置可能な形状が好ましく、例えば、平板状、円盤状などにしてもよく、円盤状の円の中心から所定の角度で切り取った形状（いわゆる「おうぎ形」）としてもよい。また、他の分注装置の形状としては、遠心機を使用できる観点から、例えば、スティック状などとしてもよい。
円盤状の分注装置の大きさとしては、手で扱いやすい観点から、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などと同様な大きさにしてもよい。
分注装置の形状が回転可能な回転体上に配置可能な形状であると、分注装置に外力としての遠心力を効率よく印加することができる。
回転体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置を円盤状のディスクとした場合には、円盤状のディスクを回転させる機構を有するものなどが好適である。分注装置を載置した回転体を回転させることにより、分注装置に対し遠心力を印加することができる。回転体の回転数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、所望の回転数であればよく、一定の回転数とし、回転数を上下に調整する制御をしなくてもよい。
また、回転体上に複数個の分注装置を搭載して、一度に複数の分注を効率良く行うことができる。
更に、回転体上に分注装置と検査装置とを連結させてセットし、分注した流体試料を用いて検査対象を検査するまでを一度に自動で実施することもできる。この場合、検査装置による検査を分注装置に印加された外力と同じ外力が印加された状態で、分注した流体試料を用いて検査を行うことができる。
回転体は、制御手段により制御されている。制御手段は、モータなどにより回転体の動作を制御することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。モータとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、単に定常回転できるモータであれば足りる。
このように、分注装置は、連結容器、収容容器群、及び移送手段の簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる。
以下、本発明の分注装置の実施例について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施例に何ら限定されるものではない。
＜分注装置の実施例＞
図１は、分注装置１０の一例を示す概略上面図である。
図１に示すように、分注装置１０は、第１リザーバ１１０と、第２リザーバ１３０と、連結容器としての連結チャンバー１５０と、移送手段の加圧部としての加圧流路１６０ａ～１６０ｅと、移送手段の流路としてのサイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅと、収容容器群としての収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅとを有する。
第１リザーバ１１０と第２リザーバ１３０との間には、つづら折れ形状の屈曲状流路１２０を有する。第２リザーバ１３０と連結チャンバー１５０との間には、サイフォン構造流路１４０を有する。
なお、分注装置１０は、回転軸位置Ｏを中心にして回転し、外力としての遠心力ＣＦが回転軸位置Ｏを始点として発生することから、各部の回転軸位置Ｏ側を上部あるいは上流と称し、各部の回転軸位置Ｏの反対側を下部あるいは下流と称する。
第１リザーバ１１０は、各部のうち最も上流に配置されており、ユーザにより導入されている流体試料Ａを収容する。第１リザーバ１１０は、遠心力が印加されると下流側に配置されている屈曲状流路１２０を介し、流体試料Ａを第２リザーバ１３０に流出する。
第２リザーバ１３０の下流には、サイフォン構造流路１４０が設けられている。サイフォン構造流路１４０の屈曲部は、第２リザーバ１３０の上部に位置する。このため、第２リザーバ１３０では、流体試料Ａを一旦計量する。そして、第２リザーバ１３０は、遠心力ＣＦが印加されると、第１リザーバ１１０から流入する流体試料Ａがサイフォン構造流路１４０の屈曲部を越えると、サイフォンの原理によりサイフォン構造流路１４０を介して連結チャンバー１５０に流出する。
連結チャンバー１５０は、互いに連通して形成されている複数の第１の収容部としての分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅを有し、第２リザーバ１３０から流出する流体試料Ａを分画して収容する。分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅは、それぞれ等容積であり、その上部にはそれぞれ加圧流路１６０ａ～１６０ｅが設けられている。
加圧流路１６０ａ～１６０ｅは、連結チャンバー１５０に流体試料Ａが充填された後、第２リザーバ１３０から流出する流体試料Ａを収容する。このため、遠心力ＣＦが印加されると、加圧流路１６０ａ～１６０ｅが収容した流体試料Ａには遠心力ＣＦが下流側に印加されるため、加圧流路１６０ａ～１６０ｅの下流側にある連結チャンバー１５０に充填された流体試料Ａを加圧する。
サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅは、上流側に配置されている連結チャンバー１５０の分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅと、下流側に配置されている収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅとの間にそれぞれ接続されている。サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの屈曲部は、連結チャンバー１５０の連通部の下方に位置しているが、径が細くなっている。このため、連結チャンバー１５０は、遠心力ＣＦが印加されても、サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの屈曲部よりも上方まで流体試料Ａを収容することができる。そして、サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅは、第２リザーバ１３０から流入する流体試料Ａが充填され、更に流体試料Ａが加圧流路１６０ａ～１６０ｅに収容されると、連結チャンバー１５０に充填された流体試料Ａが、加圧流路１６０ａ～１６０ｅに収容された流体試料Ａにより加圧される。すると、流体試料Ａのメニスカスがサイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの屈曲部を越え、サイフォンの原理により、連結チャンバー１５０に充填された流体試料Ａが収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅにそれぞれ移送される。
収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅは、分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅで分画された流体試料Ａをそれぞれ収容する。これにより、流体試料Ａの分注が終了する。
なお、分注装置１０には、ベント１９１、ベント１９２ａ～１９２ｅ、及びベント１９３ａ～１９３ｅが各部の上流側に設けられており、各部内に流体試料が流入しても各部内の空気を逃がし、流体試料が各部内にスムーズに流入できる。
図２Ａは、図１で示した分注装置１０のＬ１－Ｌ１線での断面構造を示す概要図であり、図１に示す第１リザーバ１１０及び屈曲状流路１２０の断面構造を示す。
図２Ａに示すように、分注装置１０は、基材部９４の上に、ポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ：ＰＤＭＳ）シート（ＰＤＭＳシート）９３、ＰＤＭＳ層９２、カバー層９１の順で積層されている層構造である。リソグラフィー手法によりＰＤＭＳ層９２が加工され、第１リザーバ１１０及び屈曲状流路１２０が形成されている。第１リザーバ１１０の加工深さはＰＤＭＳ層９２の厚みと同様に３ｍｍであり、屈曲状流路１２０の加工深さは１００μｍである。
図２Ｂは、図１で示した分注装置１０のＬ２－Ｌ２線での断面構造を示す概要図であり、図１に示す連結チャンバー１５０及びサイフォン構造流路１７０の断面構造を示す。
図２Ｂに示すように、連結チャンバー１５０及びサイフォン構造流路１７０の断面においても、図２Ａと同様な層構造であり、リソグラフィー手法によりＰＤＭＳ層９２が加工され、連結チャンバー１５０及びサイフォン構造流路１７０が形成されている。連結チャンバー１５０の加工深さは２００μｍであり、サイフォン構造流路１７０の細いところ（細管部）の加工深さは５０μｍである。なお、サイフォン構造流路１７０の太いところの加工深さは、１００μｍである。
図３は、図１に示す分注装置１０をディスク駆動装置５０に載置した状態の一例を示す概略上面図である。
図３に示すように、ディスク駆動装置５０は、回転体としてのディスク載置台５１を有しており、ディスク載置台５１上に複数の分注装置１０を搭載することができる。ディスク載置台５１の中心には、このディスク載置台５１を回転させるディスク駆動装置５０の回転軸を受ける穴５２を有する。この穴５２の位置が図１に示した回転軸位置Ｏに相当する。
図４は、本実施例の分注装置１０を示す写真であり、図５は、本実施例の分注装置１０を載置するディスク駆動装置を示す写真である。
図６Ａ～図６Ｋは、図１に示した分注装置が分注する際の流体試料Ａの動きを示す概略図である。
まず、図６Ａに示すように、流体試料Ａとしての（０．２％ ビクトリアブルー含有イオン交換水）を第１リザーバ１１０内にピペットを用いて５０μＬ導入する。
次に、分注装置１０をディスク９０上に載置して固定し（図３参照）、図６Ｂに示すように、回転方向Ｒ１に１，５００ｒｐｍで回転させ、分注装置１０に遠心力ＣＦを印加すると、流体試料Ａが第２リザーバ１３０内に流入する。この際、第２リザーバ１３０がベント１９１を有しているため、流体試料Ａは第２リザーバ１３０内にスムーズに流入し、サイフォン構造流路１４０に達する。
遠心力ＣＦを印加し続けると、図６Ｃに示すように、流体試料Ａは、第２リザーバ１３０を満たしてサイフォン構造流路１４０の屈曲部を通過することにより、サイフォンの原理が働き、この際に第２リザーバ１３０から排出される流速が、第２リザーバ１３０に注入される流速よりも十分に大きいことから、連結チャンバー１５０内にはおよそ第２リザーバ１３０の容量に等しい量の流体試料Ａが流入する。すると、図６Ｄ～図６Ｈに示すように、連結チャンバー１５０の左側の分画チャンバー１５０ａから１５０ｅの順に流体試料Ａが収容されていく。このとき、流体試料Ａは、連結チャンバー１５０の下流側に配置されているサイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅにも達するが、サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの屈曲部を越えていない。
更に遠心力ＣＦを印加し続けると、図６Ｉに示すように、流体試料Ａが連結チャンバー１５０に充填される。この際、加圧流路１６０の他端にベント１９２が設けられているため、流体試料Ａは加圧流路１６０ａ～１６０ｅ内にスムーズに流入できる。すると、加圧流路１６０ａ～１６０ｅに流入した流体試料Ａに遠心力が印加されることにより、加圧流路１６０ａ～１６０ｅに流入した流体試料Ａが連結チャンバー１５０に充填された流体試料Ａを加圧するため、サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの流体試料Ａが屈曲部を越えて収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅのほうへ流出する（図６Ｊ参照）。流体試料Ａがサイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅの屈曲部を越えると、分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅに充填されていた流体試料Ａが、サイフォンの原理により収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅに一気に流出する（図６Ｋ参照）。
図７Ａ～図７Ｋは、図１及び図６Ａ～図６Ｋで示した分注装置が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。これらの結果から、分離装置１０によれば、簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができることがわかる。
図８は、図７Ａ～図７Ｋに示した分注装置５０で分注した流体試料Ａの量の変化係数を求めた結果を示すグラフである。
図８に示すように、収容チャンバー１８０ａ～１８０ｅに分注した流体試料Ａの変化係数ＣＶは、分注を３回行ったところ３．３％～５．６％であった。
＜分注装置の比較例＞
次に、上述の実施例における比較例として、移送手段がない分注装置２０について説明する。
図９は、移送手段を有していない分注装置２０の一例を示す図である。
図９に示すように、分注装置２０は、第１リザーバ２１０と、第２リザーバ２３０と、連結チャンバー２５０と、収容チャンバー２８０とを有する。
連結チャンバー２５０は、連結チャンバー２５０ａ～２５０ｄを有し、連結チャンバー２５０ａ～２５０ｄを連通して形成されている。収容チャンバー群２８０は、収容チャンバー２８０ａ～２８０ｄを有する。連結チャンバー２５０ａ～２５０ｄは、それぞれ屈曲状流路２７０ａ～２７０ｄを介して、収容チャンバー２８０ａ～２８０ｄにそれぞれ接続されている。
第１リザーバ２１０と第２リザーバ２３０との間には、屈曲状流路２２０を有する。第２リザーバ２３０と連結チャンバー２５０との間には、屈曲状流路２４０を有する。また、連結チャンバー２５０ａ～２５０ｄには、それぞれベント２９２ａ～２９２ｄが上流側に接続されている。収容チャンバー２８０ａ～２８０ｄにも、それぞれベント２９３ａ～２９３ｄが上流側に接続されている。
なお、分注装置２０は、分注装置１０と同様に、回転軸位置Ｏを中心にして回転させたが、回転数を１，２００ｒｐｍとした。
分注装置１０と同様に、流体試料Ａとしての０．２％ ビクトリアブルー含有イオン交換水を分注装置２０の第１リザーバ２１０内にピペットを用いて９０μＬ導入した後、分注装置２０を回転させて遠心力を印加すると、収容チャンバー２８０ａ～２８０ｄに流体試料Ａを分注した。
図１０は、図９で示した分注装置２０が実際に分注する際の流体試料Ａの動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。図１０に示すように、分注装置２０によれば、微量な流体試料であっても容易に分注することができることがわかる。
図１１は、図９及び図１０に示した分注装置２０で分注した流体試料Ａの量の変化係数を求めた結果を示すグラフである。
図１１に示すように、収容チャンバー２８０ａ～２８０ｄに分注した流体試料Ａの量の変化係数ＣＶは、分注作業を１回行ったところ１２．７％であった。図８に示したサイフォン機構を有する分注装置１０における変化係数ＣＶと比較すると、サイフォン機構を有する分注装置１０のほうが分注量のばらつきが少ないことが確認できる。
このように、分注装置は、複数の第１の収容部（連結容器）、複数の第２の収容部（収容容器群）、及び移送手段の簡易な機構により、微量な流体試料であっても均質な状態で互いに同調して分注することができる。
（検査方法及び検査装置）
本発明の検査方法は、分注工程と、検査工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明の検査装置は、分注部と、検査部とを有し、更に必要に応じてその他の部を有する。
本発明の検査方法は、本発明の検査装置により実施することができ、分注工程は分注部により行うことができ、検査工程は検査部により行うことができ、その他の工程はその他の部により行うことができる。
＜分注工程及び分注部＞
分注工程としては、本発明の分注方法からなる分注工程を用いることができ、その内容については、上述したとおりである。
分注部としては、本発明の分注装置からなる分注部を用いることができ、その内容については、上述したとおりである。
＜検査工程及び検査部＞
検査工程は、分注工程において分注された分注対象を用いて検査を行う工程であり、検査部により実施される。
検査部としては、分注対象に対し検査を行うことができる部であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、微細な流路構造やバルブ構造を集積したマイクロ統合システム（Ｍｉｃｒｏ Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：μＴＡＳ）などが好適に挙げられる。
検査部は、分注部に印加された外力と同じ外力が印加された状態で分注対象を用いて検査を行うことが好ましい。これにより、検査装置は、分注部による分注対象の分注を行った後、得られた分注対象について連続的に検査部で検査を行うことができる。
また、分注部と検査部との間には、分注部で分注された分注対象を検査部まで移送する流路を有することが好ましい。あるいは、分注装置の複数の第２の収容部を検査部として用いるようにしてもよい。
＜その他の工程及びその他の部＞
検査方法のその他の工程としては、例えば、制御工程などが挙げられる。
検査装置のその他の部としては、例えば、制御部などが挙げられる。
制御部としては、各部の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
このように、検査装置は、分注装置を用いて複数の検査対象を容易に検査することができる。
（分注デバイス）
本発明の分注デバイスは、本発明の分注装置、及び、本発明の検査装置のいずれかに用いられる分注デバイスである。
分注デバイスは、導入部と、連結容器と、収容容器群と、移送機構とを有し、更に必要に応じてその他の部を有する。
導入部としては、流体試料が導入できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、流体試料導入容器、リザーバなどが挙げられる。
連結容器としては、互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の分画容器を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置における複数の第１の収容部と同様である。
収容容器群としては、連結容器で分画された流体試料をそれぞれ収容する複数の収容容器を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置における複数の第２の収容部と同様である。
移送機構としては、連結容器に流体試料が充填された後、分画された流体試料を収容容器群にそれぞれ移送できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置における移送手段と同様である。移送機構としては、加圧流路と、サイフォン構造流路とを有することが好ましい。
加圧流路としては、連結容器に充填された後の流体試料に所定の値以上の圧力を印加できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置の加圧部と同様である。
サイフォン構造流路としては、所定の値以上の圧力が連結容器に充填された流体試料に印加されると、連結容器から収容容器群に流体試料を流出できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置の流路と同様である。
その他の部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分注装置と同様に、導入部、時間調整手段、ベントなどが挙げられる。
分注デバイスは、上記の構成を備えており、安全性に優れた使い捨てのディスポーザブル品とすることが好ましい。また、分注デバイスを回転体の駆動装置等と組み合わせて分注装置を構成したり、分注デバイスにより分注された分注対象に対し検査を行う検査部と組み合わせて検査装置を構成することもできる。
ここで、本発明の検査装置の実施例について、図面を参照して更に詳細に説明する。
本実施例では、検体からタンパク質を検出する分析処理に用いる検査装置について説明する。
＜検査装置の実施例＞
図１２は、タンパク質を検出する分析処理に用いる検査装置３０の一例を示す概略上面図である。
図１２に示すように、検査装置３０は、第１リザーバ３１０ａ～３１０ｄと、第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄと、連結容器としての連結チャンバー３５０と、移送手段の加圧部としての加圧流路３６０ａ～３６０ｆと、移送手段の流路としてのサイフォン構造流路３７０ａ～３７０ｆと、収容容器群としての反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆと、を有する。更に、検査装置３０は、サンプル導入チャンバー３８１ａ～３８１ｆと、廃液チャンバー３８４ａ～３８４ｆと、を有する。
第１リザーバ３１０ａ～３１０ｄと第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄとの間には、それぞれ屈曲状流路３２０ａ～３２０ｄを有する。第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄと連結チャンバー３５０との間には、それぞれ屈曲状流路３４０ａ～３４０ｄを有する。反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆと廃液チャンバー３８４ａ～３８４ｆとの間には、それぞれサイフォン構造流路３８３ａ～３８３ｄを有する。
なお、検査装置３０は、分注装置１０と同様に、回転軸位置Ｏを中心にして回転し、外力としての遠心力ＣＦが回転軸位置Ｏを始点として発生することから、各部の回転軸位置Ｏ側を上部あるいは上流側と称し、各部の回転軸位置Ｏの反対側を下部あるいは下流側と称する。
第１リザーバ３１０ａ～３１０ｄは、各部のうち最も上流側に配置されている。第１リザーバ３１０ａ～３１０ｃには、洗浄液Ｃ１～Ｃ３（リン酸緩衝生理食塩水（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｓａｌｉｎｅ：ＰＢＳ））をそれぞれ５５μＬ導入する。第１リザーバ３１０ｄには、発色基質溶液Ｂ（テトラメチルベンジジン（ＴＭＢＺ））を５５μＬ導入する。
なお、洗浄液Ｃ１～Ｃ３のほうが発色基質溶液Ｂよりも粘度が低い。具体的には、洗浄液Ｃ１～Ｃ３の粘度は０．９９ｍＰａ・ｓであり、発色基質溶液Ｂの粘度は２．０３ｍＰａ・ｓである。
屈曲状流路３２０ａ～３２０ｄは、遠心力ＣＦが印加されると、第１リザーバ３１０ａ～３１０ｄから洗浄液Ｃ１、洗浄液Ｃ２、洗浄液Ｃ３、及び発色基質溶液Ｂをこの順で下流の第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄに流出させ、更に下流の連結チャンバー３５０で先に流出した液の分注が終わった後に次の液を流出させるように、各液の粘度も考慮して長さ及び径が調整されている。
第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄは、遠心力ＣＦが印加されると、屈曲状流路３２０ａ～３２０ｄで調整されたタイミングで流入する洗浄液Ｃ１～Ｃ３及び発色基質溶液Ｂをそれぞれ収容する。そして、第２リザーバ３３０ａ～３３０ｄは、収容した洗浄液Ｃ１～Ｃ３及び発色基質溶液Ｂを、順にそれぞれ屈曲状流路３４０ａ～３４０ｄを介して連結チャンバー３５０に流出する。
連結チャンバー３５０は、連結チャンバー１５０と同様に、互いに連通して形成されている複数の第１の収容部としての分画チャンバー３５０ａ～３５０ｆを有する。連結チャンバー３５０は、遠心力ＣＦが印加されると、屈曲状流路３２０ａ～３２０ｄで調整されたタイミングで流入する洗浄液Ｃ１、洗浄液Ｃ２、洗浄液Ｃ３、及び発色基質溶液Ｂをこの順でそれぞれ分画して収容する。分画チャンバー３５０ａ～３５０ｆは、それぞれ等容積であり、その上部にはそれぞれ加圧流路３６０ａ～３６０ｆが設けられている。
サイフォン構造流路３７０ａ～３７０ｆは、サイフォン構造流路１７０ａ～１７０ｅと同様に、サイフォンの原理により、連結チャンバー３５０に充填された洗浄液Ｃ１、洗浄液Ｃ２、洗浄液Ｃ３、及び発色基質溶液Ｂをこの順で反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆにそれぞれ流出させる。
サンプル導入チャンバー３８１ａ～３８１ｆは、サンプル溶液を導入して収容するものであり、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの上流側に配置されている。サンプル導入チャンバー３８１ａ～３８１ｆは、遠心力ＣＦが印加されると、すぐにサンプル溶液を反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに流出する。
反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆは、上流側では連結チャンバー３５０とサンプル導入チャンバー３８１ａ～３８１ｆとにそれぞれ接続されており、下流側では廃液チャンバー３８４ａ～３８４ｆとそれぞれ接続されている。
反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内には、予め捕捉用抗体を固定し、更に検出用標識抗体を塗布した。ここで、検出用標識抗体は抗体に酵素や蛍光色素が標識されているものであり、本実施例ではＨＲＰ（Ｈｏｒｓｅ Ｒａｄｉｓｈ Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）を用いた。
なお、本実施例では、反応チャンバー内に抗体を固定したが、これに限ることなく、予め抗体の固定化及びブロッキング処理を行ったマイクロビーズなど物体を反応チャンバー内に配置するようにしてもよい。また、抗体としては、特に制限はなく、目的に応じて用途に応じて適宜選択することができ、同一の抗体を各反応チャンバー内に固定してもよく、反応チャンバーごとに異なる抗体を固定してもよい。
廃液チャンバー３８４ａ～３８４ｆは、最も下流に配置されており、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆから流出した廃液を収容する。
図１３Ａ～図１３Ｏは、図１２に示した検査装置３０がサンプル溶液Ｓ１～Ｓ６に含まれるタンパク質を検査する際の各液の動きを示す概略図である。
まず、図１３Ａに示すように、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６としてのラットＩｇＧをサンプル導入チャンバー３８１ａ～３８１ｆ内にピペットを用いて７μＬ導入した。なお、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６は、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの容量以下で十分な量を導入した。
サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６は、本実施例では、検出抗体（ＨＲＰ標識抗ラットＩｇＧ抗体）と任意の濃度に調製した抗原（ラットＩｇＧ）をあらかじめ混合したものとした。
次に、図３の分注装置１０と同様に、検査装置３０をディスク９０上に載置して固定し、図１２に示すように、回転方向Ｒ１に１，５００ｒｐｍで回転させ、検査装置３０に遠心力ＣＦを印加すると、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６が反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内に流入する。この際、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆがベント３９３を有しているため、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６は反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内にスムーズに流入する。 遠心力ＣＦが印加されると、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆには、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６がそれぞれ流入し、免疫反応がインキュベートされ免疫複合体が形成される。免疫反応がインキュベートされる時間は、洗浄液Ｃ１が反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに流入されるまでの時間となる。
次に、洗浄液Ｃ１～Ｃ３を反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに順次流入させ、サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６を洗い流し、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆを洗浄する。
洗浄液Ｃ１の体積と反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内のサンプル溶液Ｓ１～Ｓ６の体積の和は、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの容積以上とした。これにより、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆが洗浄液Ｃ１とサンプル溶液Ｂにより混合されると反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの下流に接続されたサイフォン構造流路３８３ａ～３８３ｄにより、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆから混合溶液が排されて未結合の標識抗体等が除去される。
次に、連結チャンバー３５０により分注された洗浄液Ｃ２が反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに注入される。この体積では洗浄液Ｃ２はサイフォンの屈曲部以上の水位にならないため、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内に保持される。続いて、連結チャンバー３５０により分注された洗浄液Ｃ３が反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに流入すると、この体積と反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆ内の洗浄液２の体積の和が反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの容積以上になる。このため、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆが洗浄液Ｃ１とサンプル溶液Ｂにより混合されると反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆの下流に接続されたサイフォン構造流路３８３ａ～３８３ｄにより、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆから混合溶液が排されて未結合の標識抗体等が除去される。
次に、連結チャンバー３５０により分注された発色基質溶液Ｂが反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに流入すると、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに付着している被検物質に捕捉用抗体と検出用標識抗体との反応物の発色が促され、免疫複合体の量に応じた発色シグナルを得る。すなわち、タンパク質の濃度が高くなると発色基質が青く発色する。所定の時間が経過した後、画像解析を行うために、ＴＭＢＺが青く発色した状態でスキャンを行う。その後、ＴＭＢＺを取り出して発色反応を停止させるために１Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の硫酸Ｈ２ＳＯ４と１：１で混合して停止処理を行う。このように発色を停止させた状態で発色度合をプレートリーダーにより測定する。これらの測定により得られた画像解析データや吸光度値をプロットし、被検物質の検量線を測定する。
図１４Ａ～図１４Ｏは、図１２及び図１３Ａ～図１３Ｏで示した検査装置３０が実際に検査する際の各液の動きを撮影した動画データに含まれる静止画である。これらの結果から、検査装置３０によれば、分注装置を用いて複数の検査対象を容易に検査することができる。
図１５は、図１４Ａ～図１４Ｏに示した経緯でタンパク質を検出できるようにした検査装置３０のスキャナ画像を示す写真である。
サンプル溶液Ｓ１～Ｓ６の順にタンパク質の濃度を高くして検査したため、図１５に示すように、反応チャンバー３８２ａ～３８２ｆに該当する順で色が濃く発色していることがわかる。
図１６は、タンパク質の量を分析した結果を示すグラフである。図１６中「×」でプロットした線は、図１５に示したスキャナ画像を画像解析により得られたＲＧＢ情報のＲの信号強度を示す。また、図１６中「■」でプロットした線は、Ｔｈｅｒｍｏ ｆｉｓｈｅｒ ｓｃｉｅｎｔｆｉｃ社製ｍｕｌｔｉｓｋａｎ ＧＯを用いて検査装置３０の反応チャンバーの光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ値）を測定した結果を示す。
図１６に示すように、タンパク質の濃度が高くなるにつれて発色基質により青く発色するため、Ｒの信号強度が低下していることがわかる。また、タンパク質の濃度が高くなるにつれて、ＯＤ値が高くなることがわかる。これらの結果より、検査装置３０を用いてタンパク質を検出することができる。
以上、説明したように、検査装置は、分注装置を用いて複数の検査対象を容易に検査することができる。
また、本実施例では、サンプル溶液は、タンパク質の量を変化させたが、これに限ることなく、サンプル溶液を同一としてもよい。
更に、従来の検査においては、測定した数値と、予め測定した検量線とを照会して分析結果の評価を行うため、検査する際には検量線を測定した環境条件に合わせる必要があったが、本発明の検査装置を用いると、測定ごとに同時に検量線を作成することができるため、検査の信頼性向上などを図ることができる。
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部と、
複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部と、
複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送手段と、
を有することを特徴とする分注装置である。
＜２＞ 複数の前記第１の収容部が、それぞれ等容積である前記＜１＞に記載の分注装置である。
＜３＞ 前記移送手段が、
前記第１の収容部に収容された後の前記流体試料に所定の値以上の圧力を印加する加圧部と、
前記所定の値以上の圧力が複数の前記第１の収容部に収容された前記流体試料に印加されると、複数の前記第１の収容部から複数の前記第２の収容部に前記流体試料を移送させる流路と、
を有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の分注装置である。
＜４＞ 前記加圧部が、前記第１の収容部における、前記外力の印加方向とは逆方向側に配置され、前記流体試料を収容可能である前記＜３＞に記載の分注装置である。
＜５＞ 回転可能な回転体上に配置されている前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の分注装置である。
＜６＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の分注装置からなる分注部と、
前記分注部により分注された前記流体試料を用いて、複数の検査対象に対し検査を行う検査部と、
を有することを特徴とする検査装置である。
＜７＞ 前記検査部が、前記分注部に印加された外力と同じ外力が印加された状態で前記複数の検査対象の検査を行う前記＜６＞に記載の検査装置である。
＜８＞ 前記流体試料が導入される導入部と、
互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の分画容器を有する連結容器と、
前記連結容器で分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の収容容器を有する収容容器群と、
前記連結容器に前記流体試料が収容された後、分画された前記流体試料を前記収容容器群にそれぞれ移送する移送機構と、
を有することを特徴とする分注デバイスである。
＜９＞ 互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部に収容する第１の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部に収容する第２の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送工程と、
を含むことを特徴とする分注方法である。
＜１０＞ 前記移送工程が、
前記第１の収容工程で収容された後の前記流体試料に所定の値以上の圧力を印加する加圧処理と、
前記所定の値以上の圧力が複数の前記第１の収容部に収容された前記流体試料に印加されると、前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部から前記第２の収容工程における複数の前記第２の収容部に前記流体試料を移送させる移送処理と、
を含む前記＜９＞に記載の分注方法である。
＜１１＞ 互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部に収容する第１の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部に収容する第２の収容工程と、
前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送工程と、
前記第２の収容工程において収容された前記流体試料を用いて、複数の検査対象に対し検査を行う検査工程と、
を含むことを特徴とする検査方法である。
＜１２＞ 前記検査工程が、前記分注工程に印加された外力と同じ外力が印加された状態で前記複数の検査対象の検査を行う前記＜１１＞に記載の検査方法である。
前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の分注装置、前記＜６＞から＜７＞のいずれかに記載の検査装置、前記＜８＞に記載の分注デバイス、前記＜９＞から＜１０＞のいずれかに記載の分注方法、及び前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の検査方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
加圧部として連結容器に接続され、その上流側に延伸して配置されている加圧流路を用いる場合には、例えば、図１や図１２のように作りこむことができる。すなわち加圧流路（１６０ａ～１６０ｅ）は、第１の収容部（分画チャンバー１５０ａ～１５０ｅ）の各々にその一端（加圧流路の一端）が接続され、この分画チャンバーの各々から外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路である。言い換えると分画チャンバーの各々から回転軸位置Ｏ側に延びるように、あるいは分画チャンバーの各々から回転軸位置Ｏからみて回転軸位置Ｏに近くなる方向に延びるように、配置された流路である。さらに加圧流路の他端には、ベント（１９２ａ～１９２ｅ）を設けるようにしてもよい。
このようにすることにより、分注装置１０に遠心力ＣＦを印加し続けて、流体試料Ａが連結チャンバー１５０に充填され、流体試料Ａが加圧流路１６０ａ～１６０ｅ内に流入するに従い、加圧流路１６０ａ～１６０ｅ内の水頭圧が高まっていく。加圧流路１６０ａ～１６０ｅは、この水頭圧が高まることにより、連結チャンバー１５０に充填された流体試料Ａを加圧する機能を果たすこととなる。
流体試料が密閉容器に流入することにより、液体及び気体の少なくともいずれかであって、かつ流体試料と非相溶である加圧媒体を移送させ、加圧媒体による圧力によって連結容器に充填された流体試料を加圧する構造を有する場合には、加圧媒体として空気を好適に用いることができる。
加圧媒体として空気を用いる場合には、上述した加圧流路に加圧した空気を流入するようにすればよい。このような場合では、分画チャンバーの各々から外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路を配置した上で、その流路に空気媒体の加圧機構を接続するようにすればよい。空気の加圧機構は、マイクロデバイス上に形成してもよいし、外部の加圧機構に接続するようにしてもよい。
なお、図１２において、連結チャンバー３５０は、分画チャンバー３５０ａ～３５０ｆを備える。また、加圧流路３６０ａ～３６０ｆ各々の一端は、分画チャンバー３５０ａ～３５０ｆの各々に接続されており、加圧流路の内、加圧流路３６０ａ、３６０ｃ、３６０ｄ、３６０ｆの他端にはそれぞれベント３９２ａ、３６０ｃ、３６０ｄ、３６０ｆが接続される。なお、加圧流路３６０ｂ、３６０ｅの他端は、検査装置３０の回転軸位置（Ｏ）側の端面まで加圧流路が延在するように配置される。
１０ 分注装置
３０ 検査装置
１１０ 第１リザーバ
１３０ 第２リザーバ
１５０ 連結チャンバー（複数の第１の収容部）
１５０ａ～１５０ｅ 分画チャンバー（第１の収容部）
１６０ａ～１６０ｅ 加圧流路（移送手段の加圧部）
１７０ａ～１７０ｅ サイフォン構造流路（移送手段の流路）
１８０ａ～１８０ｅ 収容チャンバー（第２の収容部）

Claims (10)

  1. 互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部と、
    複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部と、
    複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送手段と、
    を有し、
    前記移送手段が、
    前記第１の収容部に収容された後の前記流体試料に所定の値以上の外力を印加する加圧部と、
    前記所定の値以上の外力が複数の前記第１の収容部に収容された前記流体試料に印加されると、複数の前記第１の収容部から複数の前記第２の収容部に前記流体試料を移送させる流路と、
    を有し、
    前記加圧部が、加圧流路であり、複数の前記第１の収容部の少なくともいずれかの前記第１の収容部の一端に接続され、前記第１の収容部における、前記外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路であり、前記流体試料を収容可能であることを特徴とする分注装置。
  2. 複数の前記第１の収容部が、それぞれ等容積である請求項１に記載の分注装置。
  3. 前記加圧流路は、
    前記第１の収容部の各々にその一端が接続され、
    前記第１の収容部の各々から前記外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路である請求項１から２のいずれかに記載の分注装置。
  4. 前記加圧流路の各々の他端の少なくともいずれかに、ベントが設けられている請求項３に記載の分注装置。
  5. 回転可能な回転体上に配置されている請求項１から４のいずれかに記載の分注装置。
  6. 請求項１から５のいずれかに記載の分注装置からなる分注部と、
    前記分注部により分注された前記流体試料を用いて、複数の検査対象に対し検査を行う検査部と、
    を有することを特徴とする検査装置。
  7. 前記検査部が、前記分注部に印加された外力と同じ外力が印加された状態で前記複数の検査対象の検査を行う請求項６に記載の検査装置。
  8. 流体試料が導入される導入部と、
    互いに連通して形成され、外力により移送された前記流体試料を分画して収容可能な複数の分画容器を有する連結容器と、
    前記連結容器で分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の収容容器を有する収容容器群と、
    前記連結容器に前記流体試料が収容された後、分画された前記流体試料を前記収容容器群にそれぞれ移送する移送機構と、
    を有し、
    前記移送機構が、
    前記連結容器における複数の前記分画容器に収容された後の前記流体試料に所定の値以上の外力を印加する加圧部と、
    前記所定の値以上の外力が複数の前記分画容器に収容された前記流体試料に印加されると、複数の前記分画容器から前記収容容器群における複数の前記収容容器に前記流体試料を移送させる流路と、
    を有し、
    前記加圧部が、加圧流路であり、複数の前記分画容器の少なくともいずれかの前記分画容器の一端に接続され、前記連結容器における、前記外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路であり、前記流体試料を収容可能であることを特徴とする分注デバイス。
  9. 互いに連通して形成され、外力により移送された流体試料を分画して収容可能な複数の第１の収容部に収容する第１の収容工程と、
    前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部により分画された前記流体試料をそれぞれ収容する複数の第２の収容部に収容する第２の収容工程と、
    前記第１の収容工程における複数の前記第１の収容部に前記流体試料が収容された後、前記流体試料を前記第２の収容部にそれぞれ移送する移送工程と、
    を含み、
    前記移送工程が、
    前記第１の収容工程において収容された後の前記流体試料に所定の値以上の外力を印加する加圧部と、
    前記所定の値以上の外力が複数の前記第１の収容部に収容された前記流体試料に印加されると、複数の前記第１の収容部から複数の前記第２の収容部に前記流体試料を移送させる流路とを有する移送手段を用いて行われ、
    前記加圧部が、加圧流路であり、複数の前記第１の収容部の少なくともいずれかの前記第１の収容部の一端に接続され、前記第１の収容部における、前記外力の印加方向とは逆方向側に延在するように配置された流路であり、前記流体試料を収容可能であることを特徴とする分注方法。
  10. 請求項６から７のいずれかに記載の検査装置を用いることを特徴とする検査方法。
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