JPWO2007097257A1 - Inspection device using microchip - Google Patents

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JPWO2007097257A1
JPWO2007097257A1 JP2008501694A JP2008501694A JPWO2007097257A1 JP WO2007097257 A1 JPWO2007097257 A1 JP WO2007097257A1 JP 2008501694 A JP2008501694 A JP 2008501694A JP 2008501694 A JP2008501694 A JP 2008501694A JP WO2007097257 A1 JPWO2007097257 A1 JP WO2007097257A1
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北村 光晴
光晴 北村
庸生 澤住
庸生 澤住
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus

Abstract

本発明は、マイクロチップ上の複数の被検出部を検出する際、高い検出精度が得られるマイクロチップを用いる検査装置を提供する。複数の被検出部の各被検出部にタイミングを異ならせて光源により光を照射し、受光部に受光される光を光源の照射タイミングに基づいて検出する。The present invention provides an inspection apparatus using a microchip that can obtain a high detection accuracy when detecting a plurality of detected parts on the microchip. Light is emitted from a light source at different timings to each detected part of the plurality of detected parts, and light received by the light receiving part is detected based on the irradiation timing of the light source.

Description

本発明は、マイクロチップを用いる検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus using a microchip.

近年、微細流路が集積加工されたマイクロチップ上において、複数の溶液を混合して反応させ、当該反応の状態を検出して分析を行うマイクロ総合分析システム(Micro Total Analysis System;μTAS)が注目されている。   In recent years, a micro total analysis system (μTAS) that performs analysis by mixing and reacting a plurality of solutions on a microchip in which microchannels are integrated and processed is drawing attention. Has been.

μTASでは、試料の量が少ない、反応時間が短い、廃棄物が少ない等のメリットがある。医療分野に使用した場合、検体(血液、尿、拭い液等)の量を少なくすることで患者への負担を軽減でき、試薬の量を少なくすることで検査のコストを下げることができる。また、検体、試薬の量が少ないことから、反応時間が大幅に短縮され、検査の効率化が図れる。さらに、装置が小型であるため小さな医療機関にも設置することができ、場所を選ばず迅速に検査を行うことができる。   μTAS has advantages such as a small amount of sample, a short reaction time, and a small amount of waste. When used in the medical field, the burden on the patient can be reduced by reducing the amount of specimen (blood, urine, wiping liquid, etc.), and the cost of the test can be reduced by reducing the amount of reagent. In addition, since the amount of sample and reagent is small, the reaction time is greatly shortened, and the efficiency of the test can be improved. Furthermore, since the device is small, it can be installed in a small medical institution, and a test can be performed quickly regardless of location.

特許文献1には、マイクロチップ上の複数の反応検出流路(被検出部)に光を照射し、複数の反応検出流路からの光を受光することにより複数の反応検出流路の反応状態の検出を行う検査装置が記載されている。
特開2003−4752号公報
Patent Document 1 discloses a reaction state of a plurality of reaction detection channels by irradiating light to a plurality of reaction detection channels (detected parts) on a microchip and receiving light from the plurality of reaction detection channels. An inspection apparatus for detecting the above is described.
JP 2003-4752 A

複数の被検出部における被検出部間の間隔が近接している場合、複数の被検出部を同時に検出すると隣の光源からの光も受光してしまい、検出精度が低下してしまう可能性がある。   When the intervals between the detected parts in the plurality of detected parts are close to each other, if a plurality of detected parts are detected at the same time, the light from the adjacent light source is also received, which may reduce the detection accuracy. is there.

特許文献1においては、被検出部の検出タイミングについては記載されていない。   Patent Document 1 does not describe the detection timing of the detected part.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、マイクロチップ上の複数の被検出部を検出する際、高い検出精度が得られるマイクロチップを用いる検査装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus using a microchip that can obtain a high detection accuracy when detecting a plurality of detected parts on the microchip. It is said.

本発明のマイクロチップを用いる検査装置は、複数の被検出部を有するマイクロチップが収容可能なマイクロチップ収容部と、前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部に光を照射する光源と、前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部を介して前記光源からの光を受光する受光部と、前記複数の被検出部の各被検出部にタイミングを異ならせて前記光源により光を照射し、前記受光部に受光される光を前記光源の照射タイミングに基づいて検出する制御部と、を有することを特徴としている。   An inspection apparatus using a microchip according to the present invention includes: a microchip housing portion that can accommodate a microchip having a plurality of detection portions; and a plurality of detection portions of the microchip that are accommodated in the microchip storage portion. A light source that receives light from the light source via the plurality of detected portions of the microchip housed in the microchip housing portion, and each detected portion of the plurality of detected portions And a control unit that irradiates light from the light source at different timings and detects light received by the light receiving unit based on irradiation timing of the light source.

本発明によれば、複数の被検出部における被検出部間の間隔が近接している場合においても、ある被検出部の検出タイミングに、他の被検出部を検出するための光が受光部に入射されることがなく、高い検出精度が得られる。   According to the present invention, even when the intervals between the detected parts in the plurality of detected parts are close to each other, the light for detecting the other detected part is detected at the detection timing of the detected part. And high detection accuracy is obtained.

本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置の外観図である。It is an external view of the test | inspection apparatus using the microchip which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置の構成図である。It is a block diagram of the test | inspection apparatus using the microchip which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロチップの構成図である。It is a block diagram of the microchip which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the test | inspection apparatus using the microchip which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光検出部の制御構成図である。It is a control block diagram of the photon detection part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光検出制御のフロー図である。It is a flowchart of the light detection control which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光検出制御における各発光部の発光タイミング及び各受光部の検出タイミングを示したタイミングチャートである。It is a timing chart which showed the light emission timing of each light emission part in the light detection control concerning this embodiment, and the detection timing of each light reception part.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイクロチップ
4a 発光部
4b 受光部
80 検査装置
90 CPU
92 ROM
111a,111b,111c,111d 被検出部
1 Microchip 4a Light emitting unit 4b Light receiving unit 80 Inspection device 90 CPU
92 ROM
111a, 111b, 111c, 111d Detected part

本実施形態では、一例として、検体と試薬とをマイクロチップ上で反応させる場合について示すが、これに限られず、少なくとも2種類の流体をマイクロチップ上で混合させる場合に適用することができる。   In the present embodiment, as an example, a case where a specimen and a reagent are reacted on a microchip is shown, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a case where at least two types of fluids are mixed on a microchip.

(基本構成)
図1は、本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置80の外観図である。検査装置80は、マイクロチップ1に予め注入された検体と試薬とを自動的に反応させ、反応結果を自動的に出力する装置である。
(Basic configuration)
FIG. 1 is an external view of an inspection apparatus 80 using the microchip according to the present embodiment. The inspection device 80 is a device that automatically reacts a sample and a reagent previously injected into the microchip 1 and automatically outputs a reaction result.

検査装置80の筐体82には、マイクロチップ1を装置内部に挿入するための挿入口83、表示部84、メモリカードスロット85、プリント出力口86、操作パネル87、外部入出力端子88が設けられている。   The casing 82 of the inspection device 80 is provided with an insertion port 83 for inserting the microchip 1 into the device, a display unit 84, a memory card slot 85, a print output port 86, an operation panel 87, and an external input / output terminal 88. It has been.

検査担当者は、図1の矢印方向にマイクロチップ1を挿入し、操作パネル87を操作して検査を開始させる。検査装置80の内部では、マイクロチップ1内の反応の検査が自動的に行われ、検査が終了すると表示部84に結果が表示される。検査結果は操作パネル87の操作により、プリント出力口86よりプリントを出力したり、メモリカードスロット85に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子88から例えばLANケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。検査終了後、検査担当者はマイクロチップ1を挿入口83から取り出す。   The person in charge of inspection inserts the microchip 1 in the direction of the arrow in FIG. 1 and operates the operation panel 87 to start the inspection. Inside the inspection device 80, the reaction in the microchip 1 is automatically inspected, and when the inspection is completed, the result is displayed on the display unit 84. The inspection result can be output from the print output port 86 or stored in a memory card inserted into the memory card slot 85 by operating the operation panel 87. Further, data can be stored in the personal computer or the like from the external input / output terminal 88 using, for example, a LAN cable. After completion of the inspection, the inspection person takes out the microchip 1 from the insertion port 83.

図2は、本実施形態に係るマイクロチップを用いる検査装置80の構成図である。図2においては、マイクロチップが図1に示す挿入口83から挿入され、セットが完了している状態を示している。   FIG. 2 is a configuration diagram of an inspection apparatus 80 using the microchip according to the present embodiment. FIG. 2 shows a state where the microchip is inserted from the insertion port 83 shown in FIG. 1 and the setting is completed.

検査装置80は、マイクロチップ1に予め注入された検体及び試薬を送液するための駆動液11を貯留する駆動液タンク10、マイクロチップ1に駆動液11を供給するためのポンプ5、ポンプ5とマイクロチップ1とを漏れなく接続するパッキン6、マイクロチップ1の必要部分を温調する温度調節ユニット3、マイクロチップ1をずれないようにパッキン6に密着させるためのチップ押圧板2、チップ押圧板2を昇降させるための押圧板駆動部32、マイクロチップ1をポンプ5に対して精度良く位置決めする規制部材31、マイクロチップ1内の検体と試薬との反応状態等を検出する光検出部4(発光部4a、受光部4b)等を備えている。受光部4bはチップ押圧板2の内部に設けられ、一体構造となっている。   The inspection apparatus 80 includes a driving liquid tank 10 that stores a driving liquid 11 for feeding a sample and a reagent previously injected into the microchip 1, a pump 5 for supplying the driving liquid 11 to the microchip 1, and a pump 5. Packing 6 that connects the microchip 1 and the microchip 1 without leakage, a temperature control unit 3 that controls the temperature of a necessary portion of the microchip 1, a chip pressing plate 2 that is in close contact with the packing 6 so that the microchip 1 is not displaced, and chip pressing A pressing plate drive unit 32 for raising and lowering the plate 2, a regulating member 31 for accurately positioning the microchip 1 with respect to the pump 5, and a light detection unit 4 for detecting a reaction state between the specimen and the reagent in the microchip 1. (Light emitting unit 4a, light receiving unit 4b) and the like. The light receiving portion 4b is provided inside the chip pressing plate 2 and has an integral structure.

初期状態においては、チップ押圧板2は、押圧板駆動部32により図2の状態から上方に退避している。これにより、マイクロチップ1は矢印X方向に挿抜可能であり、検査担当者は挿入口83(図1参照)から規制部材31に当接するまでマイクロチップ1を挿入する。その後、チップ押圧板2は、押圧板駆動部32により下方に移動されてマイクロチップ1に当接し、マイクロチップ1の下面が温度調節ユニット3及びパッキン6に密着されることになる。   In the initial state, the chip pressing plate 2 is retracted upward from the state of FIG. Thereby, the microchip 1 can be inserted / removed in the direction of the arrow X, and the person inspecting inserts the microchip 1 from the insertion port 83 (see FIG. 1) until it comes into contact with the regulating member 31. Thereafter, the chip pressing plate 2 is moved downward by the pressing plate driving unit 32 and comes into contact with the microchip 1, and the lower surface of the microchip 1 is in close contact with the temperature control unit 3 and the packing 6.

温度調節ユニット3は、マイクロチップ1の必要部分を温調するもので、例えば、試薬が収容されている部分を冷却して試薬が変性しないようにしたり、検体と試薬とが反応する部分を加熱して反応を促進させたりする機能を有する。   The temperature control unit 3 controls the temperature of a necessary part of the microchip 1. For example, the part containing the reagent is cooled so that the reagent is not denatured, or the part where the sample and the reagent react is heated. And has a function of promoting the reaction.

ポンプ5は、ポンプ室52、ポンプ室52の容積を変化させる圧電素子51、ポンプ室52のマイクロチップ1側に位置する第1絞り流路53、ポンプ室の駆動液タンク10側に位置する第2絞り流路54、等から構成されている。第1絞り流路53及び第2絞り流路54は絞られた狭い流路となっており、また、第1絞り流路53は第2絞り流路54よりも長い流路となっている。   The pump 5 includes a pump chamber 52, a piezoelectric element 51 that changes the volume of the pump chamber 52, a first throttle channel 53 that is located on the microchip 1 side of the pump chamber 52, and a first that is located on the drive fluid tank 10 side of the pump chamber. It is composed of two throttle channels 54 and the like. The first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 are narrow and narrow channels, and the first throttle channel 53 is longer than the second throttle channel 54.

駆動液11を順方向(マイクロチップ1に向かう方向)に送液する場合には、まず、ポンプ室52の容積を急激に減少させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、短い絞り流路である第2絞り流路54において乱流が発生し、第2絞り流路54における流路抵抗が長い絞り流路である第1絞り流路53に比べて相対的に大きくなる。これにより、ポンプ室52内の駆動液11は、第1絞り流路53の方に支配的に押し出され送液される。次に、ポンプ室52の容積を緩やかに増加させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、ポンプ室52内の容積増加に伴って駆動液11が第1絞り流路53及び第2絞り流路54から流れ込む。このとき、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いので、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて流路抵抗が小さくなり、ポンプ室52内には第2絞り流路54の方から支配的に駆動液11が流入する。以上の動作を圧電素子51が繰り返すことにより、駆動液11が順方向に送液されることになる。   In the case where the driving liquid 11 is fed in the forward direction (direction toward the microchip 1), first, the piezoelectric element 51 is driven so as to rapidly reduce the volume of the pump chamber 52. Then, a turbulent flow is generated in the second throttle channel 54 that is a short throttle channel, and the channel resistance in the second throttle channel 54 is relatively larger than that of the first throttle channel 53 that is a throttle channel. growing. As a result, the driving liquid 11 in the pump chamber 52 is predominantly pushed toward the first throttle channel 53 and fed. Next, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is gradually increased. Then, the driving liquid 11 flows from the first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 as the volume in the pump chamber 52 increases. At this time, since the length of the second throttle channel 54 is shorter than that of the first throttle channel 53, the channel resistance of the second throttle channel 54 is smaller than that of the first throttle channel 53. Thus, the driving liquid 11 flows predominantly from the second throttle channel 54 into the pump chamber 52. When the piezoelectric element 51 repeats the above operation, the driving liquid 11 is fed in the forward direction.

一方、駆動液11を逆方向(駆動液タンク10に向かう方向)に送液する場合には、まず、ポンプ室52の容積を緩やかに減少させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いので、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べて流路抵抗が小さくなる。これにより、ポンプ室52内の駆動液11は、第2絞り流路54の方に支配的に押し出され送液される。次に、ポンプ室52の容積を急激に増加させるように圧電素子51を駆動する。そうすると、ポンプ室52内の容積増加に伴って駆動液11が第1絞り流路53及び第2絞り流路54から流れ込む。このとき、短い絞り流路である第2絞り流路54において乱流が発生し、第2絞り流路54における流路抵抗が長い絞り流路である第1絞り流路53に比べて相対的に大きくなる。これにより、ポンプ室52内には第1絞り流路53の方から支配的に駆動液11が流入する。以上の動作を圧電素子51が繰り返すことにより、駆動液11が逆方向に送液されることになる。   On the other hand, when the driving liquid 11 is fed in the reverse direction (direction toward the driving liquid tank 10), first, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is gradually reduced. Then, since the length of the second throttle channel 54 is shorter than that of the first throttle channel 53, the channel resistance of the second throttle channel 54 is smaller than that of the first throttle channel 53. . As a result, the driving liquid 11 in the pump chamber 52 is predominantly pushed out toward the second throttle channel 54 and fed. Next, the piezoelectric element 51 is driven so that the volume of the pump chamber 52 is rapidly increased. Then, the driving liquid 11 flows from the first throttle channel 53 and the second throttle channel 54 as the volume in the pump chamber 52 increases. At this time, turbulent flow is generated in the second throttle channel 54, which is a short throttle channel, and the channel resistance in the second throttle channel 54 is relatively larger than that of the first throttle channel 53, which is a throttle channel. Become bigger. As a result, the driving liquid 11 flows into the pump chamber 52 predominantly from the first throttle channel 53. When the piezoelectric element 51 repeats the above operation, the driving liquid 11 is fed in the reverse direction.

図3は、本実施形態に係るマイクロチップ1の構成図である。一例の構成を示すものであり、これに限定されない。   FIG. 3 is a configuration diagram of the microchip 1 according to the present embodiment. An example configuration is shown, and the present invention is not limited to this.

図3(a)において矢印は、後述する検査装置80にマイクロチップ1を挿入する挿入方向であり、図3(a)は挿入時にマイクロチップ1の下面となる面を図示している。図3(b)はマイクロチップ1の側面図である。   In FIG. 3A, an arrow indicates an insertion direction in which the microchip 1 is inserted into an inspection apparatus 80 to be described later, and FIG. 3A illustrates a surface that becomes the lower surface of the microchip 1 at the time of insertion. FIG. 3B is a side view of the microchip 1.

図3(b)に示すように、マイクロチップ1は溝形成基板108と、溝形成基板108を覆う被覆基板109から構成されている。   As shown in FIG. 3B, the microchip 1 includes a groove forming substrate 108 and a covering substrate 109 that covers the groove forming substrate 108.

本実施形態に係るマイクロチップ1には、化学分析、各種検査、試料の処理・分離、化学合成などを行うための、微小な溝状の流路(微細流路)および機能部品(流路エレメント)が、用途に応じた適当な態様で配設されている。これらの微細流路および流路エレメントによってマイクロチップ1内で行われる処理の一例を図3(c)を用いて説明する。図3(c)は、図3(a)において被覆基板109が取り外された状態を示している。   The microchip 1 according to the present embodiment includes a minute groove-like channel (microchannel) and a functional component (channel element) for performing chemical analysis, various inspections, sample processing / separation, chemical synthesis, and the like. ) Are arranged in an appropriate manner according to the application. An example of processing performed in the microchip 1 by these fine flow paths and flow path elements will be described with reference to FIG. FIG. 3C shows a state where the coated substrate 109 is removed in FIG.

微細流路には、検体液を収容する検体収容部121、試薬を収容する試薬収容部120、ポジティブコントロールを収容するポジティブコントロール収容部122、ネガティブコントロールを収容するネガティブコントロール収容部123等が設けられている。試薬、ポジティブコントロール及びネガティブコントロールは、予め各収容部に収容されている。ポジティブコントロールは試薬と反応して陽性を示すもので、ネガティブコントロールは試薬と反応して陰性を示すものであり、正確な検査が実施されたか否かを確認するためのものである。   The fine flow path is provided with a sample storage unit 121 that stores a sample liquid, a reagent storage unit 120 that stores a reagent, a positive control storage unit 122 that stores a positive control, a negative control storage unit 123 that stores a negative control, and the like. ing. Reagents, positive controls, and negative controls are stored in advance in the storage units. The positive control reacts with the reagent and shows positive, and the negative control reacts with the reagent and shows negative, and is used to confirm whether or not an accurate test has been performed.

検体注入部113はマイクロチップ1に検体を注入するための注入部であり、駆動液注入部110a〜110dはマイクロチップ1に駆動液11を注入するための注入部である。   The sample injection unit 113 is an injection unit for injecting the sample into the microchip 1, and the driving liquid injection units 110 a to 110 d are injection units for injecting the driving liquid 11 into the microchip 1.

まず、マイクロチップ1による検査を行うに先立って、検査担当者は検体を検体注入部113から注射器等を用いて注入する。図3(c)に示すように、検体注入部113から注入された検体は、連通する微細流路を通って検体収容部121に収容される。   First, prior to performing a test using the microchip 1, the person in charge of the test injects a sample from the sample injection unit 113 using a syringe or the like. As shown in FIG. 3C, the sample injected from the sample injection unit 113 is stored in the sample storage unit 121 through the communicating fine channel.

次に、検体の注入されたマイクロチップ1は、検査担当者により図1に示す検査装置80の挿入口83に挿入され、図2に示すようにセットされる。   Next, the microchip 1 into which the sample is injected is inserted into the insertion port 83 of the inspection apparatus 80 shown in FIG. 1 by the inspection person, and set as shown in FIG.

次に、図2に示すポンプ5が順方向に駆動され駆動液注入部110a〜110dから駆動液11が注入される。駆動液注入部110aから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通って検体収容部121に収容されている検体を押し出し、合流部124に検体を送り込む。駆動液注入部110bから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通ってポジティブコントロール収容部122に収容されているポジティブコントロールを押し出し、合流部125にポジティブコントロールを送り込む。駆動液注入部110cから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通ってネガティブコントロール収容部123に収容されているネガティブコントロールを押し出し、合流部126にネガティブコントロールを送り込む。駆動液注入部110dから注入された駆動液11は、連通する微細流路を通って試薬収容部120に収容されている試薬を押し出し、上記の合流部124〜126に試薬を送り込む。   Next, the pump 5 shown in FIG. 2 is driven in the forward direction, and the driving liquid 11 is injected from the driving liquid injection units 110a to 110d. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection unit 110 a pushes out the sample stored in the sample storage unit 121 through the communicating fine flow path, and sends the sample to the junction unit 124. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection section 110 b pushes out the positive control stored in the positive control storage section 122 through the communicating fine flow path, and sends the positive control to the junction section 125. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection section 110 c pushes out the negative control stored in the negative control storage section 123 through the communicating fine flow path, and sends the negative control to the junction section 126. The driving liquid 11 injected from the driving liquid injection part 110d pushes out the reagent stored in the reagent storage part 120 through the communicating fine flow path, and sends the reagent into the merging parts 124 to 126.

このようにして、合流部124では検体と試薬とが合流し、合流部125ではポジティブコントロールと試薬とが合流し、合流部126ではネガティブコントロールと試薬とが合流する。   In this way, the sample and the reagent merge at the junction 124, the positive control and the reagent merge at the junction 125, and the negative control and the reagent merge at the junction 126.

その後、合流部124で合流した検体と試薬との混合液の一部は、被検出部111aに送液される。合流部124で合流した検体と試薬との混合液の一部並びに合流部125で合流したポジティブコントロールと試薬との混合液の一部は、被検出部111bに送液される。合流部125で合流したポジティブコントロールと試薬との混合液の一部は、被検出部111cに送液される。合流部126で合流したネガティブコントロールと試薬との混合液は、被検出部111dに送液される。   Thereafter, a part of the mixed liquid of the specimen and the reagent merged at the merging portion 124 is sent to the detected portion 111a. A part of the mixed liquid of the specimen and the reagent joined at the joining part 124 and a part of the mixed liquid of the positive control and the reagent joined at the joining part 125 are sent to the detected part 111b. A part of the mixed liquid of the positive control and the reagent merged in the merge unit 125 is sent to the detected unit 111c. The liquid mixture of the negative control and the reagent merged at the merge unit 126 is sent to the detected unit 111d.

被検出部の窓111e及び被検出部111a〜111dは各混合液の反応を光学的に検出するために設けられており、ガラスや樹脂等の透明な部材で構成されている。   The detected part window 111e and the detected parts 111a to 111d are provided for optically detecting the reaction of each liquid mixture, and are made of a transparent member such as glass or resin.

(光検出部の構成)
図4は、本実施形態に係る光検出部4の構成図である。図2において、マイクロチップ1、発光部4a及び受光部4bをX方向右側から見た図に対応している。
(Configuration of light detection unit)
FIG. 4 is a configuration diagram of the light detection unit 4 according to the present embodiment. In FIG. 2, the microchip 1, the light emitting unit 4 a, and the light receiving unit 4 b correspond to a view seen from the right side in the X direction.

発光部4aは、4つの発光部4a1、4a2、4a3、4a4から構成され、それぞれの発光部は、マイクロチップ1の被検出部111a、111b、111c、111dにそれぞれ対向するように設けられている。発光部4aの光源としては、LEDやレーザダイオード等を用いることができる。   The light emitting unit 4a is composed of four light emitting units 4a1, 4a2, 4a3, 4a4, and each light emitting unit is provided so as to face the detected portions 111a, 111b, 111c, 111d of the microchip 1, respectively. . As the light source of the light emitting unit 4a, an LED, a laser diode, or the like can be used.

受光部4bは、4つの受光部4b1、4b2、4b3、4b4から構成され、それぞれの受光部は、マイクロチップ1を介して4つの発光部4a1、4a2、4a3、4a4にそれぞれ対向するように設けられている。受光部4bの受光素子としては、フォトダイオード等を用いることができる。   The light receiving unit 4b is composed of four light receiving units 4b1, 4b2, 4b3, 4b4, and each light receiving unit is provided to face the four light emitting units 4a1, 4a2, 4a3, 4a4 through the microchip 1, respectively. It has been. A photodiode or the like can be used as the light receiving element of the light receiving unit 4b.

4つの発光部4a1、4a2、4a3、4a4から放射されたそれぞれの光は、マイクロチップ1の被検出部111a、111b、111c、111dをそれぞれ透過し、4つの受光部4b1、4b2、4b3、4b4でそれぞれ受光される。   The light emitted from the four light emitting units 4a1, 4a2, 4a3, 4a4 is transmitted through the detected portions 111a, 111b, 111c, 111d of the microchip 1, respectively, and the four light receiving units 4b1, 4b2, 4b3, 4b4. Are received by each.

(光検出制御)
図5は、本実施形態に係る光検出部4の制御構成図である。プログラムに従って光検出部4の制御を実行するCPU90を中心に、バス91により、ROM92、RAM93、不揮発性メモリ94、発光部4a、及び受光部4bが相互に接続されている。通常、CPU90には、バス91を介して光検出部4以外の装置構成要素も接続されているが、本制御に直接関係しないのでここでは省略している。
(Light detection control)
FIG. 5 is a control configuration diagram of the light detection unit 4 according to the present embodiment. A ROM 92, a RAM 93, a nonvolatile memory 94, a light emitting unit 4a, and a light receiving unit 4b are connected to each other by a bus 91, with a CPU 90 executing control of the light detecting unit 4 according to a program. Normally, device components other than the light detection unit 4 are also connected to the CPU 90 via the bus 91, but are omitted here because they are not directly related to this control.

ROM92は、光検出制御プログラムや制御に必要なデータを記憶しており、CPU90がこれらプログラムやデータを利用して光検出部4の制御を実行する。   The ROM 92 stores a light detection control program and data necessary for control, and the CPU 90 executes control of the light detection unit 4 using these programs and data.

RAM93は、CPU90によってワークエリアとして利用され、CPU90が制御を実行する際に必要なプログラムやデータを一時的に記憶する。   The RAM 93 is used as a work area by the CPU 90 and temporarily stores programs and data necessary for the CPU 90 to execute control.

不揮発性メモリ94は、検出結果を被検出部111a、111b、111c、111dに対応付けて記憶する。   The nonvolatile memory 94 stores the detection result in association with the detected units 111a, 111b, 111c, and 111d.

図6は、本実施形態に係る光検出制御のフロー図であり、図7は、光検出制御における各発光部の発光タイミング及び各受光部の検出タイミングを示したタイミングチャートである。以下、図6及び図7を用いて光検出制御の説明を行う。光検出制御は、ROM92に記憶されている光検出制御プログラムに基づいてCPU90が処理を実行することにより行われる。   FIG. 6 is a flowchart of light detection control according to the present embodiment, and FIG. 7 is a timing chart showing the light emission timing of each light emitting unit and the detection timing of each light receiving unit in the light detection control. Hereinafter, the light detection control will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The light detection control is performed by the CPU 90 executing a process based on a light detection control program stored in the ROM 92.

まず、CPU90は、所定タイミング(図7の時刻t1)になると、発光部4a1を駆動して発光させる(ステップS1)。発光時間は、T1に設定されている。   First, at a predetermined timing (time t1 in FIG. 7), the CPU 90 drives the light emitting unit 4a1 to emit light (step S1). The light emission time is set to T1.

次に、CPU90は、発光部4a1の発光開始時刻t1からT2時間遅らせて、受光部4b1の検出を行わせる(ステップS2)。受光部4b1の検出時間T3は、(T1−T2)以下に設定されており、発光部4a1の発光が終了する前に受光部4b1の検出が終了するようになっている。これにより、被検出部111aの検出が行われる。   Next, the CPU 90 delays T2 time from the light emission start time t1 of the light emitting unit 4a1 to detect the light receiving unit 4b1 (step S2). The detection time T3 of the light receiving unit 4b1 is set to (T1-T2) or less, and the detection of the light receiving unit 4b1 ends before the light emission of the light emitting unit 4a1 ends. Thereby, the detected part 111a is detected.

次に、CPU90は、発光部4a1の発光開始時刻t1からT4時間(T4>T1)が経過すると、発光部4a2を駆動して発光させる(ステップS3)。発光部4a2の発光時間は、発光部4a1の場合と同様、T1に設定されている。   Next, when T4 time (T4> T1) elapses from the light emission start time t1 of the light emitting unit 4a1, the CPU 90 drives the light emitting unit 4a2 to emit light (step S3). The light emission time of the light emitting unit 4a2 is set to T1 as in the case of the light emitting unit 4a1.

次に、CPU90は、発光部4a2の発光開始時刻t2からT2時間遅らせて、受光部4b2の検出を行わせる(ステップS4)。受光部4b2の検出時間T3は、受光部4b1の場合と同様、(T1−T2)以下に設定されており、発光部4a2の発光が終了する前に受光部4b2の検出が終了するようになっている。これにより、被検出部111bの検出が行われる。   Next, the CPU 90 delays T2 time from the light emission start time t2 of the light emitting unit 4a2 to detect the light receiving unit 4b2 (step S4). The detection time T3 of the light receiving unit 4b2 is set to (T1-T2) or less as in the case of the light receiving unit 4b1, and the detection of the light receiving unit 4b2 ends before the light emission of the light emitting unit 4a2 ends. ing. Thereby, the detected part 111b is detected.

次に、CPU90は、発光部4a2の発光開始時刻t2からT4時間(T4>T1)が経過すると、発光部4a3を駆動して発光させる(ステップS5)。発光部4a3の発光時間は、発光部4a1及び発光部4a2の場合と同様、T1に設定されている。   Next, when the T4 time (T4> T1) has elapsed from the light emission start time t2 of the light emitting unit 4a2, the CPU 90 drives the light emitting unit 4a3 to emit light (step S5). The light emission time of the light emitting unit 4a3 is set to T1 as in the case of the light emitting unit 4a1 and the light emitting unit 4a2.

次に、CPU90は、発光部4a3の発光開始時刻t3からT2時間遅らせて、受光部4b3の検出を行わせる(ステップS6)。受光部4b3の検出時間T3は、受光部4b1及び受光部4b2の場合と同様、(T1−T2)以下に設定されており、発光部4a3の発光が終了する前に受光部4b3の検出が終了するようになっている。これにより、被検出部111cの検出が行われる。   Next, the CPU 90 detects the light receiving unit 4b3 with a delay of T2 time from the light emission start time t3 of the light emitting unit 4a3 (step S6). The detection time T3 of the light receiving unit 4b3 is set to (T1-T2) or less as in the case of the light receiving unit 4b1 and the light receiving unit 4b2, and the detection of the light receiving unit 4b3 is completed before the light emission of the light emitting unit 4a3 is completed. It is supposed to be. Thereby, the detected part 111c is detected.

次に、CPU90は、発光部4a3の発光開始時刻t3からT4時間(T4>T1)が経過すると、発光部4a4を駆動して発光させる(ステップS7)。発光部4a4の発光時間は、発光部4a1、発光部4a2及び発光部4a3の場合と同様、T1に設定されている。   Next, when the T4 time (T4> T1) has elapsed from the light emission start time t3 of the light emitting unit 4a3, the CPU 90 drives the light emitting unit 4a4 to emit light (step S7). The light emission time of the light emitting unit 4a4 is set to T1 as in the case of the light emitting unit 4a1, the light emitting unit 4a2, and the light emitting unit 4a3.

次に、CPU90は、発光部4a4の発光開始時刻t4からT2時間遅らせて、受光部4b4の検出を行わせる(ステップS8)。受光部4b4の検出時間T3は、受光部4b1、受光部4b2及び受光部4b3の場合と同様、(T1−T2)以下に設定されており、発光部4a4の発光が終了する前に受光部4b4の検出が終了するようになっている。これにより、被検出部111dの検出が行われる。   Next, the CPU 90 delays T2 time from the light emission start time t4 of the light emitting unit 4a4 to detect the light receiving unit 4b4 (step S8). The detection time T3 of the light receiving unit 4b4 is set to (T1-T2) or less as in the case of the light receiving unit 4b1, the light receiving unit 4b2, and the light receiving unit 4b3, and before the light emission of the light emitting unit 4a4 ends, the light receiving unit 4b4. Detection ends. Thereby, the detected part 111d is detected.

最後に、CPU90は、ステップS2、S4、S6及びS8で得られたそれぞれの検出結果を、対応する被検出部に関連付けて不揮発性メモリ94に格納する(ステップS9)。   Finally, the CPU 90 stores each detection result obtained in steps S2, S4, S6, and S8 in the nonvolatile memory 94 in association with the corresponding detected part (step S9).

以上のように、光検出制御においては、4つの発光部4a1、4a2、4a3、4a4を時間をずらして発光させ、その発光タイミングに合わせて4つの受光部4b1、4b2、4b3、4b4からの信号を抽出することにより、それぞれの被検出部の検出を行う。   As described above, in the light detection control, the four light emitting units 4a1, 4a2, 4a3, 4a4 are caused to emit light at different times, and the signals from the four light receiving units 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 are synchronized with the light emission timing. Is detected, and each detected portion is detected.

これにより、複数の被検出部における被検出部間の間隔が近接している場合においても、ある被検出部の検出タイミングに、他の被検出部を検出するための光が受光部に入射されることがなく、高い検出精度が得られる。   As a result, even when the intervals between the detected parts in the plurality of detected parts are close to each other, light for detecting another detected part is incident on the light receiving part at the detection timing of the detected part. And high detection accuracy can be obtained.

また、本実施形態では、発光部4a1、4a2、4a3、4a4の発光開始時刻からT2時間遅らせて、受光部4b1、4b2、4b3、4b4の検出を行わせている。これにより、発光部に使用するLEDやレーザダイオードの光量が安定してから検出することができ、高い検出精度が得られる。   In the present embodiment, detection of the light receiving parts 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 is performed with a delay of T2 hours from the light emission start time of the light emitting parts 4a1, 4a2, 4a3, 4a4. Thereby, it can detect after the light quantity of LED and a laser diode used for a light emission part is stabilized, and high detection accuracy is obtained.

本実施形態においては、4つの発光部4a1、4a2、4a3、4a4を設けたが、発光部を1つのみ設け、検出の際にそれぞれの被検出部に対向する位置に当該1つの発光部を移動させるようにしてもよい。また、受光部4bにおいても4つの受光部4b1、4b2、4b3、4b4を設けたが、受光部を1つのみ設け、検出の際にそれぞれの被検出部に対向する位置に当該1つの受光部を移動させるようにしてもよい。   In the present embodiment, the four light emitting units 4a1, 4a2, 4a3, 4a4 are provided. However, only one light emitting unit is provided, and the one light emitting unit is provided at a position facing each detected unit at the time of detection. You may make it move. The light receiving unit 4b also includes four light receiving units 4b1, 4b2, 4b3, and 4b4. However, only one light receiving unit is provided, and the one light receiving unit is provided at a position facing each detected unit at the time of detection. May be moved.

Claims (5)

複数の被検出部を有するマイクロチップが収容可能なマイクロチップ収容部と、
前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部に光を照射する光源と、
前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部を介して前記光源からの光を受光する受光部と、
前記複数の被検出部の各被検出部にタイミングを異ならせて前記光源により光を照射し、前記受光部に受光される光を前記光源の照射タイミングに基づいて検出する制御部と、
を有することを特徴とするマイクロチップを用いる検査装置。
A microchip accommodating portion capable of accommodating a microchip having a plurality of detected portions;
A light source for irradiating light to the plurality of detected parts of the microchip housed in the microchip housing part;
A light receiving unit that receives light from the light source via the plurality of detected portions of the microchip housed in the microchip housing unit;
A control unit that irradiates light from the light source with different timings to the detected parts of the plurality of detected parts, and detects light received by the light receiving part based on irradiation timings of the light sources;
An inspection apparatus using a microchip, comprising:
前記光源は、前記複数の被検出部のそれぞれに対応して設けられた複数の光源からなり、前記制御部は、前記複数の光源をタイミングを異ならせて発光させることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のマイクロチップを用いる検査装置。 The light source includes a plurality of light sources provided corresponding to each of the plurality of detection units, and the control unit causes the plurality of light sources to emit light at different timings. An inspection apparatus using the microchip according to item 1. 前記光源は、単一の光源であって、前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部に対向する位置に移動可能に設けられていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のマイクロチップを用いる検査装置。 The light source is a single light source, and is movably provided at a position facing the plurality of detected parts of a microchip accommodated in the microchip accommodating part. An inspection apparatus using the microchip according to item 1. 前記受光部は、単一の受光部であって、前記マイクロチップ収容部に収容されるマイクロチップの前記複数の被検出部に対向する位置に移動可能に設けられていることを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項の何れか1項に記載のマイクロチップを用いる検査装置。 The light receiving unit is a single light receiving unit, and is provided so as to be movable to a position facing the plurality of detected portions of a microchip housed in the microchip housing section. 4. An inspection apparatus using the microchip according to any one of items 1 to 3. 前記制御部は、前記光源の発光開始から遅延させて前記受光部の検出を開始させることを特徴とする請求の範囲第1項〜第4項の何れか1項に記載のマイクロチップを用いる検査装置。 The inspection using the microchip according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit starts detection of the light receiving unit with a delay from the start of light emission of the light source. apparatus.
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