JPWO2019013086A1 - 分析装置および流路プレート - Google Patents

Abstract

本発明に係る分析装置１０は、内部に液体が通る流路を備え、矩形状に形成された光透過性を有する流路プレート２０と、発光レンズを備え、光が照射される発光部３０と、受光レンズを備え、前記光を受光する受光部４０と、を有し、前記流路プレート内を流れる前記液体を分析する分析装置であって、流路プレート２０は、端面に、前記流路の一部を介して対向するように形成された一対の切欠部を有し、前記一対の切欠部は、前記発光部が配置される第１切欠部と、前記受光部が配置される第２切欠部とである。

Description

本発明は、分析装置および流路プレートに関する。

体液（血液、または体内外に分泌もしくは排泄される液（汗、唾液を含む））中に含まれるタンパク質や核酸などの成分や工場などから排出される排水中に含まれる化学物質などの微量な物質を分析する際、測定対象である液体（流体）を流路プレート（流路チップともいう）を用いて分析する分析装置がある。

流路プレートは、分析に必要な試料や試薬の量が少量で済み、高精度かつ短時間で分析することが可能である。そのため、流路プレートは、臨床検査、食物検査、または環境検査など様々な用途での使用が期待されている。特に、近年では、診療や看護などの医療現場において、簡易かつ迅速に検査するポイント・オブ・ケア検査（Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ（ＰＯＣＴ））での使用が期待されている。

流路プレートとして、例えば、液体クロマトグラフィー用のカラムと、カラムを支持する支持体とを備えた流路ユニットが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この流路ユニットは、支持体を第１プレートおよび第２プレートで構成し、第１プレートと第２プレートとを貼り合わせることで、カラム保持部と流体流路とを形成し、第１プレートの表面に液体の流入口および流出口を設けている。

測定対象である液体を分析する際、流路ユニットが分析装置に挿入され、流路ユニットに液体が注入されると、流路ユニットで液体中の成分が分離される。その後、流路ユニットから流出した液体は、光源からの光が照射されるフローセルに供給される。フローセル内を通過した光を検出し、液体中の成分に吸収された吸光度を算出することにより、液体が分析される（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１７−３５６２号公報 特開２０１６−１８０７２８号公報

しかしながら、従来の分析装置では、分析対象である液体として、様々な種類の検体が分析されるため、分析装置で液体を分析する度に、予めフローセル内を洗浄液などで十分に洗浄して、分析に影響が生じないようにする必要があった。

また、フローセルを洗浄しても、フローセル内の汚れが十分除去できないなどフローセルの再利用が困難となった場合には、フローセルを交換していた。フローセルの交換時には、分析装置の本体内に設けられた光学部品と新しいフローセルとの位置調整を高精度に行う必要があるため、フローセルの交換に時間を要していた。

本発明の一態様は、光学部品から照射される光の光軸の位置調整を簡易かつ高精度に行うことができる分析装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る分析装置は、内部に液体が通る流路を備え、矩形状に形成された光透過性を有する流路プレートと、発光レンズを備え、光が照射される発光部と、受光レンズを備え、前記光を受光する受光部と、を有し、前記流路プレート内を流れる前記液体を分析する分析装置であって、前記流路プレートは、端面に、前記流路の一部を介して対向するように形成された一対の切欠部を有し、前記一対の切欠部は、前記発光部が配置される第１切欠部と、前記受光部が配置される第２切欠部とである。

本発明の一態様に係る分析装置は、光学部品から照射される光の光軸の位置調整を簡易かつ高精度に行うことができる。

一実施形態に係る流路プレートを備えた分析装置を模式的に示す図である。 流路プレートの斜視図である。 流路プレートの分解斜視図である。 流路プレートの平面図である。 流路プレートの正面図である。 分離カラムを示す斜視図である。 図４のI-I断面の分離カラムの拡大断面図である。 発光用鏡筒を示す斜視図である。 発光用鏡筒の側面図である。 発光用鏡筒および受光用鏡筒を流路プレートに下降している状態を示す説明図である。 発光用鏡筒および受光用鏡筒を流路プレートに設置した状態を示す説明図である。 発光用鏡筒および受光用鏡筒が設置された状態を示す流路プレートの平面図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において、分析装置の高さ方向の一方を上または上方といい、分析装置の高さ方向の他方を下または下方という場合がある。また、本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、分析装置の幅方向をＸ方向とし、奥行き方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向とする。

＜分析装置＞
一実施形態に係る分析装置について説明する。図１は、一実施形態に係る流路チップを備えた分析装置を模式的に示す図である。図１に示すように、一実施形態に係る分析装置１０は、流路プレート２０、発光部３０、受光部４０、および駆動部５０を有し、検査対象の液体を分析する。なお、図１に示す分析装置１０は、発光部３０および受光部４０がまだ流路プレート２０に装着されていない状態を示す。検査対象の液体（試料）としては、例えば、生体由来の物質（血液、汗、唾液、または尿など）、合成された化学物質（農薬、医薬品や食品添加物など）、または環境負荷物質（排水、廃液または地下水など）などが挙げられる。

流路プレート２０について説明する。図２は、流路プレート２０の斜視図であり、図３は、流路プレート２０の分解斜視図であり、図４は、流路プレート２０の平面図であり、図５は、流路プレート２０の正面図である。図２〜図５に示すように、流路プレート２０は、平面視において、矩形状に形成され、光透過性を有する。流路プレート２０は、板状の第１プレート２０１および第２プレート２０２を有し、第１プレート２０１と第２プレート２０２とを板厚方向に積層して構成されている。

第１プレート２０１および第２プレート２０２は、光透過性を有する材料を用いて形成される。前記材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。中でも、耐薬品性の点から、シクロオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。

第１プレート２０１と第２プレート２０２とは、例えば、熱圧着などして貼り合わせることによって接合される。また、第１プレート２０１と第２プレート２０２とは、紫外線硬化樹脂などの接着剤を用いて接合してもよい。

流路プレート２０は、液体流路（流路）２１、分離素子収容部２２、光学検出セル部２３、および一対の切欠部２４を有する。液体流路２１、分離素子収容部２２、および光学検出セル部２３は、流路プレート２０の内部に設けられており、分離素子収容部２２、および光学検出セル部２３は、液体流路２１の途中に設けられている。

液体流路２１および分離素子収容部２２を構成する第１プレート２０１および第２プレート２０２には、液体流路２１、および分離素子収容部２２に対応した形状の凹部や孔が形成されている。第１プレート２０１および第２プレート２０２の凹部は、凹部の中心線から見て、上下方向および左右方向に対称に形成されている。また、第２プレート２０２には、光学検出セル部２３に対応した形状の凹部が形成されている。そのため、液体流路２１、分離素子収容部２２、および光学検出セル部２３は、第１プレート２０１と第２プレート２０２とを接合することで形成される。

液体流路２１は、流路プレート２０内を液体が通るための通路である。液体流路２１の流入口２５および流出口２６は、第１プレート２０１の主面に設けられている。流入口２５および流出口２６は、第１プレート２０１の主面の−Ｙ軸方向の端面寄りに対向するように設けられている。流入口２５および流出口２６は、図４に示すように、平面視において、それぞれ、略円形に形成されている。

液体流路２１は、流入口２５と分離素子収容部２２とを接続する第１液体流路２１１と、分離素子収容部２２と光学検出セル部２３とを接続する第２液体流路２１２と、光学検出セル部２３と流出口２６とを接続する第３液体流路２１３とを有する。液体流路２１は、流入口２５から流出口２６にかけて、流路プレート２０の平面視において、液体流路２１の中に分離素子収容部２２と光学検出セル部２３とを間に介して、略Ｕ字状に形成されている。すなわち、液体流路２１は、流入口２５から流出口２６にかけて、流路プレート２０の平面視において、分離素子収容部２２と光学検出セル部２３とを間に介して、折り返し構造となっている。

第１液体流路２１１は、流入口２５から第２プレート２０２側に延び、第１プレート２０１と第２プレート２０２との境界部分で屈曲して、分離素子収容部２２に連通している。

第２液体流路２１２は、分離素子収容部２２から第１プレート２０１と第２プレート２０２との境界部分に沿って流路プレート２０の長手方向（＋Ｙ軸方向）に伸び、光学検出セル部２３に連通している。

第３液体流路２１３は、光学検出セル部２３から第１プレート２０１と第２プレート２０２との境界部分に沿って流路プレート２０の長手方向（−Ｙ軸方向）に伸び、途中で屈曲して、第１プレート２０１の主面側に延び、流出口２６に連通している。

分離素子収容部２２は、液体クロマトグラフィー用の分離カラム（分離素子）２７を収容する空間である。分離素子収容部２２は、光学検出セル部２３よりも液体流路２１を流れる液体の上流側に設けられている。

分離カラム２７は、分離素子収容部２２内に配置され、第１プレート２０１と第２プレート２０２との間で挟持された状態で配置されている。分離カラム２７の一例を図６に示す。図６は、分離カラム２７の一例を示す斜視図であり、図７は、図４のI-I断面の分離カラム２７の拡大断面図である。なお、図６では、説明の便宜上、被覆部２７３を二点鎖線で示している。図６および図７に示すように、分離カラム２７は、多孔質の固定相２７１と、固定相２７１の流入端２７１ａおよび流出端２７１ｂの両方に設けられた圧力調整部２７２と、固定相２７１および圧力調整部２７２を被覆する被覆部２７３とを有する。

固定相２７１は、柱状に形成されている。固定相２７１は、固定相２７１を通過する液体の各成分に対する相互作用（例えば、疎水性相互作用、イオン交換など）により、成分同士を分離させる機能を有する。固定相２７１は、多孔質体や微粒子の集合体で形成される。固定相２７１の材料は、液体の種類や分離させる成分の種類に応じて、各種セラミックスや高分子などから選択される。本実施形態では、固定相２７１としては、モノリス構造の焼結セラミックスを含む。焼結セラミックスとしては、例えば、多孔質シリカを含む。特に、全体が一体のシリカゲルで形成されたシリカモノリスが用いられる。

圧力調整部２７２は、柱状に形成されている。圧力調整部２７２の外径は、固定相２７１の外径よりも大きく形成されている。圧力調整部２７２は、液体の流れを調整する機能を有する。圧力調整部２７２は、例えば、多孔質体で形成することができる。圧力調整部２７２を形成する材料としては、公知のセラミックスや高分子などを用いることができる。圧力調整部２７２は、固定相２７１の両端に設けられているので、固定相２７１に流入する液体および分離カラム２７から流出する液体の流れが調整され、固定相２７１を通過する液体および分離カラム２７から流出する液体の乱れが抑制される。

被覆部２７３は、チューブ状に形成されている。被覆部２７３は、例えば、加熱によって収縮する熱収縮性樹脂を用いて製造することができる。熱収縮性樹脂の種類は、特に限定されない。熱収縮性樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。中でも、固定相２７１と被覆部２７３との間に隙間が生じ難くして、固定相２７１を安定して被覆する点から、ＰＥＥＫを用いることが好ましい。

このように、チューブ状の被覆部２７３内に固定相２７１および圧力調整部２７２を収納して加熱することで、柱状の分離カラム２７が形成される。

分離カラム２７は、分離素子収容部２２を構成する第１プレート２０１および第２プレート２０２に挟持された状態で分離素子収容部２２内に収容されている。特に、圧力調整部２７２の外径は固定相２７１の外径よりも大きいため、圧力調整部２７２は、固定相２７１よりも第１プレート２０１および第２プレート２０２から大きな圧力を受けている。そのため、第１プレート２０１および第２プレート２０２と圧力調整部２７２との密着性はより高めることができるので、液体を供給する際の耐圧性を向上させることができる。また、固定相２７１に、第１プレート２０１および第２プレート２０２から必要以上に大きな圧力が受けるのを軽減することができる。そのため、固定相２７１の多孔質の孔が潰れるのを抑えることができるので、固定相２７１を通過する液体の流れが妨げられることを抑制することができる。

次に、図２〜図５を参照して、光学検出セル部２３、および一対の切欠部２４の構成について説明する。

光学検出セル部２３は、発光部３０からの光が照射される空間である。光学検出セル部２３は、発光部３０と受光部４０との間に設けられる液体流路２１の一部（第２液体流路２１２と第３液体流路２１３との間）に設けられている。光学検出セル部２３は、流路プレート２０のＸ軸方向に沿って、第２プレート２０２の第１プレート２０１との接合面側に設けられている。光学検出セル部２３は、第２液体流路２１２および第３流体流路より大きな断面積を有している。光学検出セル部２３は、平面視において、長方形状に形成されている。本実施形態では、第２液体流路２１２は、流路プレート２０の平面視において、光学検出セル部２３の−Ｙ軸方向の端面の−Ｘ軸方向側に連結されている。第３液体流路２１３は、流路プレート２０の平面視において、光学検出セル部２３の−Ｙ軸方向の端面の＋Ｘ軸方向側に連結されている。

一対の切欠部２４は、第１切欠部２４Ａと、第１切欠部２４Ａに対向するように設けられた第２切欠部２４Ｂとで構成されている。第１切欠部２４Ａと第２切欠部２４Ｂとは、流路プレート２０のＸ軸方向の端面に、光学検出セル部２３を介して対向するように設けられている。本実施形態では、第１切欠部２４Ａに、発光部３０が配置される。第２切欠部２４Ｂに、受光部４０が配置される。

第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って、溝部２８Ａ、２８Ｂを有する。溝部２８Ａ、２８Ｂは、略Ｖ字状に形成されている。

また、流路プレート２０は、主面の＋Ｘ軸方向の端面側に、Ｙ軸方向に沿って形成された傾斜部２０ａを有する。傾斜部２０ａを設けることで、流路プレート２０の分析装置１０への差し込み方向を容易に判断することができる。なお、本実施形態では、流路プレート２０は傾斜部２０ａを備えているが、傾斜部２０ａを備えていなくてもよい。

本実施形態に係る流路プレート２０の製造方法の一例について説明する。まず、矩形状の二つのプレートのそれぞれの接合面側に、流路プレート２０の液体流路２１、分離素子収容部２２、光学検出セル部２３、一対の切欠部２４、流入口２５、および流出口２６を構成する凹部や孔を形成する。これにより、第１プレート２０１および第２プレート２０２を作成する。第１プレート２０１および第２プレート２０２の凹部や孔は、射出成型やプレス加工などで形成してもよいし、レーザーなどで加工して形成してもよい。次に、第１プレート２０１と第２プレート２０２との位置がずれないように、第１プレート２０１と第２プレート２０２とを重ねる。その後、第１プレート２０１と第２プレート２０２とを、例えば、熱圧着などして接合する。これにより、流路プレート２０が得られる。

次に、図１を参照して、発光部３０、受光部４０、駆動部５０の構成について説明する。

図１に示すように、発光部３０は、光源３１、発光レンズ３２、および発光用鏡筒３３を備えている。光源３１、および発光レンズ３２は、発光用鏡筒３３内に設けられている。

光源３１としては、例えば、ＬＥＤ、タングステンランプ、レーザーなど公知の光源を用いることができる。

発光レンズ３２は、光源３１から照射された光を集光させる。発光レンズ３２は、図１では、説明の便宜上、発光用鏡筒３３内に一つしか設けていないが、複数設けることができる。発光用鏡筒３３に設けられる発光レンズ３２の形状や数は、特に限定されず、発光用鏡筒３３の大きさや光の集光位置などに応じて、設計される。

発光用鏡筒３３は、図８および図９に示すように、円筒状に形成されている。発光用鏡筒３３は、その側面の全周にリング状に外側に突出して形成された突設部３３１を有する。突設部３３１は、外側に行くにしたがって幅が狭くなるように形成され、上述した溝部２８Ａに嵌められる。

また、発光部３０は、電線３４を介して制御板３５に連結されており、光源３１の制御、発光レンズ３２の位置調整などが行なわれる。

受光部４０は、発光部３０から照射された光を受光する。受光部４０は、受光レンズ４１、受光検出部４２、および受光用鏡筒４３を備えている。受光レンズ４１、および受光検出部４２は、受光用鏡筒４３内に設けられている。本実施形態では、受光部４０は、発光レンズ３２の光軸と、受光レンズ４１の光軸とが略同一直線上となるように、光学検出セル部２３（図２参照）を介して、発光部３０と対向して設けられている。

受光レンズ４１は、光学検出セル部２３を通過した光を受光検出部４２に集光させる。受光レンズ４１は、図１では、説明の便宜上、受光用鏡筒４３内に一つしか設けていないが、複数設けることができる。受光用鏡筒４３に設けられる受光レンズ４１の形状や数は、特に限定されず、受光用鏡筒４３の大きさや受光検出部４２の検出位置などに応じて設計される。

受光検出部４２は、光を検出することができるものであればよく、公知の検出器を用いることができる。受光検出部４２で検出された検出結果は、電線４４を介して制御板４５に送られ、分析される。

受光用鏡筒４３は、発光用鏡筒３３と同様、円筒状に形成されている。受光用鏡筒４３は、発光用鏡筒３３と同様、受光用鏡筒４３の側面にリング状に外側に突出して形成された突設部４３１を有する。突設部４３１は、外側に行くにしたがって幅が狭くなるように形成され、上述した溝部２８Ｂに嵌められる。

また、受光部４０は、電線４４を介して制御板４５に連結されており、受光レンズ４１の位置調整や、受光検出部４２の検出結果の送信などが行なわれる。

駆動部５０は、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３を上下方向および水平方向に移動させる。駆動部５０は、支柱５１、連結部５２、支持部５３Ａ、５３Ｂ、および歯車５４を有する。

支柱５１は、分析装置１０内に、対向するように一対設けられている。連結部５２は、一対の支柱５１同士を連結している。支持部５３Ａ、５３Ｂは、連結部５２に発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３を、それぞれ、水平方向に移動可能に支持している。支持部５３Ａ、５３Ｂの水平方向への移動手段としては、例えば、ローラーなど公知の移動手段を用いることができる。歯車５４は、支柱５１に設けられたラックなどの歯（不図示）に噛合可能に設けられている。歯車５４は、不図示のモータによって、連結部５２を上下方向に移動させる。

流路プレート２０を用いて分析装置１０で液体を分析する場合の一例について説明する。流路プレート２０が分析装置内に＋Ｙ軸方向に挿入されると、図１に示すように、分析装置１０内に流路プレート２０が固定される。その後、図１０に示すように、歯車５４が駆動して、連結部５２が降下する。これにより、支持部５３Ａ、５３Ｂに支持されている発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３は、図１１に示すように、流路プレート２０内の第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂに配置される。その後、支持部５３Ａ、５３Ｂが水平方向に移動して、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３の位置が調整される。これにより、図１２に示すように、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３は流路プレート２０内の第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂ内に適切に嵌られる。

その後、流入口２５に不図示の液体を供給する供給管が挿入され、流出口２６に不図示の液体を排出する排出管が挿入され、前記供給管から流入口２５に液体が注入される。また、発光部３０から光が受光部４０に向けて照射される。液体は、流入口２５から第１液体流路２１１を通って、分離素子収容部２２に供給される。液体は、分離素子収容部２２内の分離カラム２７で液体中の成分が分離される。その後、分離カラム２７で成分が分離された液体は、第２液体流路２１２を通って、光学検出セル部２３に供給される。発光部３０から照射された光は、光学検出セル部２３内で集光するように、光学検出セル部２３内に供給された液体に照射している。光学検出セル部２３内に照射された光は、光学検出セル部２３内の液体を通る際に、散乱光を生じる。光学検出セル部２３で生じた散乱光は、受光部４０の受光レンズ４１で集光され、受光検出部４２で検出される。受光検出部４２で検出された散乱光の検出結果は、制御板４５に送られ、流路プレート２０の光学検出セル部２３内を通った液体の分析が行われる。また、光学検出セル部２３内の液体は、光学検出セル部２３内から第３液体流路２１３を通って、流出口２６から排出される。

このように、一実施形態に係る分析装置１０は、流路プレート２０を用いて液体の分析を行なう。流路プレート２０は、第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂを有するので、第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂに発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３を配置するだけで、流路プレート２０への発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３の位置決めを容易に行なうことができる。これにより、発光部３０から照射される光の光軸が光学検出セル部２３を通るように、流路プレート２０と、発光部３０および受光部４０との位置調整を簡易に行なうことができる。よって、分析装置１０によれば、発光部３０から照射される光の光軸の位置調整を簡易かつ高精度に行うことができる。したがって、分析装置１０は、液体の分析を短時間で簡易かつ高精度に行うことができる。

また、本実施形態によれば、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３は、側面に突設部３３１、４３１を有し、流路プレート２０の第１切欠部２４Ａと第２切欠部２４Ｂは、溝部２８Ａ、２８Ｂを有している。溝部２８Ａ、２８Ｂは、突設部３３１、４３１に対応するように形成されている。そのため、第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂに溝部２８Ａ、２８Ｂを設けることで、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３を第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂに設置する際、第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂへの発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３の位置決めをさらに容易に高い精度で行なうことができる。

また、本実施形態によれば、流路プレート２０は、発光部３０と受光部４０との間の流路の一部（第２液体流路２１２と第３液体流路２１３との間）に光学検出セル部２３を有する。そのため、流路プレート２０を交換することで、光学検出セル部２３も同時に交換される。従来の分析装置では、フローセルを用いて、分析対象である液体の分析が行なわれていた。フローセルには、液体として様々な種類の検体が通るため、液体を分析する度に、予めフローセル内を洗浄液などで十分に洗浄して、液体の分析に影響が生じないようにする必要があった。これに対し、本実施形態によれば、光学検出セル部２３は流路プレート２０内に設けられているので、光学検出セル部２３は流路プレート２０と共に交換される。そのため、流路プレート２０を使用する際、光学検出セル部２３はきれいな状態で使用できるため、光学検出セル部２３における液体の分析精度を安定して維持することができる。

さらに、本実施形態によれば、流路プレート２０内に光学検出セル部２３よりも液体流路２１を流れる液体の上流側に分離素子収容部２２を設け、分離素子収容部２２内に分離カラム２７を収容している。そのため、流路プレート２０を交換するだけで、光学検出セル部２３の他に分離カラム２７の交換も同時に行なうことができる。よって、分析装置１０の保守や点検などを簡易に行なうことができる。

また、本実施形態によれば、発光部３０と受光部４０とは、発光レンズ３２の光軸と受光レンズ４１の光軸とが略同一直線上となるように対向して設けられ、流路プレート２０の光学検出セル部２３は略同一直線上に位置している。そのため、大きなサイズの流路プレート２０を用いることにより、発光レンズ３２と受光レンズ４１との距離が離れたとしても、光軸を安定して高精度で一致させることができる。

また、本実施形態によれば、光学検出セル部２３は、流路プレート２０の第２プレート２０２に形成されている。そのため、発光部３０から照射される光が第１プレート２０１と第２プレート２０２との境界部分を通るのを抑制することができる。よって、発光部３０から照射される光が前記境界部分で散乱することを抑制することができるので、受光部４０において検出誤差が生じるのを低減することができる。

また、本実施形態によれば、液体流路２１は、流入口２５から流出口２６にかけて、流路プレート２０の平面視において、液体流路２１の途中に分離素子収容部２２と光学検出セル部２３とを間に介して、略Ｕ字状に形成されている。流路プレート２０では、液体の流路プレート２０内への液体の流入および流出を流路プレート２０の−Ｙ軸方向の端面側とし、流路プレート２０の平面視において、液体を流路プレート２０内に略Ｕ字状に流すことができる。これにより、流路プレート２０内に光学検出セル部２３を設置する場所を広めに確保することができるため、光学検出セル部２３の大きさや流路プレート２０内での設置場所が設計し易くなる。よって、光学検出セル部２３を大きめに設計することで、発光部３０から照射される光の光軸の通る範囲を広げることができるので、前記光軸の位置調整をより簡易にすることができる。

また、本実施形態によれば、光学検出セル部２３を第２液体流路２１２と第３液体流路２１３との間に設けている。そのため、第２液体流路２１２から光学検出セル部２３に液体を流入させつつ、光学検出セル部２３内の液体を第３液体流路２１３に流出させることができるので、光学検出セル部２３内に液体を流しながら連続して測定することができる。

また、本実施形態によれば、液体流路２１は、第１プレート２０１と第２プレート２０２との凹部は、凹部の中心線から見て、対称に形成されている。そのため、液体流路２１内を液体は安定して流れることができるので、液体流路２１内の液体の流れに乱流が生じるのを抑制することができる。

このように、本実施形態に係る分析装置１０は、血液中に含まれるタンパク質や核酸などの血液成分や工場などから排出される排水中に含まれる化学物質、地下水に含まれる成分などの微量な物質を高精度かつ短時間で簡易に分析することができる。そのため、分析装置１０は、臨床検査、食物検査、環境検査、診療や看護現場などの医療現場において好適に用いることができる。特に、ＰＯＣＴ用として有効に用いることができる。

なお、本実施形態では、流路プレート２０は、平面視において、矩形状に形成されているが、これに限定されず、円形など他の形状でもよい。

本実施形態では、流路プレート２０には分離素子収容部２２は一つしか設けていないが、直列または並列に複数設けてもよい。このとき、流路プレート２０内に設けられる分離カラム２７の数も、分離素子収容部２２の数に応じて一つでもよいし、複数でもよい。

本実施形態では、光学検出セル部２３は、第２プレート２０２に形成されているが、これに限定されず、第１プレート２０１に形成されていてもよい。

本実施形態では、第１切欠部２４Ａに発光部３０が配置され、第２切欠部２４Ｂに受光部４０が配置されているが、発光部３０から照射される光が光学検出セル部２３を通ればよく、第１切欠部２４Ａに受光部４０が配置され、第２切欠部２４Ｂに発光部３０が配置されていてもよい。

本実施形態では、流入口２５の近傍に流出口２６が設けられているが、流出口２６の位置は、これに限定されるものではなく、流入口２５の近傍でなくてもよい。例えば、第３液体流路２１３が光学検出セル部２３から流路プレート２０の長手方向（−Ｙ軸方向）に伸びた直後の位置あたりに相当する流路プレート２０の主面に流出口２６を設けるようにしてもよい。

本実施形態では、分離カラム２７の圧力調整部２７２は、固定相２７１の流入端２７１ａおよび流出端２７１ｂの両方に設けられているが、何れか一方のみでもよいし、両方に設けなくてもよい。

本実施形態では、分離カラム２７は被覆部２７３を備えているが、これに限定されず、固定相２７１のみで分離素子収容部２２に挟持した状態で配置することができる場合などには、被覆部２７３は設けなくてもよい。

本実施形態では、突設部３３１、４３１は、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３の側面の全周に設けられているが、これに限定されない。突設部３３１、４３１が第１切欠部２４Ａの溝部２８Ａおよび第２切欠部２４Ｂの溝部２８Ｂに嵌れば、突設部３３１、４３１は、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３の側面の一部だけに形成されていてもよい。

本実施形態では、突設部３３１、４３１は、外側に行くにしたがって幅が狭くなるように形成されているが、同じ幅でもよい。

本実施形態では、発光部３０および受光部４０の発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３は、それぞれ、側面に突設部３３１、４３１を有しているが、突設部３３１、４３１は設けなくてもよい。また、突設部３３１、４３１は、いずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。このとき、発光用鏡筒３３および受光用鏡筒４３に突設部３３１、４３１が設けられない場合には、第１切欠部２４Ａおよび第２切欠部２４Ｂに溝部２８Ａ、２８Ｂは設けなくてもよい。また、突設部３３１、４３１のいずれか一方のみ設けられる場合には、設けられる方の突設部に応じて、溝部２８Ａ、２８Ｂのいずれか一方を設けるようにする。

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本出願は、２０１７年７月１２日に日本国特許庁に出願した特願２０１７−１３６１５７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１７−１３６１５７号の全内容を本出願に援用する。

１０ 分析装置
２０ 流路プレート
２０１ 第１プレート
２０２ 第２プレート
２１ 液体流路（流路）
２１１ 第１液体流路
２１２ 第２液体流路
２１３ 第３液体流路
２２ 分離素子収容部
２３ 光学検出セル部
２４ 切欠部
２４Ａ 第１切欠部
２４Ｂ 第２切欠部
２７ 分離カラム（分離素子）
２８Ａ、２８Ｂ 溝部
３０ 発光部
３２ 発光レンズ
３３ 発光用鏡筒
３３１、４３１ 突設部
４０ 受光部
４１ 受光レンズ
４３ 受光用鏡筒
５０ 駆動部

Claims (7)

1. 内部に液体が通る流路を備え、矩形状に形成された光透過性を有する流路プレートと、
   発光レンズを備え、光が照射される発光部と、
   受光レンズを備え、前記光を受光する受光部と、
   を有し、
   前記流路プレート内を流れる前記液体を分析する分析装置であって、
   前記流路プレートは、端面に、前記流路の一部を介して対向するように形成された一対の切欠部を有し、
   前記一対の切欠部は、前記発光部が配置される第１切欠部と、前記受光部が配置される第２切欠部とであることを特徴とする分析装置。
2. 前記発光部は、発光用鏡筒を有し、
   前記受光部は、受光用鏡筒を有し、
   前記発光用鏡筒および受光用鏡筒は、それぞれ、側面に外側に突出した突設部を有し、
   前記第１切欠部および第２切欠部は、それぞれ、前記突設部の形状に対応した溝部を有する、請求項１に記載の分析装置。
3. 前記発光レンズの光軸と、前記受光レンズの光軸とが同一直線上となるように前記発光部と前記受光部とが対向して設けられ、
   前記発光部と前記受光部との間に設けられる前記流路の一部に、前記流路に沿って前記流路より大きな断面積を有する空間で形成された光学検出セル部が設けられる、請求項１または２に記載の分析装置。
4. 前記流路プレートが、二つの板状のプレートからなり、
   前記光学検出セル部は、二つの前記板状のプレートのうちのいずれか一方に形成される請求項３に記載の分析装置。
5. 前記流路は、前記流路プレートの平面視において、前記流路の途中に前記光学検出セル部を介して、Ｕ字状に形成されている請求項４に記載の分析装置。
6. 前記流路プレートは、前記流路のうち、前記光が通過する流路よりも上流側の流路内に分離素子収容部を有し、
   前記分離素子収容部内に分離素子が設けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の分析装置。
7. 矩形状に形成され、光透過性を有する流路プレートであって、
   内部に液体が通る流路と、
   前記流路の一部に前記流路に沿って設けられ、前記流路より大きい断面積を有する空間で形成された光学検出セル部と、
   前記流路プレートの端面に、前記流路の一部を介して対向するように形成された一対の切欠部を有し、
   前記一対の切欠部は、光が照射される発光部が配置される第１切欠部と、光を受光する受光部が配置される第２切欠部とであることを特徴とする流路プレート。

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