WO2009145172A1

WO2009145172A1 - フローセル及び送液方法

Info

Publication number: WO2009145172A1
Application number: PCT/JP2009/059577
Authority: WO
Inventors: 勉堀内; 達三浦; 弦岩崎; 倫子瀬山; 林　剛; 高橋　淳一; 恒之芳賀
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2009-12-03
Also published as: US20110070655A1; EP2282190A1; EP2282190B1; EP2282190A4; US8663560B2; JPWO2009145172A1

Abstract

　フローセルは、試料溶液が流れる流路と、流路に連通し試料溶液が供給される供給部と、一端側が流路に連通し、他端側が外気に開放される複数の開口部からなり、流路に連通し供給部に供給された試料溶液を吸引して当該流路に導く移送部と、流路の試料溶液に対面する検出部と、開口部又は供給部の少なくともいずれか一方を、開封可能に封止する封止部材とを備える。

Description

フローセル及び送液方法

　本発明は、フローセル及び送液方法に関する。
　本願は、２００８年５月２９日に、日本に出願された特願２００８－１４１４６３号と、２００８年５月２９日に、日本に出願された特願２００８－１４１４６４号とに基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　抗原抗体反応やＤＮＡ断片（ＤＮＡプローブ）とＤＮＡとの結合などの高度な生体分子の識別機能を利用した測定は、臨床検査、生化学分野での測定及び環境汚染物質の測定で重要な技術となっている。この測定としては、例えば、マイクロＴＡＳ（Ｔｏｔａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）、マイクロコンビナトリアルケミストリ、化学ＩＣ、化学センサ、バイオセンサ、微量分析、電気化学分析、ＱＣＭ測定、ＳＰＲ測定、ＡＴＲ測定などがある。このような測定の分野では、測定対象の試料溶液は微量な場合が多い。

　上述したような測定においては、試料溶液を保持可能な試料セルが用いられている（例えば特許文献１参照）。そして、試料セルに微量の試料溶液を供給して、当該試料セルの測定を行う検出部まで流し移送する。これにより、試料溶液に溶解又は分散している検体（ＤＮＡや抗体など）の濃度を低下させることなく、より高感度、高効率に測定を行う。このように試料溶液を測定部分に流す試料セルは、フローセルと呼ばれる。

　フローセルで微量な試料溶液の移送を実現する技術としては、例えば、以下のような方法がある。つまり、フローセルの検出部に対面する流路を設けるとともに、シリンジポンプ等による外部からの圧力で試料溶液を移送させる方法、静電気力で移送させる方法、エレクトロウエッティング法、加熱による体積変化や気泡の生成により溶液を移送させる方法及び電気浸透流を利用する方法などがある。

　また近年では、フローセルに、試料溶液に対し毛細管現象を発現可能な流路又はポンプとなる領域を形成する技術が提案されている（非特許文献１参照）。この技術により作製されたフローセルは、試料溶液が導入される導入口（供給部）と、導入された試料溶液を吸引する毛細管ポンプ（移送部）と、これら導入口と毛細管ポンプとの間に設けられた測定のための流路とが板状のセルの平面方向に沿って直線状に並んで形成される。
　そして、このフローセルに試料溶液を供給すると、試料溶液は導入口から流路を通って毛細管ポンプへと達し、毛細管ポンプに吸引されて連続的に流路を流れる。

　また一般に、試料溶液の検体の測定を行う場合、測定対象の試料溶液の測定結果と、試料溶液に近似した性質を有する参照溶液の測定結果とを比較して、その差分により試料溶液中の検体を測定する。このような測定をフローセルで行う場合、試料溶液用の系と参照溶液用の系とを同一セル上に設けることが容易ではない。そのため、一般にフローセルの流路にまず参照溶液を流し当該参照溶液の１回目の測定を行って結果を求める。次いで、試料溶液を流し測定を行って結果を求める。次いで、参照溶液の２回目の測定を行って結果を求めた後、参照溶液の１回目及び２回目の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求める。

　ところで、上述したような測定では、作業者は、参照溶液を供給部に供給した後、参照溶液が移送部に吸引されて供給部から移送し終わる頃合を見計らって、続けて試料溶液を供給する必要がある。また同様に、供給した試料溶液が移送し終わる頃合を見計らって、続けて２回目の参照溶液を供給する必要がある。すなわち、異なる溶液を順次供給部に供給するにあたり、互いの溶液が極力混ざり合うことがないように、かつ、流路を流れる異なる溶液同士の間に空隙が形成されないように送液のタイミング及び送液の量に留意して作業を行う必要がある。

　ここで、供給部に溶液が充分に貯留されたままの状態で次の異なる溶液を供給した場合、互いの溶液が混ざり合い、測定の精度を充分に確保することが難しくなる。また、供給部の溶液が全て移送された空の状態で次の溶液を供給部へ供給した場合、互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化が生じてしまう。このため、参照溶液の測定結果と試料溶液の測定結果との微量な変化量の比較が難しくなり、測定の精度が確保できない。従って、このような作業には、作業者の熟練を要していた。

　また、一般に、このようなフローセルを用いた測定には、複数の測定装置が用いられ、測定が並行して行われる。このため、複数の測定装置を、一人の作業者が操作する場合、その作業者の負担が大きい。

　また、作業に手間がかかるので、複数の試料溶液を連続して測定するという一連の測定が迅速に行えず、測定間隔が大きくなり、作業性が妨げられていた。

　また一般に、試料溶液の検体の測定を行う場合、測定対象の試料溶液の測定結果と、当該試料溶液に近似した性質の参照溶液の測定結果とを比較して、その差分により試料溶液中の検体を測定することが行われている。このような測定をフローセルで行う場合、試料溶液用の系と参照溶液用の系とを同一セル上に設ける必要がある。しかし、この場合、フローセルの構造が複雑になる。
　そのため、一般にフローセルの流路にまず参照溶液を流し当該参照溶液の測定を行って結果を求め、次いで、試料溶液を流し測定を行って結果を求めた後、参照溶液の測定結果と試料溶液の測定結果とを比較するようにしている。

　このように、参照溶液と試料溶液とをフローセルに各々供給するには、例えば複数のシリンジポンプが用いられている。具体的には、これらシリンジポンプをリキッドスイッチの入液側にチューブ等で各々接続し、当該リキッドスイッチの出液側をフローセルに接続して、溶液毎にリキッドスイッチを切り替えてフローセルに供給することが行われている。

　しかしながら、フローセルに参照溶液と試料溶液とを各々供給するにあたって、上述のようにシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を用いた場合、装置の構成が複雑になり、設備費用が嵩むという問題が生じる。また測定精度を確保するため、試料溶液の測定毎にこれらシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を交換したり、洗浄・乾燥したりする面倒な手間がかかり、測定の作業性が妨げられていた。

　また、作業者がピペット等を用いて、フローセルに参照溶液と試料溶液とを各々供給する場合、作業者は、参照溶液を供給部に供給した後、参照溶液が移送部に吸引されて供給部から移送し終わる頃合を見計らって、続けて試料溶液を供給する必要がある。すなわち、異なる溶液を順次供給部に供給するにあたり、互いの溶液が極力混ざり合うことがないように、かつ、流路を流れる異なる溶液同士の間に空隙が形成されないように作業を行う必要がある。

　ここで、供給部に参照溶液が充分に貯留されたままの状態で試料溶液を供給した場合、互いの溶液が混ざり合ってしまい、測定の精度を確保することが難しくなる。また、供給部の参照溶液が全て移送された空の状態で試料溶液を供給部へ供給した場合、互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化が生じる。これにより、参照溶液の測定結果と試料溶液の測定結果との微量な変化量の比較が難しくなり、測定の精度が確保できない。従って、このような作業には、作業者の熟練を要していた。

　また、一般に、このようなフローセルを用いた測定には、複数の測定装置が用いられ、測定が並行して行われることがある。そのため、作業がより複雑になり、作業者の負荷となっていた。
　また、作業に手間がかかるので、複数の試料溶液を連続して測定するという一連の測定が迅速に行えず、測定間隔が大きくなり、作業性が妨げられていた。

　また、予めフローセルの流路に参照溶液を貯留して保管しておき、このフローセルを用いて測定を行う際に、まず参照溶液の測定を行った後、フローセルに試料溶液を供給して試料溶液の測定を行う方法も考えられる。しかし、このような方法では、流路に対面する検出部が長期に亘り参照溶液に晒されることとなるため、当該検出部が劣化して、測定精度に影響を及ぼすこととなる。

特開２００２－１４８１８７号公報

Ｍａｒｔｉｎ　Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ，Ｈｅｉｎｚ　Ｓｃｈｍｉｄ，Ｐａｔｒｉｃｋ　Ｈｕｎｚｉｋｅｒ　ａｎｄ　Ｅｍｍａｎｕｅｌ　Ｄｅｌａｍａｒｃｈｅ，"Ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｐｕｍｐｓ　ｆｏｒ　ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｓｙｓｔｅｍｓ"，Ｔｈｅ　Ｒｏｙａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　２００７，Ｌａｂ　Ｃｈｉｐ，２００７，７，ｐ．１１９－１２５，Ｆｉｒｓｔ　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ａｓ　ａｎ　Ａｄｖａｎｃｅ　Ａｒｔｉｃｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗｅｂ　１７ｔｈ　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２００６

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、試料溶液の送液のタイミングと送液の量とを作業に合わせ調整できるフローセル及び送液方法を提供することを目的とする。

　また、本発明は、簡便な構成で作業性を高めることができ、測定精度を確保することができるフローセル及び送液方法を提供することを目的とする。

（１）　本発明の一態様によるフローセルは、試料溶液が流れる流路と、前記流路に連通し前記試料溶液が供給される供給部と、一端側が前記流路に連通し、他端側が外気に開放される複数の開口部からなり、前記流路に連通し前記供給部に供給された前記試料溶液を吸引して当該流路に導く移送部と、前記流路の前記試料溶液に対面する検出部と、前記開口部又は前記供給部の少なくともいずれか一方を、開封可能に封止する封止部材と、を備える。

　このフローセルによれば、試料溶液を吸引して流路に導く移送部の他端側の開口部を、封止部材により封止することにより、封止部材が開口部を開封するまでは、供給部に供給された試料溶液が流路に流れないようになっている。また、複数の開口部が設けられており、これら開口部を開口する範囲に合わせて、送液の量を決めることができる。すなわち、開口された開口部に対応する移送部の部分にのみ試料溶液が移送されていき、当該移送部の部分に試料溶液が満たされると送液が停止するようになっている。従って、作業者が作業に合わせて、供給部に供給した試料溶液の送液のタイミングと送液の量とを自由に調整することができる。

　これによれば、試料溶液を供給する前又は後に試料溶液とは異なる参照溶液等の溶液を流路に流したいような場合に、各溶液の送液のタイミング及び量を作業者が能動的に決められるので、従来のような下記問題が生じない。すなわち、作業者が、供給部に残存する溶液の減少量を気にしながら受動的に作業を行い、先に供給した溶液が供給部から全て移送されてしまった後の空の状態で次の溶液を供給部へと供給することとなり、流路を流れる互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化を生じさせてしまい、試料溶液の測定結果と参照溶液の測定結果との微量な変化量の比較ができなくなるようなことがない。従って、作業者に熟練を必要とせず、作業が簡便に行えるとともに、測定の精度が充分に確保される。

　また、複数の測定装置を用い、複数のフローセルで並行して測定を行うような場合であっても、作業者が作業に合わせて送液のタイミングを自由に調整できるので、作業に間違いが生じない。
　また、作業に手間がかからないので、複数の試料溶液を連続して測定するという一連の測定がより迅速に行え、測定間隔が削減されて、作業性が向上する。

（２）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記封止部材は、前記開口部又は前記供給部の少なくともいずれか一方に貼着され、剥離可能とされてもよい。
　このフローセルによれば、封止部材が例えば粘着テープ等からなり、この粘着テープを剥離して簡便に開口部を開口することができるので、作業性がよく、又開口する範囲を精度よく設定することができる。

（３）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記封止部材は、前記開口部を基端で塞ぐ棒状からなり、先端を傾倒して当該開口部を開口させてもよい。
　このフローセルによれば、封止部材が棒状の例えば樹脂材料等で形成されており、その基端が開口部を塞いで封止した状態とされている。そして、封止部材の先端を傾倒すると、傾倒に伴って基端が開口部から剥離又は分離するように当該開口部を開口させる。すなわち、封止部材の先端を傾倒するのみで開口部を開口できるので、作業性がよい。

（４）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記移送部は、複数の貫通孔からなってもよい。

　このフローセルによれば、移送部が複数の貫通孔からなるとともに、これら貫通孔が試料溶液で濡れる場合に、所謂毛細管現象によって流路から試料溶液を吸い上げるので、供給部に供給された試料溶液は連続的に流路に吸引されて検出部に供給されるようになっている。よって、従来のように、試料溶液を検出部に連続的に移送するため、フローセルの外部からシリンジポンプ等を用いて流路へ圧力をかけ試料溶液を流したり、当該シリンジポンプ等を測定毎に洗浄、乾燥したりするような、大掛かりな装置の構成や面倒な作業の手間をかけずに、簡便な構成で精度の高い測定を行うことができる。

（５）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記移送部は、一端が前記流路に連通し他端が前記開口部とされた複数の室と、前記室の内部に互いに間隙を設けて配列された複数の柱状部材とを備えてもよい。
　このフローセルによれば、室の内部の複数の柱状部材の間隔が、毛細管現象を発現するように構成されており、流路から試料溶液を吸い上げるので、前述のフローセルと同様の効果を奏功する。

（６）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記試料溶液に近似した性質を有し測定の比較に用いられる前記参照溶液を、前記供給部に貯留させるとともに開封可能な貯留部を備え、前記移送部は、前記流路の他端側に連通し、前記供給部に貯留した前記参照溶液を吸引して前記流路に導く第１移送部を備え、前記貯留部の開封によって、貯留した前記参照溶液を前記流路の前記検出部に送液してもよい。

　このフローセル及び送液方法によれば、参照溶液を供給部に貯留させるための貯留部が設けられているので、測定時に、作業者が外部からフローセルに参照溶液を供給する必要がなく、貯留部を開封する簡便な作業のみで、貯留した参照溶液を流路の検出部に送液することができる。よって、測定に際し、フローセルに試料溶液を供給するのみで足りるので、従来のように、複数のシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を用いて、参照溶液と試料溶液とを各々フローセルに供給するような複雑な装置の構成が必要なく、設備費用が低減できる。また、これらシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を測定毎に交換したり、洗浄・乾燥したりするような面倒な手間がなく、作業性が向上する。

　また、参照溶液を送液する量は、予め供給部に貯留された所定量に設定されるので、従来のように、作業者が測定毎にフローセルに供給する参照溶液の量を調整するような面倒な手間がない。

　また、例えば複数の測定装置を用い、複数のフローセルで並行して測定を行うような場合であっても、作業者が作業に合わせて簡便に送液を行えるので、作業に間違いが生じない。また、作業者が作業に合わせ送液のタイミングを調整でき、測定の直前に参照溶液を流すことができるので、流路の検出部が参照溶液に長時間晒されるようなことがなく、測定の精度が高められる。

（７）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記第１移送部に連通し、前記流路に送液された前記参照溶液を吸引するとともに、前記参照溶液に続いて前記供給部に供給される前記試料溶液を前記流路の前記検出部に送液する第２移送部が設けられてもよい。

　このフローセルによれば、第１移送部が参照溶液を検出部に送液した後、第２移送部が参照溶液に続いて供給部に供給される試料溶液を流路の検出部に送液するので、従来のように、フローセルの外部からシリンジポンプ等を用いて流路に圧力をかけ、参照溶液及び試料溶液を送液するような複雑な装置の構成が必要なく、設備費用が低減する。

（８）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記供給部は、当該参照溶液が前記流路に送液され、この送液が停止した平衡状態で、前記供給部に一部が残留する量の前記参照溶液を貯留してもよい。

　このフローセルによれば、供給部に貯留される参照溶液の量が、送液の停止した平衡状態で、供給部に一部が残留するように設定されているので、参照溶液に続けて試料溶液を供給するにあたり、従来のような下記問題が生じない。すなわち、作業者が、供給部に残存する参照溶液の減少量を気にしながら受動的に作業を行い、参照溶液が供給部から全て移送されてしまった後の空の状態で試料溶液を供給部へと供給することとなり、流路を流れる互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化を生じさせてしまい、参照溶液の測定結果と試料溶液の測定結果との微量な変化量の比較ができなくなるようなことがない。

　すなわち、参照溶液を送液した作業者は、次の試料溶液を作業に合わせフローセルに供給し、能動的に送液することができるので、作業者に熟練を要さず、作業が簡便に行えるとともに、測定の精度が充分に確保される。

（９）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記貯留部は、前記供給部に接続された密閉容器状の液封部材からなり、前記液封部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液してもよい。

　このフローセルによれば、貯留部が、例えばアンプルやマイクロカプセル等の密閉容器状の液封部材からなり、この液封部材の内部が供給部に連通して参照溶液を貯留している。そして、液封部材が開封されることにより、開封部分から外気を吸引するとともに供給部に貯留した参照溶液を流路の検出部に送液するようになっている。すなわち、液封部材を開封するのみで参照溶液を検出部に流すことができるので、作業性に優れている。

（１０）　本発明の一態様によるフローセルは、前記貯留部は、前記供給部の開口を封止するシート状の供給部封止部材からなり、前記供給部封止部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液してもよい。

　このフローセルによれば、貯留部が、例えば粘着テープ等のシート状の供給部封止部材からなり、この供給部封止部材が供給部の開口を封止するように貼着されている。そして、作業に合わせ供給部封止部材を供給部から剥離して開封すれば、供給部が開封部分から外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路の検出部に送液するので、簡便な構成で容易に送液でき、製作費用が低減する。

（１１）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記第１移送部は、一端を前記流路に連通し、他端を外気に開口する第１貫通孔からなり、前記貯留部は、前記第１貫通孔の開口を封止する第１封止部材からなり、前記第１封止部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液してもよい。

　このフローセルによれば、貯留部が、例えば粘着テープ等の第１封止部材からなり、この第１封止部材が第１貫通孔の開口を封止するように貼着されている。そして、作業に合わせ第１封止部材を第１貫通孔から剥離して開封すれば、供給部が外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路の検出部に送液するので、簡便な構成で容易に送液を行うことができ、製作費用が低減する。

（１２）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記第２移送部は、一端を前記第１移送部に連通し、他端を外気に開口する第２貫通孔からなり、前記第２貫通孔の開口を封止する第２封止部材が設けられ、前記第２封止部材が開封されることで、前記供給部に供給された前記試料溶液を前記検出部に送液してもよい。

　このフローセルによれば、第２移送部が第２貫通孔からなり、第２貫通孔の開口が、例えば粘着テープ等の第２封止部材により封止されているので、参照溶液の送液の後に供給部に供給された試料溶液は、第２封止部材を第２貫通孔から剥離して開封するまでは流路に送液されずに供給部に貯留された状態となる。すなわち、第２封止部材を第２貫通孔から剥離して開封することで、供給部が外気を吸引するように貯留した試料溶液を流路の検出部に送液するようになっている。従って、簡便な構成で試料溶液を送液するタイミングを能動的に制御でき、測定精度が高められ、作業性が向上する。

（１３）　本発明の一態様によるフローセルでは、前記検出部が設けられている領域の前記流路の断面積は、前記検出部が設けられていない領域の前記流路の断面積よりも小さくてもよい。

（１４）　本発明の一態様によるフローセルでは、外部装置によって前記封止部材の開封状態が制御されてもよい。

（１５）　本発明の一態様によるフローセルの送液方法は、供給部に、試料溶液と前記試料溶液に近似した性質を有し測定の比較に用いられる参照溶液とを夫々供給し、流路を介して前記供給部に連通する移送部が、当該供給部の試料溶液と参照溶液とを夫々吸引して前記流路に導き、前記流路に対面する検出部に送液するフローセルの送液方法であって、前記参照溶液を前記供給部に供給し、前記移送部の複数の開口部を封止する前記封止部材のうち一部を開封することで、前記参照溶液を吸引し前記検出部に流す工程と、前記試料溶液を前記供給部に供給し、前記封止部材のうち前記一部とは異なる部分を開封することで、当該試料溶液を吸引し前記検出部に流す工程と、を備える。

（１６）　本発明の一態様によるフローセルの送液方法は、流路の一端側に連通する供給部に、試料溶液に近似した性質を有する参照溶液と前記試料溶液とを順次供給して前記流路に導き、前記流路に対面する検出部に送液するフローセルの送液方法であって、前記供給部に前記参照溶液を貯留させるための貯留部を開封することで、前記流路の他端側に連通する第１移送部に前記参照溶液を吸引させ前記流路の前記検出部に送液する工程と、前記供給部に前記試料溶液を供給する工程と、前記第１移送部に連通する第２移送部で前記流路に送液された前記参照溶液を吸引するとともに、前記供給部の前記試料溶液を前記流路の前記検出部に送液する工程と、を備える。

　本発明に係るフローセルによれば、試料溶液の送液のタイミングと送液の量とを作業に合わせ調整でき、作業者に熟練を必要とせず、簡便かつ精度よく測定を行え、作業性を向上することができる。
　また本発明に係るフローセルの送液方法によれば、試料溶液の送液のタイミング及び送液の量と、参照溶液の送液のタイミング及び送液の量とを作業に合わせ調整できるので、供給部で試料溶液と参照溶液とが混ざり合うことなく、かつ、流路を流れる試料溶液と参照溶液との間に空隙が形成されることもなく、簡便に各溶液を流路に送液でき作業性に優れるとともに、測定精度が向上する。

　また、本発明に係るフローセル及び送液方法によれば、参照溶液を供給部に貯留させるための貯留部が設けられているので、測定の際に作業者が参照溶液を都度供給部に供給するような必要がなく、貯留部を開封するだけで、貯留した参照溶液を流路の検出部に送液することができる。従って、簡便な構成で測定の作業性を高めることができる。また、貯留部を開封することで供給部に予め貯留した所定量の参照溶液が送液されるので、作業者が送液のタイミング及び送液の量を能動的に制御でき、測定精度が高められている。

本発明の第１の実施形態に係るフローセルを用いたＳＰＲ測定装置の概略構成を示す説明図である。ＳＰＲ測定装置で測定された検出部の反射率と反射角度との関係を説明する特性図である。本発明の第１の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。本発明の第２の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。本発明の第２の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図６のＡ１－Ａ１矢視を示す側断面図である。図６のＢ１－Ｂ１矢視を示す側断面図である。本発明の第３の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図９のＣ１－Ｃ１矢視を示す側断面図である。本発明の第４の実施形態に係るフローセルを用いたＳＰＲ測定装置の概略構成を示す説明図である。ＳＰＲ測定装置で測定された検出部の反射率と反射角度との関係を説明する特性図である。本発明の第４の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。本発明の第４の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図１４のＡ２－Ａ２矢視を示す側断面図である。図１４のＢ２－Ｂ２矢視を示す側断面図である。本発明の第４の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第４の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第５の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。本発明の第５の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。本発明の第５の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第５の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第６の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。本発明の第６の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。本発明の第６の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第６の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。本発明の第７の実施形態による流路９ａの金属薄膜１０が設けられていない領域の平面図である。本発明の第７の実施形態による流路９ａの金属薄膜１０が設けられている領域の平面図である。円管における毛細管力について説明する図である。矩形管における毛細管力について説明する図である。本発明の第８の実施形態によるフローセルの構造を示す模式図である。本発明の第８の実施形態によるフローセルの構造を示す模式図である。

　以下、図面を参照し、この発明の各実施形態について説明する。
　図１は本発明の第１の実施形態に係るフローセルを用いたＳＰＲ測定装置の概略構成を示す説明図である。図２はＳＰＲ測定装置で測定された検出部の反射率と反射角度との関係を説明する特性図である。図３は本発明の第１の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。図４は本発明の第１の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。

　本実施形態のフローセル１は、測定対象の検体（ＤＮＡや抗体など）が接触した金属薄膜の表面におけるエバネッセント波と表面プラズモン波との共鳴、所謂表面プラズモン共鳴（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｌａｓｍｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＳＰＲ）現象を利用したＳＰＲ測定装置１００に搭載して測定に用いられる。

　図１に示すように、このＳＰＲ測定装置１００は、光源１０１が発する光を偏光子（不図示）により偏光してＰ偏光光（以下「入射光」とする）とする。そして、ＳＰＲ測定装置１００は、集光レンズ１０２で集光した帯状の入射光を半円柱状のプリズム１０３の曲面側に入射させる。そして、ＳＰＲ測定装置１００は、当該プリズム１０３の平面側の測定面１０３ａに密着するフローセル１の後述する金属薄膜に照射する。そして、ＳＰＲ測定装置１００は、その反射光をＣＣＤイメージセンサからなる受光部１０４で検出する。

　受光部１０４で検出した反射光の強度（光強度）を測定すると、図２に示すように、上記共鳴が起こる角度（共鳴角）で反射強度が減少するため、反射率の低い谷１０５が観測される。共鳴角は、金属薄膜に接する試料溶液の光学的な性質（屈折率）に依存する。そのため、金属薄膜上に抗体を固定し、当該抗体と抗原との結合による屈折率変化を測定することにより、特定物質の定量測定を行うことができる。

　図３及び図４に示すように、ＳＰＲ測定装置１００に搭載するフローセル１は、略直方体状又は略矩形板状の外形をなし積層構造を有している。すなわち、フローセル１をＳＰＲ測定装置１００に載置した状態で、下側に配置される略矩形板状の下部基板２と、下部基板２の上側に積層され平面視の外形が当該下部基板２と略同一に形成される上部基板３とを備えている。また、例えば下部基板２の板厚は１ｍｍ程度とされ、上部基板３の板厚は３ｍｍ程度とされている。

　上部基板３は、その平面視の幅方向（図３における左上－右下方向又は図４における左右方向）の略中央の一端側（図３における右上側又は図４における上側）に、測定する試料溶液、当該試料溶液に近似した性質（屈折率、粘性など）の参照溶液及び洗浄用のリン酸緩衝液（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　Ｂｕｆｆｅｒｅｄ　Ｓａｌｉｎｅ：ＰＢＳ）の各溶液を供給するための略多段円柱孔状の溶液供給孔（供給部）４を備えている。溶液供給孔４は、下側の円柱孔状の小径部４ａと、小径部４ａの上側に形成され当該小径部４ａより拡径された楕円柱孔状の大径部４ｂとを備え、上部基板３を板厚方向に貫通している。

　また上部基板３には、円柱孔状の複数の貫通孔（移送部）５が設けられ当該上部基板３を板厚方向に貫通している。また、図４に示すように、これら貫通孔５は、幅方向の一方側（図４における左側）と他方側（図４における右側）とに夫々平面視略矩形状に配列されている。また、これら貫通孔５は、夫々の平面視略矩形状の他端側（図４における下側）の向かい合う端部を繋ぐように直線状に配列されている。これら貫通孔５は、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲の内径に設定され、その上端が外気に開放された開口部６とされるとともに下端が後述する吸引流路８に連通している。

　また、下部基板２は２層から構成されており、その下側の層がガラスやアクリル樹脂等の光を透過する材料の下地基板２ａからなり、上側の層が樹脂のフィルム等のスペーサ部２ｂからなる。

　スペーサ部２ｂには、厚み方向に貫通する開口部分が形成されている。この開口部分のうち、上部基板３の溶液供給孔４の小径部４ａに対応する位置には、当該小径部４ａの内径と略同一の内径を有する円孔７が形成されている。また、スペーサ部２ｂには、上部基板３の幅方向の一方側と他方側とに夫々平面視略矩形状に配列された前述の複数の貫通孔５の外形に対応するように略矩形孔状に形成された夫々の吸引流路８が設けられている。吸引流路８は、各溶液が供給された際に、各溶液がその上方の貫通孔５との間に空隙を形成しない程度の高さに設定され、例えば板厚方向の高さが１０～１００μｍ程度とされる。

　また、スペーサ部２ｂの幅方向の略中央には、幅方向に直交する向きに延在する流路９が形成されている。流路９は、その一端側の端部を円孔７に連通しており、他端側の端部を幅方向の一方側と他方側とに分岐して、夫々の吸引流路８に連通している。また、流路９は、断面略矩形状をなし、例えばその延在方向に直交する断面寸法（以下「断面寸法」と省略）の幅方向が１ｍｍ程度、板厚方向（高さ）が１０～１００μｍ程度とされ、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲に設定される。
　また、このようにして、溶液供給孔４に接続する円孔７と貫通孔５に接続する吸引流路８とが流路９を介し互いに連通している。

　また、下地基板２ａの上面の幅方向の略中央には、矩形状の金属薄膜（検出部）１０が形成されている。金属薄膜１０は、例えばＡｕ（金）からなり、スペーサ部２ｂの流路９を流れる各溶液に対面して接触可能に配置される。また、金属薄膜１０の上面には、複数の抗体（不図示）が流路９に沿うように配列されている。尚、本実施形態では金属薄膜１０を、下地基板２ａの上面のうち略中央の測定に用いられる領域に対応するように配置しているが、金属薄膜１０は前記領域の範囲を超えて広く大きく形成されていても構わない。

　また、下地基板２ａの幅方向の一方側及び他方側のスペーサ部２ｂの夫々の吸引流路８に対応する部分には、略矩形状の夫々の表面活性領域１１が形成されている。表面活性領域１１には表面加工が施されており、各溶液に対する濡れ性が当該表面活性領域１１以外の領域とは異なるように設定される。すなわち、表面活性領域１１の表面加工を種々に設定して、各溶液の吸引状態や流速を変化させ制御するようにしている。

　また、上部基板３の上面には、粘着テープからなる複数の封止部材１２が貼着されている。これら封止部材１２は、上部基板３の貫通孔５の開口部６に対向配置されており、各封止部材１２が、複数の開口部６を夫々封止している。

　図４に示すように、上部基板３の一方側の一端側に配置される複数の開口部６は、封止部材１２ｃに封止されている。上部基板３の他方側の一端側に配置される複数の開口部６は、封止部材１２ｄに封止されている。又、封止部材１２ｃの他端側に配置される複数の開口部６は封止部材１２ａに封止されている。封止部材１２ｄの他端側に配置される複数の開口部６は封止部材１２ｂに封止されている。これら封止部材１２は、夫々に上部基板３から剥離可能とされている。

　次いで、このように構成されたフローセル１を用いてＳＰＲ測定装置１００で試料溶液を測定する手順について説明する。
　まず、ＳＰＲ測定装置１００のプリズム１０３の測定面１０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル１を載置する。このようにフローセル１を載置した状態で、光源１０１から当該フローセル１の金属薄膜１０に入射光を照射し、反射した反射光を受光部１０４で受光して屈折率の変化を測定可能な状態としておく。

　次いで、載置したフローセル１の溶液供給孔４に、ＰＢＳ液を供給する。供給されたＰＢＳ液は、溶液供給孔４に連通する流路９が毛細管現象を発現するのに伴って流路９を流れていく。次いで流路９の他端側の端部近傍に配置された貫通孔５及び夫々の吸引流路８の他端側の端部に配置された貫通孔５がＰＢＳ液に濡れることによる毛細管現象により吸引される。

　このように予め開口部６を開口した貫通孔５の全てにＰＢＳ液が満たされた状態で、封止部材１２ａを剥離し、当該封止部材１２ａで封止していた複数の開口部６を開口させる。これにより、開口した開口部６に対応する貫通孔５がＰＢＳ液を吸引する。そしてこれら貫通孔５にＰＢＳ液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、ＰＢＳ液はそれ以上溶液供給孔４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、ＰＢＳ液を溶液供給孔４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔４の小径部４ａに溶液が残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル１の溶液供給孔４に、参照溶液を供給する。参照溶液は、試料溶液に近似した性質の溶液からなり、かつ、測定する試料溶液の検体を含まないものが用いられる。このように溶液供給孔４に参照溶液を貯留した状態で封止部材１２ｂを剥離して、当該封止部材１２ｂで封止していた複数の開口部６を開口させる。これにより、開口した開口部６に対応する貫通孔５が残留するＰＢＳ液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始め、流路９に対面する金属薄膜１０に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の１回目の測定を行う。

　金属薄膜１０を流れた参照溶液は、次いで吸引流路８に吸引され、開口した貫通孔５に吸引される。そして、これら貫通孔５に参照溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、参照溶液はそれ以上溶液供給孔４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、参照溶液を溶液供給孔４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔４の小径部４ａに溶液が残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル１の溶液供給孔４に、試料溶液を供給する。そして、溶液供給孔４に試料溶液を貯留した状態で封止部材１２ｃを剥離して、当該封止部材１２ｃで封止していた複数の開口部６を開口させる。これにより、開口した開口部６に対応する貫通孔５が残留する参照溶液及び後続の試料溶液に濡れることによる毛細管現象により試料溶液を吸引し始め、流路９に対面する金属薄膜１０に試料溶液を連続的に流す。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　金属薄膜１０を流れた試料溶液は、次いで吸引流路８に吸引され、開口した貫通孔５に吸引される。そして、これら貫通孔５に試料溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、試料溶液はそれ以上溶液供給孔４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、試料溶液を溶液供給孔４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔４の小径部４ａに溶液が残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル１の溶液供給孔４に、２回目の参照溶液を供給する。溶液供給孔４に参照溶液を貯留した状態で封止部材１２ｄを剥離して、当該封止部材１２ｄで封止していた複数の開口部６を開口させる。これにより、開口した開口部６に対応する貫通孔５が残留する試料溶液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始め、金属薄膜１０に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の２回目の測定を行う。

　金属薄膜１０を流れた参照溶液は、次いで吸引流路８に吸引され、開口した貫通孔５に吸引される。そして、これら貫通孔５に参照溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、参照溶液はそれ以上溶液供給孔４から吸引されなくなって、送液が停止する。
　そして、参照溶液の１回目及び２回目の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求める。

　以上説明したように、第１の実施形態のフローセル１によれば、試料溶液、参照溶液及びＰＢＳ液の各溶液を吸引して流路９に導く貫通孔５の開口部６が封止部材１２により封止されている。そのため、溶液供給孔４に各溶液を貯留した状態で、封止部材１２が開口部６を開口するまでは、各溶液が流路９に流されないようになっている。また、各封止部材１２ａ～１２ｄが夫々複数の開口部６を封止しており、これら封止部材１２ａ～１２ｄを剥離し開口部６を開口する範囲に合わせて、各溶液の送液の量を決めることができる。

　すなわち、各封止部材１２ａ～１２ｄに開口された夫々の開口部６に対応する貫通孔５にのみ各溶液が移送されていき、当該貫通孔５に溶液が満たされると送液が停止するようになっている。従って、作業者が作業に合わせて、溶液供給孔４に供給した各溶液の送液のタイミングと送液の量とを自由に調整することができる。

　このように各溶液の送液のタイミング及び量を作業者が能動的に決めることができる。よって、従来のように、作業者が、溶液供給孔４に残存する各溶液の減少量を気にしながら受動的に作業を行い、先に供給した溶液が溶液供給孔４から全て移送されてしまった後の空の状態で次の溶液を当該溶液供給孔４へ供給することとなり、流路９を流れる互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化を生じさせてしまうことがない。そのため、試料溶液の測定結果と参照溶液の測定結果との微量な変化量の比較ができなくなるようなことがない。従って、作業者に熟練を必要とせず、作業が簡便に行えるとともに、測定の精度が充分に確保されている。

　また、複数のＳＰＲ測定装置１００を用い、複数のフローセル１で並行して測定を行うような場合であっても、作業者が作業に合わせて送液のタイミングを自由に調整できるので、作業に間違いが生じない。
　また、作業に手間がかからないので、複数の試料溶液を連続して測定するという一連の測定がより迅速に行え、測定間隔が削減されて、作業性が向上する。

　また、封止部材１２が粘着テープからなり、粘着テープを剥離して簡便に開口部６を開封することができるので、作業性がよく、又開口する範囲を精度よく設定することができる。

　また、複数の貫通孔５が、所謂毛細管現象によって流路９から各溶液を吸い上げるので、溶液供給孔４に供給された各溶液は連続的に流路９に吸引されて金属薄膜１０に供給されるようになっている。よって、従来のように、各溶液を金属薄膜１０に連続的に移送するため、フローセル１の外部からシリンジポンプ等を用いて流路９へ圧力をかけ各溶液を流したり、シリンジポンプ等を測定毎に洗浄、乾燥したりするような、大掛かりな装置の構成や面倒な作業の手間をかけずに、簡便な構成で精度の高い測定を行うことができる。

　次に、本発明の第２の実施形態について、図５～図８を参照しながら説明する。
　図５は本発明の第２の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。図６は本発明の第２の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図７は図６のＡ１－Ａ１矢視を示す側断面図である。図８は図６のＢ１－Ｂ１矢視を示す側断面図である。
　尚、前述の第１の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第２の実施形態のフローセル２１の上部基板２３は、その平面視の幅方向（図５における左上－右下方向又は図６における左右方向）の略中央の一端側（図５における右上側又は図６における上側）に、各溶液を供給するための円柱孔状の溶液供給孔（供給部）２４を備えている。溶液供給孔２４は、上部基板２３を板厚方向に貫通している。

　また上部基板２３には、その幅方向の一方側（図５における右下側又は図６における左側）と他方側（図５における左上側又は図６における右側）とに夫々板厚方向の下面側に向け開口する矩形凹溝状の複数の室（移送部）２５が形成されている。これらの室２５は、幅方向に直交する方向に延在して形成されており、隣り合う室２５同士は、壁部２５ａで互いに区画される。

　また、室２５の一端側の端部には、上部基板２３を板厚方向に貫通する略角柱孔状の開口部２６が形成されている。開口部２６は、夫々の室２５に対応して複数設けられ、板厚方向の上端部分が外気に開放されている。また、一方側に配置される複数の室２５の他端側（図５における左下側又は図６における下側）の端部は互いに連通している。また他方側に配置される複数の室２５の他端側の端部も互いに連通している。

　また、夫々の室２５には、底面である天井部分から略円柱状の複数の柱状部材（移送部）２７が垂設されている。これら柱状部材２７は、室２５の内部に互いに間隙を設けて配置され、幅方向に直交する方向に直線状に配列している。また、柱状部材２７の外周と隣り合う壁部２５ａとの間には若干の間隙が設けられている。そして、夫々の室２５の内部の間隙が、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲の寸法に設定されている。

　また、上部基板２３の幅方向の略中央の他端側には、板厚方向の下面側に向け開口する蛇行凹溝状の蛇行流路２８が形成されている。蛇行流路２８は、幅方向の一方側と他方側とに複数回折り返されるようにクランク状又は波状に形成されており、夫々の折り返し部分が滑らかな曲線状に形成される。

　また、蛇行流路２８の他端側の端部は、幅方向の一方側と他方側とに向け分岐している。一方側の幅方向内方に配置される室２５の他端側の端部と、他方側の幅方向内方に配置される室２５の他端側の端部とに夫々連通している。また、蛇行流路２８の一端側の端部は上部基板２３の略中央に配置され、後述する流路３０に連通する。また蛇行流路２８の断面寸法は、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲の寸法に設定される。

　また、下部基板２２は２層から構成されており、その下側の層がガラスやアクリル樹脂等の光を透過する材料の下地基板２２ａからなり、上側の層が樹脂のフィルム等のスペーサ部２２ｂからなる。

　スペーサ部２２ｂには、厚み方向に貫通する開口部分が形成されている。この開口部分のうち上部基板２３の溶液供給孔２４に対応する位置には、当該溶液供給孔２４の内径と略同一の内径を有する円孔２９が形成されている。また、スペーサ部２２ｂの幅方向の略中央には、幅方向に直交する向きに延在する流路３０が形成されている。

　流路３０は、その一端側の端部を円孔２９に連通しており、他端側の端部をスペーサ部２２ｂの蛇行流路２８の一端側の端部に連通させている。また、流路３０は、断面略矩形状をなし、例えばその断面寸法の幅方向が１ｍｍ程度、板厚方向（高さ）が１０～１００μｍ程度とされ、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲に設定される。
　また、このようにして、溶液供給孔２４に接続する円孔２９と室２５に接続する蛇行流路２８とが、流路３０を介し互いに連通している。

　また、下地基板２２ａの上面の幅方向の略中央には、矩形状の金属薄膜（検出部）３１が形成されている。金属薄膜３１上には、抗体が塗布されている。金属薄膜３１及び抗体は、スペーサ部２２ｂの流路３０を流れる各溶液に対面して接触可能に配置されている。

　また、上部基板２３の上面には、粘着テープからなる複数の封止部材３２が貼着されている。これら封止部材３２は、上部基板２３の開口部２６に夫々対向配置されて、当該開口部２６を封止している。

　図６に示すように、上部基板２３の一方側に配置される複数の開口部２６のうち、幅方向内方に配置される開口部２６のみ開口された状態とされ、それ以外の開口部２６が、封止部材３２ａ，３２ｃ，３２ｅに夫々封止されている。また、上部基板２３の他方側に配置される複数の開口部２６のうち、幅方向内方に配置される開口部２６のみ開口された状態とされ、それ以外の開口部２６が、封止部材３２ｂ，３２ｄ，３２ｆに夫々封止されている。これら封止部材３２は、夫々に上部基板２３から剥離可能とされている。

　このように構成されたフローセル２１を用いて、ＳＰＲ測定装置１００で試料溶液を測定する。まず、ＳＰＲ測定装置１００のプリズム１０３の測定面１０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル２１を載置し、屈折率の変化を測定可能な状態とする。

　次いで、載置したフローセル２１の溶液供給孔２４に、ＰＢＳ液を供給する。供給されたＰＢＳ液は、溶液供給孔２４に連通する流路３０が毛細管現象を発現するのに伴って流路３０を流れていく。そして、ＰＢＳ液は、流路３０の他端側の端部に連通する蛇行流路２８に吸引され、上部基板２３の一方側及び他方側の各幅方向内方に配置された室２５に吸引される。幅方向内方の各室２５に吸引されたＰＢＳ液は、夫々の室２５がＰＢＳ液に濡れることによる毛細管現象を発現するのにともなって内部を流れていき、これら室２５の一端側の各開口部２６まで導かれる。このように開口部２６までＰＢＳ液が送液され各室２５が満たされると、毛細管現象が発現しなくなり、送液が停止する。

　ＰＢＳ液が幅方向内方に配置された各室２５に供給された状態で、封止部材３２ａを剥離し、当該封止部材３２ａが封止していた開口部２６を開口させると、開口した開口部２６に対応する室２５がＰＢＳ液を吸引する。そして室２５にＰＢＳ液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、ＰＢＳ液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、ＰＢＳ液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留する程度に予め設定される。

　次いで、フローセル２１の溶液供給孔２４に、参照溶液を供給する。そして、溶液供給孔２４に参照溶液を貯留した状態で封止部材３２ｂを剥離して、当該封止部材３２ｂで封止していた開口部２６を開口させる。これにより、開口した開口部２６に対応する室２５が残留するＰＢＳ液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始め、流路３０に対面する金属薄膜３１に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の１回目の測定を行う。

　金属薄膜３１を流れた参照溶液は、次いで蛇行流路２８に吸引され、開口した開口部２６に対応する室２５に吸引される。そして、この室２５に参照溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、参照溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、参照溶液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル２１の溶液供給孔２４に、試料溶液を供給する。そして、溶液供給孔２４に試料溶液を貯留した状態で封止部材３２ｃを剥離して、当該封止部材３２ｃで封止していた開口部２６を開口させる。これにより、開口した開口部２６に対応する室２５が残留する参照溶液及び後続の試料溶液に濡れることによる毛細管現象により試料溶液を吸引し始め、流路３０の金属薄膜３１に試料溶液を連続的に流す。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　金属薄膜３１を流れた試料溶液は、蛇行流路２８に吸引され、開口した開口部２６を有する室２５に吸引される。そして、この室２５に試料溶液が満たされると、試料溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、試料溶液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル２１の溶液供給孔２４に、２回目の参照溶液を供給する。溶液供給孔２４に参照溶液を貯留した状態で封止部材３２ｄを剥離して、当該封止部材３２ｄで封止していた開口部２６を開口させる。これにより、開口した開口部２６に対応する室２５が残留する試料溶液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始め、金属薄膜３１に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の２回目の測定を行う。

　金属薄膜３１を流れた参照溶液は、蛇行流路２８に吸引され、開口した開口部２６を有する室２５に吸引される。そして、この室２５に参照溶液が満たされると、参照溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。
　そして、参照溶液の１回目及び２回目の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求める。
　ここで、さらに封止部材３２ｅ，３２ｆを用いて、３回目及び４回目の参照溶液を金属薄膜３１に流して夫々測定を行ってもよい。１回目～４回目の参照溶液の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求めれば、より精度の高い測定が行える。

　以上説明したように、第２の実施形態のフローセル２１によれば、毛細管現象を発現可能な複数の室２５が設けられ、夫々の室２５が開口部２６を有する。これら開口部２６に対応した夫々の封止部材３２を剥離して開口部２６を開口させ、流路３０から各溶液を吸い上げ金属薄膜３１に供給する。開口した開口部２６に対応した室２５が各溶液で満たされると送液が停止するので、前述の第１の実施形態と同様の効果を奏功する。

　次に、本発明の第３の実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。
　図９は本発明の第３の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図１０は図９のＣ１－Ｃ１矢視を示す側断面図である。
　尚、前述の第１、第２の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　第３の実施形態のフローセル４１の上部基板４３は、樹脂材料等からなる。フローセル４１の平面視の幅方向（図９における左右方向）の一方側（図９における左側）と他方側（図９における右側）とに夫々板厚方向の下面側に向け開口する矩形凹溝状の複数の室（移送部）４５を備えている。これら室４５は、幅方向に直交する方向に延在して形成されており、隣り合う室４５同士は、壁部４５ａで互いに区画される。

　また、室４５の一端側（図９における上側）の端部には、板厚方向の下面側に向け開口する略円柱穴状の凹部（開口部）４６が形成されている。凹部４６は、夫々の室４５に対応して複数設けられ、その底面である板厚方向の上端部分が、略丸棒状又は切頭円錐状の樹脂材料等からなる封止部材５２の基端部分に一体とされ、封止されている。

　また、夫々の室４５には、略円柱状の複数の柱状部材（移送部）４７が垂設されている。これら柱状部材４７は、室４５の内部に互いに間隙を設けて配置され、幅方向に直交する方向に直線状に配列している。また、柱状部材４７の外周と隣り合う壁部４５ａとの間には若干の間隙が設けられている。そして、夫々の室４５の内部の間隙が、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲の寸法に設定されている。

　このように構成されたフローセル４１を用いて、ＳＰＲ測定装置１００で試料溶液を測定する。まず、ＳＰＲ測定装置１００のプリズム１０３の測定面１０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル４１を載置し、屈折率の変化を測定可能な状態とする。

　次いで、載置したフローセル４１の溶液供給孔２４に、ＰＢＳ液を供給する。ここで、供給されたＰＢＳ液は、流路３０に送液されずに溶液供給孔２４に貯留された状態となる。次いで、封止部材５２のうち、一方側の幅方向内方に配置される封止部材５２ａの先端部分を図１０に示すように傾倒する。そして、その基端部分を凹部４６から分離させ、当該基端部分で封止していた凹部４６を外気に開口させる。

　凹部４６を開口すると、封止部材５２ａが開口した当該凹部４６に対応する室４５がＰＢＳ液に濡れることによる毛細管現象によりＰＢＳ液を吸引する。そして当該室４５にＰＢＳ液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、ＰＢＳ液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、ＰＢＳ液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留する程度に予め設定される。

　次いで、フローセル４１の溶液供給孔２４に、参照溶液を供給する。そして、溶液供給孔２４に参照溶液を貯留した状態で、他方側の幅方向内方に配置される封止部材５２ｂの先端部分を傾倒する。そして、その基端部分を凹部４６から分離させ、当該基端部分で封止していた凹部４６を外気に開口させる。

　凹部４６を開口すると、封止部材５２ｂが開口した当該凹部４６に対応する室４５が残留するＰＢＳ液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始める。これにより、流路３０に対面する金属薄膜３１に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の１回目の測定を行う。

　そして、この室４５に参照溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、参照溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、参照溶液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル４１の溶液供給孔２４に、試料溶液を供給する。そして、溶液供給孔２４に試料溶液を貯留した状態で、封止部材５２ａの一方側に隣り合う封止部材５２ｃの先端部分を傾倒するとともにその基端部分を凹部４６から分離させ、当該基端部分で封止していた凹部４６を外気に開口させる。

　凹部４６を開口すると、封止部材５２ｃが開口した当該凹部４６に対応する室４５が残留する参照溶液及び後続の試料溶液に濡れることによる毛細管現象により試料溶液を吸引し始める。これにより、流路３０に対面する金属薄膜３１に試料溶液を連続的に流す。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　そして、この室４５に試料溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、試料溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。尚、試料溶液を溶液供給孔２４に供給する量は、このように送液が停止した状態で、溶液供給孔２４に溶液が僅かに残留している程度に予め設定される。

　次いで、フローセル４１の溶液供給孔２４に、２回目の参照溶液を供給する。溶液供給孔２４に参照溶液を貯留した状態で、封止部材５２ｂの他方側に隣り合う封止部材５２ｄの先端部分を傾倒するとともにその基端部分を凹部４６から分離させる。これにより、当該基端部分で封止していた凹部４６を外気に開口させる。

　凹部４６を開口すると、封止部材５２ｄが開口した当該凹部４６に対応する室４５が残留する試料溶液及び後続の参照溶液に濡れることによる毛細管現象により参照溶液を吸引し始める。これにより、流路３０に対面する金属薄膜３１に参照溶液を連続的に流す。この状態で、参照溶液の２回目の測定を行う。

　そして、この室４５に参照溶液が満たされると毛細管現象が発現しなくなり、参照溶液はそれ以上溶液供給孔２４から吸引されなくなって、送液が停止する。
　そして、参照溶液の１回目及び２回目の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求める。
　ここで、さらに封止部材５２ｅ，５２ｆを用いて、３回目及び４回目の参照溶液を金属薄膜３１に流して夫々測定を行ってもよい。１回目～４回目の参照溶液の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求めれば、より精度の高い測定が行える。

　以上説明したように、第３の実施形態のフローセル４１によれば、封止部材５２が略丸棒状の樹脂材料等からなり、その基端部分が凹部４６を塞いで封止している。そして、封止部材５２の先端部分を傾倒すると、傾倒に伴って基端部分が凹部４６から分離するように当該凹部４６を開口させる。すなわち、封止部材５２の先端部分を傾倒するのみで凹部４６を開封することができるので、作業性に優れている。

　尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、開口部６，２６及び凹部４６を開口する順序は、第１～第３の実施形態に限定されるものではなく、作業者の作業性等を鑑み適宜変更して構わない。
　また、開口部６，２６及び凹部４６の形状、数量及び配置は種々測定に合わせ適宜設定することとしてよい。

　また本実施形態では、封止部材１２，３２が開口部６，２６に貼着された粘着テープであり、封止部材５２が凹部４６を塞ぐ樹脂材料等であることとして説明した。しかし、封止した開口部６，２６及び凹部４６を外気に開放するように開封可能な構成であればよく、これらに限定されるものではない。例えば、ＳＰＲ測定装置１００にフローセル１，２１，４１を搭載した状態で、これら開口部６，２６及び凹部４６を当該ＳＰＲ測定装置１００に予め設置した可動アーム等やクランプ板等からなる封止部材により機械的に塞ぎ、各溶液の送液のタイミングに合わせて順次開封することとしても構わない。

　また本実施形態では、貫通孔５、室２５，４５及び柱状部材２７，４７が各溶液を吸引して流路９，３０に導く移送部であることとして説明した。しかし、これらに限定されるものではなく、例えば毛細管現象を発現して各溶液を吸引する流路や空洞等で構成されていてもよい。
　また、貫通孔５、室２５，４５及び柱状部材２７，４７の形状、数量及び配列は本実施形態に限定されるものではない。

　また本実施形態では、フローセルをＳＰＲ測定装置１００に用いることとして説明したが、試料溶液を流し測定するそれ以外の装置にも適用することができる。すなわち、例えばマイクロＴＡＳ、Ｌａｂ　ｏｎ　ａ　ｃｈｉｐ、マイクロコンビナトリアルケミストリ、化学ＩＣ、化学センサ、バイオセンサ、微量分析、電気化学分析、クロマトグラフィー、ＱＣＭ測定、ＡＴＲ測定等、試料溶液をハンドリングする分野において適用可能である。

　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
　図１１は本発明の第４の実施形態に係るフローセルを用いたＳＰＲ測定装置の概略構成を示す説明図である。図１２はＳＰＲ測定装置で測定された検出部の反射率と反射角度との関係を説明する特性図である。図１３は本発明の第４の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。図１４は本発明の第４の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図１５は図１４のＡ２－Ａ２矢視を示す側断面図である。図１６は図１４のＢ２－Ｂ２矢視を示す側断面図である。図１７は本発明の第４の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。図１８は本発明の第４の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。

　本実施形態のフローセル２０１は、測定対象の検体が接触した金属薄膜の表面におけるエバネッセント波と表面プラズモン波との共鳴、所謂表面プラズモン共鳴（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｌａｓｍｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＳＰＲ）現象を利用したＳＰＲ測定装置３００に搭載して測定に用いられる。

　図１１に示すように、このＳＰＲ測定装置３００は、光源３０１が発する光を偏光子（不図示）により偏光してＰ偏光光（以下「入射光」とする）とする。そして、ＳＰＲ測定装置３００は、集光レンズ３０２で集光した帯状の入射光を半円柱状のプリズム３０３の曲面側に入射させる。そして、ＳＰＲ測定装置３００は、当該プリズム３０３の平面側の測定面３０３ａに密着するフローセル２０１の後述する金属薄膜に照射する。そして、ＳＰＲ測定装置３００は、その反射光をＣＣＤイメージセンサからなる受光部３０４で検出する。

　受光部３０４で検出した反射光の強度（光強度）を測定すると、図１２に示すように、上記共鳴が起こる角度（共鳴角）で反射強度が減少するため、反射率の低い谷３０５が観測される。共鳴角は、金属薄膜に接する試料溶液の光学的な性質（屈折率）に依存する。そのため、金属薄膜上に抗体を固定し、当該抗体と抗原との結合による屈折率変化を測定することにより、特定物質の定量測定を行うことができる。

　図１３～図１６に示すように、ＳＰＲ測定装置３００に搭載するフローセル２０１は、略直方体状又は略矩形板状の外形をなし積層構造を有している。すなわち、フローセル２０１をＳＰＲ測定装置３００に載置した状態で、下側に配置される略矩形板状の下部基板２０２と、下部基板２０２の上側に積層され平面視の外形が当該下部基板２０２と略同一に形成される上部基板２０３とを備えている。また、例えば下部基板２０２の板厚は１ｍｍ程度とされ、上部基板２０３の板厚は３ｍｍ程度とされている。

　上部基板２０３は、その平面視の幅方向（図１３における左上－右下方向又は図１４における左右方向）の略中央の一端側（図１３における右上側又は図１４における上側）に、測定する試料溶液及び参照溶液の各溶液を供給するための円柱孔状の溶液供給孔（供給部）２０４を備えている。参照溶液は、試料溶液に近似した性質からなり、かつ、測定する試料溶液の検体を含まない溶液である。溶液供給孔２０４は、上部基板２０３を板厚方向に貫通している。

　また上部基板２０３には、円柱孔状の複数の第１貫通孔（第１移送部）２０５及び第２貫通孔（第２移送部）２０６が設けられ、当該上部基板２０３を板厚方向に貫通している。複数の第２貫通孔２０６は、幅方向の一方側（図１４における左側）と他方側（図１４における右側）とに夫々平面視略矩形状に配列されている。これら第２貫通孔２０６は、溶液供給孔２０４に供給された試料溶液を吸引する毛細管の集合体である。これら第２貫通孔２０６は、夫々の第２貫通孔２０６が試料溶液に対し、濡れて試料溶液を吸引する毛細管現象を発現する範囲の内径に設定されている。これら第２貫通孔２０６は、その上端が外気に開口されるとともに下端が後述する吸引流路２０８に連通している。

　また、幅方向の略中央の他端側（図１４における下側）には、複数の第１貫通孔２０５が幅方向に直交する向きに配列されている。これら第１貫通孔２０５は、溶液供給孔２０４に供給された参照溶液を吸引する毛細管の集合体である。これら第１貫通孔２０５は、夫々の第１貫通孔２０５が参照溶液に対し、濡れて参照溶液を吸引する毛細管現象を発現する範囲の内径に設定されている。これら第１貫通孔２０５は、その上端が外気に開口されるとともに下端が後述する流路２０９に連通している。

　また、下部基板２０２は２層から構成されており、その下側の層がガラスやアクリル樹脂等の光を透過する材料の下地基板２０２ａからなり、上側の層が樹脂のフィルム等のスペーサ部２０２ｂからなる。

　スペーサ部２０２ｂには、厚み方向に貫通する開口部分が形成されている。この開口部分のうち、上部基板２０３の溶液供給孔２０４に対応する位置には、当該溶液供給孔２０４の内径と略同一の内径を有する円孔２０７が形成されている。また、スペーサ部２０２ｂには、上部基板２０３の幅方向の一方側と他方側とに夫々平面視略矩形状に配列する複数の第２貫通孔２０６の外形に対応するように略矩形孔状に形成された夫々の吸引流路２０８が設けられている。吸引流路２０８は、試料溶液が供給された際に、溶液がその上方の第２貫通孔２０６との間に空隙を形成しない程度の高さに設定され、例えば板厚方向の高さが１０～１００μｍ程度とされる。

　また、スペーサ部２０２ｂの幅方向の略中央には、幅方向に直交する向きに延在する流路２０９が形成されている。流路２０９は、その一端側の端部を円孔２０７に連通しており、他端側の端部を幅方向の一方側と他方側とに分岐して、夫々の吸引流路２０８に連通している。また、流路２０９の他端側の端部近傍の上方には、上部基板２０３の第１貫通孔２０５が配置される。

　また、流路２０９は、断面略矩形状をなし、例えばその延在方向に直交する断面寸法の幅方向が１ｍｍ程度、板厚方向（高さ）が１０～１００μｍ程度とされ、各溶液に対し毛細管現象を発現する範囲に設定される。
　また、このようにして、溶液供給孔２０４と第１貫通孔２０５とが円孔２０７及び流路２０９を介し互いに連通している。また、第１貫通孔２０５と第２貫通孔２０６とが流路２０９及び吸引流路２０８を介し互いに連通している。

　また、下地基板２０２ａの上面の幅方向の略中央には、矩形状の金属薄膜（検出部）２１０が形成されている。金属薄膜２１０は、例えばＡｕ（金）からなり、スペーサ部２０２ｂの流路２０９を流れる各溶液に対面して接触可能に配置される。また、金属薄膜２１０の上面には、複数の抗体（不図示）が流路２０９に沿うように配列されている。尚、本実施形態では金属薄膜２１０を、下地基板２０２ａの上面のうち略中央の測定に用いられる領域に対応するように配置しているが、金属薄膜２１０は前記領域の範囲を超えて広く大きく形成されていても構わない。

　また、下地基板２０２ａの幅方向の一方側及び他方側のスペーサ部２０２ｂの夫々の吸引流路２０８に対応する部分には、略矩形状の夫々の表面活性領域２１１が形成されている。表面活性領域２１１には表面加工が施されており、試料溶液に対する濡れ性が当該表面活性領域２１１以外の領域とは異なるように設定される。すなわち、表面活性領域２１１の表面加工を種々に設定して、試料溶液の吸引状態や流速を変化させ制御する。

　また、上部基板２０３の上面には、溶液供給孔２０４に嵌合するアンプル（貯留部）２１２が配設されている。アンプル２１２は、参照溶液を内部に貯留可能な密閉容器状の液封部材であり、略多段円柱状の本体部２１２ａと、本体部２１２ａの上面側に連通する略切頭円錐状の突起部２１２ｂとからなる。また、本体部２１２ａの下端部分は外径が若干小さく形成されており、溶液供給孔２０４の内径と略同一寸法とされ、下方へ向け開口されている。また、突起部２１２ｂの本体部２１２ａに接続する基端部分は外径が若干小さく形成されている。当該突起部２１２ｂの先端部分を傾倒することで、この基端部分が本体部２１２ａの上面から離反するように分離され、本体部２１２ａを開封可能としている。

　そして、フローセル２０１を製造する際、図１７に示すように、アンプル２１２の本体部２１２ａの内部及び溶液供給孔２０４に予め参照溶液を後述する所定の量貯留しておく。貯留した参照溶液は、その下端が流路２０９の一端側に留まる。アンプル２１２の突起部２１２ｂが本体部２１２ａから分離され当該本体部２１２ａが開封されるまでは、流路２０９の金属薄膜２１０に送液されることなく、図１７に示す状態を保つ。

　次いで、このように構成されたフローセル２０１を用いてＳＰＲ測定装置３００で試料溶液を測定する手順について説明する。
　まず、ＳＰＲ測定装置３００のプリズム３０３の測定面３０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル２０１を載置する。このようにフローセル２０１を載置した状態で、光源３０１から当該フローセル２０１の金属薄膜２１０に入射光を照射し、反射した反射光を受光部３０４で受光して屈折率の変化を測定可能な状態としておく。

　次いで、図１８に示すように、載置したフローセル２０１の溶液供給孔２０４のアンプル２１２の突起部２１２ｂを傾倒して本体部２１２ａから分離させ、本体部２１２ａを開封する。このように本体部２１２ａが開封されると、溶液供給孔２０４が外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路２０９に送液する。すなわち、溶液供給孔２０４に連通する流路２０９が毛細管現象を発現するのに伴って参照溶液が流路２０９に導かれる。次いで流路２０９の他端側の端部近傍に配置された第１貫通孔２０５が参照溶液に濡れることによる毛細管現象により吸引されて、連続的に金属薄膜２１０に送液される。この状態で、参照溶液の測定を行う。

　そして、参照溶液を吸引する力が図１８に示すように平衡すると、参照溶液の送液が停止する。送液が停止した状態で、参照溶液は溶液供給孔２０４の底部に僅かに残留するとともに、第１貫通孔２０５の上端の開口まで達しないようになっている。すなわち、予めアンプル２１２に貯留される参照溶液の量は、図１８に示す送液後の平衡状態で、溶液供給孔２０４に僅かに残留する程度に設定されている。

　次いで、フローセル２０１の溶液供給孔２０４に、試料溶液を供給する。試料溶液が供給されると、既に流路２０９に送液された参照溶液が第１貫通孔２０５が再び毛細管現象を発現するのに伴って吸引されるとともに、試料溶液が流路２０９に導かれる。そして、これら第１貫通孔２０５に溶液が満たされると当該第１貫通孔２０５の毛細管現象が発現しなくなる。次いで当該第１貫通孔２０５に連通する第２貫通孔２０６が残留する参照溶液及び後続の試料溶液に濡れることによる毛細管現象により試料溶液を吸引して流路２０９に導き、連続的に金属薄膜２１０に送液する。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　以上説明したように、第４の実施形態のフローセル２０１によれば、アンプル２１２が、溶液供給孔２０４に参照溶液を貯留させるように当該溶液供給孔２０４に連通して設けられる。このアンプル２１２の本体部２１２ａの上面が開封されることにより、開封部分から外気を吸引するとともに貯留した参照溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に流すようになっている。よって、測定時に、作業者が外部からフローセル２０１に参照溶液を都度供給する必要がなく、アンプル２１２を開封する簡便な作業のみで、貯留した参照溶液を金属薄膜２１０に送液できる。

　よって、従来のように、例えば複数のシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を用いて、参照溶液と試料溶液とを各々フローセル２０１に供給するような複雑な装置の構成が必要なく、設備費用が低減できる。また、これらシリンジポンプ、リキッドスイッチ及びチューブ等を測定毎に交換したり、洗浄・乾燥したりするような面倒な手間がなく、作業性が向上する。

　また、参照溶液を送液する量は、予め溶液供給孔２０４に貯留された所定の量に設定されているので、従来のように、作業者がフローセル２０１に供給する参照溶液の量を測定毎に都度調整するような面倒な手間がない。また、溶液供給孔２０４に貯留される参照溶液の量が、送液の停止した平衡状態で、溶液供給孔２０４に一部が残留するように設定されている。よって、参照溶液に続けて試料溶液を供給するにあたり、従来のような下記問題が生じない。

　すなわち、従来、作業者が、溶液供給孔２０４に残存する参照溶液の減少量を気にしながら受動的に作業を行い、参照溶液が溶液供給孔２０４から全て移送されてしまった後の空の状態で試料溶液を溶液供給孔２０４へと供給していた。そのため、流路２０９を流れる互いの溶液同士の間に空隙が形成され、所謂インジェクションショックと呼ばれる測定結果の大きな変化が生じていた。そのため、参照溶液の測定結果と試料溶液の測定結果との微量な変化量の比較ができなかった。本実施形態では、このような問題を解決することができる。

　すなわち、参照溶液を送液した作業者は、次の試料溶液を作業に合わせフローセル２０１に供給し、能動的に送液することができるので、作業者に熟練を要さず、作業が簡便に行えるとともに、測定の精度が充分に確保される。

　また、例えば複数の測定装置を用い、複数のフローセル２０１で並行して測定を行うような場合であっても、作業者が作業に合わせて簡便に送液を行えるので、作業に間違いが生じない。また、作業に合わせ送液のタイミングを調整できるので、試料溶液の測定の直前に参照溶液を流し測定することができ、流路２０９の金属薄膜２１０が参照溶液に長時間晒されるようなことがなく、測定の精度がより高められている。すなわち、例えばフローセル２０１の流路２０９に予め参照溶液を貯留して保管しておく。このフローセル２０１を用いて、まず参照溶液の測定を行った後、当該フローセル２０１に試料溶液を供給して試料溶液の測定を行うこととした場合には、流路２０９に対面する金属薄膜２１０が長期に亘り参照溶液に晒されることとなる。そのため、金属薄膜２１０上の抗体の活性が低下して測定精度に影響を及ぼしてしまうことが考えられる。しかし、本実施形態では、測定の直前に参照溶液が流路２０９の金属薄膜２１０に送液されるので、測定の精度が充分に確保されている。

　次に、本発明の第５の実施形態について、図１９～図２２を参照しながら説明する。
　図１９は本発明の第５の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。図２０は本発明の第５の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図２１は本発明の第５の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。図２２は本発明の第５の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。
　尚、前述の第４の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図１９及び図２０に示すように、第５の実施形態のフローセル２２１の上部基板２０３の上面には、溶液供給孔２０４の内径より大径の略円形状の粘着テープからなるシート状の供給部封止部材（貯留部）２２２が、当該溶液供給孔２０４の開口を封止するように貼着している。供給部封止部材２２２は、上部基板２０３から剥離されて、溶液供給孔２０４を開封可能としている。

　そして、フローセル２２１を製造する際、図２１に示すように、溶液供給孔２０４の内部に予め参照溶液を所定の量だけ貯留した状態で供給部封止部材２２２を当該溶液供給孔２０４の開口を封止するように貼着する。すると、貯留した参照溶液は流路２０９の一端側に留まり、図２１に示す状態を保つ。すなわち、参照溶液は、供給部封止部材２２２が上部基板２０３から剥離され溶液供給孔２０４が開封されるまでは、流路２０９の金属薄膜２１０に送液されない。

　次いで、このように構成されたフローセル２２１を用いてＳＰＲ測定装置３００で試料溶液を測定するには、以下の処理を行う。まず、ＳＰＲ測定装置３００のプリズム３０３の測定面３０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル２２１を載置した状態で、光源３０１から当該フローセル２２１の金属薄膜２１０に入射光を照射する。そして、反射した反射光を受光部３０４で受光して屈折率の変化を測定可能な状態としておく。

　次いで、図２２に示すように、載置したフローセル２２１の溶液供給孔２０４の供給部封止部材２２２を剥離して、溶液供給孔２０４を開封する。このように溶液供給孔２０４が開封されると、第１貫通孔２０５が参照溶液を吸い上げる。そして、当該溶液供給孔２０４が外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に送液する。この状態で、参照溶液の測定を行う。

　そして、参照溶液を吸引する力が図２２に示すように平衡すると、参照溶液の送液が停止する。送液が停止した状態で、参照溶液は溶液供給孔２０４の底部に僅かに残留するように設定される。

　次いで、フローセル２２１の溶液供給孔２０４に、試料溶液を供給する。供給された試料溶液は、流路２０９に導かれ、連続的に金属薄膜２１０に送液される。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　以上説明したように、第５の実施形態のフローセル２２１によれば、参照溶液を貯留した溶液供給孔２０４の開口が供給部封止部材２２２により封止されている。そして、作業に合わせ供給部封止部材２２２を溶液供給孔２０４から剥離して開封すれば、溶液供給孔２０４が開封部分から外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に送液する。よって、簡便な構成で容易に送液を行うことができ、製作費用を低減することができる。

　次に、本発明の第６の実施形態について、図２３～図２６を参照しながら説明する。
　図２３は本発明の第６の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す分解斜視図である。図２４は本発明の第６の実施形態に係るフローセルの概略構成を示す平面図である。図２５は本発明の第６の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液される前の平衡状態を説明する側断面図である。図２６は本発明の第６の実施形態に係るフローセルの参照溶液が検出部に送液された後の平衡状態を説明する側断面図である。
　尚、前述の第４、第５の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図２３及び図２４に示すように、第６の実施形態のフローセル２３１の上部基板２０３の上面には、略矩形状の粘着テープからなる第１封止部材（貯留部）２３２が、第１貫通孔２０５の開口を封止するように貼着している。そして、第１封止部材２３２が上部基板２０３から剥離されることで、第１貫通孔２０５が開封可能とされている。

　また、上部基板２０３の上面には、略矩形状の粘着テープからなる一対の第２封止部材（貯留部）２３３が、幅方向の一方側（図２４における左側）に略矩形状に配列する第２貫通孔２０６の外形に対応する部分と他方側（図２４における右側）に略矩形状に配列する第２貫通孔２０６の外形に対応する部分とを覆うように夫々貼着され、これら第２貫通孔２０６の開口を封止している。そして、これら第２封止部材２３３が上部基板２０３から剥離されることで、夫々の第２貫通孔２０６が開封可能とされている。

　そして、フローセル２３１を製造する際、図２５に示すように、第１貫通孔２０５の上端の開口に第１封止部材２３２を貼着して当該第１貫通孔２０５を封止し、さらに幅方向の一方側の第２貫通孔２０６の開口及び他方側の第２貫通孔２０６の開口に、それぞれの第２封止部材２３３を粘着して、これら第２貫通孔２０６を封止する。この状態で、溶液供給口２０４の内部に参照溶液を所定の量貯留する。すると、溶液供給孔２０４に貯留した参照溶液は流路２０９の一端側に留まり、図２５に示す状態を保つ。

　次いで、このように構成されたフローセル２３１を用いてＳＰＲ測定装置３００で試料溶液を測定する。まず、ＳＰＲ測定装置３００のプリズム３０３の測定面３０３ａにマッチングオイル等を介しフローセル２３１を載置した状態で、光源３０１から当該フローセル２３１の金属薄膜２１０に入射光を照射する。そして、反射した反射光を受光部３０４で受光して屈折率の変化を測定可能な状態としておく。

　次いで、図２６に示すように、載置したフローセル２３１の第１貫通孔２０５の第１封止部材２３２を剥離して、第１貫通孔２０５を開封する。第１貫通孔２０５が開封されると、第１貫通孔２０５が参照溶液を吸い上げる。そして、溶液供給孔２０４が外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に送液する。この状態で、参照溶液の測定を行う。

　そして、参照溶液を吸引する力が図２６に示すように平衡すると、参照溶液の送液が停止する。送液が停止した状態で、参照溶液は溶液供給孔２０４の底部に僅かに残留するように設定される。

　次いで、フローセル２３１の溶液供給孔２０４に、試料溶液を供給する。供給された試料溶液は、溶液供給孔２０４に貯留された状態で流路２０９の一端側に留まり送液されずに平衡状態となる。次いで、第２封止部材２３３を剥離して第２貫通孔２０６を開封すると、溶液供給孔２０４に貯留した試料溶液が流路２０９に導かれるように、連続的に金属薄膜２１０に送液される。この状態で、試料溶液の測定を行う。

　以上説明したように、第６の実施形態のフローセル２２１によれば、溶液供給孔２０４に参照溶液を貯留した状態で、第１封止部材２３２が第１貫通孔２０５の開口を封止するように貼着されている。そして、作業に合わせ第１封止部材２３２を第１貫通孔２０５から剥離して当該第１貫通孔２０５を開封すれば、溶液供給孔２０４が外気を吸引するように貯留した参照溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に送液する。よって、簡便な構成で容易に送液を行うことができ、製作費用を低減することができる。

　また、第２貫通孔２０６の開口が、第２封止部材２３３により封止されている。よって、溶液供給孔２０４に供給された試料溶液は、第２封止部材２３３を第２貫通孔２０６から剥離して開封するまでは流路２０９に送液されずに溶液供給孔２０４に貯留された状態とされる。すなわち、第２封止部材２３３を第２貫通孔２０６から剥離して開封することで、溶液供給孔２０４が外気を吸引するように貯留した試料溶液を流路２０９の金属薄膜２１０に送液するようになっている。よって、簡便な構成で試料溶液を送液するタイミングを能動的に制御でき、作業性が向上する。

　尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、第４の実施形態では貯留部の液封部材としてアンプル２１２を用いて説明したが、参照溶液を溶液供給孔２０４に貯留でき、かつ、溶液供給孔２０４を開封可能な構成であればよい。なお、これに限定されることはなく、それ以外のマイクロカプセルや密閉容器等を用いることとしても構わない。

　また、第６の実施形態で説明した第２封止部材２３３を、第４、第５の実施形態に用い、第２貫通孔２０６を開封可能に封止する構成としてもよい。この場合、第４、第５の実施形態においても、試料溶液の送液のタイミングを作業者が作業に合わせ能動的に制御できるので、測定精度が高められ、作業性が向上する。

　また、第４～第６の実施形態では、参照溶液の測定と試料溶液の測定とを夫々１回ずつ行うこととして説明した。しかし、これに限らず、試料溶液の測定の後、溶液供給孔２０４に２回目の参照溶液を供給して測定を行い、参照溶液の１回目及び２回目の測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求めてもよい。また、参照溶液の測定を３回以上行い、参照溶液のこれら測定結果を用いて、試料溶液の測定結果を求めてもよい。

　また本実施形態では、第１貫通孔２０５を第１移送部として、第２貫通孔２０６を第２移送部として夫々説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、これら第１移送部及び第２移送部は、例えば毛細管現象を発現して各溶液を吸引する流路や空洞等で構成されていても構わない。
　また、第１貫通孔２０５、第２貫通孔２０６の形状、数量及び配列は、本実施形態に限定されるものではなく、要望・用途に合わせ種々様々に設定することが可能である。

　また本実施形態では、フローセルをＳＰＲ測定装置３００に用いることとして説明したが、試料溶液を流し測定するそれ以外の装置にも適用することができる。すなわち、例えばマイクロＴＡＳ、Ｌａｂ　ｏｎ　ａ　ｃｈｉｐ、マイクロコンビナトリアルケミストリ、化学ＩＣ、化学センサ、バイオセンサ、微量分析、電気化学分析、クロマトグラフィー、ＱＣＭ測定、ＡＴＲ測定等、試料溶液をハンドリングする分野において適用可能である。

　次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態が、第１の実施形態と同様の部分については、それらの説明を省略する。
　第７の実施形態によるフローセルは、第１の実施形態の流路９の代わりに、流路９ａが設けられている。第７の実施形態の流路９ａは、第１の実施形態の流路９（図４）と同様に、円孔７が設けられている領域から、貫通孔５が設けられている領域まで、直線状に形成されている。

　図２７は、本発明の第７の実施形態による流路９ａの金属薄膜１０が設けられていない領域（図４の領域Ｚ１に相当）の平面図である。図２７に示す流路９ａは、幅がｙ１である。

　図２８は、本発明の第７の実施形態による流路９ａの金属薄膜１０が設けられている領域（図４の領域Ｚ２に相当）の平面図である。図２８に示す流路９ｂは、両端における幅がｙ１であり、中央における幅がｙ２である。ｙ２はｙ１よりも小さい。つまり、流路９ａの幅は、両端から中央に向かうにつれて、狭くなっている。
　図２８の流路９ａの中央付近には、抗体９１、９２、９３がアレイ状に配置されている。流路９ａ内を流れる液体は、抗体９１、９２、９３上を通過する。

　図２９に示すような、円管における毛細管力Ｆ１は、以下の式（１）で表される。なお、この円管の断面は、半径がｒの円である。また、表面張力をγとし、接触角をθとする。

　Ｆ１＝－２γｃｏｓθ／ｒ　・・・　（１）

　つまり、図２９の円管に働く毛細管力Ｆ１は、円管の断面の半径ｒに反比例する。

　また、図３０に示すような、矩形管における毛細管力Ｆ２は、以下の式（２）で表される。なお、この矩形管の横幅はｗであり、高さはｄである。また、上面での接触角をθ_ｔとし、下面での接触角をθ_ｂとし、左面での接触角をθ_ｌとし、右面での接触角をθ_ｒとする。

　Ｆ２＝－γ（ｃｏｓθ_ｔ／ｄ＋ｃｏｓθ_ｂ／ｄ＋ｃｏｓθ_ｌ／ｗ＋ｃｏｓθ_ｒ／ｗ）　・・・　（２）

　つまり、図３０の矩形管に働く毛細管力Ｆ２は、矩形管の断面の横幅ｗと高さｄとに反比例する。

　つまり、第７の実施形態において、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９ａ（図２８）を通過する液体に対しては、流路９ａの両端よりも、中央の方が大きな毛細管力が働く。つまり、細い管ほど毛細管力は強くなるため、毛細管を流れる液体は狭いところに集まる方が、安定である。このため、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９ａを通過する参照溶液などの液体は、流路９ａの中央付近に集まる特性を有する。

　第１の実施形態で説明したように、金属薄膜１０が設けられている領域の流路で、参照溶液等の測定が行われる。第７の実施形態では、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９ａの形状を、図２８に示す構造としている。つまり、金属薄膜１０（検出部）が設けられている領域Ｚ２の流路９ａの断面積（図２８参照）は、金属薄膜１０が設けられていない領域Ｚ１の流路９ａの断面積（図２７）よりも小さい。また、金属薄膜１０が設けられている領域Ｚ２の流路９ａの中央における幅が、両端における幅よりも狭い。
　そのため、参照溶液を流した後、時間が経過し、徐々に参照溶液が蒸発する過程であっても、金属薄膜１０が設けられている領域Ｚ２に参照溶液が最後まで残る。このため、抗体が大気に曝露されることを防ぎ、乾燥による抗体の活性低下を避けることができる。

　なお、第７の実施形態では、第１の実施形態の流路９の形状を変えた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、その他の実施形態の流路の断面の形状を、第７の実施形態による流路９ａの構造としてもよい。
　また、金属薄膜１０が設けられている領域の流路の形状は、図２８の形状に限定されるものではない。金属薄膜１０が設けられている領域の流路９ａの中央における幅が、両端における幅よりも狭ければよい。例えば、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９ａの幅が、両端から中央に向かうに従って、直線的に狭くなるような形状を用いてもよい。

　なお、上述した第１～第６の実施形態において、第７の実施形態の流路９ａの構造を用いなくても、第７の実施形態と同様の効果を得ることはできる。その理由を、第６の実施形態で説明した図２６を参照して説明する。つまり、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９の断面積は、溶液供給孔２０４の開口部の断面積や、第１貫通孔２０５の開口部の断面積のいずれよりも小さい。そのため、液体は、金属薄膜１０が設けられている領域の流路９に集中する。よって、第７の実施形態と同様に、インジェクションショックの発生を防ぐことができるとともに、抗体が乾燥することを防ぐことができる。

　次に、本発明の第８の実施形態について説明する。第７の実施形態が、第１の実施形態と同様の部分については、それらの説明を省略する。
　第１の実施形態では、図４に示すように、複数の開口部６を、粘着テープからなる複数の封止部材１２で封止し、フローセル１の使用時に、利用者が、開口部６から封止部材１２を除去する場合について説明した。

　図３１及び図３２は、本発明の第８の実施形態によるフローセルの構造を示す模式図である。第８の実施形態では、外部装置４００を用いる。外部装置４００は、上下動が可能なパッド１２０ａ、１２０ｂ（封止部材）を備える。
　パッド１２０ａは、フローセルの領域Ｒ１１に形成されている貫通孔５ａの開口部を封止する。また、パッド１２０ｂは、フローセルの領域Ｒ１１とは異なる領域Ｒ１２に形成されている貫通孔５ｂの開口部を封止する。パッド１２０ａ、１２０ｂは、外部装置４００の制御に基づいて、フローセルの貫通孔５ａ、５ｂの深さ方向と平行な方向に、それぞれ独立して、上下動させることができる。

　第８の実施形態によるフローセルの使用前は、図３１に示すように、パッド１２０ａ、１２０ｂによって、領域Ｒ１１、Ｒ１２に形成された貫通孔５ａ、５ｂの開口部が、ともに封止されている。
　フローセルの使用者が、領域Ｒ１１に形成された貫通孔５ａの開口部を開口させる指示を、駆動機構（図示省略）に対して与えることにより、貫通孔５ａを封止していたパッド１２０ａが、貫通孔５ａから離れる。これにより、円孔７から供給される液体が、流路９、貫通孔５ａを通過し、貫通孔５ａの開口部から、フローセルの外部に流出する。

　なお、ここでは、パッド１２０ａを駆動することにより、貫通孔５ａの開口部を、封止された状態から、開口された状態に変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、パッド１２０ａを駆動することにより、貫通孔５ａの開口部を、開口された状態から、封止された状態に変化させてもよい。

　なお、ここでは、パッド１２０ａを、封止状態とするか、開口状態とするかを、フローセルの使用者の指示に基づいて制御する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、所定時刻になった場合に、パッド１２０ａの封止状態と開口状態とを切り替えてもよい。また、所定条件を満たした場合、例えば、フローセル中を流れる液体の流量が、所定量以下となった場合に、パッド１２０ａの封止状態と開口状態とを切り替えてもよい。

　本発明は、試料溶液の送液のタイミングと送液の量とを作業に合わせ調整できるフローセル及び送液方法などに適用できる。

１，２１，４１・・・フローセル、
４，２４・・・溶液供給孔（供給部）、
５・・・貫通孔（移送部）、
６，２６・・・開口部、
９，３０・・・流路、
１０，３１・・・金属薄膜（検出部）、
１２，３２，５２・・・封止部材、
２５，４５・・・室（移送部）、
２７，４７・・・柱状部材（移送部）、
４６・・・凹部（開口部）、
２０１，２２１，２３１・・・フローセル、
２０４・・・溶液供給孔（供給部）、
２０５・・・第１貫通孔（第１移送部）、
２０６・・・第２貫通孔（第２移送部）、
２０９・・・流路、
２１０・・・金属薄膜（検出部）、
２１２・・・アンプル（貯留部）、
２２２・・・供給部封止部材（貯留部）、
２３２・・・第１封止部材（貯留部）、
２３３・・・第２封止部材

Claims

　試料溶液が流れる流路と、
　前記流路に連通し前記試料溶液が供給される供給部と、
　一端側が前記流路に連通し、他端側が外気に開放される複数の開口部からなり、前記流路に連通し前記供給部に供給された前記試料溶液を吸引して当該流路に導く移送部と、
　前記流路の前記試料溶液に対面する検出部と、
　前記開口部又は前記供給部の少なくともいずれか一方を、開封可能に封止する封止部材と、
　を備えるフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記封止部材は、前記開口部又は前記供給部の少なくともいずれか一方に貼着され、剥離可能とされるフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記封止部材は、前記開口部を基端で塞ぐ棒状からなり、先端を傾倒して当該開口部を開口させるフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記移送部は、複数の貫通孔からなるフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記移送部は、一端が前記流路に連通し他端が前記開口部とされた複数の室と、前記室の内部に互いに間隙を設けて配列された複数の柱状部材とを備えるフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記試料溶液に近似した性質を有し測定の比較に用いられる前記参照溶液を、前記供給部に貯留させるとともに開封可能な貯留部を備え、
　前記移送部は、前記流路の他端側に連通し、前記供給部に貯留した前記参照溶液を吸引して前記流路に導く第１移送部を備え、
　前記貯留部の開封によって、貯留した前記参照溶液を前記流路の前記検出部に送液するフローセル。
　請求項６に記載のフローセルであって、
　前記第１移送部に連通し、前記流路に送液された前記参照溶液を吸引するとともに、前記参照溶液に続いて前記供給部に供給される前記試料溶液を前記流路の前記検出部に送液する第２移送部が設けられるフローセル。
　請求項６に記載のフローセルであって、
　前記供給部は、当該参照溶液が前記流路に送液され、この送液が停止した平衡状態で、前記供給部に一部が残留する量の前記参照溶液を貯留するフローセル。
　請求項６に記載のフローセルであって、
　前記貯留部は、前記供給部に接続された密閉容器状の液封部材からなり、
　前記液封部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液するフローセル。
　請求項６に記載のフローセルであって、
　前記貯留部は、前記供給部の開口を封止するシート状の供給部封止部材からなり、
　前記供給部封止部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液するフローセル。
　請求項６に記載のフローセルであって、
　前記第１移送部は、一端を前記流路に連通し、他端を外気に開口する第１貫通孔からなり、
　前記貯留部は、前記第１貫通孔の開口を封止する第１封止部材からなり、
　前記第１封止部材が開封されることで、前記供給部に貯留した前記参照溶液を前記検出部に送液するフローセル。
　請求項７に記載のフローセルであって、
　前記第２移送部は、一端を前記第１移送部に連通し、他端を外気に開口する第２貫通孔からなり、
　前記第２貫通孔の開口を封止する第２封止部材が設けられ、
　前記第２封止部材が開封されることで、前記供給部に供給された前記試料溶液を前記検出部に送液するフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　前記検出部が設けられている領域の前記流路の断面積は、前記検出部が設けられていない領域の前記流路の断面積よりも小さいフローセル。
　請求項１に記載のフローセルであって、
　外部装置によって前記封止部材の開封状態が制御されるフローセル。
　供給部に、試料溶液と前記試料溶液に近似した性質を有し測定の比較に用いられる参照溶液とを夫々供給し、流路を介して前記供給部に連通する移送部が、当該供給部の試料溶液と参照溶液とを夫々吸引して前記流路に導き、前記流路に対面する検出部に送液するフローセルの送液方法であって、
　前記参照溶液を前記供給部に供給し、前記移送部の複数の開口部を封止する前記封止部材のうち一部を開封することで、前記参照溶液を吸引し前記検出部に流す工程と、
　前記試料溶液を前記供給部に供給し、前記封止部材のうち前記一部とは異なる部分を開封することで、当該試料溶液を吸引し前記検出部に流す工程と、
　を備えるフローセルの送液方法。
　流路の一端側に連通する供給部に、試料溶液に近似した性質を有する参照溶液と前記試料溶液とを順次供給して前記流路に導き、前記流路に対面する検出部に送液するフローセルの送液方法であって、
　前記供給部に前記参照溶液を貯留させるための貯留部を開封することで、前記流路の他端側に連通する第１移送部に前記参照溶液を吸引させ前記流路の前記検出部に送液する工程と、
　前記供給部に前記試料溶液を供給する工程と、
　前記第１移送部に連通する第２移送部で前記流路に送液された前記参照溶液を吸引するとともに、前記供給部の前記試料溶液を前記流路の前記検出部に送液する工程と、
　を備えるフローセルの送液方法。