WO2017119337A1 - 成分分析用容器および成分分析システム - Google Patents

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WO2017119337A1
WO2017119337A1 PCT/JP2016/088695 JP2016088695W WO2017119337A1 WO 2017119337 A1 WO2017119337 A1 WO 2017119337A1 JP 2016088695 W JP2016088695 W JP 2016088695W WO 2017119337 A1 WO2017119337 A1 WO 2017119337A1
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WO
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liquid
component analysis
flow path
measurement chamber
container
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/088695
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓 綱澤
足立　雄介
Original Assignee
シャープ株式会社
啓 綱澤
足立　雄介
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis

Definitions

  • the present invention relates to a component analysis container and a component analysis system suitable for analyzing a plurality of components contained in one test liquid in sample analysis.
  • a soil analyzer injects each soil extract into a plurality of test tubes while measuring with a graduated dropper, and then adds the reagent and diluent determined for each soil component to the test tubes. Inject and develop color. The color development state is measured by converting the numerical value using a colorimetric table, a turbidimetric table, an absorptiometric method, or the like.
  • the measurement method described above requires a lot of repetitive work because it is necessary to mix a reagent with each soil extract. Moreover, it is necessary to prepare a reagent according to the soil component to be measured, and the complexity is high.
  • Patent Document 1 discloses a reaction support (component analysis container) including a large number of containers for testing a liquid sample.
  • 9A is a plan view showing an upper disk 100a constituting the reaction support 100 described in Patent Document 1
  • FIG. 9B is a plan view showing a lower disk 100b constituting the reaction support 100.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a part of the reaction support 100.
  • the reaction support 100 described in Patent Document 1 has a configuration in which an upper disk 100a shown in FIG. 9A and a lower disk 100b shown in FIG. 9B are stacked by adhesion.
  • a plurality of liquid inlets 103 are concentrically formed in the upper disk 100a. Each liquid inlet 103 communicates with the flow path 105a.
  • a plurality of containers 104 corresponding to the liquid inlets 103 formed in the upper disk 100a are formed concentrically. Each container 104 communicates with the flow path 105b.
  • the container 104 communicates with the liquid inlet 103 via the flow path 105b of the lower disk 100b and the flow path 105a of the upper disk 100a. is doing. As a result, the liquid sample and the inspection reagent injected from the liquid injection port 103 are introduced into the container 104 via the flow paths 105a and 105b.
  • the reaction support 100 described in Patent Document 1 includes a plurality of containers 104, a plurality of types of liquid samples can be simultaneously processed with the same reagent, or conversely, a plurality of types of liquid samples can be combined into one type of liquid sample. Can be processed simultaneously with the above-mentioned reagents, and the time and labor conventionally required can be greatly reduced.
  • reaction support 100 disclosed in Patent Document 1 has a problem that the liquid sample tends to overflow from the liquid inlet 103 during liquid injection.
  • the liquid sample injected from the liquid inlet 103 is introduced into the container 104 formed inside the reaction support 100.
  • the air in the container 104 must be discharged to the outside.
  • the injected liquid blocks the liquid injection port 103 (cross section of the channel 105a). For this reason, when the liquid sample flows into the container 104, a path through which the air expelled from the container 104 is discharged to the outside is blocked, and the air is not discharged to the outside. As a result, the liquid sample does not smoothly flow into the container 104 from the liquid inlet 103, and the liquid sample overflows from the liquid inlet 103.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to smoothly allow liquid to flow into the measurement chamber from the liquid inlet while suppressing overflow of the liquid from the liquid inlet.
  • An object is to provide an analysis container and a component analysis system.
  • a component analysis container includes a liquid inlet for injecting a liquid into a flow path, a measurement chamber communicating with the liquid inlet through the flow path, and The component analysis container is provided with a partition wall that separates a space so that the flow channel forms a plurality of split flow channels at least at an end of the flow channel on the liquid inlet side. .
  • a component analysis system is configured to supply liquid from a predetermined height to the component analysis container and the liquid inlet of the component analysis container. And a liquid injection device for injecting the liquid by dropping.
  • a component analysis container and a component analysis system capable of smoothly flowing a liquid from a liquid inlet into a measurement chamber while preventing the liquid from overflowing from the liquid inlet. There is an effect that can be.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1A schematically showing a schematic configuration of the component analysis container according to Embodiment 1 of the present invention.
  • It is a perspective view of the container for component analysis of FIG.
  • It is a perspective view which shows the structure of the component analysis system using the container for component analysis of FIG.
  • It is a perspective view which shows the state which the liquid injection apparatus of the component analysis system of FIG. 3 injects a liquid.
  • It is a disassembled perspective view which shows the structure of the upper member of the container for component analysis of the container for component analysis of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing an upper disk constituting the reaction support described in Patent Document 1.
  • FIG. 10 is a plan view showing a lower disk constituting the reaction support described in Patent Document 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the reaction support described in Patent Document 1.
  • Embodiment 1 (Component analysis container 1) 1A and 1B are diagrams schematically showing an outline of a component analysis container 1 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1A is a front view of the component analysis container 1 as viewed from above.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1A. That is, FIG. 1B is a cross-sectional view in which the analysis cell 2 formed in the component analysis container 1 is cut in the radial direction.
  • FIG. 2 is a perspective view of the component analysis container of FIG.
  • the component analysis container 1 is composed of six analysis cells 2 and has a substantially disk-like structure as a whole.
  • Each analysis cell 2 is formed in a fan shape centered on a virtual rotation axis 7.
  • Each analysis cell 2 is partitioned as shown by a wavy line in the figure and does not communicate with each other.
  • six analysis cells 2 are formed, but the number of analysis cells 2 is not limited.
  • each analysis cell 2 a liquid inlet 3, a measurement window 6a, and a partition wall 9 are formed.
  • the liquid inlet 3 is formed on the inner peripheral side
  • the measurement window 6a is formed on the outer peripheral side.
  • All the liquid injection ports 3 are formed on the first circumference (on the same circumference) around the rotation shaft 7.
  • all the measurement windows 6 a are formed on the second circumference around the rotation axis 7 along the outer edge of the component analysis container 1.
  • a notch 1a is formed at the outer periphery of the component analysis container 1, more specifically at the boundary between adjacent analysis cells 2.
  • the notch 1a functions as a positioning portion when the component analysis container 1 is set in a component analysis system described later. Details of the analysis cell 2 will be described later.
  • the material which comprises the container 1 for component analysis is not specifically limited.
  • the whole is made of a highly transparent synthetic resin.
  • the component analysis container 1 is made of polycarbonate that also has chemical resistance.
  • the side where the liquid inlet 3 is formed is referred to as the upper side (upper surface or top surface), and the opposite side (the back side of the component analysis container 1) is referred to as the lower side (lower surface or bottom surface).
  • Gravity acts on the component analysis container 1 from above to below.
  • the section of the component analysis container 1 where the measurement window 6a is formed has a hat shape, and a space is formed from the hat-shaped head portion to the flange portion.
  • the analysis cell 2 has a container shape.
  • the space in the analysis cell 2 includes a liquid injection port 3 formed on the upper surface of the analysis cell 2 corresponding to the head, a measurement chamber 4 formed in the flange portion, and a liquid injection port 3.
  • a flow path 5 that connects the measurement chamber 4 to each other.
  • the partition wall 9 is formed at the end of the flow channel 5 on the liquid inlet 3 side, and the flow channel 5 forms a plurality of (two in this embodiment) branching channels, which will be described later.
  • the space in 5 is separated.
  • one liquid injection port 3 is divided into two ports by the partition wall 9.
  • a plurality of liquid injection ports 3 are formed around the rotation shaft 7, and a measurement chamber 4 communicating with the flow path 5 is formed on the outer peripheral side of each liquid injection port 3. .
  • cross-sectional shape of the component analysis container 1 is not limited to the hat shape, and may be other shapes such as a cylindrical shape.
  • the liquid inlet 3 is an opening for introducing a test liquid (liquid) to be analyzed into the analysis cell 2.
  • a reagent 10 that reacts with a predetermined component among a plurality of components contained in the test solution is sealed.
  • the channel 5 is formed with an inclined surface 5a that descends from the liquid inlet 3 toward the measurement chamber 4 in the outer peripheral direction.
  • the inclined surface 5 a is formed up to the inner wall surface on the center side (rotation shaft 7 side) of the component analysis container 1. That is, the component analysis container 1 is configured to have a step 21 between the measurement chamber 4 and the flow path 5 that is lower on the measurement chamber 4 side (down to the outer peripheral side). Thereby, the test solution introduced from the liquid inlet 3 is guided to the measurement chamber 4 along the inclined surface 5a.
  • the inclined surface 5 a may be configured to be formed from the liquid inlet 3 to the bottom surface of the measurement chamber 4. That is, the height of the inclined surface 5a may gradually decrease from the liquid inlet 3 toward the outer peripheral direction of the analysis cell 2 in which the measurement chamber 4 is formed. Even with such a configuration, the test liquid introduced from the liquid inlet 3 is guided to the measurement chamber 4 along the inclined surface 5a.
  • the reagent 10 in each measurement chamber 4 reacts with the component of the test solution to be measured in each analysis cell 2.
  • the reagent 10 may be arbitrarily set according to the component to be analyzed of the test solution, and is not particularly limited.
  • a reagent 10 when it is desired to examine the concentration of Mg component in soil analysis “xylidyl blue + Triton X-100 + triethanolamine + sodium sulfate + GEDTA + tetraethylenepentamine + disodium hydrogen phosphate + sodium hydroxide solution”
  • a mixed solution can be mentioned.
  • a commercially available reagent 10 corresponding to the component or the developed reagent 10 can be used.
  • the reagent 10 is as solid as possible and has little change with time from the viewpoint of storage stability.
  • the measurement window 6a is provided on the upper surface of the measurement chamber 4 of each analysis cell 2, and the measurement window 6b is provided on the lower surface.
  • the measurement windows 6a and 6b are provided on the upper and lower surfaces of the analysis cell 2 so as to overlap each other.
  • the component analysis container 1 analyzes the test solution based on the light transmitted from the measurement window 6a to the measurement window 6b.
  • the measurement windows 6a and 6b are formed of a light transmissive material.
  • the measurement windows 6a and 6b are preferably made of a transparent plastic material such as silicone, glass, polycarbonate, and acrylic.
  • the component analysis container 1 When the component analysis container 1 is made of a light transmissive material (particularly a transparent material), it is not necessary to provide the measurement windows 6a and 6b separately.
  • the component analysis container 1 only needs to have at least the measurement windows 6a and 6b formed of a light transmissive material.
  • a plurality of ribs 8 are formed on the bottom surface of the measurement chamber 4 of each analysis cell 2.
  • the rib 8 is formed in order to promote mixing and stirring of the test solution and the reagent 10. Thereby, the analysis time can be shortened and the analysis accuracy can be improved.
  • the shape of the rib 8 is not particularly limited.
  • the rib 8 is a hemispherical protrusion formed on the bottom surface of the measurement chamber 4.
  • the rib 8 may be a plate-like (columnar) protrusion formed from the inner surface of the measurement chamber 4 toward the inside.
  • the ribs 8 may be provided not only on the bottom surface of the measurement chamber 4 but also on inner surfaces such as the top surface and the inner surface.
  • it is preferable that the rib 8 is formed avoiding between the measurement windows 6a and 6b, which are optical paths at the time of measuring absorbance. Thereby, the rib 8 does not inhibit the absorbance measurement. Therefore, it is possible to improve the analysis accuracy while promoting the mixing / stirring of the test solution and the reagent 10 to shorten the analysis time.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a component analysis system 20 using the component analysis container 1 of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state where the liquid injection device 24 of the component analysis system 20 of FIG. 3 injects a liquid.
  • the component analysis system 20 agitates and mixes the test liquid (liquid sample) and the reagent 10 in the measurement chamber 4 by rotating the component analysis container 1 around the rotation shaft 7. Furthermore, the component analysis system 20 also has a function of measuring the optical characteristics of the test liquid and analyzing the components in the test liquid.
  • the component analysis system 20 includes a component analysis container 1, a table 22, a drive mechanism 23, and an optical measurement mechanism 27. Furthermore, as shown in FIG. 4, the component analysis system 20 also includes a liquid injection device 24.
  • the table 22 is for mounting the component analysis container 1.
  • the table 22 has a disk-like structure that is slightly larger than the component analysis container 1.
  • the table 22 is supported by being arranged at the top of the drive mechanism 23.
  • a projection (not shown) is erected. This protrusion is provided so as to correspond to the notch 1 a formed on the outer peripheral portion of the component analysis container 1. Accordingly, the component analysis container 1 can be set at an appropriate position on the table 22 by engaging the notch 1 a of the component analysis container 1 with the protrusion of the table 22.
  • the drive mechanism 23 rotates the table 22 in response to an instruction from a control unit (not shown) of the component analysis system 20.
  • the drive mechanism 23 can be composed of a stepping motor capable of pulse control.
  • the liquid injection device 24 injects a test solution into the component analysis container 1. Specifically, as shown in FIG. 4, the liquid injection device 24 drops the liquid in the analysis cell 2 by dropping a test liquid from a predetermined height to the liquid injection port 3 of the component analysis container 1. A test solution is injected from the injection port 3 into the measurement chamber 4. As described above, in the component analysis container 1, the partition wall 9 is formed at the end of the flow path 5 on the liquid inlet 3 side. For this reason, the liquid injection port 3 is also divided into two by the partition wall 9. The liquid injection device 24 injects the test liquid into one of the two liquid injection ports 3. As a result, the test liquid flows into the measurement chamber 4 via the branch channel 5b (see FIG. 5 described later) connected to the liquid inlet 3 into which the test liquid has been injected.
  • the branch channel 5b see FIG. 5 described later
  • the liquid injection device 24 may inject the test solution individually into the liquid injection ports 3 of the respective analysis cells 2 or may inject the test solution into the liquid injection ports 3 of all the analysis cells 2 simultaneously.
  • the inspection liquid may be injected into each liquid inlet 3 manually by an operator.
  • the optical measurement mechanism 27 measures the optical characteristics of the test liquid stirred in the measurement chamber 4 of the component analysis container 1 and analyzes the components in the test liquid. As an example, the optical measurement mechanism 27 measures the components of the test solution by absorptiometry.
  • the optical measurement mechanism 27 includes a light emitting unit 25 and a light receiving unit 26.
  • the light emitting unit 25 irradiates one of the analysis cells 2 of the component analysis container 1 set on the rotationally driven table 22 with light.
  • the light emitting unit 25 is disposed so as to be positioned above any one of the analysis cells 2 of the component analysis container 1 set on the table 22 that is rotationally driven.
  • the light emission part 25 irradiates light to the measurement window 6a of the top
  • the light receiving unit 26 receives the light irradiated from the light emitting unit 25 to the measurement window 6a on the top surface side and transmitted through the measurement chamber 4 and the measurement window 6b on the bottom surface side, and the spectrum of the received light is not shown as data. This is output to the control unit.
  • the control unit obtains the measurement result of the component of the test solution in the measurement chamber 4 based on the spectrum data acquired from the light receiving unit 26.
  • the light receiving unit 26 is disposed below the light emitting unit 25.
  • the component analysis system 20 when the component analysis container 1 is set on the table 22, the table 22 and a part of the component analysis container 1 are disposed between the light receiving unit 26 and the light emitting unit 25. Will be. Further, the component analysis system 20 rotates the component analysis container 1 around the rotation shaft 7, so that the reagent 10 enclosed in the measurement chamber 4 and the liquid injection device 24 are moved from the liquid injection port 3 to the measurement chamber 4. Stir the injected test solution.
  • Component analysis container 1 performs analysis in a state set in component analysis system 20.
  • a test solution to be analyzed is injected from each liquid inlet 3.
  • the flow path 5 of each analysis cell 2 has the inclined surface 5a whose height decreases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side.
  • the test liquid injected from the liquid injection port 3 is introduced into the measurement chamber 4 along the inclined surface 5a.
  • the injected inspection liquid is smoothly introduced into the measurement chamber 4 without accumulating near the liquid inlet 3.
  • the component analysis container 1 into which the test solution has been introduced into the measurement chamber 4 is rotated around the rotation shaft 7.
  • the component analysis container 1 is driven to rotate about the rotation shaft 7 by a rotation mechanism (not shown) of the analyzer.
  • centrifugal force is applied to the component analysis container 1, and the test solution introduced into the measurement chamber 4 and the reagent 10 previously stored in the measurement chamber 4 are mixed and stirred.
  • the component analysis container 1 is rotated until the test solution and the reagent 10 sufficiently react.
  • the mode of stirring the test solution and the reagent 10 may be a mode in which the component analysis container 1 rotates and stirs in one direction around the rotation axis 7 at a constant speed, or rotates and stirs with acceleration and deceleration. It is also possible to use this mode. Moreover, the aspect which rotates alternately in one direction and a reverse direction and stirs may be sufficient.
  • the inclined surface 5 a has an upward slope from the measurement chamber 4 toward the liquid inlet 3. For this reason, even if a centrifugal force is applied during the rotation of the component analysis container 1, the injected test solution is prevented from flowing back from the measurement chamber 4 to the liquid inlet 3, and the injected test solution is prevented from flowing into the component analysis container 1. Can be prevented from splashing outside.
  • component analysis is performed by optical measurement of a mixed solution of the test solution and the reagent 10 reacted.
  • the absorbance of light transmitted through the measurement chamber 4 of the component analysis container 1 rotating around the rotation shaft 7 is measured by the drive mechanism 23.
  • light emitted from the light emitting unit 25 of the component analysis system 20 is transmitted through the measurement window 6a, the measurement chamber 4, and the measurement window 6b in this order, and the transmitted light is incident on the light receiving unit 26 of the component analysis system 20.
  • the light absorbency (transmittance) of a liquid mixture is measured based on the intensity
  • the component analysis of the test solution can be performed based on the measurement result of the absorbance.
  • the channel 5 is formed with the inclined surface 5 a having a downward slope from the liquid injection port 3 toward the measurement chamber 4.
  • the inclined surface 5 a has a structure for helping the introduction of the test solution from the liquid inlet 3 to the measurement chamber 4 and preventing the backflow and scattering of the test solution when the test solution and the reagent 10 are stirred. Therefore, the component analysis container 1 suitable for mechanization / automation of analysis can be provided.
  • the component analysis container 1 is composed of a plurality of analysis cells 2, a plurality of analyzes can be performed simultaneously in one component analysis container 1. Therefore, analysis time can be shortened.
  • the six analysis cells 2 can be measured with one optical measurement system by rotating the component analysis container 1.
  • the test liquid tends to flow stably along the bottom and side surfaces of the flow path 5 due to the surface tension and viscosity.
  • the cross section of the flow path 5 is divided into a layer through which the test liquid flows and an air layer unless the amount of the test liquid flowing into the flow path 5 is excessive.
  • the measurement chamber 4 is a space formed inside the component analysis container 1 and communicates with the liquid injection port 3 via the flow path 5. There is air. For this reason, when the test solution is injected from the liquid injection port 3, the liquid flows into the measurement chamber 4 through the flow path 5, thereby expelling the air in the measurement chamber 4. The air expelled from the measurement chamber 4 is discharged to the outside from the liquid inlet 3 through the air layer formed in the flow path 5. As a result, the test solution flows smoothly into the measurement chamber 4.
  • the liquid injection device 24 is configured to drop and inject the test solution vigorously like a waterfall from a position somewhat away from the liquid injection port 3. For this reason, immediately after the test liquid is injected from the liquid inlet 3, the injected test liquid blocks the cross section of the flow path 5, and the cross section of the flow path 5 is divided into a layer through which the liquid flows and an air layer. It will not be stable. As a result, when the test solution flows into the measurement chamber 4, the air expelled from the measurement chamber 4 is not discharged to the outside. Accordingly, there is a problem that the test liquid does not smoothly flow into the measurement chamber 4 from the liquid inlet 3 and the test liquid overflows from the liquid inlet 3. In particular, when the component analysis container 1 is used for soil analysis, the amount of the test solution injected from the liquid inlet 3 is very large because the powder reagent is dissolved during the soil analysis. For this reason, this problem is likely to occur.
  • the component analysis container 1 of this embodiment includes a partition wall 9 at the end of the flow path 5 on the liquid inlet side (see FIGS. 1 and 2).
  • 5A and 5B are exploded perspective views of the component analysis container 1 of FIG. 1
  • FIG. 5A is a perspective view showing the configuration of the upper member 1A of the component analysis container 1
  • FIG. 5B is for component analysis.
  • 4 is a perspective view showing a configuration of a lower member 1B of the container 1.
  • FIG. 6A and 6B are exploded perspective views showing the configuration of the analysis cell 2 in the component analysis container 1 of FIG.
  • the component analysis container 1 (analysis cell 2) is composed of an upper member 1A and a lower member 1B which are divided vertically.
  • the upper member 1A is provided with a liquid inlet 3 and a measurement window 6a.
  • a measurement chamber 4 In the lower member 1B, a measurement chamber 4, a flow path 5, an inclined surface 5a, a measurement window 6b (not shown in FIG. 5B), and a partition wall 9 are formed.
  • the upper member 1A is provided with a liquid inlet 3, a flow path 5, an inclined surface 5a, a measurement window 6a, and a partition wall 9.
  • the lower member 1B has a measurement chamber 4 as shown in FIG. Alternatively, the measurement window 6b may be formed.
  • the partition wall 9 is formed at the end of the flow channel 5 on the liquid inlet 3 side, and the flow channel 5 is formed such that the flow channel 5 forms two branch channels 5b and 5b. The space is separated.
  • the number of branch channels 5b formed by the partition walls 9 is not limited to two, and three or more branch channels 5b may be formed.
  • the test solution flows into the measurement chamber 4 through the branch channel 5b.
  • the air expelled from the measurement chamber 4 as the test solution flows into the measurement chamber 4 is discharged to the outside through the other branch channel 5b. Accordingly, the liquid can be smoothly flowed into the measurement chamber 4 from the liquid inlet 3.
  • the air in the measurement chamber 4 can be driven out from the other branch channel 5b. Therefore, it is possible to reduce the overflow of the inspection liquid from the liquid inlet 3.
  • the component analysis container 1 of the present embodiment it is possible to smoothly allow the liquid to flow into the measurement chamber 4 from the liquid inlet 3 while suppressing the overflow of the test liquid from the liquid inlet 3. it can.
  • the component analysis container 1 of the present embodiment there is one flow path 5 communicating with the measurement chamber 4, and one flow path 5 is divided into two branch flow paths 5 b and 5 b by the partition wall 9. .
  • a flow path for supplying the test solution to the measurement chamber 4 and a flow path for expelling the air in the measurement chamber 4 are formed independently of each other.
  • the structure of the component analysis container 1 becomes complicated. As a result, there arises a problem that the manufacturing cost increases and the design is restricted.
  • the component analysis container 1 of this embodiment has a simple configuration in which a partition wall 9 is provided in one flow path 5 communicating with the liquid injection port 3 and the measurement chamber 4. For this reason, problems (increase in manufacturing cost and design restrictions) that occur when two independent flow paths are provided can be reduced.
  • the partition wall 9 may be formed at least at the end of the flow path 5 on the liquid inlet 3 side.
  • the partition wall 9 is interrupted in the middle from the end of the flow path 5 on the liquid inlet 3 side to the end of the measurement chamber 4 side. For this reason, the two branch channels 5b and 5b merge into one in the middle from the end of the channel 5 on the liquid inlet 3 side to the end of the measurement chamber 4 side.
  • the partition wall 9 since the partition wall 9 is interrupted in the middle of the flow path 5, the partition wall 9 does not reduce the cross-sectional area of the flow path 5 in a portion where the partition wall 9 is not present.
  • the cross-sectional area of the flow path 5 where the partition wall 9 does not exist is larger than the cross-sectional area of the flow path 5 where the partition wall 9 exists. Therefore, the test solution can be made to flow more smoothly into the measurement chamber 4 while suppressing an increase in flow path resistance due to the presence of the partition wall 9 to the minimum.
  • the test liquid flows along the wall surface of the flow path 5b by flowing the test liquid at a sufficient distance through the one flow path 5b. For this reason, even if the partition wall 9 is interrupted in the middle of the flow path 5, the flow path 5b through which the test liquid flows is in a stable state divided into a layer through which the test liquid flows and an air layer. Therefore, even if the diversion channels 5b and 5b are joined in this state, the test solution can flow into the measurement chamber 4 without any problem.
  • partition wall 9 is not interrupted in the middle from the end on the liquid inlet 3 side of the flow path 5 to the end on the measurement chamber 4 side, and from the end on the liquid inlet 3 side of the flow path 5 to the measurement chamber 4. It may be formed up to the end on the side, or may be formed up to the step 21 or the measurement chamber 4.
  • the partition wall 9 equally bisects the flow path 5 to form two branch flow paths 5b and 5b, the widths (lateral widths) of the split flow paths 5b and 5b are the same. Yes.
  • the widths of the branch channels 5b and 5b may be uneven.
  • the partition wall 9 is preferably formed such that the width of the branch channel 5b for liquid injection is wide and the width of the branch channel 5b for expelling air in the measurement chamber 4 is narrow. Thereby, the inflow amount of the test liquid to the branch channel 5b for liquid injection can be increased. Therefore, the test liquid can be allowed to flow into the measurement chamber 4 while reliably preventing the test liquid from overflowing from the liquid inlet 3.
  • an inclined surface 5 a that is lowered from the liquid injection port 3 toward the measurement chamber 4 is formed at the end of the flow channel 5 on the liquid injection port 3 side.
  • the test solution injected into the flow path 5 flows along the inclined surface 5a (the bottom surface of the flow path 5) according to gravity.
  • the inclined surface 5a acts in a direction in which the cross section of the flow path 5 is easily separated into a liquid flowing layer and an air layer.
  • the inclined surface 5 a acts in a direction in which the test liquid can easily flow toward the measurement chamber 4.
  • test liquid that falls from above the liquid inlet 3 by the liquid inlet 24 collides with the inclined surface 5 a vigorously.
  • the collided test liquid spreads in the width direction of the flow path 5, and the test liquid may block the cross section of the flow path 5.
  • the component analysis container 1 of the present embodiment includes the partition wall 9. For this reason, even if the test solution spreads in the width direction of the one branch channel 5 b, the spread is blocked by the partition wall 9. However, the other branch channel 5b for expelling the air in the measurement chamber 4 as the inspection liquid is injected ensures that the air is expelled because the inspection liquid is not injected. Therefore, even when the flow path 5 has the inclined surface 5a, the test liquid can be allowed to flow into the measurement chamber 4 while more reliably preventing the test liquid from overflowing from the liquid inlet 3.
  • the inclined surface 5a is formed up to the inner wall surface on the center side (rotation shaft 7 side) of the measurement chamber 4. For this reason, even if the test solution (or the mixed solution with the reagent 10) in the measurement chamber 4 is directed to the flow path 5, the step 21 becomes a barrier. Thereby, it is possible to effectively prevent the test solution from flowing backward during acceleration at the start of rotation of the component analysis container 1 or deceleration at the time of rotation stop. Furthermore, it is possible to effectively prevent the back-flowed test liquid from being scattered from the liquid inlet 3.
  • the liquid inlet 3 is on the center side
  • the measurement chamber 4 is on the outer peripheral side
  • the flow path 5 is on the outer peripheral side.
  • the fan is shaped like a fan with the width widening toward the end.
  • the flow path 5 has a cross-sectional area on the downstream side of the flow path 5 in the middle from the end of the flow path 5 on the liquid inlet 3 side to the end on the measurement chamber 4 side. It has a part which is wider than the cross-sectional area on the upstream side.
  • the cross-sectional area of the flow path 5 is smaller than that without the partition wall 9, and the flow path 5 (split flow path 5 b
  • the cross-sectional area (S) of the liquid flowing through the gas) is also smaller than when the partition wall 9 is not provided.
  • the volume flow rate (V) of the liquid is limited by the partition wall 9.
  • the portion where the cross-sectional area on the downstream side of the flow path 5 where the flow rate of the test solution is relatively slow is wider than the cross-sectional area on the upstream side of the flow path 5 It exists in the middle of 5.
  • a larger amount of test solution can be flowed to the downstream side. Therefore, it is possible to more reliably prevent the inspection liquid injected from the liquid injection port 3 from overflowing.
  • the cross-sectional area of the flow channel 5 gradually increases from the upstream side to the downstream side of the flow channel 5. That is, the lateral width of the flow path 5 (dividing flow path 5b) becomes wider from the upstream side toward the downstream side. In other words, the cross-sectional area of the flow path 5 is wider toward the downstream side of the flow path 5 where the flow rate of the test solution is relatively slow. As a result, a large amount of test liquid can flow even on the downstream side of the flow path 5. Therefore, it is possible to more reliably prevent the inspection liquid injected from the liquid injection port 3 from overflowing.
  • the measurement chamber 4 is formed on the outer peripheral side of the liquid injection port 3.
  • the inner wall surface on the outer peripheral side of the measurement chamber 4 plays a role of supporting the test solution. Therefore, even if a centrifugal force is applied during the rotation of the component analysis container 1, the injected test solution is prevented from flowing back from the measurement chamber 4 to the liquid injection port 3, and the injected test solution is kept in the component analysis container 1. It is possible to prevent scattering to the outside.
  • the measurement window 6a formed on the upper surface of the measurement chamber 4 is provided at a position lower than the region of the upper surface where the measurement window 6a is not formed (see FIGS. 1 and 2). ). Furthermore, the height (vertical length) of the measurement chamber 4 in the region where the measurement window 6a is formed is also lower (shorter) than the height of the measurement chamber 4 in the region where the measurement window 6a is not formed. Yes. Thereby, the liquid level of the test liquid in the measurement chamber 4 comes to exist above the measurement window 6a. Therefore, there is no foreign matter such as air bubbles in the measurement region between the measurement window 6a and the measurement window 6b, and it is always filled with the test solution. Therefore, the analysis accuracy can be improved. Further, bubbles generated by mixing the test liquid and the reagent 10 can be easily trapped in a space between the upper surface area where the measurement window 6a is not formed and the liquid surface of the test liquid. Therefore, the measurement area can be more reliably filled with the test solution.
  • the component analysis container 1 is formed by two members (upper member 1A and lower member 1B), but the upper member 1A and lower member 1B are integrated. Also good.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the analysis cell 2 in the component analysis container 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the cross-sectional view of FIG. 7 shows a cross-sectional view of the same portion as FIG. 1A, but the partition wall 9 is omitted.
  • the component analysis container 1 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow path 5 has hydrophilicity.
  • the inclined surface 5a more specifically, the inclined surface of the branch channel 5b through which the test solution flows
  • the inner wall surface on the inner peripheral side of the measurement chamber 4 and the step 21 at the boundary between the flow path 5 and the measurement chamber 4 are hydrophilic. It has the hydrophilic area
  • the partition wall 9 may also have hydrophilicity.
  • hydrophilicity can be imparted to the component analysis container 1 by a hydrophilic treatment.
  • hydrophilicity can be imparted by forming a structure having an oxygen functional group on the surface by plasma treatment or corona discharge treatment.
  • hydrophilicity can be imparted by changing the roughness of the rough surface with respect to the area by blasting so that the surface shape is different.
  • hydrophilicity can also be imparted by forming a nanoscale microstructure on the surface imparted with hydrophilicity by the nanoimprinting method.
  • At least the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow path 5 (dividing flow path 5b) through which the test solution flows has hydrophilicity.
  • the test solution flows smoothly toward the measurement chamber 4. Therefore, it is possible to more reliably prevent the inspection liquid injected from the liquid injection port 3 from overflowing.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the analysis cell 2 in the component analysis container 1 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the cross-sectional view of FIG. 8 shows a cross-sectional view of the same part as in FIG. 7, but the partition wall 9 is omitted.
  • the entire area of the inclined surface 5 a has hydrophilicity, the inner wall surface on the inner peripheral side of the measurement chamber 4, and the boundary between the flow path 5 and the measurement chamber 4.
  • the step 21 of the part was also configured to have hydrophilicity.
  • the component analysis container 1 of the present embodiment has a hydrophobic region 11a in which the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow channel 5 is hydrophobic and a measurement chamber connected to the flow channel 5 (inclined surface 5a).
  • the inner wall surface 4 and the step 21 have a hydrophilic region 11b having hydrophilicity. That is, the hydrophilicity of the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow path 5 is relatively low (hydrophobicity is relatively high), and the hydrophilicity of the inner wall surface of the measurement chamber 4 and the step 21 is relatively high (hydrophobicity). Is relatively low).
  • the partition wall 9 may also be hydrophobic.
  • the hydrophilic treatment described in the second embodiment when the hydrophilic treatment described in the second embodiment is performed on a region where hydrophilicity is relatively desired to be relatively increased, the region is given hydrophilicity. Further, as a result, the hydrophilicity of the other region is relatively low and the hydrophobicity is relatively high.
  • the hydrophobicity of the regions of the branch channels 5b and 5b (inclined surface 5a) and the partition wall 9 formed in the inner peripheral portion is increased.
  • the regions of the branch channels 5b and 5b (inclined surface 5a) and the partition wall 9 are previously masked with a cap or the like, and then plasma processing is performed as the hydrophilization processing described in the second embodiment.
  • plasma processing is performed as the hydrophilization processing described in the second embodiment.
  • the hydrophobicity of the region can be increased by performing fluorine coating on the region where the hydrophobicity is to be increased.
  • the hydrophobicity of the region can be increased by applying a coating agent or fluorine plasma treatment to the region instead of fluorine coating on the region where the hydrophobicity is desired.
  • the hydrophobicity of the region can also be increased by providing a minute periodic structure of nanometer level in the region of the branch channels 5b and 5b (inclined surface 5a) and the partition wall 9.
  • laser micromachining may be applied to the regions of the branch channels 5b and 5b (inclined surface 5a) and the partition wall 9, or the metal mold for molding the component analysis container 1 is preliminarily processed and the structure thereof is formed at the time of molding. It is also possible to adopt a format for transferring the image.
  • the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow path 5 (dividing flow path 5b) has hydrophobicity
  • step difference 21 has hydrophilic property. That is, the inner wall surface of the measurement chamber 4 and the step 21 are more hydrophilic than the bottom surface (inclined surface 5a) of the flow channel 5 (dividing flow channel 5b). Therefore, the test solution in the measurement chamber 4 can be prevented from flowing back along the flow path 5.
  • a liquid injection port 3 for injecting a liquid into the flow channel 5 and a measurement chamber 4 communicating with the liquid injection port 3 through the flow channel 5 are formed.
  • the component analysis container 1 includes a partition wall 9 that divides a space so that the flow channel 5 forms a plurality of branch channels 5b and 5b at least at an end of the flow channel 5 on the liquid inlet 3 side. .
  • the partition is formed at the end of the channel on the liquid inlet side, and the channel is divided into a plurality of branch channels by the partition.
  • the air in the measurement chamber is discharged to the outside from a branch channel other than the branch channel into which the liquid is injected, even if the liquid immediately after the liquid injection blocks the branch channel into which the liquid is injected, the liquid inlet The liquid can be prevented from overflowing.
  • the flow path 5 is lowered from the liquid injection port 3 toward the measurement chamber 4 at least at an end portion on the liquid injection port 3 side.
  • the structure which has the inclined surface 5a may be sufficient.
  • the inclined surface that is lowered toward the measurement chamber is formed at the end of the flow channel on the liquid inlet side. Therefore, the liquid injected from the liquid injection port flows smoothly toward the measurement chamber along the inclined surface. Therefore, it is possible to more reliably prevent the liquid injected from the liquid inlet from overflowing.
  • the partition wall 9 extends from the end on the liquid inlet 3 side of the flow path 5 to the end on the measurement chamber 4 side.
  • the plurality of branch channels 5b and 5b merge into one in the middle from the end of the channel 5 on the liquid inlet 3 side to the end of the measurement chamber 4 side. It may be a configuration.
  • the partition wall since the partition wall is interrupted in the middle of the flow path, the partition wall does not reduce the cross-sectional area of the flow path in a portion without the partition wall.
  • the cross-sectional area of the flow path in the part where the partition wall does not exist is larger than the cross-sectional area of the flow path in the part where the partition wall exists. Accordingly, it is possible to allow the liquid to flow more smoothly into the measurement chamber while suppressing an increase in flow path resistance due to the presence of the partition wall.
  • the flow path 5 extends from the end of the flow path 5 on the liquid inlet 3 side to the measurement chamber 4 side.
  • the cross-sectional area on the downstream side of the flow path 5 may have a portion that is wider than the cross-sectional area on the upstream side of the flow path 5.
  • the cross-sectional area of the flow path 5 gradually increases from the upstream side to the downstream side of the flow path 5. It may be a widened configuration.
  • the cross-sectional area of the flow path is wider toward the downstream side of the flow path where the liquid flow rate is relatively slow. As a result, a large amount of liquid can flow even on the downstream side of the flow path. Therefore, it is possible to more reliably prevent the liquid injected from the liquid inlet from overflowing.
  • the measurement chamber 4 may be formed on the outer peripheral side with respect to the liquid inlet 3.
  • the measurement chamber is formed on the outer peripheral side of the liquid inlet.
  • the inner wall surface on the outer peripheral side of the measurement chamber plays a role of supporting the liquid. Therefore, even if a centrifugal force is applied during the rotation of the component analysis container, the injected liquid is prevented from flowing back from the measurement chamber to the liquid injection port, and the injected liquid is scattered outside the component analysis container. Can be prevented.
  • the component analysis container 1 according to Aspect 7 of the present invention may be configured such that, in any one of Aspects 1 to 6, the bottom surface of the flow path 5 has hydrophilicity.
  • the bottom surface of the flow path through which the liquid flows is hydrophilic. Therefore, the liquid flows smoothly toward the measurement chamber. Therefore, it is possible to more reliably prevent the liquid injected from the liquid inlet from overflowing.
  • the component analysis container 1 according to Aspect 8 of the present invention is the component analysis container 1 according to any one of Aspects 1 to 7, in which the bottom surface of the flow path 5 has hydrophobicity and the measurement chamber 4 connected to the flow path 5
  • the inner wall surface may be hydrophilic.
  • the bottom surface of the flow path is hydrophobic, and the inner wall surface of the measurement chamber connected to the flow path is hydrophilic. That is, the inner wall surface of the measurement chamber is more hydrophilic than the bottom surface of the flow path. Therefore, the liquid in the measurement chamber can be prevented from flowing back along the flow path.
  • the inner wall surface of the measurement chamber connected to the bottom surface of the channel is preferably hydrophilic.
  • the region from the liquid inlet to the inside of the measurement chamber has hydrophilicity. Therefore, the liquid can be flowed more smoothly into the measurement chamber.
  • the component analysis system 20 is configured so that a liquid is measured from a predetermined height with respect to the component analysis container 1 according to any one of the first to eighth aspects and the liquid inlet 3 of the component analysis container 1.
  • the liquid injection device 24 injects the liquid by dropping the liquid.
  • the liquid injection device for injecting the liquid into the liquid injection port of the component analysis container since the component analysis container according to the present invention and the liquid injection device for injecting the liquid into the liquid injection port of the component analysis container are provided, the liquid can be smoothly supplied from the liquid injection port into the measurement chamber.
  • the component analysis system can be provided.
  • the liquid injecting device 24 injects the liquid into one of the plurality of branch channels 5b and 5b. There may be.
  • the liquid injection device injects the liquid into one of the branch channels formed by the partition walls.
  • the liquid flows into the measurement chamber via the branch channel into which the liquid has been injected.
  • the air expelled from the measurement chamber is discharged to the outside through another branch channel. Therefore, the overflow of the liquid from the liquid inlet can be reduced.

Abstract

液体注入口から液体が溢れるのを抑制しつつ、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させる。成分分析用容器（１）には、流路（５）に液体を注入するための液体注入口（３）と、液体注入口（３）に流路（５）を通して連通する測定室（４）とが形成されている。成分分析用容器（１）は、流路（５）の液体注入口（３）側の端部に、流路（５）が複数の分流路を形成するように空間を隔てる隔壁（９）を備えている。

Description

成分分析用容器および成分分析システム
　本発明は、試料分析において、一つの検査液中に含まれる複数の成分の分析に好適な成分分析用容器および成分分析システムに関する。
　例えば、農業の分野において、農作物の育成状態の管理のため、農作物の生育環境における土壌成分の分析が広く行われている。
　一般的に、土壌分析装置は、それぞれの土壌抽出液をその都度複数の試験管に目盛り付のスポイトで計量しながら注入し、その後、土壌成分毎に決められた試薬および希釈液を試験管に注入し発色させる。そして、発色状態を、比色表、比濁表、または、吸光光度法等を用いて数値換算することで測定が行われている。
　しかしながら、上述の測定方法は、それぞれの土壌抽出液に試薬を混合する必要があるため、繰り返し作業が多くなる。また、測定したい土壌成分に応じた試薬を準備する必要もあり、煩雑性が高い。
　土壌分析を頻繁に行うことにより、圃場ごとの細かい分析や、作付けごとの分析を行うことで、前作の影響を考慮した施肥設計を行うことができる。また、成育期間の長い作物についてはより短いスパンで定期的に分析を行うことで、追肥のタイミングや量を最適化することができる。したがって、このような土壌分析を行うことにより、収穫量の増加や品質の安定化が望める。しかしながら、上述した煩雑性の高さから分析の頻度を高めることは困難である。
　このような繰り返し作業を含む測定方法、同一の検査液から複数の成分に対しアプローチを行う測定方法は、土壌分析に限らずいくつか存在する。近年では、このような煩雑さを解決するための、簡易な方法で検査液と試薬等とを混合し、成分を分析する手法が提案されている。
　例えば、特許文献１には、液体試料を試験するための多数の容器を備えた反応支持体（成分分析用容器）が開示されている。図９Ａは特許文献１に記載の反応支持体１００を構成する上方円盤１００ａを示す平面図であり、図９Ｂは反応支持体１００を構成する下方円盤１００ｂを示す平面図である。図１０は、反応支持体１００の一部を示す断面図である。
　特許文献１に記載の反応支持体１００は、図９Ａに示す上方円盤１００ａと、図９Ｂに示す下方円盤１００ｂとが接着によって重ねられた構成である。上方円盤１００ａには、複数の液体注入口１０３が、同心円状に形成されている。各液体注入口１０３は、流路１０５ａに連通している。下方円盤１００ｂには、上方円盤１００ａに形成された各液体注入口１０３に対応する複数の容器１０４が、同心円状に形成されている。各容器１０４は、流路１０５ｂに連通している。
　図１０に示すように、上方円盤１００ａと下方円盤１００ｂとを重ねた状態では、容器１０４が、下方円盤１００ｂの流路１０５ｂおよび上方円盤１００ａの流路１０５ａを介して、液体注入口１０３に連通している。これにより、液体注入口１０３から注入された液体試料および検査用の試薬が、流路１０５ａ・１０５ｂを介して、容器１０４に導入される。
　このように、特許文献１に記載の反応支持体１００は、複数の容器１０４を備えているため、複数種の液体試料を同じ試薬で同時に処理したり、また逆に一種類の液体試料に複数の試薬で同時に処理したりすることができ、従来かかっていた時間や手間を大幅に減らすことができる。
特開２０１２－１８５０００号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されている反応支持体１００では、液体注入時に液体注入口１０３から液体試料が溢れやすいという問題が生じる。
　具体的には、反応支持体１００では、液体注入口１０３から注入された液体試料が、反応支持体１００の内部に形成された容器１０４に導入される。容器１０４に液体試料を導入するためには、容器１０４内の空気を外部に排出しなければならない。
　しかし、液体注入口１０３から離れた位置から液体試料を落下させて注入された直後は、注入された液体が液体注入口１０３（流路１０５ａの断面）を塞いでしまう。このため、容器１０４に液体試料が流入する際に、容器１０４から追い出される空気が外部に排出される経路が遮断され、その空気が外部に排出されなくなる。その結果、液体注入口１０３から容器１０４にスムーズに液体試料が流入せずに、液体注入口１０３から液体試料が溢れてしまう。
　本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体注入口から液体が溢れるのを抑制しつつ、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させることができる成分分析用容器および成分分析システムを提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成分分析用容器は、流路に液体を注入するための液体注入口と、上記液体注入口に上記流路を通して連通する測定室とが形成された成分分析用容器であって、上記流路の少なくとも液体注入口側の端部に、上記流路が複数の分流路を形成するように空間を隔てる隔壁を備えることを特徴とする。
　また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成分分析システムは、上記成分分析用容器と、上記成分分析用容器の液体注入口に対して、所定の高さから液体を落下させることにより上記液体を注入する液体注入装置とを備えることを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、液体注入口から液体が溢れるのを抑制しつつ、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させることができる成分分析用容器および成分分析システムを提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態１に係る成分分析用容器の概略構成を模式的に示す、成分分析用容器を上方からみた正面図である。 本発明の実施形態１に係る成分分析用容器の概略構成を模式的に示す、図１ＡのＡ－Ａ’矢視断面図である。 図１の成分分析用容器の斜視図である。 図１の成分分析用容器を用いた成分分析システムの構成を示す斜視図である。 図３の成分分析システムの液体注入装置が液体を注入する状態を示す斜視図である。 図１の成分分析用容器の成分分析用容器の上部部材の構成を示す分解斜視図である。 図１の成分分析用容器の成分分析用容器の下部部材の構成を示す分解斜視図である。 図１の成分分析用容器における分析セルの構成を示す分解斜視図である。 図１の成分分析用容器における分析セルの構成を示す他の分解斜視図である。 本発明の実施形態２に係る成分分析用容器における分析セルの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る成分分析用容器における分析セルの構成を示す断面図である。 特許文献１に記載の反応支持体を構成する上方円盤を示す平面図である。 特許文献１に記載の反応支持体を構成する下方円盤を示す平面図である。 特許文献１に記載の反応支持体の一部を示す断面図である。
　以下、本発明の成分分析用容器および成分分析システムについて図面を参照して説明する。
　〔実施形態１
　（成分分析用容器１）
　図１Ａ、図１Ｂは、本発明の実施形態１に係る成分分析用容器１の概略を模式的に示す図であり、図１Ａは成分分析用容器１を上方からみた正面図であり、図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ’矢視断面図である。すなわち、図１Ｂは、成分分析用容器１に形成された分析セル２を半径方向に切断した断面図である。図２は、図１の成分分析用容器の斜視図である。
　図１Ａおよび図２に示すように、成分分析用容器１は、６つの分析セル２から構成されており、全体として略円盤状の構造となっている。各分析セル２は、仮想的な回転軸７を中心とする扇型に形成されている。各分析セル２は、図中波線で示すように区画化されており、互いに連通していない。なお、本実施形態では、６つの分析セル２が形成されているが、分析セル２の数は限定されるものではない。
　各分析セル２には、液体注入口３と測定窓６ａと隔壁９とが形成されている。成分分析用容器１では、液体注入口３が内周側に、測定窓６ａが外周側に形成されている。全ての液体注入口３は、回転軸７を中心とする第１の円周上（同一円周上）に形成されている。同様に、全ての測定窓６ａは、成分分析用容器１の外縁に沿って、回転軸７を中心とする第２の円周上に形成されている。
　成分分析用容器１の外周部、より詳細には隣接する分析セル２の境界部には、切欠１ａが形成されている。切欠１ａは、後述する成分分析システムに成分分析用容器１をセットする際の位置決め部として機能する。分析セル２の詳細は後述する。
　なお、成分分析用容器１（分析セル２）を構成する材料は特に限定されるものではない。成分分析用容器１を安価な構成とするためには、全体が透明性の高い合成樹脂から作製されていることがより好ましい。本実施形態においては、成分分析用容器１は、耐薬品性も兼ね備えたポリカーボネートで作製されている。
　以下の説明では、便宜上、液体注入口３が形成される側を上方（上面または天面）、その逆側（成分分析用容器１の裏側）を下方（下面または底面）とする。成分分析用容器１に対して重力は上方から下方に向かって作用するものとする。
　図１Ｂに示すように、成分分析用容器１の測定窓６ａが形成された部分の断面はハット形状となっており、ハット形状の頭部からフランジ部に亘って空間が形成されている。これにより、分析セル２が容器形状となっている。具体的には、分析セル２内の空間は、上記頭部に対応する分析セル２の上面に形成された液体注入口３、上記フランジ部に形成された測定室４、および、液体注入口３と測定室４とを接続する流路５から形成されている。また、隔壁９は、流路５の液体注入口３側の端部に形成されており、流路５が後述する複数（本実施形態では２本）の分流路を形成するように、流路５内の空間を隔てている。これにより、１つの液体注入口３が、隔壁９によって２口に分かれている。
　このように、成分分析用容器１では、回転軸７の周りに複数の液体注入口３が形成され、各液体注入口３の外周側に流路５を通して連通する測定室４が形成されている。
　なお、成分分析用容器１の断面の形状はハット形状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状等、他の形状であってもよい。
　液体注入口３は、分析セル２の内部に、分析対象となる検査液（液体）を導入するための開口である。各測定室４内には、検査液に含まれる複数の成分のうちの所定の成分と反応する試薬１０が封入されている。流路５には、液体注入口３から外周方向の測定室４に向かって下がる傾斜面５ａが形成されている。傾斜面５ａは、成分分析用容器１の中心側（回転軸７側）の内壁面まで形成されている。すなわち、成分分析用容器１は、測定室４と流路５との間に、測定室４側が低くなった（外周側に下がる）段差２１を有する構成となっている。これにより、液体注入口３から導入された検査液が、傾斜面５ａに沿って測定室４に導かれる。
　なお、傾斜面５ａは、液体注入口３から測定室４の底面まで形成されている構成であってもよい。すなわち、傾斜面５ａの高さは、液体注入口３から、測定室４が形成される分析セル２の外周方向に向かって、次第に低くなっている構成であってもよい。このような構成であっても、液体注入口３から導入された検査液が、傾斜面５ａに沿って測定室４に導かれる。
　各測定室４内の試薬１０は、各分析セル２で測定したい検査液の成分に対して反応するものである。試薬１０は、検査液の分析しようとする成分に応じて任意に設定すればよく特に限定されるものではない。例えば、土壌分析においてＭｇ成分の濃度を調べたい場合の試薬１０として、「キシリジルブルー＋ＴｒｉｔｏｎＸ－１００+トリエタノールアミン＋硫酸ナトリウム＋ＧＥＤＴＡ＋テトラエチレンペンタミン＋リン酸水素２ナトリウム＋水酸化ナトリウム溶液」の混合溶液などを挙げることができる。検査液の他の成分について分析する場合は、その成分に対応する市販の試薬１０、または、開発した試薬１０を用いることができる。なお、試薬１０は、保存性の観点から、できる限り固体で経時変化が少ないものであることが好ましい。
　各分析セル２の測定室４の上面には測定窓６ａが、下面には測定窓６ｂが設けられている。測定窓６ａ・６ｂは、分析セル２の上面および下面に互いに重なるように設けられている。後述のように、成分分析用容器１は、測定窓６ａから測定窓６ｂへ透過した光に基づいて検査液を分析する。このため、測定窓６ａ・６ｂは、光透過性材料から形成されている。例えば、測定窓６ａ・６ｂは、シリコーン、ガラス、ポリカーボネート、アクリル等の透明なプラスチック材料から作製されていることが好ましい。なお、成分分析用容器１が光透過性材料（特に透明材料）から形成されている場合、測定窓６ａ・６ｂを別途設ける必要はない。成分分析用容器１は、少なくとも測定窓６ａ・６ｂが、光透過性材料から形成されていればよい。
　各分析セル２の測定室４の底面には、複数のリブ８が形成されている。リブ８は、検査液と試薬１０との混合・撹拌を促進するために、形成されている。これにより、分析時間を短縮すると共に分析精度を向上することができる。
　なお、リブ８の形状は特に限定されるものではない。例えば、図１Ｂの構成では、リブ８は、測定室４の底面に形成された半球状の突起である。リブ８は、測定室４の内側面から内部に向かって形成された板状（柱状）の突起であってもよい。また、リブ８は、測定室４の底面のみに限らず、天面、および内側面など、内部の各面に点在して設けられていてもよい。また、リブ８は、吸光度測定時の光路となる測定窓６ａ・６ｂの間を避けて形成されていることが好ましい。これにより、リブ８が吸光度測定を阻害しない。したがって、検査液と試薬１０との混合・撹拌を促進し分析時間を短縮しつつ、分析精度を向上することができる。
　（成分分析システム２０の構成）
　次に、図３および図４を用いて、成分分析用容器１を用いた成分分析システム２０の構成について説明する。図３は、図１の成分分析用容器１を用いた成分分析システム２０の構成を示す斜視図である。図４は、図３の成分分析システム２０の液体注入装置２４が液体を注入する状態を示す斜視図である。
　成分分析システム２０は、回転軸７を中心に成分分析用容器１を回転させることで、測定室４内の検査液（液体試料）と試薬１０とを撹拌および混合するものである。さらに、成分分析システム２０は、検査液の光学特性を測定し、検査液中の成分を分析する機能も有する。
　図３に示すように、成分分析システム２０は、成分分析用容器１と、テーブル２２と、駆動機構２３と、光学測定機構２７とを備えている。さらに、図４に示すように、成分分析システム２０は、液体注入装置２４も備えている。
　テーブル２２は、成分分析用容器１を載置するためのものである。テーブル２２は、成分分析用容器１よりもやや大きい円盤状の構造である。テーブル２２は、駆動機構２３の頭頂部に配置されることで支持されている。テーブル２２の成分分析用容器１が載置される面の外縁には、図示しない突起が立設されている。この突起は、成分分析用容器１の外周部に形成された切欠１ａに対応するように設けられている。これにより、成分分析用容器１の切欠１ａを、テーブル２２の突起に係合させることによって、成分分析用容器１をテーブル２２の適切な位置にセットすることができる。
　駆動機構２３は、成分分析システム２０の制御部（不図示）からの指示により、テーブル２２を回転駆動する。一例として、駆動機構２３は、パルス制御可能なステッピングモーターから構成することができる。
　液体注入装置２４は、成分分析用容器１に検査液を注入する。具体的には、図４に示すように、液体注入装置２４は、成分分析用容器１の液体注入口３に対して、所定の高さから検査液を落下させることにより、分析セル２の液体注入口３から測定室４に検査液を注入する。上述のように、成分分析用容器１には、流路５の液体注入口３側の端部には隔壁９が形成されている。このため、隔壁９によって、液体注入口３も２つに分かれている。液体注入装置２４は、２つに分かれた液体注入口３の一方に検査液を注入する。これにより、検査液が注入された液体注入口３に接続された分流路５ｂ（後述する図５参照）を介して、測定室４に検査液が流入する。
　液体注入装置２４は、各分析セル２の液体注入口３に順次個別に検査液を注入してもよいし、全ての分析セル２の液体注入口３に同時に検査液を注入してもよい。なお、この検査液の各液体注入口３への注入は、作業者が手動で行ってもよい。
　光学測定機構２７は、成分分析用容器１の測定室４内で撹拌された検査液の光学特性を測定し、検査液中の成分を分析するものである。一例として、光学測定機構２７は、吸光光度法により検査液の成分を測定する。光学測定機構２７は、発光部２５と、受光部２６とを備えている。
　発光部２５は、回転駆動されるテーブル２２にセットされた成分分析用容器１の各分析セル２のうち何れかに光を照射するものである。発光部２５は、回転駆動されるテーブル２２にセットされた成分分析用容器１の各分析セル２のうち何れかの上方に位置するように配置されている。そして、発光部２５は、下方に配置された分析セル２の天面側の測定窓６ａに光を照射する。
　受光部２６は、発光部２５から天面側の測定窓６ａに照射され、測定室４および底面側の測定窓６ｂを透過した光を受光し、当該受光した光のスペクトルをデータとして、図示しない制御部などに出力するものである。当該制御部は、受光部２６から取得したスペクトルデータを基に、測定室４内の検査液の成分の測定結果を得る。受光部２６は、発光部２５の下方に配されている。
　このように、成分分析システム２０は、テーブル２２に成分分析用容器１がセットされると、テーブル２２および成分分析用容器１の一部が、受光部２６と、発光部２５との間に配置されることになる。さらに、成分分析システム２０は、回転軸７を中心に成分分析用容器１を回転させることで、測定室４に封入された試薬１０と、液体注入装置２４によって液体注入口３から測定室４に注入された検査液とを撹拌する。
　（成分分析用容器１を用いた検査液の分析）
　次に、図１～図４に基づいて、成分分析用容器１を用いた分析方法について説明する。
　成分分析用容器１は、成分分析システム２０にセットした状態で分析を行う。まず、分析対象となる検査液を各液体注入口３から注入する。上述のように、各分析セル２の流路５は、内周側から外周側へ向かって高さが低くなるような傾斜面５ａを有している。これにより、液体注入口３から注入された検査液は、傾斜面５ａに沿って測定室４内に導入される。このため、注入された検査液が、液体注入口３の直下付近に溜まることなく、スムーズに測定室４に導入される。
　次に、検査液を測定室４に導入した成分分析用容器１を回転軸７の周りに回転運動させる。例えば、検査液の導入後、上記分析装置の図示しない回転機構により、成分分析用容器１を回転軸７の回りに回転駆動させる。これにより、成分分析用容器１に遠心力が加わり、測定室４に導入された検査液と、測定室４に予め収容された試薬１０とが混合・撹拌される。成分分析用容器１は、検査液と試薬１０とが十分反応するまで回転させる。
　検査液と試薬１０との攪拌の態様は、成分分析用容器１が回転軸７の周りの一方向に一定速度で回転して攪拌する態様でもよいし、加速、減速を伴って回転して攪拌する態様でもよい。また、一方向と逆方向とに交互に回転して攪拌する態様でもよい。
　なお、傾斜面５ａは、測定室４から液体注入口３に向かって上り勾配を有している。このため、成分分析用容器１の回転時に遠心力が加わっても、注入された検査液が測定室４から液体注入口３へ逆流するのを防ぎ、注入された検査液が成分分析用容器１の外部へ飛散することを防ぐことができる。
　次に、反応させた検査液と試薬１０との混合液の光学測定により、成分分析を実施する。例えば、駆動機構２３により回転軸７の周りに回転する成分分析用容器１の測定室４を透過した光の吸光度を測定する。具体的には、成分分析システム２０の発光部２５から射出された光を、測定窓６ａ、測定室４、測定窓６ｂの順に透過させ、透過した光を成分分析システム２０の受光部２６に入射させる。そして、受光部２６が受光した光の強度（透過光量）に基づいて混合液の吸光度（透過率）を測定する。これにより、吸光度の測定結果に基づいて、検査液の成分分析が可能となる。
　このように、成分分析用容器１は、流路５には、液体注入口３から測定室４に向かって下り勾配の傾斜面５ａが形成されている。傾斜面５ａは、液体注入口３から測定室４への検査液の導入を助けるとともに、検査液と試薬１０との撹拌時の検査液の逆流・飛散を防ぐ構造となっている。したがって、分析の機械化・自動化に適する成分分析用容器１を提供することができる。
　さらに、成分分析用容器１は、複数の分析セル２から構成されているため、１つの成分分析用容器１内で同時に複数の分析が可能となる。したがって、分析時間を短縮することができる。
　また、成分分析用容器１では、全ての測定窓６ａおよび全ての測定窓６ｂは、それぞれ、回転軸７を中心とする同一円周上に設けられている。これにより、成分分析用容器１を回転移動させることで６つの分析セル２の測定を一つの光学測定系でまかなうことができる。
　（成分分析用容器１（分析セル２）の特徴的構成）
　上述のように、成分分析用容器１では、液体注入口３から注入された検査液（液体）が、流路５を介して、成分分析用容器１の内部に形成された測定室４に供給される。
　一般的に、検査液を流路５に流入させた場合、検査液は、その表面張力および粘性によって、流路５の底面および側面に沿って安定して流れようとする性質がある。このような安定状態においては、流路５への検査液の流入量が過大でない限り、流路５の断面は、検査液が流れる層と、空気層とに分かれる。一方、測定室４は、成分分析用容器１の内部に形成された空間であり、流路５を介して液体注入口３に連通しているため、液体注入前には、測定室４内には空気が存在する。このため、液体注入口３から検査液を注入すると、流路５を介して測定室４に液体が流入することによって、測定室４内の空気が追い出される。測定室４から追い出される空気は、流路５に形成された空気層を通じて、液体注入口３から外部に排出される。その結果、測定室４にスムーズに検査液が流入する。
　しかし、図４のように、液体注入装置２４は、液体注入口３からある程度離れた位置から、滝のように勢いよく検査液を落下させて注入するようになっている。このため、液体注入口３から検査液が注入された直後は、注入された検査液が流路５の断面を塞いでしまい、流路５の断面は、液体が流れる層と空気層とに分かれた安定状態にはならない。その結果、測定室４に検査液が流入する際に、測定室４から追い出される空気が、外部に排出されなくなる。したがって、液体注入口３から測定室４にスムーズに検査液が流入せずに、液体注入口３から検査液が溢れてしまうという問題が生じる。特に、成分分析用容器１を土壌分析に用いる場合、土壌分析時に粉末の試薬を溶解させるため、液体注入口３から注入される検査液の量は、非常に多い。このため、この問題が生じやすい。
　そこで、本実施形態の成分分析用容器１は、流路５の液体注入口側の端部に、隔壁９を備えている（図１、図２参照）。図５Ａ及び図５Ｂは、図１の成分分析用容器１を分解した斜視図であり、図５Ａは成分分析用容器１の上部部材１Ａの構成を示す斜視図であり、図５Ｂは成分分析用容器１の下部部材１Ｂの構成を示す斜視図である。図６Ａ及び図６Ｂは、図１の成分分析用容器１における分析セル２の構成を示す分解斜視図である。
　図５Ａ及び図５Ｂおよび図６Ａ及び図６Ｂに示すように、成分分析用容器１（分析セル２）は、上下に分割された上部部材１Ａと、下部部材１Ｂとから構成されている。
　図５Ａ及び図５Ｂおよび図６Ａに示すように、上部部材１Ａには、液体注入口３および測定窓６ａが形成されている。下部部材１Ｂには、測定室４、流路５、傾斜面５ａ、測定窓６ｂ（図５Ｂには示さず）、および隔壁９が形成されている。
　なお、図６Ｂに示すように、上部部材１Ａには、液体注入口３、流路５、傾斜面５ａ、測定窓６ａ、および隔壁９が形成されており、下部部材１Ｂには、測定室４、測定窓６ｂが形成された構成であってもよい。
　図５Ｂに示すように、隔壁９は、流路５の液体注入口３側の端部に形成されており、流路５が２本の分流路５ｂ・５ｂを形成するように、流路５の空間を隔てている。隔壁９によって形成される分流路５ｂは、２本に限定されるものではなく、３本以上の分流路５ｂが形成されてもよい。
　これにより、２本の分流路５ｂ・５ｂの一方に液体が注入されると、その分流路５ｂを介して測定室４に検査液が流入する。一方、測定室４への検査液の流入に伴い、測定室４から追い出される空気は、他方の分流路５ｂを介して外部に排出される。したがって、液体注入口３から測定室４内にスムーズに液体を流入させることができる。
　さらに、検査液が、検査液を注入するための一方の分流路５ｂを塞いだとしても、他方の分流路５ｂから測定室４内の空気を外部に追い出すことができる。したがって、液体注入口３から検査液が溢れるのを低減することができる。
　このように、本実施形態の成分分析用容器１によれば、液体注入口３から検査液が溢れるのを抑制しつつ、液体注入口３から測定室４内にスムーズに液体を流入させることができる。
　なお、本実施形態の成分分析用容器１では、測定室４に連通する流路５は１本であり、隔壁９によって１本の流路５が２本の分流路５ｂ・５ｂに分かれている。しかし、測定室４に検査液を供給するための流路と、測定室４内の空気を追い出すための流路とを、互いに独立して形成することも考えられる。しかし、この場合、測定室４から外部に連通する２本の流路を設ける必要があるため、成分分析用容器１の構造が複雑になる。その結果、製造コストが増大すると共に、設計上の制約も受けるという問題が生じる。
　これに対し、本実施形態の成分分析用容器１は、液体注入口３および測定室４に連通する１本の流路５に隔壁９が設けられた簡素な構成である。このため、独立した２本の流路を設ける場合に生じる問題（製造コストの増大、設計上の制約）を、軽減することができる。
　また、図１および図５Ｂに示すように、隔壁９は、少なくとも流路５の液体注入口３側の端部に形成されていればよい。本実施形態では、隔壁９は、流路５の液体注入口３側の端部から測定室４側の端部までの途中において途切れている。このため、２本の分流路５ｂ・５ｂが、流路５の液体注入口３側の端部から測定室４側の端部までの途中において１つに合流している。
　このような構成では、隔壁９が流路５の途中で途切れているため、隔壁９の無い部分では、隔壁９が流路５の断面積を減少させることがない。例えば、流路５の幅が等しい場合、隔壁９が存在しない部分の流路５の断面積は、隔壁９が存在する部分の流路５の断面積よりも大きくなる。したがって、隔壁９の存在による流路抵抗の増大を最低限に抑制しつつ、検査液を測定室４により一層スムーズに流入させることができる。
　なお、隔壁９が流路５の途中で途切れている場合、検査液が一方の分流路５ｂを十分な距離に流れることにより検査液がその分流路５ｂの壁面に沿って流れる。このため、隔壁９が流路５の途中で途切れていても、検査液が流れる分流路５ｂは検査液が流れる層と、空気層とに分かれた安定状態となっている。したがって、この状態で分流路５ｂ・５ｂを合流させても、問題なく検査液を測定室４に流入させることができる。
　また、隔壁９は、流路５の液体注入口３側の端部から測定室４側の端部までの途中において途切れることなく、流路５の液体注入口３側の端部から測定室４側の端部まで形成されていてもよいし、段差２１または測定室４まで形成されていてもよい。
　また、本実施形態では、隔壁９は、流路５を均等に二分して２本の分流路５ｂ・５ｂを形成しているため、分流路５ｂ・５ｂの幅（横幅）は同一になっている。しかし、分流路５ｂ・５ｂの幅は、不均等であってもよい。例えば、隔壁９は、液体注入用の分流路５ｂの幅が広く、測定室４の空気の追い出し用の分流路５ｂの幅が狭くなるように、形成されていることが好ましい。これにより、液体注入用の分流路５ｂへの検査液の流入量を増加させることができる。したがって、液体注入口３から検査液が溢れるのを確実に防ぎつつ、測定室４に検査液を流入させることができる。
　また、本実施形態の成分分析用容器１は、流路５の液体注入口３側の端部に、液体注入口３から測定室４に向かって下がる傾斜面５ａが形成されている。これにより、流路５に注入された検査液は、重力にしたがって、傾斜面５ａ（流路５の底面）に沿って流れる。その結果、液体注入口３付近（流路５の上流側）では、傾斜面５ａは、流路５の断面が、液体が流れる層と空気層とに分離されやすくなる方向に作用する。一方、測定室４付近（流路５の下流側）では、傾斜面５ａは、検査液が測定室４に向けてスムーズに流れやすくなる方向に作用する。
　ただし、液体注入口３付近については、液体注入装置２４によって液体注入口３の上方から落下する検査液が、傾斜面５ａに勢いよく衝突する。その結果、衝突した検査液が、流路５の幅方向に拡がり、検査液が流路５の断面を塞ぐ可能性がある。
　しかし、上述のように、本実施形態の成分分析用容器１は、隔壁９を備えている。このため、検査液が一方の分流路５ｂの幅方向に拡がったとしても、その拡がりは隔壁９によって遮断される。しかし、検査液の注入に伴い測定室４の空気を追い出すための他方の分流路５ｂは、検査液が注入されないため、空気を追い出すが確保される。したがって、流路５に傾斜面５ａを有する場合であっても、液体注入口３から検査液が溢れるのをより確実に防止しつつ、測定室４に検査液を流入させることができる。
　また、本実施形態の成分分析用容器１では、傾斜面５ａは、測定室４の中心側（回転軸７側）の内壁面まで形成されている。このため、測定室４内の検査液（または試薬１０との混合液）が流路５に向かおうとしても、段差２１がその障壁となる。これにより、成分分析用容器１の回転開始時の加速時または回転停止時の減速時に、検査液が逆流することを効果的に防ぐことができる。さらに、逆流した検査液が液体注入口３から飛散することも効果的に防ぐこともできる。
　また、図５Ｂに示すように、本実施形態の成分分析用容器１（分析セル２）では、液体注入口３が中心側、測定室４が外周側になっており、流路５は外周側に向けて横幅が末広がりに幅が広くなる扇形の形状をしている。
　このような構成では、流路５は、流路５の液体注入口３側の端部から測定室４側の端部までの途中において、流路５の下流側の断面積が、流路５の上流側の断面積よりも広くなっている部分を有することになる。
　ここで、一般に、単位時間に流路５中を流れる液体（検査液）の体積流量（Ｖ）は、流れる液体の断面積（Ｓ）と流速（ｖ）との積で表わされる（Ｖ＝Ｓ×ｖ）。上述のように、成分分析用容器１は、流路５に隔壁９が設けられているため、流路５の断面積は、隔壁９がない場合よりも小さくなり、流路５（分流路５ｂ）を流れる液体の断面積（Ｓ）も隔壁９がない場合よりも小さくなる。その結果、液体の体積流量（Ｖ）が、隔壁９によって制限される。
　しかし、図５Ｂのような構成では、検査液の流速が相対的に遅くなる流路５の下流側の断面積が、流路５の上流側の断面積よりも広くなった部分が、流路５の途中に存在する。これにより、下流側により多くの検査液を流すことができる。したがって、液体注入口３から注入された検査液が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　また、図５Ｂのような構成では、流路５の断面積は、流路５の上流側から下流側に向かって、漸次的に広くなっている。つまり、流路５（分流路５ｂ）の横幅が、上流側から下流側に向かうにしたがい、広くなっている。言い換えれば、検査液の流速が相対的に遅くなる流路５の下流側ほど、流路５の断面積が広くなっている。これにより、流路５の下流側であっても、多くの検査液を流すことができる。したがって、液体注入口３から注入された検査液が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　また、成分分析用容器１では、測定室４は、液体注入口３よりも外周側に形成されている。これにより、成分分析用容器１の回転運動により測定室４内の検査液に遠心力が作用したとき、検査液を支える役目を担うのは、測定室４の外周側の内壁面になる。したがって、成分分析用容器１の回転時に遠心力が加わっても、注入された検査液が測定室４から液体注入口３へ逆流するのを防ぎ、注入された検査液が成分分析用容器１の外部へ飛散することを防ぐことができる。
　また、成分分析用容器１では、測定室４の上面に形成された測定窓６ａが、測定窓６ａが形成されていない上面の領域よりも低い位置に設けられている（図１、図２参照）。さらに、測定窓６ａが形成された領域における測定室４の高さ（上下方向の長さ）も、測定窓６ａが形成されていない領域における測定室４の高さよりも、低く（短く）なっている。これにより、測定室４内の検査液の液面が、測定窓６ａよりも上に存在するようになる。したがって、測定窓６ａと測定窓６ｂとの間の測定領域には気泡などの異物が存在せず、常に検査液で満たされる。それゆえ、分析精度を向上することができる。また、検査液と試薬１０との混合によって発生した気泡は、測定窓６ａが形成されていない上面の領域と、検査液の液面との間の空間に容易にトラップできる。したがって、測定領域をより確実に検査液で満たすことが可能になる。
　なお、図５および図６では、成分分析用容器１が２つの部材（上部部材１Ａおよび下部部材１Ｂ）によって形成されているが、上部部材１Ａおよび下部部材１Ｂが一体となった構成であってもよい。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図７は、本発明の実施形態２に係る成分分析用容器１における分析セル２の構成を示す断面図である。図７の断面図は、図１Ａと同じ部分の断面図を示しているが、隔壁９は省略している。
　図７に示すように、本実施形態の成分分析用容器１では、流路５の底面（傾斜面５ａ）が、親水性を有する点が、実施形態１と異なる。具体的には、本実施形態の分析セル２において、少なくとも傾斜面５ａ（より具体的には検査液が流れる分流路５ｂの傾斜面）が親水性を有していればよい。図７の分析セル２では、傾斜面５ａの全領域に加えて、測定室４の内周側の内壁面、および、流路５と測定室４との境界部の段差２１が、親水性を有する親水性領域１１となっている。なお、図示しないが、隔壁９も親水性を有していてもよい。
　流路５の底面等の領域に親水性を付与する方法は特に限定されるものではない。例えば、成分分析用容器１に対する親水化処理によって親水性を付与することができる。具体的には、プラズマ処理やコロナ放電処理によって、表面に酸素官能基を有するような構造を形成することで、親水性を付与することができる。また、ブラスト処理によって粗面粗さを面積に対して変更し、表面形状が異なるようにすることによっても、親水性を付与することができる。さらに、ナノインプリンティング法により、親水性を付与した表面にナノスケールの微細構造を形成することによっても、親水性を付与することができる。
　このように、本実施形態の成分分析用容器１では、少なくとも検査液が流れる流路５（分流路５ｂ）の底面（傾斜面５ａ）が親水性を有している。これにより、検査液が測定室４に向けてスムーズに流れる。したがって、液体注入口３から注入された検査液が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　〔実施形態３〕
　本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図８は、本発明の実施形態３に係る成分分析用容器１における分析セル２の構成を示す断面図である。図８の断面図は、図７と同じ部分の断面図を示しているが、隔壁９は省略している。
　実施形態２の成分分析用容器１では、傾斜面５ａの全領域が親水性を有していると共に、測定室４の内周側の内壁面、および、流路５と測定室４との境界部の段差２１も、親水性を有する構成であった。
　これに対し、本実施形態の成分分析用容器１は、流路５の底面（傾斜面５ａ）が疎水性を有する疎水性領域１１ａと、流路５（傾斜面５ａ）に接続された測定室４の内壁面および段差２１が親水性を有する親水性領域１１ｂとを備えた構成である。すなわち、流路５の底面（傾斜面５ａ）の親水性が相対的に低く（疎水性が相対的に高く）、測定室４の内壁面および段差２１の親水性が相対的に高く（疎水性が相対的に低く）なった構成である。なお、図示しないが、隔壁９も疎水性を有していてもよい。
　本実施形態において、実施形態２で説明した親水化処理を、親水性を相対的に高めたい領域に行うことによって、その領域に親水性が付与される。また、結果的にそれ以外の領域の親水性は相対的に低くなり、相対的に疎水性が高くなる。
　具体的には、例えば、図５Ｂで示す下部部材１Ｂにおいて、内周部に形成された分流路５ｂ・５ｂ（傾斜面５ａ）および隔壁９の領域の疎水性を高めるとする。この場合、分流路５ｂ・５ｂ（傾斜面５ａ）および隔壁９の領域を、キャップ等で予めマスキングを行った上で、実施形態２で説明した親水化処理としてプラズマ処理を行う。これにより、マスキングされていない領域のみが親水化処理されるため、マスキングされた領域の疎水性を相対的に高めることができる。
　また、より積極的に疎水性を高めるためには、疎水性を高めたい領域にフッ素コーティングを行うことで、その領域の疎水性を高めることができる。また、疎水性を高めたい領域をフッ素コーティングする代わりに、その領域にコーティング剤を塗布したり、フッ素プラズマ処理をすることによっても、その領域の疎水性を高めることができる。なお、フッ素プラズマ処理を行う際は、上述の説明とは逆に、図５Ｂで示す下部部材１Ｂにおいて、外周部の測定室４を形成する領域に、予めマスキングを行うことにより、分流路５ｂ・５ｂ（傾斜面５ａ）および隔壁９の領域の疎水性を高めることができる。
　或いは、分流路５ｂ・５ｂ（傾斜面５ａ）および隔壁９の領域に、ナノメートルレベルの微細な周期構造を設ける事でも、その領域の疎水性を高めることができる。例えば、分流路５ｂ・５ｂ（傾斜面５ａ）および隔壁９の領域に、レーザ微細加工を施しても良いし、成分分析用容器１を成形する金型に予め微細加工を施し、成形時にその構造を転写する形式を採用してもよい。
　このように、本実施形態の成分分析用容器１では、流路５（分流路５ｂ）の底面（傾斜面５ａ）が疎水性を有し、流路５に接続された測定室４の内壁面および段差２１が親水性を有している。すなわち、測定室４の内壁面および段差２１の方が、流路５（分流路５ｂ）の底面（傾斜面５ａ）よりも親水性が高い。したがって、測定室４内の検査液が、流路５に沿って逆流するのを抑制することができる。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る成分分析用容器１は、流路５に液体を注入するための液体注入口３と、上記液体注入口３に上記流路５を通して連通する測定室４とが形成された成分分析用容器１であって、上記流路５の少なくとも液体注入口３側の端部に、上記流路５が複数の分流路５ｂ・５ｂを形成するように空間を隔てる隔壁９を備える。
　上記の構成によれば、流路の液体注入口側の端部に隔壁が形成されており、隔壁によって流路が複数の分流路に分かれている。これにより、複数の分流路のうちの１つに液体が注入されると、その分流路を介して測定室に液体が流入する。一方、測定室４への液体の流入に伴い、測定室４から追い出される空気は、液体が注入される分流路以外の分流路を介して外部に排出される。したがって、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させることができる。
　さらに、測定室内の空気は、液体が注入される分流路以外の分流路から外部に排出されるため、液体注入直後の液体が、液体が注入される分流路を塞いだとしても、液体注入口から液体が溢れるのを抑制することができる。
　このように、上記の構成によれば、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させつつ、液体注入口から液体が漏れるのを抑制することができる。
　本発明の態様２に係る成分分析用容器１は、上記態様１において、上記流路５は、少なくとも液体注入口３側の端部に、上記液体注入口３から上記測定室４に向かって下がる傾斜面５ａを有する構成であってもよい。
　上記の構成によれば、流路の液体注入口側の端部に、測定室に向かって下がる傾斜面が形成されている。これにより、液体注入口から注入された液体が、傾斜面に沿って測定室に向けてスムーズに流れる。したがって、液体注入口から注入された液体が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　本発明の態様３に係る成分分析用容器１は、上記態様１または２において、上記隔壁９は、上記流路５の上記液体注入口３側の端部から上記測定室４側の端部までの途中において途切れており、上記複数の分流路５ｂ・５ｂが、上記流路５の上記液体注入口３側の端部から上記測定室４側の端部までの途中において１つに合流している構成であってもよい。
　上記の構成によれば、隔壁が流路の途中で途切れているため、隔壁の無い部分では、隔壁が流路の断面積を減少させることがない。例えば、流路の幅が等しい場合、隔壁が存在しない部分の流路の断面積は、隔壁が存在する部分の流路の断面積よりも大きくなる。したがって、隔壁の存在による流路抵抗の増大を抑制しつつ、液体を測定室により一層スムーズに流入させることができる。
　本発明の態様４に係る成分分析用容器１は、上記態様１～３のいずれかにおいて、上記流路５は、上記流路５の上記液体注入口３側の端部から上記測定室４側の端部までの途中において、上記流路５の下流側の断面積が、上記流路５の上流側の断面積よりも広くなっている部分を有する構成であってもよい。
　一般に、単位時間に流路中を流れる液体の体積流量（Ｖ）は、流れる液体の断面積（Ｓ）と流速（ｖ）との積で表わされる（Ｖ＝Ｓ×ｖ）。
　上記の構成によれば、液体の流速が相対的に遅くなる流路の下流側の断面積が、流路の上流側の断面積よりも広くなった部分が、流路の途中に存在する。これにより、下流側により多くの液体を流すことができる。したがって、液体注入口から注入された液体が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　本発明の態様５に係る成分分析用容器１は、上記態様１～４のいずれかにおいて、上記流路５の断面積は、上記流路５の上流側から下流側に向かって、漸次的に広くなっている構成であってもよい。
　上記の構成によれば、液体の流速が相対的に遅くなる流路の下流側ほど、流路の断面積が広くなっている。これにより、流路の下流側であっても、多くの液体を流すことができる。したがって、液体注入口から注入された液体が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　本発明の態様６に係る成分分析用容器は、上記態様１～５のいずれかにおいて、上記測定室４は、上記液体注入口３よりも外周側に形成されている構成であってもよい。
　上記の構成によれば、測定室が液体注入口よりも外周側に形成されている。これにより、成分分析用容器の回転運動により測定室内の液体に遠心力が作用したとき、液体を支える役目を担うのは、測定室の外周側の内壁面になる。したがって、成分分析用容器の回転時に遠心力が加わっても、注入された液体が測定室から液体注入口へ逆流するのを防ぎ、注入された液体が成分分析用容器の外部へ飛散することを防ぐことができる。
　本発明の態様７に係る成分分析用容器１は、上記態様１～６のいずれかにおいて、上記流路５の底面が、親水性を有する構成であってもよい。
　上記の構成によれば、液体が流れる流路の底面が親水性を有している。これにより、液体が測定室に向けてスムーズに流れる。したがって、液体注入口から注入された液体が溢れるのを、より確実に防止することができる。
　本発明の態様８に係る成分分析用容器１は、上記態様１～７のいずれかにおいて、上記流路５の底面が疎水性を有し、上記流路５に接続された上記測定室４の内壁面が親水性を有する構成であってもよい。
　上記の構成によれば、流路の底面が疎水性を有し、流路に接続された測定室の内壁面が親水性を有している。すなわち、上記測定室の内壁面の方が、流路の底面よりも親水性が高い。したがって、測定室内の液体が、流路に沿って逆流するのを抑制することができる。
　なお、流路の底面に加えて、流路の底面に接続された測定室の内壁面も、親水性を有することが好ましい。これにより、液体注入口から測定室の内部に至るまでの領域が親水性を有するようになる。したがって、測定室に液体をよりスムーズに流入させることができる。
　本発明の態様９に係る成分分析システム２０は、上記態様１～８のいずれかの成分分析用容器１と、上記成分分析用容器１の液体注入口３に対して、所定の高さから液体を落下させることにより上記液体を注入する液体注入装置２４とを備える構成である。
　上記の構成によれば、本発明に係る成分分析用容器と、成分分析用容器の液体注入口に液体を注入する液体注入装置とを備えているため、液体注入口から測定室内にスムーズに液体を流入させることができる成分分析システムを提供することができる。
　本発明の態様１０に係る成分分析システム２０は、上記態様９において、上記液体注入装置２４は、上記複数の分流路５ｂ・５ｂのうちの１つの分流路５ｂに、上記液体を注入する構成であってもよい。
　上記の構成によれば、液体注入装置が、隔壁によって形成された分流路の１つに液体を注入する。これにより、液体が注入された分流路を介して、測定室に液体が流入する。さらに、測定室への液体の流入に伴い、測定室から追い出される空気は、他の分流路を介して外部に排出される。したがって、液体注入口から液体が溢れるのを低減することができる。
　１　成分分析用容器
　２　分析セル
　３　液体注入口
　４　測定室
　５　流路
　５ａ　傾斜面
　７　回転軸
　１０　試薬
　２０　成分分析システム
　２１　段差
　２４　液体注入装置

Claims (10)

  1. 　流路に液体を注入するための液体注入口と、上記液体注入口に上記流路を通して連通する測定室とが形成された成分分析用容器であって、
    　上記流路の少なくとも液体注入口側の端部に、上記流路が複数の分流路を形成するように空間を隔てる隔壁を備えることを特徴とする成分分析用容器。
  2. 　上記流路は、少なくとも液体注入口側の端部に、上記液体注入口から上記測定室に向かって下がる傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の成分分析用容器。
  3. 　上記隔壁は、上記流路の上記液体注入口側の端部から上記測定室側の端部までの途中において途切れており、
    　上記複数の分流路が、上記流路の上記液体注入口側の端部から上記測定室側の端部までの途中において１つに合流していることを特徴とする請求項１または２に記載の成分分析用容器。
  4. 　上記流路は、上記流路の上記液体注入口側の端部から上記測定室側の端部までの途中において、上記流路の下流側の断面積が、上記流路の上流側の断面積よりも広くなっている部分を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の成分分析用容器。
  5. 　上記流路の断面積は、上記流路の上流側から下流側に向かって、漸次的に広くなっていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の成分分析用容器。
  6. 　上記測定室は、上記液体注入口よりも外周側に形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の成分分析用容器。
  7. 　上記流路の底面が、親水性を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の成分分析用容器。
  8. 　上記流路の底面が疎水性を有し、上記流路に接続された上記測定室の内壁面が親水性を有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の成分分析用容器。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の成分分析用容器と、
    　上記成分分析用容器の液体注入口に対して、所定の高さから液体を落下させることにより上記液体を注入する液体注入装置とを備えることを特徴とする成分分析システム。
  10. 　上記液体注入装置は、上記複数の分流路のうちの１つの分流路に、上記液体を注入することを特徴とする請求項９に記載の成分分析システム。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5830669A (ja) * 1981-08-05 1983-02-23 ル・マテリエル・ビオメデイカル 反応支持体
JP2004191127A (ja) * 2002-12-10 2004-07-08 Nippon Sheet Glass Co Ltd 生化学容器
JP2005331253A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd マイクロ化学システム用チップ及びマイクロポンプ
JP2006145533A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Grifols Sa 液体試料の吸光度を測定する装置、並びに当該装置を実施するための方法及び反応容器
JP2006349559A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 反応容器及びこれを用いた物質の検出方法
JP2008002850A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Olympus Corp 容器および分析装置
JP2009150733A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Panasonic Corp 生体分析用デバイスおよびそれを用いた血液分離方法
JP2014092486A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Sharp Corp 分析チップ、および分析装置
WO2014203693A1 (ja) * 2013-06-19 2014-12-24 オリンパス株式会社 光学計測用容器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2143365A1 (en) * 1994-03-14 1995-09-15 Hugh V. Cottingham Nucleic acid amplification method and apparatus
JP2006349347A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Ushio Inc マイクロチップ
JP2007024522A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Sharp Corp マイクロ分析チップ
US20090291505A1 (en) * 2006-07-14 2009-11-26 Roche Molecular System, Inc. Analytical Device for Thermally Treating a Fluid and/or Monitoring a Property Thereof
JP5288768B2 (ja) * 2007-10-18 2013-09-11 パナソニック株式会社 分析容器と分析装置
US8663578B2 (en) * 2008-04-25 2014-03-04 Arkray, Inc. Tank for introducing liquid drop thereinto and analyzing device
KR101102532B1 (ko) * 2008-07-10 2012-01-03 삼성전자주식회사 시약 카트리지, 시약 카트리지를 구비하는 미세유동장치, 그 제조방법, 및 이를 이용한 시료분석방법
JP3201444U (ja) * 2015-09-25 2015-12-10 株式会社島津製作所 マイクロ流体デバイス、及び、これを備えた遠心分離装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5830669A (ja) * 1981-08-05 1983-02-23 ル・マテリエル・ビオメデイカル 反応支持体
JP2004191127A (ja) * 2002-12-10 2004-07-08 Nippon Sheet Glass Co Ltd 生化学容器
JP2005331253A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd マイクロ化学システム用チップ及びマイクロポンプ
JP2006145533A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Grifols Sa 液体試料の吸光度を測定する装置、並びに当該装置を実施するための方法及び反応容器
JP2006349559A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toppan Printing Co Ltd 反応容器及びこれを用いた物質の検出方法
JP2008002850A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Olympus Corp 容器および分析装置
JP2009150733A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Panasonic Corp 生体分析用デバイスおよびそれを用いた血液分離方法
JP2014092486A (ja) * 2012-11-05 2014-05-19 Sharp Corp 分析チップ、および分析装置
WO2014203693A1 (ja) * 2013-06-19 2014-12-24 オリンパス株式会社 光学計測用容器

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