WO2017154750A1 - 液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ、ディスク本体、測定用プレート、試料検出プレート、蛍光検出システム及び蛍光検出方法 - Google Patents

液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ、ディスク本体、測定用プレート、試料検出プレート、蛍光検出システム及び蛍光検出方法 Download PDF

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WO
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substrate
chamber
liquid sample
disk
sample
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貴裕 野上
健樹 山本
謙司 永冨
靖之 祖父江
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パナソニック株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00Details not covered by any other group of this subclass

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid sample inspection disk, a filter cartridge used therefor, and a disk main body, and more particularly, to a liquid sample inspection disk for inspecting a specific substance from a liquid sample, a filter cartridge used therefor, and a disk main body.
  • the present disclosure also relates to a measurement plate, and more particularly, to a measurement plate for a liquid sample used for a clinical test or the like.
  • the present disclosure also relates to a sample detection plate used in a fluorescence detection system in observation of a sample, a fluorescence detection system using the sample detection plate, and a fluorescence detection method.
  • Patent Document 1 a diagnostic kit that can extract red blood cells by separating red blood cells and white blood cells is known.
  • the diagnostic kit described in Patent Document 1 is provided with a first chamber, a flow path, and a second chamber in order from the side closer to the central axis of the diagnostic kit.
  • a biological sample, a staining solution, and a diluent are put into the first chamber.
  • the biological sample contains red blood cells and white blood cells.
  • the staining solution fluorescently stains the nucleic acid of the infecting microorganism infected with the target red blood cell.
  • a measurement plate in which a container for reacting a specimen and a reagent and a measurement well for optical measurement are integrated.
  • the measurement plate is formed by bonding two substrates so as to form a cavity to be a measurement well.
  • an optical substrate having excellent optical characteristics is used as at least one of the two substrates. Adhesion or fusion using an adhesive is used for bonding the two substrates (see, for example, Patent Document 2).
  • a reagent is supported on the inner wall of the measurement plate, and the sample is introduced into the measurement plate to dissolve the reagent and react with the sample (for example, Patent Documents). 3).
  • a method for detecting cells having a predetermined form for example, there is a method in which a specific protein or nucleus is fluorescently labeled with a fluorescent dye and observed with a microscope equipped with a fluorescence observation optical system.
  • the number of cells in the field of view is counted.
  • the outline of the cell is detected and the inside and outside of the cell are identified.
  • a method for specifying the outer shape of a cell for example, a method using a phase difference image captured by a phase difference observation optical system is known.
  • a method using a fluorescent image captured by a fluorescence observation optical system is known.
  • Patent Document 4 is known as a prior art document related to these fluorescence observation optical systems.
  • a reagent is supported on a measurement surface through which light used for detection passes. Some of the reagents carried on the measurement surface may remain on the measurement surface without dissolving. Reagents remaining on the measurement surface cause optical noise and reduce measurement sensitivity and accuracy.
  • the detection method described in Patent Document 4 uses a microscope equipped with a phase difference observation optical system in order to detect the outer shape of a cell.
  • a microscope equipped with a fluorescence observation optical system is used to detect fluorescently labeled cells. Therefore, there is a problem that a phase difference observation optical system is required in addition to the fluorescence observation optical system in order to detect the outer shape of the cell and the fluorescence-labeled cell.
  • An object of the present disclosure is to improve the reliability of the filter performance, and it is difficult for bubbles to remain in the second chamber while expanding the second chamber as a detection region used for inspecting the liquid sample.
  • An object of the present invention is to provide a liquid sample inspection disk that can be used, a filter cartridge used therefor, and a disk body.
  • Another object of the present disclosure is to make it possible to realize a measurement plate in which the adhesive does not easily protrude into the measurement well.
  • Still another object of the present disclosure is to realize a measurement plate that suppresses the generation of noise due to the reagent remaining on the measurement surface.
  • Still another object of the present disclosure is to use a sample detection plate and a sample detection plate that can detect the outer shape of a sample with a detection device that has a fluorescence optical system and does not have a phase difference observation optical system.
  • a fluorescence detection system and a fluorescence detection method are provided.
  • a liquid test disc including a disc main body having a first chamber for storing a liquid sample containing a plurality of types of substances and a second chamber communicating with the first chamber, and a specific substance from the liquid sample. And a filter cartridge having a filter including a porous structure that captures unnecessary substances, and fitted into the first chamber of the disc body.
  • the filter cartridge further has a storage space for storing the liquid sample, and the filter is located between the storage space and the second chamber.
  • liquid inspection discs are further arranged in this order from the central axis side of the disc body in a state in which the storage space, the filter and the second chamber are fitted in the first chamber.
  • the liquid inspection disk further has a filter at the outlet of the liquid sample in the filter cartridge.
  • the liquid inspection disk further has a liquid sample injection hole.
  • the first chamber further includes an internal space of a recess formed along the thickness direction of the disk body.
  • the height of the filter cartridge is preferably larger than the depth of the recess in the disk body.
  • a filter cartridge according to another aspect of the present disclosure is a filter cartridge used for the liquid sample inspection disk.
  • a first chamber, a flow path, and a second chamber are further formed on the disk main body in this order from the center of the disk main body to the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, And a third space which communicates with the two spaces and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • the disk main body further has a vent hole that allows the second chamber to communicate with the outside of the disk main body.
  • the liquid inspection disk further has a vent hole formed in the disk body so as to communicate with the third space in the second chamber.
  • the liquid inspection disk further has a vent hole formed in the disk body so as to communicate with the tip of the third space.
  • one direction in which the second space extends along the outer periphery of the disk body is opposite to the rotation direction of the disk body.
  • the liquid inspection disk further has a bypass in which the second chamber directly communicates the first space and the third space.
  • a liquid sample inspection disc includes a disc main body having a first chamber for storing a liquid sample containing a plurality of types of substances and a second chamber communicating with the first chamber, and a liquid sample.
  • a filter cartridge having a porous structure that passes a specific substance and traps unnecessary substances, and is fitted into the first chamber of the disc body.
  • a liquid test disc includes a disc main body having a first chamber for containing a sample, a flow channel communicating with the first chamber, and a second chamber communicating with the flow channel.
  • the first chamber, the flow path, and the second chamber are formed in the disc main body in this order from the center of the disc main body to the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, and a second space. And a third space that communicates with the space and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • a liquid sample testing disk includes a first chamber for containing a liquid sample, a channel communicating with the first chamber, and a second chamber communicating with the channel.
  • a body is provided.
  • the first chamber, the flow path, and the second chamber are formed in the disc main body in this order from the center of the disc main body to the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, A third space that communicates with the space and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body is formed.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • a measurement plate includes a first substrate, a second substrate provided to face the first substrate and having a recess, and the first substrate and the second substrate. And an adhesive layer provided between the two.
  • the first substrate and the concave portion of the second substrate constitute a measurement well into which a liquid sample is injected and its optical characteristics are measured.
  • the second substrate has an adhesive absorption recess for storing the adhesive on an adhesive surface in contact with the adhesive layer. Further, an adhesive absorption recess is provided between the measurement well and the adhesive surface.
  • a measurement plate includes a first substrate and a second substrate that is provided to face the first substrate and has a recess.
  • the first substrate and the concave portion of the second substrate constitute a measurement well for measuring the target specimen.
  • the measurement well has a specimen attachment surface to which the target specimen adheres, and a reagent that changes the optical characteristics of the liquid sample containing the target specimen is carried on a portion other than the specimen attachment surface in the measurement well.
  • the reagent is liberated by introducing a liquid sample containing the target specimen into the measurement well, thereby changing the optical characteristics of the liquid sample containing the target specimen.
  • the measurement plate further detects a change in optical characteristics by making light incident from the first substrate side and measuring the light emitted from the first substrate side.
  • the measurement plate further contains a fluorescent dye that is excited by light incident on the second substrate from the first substrate side.
  • a sample detection plate includes a first substrate having a first surface and a first surface of the first substrate so that a sample that absorbs an electromagnetic wave having a predetermined wavelength is accommodated. And a sample storage section provided in the storage.
  • the first substrate is made of a resin material including a fluorescent material that emits fluorescence by an electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • a fluorescence detection system includes the above-described sample detection plate and a fluorescence detection device.
  • the fluorescence detection device is provided on the first surface side of the first substrate and the light source that emits the electromagnetic wave of the predetermined wavelength from the first surface side of the first substrate, and is irradiated with the electromagnetic wave of the predetermined wavelength Accordingly, a light receiving unit that receives the fluorescence emitted from the fluorescent material included in the first substrate through the sample storage unit and an image generation unit that generates an image using the received fluorescence are provided.
  • the fluorescence detection method prepares the detection plate, stores the sample in the sample storage unit, and transmits electromagnetic waves having a predetermined wavelength from the first surface side of the first substrate.
  • the first substrate is irradiated through the sample container.
  • the fluorescence emitted from the fluorescent material contained in the first substrate by the electromagnetic wave is received from the first surface side of the first substrate through the sample container, and an image is obtained using the received fluorescence of the first substrate.
  • the filter performance of the filter cartridge can be inspected before the filter cartridge is fitted into the first chamber of the disc.
  • the reliability of the filter performance can be further improved in the liquid sample inspection disk of the present disclosure and the filter cartridge and disk used therefor.
  • the second chamber is formed in a U shape.
  • the cross-sectional area perpendicular to the direction from the first end side to the second end side can be reduced in the second chamber, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the second chamber.
  • the area of the second chamber as a detection region used for inspecting the liquid sample when viewed from the thickness direction of the disc body can be increased, the detection accuracy of the specimen in the liquid sample can be increased. Can do. That is, according to the liquid sample inspection disk and the disk main body, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the second chamber while expanding the second chamber as a detection region used for inspecting the liquid sample.
  • the measurement plate of the present disclosure it is possible to prevent the adhesive from protruding to the measurement well.
  • the measurement plate of the present disclosure it is possible to suppress the generation of noise due to the reagent remaining on the measurement surface.
  • phase difference observation is performed by detecting fluorescence emitted from a fluorescent material included in a substrate by electromagnetic waves having a predetermined wavelength irradiated on the sample detection plate, using a detection device having a fluorescence optical system.
  • the outer shape of the sample can be detected without using an optical system.
  • FIG. 1A is a perspective view of a liquid sample inspection disk according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the main part of the above-described liquid sample inspection disk.
  • FIG. 2 is a plan view of the above-described liquid sample inspection disk.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view of the same liquid sample inspection disk as seen from above.
  • FIG. 3B is an exploded perspective view seen from the lower side of the same liquid sample inspection disk.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of a track in the liquid sample inspection disk same as above.
  • FIG. 5A is a plan view of a filter cartridge in the above-described liquid sample inspection disk.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the filter cartridge in the liquid sample inspection disk same as above.
  • FIG. 6 is a view showing an SEM image (scanning electron microscope image) of the porous structure constituting the filter in the liquid sample inspection disk same as above.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of the detection apparatus.
  • FIG. 8 is a partially cutaway plan view of the disc body in the liquid sample inspection disc according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the liquid sample inspection disk of the present disclosure.
  • FIG. 10A is a plan view of a second chamber in the liquid sample inspection disk according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of an example of the disc body corresponding to the cross section taken along line BB of FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view for explaining the height of the second chamber in the liquid sample inspection disk same as above.
  • FIG. 11B is a diagram showing an image obtained by inspecting the liquid sample in the second chamber of FIG. 11A.
  • FIG. 12A is a plan view of a second chamber in a liquid sample inspection disc according to a first modification of the second embodiment of the present disclosure. 12B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 12A.
  • FIG. 13A is a plan view of a second chamber in a liquid sample inspection disc according to a second modification of the second embodiment of the present disclosure. 13B is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 13A.
  • FIG. 14A is a plan view of a second chamber in a liquid sample inspection disc according to a third modification of the second embodiment of the present disclosure.
  • 14B is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 14A.
  • FIG. 15A is a plan view of a second chamber in a liquid sample inspection disc according to a fourth modification of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 15A.
  • FIG. 16A is a plan view of a second chamber in a liquid sample inspection disc according to a fifth modification example of the second embodiment of the present disclosure.
  • 16B is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 16A.
  • FIG. 17 is a plan view of the second chamber in the liquid sample inspection disk according to the sixth modification example of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a plan view of a liquid sample inspection disk according to an eighth modification of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a perspective view illustrating a measurement plate according to the third embodiment of the present disclosure.
  • 20 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a modification of the adhesive absorption recess.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a modified example of the adhesive absorption recess.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a modification of the second substrate.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a measurement plate according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state in which a liquid sample is injected into a measurement well.
  • FIG. 26 is a perspective view illustrating a measurement plate according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing a modification of the measurement plate.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view schematically illustrating a sample detection plate according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of a fluorescence detection system according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 30 is a graph showing an electromagnetic wave absorption spectrum of hemoglobin.
  • FIG. 30 is a graph showing an electromagnetic wave absorption spectrum of hemoglobin.
  • FIG. 31 is a diagram schematically showing a fluorescence observation image in the sample container.
  • FIG. 32 is a top perspective view schematically illustrating another sample detection plate according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a top perspective view and a cross-section schematically illustrating another sample detection plate according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view schematically illustrating another sample detection plate according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • a disk for liquid inspection includes a disk main body having a first chamber for storing a liquid sample containing a plurality of types of substances and a second chamber communicating with the first chamber, and a specific substance from the liquid sample.
  • a filter cartridge including a porous structure that captures unnecessary substances through the filter cartridge and fitted in the first chamber of the disk body.
  • the filter cartridge further includes a storage space in which a liquid sample is stored, and the filter is between the storage space and the second chamber.
  • the storage space, the filter, and the second chamber are arranged in this order from the central axis side of the disc main body in a state where the filter cartridge is fitted in the first chamber. .
  • the filter is further provided at the outlet of the liquid sample in the filter cartridge.
  • the liquid inspection disc according to one aspect of the present disclosure further has a liquid sample injection hole.
  • the first chamber further includes an internal space of a recess formed along the thickness direction of the disk main body.
  • the height of the filter cartridge is further larger than the depth of the recess in the disk body.
  • a filter cartridge according to another aspect of the present disclosure is a filter cartridge used for the liquid sample inspection disk.
  • the first chamber, the flow path, and the second chamber are further formed in the disc main body in this order from the center of the disc main body toward the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, And a third space which communicates with the two spaces and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • the disc main body further includes a vent hole that allows the second chamber to communicate with the outside of the disc main body.
  • the air hole is further formed in the disk body so as to communicate with the third space in the second chamber.
  • the air hole is further formed in the disk body so as to communicate with the tip of the third space.
  • the one direction is opposite to the rotation direction of the disk body.
  • the liquid inspection disc according to one aspect of the present disclosure further includes a bypass in which the second chamber directly communicates the first space and the third space.
  • a disk for testing a liquid sample includes a disk main body having a first chamber for storing a liquid sample containing a plurality of types of substances and a second chamber communicating with the first chamber, and a liquid sample. And a filter cartridge including a porous structure that captures unnecessary substances through a specific substance and is fitted into the first chamber of the disk body.
  • a liquid test disk includes a first chamber for containing a sample, a flow channel communicating with the first chamber, and a second chamber communicated with the flow channel.
  • the first chamber, the flow path, and the second chamber are formed in the disc main body in this order from the center of the disc main body to the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, and a second space. And a third space that communicates with the space and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • a liquid sample test disk includes a first chamber for containing a liquid sample, a flow path communicating with the first chamber, and a second chamber communicating with the flow path.
  • a disc body is provided.
  • the first chamber, the flow path, and the second chamber are formed in the disc main body in this order from the center of the disc main body to the outer periphery.
  • the second chamber has a first space extending from the center side of the disk body to the outer periphery side of the disk body, a second space communicating with the first space and extending in one direction along the outer periphery of the disk body, A third space that communicates with the space and extends from the outer peripheral side of the disc body to the center side of the disc body is formed.
  • the second chamber has a U-shape when viewed from the thickness direction of the disc body.
  • a measurement plate includes a first substrate, a second substrate provided to face the first substrate and having a recess, and the first substrate and the second substrate. And an adhesive layer provided between the two.
  • the first substrate and the concave portion of the second substrate constitute a measurement well into which a liquid sample is injected and its optical characteristics are measured.
  • the second substrate has an adhesive absorption recess for storing the adhesive on an adhesive surface in contact with the adhesive layer. Further, an adhesive absorption recess is provided between the measurement well and the adhesive surface.
  • a measurement plate includes a first substrate and a second substrate that is provided to face the first substrate and has a recess.
  • the first substrate and the concave portion of the second substrate constitute a measurement well for measuring the target specimen.
  • the measurement well has a specimen attachment surface to which the target specimen adheres, and a reagent that changes the optical characteristics of the liquid sample containing the target specimen is carried on a portion other than the specimen attachment surface in the measurement well.
  • the reagent is liberated by introducing a liquid sample containing the target specimen into the measurement well, thereby changing the optical characteristics of the liquid sample containing the target specimen.
  • the measuring plate further detects a change in optical characteristics by making light incident from the first substrate side and measuring the light emitted from the first substrate side.
  • the measurement plate further contains a fluorescent dye that is excited by light incident on the second substrate from the first substrate side.
  • a sample detection plate includes a first substrate having a first surface and a first substrate of the first substrate so that a sample that absorbs an electromagnetic wave having a predetermined wavelength is accommodated. And a sample container provided on the surface.
  • the first substrate is made of a resin material including a fluorescent material that emits fluorescence by an electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • a fluorescence detection system includes the above-described sample detection plate and a fluorescence detection device.
  • the fluorescence detection apparatus is provided on the first surface side of the first substrate and the light source that emits the electromagnetic wave of the predetermined wavelength from the first surface side of the first substrate, and is irradiated with the electromagnetic wave of the predetermined wavelength.
  • a light receiving unit that receives the fluorescence emitted from the fluorescent material included in the first substrate through the sample storage unit and an image generation unit that generates an image using the received fluorescence are provided.
  • a fluorescence detection method prepares the detection plate, stores a sample in a sample storage unit, and emits an electromagnetic wave having a predetermined wavelength from the first surface side of the first substrate.
  • the first substrate is irradiated through the sample container.
  • the fluorescence emitted from the fluorescent material contained in the first substrate by the electromagnetic wave is received from the first surface side of the first substrate through the sample container, and an image is obtained using the received fluorescence of the first substrate.
  • FIG. 1B shows a state in which the filter cartridge 3 is not fitted in the disc body 2, and corresponds to a cross section taken along the line AA in FIG.
  • the inspection disk 1 includes a disk body 2 and a filter cartridge 3.
  • the disc main body 2 includes a first chamber 21 into which a liquid sample containing a plurality of types of substances is placed, and a second chamber 22 that communicates with the first chamber 21.
  • the filter cartridge 3 includes a filter 35 including a porous structure 36 that passes a specific substance from a liquid sample and captures an unnecessary substance.
  • the filter cartridge 3 is fitted into the first chamber 21 of the disc body 2.
  • the test disc 1 is used, for example, to test the infection rate of pathogenic microorganisms (for example, malaria protozoa) to a specimen (for example, red blood cells) in a liquid biological sample (for example, human blood).
  • pathogenic microorganisms for example, malaria protozoa
  • the malaria parasite for example, invades a human body when an mosquito sucks human blood, invades red blood cells in the blood, and parasitizes in red blood cells.
  • the “infection rate” here is ⁇ [number of samples infected with pathogenic microorganisms] / [total number of samples] ⁇ ⁇ 100 [%].
  • the liquid sample includes at least a liquid biological sample.
  • the blood is preferably diluted with a diluent in order to reduce the viscosity.
  • a diluent for example, a buffer solution, an isotonic solution, a culture solution, a surfactant and the like can be used.
  • the disc body 2 preferably has a flow path 23 communicating with each of the first chamber 21 and the second chamber 22 between the first chamber 21 and the second chamber 22.
  • a fluorescent dye for staining the nucleic acid of the pathogenic microorganism is disposed in the flow path 23 of the disc body 2.
  • the fluorescent dye is preferably applied to the inner wall surface of the flow path 23.
  • the filter 35 is configured to pass red blood cells that are specific substances (specimens) and capture white blood cells that are unnecessary substances.
  • the filter 35 is configured to function as a separation unit that separates red blood cells and white blood cells and extracts red blood cells.
  • the test disk 1 includes the filter cartridge 3, and the filter 35 is configured to pass red blood cells and capture white blood cells. Therefore, red blood cells can be extracted from a biological sample.
  • Fluorescent dye for staining nucleic acids of pathogenic microorganisms is a material that can also stain white blood cells.
  • white blood cells in the liquid sample placed in the first chamber 21 are captured by the filter 35. Therefore, the test disc 1 can prevent white blood cells contained in the liquid sample put in the first chamber 21 from being stained with the fluorescent dye.
  • the filter cartridge 3 preferably has a storage space 31 in which a liquid sample is stored.
  • the filter 35 in the filter cartridge 3 is preferably located between the storage space 31 and the second chamber 22.
  • the filter cartridge 3 is fitted into the first chamber 21 of the disc body 2 (see FIG. 2), so that the liquid sample in the storage space 31 of the filter cartridge 3 is stored in the first chamber 21. It can be regarded as a sample.
  • the filter 35 in the filter cartridge 3 is located between the storage space 31 and the second chamber 22, whereby red blood cells in the liquid sample placed in the storage space 31 are passed through the filter 35 to the second chamber 22. It can be moved.
  • the liquid sample may be placed in the storage space 31 in a state where the filter cartridge 3 is fitted in the first chamber 21 of the disc body 2, or stored in a state where the filter cartridge 3 is not fitted in the first chamber 21. You may put in the space 31.
  • the storage space 31, the filter 35 and the second chamber 22 are arranged in this order from the central axis 20 side of the disc body 2 in a state where the filter cartridge 3 is fitted in the first chamber 21. Is preferred. Thereby, the liquid sample in the storage space 31 can be moved to the second chamber 22 through the filter 35 by the centrifugal force acting on the liquid sample when the inspection disk 1 is rotated. In the second chamber 22, surface tension or the like acts on the liquid sample in addition to centrifugal force.
  • the rotation direction of the inspection disk 1 is clockwise (clockwise) as viewed from the upper side of the inspection disk 1.
  • the storage space 31, the filter 35, and the second chamber 22 are preferably aligned along the radial direction of the disk body 2.
  • the shape of the disc main body 2 is preferably a disc shape as in the case of optical discs (CD (compact disk), DVD (digital versatile disk), etc.).
  • a circular hole 24 is preferably formed in the center of the disc body 2.
  • the diameter of the inspection disk 1 is, for example, 120 mm.
  • the disk main body 2 includes a disk-shaped base substrate 4 and a disk-shaped cover substrate 5 bonded to the upper surface (first surface) 41 of the base substrate 4.
  • a circular hole 40 (see FIG. 3B) that forms a part of the hole 24 of the disk body 2 is formed.
  • a circular hole 50 (see FIGS. 3A and 3B) that forms part of the hole 24 of the disc body 2 is formed in the center of the cover substrate 5.
  • a spiral track (groove) 43 for following the beam of light incident through the lower surface (second surface) 42 of the base substrate 4, similar to the optical disk. Is preferably formed.
  • the track 43 is formed in a spiral shape from the center to the outer periphery of the base substrate 4. Address information is continuously recorded on the track 43, and the position can be specified by the address information. Therefore, for example, the position information of the second chamber 22 is specified by the address information.
  • the inspection disk 1 reproduces address information by scanning the track 43 with light, as in the case of CDs and DVDs.
  • the light is excitation light.
  • the wavelength of the excitation light is preferably 400 nm to 410 nm, for example, and more preferably 405 nm.
  • the depth of the track 43 is, for example, 50 nm.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of a track in the inspection disk 1 and is an SEM image.
  • a dielectric film 44 is formed on the upper surface 41 of the base substrate 4.
  • the dielectric film 44 is, for example, a ZnS—SiO 2 film.
  • the dielectric film 44 is formed so as to cover the track 43.
  • the dielectric film 44 is configured to reflect a part of the excitation light for tracking and transmit most of the remaining part.
  • the reflectance of the dielectric film 44 with respect to the excitation light is, for example, 5% or more and 20% or less.
  • the reflectance of the dielectric film 44 with respect to fluorescence is preferably about 5%, for example.
  • the interface between the dielectric film 44 and the base substrate 4 constitutes a reflection surface 44 a that reflects excitation light.
  • the specimen in the liquid sample sent to the second chamber 22 through the filter 35 in the inspection disk 1 is inspected by, for example, a detection device 70 as shown in FIG.
  • the detecting device 70 includes, for example, an optical system similar to an optical pickup device for an optical disc, and the operation thereof is also the same.
  • the optical system of the detection device 70 includes a semiconductor laser 71, a polarization beam splitter 72, an objective lens 73, a dichroic prism 74, a fluorescence detector 75, an anamorphic lens (anamorphic lens) 76, and a reflection excitation light detector 77. And.
  • the detection device 70 includes a holder 81, an actuator 82, a rotation device (motor) 83, a first signal calculation circuit 84, a servo circuit 85, and a second signal calculation circuit 86.
  • the detecting device 70 After the inspection disk 1 is set on the rotating table by the rotating device 83, a predetermined operation is started.
  • the optical system, the holder 81, and the actuator 82 are installed in a housing in the same manner as an existing optical pickup device used for recording / reproducing of a CD or DVD.
  • the housing is movable in the radial direction of the inspection disk 1 by a predetermined guide mechanism.
  • the servo circuit 85 also controls the movement of the housing. Since this control is the same access control as that in the existing CD player or DVD player, detailed description thereof is omitted.
  • the semiconductor laser 71 emits light (excitation light) having a wavelength of about 405 nm.
  • the traveling path of light is indicated by a one-dot chain line.
  • the excitation light emitted from the semiconductor laser 71 is reflected by the polarization beam splitter 72 and enters the objective lens 73.
  • the objective lens 73 has a predetermined numerical aperture and is configured to properly converge the excitation light with respect to the inspection disk 1. Specifically, the objective lens 73 is configured such that excitation light incident from the polarization beam splitter 72 side converges.
  • the objective lens 73 is driven in the focus direction (thickness direction of the inspection disk 1) and the tracking direction (radial direction of the inspection disk 1) by the actuator 82 while being held by the holder 81. That is, the objective lens 73 is driven so as to follow the track 43 in a state where the excitation light is focused on the reflection surface 44 a of the inspection disk 1. A part of the excitation light focused on the reflection surface 44a is reflected by the reflection surface 44a, and most of the excitation light is transmitted through the reflection surface 44a.
  • Fluorescence is generated when the excitation light focused by the objective lens 73 is irradiated onto a nucleic acid that is fluorescently labeled in red blood cells.
  • the wavelength of fluorescence is different from the wavelength of excitation light.
  • the fluorescence wavelength is preferably, for example, 440 nm to 490 nm, and more preferably 455 nm.
  • SYTO (registered trademark) Blue can be used as the fluorescent dye.
  • Red blood cells that are not infected with malaria parasites are not fluorescently labeled, and therefore do not generate fluorescence even when irradiated with excitation light. Therefore, erythrocytes infected with malaria parasites can be distinguished from non-infected erythrocytes by the presence or absence of fluorescence.
  • the dichroic prism 74 is configured to reflect light having a wavelength of about 405 nm and transmit light having a wavelength of about 440 to 600 nm.
  • Excitation light reflected by the reflection surface 44 a passes through the polarization beam splitter 72, is reflected by the dichroic prism 74, and enters the anamorphic lens 76.
  • the anamorphic lens 76 introduces astigmatism into the reflected excitation light incident from the polarization beam splitter 72 side.
  • the reflected excitation light transmitted through the anamorphic lens 76 enters the reflected excitation light detector 77.
  • the reflected excitation light detector 77 has a four-divided sensor for receiving reflected excitation light on the light receiving surface.
  • the detection signal of the reflected excitation light detector 77 is input to the second signal calculation circuit 86.
  • the second signal calculation circuit 86 generates a focus error signal and a tracking error signal from the detection signal of the reflected excitation light detector 77, and generates a wobble signal.
  • the focus error signal is a signal indicating a deviation (focus error) between the focal position of the objective lens 73 and the inspection disk 1.
  • the tracking error signal is a signal indicating a deviation (tracking error) between the spot of the excitation light and the track.
  • the wobble signal is a waveform signal corresponding to the meandering shape of the groove defined by the track 43.
  • the focus error signal and the tracking error signal are generated according to the astigmatism method and the one-beam push-pull method.
  • the wobble signal is generated based on the tracking error signal.
  • a wobble signal is generated by extracting a frequency component corresponding to the wobble signal from the tracking error signal.
  • the servo circuit 85 controls the actuator 82 using the focus error signal and tracking error signal output from the second signal calculation circuit 86.
  • the servo circuit 85 uses the wobble signal output from the second signal calculation circuit 86 to control the rotating device 83 so that the inspection disk 1 is rotated at a predetermined linear velocity.
  • the second signal calculation circuit 86 outputs reproduction data (address information) generated by demodulating the wobble signal to the image analysis device 87.
  • Fluorescence incident on the dichroic prism 74 from the objective lens 73 side passes through the dichroic prism 74 and enters the fluorescence detector 75.
  • the fluorescence detector 75 has a sensor that converts the received fluorescence into a detection signal composed of an electrical signal and outputs the detection signal.
  • the detection signal of the fluorescence detector 75 is input to the first signal calculation circuit 84.
  • the first signal calculation circuit 84 outputs fluorescence luminance information generated by amplifying the detection signal from the fluorescence detector 75 to the image analysis device 87.
  • the image analysis device 87 is configured to generate an image of the liquid sample in the second chamber 22 based on the fluorescence luminance information output from the first signal calculation circuit 84 and the address information output from the second signal calculation circuit 86. Is generated and displayed on the image display device 88, the red blood cells in the image and the nucleic acid of the malaria parasite infected with the red blood cells are detected, the infection rate is calculated, and the calculation result is displayed on the image display device 88.
  • the image analysis device 87 can be realized, for example, by causing a personal computer to execute an appropriate program. Further, the image display device 88 can be constituted by a display of a personal computer, for example.
  • a liquid sample is prepared by mixing the blood and a diluent.
  • a liquid sample is put into the storage space 31 of the filter cartridge 3.
  • a biological sample for example, a pipette or a syringe is used.
  • the liquid sample is put into the storage space 31 in a state where the filter cartridge 3 is fitted in the first chamber 21 of the disc body 2, but not limited thereto, before the filter cartridge 3 is fitted into the first chamber 21, A liquid sample may be placed in the storage space 31.
  • the inspection disk 1 is rotated at a predetermined rotation speed for a predetermined rotation time.
  • the detection device 70 rotates the inspection disk 1 about the central axis 20 of the inspection disk 1.
  • white blood cells in the liquid sample are captured by the filter 35 of the filter cartridge 3 and do not reach the flow path 23 and the second chamber 22. Therefore, in the test disc 1, the liquid sample can be moved from the first chamber 21 to the second chamber 22, and white blood cells can be captured by the filter 35.
  • an image of the liquid sample in the second chamber 22 is generated and displayed on the image display device 88, and the infection rate is further displayed on the image display device 88.
  • the filter 35 can improve the reliability of the filter performance that transmits red blood cells and captures white blood cells. It becomes possible to plan. Thereby, for example, it is possible to improve the accuracy of the inspection of the infection rate using the inspection disk 1 and the detection device 70.
  • the shape of the disc body 2 is a disc shape.
  • the disc body 2 is provided with a first chamber 21, a flow path 23, and a second chamber 22 in this order from the side closer to the central axis 20 of the disc body 2.
  • the first chamber 21 is preferably composed of an internal space of a recess 201 formed along the thickness direction of the disc body 2 on the upper surface of the disc body 2.
  • the filter cartridge 3 can be relatively easily moved to the first chamber 21 as compared with the case where the first chamber 21 is composed of the internal space of the recess formed along the radial direction of the disc body 2. It becomes possible to fit in.
  • the filter cartridge 3 can be fitted into the first chamber 21 from the thickness direction of the disk body 2, so that it is relatively easy compared to the case where the filter body 3 is fitted from the radial direction of the disk body 2. It becomes possible to fit in.
  • the first chamber 21 is a space surrounded by the inner peripheral surface of the through hole 51 penetrating in the thickness direction of the cover substrate 5, the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, and the bonding portion 6. is there.
  • the through hole 51 is provided near the hole 50 in the cover substrate 5.
  • the shape of the first chamber 21 is substantially the same as that of the filter cartridge 3 when viewed from the thickness direction of the disc body 2. Thereby, it is possible to suppress the shakiness of the filter cartridge 3 fitted in the first chamber 21.
  • the first chamber 21 constitutes a storage unit that stores the filter cartridge 3.
  • the first chamber 21 and the second chamber 22 are separated from each other in the radial direction of the disk main body 2, and the first chamber 21 and the second chamber 22 communicate with each other through a flow path 23.
  • the shape of the flow path 23 is rectangular when viewed from the thickness direction of the disc body 2.
  • the width of the flow path 23 is preferably narrower than the width of the first chamber 21 and the width of the second chamber 22. More specifically, the chamber unit 25 constituted by the first chamber 21, the flow path 23, and the second chamber 22 is preferably constricted in the flow path 23.
  • the width of the flow path 23 is preferably the same as the width of the outlet of the first chamber 21.
  • the channel 23 is a space surrounded by the inner surface of the recess 53 for forming the channel 23 formed on the lower surface 52 of the cover substrate 5, the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, and the bonding portion 6. It is. It is preferable that the opening area of the flow path 23 gradually decreases as the distance from the first chamber 21 increases toward the second chamber 22. Thereby, in the test disc 1, it is possible to suppress the generation of bubbles in the liquid sample moved from the first chamber 21 to the second chamber 22.
  • the width of the recess 53 in the circumferential direction of the disc body 2 is substantially constant regardless of the distance from the central axis 20 of the disc body 2.
  • the depth of the recess 53 in the thickness direction of the disc main body 2 becomes shallower as the distance from the central axis 20 of the disc main body 2 increases.
  • the shape of the second chamber 22 is, for example, a U shape when viewed from the thickness direction of the disc body 2 as shown in FIG. As a result, in the test disk 1, bubbles are generated in the second chamber 22 when the liquid sample is moved from the first chamber 21 to the second chamber 22 compared to the case where the shape of the second chamber 22 is rectangular. Can be prevented from occurring.
  • the U-shaped second chamber 22 has a shape that extends from the flow path 23 to the outer peripheral side of the disc main body 2 and is folded inward on the outer peripheral side. In the second chamber 22, only the first end 221 of the first end 221 and the second end 222 is directly connected to the flow path 23.
  • the second chamber 22 preferably has the second end 222 in a direction opposite to the rotation direction of the disc body 2 with respect to the first end 221 when viewed from the upper side of the disc body 2.
  • the disc body 2 is preferably formed with a vent hole 230 communicating with the second end 222 of the second chamber 22.
  • the shape is, for example, a circle, a triangle, a quadrangle, a star, or the like.
  • the vent hole 230 is preferably small in order to prevent leakage of the liquid sample, and is preferably smaller than the injection hole (sample injection port) 33 provided in the filter cartridge 3. Further, when the vent hole 230 is formed at the end of the second end 222, it is easier to ensure a predetermined injection amount of the liquid sample.
  • the vent hole 230 may be provided so that a part thereof overlaps the second chamber 22 when viewed from the thickness direction of the disc main body 2, and another part may be provided outside the second chamber 22. .
  • the second chamber 22 is surrounded by the inner surface of the recess 54 for forming the second chamber 22 formed on the lower surface 52 of the cover substrate 5, the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, and the bonding portion 6. Space.
  • the opening shape of the recess 54 is U-shaped.
  • the opening shape of the recess 54 viewed from the thickness direction of the disc body 2 is U-shaped.
  • the inspection disc 1 is provided with a plurality (for example, nine) of chamber units 25 including one first chamber 21 and one second chamber 22, and the plurality of chamber units 25 are arranged at the center of the disc body 2. It is preferable to arrange them radially at equiangular intervals around the axis 20. Thereby, the test disc 1 can be used for testing a plurality of liquid samples. Further, in the method for examining red blood cells using the test disk 1, a liquid sample is put in each of the storage spaces 31 of the plurality of filter cartridges 3, and the plurality of filter cartridges 3 correspond to each other in the disk body 2 on a one-to-one basis. The test disc 1 is rotated about the central axis 20 of the disc main body 2 while being fitted in the chamber 21. Thereby, in the inspection method, red blood cells can be extracted from each of the plurality of liquid samples to the second chamber 22 of the different chamber units 25, and the inspection time can be shortened.
  • a liquid sample is put in each of the storage spaces 31 of the plurality of filter cartridge
  • the thickness of the base substrate 4 is, for example, 0.6 mm.
  • the thickness of the cover substrate 5 is 3 mm, for example.
  • the depth of the recess 54 for forming the second chamber 22 is preferably sufficiently larger than the size of the specimen.
  • the depth of the recess 54 is, for example, 400 ⁇ m.
  • the inspection disk 1 is assumed to have inspection light (excitation light) incident from the lower surface 42 side of the base substrate 4. For this reason, in the inspection disk 1, the base substrate 4 is preferably thinner than the cover substrate 5. From the viewpoint of reducing the coma aberration of the beam spot of the excitation light, the thickness of the base substrate 4 is preferably thinner as the wavelength of the excitation light is shorter.
  • the material of the base substrate 4 is preferably a transparent resin.
  • the base substrate 4 is formed by injection molding. Thus, holes 40 and tracks 43 (see FIG. 4) are formed in the base substrate 4.
  • the material of the base substrate 4 is polycarbonate, for example, but is not limited thereto.
  • the material of the base substrate 4 is, for example, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate (PET), unsaturated polyester, fluororesin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacetic acid.
  • the material of the cover substrate 5 is, for example, acrylic resin, but is not limited thereto.
  • the material of the cover substrate 5 may be the same material as the material of the base substrate 4 such as polystyrene or polycarbonate.
  • the base substrate 4 and the cover substrate 5 do not necessarily have to be the same material.
  • the base substrate 4 may be a combination of polycarbonate and the cover substrate 5 may be a combination of polystyrene.
  • the cover substrate 5 is formed by injection molding. As a result, the cover substrate 5 has a hole 50, a through hole 51, a recess 53, and a recess 54.
  • the cover substrate 5 preferably contains a fluorescent material that emits fluorescence when excited by excitation light from the semiconductor laser 71 in the same manner as the fluorescent dye.
  • a fluorescent material that emits fluorescence when excited by excitation light from the semiconductor laser 71 in the same manner as the fluorescent dye.
  • inorganic phosphors examples include BAM phosphors (for example, BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ ) and SCA phosphors (for example, (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ ), SMS phosphor (Sr 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ ), YAG phosphor (eg Y 3 Al 3 O 12 ), CASN phosphor (eg CaAlSiN 3 : Eu), SSE System phosphor (Sr 3 SiO 5 : Eu) and the like.
  • BAM phosphors for example, BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+
  • SCA phosphors for example, (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+
  • SMS phosphor Sr 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+
  • YAG phosphor eg Y 3 Al 3 O 12
  • CASN phosphor eg CaAl
  • phosphors for three-wavelength fluorescent lamps phosphors for special lamps, phosphors for cold cathode lamps, phosphors for PDP (Plasma Display Panel), and phosphors for LED (Light Emitting Diode)
  • Widely used phosphors such as fluorescent bodies and phosphors for fluorescent lamps can be used.
  • organic phosphors examples include red light emitting phosphors (Eu complex compounds, Sm complex compounds, Pr complex compounds, dicyanomethylene compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, polyalkylthiophene derivatives), Yellow light emitting phosphor (rubrene compound, perimidone derivative), blue light emitting phosphor (perylene compound, pyrene compound, anthracene compound, distyryl derivative, polydialkylfluorene derivative, polyparaphenylene derivative), green light emitting phosphor (coumarin) Compound, Tb complex compound, quinacridone compound) and the like.
  • red light emitting phosphors Eu complex compounds, Sm complex compounds, Pr complex compounds, dicyanomethylene compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, polyalkylthiophene derivatives
  • Yellow light emitting phosphor rubberrene compound
  • These phosphors may be used alone or in combination of two or more of those emitting light of the same color or different color. From the viewpoint of showing good fluorescence emission characteristics in a small amount, it is preferable to use an Eu complex compound of a red emission phosphor as the organic phosphor.
  • the cover substrate 5 is not necessarily required to have the fluorescent material uniformly dispersed throughout the cover substrate 5, and the fluorescent material may partially exist.
  • the fluorescent material may exist on a part of the upper surface with respect to the thickness direction of the cover substrate 5.
  • the cover substrate 5 may have a two-layer structure, and each of the two layers may be formed of different materials.
  • the base substrate 4 and the cover substrate 5 are bonded together by, for example, a bonding portion 6 made of an adhesive.
  • the adhesive is, for example, an acrylate adhesive.
  • the bonding method of the base substrate 4 and the cover substrate 5 is not limited to an adhesive, and general methods such as welding (thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, spin welding, laser welding), plasma bonding, surface activation bonding, and the like. A simple joining method may be employed.
  • the inner wall surface of the second chamber 22 is preferably hydrophilic.
  • the inner wall surface of the second chamber 22 includes an inner surface of the concave portion 54 for forming the second chamber 22 in the cover substrate 5 and a surface facing the concave portion 54 in the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4.
  • a surfactant represented by Triton X (registered trademark) or a polymer compound having a hydrophilic group such as a hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a carboxyl group is applied.
  • examples of the hydrophilic treatment include oxygen plasma treatment and corona discharge treatment.
  • the filter 35 in the filter cartridge 3 includes a porous structure 36.
  • the porous structure 36 is configured to allow a specific substance (red blood cells) to pass through without passing an unnecessary substance (white blood cells).
  • the porous structure 36 is formed of a plurality of fibrous substances 361, for example, as in the SEM image shown in FIG. More specifically, the porous structure 36 is formed by a plurality of fibrous substances 361 entangled with each other, and a large number of voids 362 are formed.
  • the gap 362 is between the adjacent fibrous materials 361.
  • a plurality of fibrous substances 361 are curved and entangled with each other.
  • the fibrous substance 361 is made of, for example, silicon oxide.
  • the fibrous substance 361 is made of amorphous silicon dioxide.
  • the thickness (fiber diameter) of the fibrous substance 361 is, for example, about 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the fibrous substance 361 may be branched.
  • the void 362 is, for example, a size that allows red blood cells to pass through and capture white blood cells in the porous structure 36.
  • the gap 362 is preferably larger than the red blood cells, but is not necessarily larger than the red blood cells. This is because red blood cells are deformable and can pass through voids 362 that are smaller than themselves.
  • the gap 362 is smaller than the capture target such as leukocytes. This is because leukocytes are less deformable than erythrocytes.
  • the filter cartridge 3 preferably includes a holding body 37 that holds the porous structure 36.
  • the holding body 37 is formed with a plurality of through holes 374 penetrating in the radial direction of the disc body 2.
  • the through hole 374 is formed to have a size that allows a specific substance (for example, red blood cells) that passes through the filter 35 to pass therethrough.
  • the opening shape of the through hole 374 is circular, but is not limited thereto, and may be, for example, an elliptical shape, a rectangular shape, or the like.
  • the holding body 37 is made of silicon as an example.
  • the holding body 37 (see FIGS. 1B and 5B) has a rectangular plate shape, and a concave portion 373 that houses the porous structure 36 is formed on the first surface 371 in the thickness direction.
  • the porous structure 36 is fixed to the holding body 37.
  • the fibrous substance 361 in the porous structure 36 is directly bonded to the inner wall of the recess 373 of the holding body 37.
  • “direct bonding” refers to a state in which the fibrous substance 361 is directly formed on the inner wall of the recess 373 of the holding body 37 and atoms or molecules constituting the holding body 37 and the fibrous substance 361 are directly bonded. means.
  • direct bonding means a state in which the silicon atoms of the holding body 37 and the silicon atoms of the fibrous substance 361 are directly bonded through oxygen molecules.
  • the fibrous substance 361 is made of silicon dioxide, the chemical resistance and heat resistance of the fibrous substance 361 can be improved as compared with the case where the fibrous substance 361 is made of an organic polymer.
  • the filter cartridge 3 includes a case 30.
  • the case 30 has a shape that combines a rectangle and a trapezoid when viewed from the thickness direction of the disc body 2. More specifically, the case 30 has a first end 301 and a second end 302 in the radial direction of the disc body 2. Of the first end 301 and the second end 302 of the case 30, the second end 302 on the second chamber 22 side corresponds to the trapezoidal portion described above, and it is located outside the radial direction of the disc body 2 when viewed from the thickness direction. It is a shape that tapers in the direction. Thereby, in the test disc 1, the liquid sample can easily enter the flow path 23.
  • the opening shape of the first chamber 21 is substantially the same as that of the case 30.
  • the case 30 has an opening 320 on one surface on the second chamber 22 side.
  • the holding body 37 is bonded to the case 30 by, for example, a bonding portion 39 made of an adhesive so as to close the opening 320 of the case 30.
  • the adhesive is not adhered to the porous structure 36 by adhering the side surface of the holding body 37 and the inner peripheral surface of the opening 320 in the case 30 with an adhesive.
  • the first surface 371 is on the internal space side of the case 30 (on the central axis 20 side of the disc body 2)
  • the second surface 372 is on the external space side of the case 30 (on the second chamber 22 side).
  • the holding body 37 can also be installed in an inverted manner so that the first surface 371 is on the outer space side (second chamber 22 side) of the case 30.
  • a step portion 322 is formed on the inner peripheral surface of the opening 320 in the case 30 to prevent the holder 37 from being displaced toward the inner space of the case 30.
  • the opening 320 of the case 30 constitutes the liquid sample outlet 34 in the filter cartridge 3.
  • a space surrounded by the case 30, the filter 35, and the holding body 37 constitutes a liquid sample storage space 31.
  • the filter 35 is preferably located at the liquid sample outlet 34 in the filter cartridge 3.
  • the volume of the storage space 31 into which the liquid sample is placed is relatively large as compared with the case where the filter 35 is located on the radially inner side of the disk body 2 with respect to the liquid sample outlet 34. It becomes possible to do.
  • the volume of the storage space 31 is preferably substantially the same as the volume of the second chamber 22, for example.
  • the filter cartridge 3 preferably has an injection hole 33 for a liquid sample.
  • the filter performance is inspected.
  • the pressure loss of the filter 35 is measured.
  • the pressure loss of the filter 35 is obtained, for example, by measuring the total pressure difference between the upstream side and the downstream side when the test clean air is passed through the filter 35 with a manometer. More specifically, the pressure loss at the filter 35 when the clean air for testing at a predetermined pressure is introduced from the injection hole 33 into the case 30 is measured.
  • the injection hole 33 is preferably at a position far from the outlet 34 on the upper wall of the case 30.
  • the plan view shape of the storage space 31 of the filter cartridge 3 may be a U-shape as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the injection hole 33 is provided so as to communicate with the first end of the U-shaped storage space 31 in the case 30 and the vent hole 38 is provided so as to communicate with the second end. .
  • the shape and size of the vent 38 are not particularly limited.
  • the shape of the vent 38 is, for example, a circle, a triangle, a quadrangle, a star, or the like.
  • the smaller one is preferable, and the smaller one than the injection hole 33 provided in the filter cartridge 3 is desirable.
  • the vent hole 38 only needs to be partly provided in the storage space 31, and another part may be outside the storage space 31.
  • the cover substrate 5 is formed by, for example, injection molding.
  • the filter cartridge 3 may be formed by bonding two different members in the thickness direction.
  • the member constituting the bottom can be bonded to the portion where the injection hole 33, the vent hole 38 and the opening 320 are formed.
  • the member which comprises a baseplate becomes a flat plate structure, it is a very simple structure and becomes a structure excellent in productivity.
  • Two layers of different members are joined together by, for example, an adhesive.
  • the adhesive is, for example, an acrylate adhesive.
  • the bonding method is not limited to an adhesive, and if a general bonding method such as welding (thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, spin welding, laser welding), plasma bonding, surface activated bonding, or the like is adopted. Good.
  • the thickness of the porous structure 36 can be measured with a laser displacement meter or the like before fixing the holding body 37 holding the porous structure 36 to the case 30.
  • the thickness of the porous structure 36 which is one of the factors that determine the filter performance, can be inspected with a laser displacement meter or the like.
  • the filter performance of the filter 35 can be inspected before the filter cartridge 3 is fitted into the disc body 2.
  • the filter cartridge 3 may include a film that closes at least one of the injection hole 33 and the vent hole 38.
  • the presence or absence of malaria protozoa is accurately detected in the incubation period without subjective symptoms by confirming the presence or absence of malaria protozoa in red blood cells. It becomes possible to inspect well.
  • the liquid sample put into the storage space 31 of the filter cartridge 3 may include a staining solution that stains nucleic acids of pathogenic microorganisms.
  • the disk main body 2 may not be provided with a fluorescent dye for staining the nucleic acid.
  • a staining method using a staining solution for example, Giemsa staining, acridine orange staining, Wright staining, Jenner staining, Leishmann staining, Romanovsky staining, and the like can be employed.
  • An appropriate staining solution may be used as the staining solution according to the type of pathogenic microorganism and the staining method.
  • the shape of the second chamber 22 viewed from the thickness direction of the disc body 2 is not limited to the U shape, and may be a circular shape, a polygonal shape, or a bellows shape, for example, as shown in FIG. Further, the shape of the second chamber 22 viewed from the thickness direction of the disc body 2 may be an arch shape.
  • the “arch shape” means a shape formed with a distance in the circumferential direction sufficiently longer than the radial direction and does not have a folded portion.
  • the height of the second chamber 22 may increase from the inner periphery to the outer periphery of the disc body 2. As a result, in the test disk 1, it is difficult for bubbles to remain in the second chamber 22. Further, in the test disk 1, the flow rate of the liquid sample decreases from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the disk main body 2, so that the specimen is arranged in the second chamber 22 so as to be biased toward the outer peripheral side of the disk main body 2. Can be suppressed.
  • the shape of the disc body 2 viewed from the thickness direction of the disc body 2 is not limited to a circular shape, and may be, for example, an octagonal shape.
  • a discharge port for discharging the liquid sample may be provided on the outer peripheral portion of the second chamber 22.
  • the discharge port is, for example, a through hole formed on the upper surface side of the cover substrate 5.
  • the thickness of the portion of the cover substrate 5 where the concave portion 53 and the concave portion 54 are formed may be smaller than the thickness of the portion of the cover substrate 5 where the through hole 51 is formed. Further, in the inspection disk 1, the cover substrate 5 can be reduced in weight, and the material cost can be reduced. Further, in the detection device 70, it is possible to reduce the load when the inspection disk 1 is rotated by the rotation device 83.
  • the height of the filter cartridge 3 may be larger than the depth of the concave portion 201 corresponding to the first chamber 21.
  • the inspection disk 1 can expand the area of the second chamber 22 related to the accuracy of detection by the detection device 70 (measurement accuracy), which contributes to higher measurement accuracy.
  • the red blood cells contained in the liquid sample in the first chamber 21 are moved to the second chamber 22 by centrifugal force.
  • Red blood cells may be moved from the first chamber 21 to the second chamber 22 by generating a pressure difference with the passage 23.
  • a pressure difference can be generated between the first chamber 21 and the flow path 23 by applying pressure to the first chamber 21.
  • pressurization is performed from above the first chamber 21.
  • test disc 1 The example in which the test disc 1, the filter cartridge 3 and the disc main body 2 are used for the examination of red blood cells has been described.
  • the uses of the test disc 1, the filter cartridge 3 and the disc main body 2 are not limited to this. It can also be used for protein testing.
  • the inspection disk 1 according to the second embodiment of the present disclosure is the same as the inspection disk 1 according to the first embodiment, and has the same configuration as the inspection disk 1 shown in FIGS. 1A, 1B, and 2. . Therefore, the inspection disk 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2.
  • FIG. 3A An exploded perspective view seen from the upper side of the inspection disk 1 according to the second embodiment is the same as FIG. 3A, and an exploded perspective view seen from the lower side is the same as FIG. 3B.
  • An enlarged plan view (SEM image) of the inspection disk 1 according to the second embodiment is the same as FIG.
  • the plan view of the filter cartridge in the inspection disk 1 according to the second embodiment may be the same as FIG. 5A. Further, the cross-sectional view of the filter cartridge may be the same as FIG. 5B.
  • An SEM image (scanning / electron / microscope / image) of the porous structure constituting the filter of the filter cartridge is the same as that shown in FIG.
  • the specimen in the liquid sample sent to the second chamber 22 through the filter 35 in the test disc 1 is inspected by, for example, a detection device 70 as shown in FIG.
  • the inspection disk 1 includes a disk body 2.
  • the disc body 2 has a first chamber 21, a flow path 23, and a second chamber 22.
  • the first chamber 21 is formed for containing a liquid sample.
  • the flow path 23 communicates with the first chamber 21.
  • the second chamber 22 communicates with the flow path 23.
  • the shape of the disc body 2 is a disc shape.
  • the disc body 2 is provided with a first chamber 21, a flow path 23, and a second chamber 22 in this order from the side closer to the central axis 20 of the disc body 2.
  • the first chamber 21 is preferably composed of an internal space of a recess 201 formed along the thickness direction of the disc body 2 on the upper surface of the disc body 2.
  • the filter cartridge 3 can be relatively easily moved to the first chamber 21 as compared with the case where the first chamber 21 is composed of the internal space of the recess formed along the radial direction of the disc body 2. It becomes possible to fit in.
  • the filter cartridge 3 can be fitted into the first chamber 21 from the thickness direction of the disk body 2, so that it is relatively easy compared to the case where the filter body 3 is fitted from the radial direction of the disk body 2. It becomes possible to fit in.
  • the first chamber 21 is a space surrounded by the inner peripheral surface of the through hole 51 penetrating in the thickness direction of the cover substrate 5, the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, and the bonding portion 6. is there.
  • the through hole 51 is provided near the hole 50 in the cover substrate 5.
  • the shape of the first chamber 21 is substantially the same as that of the filter cartridge 3 when viewed from the thickness direction of the disc body 2. Thereby, it is possible to suppress the shakiness of the filter cartridge 3 fitted in the first chamber 21.
  • the first chamber 21 constitutes a storage unit that stores the filter cartridge 3.
  • the first chamber 21 and the second chamber 22 are separated from each other in the radial direction of the disk main body 2, and the first chamber 21 and the second chamber 22 communicate with each other through a flow path 23.
  • the shape of the flow path 23 is rectangular when viewed from the thickness direction of the disc body 2.
  • the width of the flow path 23 is preferably narrower than the width of the first chamber 21 and the width of the second chamber 22. More specifically, the chamber unit 25 constituted by the first chamber 21, the flow path 23, and the second chamber 22 is preferably constricted in the flow path 23.
  • the width of the flow path 23 is preferably the same as the width of the outlet of the first chamber 21.
  • the flow path 23 is surrounded by the inner surface of the recess 53 for forming the flow path 23 formed on the lower surface 52 of the cover substrate 5, the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, and the bonding portion 6. Space. It is preferable that the opening area of the flow path 23 gradually decreases as the distance from the first chamber 21 increases toward the second chamber 22. Thereby, in the test disc 1, it is possible to suppress the generation of bubbles in the liquid sample moved from the first chamber 21 to the second chamber 22.
  • the width of the recess 53 in the circumferential direction of the disc body 2 is substantially constant regardless of the distance from the central axis 20 of the disc body 2.
  • the depth of the recess 53 in the thickness direction of the disc main body 2 becomes shallower as the distance from the central axis 20 of the disc main body 2 increases.
  • the shape of the second chamber 22 is U-shaped when viewed from the thickness direction of the disc body 2 as shown in FIG. 10A. That is, as shown in FIG. 10A, the second chamber 22 has a folded shape when viewed from the thickness direction of the disc body 2. More specifically, the second chamber 22 has a first space 261, a second space 262, and a third space 263.
  • the first space 261 extends along the radial direction of the disc body 2 from the center side (first end 221 side) of the disc body 2 toward the outer peripheral side of the disc body 2.
  • the second space 262 communicates with the first space 261 and extends in one direction along the outer periphery of the disc body 2.
  • the third space 263 communicates with the second space 262 and extends along the radial direction of the disc main body 2 from the outer peripheral side of the disc main body 2 toward the center side (second end 222 side) of the disc main body 2.
  • the U-shaped second chamber 22 has a shape that extends from the flow path 23 to the outer peripheral side of the disc main body 2 and is folded inward on the outer peripheral side. In the second chamber 22, only the first end 221 of the first end 221 and the second end 222 is directly connected to the flow path 23.
  • the second chamber 22 includes an inner surface of a recess 54 for forming the second chamber 22 formed on the lower surface 52 of the cover substrate 5, a dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4, A space surrounded by the joint 6.
  • the opening shape of the recess 54 is U-shaped as shown in FIG. 3B.
  • the opening shape of the recess 54 viewed from the thickness direction of the disc body 2 is U-shaped.
  • the second chamber 22 has the second end 222 in the direction opposite to the rotation direction of the disc body 2 with respect to the first end 221 when viewed from the upper side of the disc body 2.
  • the direction (one direction) in which the second space 262 extends from the first space 261 is preferably opposite to the rotation direction of the disc body 2. That is, it is preferable that the second chamber 22 is folded back on the side opposite to the rotation direction of the disc body 2.
  • the inspection disk 1 rotates clockwise in the thickness direction of the disk main body 2 when viewed from the cover substrate 5 side (clockwise in FIG. 2 or the arrow direction in FIG. 10A).
  • the liquid sample that has entered the second chamber 22 from the flow path 23 tends to spread from the first end 221 side to the outer peripheral side in the first space 261 of the second chamber 22 due to the rotation of the inspection disk 1. Since the second space 262 is formed in the direction opposite to the rotation direction of the inspection disk 1, the liquid sample on the outer peripheral side of the first space 261 is moved to the second position by the rotation of the inspection disk 1. In the space 262, it becomes easy to spread along the outer peripheral direction. Since the liquid sample flows from the flow path 23 to the second chamber 22, the liquid sample flowing into the first space 261 and the second space 262 of the second chamber 22 spreads from the second space 262 to the third space 263. Eventually, the second end 222 is reached.
  • the disc body 2 has a vent hole 230 that allows the second chamber 22 to communicate with the outside of the disc body 2 (inspection disc 1). More specifically, the vent hole 230 is formed so as to communicate the outside in the thickness direction of the disc body 2 and the second chamber 22. Preferably, the vent hole 230 is formed in the disc body 2 so as to communicate with the third space 263, that is, the folded side of the second chamber 22. More preferably, the vent hole 230 is formed in the disc body 2 so as to communicate with the third space 263, that is, the tip of the folded side. That is, the vent hole 230 is formed at the tip of the third space 263 of the second chamber 22.
  • the vent hole 230 is formed in the cover substrate 5 and its shape and size are not particularly limited. The shape is, for example, a circle, a triangle, a quadrangle, a star, or the like. The vent hole 230 is preferably smaller in order to prevent leakage of the liquid sample, and is preferably smaller than the injection hole (sample injection port) 33 provided in the filter cartridge 3.
  • vent hole 230 when the vent hole 230 is formed at the end of the second end 222, it is easier to ensure a predetermined injection amount of the liquid sample.
  • the vent hole 230 may be provided so that a part thereof overlaps the second chamber 22 when viewed from the thickness direction of the disc main body 2, and another part may be provided outside the second chamber 22. .
  • the height of the second chamber 22 from the bottom surface 271 of the second chamber 22 is constant from the flow path 23 side (first end 221 side) to the vent hole 230 side (second end 222 side).
  • the bottom surface 271 of the second chamber 22 is constituted by a part of the surface of the dielectric film 44 (see FIG. 1A) on the top surface 41 of the base substrate 4.
  • the second chamber 22 extends from the bottom surface 271 of the second chamber 22 from the flow path 23 side (first end 221 side) toward the vent hole 230 side (second end 222 side). You may form so that height may become high.
  • the bottom surface 271 of the second chamber 22 is constituted by a part of the surface of the dielectric film 44 (see FIG. 1A) on the top surface 41 of the base substrate 4.
  • illustration of the dielectric film 44 is omitted.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the disc main body 2 corresponding to the cross section taken along line BB of FIG. 10A.
  • a broken line in FIG. 5A indicates a contour line with a height from the bottom surface 271.
  • the height H2 of the position P5 in the vicinity of the vent hole 230 is higher than the height H1 of the position P1 in the vicinity of the flow path 23.
  • the height of any position (for example, positions P2, P3, P4) between the position P1 and the position P5 in the second chamber 22 is higher than the height H1 of the position P1 and lower than the height H2 of the position P5. .
  • the height of any position in the second chamber 22 is not limited to the relationship shown in FIG. 5B as long as the relationship higher than the height H1 and lower than the height H2 can be maintained.
  • the surface tension is used to leave bubbles with low liquid resistance. And can be filled with a liquid sample.
  • At least a part of the side surface 273 of the second chamber 22 is a curved surface 281 to 286.
  • the curvature radii of the curved surfaces 282 and 285 be large.
  • the curvature radii of the curved surfaces 282 and 285 are preferably 1 mm or more, and more preferably 3 mm or more.
  • the curvature radii of the curved surfaces 282 and 285 are small.
  • the curvature radii of the curved surfaces 282 and 285 are preferably 20 mm or less, and more preferably 10 mm or less.
  • the curvature radii of the curved surfaces 282 and 285 are larger than the curvature radius of the curved surface 284.
  • the curvature radius of the curved surface 283 is preferably 0.3 mm or more, and more preferably 0.6 mm or more.
  • the radius of curvature of the curved surface 283 is preferably 2.0 mm or less, and more preferably 1.2 mm or less. Note that portions corresponding to the curved surfaces 281 and 286 are not necessarily curved surfaces.
  • the degree of overlap of measurement objects for example, red blood cells
  • the measurement objects are not formed into a single layer, for example, when stacked by centrifugal force, the number of measurement objects to be overlapped is determined by the size of the measurement objects and the height of the second chamber 22. By changing the height of the second chamber 22, the number of overlapping measurement objects can be determined.
  • the height of the second chamber 22 is equivalent to one measurement object (in the case of erythrocytes, about 2 ⁇ m), the measurement object can be made into a single layer.
  • the brightness of the silhouette of the measurement target in the plurality of images (first image 293 and second image 294) of the liquid sample in FIG. 11B can be adjusted.
  • Autofluorescence increases as the upper surface 272 of the second chamber 22 (the upper surface of the cover substrate 5) 272 is closer to the focus position of the excitation light. That is, autofluorescence increases as the height of the second chamber 22 decreases. Therefore, by changing the height from the bottom surface 271 to the top surface 272 of the second chamber 22, images of the measurement object can be obtained at different background levels.
  • the measurement object absorbs excitation light like erythrocytes, the outline of the measurement object can be clearly obtained.
  • the measurement target has zero excitation light absorption, the closer the distance between the upper surface 272 of the second chamber 22 and the measurement target, the more the scattering of the excitation light in the measurement target (for example, cell wall) becomes more prominent.
  • the auto-fluorescence is affected, and the shade is emphasized. Thereby, the outline of a measuring object can be obtained.
  • the height of the second region 292 is half the height of the first region 291 (200 ⁇ m).
  • the first region 291 is used for detection of malaria fluorescence (malaria 296 stained with a fluorescent dye in the red blood cells 295)
  • the second region 292 is an evaluation of the red blood cell (RBC) 295 image (red blood cell image) (hemoglobin). Amount (Hb amount) and the like.
  • the first image 293 shows the first area 291 and the second image 294 shows the second area 292. Since the height of the second area 292 is half of the height of the first area 291, the background brightness (background level) in the second image 294 indicating the second area 292 is the first level indicating the first area 291.
  • the second image 294 has no change in absorption of the excitation light in the red blood cells 295, whereas the background becomes brighter due to autofluorescence due to the excitation light transmitted without being absorbed.
  • the contrast between the red blood cell 295 and the background in the red blood cell image becomes clearer.
  • the inspection disc 1 is provided with a plurality (for example, nine) of chamber units 25 including one first chamber 21 and one second chamber 22, and the plurality of chamber units 25 are arranged at the center of the disc body 2. It is preferable to arrange them radially at equiangular intervals around the axis 20. Thereby, the test disc 1 can be used for testing a plurality of liquid samples. Further, in the method for examining red blood cells using the test disk 1, a liquid sample is put in each of the storage spaces 31 of the plurality of filter cartridges 3, and the plurality of filter cartridges 3 correspond to each other in the disk body 2 on a one-to-one basis. The test disc 1 is rotated about the central axis 20 of the disc main body 2 while being fitted in the chamber 21. Thereby, in the inspection method, red blood cells can be extracted from each of the plurality of liquid samples to the second chamber 22 of the different chamber units 25, and the inspection time can be shortened.
  • a liquid sample is put in each of the storage spaces 31 of the plurality of filter cartridge
  • the thickness of the base substrate 4 is, for example, 0.6 mm.
  • the thickness of the cover substrate 5 is 3 mm, for example.
  • the depth of the recess 54 for forming the second chamber 22 is preferably sufficiently larger than the size of the specimen.
  • the depth of the recess 54 is, for example, 400 ⁇ m.
  • the inspection disk 1 is assumed to have inspection light (excitation light) incident from the lower surface 42 side of the base substrate 4. For this reason, in the inspection disk 1, the base substrate 4 is preferably thinner than the cover substrate 5. From the viewpoint of reducing the coma aberration of the beam spot of the excitation light, the thickness of the base substrate 4 is preferably thinner as the wavelength of the excitation light is shorter.
  • the unevenness of the surface of the base substrate 4 is about the depth of the track 43 (50 nm). Therefore, the possibility that bubbles remain due to the unevenness of the surface of the base substrate 4 is low.
  • the material of the base substrate 4 is preferably a transparent resin.
  • the base substrate 4 is formed by injection molding. Thus, holes 40 and tracks 43 (see FIG. 4) are formed in the base substrate 4.
  • the material of the base substrate 4 is polycarbonate, for example, but is not limited thereto.
  • the material of the base substrate 4 is, for example, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate (PET), unsaturated polyester, fluororesin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacetic acid.
  • the material of the cover substrate 5 is, for example, acrylic resin, but is not limited thereto.
  • the material of the cover substrate 5 may be the same material as the material of the base substrate 4 such as polystyrene or polycarbonate.
  • the base substrate 4 and the cover substrate 5 do not necessarily have to be the same material.
  • the base substrate 4 may be a combination of polycarbonate and the cover substrate 5 may be a combination of polystyrene.
  • the cover substrate 5 is formed by injection molding. As a result, the cover substrate 5 has a hole 50, a through hole 51, a recess 53, and a recess 54.
  • the cover substrate 5 preferably contains a fluorescent material that emits fluorescence when excited by the excitation light from the semiconductor laser 71 in the same manner as the fluorescent dye.
  • a fluorescent material that emits fluorescence when excited by the excitation light from the semiconductor laser 71 in the same manner as the fluorescent dye.
  • inorganic phosphors examples include BAM phosphors (for example, BaMgAl 10 O 17: Eu 2+ ) and SCA phosphors (for example, (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2. + ), SMS phosphor (Sr 3 MgSiO 2 O 8 : Eu 2+) , YAG phosphor (eg Y 3 Al 3 O 12 ), CASN phosphor (eg CaAlSiN 3 : Eu), SSE phosphor (Sr 3 SiO 5 : Eu) etc.
  • the above-mentioned phosphor does not necessarily have the same composition as that described above, and may contain additives or have a different composition ratio.
  • phosphors for three-wavelength fluorescent lamps In addition to the above phosphors, phosphors for three-wavelength fluorescent lamps, phosphors for special lamps, phosphors for cold cathode lamps, phosphors for PDP (Plasma Display Panel), phosphors for LED (Light Emitting Diode), Widely used fireflies such as phosphors for fluorescent lamps
  • organic phosphors include red light emitting phosphors (Eu complex compounds, Sm complex compounds, Pr complex compounds, dicyanomethylene compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthenes).
  • These phosphors may be used alone or in combination of two or more of those emitting light of the same color or different color. From the viewpoint of showing good fluorescence emission characteristics in a small amount, it is preferable to use an Eu complex compound of a red emission phosphor as the organic phosphor.
  • the cover substrate 5 is not necessarily required to have the fluorescent material uniformly dispersed throughout the cover substrate 5, and the fluorescent material may partially exist.
  • the fluorescent material may exist on a part of the upper surface with respect to the thickness direction of the cover substrate 5.
  • the cover substrate 5 may have a two-layer structure, and each of the two layers may be formed of different materials.
  • the base substrate 4 and the cover substrate 5 are bonded together by, for example, a bonding portion 6 made of an adhesive.
  • the adhesive is, for example, an acrylate adhesive.
  • the bonding method of the base substrate 4 and the cover substrate 5 is not limited to an adhesive, and general methods such as welding (thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, spin welding, laser welding), plasma bonding, surface activation bonding, and the like. A simple joining method may be employed.
  • the inner wall surface of the second chamber 22 is preferably hydrophilic.
  • the inner wall surface of the second chamber 22 includes an inner surface of the concave portion 54 for forming the second chamber 22 in the cover substrate 5 and a surface facing the concave portion 54 in the dielectric film 44 on the upper surface 41 of the base substrate 4.
  • a surfactant represented by Triton X (registered trademark) or a polymer compound having a hydrophilic group such as a hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a carboxyl group is applied.
  • examples of the hydrophilic treatment include oxygen plasma treatment and corona discharge treatment.
  • the filter 35 in the filter cartridge 3 includes a porous structure 36.
  • the porous structure 36 is configured to allow a specific substance (red blood cells) to pass through without passing an unnecessary substance (white blood cells).
  • the porous structure 36 is made of, for example, a plurality of fibrous substances. More specifically, the porous structure 36 is formed by a plurality of fibrous substances entangled with each other, and a large number of voids are formed. The void is between adjacent fibrous materials. In the porous structure 36, a plurality of fibrous substances are curved and entangled with each other.
  • the fibrous substance is made of, for example, silicon oxide. More specifically, the fibrous material is made of amorphous silicon dioxide.
  • the thickness (fiber diameter) of the fibrous substance is, for example, about 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the fibrous material may be branched.
  • the voids are sized so that red blood cells can pass through and white blood cells can be captured.
  • the gap is preferably larger than that of red blood cells, but is not necessarily larger than that of red blood cells. This is because erythrocytes are deformable and can pass through voids smaller than themselves.
  • the gap is smaller than the capture target such as leukocytes. This is because leukocytes are less deformable than erythrocytes.
  • the filter cartridge 3 preferably includes a holding body 37 that holds the porous structure 36.
  • the holding body 37 is formed with a plurality of through holes 374 penetrating in the radial direction of the disc body 2.
  • the through hole 374 is formed to have a size that allows a specific substance (for example, red blood cells) that passes through the filter 35 to pass therethrough.
  • the opening shape of the through hole 374 is circular, but is not limited thereto, and may be, for example, an elliptical shape, a rectangular shape, or the like.
  • the holding body 37 is made of silicon as an example.
  • the holding body 37 (see FIG. 1B) has a rectangular plate shape, and a recess for housing the porous structure 36 is formed on the first surface 371 in the thickness direction.
  • the porous structure 36 is fixed to the holding body 37.
  • the fibrous material in the porous structure 36 is directly bonded to the inner wall of the concave portion of the holding body 37.
  • directly bonding means a state in which the fibrous substance is directly formed on the inner wall of the concave portion of the holding body 37 and atoms or molecules constituting the holding body 37 and the fibrous substance are directly bonded.
  • the “direct bonding” means a state in which the silicon atoms of the holding body 37 and the silicon atoms of the fibrous substance are directly bonded through oxygen molecules.
  • the fibrous substance is made of silicon dioxide, the chemical resistance and heat resistance of the fibrous substance can be improved as compared with the case where the fibrous substance is made of an organic polymer.
  • the filter cartridge 3 includes a case 30.
  • the case 30 has a shape that combines a rectangle and a trapezoid when viewed from the thickness direction of the disc body 2. More specifically, the case 30 has a first end 301 and a second end 302 in the radial direction of the disc body 2. Of the first end 301 and the second end 302 of the case 30, the second end 302 on the second chamber 22 side corresponds to the trapezoidal portion described above, and it is located outside the radial direction of the disc body 2 when viewed from the thickness direction. It is a shape that tapers in the direction. Thereby, in the test disc 1, the liquid sample can easily enter the flow path 23.
  • the opening shape of the first chamber 21 is substantially the same as that of the case 30.
  • the case 30 has an opening on one surface on the second chamber 22 side.
  • the holding body 37 is bonded to the case 30 by, for example, a bonding portion made of an adhesive so as to close the opening of the case 30.
  • the adhesive is not attached to the porous structure 36 by adhering the side surface of the holding body 37 and the inner peripheral surface of the opening in the case 30 with an adhesive.
  • the first surface 371 is on the internal space side of the case 30 (on the central axis 20 side of the disc body 2)
  • the second surface 372 is on the external space side of the case 30 (on the second chamber 22 side). As shown in FIG.
  • the holding body 37 can also be installed in an inverted manner so that the first surface 371 is on the outer space side (second chamber 22 side) of the case 30.
  • a step 322 is formed for preventing the displacement of the holding body 37 toward the internal space of the case 30.
  • the opening of the case 30 constitutes an outlet for the liquid sample in the filter cartridge 3.
  • a space surrounded by the case 30, the filter 35, and the holding body 37 constitutes a liquid sample storage space 31.
  • the filter 35 is preferably located at the outlet of the liquid sample in the filter cartridge 3.
  • the volume of the storage space 31 into which the liquid sample is placed is relatively large as compared with the case where the filter 35 is located on the radially inner side of the disc body 2 with respect to the liquid sample outlet. It becomes possible.
  • the volume of the storage space 31 is preferably substantially the same as the volume of the second chamber 22, for example.
  • the presence or absence of malaria protozoa is accurately detected in the incubation period without subjective symptoms by confirming the presence or absence of malaria protozoa in red blood cells. It becomes possible to inspect well.
  • the second chamber 22 is formed in a U shape. Thereby, since the cross-sectional area perpendicular to the direction from the first end 221 side to the second end 222 side can be reduced in the second chamber 22, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the second chamber 22. .
  • the area of the second chamber 22 as the detection region used for inspecting the liquid sample when viewed from the thickness direction of the disc body 2 can be increased, the detection accuracy of the specimen in the liquid sample can be increased. Can be increased. That is, according to the inspection disk 1 according to the present embodiment, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the second chamber 22 while expanding the second chamber 22 as a detection region used for inspecting the liquid sample.
  • the gas in the second chamber 22 can be released to the outside of the disc body 2, so that the second chamber It is possible to make it difficult for bubbles to remain in the inside 22.
  • the inspection disc 1 since at least a part of the side surface 273 of the second chamber 22 is the curved surfaces 281 to 286, bubbles are less likely to remain on the outer peripheral portion of the second chamber 22. it can.
  • the inspection disc 1 it is possible to make it difficult for bubbles to remain as compared with the case where the second chamber 22 has a shape folded back on the same side as the rotation direction of the disc body 2.
  • the disc body 2 has a flat surface (so-called C surface) 274 between the upper surface 272 and the side surface 273 of the second chamber 22. Also good. Thereby, it is possible to make it difficult for bubbles to remain on the outer peripheral portion of the second chamber 22.
  • a region 91 represented by dots in FIG. 12A is a region where the plane 274 is formed.
  • the inspection disc 1 According to the inspection disc 1 according to this modification, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the outer peripheral portion of the second chamber 22. Thereby, since the inside of the second chamber 22 can be filled with the liquid sample, the detection accuracy can be improved.
  • region 91 where the flat surface 274 is formed is not limited to the example of FIG. 12A and may be set as appropriate.
  • the disc main body 2 is not a flat surface 274 between the upper surface 272 and the side surface 273 of the second chamber 22 (so-called R surface) 275. You may have. Thereby, it is possible to make it difficult for bubbles to remain on the outer peripheral portion of the second chamber 22.
  • a region 92 represented by dots in FIG. 13A is a region where the curved surface 275 is formed.
  • the inspection disc 1 According to the inspection disc 1 according to this modification, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the outer peripheral portion of the second chamber 22. Thereby, since the inside of the second chamber 22 can be filled with the liquid sample, the detection accuracy can be improved.
  • the region where the curved surface 275 is formed is not limited to the example of FIG. 13A and may be set as appropriate.
  • a flat surface (so-called C surface) 274 may be provided between the upper surface 272 and the side surface 273 of the second chamber 22. That is, this modification is an example in which the flat surface 274 is provided only on the outer peripheral portion.
  • a region 93 represented by dots in FIG. 14A is a region where a slope is formed between the upper surface 272 and the side surface 273.
  • the inspection disc 1 it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the outer peripheral portion of the second chamber 22. Thereby, since the inside of the second chamber 22 can be filled with the liquid sample, the detection accuracy can be improved.
  • region 93 in which the flat surface 274 is formed is not limited to the example of FIG. 14A and may be set as appropriate.
  • the disc main body 2 may have a step 276 between the upper surface 272 and the side surface 273 of the second chamber 22.
  • a region 94 represented by dots in FIG. 15A is a region where a step 276 is formed between the upper surface 272 and the side surface 273.
  • the inspection disc 1 it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the outer peripheral portion of the second chamber 22. Thereby, since the inside of the second chamber 22 can be filled with the liquid sample, the detection accuracy can be improved.
  • region 94 where the step 276 is formed is not limited to the example of FIG. 15A and may be set as appropriate.
  • the disc body 2 is not only between the upper surface 272 and the outer side surface 273 of the second chamber 22 but also between the upper surface 272 and the inner side surface.
  • a curved surface 277 may be provided between the 273 and the 273.
  • a region 95 represented by dots in FIG. 16A is a region where curved surfaces 275 and 277 are formed between the upper surface 272 and the side surface 273.
  • the inspection disc 1 According to the inspection disc 1 according to this modification, it is possible to make it difficult for bubbles to remain in the inner peripheral portion as well as the outer peripheral portion in the second chamber 22. Thereby, since the inside of the second chamber 22 can be filled with the liquid sample, the detection accuracy can be improved.
  • region 95 where the curved surfaces 275 and 277 are formed is not limited to the example of FIG. 16A and may be set as appropriate.
  • the disc main body 2 may include a bypass 264 that directly communicates the first space 261 and the third space 263 in the second chamber 22.
  • the gas in the first space 261 can be effectively moved to the third space 263, so that bubbles are less likely to remain in the second chamber 22. .
  • the liquid sample put into the storage space 31 of the filter cartridge 3 may include a staining solution that stains nucleic acids of pathogenic microorganisms.
  • the disk main body 2 may not be provided with a fluorescent dye for staining the nucleic acid.
  • a staining method using a staining solution for example, Giemsa staining, acridine orange staining, Wright staining, Jenner staining, Leishmann staining, Romanovsky staining, and the like can be employed.
  • An appropriate staining solution may be used as the staining solution according to the type of pathogenic microorganism and the staining method.
  • the shape of the disc body 2 viewed from the thickness direction of the disc body 2 is not limited to a circular shape, and may be, for example, an octagonal shape.
  • the thickness of the portion of the cover substrate 5 where the concave portion 53 and the concave portion 54 are formed may be smaller than the thickness of the portion of the cover substrate 5 where the through hole 51 is formed. Therefore, in the inspection disc 1, the cover substrate 5 can be reduced in weight, and the material cost can be reduced. Further, in the detection device 70, it is possible to reduce the load when the inspection disk 1 is rotated by the rotation device 83.
  • the height of the filter cartridge 3 may be greater than the depth of the recess 201 corresponding to the first chamber 21.
  • the inspection disk 1 can expand the area of the second chamber 22 related to the accuracy of detection by the detection device 70 (measurement accuracy), which contributes to higher measurement accuracy.
  • the second chamber 22 has a configuration in which the second end 222 is in a direction opposite to the rotation direction of the disc main body 2 with respect to the first end 221 when viewed from the upper side of the disc main body 2.
  • the form of the second chamber 22 is not limited to the above form.
  • the second chamber 22 has a second end 222 of the disc main body 2 with respect to the first end 221 when viewed from the upper side of the disc main body 2. It may be in the same direction as the rotational direction. In that case, in the second chamber 22, the direction (one direction) in which the second space 262 extends from the first space 261 is the same direction as the rotation direction of the disc body 2.
  • the second chamber 22 is folded back in the same direction as the rotation direction of the disc body 2.
  • the liquid sample that has entered the second chamber 22 from the flow path 23 is likely to spread from the first end 221 side to the outer peripheral side in the first space 261 of the second chamber 22 by the rotation of the inspection disk 1.
  • the liquid sample on the outer peripheral side of the first space 261 flows along the wall surface of the second space 262 by the rotation of the inspection disk 1.
  • the wall surface is a portion where the resistance to the liquid is large, in general, bubbles may easily remain, but in this case, the bubbles spread from the wall surface to the second space 262 and the third space 263.
  • the second end 222 is reached. From the above, it is difficult for bubbles to remain in the second chamber 22.
  • the red blood cells contained in the liquid sample in the first chamber 21 are moved to the second chamber 22 by centrifugal force.
  • Red blood cells may be moved from the first chamber 21 to the second chamber 22 by generating a pressure difference with the passage 23.
  • a pressure difference can be generated between the first chamber 21 and the flow path 23 by applying pressure to the first chamber 21.
  • pressurization is performed from above the first chamber 21.
  • test disc 1 The example in which the test disc 1, the filter cartridge 3 and the disc main body 2 are used for the examination of red blood cells has been described.
  • the uses of the test disc 1, the filter cartridge 3 and the disc main body 2 are not limited to this. It can also be used for protein testing.
  • the inspection disk 1 may be configured not to include the filter cartridge 3.
  • the upper side of the first chamber 21 may be covered, and an injection hole for injecting the liquid sample may be formed on the upper side of the first chamber 21.
  • the filter 35 may be provided between the injection hole and the second chamber 22. Further, the height of the portion where the injection hole is formed may be higher than the height of the portion where the second chamber 22 of the cover substrate 5 is formed.
  • the measurement plate of the third embodiment of the present disclosure is a measurement plate that can be used for qualitative or quantitative measurement of a specimen contained in a liquid sample.
  • the measurement plate 100 of the present embodiment includes a first substrate 101, a second substrate 102 that is provided to face the first substrate 101 and has a recess 121, An adhesive layer 103 provided between the first substrate 101 and the second substrate 102 is provided.
  • the first substrate 101 and the recess 121 of the second substrate 102 constitute a measurement well 110 that is injected with a liquid sample and measures its optical characteristics.
  • the second substrate 102 has an adhesive absorption recess 123 that accumulates an adhesive on an adhesive surface 122 that contacts the adhesive layer 103, and the adhesive absorption recess 123 is provided between the measurement well 110 and the adhesive surface 122. .
  • the second substrate 102 has an adhesive absorption recess 123. For this reason, when the adhesive is applied to the surface of the adhesive surface 122 and the first substrate 101 and the second substrate 102 are bonded together, the adhesive spreading outward from the adhesive surface 122 is removed from the adhesive absorption recess. 123. For this reason, the optical characteristics of the measurement well 110 are not easily deteriorated due to the adhesive protruding into the measurement well 110.
  • the adhesive absorption recess 123 can be a recess shallower than the recess 121, and the volume can be designed according to the volume of the adhesive layer 103.
  • the volume of the adhesive absorption recess 123 is preferably 10% or less of the volume of the adhesive layer 103, and 5%. More preferably, it is as follows. From the viewpoint of preventing the adhesive from protruding into the measurement well 110, the volume of the adhesive absorption recess 123 is preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more of the volume of the adhesive layer 103. .
  • the adhesive absorbing recess 123 can be a stepped portion provided in contact with the recess 121 as shown in FIG. By setting it as such a shape, the adhesive agent absorption hollow 123 can be formed easily. In addition, as shown in FIG. 21, the adhesive absorption recess 123 can be a recessed portion provided at a distance from the recess 121. By setting it as such a shape, the protrusion of an adhesive agent can be suppressed more reliably.
  • the adhesive surface 122 is provided at a position farther from the measurement well 110 than the adhesive absorption recess 123, and the distance h between the adhesive surface 122 and the first substrate 101 is measured.
  • the distance H between the opposing surface 124 of the first substrate 101 formed between the well 110 and the adhesive absorption recess 123 and the first substrate 101 may be smaller.
  • the shape of the adhesive absorption recess 123 is not particularly limited.
  • the shape which combined them may be sufficient.
  • a plurality of adhesive absorption recesses 123 may be provided for each recess 121 in the cross section of FIG.
  • the adhesive absorbing recess 123 can be provided so as to completely surround the recess 121. By doing in this way, the protrusion of an adhesive agent can be suppressed more reliably.
  • the total volume can be a design value calculated from the thickness of the adhesive layer 103, there may be a portion around the recess 121 where the adhesive absorption recess 123 is not provided. In this case, a plurality of adhesive absorption recesses 123 can be provided. Note that completely enclosing the recess 121 means surrounding the recess 121 excluding the channel portion when a channel or the like is connected to the recess 121.
  • the first substrate 101 is a flat plate and can be an optical substrate that is less susceptible to light attenuation and scattering.
  • the first substrate 101 is preferably formed of a material that is transparent at least at the wavelength of light used for detection in the measurement well 110 and hardly absorbs light. Specifically, it can be formed of glass or a resin material.
  • Resin materials include polymethyl methacrylate, polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate (PET), unsaturated polyester, fluororesin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, poly Use of acrylonitrile, polystyrene, polycarbonate, acetal resin, polyamide, phenol resin, urea resin, epoxy resin, melamine resin, styrene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile / butadiene styrene copolymer, silicone resin, polyphenylene oxide, polysulfone, etc. it can.
  • the surface of the first substrate 101 may be subjected to various treatments according to the specimen to be measured. For example, in the case of using red blood cells as a specimen, a coating for hydrophilizing the surface, a self-assembled monolayer (SAM) treatment (silane coupling treatment, phosphonic acid derivative treatment), plasma treatment, or the like can be performed. Further, a tracking groove covered with a reflective film can be provided on the surface of the first substrate 101. The tracking groove can be concentric or spiral. By providing the tracking groove, the entire measurement plate can be easily scanned.
  • SAM self-assembled monolayer
  • the second substrate 102 can be a substrate having a thickness capable of forming a recess 121 having a required depth.
  • the second substrate 102 can be formed of a transparent material. However, when the detection in the measurement well 110 is performed only on the first substrate 101 side, it can be formed of an opaque material. In the case where the second substrate 102 is transparent, it can be formed of glass or a resin material.
  • Resin materials include polymethyl methacrylate, polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate (PET), unsaturated polyester, fluororesin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, poly Use of acrylonitrile, polystyrene, polycarbonate, acetal resin, polyamide, phenol resin, urea resin, epoxy resin, melamine resin, styrene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile / butadiene styrene copolymer, silicone resin, polyphenylene oxide, polysulfone, etc. it can.
  • the second substrate 102 is opaque, it can be formed of silicon, metal, an opaque resin material, or the like.
  • the second substrate 102 may be formed by combining a plurality of members.
  • a substrate having a recess 121 can be obtained by bonding a flat plate member 125 and a member 126 having an opening.
  • the side of the member 126 having the opening to be bonded to the flat plate member 125 so that the adhesive 127 does not protrude into the recess 121.
  • an adhesive absorption recess 128 can be provided.
  • the inside of the recess 121 may be subjected to various treatments according to the specimen to be measured.
  • a coating for hydrophilizing the surface a self-assembled monolayer (SAM) treatment (silane coupling treatment, phosphonic acid derivative treatment), plasma treatment, or the like can be performed.
  • SAM self-assembled monolayer
  • the adhesive layer 103 is formed of an adhesive that can bond the first substrate 101 and the second substrate 102.
  • the adhesive is preferably transparent and is as close as possible to the refractive index of the liquid sample introduced into the measurement well 110.
  • An adhesive mainly composed of a thermoplastic resin or an adhesive mainly composed of a photocrosslinkable resin can be used.
  • thermal energy such as LEDs as the light source that promotes curing, avoiding the possibility of distortion of the substrate and deterioration of the optical characteristics of the measurement well can do.
  • an adhesive that does not have autofluorescence at the excitation wavelength and has little absorption at the excitation wavelength is desired.
  • the autofluorescence emitted from the adhesive becomes noise in fluorescence detection.
  • the intensity of the autofluorescence it is desirable that the autofluorescence intensity is 2 times or less than the autofluorescence level when the adhesive is not applied.
  • the absorption of the excitation wavelength of the adhesive is large, the intensity of the reflected light changes, resulting in instability with respect to optical scanning.
  • the absorption rate of the excitation wavelength 20% or less is desirable.
  • the first substrate 101 is a relatively thin flat plate, a smooth substrate with small surface irregularities can be obtained.
  • the second substrate 102 is relatively thick and forms the recess 121, when it is molded with general molding accuracy, warpage and local sink of tens of ⁇ m or more occur. Depending on the mold, molding conditions, and type of resin, irregularities of several ⁇ m or more exist on the surface of the adhesive surface.
  • the thickness of the adhesive layer 103 is made larger than the unevenness present on the surface of the second substrate 102. It is preferable to enlarge it.
  • the adhesive layer 103 preferably has a thickness of about 10 to 200 ⁇ m or more.
  • the measurement plate 100 may have a disk shape, and a plurality of measurement wells 110 may be arranged on the circumference. In this way, multiple samples can be measured at once.
  • 1A and 1B show an example in which eight measurement wells 110 are provided on one measurement plate 100, but the number of measurement wells 110 can be changed as appropriate.
  • protrusions, walls, irregularities, etc. may be provided in the measurement well 110.
  • a pattern such as a protrusion or a wall may be formed on the second substrate 102.
  • the adhesive absorption dent 123 is provided on the surface of the wall portion in contact with the measurement well 110, thereby preventing the adhesive from protruding. Can be obtained.
  • the measuring plate 100 has a disc shape
  • a spiral or concentric track groove can be provided on the surface of the first substrate 101.
  • the detection position can be easily specified. Therefore, by performing detection while rotating the measurement plate 100, it is possible to scan the entire measurement plate 100 and measure all of the measurement wells 110 included in the measurement plate 100.
  • the liquid sample containing the specimen can be expanded into the measurement well 110 by centrifugal force by providing the specimen injection hole on the center side.
  • the liquid sample can also flow into the measurement well 110 through a filter or the like.
  • a filter for example, if leukocytes are removed by passing through a filter that separates red blood cells and leukocytes, malaria-infected red blood cells can be easily measured.
  • the measurement well 110 may be a microchannel utilizing capillary action.
  • the measurement plate 100 of the present embodiment can be manufactured as follows, for example. First, the 1st board
  • the adhesive can be applied using screen printing, spray application, brush application, roll spreader, flow coater or the like. Among these, screen printing is a desirable method because it can uniformly apply an adhesive only to a surface to be applied.
  • a larger adhesive can be prevented from sticking out by applying the adhesive inside a predetermined distance from the measurement well 110 with the adhesive surface as a reference. Can do.
  • the second substrate 102 coated with the adhesive and the first substrate 101 are overlapped, and a predetermined pressure is applied. Thereafter, the measurement plate 100 is obtained by curing the adhesive. When the pressure is applied, the adhesive is expanded, but since the adhesive absorption recess 123 is provided, the adhesive can be prevented from entering the measurement well 110.
  • the surfaces of the first substrate 101 and the second substrate 102 can be coated or a reagent or the like can be supported. Further, the primer surface can be subjected to a primer treatment before the adhesive is applied.
  • the measurement plate 100 of the present embodiment can be used for analysis of blood cells, tissue cells, microbial cells such as bacteria, and the like.
  • the specimen is a cell
  • the height of the recess 121 is preferably higher than that of the cell as the specimen
  • the height of the adhesive absorption recess 123 is preferably lower than that of the cell as the specimen. In this way, it is possible to prevent the specimen from entering the adhesive absorption recess 123.
  • the specimen is not limited to cells, but may be biological components such as antibodies, enzymes, other proteins, antigens, or sugars.
  • Detection in the measurement well 110 is performed, for example, by labeling the specimen with a fluorescent dye, allowing excitation light to enter from the first substrate 101 side, and measuring the intensity of the fluorescent light emitted to the first substrate 101 side. be able to. Further, the specimen is labeled with an absorbing dye, light is incident from the first substrate 101 side, the intensity of the reflected light is measured, or the light transmitted from the first substrate 101 side to the second substrate 102 side It is also possible to measure the strength of
  • the measurement plate 100 can suppress the adhesive from protruding into the measurement well 110, so that the measurement sensitivity and measurement accuracy are not easily lowered by the adhesive protruding into the measurement well 110.
  • the analysis plate has a disc shape and a plurality of measurement wells are arranged on the circumference.
  • the analysis plate is not limited to a disk shape, but may be a square shape or the like. Alternatively, the analysis plate may have only one measurement well.
  • the second substrate can be on the lower side.
  • an example in which only the measurement well is provided on the measurement plate is shown, but not only the measurement well but also a chamber for storing the reagent, a chamber for mixing the reagent and the liquid sample, and a liquid A flow path for sample transfer or the like can be provided as necessary.
  • the measurement plate according to the fourth embodiment of the present disclosure includes a first substrate 101 and a second substrate 102 that is provided to face the first substrate 101 and has a recess. ing.
  • a measurement well 110 for measuring a target specimen is constituted by the first substrate 101 and the recesses of the second substrate 102.
  • the measurement well 110 has a specimen attachment surface 111 to which a target specimen contained in a liquid sample injected into the measurement well adheres.
  • a reagent 130 that changes the optical characteristics of the liquid sample containing the target sample is carried on the portion of the measurement well 110 excluding the sample attachment surface 111.
  • the reagent 130 is carried on the bottom surface of the concave portion of the second substrate 102 that is the top surface of the measurement well 110.
  • the reagent 130 can be, for example, a fluorescent labeling reagent that specifically fluorescently labels a target specimen.
  • the reagent 130 is dissolved and released from the inner wall surface, and is combined with the target sample 200 to bind to the target sample 200 is fluorescently labeled.
  • the light detection unit 250 the excitation light is incident from the first substrate 101 side, and the fluorescence light emitted from the first substrate 101 side is measured.
  • the target specimen 200 can be detected.
  • substrate 101 in the lower side and detected from the lower side was shown, it can also be set as the structure detected from the upper side.
  • the first substrate 101 may be disposed on the upper side and detected from the upper side or may be detected from the lower side.
  • the reagent 130 is supported in advance in the measurement well 110. Further, labeling of the labeling reagent and fluorescence measurement are performed in the measurement well 110. Therefore, the target specimen 200 can be detected simply by introducing blood or the like containing the target specimen 200 into the measurement well 110.
  • the reagent 130 is not carried on the specimen attachment surface 111 to which the target specimen is attached. For this reason, even if a part of the supported reagent remains without being released, it hardly affects the fluorescence measurement.
  • the influence of the reagent 130 can be further reduced by making the excitation light incident from the side of the specimen attachment surface 111 where the reagent 130 is not carried. Further, the influence of the reagent 130 can be further reduced by measuring the fluorescent light emitted toward the specimen attachment surface 111 side.
  • the measurement plate of this embodiment can significantly reduce the occurrence of background noise compared to the case where the reagent 130 is also carried on the surface of the first substrate 101.
  • the reagent 130 can be, for example, a fluorescent dye that specifically reacts with the target analyte to label it.
  • a fluorescent dye such as a SYTO (registered trademark) dye or acrylic orange can be used.
  • SYTO registered trademark
  • acrylic orange By using these fluorescent dyes, the nuclei of Plasmodium in red blood cells are stained.
  • it can also be set as the reagent couple
  • the reagent 130 is a fluorescent labeling reagent and detects fluorescent light is shown.
  • the reagent 130 only needs to be able to cause some change in optical characteristics in the liquid sample containing the target analyte.
  • a labeling reagent containing a dye that causes a change in absorbance can be used.
  • a reagent for labeling a target sample but also a reagent that develops color by reacting with a target sample such as an iodine reagent can be used.
  • the target specimen is not particularly limited, and may be blood cells, tissue cells, microbial cells such as bacteria, and the like.
  • the target specimen is a cell
  • the first substrate 101 if the first substrate 101 is arranged on the lower side, the cells settle and adhere to the surface of the first substrate 101, so that detection is easy.
  • the surface of the first substrate 101 can be made hydrophilic or hydrophobic depending on the characteristics of the cells.
  • the labeled specimen is erythrocytes
  • the surface hydrophilic it is possible to make it difficult for non-specific adsorption of the free reagent 130 not bound to the labeled analyte to the surface of the first substrate 101.
  • An antibody or an antigen that selectively binds to the target sample may be immobilized on the surface of the first substrate 101 so that the labeled target sample is specifically adsorbed on the surface of the first substrate 101. it can.
  • the surface of the first substrate 101 can be coated so that the target analyte is specifically adsorbed on the surface of the first substrate 101 by an ionic reaction or the like.
  • interaction with the reagent provided in the measurement well may be a problem. is there.
  • the interaction between the hydrophilic treatment agent and the reagent may cause deterioration in detection accuracy such as sample labeling inhibition or a decrease in fluorescence intensity.
  • the reagent is arranged at a position different from the surface on which the hydrophilic treatment is performed or the surface on which the antibody is immobilized. Therefore, the interaction between the reagent and the hydrophilic treatment agent or antibody can be suppressed.
  • target specimen is not limited to cells but may be biological components such as antibodies, enzymes, other proteins, antigens, or sugars.
  • the measurement plate according to the present embodiment may have a disk shape and a plurality of measurement wells 110 arranged on the circumference. In this way, multiple samples can be measured at once.
  • FIG. 26 shows an example in which eight measurement wells 110 are provided on one measurement plate 100, but the number of measurement wells 110 can be changed as appropriate.
  • the disc-shaped measurement plate has a hole 105 in the center.
  • the injection hole 115 is provided on the inner peripheral side in the circumferential direction with respect to the measurement well 110.
  • a spiral or concentric track groove 140 can be provided on the surface of the first substrate 101.
  • the detection position of the light detection unit 250 can be easily specified. Therefore, by performing detection while rotating the measurement plate, it is possible to scan the entire measurement plate and measure all the measurement wells 110 included in the measurement plate.
  • a reflective film 141 may be provided on the surface of the first substrate 101 so as to cover the track groove 140.
  • the reflection film 141 is preferably a dielectric film, but may be composed of a metal such as aluminum or a silver alloy, ZnSiO 2 , niobium oxide, a wavelength selection film, or the like.
  • the reflectance of the reflective film 141 is, for example, 5% to 20%.
  • the film thickness of the reflective film 141 is set to have a desired reflectance. For example, the thickness of the reflective film 141 can be 5 nm to 20 nm.
  • the reflective film 141 reflects the excitation light incident from the first substrate 101 side to the first substrate 101 side. Note that the reflective film 141 transmits part of the excitation light.
  • substrate 101 may be comprised from polymethylmethacrylate, an amorphous polyolefin, etc. other than a polycarbonate.
  • the reagent may interact with the reflective film.
  • the fluorescence characteristics of the reagent change due to the interaction between the reagent and the reflective film, resulting in decreased storage stability and detection accuracy. May be adversely affected.
  • the reagent 130 is carried in the measurement well 110 at a position different from the surface on which the reflective film 141 is provided. Therefore, the storage stability of the measurement plate carrying the reagent 130 can be improved.
  • the reagent when a reagent is supported on the surface where the track groove is provided, the reagent is fixed in the gap of the track groove, and the reagent is not completely released into the measurement well by introduction of the liquid sample, but remains in the gap of the track groove. There is a risk. The reagent remaining in the gap of the track groove becomes optical noise in detection measurement, and the detection accuracy is lowered.
  • the detection accuracy can be improved because the reagent 130 is not carried in the gap of the track groove 140 in the storage state.
  • the liquid sample containing the target specimen can be expanded into the measurement well 110 by centrifugal force by providing the specimen injection hole 115 on the center side.
  • the liquid sample can also flow into the measurement well 110 through a filter or the like.
  • the filter may be provided between the injection hole 115 and the measurement well 110.
  • the specimen passes through the filter by centrifugal force.
  • the measurement well 110 may be a microchannel utilizing capillary action.
  • the measurement plate of the present embodiment can be manufactured as follows, for example. First, a disk-shaped first substrate 101 in which track grooves 140 are formed, and a disk-shaped second substrate 102 having a concave portion that becomes the measurement well 110 are prepared.
  • the reagent 130 is carried in the recess of the prepared second substrate 102.
  • the method for supporting the reagent 130 in the recess is not particularly limited, and an appropriate one may be selected according to the type of the reagent 130 and the like.
  • the reagent 130 is a fluorescent dye
  • it can be supported by placing a solution of the reagent 130 having a predetermined concentration in the recess and freeze-drying.
  • the fluorescent dye powder may be dispersed on the surface of the second substrate 102 and fixed.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 in which the reagent 130 is carried in the recess are bonded together.
  • a measurement plate having the measurement well 110 and having the reagent 130 not supported on the surface of the first substrate 101 of the measurement well 110 can be manufactured.
  • the reagent 130 is disposed on the bottom surface of the concave portion of the second substrate 102. Note that the bottom surface of the recess is the surface of the second substrate 102 facing the surface of the first substrate 101. As shown in FIG. 27, the reagent 130 may be provided on the inner peripheral surface side of the recess. With this configuration, the reagent 130 is easily diffused into the measurement well 110 due to the flow of the liquid sample. Therefore, the specimen can be labeled uniformly.
  • the surface of the first substrate 101 can be processed according to the target specimen.
  • the surface of the first substrate 101 can be hydrophilized.
  • the surface can be hydrophilized by, for example, coating with a hydrophilizing material such as 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) or polydiallyldimethylammonium chloride.
  • APTES 3-aminopropyltriethoxysilane
  • the hydrophilic material can be coated by, for example, spin coating.
  • the hydrophilization treatment may be performed by coating the surface of the substrate with a hydrophilizing material by a suitable method as appropriate.
  • an antibody or the like for binding the target specimen can be fixed to the surface of the first substrate 101, or a coating that ionically binds to the target specimen can be applied.
  • the first substrate 101 is preferably optically transparent and has a surface state in which scattering and the like are unlikely to occur.
  • an optical disk or the like can be used for the first substrate 101.
  • the first substrate 101 can be made of resin, glass, or the like.
  • a transparent resin such as polymethyl methacrylate, silicone, polystyrene, cycloolefin copolymer, polydimethylsiloxane, or polycarbonate can be used, and an acrylic resin such as polymethyl methacrylate is particularly preferable.
  • transparent as used herein means that light having a wavelength used for detection of the reagent 130 is not greatly attenuated.
  • the reagent 130 is a fluorescent dye, it should be transparent to at least excitation light and fluorescent light.
  • the second substrate 102 can also be made of resin such as acrylic or glass. By making the second substrate 102 transparent, it is possible to visually confirm the introduction of the sample into the measurement well 110. However, the second substrate 102 does not have to be transparent, and an opaque resin, metal, or the like can be used.
  • the second substrate 102 can be formed integrally with one member, but can also be formed by combining two or more members.
  • the second substrate 102 can also be formed using a resin containing a fluorescent dye.
  • the fluorescent dye contained in the resin is, for example, a material that emits fluorescent light by excitation light having the same wavelength as that of the fluorescent reagent used for labeling. With such a configuration, the shape of the specimen can be observed using the fluorescent light emitted from the second substrate 102 in the measurement of the specimen.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 may be bonded with an adhesive or the like. Further, depending on the material, it can be bonded by fusion or the like.
  • the light detection unit 250 combined with the measurement plate can be appropriately changed according to the type of the reagent 130.
  • the reagent 130 is a fluorescent dye, as shown in FIG. 25, the excitation light from the light source 251 is irradiated to the first substrate 101 side, and the fluorescence light emitted to the first substrate 101 side is used as a fluorescence detector. 252 can be detected.
  • the excitation light is collected by the objective lens 253 at the position of the track groove 140 provided in the first substrate 101.
  • the excitation light reflected on the first substrate 101 enters the reflected excitation light detector 257 through the deflection beam splitter 254, the dichroic mirror 255, and the anamorphic lens 256. With such a configuration, the measurement plate can be scanned while tracing the track groove 140 provided in the first substrate 101.
  • the fluorescent substance bound to the target analyte located on the surface of the first substrate 101 is excited by excitation light and emits fluorescence.
  • the light emitted to the first substrate 101 side is guided to the dichroic mirror 255 through the objective lens 253 and the deflecting beam splitter 254, and separated from the reflected excitation light to detect fluorescence. Incident on the detector 252.
  • the labeled specimen located on the track groove 140 of the measurement plate and the surface of the first substrate 101 is included within the focal depth of the excitation light.
  • a laser diode can be used as the light source 251.
  • a photodiode or the like can be used for the fluorescence detector 252 and the reflected excitation light detector 257. Outputs of the fluorescence detector 252 and the reflected excitation light detector 257 can be input to a data processing device for data processing as needed. In addition, the output of the light source 251 can be controlled.
  • a SYTO (registered trademark) dye or the like can be used as the reagent 130 carried in the measurement well 110.
  • a filter for separating red blood cells and white blood cells is preferably provided between the injection hole 115 and the measurement well 110.
  • the measurement plate is irradiated with excitation light of 400 nm to 410 nm, and the spiral or concentric track groove 140 is detected and followed by the reflected light on the surface of the first substrate 101.
  • excitation light 400 nm to 410 nm
  • the spiral or concentric track groove 140 is detected and followed by the reflected light on the surface of the first substrate 101.
  • the entire area of the measurement plate can be scanned without omission.
  • fluorescent light generated by the irradiated excitation light is acquired, and malaria and red blood cells are detected based on the intensity of the fluorescent signal.
  • the fluorescent light wavelength to be obtained can be 420 nm to 480 nm, depending on the labeling reagent.
  • the second substrate 102 has autofluorescence with respect to the irradiated excitation light.
  • Hemoglobin contained in erythrocytes absorbs electromagnetic light strongly, particularly in a wavelength band of 450 nm or less, and therefore absorbs irradiated excitation light.
  • the autofluorescence emitted from the second substrate 102 is detected as a fluorescence signal at a portion that is not attached to the measurement surface. For this reason, in the part to which the labeled malaria-infected erythrocytes adhere on the specimen attachment surface 111, the labeled malaria part becomes very bright and the other part becomes very dark. The whole area where the unlabeled healthy red blood cells are attached becomes very dark. The portion where nothing is attached is darker than the portion of malaria due to the autofluorescence of the second substrate 102 and is brighter than the portion where red blood cells are attached.
  • the measurement plate is scanned, a fluorescence image obtained by imaging the fluorescence signal is created, and this is subjected to image analysis, whereby the total number of red blood cells in the measurement well 110 and the number of malaria-infected red blood cells can be obtained.
  • the malaria infection rate can be determined from the number of red blood cells infected with malaria / the total number of red blood cells.
  • the measurement plate is disk-shaped and a plurality of measurement wells are arranged on the circumference is shown, but a configuration in which one measurement well is one measurement plate may be employed.
  • the track groove may not be provided in the first substrate.
  • the measurement plate can be formed into a square shape or the like.
  • the fifth embodiment described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the invention according to the present disclosure. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
  • a sample detection plate according to the fifth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the sample detection plate 510.
  • FIG. 29 is a schematic diagram of the configuration of the fluorescence detection system 515.
  • the sample detection plate 510 shown in FIG. 29 is a cross-sectional view.
  • the sample detection plate 510 is used, for example, in a detection apparatus having a fluorescence optical system, and is used for detecting the outer shape of the sample.
  • Fluorescence optical system is a set of components included in a detection apparatus and necessary for detecting fluorescence emitted from an object.
  • the fluorescence optical system is configured, for example, by combining some or all of a light source, a lens, a mirror, and a light receiving unit built in the detection device.
  • the fluorescence detection system 515 includes a sample detection plate 510 and a fluorescence detection device 511.
  • the sample detection plate 510 contains a first substrate 501 having a first surface 501A and a second surface 501B facing away from the first surface 501A, and a sample 503 that absorbs an electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the first substrate 501 has a sample storage portion 502 provided on the first surface 501A.
  • the first substrate 501 is made of a resin material including a fluorescent material that emits fluorescence 509A by an electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • the sample detection plate 510 has a second substrate 504 facing the first surface 501A.
  • the sample container 502 is sandwiched between the first substrate 501 and the second substrate 504. That is, the sample storage unit 502 is located in a region between the first substrate 501 and the second substrate 504.
  • the sample 509A detects the fluorescence 509A emitted from the fluorescent material contained in the first substrate 501 by the electromagnetic wave 508 irradiated to the sample detection plate 510.
  • the external shape 503 can be easily detected without using a phase difference optical system.
  • the sample 503 is, for example, a cell or a living tissue.
  • first surface 501A of the first substrate 501 will be described as an upper surface and the second surface 501B as a lower surface.
  • the first substrate 501 is made of a resin material including a fluorescent material that emits fluorescence 509A by an electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the fluorescence detection system 515 receives the fluorescence 509A emitted from the sample detection plate 510 in response to the electromagnetic wave 508, and detects the outer shape of the sample 503. Therefore, it is desirable that the intensity of the fluorescence 509 ⁇ / b> A emitted from the first substrate 501 with respect to the electromagnetic wave 508 is somewhat large. As the intensity of the fluorescence 509A emitted from the first substrate 501 increases, the fluorescence detection system 515 can obtain a clearer image of the contour of the sample 503.
  • the fluorescent material included in the first substrate 501 is, for example, an inorganic fluorescent material or an organic fluorescent material.
  • the inorganic fluorescent material include materials made from raw materials such as calcium tungstate, magnesium, zinc sulfide, zinc oxide, zinc silicate, calcium silicate, or lanthanoid.
  • organic fluorescent materials include red light emitting phosphors (Eu (III) complex compounds, Sm complex compounds, Pr complex compounds, dicyanomethylene compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, polyalkylthiophenes).
  • yellow light emitting phosphors rubberrene compounds, perimidone derivatives
  • blue light emitting phosphors Eu (II) complex compounds, perylene compounds, pyrene compounds, anthracene compounds, distyryl derivatives, polydialkylfluorene derivatives, polypara Phenylene derivatives
  • green light emitting phosphors coumarin compounds, Tb (III) complex compounds, quinacridone compounds, and the like, which can be used and blended as appropriate.
  • the fluorescent material can be appropriately selected according to the excitation wavelength, the fluorescent wavelength, the molding conditions of the resin forming the first substrate 501, and the like. Moreover, only 1 type may be used for a fluorescent material, or 2 or more types may be used for it. When two or more types of fluorescent materials are used, the plurality of fluorescent materials may be the same color material or materials exhibiting different color tones.
  • the resin material forming the first substrate 501 is, for example, a polymer material such as polycarbonate, polystyrene, cycloolefin copolymer, acrylic, polydimethylsiloxane, or the like.
  • the resin material is desirably transparent, but this is not necessarily the case. By using a transparent resin material, the state of the sample can be observed visually or with a microscope. Further, since it is possible to expect volumetric fluorescence emission if it is transparent, the same fluorescence intensity as that of an opaque resin material can be obtained even with a low concentration fluorescent material.
  • the resin material is preferably a material that can be easily molded.
  • the concentration (ratio) of the fluorescent material contained in the first substrate 501 is, for example, 1.0 ppm. If the concentration of the fluorescent material is too high, the intensity of the fluorescence emitted by the first substrate 501 increases. Therefore, when simultaneously detecting fluorescent staining of a sample, it becomes difficult to detect the fluorescence of a fluorescent dye that modifies the sample. On the other hand, if the concentration of the fluorescent material is too low, the outline of the sample may be blurred or cannot be detected.
  • the concentration of the fluorescent material depends on the sample used and the type and amount of the fluorescent sample that stains the sample.
  • the concentration of the fluorescent material is preferably 0.01 ppm or more and 3.0 ppm or less.
  • the shape of the first substrate 501 can be freely set according to the configuration of the detection device, such as a square, a rectangle, or a disk shape.
  • the sample storage unit 502 is provided on the first surface 501A (upper surface) side of the first substrate 501, and stores the sample 503 that absorbs the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the sample storage unit 502 is composed of one region located on the upper surface of the first substrate 501.
  • the sample storage unit 502 can be configured by, for example, a recess formed in the first substrate 501 by etching or the like.
  • the first substrate 501 may be a substrate in which a sample containing layer is bonded to a flat plate.
  • the sample storage layer has, for example, a through hole.
  • the sample storage portion 502 is a recess formed by a through hole and a flat plate of the sample storage layer.
  • the size, depth, and number of the sample storage unit 502 are determined by the size of the sample, the size of the light source 505 and the light receiving unit 507 of the detection device, and the like.
  • the number of samples 503 stored in the sample storage unit 502 can be adjusted by setting the size and depth of the sample storage unit 502 in advance.
  • the sample 503 is desirably accommodated in a single layer on the bottom surface of the sample accommodating portion 502.
  • the sample 503 is stored in a stacked state in the sample storage unit 502, it is difficult to identify the shape of the sample at the time of detection.
  • the sample detection plate 510 further has a second substrate 504.
  • the second substrate 504 has a function as a lid provided so as to cover the sample storage portion 502. By providing the second substrate 504, it is possible to prevent the sample 503 accommodated in the sample accommodating portion 502 from being scattered from the sample accommodating portion 502 during the detection operation. Note that the second substrate 504 is not necessarily provided if the sample in the sample storage portion 502 is not scattered.
  • the second substrate 504 is desirably a resin material from the viewpoint of productivity.
  • a depression may be provided in the second substrate 504 or in both the first substrate 501 and the second substrate 504.
  • the fluorescent material is mixed with the pellet that is the base of the resin.
  • dry blending, melt coloring, kneading or the like is used.
  • a master batch blend in which pellets with a higher concentration of dyes and pigments than specified are added to a resin base may be used in combination with the above method.
  • the kneading process is most desirable as a construction method because the uniform mixing property of the fluorescent material is high.
  • an extruder is used after mixing the resin base and the fluorescent material with a tumbler or the like. The mixed material is put into a hopper, melted and mixed in a screw, and extruded through a nozzle.
  • the pellets After cooling using a water tank or the like, the pellets are made into a 3-5 mm pellet using a pelletizer.
  • the fluorescent material-containing resin pellets produced by the above-described method have the fluorescent material uniformly mixed in the resin.
  • a fluorescent material is attached to the pellet surface. Therefore, when the dispersibility of the fluorescent material is not improved in the subsequent steps (for example, mixing before molding), the fluorescence intensity may vary depending on the size of the resin pellet. However, kneading is not necessarily required if the above is negligible, such as when the spot size for acquiring the fluorescence intensity is sufficiently larger than the size of the fluorescence intensity variation.
  • the content of the fluorescent material can be confirmed by irradiating the fluorescent material-containing resin pellet with light of a specific wavelength and measuring the intensity of the fluorescence generated at that time.
  • the resin composition and the like it is possible to use a composition analysis method such as an ICP (Inductively Coupled Plasma) analysis method.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • a spectrocolorimeter, a color difference meter, or the like shown in the following reference URL can be used.
  • the fluorescent material-containing resin pellets have the same fluorescent characteristics as the second substrate 504 molded using the pellets. Therefore, the above-described inspection can be applied not only to the pellet state but also to one formed using pellets.
  • molding processing is performed using the above-described fluorescent material-containing resin pellets.
  • the molding method include an injection molding method (injection molding method), an extrusion molding method, a transfer molding method (transfer molding method), and a compression molding method.
  • injection molding is generally used.
  • a resin product can be obtained by melting resin pellets with heat, injecting them into a mold, and cooling and solidifying them.
  • it is common to provide a gradient on the side surface of the first substrate in order to improve the escape from the mold.
  • the first substrate 501 is formed from the fluorescent material-containing resin pellets. Therefore, the first substrate 501 includes a fluorescent material.
  • the second substrate 504 is formed by, for example, injection molding of resin pellets that do not contain a fluorescent material.
  • the first substrate 501 and the second substrate 504 are bonded by, for example, a bonding portion made of an adhesive.
  • the adhesive is, for example, an acrylate adhesive.
  • the bonding method of the first substrate 501 and the second substrate 504 is not limited to the adhesive, but welding (thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, spin welding, laser welding), plasma bonding, and surface activation. A general joining method such as joining may be employed.
  • the sample detection plate 510 made of a resin material including a fluorescent material is manufactured.
  • a first substrate 501 prepared by mixing a fluorescent material with a resin material.
  • red blood cells containing malaria parasites stained with SYTO (registered trademark) Blue (manufactured by Thermo Fisher Scientific) were used.
  • Sumipex (registered trademark) LG2 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Lumisys manufactured by Central Techno Co., Ltd. was used as the fluorescent material.
  • the concentration of the fluorescent material is preferably 0.01 ppm or more and 3.0 ppm or less.
  • the sample detection plate 510 is preferably produced by molding, but other methods such as cutting the molded one can also be used.
  • the first substrate 501 does not necessarily have the fluorescent material uniformly dispersed throughout the substrate.
  • the fluorescent material may be included only in a part of the first substrate 501.
  • the fluorescent material may be included only in the upper part of the sample storage unit 502 of the first substrate 501.
  • the fluorescent material may be unevenly distributed on a part of the upper surface side with respect to the thickness direction of the first substrate 501.
  • the first substrate 501 has a two-layer structure, and at least one of the two layers may contain a fluorescent material. At this time, each layer of the first substrate 501 may be formed of different materials.
  • the fluorescence detection device 511 has a fluorescence optical system.
  • the fluorescence optical system includes a light source 505, a mirror 506, and a light receiving unit 507.
  • the light source 505 emits an electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the electromagnetic wave 508 is excitation light such as a laser.
  • the mirror 506 reflects the electromagnetic wave 508 emitted from the light source 505 toward the sample detection plate 510.
  • the mirror 506 transmits the fluorescence 509 emitted from the sample detection plate 510.
  • the light receiving unit 507 receives the fluorescence 509 transmitted through the mirror 506.
  • an image generation unit 516 that generates an image using the received fluorescence 509 may be provided.
  • the fluorescence detection system 515 detects the fluorescence 509 ⁇ / b> A emitted from the first substrate 501 by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength from above the upper surface of the first substrate 501.
  • the light receiving unit 507 that receives the fluorescence 509A emitted from the sample detection plate 510 is provided above the upper surface of the first substrate.
  • the light source 505 that emits the electromagnetic wave 508 is provided above the upper surface of the first substrate 501 similarly to the light receiving unit 507.
  • the sample detection plate 510 is irradiated with an electromagnetic wave 508 from a light source 505 provided on the upper surface side of the first substrate 501.
  • the first substrate 501 is made of a first material that emits fluorescence 509 ⁇ / b> A by the electromagnetic wave 508. Therefore, the first substrate 501 emits fluorescence 509A when irradiated with the electromagnetic wave 508.
  • the fluorescence 509 ⁇ / b> A emitted from the first substrate 501 is received by the light receiving unit 507 provided on the upper surface side of the sample detection plate 510. Further, the sample 503 accommodated in the sample accommodating portion 502 absorbs a part of the electromagnetic wave 508 irradiated to the sample detection plate 510.
  • the location of the light source 505 that irradiates the electromagnetic wave 508 is not limited to the upper surface side of the first substrate 501.
  • the light source 505 may be provided on the lower surface side of the first substrate 501 or may be provided on the side surface side.
  • the electromagnetic wave 508 has a positional relationship in which it directly enters the light receiving unit 507, the luminance of the background of the fluorescence observation image may be increased. In this case, it is desirable to further arrange a wavelength-selective optical filter or the like for reducing the electromagnetic wave 508 in the light receiving unit 507.
  • the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength is determined by the absorption wavelength spectrum of the sample 503.
  • the sample 503 that absorbs the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength is, for example, red blood cells.
  • FIG. 30 is a graph showing an absorption wavelength spectrum of hemoglobin contained in red blood cells. Hemoglobin contained in erythrocytes strongly absorbs electromagnetic waves particularly in a wavelength band of 450 nm or less. On the other hand, in the wavelength band of 400 nm or less including the ultraviolet region, there is a concern of damaging the biomaterial.
  • the sample 503 stored in the sample storage unit 502 is red blood cells
  • an electromagnetic wave having a wavelength of 400 nm to 450 nm as the electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • the sample need not be limited to red blood cells, and may be plant cells having chlorophyll, for example.
  • the absorption wavelength band of chlorophyll is approximately 400 nm to 450 nm
  • the electromagnetic wave having a predetermined wavelength is preferably approximately 400 nm to 450 nm as in the case of the erythrocytes.
  • the electromagnetic wave absorbed by the sample 503 is not limited to the electromagnetic wave 508 irradiated from the light source.
  • the sample 503 may absorb fluorescence 509A emitted from the first substrate 501.
  • the electromagnetic wave having a predetermined wavelength means the fluorescence 509A.
  • the second material constituting the second substrate 504 is a material that does not emit fluorescence with respect to an electromagnetic wave with a predetermined wavelength, or from the first substrate 501 with respect to an electromagnetic wave with a predetermined wavelength.
  • a material that emits fluorescence having a fluorescence intensity smaller than the fluorescence intensity of the emitted fluorescence is desirable.
  • the second material of the second substrate 504 for example, glass or a resin material can be used.
  • the second material is preferably a transparent material.
  • the second substrate 504 is preferably formed of a resin material that does not include a fluorescent material.
  • FIG. 31 is a diagram schematically showing a fluorescence observation image 514 in the sample storage unit 502.
  • the region 512 where the sample 503 is captured is detected darkly.
  • a region 513 where the sample 503 is not captured is detected brightly.
  • the fluorescence 509A of the first substrate 501 by the electromagnetic wave 508 is received by the light receiving unit 507, a bright image is taken.
  • the intensity of the fluorescence 509A from the first substrate 501 received by the light receiving unit 507 is increased in the region 513 where the sample 503 is not captured. Smaller than that. Therefore, the area 512 where the sample 503 is captured is imaged as a dark part.
  • the fluorescence detection device 511 provided with the fluorescence optical system, the fluorescence 509A emitted from the first substrate 501 is detected by the electromagnetic wave 508 irradiated to the sample detection plate 510, so that the cell Can be detected.
  • the following method can be used.
  • the area of the dark part per sample may be a known value in advance or may be a value obtained by an observer's work or image processing. Moreover, when calculating
  • the area of the dark part in the fluorescence observation image 514 is obtained by a histogram or the like. Then, this is divided by the area of the dark part per sample. This result can be used as the count value of the sample 503. Note that the threshold value for extracting the dark part is appropriately adjusted.
  • the fluorescence observation image 514 may have a minimum luminance value at the central portion of the sample 503. Due to the difference in the amount of electromagnetic wave absorption in the sample 503, a minimum value of luminance is seen in the center of the sample 503 in the fluorescence observation image 514. In this case, it is also possible to count the sample 503 by searching for a point where the luminance becomes a minimum value using the peak analysis technique in the fluorescence observation image 514. In the sample 503, even when the content is distributed at a high concentration in the center, a minimum value of luminance may be seen in the fluorescence observation image 514 for the same reason. Also in this case, the sample 503 can be counted using the same method.
  • the first substrate 501 that emits the fluorescence 509A by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength is a single substrate.
  • a structure in which a material that does not emit fluorescence and a material that emits fluorescence are stacked may be used.
  • the same effect can be obtained even in a structure in which a polycarbonate thin film containing a fluorescent material is applied to a glass substrate.
  • a sample detection plate 510 is prepared, a sample 503 is accommodated in the sample detection plate 510, an electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength is received from the first surface side of the first substrate 501, and the sample accommodation unit 502 is The first substrate 501 is irradiated with the light. Then, the fluorescent light 509A emitted from the fluorescent material included in the first substrate 501 by the electromagnetic wave 508 is received from the first surface side of the first substrate 501 through the sample storage portion 502, and the received first substrate 501 An image is generated using the fluorescence 509A.
  • the sample 503 is stained with a fluorescent dye that emits fluorescence by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the fluorescence from the fluorescent dye can be simultaneously detected using the fluorescence detection device 511 by staining the protein on the nucleus or the cell membrane with the fluorescent dye. Detection of the outer shape of the cell by the fluorescence 509A from the first substrate 501 and fluorescence detection of the nucleus in the cell by fluorescence from the fluorescent dye can be performed simultaneously.
  • the wavelengths of the electromagnetic wave 508 for exciting the fluorescence 509A of the first substrate 501 and the fluorescence emitted by the fluorescent dye are substantially matched.
  • the fluorescence detection device 511 can simultaneously detect the outer shape of the cell with one wavelength and detect the fluorescence of the nucleus or the like with the fluorescent dye.
  • the sample 503 may be stored in the sample storage unit 502 together with a solution containing a fluorescent dye.
  • a solution containing a fluorescent dye since fluorescence due to the electromagnetic wave 508 is generated from the solution, the difference in luminance between the region 513 where the sample 503 is not captured and the region 512 where the sample 503 is captured can be increased. Thereby, the external shape of the sample 503 can be clearly distinguished.
  • the fluorescence intensity emitted from the fluorescent dye contained in the solution is preferably larger than the fluorescence intensity of the fluorescence 509A emitted from the first substrate 501.
  • an area where the fluorescence intensity is smaller than a predetermined threshold is determined as a sample area, and an area where the fluorescence intensity is larger than a predetermined threshold is determined as a background area.
  • the sample area indicates an area 512 where the sample 503 is captured.
  • the background area indicates an area 513 where the sample 503 is not captured.
  • FIG. 32 is a top perspective view schematically showing the sample detection plate 520 in the first modification.
  • the sample detection plate 520 has a configuration in which a plurality of sample storage portions 522 are provided on the substrate 521.
  • a channel 523 configured to allow a sample to pass between the plurality of sample storage portions 522 is provided on the substrate 521.
  • the sample detection plate 520 can easily introduce the sample into the sample storage portion 522 by forming the flow path 523.
  • the substrate 521 includes a fluorescent material that emits fluorescence by an electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • FIG. 33 shows an exploded perspective view and a cross-sectional view of a disk-shaped sample detection plate 530 in the second modified example.
  • an enlarged view of the sample storage portion 532 provided on the substrate 531 is shown.
  • the sample detection plate 530 has a disk shape like an optical disk such as a CD or DVD, and a circular hole 534 is provided at the center.
  • the sample detection plate 530 includes a substrate 531, a sample storage portion 532 provided on the substrate 531, and a substrate 533 provided so as to cover the sample storage portion 532.
  • the substrate 531 includes a fluorescent material that emits fluorescence by an electromagnetic wave having a predetermined wavelength.
  • the sample accommodating part 532 is circular in top view, it is not restricted to this.
  • the substrate 531 has a sample storage portion 532.
  • the substrate 531 is made of a resin material containing a fluorescent material.
  • the substrate 531 emits fluorescence 509A with respect to a predetermined electromagnetic wave.
  • the existing optical pickup device is a device used for reproducing CDs, DVDs, and Blu-ray discs.
  • the sample detection plate 530 when the optical pickup device including the fluorescence optical system is above the substrate 531, the light receiving unit receives fluorescence emitted from the electromagnetic wave having a predetermined wavelength by the substrate 531. Therefore, it is desirable that the intensity of the fluorescence emitted from the substrate 533 is smaller than the intensity of the fluorescence of the substrate 531.
  • FIG. 34 shows a fluorescence detection system 545 in a third modification.
  • the fluorescence detection system 545 is different from the fluorescence detection system 515 in that the fluorescence detection device 511 is provided below the lower surface of the substrate 541 of the sample detection plate 540.
  • the electromagnetic wave 508 emitted from the light source 505 is applied to the substrate 544 through the sample storage portion 542.
  • the light receiving unit 507 receives the fluorescence 509 ⁇ / b> A emitted from the substrate 544. Therefore, in the sample detection plate 540, the substrate 544 is made of a resin material including a fluorescent material that emits fluorescence 509A by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength.
  • the substrate 541 desirably has a fluorescence intensity of fluorescence emitted by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength smaller than that of the first material or does not emit fluorescence.
  • a sample storage portion 542 that stores a sample 543 that absorbs electromagnetic waves of a predetermined wavelength is provided on the upper surface of the substrate 541.
  • the substrate 544 is provided to face the substrate 541 so as to cover the sample storage portion 542. That is, the sample storage portion 542 is provided on the lower surface of the substrate 544.
  • Fluorescence 509 A emitted from the substrate 544 by the electromagnetic wave 508 having a predetermined wavelength is detected by the light receiving unit 507 through the sample storage unit 542. That is, the substrate 544 has the function of the first substrate 501 shown in FIG.
  • the substrate 541 has the function of the second substrate 504 illustrated in FIG.
  • the external shape of the cell is detected by detecting the fluorescence 509A emitted from the substrate 544 by the electromagnetic wave 508 irradiated to the sample detection plate 540. Can do.
  • the position of the light source 505 is not limited to the lower surface side of the substrate 541 of the sample detection plate 540.
  • the light source 505 may be provided on the upper surface side of the substrate 541 or may be provided on the side surface side.
  • the light receiving unit 507 receives the fluorescence emitted from the electromagnetic wave having a predetermined wavelength by the substrate 533. Therefore, it is desirable that the intensity of the fluorescence emitted from the substrate 531 is smaller than the intensity of the fluorescence emitted from the substrate 533. That is, the substrate 533 includes a fluorescent material that emits fluorescence by an electromagnetic wave irradiated from a light source provided on the lower surface side of the substrate 531.
  • the substrate 531 is desirably smaller than the fluorescence intensity of the fluorescence emitted from the substrate 533 with respect to the electromagnetic wave having a predetermined wavelength, or does not emit fluorescence.
  • the substrate 533 has the function of the first substrate 501 illustrated in FIG.
  • the substrates 521 and 531 have the function of the second substrate 504 shown in FIG.
  • the detection device can acquire a captured image with a clear sample outline. Therefore, by processing the captured image, the outer shape of the sample can be detected, and the size and number of samples in the observation image can be easily obtained.
  • a sample in which a plurality of types of biomaterials are mixed fluorescent labeling is performed, and at least one type of biomaterial is specifically fluoresced in the sample, so that the sample of the mixed sample is identified in addition to detecting the outer shape of the cell.
  • fluorescent labeling is performed, and at least one type of biomaterial is specifically fluoresced in the sample, so that the sample of the mixed sample is identified in addition to detecting the outer shape of the cell.
  • a sample containing malaria parasites with cell nuclei and erythrocytes without cell nuclei is mixed with nucleic acid staining dyes such as DAPI and SYTO (registered trademark) BLUE, so that only the malaria parasite is unique. It becomes the state which fluoresces automatically.
  • the fluorescent dye and the fluorescent material included in the substrate may be selected so that the intensity of the fluorescence generated from the substrate is smaller than the intensity of the fluorescent bright spot in the malaria parasite.
  • the intensity of the fluorescent bright spot is at least twice that of the fluorescence of the substrate, and the quantum yield and fluorescence wavelength of each material and the detection efficiency in the optical system are determined as indices. .
  • the type of biomaterial or fluorescent dye is not limited to the above combination.
  • a sample in which red blood cells and reticulocytes are mixed may be used.
  • reticulocytes can be identified as fluorescent bright spots by using SYTO (registered trademark) BLUE that stains nucleic acids present only in reticulocytes.
  • sample need not be limited to biomaterials, and may be an organic compound or an inorganic substance.
  • directions such as “upper surface”, “lower surface”, “upper”, and “lower” indicate relative directions that depend only on the positional relationship of the components of the sample detection plate, and are absolute such as the vertical direction. It does not indicate a specific direction.
  • sample detection plate according to one or more aspects has been described based on the embodiment, but the present disclosure is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art have been made in this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also within the scope of one or more aspects. May be included.
  • the liquid sample test disk of the present disclosure and the filter cartridge and the disk used therefor can further improve the reliability of the filter performance, and are useful as a liquid sample test disk used for clinical tests and the like, a filter cartridge used therefor, and a disk. is there.
  • liquid sample inspection disk and the disk main body of the present disclosure can expand the detection area used for inspecting the liquid sample while making it difficult for bubbles to remain in the detection area. It is useful as a disc for discs and a disc body.
  • the measurement plate of the present disclosure can prevent the adhesive from protruding into the measurement well and is useful as a measurement plate used for clinical examinations.
  • the measurement plate of the present disclosure can suppress the generation of noise due to the reagent remaining on the measurement surface, and is particularly useful as a measurement plate that can be used in clinical tests and the like.
  • the sample detection plate, the fluorescence detection system and the fluorescence detection method using the sample detection plate of the present disclosure are included in the first substrate by the electromagnetic wave irradiated to the sample detection plate using the detection apparatus including the fluorescence optical system.
  • the detection apparatus including the fluorescence optical system.

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Abstract

フィルタ性能の信頼性をより向上させることが可能な液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスク本体を提供する。液体試料検査用ディスクは、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、ディスク本体の第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える。

Description

液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ、ディスク本体、測定用プレート、試料検出プレート、蛍光検出システム及び蛍光検出方法
 本開示は、液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスク本体に関し、より詳細には、液体試料から特定の物質を検査するための液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスク本体に関する。また、本開示は、測定用プレートに関し、特に臨床検査等に用いる液体試料の測定用プレートに関する。また、本開示は、試料の観察において蛍光検出システムに使用される試料検出プレート、試料検出プレートを用いた蛍光検出システム、及び、蛍光検出方法に関する。
 臨床検査等の分野において、検体と試薬とを反応させ、光学的に、検体の定性的又は定量的な測定を行う方法が用いられている。臨床検査においては、検体が微量で、試薬も高価な場合が多い。
 従来、液体試料検査用ディスクとしては、例えば、赤血球と白血球とを分離して赤血球を抽出することができる診断キットが知られている(特許文献1)。
 特許文献1に記載された診断キットには、診断キットの中心軸に近い方から順に、第1チャンバー、流路及び第2チャンバーが設けられている。第1チャンバーには、生体試料と染色液と希釈液とが投入される。生体試料は、赤血球と白血球とを含んでいる。染色液は、対象物である赤血球に感染した感染微生物の核酸を蛍光染色する。
 また、臨床検査においては、多数の検体を効率良く測定することが求められている。このため、検体と試薬とを反応させる容器と、光学的な測定を行う測定ウェルとを一体にした測定用プレートが用いられている。測定用プレートは、測定ウェルとなる空洞を形成するように2枚の基板を貼り合わせて作成されることが一般的である。分析の感度及び精度を向上させるため、2枚の基板のうち少なくとも一方は、光学的特性に優れた光学基板が用いられる。2枚の基板の貼り合わせには、接着剤を用いた接着又は融着等が用いられる(例えば、特許文献2を参照)。
 また、測定用プレートとして、測定用プレートの内壁に試薬を担持させておき、測定用プレートに検体を導入することにより試薬を溶解させて検体と反応させることが行われている(例えば、特許文献3を参照)。
 また、多数の細胞中から、病原菌等に感染した細胞や所定の様態を有する細胞を検出することは、特に、臨床現場等の医療の分野において重要である。所定の様態を有する細胞を検出する方法として、例えば、特定のタンパク質や核等を、蛍光色素を用いて蛍光標識し、蛍光観察光学系を備える顕微鏡で観察する方法がある。
 また、観察した細胞の感染率等を算出する場合、視野内の細胞の個数を計測する。細胞の個数を計測するためには、細胞の外形を検出し、細胞の内側と外側を識別する。細胞の外形を特定するための方法は、例えば、位相差観察光学系で撮像した位相差画像を用いる方法が知られている。また、蛍光標識された細胞の観察は、蛍光観察光学系で撮像した蛍光画像を用いる方法が知られている。
 なお、これらの蛍光観察光学系に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献4が知られている。
国際公開第2012/137506号 特開2009-98039号公報 特開2012-132935号公報 特開2006-18394号公報
 特許文献1に記載された診断キットでは、非対象物捕捉構造物のフィルタ性能を検査するのが難しく、フィルタ性能の信頼性の更なる向上が望まれている。
 また、特許文献1に記載された診断キットでは、流路と第2チャンバーとの境界において断面積を急に大きくすると、第2チャンバー内に気泡が残りやすくなり、この気泡が検査時にノイズとなるという問題があった。
 また、特許文献2に記載された測定プレートでは、融着により2枚の基板を貼り合わせる場合、融着が生じるように2枚の基板の材質を選択する必要があり、測定用プレートの設計が制限される。基板の表面に融着層を設ける方法もあるが、この場合、製造工程が増加するという問題がある。また、融着の際に、熱や振動等が基板に加わるため、基板に歪み等が生じ、測定ウェルの光学特性が劣化するおそれがある。
 一方、接着剤を用いて2枚の基板を貼り合わせる場合、熱や振動の影響は避けることができるが、測定ウェルへの接着剤のはみ出しが大きな問題となる。測定ウェルにはみ出した接着剤は、測定ウェルの光学特性を劣化させる原因となる。
 接着剤を用いて2枚の基板を貼り合わせる場合に、2枚の基板の間にできる接着剤層の厚さをある程度厚くし、基板表面の凹凸を吸収できるようにすることが求められる。接着剤のはみ出しが生じないように、接着剤の塗布量を正確に制御することは非常に困難である。
 また、特許文献3においては、検出に用いる光が通過する測定面に試薬を担持させている。測定面に担持させた試薬の一部は、溶解せずに測定面に残留するおそれがある。測定面に残留した試薬は光学的なノイズの原因となり、測定感度及び精度を低下させる。
 また、特許文献4に記載された検出方法は、細胞の外形を検出するために位相差観察光学系を備えた顕微鏡を用いる。また、蛍光標識された細胞を検出するために蛍光観察光学系を備えた顕微鏡を用いる。そのため、細胞の外形の検出と蛍光標識された細胞の検出を行うためには、蛍光観察光学系の他に、位相差観察光学系が必要であるという問題がある。
 本開示の目的は、フィルタ性能の信頼性をより向上させることが可能であり、また液体試料を検査するために用いられる検出領域としての第2チャンバーを拡大しつつ第2チャンバーに気泡が残りにくくすることができる液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスク本体を提供することにある。
 また、本開示の別の目的は、測定ウェルへの接着剤のはみ出しが生じにくい測定用プレートを実現できるようにすることである。
 本開示のさらに別の目的は、測定面に残留した試薬によるノイズの発生を抑えた測定用プレートを実現できるようにすることである。
 本開示のさらに別の目的は、蛍光光学系を有し、位相差観察光学系をもたなくてもよい検出装置で試料の外形の検出が可能となる試料検出プレート,試料検出プレートを用いた蛍光検出システム及び蛍光検出方法を提供することである。
 本開示の一側面における液体検査用ディスクは、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、ディスク本体の前記第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える。
 液体検査用ディスクは、さらにフィルタカートリッジが、液体試料が収納される収納空間を有し、フィルタが収納空間と第2チャンバーとの間にあることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに収納空間、フィルタ及び第2チャンバーが、フィルタカートリッジが第1チャンバーに嵌め込まれている状態において、ディスク本体の中心軸側からこの順に並んでいる、ことが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらにフィルタが、フィルタカートリッジにおける液体試料の出口にあることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに液体試料の注入孔を有することが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに第1チャンバーが、ディスク本体の厚さ方向に沿って形成された凹部の内部空間からなることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらにフィルタカートリッジの高さがディスク本体における凹部の深さよりも大きいことが好ましい。
 本開示の別の一側面におけるフィルタカートリッジは、上記の液体試料検査用ディスクに用いられるフィルタカートリッジである。
 液体検査用ディスクは、さらに第1チャンバー、流路及び第2チャンバーが、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順にディスク本体に形成されている。それとともに、第2チャンバーは、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とを有する。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 液体検査用ディスクは、さらにディスク本体が、第2チャンバーとディスク本体の外側とを連通させる通気孔を有することが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに通気孔が、第2チャンバーのうち第3空間に連通するようにディスク本体に形成されていることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに通気孔が、第3空間の先端に連通するようにディスク本体に形成されていることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに第2空間がディスク本体の外周に沿って延びる一方向が、ディスク本体の回転方向とは反対方向であることが好ましい。
 液体検査用ディスクは、さらに第2チャンバーが第1空間と第3空間とを直接連通させるバイパスを有することが好ましい。
 本開示のさらに別の一側面における液体試料検査用ディスクは、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、ディスク本体の第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える。
 本開示のさらに別の一側面における液体検査用ディスクは、試料を入れるための第1チャンバー、第1チャンバーに連通している流路及び流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備える。そして、第1チャンバー、流路及び第2チャンバーは、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順にディスク本体に形成されている。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とを有する。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 本開示のさらに別の一側面における液体試料検査用ディスクは、液体試料を入れるための第1チャンバー、第1チャンバーに連通している流路及び流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備える。そして、第1チャンバー、流路及び第2チャンバーは、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順にディスク本体に形成されている。さらに、第2チャンバーが、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とをする。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 本開示のさらに別の一側面における測定用プレートは、第1の基板と、第1の基板と対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板と、第1の基板と第2の基板との間に設けられた接着剤層とを備える。そして第1の基板と、第2の基板の凹部とは、液体試料が注入されてその光学的特性を測定する測定ウェルを構成する。さらに第2の基板は、接着剤層と接する接着面に接着剤を溜める接着剤吸収窪みを有する。さらに接着剤吸収窪みは、測定ウェルと接着面との間に設けられる。
 本開示のさらに別の一側面における測定用プレートは、第1の基板と、第1の基板に対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板とを備える。そして、第1の基板と、第2の基板の凹部とは、標的検体を測定する測定ウェルを構成する。さらに、測定ウェルは、標的検体が付着する検体付着面を有し、測定ウェル内の検体付着面を除く部分に、標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる試薬が担持されている。さらに、試薬は、測定ウェル内に標的検体を含む液体試料を導入することにより、遊離して標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる。
 測定用プレートは、さらに第1の基板側から光を入射させて、第1の基板側から出射する光を測定することにより、光学特性の変化を検出することが好ましい。
 測定用プレートは、さらに第2の基板が第1の基板側から入射させる光により励起される蛍光色素を含有することが好ましい。
 本開示のさらに別の一側面における試料検出プレートは、第一の面を有する第一の基板と、所定の波長の電磁波を吸収する試料が収容されるように第一の基板の第一の面に設けられる試料収容部とを備える。そして第一の基板は所定の波長の電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む樹脂材料からなる。
 本開示のさらに別の一側面における蛍光検出システムは、上記の試料検出プレートと、蛍光検出装置と、を備える。蛍光検出装置は、第一の基板の第一の面側から所定の波長の電磁波を放射する光源と、第一の基板の第一の面側に設けられ、所定の波長の電磁波が照射されることにより第一の基板に含まれる蛍光材料から発せられる蛍光を、試料収容部を通して受光する受光部と、受光した蛍光を用いて画像を生成する画像生成部と、を備える。
 本開示のさらに別の一側面における蛍光検出方法は、上記の検出プレートを準備し、試料を試料収容部に収容し、第一の基板の第一の面側から、所定の波長の電磁波を、試料収容部を通過させて第一の基板に照射する。そして、電磁波により第一の基板に含まれる蛍光材料から発せられる蛍光を、試料収容部を通して第一の基板の第一の面側から受光し、受光した第一の基板の蛍光を用いて画像を生成する。
 本開示の液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスク本体では、フィルタカートリッジをディスクの第1チャンバーに嵌め込む前にフィルタカートリッジのフィルタ性能を検査することができる。これにより、本開示の液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスクでは、フィルタ性能の信頼性をより向上させることが可能となる。
 また、本開示の液体試料検査用ディスク及びそれに用いられるディスク本体では、第2チャンバーがU字状に形成されている。これにより、第2チャンバー内において第1端側から第2端側への方向に直交する断面積を小さくすることができるので、第2チャンバー内に気泡が残りにくくすることができる。また、液体試料を検査するために用いられる検出領域としての第2チャンバーにおけるディスク本体の厚さ方向から見たときの面積を大きくすることができるので、液体試料中の検体の検出精度を高めることができる。すなわち、上記液体試料検査用ディスク及びディスク本体によれば、液体試料を検査するために用いられる検出領域としての第2チャンバーを拡大しつつ第2チャンバーに気泡が残りにくくすることができる。
 本開示の測定用プレートによれば、測定ウェルへの接着剤のはみ出しを生じにくくすることができる。
 また、本開示の測定用プレートによれば、測定面に残留した試薬によるノイズの発生を抑えることができる。
 本開示の試料検出プレートは、試料検出プレートに照射された所定の波長の電磁波により基板に含まれる蛍光材料が発する蛍光を、蛍光光学系を有する検出装置を用いて検出することにより、位相差観察光学系を用いることなく試料の外形の検出を行うことができる。
図1Aは、本開示の第1実施形態に係る液体試料検査用ディスクの斜視図である。 図1Bは、同上の液体試料検査用ディスクの要部の断面図である。 図2は、同上の液体試料検査用ディスクの平面図である。 図3Aは、同上の液体試料検査用ディスクの上側から見た分解斜視図である。 図3Bは、同上の液体試料検査用ディスクの下側から見た分解斜視図である。 図4は、同上の液体試料検査用ディスクにおけるトラックの拡大平面図である。 図5Aは、同上の液体試料検査用ディスクにおけるフィルタカートリッジの平面図である。 図5Bは、同上の液体試料検査用ディスクにおけるフィルタカートリッジの横断面図である。 図6は、同上の液体試料検査用ディスクにおけるフィルタを構成する多孔質構造体のSEM像(scanning electron microscope image)を示す図である。 図7は、検出装置の構成図である。 図8は、本開示の第1実施形態に係る液体試料検査用ディスクにおけるディスク本体の一部破断した平面図である。 図9は、本開示の液体試料検査用ディスクの要部断面図である。 図10Aは、本開示の第2実施形態の液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図10Bは、図10AのB-B線断面に対応するディスク本体の一例の断面図である。 図11Aは、同上の液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの高さを説明するための断面図である。 図11Bは、図11Aの第2チャンバー内の液体試料を検査したことによって得られる画像を示す図である。 図12Aは、本開示の第2実施形態の第1変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図12Bは、図12AのC-C線断面図である。 図13Aは、本開示の第2実施形態の第2変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図13Bは、図13AのD-D線断面図である。 図14Aは、本開示の第2実施形態の第3変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図14Bは、図14AのE-E線断面図である。 図15Aは、本開示の第2実施形態の第4変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図15Bは、図15AのF-F線断面図である。 図16Aは、本開示の第2実施形態の第5変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図16Bは、図16AのG-G線断面図である。 図17は、本開示の第2実施形態の第6変形例に係る液体試料検査用ディスクにおける第2チャンバーの平面図である。 図18は、本開示の第2実施形態の第8変形例に係る液体試料検査用ディスクの平面図である。 図19は、本開示の第3実施形態に係る測定用プレートを示す斜視図である。 図20は、図19のII-II線における断面図である。 図21は、接着剤吸収窪みの変形例を示す断面図である。 図22は、接着剤吸収窪みの変形例を示す断面図である。 図23は、第2の基板の変形例を示す断面図である。 図24は、本開示の第4実施形態の測定用プレートを示す断面図である。 図25は、測定ウェルに液体試料が注入された状態を示す断面図である。 図26は、本開示の第4実施形態の測定用プレートを示す斜視図である。 図27は、測定用プレートの変形例を示す断面図である。 図28は、本開示の第5実施形態による試料検出プレートを模式的に示した分解斜視図である。 図29は、本開示の第5実施形態による蛍光検出システムの模式図である。 図30は、ヘモグロビンの電磁波吸収スペクトルを示すグラフである。 図31は、試料収容部内の蛍光観察画像を模式的に示す図である。 図32は、本開示の第5実施形態における別の試料検出プレートを模式的に示した上面斜視図である。 図33は、本開示の第5実施形態における別の試料検出プレートを模式的に示した上面斜視形状と断面を示す図である。 図34は、本開示の第5実施形態における別の試料検出プレートを模式的に示した断面図である。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、ディスク本体の前記第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらにフィルタカートリッジが、液体試料が収納される収納空間を有し、フィルタが収納空間と前記第2チャンバーとの間にある。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに収納空間、フィルタ及び第2チャンバーが、フィルタカートリッジが第1チャンバーに嵌め込まれている状態において、ディスク本体の中心軸側からこの順に並んでいる。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらにフィルタが、フィルタカートリッジにおける液体試料の出口にある。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに液体試料の注入孔を有する。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに第1チャンバーが、ディスク本体の厚さ方向に沿って形成された凹部の内部空間からなる。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらにフィルタカートリッジの高さがディスク本体における凹部の深さよりも大きい。
 本開示の別の一態様にかかるフィルタカートリッジは、上記の液体試料検査用ディスクに用いられるフィルタカートリッジである。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに第1チャンバー、流路及び第2チャンバーが、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順に前記ディスク本体に形成されている。それとともに、第2チャンバーは、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とを有する。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらにディスク本体が、第2チャンバーとディスク本体の外側とを連通させる通気孔を有する。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに通気孔が、第2チャンバーのうち第3空間に連通するようにディスク本体に形成されている。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに通気孔が、第3空間の先端に連通するようにディスク本体に形成されている。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに一方向が、ディスク本体の回転方向とは反対方向である。
 本開示の一態様にかかる液体検査用ディスクは、さらに第2チャンバーが第1空間と第3空間とを直接連通させるバイパスを有する。
 本開示のさらに別の一態様にかかる液体試料検査用ディスクは、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、ディスク本体の第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える。
 本開示のさらに別の一態様にかかる液体検査用ディスクは、試料を入れるための第1チャンバー、第1チャンバーに連通している流路及び流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備える。そして、第1チャンバー、流路及び第2チャンバーは、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順にディスク本体に形成されている。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とを有する。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 本開示のさらに別の一態様にかかる液体試料検査用ディスクは、液体試料を入れるための第1チャンバー、第1チャンバーに連通している流路及び流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備える。そして、第1チャンバー、流路及び第2チャンバーは、ディスク本体の中心から外周に向かってこの順にディスク本体に形成されている。さらに、第2チャンバーが、ディスク本体の中心側からディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、第1空間と連通してディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、第2空間と連通してディスク本体の外周側からディスク本体の中心側へ延びる第3空間とをする。さらに、第2チャンバーは、ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である。
 本開示のさらに別の一態様にかかる測定用プレートは、第1の基板と、第1の基板と対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板と、第1の基板と第2の基板との間に設けられた接着剤層とを備える。そして第1の基板と、第2の基板の凹部とは、液体試料が注入されてその光学的特性を測定する測定ウェルを構成する。さらに第2の基板は、接着剤層と接する接着面に接着剤を溜める接着剤吸収窪みを有する。さらに接着剤吸収窪みは、測定ウェルと接着面との間に設けられる。
 本開示のさらに別の一態様にかかる測定用プレートは、第1の基板と、第1の基板に対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板とを備える。そして、第1の基板と、第2の基板の凹部とは、標的検体を測定する測定ウェルを構成する。さらに、測定ウェルは、標的検体が付着する検体付着面を有し、測定ウェル内の検体付着面を除く部分に、標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる試薬が担持されている。さらに、試薬は、測定ウェル内に標的検体を含む液体試料を導入することにより、遊離して標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる。
 測定用プレートは、さらに第1の基板側から光を入射させて、第1の基板側から出射する光を測定することにより、光学特性の変化を検出する。
 測定用プレートは、さらに第2の基板が第1の基板側から入射させる光により励起される蛍光色素を含有する。
 本開示のさらに別の一態様にかかる試料検出プレートは、第一の面を有する第一の基板と、所定の波長の電磁波を吸収する試料が収容されるように第一の基板の第一の面に設けられる試料収容部とを備える。そして第一の基板は所定の波長の電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む樹脂材料からなる。
 本開示のさらに別の一態様にかかる蛍光検出システムは、上記の試料検出プレートと、蛍光検出装置と、を備える。蛍光検出装置は、第一の基板の第一の面側から前記所定の波長の電磁波を放射する光源と、第一の基板の第一の面側に設けられ、所定の波長の電磁波が照射されることにより第一の基板に含まれる蛍光材料から発せられる蛍光を、試料収容部を通して受光する受光部と、受光した蛍光を用いて画像を生成する画像生成部と、を備える。
 本開示のさらに別の一態様にかかる蛍光検出方法は、上記の検出プレートを準備し、試料を試料収容部に収容し、第一の基板の第一の面側から、所定の波長の電磁波を、試料収容部を通過させて第一の基板に照射する。そして、電磁波により第一の基板に含まれる蛍光材料から発せられる蛍光を、試料収容部を通して第一の基板の第一の面側から受光し、受光した第一の基板の蛍光を用いて画像を生成する。
 下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中において各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (第1実施形態)
 以下では、本開示の第1実施形態の液体試料検査用ディスク1(以下、「検査用ディスク1」と略称することもある。)について、図1A~図6に基づいて説明する。図1Bは、フィルタカートリッジ3をディスク本体2に嵌め込んでいない状態を示し、図2のA-A線断面に対応する。
 検査用ディスク1は、ディスク本体2と、フィルタカートリッジ3と、を備える。ディスク本体2は、複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー21と、第1チャンバー21に連通している第2チャンバー22と、を有する。フィルタカートリッジ3は、液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体36を含むフィルタ35を有する。フィルタカートリッジ3は、ディスク本体2の第1チャンバー21に嵌め込まれる。以上の構成により、検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3をディスク本体2の第1チャンバー21に嵌め込む前にフィルタカートリッジ3のフィルタ性能を検査することができる。これにより、検査用ディスク1では、フィルタ性能の信頼性をより向上させることが可能となる。検査用ディスク1及びそれに用いるフィルタカートリッジ3並びにディスク本体2では、フィルタ性能の信頼性の向上を図れるので、検査用ディスク1の信頼性の向上を図ることが可能となる。
 検査用ディスク1は、例えば、液状の生体試料(例えば、人の血液)中の検体(例えば、赤血球)への病原性微生物(例えば、マラリアの原虫)の感染率を検査するために用いられる。マラリアの原虫は、例えば、ハマダラ蚊が人の血を吸ったときに人の体内に侵入し、血液中において赤血球に侵入し、赤血球中に寄生する。ここでいう「感染率」は、{[病原性微生物の感染している検体の数]/[検体の全数]}×100〔%〕である。液体試料は、少なくとも、液状の生体試料を含む。液体試料は、例えば、生体試料が血液である場合、粘性を低下させるために、血液を希釈液により希釈してあるのが好ましい。希釈液としては、生体試料に含まれる血液細胞(赤血球、白血球)を変性させない液を用いる。希釈液としては、例えば、緩衝液、等張液、培養液、界面活性剤等を用いることができる。
 ディスク本体2は、第1チャンバー21と第2チャンバー22との間に、第1チャンバー21及び第2チャンバー22それぞれに連通する流路23を有するのが好ましい。検査用ディスク1では、病原性微生物の核酸を染色するための蛍光色素が、ディスク本体2の流路23に配置されているのが好ましい。蛍光色素は、流路23の内壁面に塗布されているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、液体試料が流路23を通るときに、検体に寄生している病原性微生物の核酸を蛍光標識することが可能となる。蛍光色素により染色された核酸は、外部から励起光が照射されたときに蛍光を発する。病原性微生物の核酸を染色するための蛍光色素は、流路23ではなく第2チャンバー22に配置されていてもよい。
 検査用ディスク1では、フィルタ35が、特定の物質(検体)である赤血球を通し、かつ、不要な物質である白血球を捕捉するように構成されている。言い換えれば、フィルタ35は、赤血球と白血球とを分離し赤血球を抽出する分離部として機能するように構成されている。検査用ディスク1は、フィルタカートリッジ3を備えており、フィルタ35が赤血球を通し白血球を捕捉するように構成されているので、生体試料から赤血球を抽出することが可能となる。
 病原性微生物の核酸を染色するための蛍光色素は、白血球を染色することもできる材料である。しかしながら、検査用ディスク1では、第1チャンバー21に入れられた液体試料中の白血球がフィルタ35に捕捉される。よって、検査用ディスク1では、第1チャンバー21へ入れられた液体試料に含まれている白血球が蛍光色素により染色されるのを防ぐことが可能となる。
 検査用ディスク1において、フィルタカートリッジ3は、液体試料が収納される収納空間31を有するのが好ましい。ここで、フィルタカートリッジ3におけるフィルタ35は、収納空間31と第2チャンバー22との間にあるのが好ましい。検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3がディスク本体2の第1チャンバー21に嵌め込まれる(図2参照)ので、フィルタカートリッジ3の収納空間31にある液体試料を、第1チャンバー21内に入れた液体試料とみなすことができる。検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3におけるフィルタ35が収納空間31と第2チャンバー22との間にあることにより、収納空間31に入れた液体試料中の赤血球を、フィルタ35を通して第2チャンバー22へ移動させることが可能となる。液体試料は、フィルタカートリッジ3がディスク本体2の第1チャンバー21に嵌め込まれた状態において、収納空間31に入れてもよいし、フィルタカートリッジ3が第1チャンバー21に嵌め込まれていない状態において、収納空間31に入れてもよい。
 検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3が第1チャンバー21に嵌め込まれている状態において、収納空間31、フィルタ35及び第2チャンバー22は、ディスク本体2の中心軸20側からこの順に並んでいるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1を回転させたときに液体試料に作用する遠心力により、収納空間31中の液体試料を、フィルタ35を通して第2チャンバー22へ移動させることが可能となる。第2チャンバー22内において、液体試料には、遠心力の他に、表面張力等も作用する。検査用ディスク1の回転方向は、検査用ディスク1の上側から見て、時計回り(右回り)の方向である。検査用ディスク1において、収納空間31、フィルタ35及び第2チャンバー22は、ディスク本体2の径方向に沿って並んでいるのが好ましい。
 ディスク本体2の形状は、光ディスク(CD(compact disk)、DVD(digital versatile disk)等)と同様、円盤状であるのが好ましい。ディスク本体2の中央には、円形状の孔24が形成されているのが好ましい。検査用ディスク1の直径は、例えば、120mmである。
 ディスク本体2は、円板状のベース基板4と、ベース基板4の上面(第1面)41に接合された円板状のカバー基板5と、を備えている。ベース基板4の中央には、ディスク本体2の孔24の一部を構成する円形状の孔40(図3B参照)が形成されている。また、カバー基板5の中央には、ディスク本体2の孔24の一部を構成する円形状の孔50(図3A及び3B参照)が形成されている。ベース基板4の上面41には、光ディスクと同様に、ベース基板4の下面(第2面)42を通して入射したビーム状の光を追従させるための螺旋状のトラック(溝)43(図4参照)が形成されているのが好ましい。トラック43は、ベース基板4の中央部から外周部まで螺旋状に形成されている。トラック43にはアドレス情報が連続的に記録されており、アドレス情報によって位置が特定できるようになっている。したがって、例えば、第2チャンバー22の位置情報は、アドレス情報により特定される。検査用ディスク1は、CDやDVDと同様、トラック43が光により走査されることにより、アドレス情報が再生される。光は、励起光である。励起光の波長は、例えば、400nm~410nmであるのが好ましく、405nmであるのがより好ましい。トラック43の深さは、例えば、50nmである。なお、図4は、検査用ディスク1におけるトラックの拡大平面図であり、SEM像である。
 ベース基板4の上面41上には、誘電体膜44が形成されている。誘電体膜44は、例えば、ZnS-SiO2膜である。誘電体膜44は、トラック43を覆うように形成されている。誘電体膜44は、トラッキングのために励起光の一部を反射し、残りのほとんどを透過させるように構成されている。励起光に対する誘電体膜44の反射率は、例えば、5%以上かつ20%以下である。蛍光に対する誘電体膜44の反射率は、例えば、5%程度であるのが好ましい。検査用ディスク1では、誘電体膜44とベース基板4との界面により、励起光を反射する反射面44aが構成される。
 検査用ディスク1においてフィルタ35を通して第2チャンバー22へ送られた液体試料中の検体は、例えば、図7に示すような検出装置70によって検査される。
 検出装置70は、例えば、光ディスク用の光ピックアップ装置と同様の光学系を備えており、その動作も同様である。検出装置70の光学系は、半導体レーザ71と、偏光ビームスプリッタ72と、対物レンズ73と、ダイクロイックプリズム74と、蛍光検出器75と、アナモフィックレンズ(anamorphic lens)76と、反射励起光検出器77と、を備えている。
 検出装置70は、上述の光学系の他、ホルダ81と、アクチュエータ82と、回転装置(モータ)83と、第1の信号演算回路84と、サーボ回路85と、第2の信号演算回路86と、画像解析装置87と、画像表示装置88と、を備えている。
 検出装置70では、回転装置83により回転するテーブルに検査用ディスク1がセットされた後に、所定動作が開始される。
 光学系、ホルダ81及びアクチュエータ82は、CDやDVDの記録/再生に用いる既存の光ピックアップ装置と同様、ハウジングに設置される。また、このハウジングは、所定のガイド機構によって、検査用ディスク1の径方向に移動可能となっている。サーボ回路85は、ハウジングの移動の制御も行う。この制御は、既存のCDプレーヤやDVDプレーヤにおける制御と同様のアクセス制御なので、その詳細な説明は省略する。
 半導体レーザ71は、波長405nm程度の光(励起光)を出射する。図7には、光の進行経路を一点鎖線で示してある。半導体レーザ71から出射された励起光は、偏光ビームスプリッタ72によって反射され、対物レンズ73に入射する。
 対物レンズ73は、所定の開口数(numerical aperture)を有し、励起光を検査用ディスク1に対して適正に収束させるよう構成されている。具体的には、対物レンズ73は、偏光ビームスプリッタ72側から入射する励起光が収束するよう構成されている。
 対物レンズ73は、ホルダ81に保持された状態で、アクチュエータ82により、フォーカス方向(検査用ディスク1の厚さ方向)とトラッキング方向(検査用ディスク1の径方向)に駆動される。すなわち、対物レンズ73は、励起光が検査用ディスク1の反射面44aに合焦された状態でトラック43を追従するように駆動される。反射面44aに合焦された励起光は、一部が反射面44aによって反射され、大部分が反射面44aを透過する。
 対物レンズ73によって収束された励起光が赤血球において蛍光標識された核酸に照射されると、蛍光が発生する。蛍光の波長は、励起光の波長と異なる。蛍光の波長は、例えば、440nm~490nmであるのが好ましく、455nmであるのがより好ましい。蛍光色素としては、例えば、SYTO(登録商標)Blue等を用いることができる。マラリアの原虫が感染していない赤血球は蛍光標識されていないので、励起光を照射されても蛍光を発生しない。したがって、マラリアの原虫が感染している赤血球と感染していない赤血球とを蛍光の有無で区別することができる。
 ダイクロイックプリズム74は、波長405nm程度の光を反射し、波長440~600nm程度の光を透過するよう構成されている。
 反射面44aによって反射された励起光(以下、「反射励起光」という)は、偏光ビームスプリッタ72を透過し、ダイクロイックプリズム74によって反射され、アナモフィックレンズ76に入射する。
 アナモフィックレンズ76は、偏光ビームスプリッタ72側から入射する反射励起光に非点収差を導入する。アナモフィックレンズ76を透過した反射励起光は、反射励起光検出器77に入射する。反射励起光検出器77は、受光面上に反射励起光を受光するための4分割センサを有している。反射励起光検出器77の検出信号は、第2の信号演算回路86に入力される。
 第2の信号演算回路86は、反射励起光検出器77の検出信号から、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、かつ、ウォブル信号(wobble signal)を生成する。フォーカスエラー信号は、対物レンズ73の焦点位置と検査用ディスク1とのずれ(焦点誤差)を示す信号である。トラッキングエラー信号は、励起光のスポットとトラックとのずれ(トラッキング誤差)を示す信号である。ウォブル信号は、トラック43により規定されるグルーブの蛇行形状に応じた波形信号である。フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、非点収差法と1ビームプッシュプル法に従って生成される。ウォブル信号は、トラッキングエラー信号に基づいて生成される。具体的には、トラッキングエラー信号から、ウォブル信号に応じた周波数成分を抽出することにより、ウォブル信号が生成される。サーボ回路85は、第2の信号演算回路86から出力されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を用いて、アクチュエータ82を制御する。また、サーボ回路85は、第2の信号演算回路86から出力されたウォブル信号を用いて、所定の線速度で検査用ディスク1が回転されるように回転装置83を制御する。
 また、第2の信号演算回路86は、ウォブル信号を復調して生成した再生データ(アドレス情報)を画像解析装置87に出力する。
 対物レンズ73側からダイクロイックプリズム74に入射する蛍光は、ダイクロイックプリズム74を透過し、蛍光検出器75に入射する。蛍光検出器75は、受光した蛍光を電気信号からなる検出信号に変換して出力するセンサを有している。蛍光検出器75の検出信号は、第1の信号演算回路84に入力される。
 第1の信号演算回路84は、蛍光検出器75からの検出信号を増幅して生成した蛍光輝度情報を画像解析装置87に出力する。
 画像解析装置87は、第1の信号演算回路84から出力される蛍光輝度情報と、第2の信号演算回路86から出力されるアドレス情報と、に基づいて第2チャンバー22内の液体試料の画像を生成して画像表示装置88に表示させ、当該画像における赤血球及び赤血球に感染しているマラリア原虫の核酸を検出して、感染率を演算し、その演算結果を画像表示装置88に表示させる。画像解析装置87は、例えば、パーソナルコンピュータに適宜のプログラムを実行させることにより実現できる。また、画像表示装置88は、例えば、パーソナルコンピュータのディスプレイにより構成できる。
 検査用ディスク1及び検出装置70を用いて赤血球の検査を行う例の手順について、簡単に説明する。
 患者から採血された血液(生体試料)を準備してから、血液と希釈液とを混合することで液体試料を調製する。
 その後、フィルタカートリッジ3の収納空間31に液体試料を入れる。収納空間31に生体試料を入れるときには、例えば、ピペット(pipette)、シリンジ(syringe)等を用いる。ここでは、フィルタカートリッジ3をディスク本体2の第1チャンバー21に嵌め込んだ状態において液体試料を収納空間31に入れるが、これに限らず、フィルタカートリッジ3を第1チャンバー21に嵌め込む前に、収納空間31に液体試料を入れてもよい。
 その後、検出装置70において、検査用ディスク1を所定の回転速度で所定の回転時間だけ回転させる。検出装置70は、検査用ディスク1の中心軸20を中心として検査用ディスク1を回転させる。このとき、液体試料中の白血球は、フィルタカートリッジ3のフィルタ35に捕捉され、流路23及び第2チャンバー22へは到達しない。よって、検査用ディスク1では、液体試料を第1チャンバー21から第2チャンバー22へ移動させることができ、かつ、白血球をフィルタ35で捕捉することができる。
 その後、検出装置70において、第2チャンバー22内の液体試料の画像を生成して、画像表示装置88に表示させ、更に感染率を画像表示装置88に表示させる。これにより、医師等が顕微鏡を利用して検査を行う場合と比べて、検査時間を短縮することが可能となる。
 検査用ディスク1は、フィルタカートリッジ3を備えており、フィルタカートリッジ3単体でフィルタ性能の検査を行うことができるので、フィルタ35の、赤血球を透過し白血球を捕捉するフィルタ性能の信頼性の向上を図ることが可能となる。これにより、例えば、検査用ディスク1及び検出装置70を用いた感染率の検査の精度を向上させることが可能となる。
 検査用ディスク1の各構成要素については、以下に、詳細に説明する。
 ディスク本体2の形状は、円盤状である。ディスク本体2には、ディスク本体2の中心軸20に近い方から第1チャンバー21と流路23と第2チャンバー22とがこの順で設けられている。
 第1チャンバー21は、ディスク本体2の上面においてディスク本体2の厚さ方向に沿って形成された凹部201の内部空間からなるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21が、ディスク本体2の径方向に沿って形成された凹部の内部空間からなる場合に比べて、第1チャンバー21へフィルタカートリッジ3を比較的容易に嵌め込むことが可能となる。言い換えれば、検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3を第1チャンバー21へディスク本体2の厚さ方向から嵌め込むことができるので、ディスク本体2の径方向から嵌め込む場合に比べて、比較的容易に嵌め込むことが可能となる。
 第1チャンバー21は、カバー基板5の厚さ方向に貫通する貫通孔51の内周面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6と、で囲まれた空間である。貫通孔51は、カバー基板5において孔50付近に設けられている。第1チャンバー21の形状は、ディスク本体2の厚さ方向から見てフィルタカートリッジ3と略同じである。これにより、第1チャンバー21に嵌め込まれたフィルタカートリッジ3のがたつきを抑制することが可能となる。ディスク本体2では、第1チャンバー21が、フィルタカートリッジ3を収納する収納部を構成している。
 ディスク本体2は、第1チャンバー21と第2チャンバー22とがディスク本体2の径方向において離れており、第1チャンバー21と第2チャンバー22とが流路23を介して連通しているのが好ましい。流路23の形状は、ディスク本体2の厚さ方向から見て、長方形状である。流路23の幅は、第1チャンバー21の幅及び第2チャンバー22の幅よりも狭いのが好ましい。より詳細には、第1チャンバー21と流路23と第2チャンバー22とで構成されるチャンバユニット25は、流路23においてくびれた形状であるのが好ましい。流路23の幅は、第1チャンバー21の出口の幅と同じであるのが好ましい。
 流路23は、カバー基板5の下面52に形成された流路23形成用の凹部53の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6とで囲まれた空間である。流路23の開口面積は、第1チャンバー21から離れて第2チャンバー22に近づくにつれて徐々に小さくなっているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ移動した液体試料中に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。ディスク本体2の周方向における凹部53の幅は、ディスク本体2の中心軸20からの距離によらず略一定である。ディスク本体2の厚さ方向における凹部53の深さは、ディスク本体2の中心軸20から離れるにつれて浅くなっている。
 第2チャンバー22の形状は、例えば、図2に示すように、ディスク本体2の厚さ方向から見てU字状である。これにより、検査用ディスク1では、第2チャンバー22の形状が矩形状である場合に比べて、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ液体試料を移動させたときに第2チャンバー22内に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。U字状の第2チャンバー22は、流路23からディスク本体2の外周側へ延び、外周側で内側へ折り返した形状である。第2チャンバー22は、第1端221と第2端222とのうち第1端221のみが流路23と直接つながっている。第2チャンバー22は、ディスク本体2の上側から見て、第1端221を基準として第2端222がディスク本体2の回転方向とは反対方向にあるのが好ましい。ディスク本体2には、第2チャンバー22の第2端222に連通する通気孔230が形成されているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ液体試料を移動させたときに第2チャンバー22内に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。よって、検査用ディスク1では、検出装置70により光を照射したときにノイズの原因となる気泡の発生を抑制できるので、検出装置70による検査の精度を向上させることが可能となる。通気孔230は、カバー基板5に形成されており、その形状及び大きさは特に問わない。形状は、例えば、円形、三角形、四角形、星形等である。通気孔230は、液体試料の漏れを防ぐためには、小さいほうが良く、フィルタカートリッジ3に設けられた注入孔(試料注入口)33よりも小さいほうが望ましい。また、通気孔230の位置は第2端222の、より端部に形成されているほうが、液体試料の所定の注入量を確保しやすい。通気孔230は、ディスク本体2の厚さ方向から見て一部が第2チャンバー22に重なるように設けられていればよく、別の一部が第2チャンバー22の外にかかっていてもよい。
 第2チャンバー22は、カバー基板5の下面52に形成された第2チャンバー22形成用の凹部54の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6と、で囲まれた空間である。凹部54の開口形状は、U字状である。ディスク本体2の厚さ方向から見た凹部54の開口形状は、U字状である。
 検査用ディスク1は、1つの第1チャンバー21と1つの第2チャンバー22とを含むチャンバユニット25が複数(例えば、9つ)設けられており、複数のチャンバユニット25が、ディスク本体2の中心軸20を中心に等角度間隔で放射状に配列されているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1は、複数の液体試料の検査に利用することができる。また、検査用ディスク1を利用した赤血球の検査方法では、複数のフィルタカートリッジ3の収納空間31それぞれに液体試料を入れ、かつ、複数のフィルタカートリッジ3をディスク本体2において一対一で対応する第1チャンバー21に嵌め込んだ状態で、検査用ディスク1を、ディスク本体2の中心軸20を中心として回転させる。これにより、検査方法では、複数の液体試料それぞれから赤血球を互いに異なるチャンバユニット25の第2チャンバー22へ抽出することが可能となり、検査時間の短縮化を図ることが可能となる。
 ベース基板4の厚さは、例えば、0.6mmである。カバー基板5の厚さは、例えば、3mmである。第2チャンバー22形成用の凹部54の深さは、検体のサイズよりも十分に大きいのが好ましい。凹部54の深さは、例えば、400μmである。検査用ディスク1は、ベース基板4の下面42側から検査用の光(励起光)を入射させることを想定している。このため、検査用ディスク1では、ベース基板4の厚さがカバー基板5の厚さよりも薄いのが好ましい。ベース基板4の厚さは、励起光のビームスポットのコマ収差を低減する観点から、励起光の波長が短いほど薄いのが好ましい。
 ベース基板4の材質は、透明な樹脂であるのが好ましい。ベース基板4は、射出成形によって形成されている。これにより、ベース基板4には、孔40、トラック43(図4参照)が形成されている。ベース基板4の材質は、例えば、ポリカーボネートであるが、これに限らない。ベース基板4の材質は、例えば、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド及びポリスルホン等でもよい。
 カバー基板5の材質は、例えば、アクリル樹脂であるが、これに限らない。カバー基板5の材質は、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート等のベース基板4の材質と同じ材質でもよい。ただし、ベース基板4とカバー基板5の材質は必ずしも同じ材質を採用する必要はなく、例えば、ベース基板4がポリカーボネート、カバー基板5がポリスチレンという組み合わせでもよい。カバー基板5は、射出成形によって形成されている。これにより、カバー基板5には、孔50、貫通孔51、凹部53及び凹部54が形成されている。
 カバー基板5は、蛍光色素と同様に半導体レーザ71からの励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光材を含有させてあるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、検出装置70により赤血球の検査を行うときに、画像において赤血球の背景画像を明るくすることが可能となり、赤血球の輪郭を画像認識しやすくなり、検査の精度を向上させることが可能となる。蛍光材から発生する蛍光の波長は、例えば、480~600nmである。このような蛍光材としては、希土類イオンで付活された蛍光体等を採用することができる。
 無機系の蛍光体の例として、BAM系の蛍光体(例えば、BaMgAl1017:Eu2+)、SCA系の蛍光体(例えば(Sr,Ba,Ca)5(PO43Cl:Eu2+)、SMS系の蛍光体(Sr3MgSi28:Eu2+)、YAG系の蛍光体(例えばY3Al312)、CASN系蛍光体(例えばCaAlSiN3:Eu)、SSE系蛍光体(Sr3SiO5:Eu)等が挙げられる。上記の蛍光体は必ずしも上記組成と完全一致する必要はなく、添加物が含まれていたり、組成比が異なったりしてもよい。また、上記の蛍光体以外にも、3波長形蛍光ランプ用蛍光体、特殊ランプ用蛍光体、冷陰極ランプ用蛍光体、PDP(Plasma Display Panel)用蛍光体、LED(Light Emitting Diode)用蛍光体、蛍光灯用蛍光体、等の広く用いられている蛍光体を使用することができる。また、有機系の蛍光体の例として、赤色発光蛍光体(Eu錯体化合物、Sm錯体化合物、Pr錯体化合物、ジシアノメチレン系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体)、黄色発光蛍光体(ルブレン系化合物、ペリミドン誘導体)、青色発光蛍光体(ペリレン系化合物、ピレン系化合物、アントラセン系化合物、ジスチリル誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体)、緑色発光蛍光体(クマリン系化合物、Tb錯体化合物、キナクリドン化合物)等が挙げられる。
 これらの蛍光体は1種を単独で用いてもよく、同色系ないしは異なる色調に発光するものの2種以上を併用してもよい。少量配合で良好な蛍光発光特性を示す観点から、有機系の蛍光体としては、赤色発光蛍光体のEu錯体化合物を用いることが好ましい。
 カバー基板5は、必ずしも、カバー基板5の全体に蛍光材が均一に分散している必要はなく、一部に蛍光材が存在する場合でもよい。例えば、カバー基板5の厚み方向に対して、上面の一部に蛍光材が存在してもよい。また、カバー基板5が2層構成となっており、2層の各層が異なる材質で形成されていてもよい。
 ベース基板4とカバー基板5とは、例えば、接着剤からなる接合部6により接合されている。接着剤は、例えば、アクリレート系の接着剤である。ベース基板4とカバー基板5との接合の方法は、接着剤には限られず、溶着(熱溶着、超音波溶着、振動溶着、スピン溶着、レーザ溶着)やプラズマ接合、表面活性化接合等の一般的な接合方法を採用すればよい。
 検査用ディスク1では、第2チャンバー22の内壁面が親水性を有しているのが好ましい。このため、検査用ディスク1は、第2チャンバー22の内壁面に親水化処理が施されているのが好ましい。第2チャンバー22の内壁面は、カバー基板5における第2チャンバー22形成用の凹部54の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44における凹部54との対向面と、を含む。親水化処理としては、例えば、TritonX(登録商標)に代表される界面活性剤や、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基等の親水基を持つ高分子化合物を塗布する処理がある。また、親水化処理としては、酸素プラズマ処理、コロナ放電処理等もある。
 フィルタカートリッジ3におけるフィルタ35は、多孔質構造体36を含んでいる。多孔質構造体36は、例えば、不要な物質(白血球)を通過させず特定の物質(赤血球)を通過させることができるように構成されている。多孔質構造体36は、例えば、図6に示すSEM像のように、複数の繊維状物質361により形成されている。より詳細には、多孔質構造体36は、複数の繊維状物質361が互いに絡み合って形成されており、多数の空隙362が形成されている。空隙362は、隣り合う繊維状物質361間にある。多孔質構造体36は、複数の繊維状物質361がそれぞれ湾曲して絡み合っている。繊維状物質361は、例えば、酸化シリコンからなる。より詳細には、繊維状物質361は、アモルファス状の二酸化シリコンからなる。繊維状物質361の太さ(繊維径)は、例えば、0.01μm~1μm程度である。繊維状物質361は、枝分かれしていてもよい。空隙362は、例えば、多孔質構造体36において、赤血球を通し、かつ、白血球を捕捉できるような大きさである。ここで、空隙362は、赤血球よりも大きいのが好ましいが、必ずしも赤血球よりも大きい必要はない。これは、赤血球が、変形能を有し、自身よりも小さな空隙362を通ることが可能であるからである。また、空隙362は、白血球等の捕捉対象物よりも小さい。これは、白血球は、赤血球よりも変形能が小さいからである。
 フィルタカートリッジ3は、多孔質構造体36を保持する保持体37を備えているのが好ましい。保持体37には、ディスク本体2の径方向に貫通する複数の貫通孔374が形成されている。貫通孔374は、フィルタ35を通る特定の物質(例えば、赤血球)を通す大きさに形成されている。貫通孔374の開口形状は、円形状であるが、これに限らず、例えば、楕円形状、矩形状等でもよい。
 保持体37は、一例として、シリコンにより形成されている。保持体37(図1B及び5B参照)は、矩形板状であり、厚さ方向の第1面371に、多孔質構造体36を収納する凹部373が形成されている。ここで、多孔質構造体36は、保持体37に固定されている。多孔質構造体36における繊維状物質361は、保持体37の凹部373の内壁に直接接合されている。ここで、「直接接合」とは、保持体37の凹部373の内壁に繊維状物質361が直接形成され、保持体37と繊維状物質361を構成する原子又は分子が直接結合している状態を意味する。より詳細には、「直接接合」とは、保持体37のシリコン原子と繊維状物質361のシリコン原子とが酸素分子を介して共有結合することにより、直接接合されている状態を意味する。フィルタカートリッジ3では、繊維状物質361が二酸化シリコンからなるので、繊維状物質361が有機ポリマーからなる場合と比べて、繊維状物質361の耐薬品性及び耐熱性を向上させることが可能となる。
 フィルタカートリッジ3は、ケース30を備えている。ケース30は、ディスク本体2の厚さ方向から見て長方形と台形とを合わせたような形状である。より詳細には、ケース30は、ディスク本体2の径方向における第1端301と第2端302とを有する。ケース30の第1端301と第2端302とのうち第2チャンバー22側にある第2端302が、上述の台形の部分に相当し、厚さ方向から見てディスク本体2の径方向外向きにおいて先細りする形状である。これにより、検査用ディスク1では、液体試料が流路23へ入りやすくなる。第1チャンバー21の開口形状もケース30と略同じ形状である。ケース30は、第2チャンバー22側の一面に開口部320を有する。これに対し、保持体37は、ケース30の開口部320を塞ぐように、ケース30に対して、例えば、接着剤からなる接合部39により接合されている。ここで、フィルタカートリッジ3では、保持体37の側面とケース30における開口部320の内周面とを接着剤により接着させることにより、接着剤を多孔質構造体36に付着させないようにしてある。保持体37は、例えば、第1面371がケース30の内部空間側(ディスク本体2の中心軸20側)となり、第2面372がケース30の外部空間側(第2チャンバー22側)となるようにケース30に固定されている。ただし、保持体37は、第1面371がケース30の外部空間側(第2チャンバー22側)となるように、反転させて設置することも可能である。
 ケース30における開口部320の内周面には、ケース30の内部空間側への保持体37の位置ずれを防止するための段部322が形成されている。
 フィルタカートリッジ3では、ケース30の開口部320が、フィルタカートリッジ3における液体試料の出口34を構成している。フィルタカートリッジ3では、ケース30とフィルタ35と(保持体37と)で囲まれた空間が液体試料の収納空間31を構成している。検査用ディスク1において、フィルタ35は、フィルタカートリッジ3における液体試料の出口34にあるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1及びフィルタカートリッジ3では、フィルタ35が液体試料の出口34よりもディスク本体2の径方向内側にある場合に比べて、液体試料を入れる収納空間31の容積を比較的大きくすることが可能となる。収納空間31の容積は、例えば、第2チャンバー22の容積と略同じであるのが好ましい。
 検査用ディスク1において、フィルタカートリッジ3は、液体試料の注入孔33を有するのが好ましい。これにより、検査用ディスク1及びフィルタカートリッジ3では、フィルタカートリッジ3の収納空間31に液体試料が入っておらず、かつ、フィルタカートリッジ3をディスク本体2に嵌め込んでいないときに、フィルタ性能の検査の一種としてリーク試験を行うことが可能となる。リーク試験では、例えば、フィルタ35の圧力損失を測定する。フィルタ35の圧力損失は、例えば、試験用清浄空気をフィルタ35に流通させたときの上流側と下流側との全圧差をマノメータによって測定することよって得られる。より詳細には、注入孔33から所定圧力の試験用清浄空気をケース30内へ導入したときのフィルタ35での圧力損失を測定する。これにより、検査用ディスク1及びフィルタカートリッジ3では、フィルタカートリッジ3をディスク本体2に嵌め込む前に、フィルタ35のフィルタ性能を検査することができる。注入孔33は、ケース30の上壁において出口34から遠い位置にあるのが好ましい。
 また、フィルタカートリッジ3の収納空間31の平面視形状は、図5A及び5Bに示すようにU字形状であってもよい。フィルタカートリッジ3では、ケース30においてU字形状の収納空間31の第1端に連通するように注入孔33が設けられ、第2端に連通するように通気孔38が設けられていることが望ましい。これにより、フィルタカートリッジ3の収納空間31に液体試料を注入する際に、収納空間31内部に存在していた空気をフィルタ35以外の部分からも逃がすことが可能となるために、スムーズに液体試料を注入することができる。通気孔38の形状及び大きさは特に問わない。通気孔38の形状は、例えば、円形、三角形、四角形、星形等である。液体試料の漏れを防ぐためには、小さいほうが良く、フィルタカートリッジ3に設けられた注入孔33よりも小さいほうが望ましい。また、通気孔38の位置は、U字形状の収納空間31の第2端の、より端部に形成されているほうが、液体試料の所定の注入量を確保しやすい。通気孔38は、一部が収納空間31に設けられていればよく、別の一部が収納空間31の外にかかっていてもよい。
 カバー基板5は、例えば、射出成形によって形成されている。また、フィルタカートリッジ3は、厚み方向に2層の異なる部材を貼り合せて形成してもよい。例えば、底部を構成する部材と、注入孔33、通気孔38及び開口部320が形成された部分と、を貼り合せることができる。その場合、底板を構成する部材は平板構造となるため、非常に簡易な構造であり、生産性に優れた構造となる。2層の異なる部材は、例えば、接着剤により接合されている。接着剤は、例えば、アクリレート系の接着剤である。接合の方法は、接着剤には限られず、溶着(熱溶着、超音波溶着、振動溶着、スピン溶着、レーザ溶着)やプラズマ接合、表面活性化接合、等の一般的な接合方法を採用すればよい。
 フィルタカートリッジ3の製造時には、多孔質構造体36を保持した保持体37をケース30に固定する前に、多孔質構造体36の厚さをレーザ変位計等によって測定することができる。フィルタカートリッジ3では、その製造時に、フィルタ性能を決める要因の一つである多孔質構造体36の厚さをレーザ変位計等により検査することができる。
 特許文献1に記載の診断キットでは、フィルタを設けた上部基材と、下部基材と、を貼り合せたときに、フィルタが変形しフィルタのフィルタ性能が変化してしまう懸念がある。
 これに対して、本実施形態の検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3をディスク本体2に嵌め込む前にフィルタ35のフィルタ性能を検査することができる。
 フィルタカートリッジ3は、注入孔33と通気孔38との少なくとも一方を塞ぐフィルムを備えていてもよい。
 以上説明した検査用ディスク1及び検出装置70を用いた検査方法では、赤血球へのマラリアの原虫の感染の有無を確認することにより、自覚症状のない潜伏期間においてマラリアの原虫の感染の有無を精度よく検査することが可能となる。
 実施形態に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成及び形状それぞれに適宜変更を加えることが可能である。
 例えば、フィルタカートリッジ3の収納空間31に入れる液体試料は、病原性微生物の核酸を染色する染色液を含んでいてもよい。この場合、ディスク本体2には、核酸を染色させるための蛍光色素を配置しなくてもよい。染色液を利用した染色方法としては、例えば、ギムザ染色、アクリジンオレンジ染色、ライト染色、ジェンナー染色、リーシュマン染色、ロマノフスキー染色等を採用することができる。染色液は、病原性微生物の種類及び染色方法に応じて適宜の染色液を用いればよい。
 ディスク本体2の厚さ方向から見た第2チャンバー22の形状は、U字状に限らず、円形状、多角形状、又は、例えば、図8に示すように、蛇腹状でもよい。また、ディスク本体2の厚さ方向から見た第2チャンバー22の形状は、アーチ状でもよい。「アーチ状」とは、半径方向よりも円周方向の距離が十分長く形成された形状であって、折り返し部を有さない形状を意味する。
 なお、第2チャンバー22の高さはディスク本体2の内周から外周に向かって高くなってよい。これにより、検査用ディスク1では、第2チャンバー22内に気泡が残りにくくなる。また、検査用ディスク1では、液体試料はディスク本体2の内周側から外周側に行くに従って流速が遅くなるため、第2チャンバー22内において検体がディスク本体2の外周側に偏って配置されるのを抑制することが可能となる。
 ディスク本体2の厚さ方向から見たディスク本体2の形状は、円形状に限らず、例えば、八角形状等でもよい。
 また、第2チャンバー22の外周部には、液体試料を排出するための排出口を設けてもよい。排出口は、例えば、カバー基板5の上面側に形成された貫通孔である。排出口を設けることにより、例えば、液体試料を排出口から排出し、第2チャンバー22の底面に吸着した試料を別途固定化及び染色することができる。そのため、検出装置70を用いて測定を行った検査用ディスク1を、例えば、検体の標本として保管することができる。
 検査用ディスク1では、カバー基板5において凹部53及び凹部54が形成される部位の厚さをカバー基板5において貫通孔51が形成される部位の厚さよりも小さくしてもよい。また、検査用ディスク1では、カバー基板5の軽量化を図れ、材料費削減を図れる。また、検出装置70において、検査用ディスク1を回転装置83により回転させるときの負荷軽減を図ることが可能となる。
 また、図9に示すように、フィルタカートリッジ3の高さは、第1チャンバー21に対応する凹部201の深さよりも大きくてもよい。これにより、フィルタカートリッジ3の収納空間31に関して同じ液体試料の容量を想定した場合に、フィルタカートリッジ3の、ディスク本体2の円周方向と径方向との少なくとも一方における寸法を小さくすることが可能となる。これにより、検査用ディスク1は、検出装置70による検出の精度(測定の精度)に関わる第2チャンバー22の領域を広げることが可能となり、測定の高精度化に寄与する。
 また、検査用ディスク1では、第1チャンバー21内にある液体試料に含まれている赤血球を遠心力により第2チャンバー22まで移動させるが、これに限定されず、例えば、第1チャンバー21と流路23との間に圧力の差を発生させることによって赤血球を第1チャンバー21から第2チャンバー22まで移動させてもよい。一手段として、第1チャンバー21に圧力を印加することによって第1チャンバー21と流路23との間に圧力の差を発生させることができる。第1チャンバー21に圧力を印加させる方法としては、第1チャンバー21の上方から加圧する。
 検査用ディスク1、フィルタカートリッジ3及びディスク本体2を赤血球の検査に用いる例について説明したが、検査用ディスク1、フィルタカートリッジ3及びディスク本体2の用途はこれに限定されず、例えば、DNA検査、蛋白質検査等にも用いることが可能である。
 (第2実施形態)
 本開示の第2実施形態に係る検査用ディスク1は、第1実施形態に係る検査用ディスク1と同様であり、図1A、図1Bおよび図2に示す検査用ディスク1と同様の構成を有する。従って、第2実施形態に係る検査用ディスク1について、図1A、図1Bおよび図2を用いて説明する。なお、第2実施形態に係る検査用ディスク1の上側から見た分解斜視図は、図3Aと同様であり、下側から見た分解斜視図は、図3Bと同様である。第2実施形態に係る検査用ディスク1の拡大平面図(SEM像)は、図4と同様である。
 第2実施形態に係る検査用ディスク1におけるフィルタカートリッジの平面図は、図5Aと同様であってもよい。また、このフィルタカートリッジの横断面図は、図5Bと同様であってもよい。このフィルタカートリッジのフィルタを構成する多孔質構造体のSEM像(scanning electron microscope image)は、例えば図6と同様である。また、検査用ディスク1においてフィルタ35を通して第2チャンバー22へ送られた液体試料中の検体は、例えば、図7に示すような検出装置70によって検査される。
 第2実施形態に係る検査用ディスク1は、ディスク本体2を備える。ディスク本体2は、第1チャンバー21と、流路23と、第2チャンバー22とを有する。第1チャンバー21は、液体試料を入れるために形成されている。流路23は、第1チャンバー21に連通している。第2チャンバー22は、流路23に連通している。
 ディスク本体2の形状は、円盤状である。ディスク本体2には、ディスク本体2の中心軸20に近い方から第1チャンバー21と流路23と第2チャンバー22とがこの順で設けられている。
 第1チャンバー21は、ディスク本体2の上面においてディスク本体2の厚さ方向に沿って形成された凹部201の内部空間からなるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21が、ディスク本体2の径方向に沿って形成された凹部の内部空間からなる場合に比べて、第1チャンバー21へフィルタカートリッジ3を比較的容易に嵌め込むことが可能となる。言い換えれば、検査用ディスク1では、フィルタカートリッジ3を第1チャンバー21へディスク本体2の厚さ方向から嵌め込むことができるので、ディスク本体2の径方向から嵌め込む場合に比べて、比較的容易に嵌め込むことが可能となる。
 第1チャンバー21は、カバー基板5の厚さ方向に貫通する貫通孔51の内周面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6と、で囲まれた空間である。貫通孔51は、カバー基板5において孔50付近に設けられている。第1チャンバー21の形状は、ディスク本体2の厚さ方向から見てフィルタカートリッジ3と略同じである。これにより、第1チャンバー21に嵌め込まれたフィルタカートリッジ3のがたつきを抑制することが可能となる。ディスク本体2では、第1チャンバー21が、フィルタカートリッジ3を収納する収納部を構成している。
 ディスク本体2は、第1チャンバー21と第2チャンバー22とがディスク本体2の径方向において離れており、第1チャンバー21と第2チャンバー22とが流路23を介して連通しているのが好ましい。流路23の形状は、ディスク本体2の厚さ方向から見て、長方形状である。流路23の幅は、第1チャンバー21の幅及び第2チャンバー22の幅よりも狭いのが好ましい。より詳細には、第1チャンバー21と流路23と第2チャンバー22とで構成されるチャンバユニット25は、流路23においてくびれた形状であるのが好ましい。流路23の幅は、第1チャンバー21の出口の幅と同じであるのが好ましい。
 流路23は、カバー基板5の下面52に形成された流路23形成用の凹部53の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6と、とで囲まれた空間である。流路23の開口面積は、第1チャンバー21から離れて第2チャンバー22に近づくにつれて徐々に小さくなっているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ移動した液体試料中に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。ディスク本体2の周方向における凹部53の幅は、ディスク本体2の中心軸20からの距離によらず略一定である。ディスク本体2の厚さ方向における凹部53の深さは、ディスク本体2の中心軸20から離れるにつれて浅くなっている。
 第2チャンバー22の形状は、図10Aに示すように、ディスク本体2の厚さ方向から見てU字状である。すなわち、第2チャンバー22は、図10Aに示すように、ディスク本体2の厚さ方向から見て折り返された形状を有している。より詳細には、第2チャンバー22は、第1空間261と、第2空間262と、第3空間263とを有する。第1空間261は、ディスク本体2の中心側(第1端221側)からディスク本体2の外周側に向かってディスク本体2の径方向に沿って延びる。第2空間262は、第1空間261と連通してディスク本体2の外周に沿って一方向に延びる。第3空間263は、第2空間262と連通してディスク本体2の外周側からディスク本体2の中心側(第2端222側)に向かってディスク本体2の径方向に沿って延びる。
 これにより、検査用ディスク1では、第2チャンバー22の形状が矩形状である場合に比べて、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ液体試料を移動させたときに第2チャンバー22内に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。U字状の第2チャンバー22は、流路23からディスク本体2の外周側へ延び、外周側で内側へ折り返した形状である。第2チャンバー22は、第1端221と第2端222とのうち第1端221のみが流路23と直接つながっている。
 第2チャンバー22は、図1Bに示すように、カバー基板5の下面52に形成された第2チャンバー22形成用の凹部54の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44と、接合部6と、で囲まれた空間である。凹部54の開口形状は、図3Bに示すように、U字状である。ディスク本体2の厚さ方向から見た凹部54の開口形状は、U字状である。
 第2チャンバー22は、ディスク本体2の上側から見て、第1端221を基準として第2端222がディスク本体2の回転方向とは反対方向にあるのが好ましい。第2チャンバー22において、第1空間261から第2空間262が延びる方向(一方向)は、ディスク本体2の回転方向とは反対方向であることが好ましい。すなわち、第2チャンバー22は、ディスク本体2の回転方向とは反対側に折り返されていることが好ましい。検査用ディスク1は、後述するように、検査時において、ディスク本体2の厚さ方向においてカバー基板5側から見て時計回り(図2において時計回り、または図10Aの矢印方向)に回転する。
 流路23から第2チャンバー22に入ってきた液体試料は、検査用ディスク1の回転により、第2チャンバー22の第1空間261において第1端221側から外周側に広がりやすくなる。そして、検査用ディスク1の回転方向とは反対側に向かって第2空間262が形成されているので、第1空間261の外周側にある液体試料は、検査用ディスク1の回転により、第2空間262において外周方向に沿って広がりやすくなる。液体試料は、流路23から第2チャンバー22に流れてくるので、第2チャンバー22の第1空間261、第2空間262に流れてきた液体試料は第2空間262から第3空間263に広がっていき、最終的には第2端222に到達する。
 ディスク本体2は、第2チャンバー22とディスク本体2(検査用ディスク1)の外側とを連通させる通気孔230を有する。より詳細には、通気孔230は、ディスク本体2の厚さ方向における外部と第2チャンバー22とを連通させるように形成されている。好ましくは、通気孔230は、第2チャンバー22のうち第3空間263すなわち折り返された側に連通するようにディスク本体2に形成されている。より好ましくは、通気孔230は、第3空間263すなわち折り返された側の先端に連通するようにディスク本体2に形成されている。すなわち、通気孔230は、第2チャンバー22の第3空間263の先端に形成されている。
 これにより、検査用ディスク1では、第1チャンバー21から第2チャンバー22へ液体試料を移動させたときに第2チャンバー22内に気泡が発生するのを抑制することが可能となる。よって、検査用ディスク1では、検出装置70により光を照射したときにノイズの原因となる気泡の発生を抑制できるので、検出装置70による検査の精度を向上させることが可能となる。通気孔230は、カバー基板5に形成されており、その形状及び大きさは特に問わない。形状は、例えば、円形、三角形、四角形、星形等である。通気孔230は、液体試料の漏れを防ぐためには、小さい方が良く、フィルタカートリッジ3に設けられた注入孔(試料注入口)33よりも小さい方が望ましい。また、通気孔230の位置は第2端222の、より端部に形成されている方が、液体試料の所定の注入量を確保しやすい。通気孔230は、ディスク本体2の厚さ方向から見て一部が第2チャンバー22に重なるように設けられていればよく、別の一部が第2チャンバー22の外にかかっていてもよい。
 第2チャンバー22は、流路23側(第1端221側)から通気孔230側(第2端222側)までにおいて第2チャンバー22の底面271からの高さは一定である。第2チャンバー22の底面271は、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44(図1A参照)の表面の一部により構成されている。
 なお、第2チャンバー22は、図5Bに示すように、流路23側(第1端221側)から通気孔230側(第2端222側)に向かって第2チャンバー22の底面271からの高さが高くなるように形成されていてもよい。第2チャンバー22の底面271は、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44(図1A参照)の表面の一部により構成されている。なお、図5Bにおいて、誘電体膜44の図示を省略している。図10Bは、図10AのB-B線断面に対応するディスク本体2の断面図である。図5Aの破線は、底面271からの高さの等高線を示している。
 より詳細には、通気孔230付近の位置P5の高さH2は、流路23付近の位置P1の高さH1よりも高い。また、第2チャンバー22において位置P1から位置P5の間のいずれの位置(例えば位置P2,P3,P4)の高さも、位置P1の高さH1よりも高く、位置P5の高さH2よりも低い。なお、高さH1よりも高く高さH2よりも低い関係を保つことできれば、第2チャンバー22内のいずれの位置の高さも図5Bの関係には限定されない。
 これにより、第2チャンバー22において、流路23側(第1端221側)から通気孔230側(第2端222側)まで、例えば表面張力を利用して低液体抵抗でかつ気泡を残すことなく、液体試料で満たすことができる。
 第2チャンバー22の側面273の少なくとも一部が曲面281~286である。第2チャンバー22内に気泡を残りにくくさせる点においては、曲面282,285の曲率半径は大きい方が好ましい。具体的には、曲面282,285の曲率半径は、1mm以上であるのが好ましく、3mm以上であるのがより好ましい。一方、ディスク本体2の厚さ方向から見たときの第2チャンバー22の面積を大きくするという点においては、曲面282,285の曲率半径は小さい方が好ましい。具体的には、曲面282,285の曲率半径は、20mm以下であるのが好ましく、10mm以下であるのがより好ましい。曲面282,285の曲率半径は、曲面284の曲率半径よりも大きい。曲面283の曲率半径は、0.3mm以上であるのが好ましく、0.6mm以上であるのがより好ましい。一方、曲面283の曲率半径は、2.0mm以下であるのが好ましく、1.2mm以下であるのがより好ましい。なお、曲面281,286に相当する部分は、必ずしも曲面でなくてもよい。
 また、第2チャンバー22において、少なくとも2つの高さを有する領域が存在し、カバー基板5に蛍光材料が含まれている場合について、図11A、図11Bを用いて説明する。
 まず、第2チャンバー22に異なる高さを有する複数の領域(第1領域291及び第2領域292)がある場合、ディスク本体2の厚さ方向における測定対象(例えば、赤血球)の重なり具合を調整することができる。測定対象を単層化せずに、例えば遠心力で積層する場合、重なる測定対象の個数は測定対象の大きさと第2チャンバー22の高さとで決まる。第2チャンバー22の高さを変えることにより、重なる測定対象の個数を決定することができる。第2チャンバー22の高さが測定対象1個相当(赤血球の場合、2μm程度)である場合、測定対象を単層化することができる。
 また、図11Bにおける液体試料の複数の画像(第1画像293及び第2画像294)における測定対象のシルエットの明暗を調整することができる。第2チャンバー22の上面(カバー基板5の上面)272が励起光の合焦位置に近いほど自家蛍光が増加する。すなわち、第2チャンバー22の高さが低いほど自家蛍光が増加する。したがって、第2チャンバー22の底面271から上面272までの高さを変えることにより、異なるバックグラウンドレベルで測定対象の像を得ることができる。測定対象が赤血球のように励起光を吸収する場合、測定対象の輪郭を明確に得ることができる。また、励起光の吸収がゼロである測定対象であっても、第2チャンバー22の上面272と測定対象との距離が近いほど測定対象(例えば、細胞壁)における励起光の散乱が顕著になるため、自家蛍光が影響を受けて濃淡が強調される。これにより、測定対象の輪郭を得ることができる。
 例えば、第2チャンバー22において、第2領域292の高さが第1領域291の高さの半分(200μm)とする。この場合、第1領域291はマラリア蛍光(赤血球295内において蛍光色素によって染色されたマラリア296)の検出に用いられ、第2領域292は赤血球(RBC)295の像(赤血球像)の評価(ヘモグロビン量(Hb量)等)に用いられる。第1画像293は第1領域291を示し、第2画像294は第2領域292を示す。第2領域292の高さが第1領域291の高さの半分であるから、第2領域292を示す第2画像294における背景の明るさ(バックグラウンドレベル)は、第1領域291を示す第1画像293に比べて4倍になる。第1画像293に比べて第2画像294の方が、赤血球295での励起光の吸収には変化がないのに対し、吸収されずに透過した励起光による自家蛍光によって背景が明るくなるので、赤血球像内における赤血球295と背景との間の濃淡がより明瞭になる。
 検査用ディスク1は、1つの第1チャンバー21と1つの第2チャンバー22とを含むチャンバユニット25が複数(例えば、9つ)設けられており、複数のチャンバユニット25が、ディスク本体2の中心軸20を中心に等角度間隔で放射状に配列されているのが好ましい。これにより、検査用ディスク1は、複数の液体試料の検査に利用することができる。また、検査用ディスク1を利用した赤血球の検査方法では、複数のフィルタカートリッジ3の収納空間31それぞれに液体試料を入れ、かつ、複数のフィルタカートリッジ3をディスク本体2において一対一で対応する第1チャンバー21に嵌め込んだ状態で、検査用ディスク1を、ディスク本体2の中心軸20を中心として回転させる。これにより、検査方法では、複数の液体試料それぞれから赤血球を互いに異なるチャンバユニット25の第2チャンバー22へ抽出することが可能となり、検査時間の短縮化を図ることが可能となる。
 ベース基板4の厚さは、例えば、0.6mmである。カバー基板5の厚さは、例えば、3mmである。第2チャンバー22形成用の凹部54の深さは、検体のサイズよりも十分に大きいのが好ましい。凹部54の深さは、例えば、400μmである。検査用ディスク1は、ベース基板4の下面42側から検査用の光(励起光)を入射させることを想定している。このため、検査用ディスク1では、ベース基板4の厚さがカバー基板5の厚さよりも薄いのが好ましい。ベース基板4の厚さは、励起光のビームスポットのコマ収差を低減する観点から、励起光の波長が短いほど薄いのが好ましい。また、ベース基板4の表面の凹凸は、トラック43の深さ程度(50nm)である。したがって、ベース基板4の表面の凹凸によって気泡が残る可能性は低い。
 ベース基板4の材質は、透明な樹脂であるのが好ましい。ベース基板4は、射出成形によって形成されている。これにより、ベース基板4には、孔40、トラック43(図4参照)が形成されている。ベース基板4の材質は、例えば、ポリカーボネートであるが、これに限らない。ベース基板4の材質は、例えば、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド及びポリスルホン等でもよい。
 カバー基板5の材質は、例えば、アクリル樹脂であるが、これに限らない。カバー基板5の材質は、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート等のベース基板4の材質と同じ材質でもよい。ただし、ベース基板4とカバー基板5の材質は必ずしも同じ材質を採用する必要はなく、例えば、ベース基板4がポリカーボネート、カバー基板5がポリスチレンという組み合わせでもよい。カバー基板5は、射出成形によって形成されている。これにより、カバー基板5には、孔50、貫通孔51、凹部53及び凹部54が形成されている。
 カバー基板5は、蛍光色素と同様に半導体レーザ71からの励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光材料を含有させてあるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1では、検出装置70により赤血球の検査を行うときに、画像において赤血球の背景画像を明るくすることが可能となり、赤血球の輪郭を画像認識しやすくなり、検査の精度を向上させることが可能となる。蛍光材料から発生する蛍光の波長は、例えば、480~600nmである。このような蛍光材料としては、希土類イオンで付活された蛍光体を採用することができる。
 無機系の蛍光体の例として、BAM系の蛍光体(例えばBaMgAl1017:Eu2+)、SCA系の蛍光体(例えば(Sr,Ba,Ca)5(PO43Cl:Eu2+)、SMS系の蛍光体(Sr3MgSiO28:Eu2+、YAG系の蛍光体(例えばY3Al312)、CASN系蛍光体(例えばCaAlSiN3:Eu)、SSE系蛍光体(Sr3SiO5:Eu)等が挙げられる。上記の蛍光体は必ずしも上記組成と完全一致する必要はなく、添加物が含まれていたり、組成比が異なったりしてもよい。また、上記の蛍光体以外にも、3波長形蛍光ランプ用蛍光体、特殊ランプ用蛍光体、冷陰極ランプ用蛍光体、PDP(Plasma Display Panel)用蛍光体、LED(Light Emitting Diode)用蛍光体、蛍光灯用蛍光体、等の広く用いられている蛍光体を使用することができる。また、有機系の蛍光体の例として、赤色発光蛍光体(Eu錯体化合物、Sm錯体化合物、Pr錯体化合物、ジシアノメチレン系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体)、黄色発光蛍光体(ルブレン系化合物、ペリミドン誘導体)、青色発光蛍光体(ペリレン系化合物、ピレン系化合物、アントラセン系化合物、ジスチリル誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体)、緑色発光蛍光体(クマリン系化合物、Tb錯体化合物、キナクリドン化合物)等が挙げられる。
 これらの蛍光体は1種を単独で用いてもよく、同色系ないしは異なる色調に発光するものの2種以上を併用してもよい。少量配合で良好な蛍光発光特性を示す観点から、有機系の蛍光体としては、赤色発光蛍光体のEu錯体化合物を用いることが好ましい。
 カバー基板5は、必ずしも、カバー基板5の全体に蛍光材が均一に分散している必要はなく、一部に蛍光材が存在する場合でもよい。例えば、カバー基板5の厚み方向に対して、上面の一部に蛍光材が存在してもよい。また、カバー基板5が2層構成となっており、2層の各層が異なる材質で形成されていてもよい。
 ベース基板4とカバー基板5とは、例えば、接着剤からなる接合部6により接合されている。接着剤は、例えば、アクリレート系の接着剤である。ベース基板4とカバー基板5との接合の方法は、接着剤には限られず、溶着(熱溶着、超音波溶着、振動溶着、スピン溶着、レーザ溶着)やプラズマ接合、表面活性化接合等の一般的な接合方法を採用すればよい。
 検査用ディスク1では、第2チャンバー22の内壁面が親水性を有しているのが好ましい。このため、検査用ディスク1は、第2チャンバー22の内壁面に親水化処理が施されているのが好ましい。第2チャンバー22の内壁面は、カバー基板5における第2チャンバー22形成用の凹部54の内面と、ベース基板4の上面41上の誘電体膜44における凹部54との対向面と、を含む。親水化処理としては、例えば、TritonX(登録商標)に代表される界面活性剤や、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基等の親水基を持つ高分子化合物を塗布する処理がある。また、親水化処理としては、酸素プラズマ処理、コロナ放電処理等もある。
 フィルタカートリッジ3におけるフィルタ35は、多孔質構造体36を含んでいる。多孔質構造体36は、例えば、不要な物質(白血球)を通過させず特定の物質(赤血球)を通過させることができるように構成されている。多孔質構造体36は、例えば、複数の繊維状物質により形成されている。より詳細には、多孔質構造体36は、複数の繊維状物質が互いに絡み合って形成されており、多数の空隙が形成されている。空隙は、隣り合う繊維状物質間にある。多孔質構造体36は、複数の繊維状物質がそれぞれ湾曲して絡み合っている。繊維状物質は、例えば、酸化シリコンからなる。より詳細には、繊維状物質は、アモルファス状の二酸化シリコンからなる。繊維状物質の太さ(繊維径)は、例えば、0.01μm~1μm程度である。繊維状物質は、枝分かれしていてもよい。空隙は、例えば、多孔質構造体36において、赤血球を通し、かつ、白血球を捕捉できるような大きさである。ここで、空隙は、赤血球よりも大きいのが好ましいが、必ずしも赤血球よりも大きい必要はない。これは、赤血球が、変形能を有し、自身よりも小さな空隙を通ることが可能であるからである。また、空隙は、白血球等の捕捉対象物よりも小さい。これは、白血球は、赤血球よりも変形能が小さいからである。
 フィルタカートリッジ3は、多孔質構造体36を保持する保持体37を備えているのが好ましい。保持体37には、ディスク本体2の径方向に貫通する複数の貫通孔374が形成されている。貫通孔374は、フィルタ35を通る特定の物質(例えば、赤血球)を通す大きさに形成されている。貫通孔374の開口形状は、円形状であるが、これに限らず、例えば、楕円形状、矩形状等でもよい。
 保持体37は、一例として、シリコンにより形成されている。保持体37(図1B参照)は、矩形板状であり、厚さ方向の第1面371に、多孔質構造体36を収納する凹部が形成されている。ここで、多孔質構造体36は、保持体37に固定されている。多孔質構造体36における繊維状物質は、保持体37の凹部の内壁に直接接合されている。ここで、「直接接合」とは、保持体37の凹部の内壁に繊維状物質が直接形成され、保持体37と繊維状物質を構成する原子又は分子が直接結合している状態を意味する。より詳細には、「直接接合」とは、保持体37のシリコン原子と繊維状物質のシリコン原子とが酸素分子を介して共有結合することにより、直接接合されている状態を意味する。フィルタカートリッジ3では、繊維状物質が二酸化シリコンからなるので、繊維状物質が有機ポリマーからなる場合と比べて、繊維状物質の耐薬品性及び耐熱性を向上させることが可能となる。
 フィルタカートリッジ3は、ケース30を備えている。ケース30は、ディスク本体2の厚さ方向から見て長方形と台形とを合わせたような形状である。より詳細には、ケース30は、ディスク本体2の径方向における第1端301と第2端302とを有する。ケース30の第1端301と第2端302とのうち第2チャンバー22側にある第2端302が、上述の台形の部分に相当し、厚さ方向から見てディスク本体2の径方向外向きにおいて先細りする形状である。これにより、検査用ディスク1では、液体試料が流路23へ入りやすくなる。第1チャンバー21の開口形状もケース30と略同じ形状である。ケース30は、第2チャンバー22側の一面に開口部を有する。これに対し、保持体37は、ケース30の開口部を塞ぐように、ケース30に対して、例えば、接着剤からなる接合部により接合されている。ここで、フィルタカートリッジ3では、保持体37の側面とケース30における開口部の内周面とを接着剤により接着させることにより、接着剤を多孔質構造体36に付着させないようにしてある。保持体37は、例えば、第1面371がケース30の内部空間側(ディスク本体2の中心軸20側)となり、第2面372がケース30の外部空間側(第2チャンバー22側)となるようにケース30に固定されている。ただし、保持体37は、第1面371がケース30の外部空間側(第2チャンバー22側)となるように、反転させて設置することも可能である。ケース30における開口部の内周面には、ケース30の内部空間側への保持体37の位置ずれを防止するための段部322が形成されている。
 フィルタカートリッジ3では、ケース30の開口部が、フィルタカートリッジ3における液体試料の出口を構成している。フィルタカートリッジ3では、ケース30とフィルタ35と(保持体37と)で囲まれた空間が液体試料の収納空間31を構成している。検査用ディスク1において、フィルタ35は、フィルタカートリッジ3における液体試料の出口にあるのが好ましい。これにより、検査用ディスク1及びフィルタカートリッジ3では、フィルタ35が液体試料の出口よりもディスク本体2の径方向内側にある場合に比べて、液体試料を入れる収納空間31の容積を比較的大きくすることが可能となる。収納空間31の容積は、例えば、第2チャンバー22の容積と略同じであるのが好ましい。
 以上説明した検査用ディスク1及び検出装置70を用いた検査方法では、赤血球へのマラリアの原虫の感染の有無を確認することにより、自覚症状のない潜伏期間においてマラリアの原虫の感染の有無を精度よく検査することが可能となる。
 本実施形態に係る検査用ディスク1では、第2チャンバー22がU字状に形成されている。これにより、第2チャンバー22内において第1端221側から第2端222側への方向に直交する断面積を小さくすることができるので、第2チャンバー22内に気泡が残りにくくすることができる。また、液体試料を検査するために用いられる検出領域としての第2チャンバー22におけるディスク本体2の厚さ方向から見たときの面積を大きくすることができるので、液体試料中の検体の検出精度を高めることができる。すなわち、本実施形態に係る検査用ディスク1によれば、液体試料を検査するために用いられる検出領域としての第2チャンバー22を拡大しつつ第2チャンバー22に気泡が残りにくくすることができる。
 本実施形態に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22に液体試料が入ったときに、第2チャンバー22内の気体をディスク本体2の外部に放出することができるので、第2チャンバー22内に気泡が残りにくくすることができる。
 本実施形態に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22の側面273の少なくとも一部が曲面281~286であることによって、第2チャンバー22の外周部に気泡がより残りにくくすることができる。
 本実施形態に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22がディスク本体2の回転方向と同じ側に折り返された形状を有する場合に比べて、気泡が残りにくくすることができる。
 (第1変形例)
 本実施形態の第1変形例として、図12Aおよび図12Bに示すように、ディスク本体2は、第2チャンバー22の上面272と側面273との間に平面(いわゆるC面)274を有してもよい。これにより、第2チャンバー22の外周部に気泡が残りにくくすることができる。本変形例では、図12Aにおいてドットで表わされている領域91が、平面274が形成されている領域である。
 本変形例に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22において外周部に気泡が残りにくくすることができる。これにより、第2チャンバー22内を液体試料で充填させることができるので、検出精度を高めることができる。
 なお、平面274が形成されている領域91は、図12Aの例には限定されず、適宜設定してもよい。
 (第2変形例)
 本実施形態の第2変形例として、図13A、図13Bに示すように、ディスク本体2は、第2チャンバー22の上面272と側面273との間に平面274ではなく曲面(いわゆるR面)275を有してもよい。これにより、第2チャンバー22の外周部に気泡が残りにくくすることができる。本変形例では、図13Aにおいてドットで表わされている領域92が、曲面275が形成されている領域である。
 本変形例に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22において外周部に気泡が残りにくくすることができる。これにより、第2チャンバー22内を液体試料で充填させることができるので、検出精度を高めることができる。
 なお、曲面275が形成されている領域は、図13Aの例には限定されず、適宜設定してもよい。
 (第3変形例)
 本実施形態の第3変形例として、図14Aおよび図14Bに示すように、ディスク本体2は、第1端221側から第2端222側に対して第2チャンバー22の高さを変えず、第2チャンバー22の上面272と側面273との間に平面(いわゆるC面)274を有してもよい。すなわち、本変形例は、外周部のみに平面274が設けられている例である。本変形例では、図14Aにおいてドットで表わされている領域93が、上面272と側面273との間に斜面が形成されている領域である。
 本変形例に係る検査用ディスク1においても、第2チャンバー22において外周部に気泡が残りにくくすることができる。これにより、第2チャンバー22内を液体試料で充填させることができるので、検出精度を高めることができる。
 なお、平面274が形成されている領域93は、図14Aの例には限定されず、適宜設定してもよい。
 (第4変形例)
 本実施形態の第4変形例として、図15Aおよび図15Bに示すように、ディスク本体2は、第2チャンバー22の上面272と側面273との間に段差276を有してもよい。本変形例では、図15Aにおいてドットで表わされている領域94が、上面272と側面273との間に段差276が形成されている領域である。
 本変形例に係る検査用ディスク1においても、第2チャンバー22において外周部に気泡が残りにくくすることができる。これにより、第2チャンバー22内を液体試料で充填させることができるので、検出精度を高めることができる。
 なお、段差276が形成されている領域94は、図15Aの例には限定されず、適宜設定してもよい。
 (第5変形例)
 本実施形態の第5変形例として、図16Aおよび図16Bに示すように、ディスク本体2は、第2チャンバー22の上面272と外側の側面273との間だけではなく、上面272と内側の側面273との間にも曲面277を有してもよい。本変形例では、図16Aにおいてドットで表わされている領域95が、上面272と側面273との間に曲面275,277が形成されている領域である。
 本変形例に係る検査用ディスク1によれば、第2チャンバー22において外周部だけではなく内周部にも気泡が残りにくくすることができる。これにより、第2チャンバー22内を液体試料で充填させることができるので、検出精度を高めることができる。
 なお、曲面275,277が形成されている領域95は、図16Aの例には限定されず、適宜設定してもよい。
 (第6変形例)
 本実施形態の第6変形例として、図17に示すように、ディスク本体2は、第2チャンバー22において第1空間261と第3空間263とを直接連通させるバイパス264を有してもよい。
 本変形例に係る検査用ディスク1によれば、第1空間261内の気体を効果的に第3空間263に移動させることができるので、第2チャンバー22内に気泡が残りにくくすることができる。
 実施形態に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成及び形状それぞれに適宜変更を加えることが可能である。
 例えば、フィルタカートリッジ3の収納空間31に入れる液体試料は、病原性微生物の核酸を染色する染色液を含んでいてもよい。この場合、ディスク本体2には、核酸を染色させるための蛍光色素を配置しなくてもよい。染色液を利用した染色方法としては、例えば、ギムザ染色、アクリジンオレンジ染色、ライト染色、ジェンナー染色、リーシュマン染色、ロマノフスキー染色等を採用することができる。染色液は、病原性微生物の種類及び染色方法に応じて適宜の染色液を用いればよい。
 ディスク本体2の厚さ方向から見たディスク本体2の形状は、円形状に限らず、例えば、八角形状等でもよい。
 検査用ディスク1では、カバー基板5において凹部53及び凹部54が形成される部位の厚さをカバー基板5において貫通孔51が形成される部位の厚さよりも小さくしてもよい。これにより、検査用ディスク1では、カバー基板5の軽量化を図れ、材料費削減を図れる。また、検出装置70において、検査用ディスク1を回転装置83により回転させるときの負荷軽減を図ることが可能となる。
 (第7変形例)
 また、本実施形態の第7変形例として、図9に示すように、フィルタカートリッジ3の高さは、第1チャンバー21に対応する凹部201の深さよりも大きくてもよい。これにより、フィルタカートリッジ3の収納空間31に関して同じ液体試料の容量を想定した場合に、フィルタカートリッジ3の、ディスク本体2の円周方向と径方向との少なくとも一方における寸法を小さくすることが可能となる。これにより、検査用ディスク1は、検出装置70による検出の精度(測定の精度)に関わる第2チャンバー22の領域を広げることが可能となり、測定の高精度化に寄与する。
 (第8変形例)
 また、本実施形態においては、第2チャンバー22は、ディスク本体2の上側から見て、第1端221を基準として、第2端222がディスク本体2の回転方向と逆方向にある形態を用いて説明したが、第2チャンバー22の形態は、上記の形態に限定されない。本実施形態の第8変形例として、例えば、図18に示すように、第2チャンバー22は、ディスク本体2の上側から見て、第1端221を基準として第2端222がディスク本体2の回転方向と同方向にあってもよい。その場合、第2チャンバー22において、第1空間261から第2空間262が延びる方向(一方向)は、ディスク本体2の回転方向と同方向であることになる。すなわち、第2チャンバー22は、ディスク本体2の回転方向とは同じ方向に折り返されていることになる。流路23から第2チャンバー22に入ってきた液体試料は、検査用ディスク1の回転により、第2チャンバー22の第1空間261において第1端221側から外周側に広がりやすくなる。そして、第1空間261の外周側にある液体試料は、検査用ディスク1の回転により、第2空間262の壁面に沿って、流れることとなる。そのため、壁面は液体への抵抗が大きな箇所であるため、概して気泡が残留しやすい場合があるが、この場合であれば、壁面から気泡を押し出しながら、第2空間262及び第3空間263に広がっていき、最終的には第2端222に到達する。上記のことから、第2チャンバー22に気泡の残留が生じにくい。
 また、検査用ディスク1では、第1チャンバー21内にある液体試料に含まれている赤血球を遠心力により第2チャンバー22まで移動させるが、これに限定されず、例えば、第1チャンバー21と流路23との間に圧力の差を発生させることによって赤血球を第1チャンバー21から第2チャンバー22まで移動させてもよい。一手段として、第1チャンバー21に圧力を印加することによって第1チャンバー21と流路23との間に圧力の差を発生させることができる。第1チャンバー21に圧力を印加させる方法としては、第1チャンバー21の上方から加圧する。
 検査用ディスク1、フィルタカートリッジ3及びディスク本体2を赤血球の検査に用いる例について説明したが、検査用ディスク1、フィルタカートリッジ3及びディスク本体2の用途はこれに限定されず、例えば、DNA検査、蛋白質検査等にも用いることが可能である。
 検査用ディスク1は、フィルタカートリッジ3を備えていない構成であってもよい。この場合、第1チャンバー21の上側を覆った状態にし、液体試料を注入するための注入孔を第1チャンバー21の上側に形成すればよい。フィルタ35は、上記注入孔と第2チャンバー22との間に設けてもよい。また、上記注入孔が形成される部位の高さは、カバー基板5の第2チャンバー22が形成される部位の高さよりも高くてもよい。
 (第3実施形態)
 本開示の第3実施形態の測定用プレートは、液体試料中に含まれる検体の定性的又は定量的な測定に用いることができる測定用プレートである。図19及び図20に示すように、本実施形態の測定用プレート100は、第1の基板101と、第1の基板101と対向して設けられると共に凹部121を有する第2の基板102と、第1の基板101と第2の基板102との間に設けられた接着剤層103とを備えている。第1の基板101と、第2の基板102の凹部121とは、液体試料が注入されてその光学的特性を測定する測定ウェル110を構成する。第2の基板102は、接着剤層103と接する接着面122に接着剤を溜める接着剤吸収窪み123を有し、接着剤吸収窪み123は、測定ウェル110と接着面122との間に設けられる。
 本実施形態の測定用プレート100は、第2の基板102が、接着剤吸収窪み123を有している。このため、接着面122の表面に接着剤を塗布して、第1の基板101と第2の基板102とを貼り合わせる際に、接着面122から外側に拡がった接着剤を、接着剤吸収窪み123内にとどめることができる。このため、測定ウェル110内に接着剤がはみ出すことによる、測定ウェル110の光学的特性の劣化が生じにくい。
 接着剤吸収窪み123は、凹部121よりも浅い窪みとすることができ、その体積は、接着剤層103の体積に応じて設計することができる。接着剤吸収窪み123が、測定ウェル110の体積に影響を与えないようにする観点から、接着剤吸収窪み123の体積は、接着剤層103の体積の10%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましい。接着剤の測定ウェル110へのはみ出しを抑える観点から、接着剤吸収窪み123の体積は、接着剤層103の体積の0.5%以上とすることが好ましく、1%以上とすることがより好ましい。
 接着剤吸収窪み123は、図20に示すように凹部121と接して設けられた段差状部とすることができる。このような形状とすることにより、接着剤吸収窪み123を容易に形成することができる。また、図21に示すように、接着剤吸収窪み123を、凹部121と間隔を置いて設けられた凹状部とすることもできる。このような形状とすることにより、接着剤のはみ出しをより確実に抑えることができる。
 また、図22に示すように、接着面122が、接着剤吸収窪み123よりも測定ウェル110から離れた位置に設けられており、接着面122と第1の基板101との距離hが、測定ウェル110と接着剤吸収窪み123との間に形成される第1の基板101との対向面124と第1の基板101との距離Hよりも小さくなっていてもよい。
 接着剤吸収窪み123の形状は特に限定されるものではない。凹状形状以外にも、スリット形状(先細り)、凹状形状のエッジが丸まった形状、等方的な窪み形状、台形形状、等が挙げられる。また、それらが組み合わさった形状であってもよい。
 また、接着剤吸収窪み123は、例えば図21の断面において、各々の凹部121に対して、複数個設けてもよい。
 接着剤吸収窪み123は、凹部121を完全に囲むように設けることができる。このようにすることにより、接着剤のはみ出しをより確実に抑えることができる。しかし、体積の合計が接着剤層103の厚さから算出した設計値となるようにできれば、凹部121の周りに接着剤吸収窪み123が設けられていない部分が存在していてもよい。この場合、複数の接着剤吸収窪み123を設けるようにすることもできる。なお、凹部121を完全に囲むとは、凹部121に流路等が接続されている場合は、流路部分を除いた凹部121の周囲を囲むことを意味する。
 第1の基板101は、平板であり光の減衰及び散乱が生じにくい光学基板とすることができる。第1の基板101は、少なくとも測定ウェル110における検出に用いる光の波長において透明で、光の吸収が生じにくい材料により形成されていることが好ましい。具体的に、ガラス又は樹脂材料により形成することができる。樹脂材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アセタール樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド及びポリスルホン等を用いることができる。
 第1の基板101の表面は、測定する検体に応じた種々の処理がされていてもよい。例えば、赤血球を検体とする場合には表面を親水化するコーティングや自己組織化単分子膜(SAM)処理(シランカップリング処理、ホスホン酸誘導体処理)又はプラズマ処理等をすることができる。また、第1の基板101の表面には、反射膜に覆われたトラッキング溝を設けることができる。トラッキング溝は同心円状としたり、らせん状としたりすることができる。トラッキング溝を設けることにより、測定用プレートの全体を走査することが容易となる。
 第2の基板102は、必要とする深さの凹部121を形成できる厚さの基板とすることができる。第2の基板102は、透明の材料により形成することができるが、測定ウェル110における検出を第1の基板101側だけで行う場合には不透明な材料により形成することができる。第2の基板102が透明である場合には、ガラス又は樹脂材料により形成することができる。樹脂材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アセタール樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド及びポリスルホン等を用いることができる。第2の基板102が不透明である場合には、シリコン、金属又は不透明な樹脂材料等により形成することができる。
 第2の基板102は、複数の部材が組み合わされて形成されていてもよい。例えば、図23に示すように、平板部材125と、開口部を有する部材126とを貼り合わせることにより凹部121を有する基板とすることができる。この場合には、平板部材125と開口部を有する部材126とを貼り合わせる際に、凹部121内に接着剤127がはみ出さないように、開口部を有する部材126の平板部材125と貼り合わせる側にも接着剤吸収窪み128を設けることができる。
 凹部121の内部は、測定する検体に応じた種々の処理がされていてもよい。例えば、赤血球を検体とする場合には表面を親水化するコーティングや自己組織化単分子膜(SAM)処理(シランカップリング処理、ホスホン酸誘導体処理)又はプラズマ処理等をすることができる。
 接着剤層103は、第1の基板101と第2の基板102とを接着できる接着剤により形成される。接着剤は、透明で測定ウェル110に導入する液体試料の屈折率とできるだけ近いものが好ましい。熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤又は光架橋性の樹脂を主成分とする接着剤等を用いることができる。特に、光架橋性の接着剤を用いて、硬化を促進する光源にLED等の熱エネルギーのかからない方法を選択することにより、基板に歪み等が生じ、測定ウェルの光学特性が劣化するおそれを回避することができる。
 また、蛍光による検出を行う場合には、励起波長において、自家蛍光を持たず、また励起波長の吸収が少ない接着剤が望まれる。接着剤が発する自家蛍光は蛍光検出のノイズとなる。自家蛍光の強度に関しては、接着剤が塗布されていない場合の自家蛍光のレベルに対して、2倍以下が望ましい。
 さらに、接着剤の励起波長の吸収が大きいと、反射光の強度が変化することにより、光学的な走査に対して不安定性をもたらす。励起波長の吸収率に関しては、20%以下が望ましい。
 第1の基板101は、比較的薄い平板であるため、表面の凹凸が小さく平滑な基板を得ることができる。第2の基板102は、比較的厚く、凹部121を形成するため、一般的な成型精度により成形した場合、数十μm以上の反り及び局所的なひけが生じる。また、金型や成型の条件、樹脂の種類によっては、数μm以上の凹凸が接着面の表面に存在する。液漏れ等が生じないように、第1の基板101と第2の基板102とを接着するためには、接着剤層103の厚さを、第2の基板102の表面に存在する凹凸よりも大きくすることが好ましい。例えば、接着剤層103は、10~200μm程度以上の厚さにすることが好ましい。
 本実施形態の測定用プレート100は、図1Aおよび図1Bに示すように、円盤状で、複数の測定ウェル110が円周上に配置されている構成とすることができる。このようにすれば多検体を一度に測定することができる。図1Aおよび図1Bには、1つの測定用プレート100に8個の測定ウェル110が設けられている例を示しているが、測定ウェル110の数は適宜変更することができる。
 また、測定ウェル110の中に、突起や壁、凹凸等を設けても良い。その場合、第2の基板102に突起や壁などのパターンを形成すればよい。第2の基板102に形成した壁部を第1の基板101に接着させる場合においては、壁部の測定ウェル110と接する面に接着剤吸収窪み123を設けることにより、接着剤のはみ出しを抑える効果を得ることができる。
 測定用プレート100が円盤状である場合には、第1の基板101の表面にらせん状又は同心円状のトラック溝を設けることができる。トラック溝を設けることにより、検出位置を特定することが容易にできる。従って、測定用プレート100を回転させながら検出を行うことにより、測定用プレート100の全体をスキャンして、測定用プレート100に含まれる各々の測定ウェル110をもれなく測定することが可能となる。
 測定用プレート100が円盤状である場合には、検体の注入孔を中心側に設けることにより、検体を含む液体試料が遠心力によって測定ウェル110内に拡がるようにすることができる。この際に、液体試料がフィルター等を通過して測定ウェル110内に流れ込むようにすることもできる。例えば、赤血球と白血球とを分離するフィルターを通過させるようにして、白血球を除去すれば、マラリア感染赤血球の測定が容易となる。なお、測定ウェル110は、毛管現象を利用したマイクロチャネルとすることもできる。
 本実施形態の測定用プレート100は、例えば以下のようにして製造することができる。まず、第1の基板101と、測定ウェル110となる凹部を有する第2の基板102とを準備する。準備した第2の基板102の接着面122に接着剤を塗布する。接着剤は所定量をできるだけ均一に塗布することが好ましい。接着剤の塗布は、スクリーン印刷、スプレー塗布、ブラシ塗布、ロールスプレッダ、フローコーター等を用いて行うことができる。その中でもスクリーン印刷は、簡易に塗布したい面のみに均一に接着剤を塗布することが可能であるため、望ましい工法である。
 また、スクリーン印刷を用いて、接着剤を塗布する際に、接着面を基準として、測定ウェル110から所定の距離だけ内側に接着剤を塗布することにより、より大きな接着剤はみだし防止効果を得ることができる。
 次に、接着剤を塗布した第2の基板102と第1の基板101とを重ね合わせ、所定の圧力を加える。その後、接着剤を硬化させることにより測定用プレート100が得られる。加圧した際に、接着剤が押し拡げられるが、接着剤吸収窪み123が設けられているため、測定ウェル110内への接着剤の侵入を抑えることができる。
 第1の基板101と第2の基板102とを貼り合わせる前に、第1の基板101及び第2の基板102の表面にコーティングを行ったり、試薬等を担持させたりすることができる。また、接着剤を塗布する前に、接着面122にプライマー処理をすることもできる。
 図20の場合、接着剤吸収窪み123の凹部121に近い接着面122の部分に疎水性の処理を施すことにより、接着剤が接着剤吸収窪み123に留まりやすくなる。そのため、より接着剤が漏れにくい構造となる。図21の場合には、測定ウェル110と接着剤吸収窪み123の間の接着面122の部分に疎水性の処理を施すことにより、同様の効果が得られる。また、図21の場合に、測定ウェル110と接着剤吸収窪み123の間の部分に所定の高さ以上の壁部を設けてもよい。これにより、さらに測定ウェル110に接着剤がはみ出しにくくなる。
 本実施形態の測定用プレート100は、血球細胞、組織細胞及び細菌等の微生物細胞等の分析に用いることができる。検体が細胞である場合には、凹部121の高さは、検体である細胞よりも高くし、接着剤吸収窪み123の高さは、検体である細胞よりも低くすることが好ましい。このようにすれば、接着剤吸収窪み123内に検体が侵入することを防ぐことができる。なお、検体は細胞に限らず、抗体、酵素、その他のタンパク質、抗原、又は糖などの生体成分とすることができる。
 測定ウェル110における検出は、例えば、検体に蛍光色素による標識を行い、第1の基板101側から励起光を入射させ、第1の基板101側へ出射した蛍光光の強度を測定することにより行うことができる。また、検体に吸収色素による標識を行い、第1の基板101側から光を入射させ、その反射光の強度を測定したり、第1の基板101側から第2の基板102側へ透過した光の強度を測定したりすることもできる。
 本実施形態の測定用プレート100は、測定ウェル110内への接着剤のはみ出しを抑えることができるため、測定ウェル110内にはみ出した接着剤による、測定感度及び測定精度の低下が生じにくい。
 本実施形態において、分析プレートが円盤状であり、複数の測定ウェルが円周上に配置されている例を示した。分析プレートは円盤状に限らず、方形状等とすることもできる。また、分析プレートに測定ウェルが1つだけ設けられている構成とすることもできる。
 第1の基板が下側になるようにした例を示したが、第2の基板が下側になるようにすることもできる。本実施形態において、測定用プレートに、測定ウェルだけが設けられている例を示したが、測定ウェルだけでなく、試薬の貯留を行うチャンバ、試薬と液体試料との混合を行うチャンバ、及び液体試料移送用の流路等を必要に応じて設けることができる。
 (第4実施形態)
 本開示の第4実施形態の測定用プレートは、図24に示すように、第1の基板101と、第1の基板101に対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板102とを備えている。第1の基板101と、第2の基板102の凹部とにより、標的検体を測定する測定ウェル110が構成される。測定ウェル110は、測定ウェル内に注入される液体試料に含まれる標的検体が付着する検体付着面111を有している。測定ウェル110内における検体付着面111を除く部分には、標的検体を含む液体試料の光学的特性を変化させる試薬130が担持されている。本実施形態においては、測定ウェル110の上面となる、第2の基板102の凹部の底面に試薬130が担持されている例を示している。試薬130は、例えば標的検体を特異的に蛍光標識する蛍光標識試薬とすることができる。
 図25に示すように、注入孔115から測定ウェル110内に標的検体200を含む液体試料を導入することにより、試薬130は溶解して内壁面から遊離し、標的検体200と結合して標的検体200を蛍光標識する。光検出ユニット250を用いて、第1の基板101側から励起光を入射させて、第1の基板101側から出射する蛍光光を測定することにより、測定ウェル110内に存在する蛍光標識された標的検体200を検出することができる。
 なお、図25において、第1の基板101を下側に配置し、下側から検出する構成を示したが、上側から検出する構成とすることもできる。また、第1の基板101を上側に配置し、上側から検出する構成、又は下側から検出する構成とすることもできる。
 本実施形態の測定用プレートは、測定ウェル110内に試薬130が予め担持された状態となっている。また、測定ウェル110において標識試薬の標識と蛍光測定とを行う。このため、標的検体200を含む血液等を測定ウェル110内に導入するだけで、標的検体200の検出ができる。本実施形態の測定用プレートは、標的検体が付着する検体付着面111には、試薬130が担持されていない。このため、担持された試薬の一部が遊離せずに残留したとしても、蛍光測定にほとんど影響を与えない。試薬130が担持されていない、検体付着面111側から励起光を入射することにより、さらに試薬130の影響を低減することができる。また、検体付着面111側に出射した蛍光光を測定することにより、さらに試薬130の影響を低減することができる。
 試薬130が第1の基板101の表面にも担持されている場合に、試薬130が完全に遊離せずに残存すると、第1の基板101の表面に残存する試薬が発光してバックグラウンドノイズとなる。従って、本実施形態の測定用プレートは、試薬130が第1の基板101の表面にも担持されている場合と比べて、バックグラウンドノイズの発生を大幅に低減することができる。
 試薬130は、例えば標的検体と特異的に反応して標識する蛍光色素等とすることができる。標的検体がマラリア感染赤血球である場合には、SYTO(登録商標)系色素やアクリルオレンジ等の蛍光色素を用いることができる。これらの蛍光色素を用いることにより、赤血球中のマラリア原虫の核を染色する。なお、標的検体と特異的に反応する抗体、抗原又はリガンド等に蛍光色素結合させた試薬とすることもできる。
 本実施形態において、試薬130が蛍光標識試薬であり蛍光光を検出する例を示した。しかし、試薬130は、標的検体を含む液体試料に何らかの光学的な特性の変化が生じるようにできればよい。例えば、吸光度の変化を生じさせるような色素を含む標識試薬を用いることができる。また、標的検体を標識する試薬に限らず、ヨウ素試薬等の標的検体と反応して発色する試薬を用いることもできる。
 標的検体は、特に限定されないが血球細胞、組織細胞、及び細菌等の微生物細胞等とすることができる。標的検体が細胞である場合には、第1の基板101が下側になるように配置すれば、細胞が沈降して第1の基板101の表面に付着するため、検出が容易となる。この場合、細胞の特性に応じて、第1の基板101の表面を親水化したり、疎水化したりすることができる。標識検体が赤血球である場合には、第1の基板101の表面を親水化することが好ましい。表面を親水化することにより、赤血球が第1の基板101の表面により多く付着するようにし、検出をより容易にすることができる。また、表面を親水化することにより標識検体と結合していない遊離の試薬130が第1の基板101の表面に非特異的に吸着しにくくすることができる。
 標識された標的検体が第1の基板101の表面に特異的に吸着されるように、第1の基板101の表面に標的検体と選択的に結合する抗体や抗原等を固定しておくこともできる。また、イオン性の反応等により標的検体が第1の基板101の表面に特異的に吸着されるように、第1の基板101の表面にコーティング等を行うこともできる。
 標的検体付着面を親水化処理する場合や、標的検体を特異的に吸着するために標的検体付着面に抗体等を固定する場合、測定ウェルに設けられる試薬との相互作用が問題となる場合がある。例えば、親水化処理剤と試薬との相互作用は、試料の標識阻害や、蛍光強度の低下など、検出精度が劣化を引き起こすおそれがある。
 しかし、本実施形態の測定用プレートは、親水化処理を行う面または抗体を固定する面とは異なる位置に試薬を配置する。そのため、試薬と親水化処理剤又は抗体等との相互作用を抑制することができる。
 なお、標的検体は細胞に限らず、抗体、酵素、その他のタンパク質、抗原、又は糖などの生体成分とすることができる。
 本実施形態の測定用プレートは、図26に示すように、円盤状で、複数の測定ウェル110が円周上に配置されている構成とすることができる。このようにすれば多検体を一度に測定することができる。図26には、1つの測定用プレート100に8個の測定ウェル110が設けられている例を示しているが、測定ウェル110の数は適宜変更することができる。
 円盤状の測定用プレートは、中心に孔105を有する。また、注入孔115は、測定ウェル110よりも円周方向において内周側に設けられている。
 測定用プレートが円盤状である場合には、第1の基板101の表面にらせん状又は同心円状のトラック溝140を設けることができる。トラック溝140を設けることにより、光検出ユニット250の検出位置を特定することが容易にできる。従って、測定用プレートを回転させながら検出を行うことにより、測定用プレート全体をスキャンして、測定用プレートに含まれる各々の測定ウェル110をもれなく測定することが可能となる。
 なお、トラック溝140を覆うように、第1の基板101の表面に反射膜141を設けてもよい。反射膜141は、誘電体膜が望ましいが、アルミニウム、銀合金等の金属、あるいは、ZnSiO、酸化ニオブ、波長選択膜等から構成してもよい。反射膜141の反射率は、例えば、5%~20%である。反射膜141の膜厚は、所望の反射率となるよう設定される。例えば、反射膜141の膜厚は、5nm~20nmとすることができる。反射膜141は、第1の基板101側から入射される励起光を、第1の基板101側に反射させる。なお、反射膜141は、励起光の一部を透過させる。これにより、反射膜141上の測定ウェル110の検体付着面111に付着した検体に励起光の一部を照射させることができる。このため、測定用プレートにおいて、トラック溝の追従と標識検体の検出を行うことができる。
 なお、第1の基板101は、ポリカーボネートの他、ポリメチルメタクリレート、又は非晶質ポリオレフィン等から構成されていてもよい。
 なお、試薬が、反射膜と相互作用する場合がある。このような場合に、測定用プレート試薬を反射膜と接触する位置に担持させると、試薬と反射膜との相互作用により、試薬の蛍光特性が変化し、保存安定性が低下したり、検出精度に悪影響を与えたりするおそれがある。
 本実施形態測定用プレートにおいて、試薬130は、測定ウェル110内において、反射膜141が設けられた表面とは異なる位置に担持されている。そのため、試薬130が担持された測定用プレートの保存安定性を向上させることができる。
 また、トラック溝が設けられた表面に試薬を担持させた場合、トラック溝の隙間に試薬が固定され、液体試料の導入によって試薬が完全に測定ウェル内に遊離せず、トラック溝の隙間に残存するおそれがある。トラック溝の隙間に残存する試薬は、検出測定において、光学的なノイズとなり、検出精度が低下する。
 本実施形態の測定用プレートにおいては、保存状態において、試薬130がトラック溝140の隙間に担持されないため、検出精度を向上させることができる。
 また、測定用プレートが円盤状である場合には、検体の注入孔115を中心側に設けることにより、標的検体を含む液体試料が遠心力によって測定ウェル110内に拡がるようにすることができる。この際に、液体試料がフィルター等を通過して測定ウェル110内に流れ込むようにすることもできる。フィルターは、例えば、注入孔115と測定ウェル110との間に設けられてもよい。この場合、検体は、遠心力によりフィルターを通過する。例えば、赤血球と白血球とを分離するフィルターを通過させるようにして、白血球を除去すれば、マラリア感染赤血球の測定が容易となる。なお、測定ウェル110は、毛管現象を利用したマイクロチャネルとすることもできる。
 本実施形態の測定用プレートは、例えば以下のようにして製造することができる。まず、トラック溝140が形成された円盤状の第1の基板101と、測定ウェル110となる凹部を有する円盤状の第2の基板102とを準備する。準備した第2の基板102の凹部に試薬130を担持させる。試薬130を凹部に担持させる方法は、特に限定されず試薬130の種類等に応じて適切なものを選択すればよい。例えば、試薬130が蛍光色素の場合には、所定の濃度にした試薬130の溶液を、凹部に入れ、凍結乾燥することにより担持させることができる。また、蛍光色素の粉末を第2の基板102の表面に散布して粉末固定することもできる。
 次に、第1の基板101と、凹部に試薬130を担持させた第2の基板102とを貼り合わせる。これにより、測定ウェル110を有し、測定ウェル110の第1の基板101の表面には試薬130が担持されていない測定用プレートを製造することができる。
 試薬130は、第2の基板102の凹部の底面に配置されている。なお、凹部の底面は、第1の基板101の表面と対向する第2の基板102の表面である。試薬130は、図27に示すように、凹部の内周面側に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、試薬130は、液体試料の流れにより、測定ウェル110内に拡散されやすくなる。そのため、検体を均一に標識することができる。
 貼り合わせる前に、第1の基板101の表面は、標的検体に応じた処理を行うことができる。例えば、標的検体がマラリア感染赤血球である場合には、第1の基板101の表面を親水化処理することができる。表面の親水化は例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)やポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド等の親水化材料をコーティングしてすることができる。親水化材料のコーティングは、例えば、スピンコート等により行うことができる。なお、親水化処理は、適宜最適な方法により、親水化材料を基板の表面にコーティングすることで行ってもよい。
 また、標的検体を結合するための抗体等を第1の基板101の表面に固定したり、標的検体とイオン結合するようなコーティングをしたりすることもできる。
 第1の基板101側において光を入射及び出射させるため、第1の基板101は、光学的に透明で且つ散乱等が生じにくい表面状態であることが好ましい。例えば、第1の基板101には光学ディスク等を用いることができる。第1の基板101は、樹脂又はガラス等とすることができる。樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、シリコーン、ポリスチレン、シクロオレフィンコポリマー、ポリジメチルシロキサン、又はポリカーボネート等の透明な樹脂を用いることができ、特にポリメチルメタクリレート等のアクリル系の樹脂が好ましい。ここでいう透明とは、試薬130の検出に用いる波長の光を大きく減衰しないことをいう。例えば、試薬130が蛍光色素である場合には、少なくとも励起光及び蛍光光に対して透明であればよい。
 第2の基板102も、アクリル等の樹脂又はガラス等とすることができる。第2の基板102を透明とすることにより、測定ウェル110内への検体の導入を目視により確認することが可能となる。但し、第2の基板102は、透明でなくてもよく、不透明な樹脂又は金属等を用いることもできる。第2の基板102は、1つの部材により一体に形成することができるが、2つ以上の部材を組み合わせて形成することもできる。
 なお、第2の基板102は、蛍光色素を含む樹脂により形成することもできる。このとき、樹脂に含まれる蛍光色素は、例えば、標識に用いられる蛍光試薬と同じ波長の励起光により蛍光光を発する材料である。このような構成とすることにより、検体の測定において、第2の基板102から発せられる蛍光光を利用して、検体の形状を観察することができる。
 第1の基板101と第2の基板102とは、接着剤等により貼り合わせればよい。また、材質によっては融着等により貼り合わせることもできる。
 測定用プレートと組み合わせる光検出ユニット250は、試薬130の種類に応じて適宜変更することができる。試薬130が蛍光色素である場合には、図25に示すように、光源251からの励起光を第1の基板101側に照射し、第1の基板101側へ出射した蛍光光を蛍光検出器252により検出するようにできる。
 励起光は、対物レンズ253により第1の基板101に設けられたトラック溝140の位置に集光される。第1の基板101において反射された励起光は、偏向ビームスプリッタ254、ダイクロイックミラー255、及びアナモフィックレンズ256を通って、反射励起光検出器257に入射する。このような構成とすることにより、第1の基板101に設けられたトラック溝140をトレースしながら測定用プレートをスキャンすることができる。
 第1の基板101の表面に位置する標的検体に結合した蛍光物質は、励起光により励起され蛍光を発する。蛍光物質から発せられた蛍光のうち第1の基板101側へ出射されたものは、対物レンズ253、偏向ビームスプリッタ254を通って、ダイクロイックミラー255に導かれ、反射励起光と分離されて蛍光検出器252に入射する。
 なお、励起光の焦点深度内に、測定用プレートのトラック溝140および第1の基板101の表面に位置する標識検体が含まれることが好ましい。このような構成とすることにより、測定用プレートの走査と検体の検出を一波長の励起光で同時に行うことができる。そのため、装置を小型化することがきるとともに、測定時間を短縮することができる。
 光源251には、例えばレーザダイオード等を用いることができる。蛍光検出器252及び反射励起光検出器257は、例えばフォトダイオード等を用いることができる。蛍光検出器252及び反射励起光検出器257の出力は、必要に応じてデータ処理装置に入力してデータ処理することができる。また、光源251の出力等を制御することもできる。
 以下に、本実施形態の測定用プレートの使用方法の一例としてマラリア感染赤血球の測定をする場合を説明する。マラリア感染赤血球の測定をする場合、測定ウェル110に担持させる試薬130にはSYTO(登録商標)系色素等を用いることができる。また、注入孔115と測定ウェル110との間には赤血球と白血球とを分離するフィルターが設けられていることが好ましい。注入孔115に液体試料を注入し、測定用プレートを回転させることにより、フィルターを通過させて白血球を除去した液体試料を測定ウェル110内に移送する。試料溶液により測定ウェル110内に担持された蛍光色素が遊離し、マラリア感染赤血球を標識する。また、マラリア感染赤血球及び健常赤血球は、検体付着面111に付着する。
 次に、例えば、測定用プレートに400nm~410nmの励起光を照射し、その反射光で第1の基板101の表面にらせん状又は同心円状のトラック溝140を検知して追従していく。この動作により、測定用プレートの全域を漏れなく走査することができる。また、照射した励起光によって発生した蛍光光を取得して、その蛍光信号の強度によりマラリア及び赤血球の検出を行う。取得する蛍光光波長は、標識試薬にもよるが420nm~480nmとすることができる。
 第2の基板102は照射された励起光に対し自家蛍光を持つことが好ましい。赤血球に含まれるヘモグロビンは、特に450nm以下の波長帯において、電磁波を強く吸収するため、照射された励起光を吸収する。一方、測定面になにも付着していない部分は、第2の基板102が発する自家蛍光が蛍光信号として検出される。このため、検体付着面111における標識されたマラリア感染赤血球が付着した部分は、標識されたマラリアの部分は非常に明るくなり、それ以外の部分は非常に暗くなる。標識されていない健常赤血球が付着した部分は、全体が非常に暗くなる。なにも付着していない部分は、第2の基板102の自家蛍光によりマラリアの部分よりも暗く、赤血球が付着している部分よりも明るくなる。
 従って測定用プレートをスキャンして、蛍光信号を画像化した蛍光画像を作成し、これを画像解析することにより、測定ウェル110内の全赤血球数と、マラリア感染赤血球数とを求めることができる。マラリア感染赤血球数/全赤血球数からマラリア感染率を求めることができる。
 本実施形態において、測定用プレートが円盤状で、複数の測定ウェルが円周上に配置されている例を示したが、1つの測定ウェルが1つの測定用プレートである構成とすることもできる。この場合、第1の基板にトラック溝を設けなくてもよい。また、測定用プレートを方形状等にすることができる。
 (第5実施形態)
 以下、本開示の第5実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
 なお、以下で説明する第5の実施形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示にかかる発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 本開示の第5実施形態における試料検出プレートについて図28~図34を参照しながら説明する。
 図28は、試料検出プレート510の構成を模式的に示す分解斜視図である。図29は、蛍光検出システム515の構成の模式図である。図29に示される試料検出プレート510は、断面図である。
 試料検出プレート510は、例えば、蛍光光学系を有する検出装置で使用され、試料の外形の検出に用いられる。
 蛍光光学系は、検出装置に含まれ、対象物が発する蛍光を検出するために必要な構成のまとまりである。蛍光光学系は、例えば、検出装置に内蔵される光源、レンズ、ミラー及び受光部の一部、または全部を組み合わせて構成される。
 蛍光検出システム515は、試料検出プレート510と蛍光検出装置511とで構成される。
 試料検出プレート510は、第一の面501Aと第一の面501Aに背向する第二の面501Bとを有する第一の基板501と、所定の波長の電磁波508を吸収する試料503が収容されるように第一の基板501の第一の面501Aに設けられた試料収容部502を有する。第一の基板501は、所定の波長の電磁波により蛍光509Aを発する蛍光材料を含む樹脂材料からなる。また、試料検出プレート510は、第一の面501Aと対向する第二の基板504を有する。試料収容部502は、第一の基板501と第二の基板504に挟まれている。つまり、試料収容部502は、第一の基板501と第二の基板504との間の領域に位置している。
 このような構成とすることにより、蛍光光学系を有する検出装置において、試料検出プレート510に照射された電磁波508により第一の基板501に含まれる蛍光材料が発する蛍光509Aを検出することで、試料503の外形の検出を、位相差光学系を用いることなく容易に行うことができる。試料503は、例えば細胞や生体組織等である。
 以下、第一の基板501における第一の面501Aを上面、第二の面501Bを下面として説明する。
 第一の基板501は、所定の波長の電磁波508により蛍光509Aを発する蛍光材料を含む樹脂材料からなる。蛍光検出システム515は、電磁波508に対して試料検出プレート510から発せられる蛍光509Aを受光して、試料503の外形を検出する。そのため、電磁波508に対して第一の基板501が発する蛍光509Aの強度はある程度大きい方が望ましい。第一の基板501から発せられる蛍光509Aの強度が大きいほど、蛍光検出システム515は、試料503の輪郭の画像を鮮明に取得することができる。
 したがって、第一の基板501に含まれる蛍光材料は、例えば、無機蛍光材料や有機蛍光材料である。無機蛍光材料は、例えば、タングステン酸カルシウム、マグネシウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、ケイ酸亜鉛、ケイ酸カルシウムまたはランタノイドなどを原料としたものが挙げられる。一方、有機系の蛍光材料の例として、赤色発光蛍光体(Eu(III)錯体化合物、Sm錯体化合物、Pr錯体化合物、ジシアノメチレン系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体)、黄色発光蛍光体(ルブレン系化合物、ペリミドン誘導体)、青色発光蛍光体(Eu(II)錯体化合物、ペリレン系化合物、ピレン系化合物、アントラセン系化合物、ジスチリル誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体)、緑色発光蛍光体(クマリン系化合物、Tb(III)錯体化合物、キナクリドン化合物)等が挙げられ、適宜使用配合することができる。
 蛍光材料は、励起波長や蛍光波長、第一の基板501を形成する樹脂の成型条件等に応じて適宜選択することができる。また、蛍光材料は、1種類のみを用いても、2種類以上を用いてもよい。2種類以上の蛍光材料を用いる場合、複数の蛍光材料は、同色系の材料でも、異なる色調を示す材料でもよい。
 第一の基板501を形成する樹脂材料は、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、シクロオレフィンコポリマー、アクリル、ポリジメチルシロキサン等の高分子材料等である。樹脂材料は透明であることが望ましいが、必ずしもこの限りではない。透明な樹脂材料を用いることにより、試料の状態を目視や顕微鏡で観察することができる。また、透明であれば体積的な蛍光発光が期待できるため、低濃度の蛍光材料であっても、不透明な樹脂材料と同一の蛍光強度を得ることができる。なお、樹脂材料は、成型が容易な材料であることが好ましい。
 第一の基板501に含まれる蛍光材料の濃度(割合)は、例えば、1.0ppmである。蛍光材料の濃度が高すぎると、第一の基板501が発する蛍光の強度が大きくなる。そのため、試料の蛍光染色を同時に検出する場合は、試料を修飾する蛍光色素の蛍光を検出しづらくなる。一方、蛍光材料の濃度が低すぎると、試料の輪郭がぼやける、または、検出できない場合がある。
 蛍光材料の濃度は、用いる試料や試料を染色する蛍光試料の種類および量にもよる。試料として、赤血球を用いる場合は、蛍光材料の濃度は、0.01ppm以上、3.0ppm以下であることが好ましい。
 第一の基板501の形状は、例えば、正方形や長方形、円盤形状など、検出装置の構成に合わせて自由に設定することができる。
 試料収容部502は、第一の基板501の第一の面501A(上面)側に設けられており、所定の波長の電磁波508を吸収する試料503を収容する。図28において、試料収容部502は、第一の基板501の上面に位置する一つの領域で構成される。試料収容部502は、例えば、第一の基板501にエッチングなどにより形成した凹部で構成することができる。また、第一の基板501は、平板に試料収容層を接着させたものでもよい。試料収容層は、例えば貫通孔を有する。この場合、試料収容部502は、試料収容層の貫通孔と平板で形成される窪みである。
 試料収容部502の大きさや、深さ、数は、試料の大きさや、検出装置の光源505、受光部507の大きさ等により決定される。試料収容部502に収容される試料503の数は、試料収容部502の大きさや深さをあらかじめ設定することで調整することができる。
 試料503は、試料収容部502の底面に一層となるように収容されることが望ましい。試料503が、試料収容部502内において積み重なった状態で収容されると、検出時に試料の形状を識別することが困難になる。
 試料検出プレート510は、さらに第二の基板504を有する。第二の基板504は、試料収容部502を覆うように設けられた蓋としての機能を有する。第二の基板504を設けることにより、試料収容部502に収容された試料503が検出動作中に、試料収容部502から周囲に飛散することを防止することができる。なお、試料収容部502内の試料が飛散しなければ、第二の基板504は設けなくてもよい。
 第二の基板504は、第一の基板501と同様、樹脂材料であることが生産性の観点から望ましい。
 なお、試料収容部502として、第二の基板504に、又は、第一の基板501及び第二の基板504の両方に窪みを設けてもよい。
 次に、試料検出プレート510の製造方法について説明する。
 始めに、樹脂のベースとなるペレットに対して、蛍光材料の混合を行う。方法としては、ドライブレンド、メルトカラーリング、練り込み加工等が用いられる。また、染料や顔料を規定よりも高濃度化させたペレットを、樹脂ベースに添加するマスターバッチブレンドも上記の方法と組み合わせて用いられる場合がある。上記の中で、練り込み加工は、蛍光材料の均一混合性が高いことから、工法として最も望ましい。通常、練り込み加工では、タンブラー等で樹脂ベースと蛍光材料を混合した後に、押出成形機が用いられる。混合した材料は、ホッパーに入れられ、スクリューの中で溶かされて混ざりながらノズルを通して、押し出される。水槽等を用いて冷却された後に、ペレタイザーを用いて3~5mm程度のペレット状態とする。上記工法により、作製された蛍光材料含有樹脂ペレットは、蛍光材料が樹脂中に均一に混合されている。一方、ドライブレンドやメルトカラーリングでは、ペレット表面に蛍光材料が付着している状態となっている。そのため、その後の工程(例えば成形前の混合)において、蛍光材料の分散性が改善されない場合は、樹脂ペレットのサイズに応じた蛍光強度のバラツキを生じる場合がある。ただし、蛍光強度を取得するスポットサイズが蛍光強度バラツキのサイズの大きさよりも、十分大きい場合等、上記が無視できる場合であれば、練り込み加工が必ずしも必要なわけではない。
 なお、蛍光材料含有樹脂ペレットに特定の波長の光を照射し、そのときに発生した蛍光の強度を測定することで、蛍光材料の含有量を確認することができる。また、樹脂の組成等に関しては、ICP(Inductively Coupled Plasma)分析法等の組成分析法を用いることが可能である。蛍光材料の含有量によって、ペレットの色が変わる場合には、以下の参考URLに示す分光測色計や色彩色差計の等を用いることも可能である。蛍光材料含有樹脂ペレットは、それを用いて成形された第二の基板504と、同様の蛍光特性を有している。そのため、上記の検査は、ペレット状態のみならず、ペレットを用いて成形されたもの等にも適用が可能である。
 (参考URL)
 http://www.konicaminolta.jp/instruments/products/color/index.html
 次に、上記の蛍光材料含有樹脂ペレットを用いて、成形加工を行う。成形の方法としては、射出成形法(インジェクション成形法)、押出成形法、移送成形法(トランスファー成形法)圧縮成形法等がある。精密性が高い方法としては、一般的に射出成型が用いられる。樹脂製品は、樹脂ペレットを熱で溶融し、金型内に射出(injection)した後、冷却固化することにより得ることができる。射出成型で作製する場合、金型からの抜けをよくするために、第一の基板の側面に勾配を設けるのが一般的である。
 このようにして、蛍光材料含有樹脂ペレットから第一の基板501を形成する。そのため、第一の基板501は、蛍光材料を含む。
 また、第二の基板504は、例えば、蛍光材料を含まない樹脂ペレットを射出成型して作成される。
 第一の基板501と第二の基板504とは、例えば、接着剤からなる接合部により接合されている。接着剤は、例えば、アクリレート系の接着剤である。第一の基板501と第二の基板504との接合の方法は、接着剤には限られず、溶着(熱溶着、超音波溶着、振動溶着、スピン溶着、レーザー溶着)やプラズマ接合、表面活性化接合等の一般的な接合方法を採用すればよい。
 以上のように、蛍光材料を含む樹脂材料からなる試料検出プレート510は製造される。
 具体的には、樹脂材料に蛍光材料を混ぜて作成した第一の基板501を用いて実験を行った。なお、試料は、SYTO(登録商標)Blue(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)で染色したマラリア原虫を含む赤血球を用いた。ここで、本実施例では、樹脂材料として、スミペックス(登録商標)LG2(住友化学株式会社製)を用いた。また、蛍光材料として、ルミシス(セントラルテクノ株式会社製)を用いた。
 蛍光材料を1ppm、2ppmの濃度で添加した第一の基板を用いた場合、試料として用いた赤血球の輪郭を明確に検出することができた。一方で、蛍光材料の濃度が3ppmよりも大きくなると、赤血球の輪郭がぼやけて、明確には輪郭を検出できなかった。また、蛍光材料の濃度を5ppmとした場合、赤血球内のマラリアの輝点が判別できないという結果になった。逆に、蛍光材料の濃度を0.01ppmよりも低くした場合、赤血球と周辺部との明度差が得られず、判別が困難であった。そのため、蛍光材料の濃度としては、0.01ppm以上、3.0ppm以下であることが好ましい。
 このように、試料検出プレート510は、成形によって作製されることが望ましいが、成形したものを切削加工する等の、その他の工法を用いることも可能である。
 なお、第一の基板501は、必ずしも、基板の全体に蛍光材料が均一に分散していなくてもよい。蛍光材料は、第一の基板501の一部分のみに含まれていてもよい。例えば、蛍光材料は、第一の基板501の試料収容部502の上部分のみに含まれていてもよい。また、蛍光材料は、第一の基板501の厚み方向に対して、上面側の一部に偏在していてもよい。さらに、第一の基板501は、2層構造を有しており、2層のうちの少なくとも1層に蛍光材料が含まれていてもよい。このとき、第一の基板501の各層は、異なる材料で形成されていてもよい。
 蛍光検出装置511は、蛍光光学系を有する。蛍光光学系は、光源505、ミラー506及び受光部507を含む。光源505は、所定の波長を有する電磁波508を放射する。電磁波508は、例えばレーザー等の励起光である。ミラー506は、光源505から放射される電磁波508を試料検出プレート510に向けて反射する。また、ミラー506は、試料検出プレート510から放射された蛍光509を透過する。受光部507は、ミラー506を透過した蛍光509を受光する。また、受光した蛍光509を用いて画像を生成する画像生成部516を有してもよい。
 蛍光検出システム515は、所定の波長の電磁波508により第一の基板501から発せられる蛍光509Aを第一の基板501の上面の上方から検出する。試料検出プレート510から発せられる蛍光509Aを受光する受光部507は、第一の基板の上面の上方に設けられる。また、電磁波508を放射する光源505は、受光部507と同様に第一の基板501の上面の上方に設けられる。
 試料検出プレート510は、第一の基板501の上面側に設けられた光源505から電磁波508が照射される。第一の基板501は、電磁波508により蛍光509Aを発する第一の材料からなる。そのため、第一の基板501は、電磁波508の照射により蛍光509Aを発する。第一の基板501より発せられた蛍光509Aは、試料検出プレート510の上面側に設けられた受光部507により受光される。また、試料収容部502に収容される試料503は、試料検出プレート510に照射される電磁波508の一部を吸収する。
 なお、電磁波508を照射する光源505の場所は、第一の基板501の上面側に限られない。光源505は、例えば、第一の基板501の下面側に設けられても、側面側に設けられていてもよい。ただし、電磁波508が受光部507に直接入射する位置関係となる場合、蛍光観察画像のバックグラウンドの輝度が高まる可能性がある。この場合、受光部507に電磁波508を低減する波長選択性の光学フィルタ等を、さらに配置することが望ましい。
 所定の波長の電磁波508は、試料503の吸収波長スペクトルにより決定される。所定の波長の電磁波508を吸収する試料503とは、例えば、赤血球などである。図30は、赤血球に含まれるヘモグロビンの吸収波長スペクトルを示すグラフである。赤血球に含まれるヘモグロビンは、特に450nm以下の波長帯において、電磁波を強く吸収する。一方、紫外線領域を含む400nm以下の波長帯では、生体材料に損傷を与える懸念がある。したがって、試料収容部502に収容される試料503が赤血球である場合、所定の波長の電磁波としては、400nm~450nmの波長を有する電磁波を用いることが好ましい。また、試料は赤血球に限る必要はなく、例えば葉緑素を有する植物細胞であっても良い。この場合、クロロフィルの吸収波長帯は400nm~450nm前後であり、所定の波長の電磁波には、上記赤血球と同様に400nm~450nm前後が好ましい。なお、試料503が吸収する電磁波は、光源から照射される電磁波508に限られない。例えば、試料503は、第一の基板501が発する蛍光509Aを吸収してもよい。この場合、所定の波長の電磁波は、蛍光509Aを意味する。
 蛍光検出システム515において、第二の基板504を構成する第二の材料は、所定の波長の電磁波に対して蛍光を発しない材料、または、所定の波長の電磁波に対して第一の基板501から発せられる蛍光の蛍光強度よりも小さい蛍光強度の蛍光を発する材料であることが望ましい。第一の基板501から発せられる蛍光509Aは、試料収容部502および第二の基板504を透過して受光部507で受光される。そのため、所定の波長の電磁波に対する第二の基板504からの蛍光の強度が第一の基板501からの蛍光の強度より大きいと、第一の基板501から発せられる蛍光により検出される試料503の輪郭が明るくぼやけてしまい、試料503の外形を検出することが難しくなるためである。そのため、第二の基板504の第二の材料としては、例えば、ガラスや樹脂材料等を用いることができる。第二の材料は透明な材料であることが好ましい。第二の材料に樹脂材料を用いる場合、第二の基板504は、蛍光材料を含まない樹脂材料で構成されることが望ましい。
 図31は、試料収容部502内の蛍光観察画像514を模式的に示した図である。蛍光観察画像514において、試料503が捕捉された領域512は暗く検出される。また、試料503が捕捉されていない領域513は明るく検出される。試料503が捕捉されていない領域513では、電磁波508による第一の基板501の蛍光509Aが受光部507で受光されるため、明るく撮像される。試料503が捕捉された領域512では、試料503が電磁波508を吸収するため、受光部507で受光される第一の基板501からの蛍光509Aの強度が、試料503が捕捉されていない領域513に比べて小さい。そのため、試料503が捕捉された領域512は、暗部として撮像される。
 このような構成とすることにより、蛍光光学系を備えた蛍光検出装置511を用いて、試料検出プレート510に照射された電磁波508により第一の基板501が発する蛍光509Aを検出することで、細胞の外形の検出を行うことができる。
 蛍光観察画像514に含まれる複数個の試料を計数する場合、次の手法を利用することが出来る。まず、試料1個あたりの暗部の面積を取得する。試料1個あたりの暗部の面積は、予め既知の値であっても、観察者の作業もしくは画像処理により求めた値であっても良い。また、観察者の作業もしくは画像処理により求める場合は、複数試料の暗部の面積から、試料1個あたりの平均値を代表値として用いても良い。次に、蛍光観察画像514における暗部の面積をヒストグラム等で求める。そして、これを試料1個あたりの暗部の面積で除する。この結果を、試料503の計数値として用いることが可能である。なお、暗部を抽出するための閾値は、適宜調整される。また、試料503において、周辺部よりも中心部の厚みが大きい場合、蛍光観察画像514は、試料503の中心部に輝度の極小値を有することがある。試料503内において、電磁波の吸収量が異なることにより、蛍光観察画像514では、試料503の中心部に輝度の極小値が見られる。この場合、蛍光観察画像514にピークアナライズの手法を用いて、輝度の極小値となる点を探索することにより、試料503を計数することも可能である。なお、試料503内において、中心部に内容物が高濃度に分布している場合も、同様の理由により、蛍光観察画像514に輝度の極小値が見られることがある。この場合も、同様の方法を用いて、試料503を計数することができる。
 また、上記では、所定の波長の電磁波508により蛍光509Aを発する第一の基板501を単一のものとしたが、蛍光を発しない材料と発する材料を積層した構造であっても良い。例えば、蛍光材料を含むポリカーボネートの薄膜を、ガラス基板に塗布したような構造であっても、同様の効果が得られる。
 次に、試料検出プレート510を用いた蛍光検出方法について説明する。
 蛍光検出方法は、試料検出プレート510を準備し、試料503を試料検出プレート510に収容し、第一の基板501の第一の面側から、所定の波長の電磁波508を、試料収容部502を通過させて第一の基板501に照射する。そして、電磁波508により第一の基板501に含まれる蛍光材料から発せられる蛍光509Aを、試料収容部502を通して第一の基板501の第一の面側から受光し、受光した第一の基板501の蛍光509Aを用いて画像を生成する。
 試料の収容において、試料503を、所定の波長の電磁波508により蛍光を発する蛍光色素を用いて染色する。例えば、試料が細胞である場合、核または細胞膜上のタンパク質を蛍光色素で染色することにより、蛍光検出装置511を用いて、蛍光色素からの蛍光を同時に検出することができる。第一の基板501からの蛍光509Aによる細胞の外形の検出と、蛍光色素からの蛍光による細胞内の核等の蛍光検出とを、同時に行うことができる。このとき、第一の基板501の蛍光509Aと蛍光色素が発する蛍光のそれぞれを励起する電磁波508の波長を略一致させておくことが好ましい。これにより、蛍光検出装置511は、1波長で同時に細胞の外形の検出と蛍光色素による核等の蛍光検出を行うことができる。
 また、試料503は、蛍光色素を含んだ溶液と共に試料収容部502に収容されてもよい。この場合、溶液からも電磁波508による蛍光が生じるため、より試料503が捕捉されていない領域513と試料503が捕捉された領域512との輝度の差を大きくすることができる。これにより、試料503の外形を明確に区別することができる。このとき、溶液に含まれる蛍光色素が発する蛍光強度は、第一の基板501が発する蛍光509Aの蛍光強度より大きいことが好ましい。
 また、生成した画像において、蛍光強度が所定の閾値より小さい領域を試料領域、蛍光強度が所定の閾値より大きい領域を背景領域として判別する。試料領域は、試料503が捕捉された領域512を示す。背景領域は、試料503が捕捉されていない領域513を示す。
 図32は、第1の変形例における試料検出プレート520を模式的に示した上面斜視図である。試料検出プレート520は、複数の試料収容部522を基板521上に設けた構成である。複数の試料収容部522間を試料が通るように構成した流路523は、基板521上に設けられる。試料検出プレート520は、流路523を形成することにより、試料を試料収容部522に容易に導入することができる。基板521は、所定の波長の電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む。
 図33は、第2の変形例における円盤形状の試料検出プレート530の分解斜視図と断面図を示す。また、基板531に設けられる試料収容部532の拡大図を示す。試料検出プレート530は、CDやDVD等の光ディスクと同様に円盤形状であり、中心に円形状の孔534が設けられている。試料検出プレート530は、基板531と、基板531に設けられた試料収容部532と、試料収容部532を覆うように設けられた基板533を有する。基板531は、所定の波長の電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む。なお、試料収容部532は、上面視において円形であるがこれに限られない。
 基板531は、試料収容部532を有する。基板531は、蛍光材料を含む樹脂材料で構成される。基板531は、所定の電磁波に対して蛍光509Aを発する。このように、試料検出プレート530を円盤形状とすることにより、既存の光ピックアップ装置と同様の構成を備える検出装置を用いて、試料の検出を行うことができる。なお、既存の光ピックアップ装置は、CDやDVD、ブルーレイディスクの再生等に用いられる装置である。試料検出プレート530において、蛍光光学系を含む光ピックアップ装置が基板531の上部にある場合、受光部は、基板531が所定の波長の電磁波により発する蛍光を受光する。そのため、基板533が発する蛍光の強度は、基板531の蛍光の強度よりも小さいことが望ましい。
 図34は、第3の変形例における蛍光検出システム545を示す。蛍光検出システム545が蛍光検出システム515と異なる点は、蛍光検出装置511が、試料検出プレート540の基板541の下面の下方に設けられることである。この場合、光源505から放射される電磁波508は、試料収容部542を通って基板544に照射される。そして、受光部507は、基板544が発する蛍光509Aを受光する。そのため、試料検出プレート540において、基板544は、所定の波長の電磁波508により蛍光509Aを発する蛍光材料を含む樹脂材料で構成される。基板541は、所定の波長の電磁波508により発する蛍光の蛍光強度が、第一の材料よりも小さいこと、または、蛍光を発しないことが望ましい。所定の波長の電磁波を吸収する試料543が収容される試料収容部542は、基板541の上面に設けられる。基板544は、試料収容部542を覆うように基板541に対向して設けられる。つまり、試料収容部542は基板544の下面に設けられる。所定の波長の電磁波508により基板544から発せられる蛍光509Aは、試料収容部542を通って受光部507で検出される。つまり、基板544は、図29に示す第一の基板501の機能を有する。また、基板541は、図2に示す第二の基板504の機能を有する。
 このような構成とすることにより、蛍光光学系を有する蛍光検出装置511において、試料検出プレート540に照射された電磁波508により基板544が発する蛍光509Aを検出することで、細胞の外形を検出することができる。
 また、試料543のタンパク質や核を蛍光試料で染色することにより、細胞の蛍光検出を同時に行うことができる。
 なお、光源505の位置は、試料検出プレート540の基板541の下面側に限定されない。例えば、光源505は、基板541の上面側に設けられる構成であっても、側面側に設けられる構成であってもよい。
 同様にして、試料検出プレート530において、蛍光光学系を含む光ピックアップ装置が基板531よりも下部にある場合には、受光部507は、基板533が所定の波長の電磁波により発する蛍光を受光する。そのため、基板531が発する蛍光の強度は、基板533が発する蛍光の強度よりも小さいことが望ましい。つまり、基板533は、基板531の下面側に設けられた光源から照射される電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む。また、基板531は、所定の波長の電磁波に対して基板533から発せられる蛍光の蛍光強度よりも小さいこと、または、蛍光を発しないことが望ましい。試料検出プレート520においても同様である。つまり、基板533は、図29に示す第一の基板501の機能を有する。また、基板521,531は、図29に示す第二の基板504の機能を有する。
 本開示における試料検出プレートを用いることにより、検出装置は、試料の輪郭が鮮明な撮像画像を取得することができる。そのため、撮像画像を画像処理することにより、試料の外形を検出でき、観察画像内の試料の大きさや数を容易に求めることができる。
 なお、複数種類の生体材料が混在する試料においては、蛍光標識を施し、試料のうち少なくとも1種類以上の生体材料を特異に蛍光させることで、細胞の外形の検出に加え、混在する試料の識別を容易に行うことが可能となる。例えば、細胞核を有するマラリア原虫と、細胞核を有さない赤血球の混在する試料に対し、核酸染色色素であるDAPIやSYTO(登録商標)BLUEなどにより標識を施すことで、試料はマラリア原虫だけが特異的に蛍光する状態となる。この試料を本発明における試料検出プレートを用いて蛍光観察することにより、マラリア原虫は蛍光輝点として検出され、赤血球は暗い外形として検出される。この場合、基板から生じる蛍光の強度が、マラリア原虫における蛍光輝点の強度よりも小さくなるよう、蛍光色素および基板に含まれる蛍光材料を選定すれば良い。具体的には、蛍光輝点の強度が、基板の蛍光の強度に比べて2倍以上であることが望ましく、各材料の量子収率および蛍光波長、光学系における検出効率を指標として決定される。これにより、観察される蛍光画像において、基板から発せられる蛍光の強度より明るい部分をマラリア原虫と識別し、暗い部分を赤血球と識別することが可能となる。
 また、生体材料または蛍光色素の種類は上記の組合せに限らない。例えば、赤血球と網赤血球の混在する試料でも良く、この場合、網赤血球にのみ存在する核酸を染色するSYTO(登録商標)BLUEを用いることで、網赤血球が蛍光輝点として識別できるようになる。
 さらに、前記試料は生体材料に限定される必要はなく、有機化合物や無機物であっても構わない。
 なお、蛍光光学系を用いて細胞の外形を検出する方法として、細胞膜を蛍光色素により染色する方法がある。しかしながら、この方法では、細胞膜を染色する工程が必要になり、操作が煩雑になる。一方、本開示の試料検出プレート510を用いると、細胞膜の蛍光色素による染色を必要としないため、簡単な操作で細胞の外形を検出できる。また、蛍光色素による細胞へのダメージも無くすことができる。
 なお、本発明において、「上面」「下面」「上方」「下方」等の方向を示す用語は試料検出プレートの構成要素の位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
 以上、一つまたは複数の態様に係る試料検出プレートについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 本開示の液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスクは、フィルタ性能の信頼性をより向上させることができ、臨床検査等に用いる液体試料検査用ディスク及びそれに用いるフィルタカートリッジ並びにディスクとして有用である。
 また、本開示の液体試料検査用ディスク及びディスク本体は、液体試料を検査するために用いられる検出領域を拡大しつつ検出領域に気泡が残りにくくすることができ、臨床検査等に用いる液体試料検査用ディスク及びディスク本体として有用である。
 本開示の測定用プレートは、測定ウェルへの接着剤のはみ出しを生じにくくすることができ、臨床検査等に用いる測定用プレートとして有用である。
 また、本開示の測定用プレートは、測定面に残留した試薬によるノイズの発生を抑えることができ、特に臨床検査等において用いることができる測定用プレートとして有用である。
 また、本開示の試料検出プレート、これを用いた蛍光検出システム及び蛍光検出方法は、蛍光光学系を備えた検出装置を用いて、試料検出プレートに照射された電磁波により第一の基板に含まれる蛍光材料が発する蛍光を検出することで、試料の外形の検出を行うことができる。そのため、試料の大きさや数、密度等を容易に求めることができる。そのため、本開示の試料検出プレート、これを用いた蛍光検出システム及び蛍光検出方法は、臨床検査等において用いる試料検出プレート、これを用いた蛍光検出システム及び蛍光検出方法として有用である。
 1 検査用ディスク
 2 ディスク本体
 3 フィルタカートリッジ
 20 中心軸
 21 第1チャンバー
 22 第2チャンバー
 23 流路
 24 孔
 31 収納空間
 33 注入孔
 34 出口
 35 フィルタ
 36 多孔質構造体
 38 通気孔
 40,50 孔
 53,54,373 凹部
 73 対物レンズ
 75 蛍光検出器
 77 反射励起光検出器
 100 測定用プレート
 101 第1の基板
 102 第2の基板
 103 接着剤層
 105 孔
 110 測定ウェル
 111 検体付着面
 115 注入孔
 121 凹部
 122 接着面
 123 接着剤吸収窪み
 124 対向面
 125 平板部材
 126 開口部を有する部材
 127 接着剤
 128 接着剤吸収窪み
 130 試薬
 140 トラック溝
 141 反射膜
 200 標的検体
 201 凹部
 230 通気孔
 250 光検出ユニット
 251 光源
 252 蛍光検出器
 253 対物レンズ
 254 偏向ビームスプリッタ
 255 ダイクロイックミラー
 256 アナモフィックレンズ
 257 反射励起光検出器
 261 第1空間
 262 第2空間
 263 第3空間
 264 バイパス
 271 底面
 273 側面
 281~286 曲面
 501 第一の基板
 501A 第一の面
 501B 第二の面
 502,522,532,542 試料収容部
 503,543 試料
 504 第二の基板
 505 光源
 506 ミラー
 507 受光部
 508 電磁波
 509 蛍光
 509A 蛍光
 510,520,530,540 試料検出プレート
 511 蛍光検出装置
 512 試料503が捕捉された領域
 513 試料503が捕捉されていない領域
 514 蛍光観察画像
 515,545 蛍光検出システム
 516 画像生成部
 521,531,533,541,544 基板
 523 流路
 534 孔

Claims (24)

  1.  複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び前記第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、
     前記液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、前記ディスク本体の前記第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備える、
     液体試料検査用ディスク。
  2.  前記フィルタカートリッジは、前記液体試料が収納される収納空間を有し、
     前記フィルタは、前記収納空間と前記第2チャンバーとの間にある、
     請求項1記載の液体試料検査用ディスク。
  3.  前記収納空間、前記フィルタ及び前記第2チャンバーは、前記フィルタカートリッジが前記第1チャンバーに嵌め込まれている状態において、前記ディスク本体の中心軸側からこの順に並んでいる、
     請求項2記載の液体試料検査用ディスク。
  4.  前記フィルタは、前記フィルタカートリッジにおける前記液体試料の出口にある、
     請求項2又は3記載の液体試料検査用ディスク。
  5.  前記フィルタカートリッジは、前記液体試料の注入孔を有する、
     請求項2~4のいずれか一項に記載の液体試料検査用ディスク。
  6.  前記第1チャンバーは、前記ディスク本体の厚さ方向に沿って形成された凹部の内部空間からなる、
     請求項1~5のいずれか一項に記載の液体試料検査用ディスク。
  7.  前記フィルタカートリッジの高さが前記ディスク本体における前記凹部の深さよりも大きい、
     請求項6記載の液体試料検査用ディスク。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の液体試料検査用ディスクに用いられるフィルタカートリッジ。
  9.  流路をさらに備え、
     前記第1チャンバー、前記流路及び前記第2チャンバーは、前記ディスク本体の中心から外周に向かってこの順に前記ディスク本体に形成されており、
     前記第2チャンバーは、
     前記ディスク本体の中心側から前記ディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、
     前記第1空間と連通して前記ディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、
     前記第2空間と連通して前記ディスク本体の前記外周側から前記ディスク本体の前記中心側へ延びる第3空間とを有し、
     前記ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である、
     請求項1~8のいずれか一項に記載の液体試料検査用ディスク。
  10.  前記ディスク本体は、前記第2チャンバーと前記ディスク本体の外側とを連通させる通気孔を有する請求項9記載の液体試料検査用ディスク。
  11.  前記通気孔は、前記第2チャンバーのうち前記第3空間に連通するように前記ディスク本体に形成されている請求項10記載の液体試料検査用ディスク。
  12.  前記通気孔は、前記第3空間の先端に連通するように前記ディスク本体に形成されている請求項11記載の液体試料検査用ディスク。
  13.  前記一方向は、前記ディスク本体の回転方向とは反対方向である請求項9~11のいずれか1項に記載の液体試料検査用ディスク。
  14.  前記第2チャンバーは、前記第1空間と前記第3空間とを直接連通させるバイパスを有する請求項9~13のいずれか1項に記載の液体試料検査用ディスク。
  15.  液体試料検査用ディスクに用いられるディスク本体であって、前記液体試料検査用ディスクは、
     複数種類の物質を含む液体試料を入れる第1チャンバー及び前記第1チャンバーに連通している第2チャンバーを有するディスク本体と、
     前記液体試料から特定の物質を通し不要な物質を捕捉する多孔質構造体を含むフィルタを有し、前記ディスク本体の前記第1チャンバーに嵌め込まれるフィルタカートリッジと、を備えることを特徴とする、
     ディスク本体。
  16.  液体試料を入れるための第1チャンバー、前記第1チャンバーに連通している流路及び前記流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備え、
     前記第1チャンバー、前記流路及び前記第2チャンバーは、前記ディスク本体の中心から外周に向かってこの順に前記ディスク本体に形成されており、
     前記第2チャンバーは、
     前記ディスク本体の中心側から前記ディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、
     前記第1空間と連通して前記ディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、
     前記第2空間と連通して前記ディスク本体の前記外周側から前記ディスク本体の前記中心側へ延びる第3空間とを有し、
     前記ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である
     液体試料検査用ディスク。
  17.  液体試料検査用ディスクに用いられるディスク本体であって、前記液体試料検査用ディスクは、
     液体試料を入れるための第1チャンバー、前記第1チャンバーに連通している流路及び前記流路に連通している第2チャンバーを有するディスク本体を備え、
     前記第1チャンバー、前記流路及び前記第2チャンバーは、前記ディスク本体の中心から外周に向かってこの順に前記ディスク本体に形成されており、
     前記第2チャンバーは、
     前記ディスク本体の中心側から前記ディスク本体の外周側へ延びる第1空間と、
     前記第1空間と連通して前記ディスク本体の外周に沿って一方向に延びる第2空間と、
     前記第2空間と連通して前記ディスク本体の前記外周側から前記ディスク本体の前記中心側へ延びる第3空間とを有し、
     前記ディスク本体の厚さ方向から見てU字状の形状である、
     ディスク本体。
  18.  第1の基板と、前記第1の基板と対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられた接着剤層とを備え、
     前記第1の基板と、前記第2の基板の前記凹部とは、液体試料が注入されてその光学的特性を測定する測定ウェルを構成し、
     前記第2の基板は、前記接着剤層と接する接着面に接着剤を溜める接着剤吸収窪みを有し、
     前記接着剤吸収窪みは、前記測定ウェルと前記接着面との間に設けられる、測定用プレート。
  19.  第1の基板と、
     前記第1の基板に対向して設けられると共に凹部を有する第2の基板とを備え、
     前記第1の基板と、前記第2の基板の前記凹部とは、標的検体を測定する測定ウェルを構成し、
     前記測定ウェルは、前記標的検体が付着する検体付着面を有し、
     前記測定ウェル内の前記検体付着面を除く部分に、前記標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる試薬が担持されており、
     前記試薬は、前記測定ウェル内に前記標的検体を含む液体試料を導入することにより、遊離して前記標的検体を含む液体試料の光学特性を変化させる測定用プレート。
  20.  前記第1の基板側から光を入射させて、前記第1の基板側から出射する光を測定することにより、光学特性の変化を検出する、請求項19に記載の測定用プレート。
  21.  前記第2の基板は、前記第1の基板側から入射させる光により励起される蛍光色素を含有する、請求項20に記載の測定用プレート。
  22.  第一の面を有する第一の基板と、
     所定の波長の電磁波を吸収する試料が収容されるように前記第一の基板の前記第一の面に設けられる試料収容部と、を備え、
     前記第一の基板は前記所定の波長の電磁波により蛍光を発する蛍光材料を含む樹脂材料からなる、
     試料検出プレート。
  23.  請求項22に記載の試料検出プレートと、
     蛍光検出装置と、を備え、
     前記蛍光検出装置は、
     前記第一の基板の前記第一の面側から前記所定の波長の電磁波を放射する光源と、
     前記第一の基板の前記第一の面側に設けられ、前記所定の波長の電磁波が照射されることにより前記第一の基板に含まれる前記蛍光材料から発せられる蛍光を、前記試料収容部を通して受光する受光部と、
     受光した前記蛍光を用いて画像を生成する画像生成部と、を備える、
     蛍光検出システム。
  24.  請求項22に記載の試料検出プレートを準備し、
     前記試料を前記試料収容部に収容し、
     前記第一の基板の前記第一の面側から、前記所定の波長の電磁波を、前記試料収容部を通過させて前記第一の基板に照射し、
     前記電磁波により前記第一の基板に含まれる前記蛍光材料から発せられる蛍光を、前記試料収容部を通して前記第一の基板の前記第一の面側から受光し、
     前記受光した前記第一の基板の前記蛍光を用いて画像を生成する、
     蛍光検出方法。
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