WO2019146190A1 - 温調ステージ - Google Patents

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WO2019146190A1
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temperature control
cartridge
control stage
mounting recess
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幸司 宮崎
藤井　英之
耕 大澤
貴紀 村山
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コニカミノルタ株式会社
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    • B01L3/50851—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates specially adapted for heating or cooling samples

Definitions

  • the present invention relates to a temperature control stage for heating a cartridge used in a test system for detecting an object captured by an immune reaction.
  • the temperature in the sensor chip is a reagent to be introduced in order to sequentially introduce a reagent such as a reaction solution or a washing solution into the sensor chip.
  • a reagent such as a reaction solution or a washing solution into the sensor chip.
  • the temperature in the sensor chip is greatly influenced by the temperature of the reagent to be used, it is necessary to control the temperature of the reagent.
  • the reagent temperature various cases are assumed such as after being adapted to the ambient temperature, that is, the temperature of the measurement environment (hereinafter referred to as ambient temperature) or immediately after taking it out of the storage (refrigerator), and used for each measurement
  • the liquid temperature may be different. This affects system performance such as measurement repeatability.
  • an automatic analyzer (see, for example, Patent Document 1) and the like provided with a reaction container containing table made of a material having thermal conductivity is known. According to this automatic analyzer, by holding the reaction liquid in the reaction container (cartridge) in the predetermined temperature range in advance, highly accurate analysis results can be obtained.
  • the heating efficiency depends on the amount of the reaction liquid and the size of the well storing the reaction liquid. There is a problem that they are different. Specifically, a well with a small amount of solution and a small volume is heated at an early time, and a well with a large amount of solution and a large volume takes a long time to heat.
  • An object of the present invention is to provide a temperature control stage capable of efficiently heating a cartridge in accordance with the need for heating each well.
  • a temperature control stage for heating a cartridge in which a plurality of wells for storing liquid are formed The cartridge is used in a test system for detecting an object captured by an immune reaction,
  • the well includes a labeled antibody well storing a labeled antibody for labeling the target,
  • the wells further include at least one of a wash well, a mixed dilution well, an analyte dilution well, and a measurement reagent well.
  • a mounting recess for mounting the cartridge The mounting recess is formed with a recess that prevents the bottom of the labeled antibody well from contacting the temperature control stage when the cartridge is mounted in the mounting recess, and the bottom of the washing solution well, the mixed dilution
  • a mounting recess for mounting the cartridge for mounting the cartridge; And a heater disposed on the back of the temperature control stage, The heater is not disposed at a position corresponding to the position of the labeled antibody well when the cartridge is mounted in the mounting recess, and the washing solution well, the mixed dilution well, the specimen dilution well, and The temperature control stage according to [2], which is disposed at a position corresponding to at least one position of the measurement reagent well.
  • an auxiliary portion having a shape corresponding to the bottom shape of the cleaning solution well is formed at a position corresponding to the position of the cleaning solution well , [3] or [4] temperature control stage.
  • the cartridge includes a flow path chip in which a reaction field in which the immune reaction is performed is formed in the flow path, and an optical measurement chip having a prism that reflects light at a position including the reaction field.
  • the temperature according to any one of [3] to [5], wherein the mounting recess includes at least one of an abutment surface that contacts the bottom surface of the optical measurement chip and a wall that contacts a side surface of the optical measurement chip. Toning stage.
  • the cartridge can be efficiently heated according to the need for heating each well.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the cartridge is attached to the temperature control stage according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state in which the cartridge is mounted on a temperature control stage according to a modification of the first embodiment. It is sectional drawing which shows the state which mounted the cartridge in the temperature control stage which concerns on 2nd Embodiment. It is sectional drawing which shows the state which mounted the cartridge in the temperature control stage which concerns on 3rd Embodiment.
  • a temperature control stage according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a temperature control stage for heating a cartridge as an example.
  • the cartridge is used in an inspection system such as surface plasmon-field enhanced fluorescence spectroscopy (SPFS) measurement.
  • SPFS surface plasmon-field enhanced fluorescence spectroscopy
  • FIG. 1 is a plan view showing the front surface of the cartridge according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the same as viewed from the back side.
  • the cartridge 6 is a member having a rectangular shape in plan view and configured of an arrangement portion 6 a and a well formation portion 6 b, and is a resin such as polystyrene or polypropylene. It is formed of a member.
  • the straight line X shown in FIG. 1 indicates the boundary between the placement portion 6a and the well formation portion 6b.
  • the placement portion 6 a is constituted by an opening formed at one end of the cartridge 6 in the longitudinal direction, and the sensing member 4 is disposed in this opening.
  • a plurality of concave wells 8 for storing liquids such as reagents and specimens used in the inspection system are formed.
  • the sensing member 4 includes a flow path chip 4a and an optical measurement chip 4b.
  • the flow path chip 4a is a chip disposed above the optical measurement chip 4b, and includes two cylindrical pouring-in / out parts 5 for pouring in / out a liquid such as a sample or a reagent.
  • a flow path (not shown) for guiding a sample or a reagent to a reaction site (not shown) is formed between the two pouring-in / out portions 5.
  • the optical measurement chip 4b is a prism which is a dielectric member formed of a hexahedron (a truncated square pyramid shape) having a substantially trapezoidal cross section, and a rectangular thin metal film (a reaction field forming surface) not shown on the top surface of the prism. It is composed of In the center of the metal thin film, a reaction field for immunoreacting the reaction substance contained in the sample or the reagent is formed.
  • the temperature control stage is used. Using it, the sensing member 4 is heated.
  • the wells 8 include a measurement reagent well 8a, a waste solution well 8b, a labeled antibody solution well 8c, a spare well 8d, a washing solution well 8e, a mixed diluent well 8f, a specimen diluent well 8g, and a specimen holding well 8h.
  • the measurement reagent well 8a, the labeled antibody solution well 8c, the spare well 8d, and the mixed diluent well 8f have the same volume. Also, the four wells 8 are the wells 8 having the smallest volume. Next, the volumes of the specimen dilution liquid well 8g, the washing solution well 8e, and the specimen holding well 8h increase in this order, and the waste liquid well 8b has the largest volume.
  • the measurement reagent well 8a stores any measurement reagent used for SPFS measurement. Since the measurement reagent is preferably in the same state as the sample at the time of measurement, it is preferable to heat the measurement reagent well 8a.
  • the waste solution well 8b has a substantially L-shaped opening and a bottom.
  • the waste liquid well 8b is for storing the liquid poured in and out of the flow path of the flow path chip 4a as a waste liquid, and therefore there is no need to particularly heat it.
  • the labeled antibody solution well 8c stores a labeled antibody solution labeled with a fluorescent dye or the like.
  • the labeled antibody solution is for labeling an analyte in a sample captured by an antigen-antibody reaction as a target in a reaction field formed in a flow path.
  • the analytes are, for example, proteins, lipids, nucleic acids, and other biologically relevant substances.
  • blood and saliva correspond to this.
  • cardiac muscle troponin I cTnI
  • cardiac muscle troponin T cTnT
  • cerebral natriuretic peptide BNP
  • myoglobin myoglobin
  • creatine kinase isozyme MB CKMB
  • a fluorescent substance is mentioned as a typical fluorescent dye used for a label
  • the fluorescent substance include rhodamine-based dye molecules, squarylium-based dye molecules, cyanine-based dye molecules, aromatic ring-based dye molecules, oxazine-based dye molecules, carbopyronin-based dye molecules, and pyromecene-based dye molecules.
  • Alexa Fluor registered trademark, manufactured by Invitrogen Corporation
  • BODIPY registered trademark, manufactured by Invitrogen Corporation
  • Cy registered trademark, manufactured by GE Healthcare
  • DyLight registered trademark, manufactured by Thermo Scientific
  • manufactured dye molecule
  • ATTO traded, manufactured by ATTO-TEC
  • the labeled antibody solution well 8c is not heated.
  • the spare well 8d is, for example, a spare well 8 provided on the assumption that preparation and processing of another medicine may be required depending on the examination item.
  • the well 8 since the well 8 is not particularly used, it is not necessary to particularly heat it.
  • the cleaning solution well 8e is a well 8 for storing a cleaning solution for cleaning the liquid poured in and out of the flow path of the flow path chip 4a. Since the cleaning solution is also poured into and out of the flow path, it is necessary to heat the cleaning solution well 8e storing the cleaning solution.
  • the mixed diluent well 8f is for mixing the sample and the sample diluent. This mixing dilutes the sample to a predetermined concentration. It is desirable to heat the diluted mixed diluted solution because it is poured into and out of the flow path of the flow path chip 4a. That is, in the present embodiment, it is necessary to heat the mixed diluent well 8f.
  • the specimen dilution fluid well 8g is a well 8 for storing the specimen dilution fluid dispensed to the mixed dilution fluid well 8f. Therefore, in the present embodiment, it is necessary to heat the mixed diluent well 8f.
  • the sample holding well 8h is a well 8 for holding a sample such as blood or saliva.
  • the well 8g and the sample holding well 8h are the wells 8 to be heated.
  • the waste solution well 8 b is a well 8 which may not be heated.
  • phosphate buffered saline PBS
  • Tris buffered saline TBS
  • HEPES buffered saline HBS
  • FIG. 3 is a perspective view of the temperature control stage 10 according to the first embodiment as viewed from the surface side, and FIG. 4 shows a state where the cartridge 6 having the sensing member 4 attached to the temperature control stage 10 is mounted.
  • FIG. This cross-sectional view is a view of the AA cross section of FIGS.
  • the temperature adjustment stage 10 is heated in advance, for example, before the cartridge 6 taken out of the storage such as a refrigerator is used in the inspection system, while the liquid delivery or reaction is performed in the inspection system It is used, for example, when the cartridge 6 is heated. In the latter case, the temperature control stage 10 is installed and used in the reaction detection portion of the inspection system.
  • the temperature control stage 10 is a substantially flat rectangular stage having a mounting recess 12 for mounting the cartridge 6 and a side wall 14 surrounding the mounting recess 12 and is formed of a metal such as aluminum. ing. Further, as shown in FIG. 4, a heater 16 is disposed on the back surface 10 a of the temperature control stage 10.
  • the mounting recess 12 is formed so as to correspond to the shape of the cartridge 6, and in the mounting recess 12, the contact surface 12a, the mounting surface 12b, the auxiliary portion 12c, and the wall portion 18 are respectively formed. .
  • the contact surface 12a is a surface that contacts the bottom surface of the optical measurement chip 4b when the cartridge 6 is mounted in the mounting recess 12, as shown in FIG.
  • the installation surface 12b includes each well 8 (measurement reagent well 8a, waste liquid well 8b, labeled antibody solution well 8c, spare well 8d, washing solution well 8e, mixed diluted solution well 8f, a surface substantially in contact with the bottom of the specimen diluent well 8g and the specimen holding well 8h).
  • the expression “substantially contact” is used because a gap of about ⁇ 0.5 mm may occur between the bottom of each well 8 and the mounting recess 12.
  • the auxiliary portion 12c is disposed at a position (a position corresponding to the position of the cleaning solution well 8e) immediately below the cleaning solution well 8e in the mounting recess 12.
  • the auxiliary portion 12 c is composed of two protrusions 20 extending substantially in parallel with the short side direction of the temperature control stage 10, and the center of each protrusion 20 is inclined in a substantially U shape.
  • the auxiliary portion 12c has such a shape, when the cartridge 6 is mounted in the mounting recess 12, the bottom of the cleaning solution well 8e substantially contacts the substantially U-shaped inclined portion of the auxiliary portion 12c in a large area (described above In the same manner as in the case of (i), it means that a gap may be generated as in the case of (i).
  • the shape of the projection 20 of the auxiliary portion 12c does not necessarily have to be inclined in a substantially U-shape at the center, and has a shape corresponding to the bottom shape of the cleaning solution well 8e so as to substantially contact the bottom of the cleaning solution well 8e. As long as it has it.
  • the wall portion 18 is a wall having a height of about 7.0 mm to 8.0 mm surrounding the contact surface 12 a in a rectangular shape, and when the cartridge 6 is mounted in the mounting recess 12, the inner wall surface thereof is an optical measurement chip Contact the side of 4b. The top of the wall 18 abuts on the flow path chip 4 a. As a result, the contact area between the optical measurement chip 4b and the flow path chip 4a and the temperature control stage 10 increases, and the optical measurement chip 4b and the flow path chip 4a can be heated appropriately.
  • a plurality of notches 18 a are formed in the wall 18 to prevent the optical measurement chip 4 b from becoming difficult to detach due to the friction of the wall 18.
  • the notch 14a which made the height of the wall low is formed in a part of side wall 14. As shown in FIG. Thereby, the mounting and demounting of the cartridge 6 to the mounting recess 12 can be facilitated. Further, as shown in FIG. 4, the heater 16 is divided into a first heater portion 16 a and a second heater portion 16 b.
  • the first heater portion 16a is disposed at a position (position corresponding to the position of the sensing member 4) directly below the sensing member 4 when the cartridge 6 is mounted in the mounting recess 12 and the second heater
  • the portion 16b is located immediately below the cleaning solution well 8e, the mixed dilution solution well 8f, and the specimen dilution solution well 8g (the cleaning solution well 8e, the mixed dilution solution well 8f, and the specimen It is arranged at a position corresponding to the position of the diluent well 8g).
  • the heater 16 is positioned directly below the measurement reagent well 8a, the waste solution well 8b, and the labeled antibody solution well 8c on the back surface 10a of the temperature adjustment stage 10 (the measurement reagent well 8a, the waste solution well 8b, and the labeled antibody solution well It is not arranged at the position corresponding to the position of 8c, but is arranged at a position distant from the labeled antibody solution well 8c. For this reason, in the present embodiment, when the cartridge 6 is mounted in the mounting recess 12, the temperature rise of the waste liquid and the labeling antibody solution can be suppressed.
  • the first heater 16a may be extended to a position directly below the measurement reagent well 8a (a position corresponding to the position of the measurement reagent well 8a) so that the measurement reagent can be heated more effectively.
  • the position immediately below the well 8 which does not need to be heated (the position of the well 8 which does not need to be heated)
  • the cartridge 6 can be efficiently heated according to the necessity of heating each well 8.
  • the portion immediately below the well 8 which does not need to be heated (well 8 which does not need to be heated)
  • a non-contact recess 13 (recess) corresponding to the position of (1), so that the well 8 which does not need to be heated does not directly contact the temperature control stage 10, and only the well 8 which needs to be heated is
  • the temperature control stage 10 may be substantially in direct contact with the temperature control stage 10.
  • wells 8 which do not need to be heated mean waste liquid wells 8b, labeled antibody solution wells 8c, and spare wells 8d, and in particular, indicate labeled antibody solution wells 8c.
  • the noncontact recessed part 13 may be an air gap as it is, you may arrange
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment, and therefore, portions different from the first embodiment will be described in detail, and description of overlapping portions will be omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the cartridge according to the second embodiment mounted on the temperature control stage according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, a concave portion 15 (concave portion) is provided on the back surface 10 a of the temperature control stage 101 in place of the noncontact concave portion 13 of the first embodiment.
  • the concave portion 15 is provided just below the well 8 which does not need to be heated, similarly to the non-contact concave portion 13.
  • the concave part 15 can use the heater 16 of 1 sheet which is not parted. Also in this case, it is possible to suppress the heating of the well 8 which does not need to be heated, represented by the labeled antibody solution well 8c.
  • the third embodiment is a modification of the first embodiment, and therefore, portions different from the first embodiment will be described in detail, and description of overlapping portions will be omitted.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the cartridge according to the third embodiment is mounted on the temperature control stage according to the third embodiment.
  • the labeled antibody solution well 8 c is disposed away from the position of the sensing member 4.
  • the wells 8 are, from the side of the sensing member 4, a washing solution well 8e, a mixed dilution solution well 8f, a specimen dilution solution well 8g, a measurement reagent well 8a, a spare well 8d, a waste solution well 8b, and a labeled antibody solution well 8c.
  • the sample holding wells 8h are arranged in this order.
  • the washing liquid well 8e, the mixed dilution liquid well 8f, and the specimen dilution liquid well 8g which are required to move away from the position of the sensing member 4 from the position of the sensing member 4 and to heat them are concentrated in the vicinity of the sensing member 4
  • the temperature control stage 102 By arranging the temperature control stage 102, it is possible to provide the temperature control stage 102 using one undivided heater 16. Also in this case, it is possible to suppress the heating of the well 8 which does not need to be heated, represented by the labeled antibody solution well 8c.
  • the temperature control stage 10 includes the heater 16 and the heater 16 heats the well 8 as an example, the temperature control stage 10 necessarily includes the heater 16 There is no.
  • the temperature control stage 10 may be preheated by warm air such as air, carbon dioxide gas, nitrogen gas or the like. In this case, the corresponding portion of the temperature control stage 10 can be heated without unevenness.
  • the temperature control stage 10 may be mounted on a heat medium circulating mechanism for circulating a liquid such as water inside, and the temperature control stage 10 may be heated.
  • the heat medium may be air, carbon dioxide gas, or nitrogen gas instead of the liquid.
  • the integrally connected cartridge 6 in which the placement portion 6a for placing the sensing member 4 and the well formation portion 6b are integrated is described as an example, but the placement portion 6a
  • the formed cartridge and the cartridge in which the well formation portion 6b is formed may be separate and independent cartridges.
  • a temperature control stage is not necessarily limited to what is used for the test
  • it may be used in an immunoassay device.
  • the cartridge 6 necessarily includes at least one of the measurement reagent well 8a, the washing solution well 8e, the mixed diluent well 8f, and the sample diluent well 8g as the wells 8 to be heated. It should just be.
  • the bottom portions of the measurement reagent well 8a, the washing solution well 8e, the mixed dilution well 8f, and the specimen dilution well 8g, which are wells 8 to be heated, are all substantially on the temperature control stage 10.
  • the bottom of all the wells 8 may not necessarily abut. That is, in the configuration in which the bottom portion of at least one temperature control target of measurement reagent well 8a, washing solution well 8e, mixed diluent well 8f, and sample diluent well 8g abuts on temperature control stage 10 and is heated. I hope there is.

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Abstract

［課題］各ウェルの加温の必要性に合わせて効率良くカートリッジを加温することができる温調ステージを提供する。 ［解決手段］液体を貯留する複数のウェルが形成されたカートリッジを加温する温調ステージであって、前記カートリッジは、免疫反応によって捕捉された対象物を検出する検査システムに用いられ、前記ウェルには、前記対象物を標識する標識抗体を貯留する標識抗体ウェルが含まれ、前記標識抗体ウェルを加温しない構造を有する。

Description

温調ステージ
　本発明は、免疫反応によって捕捉された対象物を検出する検査システムで使用されるカートリッジを加温する温調ステージに関する。
　従来、生化学反応や免疫反応は温度の影響を大きく受けることが知られている。たとえば、センサーチップを用いた全自動式の生化学反応装置や免疫反応装置においては、装置内でセンサーチップに反応液や洗浄液などの試薬を順次導入するため、センサーチップ内の温度は導入する試薬温度の影響を大きく受ける。
　ここで、センサーチップ内（反応場）の温度は、使用する試薬温度の影響を大きく受けることがわかっていることから、試薬温度を制御することが必要となる。
　試薬温度としては、周囲の温度、すなわち測定環境の温度（以下、周囲温度という。）に馴染ませた後、または保管庫（冷蔵庫）から取り出し直後など様々なケースが想定され、測定毎に使用する液温が異なる可能性がある。それにより測定の繰り返し再現性等のシステム性能に影響を与えてしまう。
　このような問題に対処する発明としては、熱伝導性を有する材料からなる反応容器収容テーブルを備えた自動分析装置（例えば、特許文献１参照）等が知られている。この自動分析装置によれば、事前に、反応容器（カートリッジ）内の反応液を所定温度範囲内で保持することにより、精度の高い分析結果を得ることができる。
特開２０１０－１３９３３２号公報
　しかしながら、上述の自動分析装置のように、反応容器収容テーブルで反応容器内の反応液を加温する場合、加温の効率が反応液の液量や、反応液を貯留するウェルの大きさによって異なるという問題がある。具体的には、液量が少なくて容量が小さなウェルは早い時間で加温され、液量が多くて容量が大きなウェルは加温に時間が掛かることになる。
　また、反応前の標識抗体液は、加温すると抗体が変性して反応効率が低下する懸念があるため加温しないことが望ましいが、反応容器のウェルに標識抗体液を分注した場合、他のウェルに分注された反応液と共に加熱されてしまう。
　このような問題を解決するために、各ウェルに対応する複数のヒーターを設け、それぞれのウェルを異なる条件で加温するなどの方法も考えられるが、コストの増大を招いてしまう。
　本発明の目的は、各ウェルの加温の必要性に合わせて効率良くカートリッジを加温することができる温調ステージを提供することである。
　上記課題を解決するため、本願発明は下記の事項を包含する。
［１］　液体を貯留する複数のウェルが形成されたカートリッジを加温する温調ステージであって、
　前記カートリッジは、免疫反応によって捕捉された対象物を検出する検査システムに用いられ、
　前記ウェルには、前記対象物を標識する標識抗体を貯留する標識抗体ウェルが含まれ、
　前記標識抗体ウェルを加温しない構造を有する、温調ステージ。
［２］　前記ウェルには、さらに、洗浄液ウェル、混合希釈液ウェル、検体希釈ウェル、および測定試薬ウェルの少なくとも一つが含まれ、
　前記洗浄液ウェル、前記混合希釈液ウェル、前記検体希釈ウェル、および前記測定試薬ウェルの少なくとも一つを加温する構造を有する、［１］記載の温調ステージ。
［３］　前記カートリッジを装着する装着凹部を備え、
　前記装着凹部には、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記標識抗体ウェルの底部が該温調ステージに接触するのを妨げる凹部が形成され、かつ前記洗浄液ウェルの底部、前記混合希釈液ウェルの底部、前記検体希釈ウェルの底部、および前記測定試薬ウェルの底部の少なくとも一つが該温調ステージに略接触する、［２］記載の温調ステージ。
［４］　前記カートリッジを装着する装着凹部と、
　該温調ステージの背面に配置されたヒーターを備え、
　前記ヒーターは、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記標識抗体ウェルの位置に対応する位置に配置されておらず、かつ前記洗浄液ウェルおよび前記混合希釈液ウェル、前記検体希釈ウェル、および前記測定試薬ウェルの少なくとも一方の位置に対応する位置に配置されている、［２］記載の温調ステージ。
［５］　前記装着凹部において、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記洗浄液ウェルの位置に対応する位置には、前記洗浄液ウェルの底部形状に対応した形状の補助部が形成されている、［３］または［４］記載の温調ステージ。
［６］　前記カートリッジは、流路内に前記免疫反応が行われる反応場が形成された流路チップと、前記反応場を含む位置で光を反射させるプリズムを有する光学測定チップと、を備え、
　前記装着凹部は、前記光学測定チップの底面と当接する当接面、および前記光学測定チップの側面と接触する壁部の少なくとも一方を備える、［３］～［５］の何れかに記載の温調ステージ。
［７］　前記装着凹部の周囲に形成された側壁を備え、
　前記側壁の一部には、高さを低くした切欠部が形成されている、［３］～［６］の何れかに記載の温調ステージ。
　本発明の温調ステージによれば、各ウェルの加温の必要性に合わせて効率良くカートリッジを加温することができる。
第１の実施の形態に係るカートリッジの表面を示す平面図である。 第１の実施の形態に係るカートリッジを裏面側から視た斜視図である。 第１の実施の形態に係る温調ステージを表面側から視た斜視図である。 第１の実施の形態に係る温調ステージにカートリッジを装着した状態を示す断面図である。 第１の実施の形態の変形例に係る温調ステージにカートリッジを装着した状態を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る温調ステージにカートリッジを装着した状態を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る温調ステージにカートリッジを装着した状態を示す断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る温調ステージについて、カートリッジを加温する温調ステージを例に説明する。なお、カートリッジは、ＳＰＦＳ（Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy）測定などの検査システムに用いられるものである。
　図１は、第１の実施の形態に係るカートリッジの表面を示す平面図であり、図２は、これを裏面側から視た斜視図である。図１、２に示すように、カートリッジ６は、図１、２に示すように、配置部６ａとウェル形成部６ｂとから構成された平面視矩形状の部材であり、ポリスチレンやポリプロピレンなどの樹脂部材で形成されている。なお、図１に記載された直線Ｘは、配置部６ａとウェル形成部６ｂとの境界を示している。
　配置部６ａは、カートリッジ６の長手方向の一方の端部に形成された開口によって構成され、この開口にセンシング部材４が配置される。また、ウェル形成部６ｂには、検査システムで用いる試薬や検体などの液体を貯蔵する複数の凹状のウェル８が形成されている。
　センシング部材４は、流路チップ４ａと光学測定チップ４ｂとを備えている。流路チップ４ａは、光学測定チップ４ｂの上方に配置されたチップであり、検体や試薬などの液体を注出入するための二つの円筒状の注出入部５を備えている。また、二つの注出入部５の間には、検体や試薬を反応場（図示せず）に導くための流路（図示せず）が形成されている。
　光学測定チップ４ｂは、断面略台形形状の六面体（截頭四角錐形状）からなる誘電体部材であるプリズム、およびプリズムの天面に配置された矩形状の図示しない金属薄膜（反応場形成面）によって構成されている。なお、金属薄膜の中央部には、検体や試薬に含まれる反応物を免疫反応させるための反応場が形成されている。
　なお、検体や洗浄液などの液体が順次導入される流路は、反応場での免疫反応に影響を与えない適切な温度に保持する必要があるため、本実施の形態においては、温調ステージを用いてセンシング部材４を加温する。
　ウェル８には、測定試薬ウェル８ａ、廃液ウェル８ｂ、標識抗体液ウェル８ｃ、予備ウェル８ｄ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇ、検体保持ウェル８ｈが含まれる。
　ここで、測定試薬ウェル８ａ、標識抗体液ウェル８ｃ、予備ウェル８ｄ、および混合希釈液ウェル８ｆは、同一の容積を有している。また、この４つのウェル８は最も容積の小さなウェル８である。次に、検体希釈液ウェル８ｇ、洗浄液ウェル８ｅ、検体保持ウェル８ｈの順に容積が大きくなり、廃液ウェル８ｂが最も大きな容積を有している。
　測定試薬ウェル８ａは、ＳＰＦＳ測定に用いる任意の測定試薬が貯留されている。測定試薬は測定時の検体と同じ状態の方が好ましいため、測定試薬ウェル８ａは加温することが好ましい。
　廃液ウェル８ｂは、略Ｌ字形状の開口部と底面を有している。この廃液ウェル８ｂは、流路チップ４ａの流路に注出入された液体を廃液として貯留するものであるため、特に加温する必要はない。
　標識抗体液ウェル８ｃは、蛍光色素等で標識された標識抗体液が貯留されている。この標識抗体液は、流路内に形成された反応場において、抗原抗体反応によって捕捉された検体中のアナライトを対象物として標識するものである。
　ここで、アナライトは、たとえば、タンパク質、脂質、核酸、その他の生体関連物質である。具体的には、血液や唾液などがこれに該当する。また、血液中に含まれる心筋マーカーである心筋トロポニンＩ（ｃＴｎＩ）、心筋トロポニンＴ（ｃＴｎＴ）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）、ミオグロビン、クレアチンキナーゼアイソザイムＭＢ（ＣＫＭＢ）などがアナライトとして扱われる場合もある。
　また、標識に用いられる代表的な蛍光色素としては蛍光物質が挙げられる。蛍光物質としては、ローダミン系色素分子、スクアリリウム系色素分子、シアニン系色素分子、芳香環系色素分子、オキサジン系色素分子、カルボピロニン系色素分子、ピロメセン系色素分子などを例示することができる。あるいは、Ａｌｅｘａ Ｆｌｕｏｒ（登録商標、インビトロジェン社製）系色素分子、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標、インビトロジェン社製）系色素分子、Ｃｙ（登録商標、ＧＥヘルスケア社製）系色素分子、ＤＹ系色素分子（登録商標、ＤＹＯＭＩＣＳ社製）、ＨｉＬｙｔｅ（登録商標、アナスペック社製）系色素分子、ＤｙＬｉｇｈｔ（登録商標、サーモサイエンティフィック社製）系色素分子、ＡＴＴＯ（登録商標、ＡＴＴＯ－ＴＥＣ社製）系色素分子、ＭＦＰ（登録商標、Ｍｏｂｉｔｅｃ社製）系色素分子などを用いることができる。
　反応前の標識抗体液は、加温すると変性して反応効率が低下する懸念があるため加温しないことが望まれる。このため、本実施の形態において、標識抗体液ウェル８ｃは加温しない。
　予備ウェル８ｄは、たとえば、検査項目によっては別の薬剤の調合や処理が必要となる場合があることなどを想定して設けられた予備のウェル８である。本実施の形態においては特に使用しないウェル８であるため、特に加温する必要はない。
　洗浄液ウェル８ｅは、流路チップ４ａの流路に注出入された液体を洗浄する洗浄液を貯留するウェル８である。洗浄液もまた流路に注出入されることから、洗浄液を貯留する洗浄液ウェル８ｅは加温する必要がある。
　混合希釈液ウェル８ｆは、検体と検体希釈液との混合を行うためのものである。この混合により、検体が所定の濃度に希釈される。希釈された混合希釈液は、流路チップ４ａの流路に注出入されることから加温することが望まれる。すなわち、本実施の形態において、混合希釈液ウェル８ｆは加温する必要がある。
　検体希釈液ウェル８ｇは、混合希釈液ウェル８ｆに分注される検体希釈液を貯留するウェル８である。このため、本実施の形態において、混合希釈液ウェル８ｆは加温する必要がある。
　検体保持ウェル８ｈは、血液や唾液などの検体を保持するためのウェル８である。本実施の形態において、検体保持ウェル８ｈもまた加温することが好ましい。
　すなわち、ウェル形成部６ｂに形成されたウェル８のうち、標識抗体液ウェル８ｃは加温に適していないウェル８であり、測定試薬ウェル８ａ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇ、および検体保持ウェル８ｈは、加温すべきウェル８である。また、廃液ウェル８ｂは、加温しなくてもよいウェル８である。
　なお、測定試薬、洗浄液、標識抗体液、検体希釈液は、たとえば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、トリス緩衝生理食塩水（ＴＢＳ）、およびＨＥＰＥＳ緩衝生理食塩水（ＨＢＳ）などが主成分に用いられる。
　図３は、第１の実施の形態に係る温調ステージ１０を表面側から視た斜視図であり、図４は、温調ステージ１０にセンシング部材４を取り付けたカートリッジ６を装着した状態を示す断面図である。この断面図は、図１、３のＡ－Ａ断面を視たものである。なお、この温調ステージ１０は、たとえば、冷蔵庫などの保管庫から取り出されたカートリッジ６を検査システムで使用する前に事前に加温する場合、検査システムで送液や反応を行っている間にカートリッジ６を加温する場合などに用いられる。後者の場合、温調ステージ１０は、検査システムの反応検出部分に設置して用いられる。
　図３に示すように、温調ステージ１０は、カートリッジ６を装着する装着凹部１２、および装着凹部１２を囲む側壁１４が形成された略平面矩形状のステージであり、アルミなどの金属で形成されている。また、図４に示すように温調ステージ１０の背面１０ａには、ヒーター１６が配置されている。
　ここで、装着凹部１２は、カートリッジ６の形状に対応するように形成されており、装着凹部１２には、当接面１２ａ、設置面１２ｂ、補助部１２ｃ、壁部１８がそれぞれ形成されている。
　当接面１２ａは、図４に示すように、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、光学測定チップ４ｂの底面と当接する面である。また、設置面１２ｂは、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、各ウェル８（測定試薬ウェル８ａ、廃液ウェル８ｂ、標識抗体液ウェル８ｃ、予備ウェル８ｄ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇ、検体保持ウェル８ｈ）の底部と略当接する面である。ここで、略当接という表現を用いたのは、各ウェル８の底部と装着凹部１２との間には、±０．５ｍｍ程度の隙間が生じる場合もあるためである。
　補助部１２ｃは、装着凹部１２において洗浄液ウェル８ｅの直下となる位置（洗浄液ウェル８ｅの位置に対応する位置）に配置されている。この補助部１２ｃは、温調ステージ１０の短辺方向と略平行に延びる二本の突起２０から成り、それぞれの突起２０の中央は略Ｕ字状に傾斜している。補助部１２ｃがこのような形状を有することにより、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、洗浄液ウェル８ｅの底部が補助部１２ｃの略Ｕ字状の傾斜部分と広い面積で略接触（上述の略当接と同様に隙間が生じる場合もあることを意味する。）するため、確実に洗浄液を加温することができる。
　なお、補助部１２ｃの突起２０の形状は、必ずしも中央が略Ｕ字状に傾斜している必要はなく、洗浄液ウェル８ｅの底部と略接触するように洗浄液ウェル８ｅの底部形状に対応した形状を有していればよい。
　壁部１８は、当接面１２ａを矩形状に囲繞する高さ７．０ｍｍ～８．０ｍｍ程度の壁体であり、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、その内壁面が光学測定チップ４ｂの側面と当接する。また、壁部１８の頂部は、流路チップ４ａと当接する。これにより、光学測定チップ４ｂおよび流路チップ４ａと温調ステージ１０との接触面積が増大し、光学測定チップ４ｂおよび流路チップ４ａを的確に加温することができる。なお、壁部１８には複数の切欠１８ａが形成されており、光学測定チップ４ｂが壁部１８の摩擦によって外れ難くなることを防止している。
　また、側壁１４の一部には、壁の高さを低くした切欠部１４ａが形成されている。これにより、装着凹部１２へのカートリッジ６の着脱を容易にすることができる。
　また、ヒーター１６は、図４に示すように、第１ヒーター部１６ａと第２ヒーター部１６ｂとに分割されている。ここで、第１ヒーター部１６ａは、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、センシング部材４の直下となる位置（センシング部材４の位置に対応する位置）に配置されており、第２ヒーター部１６ｂは、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、および検体希釈液ウェル８ｇの直下となる位置（洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、および検体希釈液ウェル８ｇの位置に対応する位置）に配置されている。
　すなわち、ヒーター１６は、温調ステージ１０の背面１０ａにおいて、測定試薬ウェル８ａ、廃液ウェル８ｂ、および標識抗体液ウェル８ｃの直下となる位置（測定試薬ウェル８ａ、廃液ウェル８ｂ、および標識抗体液ウェル８ｃの位置に対応する位置）に配置されておらず、標識抗体液ウェル８ｃから隔たった位置に配置されている。このため、本実施の形態においては、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合において、廃液、および標識抗体液の温度上昇を抑制することができる。なお、測定試薬をより効果的に加温できるように第１ヒーター部１６ａを測定試薬ウェル８ａの直下となる位置（測定試薬ウェル８ａの位置に対応する位置）まで延長してもよい。
　この第１の実施の形態に係る温調ステージ１０によれば、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、加温する必要のないウェル８の直下（加温する必要のないウェル８の位置に対応する位置）にヒーターを配置しないことにより、各ウェル８の加温の必要性に合わせて効率良くカートリッジ６を加温することができる。
　特に、標識抗体液ウェル８ｃの直下（標識抗体液ウェル８ｃの位置に対応する位置）にヒーターを配置しないことにより、反応前の標識抗体液が加温されて抗体が変性し反応効率が低下することを防止することができる。
　なお、上述の第１の実施の形態において、図５に示すように、装着凹部１２にカートリッジ６を装着した場合に、加温する必要のないウェル８の直下（加温する必要のないウェル８の位置に対応する位置）に非接触凹部１３（凹部）を形成し、加温する必要のないウェル８が直接温調ステージ１０に当接しないようにし、加温する必要のあるウェル８のみを直接温調ステージ１０に略当接させるようにしてもよい。
　これにより、さらに的確に加温する必要のないウェル８の加温を抑制することができる。なお、ここで加温する必要のないウェル８とは、廃液ウェル８ｂ、標識抗体液ウェル８ｃ、および予備ウェル８ｄを意味し、特に標識抗体液ウェル８ｃを指している。なお、非接触凹部１３は空隙のままでもよいが、ゴムなどの熱伝導率の低い材料を非接触凹部１３に配置してもよい。
　次に、第２の実施の形態に係る温調ステージついて説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であるため、第１の実施の形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図６は、第２の実施の形態に係るカートリッジを第２の実施の形態に係る温調ステージに装着した状態を示す断面図である。図６に示すように、温調ステージ１０１の背面１０ａには、第１の実施の形態の非接触凹部１３に代えて、凹状部１５（凹部）が設けられている。
　ここで、凹状部１５は、非接触凹部１３と同様に、加温する必要のないウェル８の直下に設けられている。なお、凹状部１５は非接触凹部１３と異なり、空間が温調ステージ１０の背面１０ａまで貫通しており断熱性が高いため、分断されていない一枚のヒーター１６を用いることができる。これによっても、標識抗体液ウェル８ｃに代表される、加温する必要のないウェル８の加温を抑制することができる。
　次に、第３の実施の形態に係る温調ステージついて説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であるため、第１の実施の形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図７は、第３の実施の形態に係るカートリッジを第３の実施の形態に係る温調ステージに装着した状態を示す断面図である。図７に示すように、第３の実施の形態に係るカートリッジ６´においては、標識抗体液ウェル８ｃがセンシング部材４の位置から遠ざけて配置されている。具体的には、ウェル８は、センシング部材４の側から、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇ、測定試薬ウェル８ａ、予備ウェル８ｄ、廃液ウェル８ｂ、標識抗体液ウェル８ｃ、検体保持ウェル８ｈの順に配置されている。
　このように、標識抗体液ウェル８ｃをセンシング部材４の位置から遠ざけ、かつ加温する必要のある洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、および検体希釈液ウェル８ｇを集中的にセンシング部材４の近傍に配置することにより、分断されていない一枚のヒーター１６を用いた温調ステージ１０２を提供することができる。これによっても、標識抗体液ウェル８ｃに代表される、加温する必要のないウェル８の加温を抑制することができる。
　また、上述の各実施の形態においては、温調ステージ１０がヒーター１６を備え、ヒーター１６でウェル８を加熱する場合を例に説明しているが、必ずしも温調ステージ１０はヒーター１６を備える必要はない。たとえば、第１、第２の実施の形態では、空気、二酸化炭素ガス、窒素ガスなどの温風により、予め温調ステージ１０を加温しておくようにしてもよい。この場合、ムラなく温調ステージ１０の対応部分を加温することができる。
　また、水などの液体を内部に循環させる熱媒体循環機構に温調ステージ１０を装着し、温調ステージ１０を加温するようにしてもよい。この場合において、熱媒体は、液体に代えて、空気、二酸化炭素ガス、窒素ガスとしてもよい。
　また、上述の各実施の形態においては、センシング部材４を配置する配置部６ａとウェル形成部６ｂとが一体となった一体連結型のカートリッジ６を例に説明しているが、配置部６ａが形成されたカートリッジとウェル形成部６ｂが形成されたカートリッジがそれぞれ独立した別体のカートリッジであってもよい。
　また、上述の各実施の形態において、温調ステージは、必ずしもＳＰＦＳ測定用の検査システムに用いられるものに限定されない。たとえば、イムノアッセイ装置に用いられるものであってもよい。
　また、上述の各実施の形態において、カートリッジ６は、加温すべきウェル８として、必ずしも測定試薬ウェル８ａ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、および検体希釈液ウェル８ｇの少なくとも一つを備えていればよい。
　また、上述の各実施の形態において、加温すべきウェル８である測定試薬ウェル８ａ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇのそれぞれの底部がすべて温調ステージ１０に略当接している場合を例示しているが、必ずしもすべてのウェル８の底部が当接していなくともよい。すなわち、測定試薬ウェル８ａ、洗浄液ウェル８ｅ、混合希釈液ウェル８ｆ、検体希釈液ウェル８ｇの少なくとも一つの温調対象であるウェル８の底部が温調ステージ１０に略当接し加温される構成であればよい。
　また、上述の各実施の形態においては、カートリッジ６、温調ステージ１０がＳＰＦＳ測定用の検査システムを使用する際に用いられる場合を例に説明しているが、カートリッジ６、温調ステージ１０は、ＳＰＦＳ測定以外の検査システムで用いられてもよい。
４     センシング部材
４ａ   流路チップ
４ｂ   光学測定チップ
５     注出入部
６     カートリッジ
６ａ   配置部
６ｂ   ウェル形成部
８     ウェル
８ａ   測定試薬ウェル
８ｂ   廃液ウェル
８ｃ   標識抗体液ウェル
８ｄ   予備ウェル
８ｅ   洗浄液ウェル
８ｆ   混合希釈液ウェル
８ｇ   検体希釈液ウェル
８ｈ   検体保持ウェル
１０、１０１、１０２ 温調ステージ
１０ａ 背面
１２   装着凹部
１２ａ 当接面
１２ｂ 設置面
１２ｃ 補助部
１３   非接触凹部
１４   側壁
１４ａ 切欠部
１５   凹状部
１６   ヒーター
１６ａ 第１ヒーター部
１６ｂ 第２ヒーター部
１８   壁部
１８ａ 切欠
２０   突起

Claims (7)

  1. 　液体を貯留する複数のウェルが形成されたカートリッジを加温する温調ステージであって、
    　前記カートリッジは、免疫反応によって捕捉された対象物を検出する検査システムに用いられ、
    　前記ウェルには、前記対象物を標識する標識抗体を貯留する標識抗体ウェルが含まれ、
    　前記標識抗体ウェルを加温しない構造を有する、温調ステージ。
  2. 　前記ウェルには、さらに、洗浄液ウェル、混合希釈液ウェル、検体希釈ウェル、および測定試薬ウェルの少なくとも一つが含まれ、
    　前記洗浄液ウェル、前記混合希釈液ウェル、前記検体希釈ウェル、および前記測定試薬ウェルの少なくとも一つを加温する構造を有する、請求項１記載の温調ステージ。
  3. 　前記カートリッジを装着する装着凹部を備え、
    　前記装着凹部には、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記標識抗体ウェルの底部が該温調ステージに接触するのを妨げる凹部が形成され、かつ前記洗浄液ウェルの底部、前記混合希釈液ウェルの底部、前記検体希釈ウェルの底部、および前記測定試薬ウェルの底部の少なくとも一つが該温調ステージに略接触する、請求項２記載の温調ステージ。
  4. 　前記カートリッジを装着する装着凹部と、
    　該温調ステージの背面に配置されたヒーターを備え、
    　前記ヒーターは、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記標識抗体ウェルの位置に対応する位置に配置されておらず、かつ前記洗浄液ウェル、前記混合希釈液ウェル、前記検体希釈ウェル、および前記測定試薬ウェルの少なくとも一方の位置に対応する位置に配置されている、請求項２記載の温調ステージ。
  5. 　前記装着凹部において、前記装着凹部に前記カートリッジを装着した際に、前記洗浄液ウェルの位置に対応する位置には、前記洗浄液ウェルの底部形状に対応した形状の補助部が形成されている、請求項３または４記載の温調ステージ。
  6. 　前記カートリッジは、流路内に前記免疫反応が行われる反応場が形成された流路チップと、前記反応場を含む位置で光を反射させるプリズムを有する光学測定チップと、を備え、
    　前記装着凹部は、前記光学測定チップの底面と当接する当接面、および前記光学測定チップの側面と接触する壁部の少なくとも一方を備える、請求項３～５の何れか一項に記載の温調ステージ。
  7. 　前記装着凹部の周囲に形成された側壁を備え、
    　前記側壁の一部には、高さを低くした切欠部が形成されている、請求項３～６の何れか一項に記載の温調ステージ。
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