WO2021145388A1 - 試料分析装置 - Google Patents

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WO2021145388A1
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sample analysis
sample
analysis substrate
actuator
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和也 近藤
房俊 岡本
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Ｐｈｃホールディングス株式会社
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    • G01N2021/757—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated using immobilised reagents

Definitions

  • This application relates to a sample analyzer.
  • Patent Document 1 uses a disk-shaped sample analysis substrate on which a flow path, a chamber, etc. are formed, and rotates the sample analysis substrate to transfer, distribute, mix, and component the sample solution.
  • Specific components are quantified, for example, by detecting light generated by an immune response.
  • Patent Document 2 refers to a sandwich immunoassay method using magnetic particles.
  • an antigen-antibody reaction is used to bind an antigen contained in a sample to be measured, a primary antibody immobilized on the surface of magnetic particles, and a secondary antibody to which a labeling substance is bound to form a complex. obtain.
  • the antigen-antibody reaction requires a B / F separation (Bound / Free Separation) step.
  • B / F separation step magnetic particles are captured using a magnet, and the reaction product and the unreacted product are separated by removing the liquid (sample solution, reagent solution, washing liquid, etc.) and washing the magnetic particles, and the unreacted product is separated. Includes the step of removing.
  • B / F separation using magnets and magnetic particles is necessary not only in the non-competitive method but also in the immunoassay method by the competitive method and the gene detection method by hybridization.
  • the substrate for sample analysis has a magnet for B / F separation.
  • the magnet is non-detachable or removable with respect to the sample analysis substrate.
  • a balancer is also attached to the sample analysis substrate in order to suppress the deviation of the center of gravity due to rotation.
  • the sample analysis substrate is disposable. If the magnet and balancer are non-detachably attached to the sample analysis substrate, the magnet and balancer are discarded along with the sample analysis substrate. Therefore, the cost of the magnet and the balancer is incurred each time, and the cost of the sample analysis substrate is high.
  • the magnet and balancer are removable from the sample analysis substrate, the magnet and balancer will not be discarded each time. However, there are costs required for work and management such as attachment / detachment, cleaning and storage of magnets and balancers.
  • One non-limiting exemplary embodiment of the present application provides a sample analyzer capable of reducing cost incurred.
  • the sample analyzer of the present disclosure is a sample that rotates and stops a sample analysis substrate holding a liquid sample to cause a binding reaction between an analysis in the liquid sample and a ligand immobilized on the surface of magnetic particles.
  • An analyzer that supports the loaded substrate for sample analysis, a motor that rotates the turntable, a drive circuit that controls the rotation and stopping of the motor, and a force that attracts the magnetic particles.
  • the first magnet unit for generating the above, the first actuator for moving the first magnet unit to change the relative position between the first magnet unit and the sample analysis substrate, the motor, the drive circuit, and the said.
  • the sample analysis substrate is provided with a control circuit for controlling the operation of the first actuator, and can be loaded into the sample analyzer and removed from the sample analyzer, and has a plate-like shape having a predetermined thickness. It has a base substrate and a chamber in the base substrate that is a space for causing the coupling reaction, and the first magnet unit has a shape of a part or all of a circle or a ring.
  • the first actuator is at a position where the magnetic particles in the chamber are attracted to the first magnet unit. The first magnet unit is moved to.
  • a sample analyzer for suppressing the occurrence of costs is provided. Further, a sample analyzer capable of improving the measurement accuracy of a specific component in a sample is provided.
  • FIG. 1 is an example of a schematic diagram illustrating a sandwich immunoassay method using magnetic particles.
  • FIG. 2A is a plan view showing an example of the structure of the sample analysis substrate.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the sample analysis substrate.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the sample analyzer 1.
  • FIG. 4A is a plan view of the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 4B is an exploded perspective view of the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 5 is a top view showing the positions of a plurality of chambers provided on the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 6 is a top view showing the positions of the cleaning liquid 130, the substrate liquid 132, the primary antibody 134, and the secondary antibody 136 held in advance on the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 1 is an example of a schematic diagram illustrating a sandwich immunoassay method using magnetic particles.
  • FIG. 2A is a plan view showing an example of the structure of the sample analysis substrate.
  • FIG. 7 is a diagram showing a spotting chamber 110 in which blood 190, which is a sample, is spotted.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the first magnet unit 16.
  • FIG. 9 is a plan view of the first magnet unit 16.
  • FIG. 10A is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10B is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10C is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10D is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10E is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10A is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10B is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10C is a diagram showing an example of the
  • FIG. 10F is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10G is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 10H is a diagram showing an example of the shape of the magnet according to the present disclosure.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a semicircular ring-shaped first magnet unit 16 moved above the circular sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 12 is a side view showing the configuration of a semicircular ring-shaped first magnet unit 16 moved above the circular sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the position of the first magnet unit 16 and the position of the measurement chamber 116 after rotating the sample analysis substrate 100 by about 180 degrees.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 15 is a plan view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 16 is a side view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of the control circuit 22 at the time of B / F separation processing.
  • FIG. 19 is a plan view showing the configuration of the semicircular ring-shaped first magnet units 16 and 56 and the moving mechanism for moving the first magnet units 16 and 56, respectively.
  • FIG. 20 is a side view showing the configuration of the semicircular ring-shaped first magnet units 16 and 56 and the moving mechanism for moving the first magnet units 16 and 56, respectively.
  • FIG. 21 shows the second magnet unit 56 away from the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 22 is a side view for explaining a modified example of the first magnet unit 16 with respect to the moving direction.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the sample analyzer 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the sample analyzer 1.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of the positional relationship between the first magnet unit 16, the second magnet unit 56, and the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of the positional relationship between the first magnet unit 16, the second magnet unit 56, and the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the position of the first magnet unit 16 and the position of the measurement chamber 116 after the sample analysis substrate 100 is rotated by about 180 degrees from the state shown in FIG. 24.
  • FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 26.
  • FIG. 28 is a plan view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 29 is a side view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • FIG. 30 is a plan view showing the configuration of the second magnet unit 56 moved to a position overlapping the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the second magnet unit 56.
  • FIG. 31 is a side view showing the configuration of the second magnet unit 56 moved to a position overlapping the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the second magnet unit 56.
  • FIG. 329 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 33 is a flowchart showing a processing procedure of the control circuit 22 that executes the stirring process using the magnetic particles.
  • FIG. 34 is a flowchart showing a processing procedure of the control circuit 22 that executes the light emission measurement processing.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of the positional relationship between the ring-shaped first magnet unit 16, the semicircular second magnet unit 56, and the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 36A is a side view of the sample analyzer 6 according to the modified example.
  • FIG. 36B is a diagram showing how the S poles of the magnets 40 and 80 face each other.
  • FIG. 37 is a side view of the sample analyzer 6 according to a further modification.
  • a binding reaction between the analysis target, an analysis, and a ligand that specifically binds to the analysis may be used.
  • an analysis method include an immunoassay method and a genetic diagnosis method. Samples such as urine and blood are sometimes called samples in the fields of medicine and pharmacy.
  • immunoassay methods include competitive methods and non-competitive methods (sandwich immunoassay method).
  • gene diagnosis method a gene detection method by hybridization can be mentioned.
  • magnetic particles sometimes referred to as “magnetic beads”, “magnetic particles”, “magnetic beads”, etc.
  • sandwich immunoassay method using magnetic particles will be specifically described.
  • the primary antibody 304 immobilized on the surface of the magnetic particles 302 (hereinafter referred to as “magnetic particle-immobilized antibody 305”) and the antigen 306 contained in the sample to be measured Is bound by an antigen-antibody reaction.
  • the secondary antibody to which the labeling substance 307 is bound (hereinafter referred to as “labeled antibody 308”) and the antigen 306 are bound by an antigen-antibody reaction.
  • labeling substance 307 hereinafter referred to as “labeled antibody 308”
  • a complex 310 in which the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the labeled antibody 308 are bound to the antigen 306 is obtained.
  • a signal based on the labeling substance 307 of the labeled antibody 308 bound to this complex 310 is detected, and the antigen concentration is measured according to the amount of the detected signal.
  • the labeling substance 307 include enzymes (for example, peroxidase, alkaline phosphatase, luciferase, etc.), chemiluminescent substances, chemiluminescent substances, fluorescent substances, and the like, and dyes corresponding to the respective labeling substances 307. Detects signals such as luminescence and fluorescence. The light to be detected is not emitted from the sample itself. However, the analysis of the components of the sample is to measure the concentration of the antigen 306 in the sample, and the complex 310 to which the antigen 306 is bound emits light. Therefore, in the present specification, for the sake of clarity, it may be explained that the sample emits light.
  • the procedure for transferring the sample or the sample analysis is performed. Since the sample is transferred or held by using the centrifugal force generated by the rotation of the substrate, the light emission of the sample may be detected while the sample analysis substrate is rotated.
  • the above-mentioned measurement of luminescence is performed on the reaction solution after removing the unreacted material in which the antigen-antibody reaction did not occur. Therefore, a step of removing and separating unreacted substances, that is, a step of B / F separation (Bound / Free Separation) is required.
  • the "reactant” referred to here is a complex
  • the "unreacted product” is, for example, an unreacted substance in a sample, a substance non-specifically adsorbed on magnetic particles, etc., and was not involved in the formation of the complex. It is a labeling substance.
  • a magnet for removing unreacted substances is provided in the sample analyzer instead of the sample analysis substrate. That is, the outline of the sample analyzer of the present disclosure is as follows.
  • a sample analyzer that rotates and stops a sample analysis substrate holding a liquid sample to cause a binding reaction between an analyzer in the liquid sample and a ligand immobilized on the surface of magnetic particles.
  • the sample analysis substrate can be loaded into the sample analyzer and removed from the sample analyzer, and a plate-shaped base substrate having a predetermined thickness and the binding reaction in the base substrate can be subjected to the bonding reaction.
  • the first magnet unit includes a motor, a drive circuit, and a control circuit for controlling the operation of the first actuator, and the first magnet unit has a shape of a part or a whole of a circle or a ring.
  • the first actuator is at a position where the magnetic particles in the chamber are attracted to the first magnet unit.
  • a sample analyzer that moves the first magnet unit to the surface.
  • the first actuator moves the first magnet unit at the time of B / F (Bound / Free) separation, and the center position of the ring in the radial direction is set farthest from the rotation center of the sample analysis substrate.
  • the sample analyzer according to any one of items 1 to 5, which matches the position in the chamber.
  • the first magnet unit is located on the opposite side of the turntable with respect to the sample analysis substrate.
  • the sample analysis apparatus according to any one of items 12 to 15, wherein the second magnet unit is located on the same side as the turntable with respect to the sample analysis substrate.
  • a sample analyzer that rotates and stops a sample analysis substrate holding a liquid sample to cause a binding reaction between an analyzer in the liquid sample and a ligand immobilized on the surface of magnetic particles.
  • the sample analysis substrate can be loaded into the sample analyzer and removed from the sample analyzer, and a plate-shaped base substrate having a predetermined thickness and the binding reaction in the base substrate can be subjected to the bonding reaction.
  • a chamber which is a space to generate, A turntable that supports the loaded substrate for sample analysis,
  • the motor that rotates the turntable and A drive circuit that controls the rotation and stop of the motor,
  • a first magnet unit arranged on the first surface side perpendicular to the rotation axis of the sample analysis substrate and generating an attractive force for attracting the magnetic particles, and a first magnet unit.
  • a second magnet unit arranged on the second surface side opposite to the first surface, which is perpendicular to the rotation axis of the sample analysis substrate, and generates an attractive force for attracting the magnetic particles.
  • a first actuator that moves the first magnet unit to change the relative position between the first magnet unit and the sample analysis substrate.
  • a second actuator that moves the second magnet unit to change the relative position between the second magnet unit and the sample analysis substrate.
  • the motor, the drive circuit, the first actuator, and the control circuit for controlling the operation of the second actuator are provided, and when the liquid sample in the chamber is agitated, the first actuator and the second actuator are in the chamber.
  • a sample analyzer that alternately moves the first magnet unit and the second magnet unit to positions where the magnetic particles are attracted to the first magnet unit and the second magnet unit.
  • the first surface is the surface opposite to the turntable with respect to the sample analysis substrate.
  • the first magnet unit has a first shape that is a part or all of a circle or a ring.
  • the first magnet unit includes a single magnet having the first shape or a plurality of magnets arranged along the first shape.
  • the first actuator and the second actuator move the first magnet unit and the second magnet unit along a direction parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate, respectively, according to any one of items 17 to 21.
  • the second shape is a part of the ring.
  • the first actuator and the second actuator move the first magnet unit and the second magnet unit along a direction perpendicular to the rotation axis of the sample analysis substrate, respectively, according to any one of items 17 to 21.
  • the sample analyzer described.
  • the first actuator separates the first magnet unit from a position parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate to a position where the first magnet unit and the sample analysis substrate do not overlap.
  • the second actuator separates the second magnet unit from a position where the second magnet unit and the sample analysis substrate do not overlap when viewed from a direction parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate.
  • the first magnet unit and the second magnet unit face each other with the sample analysis substrate interposed therebetween.
  • the sample analyzer according to any one of items 17 to 24, wherein the polarities of the first magnet unit and the second magnet unit on the sample analysis substrate side are opposite to each other.
  • [Item 26] Further equipped with an optical sensor arranged on the second surface side, After the completion of the binding reaction, during the luminescence reaction carried out by allowing a predetermined luminescent substrate to act on the complex of the bound analyte and the ligand.
  • the second actuator moves the second magnet unit to a position where the magnetic particles in the chamber are attracted to the second magnet unit.
  • the sample analyzer according to any one of items 17 to 25, wherein the optical sensor detects light generated by the light emission reaction.
  • the magnet used for B / F separation is provided in the sample analyzer, not on the disposable sample analysis substrate. Since the magnet is not discarded together with the sample analysis substrate and it is not necessary to provide a balancer on the sample analysis substrate, the cost of the sample analysis substrate can be reduced. Therefore, a sample analyzer for suppressing the occurrence of cost is provided.
  • the first magnet unit and the second magnet unit are arranged on the first surface side of the sample analysis substrate and on the second surface side opposite to the first surface, respectively. ..
  • the sample analyzer alternately moves the first magnet unit and the second magnet unit to a position where the magnetic particles in the chamber are attracted to the magnet unit when the liquid sample in the chamber of the sample analysis substrate is agitated.
  • the first magnet unit moves closer to the sample analysis substrate, the magnetic particles are attracted to the first surface side
  • the second magnet unit moves closer to the sample analysis substrate, the magnetic particles are attracted to the second surface side. Will be done.
  • the antigen-antibody reaction can be generated while suppressing the reaction unevenness. This makes it possible to improve the measurement accuracy of a specific component in the sample. For example, when an antigen-antibody reaction is to occur between a sample and a reagent, the reaction can be promoted by performing the above operation and stirring the inside of the chamber. Further, for example, by performing the above operation in the B / F separation step, cleaning of the solution can be realized.
  • FIG. 2A and 2B are perspective views showing an example of the appearance of the sample analyzer 1 according to the first embodiment of the present disclosure. Further, FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the sample analyzer 1.
  • the sample analyzer 1 rotates and stops the sample analysis substrate 100 holding the liquid sample to cause a binding reaction between the analysis in the liquid sample and the ligand immobilized on the surface of the magnetic particles.
  • the sample analyzer 1 includes a housing 2 having a door 3 that can be opened and closed.
  • the housing 2 has a storage chamber 2a for rotatably storing the sample analysis substrate 100, and a motor 12 having a turntable 10 is arranged in the storage chamber 2a.
  • the sample analysis substrate 100 can be attached to and detached from the turntable 10 in the storage chamber 2a with the door 3 open. By closing the door 3, the door 3 shields the storage chamber 2a from light so that light does not enter the storage chamber 2a from the outside.
  • the housing 2 is provided with a display device 5 for displaying the analysis result.
  • the configuration of the sample analysis substrate 100 will be described.
  • the target to be analyzed using the sample analysis substrate 100 is blood.
  • the sample analysis substrate 100 also has a chamber and reagents suitable for blood analysis.
  • the sample analysis substrate 100 in this embodiment does not have a magnet and a balancer. The magnet is provided on the sample analyzer 1 side.
  • the sample analysis substrate 100 includes a light-shielding cap 101 and a plate-shaped substrate 103 having a predetermined thickness in a direction parallel to the rotation shaft 102 and the rotation shaft 102.
  • the substrate 103 of the sample analysis substrate 100 has a circular shape, but may have a polygonal shape, an elliptical shape, a fan shape, or the like.
  • the substrate 103 has two main surfaces 103c and 103d.
  • the main surface 103c and the main surface 103d are parallel to each other, and the thickness of the substrate 103 defined by the distance between the main surface 103c and the main surface 103d is the same at any position of the substrate 103.
  • the main surfaces 103c and 103d do not have to be parallel.
  • a part of the two main surfaces may be non-parallel or parallel, or may be totally non-parallel.
  • a structure having a concave portion or a convex portion on at least one of the main surfaces 103c and 103d of the substrate 103 may be provided.
  • the light-shielding cap 101 includes a pair of light-shielding portions 101a and a connecting portion 101b, and is attached to the substrate 103 so that the light-shielding portion 101a covers a part of the main surfaces 103c and 103d of the substrate 103.
  • the light-shielding portion 101a has a substantially fan-shaped shape.
  • the light-shielding portion 101a is formed of a material that does not transmit the light emitted from the complex 310.
  • the light-shielding portion 101a is preferably provided at a position of the main surfaces 103c and 103d of the substrate 103 facing the light-receiving surface 30a of the photodetector 30.
  • the photodetector 30 is used when detecting the light emission of the sample in the measurement chamber 116, and the light receiving surface 30a is a region that receives light. Further, it is preferable that the central angle ⁇ of the region where the light-shielding portion 101a is located on the main surface 103c or the main surface 103d is larger than the central angle ⁇ of the region where the measurement chamber 116 is located.
  • the substrate 103 of the sample analysis substrate 100 is composed of a base substrate 103a and a cover substrate 103b.
  • the sample analysis substrate 100 has a plurality of chambers located in the substrate 100 and a flow path connecting the chambers.
  • the plurality of chambers are, for example, a reaction chamber, a measurement chamber, a substrate holding chamber, and a recovery chamber.
  • Each space of the plurality of chambers is formed in the base substrate 103a, and the upper portion and the lower portion of the respective spaces are formed by covering the base substrate 103a with the cover substrate 103b. That is, each space of the plurality of chambers is defined by at least one inner surface of the sample analysis substrate 100.
  • the flow path is also formed on the base substrate 103a, and by covering the base substrate 103a with the cover substrate 103b, the upper part and the lower part of the space of the flow path are formed. In this way, each chamber and flow path are confined in the substrate 103.
  • FIG. 5 is a top view showing the positions of a plurality of chambers provided on the sample analysis substrate 100.
  • the sample analysis substrate 100 has, for example, a spotting chamber 110, a plasma quantification chamber 112, a reaction chamber 114, a measurement chamber 116, a substrate holding chamber 118, and a recovery chamber 120.
  • FIG. 5 also shows the position of the light receiving surface 30a of the photodetector 30.
  • FIG. 6 is a top view showing the positions of the cleaning liquid 130, the substrate liquid 132, the primary antibody 134, and the secondary antibody 136 held in advance on the sample analysis substrate 100.
  • the primary antibody 134 is a magnetic particle-immobilized antibody 305.
  • the secondary antibody 136 is a labeled antibody 308.
  • the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the labeled antibody 308 are supported on the reaction chamber 114 in a dry state. These may also be referred to as "drying reagents”.
  • FIG. 7 shows a spotting chamber 110 in which blood 190, which is a sample, is spotted.
  • the user rotates the light-shielding cap 101 clockwise around the fulcrum 101c to expose the spotted portion 192.
  • the user uses, for example, a syringe 194 to instill blood from the instillation portion.
  • Plasma is a sample solution containing antigen 306.
  • the drying reagent is dissolved by the sample solution to cause an antigen-antibody reaction (immune reaction). As a result, the complex 310 is formed.
  • a B / F separation step for separating the reactant and the unreacted product is required.
  • the "reactant” referred to here is a complex
  • the "unreacted product” is, for example, an unreacted product in a sample or a labeling substance not involved in the formation of the complex.
  • the magnet is provided in the sample analyzer 1, and the sample analysis substrate 100 does not require a magnet and a balancer.
  • the sample analyzer 1 controls the magnet to approach the sample analysis substrate 100 to capture magnetic particles and remove unreacted substances.
  • the sample analyzer 1 includes an open / close detection switch 4, a display device 5, a motor 12, drive circuits 14 and 20, a first magnet unit 16, a first actuator 18, a control circuit 22, and a photodetector 30. And an encoder 34 and a communication circuit 36.
  • the open / close detection switch 4 is, for example, a momentary switch that detects the open / close of the door 3, but any other switch may be adopted.
  • the motor 12 has a turntable 10 that supports the loaded sample analysis substrate 100, and rotates the sample analysis substrate 100 around the rotation shaft 102.
  • the rotation axis 102 may be tilted from the direction of gravity at an angle of 0 ° or more and 90 ° or less with respect to the direction of gravity.
  • the motor 12 can rotate, for example, the sample analysis substrate 100 in the range of 100 rpm to 8000 rpm.
  • the rotation speed is determined according to the shape of each chamber and flow path, the physical characteristics of the liquid, the timing of liquid transfer and processing, and the like.
  • the motor 12 may be, for example, a DC motor, a brushless motor, an ultrasonic motor, or the like.
  • the drive circuit 14 controls the rotation and stop of the motor 12. Specifically, the drive circuit 14 rotates and swings the sample analysis substrate 100 clockwise or counterclockwise based on a command from the control circuit 22, and controls the rotation and the stop of the swing.
  • the first magnet unit 16 has one or more magnets, and the one or more magnets generate a force (magnetic force) for attracting magnetic particles.
  • the first magnet unit 16 has a "part or all" shape of a "circle or ring".
  • the "part or all” shape of a “circle or ring” is realized by the shape of one magnet or by the arrangement of multiple magnets. The specific configuration of the first magnet unit 16 will be described later.
  • a first rack 44 provided with teeth is attached to the first magnet unit 16.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 by moving the first rack 44 in the longitudinal direction, and changes the relative position between the first magnet unit 16 and the sample analysis substrate 100.
  • the operation of the first actuator 18 is controlled by the drive circuit 20.
  • An example of the first actuator 18 is an electric motor that performs a rotary motion.
  • the first actuator 18 is, for example, a stepping motor or a linear motor. Details of the configuration and operation of the first actuator 18 will be described later with reference to FIGS. 11 and 12 and the like.
  • the control circuit 22 controls the operations of the motor 12, the first actuator 18, and the drive circuits 14 and 20.
  • the photodetector 30 detects luminescence generated from the labeling substance 307 of the labeling antibody 308 bound to the complex 310 (FIG. 1) held in the measurement chamber 116 (FIG. 5) of the sample analysis substrate 100.
  • light emission means that photons are emitted regardless of the light emission principle such as fluorescence and phosphorescence. That is, the photodetector 30 measures the number of light emitting photons generated from the labeling substance 307 and incident on the light receiving surface 30a.
  • the light receiving surface 30a of the photodetector 30 is located below the concentric circle in which the measurement chamber 116 is located, that is, on the same side as the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100, with the sample analysis substrate 100 attached to the turntable 10. Be placed.
  • the photodetector 30 is, for example, a photomultiplier tube having a lens shutter and a photon counter (neither shown).
  • the lens shutter is provided between the light receiving surface 30a of the photodetector 30 and the sample analysis substrate 100, and controls the opening and closing of the light receiving surface 30a.
  • the shutter may have a mechanical structure, may be a liquid crystal shutter, or the like.
  • the photomultiplier tube receives the photons of light emission generated from the labeling substance 307 on the light receiving surface 30a, counts the number of pulses according to the number of photons, and outputs the count number.
  • the control circuit 22 generates a photon count distribution signal by associating the photon count number with the rotation angle of the sample analysis substrate 100.
  • the encoder 34 is a so-called rotary encoder that is attached to the rotation shaft of the motor 12 and detects the rotation angle of the motor 12.
  • the sample analysis substrate 100 rotates around the rotation axis 102. Therefore, the output of the encoder 34 detects the rotation angle of the sample analysis substrate 100 and uses it as a rotation angle signal.
  • the rotation angle signal is, for example, a pulse signal including pulses output at predetermined angles.
  • the motor 12 is a brushless motor
  • a detection circuit that receives the Hall element provided in the brushless motor and the output signal of the Hall element and outputs a rotation angle signal indicating the angle of the rotation shaft 201a. Can be adopted.
  • the control circuit 22 can generate a photon count distribution signal by using the rotation angle signal, and can measure the number of photons from the measurement chamber 116 by using the photon count distribution signal.
  • the display device 5 displays the measured value of the photon.
  • the display device 5 is a display panel such as a liquid crystal display panel or an organic EL panel, and displays a measured value of photons and / or information based on the measured value and a past measured value output from the control circuit 22.
  • the display device 5 displays other information, for example, an operation method of the sample analyzer 1, information prompting input for operation, and the like.
  • the measured value of the photon may be transmitted to the outside of the sample analyzer 1 via the communication circuit 36.
  • the communication circuit 36 may be, for example, a circuit that performs wired communication according to the Ethernet (registered trademark) standard, or, for example, a circuit that performs wireless communication according to the Wi-Fi (registered trademark) standard.
  • the control circuit 22 realizes the operation of the sample analyzer 1 described above by executing a computer program stored in the internal memory 22a, and controls the drive circuit 20 to form a first magnet unit 16 described later. The relative position with respect to the sample analysis substrate 100 is changed.
  • the memory 22a in which the computer program is read for example, the RAM for storing the computer program may be volatile or non-volatile.
  • Volatile RAM is a RAM that cannot hold stored information unless it is supplied with electric power.
  • dynamic random access memory (DRAM) is a typical volatile RAM.
  • the non-volatile RAM is a RAM that can hold information without supplying electric power.
  • magnetoresistive RAM (MRAM), resistance random access memory (ReRAM), and ferroelectric memory (FeRAM) are examples of non-volatile RAM. Both volatile RAM and non-volatile RAM are examples of non-transitory, computer-readable recording media.
  • a magnetic recording medium such as a hard disk and an optical recording medium such as an optical disk are also examples of non-temporary computer-readable recording media. That is, the computer program according to the present disclosure can be recorded on various non-temporary computer-readable media other than a medium such as the atmosphere (temporary medium) that propagates the computer program as a radio signal.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the first magnet unit 16. Further, FIG. 9 is a plan view of the first magnet unit 16. As shown in FIGS. 8 and 9, the first magnet unit 16 has a magnet 40 and a case 42. The case 42 houses the magnet 40 and is fixed in the case 42.
  • the magnet 40 is, for example, a magnet generally used in an immunoassay method by a competitive method using magnetic particles.
  • a ferrite magnet, a neodymium magnet, or the like can be used as the magnet 40.
  • the neodymium magnet has a strong magnetic force and is therefore suitable as the magnet 40.
  • the magnet 40 has a semicircular ring shape, which is an example. Other shapes may be adopted.
  • 10A to 10D show an example of the shape of the magnet 40 that can be adopted in this embodiment.
  • FIG. 10A shows the semicircular ring-shaped magnet 40a described above.
  • FIG. 10B shows a ring-shaped magnet 40b having an opening in the central portion of the circle.
  • FIG. 10C shows a fan-shaped magnet 40c.
  • FIG. 10D shows a circular magnet 40d.
  • the shape of the case 42 may be adapted to any of the shapes of the magnets 40a to 40d to be adopted.
  • FIGS. 10A to 10D are examples of shapes relating to one magnet, a plurality of magnets may be used.
  • 10E to 10H show an example in which a plurality of magnets are used to realize a shape equivalent to the magnets 40a to 40d shown in FIGS. 10A to 10D.
  • FIG. 10E shows a plurality of magnet groups 40e arranged in a semicircular ring shape.
  • FIG. 10F shows a group of magnets 40f arranged in a ring shape having an opening in a circular central portion.
  • FIG. 10G shows a group of magnets 40 g arranged in a fan shape.
  • FIG. 10H shows a group of magnets 40h arranged in a circular shape.
  • the shape of the case 42 may be adapted to any of the shapes of the magnet groups 40e to 40h to be adopted.
  • the number of magnets is one, or a plurality of magnet groups are grouped together, but a plurality of magnets may be separated from each other. In that case, for example, a semicircular ring shape and a fan shape can be combined.
  • none of the ring shape (semicircle or circle), the fan shape, and the circular shape need to be based on a perfect circle, and may be a shape based on an ellipse.
  • the magnet or the magnet group may have a part or all shape of a circle or a ring in which the sum of the central angles of the circle or the ellipse is 90 degrees or more and 360 degrees or less.
  • the mechanism is provided in the housing 2 of the sample analyzer 1.
  • the illustration and description of necessary components will be limited, and the illustration and description of components that are not particularly necessary, such as the housing 2 and the door 3, will be omitted.
  • 11 and 12 are a plan view and a side view showing a configuration of a semicircular ring-shaped first magnet unit 16 moved above the circular sample analysis substrate 100 and a moving mechanism of the first magnet unit 16. Is. First, the moving mechanism of the first magnet unit 16 will be described. As described above, the number and shape of magnets used in the first magnet unit 16 are arbitrary.
  • the first magnet unit 16 is located on the opposite side of the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100.
  • the first magnet unit 16 may be arranged on the same side as the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100.
  • the first magnet unit 16 is driven by the first actuator 18. It is assumed that the first actuator 18 is an electric motor that performs a rotary motion. A pinion gear 18a is attached to the rotating shaft of the electric motor and meshes with the first rack 44.
  • the drive circuit 20 rotates the first actuator 18 clockwise or counterclockwise, or stops the rotation, based on a command from the control circuit 22. As the first actuator 18 rotates clockwise or counterclockwise, the pinion gear 18a feeds the first rack 44 downward or upward in the drawing. Then, the first magnet unit 16 attached to the first rack 44 approaches the sample analysis substrate 100 or moves away from the sample analysis substrate 100.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 along a direction perpendicular to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100, in other words, a direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100.
  • a pair of guides 50 are provided in FIG.
  • the guide 50 has a substantially "U" -shaped cross section, and the upper surface and the lower surface of the first magnet unit 16 are sandwiched between the groove portions. As a result, the movement of the sample analysis substrate 100 is restricted only in the longitudinal direction of the guide 50.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit to a position where the magnetic particles in the measurement chamber 116 are attracted to the first magnet unit 16. Let me. Specifically, the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 to the positions shown in FIGS. 11 and 12 and fixes them at those positions.
  • the unreacted product that was not involved in the antigen-antibody reaction in the reaction chamber 114 is then transferred to the measurement chamber 116 together with the reaction product. Since the B / F separation is performed to remove the unreacted substance (non-magnetic component) existing in the measurement chamber 116, the magnetic force of the magnet of the first magnet unit 16 is effective for the magnetic particles existing in the measurement chamber 116. Needs to be sucked into. Therefore, the size of the radius of the ring of the first magnet unit 16 is determined according to the position of the measurement chamber 116 of the sample analysis substrate 100 when fixed at the position. That is, the size of the radius of the ring of the first magnet unit 16 is determined according to the distance from the rotation axis 102 (rotation center) of the sample analysis substrate 100 to the measurement chamber 116.
  • the center position of the ring of the first magnet unit 16 with respect to the radial direction is matched with the position in the measurement chamber 116 farthest from the rotation center of the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 11 two circles shown by broken lines are shown.
  • the inner circle is along the innermost circumference of the first magnet unit 16 and passes approximately the central position of the measurement chamber 116 in the radial direction.
  • the outer circle is along the radial center position of the ring of the first magnet unit 16 and passes through the outermost position of the measurement chamber 116 in the radial direction.
  • FIG. 13 shows the relationship between the position of the first magnet unit 16 and the position of the measurement chamber 116 after rotating the sample analysis substrate 100 by about 180 degrees.
  • FIG. 13 only the outer circle (broken line) in FIG. 11 is shown.
  • 14 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. For convenience of explanation, FIG. 14 shows an enlarged cross section around the measurement chamber 116.
  • the center position L of the ring of the first magnet unit 16 in the radial direction coincides with the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation.
  • the magnetic particles 142 gather at the position 116a side in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation due to the action of centrifugal force during the rotation of the sample analysis substrate 100.
  • the magnetic particles 142 are magnetic particles 302 in which the magnetic particles 302 and the primary antibody 304 contained in the complex 310 are immobilized on the surface.
  • the latter includes magnetic particles 302 in which an antigen-antibody reaction between the primary antibody 304 and antigen 306 has occurred, and magnetic particles 302 in which the antigen-antibody reaction has not occurred.
  • the magnetic particles 142 stick to the position 116b side in the measurement chamber 116 due to the attractive force of the magnet 40 of the first magnet unit 16. That is, the magnetic particles 142 can be effectively attracted.
  • the reaction solution can be transferred from the measurement chamber 116 to another chamber while leaving the magnetic particles 142 in the measurement chamber 116.
  • the cleaning liquid / substrate liquid may be transferred to the measurement chamber 116 and discharged while the magnetic particles 142 are attracted by the magnetic force.
  • the circumferential length of the first magnet unit 16 is longer than the circumferential length of the measurement chamber 116.
  • an attractive force can be applied to the entire magnetic particles in the measurement chamber 116.
  • the first magnet unit 16 has a shape of a part or all of a circle or a ring, measurement is performed during one rotation of the sample analysis substrate 100 even when the sample analysis substrate 100 is rotated. The time that the magnetic force from the first magnet unit 16 reaches the chamber 116 can be lengthened, and B / F separation by the magnetic force can be performed more reliably.
  • 15 and 16 are a plan view and a side view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 to a position where the first magnet unit 16 and the sample analysis substrate 100 do not overlap when viewed from a direction parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate 100.
  • the drive circuit 20 rotates the first actuator 18 counterclockwise based on a command from the control circuit 22.
  • the pinion gear 18a feeds the first rack 44 upward in the drawing.
  • the first magnet unit 16 attached to the first rack 44 moves along the direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100, and moves away from the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. For convenience of explanation, FIG. 17 shows an enlarged cross section around the measurement chamber 116.
  • the magnetic particles are effectively attracted and the reaction solution containing the unreacted material is contained. Can be transferred from the measurement chamber 116 and the unreacted material can be removed in another chamber.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of the control circuit 22 at the time of B / F separation processing.
  • the control circuit 22 executes a computer program including a group of instructions for executing the processes described in the flowchart.
  • step S10 the control circuit 22 controls the operation of the motor 12 via the drive circuit 14 to rotate / swing / stop the sample analysis substrate 100.
  • the control circuit 22 causes an antigen-antibody reaction in the reaction chamber 114, and transfers the reaction solution containing the unreacted product to the measurement chamber 116.
  • step S12 the control circuit 22 controls the operation of the first actuator 18 via the drive circuit 20 and moves the first magnet unit 16 to bring the first magnet unit 16 closer to the sample analysis substrate 100.
  • step S14 the control circuit 22 determines whether or not the first magnet unit 16 has reached a position where the magnetic particles can be attracted. Specifically, in the control circuit 22, as shown in FIG. 14, did the center position L of the first magnet unit 16 in the radial direction coincide with the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the rotation center? Judge whether or not.
  • the control circuit 22 can use the output of a sensor (not shown) that detects the position of the first magnet unit 16.
  • the position of the first magnet unit 16 may be determined by the number of drive pulses transmitted to the first actuator 18.
  • the drive amount of the stepping motor is proportional to the number of drive pulses given. That is, the amount of movement of the first magnet unit 16 can be determined by the number of drive pulses transmitted to the first actuator 18.
  • the position (fixed position) of the first magnet unit 16 immediately after the sample analysis substrate 100 is loaded is used as a reference. It is assumed that N drive pulses are required until the center position L (FIG. 14) of the first magnet unit 16 at the reference position coincides with the position 116a (FIG. 14) in the measurement chamber 116.
  • the control circuit 22 may determine step S14 by determining whether or not the number of drive pulses transmitted to the first actuator 18 has reached N.
  • step S14 When the first magnet unit 16 reaches a position where the magnetic particles can be attracted in step S14, the process proceeds to step S16, and if not, the process returns to step S12.
  • step S16 the control circuit 22 stops the movement of the first magnet unit 16 and executes / swings / stops the sample analysis substrate 100 for B / F separation.
  • the magnetic component containing the magnetic particles captured by the magnetic force of the first magnet unit 16 and the non-magnetic component containing the impurities not captured can be separated.
  • step S18 the control circuit 22 determines whether or not a predetermined magnet evacuation condition is satisfied.
  • the "predetermined magnet withdrawal condition” means, for example, that the operation of transferring the cleaning liquid / substrate liquid to the measurement chamber 116 and discharging it has been completed a predetermined number of times (B / F separation has been completed), and opening / closing detection during sample analysis.
  • the switch 4 has detected the opening of the door 3, and so on.
  • the control circuit 22 continues the determination in step S18 until the predetermined magnet withdrawal condition is satisfied, and when it is determined that the determination is satisfied, the process proceeds to step S20.
  • step S20 the control circuit 22 moves the first magnet unit 16 to move the first magnet unit 16 away from the sample analysis substrate 100.
  • the sample analyzer 1 moved one first magnet unit 16 to separate the composite 310 containing magnetic particles or unreacted magnetic particles from unreacted substances other than magnetic particles.
  • the sample analyzer 1 according to the modified example has a plurality of magnet units, and has a moving mechanism for driving each of the plurality of magnet units.
  • 19 and 20 are plan views showing the configurations of a semicircular ring-shaped first magnet unit 16 and second magnet unit 56, and a moving mechanism for moving the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56, respectively. It is a side view. Since the relationship between the first magnet unit 16 and the first actuator 18 for driving the first magnet unit 16 is as described above, the description thereof will be omitted.
  • the shape of the second magnet unit 56 is the same as the shape of the first magnet unit 16.
  • the second magnet unit 56 is also a single magnet having the shape of a part or all of a circle or ring, or in that shape, as shown in FIGS. 10A-10H. It may include a plurality of magnets arranged along the line.
  • the second magnet unit 56 is located on the same side as the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100.
  • the second magnet unit 56 is driven by the second actuator 58.
  • the second actuator 58 is an electric motor that performs rotary motion.
  • the second actuator 58 is, for example, a stepping motor or a linear motor.
  • a drive circuit (not shown) for driving the second actuator 58 is also provided separately, and is controlled by the control circuit 22.
  • a pinion gear 58a (FIG. 19) is attached to the rotating shaft of the second actuator 58 and meshes with the second rack 84.
  • the drive circuit rotates the second actuator 58 clockwise or counterclockwise, or stops the rotation, based on a command from the control circuit 22.
  • the pinion gear 58a feeds the second rack 84 upward or downward in the drawing.
  • the second magnet unit 56 attached to the second rack 84 approaches the sample analysis substrate 100 or moves away from the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 21 shows the second magnet unit 56 away from the sample analysis substrate 100.
  • the second actuator 58 moves the second magnet unit 56 along the direction perpendicular to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100 or the direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100.
  • a pair of guides 90 are provided in FIG. 21.
  • the guide 90 also has a substantially "U" -shaped cross section, and the upper surface and the lower surface of the second magnet unit 56 are sandwiched between the groove portions. As a result, the movement of the sample analysis substrate 100 is restricted only in the longitudinal direction of the guide 90.
  • the second magnet unit 56 in addition to moving the first magnet unit 16 closer to or further away from one side of the sample analysis substrate 100, the second magnet unit 56 is also attached to the other side of the sample analysis substrate 100. It can be moved closer or further away. Thereby, the magnetic particles can be adsorbed on the desired side of the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 22 is a side view for explaining a modified example of the first magnet unit 16 with respect to the moving direction.
  • the first magnet unit 16 is driven in a direction parallel to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100 to change the relative position between the first magnet unit 16 and the sample analysis substrate 100. Therefore, the orientation in which the first actuator 18 and the first rack 44 are attached is different from the configuration example of FIG. Other than the orientation, it is the same as the configuration example of FIG. Therefore, further description will be omitted.
  • FIG. 22 there is only one first magnet unit 16.
  • another first magnet unit and the first actuator such as the second magnet unit 56 described with reference to FIGS. 19 to 21 may be provided and moved in a direction parallel to the rotation shaft 102.
  • first magnet unit and the motor are mechanically connected, and the position of the first magnet unit is changed according to the rotation position of the motor to retract from the sample analysis substrate 100 and to the sample analysis substrate 100.
  • the approach may be realized.
  • the structure for moving the first magnet unit may be comprehensively referred to as a "magnet moving mechanism".
  • the conventional sample analyzer stirs the solution containing the sample by performing a swinging motion that reverses the rotation direction of the sample analysis substrate one after another.
  • the conventional method has a lot of room for improving the measurement accuracy.
  • agglutination of magnetic particles and an unreacted sample may occur. Since the agglomeration cannot be eliminated by the rocking operation, it may not be possible to say that the solution has been sufficiently agitated.
  • the B / F separation step magnetic particles are captured by using a magnet, and the reaction solution is discharged in that state. After that, the cleaning liquid is dispensed into the chamber. At this time, even if the sample analyzer shakes the sample analysis substrate for cleaning, the unreacted sample remains captured between the aggregated magnetic particles attracted by the magnet. was there. Therefore, it may not be possible to say that the solution has been sufficiently washed.
  • the first magnet unit and the second magnet unit are arranged on the first surface side of the sample analysis substrate and on the second surface side opposite to the first surface, respectively.
  • the sample analyzer alternately moves the first magnet unit and the second magnet unit to a position where the magnetic particles in the chamber are attracted to the magnet unit when the liquid sample in the chamber in the B / F separation step is agitated. ..
  • the magnetic particles are attracted to the first surface side
  • the second magnet unit moves closer to the sample analysis substrate
  • the magnetic particles are attracted to the second surface side. Will be done.
  • the magnetic particles are agitated, so that the cleaning effect can be improved and the measurement accuracy of a specific component in the sample can be improved.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the sample analyzer 6 of the present embodiment.
  • the sample analyzer 6 of the present embodiment is different from the sample analyzer 1 of the first embodiment in that it further includes a drive circuit 60, a second magnet unit 56, and a second actuator 58.
  • the second magnet unit 56 has one or more magnets, and the one or more magnets generate a force (magnetic force) for attracting magnetic particles.
  • the second magnet unit 56 has a "part or all" shape of a "circle or ring".
  • the "part or all" shape of a "circle or ring” is realized by the shape of one magnet or by the arrangement of multiple magnets. The specific configuration of the second magnet unit 56 will be described later.
  • a first rack 44 provided with teeth is attached to the second magnet unit 56.
  • the second actuator 58 moves the second magnet unit 56 by moving the second rack 84 in the longitudinal direction, and changes the relative position between the second magnet unit 56 and the sample analysis substrate 100.
  • the operation of the second actuator 58 is controlled by the drive circuit 60.
  • An example of the second actuator 58 is an electric motor that performs a rotary motion.
  • the second actuator 58 is, for example, a stepping motor or a linear motor. Details of the configuration and operation of the second actuator 58 will also be described later with reference to FIGS. 24 and 25 and the like.
  • the control circuit 22 realizes the operation of the sample analyzer 6 described above by executing a computer program stored in the internal memory 22a, and controls the drive circuit 20 to form a first magnet unit 16 described later.
  • the relative position of the sample analysis substrate 100 and the relative position of the second magnet unit 56 and the sample analysis substrate 100 are changed.
  • the second magnet unit 56 and the second actuator 58 that drives the second magnet unit are configured in the same manner as the first magnet unit 16 and the first actuator 18.
  • the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 are independent of each other, and it is not necessary to adopt the same configuration.
  • the shape of the magnet 80 of the second magnet unit 56 may be different from the shape of the magnet 40 of the first magnet unit 16 described later. The same applies to the shape of the case 82 that houses the magnet 80.
  • the mechanism is provided in the housing 2 of the sample analyzer 6.
  • the illustration and description of necessary components will be limited, and the illustration and description of components that are not particularly necessary, such as the housing 2 and the door 3, will be omitted.
  • the first magnet unit 16 is located on the side opposite to the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100
  • the second magnet unit 56 is located on the same side as the turntable 10 with respect to the sample analysis substrate 100.
  • the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 are viewed from a direction parallel to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100. At the same time, it is driven so as not to overlap with the sample analysis substrate 100.
  • the control circuit 22 controls the operation of the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 so that the control circuit 22 does not overlap with the substrate 100.
  • the first magnet unit 16 overlaps the sample analysis substrate 100, and the second magnet unit 56 is retracted to a position where it does not overlap the sample analysis substrate 100.
  • the number and shape of magnets used in the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 can be determined arbitrarily and independently.
  • the first magnet unit 16 is driven by the first actuator 18. It is assumed that the first actuator 18 is an electric motor that performs a rotary motion. A pinion gear 18a is attached to the rotating shaft of the electric motor and meshes with the first rack 44.
  • the drive circuit 20 rotates the first actuator 18 clockwise or counterclockwise, or stops the rotation, based on a command from the control circuit 22. As the first actuator 18 rotates clockwise or counterclockwise, the pinion gear 18a feeds the first rack 44 downward or upward in the drawing. Then, the first magnet unit 16 attached to the first rack 44 approaches the sample analysis substrate 100 or moves away from the sample analysis substrate 100.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 along a direction perpendicular to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100, in other words, a direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100.
  • a pair of guides 50 are provided in FIG. 24.
  • the guide 50 has a substantially "U" -shaped cross section, and the upper surface and the lower surface of the first magnet unit 16 are sandwiched between the groove portions. As a result, the movement of the sample analysis substrate 100 is restricted only in the longitudinal direction of the guide 50.
  • the first actuator 18 moves the magnet unit to a position where the magnetic particles in the measurement chamber 116 are attracted to the first magnet unit 16. Specifically, the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 to the positions shown in FIGS. 24 and 25 and fixes them at those positions.
  • the unreacted product that was not involved in the antigen-antibody reaction in the reaction chamber 114 is then transferred to the measurement chamber 116 together with the reaction product. Since the B / F separation is performed to remove the unreacted substance (non-magnetic component) existing in the measurement chamber 116, the magnetic force of the magnet of the first magnet unit 16 is effective for the magnetic particles existing in the measurement chamber 116. Needs to be sucked into. Therefore, the size of the radius of the ring of the first magnet unit 16 is determined according to the position of the measurement chamber 116 of the sample analysis substrate 100 when fixed at the position. That is, the size of the radius of the ring of the first magnet unit 16 is determined according to the distance from the rotation axis 102 (rotation center) of the sample analysis substrate 100 to the measurement chamber 116.
  • the center position of the ring of the first magnet unit 16 with respect to the radial direction is matched with the position in the measurement chamber 116 farthest from the rotation center of the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 24 two circles shown by broken lines are shown.
  • the inner circle is along the innermost circumference of the first magnet unit 16 and passes approximately the central position of the measurement chamber 116 in the radial direction.
  • the outer circle is along the radial center position of the ring of the first magnet unit 16 and passes through the outermost position of the measurement chamber 116 in the radial direction.
  • FIG. 26 shows the relationship between the position of the first magnet unit 16 and the position of the measurement chamber 116 after the sample analysis substrate 100 is rotated by about 180 degrees from the state shown in FIG. 24.
  • FIG. 26 only the outer circle (dashed line) in FIG. 24 is shown.
  • 27 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 26.
  • FIG. 27 shows an enlarged cross section around the measurement chamber 116.
  • the center position L of the ring of the first magnet unit 16 in the radial direction coincides with the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation.
  • the magnetic particles 142 gather at the position 116a side in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation due to the action of centrifugal force during the rotation of the sample analysis substrate 100.
  • the magnetic particles 142 are magnetic particles 302 in which the magnetic particles 302 and the primary antibody 304 contained in the complex 310 are immobilized on the surface. The latter includes magnetic particles in which an antigen-antibody reaction between the primary antibody 304 and the antigen 306 has occurred, and magnetic particles in which the antigen-antibody reaction has not occurred.
  • the magnetic particles 142 stick to the position 116b side in the measurement chamber 116 due to the attractive force of the magnet 40 of the first magnet unit 16. That is, the magnetic particles 142 can be effectively attracted.
  • the reaction solution can be transferred from the measurement chamber 116 to another chamber while leaving the magnetic particles 142 in the measurement chamber 116.
  • the cleaning liquid / substrate liquid may be transferred to the measurement chamber 116 and discharged while the magnetic particles 142 are attracted by the magnetic force.
  • the circumferential length of the first magnet unit 16 is longer than the circumferential length of the measurement chamber 116. As a result, an attractive force can be applied to the entire magnetic particles in the measurement chamber 116.
  • 28 and 29 are a plan view and a side view showing the configuration of the first magnet unit 16 moved to a position retracted from above the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the first magnet unit 16. The position of the second magnet unit 56 remains the same.
  • the first actuator 18 moves the first magnet unit 16 to a position where the first magnet unit 16 and the sample analysis substrate 100 do not overlap when viewed from a direction parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate 100.
  • the drive circuit 20 rotates the first actuator 18 counterclockwise based on a command from the control circuit 22.
  • the pinion gear 18a feeds the first rack 44 upward in the drawing.
  • the first magnet unit 16 attached to the first rack 44 moves along the direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100, and moves away from the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 28.
  • FIG. 29 shows an enlarged cross section around the measurement chamber 116.
  • 30 and 31 are a plan view and a side view showing the configuration of the second magnet unit 56 moved to a position overlapping the sample analysis substrate 100 and the moving mechanism of the second magnet unit 56.
  • the first magnet unit 16 continues to remain in the position shown in FIG. 28.
  • the second actuator 58 moves the second magnet unit 56 to a position where the second magnet unit 56 and the sample analysis substrate 100 overlap when viewed from a direction parallel to the rotation axis 102 of the sample analysis substrate 100.
  • the drive circuit 60 rotates the second actuator 58 clockwise based on a command from the control circuit 22.
  • the pinion gear 58a feeds the second rack 84 upward in the drawing.
  • the second magnet unit 56 attached to the second rack 84 moves along the direction parallel to the circular surface of the sample analysis substrate 100 and approaches the sample analysis substrate 100.
  • the second actuator 58 stops rotating.
  • the second magnet unit 56 stops at the position shown in FIG. 31 and is fixed at that position.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. For convenience of explanation, FIG. 32 shows an enlarged cross section around the measurement chamber 116.
  • the center position M of the second magnet unit 56 with respect to the radial direction coincides with the above-mentioned position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation.
  • the magnetic particles 142 gather at the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation due to the action of centrifugal force during the rotation of the sample analysis substrate 100.
  • the center position L (FIG. 27) of the ring of the first magnet unit 16 in the radial direction and the center position M of the ring of the second magnet unit 56 in the radial direction both coincide with the position 116a in the measurement chamber 116. Therefore, the distance from the rotation axis 102 to the center position L and the distance to the center position M are equal.
  • the second magnet unit 56 is retracted, the first magnet unit 16 is moved upward of the sample analysis substrate 100, the first magnet unit 16 is retracted, and the sample analysis substrate 100 is moved downward. 2
  • the magnet unit 56 is moved.
  • the first actuator 18 and the second actuator 58 alternately move the first magnet unit 16 and the second so that the magnetic particles 142 in the measurement chamber 116 are attracted to the first magnet unit 16 or the second magnet unit 56.
  • the magnet unit 56 is moved.
  • the magnetic particles 142 transition between the attracted state shown in FIG. 27 and the released state shown in FIG. 29, and between the released state shown in FIG. 29 and the attracted state shown in FIG. 32.
  • the solution in the measurement chamber 116 is agitated by repeating suction and release of the magnetic particles 142.
  • the period for "alternately" approaching the sample analysis substrate 100 and retracting from the sample analysis substrate 100 is, for example, the magnetic particles 142. It can be determined in consideration of the moving speed of. Now, it is assumed that it takes about 5 seconds to move the measurement chamber 116 of the sample analysis substrate 100 from the position 116b to the position 116c depending on the composition of the solution, the viscosity, the rotation speed of the sample analysis substrate 100, and the like. Then, the magnetic particles 142 of the measurement chamber 116 move from the position 116b shown in FIG. 27 to the position 116c shown in FIG. 32 through the released state (FIG. 29), and further, in the reverse order, the position 116b shown in FIG. 27.
  • one cycle from the start of approaching the sample analysis substrate 100 to the evacuation and returning to the same position may be set to 10 seconds.
  • a person skilled in the art can appropriately determine the moving speed / acceleration from the start to the stop of the movement. For example, in order for one magnet unit to quickly release the magnetic particles 142, the acceleration immediately after the start of evacuation may be maximized. Further, in order for the other magnet unit to quickly attract the magnetic particles 142, the acceleration immediately before stopping when the sample analysis substrate 100 approaches may be minimized.
  • the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 are moved to change the relative positions of the first magnet unit 16 and the sample analysis substrate 100, and the second magnet unit 56 and the sample analysis are used.
  • the magnetic particles are effectively attracted and released.
  • the above process can be performed in any step as long as magnetic particles are present in the chamber.
  • the above-mentioned treatment may be carried out in a step of causing an antigen-antibody reaction using a sample and a drying reagent, or may be carried out in a B / F separation step after causing an antigen-antibody reaction. ..
  • the above-mentioned treatment is carried out in all the steps exemplified, the measurement accuracy of the specific component in the sample can be maximized.
  • the above-mentioned processing is performed only in at least one of the steps, it is possible to improve the measurement accuracy as a result as compared with the case where the solution is agitated only by shaking the sample analysis substrate 100.
  • FIG. 33 is a flowchart showing the processing procedure of the control circuit 22 that executes the stirring process using the magnetic particles.
  • the control circuit 22 executes a computer program including a group of instructions for executing the processes described in the flowchart. It is assumed that the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 are retracted to the positions shown in FIG. 28 at the time when the process shown in FIG. 33 is executed. For example, the time immediately after the sample analysis substrate 100 is loaded into the sample analyzer 6 and the sample is spotted may be assumed.
  • step S10 the control circuit 22 executes / swings / stops the sample analysis substrate 100.
  • step S12 the control circuit 22 moves the first magnet unit 16 to bring the first magnet unit 16 closer to the sample analysis substrate 100.
  • step S14 the control circuit 22 stops the movement of the first magnet unit 16 at the first predetermined position, and executes / swings / stops the sample analysis substrate 100.
  • the "first predetermined position" is the position of the first magnet unit 16 when the center position L of the ring of the first magnet unit 16 in the radial direction reaches the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation. Is. At this time, the control circuit 22 may swing the sample analysis substrate 100.
  • step S16 the control circuit 22 retracts the first magnet unit 16.
  • step S18 the control circuit 22 then moves the second magnet unit 56 to bring the second magnet unit 56 closer to the sample analysis substrate 100.
  • step S20 the control circuit 22 stops the movement of the second magnet unit 56 at the second predetermined position, and executes / swings / stops the sample analysis substrate 100.
  • the "second predetermined position" is the position of the second magnet unit 56 shown in FIG. 32. That is, the center position M of the second magnet unit 56 in the radial direction is the position of the second magnet unit 56 when it reaches the position 116a in the measurement chamber 116 farthest from the center of rotation. At this time, the control circuit 22 may swing the sample analysis substrate 100.
  • step S22 the control circuit 22 determines whether or not the termination condition is satisfied.
  • the "termination condition” means that, for example, the operation of alternately moving the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 in order to mix the sample and the drying reagent to generate an antigen-antibody reaction is completed a predetermined number of times. (The agitation of a predetermined number of times has been completed), the predetermined time has passed, and the operation of transferring the cleaning solution / substrate solution to the measurement chamber 116 and discharging the solution has been completed a predetermined number of times (the B / F separation step is completed).
  • the opening / closing detection switch 4 detected the opening of the door 3 during the analysis of the sample. If it is satisfied, the process ends, and if it is not satisfied, the process proceeds to step S24.
  • step S24 the control circuit 22 retracts the first magnet unit 16. After that, the process returns to step S12, and the processes after step S12 are repeated.
  • FIG. 34 is a flowchart showing a processing procedure of the control circuit 22 that executes the light emission measurement processing. Similar to the example of FIG. 34 above, the control circuit 22 executes a computer program including a group of instructions for executing the process described in the flowchart. It is assumed that the cleaning of the measurement chamber 116 is completed and the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 are retracted to the positions shown in FIG. 28 again at the time when the process shown in FIG. 33 is executed.
  • step S30 the control circuit 22 executes / swings / stops the sample analysis substrate 100.
  • step S32 the control circuit 22 moves the second magnet unit 56 to bring the second magnet unit 56 closer to the sample analysis substrate 100.
  • step S34 the control circuit 22 stops the movement of the second magnet unit 56 at the second predetermined position, and executes / swings / stops the sample analysis substrate 100.
  • the second predetermined position is as described with respect to step S20 of FIG. 33.
  • step S36 the control circuit 22 measures the number of photons associated with the light emission reaction.
  • step S38 the control circuit 22 outputs (displays) the measured photon number information to, for example, the display device 5.
  • Steps S34 and S36 will be described in more detail.
  • the second magnet unit 56 is located on the same side as the photodetector 30 with respect to the sample analysis substrate 100.
  • the magnetic particles 142 pass through the position closest to the photodetector 30. Since the light emitting center when the light emitting reaction occurs is in the vicinity of the magnetic particles 142, the light receiving amount of the photodetector 30 can be increased by moving the light emitting center toward the photodetector 30 side. That is, it is possible to improve the measurement accuracy of the number of photons associated with the light emission reaction. This makes it possible to improve the measurement accuracy of a specific component in the sample.
  • the first magnet unit 16 in the sample analyzer 6 so far has a semicircular shape.
  • the first magnet unit 16 of the sample analyzer 6 according to the modified example has a ring shape without chips (hereinafter, simply referred to as “ring shape”).
  • FIG. 35 shows an example of the positional relationship between the ring-shaped first magnet unit 16, the semicircular second magnet unit 56, and the sample analysis substrate 100.
  • the ring of the first magnet unit 16 differs from the semicircular first magnet unit 16 (FIG. 34) only in that it is changed to a circular shape. Others are the same as the example of FIG. 34. Therefore, even in the modified example, the innermost circumference of the first magnet unit 16 passes through the substantially central position of the measurement chamber 116 in the radial direction. Further, the center position of the ring of the first magnet unit 16 in the radial direction coincides with the outermost position of the measurement chamber 116 in the radial direction.
  • the magnetic force (attracting force) of the first magnet unit 16 is always applied to the position where the magnetic particles most gather in the measurement chamber 116. It is understood that the magnitude of the suction force per rotation of the sample analysis substrate 100 is doubled as compared with the example of FIG. 34. As a result, more magnetic particles can be adsorbed more quickly.
  • the first magnet unit 16 moves parallel to the rotation axis of the sample analysis substrate 100 and starts from the sample analysis substrate 100. Leave.
  • FIG. 36A is a side view of the sample analyzer 6 according to the modified example. Compared with the example of FIG. 35, the positions of the first actuator 18 and the first rack 44 are changed in order to realize the movement of the first magnet unit 16 in the direction parallel to the rotation axis 102. Since the principle of moving the first magnet unit 16 is the same as that of the example of FIG. 35, the description thereof will be omitted.
  • the ring-shaped first magnet unit 16 By adopting the ring-shaped first magnet unit 16, a part of the first magnet unit 16 (the lower semicircular part in FIG. 35) and the second magnet unit 56 sandwich the sample analysis substrate 100. opposite. Regardless of the polarity of the magnet 40 of the first magnet unit 16 and the polarity of the magnet 80 of the second magnet unit 56, the magnetic particles 142 are attracted to both the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56. Therefore, the polarity of the magnet 40 of the first magnet unit 16 and the polarity of the magnet 80 of the second magnet unit 56 can be arbitrarily selected. However, the present inventor has found that it is more preferable that the magnet 40 and the magnet 80 have the same polarity on the side facing each other. This will be described below.
  • FIG. 36B is a schematic diagram for explaining the relationship between the polarities of the magnet 40 and the magnet 80 in FIG. 36A. For reference, the position of the sample analysis substrate 100 is shown.
  • the S pole 40s of the magnet 40 is arranged toward the sample analysis substrate 100.
  • the north pole 40n of the magnet 40 is located on the opposite side of the south pole 40s.
  • the S pole 80s of the magnet 80 is arranged toward the sample analysis substrate 100.
  • the north pole 80n of the magnet 80 is located on the opposite side of the south pole 80s. That is, the present inventor has arranged the S pole 40s of the magnet 40 and the S pole 80s of the magnet 80 so as to face each other. The reason is that the density of the magnetic field lines, that is, the magnitude of the magnetic field, can be made substantially zero.
  • the magnetic field line of the magnet 40 and the magnetic field line of the magnet 80 are not connected. Therefore, when the S pole 40s of the magnet 40 and the S pole 80s of the magnet 80 face each other, even if the distance between the two is not sufficiently separated, that is, even if the distance is relatively short, the magnetic field lines appear at the midpoint between the two magnets. The density becomes 0, and the strength of the magnetic field can be 0. It may be required not to apply a magnetic field to any particular or arbitrary chamber. Such a requirement can be met by making the magnetic field strength zero at the midpoint between the two magnets 40 and the magnet 80. Further, since the distance between the two magnets 40 and the magnet 80 can be made relatively short, the size of the sample analyzer 6 can be kept compact. From the viewpoint of making the strength of the magnetic field between the two magnets 40 and the magnet 80 substantially 0, the N pole 40n of the magnet 40 and the N pole 80n of the magnet 80 may be arranged so as to face each other.
  • the magnetic field lines reach the midpoint between the two magnets. pass. If the distance between the two magnets is secured sufficiently long, the strength of the magnetic field can be made substantially zero, but this increases the size of the sample analyzer 6. Therefore, as described above, it is preferable to arrange the magnets 40 and the magnets 80 so that the S poles or the north poles of the magnets 80 face each other with the sample analysis substrate 100 in between.
  • the second magnet unit 56 may also be moved in a direction parallel to the rotation axis 102.
  • FIG. 37 is a side view of the sample analyzer 6 according to a further modification.
  • the positions of the second actuator 58 and the second rack 84 have been changed in order to realize the movement of the second magnet unit 56 in the direction parallel to the rotation axis 102. Since the principle of moving the second magnet unit 56 is the same as that of the examples of FIGS. 35 and 36, the description thereof will be omitted.
  • a mode in which a pinion gear and a rack are used to drive each magnet unit has been mentioned.
  • this aspect is only an example, and other mechanisms can be used.
  • the magnet unit and the motor are mechanically connected, and the position of the magnet unit is changed according to the rotation position of the motor to realize the withdrawal from the sample analysis substrate 100 and the approach to the sample analysis substrate 100. You may.
  • the first magnet unit 16 and the second magnet unit 56 may be alternately retracted from the sample analysis substrate 100 and mechanically connected so as to approach each other.
  • One actuator is provided in place of the first actuator 18 and the second actuator 58, and one magnet unit is retracted from the sample analysis substrate 100 and the other magnet unit approaches the sample analysis substrate 100 by using the actuator. It may be configured to allow.
  • a structure for moving one or a plurality of magnet units may be comprehensively referred to as a "magnet moving mechanism".
  • the sample analyzer according to the present disclosure can be suitably used for at least one of B / F separation processing, stirring of magnetic particles and a sample in a sample analysis substrate, or luminescence measurement.

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Abstract

試料分析用基板は、試料分析装置への装填および試料分析装置からの取り外しが可能であり、所定の厚さを有する板状のベース基板と、ベース基板内の、結合反応を生じさせる空間であるチャンバーとを有する。試料分析装置は、試料分析用基板を回転させるモータと、磁性粒子を吸引する力を発生させる第１磁石ユニットと、第１磁石ユニットを移動させて第１磁石ユニットと試料分析用基板との相対位置を変化させる第１アクチュエータと、モータ、駆動回路、および第１アクチュエータの動作を制御する制御回路とを有する。第１磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状を有する。チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離時に、第１アクチュエータは、チャンバー内の磁性粒子が第１磁石ユニットに吸引される位置に第１磁石ユニットを移動させる。

Description

試料分析装置
　本願は、試料分析装置に関する。
　従来、尿や血液等の試料中の特定成分を分析するために試料分析用基板を用いる技術が知られている。例えば、特許文献１は、流路、チャンバー等が形成された円盤状の試料分析用基板を用い、試料分析用基板を回転等させることで、溶液の移送、分配、混合、試料溶液中の成分の分析等を行う技術を開示している。特定成分は、例えば、免疫反応によって発生した光を検出することによって定量される。
　免疫測定法や遺伝子検出法には、例えば、磁性粒子（「磁性ビーズ」、「磁気粒子」または「磁気ビーズ」等と称することもある。）が用いられる。特許文献２は、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法に言及する。サンドイッチイムノアッセイ法では、抗原抗体反応により、測定対象物である試料に含まれる抗原、磁性粒子の表面に固定化された一次抗体、および標識物質が結合された二次抗体を結合させて複合体を得る。抗原抗体反応には、Ｂ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の工程が必要である。Ｂ／Ｆ分離工程は、磁石を用いて磁性粒子を捕捉し、液体（検体溶液、試薬溶液、洗浄液等）の除去及び磁性粒子の洗浄により、反応物と未反応物を分離し、未反応物を除去する工程を含む。磁石および磁性粒子を用いたＢ／Ｆ分離は、非競合法よるものだけでなく、競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法においても必要である。
　Ｂ／Ｆ分離を行うため、特許文献２では試料分析用基板は磁石を有している。磁石は、試料分析用基板に対して着脱不能または着脱可能である。また、回転による重心のブレを抑えるため、試料分析用基板にはバランサーも取り付けられる。
特表平７－５００９１０号公報 特開２０１８－１６３１０２号公報
　一般に、試料分析用基板は使い捨てである。磁石およびバランサーが試料分析用基板に着脱不能に取り付けられている場合、試料分析用基板とともに磁石およびバランサーも廃棄される。そのため、磁石およびバランサーのコストが都度発生し、試料分析用基板のコストが高くなる。
　磁石およびバランサーが試料分析用基板に着脱可能である場合には、磁石およびバランサーが都度廃棄されることはない。しかしながら、磁石およびバランサーの着脱、洗浄および保管等の作業および管理に要するコストが発生する。
　そのため、低コストで試料を分析することを可能にする分析環境が必要とされていた。本願の限定的ではないある例示的な一実施形態は、コストの発生を抑制することが可能な試料分析装置を提供する。
　本開示の試料分析装置は、液体試料を保持した試料分析用基板を回転させ停止させて、前記液体試料中のアナライトと磁性粒子の表面に固定化されたリガンドとの結合反応を生じさせる試料分析装置であって、装填された前記試料分析用基板を支持するターンテーブルと、前記ターンテーブルを回転させるモータと、前記モータの回転および停止を制御する駆動回路と、前記磁性粒子を吸引する力を発生させる第１磁石ユニットと、前記第１磁石ユニットを移動させて前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第１アクチュエータと、前記モータ、前記駆動回路、および前記第１アクチュエータの動作を制御する制御回路とを備え、前記試料分析用基板は、前記試料分析装置への装填および前記試料分析装置からの取り外しが可能であり、所定の厚さを有する板状のベース基板と、前記ベース基板内の、前記結合反応を生じさせる空間であるチャンバーとを有しており、前記第１磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状を有しており、前記チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）時に、前記第１アクチュエータは、前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第１磁石ユニットに吸引される位置に前記第１磁石ユニットを移動させる。
　本開示によれば、コストの発生を抑制するための試料分析装置が提供される。また、試料中の特定成分の測定精度を高めることが可能な試料分析装置が提供される。
図１は、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を説明する模式図の一例である。 図２Ａは、試料分析用基板の構造の一例を示す平面図である。 図２Ｂは、試料分析用基板の分解斜視図である。 図３は、試料分析装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図４Ａは、試料分析用基板１００の平面図である。 図４Ｂは、試料分析用基板１００の分解斜視図である。 図５は、試料分析用基板１００に設けられた複数のチャンバーの位置を示す上面図である。 図６は、試料分析用基板１００に予め保持されている洗浄液１３０、基質液１３２、一次抗体１３４および二次抗体１３６の位置を示す上面図である。 図７は、検体である血液１９０が点着された点着チャンバー１１０を示す図である。 図８は、第１磁石ユニット１６の分解斜視図である。 図９は、第１磁石ユニット１６の平面図である。 図１０Ａは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｂは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｃは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｄは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｅは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｆは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｇは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１０Ｈは、本開示による磁石の形状の例を示す図である。 図１１は、円形の試料分析用基板１００の上方に移動された半円のリング形状の第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図である。 図１２は、円形の試料分析用基板１００の上方に移動された半円のリング形状の第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す側面図である。 図１３は、試料分析用基板１００を約１８０度回転させた後の、第１磁石ユニット１６の位置と測定チャンバー１１６の位置との関係を示す図である。 図１４は、図１３におけるＡ－Ａ断面図である。 図１５は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図である。 図１６は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す側面図である。 図１７は、図１５におけるＢ－Ｂ断面拡大図である。 図１８は、Ｂ／Ｆ分離処理時の制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。 図１９は、半円のリング形状の第１磁石ユニット１６および５６と、第１磁石ユニット１６および５６をそれぞれ移動させる移動機構の構成を示す平面図である。 図２０は、半円のリング形状の第１磁石ユニット１６および５６と、第１磁石ユニット１６および５６をそれぞれ移動させる移動機構の構成を示す側面図である。 図２１は、試料分析用基板１００から遠ざかった第２磁石ユニット５６を示している。 図２２は、第１磁石ユニット１６の移動方向に関する変形例を説明するための側面図である。 図３は、試料分析装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図２４は、第１磁石ユニット１６と、第２磁石ユニット５６と、試料分析用基板１００との位置関係の例を示す図である。 図２５は、第１磁石ユニット１６と、第２磁石ユニット５６と、試料分析用基板１００との位置関係の例を示す図である。 図２６は、試料分析用基板１００を図２４に示す状態から約１８０度回転させた後の、第１磁石ユニット１６の位置と測定チャンバー１１６の位置との関係を示す図である。 図２７は、図２６におけるＡ－Ａ断面拡大図である。 図２８は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図である。 図２９は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す側面図である。 図３０は、試料分析用基板１００と重なる位置に移動された第２磁石ユニット５６と、第２磁石ユニット５６の移動機構の構成を示す平面図である。 図３１は、試料分析用基板１００と重なる位置に移動された第２磁石ユニット５６と、第２磁石ユニット５６の移動機構の構成を示す側面図である。 図３２９は、図３０におけるＣ－Ｃ断面拡大図である。 図３３は、磁性粒子を利用した撹拌処理を実行する制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。 図３４は、発光測定処理を実行する制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。 図３５は、リング形状の第１磁石ユニット１６と、半円形状の第２磁石ユニット５６と、試料分析用基板１００との位置関係の例を示す図である。 図３６Ａは、変形例にかかる試料分析装置６の側面図である。 図３６Ｂは、磁石４０および８０のＳ極同士を向かい合わせた様子を示す図である。 図３７は、さらなる変形例にかかる試料分析装置６の側面図である。
　以下、添付の図面を参照しながら、本発明による試料分析装置の実施形態を説明する。本明細書では、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、本発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図しない。以下の説明においては、同一または類似する構成要素には、同一の参照符号を付している。
　尿や血液等の試料の成分の分析法には、分析対象物であるアナライトと、アナライトと特異的に結合するリガンドとの結合反応が用いられる場合がある。このような分析法には、例えば、免疫測定法や遺伝子診断法が挙げられる。なお、尿や血液等の試料は医学、薬学分野では検体と呼ばれることがある。
　免疫測定法の一例として、競合法および非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）が挙げられる。また、遺伝子診断法の一例として、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法が挙げられる。これら免疫測定法や遺伝子検出法は、例えば、磁性粒子（「磁性ビーズ」、「磁気粒子」または「磁気ビーズ」等と称することもある。）が用いられる。これら分析法の一例として、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法で具体的に説明する。
　図１に示すように、まず、磁性粒子３０２の表面に固定化された一次抗体３０４（以下、「磁性粒子固定化抗体３０５」と称する。）と測定対象物である試料に含まれる抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。次に標識物質３０７が結合された２次抗体（以下、「標識抗体３０８」と称する。）と抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。これにより、抗原３０６に対して磁性粒子固定化抗体３０５及び標識抗体３０８が結合した複合体３１０が得られる。
　この複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に基づくシグナルを検出し、検出したシグナルの量に応じて抗原濃度を測定する。標識物質３０７には、例えば、酵素（例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、ルシフェラーゼ等がある。）、化学発光物質、電気化学発光物質、蛍光物質等が挙げられ、それぞれの標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。検出する光は試料そのものから発せられるわけではない。しかし、試料の成分の分析は試料中の抗原３０６の濃度等を測定することであり、抗原３０６が結合した複合体３１０が発光する。このため、本願明細書では、分かりやすさのため、試料が発光すると説明する場合がある。
　上述した測定方法によって、試料分析用基板に設けた複数のチャンバー間で試料の移送を行い、試料の発光を検出することによって試料の成分分析を行う場合、試料の移送の手順、あるいは、試料分析用基板の回転による遠心力を利用して試料を移送したり保持したりするため、試料分析用基板を回転させた状態で試料の発光を検出する場合がある。
　上述の発光の測定は、抗原抗体反応が生じなかった未反応物を除去した後の反応液を対象として行われる。そのため、未反応物を除去・分離する工程、すなわちＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の工程が必要である。ここで言う「反応物」は複合体であり、「未反応物」は例えば、検体中の未反応物、磁性粒子等に非特異的に吸着した物質、当該複合体の形成に関与しなかった標識物質である。
　本開示にかかる一実施形態では、未反応物を除去するための磁石を、試料分析用基板ではなく試料分析装置に設けている。すなわち本開示の試料分析装置の概要は以下のとおりである。
［項目１］
　液体試料を保持した試料分析用基板を回転させ停止させて、前記液体試料中のアナライトと磁性粒子の表面に固定化されたリガンドとの結合反応を生じさせる試料分析装置であって、
　前記試料分析用基板は、前記試料分析装置への装填および前記試料分析装置からの取り外しが可能であり、所定の厚さを有する板状のベース基板と、前記ベース基板内の、前記結合反応を生じさせる空間であるチャンバーとを有しており、
　装填された前記試料分析用基板を支持するターンテーブルと、
　前記ターンテーブルを回転させるモータと、
　前記モータの回転および停止を制御する駆動回路と、
　前記磁性粒子を吸引する力を発生させる第１磁石ユニットと、
　前記第１磁石ユニットを移動させて前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第１アクチュエータと、
　前記モータ、前記駆動回路、および前記第１アクチュエータの動作を制御する制御回路と
　を備え、前記第１磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状を有しており、
　前記チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）時に、前記第１アクチュエータは、前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第１磁石ユニットに吸引される位置に前記第１磁石ユニットを移動させる、試料分析装置。
［項目２］
　前記第１磁石ユニットは、前記形状を有する単一の磁石、または、前記形状に沿って配置された複数の磁石を含む、項目１に記載の試料分析装置。
［項目３］
　前記試料分析用基板が円形である場合において、
　前記第１磁石ユニットは、中心角の和が９０度以上３６０度以下の前記円または前記リングの一部または全部の形状を有している、項目１または２に記載の試料分析装置。
［項目４］
　前記試料分析用基板が円形であり、かつ、前記第１磁石ユニットが前記円または前記リングの一部の形状を有している場合において、
　前記第１磁石ユニットの周方向の長さは前記チャンバーの周方向の長さよりも長い、項目１から３のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目５］
　前記試料分析用基板が円形である場合において、
　前記円または前記リングの半径の大きさは、前記試料分析用基板の回転中心から前記チャンバーまでの距離に応じて決定される、項目１から４のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目６］
　前記第１磁石ユニットが前記リングの一部または全部の形状を有している場合において、
　前記第１アクチュエータは、前記Ｂ／Ｆ（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ）分離時に前記第１磁石ユニットを移動させて、前記リングの半径方向に関する中心位置を、前記試料分析用基板の回転中心から最も離れた前記チャンバー内の位置に一致させる、項目１から５のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目７］
　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向に沿って前記第１磁石ユニットを移動させる、項目１から６のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目８］
　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って前記第１磁石ユニットを移動させる、項目１から６のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目９］
　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第１磁石ユニットを移動させる、項目８に記載の試料分析装置。
［項目１０］
　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側に位置する、項目１から９のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目１１］
　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと同じ側に位置する、項目１から９のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目１２］
　前記第１磁石ユニットを第１磁石ユニットとし、前記第１アクチュエータを第１アクチュエータとするとき、
　前記第１磁石ユニットとは異なる第２磁石ユニットと、
　前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って移動させて、前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第２アクチュエータと
　をさらに備える、項目１から１１のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目１３］
　前記第２磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状を有する単一の磁石、または、前記形状に沿って配置された複数の磁石を含む、項目１２に記載の試料分析装置。
［項目１４］
　前記第１アクチュエータはステッピングモータまたはリニアモータである、項目１から１３のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目１５］
　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、ステッピングモータまたはリニアモータである、項目１２または１３に記載の試料分析装置。
［項目１６］
　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側に位置し、
　前記第２磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと同じ側に位置する、項目１２から１５のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目１７］
　液体試料を保持した試料分析用基板を回転させ停止させて、前記液体試料中のアナライトと磁性粒子の表面に固定化されたリガンドとの結合反応を生じさせる試料分析装置であって、
　前記試料分析用基板は、前記試料分析装置への装填および前記試料分析装置からの取り外しが可能であり、所定の厚さを有する板状のベース基板と、前記ベース基板内の、前記結合反応を生じさせる空間であるチャンバーとを有しており、
　装填された前記試料分析用基板を支持するターンテーブルと、
　前記ターンテーブルを回転させるモータと、
　前記モータの回転および停止を制御する駆動回路と、
　前記試料分析用基板の回転軸に垂直な第１面側に配置され、前記磁性粒子を吸引する吸引力を発生させる第１磁石ユニットと、
　前記試料分析用基板の回転軸に垂直な、前記第１面と反対の第２面側に配置され、前記磁性粒子を吸引する吸引力を発生させる第２磁石ユニットと、
　前記第１磁石ユニットを移動させて前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第１アクチュエータと、
　前記第２磁石ユニットを移動させて前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第２アクチュエータと、
　前記モータ、前記駆動回路、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータの動作を制御する制御回路と
　を備え、前記チャンバー内の液体試料の撹拌時に、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットに吸引される位置に、交互に前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、試料分析装置。
［項目１８］
　前記第１面は前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側の面であり、
　前記第１磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部である第１形状を有しており、
　前記第２磁石ユニットは、円の一部の形状またはリングの一部または全部の形状である第２形状を有している、項目１７に記載の試料分析装置。
［項目１９］
　前記第１磁石ユニットは、前記第１形状を有する単一の磁石、または、前記第１形状に沿って配置された複数の磁石を含み、
　前記第２磁石ユニットは、前記第２形状を有する単一の磁石、または、前記第２形状に沿って配置された複数の磁石を含む、項目１８に記載の試料分析装置。
［項目２０］
　前記試料分析用基板が所定の回転数で回転し、かつ、前記回転数において前記磁性粒子を吸引したときに前記磁性粒子の移動にＴ秒を要するとき、
　前記第１アクチュエータは、周期２Ｔ秒で、前記第１磁石ユニットを前記試料分析用基板に接近させ、前記試料分析用基板から離隔させ、かつ、
　前記第２アクチュエータは、周期２Ｔ秒で、前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板から離隔させ、前記試料分析用基板に接近させる、項目１８または１９に記載の試料分析装置。　
［項目２１］
　前記第１形状および前記第２形状がリングの一部または全部である場合において、
　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板に接近させ、前記リングの半径方向に関する中心位置を、前記試料分析用基板の回転中心から最も離れた前記チャンバー内の位置に一致させる、項目１８から２０のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目２２］
　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向に沿って前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、項目１７から２１のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目２３］
　前記第２形状は前記リングの一部の形状であり、
　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、項目１７から２１のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目２４］
　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第１磁石ユニットを離隔させ、
　前記第２アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第２磁石ユニットを離隔させる、項目２３に記載の試料分析装置。
［項目２５］
　前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットは、前記試料分析用基板を挟んで対向しており、
　前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットの前記試料分析用基板側の極性は互いに逆である、項目１７から２４のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目２６］
　前記第２面側に配置された光センサをさらに備え、
　前記結合反応の完了後、結合した前記アナライトと前記リガンドとの複合体に所定の発光基質を作用させて行う発光反応時に、
　前記第２アクチュエータは前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第２磁石ユニットに吸引される位置に前記第２磁石ユニットを移動させ、
　前記光センサは、前記発光反応によって生じた光を検出する、項目１７から２５のいずれかに記載の試料分析装置。
［項目２７］
　前記光センサは光電子倍増管である、項目２６に記載の試料分析装置。
［項目２８］
　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、ステッピングモータまたはリニアモータである、項目１７から２７のいずれかに記載の試料分析装置。
　上述の例示的な態様によれば、Ｂ／Ｆ分離に利用される磁石を、使い捨てられる試料分析用基板にではなく、試料分析装置に設けた。磁石が試料分析用基板とともに廃棄されず、かつ試料分析用基板にバランサーを設ける必要もないため、試料分析用基板のコストを低減できる。よって、コストの発生を抑制するための試料分析装置が提供される。
　また、上述の例示的な態様によれば、第１磁石ユニットおよび第２磁石ユニットはそれぞれ、試料分析用基板の第１面側、および第１面と反対の第２面側に配置されている。試料分析装置は、試料分析用基板のチャンバー内の液体試料撹拌時に、チャンバー内の磁性粒子が磁石ユニットに吸引される位置に、交互に第１磁石ユニットおよび第２磁石ユニットを移動させる。第１磁石ユニットが試料分析用基板に近付くように移動すると磁性粒子は第１面側に吸引され、第２磁石ユニットが試料分析用基板に近付くように移動すると磁性粒子は第２面側に吸引される。チャンバー内の磁性粒子の移動によって液体試料が撹拌されるため、反応ムラを抑制しながら抗原抗体反応を生じさせることができる。これにより、試料中の特定成分の測定精度を高めることが可能になる。例えば試料と試薬との間で抗原抗体反応を生じさせようとするとき、上記動作を行ってチャンバー内を撹拌することで、反応を促進させることができる。また、例えばＢ／Ｆ分離工程で上記動作を行うことで、溶液の洗浄を実現することができる。
　以下、本開示の例示的な実施形態にかかる試料分析装置を説明する。
　（第１の実施形態）
　図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の例示的な第１の実施形態にかかる試料分析装置１の外観の一例を示す斜視図である。また、図３は、試料分析装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
　試料分析装置１は、液体試料を保持した試料分析用基板１００を回転させ停止させて、液体試料中のアナライトと磁性粒子の表面に固定化されたリガンドとの結合反応を生じさせる。
　試料分析装置１は、開閉可能なドア３を有する筐体２を備える。筐体２は、試料分析用基板１００を回転可能に収納する収納室２ａを有し、収納室２ａ内に、ターンテーブル１０を有するモータ１２が配置されている。ドア３を開けた状態で収納室２ａ内のターンテーブル１０に試料分析用基板１００を着脱可能である。ドア３を閉じることにより、ドア３は収納室２ａに外部から光が入射しないように、収納室２ａを遮光する。筐体２には分析結果を表示する表示装置５が設けられている。
　以下では、まず試料分析用基板１００の構成を説明する。本実施形態では、試料分析用基板１００を用いて分析される対象は血液であるとする。試料分析用基板１００もまた、血液の分析に好適なチャンバーおよび試薬を有している。なお、本実施形態における試料分析用基板１００は磁石およびバランサーを有していない。磁石は試料分析装置１側に設けられている。
　図４Ａおよび図４Ｂは、試料分析用基板１００の平面図および分解斜視図である。試料分析用基板１００は、遮光キャップ１０１と、回転軸１０２および回転軸１０２に平行な方向に所定の厚さを有する板形状の基板１０３とを備える。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１０３は円形形状を有しているが、多角形形状、楕円形形状、扇形形状等を有していてもよい。基板１０３は、２つの主面１０３ｃ、１０３ｄを有している。本実施形態では、主面１０３ｃおよび主面１０３ｄは互いに平行であり、主面１０３ｃおよび主面１０３ｄの間隔で規定される基板１０３の厚さは、基板１０３のどの位置でも同じである。しかし、主面１０３ｃ、１０３ｄは、平行でなくてもよい。例えば、２つの主面の一部分が非平行または平行であってもよいし、全体的に非平行であってもよい。また、基板１０３の主面１０３ｃ、１０３ｄの少なくとも一方に凹部または凸部を有する構造を備えていてもよい。
　遮光キャップ１０１は、一対の遮光部１０１ａと連結部１０１ｂとを含み、遮光部１０１ａが基板１０３の主面１０３ｃ、１０３ｄの一部を覆うように基板１０３に取り付けられている。本実施形態では、遮光部１０１ａは略扇形の形状を有している。遮光部１０１ａは、複合体３１０から生じる発光を透過しない材料によって形成されている。遮光部１０１ａは、基板１０３の主面１０３ｃ、１０３ｄのうち、光検出器３０の受光面３０ａに対向する位置に設けられていることが好ましい。光検出器３０は、測定チャンバー１１６における試料の発光を検出する際に用いられ、受光面３０ａは光を受ける領域である。また、主面１０３ｃまたは主面１０３ｄにおける、遮光部１０１ａが位置する領域の中心角αは、測定チャンバー１１６が位置する領域の中心角βよりも大きいことが好ましい。
　試料分析用基板１００の基板１０３は、ベース基板１０３ａとカバー基板１０３ｂとによって構成されている。
　試料分析用基板１００は、基板１００内に位置する複数のチャンバーおよび、各チャンバー間を接続する流路を有する。複数のチャンバーは、例えば反応チャンバー、測定チャンバー、基質保持チャンバー、回収チャンバーである。
　複数のチャンバーの各々の空間はベース基板１０３ａ内に形成され、カバー基板１０３ｂでベース基板１０３ａを覆うことにより、それぞれの空間の上部および下部が形成される。つまり、複数のチャンバーの各々の空間は試料分析用基板１００の少なくとも１つの内面によって規定されている。流路もベース基板１０３ａに形成されており、カバー基板１０３ｂでベース基板１０３ａを覆うことにより、流路の空間の上部および下部が形成される。このように、各チャンバーおよび流路は基板１０３に閉じ込められている。
　図５は、試料分析用基板１００に設けられた複数のチャンバーの位置を示す上面図である。試料分析用基板１００は、例えば、点着チャンバー１１０、血漿定量チャンバー１１２、反応チャンバー１１４、測定チャンバー１１６、基質保持チャンバー１１８、回収チャンバー１２０を有している。図５にも、光検出器３０の受光面３０ａの位置が示されている。
　図６は、試料分析用基板１００に予め保持されている洗浄液１３０、基質液１３２、一次抗体１３４および二次抗体１３６の位置を示す上面図である。一次抗体１３４は磁性粒子固定化抗体３０５である。二次抗体１３６は標識抗体３０８である。磁性粒子固定化抗体３０５および標識抗体３０８は乾燥された状態で反応チャンバー１１４に担持されている。これらは「ドライ化試薬」とも呼ばれ得る。
　図７は、検体である血液１９０が点着された点着チャンバー１１０を示している。点着時、使用者は支点１０１ｃを中心に遮光キャップ１０１を時計回りに回転させ、点着部１９２を露出させる。使用者は、例えば注射筒１９４を用いて血液を点着部から点着させる。
　血液１９０は、試料分析装置１による試料分析用基板１００の高速回転によって遠心分離される。遠心分離された血漿は、試料分析装置１による試料分析用基板１００の回転、揺動および回転の停止により、図５に示す血漿定量チャンバー１１２から流路を通って移送され、反応チャンバー１１４に到達する。血漿は、抗原３０６を含む試料溶液である。反応チャンバー１１４では当該試料溶液によってドライ化試薬が溶解されて抗原抗体反応（免疫反応）が生じる。それにより複合体３１０が形成される。
　背景技術欄で説明したように、抗原抗体反応が生じると、反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離の工程が必要である。ここで言う「反応物」は複合体であり、「未反応物」は例えば、検体中の未反応物、当該複合体の形成に関与しなかった標識物質である。
　本開示による一実施形態では、磁石は試料分析装置１に設けられており、試料分析用基板１００には磁石およびバランサーは不要である。試料分析装置１は磁石を試料分析用基板１００に近付くよう制御して磁性粒子を捕捉し、未反応物を除去する。
　再び図３を参照し、試料分析装置１のハードウェア構成を説明する。
　試料分析装置１は、開閉検出スイッチ４と、表示装置５と、モータ１２と、駆動回路１４および２０と、第１磁石ユニット１６と、第１アクチュエータ１８と、制御回路２２と、光検出器３０と、エンコーダ３４と、通信回路３６とを有している。
　開閉検出スイッチ４は、例えば、ドア３の開閉を検出するモーメンタリスイッチであるが、他の任意のスイッチを採用し得る。
　モータ１２は、装填された試料分析用基板１００を支持するターンテーブル１０を有し、試料分析用基板１００を回転軸１０２の周りに回転させる。回転軸１０２は重力方向に対して０°以上９０°以下の角度で重力方向から傾いていてもよい。モータ１２は、例えば、試料分析用基板１００を１００ｒｐｍから８０００ｒｐｍの範囲で回転させることができる。回転速度は各チャンバーおよび流路の形状、液体の物性、液体の移送や処理のタイミング等に応じて決定される。モータ１２は例えば、直流モータ、ブラシレスモータ、超音波モータ等であってよい。
　駆動回路１４はモータ１２の回転および停止を制御する。具体的には、駆動回路１４は、制御回路２２からの指令に基づき、試料分析用基板１００を時計回りまたは反時計回りに回転させ、揺動させ、回転および揺動の停止を制御する。
　第１磁石ユニット１６は１つまたは複数の磁石を有しており、当該１つまたは複数の磁石により、磁性粒子を吸引する力（磁力）を発生させる。第１磁石ユニット１６は、「円またはリング」の「一部または全部」の形状を有している。「円またはリング」の「一部または全部」の形状は、１つの磁石の形状により、または、複数の磁石の配置により実現される。第１磁石ユニット１６の具体的な構成は後述する。第１磁石ユニット１６には、歯が設けられた第１ラック４４が取り付けられている。
　第１アクチュエータ１８は、第１ラック４４を長手方向に移動させることにより第１磁石ユニット１６を移動させ、第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させる。第１アクチュエータ１８の動作は駆動回路２０によって制御される。第１アクチュエータ１８の一例は、回転運動を行う電動モータである。第１アクチュエータ１８は、例えば、ステッピングモータ、リニアモータである。第１アクチュエータ１８に関する構成および動作の詳細は後に図１１および図１２等を参照しながら説明する。
　制御回路２２は、モータ１２、第１アクチュエータ１８、および、駆動回路１４および２０の動作を制御する。
　光検出器３０は、試料分析用基板１００の測定チャンバー１１６（図５）に保持された複合体３１０（図１）に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７から生じる発光を検出する。ここで発光とは、蛍光、りん光等の発光原理は問わず、光子が放出されることをいう。つまり、光検出器３０は、標識物質３０７から生じて受光面３０ａに入射した、発光の光子数を測定する。
　光検出器３０の受光面３０ａは、試料分析用基板１００をターンテーブル１０に取り付けた状態で、測定チャンバー１１６が位置する同心円の下方、すなわち、試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０と同じ側に配置される。
　光検出器３０は、例えば、レンズシャッターおよび光子カウンタ（いずれも図示せず）を有する光電子増倍管である。レンズシャッターは、光検出器３０の受光面３０ａと、試料分析用基板１００との間に設けられて、受光面３０ａの開閉を制御する。シャッターを開いた状態では、回転する試料分析用基板１００の測定チャンバー１１６に保持された複合体３１０から生じる発光が受光面３０ａに入射する。また、シャッターが閉じた状態では、発光を遮断する。シャッターは、機械的構造を備えていてもよいし、液晶シャッター等であってもよい。光電子増倍管は、受光面３０ａにおいて標識物質３０７から生じる発光の光子を受け取って光子の数に応じた数のパルスをカウントし、カウント数を出力する。
　制御回路２２は、光子のカウント数を、試料分析用基板１００の回転角度と関連付けて光子カウント分布信号を生成する。
　エンコーダ３４は、モータ１２の回転軸に取り付けられ、モータ１２の回転角度を検出する、いわゆるロータリーエンコーダである。ターンテーブル１０に試料分析用基板１００を取り付けると、試料分析用基板１００が回転軸１０２周りに回転するので、エンコーダ３４の出力は、試料分析用基板１００の回転角度を検出し、回転角度信号として利用できる。回転角度信号は、例えば、所定の角度ごとに出力されるパルスを含むパルス信号である。モータ１２がブラシレスモータである場合には、エンコーダ３４に代えて、ブラシレスモータに備えられているホール素子およびホール素子の出力信号を受け取り、回転軸２０１ａの角度を示す回転角度信号を出力する検出回路を採用し得る。制御回路２２は、回転角度信号を利用して光子カウント分布信号を生成し、光子カウント分布信号を利用して測定チャンバー１１６からの光子数を測定することができる。
　表示装置５は、光子の測定値を表示する。表示装置５は、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルなどの表示パネルであり、制御回路２２から出力される、光子の測定値および／または測定値に基づく情報、過去の測定値を表示する。なお表示装置５は、他の情報、例えば試料分析装置１の操作方法、操作のための入力を促す情報等を表示する。
　光子の測定値は、通信回路３６を介して試料分析装置１の外部に送信されてもよい。通信回路３６は、例えばイーサネット（登録商標）規格による有線通信を行う回路、または例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）規格による無線通信を行う回路であり得る。
　制御回路２２は、内部のメモリ２２ａに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、上述の試料分析装置１の動作を実現するとともに、駆動回路２０を制御して、後述する第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させる。
　コンピュータプログラムが読み込まれたメモリ２２ａ、例えば、コンピュータプログラムを格納するＲＡＭは、揮発性であってもよいし、不揮発性であってもよい。揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなければ記憶している情報を保持できないＲＡＭである。たとえば、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）は、典型的な揮発性ＲＡＭである。不揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなくても情報を保持できるＲＡＭである。たとえば、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗変化型メモリ（ＲｅＲＡＭ）、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）は、不揮発性ＲＡＭの例である。揮発性ＲＡＭおよび不揮発性ＲＡＭはいずれも、一時的でない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。また、ハードディスクのような磁気記録媒体や、光ディスクのような光学的記録媒体も一時的でない、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。すなわち本開示にかかるコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを電波信号として伝搬させる、大気などの媒体（一時的な媒体）以外の、一時的でない種々のコンピュータ読み取り可能な媒体に記録され得る。
　次に、第１磁石ユニット１６の構成、および、第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させるための試料分析装置１の動作を説明する。
　図８は、第１磁石ユニット１６の分解斜視図である。また図９は第１磁石ユニット１６の平面図である。図８および図９に示されるように、第１磁石ユニット１６は磁石４０およびケース４２を有している。ケース４２は磁石４０を収容し、ケース４２内で固定している。
　磁石４０は、例えば、磁気粒子を用いた競合法による免疫測定法に一般的に用いられる磁石である。具体的には、磁石４０としてフェライト磁石、ネオジム磁石等を用いることができる。特に、ネオジム磁石は磁力が強いため、磁石４０として好適である。
　図８および図９では磁石４０は半円のリング形状を有しているが、これは一例である。他の形状を採用してもよい。図１０Ａ～図１０Ｄは、本実施形態において採用することが可能な磁石４０の形状の例を示している。図１０Ａは先に説明した半円のリング形状の磁石４０ａを示している。図１０Ｂは、円形の中央部分に開口を有するリング形状の磁石４０ｂを示している。図１０Ｃは、扇形形状の磁石４０ｃを示している。図１０Ｄは、円形状の磁石４０ｄを示している。ケース４２の形状は、採用する磁石４０ａ～４０ｄのいずれかの形状に適合させればよい。
　図１０Ａ～図１０Ｄは、１つの磁石に関する形状の例であったが、複数の磁石を利用してもよい。図１０Ｅ～図１０Ｈは、複数の磁石を用いて、図１０Ａ～図１０Ｄに示す磁石４０ａ～４０ｄと同等の形状を実現した例を示している。図１０Ｅは半円のリング形状に配置された複数の磁石群４０ｅを示している。図１０Ｆは、円形の中央部分に開口を有するリング形状に配置された磁石群４０ｆを示している。図１０Ｇは、扇形形状に配置された磁石群４０ｇを示している。図１０Ｈは、円形状に配置された磁石群４０ｈを示している。ケース４２の形状は、採用する磁石群４０ｅ～４０ｈのいずれかの形状に適合させればよい。
　図１０Ａ～図１０Ｈでは、磁石は１個であり、または複数の磁石群が１つにまとめられているが、複数の磁石が互いに離れていてもよい。その場合、例えば半円のリング形状と扇形とを組み合わせることもできる。図１０Ａ～図１０Ｈの例では、リング形状（半円または円）、扇形形状および円形状のいずれも、真円に基づいた形状である必要はなく、楕円に基づいた形状であってもよい。本実施形態では、磁石または磁石群は、円または楕円の中心角の和が９０度以上３６０度以下の円またはリングの一部または全部の形状を有していればよい。
　次に、第１磁石ユニット１６を駆動させる機構および動作の詳細を説明する。当該機構は試料分析装置１の筐体２内に設けられている。以下では必要な構成要素の図示および説明にとどめ、例えば、筐体２およびドア３等の、特に必要でない構成要素の図示および説明は省略する。
　図１１および図１２は、円形の試料分析用基板１００の上方に移動された半円のリング形状の第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図および側面図である。まず第１磁石ユニット１６の移動機構を説明する。なお、上述のとおり、第１磁石ユニット１６に利用される磁石の個数および形状は任意である。
　本実施形態では、第１磁石ユニット１６は、試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０とは反対側に位置する。ただし、第１磁石ユニット１６を、試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０とは同じ側に配置してもよい。
　第１磁石ユニット１６は、第１アクチュエータ１８によって駆動される。第１アクチュエータ１８が回転運動を行う電動モータであるとする。当該電動モータの回転軸にはピニオンギア１８ａが取り付けられており、第１ラック４４と噛み合っている。駆動回路２０は、制御回路２２からの指令に基づき、第１アクチュエータ１８を時計回りまたは反時計回りに回転させ、または回転を停止させる。第１アクチュエータ１８が時計回りに回転し、または反時計回りに回転することにより、ピニオンギア１８ａが第１ラック４４を図面の下方向または上方向に送り出す。すると、第１ラック４４に取り付けられた第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００に近付き、または試料分析用基板１００から遠ざかる。
　第１アクチュエータ１８は、試料分析用基板１００の回転軸１０２に垂直な方向、換言すれば試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向、に沿って第１磁石ユニット１６を移動させる。第１磁石ユニット１６の移動を実現するために、図１１には、１対のガイド５０が設けられている。例えば、ガイド５０は略「コ」の字形状の断面を有し、溝部分で第１磁石ユニット１６の上面および下面を挟みこむ。それにより、試料分析用基板１００の移動はガイド５０の長手方向のみに規制される。
　チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離時には、第１アクチュエータ１８は、測定チャンバー１１６内の磁性粒子が第１磁石ユニット１６に吸引される位置に第１磁石ユニットを移動させる。具体的には、第１アクチュエータ１８は、図１１および図１２に示される位置まで第１磁石ユニット１６を移動させ、当該位置で固定する。
　反応チャンバー１１４内で抗原抗体反応に関与しなかった未反応物はその後、反応物とともに測定チャンバー１１６に移送される。Ｂ／Ｆ分離は、測定チャンバー１１６に存在する未反応物（非磁性成分）を除去するために行われるため、第１磁石ユニット１６の磁石の磁力が測定チャンバー１１６に存在する磁性粒子を効果的に吸引することを要する。そのため、第１磁石ユニット１６のリングの半径の大きさは、当該位置に固定されたときの試料分析用基板１００の測定チャンバー１１６の位置に応じて決定されている。すなわち、第１磁石ユニット１６のリングの半径の大きさは、試料分析用基板１００の回転軸１０２（回転中心）から測定チャンバー１１６までの距離に応じて決定されている。
　より具体的には、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置を、試料分析用基板１００の回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置に一致させる。図１１には、破線で示す２つの円が記載されている。内側の円は、第１磁石ユニット１６の最内周に沿っており、半径方向に関して測定チャンバー１１６の概ね中心位置を通過している。一方、外側の円は、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置に沿っており、半径方向に関して測定チャンバー１１６の最も外側の位置を通過している。
　図１３は、試料分析用基板１００を約１８０度回転させた後の、第１磁石ユニット１６の位置と測定チャンバー１１６の位置との関係を示している。図１３には、図１１における外側の円（破線）のみが示されている。また図１４は、図１３におけるＡ－Ａ断面図である。説明の便宜のため、図１４は測定チャンバー１１６周辺の断面を拡大して示している。
　特に図１４から明らかなように、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置Ｌが、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに一致していることが理解される。磁性粒子１４２は、試料分析用基板１００の半径方向に関しては、試料分析用基板１００の回転中は遠心力の作用により、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａ側に集まる。磁性粒子１４２は、複合体３１０に含まれる磁性粒子３０２、一次抗体３０４が表面に固定化された磁性粒子３０２である。なお、後者は、一次抗体３０４と抗原３０６との抗原抗体反応が生じた磁性粒子３０２と、生じていない磁性粒子３０２とを含む。
　一方、試料分析用基板１００の回転軸方向に関しては、磁性粒子１４２は、第１磁石ユニット１６の磁石４０の吸引力により、測定チャンバー１１６内の位置１１６ｂ側に張り付く。つまり、磁性粒子１４２を効果的に吸引することができる。この状態で試料分析用基板１００を適切に回転させることにより、磁性粒子１４２を測定チャンバー１１６に残しながら、反応液を測定チャンバー１１６から他のチャンバーへ移送することが可能になる。この後も、磁性粒子１４２を磁力で吸引した状態で、例えば洗浄液／基質液を測定チャンバー１１６に移送し、排出してもよい。
　また、図１３に示されるように、第１磁石ユニット１６の周方向の長さは測定チャンバー１１６の周方向の長さよりも長い。これにより、測定チャンバー１１６内の磁性粒子全体に吸引力を印加できる。また、第１磁石ユニット１６が、円またはリングの一部または全部の形状を有していることにより、試料分析用基板１００を回転させた状態でも、試料分析用基板１００の１回転中に測定チャンバー１１６に第１磁石ユニット１６からの磁力の及ぶ時間を長くすることができ、より確実に磁力によるＢ／Ｆ分離を行うことができる。
　図１５および図１６は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図および側面図である。
　第１アクチュエータ１８は、試料分析用基板１００の回転軸に平行な方向から見て、第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００とが重ならない位置まで第１磁石ユニット１６を移動させる。
　具体的には、第１磁石ユニット１６が図１３に示す状態において、駆動回路２０は、制御回路２２からの指令に基づき、第１アクチュエータ１８を反時計回りに回転させる。第１アクチュエータ１８が反時計回りに回転することにより、ピニオンギア１８ａが第１ラック４４を図面の上方向に送り出す。すると、第１ラック４４に取り付けられた第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向に沿って移動し、試料分析用基板１００から遠ざかる。
　図１７は、図１５におけるＢ－Ｂ断面図である。説明の便宜のため、図１７は測定チャンバー１１６周辺の断面を拡大して示している。
　図１７から明らかなように、第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００から離れることにより、第１磁石ユニット１６の磁石４０の磁力が弱まる。その結果、磁性粒子１４２が磁石４０の吸引力から解放され、磁性粒子１４２は回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａ側に広がる。Ｂ／Ｆ分離により、捕捉されなかった不純物を含む非磁性成分が除去されて反応生成物の洗浄効果が高まり、より高精度な分析結果が得られる。
　このように、第１磁石ユニット１６を移動させて第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させることにより、磁性粒子を効果的に吸引させ、未反応物を含む反応液を測定チャンバー１１６から移送し、他のチャンバーにおいて未反応物を除去することができる。
　図１８は、Ｂ／Ｆ分離処理時の制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。制御回路２２は、当該フローチャートに記載された処理を実行するための命令群を含むコンピュータプログラムを実行する。
　ステップＳ１０において、制御回路２２は、駆動回路１４を介してモータ１２の動作を制御して、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。これにより、制御回路２２は、反応チャンバー１１４内で抗原抗体反応を生じさせ、未反応物を含む反応液を測定チャンバー１１６に移送する。
　ステップＳ１２において、制御回路２２は、駆動回路２０を介して第１アクチュエータ１８の動作を制御し、第１磁石ユニット１６を移動させて第１磁石ユニット１６を試料分析用基板１００に近付ける。
　ステップＳ１４において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６が、磁性粒子を吸引し得る位置に到達したか否かを判定する。具体的には制御回路２２は、図１４に示すように、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置Ｌと、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａとが一致したか否かを判定する。
　判定にあたっては、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６の位置を検出するセンサ（図示せず）の出力を利用することができる。あるいは第１アクチュエータ１８がステッピングモータである場合には、第１アクチュエータ１８に送信された駆動パルスの数により、第１磁石ユニット１６の位置を判定してもよい。ステッピングモータの駆動量は、与えられた駆動パルスの数に比例する。つまり、第１アクチュエータ１８に送信された駆動パルスの数によって第１磁石ユニット１６の移動量を判定できる。試料分析用基板１００が装填された直後の第１磁石ユニット１６の位置（固定位置）を基準とする。基準位置にある第１磁石ユニット１６の中心位置Ｌ（図１４）が測定チャンバー１１６内の位置１１６ａ（図１４）に一致するまでにＮ個の駆動パルスが必要であるとする。このとき制御回路２２は、第１アクチュエータ１８に送信された駆動パルスの数がＮ個になったか否かを判定することにより、ステップＳ１４の判定を行ってもよい。
　ステップＳ１４で第１磁石ユニット１６が磁性粒子を吸引し得る位置に到達した場合には処理はステップＳ１６に進み、到達していなければステップＳ１２に戻る。
　ステップＳ１６において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６の移動を停止し、Ｂ／Ｆ分離のために試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。この動作により、第１磁石ユニット１６の磁力によって捕捉された磁性粒子を含む磁性成分と、捕捉されなかった不純物を含む非磁性成分とを分離することができる。
　ステップＳ１８において、制御回路２２は、所定の磁石退避条件を満たすか否かを判定する。「所定の磁石退避条件」とは、例えば洗浄液／基質液を測定チャンバー１１６に移送し、排出する動作を所定回数完了したこと（Ｂ／Ｆ分離が完了したこと）、試料の分析中に開閉検出スイッチ４がドア３のオープンを検出したこと、等である。制御回路２２は、所定の磁石退避条件が満たされるまではステップＳ１８の判定を継続し、満たされたと判定すると、処理はステップＳ２０に進む。
　ステップＳ２０において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６を移動させて第１磁石ユニット１６を試料分析用基板１００から遠ざける。
　以上により、Ｂ／Ｆ分離処理が終了する。
　次に、試料分析装置１の変形例を説明する。図３では、試料分析装置１は１つの第１磁石ユニット１６を移動させて、磁性粒子を含む複合体３１０または未反応の磁性粒子と、磁性粒子以外の未反応の物質とを分離した。変形例にかかる試料分析装置１は、複数の磁石ユニットを有し、複数の磁石ユニットの各々を駆動するための移動機構を有している。
　図１９および図２０は、半円のリング形状の第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６と、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６をそれぞれ移動させる移動機構の構成を示す平面図および側面図である。第１磁石ユニット１６および第１磁石ユニット１６を駆動する第１アクチュエータ１８の関係は先に説明したとおりであるから説明は省略する。
　図１９に示す例では、第２磁石ユニット５６の形状は第１磁石ユニット１６の形状と同じである。しかしながら、第１磁石ユニット１６と同様、第２磁石ユニット５６もまた、図１０Ａ～図１０Ｈに示すような、円またはリングの一部または全部の形状を有する単一の磁石、または、当該形状に沿って配置された複数の磁石を含んでいてもよい。
　図２０から理解されるように、第２磁石ユニット５６は、試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０と同じ側に位置する。第２磁石ユニット５６は、第２アクチュエータ５８によって駆動される。本変形例では、第２アクチュエータ５８は回転運動を行う電動モータである。第２アクチュエータ５８は、例えば、ステッピングモータ、リニアモータである。第２アクチュエータ５８を駆動するための駆動回路（図示せず）も別途設けられており、制御回路２２によって制御される。
　第２アクチュエータ５８の回転軸にはピニオンギア５８ａ（図１９）が取り付けられており、第２ラック８４と噛み合っている。駆動回路は、制御回路２２からの指令に基づき、第２アクチュエータ５８を時計回りまたは反時計回りに回転させ、または回転を停止させる。第２アクチュエータ５８が時計回りに回転し、または反時計回りに回転することにより、ピニオンギア５８ａが第２ラック８４を図面の上方向または下方向に送り出す。すると、第２ラック８４に取り付けられた第２磁石ユニット５６が試料分析用基板１００に近付き、または試料分析用基板１００から遠ざかる。図２１は、試料分析用基板１００から遠ざかった第２磁石ユニット５６を示している。
　第２アクチュエータ５８は、試料分析用基板１００の回転軸１０２に垂直な方向、または試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向、に沿って第２磁石ユニット５６を移動させる。第２磁石ユニット５６の移動を実現するために、図２１には、１対のガイド９０が設けられている。例えば、ガイド９０もまた略「コ」の字形状の断面を有し、溝部分で第２磁石ユニット５６の上面および下面を挟みこむ。それにより、試料分析用基板１００の移動はガイド９０の長手方向のみに規制される。
　本変形例によれば、試料分析用基板１００の一方の側について、第１磁石ユニット１６を近付けたり遠ざけたりすることに加え、試料分析用基板１００の他方の側についても第２磁石ユニット５６を近付けたり遠ざけたりすることが可能である。これにより、磁性粒子を試料分析用基板１００の所望する側に吸着させておくこともできる。
　図２２は、第１磁石ユニット１６の移動方向に関する変形例を説明するための側面図である。本変形例では、第１磁石ユニット１６は試料分析用基板１００の回転軸１０２に平行な方向に駆動することにより、第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させる。そのため、第１アクチュエータ１８および第１ラック４４が取り付けられる向きが図１２の構成例とは異なる。向き以外は図１２の構成例と同じである。よってこれ以上の説明は省略する。
　図２２の例では第１磁石ユニット１６は１つである。しかしながら、図１９～図２１を参照しながら説明した第２磁石ユニット５６のような別の第１磁石ユニットおよび第１アクチュエータを設け、回転軸１０２に平行な方向に移動させてもよい。
　上述の実施形態およびその変形例の説明では、各第１磁石ユニットを駆動させるため、ピニオンギアとラックとを利用する態様を挙げた。しかしながら当該態様は一例に過ぎず、他の機構を用いることも可能である。例えば、第１磁石ユニットとモータとを機械的に接続し、モータの回転位置に応じて第１磁石ユニットの位置を変化させて、試料分析用基板１００からの退避と試料分析用基板１００への接近を実現してもよい。第１磁石ユニットを移動させる構造を包括的に「磁石移動機構」と称してもよい。
　（第２の実施形態）
　本実施形態の試料分析装置の第２の実施形態を説明する。上述した磁性粒子を用いた測定方法において、試料中の抗原３０６の濃度をより正確に測定するためには、試料中の可能な限り多くの抗原３０６と磁性粒子固定化抗体３０５と標識抗体３０８とが結合した複合体３１０を生成することが望ましい。そのためには、抗原３０６と、磁性粒子固定化抗体３０５および標識抗体３０８との間で可能な限り多くの抗原抗体反応を生じさせることが求められる。
　従来の試料分析装置は、試料分析用基板の回転方向を次々と反転させる揺動動作を行うことで試料を含む溶液を撹拌していた。しかしながら従来の方法には、測定精度を向上させる多く余地が含まれていた。
　例えば、溶液中では、磁性粒子と未反応の試料（血液等）との凝集が発生することがある。揺動動作によっては当該凝集を解消することはできないため、溶液の撹拌が十分なされたとは言えない場合があった。
　また、Ｂ／Ｆ分離工程では、磁石を用いて磁性粒子が捕捉され、その状態で反応液が排出される。その後、チャンバーに洗浄液が分注される。このとき、洗浄のために試料分析装置が試料分析用基板を揺動させたとしても、磁石に吸引された凝集状態の磁性粒子の間に未反応の試料が捕捉されたままになっていることがあった。そのため、溶液の洗浄が十分なされたとは言えない場合があった。
　本実施形態の試料分析装置では、第１磁石ユニットおよび第２磁石ユニットはそれぞれ、試料分析用基板の第１面側、および第１面と反対の第２面側に配置されている。試料分析装置は、例えばＢ／Ｆ分離工程のチャンバー内の液体試料の撹拌時に、チャンバー内の磁性粒子が磁石ユニットに吸引される位置に、交互に第１磁石ユニットおよび第２磁石ユニットを移動させる。第１磁石ユニットが試料分析用基板に近付くように移動すると磁性粒子は第１面側に吸引され、第２磁石ユニットが試料分析用基板に近付くように移動すると磁性粒子は第２面側に吸引される。これにより、磁性粒子が撹拌されるため、洗浄効果を向上させることができ、試料中の特定成分の測定精度を高めることが可能になる。
　図３は、本実施形態の試料分析装置６のハードウェア構成例を示すブロック図である。本実施形態の試料分析装置６は、駆動回路６０と、第２磁石ユニット５６と、第２アクチュエータ５８とをさらに備えている点で第１の実施形態の試料分析装置１と異なる。
　第２磁石ユニット５６は、第１磁石ユニット１６と同様、１つまたは複数の磁石を有しており、当該１つまたは複数の磁石により、磁性粒子を吸引する力（磁力）を発生させる。第２磁石ユニット５６は、「円またはリング」の「一部または全部」の形状を有している。「円またはリング」の「一部または全部」の形状は、１つの磁石の形状により、または、複数の磁石の配置により実現される。第２磁石ユニット５６の具体的な構成は後述する。第２磁石ユニット５６には、歯が設けられた第１ラック４４が取り付けられている。
　第２アクチュエータ５８は、第２ラック８４を長手方向に移動させることにより第２磁石ユニット５６を移動させ、第２磁石ユニット５６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させる。第２アクチュエータ５８の動作は駆動回路６０によって制御される。第２アクチュエータ５８の一例は、回転運動を行う電動モータである。第２アクチュエータ５８は、例えば、ステッピングモータ、リニアモータである。第２アクチュエータ５８に関する構成および動作の詳細もまた、後に図２４および図２５等を参照しながら説明する。
　制御回路２２は、内部のメモリ２２ａに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、上述の試料分析装置６の動作を実現するとともに、駆動回路２０を制御して、後述する第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置、および、第２磁石ユニット５６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させる。　
　次に、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６の構成、および、各磁石ユニットと試料分析用基板１００との相対位置を変化させるための試料分析装置６の動作を説明する。
　第２磁石ユニット５６および第２磁石ユニットを駆動する第２アクチュエータ５８は、第１磁石ユニット１６および第１アクチュエータ１８と同様に構成されている。しかし、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６は互いに独立しており、同じ構成を採用する必要はない。例えば第２磁石ユニット５６の磁石８０の形状は、後述の第１磁石ユニット１６の磁石４０の形状と異なっていてもよい。磁石８０を収容するケース８２の形状も同様である。
　次に、各磁石ユニットを駆動させる機構および動作の詳細を説明する。当該機構は試料分析装置６の筐体２内に設けられている。以下では必要な構成要素の図示および説明にとどめ、例えば、筐体２およびドア３等の、特に必要でない構成要素の図示および説明は省略する。
　図２４および図２５は、第１磁石ユニット１６と、第２磁石ユニット５６と、試料分析用基板１００との位置関係の例を示している。本実施形態では、第１磁石ユニット１６は試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０とは反対側に位置し、第２磁石ユニット５６は試料分析用基板１００に関してターンテーブル１０と同じ側に位置する。また本実施形態では、Ｂ／Ｆ分離中、および／または発光の測定中は、試料分析用基板１００の回転軸１０２に平行な方向から見て、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６は同時に試料分析用基板１００と重ならないよう駆動される。よって、第１磁石ユニット１６のみが試料分析用基板１００と重なる、第２磁石ユニット５６のみが試料分析用基板１００と重なる、または、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６がいずれも試料分析用基板１００と重ならない、のいずれかの態様になるよう、制御回路２２が第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６の動作を制御する。図２４および図２５の例では、第１磁石ユニット１６のみが試料分析用基板１００と重なっており、第２磁石ユニット５６は試料分析用基板１００と重ならない位置に退避されている。
　なお、上述のとおり、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６にそれぞれ利用される磁石の個数および形状は任意であり、かつ独立して決定され得る。
　以下、第１磁石ユニット１６を駆動方法の詳細を説明する。
　第１の実施形態と同様、第１磁石ユニット１６は、第１アクチュエータ１８によって駆動される。第１アクチュエータ１８が回転運動を行う電動モータであるとする。当該電動モータの回転軸にはピニオンギア１８ａが取り付けられており、第１ラック４４と噛み合っている。駆動回路２０は、制御回路２２からの指令に基づき、第１アクチュエータ１８を時計回りまたは反時計回りに回転させ、または回転を停止させる。第１アクチュエータ１８が時計回りに回転し、または反時計回りに回転することにより、ピニオンギア１８ａが第１ラック４４を図面の下方向または上方向に送り出す。すると、第１ラック４４に取り付けられた第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００に近付き、または試料分析用基板１００から遠ざかる。
　第１アクチュエータ１８は、試料分析用基板１００の回転軸１０２に垂直な方向、換言すれば試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向、に沿って第１磁石ユニット１６を移動させる。第１磁石ユニット１６の移動を実現するために、図２４には、１対のガイド５０が設けられている。例えば、ガイド５０は略「コ」の字形状の断面を有し、溝部分で第１磁石ユニット１６の上面および下面を挟みこむ。それにより、試料分析用基板１００の移動はガイド５０の長手方向のみに規制される。
　チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離時には、第１アクチュエータ１８は、測定チャンバー１１６内の磁性粒子が第１磁石ユニット１６に吸引される位置に磁石ユニットを移動させる。具体的には、第１アクチュエータ１８は、図２４および図２５に示される位置まで第１磁石ユニット１６を移動させ、当該位置で固定する。
　反応チャンバー１１４内で抗原抗体反応に関与しなかった未反応物はその後、反応物とともに測定チャンバー１１６に移送される。Ｂ／Ｆ分離は、測定チャンバー１１６に存在する未反応物（非磁性成分）を除去するために行われるため、第１磁石ユニット１６の磁石の磁力が測定チャンバー１１６に存在する磁性粒子を効果的に吸引することを要する。そのため、第１磁石ユニット１６のリングの半径の大きさは、当該位置に固定されたときの試料分析用基板１００の測定チャンバー１１６の位置に応じて決定されている。すなわち、第１磁石ユニット１６のリングの半径の大きさは、試料分析用基板１００の回転軸１０２（回転中心）から測定チャンバー１１６までの距離に応じて決定されている。
　より具体的には、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置を、試料分析用基板１００の回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置に一致させる。図２４には、破線で示す２つの円が記載されている。内側の円は、第１磁石ユニット１６の最内周に沿っており、半径方向に関して測定チャンバー１１６の概ね中心位置を通過している。一方、外側の円は、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置に沿っており、半径方向に関して測定チャンバー１１６の最も外側の位置を通過している。
　図２６は、試料分析用基板１００を図２４に示す状態から約１８０度回転させた後の、第１磁石ユニット１６の位置と測定チャンバー１１６の位置との関係を示している。図２６には、図２４における外側の円（破線）のみが示されている。また図２７は、図２６におけるＡ－Ａ断面図である。説明の便宜のため、図２７は測定チャンバー１１６周辺の断面を拡大して示している。
　特に図２７から明らかなように、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置Ｌが、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに一致していることが理解される。磁性粒子１４２は、試料分析用基板１００の半径方向に関しては、試料分析用基板１００の回転中は遠心力の作用により、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａ側に集まる。磁性粒子１４２は、複合体３１０に含まれる磁性粒子３０２、一次抗体３０４が表面に固定化された磁性粒子３０２である。なお、後者は、一次抗体３０４と抗原３０６との抗原抗体反応が生じた磁性粒子と、生じていない磁性粒子とを含む。
　一方、試料分析用基板１００の回転軸方向に関しては、磁性粒子１４２は、第１磁石ユニット１６の磁石４０の吸引力により、測定チャンバー１１６内の位置１１６ｂ側に張り付く。つまり、磁性粒子１４２を効果的に吸引することができる。この状態で試料分析用基板１００を適切に回転させることにより、磁性粒子１４２を測定チャンバー１１６に残しながら、反応液を測定チャンバー１１６から他のチャンバーへ移送することが可能になる。この後も、磁性粒子１４２を磁力で吸引した状態で、例えば洗浄液／基質液を測定チャンバー１１６に移送し、排出してもよい。
　また、図２６に示されるように、第１磁石ユニット１６の周方向の長さは測定チャンバー１１６の周方向の長さよりも長い。これにより、測定チャンバー１１６内の磁性粒子全体に吸引力を印加できる。
　図２８および図２９は、試料分析用基板１００の上方から退避した位置に移動された第１磁石ユニット１６と、第１磁石ユニット１６の移動機構の構成を示す平面図および側面図である。第２磁石ユニット５６の位置は引き続き同じである。
　第１アクチュエータ１８は、試料分析用基板１００の回転軸に平行な方向から見て、第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００とが重ならない位置まで第１磁石ユニット１６を移動させる。
　具体的には、図２６に示す状態において、駆動回路２０は、制御回路２２からの指令に基づき、第１アクチュエータ１８を反時計回りに回転させる。第１アクチュエータ１８が反時計回りに回転することにより、ピニオンギア１８ａが第１ラック４４を図面の上方向に送り出す。すると、第１ラック４４に取り付けられた第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向に沿って移動し、試料分析用基板１００から遠ざかる。
　図２９は、図２８におけるＢ－Ｂ断面図である。説明の便宜のため、図２９は測定チャンバー１１６周辺の断面を拡大して示している。
　図２９から明らかなように、第１磁石ユニット１６が試料分析用基板１００から離れることにより、第１磁石ユニット１６の磁石４０の磁力が弱まる。その結果、磁性粒子１４２が磁石４０の吸引力から解放され、磁性粒子１４２は回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａ側に広がる。Ｂ／Ｆ分離により、捕捉されなかった不純物を含む非磁性成分が除去されて反応生成物の洗浄効果が高まり、より高精度な分析結果が得られる。
　図３０および図３１は、試料分析用基板１００と重なる位置に移動された第２磁石ユニット５６と、第２磁石ユニット５６の移動機構の構成を示す平面図および側面図である。第１磁石ユニット１６は引き続き図２８に示す位置にとどまっている。
　第２アクチュエータ５８は、試料分析用基板１００の回転軸１０２に平行な方向から見て、第２磁石ユニット５６と試料分析用基板１００とが重なる位置まで第２磁石ユニット５６を移動させる。
　具体的には、図２８に示す状態において、駆動回路６０は、制御回路２２からの指令に基づき、第２アクチュエータ５８を時計回りに回転させる。第１アクチュエータ１８が時計回りに回転することにより、ピニオンギア５８ａが第２ラック８４を図面の上方向に送り出す。すると、第２ラック８４に取り付けられた第２磁石ユニット５６が試料分析用基板１００の円形の表面に平行な方向に沿って移動し、試料分析用基板１００に近付く。そして第２磁石ユニット５６が図３１に示す位置に到達すると、第２アクチュエータ５８は回転を停止する。これにより第２磁石ユニット５６は図３１に示す位置で停止し、当該位置で固定される。
　図３２は、図３０におけるＣ－Ｃ断面図である。説明の便宜のため、図３２は測定チャンバー１１６周辺の断面を拡大して示している。
　第２磁石ユニット５６のリングの半径方向に関する中心位置Ｍが、上述した、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに一致している。磁性粒子１４２は、試料分析用基板１００の半径方向に関しては、試料分析用基板１００の回転中は遠心力の作用により、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに集まる。
　なお、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置Ｌ（図２７）および第２磁石ユニット５６のリングの半径方向に関する中心位置Ｍは、いずれも測定チャンバー１１６内の位置１１６ａと一致する。したがって、回転軸１０２からの、中心位置Ｌまでの距離および中心位置Ｍまでの距離は等しい。
　この後必要に応じて、第２磁石ユニット５６の退避および試料分析用基板１００の上方への第１磁石ユニット１６の移動、第１磁石ユニット１６の退避および試料分析用基板１００の下方への第２磁石ユニット５６の移動を行う。測定チャンバー１１６内の磁性粒子１４２が、第１磁石ユニット１６または第２磁石ユニット５６に吸引される位置に来るよう、第１アクチュエータ１８および第２アクチュエータ５８が交互に第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６を移動させる。磁性粒子１４２は、図２７に示す吸引状態と図２９に示す解放状態との間、および、図２９に示す解放状態と図３２に示す吸引状態との間を遷移する。磁性粒子１４２の吸引および解放を繰り返すことにより、測定チャンバー１１６の溶液が撹拌される。撹拌により、凝集状態の磁性粒子１４２の間に未反応の試料が捕捉されていたとしても、当該未反応の試料が磁性粒子１４２の凝集から解放されやすくなる。その結果、さらなる抗原抗体反応の促進および／または溶液の洗浄を実現することができる。
　上述した、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６について、試料分析用基板１００への接近と試料分析用基板１００からの退避とを「交互」に行わせる際の周期は、例えば磁性粒子１４２の移動速度を考慮して決定し得る。いま、溶液の成分、粘度、試料分析用基板１００の回転速度等により、試料分析用基板１００の測定チャンバー１１６の位置１１６ｂから位置１１６ｃまでの移動に５秒程度を要することが分かったとする。すると、測定チャンバー１１６の磁性粒子１４２が、図２７に示す位置１１６ｂから解放状態（図２９）を経て、図３２に示す位置１１６ｃまで移動し、さらに、その逆の順序で図２７に示す位置１１６ｂに戻るまでは、最も速くて約１０秒を要する。よって、試料分析用基板１００への接近開始から退避して同じ位置に戻ってくるまでの１周期を１０秒に設定すればよい。なお当業者であれば、移動の開始から停止までの移動速度・加速度を適宜決定し得る。例えば、一方の磁石ユニットが磁性粒子１４２を迅速に解放するために、退避開始直後の加速度を最大化してもよい。また、他方の磁石ユニットが磁性粒子１４２を迅速に吸引するために、試料分析用基板１００接近時の停止直前の加速度を最小化してもよい。
　このように、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６をそれぞれ移動させて第１磁石ユニット１６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させ、かつ、第２磁石ユニット５６と試料分析用基板１００との相対位置を変化させることにより、磁性粒子が効果的に吸引され、解放される。
　上述の処理は、チャンバー内に磁性粒子が存在する状況であれば、どのような工程においても実行され得る。例えば上述の処理は、試料とドライ化試薬とを用いて抗原抗体反応を生じさせる工程で実行されてもよいし、抗原抗体反応を生じさせた後のＢ／Ｆ分離工程で実行されてもよい。上述の処理が例示した全ての工程で実行された場合には試料中の特定成分の測定精度を最も高めることができる。しかしながら、上述の処理が、少なくともいずれかの工程のみで実行されたとしても、試料分析用基板１００の揺動のみによって溶液を撹拌する場合よりは、結果として測定精度を高めることが可能である。
　図３３は、磁性粒子を利用した撹拌処理を実行する制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。制御回路２２は、当該フローチャートに記載された処理を実行するための命令群を含むコンピュータプログラムを実行する。なお、図３３に示す処理を実行する時点で、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６は図２８に示す位置に退避しているとする。例えば試料分析用基板１００が試料分析装置６に装填され、試料が点着された直後の時点を想定すればよい。
　ステップＳ１０において、制御回路２２は、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。
　ステップＳ１２において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６を移動させて、第１磁石ユニット１６を試料分析用基板１００に近付ける。
　ステップＳ１４において、制御回路２２は、第１所定位置で第１磁石ユニット１６の移動を停止させ、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。「第１所定位置」とは、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置Ｌが、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに到達したときの第１磁石ユニット１６の位置である。このとき、制御回路２２は試料分析用基板１００の揺動を行ってもよい。
　そしてステップＳ１６において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６を退避させる。
　ステップＳ１８において、制御回路２２は、次は第２磁石ユニット５６を移動させて第２磁石ユニット５６を試料分析用基板１００に近付ける。
　ステップＳ２０において、制御回路２２は、第２所定位置で第２磁石ユニット５６の移動を停止させ、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。「第２所定位置」とは、図３２に示す第２磁石ユニット５６の位置である。すなわち、第２磁石ユニット５６のリングの半径方向に関する中心位置Ｍが、回転中心から最も離れた測定チャンバー１１６内の位置１１６ａに到達したときの第２磁石ユニット５６の位置である。このとき、制御回路２２は試料分析用基板１００の揺動を行ってもよい。
　ステップＳ２２において、制御回路２２は、終了条件を満たすか否かを判定する。「終了条件」とは、例えば試料とドライ化試薬とを混合して抗原抗体反応を生じさせるために、交互に第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６を移動させる動作を所定回数終了したこと（所定回数の撹拌が終了したこと）、予め定められた時間が経過したこと、洗浄液／基質液を測定チャンバー１１６に移送し、排出する動作を所定回数完了したこと（Ｂ／Ｆ分離工程が完了したこと）、試料の分析中に開閉検出スイッチ４がドア３のオープンを検出したこと、等のいずれかである。満たす場合には処理は終了し、満たさない場合には処理はステップＳ２４に進む。
　ステップＳ２４において、制御回路２２は、第１磁石ユニット１６を退避させる。その後処理はステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２以降の処理が繰り替えされる。
　以上により、磁性粒子の移動を利用した撹拌が終了する。
　図３４は、発光測定処理を実行する制御回路２２の処理の手順を示すフローチャートである。先の図３４の例と同様、制御回路２２は、当該フローチャートに記載された処理を実行するための命令群を含むコンピュータプログラムを実行する。なお、図３３に示す処理を実行する時点で、測定チャンバー１１６の洗浄は完了し、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６は再び図２８に示す位置に退避しているとする。
　ステップＳ３０において、制御回路２２は、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。
　ステップＳ３２において、制御回路２２は、第２磁石ユニット５６を移動させて第２磁石ユニット５６を試料分析用基板１００に近付ける。
　ステップＳ３４において、制御回路２２は、第２所定位置で第２磁石ユニット５６の移動を停止させ、試料分析用基板１００の回転／揺動／停止を実行する。なお第２所定位置は、図３３のステップＳ２０に関して説明したとおりである。
　ステップＳ３６において、制御回路２２は、発光反応に伴う光子数を測定する。
　ステップＳ３８において、制御回路２２は、測定した光子数の情報を、例えば表示装置５に出力（表示）する。
　ステップＳ３４およびＳ３６についてより詳しく説明する。図３１に示すように、第２磁石ユニット５６は試料分析用基板１００に関して光検出器３０と同じ側に位置している。第２磁石ユニット５６によって磁性粒子１４２が吸引された状態で試料分析用基板１００が回転すると、磁性粒子１４２は光検出器３０に最も近接した位置を通過する。発光反応が生じる際の発光中心は磁性粒子１４２の近傍であるため、発光中心を光検出器３０側に寄せることにより、光検出器３０の受光量を増加させることができる。つまり、発光反応に伴う光子数の測定精度を向上させることができる。これにより、試料中の特定成分の測定精度を向上させることが可能になる。
　次に、試料分析装置６の変形例を説明する。
　これまでの試料分析装置６における第１磁石ユニット１６は、半円形状であった。変形例にかかる試料分析装置６の第１磁石ユニット１６は、欠けのないリング形状（以下、単に「リング形状」と記述する。）である。
　図３５は、リング形状の第１磁石ユニット１６と、半円形状の第２磁石ユニット５６と、試料分析用基板１００との位置関係の例を示している。第１磁石ユニット１６のリングは、円形に変更した点のみにおいて、半円形状の第１磁石ユニット１６（図３４）と相違する。その他は図３４の例と同じである。よって、変形例においても、第１磁石ユニット１６の最内周は半径方向に関して測定チャンバー１１６の概ね中心位置を通過している。また、第１磁石ユニット１６のリングの半径方向に関する中心位置は、半径方向に関して測定チャンバー１１６の最も外側の位置に一致する。その結果、試料分析用基板１００の回転中は、測定チャンバー１１６内で磁性粒子が最も集まる位置に、第１磁石ユニット１６の磁力（吸引力）が常に印加されることになる。試料分析用基板１００が１回転あたりの吸引力の大きさは、図３４の例と比較すると２倍になることが理解される。これにより、より多くの磁性粒子をより迅速に吸着することができる。
　撹拌のために第２磁石ユニット５６が試料分析用基板１００の下に移動するにあたっては、第１磁石ユニット１６は、試料分析用基板１００の回転軸に平行に移動し、試料分析用基板１００から離れる。
　図３６Ａは、変形例にかかる試料分析装置６の側面図である。図３５の例と比較すると、回転軸１０２に平行な方向への第１磁石ユニット１６の移動を実現するため、第１アクチュエータ１８および第１ラック４４の位置が変更されている。第１磁石ユニット１６を移動させる原理は図３５の例と同じであるため、説明は省略する。
　リング形状の第１磁石ユニット１６を採用したことにより、第１磁石ユニット１６の一部（図３５の下側の半円部分）と第２磁石ユニット５６とが、試料分析用基板１００を挟んで対向する。第１磁石ユニット１６の磁石４０の極性、および、第２磁石ユニット５６の磁石８０の極性にかかわらず、磁性粒子１４２は第１磁石ユニット１６にも第２磁石ユニット５６にも吸引される。そのため、第１磁石ユニット１６の磁石４０の極性、および、第２磁石ユニット５６の磁石８０の極性は任意に選択することができる。ただし本発明者は、磁石４０と磁石８０とが互いに向かい合う側の極性を同じにすることがより好適であることを見出した。以下、説明する。
　図３６Ｂは、図３６Ａにおける磁石４０および磁石８０の極性の関係を説明するための模式図である。参考のため、試料分析用基板１００の位置を示している。
　本実施形態では一例として、磁石４０のＳ極４０ｓは試料分析用基板１００に向けて配置されている。磁石４０のＮ極４０ｎはＳ極４０ｓの反対側に位置する。一方、磁石８０のＳ極８０ｓが試料分析用基板１００に向けて配置されている。磁石８０のＮ極８０ｎはＳ極８０ｓの反対側に位置する。つまり、本発明者は、磁石４０のＳ極４０ｓと磁石８０のＳ極８０ｓとが向かい合うように配置した。その理由は、磁力線の密度、つまり磁界の大きさ、を実質的に０にすることが可能だからである。
　以下により詳しく説明する。磁石４０の磁力線と、磁石８０の磁力線とが繋がることはない。そのため、磁石４０のＳ極４０ｓと磁石８０のＳ極８０ｓとが向かい合う場合、両者の距離が十分離れていなくても、つまり比較的近い距離であっても、２つの磁石の中間点において磁力線の密度は０になり、磁界の強さを０にすることができる。特定の、または任意のチャンバーに磁界をかけないよう要求される場合がある。２つの磁石４０と磁石８０との中間点において磁界の強さを０にできることにより、そのような要求に応えることができる。さらに２つの磁石４０と磁石８０との距離を比較的短くすることができるため、試料分析装置６のサイズをコンパクトに維持することができる。２つの磁石４０と磁石８０との間の磁界の強さを実質的に０にする観点では、磁石４０のＮ極４０ｎと磁石８０のＮ極８０ｎとを向かい合うように配置してもよい。
　なお、磁石４０のＳ極と磁石８０のＮ極とを向かい合わせた場合、または、磁石４０のＮ極と磁石８０のＳ極とを向かい合わせた場合には、磁力線が両磁石の中間点を通過する。両磁石の距離を十分長く確保すれば磁界の強さを実質的に０にすることは可能であるが、そうすると試料分析装置６のサイズが大きくなる。そのため、上述のように、磁石４０および磁石８０のＳ極同士またはＮ極同士が試料分析用基板１００を挟んで向かい合うように配置することが好適である。
　第２磁石ユニット５６もまた、回転軸１０２と平行な方向に移動させてもよい。
　図３７は、さらなる変形例にかかる試料分析装置６の側面図である。図３６Ａの例と比較すると、回転軸１０２に平行な方向への第２磁石ユニット５６の移動を実現するため、第２アクチュエータ５８および第２ラック８４の位置が変更されている。第２磁石ユニット５６を移動させる原理は図３５および図３６の例と同じであるため、説明は省略する。
　上述の実施形態およびその変形例の説明では、各磁石ユニットを駆動させるため、ピニオンギアとラックとを利用する態様を挙げた。しかしながら当該態様は一例に過ぎず、他の機構を用いることも可能である。例えば、磁石ユニットとモータとを機械的に接続し、モータの回転位置に応じて磁石ユニットの位置を変化させて、試料分析用基板１００からの退避と試料分析用基板１００への接近を実現してもよい。他の例として、第１磁石ユニット１６および第２磁石ユニット５６が交互に試料分析用基板１００から退避し、接近するよう機械的に連結してもよい。第１アクチュエータ１８および第２アクチュエータ５８に代わる１台のアクチュエータを設け、当該アクチュエータを用いて、一方の磁石ユニットが試料分析用基板１００から退避させ、他方の磁石ユニットが試料分析用基板１００に接近させるよう構成してもよい。１台または複数台の磁石ユニットを移動させる構造を、包括的に「磁石移動機構」と称してもよい。
　本開示による試料分析装置は、Ｂ／Ｆ分離処理、試料分析用基板内の、磁性粒子と試料との撹拌または発光測定のいずれかすくなくとも１つに好適に利用され得る。
１：試料分析装置、
２：筐体
１０：ターンテーブル
１２：モータ
１４、２０：駆動回路
１６：第１磁石ユニット
１８：第１アクチュエータ
２２：制御回路
３０：光検出器
４０、４０ａ～４０ｄ：磁石
４０ｅ～４０ｈ：磁石群
４２：ケース
５６：第２磁石ユニット
５８：第２アクチュエータ
１００：試料分析用基板
１１４：反応チャンバー
１１６：測定チャンバー
１４２：磁性粒子

Claims (29)

  1. 　液体試料を保持した試料分析用基板を回転させ停止させて、前記液体試料中のアナライトと磁性粒子の表面に固定化されたリガンドとの結合反応を生じさせる試料分析装置であって、
    　前記試料分析用基板は、前記試料分析装置への装填および前記試料分析装置からの取り外しが可能であり、所定の厚さを有する板状のベース基板と、前記ベース基板内の、前記結合反応を生じさせる空間であるチャンバーとを有しており、
    　装填された前記試料分析用基板を支持するターンテーブルと、
    　前記ターンテーブルを回転させるモータと、
    　前記モータの回転および停止を制御する駆動回路と、
    　前記磁性粒子を吸引する力を発生させる第１磁石ユニットと、
    　前記第１磁石ユニットを移動させて前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第１アクチュエータと、
    　前記モータ、前記駆動回路、および前記第１アクチュエータの動作を制御する制御回路と
    を備え、前記第１磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状である第１形状を有している、試料分析装置。
  2. 　前記チャンバー内の反応物と未反応物とを分離するＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）時に、前記第１アクチュエータは、前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第１磁石ユニットに吸引される位置に前記第１磁石ユニットを移動させる、請求項１に記載の試料分析装置。
  3. 　前記第１磁石ユニットは、前記第１形状を有する単一の磁石、または、前記第１形状に沿って配置された複数の磁石を含む、請求項２に記載の試料分析装置。
  4. 　前記試料分析用基板が円形である場合において、
    　前記第１磁石ユニットの前記第１形状は、中心角の和が９０度以上３６０度以下の前記円または前記リングの一部または全部である、請求項１または２に記載の試料分析装置。
  5. 　前記試料分析用基板が円形であり、かつ、前記第１磁石ユニットの前記第１形状が前記円または前記リングの一部である場合において、
    　前記第１磁石ユニットの周方向の長さは前記チャンバーの周方向の長さよりも長い、請求項１から３のいずれかに記載の試料分析装置。
  6. 　前記試料分析用基板が円形である場合において、
    　前記円または前記リングの半径の大きさは、前記試料分析用基板の回転中心から前記チャンバーまでの距離に応じて決定される、請求項１から４のいずれかに記載の試料分析装置。
  7. 　前記第１磁石ユニットの前記第１形状が前記リングの一部または全部である場合において、
    　前記第１アクチュエータは、前記Ｂ／Ｆ（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ）分離時に前記第１磁石ユニットを移動させて、前記リングの半径方向に関する中心位置を、前記試料分析用基板の回転中心から最も離れた前記チャンバー内の位置に一致させる、請求項１から６のいずれかに記載の試料分析装置。
  8. 　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向に沿って前記第１磁石ユニットを移動させる、請求項１から７のいずれかに記載の試料分析装置。
  9. 　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って前記第１磁石ユニットを移動させる、請求項１から７のいずれかに記載の試料分析装置。
  10. 　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第１磁石ユニットを移動させる、請求項９に記載の試料分析装置。
  11. 　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側に位置する、請求項１から１０のいずれかに記載の試料分析装置。
  12. 　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと同じ側に位置する、請求項１から１０のいずれかに記載の試料分析装置。
  13. 　前記第１磁石ユニットとは異なる第２磁石ユニットと、
    　前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って移動させて、前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第２アクチュエータと
    　をさらに備える、請求項２に記載の試料分析装置。
  14. 　前記第２磁石ユニットは、円またはリングの一部または全部の形状である第２形状を有する単一の磁石、または、前記第２形状に沿って配置された複数の磁石を含む、請求項１３に記載の試料分析装置。
  15. 　前記第１アクチュエータはステッピングモータまたはリニアモータである、請求項１から１２のいずれかに記載の試料分析装置。
  16. 　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、ステッピングモータまたはリニアモータである、請求項１３または１４に記載の試料分析装置。
  17. 　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側に位置し、
    　前記第２磁石ユニットは、前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと同じ側に位置する、請求項１３、１４および１６のいずれかに記載の試料分析装置。
  18. 　前記磁性粒子を吸引する吸引力を発生させる第２磁石ユニットと、
    　前記第２磁石ユニットを移動させて前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板との相対位置を変化させる第２アクチュエータと、
    をさらに備え、
    　前記第１磁石ユニットは、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な第１面側に配置され、
    　前記第２磁石ユニットは、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な、前記第１面と反対の第２面側に配置され、
    　前記制御回路は、前記第２アクチュエータの動作をさらに制御し、
    　前記チャンバー内の液体試料の撹拌時に、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットに吸引される位置に、交互に前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、請求項１または２に記載の試料分析装置。
  19. 　前記第１面は前記試料分析用基板に関して前記ターンテーブルと反対側の面であり、
    　　前記第２磁石ユニットは、円の一部の形状またはリングの一部または全部の形状である第２形状を有している、請求項１８に記載の試料分析装置。
  20. 　前記第１磁石ユニットは、前記第１形状を有する単一の磁石、または、前記第１形状に沿って配置された複数の磁石を含み、
    　前記第２磁石ユニットは、前記第２形状を有する単一の磁石、または、前記第２形状に沿って配置された複数の磁石を含む、請求項１９に記載の試料分析装置。
  21. 　前記試料分析用基板が所定の回転数で回転し、かつ、前記回転数において前記磁性粒子を吸引したときに前記磁性粒子の移動にＴ秒を要するとき、
    　前記第１アクチュエータは、周期２Ｔ秒で、前記第１磁石ユニットを前記試料分析用基板に接近させ、前記試料分析用基板から離隔させ、かつ、
    　前記第２アクチュエータは、周期２Ｔ秒で、前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板から離隔させ、前記試料分析用基板に接近させる、請求項１９または２０に記載の試料分析装置。　
  22. 　前記第１形状および前記第２形状がリングの一部または全部である場合において、
    　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを前記試料分析用基板に接近させ、前記リングの半径方向に関する中心位置を、前記試料分析用基板の回転中心から最も離れた前記チャンバー内の位置に一致させる、請求項１９から２１のいずれかに記載の試料分析装置。
  23. 　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向に沿って前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、請求項１８から２２のいずれかに記載の試料分析装置。
  24. 　前記第２形状は前記リングの一部の形状であり、
    　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記試料分析用基板の回転軸に垂直な方向に沿って前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットを移動させる、請求項１９から２２のいずれかに記載の試料分析装置。
  25. 　前記第１アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第１磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第１磁石ユニットを離隔させ、
    　前記第２アクチュエータは、前記試料分析用基板の回転軸に平行な方向から見て、前記第２磁石ユニットと前記試料分析用基板とが重ならない位置まで前記第２磁石ユニットを離隔させる、請求項２４に記載の試料分析装置。
  26. 　前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットは、前記試料分析用基板を挟んで対向しており、
    　前記第１磁石ユニットおよび前記第２磁石ユニットのＮ極同士またはＳ極同士が対向している、請求項１８から２５のいずれかに記載の試料分析装置。
  27. 　前記第２面側に配置された光センサをさらに備え、
    　前記結合反応の完了後、結合した前記アナライトと前記リガンドとの複合体に所定の発光基質を作用させて行う発光反応時に、
    　前記第２アクチュエータは前記チャンバー内の前記磁性粒子が前記第２磁石ユニットに吸引される位置に前記第２磁石ユニットを移動させ、
    　前記光センサは、前記発光反応によって生じた光を検出する、請求項１８から２６のいずれかに記載の試料分析装置。
  28. 　前記光センサは光電子倍増管である、請求項２７に記載の試料分析装置。
  29. 　前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、ステッピングモータまたはリニアモータである、請求項１８から２８のいずれかに記載の試料分析装置。
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