特許 6043990 体液試料移送機構および体液試料移送方法、ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6043990

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】体液試料移送機構および体液試料移送方法、ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20161206BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20161206BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20161206BHJP

   G01N 21/78 20060101ALI20161206BHJP

   G01N 33/543 20060101ALN20161206BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/10 A

   G01N1/00 101G

   G01N1/00 101M

   G01N37/00 101

   G01N21/78 C

   !G01N33/543 521

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-68466(P2013-68466)

(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2014-190925(P2014-190925A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年7月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】312012966

【氏名又は名称】株式会社オーイーエムシステム

(73)【特許権者】

【識別番号】305053226

【氏名又は名称】株式会社ティー・ティー・エム

(73)【特許権者】

【識別番号】312012829

【氏名又は名称】エイチ・ライフ２１株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085316

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 三雄

(74)【代理人】

【識別番号】100124947

【弁理士】

【氏名又は名称】向江 正幸

(74)【代理人】

【識別番号】100140969

【弁理士】

【氏名又は名称】高崎 真行

(74)【代理人】

【識別番号】100161300

【弁理士】

【氏名又は名称】川角 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100171572

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】白石 貴

(72)【発明者】

【氏名】臼井 務

(72)【発明者】

【氏名】黒田 俊昭

【審査官】 渡邊 吉喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１５０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８５１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１２５６７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１２６１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９６７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１１３３５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１５１７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１４８８０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ３５／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送機構であって、
前記流路が外部と連通する開口に繋がれて当該開口を加圧または吸引するポンプと、
前記ポンプを作動させたまま開弁操作により前記開口を大気に連通させる大気開放弁と、
前記流路の所定の位置における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知手段とを備え、
前記検知手段が作動した場合に前記大気開放弁を開弁する
ことを特徴とする体液試料移送機構。

【請求項2】

試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料と、当該試験片に設けられた試薬とが、当該流路に形成された測定室にて起こす、光学的な変化を伴う反応を測定することにより、体液成分を分析する体液成分分析装置であって、
前記流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送機構として、前記流路が外部と連通する開口に繋がれて当該開口を加圧または吸引するポンプと、前記ポンプを作動させたまま開弁操作により前記開口を大気に連通させる大気開放弁と、前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知手段とを有し、前記検知手段が作動した場合に前記大気開放弁を開弁する体液試料移送機構と、
前記測定室の光学的な変化を測定する測定手段とを備え、
前記測定手段が前記検知手段を兼ねる
ことを特徴とする体液成分分析装置。

【請求項3】

試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送方法であって、
体液試料を前記流路に導入する試料導入工程と、
前記流路が外部と連通する開口に繋がれたポンプによって当該開口を加圧または吸引する加圧・吸引工程と、
前記流路の所定の位置における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知工程と、
前記検知手段が作動した場合に、前記ポンプを作動させたまま前記開口を大気に連通させる大気開放工程とを備える
ことを特徴とする体液試料移送方法。

【請求項4】

前記大気開放工程の後に、
前記開口を大気に連通させたまま所定の時間待機する待機工程と、
前記開口の大気への連通を解除するとともに前記開口を前記ポンプによって再度加圧または吸引する再加圧・吸引工程とをさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の体液試料移送方法。

【請求項5】

試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料と、当該試験片に設けられた試薬とが、当該流路に形成された測定室にて起こす、光学的な変化を伴う反応を測定することにより、体液成分を分析する体液成分分析方法であって、
前記測定室にはメンブレンが配置されてなり、
体液試料を前記流路に導入する試料導入工程と、
前記流路が外部と連通する開口に繋がれたポンプによって当該開口を加圧または吸引する加圧・吸引工程と、
前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知工程と、
前記検知手段が作動した場合に、前記ポンプを作動させたまま前記開口を大気に連通させる大気開放工程と、
前記開口を大気に連通させたまま前記メンブレンに前記体液成分が吸着し尽くすのに必要な時間待機する待機工程と、
前記開口の大気への連通を解除するとともに前記開口を前記ポンプによって再度加圧または吸引する再加圧・吸引工程と、
前記測定室の光学的な変化を測定する測定工程とを備え、
前記検知工程が、前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知し、
前記検知工程と前記測定工程とが、同一の光学的な変化を測定する手段を用いて行われる
ことを特徴とする体液成分分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、生体の体液中の特定の成分、特に糖化ヘモグロビン、腫瘍マーカー、甲状腺ホルモンなどの、免疫反応を利用して検出する成分を分析するための体液試料移送機構、体液試料移送方法、体液成分分析装置および体液成分分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、免疫反応を利用して体液成分を分析する簡易的な器具として、イムノクロマトを利用した器具が知られている（特許文献１参照）。典型例としては、液体が毛管現象で移動することができる多孔質材からなるストリップの一部に、分析対象物質に特異的に結合する抗体が固定化されており（固定化抗体）、その上流に金コロイドなどの着色粒子で標識された、分析対象物質に特異的に結合する抗体（標識抗体）が、ストリップ上に固定されていない状態で配置されている器具が挙げられる。これに標識抗体の上流から体液試料を滴下すると、体液試料はストリップ中の毛管を伝わって浸透し標識抗体を溶解し、さらに、標識抗体とともにストリップの抗体を固定化した部位を通過してストリップの下流に移動するが、体液試料中に分析対象物質が存在する場合には、溶解した標識抗体と反応し、ついでストリップに固定化された抗体に「分析対象物質−標識抗体」複合体として捕獲される。未反応の標識抗体は下流に移動してしまうため、分析対象物質が存在する場合にだけストリップの抗体を固定化した部分に金コロイドによる着色が観察される。

【0003】

この器具は簡易に測定が可能ではあるが、体液試料の展開速度が、多孔質材からなるストリップのクロマト作用に依存しているため、展開速度で規定される抗原−抗体反応の時間を一定に制御することができないという問題があった。

【0004】

一方、体液試料をクロマト移動させることに代え、ポンプによる吸引によって流路内の体液試料を移送させる器具が知られている（特許文献２参照）。この器具は、順に、試料供給口、標識抗体が備えられた試料処理室、固定化抗体が備えられた測定室、廃液室およびポンプ接続口が、流路により連通している。体液試料を試料供給口に滴下した後、ポンプによる吸引によってまず試料処理室に移送し、標識抗体を遊離させるとともに体液試料に含まれる分析対象物質と抗原抗体反応を生じさせる。そこで所定の時間停止した後、再び吸引して測定室に移送し、分析対象物質と標識抗体との結合物を抗原抗体反応により固定化抗体に結合させ、そこで所定の時間停止した後、吸引して廃液室に移送する。そして測定室について測光することによって体液試料に含まれる分析対象物質の定量測定を実施する。ことができる。

【0005】

この器具は、ポンプ制御下で体液試料を能動的に移送させる構成となっているため、体液試料の移送の状態を制御することが可能となる。しかし、特に微小な流路で微量の体液試料の移送をする場合、ポンプ制御の際に発生する微小な作動誤差によって、またポンプとポンプ接続口とを接続する際および切り離す際に発生する流路の圧力の変動によって、体液試料が逆流するなど、意図と異なる移動をする場合があるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９−１３３６８２号公報

【特許文献2】特開平９−１９６９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ポンプの微小な作動誤差や、ポンプと試験片との接続や切り離しに起因する、体液試料の意図しない移動を防止し、試験片の内部で正確な体液試料の移送を行うことができる、体液試料移送機構および体液試料移送方法、ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、請求項１に係る発明は、試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送機構であって、前記流路が外部と連通する開口に繋がれて当該開口を加圧または吸引するポンプと、前記ポンプを作動させたまま開弁操作により前記開口を大気に連通させる大気開放弁とを備えることを特徴とする体液試料移送機構である。

【0009】

請求項１に係る発明によれば、ポンプを作動させたまま大気開放弁を開弁して開口を大気に連通させることにより、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液試料移送機構を提供することができる。

【0010】

請求項１に係る発明は、体液試料が前記流路の所定の位置に到達したことを検知する検知手段をさらに備え、前記検知手段が作動した場合に前記大気開放弁を開弁することを特徴とする体液試料移送機構である。

【0011】

この技術的特徴によれば、体液試料が流路における所定の位置に到達した後、ポンプを作動させたまま大気開放弁を開弁して開口を大気に連通させることにより、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液試料移送機構を提供することができる。

【0012】

請求項１に係る発明は、前記検知手段が、前記流路の所定の位置における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知することを特徴とする体液試料移送機構である。

【0013】

この技術的特徴によれば、光学的な変化を測定することで体液試料が流路の所定の位置に到達したことを確実に検知し、ポンプを作動させたまま大気開放弁を開弁して開口を大気に連通させることにより、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液試料移送機構を提供することができる。

【0014】

請求項２に係る発明は、試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料と、当該試験片に設けられた試薬とが、当該流路に形成された測定室にて起こす、光学的な変化を伴う反応を測定することにより、体液成分を分析する体液成分分析装置であって、前記流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送機構として、前記流路が外部と連通する開口に繋がれて当該開口を加圧または吸引するポンプと、前記ポンプを作動させたまま開弁操作により前記開口を大気に連通させる大気開放弁と、前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知手段とを有し、前記検知手段が作動した場合に前記大気開放弁を開弁する体液試料移送機構と、前記測定室の光学的な変化を測定する測定手段とを備え、前記測定手段が前記検知手段を兼ねることを特徴とする体液成分分析装置である。

【0015】

請求項２に係る発明によれば、測定室における体液成分の測定、および体液試料の所定の位置への到達の検知の両方を、一つの測定手段により行うことができ、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液成分分析装置を提供することができる。

【0016】

請求項３に係る発明は、試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料を移送する体液試料移送方法であって、体液試料を前記流路に導入する試料導入工程と、前記流路が外部と連通する開口に繋がれたポンプによって当該開口を加圧または吸引する加圧・吸引工程と、前記流路の所定の位置における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知工程と、前記検知手段が作動した場合に、前記ポンプを作動させたまま前記開口を大気に連通させる大気開放工程とを備えることを特徴とする体液試料移送方法である。

【0017】

請求項３に係る発明によれば、ポンプを作動させたまま大気開放工程で開口を大気に連通させることにより、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液試料移送方法を提供することができる。

【0018】

請求項４に係る発明は、前記大気開放工程の後に、前記開口を大気に連通させたまま所定の時間待機する待機工程と、前記開口の大気への連通を解除するとともに前記開口を前記ポンプによって再度加圧または吸引する再加圧・吸引工程とをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の体液試料移送方法である。

【0019】

請求項４に係る発明によれば、体液試料が流路内で意図しない移動をすることなく、所定の時間待機した後に、体液試料を再度移動させることが可能な体液試料移送方法を提供することができる。

【0020】

請求項５に係る発明は、試験片の内部に設けられた流路に導入された体液試料と、当該試験片に設けられた試薬とが、当該流路に形成された測定室にて起こす、光学的な変化を伴う反応を測定することにより、体液成分を分析する体液成分分析方法であって、前記測定室にはメンブレンが配置されてなり、体液試料を前記流路に導入する試料導入工程と、前記流路が外部と連通する開口に繋がれたポンプによって当該開口を加圧または吸引する加圧・吸引工程と、前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知する検知工程と、前記検知手段が作動した場合に、前記ポンプを作動させたまま前記開口を大気に連通させる大気開放工程と、前記開口を大気に連通させたまま前記メンブレンに前記体液成分が吸着し尽くすのに必要な時間待機する待機工程と、前記開口の大気への連通を解除するとともに前記開口を前記ポンプによって再度加圧または吸引する再加圧・吸引工程と、前記測定室の光学的な変化を測定する測定工程とを備え、前記検知工程が、前記測定室における光学的な変化を測定することにより体液試料の到達を検知し、前記検知工程と前記測定工程とが、同一の光学的な変化を測定する手段を用いて行われることを特徴とする体液成分分析方法である。

【0021】

請求項５に係る発明によれば、測定室の光学的な変化を測定することにより体液成分の測定を行うとともに、体液成分の測定に用いる手段と同一の手段を用いて、測定室での光学的な変化を測定することで体液試料の到達したことを検知し、体液試料が流路内で意図しない移動をすることなく、所定の時間待機した後に、体液試料を再度移動させることが可能な体液成分分析方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ポンプを作動させたまま大気開放弁を開弁して開口を大気に連通させることにより、体液試料が流路内で意図しない移動をすることを防止する体液試料移送機構および体液試料移送方法ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る体液試料移送機構および体液試料移送方法、ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法の対象となる体液試料が収容される試験片の図であり、（ａ）が正面図であり（ｂ）が側面図である。

【図2】図１に示す試験片の分解斜視図である。

【図3】本発明に係る体液試料移送機構の三つの回路構成例を示す回路図であり、（ａ）は大気開放弁に２ポートのバルブを用いた例であり、（ｂ）は大気開放弁に４ポートのバルブを用いた例であり、（ｃ）は大気開放弁に４ポートのバルブを用いた他の例である。

【図4】図１に示す試験片の試料貯留室および測定室を模式的に示し、まだ体液試料が流入していない状態を示す断面模式図である。

【図5】図４に示す試料貯留室および測定室において、体液試料が流入した状態を示す断面模式図であり、（ａ）は体液試料が流入した初期の状態を示す断面模式図であり、（ｂ）は体液試料が流入した後、試験片の開口が大気開放されたまま所定の時間待機した状態を示す断面模式図である。

【図6】図５（ｂ）に示す状態の後、試験片の開口が再度加圧され、体液試料が廃液室に移送された後の状態を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

次に、本発明の実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【0025】

（試験片）
まず、本発明に係る体液試料移送機構および体液試料移送方法、ならびに体液成分分析装置および体液成分分析方法の対象となる体液試料が収容される試験片の構成について、図１に基づき説明する。以下に説明する試験片５０は、赤血球を溶血した体液試料をもとにヘモグロビンＡ１ｃ（以下糖化ヘモグロビン）を測定する形態となっている。

【0026】

図１に示すように、試験片５０の内部には流路５０ｂが設けられており、流路５０ｂは開口５０ａで外部と連通している。体液試料は開口５０ａを介して流路５０ｂに供給される。そして流路５０ｂには三か所の拡大部分が設けられており、開口５０ａから近い順に、試料貯留室５０ｃ、測定室５０ｄおよび廃液室５０ｅを構成している。開口５０ａに供給された体液試料は、開口５０ａが加圧されることにより、流路５０ｂの中を廃液室５０ｅに向けて移動する。

【0027】

試料貯留室５０ｃには、試薬５６が設けられており、測定室５０ｄには、メンブレン５７が設けられている。試料貯留室５０ｃに設けられた試薬５６は、これより下流の測定室５０ｄにおいて、体液試料中の分析対象物質との反応に起因して光学的な変化が発生するよう構成されている。測定室５０ｄに設けられたメンブレン５７は、体液試料中の分析対象物質が吸着するよう構成されている。測定室５０ｄにおける光学的な変化が測定できるよう、測定室５０ｄを区画する壁面は光透過性を有する。なお、これらの詳細は後述する。

【0028】

図１（ｂ）および図２に示すように、試験片５０は、基板５５および積層板Ｌから構成されており、基板５５が積層板Ｌに接着されている。そして積層板Ｌは、第一プレート５１、第二プレート５２および第三プレート５３が互いに接着され、積層されて構成されている。

【0029】

基板５５には、環状に突出する堰５５ａが設けられており、堰５５ａに内部に貫通孔５５ｂが設けられている。貫通孔５５ｂは、試験片５０の開口５０ａを構成する。なお、堰５５ａは、後述のように開口５０ａを加圧する際に圧力が逃げないよう、管路と密着して開口５０ａの周囲を密閉するよう設けられている。

【0030】

第一プレート５１には、基板５５の貫通孔５５ｂと略同心位置に、貫通孔５１ａが設けられている。第二プレート５２にも、貫通孔５１ａと略同心位置に、貫通孔５２ａが設けられ、また貫通孔５２ａから離れて貫通孔５２ｃ，５２ｄ，５２ｅが設けられており、これらは順に貫通溝５２ｂで結ばれている。第三プレート５３には、第二プレート５２の貫通孔５２ｃに対応する位置に、試薬５６が設けられており、貫通孔５２ｄに対応する位置に、メンブレン５７が設けられている。積層板Ｌが組み立てられたとき、貫通溝５２ｂ、貫通孔５２ｃ，５２ｄ，５２ｄと第一プレート５１および第三プレート５３とで囲まれた領域が、流路５０ｂを構成する。その中でも、貫通孔５２ｃと第一プレート５１および第三プレート５３とで囲まれた領域が試料貯留室５０ｃを構成し、貫通孔５２ｄと第一プレート５１および第三プレート５３とで囲まれた領域が測定室５０ｄを構成し、貫通孔５２ｅと第一プレート５１および第三プレート５３とで囲まれた領域が廃液室５０ｅを構成する。そして、試薬５６は試料貯留室５０ｃに配置されることになり、メンブレン５７は測定室５０ｄに配置されることになる。

【0031】

第一プレート５１および第三プレート５３は不通気性でありかつ不通水性であり、材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やＡＳ樹脂のようなプラスチック材料が、加工が容易であるため好適である。しかし、体液試料が漏出することがない流路５０ｂを形成することができれば、これに限定されるものではない。また、第一プレート５１における、第二プレート５２の貫通孔５２ｄに対応する位置は、光透過部５１ｂとして光透過性を有するよう構成されている。これにより、測定室５０ｄにおける光学的な変化を測定することが可能となる。

【0032】

第二プレート５２には、不通水性で通気性のある材料が用いられる。体液試料の漏出を防止しつつ、流路５０ｂが閉塞されていても、流路５０ｂの壁面から空気が逃げるため、空気抜き孔等を設けることなく体液試料を移送することが可能となるからである。不通水性で通気性のある材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、撥水処理を施したセルロースアセテートおよびセルロース混合エステルなどの多孔質材が、好適に使用される。

【0033】

試薬５６には、分析対象物質、すなわち糖化ヘモグロビンに特異的に結合する、標識された標識抗体が、遊離可能な状態で含有されている。本実施形態においては、標識抗体として、蛍光色素などで化学結合により標識された抗糖化ヘモグロビンモノクローナル抗体が、適切な可溶性保持体を介して第三プレート５３に塗布され、試薬５６を構成している。なお、標識の蛍光色素としては、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、ローダミン、１−ジメチルアミノナフタレン５−スルホニルクロリド（ＤＡＮＳ）などを使用することもできる。蛍光色素以外には、青色ラテックス粒子などの着色粒子を標識物質として使用することができる。

【0034】

本実施形態の試験片に用いられるメンブレン５７は、体液試料中のヘモグロビンを吸着するよう構成されており、ニトロセルロースなどの多孔質体から構成されている。なお、この説明における「ヘモグロビン」とは、糖化ヘモグロビンおよび未糖化ヘモグロビンの両方を含む。

【0035】

（体液試料移送機構）
次に、本発明に係る体液試料移送機構の実施形態について、図３に基づき説明する。図３（ａ）は、大気開放弁に２ポートのバルブを用いた例であり、（ｂ）は大気開放弁に４ポートのバルブを用いた一例であり、（ｃ）は大気開放弁に４ポートのバルブを用いた他の例である。まず、図３（ａ）の例について説明する。

【0036】

体液試料移送機構１００は、試験片５０の内部の流路５０ｂに導入された体液試料を移送する機構であり、ポンプ１０と大気開放弁２０とを主たる構成要素とする。ポンプ１０は、管路Ｒ１，Ｒ２を介して、試験片５０の開口５０ａに接続されており、開口５０ａを加圧するよう構成されている。管路Ｒ２は、開口５０ａを加圧する際に圧力が逃げないよう、堰５５ａに密着して接続されている。管路Ｒ１と管路Ｒ２との間の分岐部Ｊからは管路Ｒ３が分岐している。管路Ｒ３は大気開放弁２１のポートに接続されている。大気開放弁２１は２ポートのソレノイドバルブであり、図３（ａ）に示す状態では閉弁状態となっている。大気開放弁２１のもう一方のポートには何も接続されていない。

【0037】

図３（ａ）に示す状態のように、大気開放弁２１が閉弁している場合、ポンプ１０からの圧力は、管路Ｒ１，Ｒ２を介して開口５０ａに伝わり、開口５０ａが加圧される。大気開放弁２１が開弁状態となると、開口５０ａは、管路Ｒ３および大気開放弁２１のポートを介して、大気に開放される。したがって、大気開放弁２１の開弁操作により開口５０ａが大気に連通し、開口５０ａに加えられていた圧力は、即座に大気圧まで低下する。開口５０ａの圧力は、ポンプ１０の作動に依存することなく低下するため、体液試料が流路内で意図しない移動をすることはない。

【0038】

また、図３に示す体液試料移送機構１００は、体液試料が流路５０ｂの所定の位置に到達したことを検知する検知手段３０を更に備える。検知手段３０は、試験片５０に光を照射する照射部３１および試験片５０からの光を受光する受光部３２を有する。すなわち、照射部３１は試験片５０に光を照射し、試験片５０からの光を受光し、光学的な変化が検知された場合に、体液試料が到達したと判断する。そして体液試料が到達したと判断された場合、大気開放弁２１が開弁される。なお、照射部３１が光を照射する範囲および受光部３２が受光する範囲は、図１（ａ）に示す測定室５０ｄの一部に相当する検知点５０ｆであり、検知手段３０は、体液試料が検知点５０ｆに到達した場合に検知する。また本実施形態の場合、体液試料がヘモグロビンを含有するため、試験片５０に照射する光としてヘモグロビンが吸光する波長の光を用いることにより、体液試料の到達を検知することが可能となる。また、図３に示す体液試料移送機構１００は、試験片５０を透過する透過光を受光部３２が受光するよう構成されているが、反射光を受光部３２が受光するよう構成することも可能である。

【0039】

図３（ｂ），（ｃ）に示す例は、体液試料移送機構１００の他の例であり、そのいずれも、４ポートのソレノイドバルブを大気開放弁２０として用いている。図３（ｂ）に示す体液試料移送機構１００は、管路Ｒ１と管路Ｒ２との間に大気開放弁２２が設けられている。図３（ｂ）に示す状態は閉弁状態となっており、ポンプ１０からの圧力は、管路Ｒ１，Ｒ２を介して開口５０ａに伝わり、開口５０ａが加圧される。大気開放弁２２が開弁状態になると、開口５０ａは、大気開放弁２２のポートを介して大気に開放される。したがって、大気開放弁２２の開弁操作により開口５０ａが大気に連通し、開口５０ａに加えられていた圧力は、即座に降圧する。また、図３（ｂ）に示す例も、図３（ａ）に示す例と同様の検知手段３０が設けられている。

【0040】

図３（ｃ）に示す体液試料移送機構１００は、図３（ｂ）に示す体液試料移送機構１００に対して、大気開放弁２０として用いるソレノイドバルブのみが異なっており、図３（ｃ）に示す体液試料移送機構１００の大気開放弁２３は、図示のような閉弁状態では開口５０ａが加圧され、開弁状態となると、開口５０ａは、大気開放弁２３のポートを介して大気に開放されるとともに、ポンプ１０も大気に開放される。したがって、大気開放弁２３の開弁操作により開口５０ａが大気に連通し、開口５０ａに加えられていた圧力は、即座に降圧する。また、図３（ｂ）に示す例も、図３（ａ）に示す例と同様の検知手段３０が設けられている。

【0041】

また、図３に示す体液試料移送機構１００は、流路５０ｂと連通する開口５０ａを、加圧するよう構成されているが、流路５０ｂと連通する他の箇所を、吸引するよう構成することも可能である。その場合、試験片５０に、開口５０ａとは別に、廃液室５０ｅと連通する開口を設け、そこから吸引することにより、流路５０ｂ内の体液試料を移送することができる。なお、試験片５０に、開口５０ａとは別の、廃液室５０ｅと連通する開口を設ける場合には、積層板Ｌの第二プレート５２は、不通水性で通気性のある材料から構成される必要はなく、第一プレート５１および第三プレート５３と同様に、不通気性でありかつ不通水性の材料で構成することも可能となる。

【0042】

また、本実施形態では、検知手段３０を、光学的な変化を検出することにより体液試料の到達を検知する手段として構成しているが、体液試料中の分析対象物質と試薬との反応に起因する光学的な変化も検知手段３０を用いて測定することにより、体液成分を分析する手段として用いることも可能である。

【0043】

（体液成分分析方法および装置）
次に、本発明の実施形態に係る体液試料移送機構１００および試験片５０を用いた、体液成分分析方法および体液成分分析装置について、図１〜６を用いて説明する。図１〜３は、試験片５０および体液試料移送機構１００を示す図である。図４〜６は、図１に示す試験片５０の試料貯留室５０ｃおよび測定室５０ｄの断面を模式的に示す断面模式図であり、図４は、試料貯留室５０ｃおよび測定室５０ｄに体液試料が流入していない状態を示す断面模式図である。図５は、試料貯留室５０ｃおよび測定室５０ｄに体液試料が流入した状態を示す断面模式図であり、（ａ）は体液試料が流入した初期の状態を示す断面模式図であり、（ｂ）は体液試料が流入した後、試験片の開口が大気開放されたまま所定の時間待機した状態を示す断面模式図である。図６は、図５（ｂ）に示す状態の後、試験片の開口が再度加圧され、体液試料が廃液室５０ｅに移送された後の状態を示す断面模式図である。

【0044】

なお、体液試料移送機構１００として、図３（ａ）に示す例を用いて以下に説明するが、図３（ｂ），（ｃ）のいずれの例を用いた場合も同様となる。

【0045】

まず、赤血球を希釈・溶血した体液試料を、図１に示す試験片５０の開口５０ａに供給する。希釈・溶血操作は、一般的にはサポニンなどの界面活性剤を含む溶液を用い、検出の際の光学的変化量を考慮した適度な希釈倍率で行われる。体液試料を開口５０ａに供給した後、図３（ａ）に示すように、体液試料移送機構１００の管路Ｒ２を開口５０ａに接続する。そして、ポンプ１０が発生する圧力を伝えることにより、開口５０ａを加圧する。このとき、大気開放弁２０を開弁状態にしたまま、すなわち大気開放したまま、管路Ｒ２と開口５０ａとを接続するとともにポンプ１０を起動し、その後大気開放弁２０を閉弁することにより開口５０ａの大気開放を解除して、ポンプ１０の圧力を開口５０ａに伝えるのが好適である。

【0046】

ここで、積層板Ｌの第二プレート５２は、通気性を有しつつ不通水性を有する。そのため、開口５０ａを介して加圧された体液試料は流路５０ｂを進行する。そして体液試料は試料貯留室５０ｃに到達し、そこに配置されている試薬５６と混合される。試薬５６には、標識抗体５６ａが含有されており、流入した体液試料に溶かされると遊動を開始し、体液試料に含有される糖化ヘモグロビン６０ａのみと抗原抗体反応を起こす。なお、試薬５６は、試料貯留室５０ｃの中でも開口５０ａに近い位置に配置されており、試料貯留室５０ｃに体液試料が流入すると、すぐに標識抗体５６ａの遊離が開始するよう構成されている。そして、開口５０ａが加圧され続けているため、体液試料および標識抗体５６ａは、測定室５０ｄに進む。

【0047】

体液試料が検知点５０ｆに到達すると、検知手段３０が体液試料の到達を検知し、大気開放弁２０を開弁させる。すると、開口５０ａが大気開放されるため、開口５０ａへの加圧が即座に止まる。なお、大気開放弁２０が開弁した後も、ポンプ１０は作動させたままとする。

【0048】

大気開放弁２０が開弁した後は、開口５０ａへの加圧力は作用しないが、測定室５０ｄに到達した体液試料は、毛細管現象により測定室５０ｄ内のメンブレン５７に浸透する。そして、体液試料中に含まれる糖化ヘモグロビン６０ａおよび未糖化ヘモグロビン６０ｂが、メンブレン５７に吸着する（図５（ａ）参照）。なお、開口５０ａが大気開放された後、毛細管現象により体液試料がどれだけ浸透するかに応じて、検知点５０ｆの位置を設定しておくのが好適である。図１に示す試験片５０では、測定室５０ｄのうち開口５０ａに近い位置に検知点５０ｆを配置している。

【0049】

そして大気開放弁２０が開弁した後、所定の時間待機する。この間に、ヘモグロビンのメンブレン５７への吸着が進行する。メンブレン５７に吸着可能な量のヘモグロビンが吸着し尽くすと、体液試料中の糖化ヘモグロビン６０ａと未糖化ヘモグロビン６０ｂの構成比に比例した割合で、糖化ヘモグロビン６０ａ−標識抗体５６ａの複合体と、未糖化ヘモグロビン６０ｂとが、メンブレン５７に吸着される（図５（ｂ）参照）。この吸着が完了した後でも、体液試料の中には糖化ヘモグロビン６０ａ、未糖化ヘモグロビン６０ｂおよび標識抗体５６ａが多量に含まれている。なお、メンブレン５７に吸着可能なヘモグロビンの量に対して、体液試料中のヘモグロビンが過剰となるように、メンブレン５７のサイズおよび体液試料の量が設定される。また、大気開放弁２０が開弁した後待機する時間は、メンブレン５７に吸着可能な量のヘモグロビンが吸着し尽くすのに必要な時間に設定される。

【0050】

大気開放弁２０が開弁して所定の時間待機した後、大気開放弁２０を閉弁する。すると、開口５０ａと大気との連通は解除され、開口５０ａがポンプ１０により再度加圧され、体液試料は流路５０ｂを進み廃液室５０ｅに移送される。このとき、抗原抗体反応に使用されなかった未反応の標識抗体５６ａは、体液試料とともに廃液室５０ｅに移送されることとなる（図６参照）。すなわち、別途洗浄液を注入することなく測定室５０ｄの手前（試料貯留室５０ｃ等）に余剰に存在する体液試料によりＢ／Ｆ分離が行われることになる。

【0051】

体液試料が廃液室５０ｅに移送された後、分析対象物質の測定が行われる。すなわち、ヘモグロビンのうち、糖化ヘモグロビン６０ａのみに蛍光色素で標識された標識抗体５６ａが結合しているため、測定室５０ｄの蛍光強度を光学的に計測することにより、メンブレン５７に吸着した糖化ヘモグロビン６０ａの量を測定することができる。糖化ヘモグロビン測定の場合は、全ヘモグロビン中の糖化ヘモグロビン割合（百分率）で表記することが一般的であるが、本法によれば、測定室５０ｄ内のメンブレン５７のサイズを一定にしておくことにより、ここに結合するヘモグロビン量も一定となることから、複合体を形成した糖化ヘモグロビン量に依存する蛍光強度を計測するだけで、全ヘモグロビン中の糖化ヘモグロビン割合（百分率）を得ることができる。なお、標識抗体５６ａの標識物質が、青色ラテックス粒子などの着色粒子の場合では、測定室５０ｄの吸光度や反射率を測定することにより、メンブレン５７に吸着した糖化ヘモグロビン６０ａの量を測定することができる。

【0052】

本実施形態に係る試験片５０は、糖化ヘモグロビンを測定するよう構成しているため、体液試料として溶血したものを供給する形態としているが、試験片５０の開口５０ａの手前に溶血手段を設けることによって、全血の体液試料を供給して糖化ヘモグロビンを測定するように構成することも可能である。また、同じく全血の体液試料を供給する形態の別の例として、試験片５０の開口５０ａの手前に溶血手段を設ける代わりに、測定室５０ｄにおいて溶血させてメンブレン５７にヘモグロビンを吸着させるよう構成することも可能である。

【0053】

また、標識抗体を適宜選択することによって、分析対象物質をＣＥＡ、ＡＦＰ等の腫瘍マーカーとすることも可能である。その際は体液試料として血漿を供給することが好適であるが、開口５０ａの手前に血球成分を分離する濾過手段を設けることによって、体液試料として全血を供給しながらも、腫瘍マーカーを測定可能な試験片を構成することも可能となる。

【符号の説明】

【0054】

１００ 体液試料移送機構
１０ ポンプ
２０ 大気開放弁
３０ 検知手段
５０ 試験片
５０ａ 開口
５０ｂ 流路
５０ｄ 測定室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】