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特許6588910試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラム
(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】6588910
(24)【登録日】2019年9月20日
(45)【発行日】2019年10月9日
(54)【発明の名称】試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 35/00 20060101AFI20191001BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20191001BHJP
【ＦＩ】
G01N35/00 D
G01N37/00 101
【請求項の数】20
【全頁数】45
(21)【出願番号】特願2016-531364(P2016-531364)
(86)(22)【出願日】2015年6月29日
(86)【国際出願番号】JP2015068724
(87)【国際公開番号】WO2016002729
(87)【国際公開日】20160107
【審査請求日】2018年6月13日
(31)【優先権主張番号】特願2014-134779(P2014-134779)
(32)【優先日】2014年6月30日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】314005768
【氏名又は名称】ＰＨＣホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(74)【代理人】
【識別番号】100135703
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 英隆
(74)【代理人】
【識別番号】100125922
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 章子
(74)【代理人】
【識別番号】100184985
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 悠
(72)【発明者】
【氏名】城野 政博
(72)【発明者】
【氏名】岡本 房俊
【審査官】
福田 裕司
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−０７１５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−１８０６８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−２６４５６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−１２６５１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１２／１６４５５２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１１−００７７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０８７０３０７０（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特開２０１１−１９６８４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００１−５０２７９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｎ ３５／００〜３７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転運動によって液体の移送を行う試料分析用基板であって、
回転軸を有する基板と、
前記基板内に位置し、第１液体および第２液体を保持するための第１空間および第２空間をそれぞれ有する第１チャンバーおよび第２チャンバーと、
前記基板内に位置し、前記第1チャンバーおよび前記第２チャンバーから排出される前
記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、
前記基板内において、前記第1チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を
有し、前記第１液体を移送する第１流路と、
前記基板内において、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第２液体を移送する第２流路と、
を備え、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記回転軸を中心として、前記基板を時計回りまたは反時計回りに回転させる場合、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに保持された前記第１液体および前記第２液体が、それぞれ前記第１流路および前記第２流路を介して前記第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度から角度Ａ１で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第１所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第２所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、
さらに、前記角度Ａ１から角度Ａ２で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第３所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第４所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第１所定量は、前記第１チャンバーに保持された前記第１液体の全量であり、
前記第２所定量は、ゼロであり、
前記第３所定量は、ゼロであり、
前記第４所定量は、前記第２チャンバーに保持された前記第２液体の全量である、試料分析用基板。
回転軸を有する基板と、
前記基板内に位置し、第１液体および第２液体を保持するための第１空間および第２空間をそれぞれ有する第１チャンバーおよび第２チャンバーと、
前記基板内に位置し、前記第1チャンバーおよび前記第２チャンバーから排出される前
記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、
前記基板内において、前記第1チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を
有し、前記第１液体を移送する第１流路と、
前記基板内において、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第２液体を移送する第２流路と、
を備え、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記回転軸を中心として、前記基板を時計回りまたは反時計回りに回転させる場合、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに保持された前記第１液体および前記第２液体が、それぞれ前記第１流路および前記第２流路を介して前記第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度から角度Ａ１で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第１所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第２所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、
さらに、前記角度Ａ１から角度Ａ２で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第３所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第４所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第１所定量は、前記第１チャンバーに保持された前記第１液体の全量であり、
前記第２所定量は、ゼロであり、
前記第３所定量は、ゼロであり、
前記第４所定量は、前記第２チャンバーに保持された前記第２液体の全量である、試料分析用基板。
【請求項2】
前記基板は、
前記基板内において前記第１空間の一部を規定し、前記第１流路に隣接する第１側面および前記第１側面に隣接する第３側面と、
前記基板内において前記第２空間の一部を規定し、前記第２流路に隣接する第２側面および前記第２側面に隣接する第４側面と、
を有し、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第１チャンバーは、前記の第１液体を少なくとも前記第１側面および前記第３側面で保持し、
前記第２チャンバーは、前記第２液体を少なくとも第２側面および前記第４側面で保持する、
請求項１に記載の試料分析用基板。
前記基板内において前記第１空間の一部を規定し、前記第１流路に隣接する第１側面および前記第１側面に隣接する第３側面と、
前記基板内において前記第２空間の一部を規定し、前記第２流路に隣接する第２側面および前記第２側面に隣接する第４側面と、
を有し、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第１チャンバーは、前記の第１液体を少なくとも前記第１側面および前記第３側面で保持し、
前記第２チャンバーは、前記第２液体を少なくとも第２側面および前記第４側面で保持する、
請求項１に記載の試料分析用基板。
【請求項3】
前記第１側面と前記第１流路との第１境界位置は、前記基板を前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１へ回転させる過程で、前記所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、前記第１液体が前記第３チャンバーへ最初に移動し始める時の前記第１液体の液面と前記第１流路または前記第１側面との境界で規定される、請求項２に記載の試料分析用基板。
【請求項4】
前記第２側面と前記第２流路との第２境界位置は、前記基板を前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ２へ回転させる過程で、前記所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、前記第２液体が前記第３チャンバーへ最初に移動し始める時の前記第２液体の液面と前記第２流路または前記第２側面との境界で規定される、請求項３に記載の試料分析用基板。
【請求項5】
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項6】
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項7】
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項8】
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、請求項４に記載の試料分析用基板。
【請求項9】
前記第１流路および前記第２流路は、それぞれ重力によって前記第１液体および前記第２液体を移送する請求項１に記載の試料分析用基板。
【請求項10】
前記基板の前記回転軸が前記重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第３チャンバーは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーよりも重力方向の下方側に位置する、請求項９に記載の試料分析用基板。
前記第３チャンバーは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーよりも重力方向の下方側に位置する、請求項９に記載の試料分析用基板。
【請求項11】
前記第３チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える請求項１から１０のいずれかに記載の試料分析用基板。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれかに記載の試料分析用基板と、
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム。
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム。
【請求項13】
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１２に記載の試料分析システム。
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１２に記載の試料分析システム。
【請求項14】
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１２または１３に記載の試料分析システム。
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１２または１３に記載の試料分析システム。
【請求項15】
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、請求項１から１２に記載の試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御す
る駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を備え、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送さる、試料分析装置。
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御す
る駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を備え、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送さる、試料分析装置。
【請求項16】
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１５に記載の試料分析装置。
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１５に記載の試料分析装置。
【請求項17】
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１５または１６に記載の試料分析装置。
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１５または１６に記載の試料分析装置。
【請求項18】
請求項１から１２のいずれかに記載の試料分析用基板と、
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システム用プログラムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チ
ャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム用プログラム。
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システム用プログラムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チ
ャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム用プログラム。
【請求項19】
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１８に記載の試料分析システム用プログラム。
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１８に記載の試料分析システム用プログラム。
【請求項20】
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１８または１９に記載の試料分析システム用プログラム。
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、請求項１８または１９に記載の試料分析システム用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムに関する。【背景技術】
【0002】
従来、尿や血液等の検体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、検体溶液中の成分の分析等を行う技術を開示している。【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表平７−５００９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
検体中の特定成分の分析には、酵素反応、免疫反応等を用い、複雑な反応ステップを介する分析法がある。このような複雑な反応ステップを介する分析法を試料分析用基板中で行うことができる技術が求められていた。【0005】
本願の限定的ではない例示的な実施形態は、より複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを提供する。【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の一態様に係る試料分析用基板は、回転運動によって液体の移送を行う試料分析用基板であって、回転軸を有する基板と、前記基板内に位置し、第１液体および第２液体を保持するための第１空間および第２空間をそれぞれ有する第１チャンバーおよび第２チャンバーと、前記基板内に位置し、前記第1チャンバーおよび前記第２チャンバーから排出される前記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、前記第1チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第１液体を移送する第1流路と、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第２液体を移送する第２流路とを備え、前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記回転軸を中心として、前記基板を時計回りまたは反時計回りの一方に回転させる場合、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに保持された前記第１液体および前記第２液体が、それぞれ前記第１流路および前記第２流路を介して前記第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度から角度Ａ１で前記基板を回転させると、前記第１チャンバーから第１所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、前記第２チャンバーから第２所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、さらに、前記角度Ａ１から角度Ａ２で前記基板を回転させると、前記第１チャンバーから第３所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、前記第２チャンバーから第４所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動する。【発明の効果】
【0007】
本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムによれば、複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に対応できる。【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】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】実施形態の試料分析システムの構成を示す模式図の一例である。
【図2B】試料分析システムにおける試料分析用基板の原点を検出するための構成を示す模式図の一例である。
【図3A】試料分析用基板の平面図の一例である。
【図3B】試料分析用基板の分解斜視図の一例である。
【図3C】試料分析用基板の他の構造の一例を示す斜視図である。
【図3D】試料分析用基板の第１チャンバーに第１洗浄液が保持された状態の一例を示す模式的な斜視図である。
【図3E】試料分析用基板の第１チャンバーに保持された第１洗浄液および第１境界位置の一例を示す模式的な斜視図である。
【図3F】試料分析用基板の第１チャンバーに第１洗浄液が保持された状態の他の一例を示す模式的な斜視図である。
【図3G】試料分析用基板の第１チャンバーに保持された第１洗浄液および第１境界位置の他の一例を示す模式的な斜視図である。
【図4】流路とチャンバーの位置関係の一例を示す図である。
【図5】試料分析システムの動作の一例を説明するフローチャートである。
【図6】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図7】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図8】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図9】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図10】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図11】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図12】試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図13A】他の形態の試料分析用基板を用いた場合の試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図13B】他の形態の試料分析用基板を用いた場合の試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図13C】他の形態の試料分析用基板を用いた場合の試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を示す模式図である。
【図14A】試料分析用基板の第１チャンバー、第２チャンバー、第１流路および第２流路の配置の一例を示す図である。
【図15A】試料分析用基板の第１チャンバー、第２チャンバー、第１流路および第２流路の配置の一例を示す図である。
【図16A】試料分析用基板の第１チャンバー、第２チャンバー、第１流路および第２流路の配置の一例を示す図である。
【図17A】試料分析用基板の第１チャンバー、第２チャンバー、第１流路および第２流路の配置の一例を示す図である。
【図18A】試料分析用基板の第１チャンバー、第２チャンバー、第１流路および第２流路の配置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
尿や血液等の検体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。【0010】
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。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。【0011】
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抗原３０６とを抗原抗体反応とにより結合させる。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。【0012】
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。【0013】
この一連の反応において、反応物である複合体３１０を得る上で、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、複合体３１０の形成に関与しなかった標識抗体３０８等である未反応物とを分離する必要がある。この分離をＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）と呼ぶ。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、同様に、Ｂ／Ｆ分離の工程が必要である。磁性粒子を用いない場合は、例えば、ポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成された固相に対し、物理吸着により固定化されたリガンド、化学結合により固相に対し、物理吸着により固定化されたリガンド、化学結合により固相に固定化されたリガンド、金等で構成された金属基板表面へ固定化（たとえば、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を用いた固定化）されたリガンドを用いる場合等が挙げられる。【0014】
Ｂ／Ｆ分離を十分に行うには、洗浄液で複合体３１０を含む磁性粒子を複数回洗浄することが好ましい。具体的には、まず、複合体３１０と、未反応の抗原３０６、標識抗体３０８等とを含む反応溶液において、磁石によって磁性粒子を含む複合体３１０を捕捉した状態で、反応溶液のみを除去する。その後、洗浄液を加えて複合体３１０を洗浄し、洗浄液を除去する。この洗浄を複数回繰り返し行うことによって、未反応物や非特異吸着物質が十分に除去されたＢ／Ｆ分離が達成され得る。【0015】
従来、このような複数回洗浄を行う操作は、分析器具を用いて操作者が手動で行ったり、複雑な機構を有する大型の分析機器によって実現されていた。このため、より簡単に複数回洗浄を行う技術が求められていた。【0016】
本願発明者らは、特許文献１に開示されるような試料分析用基板を用いて、複数回の洗浄工程を可能にする技術を詳細に検討し、新規な試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを想到した。本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、以下の通りである。【0017】
［項目１］回転運動によって液体の移送を行う試料分析用基板であって、
回転軸を有する基板と、
前記基板内に位置し、第１液体および第２液体を保持するための第１空間および第２空間をそれぞれ有する第１チャンバーおよび第２チャンバーと、
前記基板内に位置し、前記第1チャンバーおよび前記第２チャンバーから排出される前記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、
前記基板内において、前記第1チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第１液体を移送する第1流路と、
前記基板内において、前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第２液体を移送する第２流路と、
を備え、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記回転軸を中心として、前記基板を時計回りまたは反時計回りに回転させる場合、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに保持された前記第１液体および前記第２液体が、それぞれ前記第１流路および前記第２流路を介して前記第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度から角度Ａ１で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第１所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第２所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動し、
さらに、前記角度Ａ１から角度Ａ２で前記基板を回転させると、
前記第１チャンバーから第３所定量の第１液体が前記第３チャンバーに移動し、
前記第２チャンバーから第４所定量の第２液体が前記第３チャンバーに移動する、
試料分析用基板。
［項目２］
前記基板は、
前記基板内において前記第１空間の一部を規定し、前記第１流路に隣接する第１側面および前記第１側面に隣接する第３側面と、
前記基板内において前記第２空間の一部を規定し、前記第２流路に隣接する第２側面および前記第２側面に隣接する第４側面と、
を有し、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第１チャンバーは、前記の第１液体を少なくとも前記第１側面および前記第３側面で保持し、
前記第２チャンバーは、前記第２液体を少なくとも第２側面および前記第４側面で保持する、
項目１に記載の試料分析用基板。
［項目３］
前記第１側面と前記第１流路との第１境界位置は、前記基板を前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１へ回転させる過程で、前記所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、前記第１液体が前記第３チャンバーへ最初に移動し始める時の前記第１洗浄液の液面と前記第１流路または前記第１側面との境界で規定される、項目２に記載の試料分析用基板。
［項目４］
前記第２側面と前記第２流路との第２境界位置は、前記基板を前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ２へ回転させる過程で、前記所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、前記第２液体が前記第３チャンバーへ最初に移動し始める時の前記第２洗浄液の液面と前記第２流路または前記第２側面との境界で規定される、項目３に記載の試料分析用基板。
［項目５］
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、項目４に記載の試料分析用基板。
［項目６］
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、項目４に記載の試料分析用基板。
［項目７］
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向の異なる方向側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、同一方向である、項目４に記載の試料分析用基板。
［項目８］
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に近い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に遠い側に位置する場合であって、
または、
前記第１境界位置が前記第１側面よりも前記回転軸に遠い側に位置し、前記第２境界位置が前記第２側面よりも前記回転軸に近い側に位置する場合であって、
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた状態で前記基板を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記第１境界位置および前記第２境界位置が、前記基板の左右方向のいずれか一方側に位置する場合、
前記任意の所定の基準角度から前記角度Ａ１で前記基板を回転させる回転方向および前記角度Ａ１から前記角度Ａ２で前記基板を回転させる回転方向は、逆方向である、項目４に記載の試料分析用基板。
［項目９］
前記第１流路および前記第２流路は、それぞれ重力によって前記第１液体および前記第２液体を移送する項目１に記載の試料分析用基板。
［項目１０］
前記基板の前記回転軸が前記重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第３チャンバーは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーよりも重力方向の下方側に位置する、項目９に記載の試料分析用基板。
［項目１１］
前記第２所定量は、ゼロである、項目１に記載の試料分析用基板。
［項目１２］
前記第４所定量は、前記第２チャンバーに保持された前記第２液体の全量である、項目１１に記載の試料分析用基板。
［項目１３］
前記第１所定量は、前記第１チャンバーに保持された前記第１液体の全量であり、前記第３所定量は、ゼロである、項目１に記載の試料分析用基板。
［項目１４］
前記第１所定量は、前記第１チャンバーに保持された前記第１液体の全量であり、
前記第２所定量は、ゼロであり、
前記第３所定量は、ゼロであり、
前記第４所定量は、前記第２チャンバーに保持された前記第２液体の全量である、項目１に記載の試料分析用基板。
［項目１５］
回転運動によって液体の移送を行う試料分析用基板であって、
回転軸を有する基板と、
前記基板内に位置し、第１液体および第２液体を保持するための第１空間および第２空間をそれぞれ有する第１チャンバーおよび第２チャンバーと、
前記基板内に位置し、前記第1チャンバーおよび前記第２チャンバーから排出される前記液体を保持するための第３空間を有する第３チャンバーと、
前記第1チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第１液体を
移送する第1流路と、
前記第２チャンバーおよび前記第３チャンバーを接続する経路を有し、前記第２液体を移送する第２流路と、
を備え、
前記基板は、前記基板内において、前記第１空間および前記第２空間の一部をそれぞれ規定し、前記第１流路および前記第２流路に隣接する第１側面および第２側面と、前記第１側面と前記第２側面とのそれぞれに隣接する第３側面および第４側面と、を有し、
前記第１チャンバーは前記第１側面と前記第３側面とで凹部を形成し、
前記第２チャンバーは、前記第２側面と前記第４側面とで凹部を形成し、
前記第１チャンバーの凹部と前記第２チャンバーの凹部は、互いに同じ側に凹形状が形成されている、
前記回転軸に平行な方向からみて、第１側面と第２側面とは非平行である、
試料分析用基板。
［項目１６］
前記回転軸に平行な方向からみて、第１側面と第２側面とは非平行である、
項目１５に記載の試料分析用基板。
［項目１７］
前記第１流路および前記第２流路は、それぞれ重力によって前記第１液体および前記第２液体を移送する項目１５または１６に記載の試料分析用基板。
［項目１８］
前記基板の前記回転軸が前記重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記基板を前記任意の所定の基準角度で保持させた場合、
前記第３チャンバーは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーよりも重力方向の下方側に位置する、項目１７に記載の試料分析用基板。
［項目１９］
前記第１流路および前記第２流路は、それぞれ毛細管現象によって前記第１液体および前記第２液体を移送する項目１７に記載の試料分析用基板。
［項目２０］
前記基板の前記回転軸が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように前記基板を支持し、前記回転軸を中心として、前記基板を時計回りまたは反時計回りに回転させる場合、前記基板は、所定の基準回転角度において、前記第１側面と前記第３側面とで前記第１液体全てを保持可能であり、前記第２側面と前記第４側面とで前記第２液体全てを保持可能である、項目１５から１９のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目２１］
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備える項目２０に記載の試料分析用基板。
［項目２２］
前記第３流路は、前記回転軸と反対側に凸状の第１屈曲部および前記回転軸側に凸状の第２屈曲部とを含み、前記第１屈曲部は前記第２屈曲部と第３チャンバーとの間に位置し、
前記回転軸から前記第４チャンバーまでの距離は、前記回転軸から前記第１屈曲部の頂点までの距離より長く、
前記回転軸から前記第３チャンバーに保持された液体の、前記基板の回転による遠心力で形成される液面までの距離は、前記回転軸から前記第２屈曲部の頂点までの距離より長い項目２１に記載の試料分析用基板。
［項目２３］
前記第３チャンバーに近接して位置する磁石をさらに備える項目１から２２のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目２４］
項目１から２０のいずれかに記載の試料分析用基板と、
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、前記原点検出器および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム。
［項目２５］
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目２４に記載の試料分析システム。
［項目２６］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目２４または２５に記載の試料分析システム。
［項目２７］
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、項目１から１９に記載の試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を備え、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送さる、試料分析装置。
［項目２８］
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目２７に記載の試料分析装置。
［項目２９］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目２７または２８に記載の試料分析装置。
［項目３０］
項目１から１９のいずれかに記載の試料分析用基板と、
重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で前記回転軸を傾斜させた状態で、前記試料分析用基板を前記回転軸周りに回転させるモータ、
前記モータの回転軸の角度を検出する角度検出回路、
前記角度検出回路の検出結果に基づき、前記モータの回転および停止時の角度を制御する駆動回路、および
演算器、メモリおよび前記メモリに記憶され、前記演算器に実行可能なように構成されたプログラムを含み、前記プログラムに基づき、前記モータ、前記角度検出回路、前記原点検出器および前記駆動回路の動作を制御する制御回路
を有する試料分析装置と、
を備えた試料分析システム用プログラムであって、
前記プログラムは、
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーに前記第１液体および前記第２液体がそれぞれ充填された試料分析用基板が前記試料分析装置のターンテーブルに載置された場合において、
（ａ） 前記試料分析用基板を、所定の第１角度で停止させることによって、前記第１チャンバーの第１液体を第１流路を通って第３チャンバーへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板を、所定の第２角度で停止させることによって、前記第２チャンバーの第２液体を第２流路を通って第３チャンバーへ移送させる、
試料分析システム用プログラム。
［項目３１］
前記試料分析用基板は、
前記基板内において、前記第３チャンバーよりも前記回転軸から遠くに位置し、前記第３チャンバーから排出される前記第１液体または第２液体の少なくとも一方を保持するための第４空間を有する第４チャンバーと、
前記基板内に位置しており、前記第３チャンバーおよび前記第４チャンバーを接続する経路を有し、毛細管現象により前記第３空間内に保持された液体で満たすことが可能な第３流路と、
をさらに備え、
前記プログラムは、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、
（ｃ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第１液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目３０に記載の試料分析システム用プログラム。
［項目３２］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）の後に、
（ｄ） 前記基板の回転による遠心力で、前記第３流路に満たされた液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く速度で前記試料分析用基板を回転させ、前記第３チャンバーの前記第２液体を、前記第３流路を通って前記第４チャンバーへ移動させる、項目３０または３１に記載の試料分析システム用プログラム。
【0018】
以下、図面を参照しながら本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムを詳細に説明する。本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、２つ以上のチャンバーにそれぞれ保持されている液体を、異なるタイミングで同一のチャンバーへ移送することができる。実施形態では、液体が洗浄液であると説明するが、液体は洗浄液に限られず、試料分析に用いられる種々の液体であってもよい。【0019】
図２は、試料分析システム５０１の全体の構成を示す模式図である。試料分析システム５０１は、試料分析用基板１００と試料分析装置２００とを含む。【0020】
（試料分析装置２００の構成）試料分析装置２００は、モータ２０１と、原点検出器２０３と、回転角度検出回路２０４と、制御回路２０５と、駆動回路２０６と、光学測定ユニット２０７とを備える。
【0021】
モータ２０１は、ターンテーブル２０１ａおよび重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度θで重力方向から傾いた回転軸Ａを有し、ターンテーブル２０１ａに載置された試料分析用基板１００を回転軸Ａの周りに回転させる。回転軸Ａが傾いていることにより、試料分析用基板１００における液体の移送に、回転による遠心力に加え、重力による移送を利用することができる。回転軸Ａの重力方向に対する傾斜角度は、５°以上であることが好ましく、１０°以上４５°以下であることがより好ましく、２０°以上３０°以下であることがさらに好ましい。モータ２０１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。【0022】
原点検出器２０３は、モータ２０１に取り付けられた試料分析用基板１００の原点を検出する。例えば、原点検出器２０３は、光源２０３ａ、受光素子２０３ｂおよび原点検出回路２０３ｃを含み、光源２０３ａと受光素子２０３ｂとの間に試料分析用基板１００が位置するように配置される。例えば、光源２０３ａは発光ダイオードであり、受光素子２０３ｂはフォトダイオードである。試料分析用基板１００は特定の位置に設けられたマーカ２１０を有する。マーカ２１０は例えば、光源２０３ａから出射する光の少なくとも一部を遮光する遮光性を有する。試料分析用基板１００において、マーカ２１０の領域は透過率が小さく（例えば１０％以下）、マーカ２１０以外の領域では透過率が大きい（例えば６０％以上）。【0023】
試料分析用基板１００がモータ２０１によって回転すると、受光素子２０３ｂは、入射する光の光量に応じた検出信号を原点検出回路２０３ｃへ出力する。回転方向に応じて、マーカ２１０のエッジ２１０ａおよびエッジ２１０ｂにおいて検出信号は増大または低下する。原点検出回路２０３ｃは、例えば、試料分析用基板１００が矢印で示すように、時計回りに回転している場合において、検出光量の低下を検出し、原点信号として出力する。本明細書では、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置を、試料分析用基板１００の原点位置（試料分析用基板１００の基準となる角度位置）として取り扱う。ただし、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置から任意に定められる特定の角度の位置を原点として定めてもよい。また、マーカ２１０が扇形であり、その中心角が、試料分析に必要な角度の検出精度よりも小さい場合には、マーカ２１０自体を原点位置として定めてもよい。【0024】
原点位置は、試料分析装置２００が試料分析用基板１００の回転角度の情報を取得するために利用される。【0025】
原点検出器２０３は、他の構成を備えていてもよい。例えば、試料分析用基板１００に原点検出用の磁石を備え、原点検出器２０３は、受光素子２０３ｂの代わりに、この磁石の磁気を検出する磁気検出素子を備えていてもよい。また、後述する磁性粒子を捕捉するための磁石を原点検出に用いてもよい。また、試料分析用基板１００がターンテーブル２０１ａに特定の角度でのみ取り付け可能である場合には、原点検出器２０３はなくてもよい。【0026】
回転角度検出回路２０４は、モータ２０１の回転軸Ａの角度を検出する。例えば、回転角度検出回路２０４は回転軸Ａに取り付けられたロータリーエンコーダであってもよい。モータ２０１がブラシレスモータである場合には、回転角度検出回路２０４は、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Ａの角度を出力する検出回路を備えていてもよい。【0027】
駆動回路２０６はモータ２０１を回転させる。具体的には、制御回路２０５からの指令に基づき、試料分析用基板１００を時計方向または反時計方向に回転させる。また、回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の検出結果および試料分析用基板１００を制御回路２０５からの指令に基づき、揺動および回転の停止を行う。【0028】
光学測定ユニット２０７は、試料分析用基板１００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に応じたシグナル（色素、発光、蛍光等）を検出する。【0029】
制御回路２０５は、たとえば試料分析装置２００に設けられたＣＰＵである。制御回路２０５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ；図示せず）に読み込まれたコンピュータプログラムを実行することにより、当該コンピュータプログラムの手順にしたがって他の回路に命令を送る。その命令を受けた各回路は、本明細書において説明されるように動作して、各回路の機能を実現する。制御回路２０５からの命令は、たとえば図２Ａに示されるように、駆動回路２０６、回転角度検出回路２０４、光学測定ユニット２０７等に送られる。コンピュータプログラムの手順は、添付の図面におけるフローチャートによって示されている。【0030】
なお、コンピュータプログラムが読み込まれたＲＡＭ、換言すると、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。本実施の形態においては、不揮発性ＲＡＭが採用されることが好ましい。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。【0031】
なお、本明細書では、制御回路２０５は回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃと別個の構成要素として説明している。しかしながら、これらは共通のハードウェアによって実現されていてもよい。たとえば、試料分析装置２００に設けられたＣＰＵ（コンピュータ）が、制御回路２０５として機能するコンピュータプログラム、回転角度検出回路２０４として機能するコンピュータプログラムおよび原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃとして機能するコンピュータプログラムを直列的、または並列的に実行してもよい。これにより、そのＣＰＵを見かけ上異なる構成要素として動作させることができる。【0032】
（試料分析用基板１００）図３Ａおよび図３Ｂ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、回転軸１０１および回転軸１０１に平行な方向に所定の厚さを有する板形状の基板１００’を備える。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は円形形状を有しているが、多角形形状、楕円形状、扇形形状等を有していてもよい。基板１００’は、２つの主面１００ｃ、１００ｄを有している。本実施形態では、主面１００ｃおよび主面１００ｄは互いに平行であり、主面１００ｃおよび主面１００ｄの間隔で規定される基板１００’の厚さは、基板１００’のどの位置でも同じである。しかし、主面１００ｃ、１００ｄは、平行でなくてもよい。例えば、２つの主面１００ｃ、１００ｄ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１００’の主面１００ｃ、１００ｄ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。試料分析用基板１００は、それぞれ基板１００’内に位置する第１チャンバー１０２と、第２チャンバー１０３と、第３チャンバー１０４と、第４チャンバー１０５と、第１貯蔵チャンバー１０８と、第２貯蔵チャンバー１０９と、反応チャンバー１０７とを有する。各チャンバーの形状は、以下において特に言及しない限り、形状に制限はなく、任意の形状を有していてもよい。各チャンバーは、概ね、基板１００’の２つの主面に平行な上面及び下面と、これらの間に位置する３つ以上の側面とによって規定された空間を有する。上面、下面および側面のうちの隣接する２つの面は、明瞭な稜線によって分けられていなくてもよい。例えば、各チャンバーの形状は扁平な球あるいは、回転楕円体であってもよい。
【0033】
試料分析用基板１００は、更に、それぞれ基板１００’内に位置する第１流路１１０と、第２流路１１１と、第３流路１１２と、第４流路１１３と、第５流路１１４と、第６流路１１５とを有する。第１流路１１０は第１チャンバー１０２と第３チャンバー１０４とを接続している。第２流路１１１は、第２チャンバー１０３と第３チャンバー１０４とを接続している。第３流路１１２は、反応チャンバー１０７と第３チャンバー１０４とを接続している。第４流路１１３は、第３チャンバー１０４と第４チャンバー１０５とを接続している。第５流路１１４は、第１貯蔵チャンバー１０８と第１チャンバー１０２とを接続している。第６流路１１５は、第２貯蔵チャンバー１０９と第２チャンバー１０３とを接続している。【0034】
本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は、ベース基板１００ａとカバー基板１００ｂによって構成されている。第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３、第３チャンバー１０４、第４チャンバー１０５、第１貯蔵チャンバー１０８、第２貯蔵チャンバー１０９および反応チャンバー１０７のそれぞれの空間はベース基板１００ａ内に形成され、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａ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、これらの空間は基板１００’の内面によって規定されている。第１流路１１０、第２流路１１１、第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５もベース基板１００ａに形成されており、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、これらの流路の空間の上部および下部が形成される。本実施形態では、ベース基板１００ａおよびカバー基板１００ｂがそれぞれ上面および下面として使用される。基板１００’は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂によって生成され得る。【0035】
反応チャンバー１０７は、図１を参照して説明したように、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを反応させて、複合体３１０を形成させる反応場である。反応チャンバー１０７の形状に特に制限はない。【0036】
反応チャンバー１０７に接続された第３流路１１２の端部１０７ｓは反応チャンバー１０７の側面部分のうち最も外周側（回転軸１０１から離れている）に位置する側面部分１０７ｂに設けられていることが好ましい。試料分析用基板１００の回転による遠心力を受け、複合体３１０を含む溶液が側面部分１０７ｂに支持されるため、側面部分１０７ｂに第３流路１１２の端部１０７ｓを設けることにより、複合体３１０を含む溶液が移送されずに残ってしまうのを抑制できるからである。しかし、側面部分１０７ｂに隣接する側面部分１０７ａであって、側面部分１０７ｂに近接している位置に設けてもよい。端部１０７ｓを側面部分１０７ａに設ける場合は、側面部分１０７ａと側面部分１０７ｂとの接続位置を含む位置に設けられることが好ましい。【0037】
本実施形態では、試料分析用基板１００は、複合体３１０を形成させる反応場として、反応チャンバー１０７を備えている。磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８の反応チャンバー１０７への移送には、種々の手段を採り得る。例えば、予め磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を混合させた混合溶液を量りとり、試料分析用基板１００内の反応チャンバー１０７に混合溶液を注入してもよい。また、試料分析用基板１００は、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８のそれぞれを保持するチャンバーと、それぞれのチャンバーと反応チャンバー１０７とが連結する流路（例えば、毛管路）を備えていてもよい。この場合、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８をそれぞれのチャンバーに量りとり、各チャンバーに注入された磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を反応チャンバー１０７に移送し、これらを反応チャンバー１０７中で混合し、複合体３１０を形成させてもよい。また、磁性粒子固定化抗体３０５や標識抗体３０８を乾燥させてもよい（以下、「ドライ化試薬」と称する。）。この場合、例えば、反応チャンバー１０７にドライ化試薬を保持させ、抗原３０６を含む検体溶液を含む液体で溶解させることで複合体３１０を形成させてもよい。また、測定時にあるチャンバーに保持されたドライ化試薬を所定の溶液で溶解させ、抗原３０６を含む検体溶液を反応チャンバー１０７中で混合させることで複合体３１０を形成させてもよい。【0038】
複合体３１０を含む溶液は、第３流路１１２を介して、第３チャンバー１０４へ移送される。【0039】
第３チャンバー１０４において、複合体３１０を含む溶液のＢ／Ｆ分離が行われる。このために、試料分析用基板１００は、磁石１０６を含む。磁石１０６は、試料分析用基板１００内において、第３チャンバー１０４の空間に近接して位置している。より具体的には、磁石１０６は、第３チャンバー１０４の４つの側面のうち、回転軸１０１から最も遠くに位置する側面部分１０４ｂに近接して配置されている。ただし、試料分析用基板１００における磁石１０６の位置は、第３チャンバー１０４の側面部分１０４ｂ以外の上面や下面に近接する位置に配置してもよい。すなわち、磁石１０６によって、第３チャンバー１０４の壁面に磁性粒子を捕捉できれば、その位置は特に限定されない。磁石１０６はＢ／Ｆ分離に応じて取外しできるように構成されていてもよいし、試料分析用基板１００に着脱不能に取り付けられていてもよい。【0040】
磁石１０６は試料分析装置２００に設けてもよい。例えば、試料分析装置２００のターンテーブル２０１ａに磁石１０６を設けてもよい。この場合、ターンテーブル２０１ａは特定の回転角度位置で試料分析用基板１００を載置できるように、構成されていることが好ましい。使用者が試料分析用基板１００をターンテーブル２０１ａに所定の回転角度で配置すると、第３チャンバー１０４の壁面に磁性粒子を捕捉できる位置に磁石１０６が配置される。磁石１０６は、試料分析装置２００のターンテーブル２０１ａに着脱可能に配置されていてもよい。この場合、試料分析装置２００は、ターンテーブル２０１ａから磁石１０６を取り外すことによって、Ｂ／Ｆ分離が不要な分析あるいは、Ｂ／Ｆ分離が不要な試料分析用基板にも適合し得る。磁石１０６を着脱可能に構成した場合には、例えば、基板１００’は、磁石１０６を収納することができる収納室を備える。例えば、図３Ｃに示すように、基板１００’は、主面１００ｃに開口１２０ａを有する凹状の収納室１２０を備えていてもよい。収納室１２０は磁石１０６を収納可能な空間を有する。開口１２０ａから収納室１２０に磁石１０６を挿入することにより、磁石１０６を基板１００’に装填することができる。収納室１２０の開口１２０ａは、主面１００ｄに設けてもよいし、２つの主面１００ｃ、１００ｄの間に位置する側面に設けてもよい。【0041】
第３チャンバー１０４の形状に特に制限はない。反応チャンバー１０７よりも回転軸１０１から離れて位置していることが好ましい。また、第３チャンバー１０４に接続された第４流路１１３の端部１０４ｓは第３チャンバー１０４の側面部分のうち最も外周側（回転軸１０１から離れている）に位置する側面部分１０４ｂに設けられていることが好ましい。試料分析用基板１００の回転による遠心力を受け、洗浄液等が側面部分１０４ｂに支持されるため、側面部分１０４ｂに第４流路１１３の端部１０４ｓを設けることにより、洗浄液が移送されずに残ってしまうのを抑制できるからである。しかし、側面部分１０４ｂに隣接する側面部分１０４ａであって、側面部分１０４ｂに近接している位置に設けてもよい。端部１０４ｓを側面部分１０４ｂに設ける場合は、側面部分１０４ｂと側面部分１０４ａとの接続位置を含む位置に設けられることが好ましい。【0042】
また、第３チャンバー１０４に接続された第１流路１１０の端部１０４ｖ、第２流路１１１の端部１０４ｔおよび第３流路１１２の端部１０４ｕは、第３チャンバー１０４の側面部分のうち最も内周側（回転軸１０１から最も近い）に位置する側面部分１０４ｃか、または、側面部分１０４ｃに隣接する側面部分１０４ａまたは１０４ｄに近接している位置に設けられることが好ましい。【0043】
本実施形態では、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９は、Ｂ/Ｆ分離の際の洗浄に用いる洗浄液を貯留する。以下において詳細に説明するように、これらの洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることによって、本実施形態の試料分析システム５０１では、Ｂ／Ｆ分離の際、複合体３１０を複数回洗浄することができる。第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９にそれぞれ貯留される液体を以下、第１洗浄液および第２洗浄液と呼ぶ。第１洗浄液および第２洗浄液は、同じ成分の洗浄液であってもよいし異なる成分の洗浄液であってもよい。また、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９の空間の大きさも同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９にそれぞれ貯留される第１洗浄液および第２洗浄液の量も同じであってもよいし、異なっていてもよい。【0044】
試料分析システム５０１が使用される際、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９にそれぞれ第１洗浄液および第２洗浄液が導入される。なお、本実施形態においては、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９のそれぞれを設ける構成としたが、この２つの貯蔵チャンバーを１つで構成し、当該貯蔵チャンバーに第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３のそれぞれに接続する流路を構成し、毛細管現象および試料分析用基板１００の回転によって、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に洗浄液を分配する構成であってもよい。【0045】
第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３は、それぞれ第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９に貯留されていた第１洗浄液および第２洗浄液を保持する。第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９はそれぞれ、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３よりも回転軸１０１に近い側に位置している。【0046】
第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３は、それぞれ第１空間および第２空間を有する。第１空間および第２空間は、基板１００’の内面によって規定される。図３Ａに示すように、基板１００’は、基板内において、第１空間および前記第２空間の一部を規定する、第１側面１０２ａおよび第２側面１０３ａを有する。これらは、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１に隣接している。また、図３Ａに示される例では、前記回転軸１０１に平行な方向からみて、第１側面１０２ａおよび第２側面１０３ａは、第１空間および第２空間に対して互いに同じ側に位置している。図３Ａに示される例では、回転軸１０１に平行な方向からみて、第１側面１０２ａと第２側面１０３ａとは互いに非平行である。また、図３Ａに示される例では、第１側面１０２ａおよび第２側面１０３ａは、回転軸１０１に平行な平面である。【0047】
また、基板１００’は、基板１００’内において、第１空間および前記第２空間の他の一部を規定する第３側面１０２ｂおよび第４側面１０３ｂを有する。第３側面１０２ｂおよび第４側面１０３ｂは第１側面１０２ａおよび第４側面１０３ｂにそれぞれ隣接している。第１空間における第１側面１０２ａおよび第３側面１０２ｂならびに第２空間における第２側面１０３ａおよび第４側面１０３ｂは、複数の側面のうち、空間の形状を規定する主要な側面である。このため、第１側面１０２ａと第３側面１０２ｂとの間に角（稜）を滑らかにするためのテーパー面、曲面等が設けられていてもよい。第２側面１０３ａと第４側面１０３ｂとの間についても同様である。【0048】
流路を介したチャンバー間の液体の移送は、種々の方法で実現することが可能である。たとえば、重力による移送および毛細管力と回転による遠心力とによる移送を利用することができる。以下この２つの移送方法を概括的に説明する。【0049】
たとえば、試料分析用基板１００を回転軸Ａが鉛直方向に対して０度より大きく９０度以下の範囲で傾けて支持する。そして、試料分析用基板１００の回転角度位置を変更することにより、液体が存在する移送元のチャンバーを、移送先のチャンバーよりも高い位置に配置させる。「高い」とは鉛直方向でより上にあることを言う。これにより、重力を利用して液体を他のチャンバーに移送し得る。この場合、チャンバー間を連結する流路は、毛管路(capillary channel)ではない。「毛管路」は、毛細管現象により内部に液体を満たすことができる狭い空間を有する流路を指す。毛管路は毛細管(capillary tube)ともいう。【0050】
また、毛管路を利用し、液体を他のチャンバーに移送をすることもできる。毛管路の液体の移送について、毛細管空間ではないチャンバーＡおよびチャンバーＢと、チャンバーＡとチャンバーＢを接続する毛管路を有する構成を例に挙げて説明する。チャンバーＡに保持された液体は、チャンバーＡと毛管路と接続部分である開口に接触すると、液体は毛細管力により毛管路内に吸引され、その流路内部が液体で満たされる。しかしながら、流路内部の液体にかかる毛細管力以下の遠心力を流路内部の液体にかけることができる回転数（停止状態も含む）で試料分析用基板１００を回転させると、毛管路内の液体は、チャンバーＢへは移送されず、毛細管空間内に留まっている。このように毛細管現象により毛管路内部で液体を満たすには、チャンバーＢ側、すなわち、毛管路の出口側に空気孔（外部環境とチャンバーとの空気の通り道）を備えなければならない。また、チャンバーＡ、チャンバーＢおよび毛管路といった閉鎖された空間内で毛細管現象による液体の移送を行うには、各チャンバーおよび流路内の気圧の関係から、チャンバーＡ側、すなわち毛管路の入口側にも空気孔を設けなければならない。そして、チャンバーＢが、回転軸に対してチャンバーＡよりも遠い位置に配置されていれば、この毛管路に液体が満たされている状態で、毛管路内部の液体にかかる毛細管力よりも大きい遠心力をかけることができる回転数で試料分析用基板１００を回転させると、その遠心力によりチャンバーＡ中の液体をチャンバーＢに移送することができる。【0051】
なお、毛細管力を高めるため、毛管路規定する基板１００’の内面、ならびに、各チャンバーの毛管路との接続部分近傍の内面は、親水処理が施されていてもよい。親水処理は、例えば、上述した内面に、非イオン系、カチオン系、アニオン系または両イオン系の界面活性剤を塗布したり、コロナ放電処理を行ったり、物理的な微細凹凸を設けるなどによって行うことができる（例えば、特開２００７−３３６１号公報を参照。）。【0052】
液体を毛細管力および回転による遠心力によって移送する場合、例えば、直径６０ｍｍの試料分析用基板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。【0053】
基板１００’の回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように基板１００’を支持し、第３チャンバー１０４が第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３よりも重力方向において下方となるように試料分析用基板１００の基板１００’を所定の回転角度で保持する。回転軸の重力方向に対する傾斜角度は、５°以上であることが好ましく、１０°以上４５°以下であることがより好ましく、２０°以上３０°以下であることがさらに好ましい。この場合、第１チャンバー１０２は、第１側面１０２ａおよび第３側面１０２ｂによって第１凹部を形成し、第１洗浄液は第１凹部で保持される。同様に、第２チャンバー１０３は、第２側面１０３ａおよび第４側面１０３ｂによって第２凹部を形成し、第２洗浄液は第２凹部で保持される。第１凹部および第２凹部は、図３Ａに示す状態において、基板１００’の左右方向の同じ側、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のいずれか一方側に位置する。つまり、第１凹部及び第２凹部の凹形状が向かう方向は、基板１００’をある角度で保持した場合において、第１凹部及び第２凹部のいずれにも液体を保持することができる方向に向いている。すなわち、第１凹部と第２凹部の凹形状が向かう方向は、概ね同じ方向を向いていることになる。【0054】
図３Ａに示される例では、第３チャンバー１０４が第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３よりも重力方向において下方となるように試料分析用基板１００の基板１００’を所定の回転角度で保持した場合、第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａと第２チャンバー１０３の第２側面１０３ａとが非平行であることによって、いずれか一方のチャンバーから保持されている洗浄液の全量が、重力によって第３チャンバー１０４へ移動しても、他方のチャンバーは洗浄液の少なくとも一部を保持し得る。このため、試料分析用基板１００の回転角度を適切に選択することにより、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から、異なるタイミングで選択的に洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる。【0055】
図３Ａに示される例では、回転軸１０１に平行な方向から見て、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１を結ぶ直線と、第１側面１０２ａとがなす角度αは、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１を結ぶ直線と、第２側面１０３ａとがなす角度βよりも大きい。このため、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３が重力方向において第３チャンバー１０４よりも下方に位置するような試料分析用基板１００の回転角度（図３Ａに示すＰ１が６時の方向に一致する回転角度）から時計方向に試料分析用基板１００を回転させた場合、先に第１側面１０２ａが重力方向に直交する方向と平行(水平方向)になることによって、第１チャンバー１０２内の第１洗浄液の全量を選択的に第３チャンバー１０４へ移送させることができ、その後、第２チャンバー１０３に保持された第２洗浄液を選択的に第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0056】
上述したように本実施形態では、所定の回転角度で、言い換えれば、試料分析用基板１００を回転させない状態で、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第１洗浄液および第２洗浄液を選択的に第３チャンバー１０４へ移送させる。このため、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３と第３チャンバー１０４を接続する第１流路１１０および第２流路１１１は、毛細管現象および遠心力を利用した移送ではなく、重力を利用した移送に適合している。【0057】
なお、重力を利用した移送を行う場合、液体の表面張力によって、第１流路１１０または第２流路１１１に各洗浄液が移送され難い場合がある。このような場合、基板１００’を揺動、つまり、所定の角度範囲で時計回りおよび反時計回りに回転させることで、各洗浄液が移送され易くすることができる。【0058】
具体的には、第１流路１１０および第２流路１１１は、毛細管現象によって、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の第１洗浄液および第２洗浄液でそれぞれの内部が満たされないような大きな断面積を有している。例えば、流路が伸びる方向に垂直な断面において、第１流路１１０および第２流路１１１は１ｍｍ程度以上の幅および１ｍｍ程度以上の深さを有しており、好ましくは、３ｍｍ程度以上の幅および３ｍｍ程度以上の深さを有している。【0059】
図３Ａに示す例では、第１流路１１０および第２流路１１１はそれぞれ屈曲部１１０ｂおよび１１１ｂを備えているが、これらの屈曲部を備えていなくてもよい。好ましくは、第１流路１１０および第２流路１１１は第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（図３Ａにおいて破線で示す）と概ね平行な側面部分１１０ｇおよび１１１ｇを有していることが好ましい。この側面部分１１０ｇ、１１１ｇは、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のうち、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３と同じ領域に位置する。【0060】
第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａ上または第１流路１１０を構成している側面上のいずれかに第１境界位置１１６が存在し、第２チャンバー１０３の第２側面１０３ａ上または第２流路１１１を構成している側面上のいずれかに第２境界位置１１７が存在している。より具体的には、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７は、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された液体の表面張力の影響を考慮しない条件において、以下のように規定される。まず、基板１００’の回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように基板１００’を支持し、第３チャンバー１０４が第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３よりも重力方向において下方となるように試料分析用基板１００の基板１００’を所定の回転角度で保持する。第１境界位置１１６は、基板１００’を一方向（図３Ａに示される例では時計回り）に回転角度を変更させていった際に、所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、第１チャンバー１０２中の第１洗浄液が、第３チャンバー１０４へ最初に移動し始める時の第１洗浄液の液面と第１流路１１０または第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａとの境界で規定される。第２境界位置１１７は、基板１００’を一方向（図３Ａに示される例では時計回り）に回転角度を変更させていった際に、所定の厚さ方向におけるいずれかの位置において、第２チャンバー１０３中の第２洗浄液が、第３チャンバー１０４へ最初に移動し始める時の第２洗浄液の液面と第２流路１１１または第２チャンバー１０３の第２側面１０３ａとの境界で規定される。【0061】
以下、図面を参照してより具体的に説明する。図３Ｄおよび図３Ｅは、第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａおよび第３側面１０２ｂが回転軸１０１と平行であり、基板１００’の回転軸１０１が重力方向に対して５０°の傾きで保持されている場合に第１洗浄液５１を保持した状態の一例を示す斜視図である。第１洗浄液５１は、第１側面１０２ａおよび第３側面１０２ｂで保持されている。この状態から図３Ｄにおいて矢印で示すように、基板１００’を回転させると、第１洗浄液５１は液面５１ａが重力方向に対して垂直を維持するように第１洗浄液５１が第１チャンバー１０２内で移動する。このため第１洗浄液５１の液面５１ａと第１側面１０２ａとの境界５１ｂの位置は第１側面１０２ａ上において移動する。図３Ｄに示すように、基板１００’を回転が進むと、第１洗浄液５１の液面５１ａと第１側面１０２ａとの境界５１ｂが第１流路１１０の開口に達し、第１洗浄液５１が第１流路１１０から第３チャンバー１０４へ最初に移動し始める。この時の境界５１ｂの位置が、第１境界位置１１６である。図３Ｄおよび図３Ｅにおいて、括弧内の参照番号で示すように。第２チャンバー１０３内の第２洗浄液５２についても同様に、第２境界位置１１７が定義される。 図３Ｆおよび図３Ｇは、同様に、第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａが回転軸１０１と３０°の角度をなし、第３側面１０２ｂが回転軸１０１と平行であり、基板１００’の回転軸１０１が重力方向に対して５０°の傾きで保持されている場合における、第１洗浄液５１を保持した状態の一例を示す斜視図である。同様に、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が定義される。第１側面１０２ａおよび第２側面１０３ａの回転軸１０１に対する傾きおよび第１洗浄液５１と第２洗浄液の量が異なるため、図３Ｄと図３Ｇとにおいて、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７は異なっている。しかし、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７に第１洗浄液５１および第２洗浄液５２が到達する時の基板１００’の回転角度は一義的に決定できる。
【0062】
したがって、基板１００’を回転させる上で、第１チャンバー１０２中の第１洗浄液が第１境界位置１１６に到達する回転角度γ１と、第２チャンバー１０３中の第２洗浄液が第２境界位置１１７に到達する回転角度γ２とを、異ならせるように第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３を構成すれば、各洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送し得る。【0063】
図３Ａに示される試料分析用基板１００は一例であり、第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３、第１流路１１０および第２流路１１１の配置を変更しても、第１チャンバー１０２中の第１洗浄液と、第２チャンバー中の第２洗浄液とを異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送することができる。試料分析用基板１００の他の形態の例は、以下において詳述する。【0064】
第３チャンバー１０４は、Ｂ/Ｆ分離を行う場を提供する。反応チャンバー１０７から遠心力によって、第３流路１１２を通って、複合体３１０および未反応物を含む液体（以下反応液と呼ぶ）が、第３チャンバー１０４へ移送される。このため、第３チャンバー１０４、反応チャンバー１０７よりも回転軸１０１から遠くに位置している。また、第１流路１１０および第２流路１１１が、基板１００’の回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように基板１００’を支持し、試料分析用基板１００の基板１００’を所定の回転角度で保持した場合、第３チャンバー１０４は、第１チャンバー１０２（第１境界位置１１６）および／または第２チャンバー１０３（第２境界位置１１７）よりも下方側に位置するように配置する必要がある。反応液が第３チャンバー１０４に移送されると、反応液中の複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５（以下、これら両方を指す場合には、単に磁性粒子３１１と呼ぶ）は、側面部分１０４ｂに近接して配置された磁石１０６の磁力により、側面部分１０４ｂ部分に捕捉される。そして、試料分析用基板１００を回転させると、遠心力によって、反応液（磁石１０６によって側面１０４部分に捕捉された複合体３１０を含む磁性粒子を除く）は、第４流路１１３を通って、第４チャンバー１０５へ移送される。【0065】
第４チャンバー１０５は、遠心力によって、第４流路１１３を通って第３チャンバー１０４から排出される液体を貯蔵する。このために、第４チャンバー１０５は、第３チャンバー１０４よりも回転軸１０１から遠くに位置している。【0066】
また、第４チャンバー１０５に接続された第４流路１１３の端部１０５ｓは、第４チャンバー１０５の側面部分のうち、最も内周側（回転軸１０１から最も近い）に位置する側面部分１０５ｃか、または、側面部分１０５ｃに隣接する側面部分１０５ａまたは１０５ｄに近接している位置に設けられることが好ましい。【0067】
第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３、第３チャンバー１０４、第４チャンバー１０５、第１貯蔵チャンバー１０８、第２貯蔵チャンバー１０９および反応チャンバー１０７のそれぞれには少なくとも１つの空気孔１１８が設けられている。これにより、各チャンバー内が環境下の気圧に保たれ、毛細管現象およびサイフォンの原理によって各流路が液体の移動・停止を制御し得る。第１貯蔵チャンバー１０８、第２貯蔵チャンバー１０９および反応チャンバー１０７には、検体溶液、反応溶液、洗浄液等などの液体を注入したり、排出するための開口１１９が設けられていてもよい。【0068】
空気孔１１８および開口１１９は、各チャンバーにおいて、上面であって、回転軸１０１に近接する側面側に配置されていることが好ましい。これにより、各チャンバーに液体が満たされた状態で試料分析用基板１００が回転しても、空気孔１１８および開口１１９が液体と接し、液体が、空気孔１１８および開口１１９から試料分析用基板１００の外部へ移動するのを抑制することができる。空気孔１１８および開口１１９は、各チャンバーの側面部分に設けてもよい。【0069】
また、各チャンバーの空間は、回転軸１０１側に突出した凸状部分を有しており、凸状部分に空気孔１１８および開口１１９が位置していることが好ましい。この構成により、各チャンバーにおける空気孔１１８および開口１１９の位置を半径方向においてできるだけ回転軸１０１に近づけることができる。よって、試料分析用基板１００が回転した状態において、空気孔１０８および開口１０９と接しないで、各チャンバーが保持し得る液体の量を増大させることができ、これらのチャンバーの空間のうち、液体の保持に利用できないデッドスペースを小さくすることができる。【0070】
次に図４を参照しながら第１流路１１０および第２流路１１１以外の流路を説明する。第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５は、毛細管現象によって内部を液体で満たすことが可能である。具体的には、第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５は、それぞれ、毛細管現象により、反応チャンバー１０７、第３チャンバー１０４、第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９に保持された液体で内部を満たすことができる。これらの流路は、例えば、流路が伸びる方向に垂直な断面において、５ｍｍ以下の幅および５０μｍ〜３００μｍの深さをそれぞれ有している。【0071】
また、第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５はサイフォンの原理によって、液体の移動を制御し得ることが好ましい。このために、第３流路１１２、第４流路１１３および第６流路１１５はそれぞれ第１屈曲部および第２屈曲部を有している。第１屈曲部は回転軸１０１と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部は回転軸１０１側に凸形状を有する。第１屈曲部は、流路が接続する２つチャンバーのうち、回転軸１０１に近い側に位置するチャンバーと、第２屈曲部との間に位置している。【0072】
図４に示すように、回転軸１０１と、回転軸１０１から遠くに位置するチャンバーの最も回転軸に近い側面との距離をＲ１とし、回転軸１０１から、第１屈曲部の最も回転軸１０１から遠い側に位置する点までの距離をＲ２とした場合、Ｒ１＞Ｒ２を満たすことが好ましい。【0073】
また、回転軸１０１と、回転軸１０１に近くに位置するチャンバーに保持された液体が、遠心力によって、側面に偏って保持されている場合において、回転軸から液体の液面までの距離をＲ４とし、回転軸１０１から、第２屈曲部の最も回転軸１０１に近い側に位置する点までの距離をＲ３とした場合、Ｒ４＞Ｒ３を満たすことが好ましい。【0074】
図４では、第４流路１１３を例に挙げたが、他の流路も同様の関係を満たしている。【0075】
第４流路１１３が上述の条件を満たしていることによって、反応チャンバー１０７から反応液を第３チャンバー１０４へ遠心力によって移送させる場合に、第３チャンバー１０４へ移送された反応液がそのまま第４チャンバー１０５へ移送されるのを防止し得る。この点を、以下に具体的に説明する。【0076】
ここでいうサイフォンの原理とは、試料分析用基板１００の回転により液体にかかる遠心力と流路の毛細管力とのバランスで送液制御が行われることをいう。具体的に、反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４に液体が移送され、さらに第４チャンバー１０４へ液体が移送される例で説明する。【0077】
例えば、第４流路１１３がサイフォン構造を有しない毛管路である場合、試料分析用基板１００の回転による遠心力で、反応チャンバー１０７から、第３流路１１２を介して第３チャンバー１０４へ移送される過程において、第３チャンバー１０４へ移送された液体は、第４流路１１３の毛細管力により第４流路１１３内に液体が満たされる。この状態で、試料分析用基板１００の回転が継続していると、液体は、第３チャンバー１０４中に保持されず、第４流路１１３を介して第４チャンバー１０５に移送されてしまう。ここでいう試料分析用基板１００の回転は、第４流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転数である。【0078】
一方、第４流路１１３がサイフォン構造を有していれば、試料分析用基板１００の回転により、反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４へ移送された液体は、第４流路１１３の毛細管力により、第４流路１１３中に液体が引き込まれる。しかしながら、試料分析用基板１００の回転が継続して回転し、第４流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転数で回転していれば、液体にかかる毛細管力よりも遠心力の方が強いため、第４流路１１３内全てを液体で満たされることはない。すなわち、第４流路１１３には、回転軸１０１に対して第３チャンバー１０４に存する液体の液面の距離と同じ高さまでしか液体が満たされない。そして、第３チャンバー１０４中の液体を第４チャンバー１０５へ移送したい場合には、試料分析用基板１００の回転を、第４流路１１３の毛細管力よりも弱い遠心力をかけることができる回転数（回転停止も含む）にすることで、毛細管力により第４流路１１３内全てに液体が満たされる。その後、第４流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転数で試料分析用基板１００を回転させると、第３チャンバー１０４内の液体を、第４チャンバー１０５へ移送させることができる。【0079】
したがって、上述の回転数で反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４に液体を移送し、そのまま第４チャンバー１０５に液体を移送することなく、一旦、第３チャンバー１０４に液体を保持したい場合には、第４流路１１３をサイフォン構造で構成することが好ましい。第３流路１１２、第５流路１１４および第６流路１１５についても同様であるが、上述の液体制御が不要な場合であってもサイフォン構造を採用してもよい。【0080】
また、第４流路１１３の例で説明すると、第４流路１１３は、サイフォン構造を有さない毛管路または、第１流路１１０および第２流路１１１のような重力を利用した流路であってもよい。【0081】
反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４を介して第４チャンバー１０５に液体を移送する過程において、第４流路１１３がサイフォン構造を有さない毛管路であって、第３チャンバー１０４に一旦、液体を保持する場合には、次のような構成であることが好ましい。まず、反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４へ液体を移送するにあたって、第４流路１１３中に液体が満たされた液体にかかる毛細管力以下の遠心力をかけることができる試料分析用基板１００の回転数（停止状態も含む）で行わなければならない。この場合、第３流路１１２は、重力を利用した流路であることが好ましい。また、第３流路１１２が重力を利用した流路であることから、反応チャンバー１０７の側面部分１０７ｂは、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３のような凹部を設けることが好ましい。この場合、反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４へ液体を移送するには、側面部分１０７ｂの凹部に保持された液体が、重力により第３流路１１２を介して移動するように試料分析用基板１００の回転角度を変更することで行われる。【0082】
一方、反応チャンバー１０７から第３チャンバー１０４を介して第４チャンバー１０５に液体を移送する過程において、第４流路１１３が重力を利用した流路であって、第３チャンバー１０４に一旦、液体を保持する場合には、次のような構成であることが好ましい。第３流路１１２は、毛管路（サイフォン構造を含む）であっても重力を利用した流路のいずれでもよいが、第３流路１１２が重力を利用した流路である場合には、第３チャンバー１０４の側面部分１０４ｂは、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３のような凹部を設けることが好ましい。この場合、第３チャンバー１０４から第４チャンバー１０５へ液体を移送するには、第１チャンバー１０２（第２チャンバー１０３）から第３チャンバー１０４へ液体を移送する場合と同じく、試料分析用基板１００の回転角度を変更することで行われる。【0083】
以上のとおり、第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５の構成は、種々の方式を採用することができる。【0084】
本実施形態では、第３流路１１２、第４流路１１３、第５流路１１４および第６流路１１５は、毛管路であるものと示しているが、第５流路１１４はサイフォンを構成していない。しかし、第５流路１１４はサイフォンを構成していてもよい。また、第３流路１１２および第６流路１１５は、サイフォンを構成していなくてもよい。【0085】
（試料分析システム５０１の動作）試料分析システム５０１の動作を説明する。図５は、試料分析システム５０１の動作を示すフローチャートである。以下の工程に先立ち、試料分析用基板１００を試料分析装置２００に装填し、試料分析用基板１００の原点を検出する。
【0086】
［ステップＳ１］まず、図６に示すように、第１洗浄液および第２洗浄液を試料分析用基板１００の第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９に導入する。また、反応チャンバー１０７に、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８を導入する。例えば、反応チャンバー１０７に磁性粒子固定化抗体３０５を含む液体が保持されており、試料分析用基板１００に設けられた図示しないチャンバーが抗原３０６および標識抗体３０８を含む液体をそれぞれ別々に保持しており、試料分析用基板１００の回転による遠心力でこれらが反応チャンバー１０７へ移送されてもよい。反応チャンバー１０７において、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを抗原抗体反応により、同時に反応させて複合体３１０を形成させる。この時点で第３流路１１２、第５流路１１４および第６流路１１５は、毛細管現象によって、それぞれ、反応液、第１洗浄液および第２洗浄液で満たされている。
【0087】
［ステップＳ２］複合体３１０が生成した後、試料分析用基板１００を回転させ、複合体３１０を含む反応液を第３チャンバー１０４へ移動させる。この際、第３流路１１２は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。このため、反応チャンバー１０７の複合体３１０を含む反応に、回転により、第３流路１１２内の反応液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、反応液は第３チャンバー１０４へ移送される。第３チャンバー１０４へ移送された反応液は、試料分析用基板１００が回転している状態では、続いて第４チャンバー１０５へ移送されることはない。前述したように第４流路１１３がサイフォンを構成しているため、遠心力に逆らって、液体が、第４流路１１３を回転軸１０１に向かう方向へ移動しないからである。
【0088】
試料分析用基板１００の回転速度は、回転による遠心力が生じることにより、反応液等の液体が重力によって移動せず、各毛管路の毛細管力よりも強い遠心力をかけられるような速度が設定される。以下、遠心力を利用する回転には、この回転速度が設定される。【0089】
反応液の移動と同時に、第１洗浄液および第２洗浄液が第１貯蔵チャンバー１０８および第２貯蔵チャンバー１０９から第５流路１１４および第６流路１１５を通って、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３へ移送される。【0090】
反応液および洗浄液をそれぞれすべて第２チャンバー１０３および第１チャンバー１０２へ移送させた後、所定の角度で試料分析用基板１００を停止させる。図７に示すように、例えば、所定の角度とは、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第１洗浄液および第２洗浄液が流れださない角度Ａである。角度Ａは第１チャンバー１０２中の第１洗浄液が第１境界位置１１６に到達する回転角度γ１よりも小さい。以下、分かりやすさのため、図７に示すように、回転軸１０１が重力方向から角度θで傾斜して保持される試料分析用基板１００において、回転軸１０１の鉛直方向を基準として、試料分析用基板１００の角度を示す。この時点で第４流路１１３は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。【0091】
［ステップＳ３］第３チャンバー１０４内に磁性粒子３１１を含む反応液が移送されると、反応液中の複合体３１０を含む磁性粒子３１１は、磁石１０６により側面部分１０４ｂ部分に捕捉される。その後、試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、この遠心力は、図７に示すように、液体及び磁性粒子３１１に対して第３チャンバー１０４の側面部分１０４ｂ側に働く。遠心力が働く方向は、磁性粒子３１１が磁石１０６から受ける吸引力の方向と一致する。このため、磁性粒子３１１は、強く側面部分１０４ｂに押し付けられる。
【0092】
遠心力を受けた反応液は第４流路１１３から排出され、第４チャンバー１０５へ移送される。遠心力および磁石１０６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面部分１０４ｂに強く押し付けられ、捕捉される。このため、反応液のみが第２流路１１１から排出され、磁性粒子３１１は第３チャンバー１０４にとどまる。【0093】
一方、試料分析用基板１００の回転中において、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液は、遠心力によりそれぞれ第３側面１０２ｂおよび第４側面１０３ｂを含む回転軸１０１よりも遠い側に位置する側面部分に移動する。すなわち、第１洗浄液および第２洗浄液は、遠心力により回転軸１０１に遠い側の側面部分へ移動する。したがって、ステップＳ３における基板１００’の回転にともなう第１洗浄液および第２洗浄液の第３チャンバーへの移送は実質的には生じない。【0094】
図８に示すように、液体が第４チャンバー１０５へすべて移動した後、例えば、角度Ｂで試料分析用基板１００の回転を停止させる。角度Ｂは、第１チャンバー１０２中の第１洗浄液が第１境界位置１１６に到達する回転角度γ１よりも小さい。これにより、反応液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、反応液は、第４チャンバー１０５へ移動し、磁性粒子３１１は第３チャンバー１０４にとどまる。角度Ｂは第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第１洗浄液および第２洗浄液が流れださない角度である。角度Ｂは角度Ａと同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第１洗浄液および第２洗浄液が流れださない角度は、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持される第１洗浄液および第２洗浄液の量にも依存する。【0095】
図８に示すように、この状態では、第１チャンバー１０２は、第１側面１０２ａと第３側面１０２ｂとで第１洗浄液の全量を保持している。同様に、第２チャンバー１０３は、第２側面１０３ａと第４側面１０３ｂとで第２洗浄液の全量を保持している。【0096】
以下、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第１洗浄液および第２洗浄液を移送させるための試料分析用基板１００の回転角度を説明するため、この状態における試料分析用基板１００の回転角度を基準角度と呼ぶ。【0097】
［ステップＳ４（工程（ａ））］図９に示すように、試料分析用基板１００を、基準角度からＡ１の回転角度で時計回りに回転させ、角度Ｃ（第１角度）で停止させる。これにより、第１チャンバー１０２の第１洗浄液が第１流路１１０をとおって第３チャンバー１０４へ、重力によって移送される。角度Ｃは第１チャンバー１０２中の第１洗浄液が第１境界位置１１６に到達する回転角度γ１よりも大きく、第２チャンバー１０３中の第２洗浄液が第２境界位置１１７に到達する回転角度γ２より小さい。この時、第２チャンバー１０３の第２洗浄液は第２チャンバー１０３に保持されたままである。
【0098】
この時、第１チャンバー１０２に保持された第１洗浄液の全量が第３チャンバー１０４へ移送される。第２チャンバー１０３から第３チャンバー１０４へ移送される第２洗浄液の量はゼロである。また、第３チャンバー１０４の第１洗浄液の一部が毛細管現象によって第４流路１１３に移動する。【0099】
第１洗浄液の全量を確実に第３チャンバー１０４へ移送するため、角度Ｃを中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。角度Ｃは、重力によって第１洗浄液を第１チャンバー１０２から第３チャンバー１０４へ移送させ、第２チャンバー１０３からは第２洗浄液が第３チャンバー１０４へ移送されない角度であればよい。【0100】
［ステップＳ５（工程（ｃ））］第１洗浄液が第３チャンバー１０４内に移送されても、磁性粒子３１１は、磁石１０６により側面部分１０４ｂに捕捉されたままである。その後、試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第３チャンバー１０４内の第１洗浄液が第４流路１１３を通って第４チャンバー１０５へ移送される。遠心力および磁石１０６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面部分１０４ｂに強く押し付けられ、捕捉される。このため、図１０に示すように、第１洗浄液のみが第３チャンバー１０４から排出され、磁性粒子３１１は第３チャンバー１０４にとどまる。
【0101】
一方、基板１００’の回転中において、第２チャンバー１０３に保持された第２洗浄液は、遠心力により第４側面１０３ｂを含む回転軸１０１よりも遠い側の側面部分に移動する。したがって、ステップＳ５における基板１００’の回転にともなう第２洗浄液の第３チャンバーへの移送は実質的には生じない。【0102】
［ステップＳ６（工程（ｂ））］図１１に示すように、試料分析用基板１００を、角度Ｄ（第２角度）で停止させる。この角度Ｄは、基準角度からＡ１の回転角度で基板を時計回りに回転させ、更にＡ２の回転角度で基板を時計回りに回転させた角度である。角度Ｄは、第２チャンバー１０３中の第２洗浄液が第２境界位置１１７に到達する回転角度γ２よりも大きい。
【0103】
なお、ステップＳ５における回転状態から、回転速度を低下させ、試料分析用基板１００を直接角度Ｄ（第２角度）で停止させる場合、第２チャンバー１０３に保持されている第２洗浄液の液面が乱れ、第２洗浄液の移送に適さないこともあり得る。この場合には、ステップＳ５の回転状態から、回転速度を低下させ、試料分析用基板１００を角度Ｃ（第２角度）で一端停止させ、その後、試料分析用基板１００をＡ２の回転角度で時計回りに回転させ、角度Ｄで停止させてもよい。【0104】
これにより、第２チャンバー１０３の第２洗浄液が第２流路１１１をとおって第３チャンバー１０４へ、重力によって移送される。この時、第１チャンバー１０２には第１洗浄液が残っていないため、第１チャンバー１０２から第３チャンバー１０４への液体の移動はない。【0105】
この時、第２チャンバー１０３に保持された第２洗浄液の全量が第３チャンバー１０４へ移送される。第１チャンバー１０２から第３チャンバー１０４へ移送される第１洗浄液の量はゼロである。また、第３チャンバー１０４の第２洗浄液の一部が毛細管現象によって第４流路１１３に移動する。【0106】
第２洗浄液の全量を確実に第３チャンバー１０４へ移送するため、角度Ｄを中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。角度Ｄは、重力によって第２洗浄液を第２チャンバー１０３から第３チャンバー１０４へ移送させることができる角度であればよい。【0107】
［ステップＳ７（工程（ｂ））］第２洗浄液が第３チャンバー１０４内に移送されても、磁性粒子３１１は、磁石１０６により側面部分１０４ｂ部分に捕捉されたままである。その後、試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第３チャンバー１０４内の第２洗浄液が第４流路１１３を通って第４チャンバー１０５へ移送される。遠心力および磁石１０６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面部分１０４ｂに強く押し付けられ、捕捉される。このため、図１２に示すように、第２洗浄液のみが第３チャンバー１０４から排出され、磁性粒子３１１は第３チャンバー１０４にとどまる。つまりＢ／Ｆ分離が行われる。
【0108】
以上の工程によって、Ｂ／Ｆ分離、具体的には、磁性粒子３１１と種々の未反応物とが分離される。【0109】
その後、第３チャンバー１０４にシグナル検出用試薬を導入し、光学測定ユニット２０７を用いて、磁性粒子３１１に含まれる複合体３１０に結合した標識抗体３０８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。これにより、抗原３０６の検出、抗原３０６の濃度の定量等を行うことができる。【0110】
このように本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析用プログラムによれば、異なる複数のチャンバーに保持された液体を異なるタイミングで別のチャンバーに導入することができる。このため、試料分析用基板を用いてＢ／Ｆ分離をする場合、複数回の洗浄を行うことにより、十分な洗浄効果を得ることができる。また、この動作は、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御によって、実現し得る。このため、大型の分析機器を用いたり、操作者が手動で操作することなく、Ｂ／Ｆ分離を含む複雑な反応ステップを介して検体中の成分の分析が行われる分析法に好適に適用可能である。【0111】
（他の実施形態）なお、上記実施形態では、Ｂ／Ｆ分離の洗浄の例を説明したが、本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析用プログラムは、洗浄液以外の溶液を、上述したように複数回に分けて同じチャンバーへ導入する種々の試料分析方法へ適用可能である。また、上記実施形態では、液体のチャンバーへの導入を続けて行っているが、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御を適切に行うことにより、間に他の工程を含めることも可能である。
【0112】
また、本実施形態では、ステップＳ４において、第１チャンバー１０２に保持された第１洗浄液の全量が第３チャンバー１０４に移送され、第２チャンバー１０３に保持された第２洗浄液は第３チャンバー１０４へ移送されない。また、ステップＳ６において、第２チャンバー１０３に保持された第２洗浄液の全量が第３チャンバー１０４へ移送される。しかし本開示の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析用プログラムはこの形態に限られない。例えば、ステップＳ４において、第１チャンバー１０２に保持された第１所定量の第１洗浄液および２チャンバー１０３に保持された第２所定量の第２洗浄液が第３チャンバー１０４へ移送され、ステップＳ６において、第１チャンバー１０２に保持された第３所定量の第１洗浄液および第２チャンバー１０３に保持された第４所定量の第２洗浄液が第３チャンバー１０４へ移送されてもよい。つまり、ステップＳ４および／またはステップＳ６において、第１洗浄液および第２洗浄液が、所定量ずつ、第３チャンバー１０４へ移送されてもよい。【0113】
また、上記実施形態では試料分析用基板は、洗浄液を保持する２つのチャンバーを備えていたが、３つ以上のチャンバーを備えていてもよい。図１３は、洗浄液を保持する３つのチャンバーを備えた試料分析用基板の一例を示している。図１３Ａに示すように、試料分析用基板は、図３に示す構成に加えて、第３貯蔵チャンバー１２１、第５チャンバー１２３、第７流路１２２および第８流路１２４を備えている。第７流路１２２は第３貯蔵チャンバー１２１と第５チャンバー１２３とを接続し、第８流路１２４は、第５チャンバー１２３と第３チャンバー１０４とを接続している。第７流路１２２は、第６流路１１５と同様、毛細管現象によって液体を移送可能であり、また、サイフォンを構成している。第７流路１２２は第１流路１１０と同様、重力で液体を移送可能に構成されている。第３貯蔵チャンバー１２１には第３洗浄液が保持される。【0114】
図１３Ａに示す試料分析用基板を用いる場合も、上述したような手順によって操作することができる。まず上述のステップＳ１において、更に第３洗浄液を第３貯蔵チャンバー１２１に導入する。第３貯蔵チャンバー１２１の第３洗浄液は、ステップＳ２において、他の洗浄液と同様、第５チャンバー１２３へ移送される。【0115】
その後、ステップＳ３〜ステップＳ７を実行し、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、角度Ｃおよび角度Ｄで第１洗浄液および第２洗浄液をそれぞれ第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第３チャンバー１０４へ移動させる。【0116】
ステップＳ７の後、図１３Ｃに示すように、試料分析用基板１００を、角度Ｅ（第３の角度）で停止させる。この角度Ｅは、基準角度からＡ１およびＡ２の回転角度で基板を時計回りに回転させ、更にＡ３の回転角度で基板を時計回りに回転させた角度である。【0117】
これにより、第５チャンバー１２３の第３洗浄液が第８流路１２４をとおって第３チャンバー１０４へ、重力によって移送される。この時、第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３には第１洗浄液および第２洗浄液が残っていないため、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第３チャンバー１０４への液体の移動はない。【0118】
これにより、第５チャンバー１２３に保持された第３洗浄液の全量が第３チャンバー１０４へ移送される。第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３から第３チャンバー１０４へ移送される第１洗浄液および第２洗浄液の量はそれぞれゼロである。この時、第３チャンバー１０４の第３洗浄液の一部が毛細管現象によって第４流路１１３に移動する。【0119】
第３洗浄液が第３チャンバー１０４内に移送されても、磁性粒子３１１は、磁石１０６により側面部分１０４ｂに捕捉されたままである。その後、試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、第３チャンバー１０４内の第３洗浄液が第４流路１１３を通って第４チャンバー１０５へ移送される。遠心力および磁石１０６の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は側面部分１０４ｂに強く押し付けられ、捕捉される。このため、図１２に示すように、第２洗浄液のみが第３チャンバー１０４から排出され、磁性粒子３１１は第３チャンバー１０４にとどまる。【0120】
また、図１３Ａに示す試料分析用基板を用いて、洗浄液以外の液体を第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３および第５チャンバー１２３のいずれかに保持してもよい。例えば、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３にそれぞれ第１洗浄液および第２洗浄液を保持させ、第５チャンバー１２３に発色、発光試薬等のシグナル検出用試薬溶液を保持させてもよい。この場合、上述した手順を用いて、第１洗浄液および第２洗浄液による２回の洗浄が終わった後に、第５チャンバー１２３に保持されたシグナル検出用試薬溶液を第３チャンバー１０４に移送させ、第３チャンバー１０４中で生じた標識抗体からのシグナルを検出することが可能である。【0121】
また、本実施形態では、磁性粒子を用いて試料の分析を行う例を説明したが、本開示の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、磁性粒子を用いた試料の分析に限られない。例えば、１次抗体が固定化される対象は、磁性粒子ではなく、チャンバー内の壁面であってもよい。【0122】
具体的には、チャンバーがポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成されている場合、チャンバー内の壁面に物理吸着により１次抗体を固定させることができる。また、チャンバー壁面にアミノ基やカルボキシル基といった官能基を持たせ、チャンバー内の壁面に化学結合により１次抗体を固定させることができる。このため、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応を行わせることができる。また、チャンバー内の壁面に金属基板を設け、ＳＡＭを用いて１次抗体を金属基板に結合させることにより、１次抗体を固定させることができる。これにより、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応を行わせることができる。【0123】
一次抗体をチャンバーの壁面に物理吸着で固定させる形態は、例えば、色素、化学発光または蛍光のシグナルを検出する測定系に使用することができる。一方、一次抗体を金属基板に固定させる形態は、シグナルとして、主に電気化学的シグナル（例えば、電流）、電気化学発光のシグナルを検出する測定系に使用することができる。【0124】
これらの場合、図３に示した磁石１０６は不要である。また、複合体３１０形成の反応場は反応チャンバー１０７ではなく、第３チャンバー１０４である。したがって、一次抗体は、第３チャンバー１０４の壁面に固定される。また、本開示の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）だけでなく、競合法、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法にも適用可能である。【0125】
（試料分析用基板１００の他の形態例）以下、試料分析用基板１００の他の形態の例を説明する。図１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから図１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、試料分析用基板１００の第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３、第１流路１１０および第２流路１１１の他の構成例を示している。これらの図は、分かりやすさのため、試料分析用基板１００の基板１００’における、回転軸１０１、第１チャンバー１０２、第２チャンバー１０３、第３チャンバー１０４、第１流路１１０および第２流路１１１のみを示している。
【0126】
第１例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１に近接して位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１に近接して位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバー１０４に移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１例では、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向、つまり、第３チャンバー１０４の中心近傍と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のいずれか一方側に位置する。図３Ａで示した基板１００’は、第１例の類型に含まれる。【0127】
第１例の一例を、図１４Ａから図１４Ｃを用いて説明する。図１４Ａの例では、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’における、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の左側に位置する。基板１００’を、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持した状態（図１４Ａ）から時計回りに回転させ、第１角度まで回転角度を変えることで第１チャンバー１０２から第１洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１４Ｂ）。【0128】
また、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で基板１００’を保持した状態（図１４Ａ）から時計回りに基板１００’を回転させ、第１角度より絶対値が大きい第２角度まで回転角度を変えることで第２チャンバー１０３から第２洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１４Ｃ）。【0129】
このように、第１例においては、基板１００’を同一方向に回転させる（図１４Ａの例では時計回り）ことによって、第１チャンバー１０２の第１洗浄液および第２チャンバー１０３の第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0130】
第２例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１から離れて位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１から離れて位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のいずれか一方側に位置する。【0131】
第２例の一例を、図１５Ａから図１５Ｃを用いて説明する。図１５Ａの例では、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’における、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の左側に位置する。基板１００’を、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持した状態（図１５Ａ）から反時計回りに回転させ、第１角度まで回転角度を変えることで第１チャンバー１０２から第１洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１５Ｂ）。【0132】
また、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で基板１００’を保持した状態（図１５Ａ）から反時計回りに回転させ、第１角度より絶対値が大きい第２角度まで回転角度を変えることで第２チャンバー１０３から第２洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１５Ｃ）。【0133】
このように、第２例においては、基板１００’を同一方向に回転させる（図１５Ａの例では反時計回り）ことによって、第１チャンバー１０２の第１洗浄液および第２チャンバー１０３の第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0134】
第３例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１に近接して位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１に近接して位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向の異なる方向側に位置する、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ位置する。【0135】
第３例の一例を、図１６Ａから図１６Ｃを用いて説明する。図１６Ａの例では、第１境界位置１１６が、基板１００’における、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の左側に位置し、第２境界位置１１７が右側に位置する。基板１００’を、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持した状態（図１６Ａ）から時計回りに回転させ、第１角度まで回転角度を変えることで第１チャンバー１０２から第１洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１６Ｂ）。【0136】
また、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で基板１００’を保持した状態（図１６Ａ）から反時計回りに回転させ、第２角度まで回転角度を変えることで第２チャンバー１０３から第２洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１６Ｃ）。【0137】
このように、第３例においては、基板１００’を逆方向に回転させることによって（図１６Ａの例では第１チャンバー１０２は時計回り、第２チャンバー１０３は反時計回り）、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の第１洗浄液および第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0138】
第４例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１から離れて位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１から離れて位置する。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で、基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向の異なる方向側に位置する、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ位置する。【0139】
第４例における第１洗浄液および第２洗浄液の移動方法は第３例と同様である。つまり、第３例と同様、基板１００’を逆方向に回転させることによって、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の第１洗浄液および第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0140】
第５例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１に近接して位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１から離れて位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向の異なる方向側に位置する、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ位置する。【0141】
第５例の一例を、図１７Ａから図１７Ｃを用いて説明する。図１７Ａの例では、第１境界位置１１６が、基板１００’における、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の左側に位置し、第２境界位置１１７が右側に位置する。基板１００’を、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持した状態（図１７Ａ）から時計回りに回転させ、第１角度まで回転角度を変えることで第１チャンバー１０２から第１洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１７Ｂ）。【0142】
また、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で基板１００’を保持した状態（図１７Ａ）から時計回りに回転させ、第１角度より絶対値が大きい第２角度まで回転角度を変えることで第２チャンバー１０３から第２洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１７Ｃ）。【0143】
このように、第５例においては、基板１００’を同一方向に回転させる（図１７Ａの例では時計回り）ことによって、第１チャンバー１０２の第１洗浄液および第２チャンバー１０３の第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0144】
第６例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１から離れて位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸１０１に近接して位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向の異なる方向側に位置する、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域にそれぞれ位置する。【0145】
第６例における第１洗浄液および第２洗浄液の移動方法は第５例と同様である。【0146】
つまり、第５例と同様、基板１００’を同一方向に回転させることによって、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の第１洗浄液および第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0147】
第７例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１に近い側に位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸から離れて位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のいずれか一方側に位置する。【0148】
第７例の一例を、図１８Ａから図１８Ｃを用いて説明する。図１８Ａの例では、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’における、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線（破線で示す）で分けられる２つの領域の左側に位置する。基板１００’を、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持した状態（図１８Ａ）から時計回りに回転させ、第１角度まで回転角度を変えることで第１チャンバー１０２から第１洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１８Ｂ）。【0149】
また、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で基板１００’を保持した状態（図１８Ａ）から反時計回りに回転させ、第２角度まで回転角度を変えることで第２チャンバー１０３から第２洗浄液を第３チャンバー１０４へ移送することができる（図１８Ｃ）。【0150】
このように、第７例においては、基板１００’を同一方向に回転させる（図１８Ａの例では反時計回り）ことによって、第１チャンバー１０２の第１洗浄液および第２チャンバー１０３の第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0151】
第８例は、第１チャンバー１０２において、第１境界位置１１６が第１側面１０２ａよりも回転軸１０１から離れて位置し、第２チャンバー１０３において、第２境界位置１１７が第２側面１０３ａよりも回転軸に近接して位置している。基板１００’は、回転軸１０１が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持され、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持された第１洗浄液および第２洗浄液が、それぞれ第１流路１１０および第２流路１１１を介して第３チャンバーに移送されない任意の所定の基準角度で保持されている。この状態で基板１００’を回転軸１０１に平行な方向からみた場合、第１境界位置１１６および第２境界位置１１７が、基板１００’の左右方向、つまり、第３チャンバー１０４の中心と回転軸１０１とを結ぶ直線で分けられる２つの領域のいずれか一方側に位置する。【0152】
第８例における第１洗浄液および第２洗浄液の移動方法は第７例と同様である。つまり、第７例と同様、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の第１洗浄液および第２洗浄液を異なるタイミングで第３チャンバー１０４へ移送させるためには、基板１００’を逆方向に回転させることで行うことができる。【0153】
第１〜第８例で示した液体の移送は一例であって、第１洗浄液および第２洗浄液の第３チャンバー１０４への移送のタイミングは、第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａおよび第２チャンバー１０３の第２側面１０３ａの形状によって制御することができる。【0154】
また、第１洗浄液および第２洗浄液の第３チャンバー１０４への移送のタイミングは、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持させる第１洗浄液の量（すなわち、第１貯蔵チャンバー１０８中の第１洗浄液の量）および第２洗浄液の量（すなわち、第２貯蔵チャンバー１０９中の第２洗浄液の量）によって制御することができる。例えば、第１チャンバー１０２の第１側面１０２ａおよび第２チャンバー１０３の第２側面１０３ａの形状以外の構造が同じである２つの試料分析用基板１００において、第１側面１０２ａおよび第２側面１０３ａの形状を異ならせることにより、第１洗浄液を最初に第３チャンバー１０４へ移送させることもできるし、第２洗浄液を最初に第３チャンバー１０４へ移送させることができる。また、例えば、試料分析用基板１００が同じ構造を有し、かつ。試料分析用基板１００の回転制御が同じ場合であっても、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３に保持させる第１洗浄液の量および第２洗浄液の量によっては、第１洗浄液を最初に第３チャンバー１０４へ移送させることもできるし、第２洗浄液を最初に第３チャンバー１０４へ移送させることができる。【0155】
なお、第１チャンバー１０２および第２チャンバー１０３の少なくともいずれか一方に洗浄液が保持された状態で、他の液体を試料分析用基板１００の回転（遠心力による）で移送させる場合、意図しないタイミングで洗浄液が、第３チャンバー１０４へ移送される可能性がある。このような意図しないタイミングで洗浄液が第３チャンバー１０４への移送されるのを抑制するために、第１チャンバー１０２における第１境界位置１１６は、第１側面１０２ａよりも回転軸１０１に近接している方が好ましい。また、第２チャンバー１０３における第２境界位置１１７は、第２側面１０３ａよりも回転軸１０１に近接している方が好ましい。他の液体を遠心力によって移送させるために、試料分析用基板１００を回転させると、第１チャンバー１０２の第１洗浄液および第２チャンバー１０３の大２洗浄液にも遠心力が働き、それぞれ第１境界位置１１６および第２境界位置１１７よりも回転軸１０１から遠くに位置する第３側面１０２ｂおよび第４側面１３ｂで保持されるようになり、第１流路１１０および第２流路１１１の開口から第１洗浄液および第２洗浄液の液面が遠ざかるからである。【産業上の利用可能性】
【0157】
本願に開示された試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、種々の反応を利用した検体中の特定成分の分析に適用可能である。【符号の説明】
【0158】
１００ 試料分析用基板１００’基板
１００ａベース基板
１００ｂカバー基板
１０１ 回転軸
１０２ 第１チャンバー
１０２ａ第１側面
１０２ｂ第３側面
１０３ 第２チャンバー
１０３ａ第２側面
１０３ｂ第４側面
１０４ 第３チャンバー
１０５ 第４チャンバー
１０６ 磁石
１０７ 反応チャンバー
１０８ 第１貯蔵チャンバー
１０９ 第２貯蔵チャンバー
１１０ 第１流路
１１１ 第２流路
１１２ 第３流路
１１３ 第４流路
１１４ 第５流路
１１５ 第６流路
１１６ 第１境界位置
１１７ 第２境界位置
１１８ 空気孔
１１９ 開口
１２１ 第３貯蔵チャンバー
１２２ 第７流路
１２３ 第５チャンバー
１２４ 第８流路
２００ 試料分析装置
２０１ モータ
２０１ａターンテーブル
２０３ 原点検出器
２０４ 回転角度検出回路
２０５ 制御回路
２０６ 駆動回路
２０７ 光学測定ユニット
３０２ 磁性粒子
３０４ 一次抗体
３０５ 磁性粒子固定化抗体
３０６ 抗原
３０７ 標識物質
３０８ 標識抗体
３１０ 複合体
５０１ 試料分析システム