特許 6977067 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装置の制御方法

(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】6977067

(24)【登録日】2021年11月12日

(45)【発行日】2021年12月8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装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/00 20060101AFI20211125BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20211125BHJP

   G01N 35/08 20060101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/00 D

   G01N37/00 101

   G01N35/08 A

【請求項の数】13

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2019-570731(P2019-570731)

(86)(22)【出願日】2019年2月4日

(86)【国際出願番号】JP2019003820

(87)【国際公開番号】WO2019156017

(87)【国際公開日】20190815

【審査請求日】2020年6月26日

(31)【優先権主張番号】特願2018-21823(P2018-21823)

(32)【優先日】2018年2月9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】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】佐伯 博司

(72)【発明者】

【氏名】桃井 香充

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５４５７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第９１６４０９１（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００

Ｇ０１Ｎ 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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、
前記基板内に位置する測定チャンバと、
前記基板内に位置し、毛細管領域を含む試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、
前記試薬チャンバの前記毛細管領域に配置されている、少なくとも１つの試薬と、
前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路と、
前記基板内に位置し、希釈液を保持する第２保持チャンバと、
前記基板内に位置し、検体を保持する検体チャンバと、
前記基板内に位置する混合チャンバと、
前記基板内に位置し、前記検体チャンバと前記混合チャンバとを接続する検体経路と、
前記基板内に位置し、前記第２保持チャンバと前記混合チャンバとを接続する第２希釈液経路と、
前記基板内に位置し、前記混合チャンバと前記測定チャンバとを接続する混合液経路と、
前記測定チャンバおよび前記試薬チャンバは空気穴を有しておらず、
前記第１希釈液経路は、入口および出口を有し、前出口が前記測定チャンバに接続された毛細管流路であって、前記出口は前記入口よりも前記回転軸に対して外周側に位置し、かつ、前記入口よりも内周側に屈曲したサイホン形状を備えた毛細管流路を含み、
前記混合液経路は、入口および出口を有し、前出口が前記測定チャンバに接続された毛細管流路と、前記毛細管流路の入口に接続されており、空気穴を有するチャンバとを含む、
試料分析用基板。

【請求項2】

前記第１希釈液経路の毛細管流路の出口は、前記試薬チャンバと接続されている、請求項１に記載の試料分析用基板。

【請求項3】

前記試薬を複数含み、前記試薬チャンバの毛細管領域において前記複数の試薬は周方向に配置されている、請求項１に記載の試料分析用基板。

【請求項4】

前記測定チャンバは前記試薬チャンバの前記毛細管領域のうち前記複数の試薬が配置されている領域よりも外周側に位置する部分を含む、請求項３に記載の試料分析用基板。

【請求項5】

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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、
前記基板内に位置する測定チャンバと、
前記基板内に位置し、毛細管領域を含む試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、
前記試薬チャンバの前記毛細管領域に配置された、少なくとも１つの試薬と、
前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは前記試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路と、
を備えた試料分析用基板と、
前記試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー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保持チャンバに前記希釈液が保持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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析システム。

【請求項6】

前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む請求項５に記載の試料分析システム。

【請求項7】

前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、請求項５に記載の試料分析システム。

【請求項8】

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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、
前記基板内に位置する測定チャンバと、
前記基板内に位置し、毛細管領域を含む試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、
前記試薬チャンバの前記毛細管領域に配置された、少なくとも１つの試薬と、
前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは前記試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路と、
を備えた試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー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保持チャンバに前記希釈液が保持された試料分析用基板が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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析装置。

【請求項9】

前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む請求項８に記載の試料分析装置。

【請求項10】

前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、請求項８に記載の試料分析装置。

【請求項11】

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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、
前記基板内に位置する測定チャンバと、
前記基板内に位置し、毛細管領域を含む試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、
前記試薬チャンバの前記毛細管領域に配置された、少なくとも１つの試薬と、
前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは前記試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路と、
を備えた試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー駆動回路の動作を制御する制御回路を備えた試料分析装置の制御方法であって、
前記第１保持チャンバに前記希釈液が保持された試料分析用基板が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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析装置の制御方法。

【請求項12】

前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む請求項１１に記載の試料分析装置の制御方法。

【請求項13】

前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、請求項１１に記載の試料分析装置の制御方法。

【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装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、生物などから採取した液体を、液体流路を形成した試料分析用基板を用いて分析する方法が知られている。試料分析用基板は、回転装置を使って流体の制御をすることが可能である。例えば、特許文献１は、流路・チャンバ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】特開２００９−１８６２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した分析方法では、より測定の精度を高めることが求められる。本願の限定的ではない例示的な実施形態は、測定の精度の高い分析が可能な、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装置の制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の試料分析用基板は、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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、前記基板内に位置する測定チャンバと、少なくとも１つの試薬と、前記基板内に位置し、前記少なくとも１つの試薬が配置された試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路とを備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、試薬を先に希釈液と混合し溶液状態にすることができるため、試薬と検体との反応ばらつきを抑制でき、測定精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】図１Ａは、試料分析システムの全体の構成を示すブロック図である。

【図1B】図１Ｂは、試料分析装置の斜視図である。

【図1C】図１Ｃは、ドアを開放した状態の試料分析装置の斜視図である。

【図1D】図１Ｄは、試料分析装置において試料分析用基板の原点を検出する方法を説明する模式図である。

【図2A】図２Ａは、試料分析用基板の分解斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、保護キャップを閉じた状態の試料分析用基板の解斜視図である。

【図2C】図２Ｃは、保護キャップを開いた状態の試料分析用基板の斜視図である。

【図3A】図３Ａは、希釈液容器の平面図である。

【図3B】図３Ｂは、希釈液容器の図３ＡのＡ−Ａ断面図である。

【図3C】図３Ｃは、希釈液容器の側面図である。

【図3D】図３Ｄは、希釈液容器の背面図である。

【図3E】図３Ｅは、希釈液容器の正面図である。

【図4A】図４Ａは、保護キャップの平面図である。

【図4B】図４Ｂは、保護キャップの側面図である。

【図4C】図４Ｃは、保護キャップの図４ＡのＢ−Ｂ断面図である。

【図4D】図４Ｄは、保護キャップの背面図である。

【図5A】図５Ａは、試料分析用基板の使用前の状態を示す断面図である。

【図5B】図５Ｂは、試料分析用基板の試料液を導入する状態を示す断面図である。

【図5C】図５Ｃは、試料分析用基板の保護キャップを閉塞した状態を示す断面図である。

【図6】図６は、試料分析用基板を図５Ａに示した状態にセットする製造工程を示す。

【図7A】図７Ａは、ターンテーブルの上面図である。

【図7B】図７Ｂは、ターンテーブルの歯車の歯の円周方向の断面を示す。

【図8A】図８Ａは、試料分析用基板における重力による液体の移送を説明する模式図である。

【図8B】図８Ｂは、試料分析用基板における重力による液体の移送を説明する模式図である。

【図8C】図８Ｃは、試料分析用基板における重力による液体の移送を説明する模式図である。

【図9A】図９Ａは、試料分析用基板のマイクロチャネル構造を説明する平面図である。

【図9B】図９Ｂは、試料分析用基板のマイクロチャネル構造を説明する平面図である。

【図9C】図９Ｃは、試料分析用基板のマイクロチャネル構造を説明する平面図である。

【図10A】図１０Ａは、試料分析用基板の注入口を試料分析用基板の外側から見た拡大図を示す。

【図10B】図１０Ｂは、保護キャップを開いて指先から試料液を採取するときの様子を示す図である。

【図10C】図１０Ｃは、ターンテーブル側から見た注入口近傍の構造を示す斜視図である。

【図11A】図１１Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図11B】図１１Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図12】図１２は、希釈液容器内での希釈液の移動を説明する図である。

【図13A】図１３Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図13B】図１３Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図14A】図１４Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す拡大図である。

【図14B】図１４Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す拡大図である。

【図14C】図１４Ｃは、試料分析用基板のマイクロチャネル構造の一部を示す拡大図である。

【図15A】図１５Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図15B】図１５Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図15C】図１５Ｃは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図16A】図１６Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図16B】図１６Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図17A】図１７Ａは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【図17B】図１７Ｂは、試料分析システムの動作中における試料分析用基板内の液体の配置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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装置の制御方法の概要は以下の通りである。

【0009】

［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、希釈液を保持する第１保持チャンバと、
前記基板内に位置する測定チャンバと、
少なくとも１つの試薬と、
前記基板内に位置し、前記少なくとも１つの試薬が配置された試薬チャンバであって、前記測定チャンバに接続された試薬チャンバと、
前記基板内に位置し、前記第１保持チャンバ―と前記測定チャンバまたは試薬チャンバとを接続する第１希釈液経路と、
を備えた試料分析用基板。

【0010】

［項目２］
前記試薬チャンバは毛細管領域を含み、前記試薬は前記毛細管領域に配置されている、項目１に記載の試料分析用基板。

【0011】

［項目３］
前記基板内に位置し、希釈液を保持する第２保持チャンバと、
前記基板内に位置し、検体を保持する検体チャンバと、
前記基板内に位置する混合チャンバと、
前記基板内に位置し、前記検体チャンバと前記混合チャンバとを接続する検体経路と、
前記基板内に位置し、前記第２保持チャンバと前記混合チャンバとを接続する第２希釈液経路と、
前記基板内に位置し、前記混合チャンバと前記測定チャンバとを接続する混合液経路と、
をさらに備えた項目１または２に記載の試料分析用基板。

【0012】

［項目４］
前記基板内に位置し、検体を保持する検体チャンバと、
前記基板内に位置し、前記検体チャンバと前記測定チャンバとを接続する検体経路と、をさらに備えた項目１または２に記載の試料分析用基板。

【0013】

［項目５］
前記測定チャンバおよび前記試薬チャンバは空気穴を有しておらず、
前記第１希釈液経路は、入口および出口を有し、前出口が前記測定チャンバに接続された毛細管流路であって、前記出口は前記入口よりも前記回転軸に対して外周側に位置し、かつ、前記入口よりも内周側に屈曲したサイホン形状を備えた毛細管流路を含み、
前記混合液経路は、入口および出口を有し、前出口が前記測定チャンバに接続された毛細管流路と、前記毛細管流路の入口に接続されており、空気穴を有するチャンバとを含む、項目１から４のいずれかに記載の試料分析用基板。

【0014】

［項目６］
前記第１希釈液経路の毛細管流路の出口は、前記試薬チャンバと接続されている、項目１から５のいずれかに記載の試料分析用基板。

【0015】

［項目７］
前記試薬を複数含み、前記試薬チャンバの毛細管領域において前記複数の試薬は周方向に配置されている、項目２に記載の試料分析用基板。

【0016】

［項目８］
前記測定チャンバは前記試薬チャンバの前記毛細管領域のうち前記複数の試薬が配置されている領域よりも外周側に位置する部分を含む、項目７に記載の試料分析用基板。

【0017】

［項目９］
項目２に記載の試料分析用基板と、
前記試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー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保持チャンバに前記希釈液が保持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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析システム。

【0018】

［項目１０］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む項目９に記載の試料分析システム。

【0019】

［項目１１］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、項目９に記載の試料分析システム。

【0020】

［項目１２］
項目２に記載の試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー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保持チャンバに前記希釈液が保持された試料分析用基板が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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析装置。

【0021】

［項目１３］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む項目１２に記載の試料分析装置。

【0022】

［項目１４］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、項目１２に記載の試料分析装置。

【0023】

［項目１５］
項目２に記載の試料分析用基板を載置可能なターンテーブルを有し、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回転角度検出回路、前記分析用基板の基準となる原点を検出する原点検出器、
前記回転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ドライバー駆動回路、および
演算器、メモリおよびメモリに記憶され、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、前記回転角度検出回路、前記原点検出器および前記ドライバー駆動回路の動作を制御する制御回路を備えた試料分析装置の制御方法であって、
前記第１保持チャンバに前記希釈液が保持された試料分析用基板が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回転させることによって、前記第１保持チャンバに保持された前記希釈液を、前記第１希釈液経路を介して前記測定チャンバへ移送させ、
（ｂ） 前記試料分析用基板の回転を停止することによって、前記測定チャンバの前記希釈液を前記試薬チャンバの毛細管領域へ移動させ、前記複数の試薬を前記希釈液に溶解させ、試薬溶液を調製し、
（ｃ） 前記試料分析用基板を回転させることによって、前記試薬チャンバの前記試薬溶液を前記測定チャンバへ移動させる、
工程を含む試料分析装置の制御方法。

【0024】

［項目１６］
前記工程（ｂ）と工程（ｃ）との間に前記試料分析用基板を揺動させる工程をさらに含む項目１５に記載の試料分析装置の制御方法。

【0025】

［項目１７］
前記プログラムは、前記工程（ｂ）と工程（ｃ）とを複数回繰り返す、項目１５に記載の試料分析装置の制御方法。

【0026】

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装置の制御方法を詳細に説明する。図１Ａは、試料分析システム５０１の全体の構成を示すブロック図であり、図１Ｂは、試料分析装置２００の外観の一例を示す斜視図である。また、図１Ｃは、試料分析装置２００のドアを開けた状態を示す斜視図である。試料分析システム５０１は試料分析装置２００および試料分析用基板１を含む。

【0027】

試料分析装置２００は、開閉可能なドア２５１を有する筐体２５０を備える。筐体２５０は、試料分析用基板１を回転可能に収納する収納室２５０ｃを有し、収納室２５０ｃ内に、ターンテーブル２０２を有するモータ２０１が配置されている。ドア２５１を開けた状態で収納室２５０ｃ内のターンテーブル２０２に試料分析用基板１を着脱可能である。ドア２５１を閉じることにより、ドア２５１は収納室２５０ｃに外部から光が入射しないように、収納室２５０ｃを遮光する。また、ドア２５１に設けられたクランパ２５３とターンテーブル２０２との間に試料分析用基板１が挟み込まれる。筐体２５０には、試料分析装置２００を起動／停止する電源スイッチ２５２と、表示装置２０８が設けられている。表示装置２０８はタッチパネルであり入力装置２０９を兼ねていてもよい。

【0028】

試料分析装置２００は、モータ２０１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。

【0029】

モータ２０１は、重力方向Ｇに対して０°より大きく９０°以下の角度θで傾いた回転軸Ａを有し、ターンテーブル２０２に載置された試料分析用基板１を回転軸Ａ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１における液体の移送に、回転による遠心力に加え、重力による移動を利用することができる。回転軸Ａの重力方向Ｇ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。

【0030】

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１を時計方向または反時計方向に回転させる。あるいは、所定の停止位置で回転軸Ａを中心に所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせて試料分析用基板１を揺動させる。

【0031】

回転角度検出回路２０４は、モータ２０１の回転軸Ａの回転角度を検出する。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の回転角度を出力する検出回路を備えていてもよい。検出回路は後述する制御回路２０５が兼ねていてもよい。ターンテーブル２０２に対して、試料分析用基板１の取り付け角度が定まっている場合、回転軸Ａの回転角度は、試料分析用基板１の回転角度と一致する。

【0032】

ターンテーブル２０２に対して任意の角度で、試料分析用基板１が取り付けられるように構成されていてもよい。この場合、ターンテーブル２０２に取り付けられた試料分析用基板１の基準となる部分の回転角度を検出する。以下、試料分析用基板１の基準となる部分を原点と呼ぶ。このために試料分析装置２００は、原点検出器２０３を備えていてもよい。例えば、図１Ｄに示すように、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１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。後述するように試料分析用基板１は遮光性を有する保護キャップ２を有する。保護キャップ２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１において、保護キャップ２の領域は透過率が小さく（例えば１０％以下）、保護キャップ２以外の領域では透過率が大きい（例えば６０％以上）。

【0033】

試料分析用基板１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、保護キャップ２のエッジ２ｈおよびエッジ２ｊ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、矢印で示すように、試料分析用基板１が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。

【0034】

本明細書では、保護キャップ２のエッジ２ｈの位置を、試料分析用基板１の原点位置（試料分析用基板１の基準となる角度位置）として取り扱う。ただし、保護キャップ２のエッジ２ｊ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、保護キャップ２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、保護キャップ２自体を原点位置として定めてもよい。

【0035】

原点位置は、試料分析装置２００が試料分析用基板１の回転角度の情報を取得するために利用される。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１に原点検出用の磁石を備え、原点検出器２０３はこの磁石の磁気を検出する磁気検出素子であってもよい。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。

【0036】

光学測定ユニット２０７は、試料分析用基板１に保持された検体に応じたシグナルを検出する。シグナルは、後述するように、試薬と反応した検体が発する蛍光等の発光、あるいは、透過光の吸光度等である。例えば、光学測定ユニット２０７は、光源２０７ａと、光検出器２０７ｂと検出回路２０７ｃを含み、光源２０７ａから出射する光によって、試薬と反応した検体が発する蛍光を、光検出器２０７ｂが検出する。光検出器２０７ｂの出力は、検出回路２０７ｃに入力される。

【0037】

制御回路２０５は、たとえば試料分析装置２００に設けられたＣＰＵを含む。制御回路２０５は、入力装置２０９からの操作者の指令に基づき、試料分析装置２００の各部を動作させて検体の分析を行う。具体的には、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からの命令は原点検出器２０３、回転角度検出回路２０４、駆動回路２０６、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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

（試料分析用基板１）
試料分析用基板の構造を詳細に説明する。試料分析用基板は、回転運動によって、試料分析用基板１に導入された液体の移送を行う。図２Ａは、試料分析用基板１の分解斜視図を示す。試料分析用基板１は、本実施形態では、ベース基板３と、カバー基板４と、保護キャップ２と希釈液容器５とを備える。ベース基板３とカバー基板４とにより基板本体を構成し、基板本体と保護キャップ２とは全体として１つの基板を構成する。

【0042】

ベース基板３は、第１面３ａおよび第２面３ｂを有し、第１面３ａにマイクロチャネル構造３ｃが形成されている。マイクロチャネル構造３ｃは、微小な流体を保持する複数のチャンバと、複数のチャンバ間で流体移動させる複数の流路とを含む。マイクロチャネル構造３ｃの具体的な構造は以下において説明する。ベース基板３の第１面３ａには、希釈液容器５を保持するための収納部１１をさらに備える。収納部１１内には、突起である開封リブ１４が設けられている。ベース基板３は、切り欠き部３ｎを有する円盤形状を有しており、切り欠き部３ｎに突出した注入口１３をさらに備える。注入口１３は、検体を含む試料液をマイクロチャネル構造３ｃに導入する開口である。

【0043】

カバー基板４は、ベース基板３の第１面３ａがカバー基板４の第２面４ｂと対向し、当接するように、ベース基板３に接合されている。これにより、ベース基板３のマイクロチャネル構造３ｃの第１面３ａの開口が閉じられ、区画された複数のチャンバおよび複数の流路がベース基板３、カバー基板４および保護キャップ２によって構成される基板内に形成される。

【0044】

カバー基板４の第１面４ａには、ターンテーブル２０２に挿入される回転支持部１５が設けられている。回転支持部１５には、先端が外周に向かって延びる凸部１５ｃが形成されている。凸部１５ｃの先端は軸Ａに平行な円柱形状の曲面を有している。凸部１５ｃは、ターンテーブル２０２に回転支持部１５が挿入された場合に、ターンテーブル２０２に対して試料分析用基板１が空転するのを抑制する回り止め用係合として機能する。

【0045】

図２Ｂおよび図２Ｃは、保護キャップ２を閉じた状態および開いた状態の、試料分析用基板１の斜視図である。保護キャップ２は、ベース基板３の切り欠き部３ｎを覆う扇形形状を有し、扇形形状の一端側に孔２ａ、２ｂを有している。カバー基板４の第１面４ａおよびベース基板３の第２面３ｂにはそれぞれ切り欠き３ｎの近傍に凸部７ａ、７ｂを有し、凸部７ａ、７ｂが保護キャップ２の孔２ａ、２ｂに挿入され、保護キャップ２は、基板本体に対して回動可能に支持される。

【0046】

図２Ｃに示すように、保護キャップ２が、開いた状態では、注入口１３が露出しており、試料液を注入口１３から導入が可能である。図２Ｂに示すように、保護キャップ２が閉じた状態では、注入口１３は、保護キャップ２に覆われる。これにより、注入口１３から試料液が導入され、試料分析用基板１を回転させた場合において、回転による遠心力によって、試料液が注入口１３から飛散するのを抑制する。

【0047】

保護キャップ２は、また、測定前に希釈液容器５を所定の位置に保持し、測定時に、希釈液容器５を開封する機能を備える。保護キャップ２および希釈液容器５の構造を詳述しながらこれらの機能を説明する。

【0048】

図３Ａから図３Ｅは希釈液容器５の平面図、図３ＡのＡ−Ａ断面図、側面図、背面図および正面図である。また図４Ａから図４Ｄは、保護キャップ２の平面図、側面図、図４ＡのＢ−Ｂ断面図および背面図である。

【0049】

希釈液容器５は、第１面５ａおよび第２面５ｂと、第１面５ａおよび第２面５ｂの間に位置し、基板本体の収納部１１の空間に対応した曲面５ｃおよび側面５ｄと、収納空間５ｅとを有する。収納空間５ｅは側面５ｄに開口５ｄａを有する。収納空間５ｅには希釈液８が保持されており、側面５ｄには、開口５ｄａを覆うように、シール部材９が接合されている。シール部材は、例えば樹脂、アルミ箔、あるいはこれらの複合部材などからなる。側面５ｄは第２面５ｂ側に傾斜している。曲面５ｃには、当接面１０ｃおよび凸部１０ｅを有するラッチ部１０が接続されている。第１面５ａには凹部５ａａが設けられている。

【0050】

保護キャップ２は、切り欠き１２ｃおよび当接面１２ｄを有し、第２面２ｅの内側に設けられた突起部１２を有する。また第１面２ｃの扇形の内周に側面２ｄを有する。

【0051】

図５Ａから図５Ｃは、試料分析用基板１の使用前の状態、試料液を導入する状態および保護キャップを閉塞した状態を示す断面図である。図５Ａに示すように、使用前の状態では、保護キャップ２が閉塞されており、保護キャップ２の突起部１２の切り欠き１２ｃに希釈液容器５のラッチ部１０の凸部１０ｅが係合している。このため、希釈液容器５は矢印Ｊ方向に移動しないように保護キャップ２によって固定されている。試料分析用基板１はこの状態で利用者に提供される。希釈液容器５は、収納部１１内において、この状態で、開封リブ１４がシール部材９と離間している初期位置に配置されている。

【0052】

利用者が、検体の分析を行う場合、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、保護キャップ２を開く。これにより、希釈液容器５のラッチ部１０が弾性変形し、凸部１０ｅが保護キャップ２の突起部１２の切り欠き１２ｃから外れ、ラッチ部１０と突起部１２との係合が解除される。

【0053】

この状態で、試料分析用基板１の露出した注入口１３に利用者が試料液を点着し、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、保護キャップ２を閉じる。この際、保護キャップ２を閉じることによって、保護キャップ２の突起部１２の当接面１２ｄが、希釈液容器５のラッチ部１０の当接面１０ｃと当接し、希釈液容器５が基板本体の収納部１１内でＪ方向に移動する。これにより、希釈液容器５は、収納部１１内において、開封位置へ移動する。

【0054】

希釈液容器５が開封位置へ移動することによって、傾斜した側面５ｄに設けられたシール部材９が開封リブ１４の先端から根本にかけて順に当接し、シール部材９が開封リブ１４によって開封される。これにより、収納空間５ｅに保持されていた希釈液が希釈液容器５の外部に排出され得る状態になる。この状態で希釈液の一部は、希釈液容器５から排出されてもよい。

【0055】

図６は試料分析用基板１を図５Ａに示した状態にセットする製造工程を示している。先ず、保護キャップ２を閉じる前に、希釈液容器５の下面に設けた凹部５ａａと、カバー基板４に設けた孔４ａａとを位置合わせして、この初期位置において孔４ａａを通して希釈液容器５の凹部５ａａに、固定治具１５０の突起１５０ａを係合させて、希釈液容器５を初期位置に係止した状態にセットする。そして、保護キャップ２の上面に形成されている切り欠き２ｆ（図４Ａ参照）から、押圧治具１５１を差し入れて保護キャップ２の底面を押圧して弾性変形させた状態で保護キャップ２を閉じてから押圧治具１５１を解除することによって、図５Ａの状態にセットできる。

【0056】

この実施の形態では希釈液容器５の第１面５ａに凹部５ａａを設ける例を説明したが、希釈液容器５の第２面５ｂに凹部を設け、この凹部に対応してベース基板３に孔を設けて固定治具１５０の突起１５０ａを凹部に係合させるように構成してもよい。

【0057】

また、本実施形態では、保護キャップ２の切り欠き１２ｃが希釈液容器５のラッチ部１０に直接に係合して希釈液容器５を初期位置に固定しているが、保護キャップ２の切り欠き１２ｃと希釈液容器５のラッチ部１０とを間接的に係合させて希釈液容器５を初期位置に固定してもよい。

【0058】

次に試料分析用基板１のターンテーブル２０２への固定を説明する。図７Ａは、ターンテーブル２０２の上面図である。ターンテーブル２０２は、円柱状の凹部２０２ｄと、凹部２０２ｄ内に配置された中央凸部２０２ｃを有する。また、ターンテーブル２０２は外側面に位置する歯車２０２ｆと、凹部２０２ｄの側面に設けられた歯車２０２ｆを有する。図７Ｂは、歯車２０２ｆの歯の円周方向の断面を示す。歯車２０２ｆの歯はターンテーブルの上面２０２ａ側の角にテーパー２０２ｔが設けられている。

【0059】

試料分析用基板１をターンテーブル２０２に載置する場合、試料分析用基板１の回転支持部１５をターンテーブル２０２の凹部２０２ｄと中央凸部２０２ｃとの間の空間に挿入する。図７Ａにおいて、挿入される回転支持部１５をハッチングで示す。

【0060】

試料分析用基板１の回転支持部１５内の空間にターンテーブル２０２の中央凸部２０２ｃが挿入される。回転支持部１５および保護キャップ２の側面２ｄは、ターンテーブル２０２の凹部２０２ｄの中央凸部２０２ｃと歯車２０２ｆとの間の空間に挿入される。このとき、側面２ｄは、歯車２０２ｆの先端の面と当接する。回転支持部１５の凸部１５ｃの先端は、歯車２０２ｆの歯溝のいずれかに挿入される。側面２ｄは、歯車２０２ｆの先端と当接するため、ターンテーブル２０２の回転角度位置に関わらずターンテーブル２０２の凹部２０２ｄ内へ挿入可能である。一方、凸部１５ｃの先端は、歯車２０２ｆの歯と当接する角度では、凹部２０２ｄ内へ挿入できない。しかし、図７Ｂに示すように、歯車２０２ｆの歯には上面２０２ａ側にテーパー２０２ｔが設けられているため、凸部１５ｃの先端と歯のテーパー２０２ｔとが当接するとテーパー２０２ｔは、凸部１５ｃの先端から円周方向に沿った抗力を受け、ターンテーブル２０２が少し回転する。これにより、凸部１０５ｃの先端が、歯車２０２ｆの歯溝に挿入される。これにより、試料分析用基板１の回転支持部１５とターンテーブル２０２の歯車２０２ｆが噛み合い、空転しない状態で、試料分析用基板１がターンテーブル２０２に載置される。

【0061】

凸部１５ｃの先端は歯車２０２ｆのどの歯溝にも挿入可能であるため、操作者は試料分析用基板１の取り付け角度を気にすることなく、ターンテーブル２０２に試料分析用基板１を載置できる。また、側面２ｄは歯車２０２ｆの複数の歯の先端と当接する。このため、回転支持部１５は、凸部１５ｃおよび側面２ｄによって、ターンテーブル２０２の歯車２０２ｆと比較的小さな面積の複数個所で接触することが可能となり、回転支持部１５をターンテーブル２０２が、がたつきなく支持することが可能となる。

【0062】

前述したように、ターンテーブル２０２の回転軸は重力方向から角度θ傾いている。これにより、試料分析用基板１の回転停止位置に応じて、試料分析用基板１内の溶液にかかる重力の方向を制御できる。

【0063】

例えば図８Ａに示す位置（真上を０°（３６０°）として表現した場合に１８０°付近の位置）で試料分析用基板１を停止させた場合は、チャンバ１２１の外側面１２２が正面から見て下側に向くため、チャンバ１２１内の溶液１２５は外周方向（外側面１２２）に向かって重力を受ける。

【0064】

また、図８Ｂに示す６０°付近の位置で試料分析用基板１を停止させた場合は、チャンバ１２１の左側面１２３が正面から見て下側に向くため、チャンバ１２１内の溶液１２５は左側面１２３側に向かって重力を受ける。同様に、図８Ｃに示す３００°付近の位置では、チャンバ１２１の右側面１２４が正面から見て下側に向くため、チャンバ１２１内の溶液１２５は右側面１２４に向かって重力を受ける。

【0065】

このように、回転軸Ａに傾斜を設け、任意の回転停止位置において、試料分析用基板１を停止させることで、重力を試料分析用基板１内の溶液を所定の方向に移送させるための駆動力の１つとして利用できる。

【0066】

試料分析用基板１内の溶液にかかる重力の大きさは、回転軸Ａの角度θを調整することで設定することができ、移送する液量と、試料分析用基板１内の壁面に付着する力との関係に応じて設定することが望ましい。

【0067】

角度θは、１０°〜４５°の範囲が望ましい。角度θが１０°より小さいと溶液にかかる重力が小さすぎて移送に必要な駆動力が得られない可能性があり、角度θが４５°より大きくなると回転軸Ａへの負荷が増大したり、遠心力で移送させた溶液が自重で勝手に動いて制御が困難になる可能性がある。

【0068】

試料分析用基板１を構成する部品の材料としては、材料コストが安価で量産性に優れる樹脂材料が望ましい。前記分析装置２００は、試料分析用基板１を透過した光を測定する光学的測定方法によって試料液の分析を行うため、ベース基板３およびカバー基板４の材料としては、ＰＣ，ＰＭＭＡ，ＡＳ，ＭＳなどの透光性（透明性）が高い合成樹脂が望ましい。

【0069】

また、希釈液容器５の材料としては、希釈液容器５の内部に希釈液８を長期間封入しておく必要があるため、ＰＰ，ＰＥなどの水分透過率の低い結晶性の合成樹脂が望ましい。保護キャップ２の材料としては、成形性のよい材料であれば特に問題がなく、ＰＰ，ＰＥ，ＡＢＳなどの安価な樹脂が望ましい。

【0070】

ベース基板３とカバー基板４との接合は、前記収容エリアに担持された試薬の反応活性に影響を与えにくい方法が望ましく、接合時に反応性のガスや溶剤が発生しにくい超音波溶着やレーザー溶着などが望ましい。

【0071】

また、ベース基板３とカバー基板４との接合によって形成されるマイクロチャネル構造のうち、流路等毛細管力によって溶液を移送させる部分には、毛細管力を高めるための親水処理がなされていることが望ましい。具体的には、親水性ポリマーや界面活性剤などを用いた親水処理が行われている。ここで、親水性とは水との接触角が９０°未満のことをいい、より望ましくは、接触角は４０°未満である。

【0072】

次に試料分析用基板１に形成されるマイクロチャネル構造を説明する。本実施形態の試料分析システムでは、試料液に含まれる検体を検出するための試薬を、溶液の状態で検体と反応させる。これにより、検体と試薬との反応の均一性を高め、検体の検出あるいは検体量の測定の精度を高めることができる。このため、図９Ａに示すように、試料分析用基板１の基板は、保持チャンバ（第２保持チャンバ）２２、溢流チャンバ２４、保持チャンバ（第１保持チャンバ）２６、測定チャンバ２８、試薬チャンバ２９および溢流チャンバ３１Ａ〜３１Ｄを備える。また、試料分析用基板１の基板は、収納部１１と保持チャンバ２２とを接続する流路２１、保持チャンバ２２と溢流チャンバ２４とを接続する流路２３、溢流チャンバ２４と保持チャンバ２６とを接続する流路２５、保持チャンバ２６と、測定チャンバ２８とを接続する流路２７を備える。さらに、試料分析用基板１の基板は、保持チャンバ２６と溢流チャンバ３１Ａとを接続する流路３２、溢流チャンバ３１Ａと溢流チャンバ３１Ｂとを接続する流路３３、溢流チャンバ３１Ｂと溢流チャンバ３１Ｃとを接続する流路３４、溢流チャンバ３１Ｃと溢流チャンバ３１Ｄとを接続する流路３５を備える。流路２７は保持チャンバ２６と測定チャンバ２８または試薬チャンバ２９とを接続し、希釈液を移送する第１希釈液経路を構成している。流路２７の保持チャンバ２６との接続口は、測定チャンバ２８または試薬チャンバ２９との接続口よりも内周側に位置している。また、流路２７は、これらの接続口の間において、これら２つの接続口よりも内周側に突出した凸部を有している。つまり、流路２７は、試料分析用基板１を回転させた場合に働く遠心力を重力としてみた場合にサイホンを構成している。

【0073】

好ましくは、検体または検体を含む試料液も希釈液で希釈されている。このために、図９Ｂに示すように、試料分析用基板１の基板は、チャンバ４２、混合チャンバ４４、保持チャンバ２２とチャンバ４２とを接続する流路４１、チャンバ４２と混合チャンバ４４とを接続する流路４３を備える。混合チャンバ４４において後述する検体を含む試料液が希釈液で混合される。希釈液で希釈された検体は、測定チャンバ２８へ移送される。このために、試料分析用基板１は、大気開放チャンバ４７と、混合チャンバ４４と大気開放チャンバ４７とを接続する流路４５と大気開放チャンバ４７と測定チャンバ２８とを接続する流路４８と、流路４５に接続された大気開放チャンバ４６を備える。流路４１、チャンバ４２および流路４３は、保持チャンバ２２と、混合チャンバ４４とを接続する第２希釈液経路を構成している。また、流路４５、大気開放チャンバ４７および流路４８は、混合チャンバ４４と測定チャンバ２８とを接続する混合液経路を構成している。

【0074】

図９Ｃに示すように、試料液から一部の成分を除去するために、試料分析用基板１は、検体チャンバ６２Ａ、６２Ｂと、溢流チャンバ６７と、検体チャンバ６２Ｂとチャンバ４２とを接続する流路６４、チャンバ５４、流路５５と、溢流チャンバ６７に接続された流路６８、６９と、流路６８、６９に接続された大気開放チャンバ７０、７１と、流路６４に接続された大気開放チャンバ６６とを備える。

【0075】

流路６４、チャンバ５４、流路５５、チャンバ４２および流路４３は、検体チャンバ６２Ｂと、混合チャンバ４４とを接続する検体経路を構成している。

【0076】

各流路は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの幅および５０μｍ〜５００μｍの深さを有している。このサイズは例えば試料液が血液である場合に、毛細管力の作用する範囲である。

【0077】

各大気開放チャンバには、空気孔８５がそれぞれ設けられている。また、保持チャンバ２６、溢流チャンバ３１Ａ、３１Ｂ、４９Ａ、５１Ａおよび混合チャンバ４４にも空気孔８５が設けられている。空気孔８５は、図中小さな円で示し、わかりやすさのため、参照符号をつけていない。

【0078】

各流路は、本実施形態では、毛細管力が作用する形状を有しており、試料分析用基板１が回転しない状態で、各流路の入口が液体に接している場合、毛細管力によって各流路の一部または全部が液体で満たされる。各流路は希釈液８、試料液等の液体が流れる方向に従って、流路の２つの開口のうち、上流側の開口を入口と呼び、下流側の開孔を出口と呼ぶ。

【0079】

流路がサイホン形状を有する場合、試料分析用基板１の回転軸Ａに対して、入口が出口よりも内周側に位置しており、各流路は、流路の入口が接続されたチャンバで保持される液面よりも内周側で屈曲する屈曲部を含んでいる。

【0080】

以下、図面を参照しながら、試料分析システムによる検体の測定方法を詳細に説明する。本実施形態では、人体の血液中の血漿成分に含まれる例えば、ＨｂＡ１ｃなどの成分を検体として検出し、検体の量を測定する例を説明する。

【0081】

（１）試料液の試料分析用基板１への導入
まず、検出すべき検体を含む試料液を試料分析用基板１へ導入する。図１０Ａは、試料分析用基板１の注入口１３を試料分析用基板１の外側から見た拡大図を示し、図１０Ｂは保護キャップ２を開いて指先１２０から試料液１８を採取するときの様子を示したものであり、図１０Ｃは、ターンテーブル２０２の側から見た注入口近傍の構造を示す斜視図である。

【0082】

注入口１３は試料分析用基板１の内部に設定された回転軸Ａから外周方向へ突出した形状で、内周方向に伸長するようベース基板３とカバー基板４との間に形成された微小な隙間δの毛細管力の作用する誘導部１７を介して、毛細管力により必要量保持できる流路６１の入り口に接続されている。このため、保護キャップ２を開いてこの注入口１３に試料液（血液）１８を直接に付けることによって、注入口１３の付近に付着した試料液１８が誘導部１７の毛細管力によって試料分析用基板１の内部に取り込まれる。

【0083】

誘導部１７と流路６１と接続部、つまり流路６１の入り口にはベース基板３に凹部６１ａを形成して流路の向きを変更する屈曲部６１ｂが形成されている。屈曲部６１ｂは試料分析用基板１の内周側に突出している。流路６１の出口は、検体チャンバ６２Ａに接続されている。

【0084】

（２）試料分析用基板１の試料分析装置２００への装填
試料液を試料分析用基板１へ導入した後、保護キャップ２を閉じる。これにより上述したように、希釈液容器５が収納部１１内で移動し、開封リブ１４がシール部材９を開封する。これにより、シール部材９の開口から、希釈液が排出され得る状態となる。

【0085】

上述したように、試料分析装置２００の電源スイッチ２５２をＯＮにする。試料分析装置２００のドア２５１を開け、試料分析用基板１の回転支持部１５をターンテーブルの凹部２０２ｄに挿入し、試料分析用基板１をターンテーブル２０２に載置する。その後、ドア２５１を閉じる。

【0086】

図１１Ａは、この状態での試料分析用基板１における試料液１８および希釈液８の位置を示す。試料液１８は流路６１に位置している。希釈液８は希釈液容器５に保持されたままであるが、上述したように、シール部材９に開口が形成されており、希釈液８は排出され得る状態にある。

【0087】

（３）測定の開始、希釈液８の保持チャンバへの移動および試料液の検体チャンバへの移動
操作者が入力装置２０９から測定の開始を指示することによって、ターンテーブル２０２が回転し、試料分析用基板１が図１１Ｂに示すように、例えば、時計方向（Ｃ２方向）に回転する。これにより、流路６１内の試料液１８が遠心力を受け、屈曲部６１ｂの位置で破断し、屈曲部６１ｂよりも出口側に位置する試料液１８は検体チャンバ６２Ａへ移動する。また、屈曲部６１ｂよりも入口側に位置する試料液１８は、注入口１３から保護キャップ２内に排出される。

【0088】

検体チャンバ６２Ａへ移動した試料液１８は、遠心力によって、検体チャンバ６２Ａよりも外周側に位置する検体チャンバ６２Ｂへさらに移動する。検体チャンバ６２Ｂにおいて試料液１８は、遠心分離によって、血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとに分離される。検体チャンバ６２Ｂの最外周の位置に流路６５の入口が接続されているため、この状態で、流路６５の一部は血球成分１８ｂで満たされる。流路６４の入口は、検体チャンバ６２Ｂの最外周部分よりも内周側に位置しており、血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂと接する。しかし、血球成分１８ｂよりも血漿成分１８ａの粘度の方が低いため、血漿成分１８ａが優先的に流路６４に吸い上げられ、流路６４の一部は血漿成分１８ａで満たされる。

【0089】

一方、希釈液容器５内の希釈液８は、シール部材９の開口から収納部１１内に排出される。さらに、図１１Ｂに示すように流路２１を介して希釈液８は保持チャンバ２２に流入する。保持チャンバ２２に流入した希釈液８が所定量を超えると、所定量を超えた希釈液８は、流路２３、溢流チャンバ２４、流路２５を介して、保持チャンバ２６に流入する。

【0090】

溢流チャンバ２４に接続された流路２３の出口よりも、溢流チャンバ２４に接続された流路２５の入口の方が外周側に位置しているため、溢流チャンバ２４に流入した希釈液８は溢流チャンバ２４にとどまらず流路２５を介して保持チャンバ２６へ移動する。

【0091】

このとき図１２に示すように、希釈液容器５の収納空間５ｅの内壁５ｆは、側面５ｄと反対側に位置し、かつ回転軸Ａよりも開口５ｄａ側にｄだけオフセットされた軸ｍを有する円柱面によって構成されている。このため、試料分析用基板１の回転によって、回転軸Ａよりも、内壁５ｆ側に位置する希釈液８には、内壁５ｆへ向かう方向に遠心力が働くが、内壁５ｆに押し付けられた希釈液は内壁５ｆに沿って矢印で示すように、開口５ｄａ側に移動する。円柱面の軸ｍが回転軸Ａよりも開口５ｄａ側に位置しているため、希釈液８は回転軸Ａよりも開口５ｄａ側まで移動する。その結果、移動した希釈液８には、開口５ｄａ側に移動する遠心力が働き、矢印ｎで示す方向に移動する。よって、希釈液８は、希釈液容器５の開口５ｄａから効率よく収納部１１に放出される。

【0092】

保持チャンバ２６に流入した希釈液８が所定量を超えると、所定量を超えた希釈液８は流路３２を介して溢流チャンバ３１Ａに流入する。溢流チャンバ３１Ａに接続された流路３２の出口よりも、溢流チャンバ３１Ａに接続された流路３３の入口の方が外周側に位置しているため、溢流チャンバ３１Ａに流入した希釈液８は溢流チャンバ３１Ａにとどまらず流路３３を介して溢流チャンバ３１Ｂへ移動する。希釈液８は、さらに流路３４を介して溢流チャンバ３１Ｃに流入する。溢流チャンバ３１Ｃは、溢流チャンバ３１Ｃの内周側に設けられた流路３５によって溢流チャンバ３１Ｄに接続されている。このため、溢流チャンバ３１Ｃに流入した希釈液８が流路３５の入口に達すると、希釈液８は、流路３５を介して溢流チャンバ３１Ｄにも流入する。

【0093】

図１１Ｂに示すように希釈液８は、流路４１の一部および流路２３も満たしている。具体的には、流路４１のうち、溢流チャンバ２４に接続された流路２３の出口位置における回転軸Ａからの半径位置（距離）Ｒ１と同じ半径位置よりも外周側に位置する部分を希釈液８で満たしている。また、保持チャンバ２２に保持される希釈液８の量も、保持チャンバ２２の空間のうち、回転軸Ａからの半径位置（距離）Ｒ１よりも外側の部分で規定される。これら保持チャンバ２２、流路４１の一部および流路２３に保持された希釈液８の合計から、後述する流路４１に残存する希釈液８を除いた量の希釈液８が検体の希釈に使用される。半径位置Ｒ１によって、保持チャンバ２２および流路４１に保持される希釈液８の量は定まるため、この段階で検体の希釈に使用される希釈液８が定量される。

【0094】

同様に、希釈液８は流路２７の一部および流路３２も満たしている。具体的には、流路２７のうち、溢流チャンバ３１Ａに接続された流路３２の出口位置における回転軸Ａからの半径位置（距離）Ｒ２と同じ半径位置よりも外周側に位置する部分を希釈液８で満たしている。同様に、保持チャンバ２６に保持される希釈液８の量も、保持チャンバ２６の空間のうち、回転軸Ａからの半径位置（距離）Ｒ２よりも外側の部分で規定される。これら保持チャンバ２６、流路２７の一部および流路３２に保持された希釈液８の合計から、後述する流路２７に残存する希釈液８を除いた量の希釈液８が試薬の溶解に使用される。半径位置Ｒ２によって、保持チャンバ２６および流路２７に保持される希釈液８の量は定まるため、この段階で試薬液を調製するために使用される希釈液８が定量される。

【0095】

（４）試料液の計量
次に、ターンテーブル２０２の回転を停止させる。前述したように、流路６４の入口は、血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂと接する。しかし、血球成分１８ｂよりも血漿成分１８ａの粘度の方が低いため、図１３Ａに示すように、毛細管力によって、血漿成分１８ａが優先的に流路６４に吸い上げられ、流路６４は血漿成分１８ａで満たされる。血漿成分１８ａが流路６４に吸い上げられた後、血球成分１８ｂも吸い上げられ得る。

【0096】

流路６４は、内周側に屈折した屈曲部６４ａと、屈曲部６４ａの最も内周側に位置する部分よりも入口側および出口側にそれぞれ位置する部分６４Ａおよび６４Ｂを含む。流路６４には、血漿成分１８ａが先に吸い上げられるため、血球成分１８ｂは入口側の部分６４Ａの一部を満たす程度である。つまり、流路６４が血球成分１８ｂを吸い込んだ場合でも、血漿成分１８ａと血球成分１８ｂとは分離された状態を維持する。後述するように、流路６４の部分６４Ｂが検体の測定に用いられるため、血球成分１８ｂが検体に混入し測定に影響を与えることが抑制される。流路６４の部分６４Ｂが血漿成分１８ａで満たされることによって、測定に用いる血漿成分１８ａの定量が行われる。

【0097】

検体チャンバ６２Ｂに保持されている血球成分１８ｂは、毛細管力によって流路６５に吸い上げられ、流路６５を満たす。

【0098】

保持チャンバ２２に保持された希釈液８は、毛細管力によって流路４１に吸い上げられ、流路４１を満たす。また、保持チャンバ２６に保持された希釈液８は、毛細管力によって流路２７に吸い上げられ、流路２７を満たす。

【0099】

（５）希釈液の測定チャンバおよび混合チャンバへの移動、検体の混合チャンバへの移動
ターンテーブル２０２を時計方向（Ｃ２方向）に回転させると、流路６４が大気開放チャンバ６６に接続されていることによって、大気開放チャンバ６６に接続されている部分で流路６４内の血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂが破断する。具体的には、部分６４Ａに位置していた血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂは、回転による遠心力によって、検体チャンバ６２Ｂへ移動する。図１３Ｂに示すように、検体チャンバ６２Ｂへ移動した血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂは、検体チャンバ６２Ｂに位置していた血球成分１８ｂと一緒になり、流路６５を経て溢流チャンバ６７へ移動する。

【0100】

一方、部分６４Ｂに位置していた血漿成分１８ａは、チャンバ５４、流路５５、チャンバ４２および流路４３を経て混合チャンバ４４へ移動する。

【0101】

保持チャンバ２２、流路２３および流路４１に位置している希釈液８は、流路４１、チャンバ４２および流路４３を経て混合チャンバ４４へ移動する。これにより、血漿成分１８ａと希釈液８とが混合チャンバ４４で混合され、検体溶液が調製される。

【0102】

このとき、希釈液８の移送が進み、流路２３および保持チャンバ２２が空になった後、流路４１にのみ希釈液８が位置する状態になると、図１４Ａに示すように、遠心力により流路４１内の希釈液８が流路４１内の内壁の外周側に押し付けられることによって、流路４１の屈曲部４１ａのうち保持チャンバ２２側に位置する部分において、内周側に空気路５６が形成される。空気路５６が形成されると、希釈液８はそれ以上移送されなくなる。このため、一部の希釈液８は流路４１内に残る。

【0103】

同様に、保持チャンバ２６、流路３２および流路２７に位置している希釈液８は、流路２７を経て試薬チャンバ２９へ移動する。希釈液８の移動が進み、流路３２および保持チャンバ２６が空になった後、流路２７にのみ希釈液８が位置する状態になると、図１４Ｂに示すように、遠心力により流路２７内の希釈液８が流路２７内の内壁の外周側に押し付けられることによって、流路２７の屈曲部２７ａのうち保持チャンバ２６側に位置する部分において、内周側に空気路５６が形成される。空気路５６が形成されると、希釈液８はそれ以上移送されなくなる。このため、一部の希釈液８は流路２７内に残る。

【0104】

試薬チャンバ２９は毛細管力が働く部分２９Ａと毛細管力が実質的に働かない部分２９Ｂを含む。部分２９Ａおよび部分２９Ｂはそれぞれ略円周方向に伸びており、部分２９Ｂは部分２９Ａよりも内周側に位置している。部分２９Ｂは、毛細管力によって部分２９Ａに希釈液が保持される際の気泡を排出する空気路として機能する（部分２９Ａにおける気泡の噛みこみ防止）。

【0105】

部分２９Ａには、１以上の試薬３０が配置されている。試料分析用基板１が２以上の試薬３０を含む場合、複数の試薬３０は概ね周方向に沿って配置される。

【0106】

測定チャンバ２８は、試薬チャンバ２９の部分２９Ａおよび部分２９Ｂに隣接して位置している。部分２９Ａは、測定チャンバ２８と周方向において隣接しており、かつ、部分２９Ａの一端２９Ａａは測定チャンバ２８の外周側に接している。また、測定チャンバ２８は、試薬チャンバ２９の部分２９Ａのうち主要な領域よりも外周側に位置している。

【0107】

流路２７の出口は、本実施形態では、試薬チャンバ２９の部分２９Ｂに接続されている。このため、流路２７から試薬チャンバ２９へ希釈液８が移動すると、部分２９Ｂを介して部分２９Ａの一部に移動し、さらに、測定チャンバ２８へ移動する。これにより、希釈液８が毛細管エリアである部分２９Ａの一部を濡らして測定チャンバ２８へ移動する。このため、試薬チャンバ２９の部分２９Ａの濡れ性が高められ、以下の工程で希釈液８を試薬チャンバ２９へ移動させる際に、希釈液８が円滑に移動し得る。

【0108】

また、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８には空気穴が設けられていない。これによって、次の工程における試薬溶液の調整の際、空気穴から試薬溶液が漏れ出るのを抑制できる。測定チャンバ２８は流路４８を介して大気開放チャンバ４７に接続されている。このため、希釈液８を試薬チャンバ２９へ移動させる際、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８が密閉容器とならず、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８の空気は、流路４８を介して大気開放チャンバ４７から放出することができる。よって、希釈液８の試薬チャンバ２９への円滑な移動が可能となる。

【0109】

（６）試薬溶液、検体溶液の調製
ターンテーブル２０２の回転を停止し、例えば、試料分析用基板１を図１５Ａに示す回転角度で停止させる。さらに、この回転角度から試料分析用基板１の外周上において±１ｍｍ程度の移動範囲の揺動を試料分析用基板１に与えるようにターンテーブル２０２を５〜８０Ｈｚの周波数で揺動、つまり、正転および逆転させる。この角度では、特に揺動を行っても、混合チャンバ４４内の検体溶液が混合チャンバ４４に接続された流路４５の入り口に接しない回転角度が選択される。

【0110】

上述の揺動によって、混合チャンバ４４内に移送された希釈液８と血漿成分１８ａとが攪拌され、検体溶液が調製される。

【0111】

また、測定チャンバ２８に移送された希釈液８は、毛細管力によって試薬チャンバ２９の部分２９Ａに吸上げられ、試薬３０が希釈液８に溶解し、試薬溶液が調製される。前述したように測定チャンバ２８および試薬チャンバ２９には大気孔が設けられていないため、揺動によって試薬溶液が大気孔から漏れ出ることがない。

【0112】

また、試薬チャンバ２９に接続された流路２７には希釈液８が残っている。このため、流路２７から保持チャンバ２６へ試薬溶液が流出することが抑制される。

【0113】

さらに測定チャンバ２８は流路４８を介して大気開放チャンバ４７に接続されており、大気開放チャンバ４７はさらに検体溶液を計量する流路４５と接続されている。このため、揺動によって、測定チャンバ２８から流路４８に試薬溶液が満たされると、図１５Ｃに示すように、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８に接続された２つの流路２７、４８に液体が満たされることによって、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８の気密性が保たれる状態になる。このため、試薬を溶解・攪拌するための揺動の周波数を制限する必要がなく、上述したように、混合チャンバ４４内の検体溶液が混合チャンバ４４に接続された流路４５の入り口に接しない範囲で攪拌のための揺動条件を設定することができる。

【0114】

また、溢流チャンバ６７は、周方向に伸びる形状を有しておりその両端において流路６８、６９を介して大気開放チャンバ７０、７１と接続されている。流路６８、６９は、溢流チャンバ６７に排出された血漿成分１８ａおよび血球成分１８ｂを含む排出された試料液と接するように位置している。このため流路６８、６９の毛細管力によって試料液が吸上げられ、大気開放チャンバ７０、７１と溢流チャンバ６７との連通が遮られる。また、図１４Ａ、１４Ｂを参照して説明した理由から流路６５には、排出された試料液が残留する。これによって、溢流チャンバ６７内を負圧の状態で密閉することが可能となり、溢流チャンバ６７へ移動した試料液１８の流出を抑制できる。

【0115】

なお溢流チャンバ６７には大気と連通する流路を２つ設けているが、どちらか一方の流路のみを設けても同様の効果を得ることができる。但し、この場合、検体チャンバ６２Ｂから溢流チャンバ６７への試料液を排出する際、途中で流路６８または流路６９が試料液１８で満たされ、溢流チャンバ６７内が与圧されることによって、さらに試料液を溢流チャンバ６７へ移動させることができなくなる可能性がある。この場合検体チャンバ６２Ｂにとどまる試料液１８は、以下の工程で流路６４を介して混合チャンバ４４へ移動する可能性がある。この点で、流路および大気開放チャンバをそれぞれ２つ備える構造は有利である。また、検体チャンバ６２Ｂの外周側に毛細管力が生じる部分を形成してもよい。このような構造によれば、毛細管力によって、排出できなかった試料液１８を検体チャンバ６２Ｂで保持することができる。

【0116】

（７）試薬溶液の測定チャンバへの移動
ターンテーブル２０２を時計方向に回転させると、図１５Ｂに示すように試薬チャンバ２９の部分２９Ｂに保持されていた試薬溶液が遠心力によって測定チャンバ２８へ移動する。

【0117】

ターンテーブル２０２の回転を停止し、試料分析用基板１を図１５Ａで示す回転角度位置で停止すると、測定チャンバ２８の試薬溶液が再び試薬チャンバ２９の部分２９Ａへ移動する。回転と停止を数回繰り返し行うことで、測定チャンバ２８における試薬の調製および混合チャンバ４４における検体溶液の調製を、拡散のみによるこれらの調製に比べて短時間でかつ確実に行うことができる。ターンテーブル２０２を停止させた後、前述した揺動動作をおこなってもよい。

【0118】

（８）検体溶液の計量
ターンテーブル２０２の回転を停止し、例えば、試料分析用基板１を図１６Ａに示す回転角度で停止させる。さらに、この回転角度から試料分析用基板１の外周上において±１ｍｍ程度の移動範囲の揺動を試料分析用基板１に与えるようにターンテーブル２０２を５〜８０Ｈｚの周波数で揺動させる。この動作によって、混合チャンバ４４内に保持される検体溶液を混合チャンバ４４の内周側に入口が接続された流路４５と接触させる。検体溶液は毛細管力によって流路４５に吸い込まれ、流路４５が検体溶液で満たされる。

【0119】

図１４Ｃに流路４５を拡大して示す。流路４５は、内周側に屈曲した凸部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄと、外周側に屈曲した凸部４５ｅ、４５ｆ、４５ｇを有する。凸部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは大気開放チャンバ４６と接続されており、凸部４５ｅ、４５ｆは溢流チャンバ４９Ａに接続され、凸部４５ｇは大気開放チャンバ４７に接続されている。流路４５は、凸部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの中心を通る半径方向の直線（図１４Ｃにおいて破線で示す）によって、部分４５Ａ〜４５Ｅに分けられる。後述するように、流路４５の部分４５Ｄに位置する検体溶液は測定に用いられ、その他の部分の検体溶液は、測定に用いられない。部分４５Ｄは完全に検体溶液で満たされているため、流路４５の容積によって検体溶液が計量される。

【0120】

（９）検体溶液の測定チャンバへの移送
図１６Ａに示すように、ターンテーブル２０２を時計方向に回転させると、流路４５に保持されている検体溶液は、大気開放チャンバ４６と接している凸部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの位置で、大気開放チャンバ４６から空気が入り込むことによって、破線で示すように破断する。つまり、検体溶液は、部分４５Ａ〜４５Ｅに対応し分割される。図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、部分４５Ａに位置する検体溶液は、混合チャンバ４４へ戻る。部分４５Ｂおよび部分４５Ｃに位置する検体溶液は、溢流チャンバ４９Ａへ移動し、さらに流路５０を介して溢流チャンバ４９Ｂへ移動する。部分４５Ｄに位置する検体溶液は大気開放チャンバ４７へ移動し、流路４８を介して測定チャンバ２８へ移動する。また部分４５Ｅに位置する検体溶液は、溢流チャンバ５１Ａへ移動し、流路５２を介して溢流チャンバ５１Ｂへ移動する。

【0121】

測定チャンバ２８へ移動した検体溶液は、測定チャンバ２８に保持された試薬溶液と混合する。あらかじめ試薬が希釈液に溶解しているため、試薬溶液中の試薬と検体溶液中の検体とは早い速度で反応し、また、混合された溶液全体で均一に反応が生じる。また、混合された溶液全体においてほぼ同時に検体と試薬とが反応する。これらの点で、測定の再現性、測定の不均一性に起因するばらつきなどが抑制され、大幅な測定精度の向上が可能となる。溢流チャンバ４９Ｂおよび５１Ｂには空気孔は設けられていない。これにより測定に用いられなかった検体溶液が溢流チャンバ４９Ｂおよび５１Ｂから漏れ出ることが抑制される。

【0122】

（１０） 検体溶液と試薬溶液との混合
ターンテーブル２０２の回転を停止させると、測定チャンバ２８に移送された試薬溶液および検体溶液の混合液は、毛細管力によって図１７Ａに示すように、試薬チャンバ２９の部分２９Ａに吸上げられる。

【0123】

ここで、試料分析用基板１の外周上において±１ｍｍ程度の移動範囲の揺動を試料分析用基板１に与えるようにターンテーブル２０２を５〜８０Ｈｚの周波数で揺動させることによって、測定チャンバ２８および試薬チャンバ２９の部分２９Ａに保持された混合溶液を攪拌し、希釈溶液中で検体と試薬とがより均一に分散し、これらが反応するのを促進させることができる。前述したように、流路４８が混合溶液で満たされると、試薬チャンバ２９および測定チャンバ２８の気密性が保たれる状態になる。このため、混合のための揺動の周波数を制限する必要がなく、任意の強さで揺動動作を制御可能となる。

【0124】

（１１）測定
ターンテーブル２０２を時計方向に回転させると図１７Ｂに示すように、試薬チャンバ２９の部分２９Ａに保持されていた混合溶液が遠心力によって測定チャンバ２８の外周側に移送され保持される。

【0125】

その後、測定チャンバ２８が、光学測定ユニット２０７の光源２０７ａと、光検出器２０７ｂとの間を通過するタイミングで得られた光検出器２０７ｂの検出値を制御回路２０５が受け取り、演算を行うことによって検体の濃度を算出する。制御回路２０５は、測定チャンバ２８に調製した試薬溶液が位置する際の検出値をあらかじめ取得し、この値を基準として用いることによって、測定精度を向上させてもよい。

【0126】

また、本実施形態では、光学ユニットを用いて検体の濃度を測定しているが、試料分析装置は、測定チャンバ２８に配置された、試薬溶液および検体溶液の混合溶液に電気的にアクセスして検体の濃度を測定してもよい。

【0127】

（他の形態）
上記実施形態では、検体を含む試料液を希釈液で希釈し、検体溶液を調製しているが、検体を含む試料液を希釈液で希釈せずに、試薬溶液と反応させてもよい。この場合、検体チャンバは混合チャンバを経ずに検体経路によって測定チャンバと接続されていてもよい。この場合でも試薬は希釈液に溶解されているため、前述したように、検体と試薬とを均一に反応させることができ、測定精度を向上させることが可能である。

【0128】

また、上記実施形態では、保持チャンバ２６は流路２７によって試薬チャンバ２９に接続されていたが、流路２７は測定チャンバ２８に接続されていてもよい。この場合でも、前述したように試薬チャンバ２９の部分２９Ａが測定チャンバ２８の外周側壁と近接していることによって、流路２７を介して希釈液を測定チャンバ２８へ移送させる際に、測定チャンバ２８に移送された希釈液が、試薬チャンバ２９の部分２９Ａの一部が希釈液で濡れる。よって、試料分析用基板の回転を停止すれば、円滑に希釈液が試薬チャンバ２９の部分２９Ａに吸い上げられる。

【0129】

また、本実施形態では、検体溶液を計量するための流路４５は部分４５Ａ〜４５Ｅを含んでいるが、測定に必要な量の検体溶液が計量できれば、流路４５の構造はこれに限られない。

【0130】

また、試料分析用基板に形成されるマイクロチャネル構造、つまり、流路およびチャンバの数、形状、配置等は一例であって上記実施形態に限られない。

【符号の説明】

【0131】

１ 試料分析用基板
２ 保護キャップ
２ａ、２ｂ孔
２ｃ 第１面
２ｄ 側面
２ｅ 第２面
２ｆ 切り欠き
２ｊ、２ｈエッジ
３ ベース基板
３ａ 第１面
３ｂ 第２面
３ｃ マイクロチャンネル構造
３ｎ 切り欠き部
４ カバー基板
４ａ 第１面
４ｂ 第２面
４ａａ 孔
５ 希釈液容器
５ａ 第１面
５ｂ 第２面
５ｃ 曲面
５ｄ 側面
５ｅ 収納空間
５ｆ 内壁
５ａａ 凹部
５ｄａ 開口
７ａ、７ｂ凸部
８ 希釈液
９ シール部材
１０ ラッチ
１０ｃ 当接面
１０ｅ 凸部
１１ 収納部
１２ 突起部
１２ｃ 切り欠き
１２ｄ 当接面
１３ 注入口
１４ 開封リブ
１５ 回転支持部
１５ｃ 凸部
１７ 誘導部
１８ 試料液
１８ａ 血漿成分
１８ｂ 血球成分
１９ 試料液
２１、２３、２５、２７、３２〜３５、４１、４３、４８ 流路
５０、５２、５５、６４、６５、６８、６９ 流路
２２、２６ 保持チャンバ
２４、３１Ａ〜３１Ｄ、４９Ａ、４９Ｂ、６７、５１Ａ、５１Ｂ 溢流チャンバ
２８ 測定チャンバ
２９ 試薬チャンバ
２９Ａ 毛細管が働く部分
２９Ｂ 毛細管が働かない部分
２９Ａａ 一端
３０ 試薬
４２、４７、５４チャンバ
４４ 混合チャンバ
４５ 流路
４５ａ〜４５ｄ内周側に屈曲した凸
４５ｅ〜４５ｇ外周側に屈曲した凸
４５Ａ〜４５Ｅ部分
４６、４７、６６、７０、７１ 大気開放チャンバ
５６ 空気路
６１ 流路
６１ａ 凹部
６１ｂ 屈曲部
６２Ａ〜６２Ｃ 検体チャンバ
６４ 流路
６４ａ 屈曲部
６４Ａ 入口側に位置する部分
６４Ｂ 出口側に位置する部分
８５ 空気孔
１２１ チャンバ
１２２ 外側面
１２３ 左側面
１２４ 右側面
１２５ 溶液
１５０ 固定治具
１５０ａ 突起
１５１ 押圧治具
２００ 試料分析装置
２０１ モータ
２０２ ターンテーブル
２０２ａ 上面
２０２ｃ 中央凸部
２０２ｄ 凹部
２０２ｆ 歯車
２０２ｔ テーパー
２０３ 原点検出器
２０３ａ 光源
２０３ｂ 受光素子
２０３ｃ 原点検出回路
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
２０７ａ 光源
２０７ｂ 光検出器
２０７ｃ 検出回路
２０８ タッチパネル
２０９ 入力装置
２５０ 筐体
２５０ｃ 収納室
２５１ ドア
２５２ 電源スイッチ
２５３ クランパ

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】