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(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】
(24)【登録日】2025-06-18
(45)【発行日】2025-06-26
(54)【発明の名称】電気化学アッセイ装置
(51)【国際特許分類】
G01N 27/28 20060101AFI20250619BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20250619BHJP
【ＦＩ】
G01N27/28 321A
G01N37/00 101
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023559504
(86)(22)【出願日】2022-10-18
(86)【国際出願番号】 JP2022038699
(87)【国際公開番号】W WO2023085006
(87)【国際公開日】2023-05-19
【審査請求日】2024-05-01
(31)【優先権主張番号】P 2021185655
(32)【優先日】2021-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】301021533
【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(72)【発明者】
【氏名】渕脇 雄介
(72)【発明者】
【氏名】山村 昌平
(72)【発明者】
【氏名】民谷 栄一
【審査官】大瀧 真理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１１３４６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１２７２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２２０８０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０４５５５１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１４４１３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１４３９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／１２５１７３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－２０４３３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／２６ － ２７／４９
Ｇ０１Ｎ ３７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成された電気化学アッセイ装置であって、前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離させるための分離流路とを含み、
前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、
前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられており、
電極部と、外部の測定装置に接続される接続部と、前記電極部と前記接続部を電気的に接続する導線部とが前記下側流路形成部材に形成され、
前記電極部は前記下側流路形成部材の前記マイクロ流路の下壁を構成する部位に形成され、前記接続部は装置外方に突出する前記下側流路形成部材の突出部に形成され、前記導線部は前記電極部と前記接続部をつなぐように前記下側流路形成部材に形成されている、
電気化学アッセイ装置。
【請求項2】
注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成された電気化学アッセイ装置であって、
前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離させるための分離流路とを含み、
前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、
前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられており、
電極部と、外部の測定装置に接続される接続部と、前記電極部と前記接続部を電気的に接続する導線部とが前記上側流路形成部材に形成され、
前記電極部は前記上側流路形成部材の前記マイクロ流路の上壁を構成する部位に形成され、前記接続部は装置外方に突出する前記上側流路形成部材の突出部に形成され、前記導線部は前記電極部と前記接続部をつなぐように前記上側流路形成部材に形成されている、
電気化学アッセイ装置。
【請求項3】
前記電極部、前記接続部、及び前記導線部は、前記下側流路形成部材上に又は前記上側流路形成部材上に導電材料が印刷されることによって形成されている、請求項１又は２に記載の電気化学アッセイ装置。
【請求項4】
前記電極部は、作用極、対極、及び参照極を含み、
装置外面に開口し、外部から前記電極部の近傍を観察するための観察窓を有する、
請求項１又は２に記載の電気化学アッセイ装置。
【請求項5】
前記接続部は、液体の流れ方向において前記液体吸収材を挟んで前記電極部とは反対側に設けられている、請求項１又は２に記載の電気化学アッセイ装置。
【請求項6】
前記接続部は、液体の流れ方向において前記注入口を挟んで前記電極部とは反対側に設けられている、請求項１又は２に記載の電気化学アッセイ装置。
【請求項7】
前記接続部は、液体の流れ方向に直交する幅方向において前記電極部から離隔して設けられている、請求項１又は２に記載の電気化学アッセイ装置。
【請求項8】
注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成された電気化学アッセイ装置であって、前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離させるための分離流路とを含み、
前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、
前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられており、
前記液体の流れ方向に互いに離隔した複数の電極部と、それぞれが前記複数の電極部のいずれか対して前記液体の流れ方向に直交する幅方向に離隔して設けられ、外部の測定装置に接続される複数の接続部と、それぞれが対応する電極部と接続部を電気的に接続する複数の導線部とが前記下側流路形成部材に形成され、
前記複数の電極部は前記下側流路形成部材の前記マイクロ流路の下壁を構成する部位に形成され、前記複数の接続部は装置外方に突出する前記下側流路形成部材の複数の突出部に形成され、前記複数の導線部はそれぞれ対応する電極部と接続部とをつなぐように前記下側流路形成部材に形成されている、
電気化学アッセイ装置。
【請求項9】
注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成された電気化学アッセイ装置であって、
前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離させるための分離流路とを含み、
前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、
前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられており、
前記液体の流れ方向に互いに離隔した複数の電極部と、それぞれが前記複数の電極部のいずれか対して前記液体の流れ方向に直交する幅方向に離隔して設けられ、外部の測定装置に接続される複数の接続部と、それぞれが対応する電極部と接続部を電気的に接続する複数の導線部とが前記上側流路形成部材に形成され、
前記複数の電極部は前記上側流路形成部材の前記マイクロ流路の上壁を構成する部位に形成され、前記複数の接続部は装置外方に突出する前記上側流路形成部材の複数の突出部に形成され、前記複数の導線部はそれぞれ対応する電極部と接続部とをつなぐように前記上側流路形成部材に形成されている、
電気化学アッセイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アッセイ装置に関し、特に、微量な液体を用いると共に電気化学法によるアッセイを行うことができる電気化学アッセイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、微量な液体を用いてアッセイを行う従来のアッセイ装置の一例が記載されている。特許文献１に記載されたアッセイ装置は、流体を流すことができるように構成されるマイクロ流路と、前記流体の流れ方向の一端側に位置する前記マイクロ流路の一端部と間隔を空けて配置される吸収用多孔質媒体と、前記マイクロ流路の一端部と前記吸収用多孔質媒体の間に配置される分離空間と、前記マイクロ流路と連通するように前記マイクロ流路に対して、前記流れ方向に直交する幅方向の両側にそれぞれ隣接し、かつ空気を流通可能とする２つの側方通気路とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０２０／０４５５５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたアッセイ装置は、前記マイクロ流路内における酵素反応などにより光学的シグナル（発色や化学発光など）を検出するものであり、電気化学法によるアッセイが可能な構成にはなっていない。
【0005】
一般に、電気化学法を利用するセンサ等は、迅速な計測が可能であること、ノイズの影響を比較的受けにくいこと、及びアナライザー装置の小型化が可能であることなどから、現場での計測作業に適している。実際、ＳＭＢＧ（血糖自己測定）のような指先から採血して血糖値を測る小型の血糖値センサをはじめとする半導体バイオセンサなど、バイオエレクトロニクス技術によるセンサデバイスの多くは、電気化学法を利用して実用化されている。このため、アッセイ装置においても電気化学法を利用できるようにすることが望まれている。
【0006】
そこで、本発明は、微量な液体を用いると共に電気化学法によるアッセイを行うことができる電気化学アッセイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面によると、電気化学アッセイ装置は、注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成されている。前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離するための分離流路とを含む。前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられている。そして、電極部と、外部の測定装置に接続される接続部と、前記電極部と前記接続部を電気的に接続する導線部とが前記下側流路形成部材に形成され、前記電極部は前記下側流路形成部材の前記マイクロ流路の下壁を構成する部位に形成され、前記接続部は装置外方に突出する前記下側流路形成部材の突出部に形成され、前記導線部は前記電極部と前記接続部をつなぐように前記下側流路形成部材に形成されている。あるいは、電極部と、外部の測定装置に接続される接続部と、前記電極部と前記接続部を電気的に接続する導線部とが前記上側流路形成部材に形成され、前記電極部は前記上側流路形成部材の前記マイクロ流路の上壁を構成する部位に形成され、前記接続部は装置外方に突出する前記上側流路形成部材の突出部に形成され、前記導線部は前記電極部と前記接続部をつなぐように前記上側流路形成部材に形成されている。
【0008】
本発明の他の側面によると、電気化学アッセイ装置は、注入口から注入された液体が流れる内部流路と、前記内部流路を通過した液体を吸収する液体吸収材とを有し、電気化学法によるアッセイが可能に構成されている。前記内部流路は、前記注入口に連通するマイクロ流路と、前記マイクロ流路と前記液体吸収材の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに前記内部流路内の液体を前記マイクロ流路に留置される分と前記液体吸収材に吸収される分に分離するための分離流路とを含む。前記内部流路は、前記内部流路の上壁を構成する上壁部を有する上側流路形成部材と、前記内部流路の下壁を構成する下壁部を有する下側流路形成部材と、前記上側流路形成部材と前記下側流路形成部材の間でスペーサとして機能する中間部材とが積み重ねられて形成され、前記マイクロ流路の両側には前記マイクロ流路に連通する第１側方空間が設けられ、及び前記分離流路の両側には前記分離流路に連通する第２側方空間が設けられている。そして、前記液体の流れ方向に互いに離隔した複数の電極部と、それぞれが前記複数の電極部のいずれか対して前記液体の流れ方向に直交する幅方向に離隔して設けられ、外部の測定装置に接続される複数の接続部と、それぞれが対応する電極部と接続部を電気的に接続する複数の導線部とが前記下側流路形成部材に形成され、前記複数の電極部は前記下側流路形成部材の前記マイクロ流路の下壁を構成する部位に形成され、前記複数の接続部は装置外方に突出する前記下側流路形成部材の複数の突出部に形成され、前記複数の導線部はそれぞれ対応する電極部と接続部とをつなぐように前記下側流路形成部材に形成されている。あるいは、前記液体の流れ方向に互いに離隔した複数の電極部と、それぞれが前記複数の電極部のいずれか対して前記液体の流れ方向に直交する幅方向に離隔して設けられ、外部の測定装置に接続される複数の接続部と、それぞれが対応する電極部と接続部を電気的に接続する複数の導線部とが前記上側流路形成部材に形成され、前記複数の電極部は前記上側流路形成部材の前記マイクロ流路の上壁を構成する部位に形成され、前記複数の接続部は装置外方に突出する前記上側流路形成部材の複数の突出部に形成され、前記複数の導線部はそれぞれ対応する電極部と接続部とをつなぐように前記上側流路形成部材に形成されている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、微量な液体を用いると共に電気化学法によるアッセイを行うことができる電気化学アッセイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る電気化学アッセイ装置の斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る電気化学アッセイ装置の概略断面図である。
【図3】上側流路形成部材を示す図であり、（ａ）は上側流路形成部材の上面図、（ｂ）は上側流路形成部材の側面図、（ｃ）は上側流路形成部材の下面図である。
【図4】下側流路形成部材を示す図であり、（ａ）は下側流路形成部材の上面図、（ｂ）は下側流路形成部材の側面図、（ｃ）は下側流路形成部材の下面図である。
【図5】中間部材を示す図であり、（ａ）は中間部材の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
【図6】上側流路形成部材、下側流路形成部材及び中間部材が積み重ねられて一体化された構造体（液体吸収材を含む）を示す図であり、（ａ）は構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。
【図7】第１実施形態に係る電気化学アッセイ装置の分解斜視図である。
【図8】電気化学アッセイ装置に注入された第１液体の動きを説明するための図であり、電気化学アッセイ装置を上方から見たときの内部流路などを模式的に示す図である。
【図9】電気化学アッセイ装置に対する第１液体の注入が停止された後に第２液体が注入されたときの第１液体及び第２液体の動きを説明するための図であり、電気化学アッセイ装置を上方から見たときの内部流路などを模式的に示す図である。
【図10】第１実施形態に係る電気化学アッセイ装置の一変形例を示す図である。
【図11】第２実施形態に係る電気化学アッセイ装置の斜視図である。
【図12】第２実施形態に係る電気化学アッセイ装置の概略断面図である。
【図13】第２実施形態に係る電気化学アッセイ装置の分解斜視図である。
【図14】第２実施形態に係る電気化学アッセイ装置の一変形例を示す図である。
【図15】第３実施形態に係る電気化学アッセイ装置の斜視図である。
【図16】第３実施形態に係る電気化学アッセイ装置の分解斜視図である。
【図17】第３実施形態に係る電気化学アッセイ装置の下側流路形成部材を示す図であり、（ａ）は下側流路形成部材の上面図、（ｂ）は下側流路形成部材の側面図、（ｃ）は下側流路形成部材の下面図である。
【図18】第３実施形態に係る電気化学アッセイ装置の一変形例を示す図である。
【図19】第４実施形態に係る電気化学アッセイ装置の斜視図である。
【図20】第４実施形態に係る電気化学アッセイ装置の概略断面図である。
【図21】第４実施形態に係る電気化学アッセイ装置の分解斜視図である。
【図22】第５実施形態に係る電気化学アッセイ装置の斜視図である。
【図23】第５実施形態に係る電気化学アッセイ装置の概略断面図である。
【図24】第５実施形態に係る電気化学アッセイ装置の分解斜視図である
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る電気化学アッセイ装置について説明する。
【0012】
実施形態に係る電気化学アッセイ装置は、微量な液体を用いると共に電気化学法によるアッセイを行うことができるように構成される。電気化学アッセイ装置は、電気化学法以外の方法によりアッセイを行うことが可能であってもよい。電気化学アッセイ装置で用いられる液体は、装置内の流路（内部流路）を流れることができる液体であればよく、特に限定されない。このような液体は、典型的には、水溶液である。
【0013】
電気化学アッセイ装置に用いられる液体は、例えば、食品、食品の懸濁液、食品の抽出液、飲用水、河川の水、土壌懸濁物、産業排水、又は生体から採取した成分を含む液体であり得る。生体から採取した成分を含む液体は、例えば、ヒト又は動物の全血、血清、血漿、尿、糞便希釈液、唾液、又は脳脊髄液等の生体由来の液体であり得るが、これらには限定されない。
【0014】
例えば、食品、食品の懸濁液、食品の抽出液、飲用水、河川の水、土壌懸濁物、又は産業排水が用いられた場合、電気化学アッセイ装置により、食品や飲用水の中の病原体が測定され、又は河川の水の中や土壌中や排水中の汚染物質が測定され得る。例えば、生体由来の液体が用いられた場合、電気化学アッセイ装置により、妊娠検査、尿検査、便検査、成人病検査、アレルギー検査、感染症検査、薬物検査及びがん検査などの用途で液体中の診断上有効な検体が測定され得る。
【0015】
本明細書において、「検体」とは、主に液体を用いて検出又は測定される化合物又は組成物のことをいう。「検体」には、糖類（例えば、グルコース）、細胞、タンパク質若しくはペプチド（例えば、血清タンパク質、ホルモン、酵素、免疫調節因子、リンホカイン、モノカイン、サイトカイン、糖タンパク質、ワクチン抗原、抗体、成長因子、増殖因子）、脂肪、アミノ酸、核酸、ステロイド、ビタミン、病原体若しくはその抗原、天然物質若しくは合成化学物質、汚染物質、治療目的の薬物若しくは違法な薬物、又はこれらの物質の代謝物若しくは抗体が含まれるが、これらに限定されない。
【0016】
本明細書において、「マイクロ流路」とは、μｌ（マイクロリットル）オーダーの微量な液体、すなわち、１μｌ以上１０００μｌ未満の微量な液体を用いて検体を検出又は測定することを可能とする、アッセイ装置内の流路のことをいう。
【0017】
本明細書において、「アッセイ試薬」とは、例えば、液体又はそこに含まれ得る検体と反応することによって検出可能な結果を生じさせる任意の物質のことをいう。検出可能な結果とは、電気化学的な信号、発光及び蛍光などのことである。ここで、特に電気化学発光法によるアッセイを行う場合のアッセイ試薬は、電気化学発光標識と還元剤を含むことが好ましい。電気化学発光標識としては、ルミノール、ルテニウム（Ｒｕ）金属錯体、金ナノ粒子、アダマンチルジオキセタン誘導体、及びアクリジニウムエステルなどがあるが、これらに限定されない。
【0018】
本明細書において、「多孔質体」とは、複数（多数）の微細孔を有し、液体を吸収可能な部材のことをいい、紙、セルロース膜、不織布、プラスチックなどが含まれ得る。ここで、特に限定されないが、「多孔質体」は、液体が親水性である場合には親水性を有するとよく、液体が疎水性である場合には疎水性を有するとよい。好ましくは、「多孔質体」は、親水性を有するとよく、かつ紙であるとよい。さらに、「多孔質体」は、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、濾紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、ペーパータオル、布地、又は水を透過する親水性多孔質ポリマーのうちの１つとすることができる。
【0019】
なお、以下の説明においては、電気化学アッセイ装置を単に「アッセイ装置」という。
【0020】
［第１実施形態］
まず、図１及び図２を参照して第１実施形態に係るアッセイ装置の基本構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の斜視図であり、図２は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の概略断面図である。
まず、図１及び図２を参照して第１実施形態に係るアッセイ装置の基本構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の斜視図であり、図２は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の概略断面図である。
【0021】
図１に示されるように、アッセイ装置１は、全体として略直方体に形成され、上面に液体が注入（主に滴下注入）される注入口２を有している。注入口２は、上面視で円形に形成され、アッセイ装置１の上面における長手方向Ｌの一方側であって、且つ長手方向Ｌに直交する短手方向（以下「幅方向」という）Ｗの略中央部に開口している。
【0022】
図２に示されるように、アッセイ装置１は、注入口２から注入された液体が流れる内部流路３と、内部流路３を通過した液体を吸収する第１液体吸収材４とを有している。内部流路３は、アッセイ装置１の内部を長手方向Ｌの前記一方側（図２における左側）から他方側（図２における右側）に向かって延びている。第１液体吸収材４は、液体を吸収可能な柔軟な多孔質材などでブロック状に形成されており、アッセイ装置１内の長手方向Ｌの前記他方側に配置されている。つまり、本実施形態において、長手方向Ｌは、アッセイ装置１内における液体の流れ方向でもあり、注入口２がある長手方向Ｌの前記一方側を液体の流れ方向の上流側ということができ、第１液体吸収材４がある長手方向Ｌの前記他方側を液体の流れ方向の下流側ということができる。
【0023】
本実施形態において、内部流路３は、図２からも明らかなように、上壁及び下壁を有している。さらに言えば、本実施形態において、内部流路３は、上壁及び下壁によって画定されており、側壁を有していない。また、内部流路３は、マイクロ流路３１と、分離流路３２とを含む。
【0024】
マイクロ流路３１は、内部流路３のうちの注入口２に近い側の流路、すなわち、内部流路３の上流側流路を構成している。マイクロ流路３１は、注入口２に連通しており、注入口２の近傍、好ましくは注入口２の真下からアッセイ装置１における長手方向Ｌの略中央部まで水平（厳密に水平である必要はなく、概ね水平であればよい。以下同じ。）に延びる流路として形成されている。
【0025】
分離流路３２は、内部流路３のうちの第１液体吸収材４に近い側の流路、すなわち、内部流路３の下流側流路を構成している。分離流路３２は、マイクロ流路３１（の下流端）から第１液体吸収材４に至る流路として形成されている。
【0026】
つまり、本実施形態において、第１液体吸収材４は、マイクロ流路３１（下流端）から長手方向Ｌに離隔して設けられており、分離流路３２は、マイクロ流路３１と第１液体吸収材４の間に設けられている。
【0027】
分離流路３２は、注入口２への液体の注入が停止されたときに内部流路３内の液体を分離させるための流路である。具体的には、後述するように、注入口２への液体の注入が停止されたときに、内部流路３内の液体が分離流路３２において分断され、内部流路３内の液体がマイクロ流路３１に留置される分と第１液体吸収材４に吸収される分に分離されるようになっている。
【0028】
また、図１、図２には示されていないが、後述するように、アッセイ装置１において、マイクロ流路３１の幅方向Ｗの両側には、マイクロ流路３１に隣接して一対の第１側方空間５，５が設けられ、分離流路３２の幅方向Ｗの両側には、分離流路３２に隣接して一対の第２側方空間６，６が設けられている（図６（ａ）参照）。上述のように、本実施形態において、内部流路３は、側壁を有していない。このため、マイクロ流路３１は一対の第１側方空間５，５に連通し、分離流路３２は一対の第２側方空間６，６に連通している。
【0029】
本実施形態において、マイクロ流路３１の上壁及び下壁は水平に延びている。そして、マイクロ流路３１の流路高さ、すなわち、高さ方向Ｈにおけるマイクロ流路３１の上壁と下壁の間の距離は、一定（厳密に一定である必要はなく、概ね一定であればよい。以下同じ。）である。また、マイクロ流路３１の流路高さは、液体がマイクロ流路３１を流れるときに一対の第１側方空間５，５への液体の漏出を防止し得る液体の界面張力が発生され得るように、設定されている。
【0030】
特に限定されないが、マイクロ流路３１の流路高さ（高さ方向Ｈの寸法）は、例えば１μｍ～１ｍｍの範囲で設定され得る。また、マイクロ流路３１の幅（幅方向Ｗの寸法）は、例えば１００μｍ～１ｃｍの範囲で設定され得、マイクロ流路３１の長さ（長手方向Ｌの寸法）は、例えば１０μｍ～１０ｃｍの範囲で設定され得る。
【0031】
分離流路３２の下壁は、マイクロ流路３１の下壁がそのまま延長されたもので構成されており、水平に延びている。他方、分離流路３２の上壁は、マイクロ流路３１（の下流端）から離れるほど、換言すれば、第１液体吸収材４に近づくほど高さ位置が高くなるように上向きに傾斜している。
【0032】
ここで、液体が生化学検査における検体液である場合、液体が接することになる内部流路３（マイクロ流路３１及び分離流路３２）の表面には、生体由来物質、抗原又は抗体などが非特異的に吸着するのを防ぐため、ブロッキング処理やプラズマ処理などが施されるのが好ましい。ブロッキング処理に用いられるブロッキング剤には、市販のブロッキング剤、ウシ血清アルブミン、カゼイン、スキムミルク、ゼラチン、界面活性剤、ポリビニルアルコール、グロブリン、血清（例えば、ウシ胎仔血清又は正常ウサギ血清）、エタノール、ＭＰＣポリマーなどが含まれる。また、市販のブロッキング剤としては、イムノブロック、ブロックエース、Pierce Blocking Buffer、StartingBlock、StabilGuard、StabilBrock、StabilCoat、ChonBlockなどがあるが、これらに限定されない。
【0033】
さらに、本実施形態において、アッセイ装置１は、マイクロ流路３１内を観察するための観察窓７を有している。観察窓７は、上面視で矩形状に形成され、アッセイ装置１の上面に開口している。より具体的には、観察窓７は、アッセイ装置１の上面における、マイクロ流路３１内に配置された電極部５１（後述する）の上方の部位に開口している。
【0034】
内部流路３についてさらに詳しく説明する。
【0035】
本実施形態において、内部流路３は、上側流路形成部材１１と、下側流路形成部材１２と、これらの間でスペーサとして機能する中間部材１３とが積み重ねられて形成されている。以下、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３について順に説明する。
【0036】
【0037】
本実施形態において、上側流路形成部材１１は、透明な合成樹脂で可撓性を有するように形成されている。好ましくは、上側流路形成部材１１は、透明な合成樹脂の成型品で構成される。このような合成樹脂としては、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）、及びシリコーン樹脂などがあるが、これらに限られない。また、上側流路形成部材１１の表面の接触角は、水に対して９０度以下であるのが好ましい。
【0038】
図３（ａ）～（ｃ）を参照すると、上側流路形成部材１１は、上面視における外形が矩形の平板状部材として形成されている。上側流路形成部材１１には、上面視で円形の第１円形孔１１１と、上面視で矩形状の一対の第１スリット孔１１２，１１２と、上面視で横向き略Ｕ字状の第１Ｕ字状孔１１３とが形成されている。第１円形孔１１１、一対の第１スリット孔１１２，１１２、及び第１Ｕ字状孔１１３は、上側流路形成部材１１を高さ方向Ｈに貫通している。
【0039】
第１円形孔１１１は、上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの前記一方側であって、且つ上側流路形成部材１１の幅方向Ｗの略中央部に形成されている。第１円形孔１１１は、注入口２の一部を構成する。
【0040】
一対の第１スリット孔１１２，１１２は、互いに幅方向Ｗに互いに離隔している。一対の第１スリット孔１１２，１１２のそれぞれは、第１円形孔１１１の近傍から長手方向Ｌの前記他方側に向かって上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの略中央部まで延びている。
【0041】
第１Ｕ字状孔１１３は、Ｕ字の開放部分が上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの前記一方側を向いている。第１Ｕ字状孔１１３は、一対の第１スリット孔１１２，１１２よりも上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの前記他方側に形成されている。
【0042】
そして、本実施形態においては、一対の第１スリット孔１１２，１１２に挟まれた第１スリット間部位１１４と、第１Ｕ字状孔１１３の内側の内側部位１１５と、第１スリット間部位１１４と内側部位１１５との間をつなぐ第１接続部位１１６とにより、内部流路３の上壁を構成する上壁部１１７が形成されている。つまり、上側流路形成部材１１は、内部流路３の上壁を構成する上壁部１１７を有している。また、第１スリット間部位１１４及び第１接続部位１１６によってマイクロ流路３１の上壁が構成され、内側部位１１５によって分離流路３２の上壁が構成されるようになっている。
【0043】
ここで、本実施形態において、第１スリット間部位１１４の幅は一定であるが、内側部位１１５の幅は第１接続部位１１６から離れるにしたがって徐々に小さくなっている。また、長手方向Ｌにおける一対の第１スリット孔１１２，１１２と第１Ｕ字状孔１１３の間の距離ｄ１は、第１スリット間部位１１４の幅よりも小さく、具体的には、第１スリット間部位１１４の幅の２／３以下、好ましくは、第１スリット間部位１１４の幅の１／２以下に設定されている。
【0044】
【0045】
本実施形態において、下側流路形成部材１２は、合成樹脂で可撓性を有して形成されている。下側流路形成部材１２は、好ましくは、白色や黒色などに着色された合成樹脂の成型品で構成される。特に限定されないが、下側流路形成部材１２は、例えばＰＥＥＫ材（ポリエーテルケトン樹脂）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＶＣ（塩化ビニール）、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）で形成され得る。また、下側流路形成部材１２の表面の接触角は、水に対して９０度以下であるのが好ましい。
【0046】
図４（ａ）～（ｃ）を参照すると、下側流路形成部材１２は、上面視において上側流路形成部材１１の外形とほぼ同じ外形を有した平板状の本体部１２１を含む。下側流路形成部材１２の本体部１２１には、上面視で矩形状の一対の第２スリット孔１２２，１２２と、上面視で矩形状の一対の第３スリット孔１２３，１２３とが形成されている。一対の第２スリット孔１２２，１２２及び一対の第３スリット孔１２３，１２３は、下側流路形成部材１２を高さ方向Ｈに貫通している。
【0047】
一対の第２スリット孔１２２，１２２は、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２に対応するように形成されている。すなわち、一対の第２スリット孔１２２，１２２は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の下方に位置するように形成されている。
【0048】
一対の第３スリット孔１２３，１２３は、上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分に対応するように形成されている。すなわち、一対の第３スリット孔１２３，１２３は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分の下方に位置するように形成されている。
【0049】
そして、本実施形態においては、一対の第２スリット孔１２２，１２２に挟まれた第２スリット間部位１２４と、一対の第３スリット孔１２３，１２３に挟まれた第３スリット間部位１２５と、第２スリット間部位１２４と第３スリット間部位１２５との間をつなぐ第２接続部位１２６とにより、内部流路３の下壁を構成する下壁部１２７が形成されている。つまり、下側流路形成部材１２は、内部流路３の下壁を構成する下壁部１２７を有している。また、第２スリット間部位１２４及び第２接続部位１２６によってマイクロ流路３１の下壁が構成され、第３スリット間部位１２５によって分離流路３２の下壁が構成されるようになっている。
【0050】
ここで、本実施形態において、第２スリット間部位１２４の幅及び第３スリット間部位１２５の幅は、上側流路形成部材１１の第１スリット間部位１１４の幅と同じであり、長手方向Ｌにおける一対の第２スリット孔１２２，１２２と一対の第３スリット孔１２３，１２３の間の距離ｄ２は、上側流路形成部材１１の長手方向Ｌにおける一対の第１スリット孔１１２，１１２と第１Ｕ字状孔１１３の間の距離ｄ１と同じである。
【0051】
また、下側流路形成部材１２は、本体部１２１の長手方向Ｌの前記他方側の端部から外方に突出する突出部１２８を有している。突出部１２８は、上面視で矩形状に形成されている。本実施形態において、突出部１２８は、第３スリット間部位１２５の幅とほぼ同じ幅を有し、及び第３スリット間部位１２５の長手方向Ｌの前記他方側への延長上に位置している。
【0052】
さらに、下側流路形成部材１２には、電極部５１と、接続部５２と、導線部５３とが形成されている。具体的には、本実施形態において、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３は、導電材料が下側流路形成部材１２の上面上に印刷されることによって下側流路形成部材１２に一体に形成されている。導電材料としては、導電性カーボン、金、銀、塩化銀、白金、ニッケル、グラファイト、パラジウム、鉄、銅、亜鉛、カーボンペースト、メッシュ電極、ダイヤモンド、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）電極などがあるが、これらに限定されるものではない。また、電極部、接続部、及び導線部は、同一の材料で印刷されるのが好ましいが、それぞれ別の材料で印刷されてもよい。
【0053】
電極部５１は、マイクロ流路３１の下壁を構成する第２スリット間部位１２４の上面上に形成（印刷）されている。電極部５１は、作用極５１ａと、対極５１ｂと、参照極５１ｃとを含む。
【0054】
接続部５２は、突出部１２８の上面上に形成（印刷）されている。接続部５２は、作用極５１ａに対応する第１端子部５２ａと、対極５１ｂに対応する第２端子部５２ｂと、参照極５１ｃに対応する第３端子部５２ｃを含む。接続部５２には、外部の測定装置、具体的には、電気化学測定が行える電気化学アナライザーや電気化学発光測定が行える電気化学発光アナライザーなどが主に接続される。なお、ここでいう電気化学測定としては、サイクリックボルタンメトリー、リニアースイープボルタンメトリー、階段状ボルタンメトリー、ターフェルプロット、クロノアンペロメトリー、クロノクーロメトリー、微分パルスボルタンメトリー、ノーマルパルスボルタンメトリー、矩形波ボルタンメトリー、交流ボルタンメトリー、アンペロメトリー、第二高調波ボルタンメトリー、フーリエ変換交流ボルタンメトリー、微分パルスアンペロメトリー、ダブル微分パルスアンペロメトリー、トリプルパルスアンペロメトリー、積分パルスアンペロメトリー検出、バルク電気分解／クーロメトリー、ハイドロダイナミックモジュレーションボルタンメトリー、交流インピーダンス、インピーダンス／タイム、インピーダンス／ポテンシャル、クロノポテンショメトリー、クロノポテンショメトリー／タイムポテンショメトリックストリッピング分析、Electrochemical Noise Measurement、Open Circuit Potential-Time、スイープステップファンクション、マルチポテンシャルステップ、マルチ電流ステップなどがあるが、これらに限定されない。また、ここでいう電気化学発光測定とは、前述の電気化学測定法に基づいて電気化学発光するシグナルを測定する測定法を指し、電気化学発光を測定する装置としては冷却ＣＣＤや光電子倍増菅などがあるが、これらに限定されるものではない。
【0055】
導線部５３は、電極部５１と接続部５２を電気的に接続する。導線部５３は、電極部５１と接続部５２をつなぐように、下側流路形成部材１２における電極部５１と接続部５２の間の部位の上面上に形成（印刷）されている。本実施形態において、導線部５３は、電極部５１から第２スリット間部位１２４の上面上、第２接続部位１２６の上面上、及び第３スリット間部位１２５の上面上を延びて接続部５２に至るように形成されている。導線部５３は、作用極５１ａと第１端子部５２ａを接続する第１導線部５３ａと、対極５１ｂと第２端子部５２ｂを接続する第２導線部５３ｂと、参照極５１ｃと第３端子部５２ｃとを接続する第３導線部５３ｃとを含む。ここで、図４（ａ）、（ｂ）中に一点鎖線で示されるように、導線部５３（第１～第３導線部５３ａ～５３ｃ）の大部分は、電気絶縁材５４によって被覆されている。電気絶縁材５４としては代表的にはポリイミドが用いられ得るが、これに限定されるものではない。電気絶縁材５４の機能の１つは、電極部５１で毎回安定した電気化学測定を行うために電極部５１に直接触れる液の面積を確定させることである。本実施形態においては、下側流路形成部材１２における電極部５１と接続部５２の間に位置する部位が電気絶縁材５４によって被覆されている。被覆方法としては、例えば電気絶縁材５４としてポリイミドが用いられる場合、ポリイミド液に下側流路形成部材１２を浸漬させる方法がある。この場合、被覆させない部分は予めマスキングなどが施される。このほかに被覆が必要な部分だけにポリイミド液を印刷するか、或いは直接コンタクトスクリーン印刷する方法もあるが、これらに限定されるものではない。
【0056】
【0057】
図５（ａ）、（ｂ）を参照すると、中間部材１３は、上面視において上側流路形成部材１１の外形とほぼ同じ外形を有すると共に、内側に開口部１３１を有した枠状に形成されている。中間部材１３の高さ方向Ｈの寸法（すなわち、厚さ）は、要求されるマイクロ流路３１の流路高さに応じて適宜設定される。開口部１３１は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたとき、上面視において、上側流路形成部材１１の第１円形孔１１１、一対の第１スリット孔１１２，１１２、及び第１Ｕ字状孔１１３を内包し得る大きさを有して形成されている。
【0058】
また、本実施形態において、中間部材１３の上面及び下面は、接着性を有する面として形成されている。一例として、中間部材１３は、シート材の上面及び下面に両面接着シートを配置することで形成され得る。この場合、任意の厚さを有したシート材を適宜選択することにより、中間部材１３の高さ方向Ｈの寸法、ひいては、マイクロ流路３１の流路高さを自由に変更することができる。
【0059】
そして、上側流路形成部材１１の下面が中間部材１３の上面に接合され、及び下側流路形成部材１２の上面が中間部材１３の下面に接合されることで、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられて一体化される。その際、第１液体吸収材４が、中間部材１３の開口部１３１内の長手方向Ｌの前記他方側に配置される。
【0060】
図６は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられて一体化された構造体２０（第１液体吸収材４を含む）を示している。図６（ａ）は構造体２０の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。
【0061】
上述のように、本実施形態において、上側流路形成部材１１の第１スリット間部位１１４及び第１接続部位１１６がマイクロ流路３１の上壁を構成し、及び下側流路形成部材１２の第２スリット間部位１２４及び第２接続部位１２６がマイクロ流路３１の下壁を構成する。また、下側流路形成部材１２の第２スリット間部位１２４の上面上には、電極部５１が形成されている。このため、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられて一体化されることにより、図２及び図６（ｂ）に示されるように、長手方向Ｌに水平に延び、流路高さが一定であり、且つ電極部５１が配置されたマイクロ流路３１が形成される。ここで、マイクロ流路３１内に配置された電極部５１は、導線部５３を介して接続部５２に電気的に接続されており、導線部５３は、マイクロ流路３１の底部及び分離流路３２の底部（すなわち、内部流路３内の底部）を延びた後、第１液体吸収材４の下側をさらに延びている。
【0062】
また、本実施形態において、上側流路形成部材１１の内側部位１１５が分離流路３２の上壁を構成し、及び下側流路形成部材１２の第３スリット間部位１２５が分離流路３２の下壁を構成する。ここで、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられて一体化される際に第１液体吸収材４が中間部材１３の開口部１３１内の長手方向Ｌの前記他端側に配置されることにより、上側流路形成部材１１の内側部位１１５の先端側が第１液体吸収材４に当接する。これにより、第１液体吸収材４が潰れるように変形すると共に、上側流路形成部材１１の内側部位１１５が上方に撓み変形する。このため、分離流路３２は、マイクロ流路３１から第１液体吸収材４に向かって延びると共に、上壁が第１液体吸収材４に近づくほど（マイクロ流路３１から離れるほど）高くなるように上向きに傾斜した流路として形成される。
【0063】
さらに、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられて一体化されることにより、図６（ａ）に示されるように、マイクロ流路３１の幅方向Ｗの両側に位置する一対の第１側方空間５，５が形成されると共に、分離流路３２の幅方向Ｗの両側に位置する一対の第２側方空間６，６が形成される。一対の第１側方空間５，５は、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２と、下側流路形成部材１２の一対の第２スリット孔１２２，１２２と、中間部材１３の開口部１３１とによって形成され、一対の第２側方空間６，６は、上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部と、下側流路形成部材１２の一対の第３スリット孔１２３，１２３と、中間部材１３の開口部１３１とによって形成されている。
【0064】
【0065】
アッセイ装置１は、上述の第１液体吸収材４、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２、中間部材１３に加えて、上側ハウジング１４、上部カバー１５、一対の第２液体吸収材１６，１６、第３液体吸収材１７、下側ハウジング１８、及び下部カバー１９をさらに有している。
【0066】
上側ハウジング１４は、例えば、合成樹脂の成型品で構成される。上側ハウジング１４は、上面視において上側流路形成部材１１の外形とほぼ同じ外形を有しており、図示省略の両面接着シートなどを利用して上側流路形成部材１１の上面に取り付けられる。上側ハウジング１４には、上面視で円形状の第２円形孔１４１と、上面視で矩形状の第１窓用孔１４２と、上面視で矩形状の開口孔１４３とが形成されている。第２円形孔１４１、第１窓用孔１４２、及び開口孔１４３は、上側ハウジング１４を高さ方向Ｈに貫通している。
【0067】
第２円形孔１４１は、上側流路形成部材１１の第１円形孔１１１に対応する位置に形成されている。第２円形孔１４１は、第１円形孔１１１とほぼ同じ大きさを有し、第１円形孔１１１と同様、注入口２の一部を構成する。
【0068】
第１窓用孔１４２は、下側流路形成部材１２の電極部５１の上方に位置するように形成されている。第１窓用孔１４２は、観察窓７の一部を構成する。
【0069】
開口孔１４３は、上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３に対応する位置に形成されている。開口孔１４３は、上面視において、上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３を内側に包含し得る大きさを有している。
【0070】
上部カバー１５は、例えば、合成樹脂の成型品で構成される。上部カバー１５は、平板状に形成される。上部カバー１５は、上面視において上側ハウジング１４の外形とほぼ同じ外形を有しており、図示省略の両面接着シートなどを利用して上側ハウジング１４の上面に取り付けられる。上部カバー１５には、上面視で円形状の第３円形孔１５１及び上面視で矩形状の第２窓用孔１５２が形成されている。第３円形孔１５１及び第２窓用孔１５２は、上部カバー１５を高さ方向Ｈに貫通している。
【0071】
第３円形孔１５１は、上側流路形成部材１１の第１円形孔１１１及び上側ハウジング１４の第２円形孔１４１に対応する位置に形成されている。第３円形孔１５１は、第１円形孔１１１及び第２円形孔１４１とほぼ同じ大きさを有し、第１円形孔１１１及び第２円形孔１４１と同様、注入口２の一部を構成する。つまり、本実施形態においては、上側流路形成部材１１の第１円形孔１１１、上側ハウジング１４の第２円形孔１４１及び上部カバー１５の第３円形孔１５１によって注入口２が形成されている。
【0072】
第２窓用孔１５２は、上側ハウジング１４の第１窓用孔１４２と同様、下側流路形成部材１２の電極部５１の上方に位置するように形成されている。第２窓用孔１５２は、第１窓用孔１４２とほぼ同じ大きさを有し、第１窓用孔１４２と同様、観察窓７の一部を構成する。つまり、本実施形態においては、上側ハウジング１４の第１窓用孔１４２及び上部カバー１５の第２窓用孔１５２によって観察窓７が形成されている。
【0073】
一対の第２液体吸収材１６，１６は、第１液体吸収材４と同様に、液体を吸収可能な多孔質材などで形成されている。一対の第２液体吸収材１６，１６は、第１液体吸収材４の下側に第１液体吸収材４に接触した状態で配置される。本実施形態において、一対の第２液体吸収材１６，１６は、それぞれ細長いブロック状に形成され、下側流路形成部材１２の一対の第３スリット孔１２３，１２３内の長手方向Ｌの前記他方側に配置される。
【0074】
第３液体吸収材１７は、第１液体吸収材４及び一対の第２液体吸収材１６，１６と同様に、液体を吸収可能な多孔質材などで形成されている。第３液体吸収材１７は、第１液体吸収材４よりも大きなブロック状に形成され、一対の第２液体吸収材１６，１６に接触した状態で一対の第２液体吸収材１６，１６の下側に配置される。
【0075】
下側ハウジング１８は、例えば、合成樹脂の成型品で構成される。下側ハウジング１８は、上面視において上側流路形成部材１１及び上側ハウジング１４の外形とほぼ同じ外形を有し、図示省略の両面接着シートなどを利用して下側流路形成部材１２の下面に取り付けられる。下側ハウジング１８は、第３液体吸収材１７を収容するための上面視で矩形状の第１収容孔１８１を有している。
【0076】
下部カバー１９は、例えば、合成樹脂の成型品で構成される。下部カバー１９は、平板状に形成される。下部カバー１９は、上面視において下側ハウジング１８の外形とほぼ同じ外形を有しており、図示省略の両面接着シートなどを利用して下側ハウジング１８の下面に取り付けられる。
【0077】
そして、図７に示された各部材（部品）が組み立てられることにより、図１、図２に示されるアッセイ装置１が得られる。得られたアッセイ装置１は、上述のように、液体が注入される注入口２を上面に有すると共に、注入口２から注入された液体が流れる内部流路３と、内部流路３を通過した液体を吸収する第１液体吸収材４とを有している。内部流路３は、注入口２に連通するマイクロ流路３１と、マイクロ流路３１と第１液体吸収材４の間に設けられ、液体の注入が停止されたときに内部流路３内の液体を分離させるための分離流路３２とを含む。
【0078】
また、アッセイ装置１は、マイクロ流路３１内に配置された電極部５１と、外部の測定装置に接続される接続部５２と、電極部５１と接続部５２を電気的に接続する導線部５３とを有している。接続部５２は、長手方向Ｌ（すなわち、液体の流れ方向）において第１液体吸収材４を挟んで電極部５１と反対側に設けられ、且つ外部に突出している。また、導線部５３は、電極部５１から接続部５２に向かって内部流路３内を長手方向Ｌに平行（厳密に平行である必要はなく、概ね平行であればよい。以下同じ。）に延びている。
【0079】
ここで、アッセイ装置１において、アッセイ試薬は、注入口２から適宜注入されてもよいし、マイクロ流路３１内にあらかじめ配置されていてもよい。アッセイ試薬をマイクロ流路３１内に配置する場合、アッセイ試薬は、例えば、マイクロ流路３１の上壁上に、マイクロ流路３１の下壁上に、電極部５１上に、及び／又は電極部５１の近傍に固相化され得る。固相化されるアッセイ試薬は、例えば、抗体や抗原、ペプチド、電気化学活性物質などであり得るが、これらに限定されない。
【0080】
【0081】
図８は、アッセイ装置１に注入された液体（以下「第１液体ＬＱ１」という）の動きを説明するための図であり、アッセイ装置１を上方から見たときの内部流路３などを模式的に示している。なお、図８は、図６（ａ）、（ｂ）に示される構造体２０から上側流路形成部材１１が取り除かれた状態を上方から見た図に相当する。また、図８において、第１液体ＬＱ１は、ハッチングで示されている。
【0082】
図８（ａ）は、注入口２に第１液体ＬＱ１が注入される前の状態を示している。第１液体ＬＱ１が注入口２から注入されると、図８（ｂ）に示されるように、第１液体ＬＱ１がマイクロ流路３１に供給される（流入する）。第１液体ＬＱ１の注入が継続されて、マイクロ流路３１にその容量を超える量の第１液体ＬＱ１が供給されると、第１液体ＬＱ１は分離流路３２に流入する。分離流路３２に流入した第１液体ＬＱ１は、分離流路３２を第１液体吸収材４に向かって流れて第１液体吸収材４に接触する（吸収される）。すると、内部流路３内の第１液体ＬＱ１には、界面張力によってマイクロ流路３１内に留まろうとする力と、第１液体吸収材４の毛管力とが作用し、図８（ｃ）に矢印で示されるように、マイクロ流路３１と第１液体吸収材４の間で第１液体ＬＱ１を引っ張り合う状態となる。その後、第１液体ＬＱ１の注入が停止されると、図８（ｄ）に示されるように、内部流路３内の第１液体ＬＱ１が分離流路３２において分断され、その一部が第１液体吸収材４に吸収され、残りはマイクロ流路３１内に留置される。つまり、内部流路３内の第１液体ＬＱ１が、マイクロ流路３１内に留置される分と第１液体吸収材４に吸収される分に分離される。
【0083】
この結果、所定量の第１液体ＬＱ１がマイクロ流路３１内に、換言すれば、電極部５１上に留まることになる。したがって、第１実施形態に係るアッセイ装置１では、接続部５２に電気化学関連の測定装置、すなわち、前記電気化学アナライザーや前記電気化学発光アナライザーなどが接続されることにより、第１液体ＬＱ１に対する電気化学法によるアッセイを安定して行うことが可能である。
【0084】
図９は、アッセイ装置１に対する第１液体ＬＱ１の注入が停止された後に新たな液体（以下「第２液体ＬＱ２」という）が注入されたときの第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の動きを説明するための図であり、アッセイ装置１を上方から見たときの内部流路３などを模式的に示している。なお、図９も、図８と同様に、図６（ａ）、（ｂ）に示される構造体２０から上側流路形成部材１１が取り除かれた状態を上方から見た図に相当する。また、図９において、第１液体ＬＱ１は、図８と同じハッチングで示され、第２液体ＬＱ２は、第１液体ＬＱ１とは異なるハッチングで示されている。
【0085】
第１液体ＬＱ１の注入が停止された後、第２液体ＬＱ２が注入されると、図９（ａ）に示されるように、第２液体ＬＱ２がマイクロ流路３１に供給される。ここで、上述のように、マイクロ流路３１内には第１液体ＬＱ１が留置されているが、マイクロ流路３１内に留置されている第１液体ＬＱ１は、新たに供給された第２液体ＬＱ２によってマイクロ流路３１から押し出され、分離流路３２を流れて第１液体吸収材４に吸収される。
【0086】
第２液体ＬＱ２の注入が継続され、マイクロ流路３１にその容量を超える量の第２液体ＬＱ２、換言すれば、マイクロ流路３１内に留置されていた第１液体ＬＱ１の量を超える量の第２液体ＬＱ２が供給されると、図９（ｂ）に示されるように、マイクロ流路３１内に留置されていた第１液体ＬＱ１がマイクロ流路３１から押し出される。そして、第２液体ＬＱ２がさらに注入されると、第２液体ＬＱ２がマイクロ流路３１から分離流路３２に流入する。分離流路３２に流入した第２液体ＬＱ２は、分離流路３２を第１液体吸収材４に向かって流れて第１液体吸収材４に接触する（吸収される）。すると、内部流路３内の第２液体ＬＱ２には、界面張力によってマイクロ流路３１内に留まろうとする力と、第１液体吸収材４の毛管力とが作用し、図９（ｃ）に矢印で示されるように、マイクロ流路３１と第１液体吸収材４との間で第２液体ＬＱ２を引っ張り合う状態となる。その後、第２液体ＬＱ２の注入が停止されると、図９（ｄ）に示されるように、内部流路３内の第２液体ＬＱ２が分離流路３２において分断され、その一部が第１液体吸収材４に吸収され、残りはマイクロ流路３１内に留置される。つまり、内部流路３内の第２液体ＬＱ２が、マイクロ流路３１内に留置される分と第１液体吸収材４に吸収された分に分離される。
【0087】
この結果、マイクロ流路３１内の第１液体ＬＱ１が第２液体ＬＱ２に入れ替えられ、及び所定量の第２液体ＬＱ２がマイクロ流路３１内に、換言すれば、電極部５１上に留まることになる。したがって、第１実施形態に係るアッセイ装置１では、第２液体ＬＱ２として例えば蒸留水を連続的に注入することにより、マイクロ流路３１の洗浄を行うことが可能である。また、第１実施形態に係るアッセイ装置１では、マイクロ流路３１内の液体の入れ替えを容易に行えると共に、入れ替え後の新たな液体に対する電気化学法によるアッセイを安定して行うことも可能である。
【0088】
なお、上述の第１実施形態に係るアッセイ装置１は、マイクロ流路３１内の電極部５１の近傍を観察するための観察窓７を有している。しかし、これに限られるものではない。例えばマイクロ流路３１内の電極部５１の近傍を観察する必要がないような場合には観察窓７が省略され得る。この場合、上側流路形成部材１１は、必ずしも透明な合成樹脂で形成される必要はない。
【0089】
また、上述の第１実施形態に係るアッセイ装置１において、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３は、下側流路形成部材１２に一体に形成されている。しかし、これに限られるものではない。電極部５１、接続部５２、及び導線部５３は、下側流路形成部材１２に代えて、上側流路形成部材１１に一体に形成されてもよい。この場合、例えば、上側流路形成部材１１が白色や黒色などに着色された合成樹脂で形成され、上側流路形成部材１１に接続部５２が形成される突出部が設けられ、下側流路形成部材１２が透明な合成樹脂で形成され、及び、マイクロ流路３１内の電極部５１の近傍を観察するための観察窓７がアッセイ装置１の下面に開口するように形成され得る。
【0090】
さらに、図１０に示されるように、第１実施形態に係るアッセイ装置１を幅方向に複数（ここでは３つ）並べて一体化して一つのアッセイ装置１´として構成してもよい。このようにすると、複数の液体について同時に且つ並行してアッセイを行うことができるので便宜である。
【0091】
［第２実施形態］
図１１～図１３は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０を示している。図１１は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の斜視図であり、図１２は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の断面図であり、図１３は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の分解斜視図である。図１１～図１３において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
図１１～図１３は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０を示している。図１１は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の斜視図であり、図１２は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の断面図であり、図１３は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０の分解斜視図である。図１１～図１３において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
【0092】
第１実施形態に係るアッセイ装置１と第２実施形態に係るアッセイ装置１０との主な相違は、次のとおりである。
【0093】
第１実施形態に係るアッセイ装置１において、下側流路形成部材１２は、本体部１２１の長手方向Ｌの前記他方側の端部から外方に突出する突出部１２８を有しており、この突出部１２８の上面上に接続部５２が形成（印刷）されている。このため、第１実施形態に係るアッセイ装置１において、接続部５２は、長手方向Ｌ（すなわち、液体の流れ方向）において第１液体吸収材４を挟んで電極部５１とは反対側に配置され、且つ外部に突出している。また、導線部５３は、電極部５１から接続部５２に向かって長手方向Ｌに平行に延びている。具体的には、導線部５３は、電極部５１から本体部１２１の第２スリット間部位１２４の上面上、第２接続部位１２６の上面上、及び第３スリット間部位１２５の上面上を延びて接続部５２に至るように形成されている。
【0094】
これに対し、第２実施形態に係るアッセイ装置１０において、下側流路形成部材１２には、本体部１２１の長手方向Ｌの前記他方側の端部から外方に突出する突出部１２８ではなく、本体部１２１の長手方向Ｌの前記一方側の端部から外方に突出する突出部１２９が設けられており、この突出部１２９の上面上に接続部５２が形成（印刷）されている。このため、第２実施形態に係るアッセイ装置１０において、接続部５２は、長手方向Ｌ（すなわち、液体の流れ方向）において注入口２を挟んで電極部５１とは反対側に配置され、且つ外部に突出している。また、導線部５３は、電極部５１から接続部５２に向かって長手方向Ｌに平行に延びている。具体的には、導線部５３は、電極部５１から、注入口２の下方の部位を含む本体部１２１の長手方向Ｌの前記一方側の部位の上面上を延びて接続部５２に至るように形成されている。
【0095】
第２実施形態に係るアッセイ装置１０の上記以外の構成については、基本的に第１実施形態に係るアッセイ装置１と同じである。
【0096】
第２実施形態に係るアッセイ装置１０においても第１実施形態に係るアッセイ装置１と同様の効果が得られる。すなわち、注入された液体に対する電気化学法によるアッセイを安定して行うことができ、マイクロ流路３１の洗浄を行うこともできる。また、マイクロ流路３１内の液体の入れ替えを容易に行え、入れ替え後の新たな液体に対する電気化学法によるアッセイを安定して行うことも可能である。
【0097】
なお、第１実施形態に係るアッセイ装置１に適用可能な変形は、第２実施形態に係るアッセイ装置１０にも適用可能である。また、図１４に示されるように、第２実施形態に係るアッセイ装置１０を幅方向に複数（ここでは３つ）並べて一体化して一つのアッセイ装置１０´として構成してもよい。
【0098】
［第３実施形態］
図１５、図１６は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００を示している。図１５は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の斜視図であり、図１６は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の分解斜視図である。図１５、図１６において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
図１５、図１６は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００を示している。図１５は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の斜視図であり、図１６は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の分解斜視図である。図１５、図１６において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
【0099】
第１実施形態に係るアッセイ装置１と第３実施形態に係るアッセイ装置１００との主な相違は、次のとおりである。第１実施形態に係るアッセイ装置１は、観察窓７、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３をそれぞれ１つずつ有している。これに対し、第３実施形態に係るアッセイ装置１００は、観察窓７、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３をそれぞれ複数（ここでは３つずつ）有している。このため、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の下側流路形成部材１２、上側ハウジング１４及び上部カバー１５は、第１実施形態に係るアッセイ装置１のそれらとは相違している。以下、具体的に説明する。
【0100】
図１７は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の下側流路形成部材１２を示している。図１７（ａ）は下側流路形成部材１２の上面図、図１７（ｂ）は下側流路形成部材１２の側面図、図１７（ｃ）は下側流路形成部材１２の下面図である。
【0101】
図１７（ａ）～（ｃ）を参照すると、第３実施形態に係るアッセイ装置１００の下側流路形成部材１２は、上面視において上側流路形成部材１１の外形とほぼ同じ外形を有した本体部２２１を有している。また、下側流路形成部材１２の本体部２２１には、上面視で矩形状の第４スリット孔２２２と、上面視で矩形状の第１～第３矩形孔２２３～２２５と、上面視で矩形状の第５スリット孔２２６とが形成されている。第４スリット孔２２２、第１～第３矩形孔２２３～２２５、及び第５スリット孔２２６は、下側流路形成部材１２を高さ方向Ｈに貫通している。
【0102】
第４スリット孔２２２は、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の一方及び上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分の一方に対応するように形成されている。すなわち、第４スリット孔２２２は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の一方の下方、及び上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分の一方の下方に位置するように形成されている。
【0103】
第１～第３矩形孔２２３～２２５及び第５スリット孔２２６は、長手方向Ｌの前記一方側から前記他方側に向かってこの順に互いに間隔をあけて配置されていると共に、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の他方及び上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分の他方に対応するように形成されている。
【0104】
具体的には、第１～第３矩形孔２２３～２２５は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の他方の下方に位置するように形成されている。第５スリット孔２２６は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、長手方向Ｌの前記一方側の一部が上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２の他方の下方に位置し、残りの大部分が上側流路形成部材１１の第１Ｕ字状孔１１３の一対の直線部分の他方の下方に位置するように形成されている。
【0105】
そして、本実施形態においては、第４スリット孔２２２と、第１～第３矩形孔２２３～２２５及び第５スリット孔２２６とに挟まれた部位によって内部流路３の下壁を構成する下壁部２２７が形成される。つまり、下側流路形成部材１２は、内部流路３の下壁を構成する下壁部２２７を有している。
【0106】
また、第４スリット孔２２２の長手方向Ｌの前記一方側の部位と、第１～第３矩形孔２２３～２２５及び第５スリット孔２２６の長手方向Ｌの前記一方側の前記一部とに挟まれた部位、すなわち、下壁部２２７における長手方向Ｌの前記一方側の部位である一方側部位２２８によってマイクロ流路３１の下壁が構成され、第４スリット孔２２２の長手方向Ｌの前記他方側の部位と、第５スリット孔２２６の前記残りの大部分とに挟まれた部位、すなわち、下壁部２２７における長手方向の前記他方側の部位である他方側部位２２９によって分離流路３２の下壁が構成される。
【0107】
ここで、内部流路３の下壁を構成する下壁部２２７の幅は、上側流路形成部材１１の第１スリット間部位１１４の幅と同じである。また、第１矩形孔２２３と第２矩形孔２２４の間の第１孔間部位２３０の長手方向Ｌの寸法、第２矩形孔２２４と第３矩形孔２２５の間の第２孔間部位２３１の長手方向Ｌの寸法、及び第３矩形孔２２５と第５スリット孔２２６の間の第３孔間部位２３２の長手方向Ｌの寸法は、下壁部２２７の幅よりも小さく、具体的には、下壁部２２７の幅の２／３以下、好ましくは、下壁部２２７の幅の１／２以下に設定されている。
【0108】
また、下側流路形成部材１２は、本体部２２１の幅方向Ｗの一方側の端部から外方に突出する３つの突出部２３３を有している。突出部２３３は、上面視で矩形状に形成されており、マイクロ流路３１の下壁を構成する一方側部位２２８の側方に位置している。
【0109】
さらに、下側流路形成部材１２には、突出部２３３と同数（すなわち、３つ）の、電極部５１、接続部５２及び導線部５３が形成されている。電極部５１、接続部５２、及び導線部５３は、前記導電材料が下側流路形成部材１２上に印刷されることによって下側流路形成部材１２に一体に形成されている。
【0110】
３つの電極部５１は、マイクロ流路３１の下壁を構成する一方側部位２２８の上面上に長手方向Ｌに互いに間隔をあけて形成されている。各電極部５１は、３つの突出部２３３のいずれかに対応した位置に形成されており、作用極５１ａと、対極５１ｂと、参照極５１ｃとを含む。
【0111】
３つの接続部５２は、それぞれ３つの突出部２３３のうちのいずれかの上面上に形成されている。各接続部５２は、３つの電極部５１のいずれかに対して幅方向Ｗに離隔した位置に設けられ、作用極５１ａに対応する第１端子部５２ａと、対極５１ｂに対応する第２端子部５２ｂと、参照極５１ｃに対応する第３端子部５２ｃを含む。
【0112】
３つの導線部５３は、３つの電極部５１のそれぞれを対応する接続部５２に電気的に接続するように形成されている。本実施形態において、３つの導線部５３は、第１孔間部位２３０の上面上、第２孔間部位２３１の上面上、又は第３孔間部位２３２の上面上を延びて３つの電極部５１のそれぞれと対応する接続部５２を接続するように形成されている。各導線部５３は、作用極５１ａと第１端子部５２ａを接続する第１導線部５３ａと、対極５１ｂと第２端子部５２ｂを接続する第２導線部５３ｂと、参照極５１ｃと第３端子部５２ｃとを接続する第３導線部５３ｃとを含む。ここで、図１７（ａ）、（ｂ）中に一点鎖線で示されるように、各導線部５３（第１～第３導線部５３ａ～５３ｃ）の大部分は、電気絶縁材５４によって被覆されている。
【0113】
また、図１６に示されるように、第３実施形態に係るアッセイ装置１００において、上側ハウジング１４には、下側流路形成部材１２の３つの電極部５１の上方に位置する共にそれぞれが観察窓７を構成する３つの第１窓用孔１４２が形成されており、上部カバー１５には、下側流路形成部材１２の３つの電極部５１の上方に位置する共にそれぞれが観察窓７を構成する３つの第２窓用孔１５２が形成されている。
【0114】
第３実施形態に係るアッセイ装置１００において、３つの電極部５１は、マイクロ流路３１の下壁を構成する一方側部位２２８の上面上に長手方向Ｌに互いに間隔をあけて形成されている。つまり、３つの電極部５１は、マイクロ流路３１内に配置されると共に、長手方向Ｌ（すなわち、液体の流れ方向）に互いに離隔して設けられている。また、３つの接続部５２は、それぞれ３つの電極部５１のいずれかに対して長手方向Ｌに直交する幅方向Ｗに離隔して設けられている。ここで、３つの接続部５２は、下側流路形成部材１２の本体部２２１の幅方向Ｗの前記一方側の端部から外方に突出する３つの突出部２３３の上面上に形成されており、外部に突出している。そして、３つの導線部５３は、それぞれ幅方向Ｗに平行に延びて対応する電極部５１と接続部５２を電気的に接続している。
【0115】
第３実施形態に係るアッセイ装置１００の上記以外の構成については、基本的に第１実施形態に係るアッセイ装置１と同じである。
【0116】
第３実施形態に係るアッセイ装置１００においても第１実施形態に係るアッセイ装置１と同様の効果が得られる。また、第３実施形態に係るアッセイ装置１００によれば、注入された液体に対して、最大３項目についての電気化学法によるアッセイを行うことが可能である。
【0117】
なお、上述の第３実施形態に係るアッセイ装置１００は、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３をそれぞれ３つずつ有している。しかし、これに限られるものではない。第３実施形態に係るアッセイ装置１００は、第1実施形態に係るアッセイ装置１及び第２実施形態に係るアッセイ装置１０と同様、電極部５１、接続部５２、及び導線部５３をそれぞれ１つずつ有してもよいし、２つずつ有してもよいし、４つ以上ずつ有してもよい。また、第１実施形態に係るアッセイ装置１に適用可能な変形は、第３実施形態に係るアッセイ装置１００にも適用可能である。さらに、図１８に示されるように、接続部５２の配置が互いに逆である２つの第３実施形態に係るアッセイ装置１００を幅方向に並べて一体化して一つのアッセイ装置１００´として構成してもよい。
【0118】
［第４実施形態］
図１９～図２１は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００を示している。図１９は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の斜視図であり、図２０は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の断面図であり、図２１は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の分解斜視図である。図１９～図２１において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
図１９～図２１は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００を示している。図１９は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の斜視図であり、図２０は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の断面図であり、図２１は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の分解斜視図である。図１９～図２１において、第１実施形態に係るアッセイ装置１と共通する要素については同一の符号が用いられている。以下では、主に第１実施形態に係るアッセイ装置１と相違する構成について説明する。
【0119】
第１実施形態に係るアッセイ装置１と第４実施形態に係るアッセイ装置２００との主な相違は、次のとおりである。第４実施形態に係るアッセイ装置２００においては、第１実施形態に係るアッセイ装置１から一対の第２液体吸収材１６，１６及び下側ハウジング１８が省略され、代わりに第２上側ハウジング２０１及びスペーサ部材２０２が設けられている（図７、図２１参照）。また、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２、第３液体吸収材１７及び下部カバー１９は、第１実施形態に係るアッセイ装置１のそれらとは形状が相違している。以下、第２上側ハウジング２０１、第３液体吸収材１７、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２、スペーサ部材２０２、下部カバー１９の順に説明する。
【0120】
第２上側ハウジング２０１は、上部カバー１５と上側ハウジング１４との間に配置されている。第２上側ハウジング２０１の上面視における外形は、上側ハウジング１４のそれとほぼ同じである。但し、第２上側ハウジング２０１の高さ方向Ｈの寸法は、上側ハウジング１４のそれよりも大きい。第２上側ハウジング２０１には、上側ハウジング１４の第２円形孔１４１及び第１窓用孔１４２に対応する第４円形孔２０１１及び第３窓用孔２０１２が形成されている。第４円形孔２０１１及び第３窓用孔２０１２は、第２上側ハウジング２０１を高さ方向Ｈに貫通している。第４円形孔２０１１は、注入口２の一部を構成し、第３窓用孔２０１２は、観察窓７の一部を構成する。
【0121】
また、第２上側ハウジング２０１には、第２収容孔２０１３が形成されている。第２収容孔２０１３は、上側ハウジング１４の開口孔１４３に対応する位置に設けられ、第２上側ハウジング２０１を高さ方向Ｈに貫通している。第２上側ハウジング２０１の第２収容孔２０１３は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の下側ハウジング１８に設けられた、第３液体吸収材１７を収容するための第１収容孔１８１に相当する。第２上側ハウジング２０１は、例えば、合成樹脂の成型品で構成され、図示省略の両面接着シートなどを利用して、上側ハウジング１４の上面に取り付けられると共に上部カバー１５の下面に取り付けられる。
【0122】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００において、第３液体吸収材１７は、長手方向Ｌの前記他方側に下方に突出する突出部１７ａを有している。第３液体吸収材１７は、突出部１７ａが第１液体吸収材４（の上面）に接触した状態で第２上側ハウジング２０１の第２収容孔２０１３に収容される。つまり、第４実施形態に係るアッセイ装置２００においては、第３液体吸収材１７が第１液体吸収材４の上側に配置される。
【0123】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００において、上側流路形成部材１１には、第１円形孔１１１と、上面視で横向き略Ｕ字状の第２Ｕ字状孔２０１４とが形成されている。第２Ｕ字状孔２０１４は、第１円形孔１１１よりも上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの前記他方側に形成され、Ｕ字の開放部分が上側流路形成部材１１の長手方向Ｌの前記一方側を向いている。第２Ｕ字状孔２０１４は、第１実施形態に係るアッセイ装置１の上側流路形成部材１１の一対の第１スリット孔１１２，１１２と第１Ｕ字状孔１１３とを合わせたような形状を有する。すなわち、第２Ｕ字状孔２０１４は、上側流路形成部材１１を高さ方向Ｈに貫通している。そして、第４実施形態に係るアッセイ装置２００においては、上側流路形成部材１１における第２Ｕ字状孔２０１４の内側の部位によって、内部流路３の上壁を構成する上壁部１１７が形成されている。
【0124】
上壁部１１７は、長手方向Ｌの前記一方側、すなわち、第１円形孔１１１（注入口２）に近い側から順に、第１ストレート部１１７ａと、幅狭部１１７ｂと、第２ストレート部１１７ｃと、を有する。
【0125】
第１ストレート部１１７ａは、第１円形孔１１１（注入口２）から長手方向Ｌの前記他方側に向かって直線状に延びている。第１ストレート部１１７ａの幅は、第１円形孔１１１（注入口２）の直径よりも小さく、且つ一定である。幅狭部１１７ｂは、上壁部１１７の幅が狭くなる部位のことである。幅狭部１１７ｂは、第１ストレート部１１７ａと第２ストレート部１１７ｃの間に設けられて両者を接続している。本実施形態において、幅狭部１１７ｂは、長手方向Ｌの前記他方側に向かってその幅が第１ストレート部１１７ａの幅から徐々に狭くなるテーパ形状に形成されている。第２ストレート部１１７ｃは、幅狭部１１７ｂから長手方向Ｌの前記他方側に向かって直線状に延びている。第２ストレート部１１７ｃの幅は、第１ストレート部１１７ａの幅よりも小さく、且つ一定である。幅狭部１１７ｂは、上壁部１１７の幅が狭くなる部位であればよく、前記テーパ形状に限られない。例えば、幅狭部１１７ｂは、第１ストレート部１１７ａの幅から第２ストレート部１１７ｃの幅に１段階又は複数段階で変化する段差形状に形成されてもよい。
【0126】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００において、下側流路形成部材１２の本体部１２１には、一対の第６スリット孔２０１５，２０１５が形成されている。一対の第６スリット孔２０１５，２０１５は、上側流路形成部材１１、下側流路形成部材１２及び中間部材１３が積み重ねられたときに、上側流路形成部材１１の第２Ｕ字状孔２０１４の一対の直線部分の下方に位置するように形成されている。そして、第４実施形態に係るアッセイ装置２００においては、下側流路形成部材１２における一対の第６スリット孔２０１５，２０１５に挟まれた部位によって、内部流路３の下壁を構成する下壁部１２７が形成されている。また、電極部５１及び導線部５３は一対の第６スリット孔２０１５，２０１５に挟まれた部位の上面上に形成され、接続部５２は突出部１２８の上面上に形成されている。
【0127】
スペーサ部材２０２は、下側流路形成部材１２と下部カバー１９との間に配置されている。スペーサ部材２０２の上面視における外形は、下側流路形成部材１２の本体部１２１とそれとほぼ同じである。また、スペーサ部材２０２には、下側流路形成部材１２の一対の第６スリット孔２０１５，２０１５に対応する一対の第７スリット孔２０１６、２０１６が形成されている。スペーサ部材２０２の高さ方向Ｈの寸法は、任意に設定され得る。すなわち、スペーサ部材２０２の高さ方向Ｈの寸法は、下側流路形成部材１２の本体部１２１のそれと同じであってもよいし、異なっていてもよい。スペーサ部材２０２は、例えば、合成樹脂の成型品で構成され、図示省略の両面接着シートなどを利用して、下側流路形成部材１２の下面に取り付けられる。なお、スペーサ部材２０２の高さ方向Ｈの寸法が下側流路形成部材１２の本体部１２１のそれと同じ場合、下側流路形成部材１２の本体部１２１となる部品がスペーサ部材２０２として用いられ得る。
【0128】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００において、下部カバー１９には、下側流路形成部材１２の一対の第６スリット孔２０１５，２０１５及びスペーサ部材２０２の一対の第７スリット孔２０１６，２０１６に対応する一対のスリット溝２０１７，２０１７が形成されている。第４実施形態に係るアッセイ装置２００において、下部カバー１９は、図示省略の両面接着シートなどを利用して、スペーサ部材２０２の下面に取り付けられる。なお、一対のスリット溝２０１７，２０１７は、一対のスリット孔であってもよい。
【0129】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００においては、上壁部１１７の第１ストレート部１１７ａ及び幅狭部１１７ｂによってマイクロ流路３１の上壁が構成され、上壁部１１７の第２ストレート部１１７ｃによって分離流路３２の上壁が構成される。また、下壁部１２７における上壁部１１７の第１ストレート部１１７ａ及び幅狭部１１７ｂに対応する部位によってマイクロ流路３１の下壁が構成され、下壁部１２７における上壁部１１７の第２ストレート部１１７ｃに対応する部位によって分離流路３２の下壁が構成される。さらに、上側流路形成部材１１の第２Ｕ字状孔２０１４の一対の直線部分と、下側流路形成部材１２の一対の第６スリット孔２０１５，２０１５と、スペーサ部材２０２の一対の第７スリット孔２０１６，２０１６と、下部カバー１９の一対のスリット溝２０１７，２０１７とによって、一対の第１側方空間５，５及び一対の第２側方空間６，６が形成される。
【0130】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００の上記以外の構成については、基本的に第１実施形態に係るアッセイ装置１と同じである。
【0131】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００においても第１実施形態に係るアッセイ装置１と同様の効果が得られる。なお、第４実施形態に係るアッセイ装置２００では、下側流路形成部材１２の高さ方向Ｈの寸法及び／又は下部カバー１９の高さ方向の寸法を適宜調整することにより、スペーサ部材２０２を省略することも可能である。また、第１実施形態に係るアッセイ装置１に適用可能な変形は、第４実施形態に係るアッセイ装置２００にも適用可能である。さらに、図示は省略するが、第４実施形態に係るアッセイ装置２００を幅方向に複数並べて一体化して一つのアッセイ装置として構成してもよい。
【0132】
［第５実施形態］
図２２～図２４は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０を示している。図２２は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の斜視図であり、図２３は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の断面図であり、図２４は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の分解斜視図である。以下では、主に第４実施形態に係るアッセイ装置２００と相違する構成について説明する。
図２２～図２４は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０を示している。図２２は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の斜視図であり、図２３は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の断面図であり、図２４は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の分解斜視図である。以下では、主に第４実施形態に係るアッセイ装置２００と相違する構成について説明する。
【0133】
第４実施形態に係るアッセイ装置２００と第５実施形態に係るアッセイ装置２１０との主な相違は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０においては、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の第２上側ハウジング２０１及び上部カバー１５に代えて、第３液体吸収材１７を収容するための吸収材用ハウジング２１１及びそのカバー部材２１２が設けられていることである（図２１、図２４参照）。
【0134】
吸収材用ハウジング２１１は、上面視で矩形状に形成されている。吸収材用ハウジング２１１の長手方向Ｌの寸法は、特に限定されないが、上側ハウジング１４のそれの約１／２であり得る。吸収材用ハウジング２１１の幅方向の寸法は、上側ハウジング１４のそれとほぼ等しく、吸収材用ハウジング２１１の高さ方向の寸法は、上側ハウジング１４のそれよりも大きい。吸収材用ハウジング２１１には、第４実施形態に係るアッセイ装置２００の第２上側ハウジング２０１の第２収容孔２０１３に相当する第３収容孔２１１１が形成されている。つまり、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０において、第３液体吸収材１７は、突出部１７ａが第１液体吸収材４（の上面）に接触した状態で吸収材用ハウジング２１１の第３収容孔２１１１に収容される。吸収材用ハウジング２１１は、例えば、合成樹脂の成型品で構成され、図示省略の両面接着シートなどを利用して、第３収容孔２１１１が上側ハウジング１４の開口孔１４３の上方に位置するように、上側ハウジング１４に取り付けられる。
【0135】
カバー部材２１２は、例えば、合成樹脂の成型品で構成される。カバー部材２１２は、平板状に形成され、上面視において吸収材用ハウジング２１１の外形とほぼ同じ外形を有している。カバー部材２１２は、図示省略の両面接着シートなどを利用して、第３収容孔２１１１を覆うように吸収材用ハウジング２１１の上面に取り付けられる。
【0136】
第５実施形態に係るアッセイ装置２１０の上記以外の構成については、基本的に第４実施形態に係るアッセイ装置２００と同じである。
【0137】
第５実施形態に係るアッセイ装置２１０においても第４実施形態に係るアッセイ装置２００と同様の効果、さらに言えば、第１実施形態に係るアッセイ装置１と同様の効果が得られる。なお、第１実施形態に係るアッセイ装置１及び／又は第４実施形態に係るアッセイ装置２００に適用可能な変形は、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０にも適用可能である。また、図示は省略するが、第５実施形態に係るアッセイ装置２１０を幅方向に複数並べて一体化して一つのアッセイ装置として構成してもよい。
【0138】
以上、本発明の実施形態及びその変形例ついて説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて変形及び変更が可能であることはもちろんである。
【実施例】
【0139】
［実施例１］
実施例１では、実施形態に係るアッセイ装置にポテンシオスタットに接続し、サイクリックボルタンメトリー法によりＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］（フェリシアン化カリウム）溶液についての測定を行った。注入口２にＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液を滴下すると、酸化還元反応に伴う電流値が観察された。その後、Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液に代えてＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液を含まない溶媒を注入口２の滴下したところ、Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液の特徴的なピーク電流が観察されなくなった。これらのことから、実施形態に係るアッセイ装置では、サイクリックボルタンメトリー法によるアッセイが可能なこと、アッセイ装置内の液体の入れ替えと静置が可能であることが確認された。
実施例１では、実施形態に係るアッセイ装置にポテンシオスタットに接続し、サイクリックボルタンメトリー法によりＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］（フェリシアン化カリウム）溶液についての測定を行った。注入口２にＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液を滴下すると、酸化還元反応に伴う電流値が観察された。その後、Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液に代えてＫ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液を含まない溶媒を注入口２の滴下したところ、Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液の特徴的なピーク電流が観察されなくなった。これらのことから、実施形態に係るアッセイ装置では、サイクリックボルタンメトリー法によるアッセイが可能なこと、アッセイ装置内の液体の入れ替えと静置が可能であることが確認された。
【0140】
［実施例２］
実施例２では、実施形態に係るアッセイ装置を電気化学発光測定装置に組み込み、サイクリックボルタンメトリー法によるルミノールの電気化学発光の測定を行った。ルミノールは、０．２～０．３Ｖ付近にて電極表面で酸化されてラジカルやジアゾキノンになり、酸化されたルミノール（ラジカルやジアゾキノン）は、負の電荷（－０．５～－１．０Ｖ）を印加して溶存酸素から電気化学的な還元反応によって生成された活性酸素種（Ｈ２Ｏ２やＯ２－）と反応（酸化）して発光する。ここでは、活性酸素種がルミノールと抗酸化物質の間で競合的に反応することを利用して、アップルジュース、オレンジジュース、グレープジュース及びトマトジュースの抗酸化度（抗酸化作用）の測定を行った。いずれのジュースについても抗酸化度の測定を行うことができることが確認された。
実施例２では、実施形態に係るアッセイ装置を電気化学発光測定装置に組み込み、サイクリックボルタンメトリー法によるルミノールの電気化学発光の測定を行った。ルミノールは、０．２～０．３Ｖ付近にて電極表面で酸化されてラジカルやジアゾキノンになり、酸化されたルミノール（ラジカルやジアゾキノン）は、負の電荷（－０．５～－１．０Ｖ）を印加して溶存酸素から電気化学的な還元反応によって生成された活性酸素種（Ｈ２Ｏ２やＯ２－）と反応（酸化）して発光する。ここでは、活性酸素種がルミノールと抗酸化物質の間で競合的に反応することを利用して、アップルジュース、オレンジジュース、グレープジュース及びトマトジュースの抗酸化度（抗酸化作用）の測定を行った。いずれのジュースについても抗酸化度の測定を行うことができることが確認された。
【0141】
［実施例３］
実施例３では、実施形態に係るアッセイ装置を電気化学発光測定装置に組み込み、金ナノ粒子を用いたルミノールの電気化学発光の測定を行った。具体的には、実施例３においては、１０ｍＭのルミノール溶液をトリス塩酸緩衝液（ｐＨ８，２００ｍＭ）で０．２ｍＭのルミノール溶液に調整し、金ナノ粒子溶液とトリス塩酸緩衝液（ｐＨ８，２００ｍＭ）を１：４で混合し、これらを１：１で混合したものを用いた。その結果、問題なくルミノールの電気化学発光の測定を行うことができることが確認された。なお、この場合、トリス塩酸緩衝液中の金ナノ粒子が溶存酸素と反応して活性酸素種を生成するため、実施例２とは異なり、電気化学反応による活性酸素種の生成は不要である。
実施例３では、実施形態に係るアッセイ装置を電気化学発光測定装置に組み込み、金ナノ粒子を用いたルミノールの電気化学発光の測定を行った。具体的には、実施例３においては、１０ｍＭのルミノール溶液をトリス塩酸緩衝液（ｐＨ８，２００ｍＭ）で０．２ｍＭのルミノール溶液に調整し、金ナノ粒子溶液とトリス塩酸緩衝液（ｐＨ８，２００ｍＭ）を１：４で混合し、これらを１：１で混合したものを用いた。その結果、問題なくルミノールの電気化学発光の測定を行うことができることが確認された。なお、この場合、トリス塩酸緩衝液中の金ナノ粒子が溶存酸素と反応して活性酸素種を生成するため、実施例２とは異なり、電気化学反応による活性酸素種の生成は不要である。
【符号の説明】
【0142】
１，１´，１０，１０´，１００，１００´，２００，２１０…アッセイ装置、２…注入口、３…内部流路、４…第１液体吸収材、１１…上側流路形成部材、１２…下側流路形成部材、１３…中間部材、３１…マイクロ流路、３２…分離流路、５１…電極部、５２…接続部、５３…導線部、５４…電気絶縁材、１１７…上壁部、１２７，２２７…下壁部、ＬＱ１…第１液体、ＬＱ２…第２液体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】