專利名稱：分析用儀器和使用該分析用儀器的分析裝置和分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在從生物等采集的液體的分析中使用的分析用儀器和使用該分 析用儀器的分析裝置及分析方法，尤其涉及在分析用儀器內(nèi)的測定盒中的試樣液與試劑的 攪拌技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的分析從生物等采集的液體的方法，已知使用形成有液體流路的分析用 儀器來進行分析的方法。分析用儀器能使用旋轉(zhuǎn)裝置進行流體的控制，并能利用離心力進 行試樣液的稀釋、溶液的計量、固體成分的分離、分離后流體的移送分配、溶液與試劑的混 合等，因而能進行各種生物化學分析。利用離心力來移送溶液的專利文獻1中所記載的分析用儀器如圖38A、圖38B所 示，從注入口 116用移液管(pipette)等插入器具向流入路114注入試樣液，通過分析用儀 器的旋轉(zhuǎn)，將試樣液向測定盒115移送，通過旋轉(zhuǎn)的減速或停止將試樣液利用作用于流路 117上的毛細管力上吸，再通過使旋轉(zhuǎn)加速，將試樣液返回測定盒115從而能進行試樣液與 試劑的攪拌。此外，作為試樣液的分析方法，例如有通過光學手段對使試劑與試樣液反應(yīng)時的 反應(yīng)液進行分析的方法。為了能采用一種試樣液對多個項目進行分析，或為了能對多種試 樣液進行同一項目的分析，有包括多個流路的分析用儀器。具體而言，圖39表示專利文獻 2所見的分析用儀器。該分析用儀器構(gòu)成為將注入分析用儀器的存液部118的試樣液123經(jīng)由上述分 析容器的流路119利用離心力、毛細管現(xiàn)象向上述分析容器的反應(yīng)室119B移送，在反應(yīng)室 119B中，使安設(shè)于反應(yīng)室119B的試劑122與試樣液123反應(yīng)，光接入反應(yīng)室119B的混合液 從而讀取上述混合液的顯色反應(yīng)。上述分析用儀器由如下構(gòu)件構(gòu)成底座120 (參照圖40A)，該底座120的上表面形 成有各種凹部，這些凹部形成流路119和反應(yīng)室119B等；蓋121，該蓋121通過粘接層與上 述底座120的上表面粘接，試劑122向反應(yīng)室119B的承載通過在將蓋121粘接于底座120 的上表面之前，對反應(yīng)室119B滴加所需量的液體狀的試劑，在自然干燥或冷凍干燥之后， 通過粘接層將底座120與蓋121粘接來完成。此外，能列舉專利文獻3作為利用離心力和毛細管力進行試樣的定量、與試劑的 反應(yīng)、檢測的分析方法。圖41表示專利文獻3的技術(shù)。在上述分析用儀器中，從離作為離心力源的軸心最近側(cè)朝向外周沿箭頭315的方 向，設(shè)有全血分離室331、分離室332、定量室333、反應(yīng)+檢測室334，其中，在全血分離室 331中從注入口 331a注入有作為標本的全血(血液)345。全血分離室331與分離室332之間經(jīng)由流路335、試劑室336、流路337、攪拌部338 以及流路339與分離室332連結(jié)。分離室332與定量室333之間經(jīng)由流路340連結(jié)。定量 室333與反應(yīng)+檢測室334之間經(jīng)由流路341連結(jié)。
在現(xiàn)有的分析方法中，通過對分析用儀器施加離心力來將在全血分離室331與分 離室332內(nèi)生成的試樣液移動到定量室333。此外，對于流入定量室333的試樣液，通過將 過量流入的試樣液從排出口 333c排出，從而對流入的試樣液進行對應(yīng)于定量室333的容積 的定量。接著停止上述離心力，則試樣液通過毛細管力填滿流出通路341c，并因表面張力 而停止。然后，若再次對分析用儀器施加離心力，則定量室333內(nèi)的所有試樣液被移送到反 應(yīng)+檢測室334。被移送到反應(yīng)+檢測室334的試樣液通過與反應(yīng)試劑343接觸來反應(yīng)，通 過利用光學方法檢測反應(yīng)后的試樣液的吸光度，從而能進行試樣液的分析。專利文獻1 日本專利特開2006-145451號公報專利文獻2 日本專利特開2004-150804號公報專利文獻3 日本專利特開2006-214955號公報發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問題然而，在專利文獻1中，會有如下技術(shù)問題由于測定盒115配置成與離心方向呈 直角，因此當對測定盒115內(nèi)的試樣液進行光學測定時，需要很多用于填滿測定盒115內(nèi)的 試樣液，不易使試樣液微量化。此外，有如下的技術(shù)問題由于由用于攪拌試樣液與試劑的流入路114、測定盒 115、流路117構(gòu)成的攪拌機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為U字形狀，因此形成于流入路114與流路117之間 的區(qū)域形成為沒用的空間，不適合分析用儀器的小型化。而且，在專利文獻2中，試劑122承載于反應(yīng)室119B的凹部，但如圖40A所示，滴 加到反應(yīng)室119B的試劑122在此后或干燥工序中，可能會如圖40B所示，試劑122附著于 反應(yīng)室119B的凹部的壁面，且在反應(yīng)室119B的凹部的壁面的試劑濃度高的狀態(tài)下進行干
燥O若在此狀態(tài)下將試樣液123移送到反應(yīng)室119B，則靠反應(yīng)室119B的凹部的壁面上 的試劑非常難溶解，會有不產(chǎn)生均勻的顯色反應(yīng)的可能性，其結(jié)果是，會成為測定結(jié)果的偏 差大的主要原因。通過將反應(yīng)室119B的面積取得比試劑122的滴加量充分得大，能抑制與 反應(yīng)室119B的凹部的接觸，但藉此會產(chǎn)生分析用儀器的大型化、以及分析所需的試樣液的 液量的增大。而且，在上述流路結(jié)構(gòu)中，由于試樣液123完全填滿反應(yīng)室119B，因此試樣液123 的流動性差，試劑溶解需花費時間，而且該溶解后的試劑均勻地擴散到反應(yīng)室119B的一面 上需要花費更多的時間，從而存在測定時間多、以及測定結(jié)果的偏差大這樣的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種具有能用微量的試樣液進行測定且具有能容易地實 現(xiàn)小型化的攪拌機構(gòu)的分析用儀器和使用該分析用儀器的分析裝置及分析方法。然而在專利文獻3中，需要用于進行試樣液的定量、試劑反應(yīng)以及檢測的定量室 333和反應(yīng)+檢測室334這兩個室的結(jié)構(gòu)作為最小限度所需的結(jié)構(gòu)，因此無法在相同部位實 施試樣液的定量、反應(yīng)、檢測。因此，會存在如下技術(shù)問題當將定量室333作為毛細管力所作用的深度，將試樣 液的定量、反應(yīng)、檢測在相同部位構(gòu)成的情況下，在定量后的試樣液利用作用于定量室333 的毛細管力將試樣上吸時，會從排出口 333c排出試樣液，從而無法保持試樣液的定量性。
本發(fā)明的目的在于提供一種能在相同部位實現(xiàn)試樣液的定量和與試劑的反應(yīng)的 分析用儀器以及使用該分析用儀器的分析方法。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案1所記載的分析用儀器具有利用離心力將試樣液朝向測定盒 移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用于接入讀取上述測定盒中的上述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征 在于，上述測定盒朝上述離心力所作用的方向伸長來形成，上述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上 的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從上述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成有毛細管 區(qū)域，該毛細管區(qū)域利用毛細管力將上述試樣液上吸。本發(fā)明的技術(shù)方案2所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上，其特征在于， 上述毛細管區(qū)域具有能收容上述測定盒所保持的全部試樣液的容量。本發(fā)明的技術(shù)方案3所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上，其特征在于， 在周向上配置有多個上述測定盒。本發(fā)明的技術(shù)方案4所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案3的基礎(chǔ)上，其特征在于， 在相同半徑上配置有多個上述測定盒。本發(fā)明的技術(shù)方案5所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上，其特征在于， 在上述毛細管區(qū)域承載有上述試劑。本發(fā)明的技術(shù)方案6所記載的分析裝置是安設(shè)有技術(shù)方案1所記載的分析用儀器 的分析裝置，其特征在于，設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件使上述分析用儀器繞軸心 旋轉(zhuǎn)；控制元件，該控制元件利用上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)向上述分析用儀器的測定盒移 送；以及分析元件，該分析元件接入分析與通過上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的上述旋轉(zhuǎn)被移送到上 述分析用儀器的測定盒的上述試樣液反應(yīng)的反應(yīng)液，將上述控制元件構(gòu)成為在通過上述旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)來將上述試樣液向上述分析用儀器的測定盒移送之后，在將上述測定盒 的上述試樣液上吸到形成于上述測定盒的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上的毛細管區(qū)域后，使分析用 儀器的上述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到上述毛細管區(qū)域的上述試樣液返回上述測定盒并進 行攪拌。本發(fā)明的技術(shù)方案7所記載的分析方法是采用技術(shù)方案1所記載的分析用儀器的 分析方法，其特征在于，具有利用使上述分析用儀器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力將試樣液向上述 分析用儀器的測定盒移送的第一步驟；使分析用儀器的上述旋轉(zhuǎn)減速或停止從而將上述測 定盒的上述試樣液利用毛細管力上吸到形成于上述測定盒的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上的毛細 管區(qū)域之后，使分析用儀器的上述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到上述毛細管區(qū)域的上述試樣液 返回上述測定盒并進行攪拌的第二步驟；使上述分析用儀器旋轉(zhuǎn)，在上述測定盒位于讀取 位置的時間點上接入讀取上述測定盒的上述試樣液與試劑的反應(yīng)液的第三步驟。本發(fā)明的技術(shù)方案8所記載的分析方法是在技術(shù)方案7的基礎(chǔ)上，其特征在于，在 第二步驟中，重復(fù)進行利用上述毛細管力上吸試樣液的工序和利用上述離心力將毛細管區(qū) 域內(nèi)的上述試樣液朝外周方向移送的工序。本發(fā)明的技術(shù)方案9所記載的分析用儀器具有利用離心力將試樣液朝向測定盒 移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用于接入讀取上述測定盒中的上述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征 在于，上述測定盒朝上述離心力所作用的方向伸長來形成，上述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上 的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從上述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成有毛細管區(qū)域，在形成于上述毛細管區(qū)域上的凸部上配置有試劑。本發(fā)明的技術(shù)方案10所記載的分析方法的特征在于，使用具有利用離心力將試 樣液朝向測定盒移送的微通道結(jié)構(gòu)、用于接入讀取上述測定盒中的上述試樣液與試劑的反 應(yīng)液、上述測定盒朝上述離心力的作用方向伸長來形成、在上述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上 的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從上述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成有毛細管 區(qū)域、在上述毛細管區(qū)域配置有試劑的分析用儀器，在根據(jù)通過與上述試劑反應(yīng)前的試樣 液的光的檢測值、及通過上述試劑溶解后的試樣液的光的檢測值來對試樣液的成分進行分 析時，使分析用儀器旋轉(zhuǎn)而將試樣液供給到上述測定盒的最外周部從而對通過與上述試劑 反應(yīng)前的試樣液的光的檢測值進行測定來作為參照值，使作用于試樣液的上述離心力比參 照測定時的上述離心力小來將試樣液上吸到上述毛細管區(qū)域從而用上述試樣液來溶解上 述試劑，使上述離心力作用于溶有上述試劑的上述毛細管區(qū)域的試劑從而使與上述試劑反 應(yīng)后的試樣液移動到上述測定盒的最外周部，在那里對通過試樣液的光的檢測值進行測 定，并將該測定值與上述參照值進行比較來對試樣液的成分進行分析。本發(fā)明的技術(shù)方案11所記載的分析用儀器具有利用離心力將試樣液朝向測定盒 移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用于接入讀取上述測定盒中的上述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征 在于，朝上述離心力所作用的方向伸長來形成上述測定盒，在上述測定盒的內(nèi)部形成有以 從上述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成的毛細管區(qū)域，上述毛細管區(qū)域的上 述外周位置側(cè)的一端與上述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁連接，上述毛細管區(qū)域的從上 述外周位置側(cè)的一端朝上述內(nèi)周方向伸長的一端的至少一部分的區(qū)域形成為離開上述測 定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁。本發(fā)明的技術(shù)方案12所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案11的基礎(chǔ)上，其特征在 于，當在上述毛細管區(qū)域上承載兩個以上的多個試劑時，將粘性高的試劑承載于比粘性低 的試劑更靠上述外周位置。本發(fā)明的技術(shù)方案13所記載的分析裝置是安設(shè)有技術(shù)方案11所記載的分析用儀 器的分析裝置，其特征在于，設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件使上述分析用儀器繞軸 心旋轉(zhuǎn)；控制元件，該控制元件利用上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)向上述分析用儀器的測定盒 移送；以及分析元件，該分析元件接入分析試劑與通過上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的上述旋轉(zhuǎn)而被 移送到上述分析用儀器的測定盒的試樣液的反應(yīng)液，將上述控制元件構(gòu)成為在通過上述旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)來將上述試樣液向上述分析用儀器的測定盒移送之后，一邊對分析用儀 器施加繞上述軸芯的振動一邊將上述測定盒的上述試樣液上吸到上述毛細管區(qū)域后，使分 析用儀器的上述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到上述毛細管區(qū)域的上述試樣液返回上述測定盒 并進行攪拌。本發(fā)明的技術(shù)方案14所記載的分析方法是采用技術(shù)方案11所記載的分析用儀器 的分析方法，其特征在于，具有利用使上述分析用儀器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力將試樣液向上 述分析用儀器的測定盒移送的第一步驟；通過在規(guī)定的停止位置上將分析用儀器以旋轉(zhuǎn)軸 心為中心左右往復(fù)運動來使分析用儀器擺動，從而使其振動，將移送到上述測定盒的試樣 液利用毛細管力上吸到上述測定盒毛細管區(qū)域之后，使分析用儀器的上述旋轉(zhuǎn)加速從而將 被上吸到上述毛細管區(qū)域的上述試樣液返回上述測定盒并進行攪拌的第二步驟；使上述分 析用儀器旋轉(zhuǎn)，在上述測定盒位于讀取位置的時間點上接入讀取上述測定盒的上述試樣液與試劑的反應(yīng)液的第三步驟。本發(fā)明的技術(shù)方案15所記載的分析用儀器是驅(qū)動分析用儀器繞旋轉(zhuǎn)軸芯旋轉(zhuǎn)從 而控制在內(nèi)部的液體的移送，其特征在于，注入有試樣液的試樣保持部經(jīng)由朝向上述旋轉(zhuǎn) 軸芯形成的毛細管虹吸管，與進行試樣液的定量和試劑反應(yīng)的試樣定量毛細管的從上述旋 轉(zhuǎn)軸芯觀察的內(nèi)周側(cè)的一方的側(cè)壁側(cè)的連結(jié)口連結(jié)，在上述試樣定量毛細管的從上述旋轉(zhuǎn) 軸芯觀察的外周側(cè)設(shè)置進行與試劑反應(yīng)后的試樣液的測定的試樣測光部，且將利用伴隨旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生的離心力而從上述試樣定量毛細管移送到上述試樣測光部的液體利用毛細 管力上吸的上述試樣定量毛細管構(gòu)成為使沿上述一方的側(cè)壁將液體上吸的流速Vl比沿離 開上述連接口的另一方側(cè)壁將液體上吸的流速V2慢。本發(fā)明的技術(shù)方案16所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案15的基礎(chǔ)上，其特征在 于，設(shè)有第一凹部，該第一凹部配置成圍住上述試樣定量毛細管，上述試樣定量毛細管設(shè) 有第二凹部，該第二凹部沿與上述連接口接近的側(cè)壁形成；以及凸部，該凸部沿離開上述 連接口的側(cè)壁形成，上述第二凹部比上述試樣定量毛細管深。本發(fā)明的技術(shù)方案17所記載的分析用儀器是在技術(shù)方案15的基礎(chǔ)上，其特征在 于，上述試樣定量毛細管承載有與試樣液進行反應(yīng)的試劑。本發(fā)明的技術(shù)方案18所記載的分析方法的特征在于，將所欲分析的試樣液注入 技術(shù)方案15所記載的分析用儀器的試樣保持部，使上述分析用儀器反復(fù)旋轉(zhuǎn)和停止，從而 利用使上述分析用儀器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力和在分析用儀器的試樣定量毛細管上的毛細 管力在試樣定量毛細管的內(nèi)部對試樣液與試劑進行混合攪拌。本發(fā)明的技術(shù)方案19所記載的分析方法是在技術(shù)方案18的基礎(chǔ)上，其特征在于， 產(chǎn)生上述離心力的轉(zhuǎn)速為施加于被移送到上述試樣定量毛細管的試樣液上的離心力比毛 細管力強的轉(zhuǎn)速。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的分析用儀器和使用該分析用儀器的分析裝置及分析方法，由于測定 盒相對于離心方向(從測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向)伸長來形成，因此能用填滿光學測 定的光的照射區(qū)域的液面高度和最小限度的測定盒的寬度來確定測定所需的試樣液的量， 并能用所需最小限度的液量來進行測定。此外，通過在測定盒內(nèi)設(shè)置毛細管區(qū)域，從而能去 除沒用的區(qū)域，并能使分析用儀器小型化。此外，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，注入有試樣液的試樣保持部經(jīng)由朝向旋轉(zhuǎn)軸芯形成的 毛細管虹吸管，與進行試樣液的定量和試劑反應(yīng)的試樣定量毛細管的從上述旋轉(zhuǎn)軸芯觀察 的內(nèi)周側(cè)的一方的側(cè)壁側(cè)的連結(jié)口連結(jié)，在上述試樣定量毛細管的從上述旋轉(zhuǎn)軸芯觀察的 外周側(cè)設(shè)置進行與試劑反應(yīng)后的試樣液的測定的試樣測光部，且將利用伴隨旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn) 生的離心力而從上述試樣定量毛細管移送到上述試樣測光部的液體利用毛細管力上吸的 上述試樣定量毛細管構(gòu)成為使沿上述一方的側(cè)壁將液體上吸的流速Vl比沿離開上述連接 口的另一方側(cè)壁將液體上吸的流速V2慢，從而能在相同部位上進行試樣液的定量和與試 劑的反應(yīng)。


圖1是本發(fā)明實施方式1的分析用儀器的保護罩的關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)的外觀立體圖。圖2是上述實施方式的分析用儀器的分解立體圖。圖3是從背面觀察保護罩關(guān)閉狀態(tài)的分析用儀器的立體圖。圖4是上述實施方式的稀釋液容器的說明圖。圖5是上述實施方式的保護罩的說明圖。圖6是在上述實施方式的分析用儀器使用前、滴注試樣液時以及滴注后保護罩處 于關(guān)閉狀態(tài)的剖視圖。圖7是安設(shè)為出廠狀態(tài)的工序的剖視圖。圖8是將分析用儀器安設(shè)于分析裝置前的立體圖。圖9是將分析用儀器安設(shè)于分析裝置后的剖視圖。圖10是上述實施方式的分析裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖IlA是上述實施方式的分析用儀器的注入口附近的放大立體圖。圖IlB是對蓋基板進行透視從而觀察注入口附近的放大立體圖。圖IlC是圖IlB的D-D剖視圖。圖12是在將分析用儀器安設(shè)于分析裝置并開始旋轉(zhuǎn)前的剖視圖。圖13A是離心分離前的分析用儀器的剖視圖。圖13B是離心分離后的分析用儀器的剖視圖。圖14A是在試樣液收容腔23和保持腔27保持有試樣液和稀釋液的狀態(tài)的剖視 圖。圖14B是使旋轉(zhuǎn)停止從而使試樣液被加啟動水到連結(jié)流路30、使稀釋液被加啟動 水到連結(jié)流路41的狀態(tài)的剖視圖。圖15是分析用儀器的旋轉(zhuǎn)軸心和從稀釋液容器排放稀釋液時的稀釋液容器的剖 視圖。圖16A是工序四的分析用儀器的剖視圖。圖16B是工序五的分析用儀器的剖視圖。圖17A是毛細管腔33及其周邊的放大立體圖。圖17B是工序五的E-E剖視圖。圖18A是工序六的分析用儀器的剖視圖。圖18B是工序七的分析用儀器的剖視圖。圖19是圖12的測定盒40a 40f的放大俯視圖。圖20A是圖18A的F-F剖視圖。圖20B是圖18A的G-G剖視圖。圖21是測定盒40a 40f的另一例的放大俯視圖。圖22是測定盒40a 40f的又一例的放大俯視圖。圖23A是圖19的分析用儀器的H-H放大剖視圖。圖23B是另一具體例子的H-H放大剖視圖。圖24A是圖21的I-I放大剖視圖。圖24B是另一具體例子的I-I放大剖視圖。圖25A是圖22的J-J放大剖視圖。
圖25B是另一具體例子的J-J放大剖視圖。圖26A是本發(fā)明實施方式2中的工序六的剖視圖。圖26B是上述實施方式中的工序七的剖視圖。圖27是圖26的測定盒40a 40f的放大俯視圖。圖28A是圖27的F-F剖視圖。圖28B是圖27的G-G剖視圖。圖28C是圖27的K-K剖視圖。圖29是本發(fā)明實施方式3的測定盒40a 40f的放大俯視圖。圖30是本發(fā)明實施方式4的測定盒40a 40f的放大俯視圖。圖3IA是圖30的F-F剖視圖。圖3IB是圖30的G-G剖視圖。圖3IC是圖30的H-H剖視圖。圖3ID是圖30的K-K剖視圖。圖3IE是圖30的L-L剖視圖。圖32是本發(fā)明實施方式5中的分析用儀器的分解立體圖。圖33是上述實施方式的底座基板102的與蓋基板103貼合的貼合面的俯視圖。圖34是上述實施方式中的圖33的A-AA剖視圖。圖35是上述實施方式的分析裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖36A是用移液管227對注入口 215注入試樣液的工序圖。圖36B是試樣保持部的試樣液經(jīng)由毛細管虹吸管被上吸到試樣定量毛細管209的 工序圖。圖36C是試樣定量毛細管209的試樣液利用離心力被移送到試樣保持部205和試 樣測光部206的工序圖。圖37A是上述實施方式的試樣液的毛細管移送狀態(tài)的工序圖。圖37B是上述實施方式的試樣液的毛細管移送狀態(tài)的工序圖。圖37C是上述實施方式的試樣液的毛細管移送狀態(tài)的工序圖。圖37D是上述實施方式的試樣液的毛細管移送狀態(tài)的工序圖。圖38A是專利文獻1所記載的分析用儀器的俯視圖。圖38B是專利文獻1所記載的分析用儀器的剖視圖。圖39是專利文獻2所記載的分析用儀器的俯視圖。圖40A是將試劑122滴加到專利文獻2的反應(yīng)室119B的剖視圖。圖40B是將試劑122滴加到專利文獻2的反應(yīng)室119B后的剖視圖。圖41是專利文獻3的分析用儀器的俯視圖。
具體實施例方式(實施方式1)圖1(a)、圖1(b)是表示分析用儀器1的保護罩2的關(guān)閉狀態(tài)和打開狀態(tài)。圖2表 示在將圖1(a)中的下側(cè)向上的狀態(tài)下進行了分解的狀態(tài)，圖3表示其組裝圖。如圖1和圖2所示，上述分析用儀器1由如下四個部件組合構(gòu)成底座基板3，該底座基板3在單面形成表面具有微細的凹凸形狀的微通道結(jié)構(gòu)；蓋基板4，該蓋基板4覆蓋 底座基板3的表面；稀釋液容器5，該稀釋液容器5保持稀釋液；保護罩2，該保護罩2用于 防止試樣液飛散。底座基板3和蓋基板4以將稀釋液容器5等安設(shè)于內(nèi)部的狀態(tài)接合，在上述接合 后的部件上安裝有保護罩2。通過將形成于底座基板3的上表面的多個凹部的開口用蓋基板4覆蓋，形成后述 多個收容區(qū)域(與后述的測定盒相同)和連接這些收容區(qū)域之間的微通道結(jié)構(gòu)的流路等。 收容區(qū)域中所需要的有預(yù)先在收容區(qū)域內(nèi)載有進行各種分析時所要的試劑。保護罩2的單 側(cè)樞軸支撐為與形成于底座基板3和蓋基板4的軸6a、6b卡合并能打開關(guān)閉。當欲檢查 的試樣液為血液時，作用有毛細管力的上述微通道結(jié)構(gòu)的各流路的縫隙被設(shè)定為50 μ m 300 μ HIo使用上述分析用儀器1的分析工序的概要如下將試樣液滴注于預(yù)先安設(shè)有稀釋 液的分析用儀器1中，用所述稀釋液稀釋該試樣液的至少一部分后作為待進行測定的試樣 液。圖4表示稀釋液容器5的形狀。圖4(a)是俯視圖，圖4(b)是圖4(a)的A-A剖視圖，圖4 (c)是右視圖，圖4(d)是 后視圖，圖5(e)是從開口部7觀察到的主視圖。如圖6 (a)所示，上述開口部7在稀釋液容 器5的內(nèi)部5a于填充稀釋液8后被作為密封構(gòu)件的鋁制密封件9密封。稀釋液容器5的 與開口部7相反的一側(cè)形成有彈簧鎖部(latch) 10。上述稀釋液容器5形成于底座基板3 與蓋基板4之間，安設(shè)于稀釋液容器收容部11，并在圖6 (a)所示的液體保持位置和圖6 (c) 所示的液體排放位置上可自由移動地收容。圖5表示保護罩2的形狀。圖5 (a)是俯視圖，圖5(b)是圖5(a)的B-B剖視圖，圖5 (c)是側(cè)視圖，圖5(d)是 從開口 2a觀察到的主視圖。在圖1(a)所示的閉塞狀態(tài)下，如圖6(a)所示，在保護罩2的 內(nèi)側(cè)形成有能與稀釋液容器5的彈簧鎖部10卡合的卡止用槽12。上述圖6(a)表示使用前的分析用儀器1。在上述狀態(tài)下閉塞保護罩2，在保護罩2 的卡止用槽12中與稀釋液容器5的彈簧鎖部10卡合，并在液體保持位置被卡止成稀釋液 容器5無法朝箭頭J方向移動。以上述狀態(tài)提供給利用者。當?shù)巫⒃嚇右簳r，若保護罩2抵抗圖6(a)中的與彈簧鎖部10的卡合而如圖1 (b) 所示被打開，則形成有保護罩2的卡止用槽12的底部2b彈性變形，并如圖6(b)所示解除 保護罩2的卡止用槽12與稀釋液容器5的彈簧鎖部10間的卡合。上述狀態(tài)下，將試樣液滴注在分析用儀器1的露出的注入口 13后關(guān)閉保護罩2。此 時，通過關(guān)閉保護罩2，形成卡止用槽12的壁面12a與稀釋液容器5的彈簧鎖部10的在保 護罩2 —側(cè)的面5b抵接，將稀釋液容器5朝上述箭頭J方向(靠近液體排放位置的方向) 推入。稀釋液容器收容部11中從底座基板3—側(cè)形成有作為突出部的開啟凸緣(rib) 14， 若稀釋液容器5被保護罩2推入，則在朝稀釋液容器5的斜面傾斜的開口部7的密封面伸 展的鋁制密封件9如圖6 (c)所示與開啟凸緣14碰撞而破裂。另外，圖7表示將分析用儀器1安設(shè)成圖6(a)所示的出廠狀態(tài)的制造工序。首先， 在關(guān)閉保護罩2之前，使設(shè)于稀釋液容器5的下表面的槽42 (參照圖2和圖4(d))與設(shè)于蓋基板4的孔43位置重合，在上述液體保持位置上穿過孔43在稀釋液容器5的槽42中與 另設(shè)于底座基板3或蓋基板4的卡止夾具44的突起44a卡合，將稀釋液容器5安設(shè)成卡止 于液體保持位置的狀態(tài)。此外，通過在從形成于保護罩2的上表面的缺口 45(參照圖1)插 入按壓夾具46后按壓保護罩2的底面而使其彈性變形的狀態(tài)下關(guān)閉保護罩2后解除按壓 夾具46，從而安設(shè)成圖6 (a)的狀態(tài)。另外，在上述實施方式1中以在稀釋液容器5的下表面設(shè)置槽42為例進行說明， 但也能構(gòu)成為在稀釋液容器5的上表面設(shè)置槽42并對應(yīng)該槽42在底座基板3上設(shè)置孔 43，使卡止模具44的突起44a與槽42卡合。此外，保護罩2的卡止用槽12直接與稀釋液容器5的彈簧鎖部10卡合并將稀釋 液容器5卡止在液體保持位置上，但也可以使保護罩2的卡止用槽12間接地與稀釋液容器 5的彈簧鎖部10卡合并將稀釋液容器5卡止在液體保持位置上。如圖8和圖9所示，可通過將上述分析用儀器1以蓋基板4為下側(cè)安設(shè)在分析裝 置100的轉(zhuǎn)子101上來進行試樣液的成分分析。轉(zhuǎn)子101的上表面形成有槽102，在將分析用儀器1安設(shè)于轉(zhuǎn)子101的狀態(tài)下，形 成于分析用儀器1的蓋基板4的旋轉(zhuǎn)支承部15和形成于保護罩2的旋轉(zhuǎn)支承部16與槽 102卡合來收容。將分析用儀器1安設(shè)于轉(zhuǎn)子101后，若在轉(zhuǎn)子101旋轉(zhuǎn)前關(guān)閉分析裝置的門103， 則安設(shè)后的分析用儀器1通過設(shè)于門103側(cè)的可動片104使轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)軸心上的位置 利用彈簧105的作用力被推到轉(zhuǎn)子101側(cè)，分析用儀器1與被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件106旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 的轉(zhuǎn)子101—體旋轉(zhuǎn)。符號107表示轉(zhuǎn)子101旋轉(zhuǎn)中的軸心。為了防止附著于注入口 13 附近的試樣液在分析中因離心力向外部飛散而安裝有保護罩2。作為構(gòu)成分析用儀器1的部件的材料，較為理想的是采用材料成本低且量產(chǎn)性好 的樹脂材料。上述分析裝置100通過測定透過分析用儀器1的光的光學測定方法來進行試 樣液的分析，因此，作為底座基板3和蓋基板4的材料，較為理想的是采用PC、PMMA、AS、MS 等透明性高的合成樹脂。此外，作為稀釋液容器5的材料，由于需要預(yù)先在稀釋液容器5的內(nèi)部長時間封入 稀釋液8，因此較為理想的是采用PP、PE等水分透過率低的結(jié)晶性合成樹脂。作為保護罩 2的材料，只要是成形性較好的材料就沒有特別的問題，較為理想的是采用PP、PE等低價的 樹脂。底座基板3與蓋基板4的接合較為理想的是采用不會給在上述收容區(qū)域內(nèi)載有的 試劑的反應(yīng)活性帶來影響的方法，較為理想的是采用在接合時不容易產(chǎn)生反應(yīng)性氣體和溶 劑的超聲波熔敷和激光熔敷等。此外，在利用底座基板3與蓋基板4接合所產(chǎn)生的兩基板3、4之間的微小縫隙的 毛細管力來移送溶液的部分進行用于提高毛細管力的親水處理。具體而言，使用親水性聚 合物和表面活性劑等來進行親水處理。在此，親水性是指與水的接觸角不足90°，更為理想 的是接觸角不足40°。圖10表示分析裝置100的結(jié)構(gòu)。上述分析裝置100由如下構(gòu)件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件106，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件106用于 使轉(zhuǎn)子101旋轉(zhuǎn)；光學測定部108，該光學測定部108作為對分析用儀器1內(nèi)的反應(yīng)物進行接入分析的分析元件；控制元件109，該控制元件109控制轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向 以及光學測定部108的測定時間等；運算部110，該運算部110用于將通過光學測定部108 得到的信號進行處理并運算測定結(jié)果；以及顯示部111，該顯示部111用于顯示運算部110 得到的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元106構(gòu)成為經(jīng)由轉(zhuǎn)子101使分析用儀器1不僅能繞旋轉(zhuǎn)軸心107向 任意方向以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，還能在規(guī)定的停止位置處以旋轉(zhuǎn)軸心107為中心按規(guī)定 的振幅范圍、周期左右往復(fù)運動，使分析用儀器1擺動。光學測定部108包括光源112a，該光源112a對分析用儀器1的測定盒照射光；光 電檢測器113a，該光電檢測器113a檢測從光源112a照射出的光中的通過分析用儀器1的 透射光的光量；光源112b，該光源112b對與分析用儀器1的測定盒不同的測定部照射光； 以及光電檢測器113b，該光電檢測器113b檢測從光源112b照射出的光中的通過分析用儀 器1的透射光的光量。構(gòu)成為通過轉(zhuǎn)子101驅(qū)動分析用儀器1旋轉(zhuǎn)，從注入口 13取入到內(nèi)部的試樣液采 用以處于比注入口 13更靠內(nèi)周的上述旋轉(zhuǎn)軸心107為中心使分析用儀器1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的 離心力和設(shè)于分析用儀器1內(nèi)的毛細管流路的毛細管力，在分析用儀器1的內(nèi)部移送溶液， 對分析用儀器1的微通道結(jié)構(gòu)和分析工序進行詳細說明。圖11A、圖11B、圖IlC表示分析用儀器1的注入口 13的附近的樣子。圖IlA表示從分析用儀器1的外側(cè)觀察注入口 13所見的放大圖，圖IlB是從轉(zhuǎn)子 101側(cè)透過蓋基板4觀察上述微通道結(jié)構(gòu)所見的圖。注入口 13經(jīng)由形成于底座基板3與蓋基板4之間的微小縫隙δ的毛細管力所作 用的誘導(dǎo)部17與毛細管腔19連接，該毛細管腔19具有與上述誘導(dǎo)部17 —樣能在毛細管 力所作用的縫隙保持所需量的試樣液18的容積。與誘導(dǎo)部17的流動方向正交的截面形狀 (圖IlB的截面D-D)不是由里側(cè)為垂直的矩形形成，而是如圖IlC所示由越朝里端逐漸向 蓋基板4變窄的傾斜面20形成。在誘導(dǎo)部17與毛細管腔19之間的連接部處形成有彎曲 部22，該彎曲部22在底座基板3上形成凹部21來改變通路的流向。從誘導(dǎo)部17觀察，經(jīng)由毛細管腔19在誘導(dǎo)部17的前部形成有未作用有毛細管力 的縫隙的試樣液收容腔23。毛細管腔19和彎曲部22以及誘導(dǎo)部17的一部分的側(cè)方形成 有一端與試樣液收容腔23連接而另一端朝大氣開放的腔體24。由于如上所述構(gòu)成，若將作為試樣液18的血液滴注于注入口 13，則試樣液18經(jīng) 由誘導(dǎo)部17被取入到毛細管腔19。圖12表示如上所述滴注后的分析用儀器1安設(shè)于轉(zhuǎn) 子101后使其旋轉(zhuǎn)前的狀態(tài)。此時，如在圖6(c)中所說明的，稀釋液容器5的鋁制密封件9 與開啟凸緣14碰撞而破裂。符號25a 25g、25h、25il、25i2、25j 25η為形成于蓋基板 3的空氣孔。與控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件106的旋轉(zhuǎn)的控制元件109的結(jié)構(gòu)一起對分析工序進行說明。-工序 1-在注入口 13滴注有接受檢查的試樣液的分析用儀器1如圖13Α所示，在毛細管腔 19內(nèi)保持試樣液，并在稀釋液容器5的鋁制密封件9破裂的狀態(tài)下被安設(shè)于轉(zhuǎn)子101上。-工序 2-
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若在關(guān)閉門103后驅(qū)動轉(zhuǎn)子101沿順時針方向(C2方向)旋轉(zhuǎn)，則所保持的試樣 液在彎曲部22的位置處破裂，誘導(dǎo)部17內(nèi)的試樣液排出到保護罩2內(nèi)，毛細管腔19內(nèi)的 試樣液18如圖13B所示流入并保持于試樣液收容腔23。從稀釋液容器5流出的稀釋液8經(jīng)由排出流路26流入保持腔27。若流入保持腔 27的稀釋液8超過規(guī)定量，則所超過的稀釋液8經(jīng)由溢流流路28如圖13B所示流入混合腔 29，繼而若流入混合腔29的稀釋液8超過規(guī)定量，則所超過的稀釋液8經(jīng)由連結(jié)流路34a、 34b以及溢流流路38流入溢流腔36a、36b、36c、36d。流入溢流腔36a、36b、36c的稀釋液8 利用逆流防止流路35a、35b的毛細管力保持成不從溢流腔36a、36b、36c流出。在此，稀釋液8為在規(guī)定波長區(qū)域內(nèi)具有規(guī)定吸光度的溶液，在流入混合腔29的 稀釋液8停留于混合腔29時，對稀釋液8的吸光度進行測定(一次測光)。具體而言，驅(qū)動 分析用儀器1沿順時針方向(C2方向)旋轉(zhuǎn)，在流入稀釋液8后的混合腔29通過光源112b 與光電檢測器113b之間的時間點，運算部110讀取光電檢測器113b的檢測值。連結(jié)流路34a具有虹吸管結(jié)構(gòu)，該虹吸管結(jié)構(gòu)具有從混合腔29的最外周部朝內(nèi)周 方向的彎曲部，若超過連結(jié)流路34a的彎曲部的稀釋液8流入，則利用虹吸效果將混合腔29 內(nèi)的稀釋液8排出到溢流腔36a、36b、36c。此外，通過在連結(jié)流路34a的更內(nèi)周位置設(shè)置用 于排出超過規(guī)定量的稀釋液的連結(jié)流路34b，從而防止在流入過多稀釋液時稀釋液從混合 腔29向試樣液收容腔23流入。停留于混合腔29的稀釋液8隨著時間的經(jīng)過全部排出到溢流腔36a、36b、36c，如 圖14A所示成為在試樣液收容腔23和保持腔27中分別保持有規(guī)定量的試樣18和稀釋液 8的狀態(tài)。另外，稀釋液容器5的與用鋁制密封件9來密封的開口部7相反一側(cè)的底部的形 狀如圖4 (a)、圖4 (b)所示由圓弧面32形成，且在圖13B所示的狀態(tài)下的稀釋液容器5的液 體排放位置上，如圖15所示形成為只偏移(offset)距離d，以使圓弧面32的中心m能接近 到比旋轉(zhuǎn)軸心107更靠排出流路26側(cè)，因而朝上述圓弧面32流動的稀釋液8改變?yōu)檠貓A 弧面32從外側(cè)向開口部7流動(箭頭η方向)，高效率地從稀釋液容器5的開口部7排放 到稀釋液容器收容部11中。-工序 3-接著，若使轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)停止，則試樣液18如圖14Β所示被加啟動水到具有連 結(jié)試樣液收容腔23與混合腔29的虹吸管形狀的連結(jié)流路30，同樣地，稀釋液8也被加啟動 水到具有連結(jié)保持腔27與混合腔29的虹吸管形狀的連結(jié)流路41。-工序 4-若驅(qū)動轉(zhuǎn)子101沿逆時針方向(Cl方向)旋轉(zhuǎn)，則試樣液收容腔23的試樣液18 和保持腔27的稀釋液8如圖16Α所示流入混合腔29，并且在混合腔29中被離心分離成稀 釋血漿成分18a和血球成分18b。符號18c表示稀釋血漿成分18a與血球成分18b的分離 界面。在此，由于試樣液18與稀釋液8 一旦與肋部31碰撞便流入混合腔29，因此能均勻地 對試樣液18中的血漿成分和稀釋液8進行攪拌。此外，對在混合腔29中被離心分離后的稀釋血漿成分18a的吸光度進行測定(二 次測光)。具體而言，驅(qū)動分析用儀器1沿逆時針方向(Cl方向)旋轉(zhuǎn)，在流入稀釋血漿成 分18a后的混合腔29通過光源112b與光電檢測器113b之間的時間點，運算部110讀取光電檢測器113b的檢測值。在此，在上述實施方式中，在將作為試樣液18的血液與稀釋液8直接混合后抽出 稀釋血漿成分18a，使其與試劑反應(yīng)從而對血漿成分中的特定成分進行分析，但由于血液中 的血漿成分的比例因人而異，因此在直接混合時血漿成分的稀釋倍率有很大偏差。因此，在 試劑與稀釋血漿成分18a反應(yīng)時，反應(yīng)濃度偏差會對測定精度帶來影響。因此，為了修正將 試樣液18與稀釋液8混合時的稀釋倍率的偏差，采用在特定的波長區(qū)域內(nèi)具有規(guī)定吸光度 的稀釋液，由于在混合腔29的同一部位對與試樣液混合前后的吸光度進行測定來計算出 稀釋倍率，因此能消除測定部的光路長的偏差，能進行高精度的稀釋倍率的測定，并且對于 測定盒中的測定結(jié)果，能修正稀釋倍率的偏差，從而大幅改善測定精度。此外，上述修正方 法也對因試樣液18與稀釋液8的液量誤差引起的稀釋倍率的誤差修正非常有用。-工序 5-接著，若使轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)停止，則稀釋血漿成分18a被上吸到形成于混合腔29 的壁面上的毛細管腔33，經(jīng)由與毛細管腔33連通的毛細管流路37如圖16B所示流至溢流 流路38、計量流路39a、39b、39c、39d、39e、39f、39g，從而在計量流路39a 39g保持定量。另外，圖17A為毛細管腔33及其周邊的立體圖。圖17B表示圖17A的E-E截面。 對上述毛細管腔33及其周邊進行詳細說明。毛細管腔33從混合腔29的底部29b朝向內(nèi)周側(cè)形成。換言之，毛細管腔33的最 外周的位置比圖16A所示的稀釋血漿成分18a與血球成分18b的分離界面18c更朝外周方 向伸長來形成。這樣，通過如上所述設(shè)定毛細管腔33的外周側(cè)的位置，使毛細管腔33的 外周端浸至在混合腔29中分離后的稀釋血漿成分18a與血球成分18b，由于稀釋血漿成分 18a的粘度比血球成分18b的粘度低，因此稀釋血漿成分18a優(yōu)先被毛細管腔33吸出，并能 經(jīng)由毛細管流路37和溢流流路38、計量流路39&、3%、39(、39(1、396、39廠398朝向測定盒 40a 40f、40g移送稀釋血漿成分18a。此外，在吸出稀釋血漿成分18a之后，由于血球成分18b也緊隨稀釋血漿成分18a 后被吸出，因此能用血球成分18b替換毛細管腔33和到毛細管流路37中間為止的路徑，在 溢流流路38和計量流路39a 39g被稀釋血漿成分18a填滿后，由于毛細管流路37和毛細 管腔33內(nèi)的液體的移送也會停止，血球成分18b不會混入溢流流路38和計量流路39a 39g。因此，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比能最小限度地限制送液損耗，因此能降低測定所需的試 樣液的量。-工序 6-繼而，若驅(qū)動轉(zhuǎn)子101沿逆時針方向(Cl方向)旋轉(zhuǎn)，則如圖18A所示，保持于計 量流路39a 39g的稀釋血漿成分18a在與和大氣流通的大氣開放腔48連結(jié)的連結(jié)部、即 彎曲部49a、49b、49c、49d、49e、49f、49g的位置處破裂從而流入測定盒40a 40f、40g。在 此，在測定盒40a 40f內(nèi)均流入相同量的稀釋血漿成分18a。此外，這時溢流流路38的稀釋血漿成分18a經(jīng)由溢流腔36d和逆流防止通路35b 流入溢流腔36c、36a。此外，這時混合腔29內(nèi)的試樣液經(jīng)由虹吸管形狀的連結(jié)流路34a和 溢流腔36b流入溢流腔36a、36c。測定盒40a 40f、40g的形狀為朝離心力作用方向伸長的形狀，具體而言，分析用儀器1周向上的寬度從分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)軸芯朝向最外周形成得較小。由于多個測定盒 40a 40f、40g的外周側(cè)的底部配置在分析用儀器1的相同半徑上，因此為測定多個測定盒 40a 40f、40g，不需要在其他半徑距離上配置多個相同波長的光源112a和與該光源112a 對應(yīng)的光電檢測器113a，能削減裝置的成本，并且由于能采用多個不同波長來對相同測定 盒內(nèi)進行測定，因此通過選擇與混合溶液的濃度相應(yīng)的最適波長從而能提高測定靈敏度。而且，在位于各測定盒40a、40b、40d 40f的周向上的側(cè)壁的一側(cè)壁上從上述測 定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長地形成有毛細管區(qū)域473、4713、47(1、476、471圖20A表示 圖18A的F-F截面。此外，在位于測定盒40c的周向上的側(cè)壁的兩側(cè)壁上從上述測定盒的外周位置朝 內(nèi)周方向伸長地形成有毛細管區(qū)域47cl、47c2。圖20B表示圖18A的G-G截面。另外，測定盒40g不形成如測定盒40a 40f所見那樣的毛細管區(qū)域。毛細管區(qū)域47a所能上吸的容量形成為比能全部收容保持于測定盒40a的試樣 液的容量少的容量。毛細管區(qū)域47b、47d 47f也一樣，形成為比能全部收容保持于各自 的測定盒40b、40d 40f的試樣液的容量少的容量。對于測定盒40c的毛細管區(qū)域47cl、 47c2,毛細管區(qū)域47cl所能上吸的容量與毛細管區(qū)域47c2所能上吸的容量之和形成為能 全部收容保持于測定盒40c的試樣液的容量。測定盒40b 40f、40g的光路長形成為彼此 相同的長度。此外，如圖19所示，毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d、47e、47f承載有與試樣 液反應(yīng)的試劑Tl。測定盒40g未設(shè)有試劑。承載于毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f的試劑Tl根據(jù)所要分析的特定成分而不同，使易于溶解的試劑承載于毛細管區(qū)域47a、 47b、47d 47f，使不易溶解的試劑承載于毛細管區(qū)域47cl、47c2。圖23A表示在毛細管區(qū)域47c2的部分沿H-H線剖切分析用儀器1的放大圖，在形 成于底座基板3的毛細管區(qū)域47c2的平面上配置有試劑Tl。其他的毛細管區(qū)域47a、47b、 47cl、47d 47f 也一樣。-工序 7-接著，通過使分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)減速或停止，或在規(guī)定的停止位置上以旋轉(zhuǎn)軸 心107為中心以規(guī)定的振幅范圍、周期左右往復(fù)運動從而使分析用儀器1擺動，移送至各測 定盒40a 40f的試樣液或試劑與試樣液的混合溶液利用毛細管力如圖18B所示被上吸至 毛細管區(qū)域47a 47f，在此時試劑Tl開始溶解，且包含于稀釋血漿成分18a內(nèi)的特定成分 與試劑開始反應(yīng)。-工序 8-如圖18B所示，若從試樣液或試劑與試樣液的混合溶液被上吸至毛細管區(qū)域 47a 47f的狀態(tài)開始，使分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)加速，從而驅(qū)動分析用儀器1沿逆時針方向 (Cl方向)或順時針方向(C2方向)旋轉(zhuǎn)，則如圖18A所示，通過利用離心力將保持于毛細 管區(qū)域47a 47f的液體移動至測定盒40a 40f的外周側(cè)，從而進行試劑Tl與稀釋血漿 成分18a的攪拌。在此，通過反復(fù)進行工序7和工序8的動作，從而來促進試劑與稀釋血漿成分18a 的攪拌，因此與只進行擴散的攪拌相比，能可靠地且短時間內(nèi)進行攪拌。-工序 9-
驅(qū)動分析用儀器1沿逆時針方向(Cl方向)或順時針方向(C2方向)旋轉(zhuǎn)，在各 測定盒40a 40f、40g通過光源112a與光電檢測器113a之間的時間點，運算部110讀取 光電檢測器113a的檢測值，用上述一次測光和二次測光的結(jié)果對該檢測值進行修正來計 算出特定成分的濃度。另外，在測定盒40g內(nèi)的測定結(jié)果在運算部110的計算處理中用作測定盒40a 40f的參考數(shù)據(jù)。如上所述，利用者用采集試樣液時的保護罩2的打開關(guān)閉操作來開啟稀釋液容器 5，并能使稀釋液移送到分析用儀器1內(nèi)，因而能使分析裝置簡單化、成本降低，而且還能使 利用者的操作性提升。而且，由于使用用作為密封構(gòu)件的鋁制密封件9來密封的稀釋液容器5，并通過作 為突出部的開啟凸緣14弄破鋁制密封件9以開啟稀釋液容器5，因此能夠在不會發(fā)生因長 時間保存而導(dǎo)致稀釋液蒸發(fā)減少的情況下實現(xiàn)分析精度的提升。此外，在圖6(a)所示的分析用儀器1的出廠狀態(tài)下，稀釋液容器5的彈簧鎖部10 與閉塞后的保護罩2的卡止用槽12卡合，在液體保持位置上卡止成稀釋液容器5不朝箭頭 J方向移動，因而雖然將稀釋液容器5構(gòu)成為通過保護罩2的打開關(guān)閉操作在稀釋液容器收 容部11中自由移動，但由于稀釋液容器收容部11中的稀釋液容器5的位置被卡止在液體 保持位置，因而不會發(fā)生利用者在使用前的運送中誤開啟稀釋液容器5而使稀釋液灑落的 情況。此外，將以朝分析用儀器1的離心方向(半徑方向)伸長的形態(tài)形成的各測定盒 40a 40f、40g的寬度(周向的尺寸)規(guī)定為通過光學測定部108所能檢測出的最小限度 的尺寸，在旋轉(zhuǎn)中將保持于測定盒40a 40f、40g的液體的液面高度規(guī)定為填滿通過光學 測定部108所能檢測出的半徑位置、即光的照射區(qū)域的液面高度，從而能用所需最小限度 的液量來進行測定。這樣，由于測定盒40a 40f朝離心力所作用的方向伸長來形成，在位于旋轉(zhuǎn)方向 上的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上形成有從測定盒40a 40f的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的毛細管 區(qū)域47a 47f，進行工序7 工序9，因此即使不設(shè)置如專利文獻1所見那樣的由流入路 114、測定盒115、流路117構(gòu)成、用于對試樣液與試劑進行攪拌的U字形狀的攪拌機構(gòu)，也能 得到充分的攪拌效果，并能實現(xiàn)分析用儀器的小型化。此外，由于測定盒40a 40f、40g朝離心力所作用的方向伸長來形成，因此用于填 滿測定盒的試樣液比專利文獻1中的少也行，能用微量的試樣液進行測定。在上述實施方式中，將試劑Tl承載于毛細管區(qū)域47a 47f，但也可以如圖21所 示，使試劑Tl和與該試劑Tl不同的試劑T2承載于毛細管區(qū)域47a 47f。圖24A表示在毛細管區(qū)域47c2的部分沿1_1線剖切分析用儀器1的放大圖，在形 成于底座基板3的毛細管區(qū)域47c2的平面上配置有試劑Tl、T2。其他的毛細管區(qū)域47a、 47b、47cl、47d 47f 也一樣。此外，如圖22所示，也能將試劑Tl設(shè)于測定盒40a 40f的外周側(cè)的底部附近，根 據(jù)需要如用雙點劃線所示的那樣使試劑T2承載于毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f。對于單一的測定盒，在將試劑Tl設(shè)于測定盒的底部且也將試劑T2設(shè)于毛細管區(qū)域的 情況下，試劑Tl與試劑T2可以是相同成分，也能彼此不同。作為設(shè)于毛細管區(qū)域的試劑T2，能采用成分不同的多個試劑。圖25A表示在測定盒40c的部分沿J-J線剖切分析用儀器1的放大圖，在測定盒 40c的平面上配置有試劑Tl。其他的測定盒40a、40b、40cl、47d 47f也一樣。圖23B、圖24B、圖25B表示在分別與圖23A、24A、25A相同的部分剖切分析用儀器 1的其他例子。對圖23B進行說明。在圖23A中，試劑Tl涂布并配置于毛細管區(qū)域47c2的平面上，但在圖23B所示的 具體例子中，在形成于毛細管區(qū)域47c2的平面上的高度為數(shù)十ym的凸部51上配置有試 劑Tl這點有所不同。對圖24B進行說明。在圖24A中，試劑Tl、T2涂布并配置于毛細管區(qū)域47c2的平面上，但在圖24B所 示的具體例子中，在形成于毛細管區(qū)域47c2的平面上的高度為數(shù)十μ m的凸部52上配置 有試劑Tl并在形成于毛細管區(qū)域47c2的平面上的高度為數(shù)十μ m的凸部53上配置有試 劑T2這點有所不同。當圖24A的情況下，由于涂布試劑時會在毛細管區(qū)域47c2的平面上 浸潤擴散，因此當相鄰配置多個試劑的情況下，需要在試劑之間空開距離進行涂布，但通過 在凸部52、53上涂布試劑Tl、T2，從而不在試劑之間空開距離也不會有多個試劑接觸這樣 的情況，從而在分析用儀器1的小型化上非常有效。而且，凸部52、53與蓋基板4的縫隙越 小，則毛細管力相應(yīng)地越大，試樣液以可靠地與試劑Tl、T2接觸的形態(tài)流入，從而解決試劑 的溶解不足從而能期待改善測定精度。對圖25B進行說明。在圖25A中，試劑Tl涂布并配置于測定盒40的平面上，但在圖25B所示的具體例 子中，在形成于測定盒40的平面上的高度為數(shù)十μ m的凸部54上配置有試劑Tl這點有所 不同。在上述各實施方式的分析方法中，在工序1 工序6中，利用使分析用儀器1旋轉(zhuǎn) 所產(chǎn)生的離心力來將試樣液向測定盒40a 40f移送，在工序7和工序8中，使分析用儀器 1的上述旋轉(zhuǎn)減速或停止從而將上述測定盒的上述試樣液利用毛細管力上吸到毛細管區(qū)域 47a 47f之后，使分析用儀器1的上述旋轉(zhuǎn)加速來將被上吸至毛細管區(qū)域47a 47f的溶 解有試劑并與之反應(yīng)后的試樣液返回測定盒40a 40f的最外周部并攪拌，檢測通過此時 的測定盒40a 40f的試樣液的光，并將其參照通過測定盒40g的試樣液的光的檢測值來 分析成分，但通過執(zhí)行以下這樣的分析方法，能不需要參照測定用的測定盒40g，能使分析 用儀器1小型化。具體而言，使分析用儀器旋轉(zhuǎn)來將試樣液供給到測定盒40a 40f的最外周部，測 定通過與上述試劑反應(yīng)前的試樣液的光的檢測值作為參照值，相比參照測定時的上述離心 力減小作用于試樣液的上述離心力來將試樣液上吸至毛細管區(qū)域47a 47f從而用上述試 樣液溶解上述試劑，使上述離心力作用于溶入有上述試劑的毛細管區(qū)域47a 47f的試劑 從而使與上述試劑反應(yīng)后的試樣液移動到測定盒40a 40f的最外周部，在那里測定通過 試樣液的光的檢測值，并將其與上述參照值進行比較來分析試樣液的成分。這樣，通過基于用每個測定盒40a 40f的各自的測定盒取得的參照來評價通過 與試劑反應(yīng)后的試樣液的光的檢測值，從而能期待分析精度的提高。
(實施方式2)圖26A、圖26B 圖28A、圖28B、圖28C表示本發(fā)明的實施方式2。在實施方式1所示的測定盒40a 40f中，從外周位置朝內(nèi)周方向伸長而形成的 毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f構(gòu)成為各毛細管區(qū)域的單側(cè)與各自的測定盒的 側(cè)壁接觸，但在實施方式2中，只在如下構(gòu)成的這點上有所不同。圖26A表示通過驅(qū)動轉(zhuǎn)子101沿逆時針方向(Cl)方向旋轉(zhuǎn)，從而使保持于計量流 路39a 39g的稀釋血漿成分18a在彎曲部49a、49b、49c、49d、49e、49f、49g的位置上破碎 從而流入測定盒40a 40f、40g的上述工序6。測定盒40a 40f、40g的形狀為朝離心力作用方向伸長的形狀，具體而言，分析用 儀器1周向上的寬度從分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)軸芯朝向最外周形成得較小。由于多個測定盒 40a 40f、40g的外周側(cè)的底部配置在分析用儀器1的相同半徑上，因此為測定多個測定盒 40a 40f、40g，不需要在其他半徑距離上配置多個相同波長的光源112a和與該光源112a 對應(yīng)的光電檢測器113a，能削減裝置的成本，并且由于能采用多個不同波長來對相同測定 盒內(nèi)進行測定，因此通過選擇與混合溶液的濃度相應(yīng)的最適波長從而能提高測定靈敏度。本實施方式2中的毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f如圖27所示從上述 測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長，并且上述毛細管區(qū)域47a 47f的上述外周位置側(cè)的 一端Sl與上述測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁連接。而且，毛細管區(qū)域47a 47f的內(nèi)周位置側(cè)的一端S2離開測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成。圖 28A表示圖27的F-F截面。圖28B表示圖27的G-G截面。毛細管區(qū)域47b 47f的上述 一端Sl也與毛細管區(qū)域47a同樣地形成。設(shè)于測定盒40c的毛細管區(qū)域47c的內(nèi)周位置側(cè)的一端S2分成兩個，任何一端S2 均離開測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成。圖28C表示圖27的K-K截面。另外，測定盒40g未形成有如測定盒40a 40f所見那樣的毛細管區(qū)域這點上、毛 細管區(qū)域47a 47f、47g的與蓋基板4之間的縫隙為200 μ m 300 μ m這點上、對蓋基板 4的與毛細管區(qū)域47a 47f、47g相對的面實施親水處理這點上等與實施方式1相同。毛細管區(qū)域47a所能上吸的容量形成為比能全部收容保持于測定盒40a的作為試 樣液的稀釋血漿成分18a的容量少的容量。毛細管區(qū)域47b、47d 47f也一樣，形成為比能 全部收容保持于各自的測定盒40b、40d 40f的試樣液的容量少的容量。對于測定盒40c 的毛細管區(qū)域47cl、47c2，毛細管區(qū)域47cl所能上吸的容量與毛細管區(qū)域47c2所能上吸的 容量之和形成為能全部收容保持于測定盒40c的試樣液的容量。此外，如圖27所示，毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d、47e、47f承載有與試樣 液反應(yīng)的試劑Tl。測定盒40g未設(shè)有試劑。承載于毛細管區(qū)域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f的試劑Tl根據(jù)所要分析的特定成分而不同，使易于溶解的試劑承載于毛細管區(qū)域47a、 47b、47d 47f，使不易溶解的試劑承載于毛細管區(qū)域47c。在實施方式2的工序7中，通過使分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)在規(guī)定的停止位置上以旋 轉(zhuǎn)軸心107為中心以規(guī)定的振幅范圍、周期左右往復(fù)運動從而使分析用儀器1擺動來使其 振動，移送至各測定盒40a 40f的試樣液或試劑與試樣液的混合溶液利用毛細管力如圖 26B所示被上吸至毛細管區(qū)域47a 47f，在此時試劑Tl開始溶解，且包含于稀釋血漿成分 18a內(nèi)的特定成分與試劑開始反應(yīng)。
當將混合溶液上吸至毛細管區(qū)域47a 47f時，僅通過使分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)減 速或停止，即使混合溶液利用毛細管力被上吸到與測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的 側(cè)壁連接的上述一端Sl的部分，也會發(fā)生無法將混合溶液上吸到離開測定盒40a 40f的 位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁的上述一端S2的情況，但通過將毛細管區(qū)域47a 47f的內(nèi)周位置 側(cè)的一端S2離開毛細管區(qū)域47a 47f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成，從而能使混合溶 液利用毛細管力可靠地上吸到毛細管區(qū)域47a 47f的上述一端S2。此外，由于使試劑Tl承載于離開毛細管區(qū)域47a 47f中位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁 而形成的上述內(nèi)周位置側(cè)的一端S2，因此即使無法將測定盒40a 40f的面積取得比試劑 的滴加量充分得大，也不會出現(xiàn)如現(xiàn)有的圖40A、圖40B所見那樣的在流路中的試劑濃度偏 向一方，從而使試劑Tl易于溶解，能期待均勻的顯色反應(yīng)。工序8和工序9也與實施方式1 相同。其結(jié)果是，即使為很少的試樣液，也能使測定結(jié)果的偏差變小，能期待分析精度的提 尚ο(實施方式3)圖29表示本發(fā)明的實施方式3。在實施方式2中，將試劑Tl承載于毛細管區(qū)域47a 47f，但也可以如圖29所示， 使多個試劑Tl、T2承載于毛細管區(qū)域47a 47f。此外，當毛細管區(qū)域47a、47b、47d 47f的容量形成為比能全部收容保持于測定 盒40a、40b、40d 40f的試樣液的容量少的容量這樣的情況下，較為理想的是，使不易溶解 的試劑承載于易于溶解的試劑的外周位置。具體而言，在試劑Tl是粘度為1. IOmPa · s的較易溶解的色素，試劑T2是粘度為 3. 02mPa-s的與試劑Tl相比不易溶解的蛋白質(zhì)這樣的情況下，毛細管區(qū)域47a、47b、47d 47f的容量即使是無法全部收容保持于各自的測定盒40a、40b、40d 40f的試樣液的容量， 通過使不易溶解的試劑T2承載于易于溶解的試劑Tl的外周位置，從而通過實驗確認經(jīng)過 上述攪拌混合動作使試劑Tl、T2均充分溶解。當試劑Tl是粘度為3. 02mPa · s的蛋白質(zhì)， 試劑T2是粘度為1. IOmPa · s的色素這樣顛倒配置的情況下，會發(fā)生粘度低的試劑流到外 周側(cè)從而妨礙上述攪拌混合的動作這樣的狀態(tài)，使液體向毛細管區(qū)域上吸量減小，只有未 含有粘度低的試劑的上清部分的試樣液被上吸，由于攪拌效果差，因此發(fā)現(xiàn)有試劑Tl的蛋 白質(zhì)未溶解。另外，在實施方式3的具體例子中，對承載多個試劑的毛細管區(qū)域47a、47b、47d 47f的容量為無法全部收容保持于各自的測定盒40a、40b、40d 40f的試樣液的容量的 情況進行了說明，但在單一的毛細管區(qū)域配置多個試劑時，將粘性高的試劑承載于外周位 置的結(jié)構(gòu)在毛細管區(qū)域47a、47b、47d 47f的容量為能全部收容保持于測定盒40a、40b、 40d 40f的試樣液的容量的情況下也有效。(實施方式4)圖30和圖31A 圖31E表示本發(fā)明的實施方式4。在上述實施方式2中，設(shè)于測定盒40a 40f的毛細管區(qū)域47a 47f的上述一 端S2全部如圖27所示離開測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成，但在本實 施方式4中，如圖30所示，設(shè)于測定盒40a 40f的毛細管區(qū)域47a 47f的上述一端S2 的至少一部分區(qū)域為離開測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成。具體而言，測定盒40a的毛細管區(qū)域47a的最外周的上述一端Sl如圖31A所示，全部與測定盒40a的 位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁連接，從上述毛細管區(qū)域47a的上述外周位置側(cè)的一端Sl朝內(nèi)周方 向伸長的毛細管區(qū)域47a的上述一端S2只有最內(nèi)周的部分如圖31C所示與測定盒40a的 位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁連接，毛細管區(qū)域47a的上述一端S2的其他區(qū)域如圖31B所示離開 測定盒40a 40f的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成。使試劑Tl承載于毛細管區(qū)域47a的 上述一端S2的離開測定盒40a的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁來形成的區(qū)域內(nèi)。這樣，通過將毛細管區(qū)域47a的上述一端S2的一部分與測定盒40a的位于旋轉(zhuǎn)方 向上的側(cè)壁連接，從而使毛細管區(qū)域47a的上吸混合溶液的毛細管力比實施方式2時的毛 細管力大，能期待充分的混合攪拌動作。毛細管區(qū)域40b 40f也一樣，圖31D、圖31E表示 測定盒40c的毛細管區(qū)域47cl、47c2中的上述一端S2的局部的K-K截面、L-L截面。另外，在圖30和圖31A 圖31E中，對使單一的試劑Tl承載于各毛細管區(qū)域 47a 47f的情況進行了說明，但本實施方式4在實施方式3那樣的使試劑Tl、T2承載于 毛細管區(qū)域47a 47f的情況下也能同樣得以實施。(實施方式5)圖32A 圖37A、圖37B、圖37C、圖37D表示本發(fā)明的實施方式5。在上述各實施方式中，將滴注于注入口 13的試樣液取入毛細管腔19，此后在工序 5中利用分析用儀器1內(nèi)的計量流路39a 39g對試樣液進行定量之后，利用離心力將上述 定量了的試樣液投入另外的測定盒40a 40g，在測定盒40a 40f中用毛細管力將試樣液 上吸至毛細管區(qū)域47a 47f，將承載于上述毛細管區(qū)域47a 47f的試劑溶解，從而將溶 解有試劑的試樣液返回測定盒40a 40f的外周部來實施光學測定。與此相對的是，在實施方式5中，在形成于測定盒的毛細管區(qū)域承載有試劑這點 上、以及將溶解了試劑的試樣液返回相同的上述測定盒的外周部來進行光學測定這點上是 相同的，但在將取入測定盒的試樣液的量利用形成于相同的上述測定盒的毛細管區(qū)域?qū)υ?樣液進行定量這點上有所不同。圖32表示本發(fā)明實施方式的分析用儀器1。分析用儀器1將圓形的底座基板3與圓形的蓋基板4貼合而構(gòu)成。圖33表示底 座基板3的與蓋基板4貼合的貼合面，圖34表示圖33的A-AA剖視圖。在底座基板3的與蓋基板4貼合的貼合面上形成有微通道214，該微通道214形 成有多個深度不同的凹部并由毛細管流路、儲存部和檢查部等形成。底座基板3與蓋基板 4均是合成樹脂材料制的，微通道214在底座基板3的注塑成型時形成，或?qū)Φ鬃?進 行切削來形成。蓋基板4與底座基板3接合從而形成微通道214，以覆蓋形成于上述底座基 板3的上述凹部。對微通道214進行詳細說明。如圖32所示，微通道214從旋轉(zhuǎn)軸芯107的附近朝向底座基板3的外周方向形成。具體而言，由如下部分構(gòu)成試樣保持部205，該試樣保持部205配置于離開旋轉(zhuǎn) 軸芯107的位置；試樣定量毛細管209，該試樣定量毛細管209用于進行試樣液218的定量 及與試劑212的反應(yīng)；以及試樣測光部206，該試樣測光部206用于對與試劑212反應(yīng)后的 試樣液218進行光學測定。試樣測光部206相當于上述實施方式的測定盒40a 40f。試 樣定量毛細管209相當于上述實施方式的毛細管區(qū)域47a 47f。試樣保持部205與試樣定量毛細管209通過在最接近于旋轉(zhuǎn)軸芯107的位置上具有虹吸管頂點208的毛細管虹吸 管207來連結(jié)。在試樣定量毛細管209周圍形成有深度比試樣定量毛細管209的深度深的第一凹 部210。這是由于通過在毛細管定量部209周圍形成有供空氣流動的通路，在進行試樣液 218的離心移送或毛細管移送時，可防止氣泡混入。試樣定量毛細管209與毛細管虹吸管 207的深度關(guān)系是以相同深度形成，但也可以是使試樣定量毛細管209的深度形成得比毛 細管虹吸管207的深度淺。蓋基板4形成有將第一凹部210與外部連通的空氣孔213。試樣定量毛細管209以朝試樣保持部205與試樣測光部206的內(nèi)部突出的形態(tài)形 成。而且，朝試樣保持部205內(nèi)突出的試樣定量毛細管209形成為不與試樣保持部205的 外周側(cè)的側(cè)壁連結(jié)。而且，朝試樣測光部206內(nèi)突出的試樣定量毛細管209形成為與試樣測光部206 的外周側(cè)的側(cè)壁連結(jié)。這是由于，在試樣保持部205中，通過使移送到試樣保持部205內(nèi)的 試樣液218的液面只在到達試樣定量毛細管209時被移送到試樣定量毛細管209，從而防 止定量后不需要的試樣液218混入試樣定量毛細管209。此外，在試樣測光部206中，為了 提高試樣液218與試劑212的反應(yīng)性，將定量后的試樣液218全部移送到試樣定量毛細管 209。而且，在試樣定量毛細管209中，在毛細管虹吸管207側(cè)形成第二凹部217，在離開 毛細管虹吸管207的位置形成凸部211。具體而言，以沿與連接口 216相鄰的側(cè)壁(209s) 且與該側(cè)壁(209s)接觸的方式形成有第二凹部217。如圖34所示，第二凹部217比試樣定 量毛細管209深，凸部211以與蓋基板4接觸的方 式形成。通過制成上述結(jié)構(gòu)，則在利用毛細管力上吸試樣液218時，在凹部210側(cè)的流速Vl 比凸部211側(cè)的流速V2慢，能使試樣液218從遠離毛細管虹吸管207側(cè)開始移送，由于隨 著試樣液218與連接口 216接近，通過作用于試樣液218的表面張力使液面縮小，因此最終 能在連接口 216處使試樣液218停止，并能防止試樣液218向毛細管虹吸管207的倒流。當沒有這種第二凹部217和凸部211的結(jié)構(gòu)的情況下，在用毛細管將試樣液218 上吸時，由于試樣液218的液面的速度Vl比V2快，因此試樣液218在填滿試樣定量毛細管 209之前就流入毛細管虹吸管207，無法保持試樣液218的定量性。在試樣定量毛細管209的表面涂布有用于測定試樣液218的特性的試劑212，能根 據(jù)測定內(nèi)容改變試劑212的種類來加以配置。接著，對分析用儀器1的結(jié)構(gòu)進行具體說明。本發(fā)明的分析用儀器1由底座基板3和蓋基板4構(gòu)成，各自的基板是由通過注塑 成型或切削而成的基板構(gòu)成的。底座基板3和蓋基板4的厚度形成為Imm 5mm，但不做特 別限定，只要是能形成微通道214的厚度即可。對于底座基板3和蓋基板4的形狀，在使分 析用儀器1單獨旋轉(zhuǎn)時較為理想的是圓形的形狀，但在將分析用儀器1安裝于外部的附件 這樣的結(jié)構(gòu)來進行旋轉(zhuǎn)的情況下，并不做特別的限定，能為與用途目的相應(yīng)的形狀，例如能 為四邊形、三角形、扇形、其他復(fù)雜形狀的成形物等形狀。作為底座基板3和蓋基板4的材料，從易成形性、高生產(chǎn)性、低價格來考慮使用合 成樹脂，但若為玻璃、硅晶片、金屬、陶瓷等能接合的材料即可，并不做特別限定。在底座基板3和蓋基板4上，為了降低形成于各自的基板上的微通道214內(nèi)的粘性阻力、促進流體移動而對壁面的一部分或全部的壁面實施了親水性處理，但也可以采用 玻璃等親水性材料、或在成形時添加表面活性劑、親水性聚合體、如二氧化硅凝膠的親水性 粉末等親水劑來賦有材料表面以親水性。作為親水性處理方法，列舉采用等離子體、電暈、 臭氧、氟氣等活性氣體的表面處理方法以及用表面活性劑來進行表面處理的方法。至少對 試樣定量毛細管209和毛細管虹吸管207的內(nèi)壁的一部分或全部表面實施親水處理即可。在上述實施方式中，將底座基板3和蓋基板4用超聲波焊接來接合，但也可以根據(jù) 所使用的材料用粘接性接合片、陽極接合、激光接合等接合方法來接合。接著，對從試樣液218的注入到移送和試樣液218的成分的測定為止的過程進行 詳細說明。圖36A、36B、36C是用于說明從試樣液218的注入到定量分配為止的概略圖，圖 37A 圖37D是試樣液218的毛細管移送狀態(tài)的概略圖。將試樣液218如圖36A所示用移液管227從注入口 215注入試樣保持部205。所 注入的試樣液218如圖36B所示填滿試樣保持部205，并且利用在毛細管虹吸管207作用 的毛細管力228上吸并移送到試樣定量毛細管209。而且，若持續(xù)注入，則試樣定量毛細管 209被試樣液218填滿。此時，試樣液218不被移送至第一凹部210、第二凹部217。這是由于，通過將第一凹部210、第二凹部217的深度形成得比試樣定量毛細管 209的深度深，從而在試樣定量毛細管209與第一凹部210、第二凹部217的連接部分上阻 斷毛細管力228，通過利用表面張力保持試樣液的界面，從而來防止試樣液侵入第一凹部 210、第二凹部217。而且，試樣液218通過與涂布于試樣定量毛細管209上的試劑212接 觸，試劑212被試樣液218溶解并開始反應(yīng)。在此，毛細管力是指一般而言在細管的內(nèi)徑尺寸為2. 5mm以下的情況下影響力變 大，利用保持壁面與液體所成接觸角、和作用于氣液界面之間的表面張力之間的平衡的力， 從而使毛細管內(nèi)部的液體移動的力。接著，為了進行試樣液218的定量，通過使分析用儀器1以旋轉(zhuǎn)軸芯107為軸進行 旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生離心力229。藉此，試樣液218如圖36C所示，利用離心力229被移送到配置于外周方向上的試 樣保持部205和試樣測光部206。此時，通過在虹吸管頂點208分割試樣液218來對試樣 液218進行定量，并且開始溶解試劑212的試樣液218與溶解后的試劑212 —起被移送到 試樣測光部206，從而將不需要的試樣液218移送到試樣保持部205。更具體而言，此時的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定成施加于被移送到試樣定量毛細管209的試樣 液218上的力為500G以上，從而能將試樣液218可靠地移送到試樣測光部206和試樣保持 部205。在上述實施方式中，轉(zhuǎn)速是使施加于被移送到上述試樣定量毛細管的試樣液上的離 心力比毛細管力更強的轉(zhuǎn)速、即2500rpm。在可靠地將試樣液218移送到試樣保持部205和試樣測光部206之后，通過使旋 轉(zhuǎn)停止從而使試樣定量毛細管209的毛細管力處于支配地位，如圖37A所示在試樣測光部 206被定量的試樣液218被再次移送到試樣定量毛細管209。此時，由于與形成有凸部211 的側(cè)壁側(cè)的毛細管力相比，形成有第二凹部217的側(cè)壁側(cè)的毛細管力小，因此試樣液218的 到達凸部211的液面的速度V2與到達第二凹部217的液面的速度Vl之間存在如下這樣的 速度差
24
Vl < V2而且，在這種狀態(tài)下，如圖37B所示，速度為V2的液面首先接近連接口 216的附 近。而且，如圖37C所示，由于若速度為Vl的液面與速度為V2的液面接近，則利用試樣液 218的液面的表面張力St，使欲減小液面的面積的力處于支配地位，因此最終如圖37D所 示，液面在連接口 216停止。通過利用這種試樣液218的流動機制，能控制成在將試樣液218全部上吸到試樣 定量毛細管209時使液面到達連接口 216，并能防止試樣液218越過虹吸管頂點208從而被 移送到毛細管虹吸管207，并能保持試樣液218的定量性。另一方面，為了使液面無法到達毛細管，也就是說為了使上述毛細管虹吸管207 的上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的外周端離開試樣保持部205的外周方向上的底部，被移送到試樣保持部 205的不需要的試樣液218處于保持于試樣保持部205的狀態(tài)。試樣液218在全部被移送到試樣定量毛細管209之后，利用離心力將上吸到試樣 定量毛細管209的試樣液218再次移送到試樣測光部206。如上所述，通過產(chǎn)生或停止離心力，將試樣液218在試樣測光部206與試樣定量毛 細管209之間交替移送，通過使試樣液218的界面與試劑212多次相互接觸來促進試劑212 的溶解和攪拌，從而能可靠地溶解試劑212。根據(jù)上述方法，在將試樣液218與試劑212混合攪拌之后，最后產(chǎn)生離心力從而移 送到試樣測光部206。被移送的試樣液218和試劑212的混合液能通過用光學方法測定來進行分析。在上述分析用儀器1中，通過構(gòu)成上述這種微通道214，從而能在相同部位實現(xiàn)試 樣液218的定量和與試劑212的反應(yīng)。圖35表示分析裝置219。上述分析裝置219由如下構(gòu)件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件225，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件225用于 使分析用儀器1旋轉(zhuǎn)；光學測定元件220，該光學測定元件220對分析用儀器1內(nèi)的溶液進 行光學測定；控制元件226，該控制元件226控制分析用儀器1的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向以及 光學測定元件的測定時間等；運算部222，該運算部222用于將光學測定元件220得到的信 號進行處理并運算測定結(jié)果；以及顯示部223，該顯示部223用于顯示運算部222得到的結(jié) 果。光學測定部220包括光源224和光電檢測器221。當使試劑212與需要檢查的試樣液218反應(yīng)后，對試樣測光部206照射來自光源 224的光，用光電檢測器221接收上述透射光，通過運算部222分析從而在顯示部223顯示 測定結(jié)果。在上述測定時，由于填充于試樣測光部206的反應(yīng)液會根據(jù)反應(yīng)的比例來改變吸 光度，因此通過從光源224對試樣測光部206照射透射光，用光電檢測器221對上述透射光 的光量進行測定，從而能測定透過反應(yīng)液的光量的變化來對試樣液218的成分進行分析。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明作為用于從生物等采集的液體的成分分析的分析用儀器的攪拌元件非常 有用。此外，由于能在相同部位實現(xiàn)試樣液的定量和試劑反應(yīng)，因此能有利于在診療所等使 用的小型分析裝置的普及。
權(quán)利要求
一種分析用儀器，其具有利用離心力將試樣液朝向測定盒移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用于接入讀取所述測定盒中的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征在于，所述測定盒朝所述離心力所作用的方向伸長來形成，所述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從所述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成有毛細管區(qū)域，該毛細管區(qū)域利用毛細管力將所述試樣液上吸。
2.如權(quán)利要求1所述的分析用儀器，其特征在于，所述毛細管區(qū)域具有能收容所述測 定盒所保持的全部試樣液的容量。
3.如權(quán)利要求1所述的分析用儀器，其特征在于，在周向上配置有多個所述測定盒。
4.如權(quán)利要求3所述的分析用儀器，其特征在于，在相同半徑上配置有多個所述測定盒。
5.如權(quán)利要求1所述的分析用儀器，其特征在于，在所述毛細管區(qū)域承載有所述試劑。
6.一種分析裝置，其安設(shè)有權(quán)利要求1所述的分析用儀器，其特征在于，設(shè)有 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件使所述分析用儀器繞軸心旋轉(zhuǎn)；控制元件，該控制元件利用所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)向所述分析用儀器的測定盒移 送；以及分析元件，該分析元件接入分析與通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的所述旋轉(zhuǎn)被移送到所述分 析用儀器的測定盒中的所述試樣液反應(yīng)的反應(yīng)液，將所述控制元件構(gòu)成為在通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)來將所述試樣液向所述分析 用儀器的測定盒移送之后，在將所述測定盒的所述試樣液上吸到形成于所述測定盒的側(cè)壁 的至少一側(cè)壁上的毛細管區(qū)域后，使分析用儀器的所述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到所述毛細 管區(qū)域的所述試樣液返回所述測定盒并進行攪拌。
7.一種分析方法，其采用權(quán)利要求1所述的分析用儀器，其特征在于，具有 利用使所述分析用儀器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力將試樣液向所述分析用儀器的測定盒移送的第一步驟；使分析用儀器的所述旋轉(zhuǎn)減速或停止從而將所述測定盒的所述試樣液利用毛細管力 上吸到形成于所述測定盒的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上的毛細管區(qū)域之后，使分析用儀器的所述 旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到所述毛細管區(qū)域的所述試樣液返回所述測定盒并進行攪拌的第二步驟；使所述分析用儀器旋轉(zhuǎn)，在所述測定盒位于讀取位置的時間點上接入讀取所述測定盒 的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液的第三步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的分析方法，其特征在于，在第二步驟中，重復(fù)進行利用所述毛細 管力上吸試樣液的工序和利用所述離心力將毛細管區(qū)域內(nèi)的所述試樣液朝外周方向移送 的工序。
9.一種分析用儀器，其具有利用離心力將試樣液朝向測定盒移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用 于接入讀取所述測定盒中的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征在于，所述測定盒朝所述離心力所作用的方向伸長來形成，所述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的 側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從所述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成有毛細管區(qū) 域，在形成于所述毛細管區(qū)域上的凸部上配置有試劑。
10.一種分析方法，其特征在于，使用具有利用離心力將試樣液朝向測定盒移送的微通道結(jié)構(gòu)、用于接入讀取所述測定 盒中的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液、所述測定盒朝所述離心力的作用方向伸長來形成、在 所述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁的至少一側(cè)壁上以從所述測定盒的外周位置朝內(nèi)周 方向伸長的方式形成有毛細管區(qū)域、在所述毛細管區(qū)域配置有試劑的分析用儀器，在根據(jù) 通過與所述試劑反應(yīng)前的試樣液的光的檢測值、及通過所述試劑溶解后的試樣液的光的檢 測值來對試樣液的成分進行分析時，使分析用儀器旋轉(zhuǎn)而將試樣液供給到所述測定盒的最外周部從而對通過與所述試劑 反應(yīng)前的試樣液的光的檢測值進行測定來作為參照值，使作用于試樣液的所述離心力比參照測定時的所述離心力小來將試樣液上吸到所述 毛細管區(qū)域從而用所述試樣液來溶解所述試劑，使所述離心力作用于溶有所述試劑的所述毛細管區(qū)域的試劑從而使與所述試劑反應(yīng) 后的試樣液移動到所述測定盒的最外周部，在那里對通過試樣液的光的檢測值進行測定， 并將該測定值與所述參照值進行比較來對試樣液的成分進行分析。
11.一種分析用儀器，其具有利用離心力將試樣液朝向測定盒移送的微通道結(jié)構(gòu)，并用 于接入讀取所述測定盒中的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液，其特征在于，朝所述離心力所作用的方向伸長來形成所述測定盒，在所述測定盒的內(nèi)部形成有以從所述測定盒的外周位置朝內(nèi)周方向伸長的方式形成 的毛細管區(qū)域，所述毛細管區(qū)域的所述外周位置側(cè)的一端與所述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁連 接，所述毛細管區(qū)域的從所述外周位置側(cè)的一端朝所述內(nèi)周方向伸長的一端的至少一部分 的區(qū)域形成為離開所述測定盒的位于旋轉(zhuǎn)方向上的側(cè)壁。
12.如權(quán)利要求11所述的分析用儀器，其特征在于，當在所述毛細管區(qū)域上承載兩個 以上的多個試劑時，將粘性高的試劑承載于比粘性低的試劑更靠所述外周位置。
13.一種分析裝置，其安設(shè)有權(quán)利要求11所述的分析用儀器，其特征在于，設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件使所述分析用儀器繞軸心旋轉(zhuǎn)；控制元件，該控制元件利用所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)向所述分析用儀器的測定盒移 送；以及分析元件，該分析元件接入分析試劑與通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的所述旋轉(zhuǎn)而被移送到 所述分析用儀器的測定盒中的試樣液的反應(yīng)液，將所述控制元件構(gòu)成為在通過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的旋轉(zhuǎn)來將所述試樣液向所述分析用儀器的測定盒移送之 后，一邊對分析用儀器施加繞所述軸芯的振動一邊將所述測定盒的所述試樣液上吸到所述 毛細管區(qū)域后，使分析用儀器的所述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到所述毛細管區(qū)域的所述試樣 液返回所述測定盒并進行攪拌。
14.一種分析方法，其采用權(quán)利要求11所述的分析用儀器，其特征在于，具有利用使所述分析用儀器旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力將試樣液向所述分析用儀器的測定盒移送的第一步驟；通過在規(guī)定的停止位置上將分析用儀器以旋轉(zhuǎn)軸心為中心左右往復(fù)運動來使分析用 儀器擺動，從而使其振動，將移送到所述測定盒的試樣液利用毛細管力上吸到所述測定盒毛細管區(qū)域之后，使分析用儀器的所述旋轉(zhuǎn)加速從而將被上吸到所述毛細管區(qū)域的所述試 樣液返回所述測定盒并進行攪拌的第二步驟；使所述分析用儀器旋轉(zhuǎn)，在所述測定盒位于讀取位置的時間點上接入讀取所述測定盒 的所述試樣液與試劑的反應(yīng)液的第三步驟。
15.一種分析用儀器，其繞旋轉(zhuǎn)軸芯旋轉(zhuǎn)驅(qū)動從而控制內(nèi)部液體的移送，其特征在于， 注入有試樣液的試樣保持部經(jīng)由朝向所述旋轉(zhuǎn)軸芯形成的毛細管虹吸管，與進行試樣液的定量和試劑反應(yīng)的試樣定量毛細管的從所述旋轉(zhuǎn)軸芯觀察時的內(nèi)周側(cè)的一方的側(cè)壁 側(cè)的連結(jié)口連結(jié)，在所述試樣定量毛細管的從所述旋轉(zhuǎn)軸芯觀察時的外周側(cè)設(shè)置進行與試劑反應(yīng)后的 試樣液的測定的試樣測光部，且將利用伴隨旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生的離心力而從所述試樣定量毛細管移送到所述試樣測 光部的液體利用毛細管力上吸的所述試樣定量毛細管構(gòu)成為使沿所述一方的側(cè)壁將液體上吸的流速Vl比沿離開所述連接口的另一方側(cè)壁將液體 上吸的流速V2慢。
16.如權(quán)利要求15所述的分析用儀器，其特征在于，設(shè)有第一凹部，該第一凹部配置成圍住所述試樣定量毛細管， 所述試樣定量毛細管設(shè)有第二凹部，該第二凹部沿接近所述連接口的側(cè)壁形成；以及 凸部，該凸部沿離開所述連接口的側(cè)壁形成， 所述第二凹部比所述試樣定量毛細管深。
17.如權(quán)利要求15所述的分析用儀器，其特征在于，所述試樣定量毛細管承載有與試 樣液進行反應(yīng)的試劑。
18.一種分析方法，其特征在于，將所欲分析的試樣液注入權(quán)利要求15所述的分析用 儀器的試樣保持部，使所述分析用儀器反復(fù)旋轉(zhuǎn)和停止，從而利用使所述分析用儀器旋轉(zhuǎn) 而產(chǎn)生的離心力和在分析用儀器的試樣定量毛細管上的毛細管力在試樣定量毛細管的內(nèi) 部對試樣液與試劑進行混合攪拌。
19.如權(quán)利要求18的分析方法，其特征在于，產(chǎn)生所述離心力的轉(zhuǎn)速為施加于被移送 到所述試樣定量毛細管的試樣液上的離心力比毛細管力強的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
一種分析用儀器，由于朝離心力作用的方向伸長來形成測定盒(40a)，在測定盒(40a)的位于旋轉(zhuǎn)方向的側(cè)壁上，從外周位置朝內(nèi)周方向伸長來形成用毛細管力將試樣液上吸的毛細管區(qū)域(47a)，因此不僅能實現(xiàn)分析用儀器的小型化，還能在使旋轉(zhuǎn)減速或停止從而將測定盒(40a)的試樣液上吸到毛細管區(qū)域(47a)后，通過使旋轉(zhuǎn)加速來將毛細管區(qū)域(47a)的試樣液返回測定盒(40a)，從而能得到充分的攪拌效果，并能用微量的試樣液進行測定。
文檔編號G01N35/00GK101883985SQ20098010127
公開日2010年11月10日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者佐伯博司, 宮田拓治, 杉本博文, 渡部賢治, 田頭幸造, 石橋憲二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社