分析用仪器和使用该分析用仪器的分析方法

专利名称：分析用仪器和使用该分析用仪器的分析方法
技术领域：
本发明涉及一种在从生物等采集的液体的分析中使用的分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法，尤其涉及在分析用仪器内的测定盒中的试样液与试剂的搅拌技术。
背景技术：
作为现有的分析从生物等采集的液体的方法，已知使用形成有液体流路的分析用仪器来进行分析的方法。分析用仪器能使用旋转装置进行流体的控制，并能利用离心力进行试样液的稀释、溶液的计量、固体成分的分离、分离后流体的移送分配、溶液与试剂的混合等，因而能进行各种生物化学分析。利用离心力来移送溶液的专利文献I中所记载的分析用仪器如图38A、图38B所示，从注入口 116用移液管(pipette)等插入器具向流入路114注入试样液，通过分析用仪器的旋转，将试样液向测定盒115移送，通过旋转的减速或停止将试样液利用作用于流路117上的毛细管力上吸，再通过使旋转加速，将试样液返回测定盒115从而能进行试样液与试剂的搅拌。此外，作为试样液的分析方法，例如有通过光学手段对使试剂与试样液反应时的反应液进行分析的方法。为了能采用一种试样液对多个项目进行分析，或为了能对多种试样液进行同一项目的分析，有包括多个流路的分析用仪器。具体而言，图39表示专利文献2所见的分析用仪器。该分析用仪器构成为将注入分析用仪器的存液部118的试样液123经由上述分析容器的流路119利用离心力、毛细管现象向上述分析容器的反应室119B移送，在反应室119B中，使安设于反应室119B的试剂122与试样液123反应，光接入反应室119B的混合液从而读取上述混合液的显色反应。上述分析用仪器由如下构件构成:底座120 (参照图40A)，该底座120的上表面形成有各种凹部，这些凹部形成流路119和反应室119B等；盖121，该盖121通过粘接层与上述底座120的上表面粘接，试剂122向反应室119B的承载通过在将盖121粘接于底座120的上表面之前，对反应室119B滴加所需量的液体状的试剂，在自然干燥或冷冻干燥之后，通过粘接层将底座120与盖121粘接来完成。此外，能列举专利文献3作为利用离心力和毛细管力进行试样的定量、与试剂的反应、检测的分析方法。图41表示专利文献3的技术。在上述分析用仪器中，从离作为离心力源的轴心最近侧朝向外周沿箭头315的方向，设有全血分离室331、分离室332、定量室333、反应+检测室334，其中，在全血分离室331中从注入口 331a注入有作为标本的全血(血液)345。全血分离室331与分离室332之间经由流路335、试剂室336、流路337、搅拌部338以及流路339与分离室332连结。分离室332与定量室333之间经由流路340连结。定量室333与反应+检测室334之间经由流路341连结。在现有的分析方法中，通过对分析用仪器施加离心力来将在全血分离室331与分离室332内生成的试样液移动到定量室333。此外，对于流入定量室333的试样液，通过将过量流入的试样液从排出口 333c排出，从而对流入的试样液进行对应于定量室333的容积的定量。接着停止上述离心力，则试样液通过毛细管力填满流出通路341c，并因表面张力而停止。然后，若再次对分析用仪器施加离心力，则定量室333内的所有试样液被移送到反应+检测室334。被移送到反应+检测室334的试样液通过与反应试剂343接触来反应，通过利用光学方法检测反应后的试样液的吸光度，从而能进行试样液的分析。专利文献1:日本专利特开2006 - 145451号公报专利文献2:日本专利特开2004 - 150804号公报专利文献3:日本专利特开2006 - 214955号公报发明的公开发明所要解决的技术问题然而，在专利文献I中，会有如下技术问题:由于测定盒115配置成与离心方向呈直角，因此当对测定盒115内的试样液进行光学测定时，需要很多用于填满测定盒115内的试样液，不易使试样液微量化。此外，有如下的技术问题:由于由用于搅拌试样液与试剂的流入路114、测定盒115、流路117构成的搅拌机构的结构为U字形状，因此形成于流入路114与流路117之间的区域形成为没用的空间，不适合分析用仪器的小型化。而且，在专利文献2中，试剂122承载于反应室119B的凹部，但如图40A所示，滴加到反应室119B的试剂122在此后或干燥工序中，可能会如图40B所示，试剂122附着于反应室119B的凹部的壁面，且在反应室119B的凹部的壁面的试剂浓度高的状态下进行干燥。若在此状态下将试样液123移送到反应室119B，则靠反应室119B的凹部的壁面上的试剂非常难溶解，会有不产生均匀的显色反应的可能性，其结果是，会成为测定结果的偏差大的主要原因。通过将反应室119B的面积取得比试剂122的滴加量充分得大，能抑制与反应室119B的凹部的接触，但藉此会产生分析用仪器的大型化、以及分析所需的试样液的液量的增大。而且，在上述流路结构中，由于试样液123完全填满反应室119B，因此试样液123的流动性差，试剂溶解需花费时间，而且该溶解后的试剂均匀地扩散到反应室119B的一面上需要花费更多的时间，从而存在测定时间多、以及测定结果的偏差大这样的问题。本发明的目的在于提供一种具有能用微量的试样液进行测定且具有能容易地实现小型化的搅拌机构的分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法。然而在专利文献3中，需要用于进行试样液的定量、试剂反应以及检测的定量室333和反应+检测室334这两个室的结构作为最小限度所需的结构，因此无法在相同部位实施试样液的定量、反应、检测。因此，会存在如下技术问题:当将定量室333作为毛细管力所作用的深度，将试样液的定量、反应、检测在相同部位构成的情况下，在定量后的试样液利用作用于定量室333的毛细管力将试样上吸时，会从排出口 333c排出试样液，从而无法保持试样液的定量性。本发明的目的在于提供一种能在相同部位实现试样液的定量和与试剂的反应的分析用仪器以及使用该分析用仪器的分析方法。解决技术问题所采用的技术方案本发明的技术方案I所记载的分析用仪器具有利用离心力将试样液朝向测定盒移送的微通道结构，并用于接入读取上述测定盒中的上述试样液与试剂的反应液，其特征在于，上述测定盒朝上述离心力所作用的方向伸长来形成，上述测定盒的位于旋转方向上的侧壁的至少一侧壁上以从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长的方式形成有毛细管区域，该毛细管区域利用毛细管力将上述试样液上吸。本发明的技术方案2所记载的分析用仪器是在技术方案I的基础上，其特征在于，上述毛细管区域具有能收容上述测定盒所保持的全部试样液的容量。本发明的技术方案3所记载的分析用仪器是在技术方案I的基础上，其特征在于，在周向上配置有多个上述测定盒。本发明的技术方案4所记载的分析用仪器是在技术方案3的基础上，其特征在于，在相同半径上配置有多个上述测定盒。本发明的技术方案5所记载的分析用仪器是在技术方案I的基础上，其特征在于，在上述毛细管区域承载有上述试剂。本发明的技术方案6所记载的分析装置是安设有技术方案I所记载的分析用仪器的分析装置，其特征在于，设有:旋转驱动元件，该旋转驱动元件使上述分析用仪器绕轴心旋转；控制元件，该控制元件利用上述旋转驱动元件的旋转向上述分析用仪器的测定盒移送；以及分析元件，该分析元件接入分析与通过上述旋转驱动元件的上述旋转被移送到上述分析用仪器的测定盒的上述试样液反应的反应液，将上述控制元件构成为在通过上述旋转驱动元件的旋转来将上述试样液向上述分析用仪器的测定盒移送之后，在将上述测定盒的上述试样液上吸到形成于上述测定盒的侧壁的至少一侧壁上的毛细管区域后，使分析用仪器的上述旋转加速从而将被上吸到上述毛细管区域的上述试样液返回上述测定盒并进行搅拌。本发明的技术方案7所记载的分析方法是采用技术方案I所记载的分析用仪器的分析方法，其特征在于，具有:利用使上述分析用仪器旋转而产生的离心力将试样液向上述分析用仪器的测定盒移送的第一步骤；使分析用仪器的上述旋转减速或停止从而将上述测定盒的上述试样液利用毛细管力上吸到形成于上述测定盒的侧壁的至少一侧壁上的毛细管区域之后，使分析用仪器的上述旋转加速从而将被上吸到上述毛细管区域的上述试样液返回上述测定盒并进行搅拌的第二步骤；使上述分析用仪器旋转，在上述测定盒位于读取位置的时间点上接入读取上述测定盒的上述试样液与试剂的反应液的第三步骤。本发明的技术方案8所记载的分析方法是在技术方案7的基础上，其特征在于，在第二步骤中，重复进行利用上述毛细管力上吸试样液的工序和利用上述离心力将毛细管区域内的上述试样液朝外周方向移送的工序。
本发明的技术方案9所记载的分析用仪器具有利用离心力将试样液朝向测定盒移送的微通道结构，并用于接入读取上述测定盒中的上述试样液与试剂的反应液，其特征在于，上述测定盒朝上述离心力所作用的方向伸长来形成，上述测定盒的位于旋转方向上的侧壁的至少一侧壁上以从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长的方式形成有毛细管区域，在形成于上述毛细管区域上的凸部上配置有试剂。本发明的技术方案10所记载的分析方法的特征在于，使用具有利用离心力将试样液朝向测定盒移送的微通道结构、用于接入读取上述测定盒中的上述试样液与试剂的反应液、上述测定盒朝上述离心力的作用方向伸长来形成、在上述测定盒的位于旋转方向上的侧壁的至少一侧壁上以从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长的方式形成有毛细管区域、在上述毛细管区域配置有试剂的分析用仪器，在根据通过与上述试剂反应前的试样液的光的检测值、及通过上述试剂溶解后的试样液的光的检测值来对试样液的成分进行分析时，使分析用仪器旋转而将试样液供给到上述测定盒的最外周部从而对通过与上述试剂反应前的试样液的光的检测值进行测定来作为参照值，使作用于试样液的上述离心力比参照测定时的上述离心力小来将试样液上吸到上述毛细管区域从而用上述试样液来溶解上述试剂，使上述离心力作用于溶有上述试剂的上述毛细管区域的试剂从而使与上述试剂反应后的试样液移动到上述测定盒的最外周部，在那里对通过试样液的光的检测值进行测定，并将该测定值与上述参照值进行比较来对试样液的成分进行分析。本发明的技术方案11所记载的分析用仪器具有利用离心力将试样液朝向测定盒移送的微通道结构，并用于接入读取上述测定盒中的上述试样液与试剂的反应液，其特征在于，朝上述离心力所作用的方向伸长来形成上述测定盒，在上述测定盒的内部形成有以从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长的方式形成的毛细管区域，上述毛细管区域的上述外周位置侧的一端与上述测定盒的位于旋转方向上的侧壁连接，上述毛细管区域的从上述外周位置侧的一端朝上述内周方向伸长的一端的至少一部分的区域形成为离开上述测定盒的位于旋转方向上的侧壁。本发明的技术方案12所记载的分析用仪器是在技术方案11的基础上，其特征在于，当在上述毛细管区域上承载两个以上的多个试剂时，将粘性高的试剂承载于比粘性低的试剂更靠上述外周位置。本发明的技术方案13所记载的分析装置是安设有技术方案11所记载的分析用仪器的分析装置，其特征在于，设有:旋转驱动元件，该旋转驱动元件使上述分析用仪器绕轴心旋转；控制元件，该控制元件利用上述旋转驱动元件的旋转向上述分析用仪器的测定盒移送；以及分析元件，该分析元件接入分析试剂与通过上述旋转驱动元件的上述旋转而被移送到上述分析用仪器的测定盒的试样液的反应液，将上述控制元件构成为在通过上述旋转驱动元件的旋转来将上述试样液向上述分析用仪器的测定盒移送之后，一边对分析用仪器施加绕上述轴芯的振动一边将上述测定盒的上述试样液上吸到上述毛细管区域后，使分析用仪器的上述旋转加速从而将被上吸到上述毛细管区域的上述试样液返回上述测定盒并进行搅拌。本发明的技术方案14所记载的分析方法是采用技术方案11所记载的分析用仪器的分析方法，其特征在于，具有:利用使上述分析用仪器旋转而产生的离心力将试样液向上述分析用仪器的测定盒移送的第一步骤；通过在规定的停止位置上将分析用仪器以旋转轴心为中心左右往复运动来使分析用仪器摆动，从而使其振动，将移送到上述测定盒的试样液利用毛细管力上吸到上述测定盒毛细管区域之后，使分析用仪器的上述旋转加速从而将被上吸到上述毛细管区域的上述试样液返回上述测定盒并进行搅拌的第二步骤；使上述分析用仪器旋转，在上述测定盒位于读取位置的时间点上接入读取上述测定盒的上述试样液与试剂的反应液的第三步骤。本发明的技术方案15所记载的分析用仪器是驱动分析用仪器绕旋转轴芯旋转从而控制在内部的液体的移送，其特征在于，注入有试样液的试样保持部经由朝向上述旋转轴芯形成的毛细管虹吸管，与进行试样液的定量和试剂反应的试样定量毛细管的从上述旋转轴芯观察的内周侧的一方的侧壁侧的连结口连结，在上述试样定量毛细管的从上述旋转轴芯观察的外周侧设置进行与试剂反应后的试样液的测定的试样测光部，且将利用伴随旋转驱动而产生的离心力而从上述试样定量毛细管移送到上述试样测光部的液体利用毛细管力上吸的上述试样定量毛细管构成为使沿上述一方的侧壁将液体上吸的流速Vl比沿离开上述连接口的另一方侧壁将液体上吸的流速V2慢。本发明的技术方案16所记载的分析用仪器是在技术方案15的基础上，其特征在于，设有第一凹部，该第一凹部配置成围住上述试样定量毛细管，上述试样定量毛细管设有:第二凹部，该第二凹部沿与上述连接口接近的侧壁形成；以及凸部，该凸部沿离开上述连接口的侧壁形成，上述第二凹部比上述试样定量毛细管深。本发明的技术方案17所记载的分析用仪器是在技术方案15的基础上，其特征在于，上述试样定量毛细管承载有与试样液进行反应的试剂。本发明的技术方案18所记载的分析方法的特征在于，将所欲分析的试样液注入技术方案15所记载的分析用仪器的试样保持部，使上述分析用仪器反复旋转和停止，从而利用使上述分析用仪器旋转而产生的离心力和在分析用仪器的试样定量毛细管上的毛细管力在试样定量毛细管的内部对试样液与试剂进行混合搅拌。本发明的技术方案19所记载的分析方法是在技术方案18的基础上，其特征在于，产生上述离心力的转速为施加于被移送到上述试样定量毛细管的试样液上的离心力比毛细管力强的转速。发明效果根据本发明的分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置及分析方法，由于测定盒相对于离心方向(从测定盒的外周位置朝内周方向)伸长来形成，因此能用填满光学测定的光的照射区域的液面高度和最小限度的测定盒的宽度来确定测定所需的试样液的量，并能用所需最小限度的液量来进行测定。此外，通过在测定盒内设置毛细管区域，从而能去除没用的区域，并能使分析用仪器小型化。此外，根据本发明的结构，注入有试样液的试样保持部经由朝向旋转轴芯形成的毛细管虹吸管，与进行试样液的定量和试剂反应的试样定量毛细管的从上述旋转轴芯观察的内周侧的一方的侧壁侧的连结口连结，在上述试样定量毛细管的从上述旋转轴芯观察的外周侧设置进行与试剂反应后的试样液的测定的试样测光部，且将利用伴随旋转驱动而产生的离心力而从上述试样定量毛细管移送到上述试样测光部的液体利用毛细管力上吸的上述试样定量毛细管构成为使沿上述一方的侧壁将液体上吸的流速Vi比沿离开上述连接口的另一方侧壁将液体上吸的流速V2慢，从而能在相同部位上进行试样液的定量和与试剂的反应。


图1是本发明实施方式I的分析用仪器的保护罩的关闭状态和打开状态的外观立体图。图2是上述实施方式的分析用仪器的分解立体图。图3是从背面观察保护罩关闭状态的分析用仪器的立体图。图4是上述实施方式的稀释液容器的说明图。图5是上述实施方式的保护罩的说明图。图6是在上述实施方式的分析用仪器使用前、滴注试样液时以及滴注后保护罩处于关闭状态的剖视图。图7是安设为出厂状态的工序的剖视图。图8是将分析用仪器安设于分析装置前的立体图。图9是将分析用仪器安设于分析装置后的剖视图。图10是上述实施方式的分析装置的结构图。图1lA是上述实施方式的分析用仪器的注入口附近的放大立体图。图1lB是对盖基板进行透视从而观察注入口附近的放大立体图。图1lC是图1lB的D-D剖视图。图12是在将分析用仪器安设于分析装置并开始旋转前的剖视图。图13A是离心分离前的分析用仪器的剖视图。图13B是离心分离后的分析用仪器的剖视图。图14A是在试样液收容腔23和保持腔27保持有试样液和稀释液的状态的剖视图。图14B是使旋转停止从而使试样液被加启动水到连结流路30、使稀释液被加启动水到连结流路41的状态的剖视图。图15是分析用仪器的旋转轴心和从稀释液容器排放稀释液时的稀释液容器的剖视图。图16A是工序四的分析用仪器的剖视图。图16B是工序五的分析用仪器的剖视图。图17A是毛细管腔33及其周边的放大立体图。图17B是工序五的E-E剖视图。图18A是工序六的分析用仪器的剖视图。图18B是工序七的分析用仪器的剖视图。图19是图12的测定盒40a 40f的放大俯视图。图20A是图18A的F-F剖视图。图20B是图18A的G-G剖视图。图21是测定盒40a 40f的另一例的放大俯视图。图22是测定盒40a 40f的又一例的放大俯视图。图23A是图19的分析用仪器的H-H放大剖视图。
图23B是另一具体例子的H-H放大剖视图。图24A是图21的1-1放大剖视图。图24B是另一具体例子的1-1放大剖视图。图25A是图22的J-J放大剖视图。图25B是另一具体例子的J-J放大剖视图。图26A是本发明实施方式2中的工序六的剖视图。图26B是上述实施方式中的工序七的剖视图。图27是图26的测定盒40a 40f的放大俯视图。图28A是图27的F-F剖视图。图28B是图27的G-G剖视图。图28C是图27的K-K剖视图。图29是本发明实施方式3的测定盒40a 40f的放大俯视图。图30是本发明实施方式4的测定盒40a 40f的放大俯视图。图31A是图30的F-F剖视图。图3IB是图30的G-G剖视图。图31C是图30的H-H剖视图。图3ID是图30的K-K剖视图。图3IE是图30的L-L剖视图。图32是本发明实施方式5中的分析用仪器的分解立体图。图33是上述实施方式的底座基板102的与盖基板103贴合的贴合面的俯视图。图34是上述实施方式中的图33的A-AA剖视图。图35是上述实施方式的分析装置的结构图。图36A是用移液管227对注入口 215注入试样液的工序图。图36B是试样保持部的试样液经由毛细管虹吸管被上吸到试样定量毛细管209的工序图。图36C是试样定量毛细管209的试样液利用离心力被移送到试样保持部205和试样测光部206的工序图。图37A是上述实施方式的试样液的毛细管移送状态的工序图。图37B是上述实施方式的试样液的毛细管移送状态的工序图。图37C是上述实施方式的试样液的毛细管移送状态的工序图。图37D是上述实施方式的试样液的毛细管移送状态的工序图。图38A是专利文献I所记载的分析用仪器的俯视图。图38B是专利文献I所记载的分析用仪器的剖视图。图39是专利文献2所记载的分析用仪器的俯视图。图40A是将试剂122滴加到专利文献2的反应室119B的剖视图。图40B是将试剂122滴加到专利文献2的反应室119B后的剖视图。图41是专利文献3的分析用仪器的俯视图。
具体实施方式
(实施方式I)图1 (a)、图1(b)是表示分析用仪器I的保护罩2的关闭状态和打开状态。图2表示在将图1(a)中的下侧向上的状态下进行了分解的状态，图3表示其组装图。如图1和图2所示，上述分析用仪器I由如下四个部件组合构成:底座基板3，该底座基板3在单面形成表面具有微细的凹凸形状的微通道结构；盖基板4，该盖基板4覆盖底座基板3的表面；稀释液容器5，该稀释液容器5保持稀释液；保护罩2，该保护罩2用于防止试样液飞散。底座基板3和盖基板4以将稀释液容器5等安设于内部的状态接合，在上述接合后的部件上安装有保护罩2。通过将形成于底座基板3的上表面的多个凹部的开口用盖基板4覆盖，形成后述多个收容区域(与后述的测定盒相同)和连接这些收容区域之间的微通道结构的流路等。收容区域中所需要的有预先在收容区域内载有进行各种分析时所要的试剂。保护罩2的单侧枢轴支撑为与形成于底座基板3和盖基板4的轴6a、6b卡合并能打开关闭。当欲检查的试样液为血液时，作用有毛细管力的上述微通道结构的各流路的缝隙被设定为50μπι 300 μ m0使用上述分析用仪器I的分析工序的概要如下:将试样液滴注于预先安设有稀释液的分析用仪器I中，用所述稀释液稀释该试样液的至少一部分后作为待进行测定的试样液。图4表示稀释液容器5的形状。图4 (a)是俯视图，图4(b)是图4(a)的A-A剂视图，图4 (C)是右视图，图4(d)是后视图，图5(e)是从开口部7观察到的主视图。如图6 (a)所示，上述开口部7在稀释液容器5的内部5a于填充稀释液8后被作为密封构件的铝制密封件9密封。稀释液容器5的与开口部7相反的一侧形成有弹簧锁部(latch) 10。上述稀释液容器5形成于底座基板3与盖基板4之间，安设于稀释液容器收容部11，并在图6 (a)所示的液体保持位置和图6 (c)所示的液体排放位置上可自由移动地收容。图5表示保护罩2的形状。图5 (a)是俯视图，图5 (b)是图5 (a)的B-B剖视图，图5 (c)是侧视图，图5⑷是从开口 2a观察到的主视图。在图1(a)所示的闭塞状态下，如图6(a)所示，在保护罩2的内侧形成有能与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合的卡止用槽12。上述图6(a)表示使用前的分析用仪器I。在上述状态下闭塞保护罩2，在保护罩2的卡止用槽12中与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合，并在液体保持位置被卡止成稀释液容器5无法朝箭头J方向移动。以上述状态提供给利用者。当滴注试样液时，若保护罩2抵抗图6(a)中的与弹簧锁部10的卡合而如图1(b)所示被打开，则形成有保护罩2的卡止用槽12的底部2b弹性变形，并如图6(b)所示解除保护罩2的卡止用槽12与稀释液容器5的弹簧锁部10间的卡合。上述状态下，将试样液滴注在分析用仪器I的露出的注入口 13后关闭保护罩2。此时，通过关闭保护罩2，形成卡止用槽12的壁面12a与稀释液容器5的弹簧锁部10的在保护罩2 —侧的面5b抵接，将稀释液容器5朝上述箭头J方向(靠近液体排放位置的方向)推入。稀释液容器收容部11中从底座基板3—侧形成有作为突出部的开启凸缘(rib) 14，若稀释液容器5被保护罩2推入，则在朝稀释液容器5的斜面倾斜的开口部7的密封面伸展的铝制密封件9如图6(c)所示与开启凸缘14碰撞而破裂。另外，图7表示将分析用仪器I安设成图6(a)所示的出厂状态的制造工序。首先，在关闭保护罩2之前，使设于稀释液容器5的下表面的槽42 (参照图2和图4(d))与设于盖基板4的孔43位置重合，在上述液体保持位置上穿过孔43在稀释液容器5的槽42中与另设于底座基板3或盖基板4的卡止夹具44的突起44a卡合，将稀释液容器5安设成卡止于液体保持位置的状态。此外，通过在从形成于保护罩2的上表面的缺口 45(参照图1)插入按压夹具46后按压保护罩2的底面而使其弹性变形的状态下关闭保护罩2后解除按压夹具46，从而安设成图6(a)的状态。另外，在上述实施方式I中以在稀释液容器5的下表面设置槽42为例进行说明，但也能构成为在稀释液容器5的上表面设置槽42并对应该槽42在底座基板3上设置孔43，使卡止模具44的突起44a与槽42卡合。此外，保护罩2的卡止用槽12直接与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合并将稀释液容器5卡止在液体保持位置上，但也可以使保护罩2的卡止用槽12间接地与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合并将稀释液容器5卡止在液体保持位置上。如图8和图9所示，可通过将上述分析用仪器I以盖基板4为下侧安设在分析装置100的转子101上来进行试样液的成分分析。转子101的上表面形成有槽102，在将分析用仪器I安设于转子101的状态下，形成于分析用仪器I的盖基板4的旋转支承部15和形成于保护罩2的旋转支承部16与槽102卡合来收容。将分析用仪器I安设于转子101后，若在转子101旋转前关闭分析装置的门103，则安设后的分析用仪器I通过设于门103侧的可动片104使转子101的旋转轴心上的位置利用弹簧105的作用力被推到转子101侧，分析用仪器I与被旋转驱动元件106旋转驱动的转子101 —体旋转。符号107表示转子101旋转中的轴心。为了防止附着于注入口 13附近的试样液在分析中因离心力向外部飞散而安装有保护罩2。作为构成分析用仪器I的部件的材料，较为理想的是采用材料成本低且量产性好的树脂材料。上述分析装置100通过测定透过分析用仪器I的光的光学测定方法来进行试样液的分析，因此，作为底座基板3和盖基板4的材料，较为理想的是采用PC、PMMA、AS、MS等透明性高的合成树脂。此外，作为稀释液容器5的材料，由于需要预先在稀释液容器5的内部长时间封入稀释液8，因此较为理想的是采用PP、PE等水分透过率低的结晶性合成树脂。作为保护罩2的材料，只要是成形性较好的材料就没有特别的问题，较为理想的是采用PP、PE等低价的树脂。底座基板3与盖基板4的接合较为理想的是采用不会给在上述收容区域内载有的试剂的反应活性带来影响的方法，较为理想的是采用在接合时不容易产生反应性气体和溶剂的超声波熔敷和激光熔敷等。此外，在利用底座基板3与盖基板4接合所产生的两基板3、4之间的微小缝隙的毛细管力来移送溶液的部分进行用于提高毛细管力的亲水处理。具体而言，使用亲水性聚合物和表面活性剂等来进行亲水处理。在此，亲水性是指与水的接触角不足90°，更为理想的是接触角不足40°。图10表示分析装置100的结构。上述分析装置100由如下构件构成:旋转驱动元件106,该旋转驱动元件106用于使转子101旋转；光学测定部108，该光学测定部108作为对分析用仪器I内的反应物进行接入分析的分析元件；控制元件109，该控制元件109控制转子101的旋转速度和旋转方向以及光学测定部108的测定时间等；运算部110，该运算部110用于将通过光学测定部108得到的信号进行处理并运算测定结果；以及显示部111，该显示部111用于显示运算部110得到的结果。旋转驱动单元106构成为经由转子101使分析用仪器I不仅能绕旋转轴心107向任意方向以规定的旋转速度旋转，还能在规定的停止位置处以旋转轴心107为中心按规定的振幅范围、周期左右往复运动，使分析用仪器I摆动。光学测定部108包括:光源112a，该光源112a对分析用仪器I的测定盒照射光；光电检测器113a，该光电检测器113a检测从光源112a照射出的光中的通过分析用仪器I的透射光的光量；光源112b，该光源112b对与分析用仪器I的测定盒不同的测定部照射光；以及光电检测器113b，该光电检测器113b检测从光源112b照射出的光中的通过分析用仪器I的透射光的光量。构成为通过转子101驱动分析用仪器I旋转，从注入口 13取入到内部的试样液采用以处于比注入口 13更靠内周的上述旋转轴心107为中心使分析用仪器I旋转所产生的离心力和设于分析用仪器I内的毛细管流路的毛细管力，在分析用仪器I的内部移送溶液，对分析用仪器I的微通道结构和分析工序进行详细说明。图11A、图11B、图1lC表示分析用仪器I的注入口 13的附近的样子。图1lA表示从分析用仪器I的外侧观察注入口 13所见的放大图，图1lB是从转子101侧透过盖基板4观察上述微通道结构所见的图。注入口 13经由形成于底座基板3与盖基板4之间的微小缝隙δ的毛细管力所作用的诱导部17与毛细管腔19连接，该毛细管腔19具有与上述诱导部17 —样能在毛细管力所作用的缝隙保持所需量的试样液18的容积。与诱导部17的流动方向正交的截面形状(图1lB的截面D-D)不是由里侧为垂直的矩形形成，而是如图1lC所示由越朝里端逐渐向盖基板4变窄的倾斜面20形成。在诱导部17与毛细管腔19之间的连接部处形成有弯曲部22，该弯曲部22在底座基板3上形成凹部21来改变通路的流向。从诱导部17观察，经由毛细管腔19在诱导部17的前部形成有未作用有毛细管力的缝隙的试样液收容腔23。毛细管腔19和弯曲部22以及诱导部17的一部分的侧方形成有一端与试样液收容腔23连接而另一端朝大气开放的腔体24。由于如上所述构成，若将作为试样液18的血液滴注于注入口 13，则试样液18经由诱导部17被取入到毛细管腔19。图12表示如上所述滴注后的分析用仪器I安设于转子101后使其旋转前的状态。此时，如在图6(c)中所说明的，稀释液容器5的铝制密封件9与开启凸缘14碰撞而破裂。符号25a 25g、25h、25il、25i2、25j 25η为形成于盖基板3的空气孔。与控制旋转驱动元件106的旋转的控制元件109的结构一起对分析工序进行说明。
—工序I —在注入口 13滴注有接受检查的试样液的分析用仪器I如图13A所示，在毛细管腔19内保持试样液，并在稀释液容器5的铝制密封件9破裂的状态下被安设于转子101上。—工序 2 —若在关闭门103后驱动转子101沿顺时针方向(C2方向)旋转，则所保持的试样液在弯曲部22的位置处破裂，诱导部17内的试样液排出到保护罩2内，毛细管腔19内的试样液18如图13B所示流入并保持于试样液收容腔23。从稀释液容器5流出的稀释液8经由排出流路26流入保持腔27。若流入保持腔27的稀释液8超过规定量，则所超过的稀释液8经由溢流流路28如图13B所示流入混合腔29，继而若流入混合腔29的稀释液8超过规定量，则所超过的稀释液8经由连结流路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的稀释液8利用逆流防止流路35a、35b的毛细管力保持成不从溢流腔36a、36b、36c流出。在此，稀释液8为在规定波长区域内具有规定吸光度的溶液，在流入混合腔29的稀释液8停留于混合腔29时，对稀释液8的吸光度进行测定(一次测光)。具体而言，驱动分析用仪器I沿顺时针方向(C2方向)旋转，在流入稀释液8后的混合腔29通过光源112b与光电检测器113b之间的时间点，运算部110读取光电检测器113b的检测值。连结流路34a具有虹吸管结构，该虹吸管结构具有从混合腔29的最外周部朝内周方向的弯曲部，若超过连结流路34a的弯曲部的稀释液8流入，则利用虹吸效果将混合腔29内的稀释液8排出到溢流腔36a、36b、36c。此外，通过在连结流路34a的更内周位置设置用于排出超过规定量的稀释液的连结流路34b，从而防止在流入过多稀释液时稀释液从混合腔29向试样液收容腔23流入。停留于混合腔29的稀释液8随着时间的经过全部排出到溢流腔36a、36b、36c，如图14A所示成为在试样液收容腔23和保持腔27中分别保持有规定量的试样18和稀释液8的状态。另外，稀释液容器5的与用铝制密封件9来密封的开口部7相反一侧的底部的形状如图4(a)、图4(b)所示由圆弧面32形成，且在图13B所示的状态下的稀释液容器5的液体排放位置上，如图15所示形成为只偏移(offset)距离d，以使圆弧面32的中心m能接近到比旋转轴心107更靠排出流路26侧，因而朝上述圆弧面32流动的稀释液8改变为沿圆弧面32从外侧向开口部7流动(箭头η方向)，高效率地从稀释液容器5的开口部7排放到稀释液容器收容部11中。—工序 3 —接着，若使转子101的旋转停止，则试样液18如图14Β所示被加启动水到具有连结试样液收容腔23与混合腔29的虹吸管形状的连结流路30，同样地，稀释液8也被加启动水到具有连结保持腔27与混合腔29的虹吸管形状的连结流路41。 —工序 4 —若驱动转子101沿逆时针方向(Cl方向)旋转，则试样液收容腔23的试样液18和保持腔27的稀释液8如图16Α所示流入混合腔29，并且在混合腔29中被离心分离成稀释血浆成分18a和血球成分18b。符号18c表示稀释血浆成分18a与血球成分18b的分离界面。在此，由于试样液18与稀释液8 一旦与肋部31碰撞便流入混合腔29，因此能均匀地对试样液18中的血浆成分和稀释液8进行搅拌。此外，对在混合腔29中被离心分离后的稀释血浆成分18a的吸光度进行测定(二次测光)。具体而言，驱动分析用仪器I沿逆时针方向(Cl方向)旋转，在流入稀释血浆成分18a后的混合腔29通过光源112b与光电检测器113b之间的时间点，运算部110读取光电检测器113b的检测值。在此，在上述实施方式中，在将作为试样液18的血液与稀释液8直接混合后抽出稀释血浆成分18a，使其与试剂反应从而对血浆成分中的特定成分进行分析，但由于血液中的血浆成分的比例因人而异，因此在直接混合时血浆成分的稀释倍率有很大偏差。因此，在试剂与稀释血浆成分18a反应时，反应浓度偏差会对测定精度带来影响。因此，为了修正将试样液18与稀释液8混合时的稀释倍率的偏差，采用在特定的波长区域内具有规定吸光度的稀释液，由于在混合腔29的同一部位对与试样液混合前后的吸光度进行测定来计算出稀释倍率，因此能消除测定部的光路长的偏差，能进行高精度的稀释倍率的测定，并且对于测定盒中的测定结果，能修正稀释倍率的偏差，从而大幅改善测定精度。此外，上述修正方法也对因试样液18与稀释液8的液量误差引起的稀释倍率的误差修正非常有用。—工序5 —接着，若使转子101的旋转停止，则稀释血浆成分18a被上吸到形成于混合腔29的壁面上的毛细管腔33，经由与毛细管腔33连通的毛细管流路37如图16B所示流至溢流流路38、计量流路39a、39b、39c、39d、39e、39f、39g，从而在计量流路39a 39g保持定量。另外，图17A为毛细管腔33及其周边的立体图。图17B表示图17A的E-E截面。对上述毛细管腔33及其周边进行详细说明。毛细管腔33从混合腔29的底部29b朝向内周侧形成。换言之，毛细管腔33的最外周的位置比图16A所示的稀释血浆成分18a与血球成分18b的分离界面18c更朝外周方向伸长来形成。这样，通过如上所述设定毛细管腔33的外周侧的位置，使毛细管腔33的外周端浸至在混合腔29中分离后的稀释血浆成分18a与血球成分18b，由于稀释血浆成分18a的粘度比血球成分18b的粘度低，因此稀释血浆成分18a优先被毛细管腔33吸出，并能经由毛细管流路37和溢流流路38、计量流路39a、39b、39c、39d、39e、39f、39g朝向测定盒40a 40f、40g移送稀释血浆成分18a。此外，在吸出稀释血浆成分18a之后，由于血球成分18b也紧随稀释血浆成分18a后被吸出，因此能用血球成分18b替换毛细管腔33和到毛细管流路37中间为止的路径，在溢流流路38和计量流路39a 39g被稀释血浆成分18a填满后，由于毛细管流路37和毛细管腔33内的液体的移送也会停止，血球成分18b不会混入溢流流路38和计量流路39a 39g0因此，与现有的结构相比能最小限度地限制送液损耗，因此能降低测定所需的试样液的量。—工序 6 —继而，若驱动转子101沿逆时针方向(Cl方向)旋转，则如图18A所示，保持于计量流路39a 39g的稀释血浆成分18a在与和大气流通的大气开放腔48连结的连结部、SP弯曲部49a、49b、49c、49d、49e、49f、49g的位置处破裂从而流入测定盒40a 40f、40g。在此，在测定盒40a 40f内均流入相同量的稀释血浆成分18a。
此外，这时溢流流路38的稀释血浆成分18a经由溢流腔36d和逆流防止通路35b流入溢流腔36c、36a。此外，这时混合腔29内的试样液经由虹吸管形状的连结流路34a和溢流腔36b流入溢流腔36a、36c。测定盒40a 40f、40g的形状为朝离心力作用方向伸长的形状，具体而言，分析用仪器I周向上的宽度从分析用仪器I的旋转轴芯朝向最外周形成得较小。由于多个测定盒40a 40f、40g的外周侧的底部配置在分析用仪器I的相同半径上，因此为测定多个测定盒40a 40f、40g，不需要在其他半径距离上配置多个相同波长的光源112a和与该光源112a对应的光电检测器113a，能削减装置的成本，并且由于能采用多个不同波长来对相同测定盒内进行测定，因此通过选择与混合溶液的浓度相应的最适波长从而能提高测定灵敏度。而且，在位于各测定盒40a、40b、40d 40f的周向上的侧壁的一侧壁上从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长地形成有毛细管区域47&、4713、47(1、476、47€。图20A表示图18A的F-F截面。此外，在位于测定盒40c的周向上的侧壁的两侧壁上从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长地形成有毛细管区域47cl、47c2。图20B表示图18A的G-G截面。另外，测定盒40g不形成如测定盒40a 40f所见那样的毛细管区域。毛细管区域47a所能上吸的容量形成为比能全部收容保持于测定盒40a的试样液的容量少的容量。毛细管区域47b、47d 47f也一样，形成为比能全部收容保持于各自的测定盒40b、40d 40f的试样液的容量少的容量。对于测定盒40c的毛细管区域47cl、47c2,毛细管区域47cl所能上吸的容量与毛细管区域47c2所能上吸的容量之和形成为能全部收容保持于测定盒40c的试样液的容量。测定盒40b 40f、40g的光路长形成为彼此相同的长度。此外，如图19所示，毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d、47e、47f承载有与试样液反应的试剂Tl。测定盒40g未设有试剂。承载于毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f的试剂Tl根据所要分析的特定成分而不同，使易于溶解的试剂承载于毛细管区域47a、47b、47d 47f，使不易溶解的试剂承载于毛细管区域47cl、47c2。图23A表示在毛细管区域47c2的部分沿H_H线剖切分析用仪器I的放大图，在形成于底座基板3的毛细管区域47c2的平面上配置有试剂Tl。其他的毛细管区域47a、47b、47cl、47d 47f 也一样。—工序7 —接着，通过使分析用仪器I的旋转减速或停止，或在规定的停止位置上以旋转轴心107为中心以规定的振幅范围、周期左右往复运动从而使分析用仪器I摆动，移送至各测定盒40a 40f的试样液或试剂与试样液的混合溶液利用毛细管力如图18B所示被上吸至毛细管区域47a 47f，在此时试剂Tl开始溶解，且包含于稀释血浆成分18a内的特定成分与试剂开始反应。—工序 8 —如图18B所示，若从试样液或试剂与试样液的混合溶液被上吸至毛细管区域47a 47f的状态开始，使分析用仪器I的旋转加速，从而驱动分析用仪器I沿逆时针方向(Cl方向)或顺时针方向(C2方向)旋转，则如图18A所示，通过利用离心力将保持于毛细管区域47a 47f的液体移动至测定盒40a 40f的外周侧，从而进行试剂Tl与稀释血浆成分18a的搅拌。在此，通过反复进行工序7和工序8的动作，从而来促进试剂与稀释血浆成分18a的搅拌，因此与只进行扩散的搅拌相比，能可靠地且短时间内进行搅拌。—工序 9 —驱动分析用仪器I沿逆时针方向(Cl方向)或顺时针方向(C2方向)旋转，在各测定盒40a 40f、40g通过光源112a与光电检测器113a之间的时间点，运算部110读取光电检测器113a的检测值，用上述一次测光和二次测光的结果对该检测值进行修正来计算出特定成分的浓度。另外，在测定盒40g内的测定结果在运算部110的计算处理中用作测定盒40a 40f的参考数据。如上所述，利用者用采集试样液时的保护罩2的打开关闭操作来开启稀释液容器5，并能使稀释液移送到分析用仪器I内，因而能使分析装置简单化、成本降低，而且还能使利用者的操作性提升。而且，由于使用用作为密封构件的铝制密封件9来密封的稀释液容器5，并通过作为突出部的开启凸缘14弄破铝制密封件9以开启稀释液容器5，因此能够在不会发生因长时间保存而导致稀释液蒸发减少的情况下实现分析精度的提升。此外，在图6(a)所示的分析用仪器I的出厂状态下，稀释液容器5的弹簧锁部10与闭塞后的保护罩2的卡止用槽12卡合，在液体保持位置上卡止成稀释液容器5不朝箭头J方向移动，因而虽然将稀释液容器5构成为通过保护罩2的打开关闭操作在稀释液容器收容部11中自由移动，但由于稀释液容器收容部11中的稀释液容器5的位置被卡止在液体保持位置，因而不会发生利用者在使用前的运送中误开启稀释液容器5而使稀释液洒落的情况。此外，将以朝分析用仪器I的离心方向(半径方向)伸长的形态形成的各测定盒40a 40f、40g的宽度(周向的尺寸)规定为通过光学测定部108所能检测出的最小限度的尺寸，在旋转中将保持于测定盒40a 40f、40g的液体的液面高度规定为填满通过光学测定部108所能检测出的半径位置、即光的照射区域的液面高度，从而能用所需最小限度的液量来进行测定。这样，由于测定盒40a 40f朝离心力所作用的方向伸长来形成，在位于旋转方向上的侧壁的至少一侧壁上形成有从测定盒40a 40f的外周位置朝内周方向伸长的毛细管区域47a 47f，进行工序7 工序9，因此即使不设置如专利文献I所见那样的由流入路114、测定盒115、流路117构成、用于对试样液与试剂进行搅拌的U字形状的搅拌机构，也能得到充分的搅拌效果，并能实现分析用仪器的小型化。此外，由于测定盒40a 40f、40g朝离心力所作用的方向伸长来形成，因此用于填满测定盒的试样液比专利文献I中的少也行，能用微量的试样液进行测定。在上述实施方式中，将试剂Tl承载于毛细管区域47a 47f，但也可以如图21所示，使试剂Tl和与该试剂Tl不同的试剂T2承载于毛细管区域47a 47f。图24A表示在毛细管区域47c2的部分沿1_1线剖切分析用仪器I的放大图，在形成于底座基板3的毛细管区域47c2的平面上配置有试剂Tl、T2。其他的毛细管区域47a、47b、47cl、47d 47f 也一样。
此外，如图22所示，也能将试剂Tl设于测定盒40a 40f的外周侧的底部附近，根据需要如用双点划线所示的那样使试剂T2承载于毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f。对于单一的测定盒，在将试剂Tl设于测定盒的底部且也将试剂T2设于毛细管区域的情况下，试剂Tl与试剂T2可以是相同成分，也能彼此不同。作为设于毛细管区域的试剂T2，能采用成分不同的多个试剂。图25A表示在测定盒40c的部分沿J-J线剖切分析用仪器I的放大图，在测定盒40c的平面上配置有试剂Tl。其他的测定盒40a、40b、40cl、47d 47f也一样。图23B、图24B、图25B表示在分别与图23A、24A、25A相同的部分剖切分析用仪器I的其他例子。对图23B进行说明。在图23A中，试剂Tl涂布并配置于毛细管区域47c2的平面上，但在图23B所示的具体例子中，在形成于毛细管区域47c2的平面上的高度为数十μ m的凸部51上配置有试剂Tl这点有所不同。对图24B进行说明。在图24A中，试剂Tl、T2涂布并配置于毛细管区域47c2的平面上，但在图24B所示的具体例子中，在形成于毛细管区域47c2的平面上的高度为数十μ m的凸部52上配置有试剂Tl并在形成于毛细管区域47c2的平面上的高度为数十μ m的凸部53上配置有试剂T2这点有所不同。当图24A的情况下，由于涂布试剂时会在毛细管区域47c2的平面上浸润扩散，因此当相邻配置多个试剂的情况下，需要在试剂之间空开距离进行涂布，但通过在凸部52、53上涂布试剂Tl、T2，从而不在试剂之间空开距离也不会有多个试剂接触这样的情况，从而在分析用仪器I的小型化上非常有效。而且，凸部52、53与盖基板4的缝隙越小，则毛细管力相应地越大，试样液以可靠地与试剂Tl、T2接触的形态流入，从而解决试剂的溶解不足从而能期待改善测定精度。对图25B进行说明。在图25A中，试剂Tl涂布并配置于测定盒40的平面上，但在图25B所示的具体例子中，在形成于测定盒40的平面上的高度为数十μ m的凸部54上配置有试剂Tl这点有所不同。在上述各实施方式的分析方法中，在工序I 工序6中，利用使分析用仪器I旋转所产生的离心力来将试样液向测定盒40a 40f移送，在工序7和工序8中，使分析用仪器I的上述旋转减速或停止从而将上述测定盒的上述试样液利用毛细管力上吸到毛细管区域47a 47f之后，使分析用仪器I的上述旋转加速来将被上吸至毛细管区域47a 47f的溶解有试剂并与之反应后的试样液返回测定盒40a 40f的最外周部并搅拌，检测通过此时的测定盒40a 40f的试样液的光，并将其参照通过测定盒40g的试样液的光的检测值来分析成分，但通过执行以下这样的分析方法，能不需要参照测定用的测定盒40g，能使分析用仪器I小型化。具体而言，使分析用仪器旋转来将试样液供给到测定盒40a 40f的最外周部，测定通过与上述试剂反应前的试样液的光的检测值作为参照值，相比参照测定时的上述离心力减小作用于试样液的上述离心力来将试样液上吸至毛细管区域47a 47f从而用上述试样液溶解上述试剂，使上述离心力作用于溶入有上述试剂的毛细管区域47a 47f的试剂从而使与上述试剂反应后的试样液移动到测定盒40a 40f的最外周部，在那里测定通过试样液的光的检测值，并将其与上述参照值进行比较来分析试样液的成分。这样，通过基于用每个测定盒40a 40f的各自的测定盒取得的参照来评价通过与试剂反应后的试样液的光的检测值，从而能期待分析精度的提高。(实施方式2)图26A、图26B 图28A、图28B、图28C表示本发明的实施方式2。在实施方式I所示的测定盒40a 40f中，从外周位置朝内周方向伸长而形成的毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f构成为各毛细管区域的单侧与各自的测定盒的侧壁接触，但在实施方式2中，只在如下构成的这点上有所不同。图26A表示通过驱动转子101沿逆时针方向(Cl)方向旋转，从而使保持于计量流路39a 39g的稀释血浆成分18&在弯曲部49&、4%、49(:、49(1、496、491498的位置上破碎从而流入测定盒40a 40f、40g的上述工序6。测定盒40a 40f、40g的形状为朝离心力作用方向伸长的形状，具体而言，分析用仪器I周向上的宽度从分析用仪器I的旋转轴芯朝向最外周形成得较小。由于多个测定盒40a 40f、40g的外周侧的底部配置在分析用仪器I的相同半径上，因此为测定多个测定盒40a 40f、40g，不需要在其他半径距离上配置多个相同波长的光源112a和与该光源112a对应的光电检测器113a，能削减装置的成本，并且由于能采用多个不同波长来对相同测定盒内进行测定，因此通过选择与混合溶液的浓度相应的最适波长从而能提高测定灵敏度。本实施方式2中的毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f如图27所示从上述测定盒的外周位置朝内周方向伸长，并且上述毛细管区域47a 47f的上述外周位置侧的一端SI与上述测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁连接。而且，毛细管区域47a 47f的内周位置侧的一端S2离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁来形成。图28A表示图27的F-F截面。图28B表示图27的G-G截面。毛细管区域47b 47f的上述一端SI也与毛细管区域47a同样地形成。设于测定盒40c的毛细管区域47c的内周位置侧的一端S2分成两个，任何一端S2均离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁来形成。图28C表示图27的K-K截面。另外，测定盒40g未形成有如测定盒40a 40f所见那样的毛细管区域这点上、毛细管区域47a 47f、47g的与盖基板4之间的缝隙为200 μ m 300 μ m这点上、对盖基板4的与毛细管区域47a 47f、47g相对的面实施亲水处理这点上等与实施方式I相同。毛细管区域47a所能上吸的容量形成为比能全部收容保持于测定盒40a的作为试样液的稀释血浆成分18a的容量少的容量。毛细管区域47b、47d 47f也一样，形成为比能全部收容保持于各自的测定盒40b、40d 40f的试样液的容量少的容量。对于测定盒40c的毛细管区域47cl、47c2，毛细管区域47cl所能上吸的容量与毛细管区域47c2所能上吸的容量之和形成为能全部收容保持于测定盒40c的试样液的容量。此外，如图27所示，毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d、47e、47f承载有与试样液反应的试剂Tl。测定盒40g未设有试剂。承载于毛细管区域47a、47b、47cl、47c2、47d 47f的试剂Tl根据所要分析的特定成分而不同，使易于溶解的试剂承载于毛细管区域47a、47b、47d 47f，使不易溶解的试剂承载于毛细管区域47c。在实施方式2的工序7中，通过使分析用仪器I的旋转在规定的停止位置上以旋转轴心107为中心以规定的振幅范围、周期左右往复运动从而使分析用仪器I摆动来使其振动，移送至各测定盒40a 40f的试样液或试剂与试样液的混合溶液利用毛细管力如图26B所示被上吸至毛细管区域47a 47f，在此时试剂Tl开始溶解，且包含于稀释血浆成分18a内的特定成分与试剂开始反应。当将混合溶液上吸至毛细管区域47a 47f时，仅通过使分析用仪器I的旋转减速或停止，即使混合溶液利用毛细管力被上吸到与测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁连接的上述一端SI的部分，也会发生无法将混合溶液上吸到离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁的上述一端S2的情况，但通过将毛细管区域47a 47f的内周位置侧的一端S2离开毛细管区域47a 47f的位于旋转方向上的侧壁来形成，从而能使混合溶液利用毛细管力可靠地上吸到毛细管区域47a 47f的上述一端S2。此外，由于使试剂Tl承载于离开毛细管区域47a 47f中位于旋转方向上的侧壁而形成的上述内周位置侧的一端S2，因此即使无法将测定盒40a 40f的面积取得比试剂的滴加量充分得大，也不会出现如现有的图40A、图40B所见那样的在流路中的试剂浓度偏向一方，从而使试剂Tl易于溶解,能期待均勻的显色反应。工序8和工序9也与实施方式I相同。其结果是，即使为很少的试样液，也能使测定结果的偏差变小，能期待分析精度的提闻。(实施方式3)图29表示本发明的实施方式3。在实施方式2中，将试剂Tl承载于毛细管区域47a 47f，但也可以如图29所示，使多个试剂Tl、T2承载于毛细管区域47a 47f。此外，当毛细管区域47a、47b、47d 47f的容量形成为比能全部收容保持于测定盒40a、40b、40d 40f的试样液的容量少的容量这样的情况下，较为理想的是，使不易溶解的试剂承载于易于溶解的试剂的外周位置。具体而言，在试剂Tl是粘度为1.1OmPa.s的较易溶解的色素，试剂T2是粘度为
3.02mPa *s的与试剂Tl相比不易溶解的蛋白质这样的情况下,毛细管区域47a、47b、47d 47f的容量即使是无法全部收容保持于各自的测定盒40a、40b、40d 40f的试样液的容量，通过使不易溶解的试剂T2承载于易于溶解的试剂Tl的外周位置，从而通过实验确认经过上述搅拌混合动作使试剂Tl、T2均充分溶解。当试剂Tl是粘度为3.02mPa.s的蛋白质，试剂T2是粘度为1.1OmPa.s的色素这样颠倒配置的情况下，会发生粘度低的试剂流到外周侧从而妨碍上述搅拌混合的动作这样的状态，使液体向毛细管区域上吸量减小，只有未含有粘度低的试剂的上清部分的试样液被上吸，由于搅拌效果差，因此发现有试剂Tl的蛋白质未溶解。另外，在实施方式3的具体例子中，对承载多个试剂的毛细管区域47a、47b、47d 47f的容量为无法全部收容保持于各自的测定盒40a、40b、40d 40f的试样液的容量的情况进行了说明，但在单一的毛细管区域配置多个试剂时，将粘性高的试剂承载于外周位置的结构在毛细管区域47a、47b、47d 47f的容量为能全部收容保持于测定盒40a、40b、40d 40f的试样液的容量的情况下也有效。(实施方式4)图30和图31A 图31E表示本发明的实施方式4。
在上述实施方式2中，设于测定盒40a 40f的毛细管区域47a 47f的上述一端S2全部如图27所示离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁来形成，但在本实施方式4中，如图30所示，设于测定盒40a 40f的毛细管区域47a 47f的上述一端S2的至少一部分区域为离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁来形成。具体而言，测定盒40a的毛细管区域47a的最外周的上述一端SI如图31A所示，全部与测定盒40a的位于旋转方向上的侧壁连接，从上述毛细管区域47a的上述外周位置侧的一端SI朝内周方向伸长的毛细管区域47a的上述一端S2只有最内周的部分如图31C所示与测定盒40a的位于旋转方向上的侧壁连接，毛细管区域47a的上述一端S2的其他区域如图31B所示离开测定盒40a 40f的位于旋转方向上的侧壁来形成。使试剂Tl承载于毛细管区域47a的上述一端S2的离开测定盒40a的位于旋转方向上的侧壁来形成的区域内。这样，通过将毛细管区域47a的上述一端S2的一部分与测定盒40a的位于旋转方向上的侧壁连接，从而使毛细管区域47a的上吸混合溶液的毛细管力比实施方式2时的毛细管力大，能期待充分的混合搅拌动作。毛细管区域40b 40f也一样，图31D、图31E表示测定盒40c的毛细管区域47cl、47c2中的上述一端S2的局部的K-K截面、L-L截面。另外，在图30和图31A 图31E中，对使单一的试剂Tl承载于各毛细管区域47a 47f的情况进行了说明，但本实施方式4在实施方式3那样的使试剂Tl、T2承载于毛细管区域47a 47f的情况下也能同样得以实施。(实施方式5)图32A 图37A、图37B、图37C、图37D表示本发明的实施方式5。在上述各实施方式中，将滴注于注入口 13的试样液取入毛细管腔19，此后在工序5中利用分析用仪器I内的计量流路39a 39g对试样液进行定量之后，利用离心力将上述定量了的试样液投入另外的测定盒40a 40g，在测定盒40a 40f中用毛细管力将试样液上吸至毛细管区域47a 47f，将承载于上述毛细管区域47a 47f的试剂溶解，从而将溶解有试剂的试样液返回测定盒40a 40f的外周部来实施光学测定。与此相对的是，在实施方式5中，在形成于测定盒的毛细管区域承载有试剂这点上、以及将溶解了试剂的试样液返回相同的上述测定盒的外周部来进行光学测定这点上是相同的，但在将取入测定盒的试样液的量利用形成于相同的上述测定盒的毛细管区域对试样液进行定量这点上有所不同。图32表示本发明实施方式的分析用仪器I。分析用仪器I将圆形的底座基板3与圆形的盖基板4贴合而构成。图33表示底座基板3的与盖基板4贴合的贴合面，图34表示图33的A-AA剖视图。在底座基板3的与盖基板4贴合的贴合面上形成有微通道214，该微通道214形成有多个深度不同的凹部并由毛细管流路、储存部和检查部等形成。底座基板3与盖基板4均是合成树脂材料制的，微通道214在底座基板3的注塑成型时形成，或对底座基板3进行切削来形成。盖基板4与底座基板3接合从而形成微通道214，以覆盖形成于上述底座基板3的上述凹部。对微通道214进行详细说明。如图32所示，微通道214从旋转轴芯107的附近朝向底座基板3的外周方向形成。具体而言，由如下部分构成:试样保持部205，该试样保持部205配置于离开旋转轴芯107的位置；试样定量毛细管209，该试样定量毛细管209用于进行试样液218的定量及与试剂212的反应；以及试样测光部206，该试样测光部206用于对与试剂212反应后的试样液218进行光学测定。试样测光部206相当于上述实施方式的测定盒40a 40f。试样定量毛细管209相当于上述实施方式的毛细管区域47a 47f。试样保持部205与试样定量毛细管209通过在最接近于旋转轴芯107的位置上具有虹吸管顶点208的毛细管虹吸管207来连结。在试样定量毛细管209周围形成有深度比试样定量毛细管209的深度深的第一凹部210。这是由于:通过在毛细管定量部209周围形成有供空气流动的通路，在进行试样液218的离心移送或毛细管移送时，可防止气泡混入。试样定量毛细管209与毛细管虹吸管207的深度关系是以相同深度形成，但也可以是使试样定量毛细管209的深度形成得比毛细管虹吸管207的深度浅。盖基板4形成有将第一凹部210与外部连通的空气孔213。试样定量毛细管209以朝试样保持部205与试样测光部206的内部突出的形态形成。而且,朝试样保持部205内突出的试样定量毛细管209形成为不与试样保持部205的外周侧的侧壁连结。而且，朝试样测光部206内突出的试样定量毛细管209形成为与试样测光部206的外周侧的侧壁连结。这是由于，在试样保持部205中，通过使移送到试样保持部205内的试样液218的液面只在到达试样定量毛细管209时被移送到试样定量毛细管209，从而防止定量后不需要的试样液218混入试样定量毛细管209。此外，在试样测光部206中，为了提高试样液218与试剂212的反应性，将定量后的试样液218全部移送到试样定量毛细管
209。而且，在试样定量毛细管209中，在毛细管虹吸管207侧形成第二凹部217，在离开毛细管虹吸管207的位置形成凸部211。具体而言，以沿与连接口 216相邻的侧壁(209s)且与该侧壁(209s)接触的方式形成有第二凹部217。如图34所示，第二凹部217比试样定量毛细管209深，凸部211以与盖基板4接触的方式形成。通过制成上述结构，则在利用毛细管力上吸试样液218时，在凹部210侧的流速Vl比凸部211侧的流速V2慢，能使试样液218从远离毛细管虹吸管207侧开始移送，由于随着试样液218与连接口 216接近，通过作用于试样液218的表面张力使液面缩小，因此最终能在连接口 216处使试样液218停止，并能防止试样液218向毛细管虹吸管207的倒流。当没有这种第二凹部217和凸部211的结构的情况下，在用毛细管将试样液218上吸时，由于试样液218的液面的速度Vl比V2快，因此试样液218在填满试样定量毛细管209之前就流入毛细管虹吸管207，无法保持试样液218的定量性。在试样定量毛细管209的表面涂布有用于测定试样液218的特性的试剂212，能根据测定内容改变试剂212的种类来加以配置。接着，对分析用仪器I的结构进行具体说明。本发明的分析用仪器I由底座基板3和盖基板4构成，各自的基板是由通过注塑成型或切削而成的基板构成的。底座基板3和盖基板4的厚度形成为Imm 5mm,但不做特别限定，只要是能形成微通道214的厚度即可。对于底座基板3和盖基板4的形状，在使分析用仪器I单独旋转时较为理想的是圆形的形状，但在将分析用仪器I安装于外部的附件这样的结构来进行旋转的情况下，并不做特别的限定，能为与用途目的相应的形状，例如能为四边形、三角形、扇形、其他复杂形状的成形物等形状。作为底座基板3和盖基板4的材料，从易成形性、高生产性、低价格来考虑使用合成树脂，但若为玻璃、硅晶片、金属、陶瓷等能接合的材料即可，并不做特别限定。在底座基板3和盖基板4上，为了降低形成于各自的基板上的微通道214内的粘性阻力、促进流体移动而对壁面的一部分或全部的壁面实施了亲水性处理，但也可以采用玻璃等亲水性材料、或在成形时添加表面活性剂、亲水性聚合体、如二氧化硅凝胶的亲水性粉末等亲水剂来赋有材料表面以亲水性。作为亲水性处理方法，列举采用等离子体、电晕、臭氧、氟气等活性气体的表面处理方法以及用表面活性剂来进行表面处理的方法。至少对试样定量毛细管209和毛细管虹吸管207的内壁的一部分或全部表面实施亲水处理即可。在上述实施方式中，将底座基板3和盖基板4用超声波焊接来接合，但也可以根据所使用的材料用粘接性接合片、阳极接合、激光接合等接合方法来接合。接着，对从试样液218的注入到移送和试样液218的成分的测定为止的过程进行详细说明。图36A、36B、36C是用于说明从试样液218的注入到定量分配为止的概略图，图37A 图37D是试样液218的毛细管移送状态的概略图。将试样液218如图36A所示用移液管227从注入口 215注入试样保持部205。所注入的试样液218如图36B所示填满试样保持部205，并且利用在毛细管虹吸管207作用的毛细管力228上吸并移送到试样定量毛细管209。而且，若持续注入，则试样定量毛细管209被试样液218填满。此时，试样液218不被移送至第一凹部210、第二凹部217。这是由于，通过将第一凹部210、第二凹部217的深度形成得比试样定量毛细管209的深度深，从而在试样定量毛细管209与第一凹部210、第二凹部217的连接部分上阻断毛细管力228，通过利用表面张力保持试样液的界面，从而来防止试样液侵入第一凹部
210、第二凹部217。而且，试样液218通过与涂布于试样定量毛细管209上的试剂212接触，试剂212被试样液218溶解并开始反应。在此，毛细管力是指一般而言在细管的内径尺寸为2.5mm以下的情况下影响力变大，利用保持壁面与液体所成接触角、和作用于气液界面之间的表面张力之间的平衡的力，从而使毛细管内部的液体移动的力。接着，为了进行试样液218的定量，通过使分析用仪器I以旋转轴芯107为轴进行旋转从而产生离心力229。藉此，试样液218如图36C所示，利用离心力229被移送到配置于外周方向上的试样保持部205和试样测光部206。此时，通过在虹吸管顶点208分割试样液218来对试样液218进行定量，并且开始溶解试剂212的试样液218与溶解后的试剂212 —起被移送到试样测光部206，从而将不需要的试样液218移送到试样保持部205。更具体而言，此时的旋转速度设定成施加于被移送到试样定量毛细管209的试样液218上的力为500G以上，从而能将试样液218可靠地移送到试样测光部206和试样保持部205。在上述实施方式中，转速是使施加于被移送到上述试样定量毛细管的试样液上的离心力比毛细管力更强的转速、即2500rpm。在可靠地将试样液218移送到试样保持部205和试样测光部206之后，通过使旋转停止从而使试样定量毛细管209的毛细管力处于支配地位，如图37A所示在试样测光部206被定量的试样液218被再次移送到试样定量毛细管209。此时，由于与形成有凸部211的侧壁侧的毛细管力相比，形成有第二凹部217的侧壁侧的毛细管力小，因此试样液218的到达凸部211的液面的速度V2与到达第二凹部217的液面的速度Vl之间存在如下这样的
速度差:Vl < V2而且，在这种状态下，如图37B所示，速度为V2的液面首先接近连接口 216的附近。而且，如图37C所示，由于若速度为Vl的液面与速度为V2的液面接近，则利用试样液218的液面的表面张力St，使欲减小液面的面积的力处于支配地位，因此最终如图37D所示，液面在连接口 216停止。通过利用这种试样液218的流动机制，能控制成在将试样液218全部上吸到试样定量毛细管209时使液面到达连接口 216，并能防止试样液218越过虹吸管顶点208从而被移送到毛细管虹吸管207，并能保持试样液218的定量性。另一方面，为了使液面无法到达毛细管，也就是说为了使上述毛细管虹吸管207的上述旋转驱动的外周端离开试样保持部205的外周方向上的底部，被移送到试样保持部205的不需要的试样液218处于保持于试样保持部205的状态。试样液218在全部被移送到试样定量毛细管209之后，利用离心力将上吸到试样定量毛细管209的试样液218再次移送到试样测光部206。如上所述，通过产生或停止离心力，将试样液218在试样测光部206与试样定量毛细管209之间交替移送，通过使试样液218的界面与试剂212多次相互接触来促进试剂212的溶解和搅拌，从而能可靠地溶解试剂212。根据上述方法，在将试样液218与试剂212混合搅拌之后，最后产生离心力从而移送到试样测光部206。被移送的试样液218和试剂212的混合液能通过用光学方法测定来进行分析。在上述分析用仪器I中，通过构成上述这种微通道214，从而能在相同部位实现试样液218的定量和与试剂212的反应。图35表示分析装置219。上述分析装置219由如下构件构成:旋转驱动元件225,该旋转驱动元件225用于使分析用仪器I旋转；光学测定元件220，该光学测定元件220对分析用仪器I内的溶液进行光学测定；控制元件226，该控制元件226控制分析用仪器I的旋转速度和旋转方向以及光学测定元件的测定时间等；运算部222，该运算部222用于将光学测定元件220得到的信号进行处理并运算测定结果；以及显示部223，该显示部223用于显示运算部222得到的结果。光学测定部220包括光源224和光电检测器221。当使试剂212与需要检查的试样液218反应后，对试样测光部206照射来自光源224的光，用光电检测器221接收上述透射光，通过运算部222分析从而在显示部223显示测定结果。在上述测定时，由于填充于试样测光部206的反应液会根据反应的比例来改变吸光度，因此通过从光源224对试样测光部206照射透射光，用光电检测器221对上述透射光的光量进行测定，从而能测定透过反应液的光量的变化来对试样液218的成分进行分析。工业上的可利用性
本发明作为用于从生物等采集的液体的成分分析的分析用仪器的搅拌元件非常有用。此外，由于能在相同部位实现试样液的定量和试剂反应，因此能有利于在诊疗所等使用的小型分析装置的普及。
权利要求
1.一种分析用仪器，其绕旋转轴芯旋转驱动从而控制内部液体的移送，其特征在于， 注入有试样液的试样保持部经由朝向所述旋转轴芯形成的毛细管虹吸管，与进行试样液的定量和试剂反应的试样定量毛细管的从所述旋转轴芯观察时的内周侧的一方的侧壁侧的连结口连结， 在所述试样定量毛细管的从所述旋转轴芯观察时的外周侧设置进行与试剂反应后的试样液的测定的试样测光部， 且将利用伴随旋转驱动而产生的离心力而从所述试样定量毛细管移送到所述试样测光部的液体利用毛细管力上吸的所述试样定量毛细管构成为: 使沿所述一方的侧壁将液体上吸的流速Vl比沿离开所述连接口的另一方侧壁将液体上吸的流速V2慢。
2.如权利要求1所述的分析用仪器，其特征在于， 设有第一凹部，该第一凹部配置成围住所述试样定量毛细管， 所述试样定量毛细管设有: 第二凹部，该第二凹部沿接近所述连接口的侧壁形成；以及 凸部，该凸部沿离开所述连接口的侧壁形成， 所述第二凹部比所述试样定量毛细管深。
3.如权利要求1所述的分析用仪器，其特征在于，所述试样定量毛细管承载有与试样液进行反应的试剂。
4.一种分析方法，其特征在于，将所欲分析的试样液注入权利要求1所述的分析用仪器的试样保持部，使所述分析用仪器反复旋转和停止，从而利用使所述分析用仪器旋转而产生的离心力和在分析用仪器的试样定量毛细管上的毛细管力在试样定量毛细管的内部对试样液与试剂进行混合搅拌。
5.如权利要求4的分析方法，其特征在于，产生所述离心力的转速为施加于被移送到所述试样定量毛细管的试样液上的离心力比毛细管力强的转速。
全文摘要
一种分析用仪器，由于朝离心力作用的方向伸长来形成测定盒(40a)，在测定盒(40a)的位于旋转方向的侧壁上，从外周位置朝内周方向伸长来形成用毛细管力将试样液上吸的毛细管区域(47a)，因此不仅能实现分析用仪器的小型化，还能在使旋转减速或停止从而将测定盒(40a)的试样液上吸到毛细管区域(47a)后，通过使旋转加速来将毛细管区域(47a)的试样液返回测定盒(40a)，从而能得到充分的搅拌效果，并能用微量的试样液进行测定。
文档编号G01N21/07GK103175782SQ20131003009
公开日2013年6月26日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年2月5日
发明者佐伯博司, 田头幸造, 杉本博文, 渡部贤治, 石桥宪二, 宫田拓治 申请人:松下电器产业株式会社