分析用仪器的制作方法

文档序号:5864643阅读:155来源:国知局
专利名称:分析用仪器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于从生物等中采集的液体的分析的分析用仪器。
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。如图38所示,利用离心力来移送溶液的专利文献1所记载的分析用仪器用离心力 将稀释液计量室214内的稀释液和分离室215内的血浆经由虹吸管流路216、217移送至混 合腔218,在通过对旋转加减速来进行搅拌后经由虹吸管流路219移送至测定盒220。专利文献1 日本专利特表平10-501340号公报发明的公开发明所要解决的技术问题然而,在这种现有的结构中,需要在被移送至混合腔218之后,不停止旋转地进行 搅拌,但在作用有离心力的状态下,无法将混合腔218的内侧与外侧的液体充分搅拌。此 外,在从混合腔218向测定盒220移送时,由于在虹吸管流路219残留有一部分溶液,因此, 需要比测定盒220所需要的溶液量更多的液量。而且,若不旋转地进行摆动动作,则可能会 发生混合液逆流至虹吸管流路217,全血会紧跟着从分离室215流入,从而对测定精度带来 不良影响。本发明的目的在于提供一种能将溶液可靠地从混合腔送向测定盒的分析用仪器。此外,其目的还在于提供一种在停止旋转后进行摆动动作时液体不会逆流、没有 紧跟着流入的可靠性高的分析用仪器。解决技术问题所采用的技术方案本发明的分析用仪器具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离心力 向测定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混合腔 的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此相对且位于所述 两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与所述上 下表面中的一个壁面接近地形成,并在所述混合腔的所述上下表面中的另一个壁面以所述 混合腔内部的内周侧间隙比外周侧间隙宽的方式形成台阶部。此外,本发明的分析用仪器具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离 心力向测定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混 合腔的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此相对且位于 所述两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与位 于实施所述混合时的摆动方向上的所述混合腔的两侧壁中的一个侧壁接近地形成,并在所 述两侧壁中的另一个侧壁中途朝与所述一个侧壁的距离向内周侧变宽的方向形成弯曲部。
此外,本发明的分析用仪器具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离 心力向测定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混 合腔的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此相对且位于 所述两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与所 述上下表面中的一个壁面接近地形成,在所述混合腔的所述上下表面中的另一个壁面以所 述混合腔内部的内周侧间隙比外周侧间隙宽的方式形成台阶部,并在所述两侧壁中的另一 个侧壁中途朝与所述一个侧壁的距离向内周侧变宽的方向形成弯曲部。在本发明的分析用仪器中,较为理想的是,将对所述混合腔供给第一液体的流路 的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混合腔的内侧地形成,并在混合腔的所述上下 表面中的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部,所述凹部形成于所述一 个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部分除外。而且,较为理想 的是,对所述凹部的内表面实施斥水处理。此外,也可以在与所述凹部相同的范围内形成经斥水处理后的疏水性区域来代替 所述凹部。发明效果根据这种结构,将从混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与彼此相对且 处于位于实施混合时的摆动方向上的两侧壁之间的上下表面中的一个壁面接近地形成,在 混合腔的上下表面中的另一个壁面朝内周侧的间隙比外周侧的间隙宽的方向形成台阶部, 并在所述混合腔的两侧壁的另一个壁面朝与所述一个壁面的距离向内周侧变宽的方向形 成弯曲部,因此,能将溶液可靠地从混合腔送向测定盒。此外,由于将对混合腔供给试样成分的流路的出口插入比混合腔的两侧壁更靠内 侧地形成,并在混合腔的上下表面的一个壁面形成间隙变宽的凹部,但其中连接至流路的 入口的部分除外,并形成经斥水处理后的疏水性区域,因此,在停止旋转来进行摆动动作时 不会发生液体的逆流和紧跟着的流入。


图1是本发明实施方式的分析用仪器的保护罩的关闭状态和打开状态的立体图。图2是上述实施方式的分析用仪器的主视图和仰视图。图3是上述实施方式中的分析用仪器的分解立体图。图4是上述实施方式的稀释液容器的俯视图、A-A剖视图、侧视图、后视图、主视 图。图5是上述实施方式的保护罩的俯视图、侧视图、B-B剖视图、主视图。图6是上述实施方式的稀释液容器的密封状态和保护盖打开的状态以及稀释液 释放状态的剖视图。图7是将上述实施方式中的分析用仪器设置成出厂状态的工序的剖视图。图8是上述实施方式的分析装置的门处于打开状态的立体图。图9是上述实施方式的分析装置的剖视图。图10是上述实施方式的转台的放大俯视图。图11是上述实施方式的转台的A-AA剖视图和B-BB剖视图。
图12是用于说明上述实施方式的转台与分析用仪器的凸部的卡合状态的转台的 放大俯视图。图13是上述实施方式的分析装置的结构图。图14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、打开保护盖来 从指尖采集试样液的状态的立体图、从转台侧透过覆盖基板观察分析用仪器的微通道结构 时的放大立体图。图15是点样于上述实施方式的分析用仪器并设置在转台上后使其旋转前的状态 图。图16是将试样液保持于上述实施方式的分析用仪器的毛细管腔内并在稀释液溶 液的密封铝箔破裂的状态下设置于转台时的状态图和分离时的状态图。图17是用于说明上述实施方式的稀释液容器的液体释放的放大剖视图。图18是上述实施方式的工序3中从分离腔流入计量流路并保持规定量时的状态 图和工序4中从计量流路流入混合腔时的状态图。图19是上述实施方式的工序6中使分析用仪器摆动时的状态图和将转台沿顺时 针方向旋转驱动而流入测定室和保持腔时的状态图。图20是上述实施方式的工序8中使分析用仪器摆动时的状态图和工序9中将转 台沿顺时针方向旋转驱动而使与操作腔的试剂反应后的稀释血浆流入分离腔后通过维持 高速旋转而将操作腔内生成的凝集物离心分离时的状态图。图21是上述实施方式的工序10中使转台停止而稀释血浆流入计量流路并保持规 定量时的状态图和工序11中保持于计量流路的稀释血浆流入测定室时的状态图。图22是上述实施方式的工序12中测定室的稀释血浆与试剂的反应开始时的状态 图和工序13中搅拌试剂和稀释血浆时的状态图。图23是上述实施方式的工序2中从稀释液容器流出的稀释液经由排出流路流入 保持腔的状态的放大立体图和将稀释血浆从混合腔经由毛细管流路移送至下一工序的状 态的放大立体图。图M是将残留于分离腔的试样液排出至溢流腔的情况的问题的说明图和表示上 述实施方式的改善例的分析用仪器的主要部分的俯视图。图25是用于说明混合腔的结构和溶液的移送方法的问题的表示摆动前的混合腔 的液面的状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的A-A剖视 图。图沈是表示上述实施方式的实施例1的分析用仪器的摆动前的混合腔的液面的 状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的B-B剖视图。图27是表示上述实施方式的实施例2的分析用仪器的摆动前的混合腔的液面的 状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的C-C剖视图。图观是表示上述实施方式的实施例3的分析用仪器的摆动前的混合腔的液面的 状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的D-D剖视图。图四是用于说明将分析用仪器进一步小型化的情况的问题的表示摆动前的混合 腔的液面的状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的E-E剖 视图。
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图30是表示上述实施方式的实施例4的分析用仪器的摆动前的混合腔的液面的 状态的俯视图、表示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的G-G剖视图。图31是表示实施例4中从混合腔向毛细管流路的稀释血浆的吸出开始后的混合 腔的液面的状态的放大立体图。图32是使转台停止于180°附近时的分析用仪器的俯视图和使转台停止于60°、 300°附近时的分析用仪器的俯视图。图33是上述实施方式的保持腔与混合腔之间配置有溢流腔的情况的布局的说明 图。图34是上述实施方式的分析用仪器的图19中的F-F剖视图。图35是表示上述实施方式的分析用仪器的毛细管区中的试剂的承载状态的放大 俯视图和G-G剖视图。图36是表示上述实施方式的分析用仪器的操作腔中的试剂的承载状态的放大俯 视图和H-H剖视图。图37是表示实施例5的分析用仪器的摆动前的混合腔的液面的状态的俯视图、表 示摆动后的混合腔的液面的状态的俯视图、混合腔的G-G剖视图。图38是专利文献1的结构图。
具体实施例方式图1 图6表示本发明的分析用仪器。图1 (a)、图1 (b)是表示分析用仪器1的保护罩2的关闭状态和打开状态。图2 (a)、 (b)示出分析用仪器1的主视图和底视图。图3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。该分析用仪器1由相互组合的以下4个部件构成在一面形成有表面具有微细的 凹凸形状的微通道结构的基底基板3、覆盖基底基板3的表面的覆盖基板4、保持稀释液的 稀释液容器5、用于防止试样液飞散的保护盖2。在分析用仪器1的底面,所述覆盖基板4形成有向分析用仪器1的底部突出的作 为调芯用嵌合部的旋转支承部15。保护盖2的内周部形成有旋转支承部16,保护盖2关闭 的分析用仪器1中,旋转支承部16以与旋转支承部15的外周相接的方式形成。另外,所述 覆盖基板4形成有基端与旋转支承部15连接且前端向外周延伸的作为制动用卡合部的凸 部 114。底座基板3与覆盖基板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覆盖基板4覆盖,形成后 述多个收容区域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和覆盖基板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 50 μ m ~ 300 μ m。使用上述分析用仪器1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1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剖视图,图4 (c)是侧视图,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fe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 覆盖基板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)是侧视图,图5 (c)是图5 (a)的B-B剖视图,图5⑷是 后视图,图5(e)是从开口加观察到的主视图。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1。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1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,形成有卡止用槽12的壁面14与稀释液容器5的弹簧锁部10的在 保护罩2侧的面恥抵接,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) 11a, 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Ila碰撞而破裂。另外,图7表示将分析用仪器1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3和图4(d))与设于 覆盖基板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或覆盖基板4的卡止夹具44的突起4 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4 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。将该分析用仪器1设置于图8和图9所示的分析装置100的转台101。
在本实施方式中,转台101被安装于如图9所示倾斜的旋转轴心107处,相对水平 线H以倾斜角度θ倾斜,能根据分析用仪器1停止旋转的位置来控制分析用仪器1内的溶 液所受到的重力的方向。具体而言,在图32 (a)所示位置(正上方用0° (360° )表示时的180°附近的位 置)处使分析用仪器1停止时,由于操作腔121的下侧122从正面看朝向下侧,因此操作腔 121内的溶液125朝外周方向(下侧122)受到重力。此外,在图32(b)所示的60°附近的位置处使分析用仪器1停止时,由于操作腔 121的左上侧123从正面看朝向下侧,因此操作腔121内的溶液125朝左上方受到重力。同 样地,在图32(c)所示的300°附近的位置处,由于操作腔121的右上侧IM从正面看朝向 下侧,因此操作腔121内的溶液125朝右上方受到重力。如上所述,使旋转轴心107倾斜,在任意位置处使分析用仪器1停止,便能作为用 于将分析用仪器1内的溶液向规定方向移送的驱动力中的一种来利用。分析用仪器1内的溶液所受到的重力的大小可通过调整旋转轴心107的角度θ 来设定,较为理想的是根据所移送的液量与附着在分析用仪器1内的壁面上的力的关系来 设定。较为理想的是,角度θ处在10° 45°的范围内,若角度θ小于10°,则溶液受 到的重力过小而可能无法得到移送所需的驱动力,若角度θ大于45°,则对旋转轴心107 的载荷增大,利用离心力来移送的溶液可能因自重随意移动而无法控制。转台101的上表面形成有环状槽102,在将分析用仪器1安设于转台101的状态 下,形成于分析用仪器1的覆盖基板4的旋转支承部15和形成于保护罩2的旋转支承部16 与环状槽102卡合来收容它们。将分析用仪器1设置于转台101之后,在使转台101旋转前关闭分析装置的门 103,则所设置的分析用仪器1在转台101的旋转轴心上的位置藉由设于门103侧的夹持器 (clamper) 104通过作为加力单元的弹簧10 的作用力被压向转台101侧,分析用仪器1与 通过旋转驱动单元106旋转驱动的转台101 —体地旋转。符号107表示转台101旋转中的 轴心。如图10和11(a)所示,转台101的环状沟102的内周等间隔地设有多条沟115,作 为转台101侧的制动用卡合部。图11(a)表示图10的A-AA剖视图,图11(b)表示图10的 B-BB剖视图。转台101的沟115与沟115之间的间隔壁116的顶部成形为山形形状。此 外,沟115与沟115之间的间隔壁116的内径Rl比设于分析用仪器1的底面中央的收纳于 转台101的环状沟102中的旋转支承部15的外径R2大。由于这样构成,因此如果将分析用仪器1设置于转台101,则如图9所示,形成于 转台101的环状沟102的中央作为调芯用嵌合部的中央凸部117位于分析用仪器1的旋转 支承部15的内侧,起到将分析用仪器1与转台101的中心对准的调芯用嵌合部的作用。这 时,如图9和图12所示,分析用仪器1的凸部114的前端11 与等间隔地形成于转台101 的环状沟102的内周的沟115中的某一条卡合,形成分析用仪器1不会沿转台101的周向 滑动的状态。安装保护盖2的目的是为了防止附着于注入口 13附近的试样液在分析中因离心 力而飞散至外部。
作为构成分析用仪器1的部件的材料,理想的是材料成本低廉且量产性良好的树 脂材料。所述分析装置100通过测定透过分析用仪器1的光的光学测定方法来进行试样液 的分析,因此作为基底基板3和覆盖基板4的材料,理想的是PC、PMMA、AS、MS等透明性好 的合成树脂。此外,作为稀释液容器5的材料,由于需要预先将稀释液8长时间封入稀释液容器 5的内部,因此理想的是PP、PE等水分透过率低的结晶性的合成树脂。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、ABS等低价的 树脂。底座基板3与覆盖基板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与覆盖基板4接合所产生的底座基板3和覆盖基板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13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单元106,该旋转驱动单元106用于 使转台101旋转;光学测定单元108,该光学测定单元108用于光学测定分析用仪器1内的 溶液;控制单元109,该控制单元109控制转台101的旋转速度和旋转方向以及光学测定单 元的测定时间等;运算部110,该运算部110用于对光学测定单元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构成为经由转台101使分析用仪器1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1摆动。光学测定单元108包括用于对分析用仪器1的测定部照射特定波长的光的光源 112和检测自光源112照射的光中透过分析用仪器1的透射光的光量的光检测器113。构成为通过转台101驱动分析用仪器1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1旋转所产生的 离心力和设于分析用仪器1内的毛细管流路的毛细管力,在分析用仪器1的内部移送溶液, 对分析用仪器1的微通道结构和分析工序进行详细说明。图14表示分析用仪器1的注入口 13附近。图14(a)表示从分析用仪器1的外侧观察注入口 13时的放大图,图14(b)是表示 打开保护盖2来从指尖120采集试样液18时的状态的图,图14 (c)是从转台101侧透过覆 盖基板4观察所述微通道结构时的图。注入口 13以从设定于分析用仪器1内部的旋转轴心107朝外周方向突出的形状, 经由在底座基板3与覆盖基板4之间形成为朝内周方向伸长的微小缝隙δ的毛细管力的 作用的诱导部17,与利用毛细管力能保持所需量的毛细管腔19连接,因而,通过打开保护 罩2后在上述注入口 13直接沾取试样液18,附着于注入口 13附近的试样液利用诱导部17 的毛细管力被取入到分析用仪器1的内部。
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 的缝隙的收容腔23a。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 端与分离腔23连接而另一端朝大气开放的腔M。通过腔M的作用,从注入口 13采集的 试样液优先顺着诱导部17和毛细管腔19的未形成腔M的一侧的侧壁填充,因此在注入口 13混入气泡的情况下,在诱导部17的与腔M邻接的区间内空气被向腔M排出,可以在不 混入气泡的情况下填充试样液18。图15表示如上所述滴注后的分析用仪器1安设于转台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Ila碰撞而破裂。 25a 25m是形成于基底基板3的空气孔。将分析工序与控制旋转驱动单元106的运转的控制单元109的构成一起进行说明。一工序 1—在注入口 13点样了接受检查的试样液的分析用仪器1如图16(a)所示将试样液 保持于毛细管腔19内,在稀释液溶液5的密封铝箔9破裂的状态下设置于转台101。一工序 2—关闭门103后,将转台101朝顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,所保持的试样液 在弯曲部22的位置断开,诱导部17内的试样液被排出至保护盖2内,毛细管腔19内的试 样液18如图16(b)所示经由收容腔23a流入分离腔2!3b、23C并同时在分离腔23b、23c中 被离心分离为血浆成分18a和血细胞成分18b。从稀释液容器5流出的稀释液8如图16(b)和图23(a)所示经由排出流路沈流 入保持腔27。如果流入保持腔27的稀释液8超过规定量,则剩余的稀释液8经由溢流流 路28a流入溢流腔^a,再越过毛细管流路37,经由溢流腔^b、溢流流路^b,流入作为参 照测定室的溢流腔^c。与保持腔27同样,如果流入溢流腔^c的稀释液超过规定量,则剩余稀释液经由 溢流流路28c流入溢流腔^d。还有,稀释液容器5中,与被密封铝箔9密封的开口部7相反的一侧的底部形状如 图4(a)、(b)所示以圆弧面32形成,且在图16(b)所示的状态的稀释液容器5的液体释放 位置,如图17所示,以圆弧面32的中心m相对于旋转轴心107在更靠近排出流路沈的方 向上偏置恰好距离d的方式形成,因此向该圆弧面32流动的稀释液8被变为沿圆弧面32 从外侧向开口部7流动(箭头η方向),被从稀释液容器5的开口部7高效地释放至稀释液 容器收纳部11。—工序3—接着,使转台101的旋转停止后,血浆成分18a被抽吸至形成于分离腔2 的壁面 的毛细管腔33,如图18(a)所示经由与毛细管腔33连通的连接流路30流至计量流路38, 从而保持规定量。在这里,该实施方式采用如下构成在计量流路38的出口形成有朝内周方向伸长 的填充确认区域38a,进入下一工序前,以IOOrpm左右低速旋转,可以在将血浆成分18a保持于填充确认区域38a的状态下通过光学方法检测血浆成分18a的有无。分析用仪器1内 的填充确认区域38a的内表面粗糙化,使得使光透射时通过填充确认区域38a的光发生散 射,未填充血浆成分18a时透射的光量减少,填充有血浆成分18a时,由于表面的微细凹凸 中也填充液体,因此光的散射受到抑制,透射的光量增加。通过检测该光量的差,可以检出 是否填充有血浆成分18a。此外,分离腔23b、23c内的试样液被吸至连接分离腔23c和溢流腔36b的具有虹 吸管形状的连接流路34内,同样稀释液8也被吸至连接保持腔27和混合腔39的具有虹吸 管形状的连接流路41内。在这里,形成于连接流路41的出口的防流入槽3 为了防止稀释液8从连接流路 41流入计量流路38而形成,以0. 2mm 0. 5mm左右的深度同时形成于基底基板3和覆盖基 板4。毛细管腔33自分离腔23b的最外周的位置向内周侧形成。换言之,毛细管腔33 的最外周的位置伸长至比图16(b)所示的血浆成分18a和血细胞成分18b的分离界面18c 更靠外周方向的位置而形成。通过如上所述设定毛细管腔33的外周侧的位置,毛细管腔33的外周端浸渍于在 分离腔2 中分离而得的血浆成分18a和血细胞成分18b,由于血浆成分18a的粘度比血细 胞成分18b低,因此血浆成分18a优先被毛细管腔33吸出,可以经由连接流路30向计量流 路38移送血浆成分18a。此外,血浆成分18a被吸出后,血细胞成分18b也紧跟着血浆成分18a被吸出,因 此可以将毛细管腔33和连接流路30的到中途为止的通路用血细胞成分18b置换,计量流 路38被血浆成分18a充满后,连接流路30和毛细管腔33内的液体的移送也停止,因此血 细胞成分18b不会混入计量流路38。因此,与现有的构成相比,可以将送液损失抑制到最低限度,因此能够降低测定所 需的试样液量。此外,图M中示出连接流路34及其周边的放大图,对该连接流路34及其周边进 行详细说明。以往,如图24(a)所示,设置与分离腔23c的最外周位置(rl)连接且出口的半径 位置(rf)满足rl<r2的具有虹吸管形状的连接流路34,使得残留于分离腔23b、23c的试 样液被吸至毛细管腔33而不移送至下一工序,试样液被吸至连接流路34内后,使转台101 旋转而通过虹吸效应将残留于分离腔23b、23c内的试样液排出至溢流腔36b。但是,试样液 为血液的情况下,在连接流路34内流动的血细胞成分18b的移送速度存在个体差异,因此 必须预留血细胞成分18b到达连接流路34的出口为止的时间,再开始下一工序的旋转。后 来发现这时先到达连接流路34的出口的血细胞成分18b的凝固在至下一工序为止的等待 时间内被促进,开始下一工序的旋转时使连接流路34的出口堵塞而无法排出。为了避免该 现象,通过使连接流路34的出口的位置(rf)进一步伸向外周侧,血细胞成分18b不会填充 至连接流路34的出口,也可以抑制血细胞成分18b的凝固,但不适应分析用仪器1的小型 化。在这里,该实施方式中,如图对…)所示,从连接流路34的出口进一步朝周向和内 周方向设有贮液部34a。通过这样设置贮液部34a,血细胞成分18b即使到达连接流路34的出口,也会流入贮液部34a,因此血细胞成分18b的移送不会停止于连接流路34的出口。此外,形成为贮液部34a的宽度(w2)比连接流路34的宽度(wl)大,因此作用于 血细胞成分18b的液体前端的表面张力的方向不会朝向同一方向,推进力分散。因此,血细 胞成分18b在流入贮液部3 后移送速度下降,因此可以通过较少的区域来吸收移送速度 的个体差异。此外,如图24(c)所示,也可以从连接流路34的出口进一步朝内周方向设置贮液 用连接流路34b。在贮液用连接流路34b的出口设有大气开放腔31a和其内部与大气连通 的空气孔25η。通过这样构成,可以获得与图对…)的结构同样的效果。—工序 4—将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图18(b)所示,保持于计量流 路38的血浆成分18a在大气开放腔31的位置断开,恰好规定量的血浆成分18a流入混合 腔39,保持腔27内的稀释液8也经由虹吸管形状的连接流路41流入混合腔39。此外,分离腔23b、23c和连接通路30、毛细管腔33内的试样液18经由虹吸管形状 的连接流路34和防逆流通路35流入溢流腔36a。—工序 5—接着,停止转台101的旋转,使分析用仪器1处于图18(b)所示的位置,以40 80Hz的频率控制转台101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,对由被移送至混合腔 39内的稀释液8和血浆成分18a形成的作为测定对象的稀释血浆40进行搅拌。—工序6—然后,使分析用仪器1处于图19(a)所示的位置,以80 200Hz的频率控制转台 101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,将保持于混合腔39的稀释血浆40移送至形 成于比稀释血浆40的液面更靠近内周侧的位置的毛细管流路37的入口。被移送至毛细管流路37的入口的稀释血浆40通过毛细管力被吸出至毛细管流路 37内,被依次移送至毛细管流路37、计量流路47a、47b、47c、溢流流路47d。在这里,基于图25 图31对该实施方式的混合腔39的结构和溶液的移送方法进 行详细说明。图25(a)是表示摆动前的混合腔39内的液面的状态的俯视图,图25(b)是表示摆 动后的混合腔39内的液面的状态的俯视图,图25(c)是图25(b)所示的混合腔39的A-A 剖视图。混合腔39由从混合腔39的内周侧向最外周位置逐渐变窄的倾斜的壁面形成,以 可将稀释血浆40保持于液面高度(dl)的方式构成,且在比液面高度dl更靠近内周的位置 (d0)设置用于将稀释血浆40移送至下一工序的毛细管流路的入口 37a。还有,本实施方式中进行操作的混合腔39内的液量为数十微升左右。因此,作用 于混合腔39的壁面的表面张力高,不易受到重力的影响。以在图25(a)所示的操作腔121的位置进行摆动的情况为例,对保持于作为操作 腔的混合腔39的稀释血浆40的动态进行说明。如图25(b)所示,混合腔39内的稀释血浆40的液面因摆动的惯性力而左右移动, 因此稀释血浆40逐渐形成被混合腔39的两侧的壁面牵拉的液面。
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因此,被两侧的壁面牵拉的液面的高度因反复摆动而向混合腔的内周方向伸长, 因此可以向毛细管流路的入口 37a移送。然而,以恒定的混合腔39的厚度(tl)形成的情况下,如图28(c)所示,稀释血浆 40的液面沿顶面(基底基板3侧的面)伸长,因此无法到达设于基底基板3与覆盖基板4 的接合界面附近的毛细管流路的入口 37a。(实施例1)因此,该实施方式中,通过图沈所示的结构进行液面的控制。图26(a)是表示摆 动前的混合腔39内的液面的状态的俯视图,图26(b)是表示摆动后的混合腔39内的液面 的状态的俯视图,图26(c)是图沈㈦所示的混合腔39的B-B剖视图。混合腔39呈在比稀释血浆40的液面高度(dl)更靠近内周的位置(业)设置台阶 部39a而使厚度扩大(tl < t2)的结构。也就是说,混合腔39的内周面是由位于最外周的底部91、位于进行混合时的摆动 方向上的两侧壁39d、39e、以及彼此相对且位于两侧壁39d、39e之间的作为上表面的底座 基板3的内表面92和作为下表面的覆盖基板4的内表面93形成,将液体从混合腔39朝向 测定点送出的毛细管流路37的入口 37a与覆盖基板4的内表面93接近地形成,并且,在底 座基板3的内表面92形成有混合腔39的内周侧间隙t2,并朝比混合腔39的外周侧间隙 tl更宽的方向形成有台阶部39a。通过这样来使分析用仪器1摆动,在混合腔39的间隙方向的两壁面上伸长的液 面被设于作为顶面侧的底座基板3侧的台阶部39a限制了液面的伸长,接着以台阶部39a 为基点使与作为底面侧的覆盖基板4接触的液面朝内周方向伸长。这是因为设置台阶部 39a而使表面张力作用于与液面的伸长方向不同的方向。因此,可以到达毛细管流路的入口 37a0然而,工序5中,必须将血浆成分18a和稀释液8保持在混合腔39内,通过摆动可 靠地进行搅拌,因此必须使毛细管流路的入口 37a的位置(d0)与液面位置(dl)的距离足 够远,从而使液面不会在工序5的摆动中到达毛细管流路的入口 37a而被吸出至毛细管流 路37。特别是像本实施方式这样处理数十微升的液量的情况下,仅采用图沈所示的结构 时,液面通过摆动而朝内周方向伸长的距离短,可能会无法使液面到达毛细管流路37的入 口 37a,或者无法使与毛细管流路的入口 37a的距离足够远,导致稀释血浆40在搅拌中被吸 出至毛细管流路37。(实施例2)基于图27对通过摆动而仅使混合腔39的一侧面的液面的伸长距离增加的结构进 行说明。图27(a)是表示摆动前的混合腔39内的液面的状态的俯视图。图27(b)是表示 摆动后的混合腔39内的液面的状态的俯视图,图27(c)是图27(b)所示的混合腔39的C-C 剖视图。混合腔39呈在与毛细管流路的入口 37a所在的侧壁39d相对的侧壁39e上,于比 稀释血浆40的液面高度(dl)更靠近内周的位置(们)设置以朝内周方向进一步扩大的方 式弯曲的弯曲部39b的结构。通过这样构成来进行摆动,对于沿着混合腔39的与毛细管流路的入口 37a所在的 侧壁39d相对的侧壁39e伸长的液面,液面的伸长被设于壁面的弯曲部39b抑制,毛细管流路的入口 37a所在的壁面的液面进一步朝内周方向伸长。这是因为设置了弯曲部39b而使 表面张力作用于与液面的伸长方向不同的方向。因此,即使毛细管流路的入口 37a的距离 足够远,也可以到达。(实施例3)图28是将图沈的结构和图27的结构进行组合来进行液面控制的情形,如图 28 (a)、图观(b)所示在侧壁39e形成有弯曲部39b,且如图观(c)所示在底座基板3侧形成 有台阶部39a。对于液面的动态,如图沈和图27所说明的那样。(实施例4)为了使分析用仪器1进一步小型化,可考虑如图所示,在保持于混合腔39 的稀释血浆40的液面附近形成计量流路38的出口。保持于计量流路38的血浆成分18a通过由分析用仪器1的旋转产生的离心力被 移送至混合腔39,这时以浸润覆盖基板4的表面的方式移送。由于一旦浸润后表面的表面 张力下降,因此液体容易流动,所以使混合腔39摆动后,则如图四(b)所示,稀释血浆40也 向血浆成分18a所经过的通路浸润扩散,达到计量流路38的出口而逆流至计量流路38。因此,该实施方式中,进一步通过图30所示的结构进行液面的控制。图30(a)中与图四(a)的结构的不同点在于,在覆盖基板4设有凹部 (follow) 39c。凹部39c形成于比稀释血浆40的液面高度(dl)更靠近内周的位置,形成于 覆盖基板4的表面中所有不希望浸润扩散的区域(计量流路38的出口周边、弯曲部39b的 周边等)。这时,在毛细管流路的入口 37a所在的壁面侧残留未形成凹部的宽度w的区域 39f。通过这样构成,即使使混合腔39摆动,也可以通过作用于凹部39c的台阶部部分 的表面张力来抑制液面向移送血浆成分18a时已浸润了的通路的扩散,可使稀释血浆40的 液面到达毛细管流路的入口 37a。如果对形成于覆盖基板4的凹部39c的内表面预先通过拒水剂等进行拒水处理, 则更加有效。从混合腔39向毛细管流路37的稀释血浆40的吸出开始后,混合腔39内的液面 状态如图31所示。(实施例5)在实施例4中,将凹部39c形成于覆盖基板4来抑制逆流,但在图37所示的实施 例5中,在没有形成上述凹部39c的情况下,在表示实施例4的图30中,在形成有凹部39c 的区域内形成经斥水处理后的疏水性区域39g,来实现同样的逆流抑制。在图37中,用阴影 表示疏水性区域39a。另外,在形成疏水性区域39g来抑制逆流这点上,当如图沈那样没有形成弯曲部 39b时,即使在如图27那样没有形成台阶部39a的情况下也是有效的。从混合腔39吸出稀释血浆40时,在图19(a)所示的位置附近进行摆动的方法的 效率高,毛细管流路37的移送速度也因毛细管力和作用于流入毛细管流路37的稀释血浆 的重力的同时作用而得到促进。此外,通过在稀释血浆40经由毛细管流路到达计量流路47a、47b、47c和溢流流路 47d期间反复进行摆动,可以通过摆动的惯性力抑制趋向附着于混合腔39的稀释血浆40的表面张力,因此移送速度进一步得到促进。通过图25 图31说明的混合腔39的结构和溶 液的移送方法的说明到此为止,下面基于图23和图33对本实施方式的分析用仪器1的小 型化进行说明。图33(a)是保持腔27与混合腔39之间配置有溢流腔^c的情况的布局图。如下配置移送至保持腔27的稀释液8若超过规定量,则经由溢流流路28a流入 溢流腔^a,再经由溢流流路28b流入溢流腔^c。在这里,为了使分析用仪器1小型化,溢流腔29c必须与保持腔27的外周位置邻 接地形成。对于混合腔39,血浆成分18a和稀释液8在图33(a)中从右侧移送而来,因此难以 将混合而得的稀释血浆40从混合腔39的右侧移送至下一工序,必须向混合腔39的左侧移送。然而,毛细管流路37必须通过溢流腔29c的外周侧向左侧展开,因此混合腔39的 位置也由可配置毛细管流路37的半径位置确定。因此,通过将溢流腔29c配置于保持腔27 与混合腔39之间,外形上它们之间的距离增大ARl而变为R2。此外,毛细管流路37展开至内周位置的通路也对应于向外周配置的距离而延长, 因此稀释血浆40的损失增加。图33(b)是以朝周向伸长的方式配置溢流腔^a的情况的布局图。由于以朝周向 伸长的方式形成溢流腔^a,因此可以将混合腔39位置配置于内周侧而使其邻接于保持腔 27,但由于溢流腔29a配置于左侧的区域,因此可展开毛细管流路37的内周位置朝外周方 向挪动AR2。因此,可以配置下一工序所需的流路和腔的空间Dl缩小AR2而变为D2,因 此配置变得困难,结果外形上扩大AR2而变为R3。因此,该实施方式中,通过采用图33(c)所示的结构来实现分析用仪器1的小型 化。图33(c)中,采用如下构成移送至保持腔27的稀释液8若超过规定量,则经由溢 流流路28a流入溢流腔^a,再向溢流腔^a的半径方向的外侧经由毛细管流路37、溢流腔 ^b、溢流流路^b,流入配置于最外周的溢流腔^c。混合腔39邻接于保持腔27的外周位置配置,毛细管流路37以沿周向横穿溢流腔 29a与溢流腔29b之间的方式配置。即,相对于通过离心力朝外周方向移送的通路,设置通 过毛细管力沿周向横穿的通路。由于这样配置,因此进行稀释液8的计量时,如图23(a)所示,离心力作用于箭头 Y的方向,所以通过溢流腔^a的稀释液8不会流入与毛细管流路37的周向的一端连接的 混合腔39,而是被移送至溢流腔^c。此外,将稀释血浆40从混合腔39经由毛细管流路37移送至下一工序时,如图 23(b)所示,毛细管力作用于箭头X的方向,所以可以在稀释血浆40不流入与毛细管流路 37邻接形成的溢流腔的情况下进行移送。这时,移送至溢流腔29c和溢流腔^d的稀释液8随着分析用仪器1的旋转的停 止而被填充至与作为连通大气的大气侧溢流腔的溢流腔29e连接的作为大气侧溢流流路 的溢流流路28d和溢流流路^bJ8c,因此溢流腔的两个出口与大气隔断而内部 形成负压。因此,即使在进行摆动的同时将液体从混合腔39移送至毛细管流路37,稀释液
178也不会从溢流腔29c流出,可以将稀释血浆40展开至下一工序。在溢流腔内形 成气泡51a、51b。如上所述,通过使用本实施方式的分析用仪器1的结构,可以在不使用ARl和 AR2等额外的区域的情况下配置必要的流路图案,因此可以实现分析用仪器1的小型化。还有,该实施方式中,计量稀释液8时所排出的液体的移送通路与将混合后的稀 释血浆40移送至下一工序的通路交叉地配置,但并不是用于特别限定的工序的结构。一工序 7—将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图19(b)所示,保持于计量流 路47a、47b、47c的稀释血浆40在作为与连通大气的大气开放腔50的连接部的弯曲部48a、 48b、48c、48d的位置断开,恰好规定量的稀释血浆流入测定室52b、52c和保持腔53。此外,这时保持于溢流流路47d的稀释血浆40经由防逆流通路55流入溢流腔M。 此外,这时毛细管流路37内的稀释血浆40经由溢流腔^b、溢流流路28b流入溢流腔^c。在计量流路47a的一部分的侧壁形成有凹部49而在弯曲部48a附近与大气开放 腔50连通,因此弯曲部48a附近的附着于壁面的力减小,使弯曲部48a处的液体断开良好。测定室5 52c的形状为沿离心力作用的方向伸长的形状,具体来说,以分析用 仪器1的圆周方向的宽度自分析用仪器1的旋转中心向最外周变窄的方式形成。多个测定室52a 52c的外周侧的底部配置在分析用仪器1的同一半径上,因此 测定多个测定室52a 52c时不需要为不同的半径距离配置多个同一波长的光源112及 与之对应的光检测器113,不仅可以削减装置的成本,而且可以在同一测定盒内使用多种不 同的波长进行测定,因此可以通过根据混合溶液的浓度选择最适的波长来使测定灵敏度提 尚ο另外,在位于各测定室52a 52c的周向的侧壁的一侧壁以自所述测定室的外周 位置向内周方向伸长的方式形成有毛细管区56a 56c。图19(b)中的F-F剖面示于图34。毛细管区56b的可吸取容量形成为比可将保持于测定室52b的试样液全部收纳的 容量少的容量。毛细管区56a、56c也同样,形成为比可将保持于各测定室52a、52c的试样 液全部收纳的容量少的容量。测定室5 52c的光路长度根据由使各检查对象的成分与试剂反应后的混合溶 液得到的吸光度的范围进行调整。此外,在毛细管区56a、56b、56c内,如图35(a)所示,用于与各检查对象的成分 反应的试剂58al、58a2、58bl、58b2、58b3、58cl、58c2承载在形成于毛细管区56a、56b、56c 内的试剂承载部57al、57a2、57bl、57b2、57b3、57cl、57c2。图35(a)中的G-G剖面示于图 35 (b)。试剂承载部57bl、57b2、57b3以与覆盖基板4的间隙比毛细管区56b与覆盖基板 4的间隙窄的方式从毛细管区56b突出地形成。因此,通过将试剂58bl、58b2、58b3涂布于该试剂承载部57bl、57b2、57b3,可以通 过试剂承载部57bl、57b2、57b3与毛细管区56b的台阶部来抑制试剂58bl、58b2、58b3的扩 散,因此能够在不使种类不同的试剂相互混杂的情况下承载。另外,试剂承载部57bl、57b2、57b3的间隙比毛细管区56b窄,因此吸入毛细管 区56b的液体可靠地被填充至试剂承载部57bl、57b2、57b3,因而可以可靠地使试剂58b 1、58b2,58b3 溶解。毛细管区56b以50 300 μ m左右的有毛细管力作用的间隙形成,因此试剂承载 部57bl、57b2、57b3比毛细管区56b突出数十微米左右形成。毛细管区56a、56c也同样地 构成。—工序8—接着,停止转台101的旋转,使分析用仪器1处于图20(a)所示的位置,以60 120Hz的频率控制转台101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,将保持于保持腔53 的稀释血浆40经由以浸没于稀释血浆40的液面的方式形成于保持腔53的侧壁的连接部 59通过毛细管力的作用移送至操作腔61。然后,以120 200Hz的频率控制转台101,对如图36(a)所示的承载于操作腔61 的试剂67a、67b与稀释血浆40进行搅拌,使稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂反应。此外,移送至测定室52b、52c的稀释血浆40通过毛细管力如图20 (c)所示被吸至 毛细管区56b、56c,这时开始试剂58bl、58b2、58b3、58cl、58c2的溶解,开始稀释血浆40内 所含的特定的成分与试剂的反应。如图36(a)所示,操作腔61相对于旋转轴心107与保持腔53的周向邻接地形成。 操作腔61的与覆盖基板4的间隙形成为有毛细管力作用的间隙,试剂67a、67b承载于试剂 承载部65a、65b。在操作腔61,于试剂67a、67b的周边、具体为试剂67a、67b之间形成有沿 半径方向伸长的搅拌肋63。如图36(b)所示,搅拌肋63与覆盖基板4的厚度方向的剖面尺寸比操作腔61的 与覆盖基板4的厚度方向的剖面尺寸小。此外,试剂承载部65a、65b以与覆盖基板4的间隙比操作腔61与覆盖基板4的间 隙窄的方式从操作腔61突出地形成。因此,试剂承载部65a、6^的间隙比操作腔61窄,因此流入操作腔61的液体可靠 地被填充至试剂承载部65a、65b,因而可以可靠地使试剂67a、67b溶解。试剂承载部65a、 65b比操作腔61突出数十微米左右形成。在操作腔61的内周侧的侧方形成有腔62,腔62通过连通部60与保持腔53连接。 腔62的与覆盖基板4的间隙形成为没有毛细管力作用的间隙。此外,腔62通过形成于连 通部60附近的空气孔25h与大气连通。保持腔53与操作腔61藉由从保持腔53的侧壁通过所述连通部60延伸的连接部 59连接。连接部59的与覆盖基板2的间隙形成为有毛细管力作用的间隙。在这里,连接 部59的前端伸长至比保持于保持腔53的稀释血浆40的液面相对于所述旋转轴心更靠近 外周方向的位置而形成。在操作腔61的外周侧形成有分离腔66,通过连接通路64连接。连接通路64的与 覆盖基板4之间的厚度方向的剖面尺寸为有毛细管力作用的间隙,限制为比作用于操作腔 61的毛细管力大的尺寸。操作腔61中,以稀释血浆40充满的空间的大小和间隙的大小相同,但残留少量未 充满稀释血浆40的空间61a。图20(a)所示的状态下,稀释血浆40与试剂67a、67b接触,试剂67a、67b溶出至 稀释血浆40。如果在该状态下使分析用仪器1以旋转轴心107为中心进行规定角度的摆动,则操作腔61的稀释血浆40由于存在所述空间61a而在操作腔61中移动,在该搅拌时 撞击搅拌肋63,因而更可靠地得到搅拌。藉此,更有效地发挥作用,即使在试剂的比重大的 情况下,也使试剂不会沉淀。一工序 9—接着,将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图20(b)所示,与操作 腔61的试剂反应后的稀释血浆通过连接通路64流入分离腔66,再通过维持高速旋转而将 操作腔61内生成的凝集物离心分离。在这里,该实施方式以将在使检查对象的成分与试剂 反应时阻碍所述反应的成分于前一工序中排除的方式构成,通过在操作腔61使稀释血浆 与试剂反应,从而对阻碍后一工序的反应的特定成分进行凝集处理,藉由在下一工序中进 行离心分离来排除所述凝集物。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至 测定室52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。在这里,通过反复进行分析用仪器1的旋转和停止的动作,可以促进试剂与稀释 血浆的搅拌,因此与仅基于扩散的搅拌相比,可以可靠地在短时间内进行搅拌。一工序 10—接着,使转台101的旋转停止后,稀释血浆40被吸至形成于分离腔66的壁面的毛 细管腔69,经由与毛细管腔69连通的连接流路70如图21 (a)所示流至计量流路80,从而
保持规定量。此外,分离腔66内的含凝集物的稀释血浆40被吸入连接分离腔66与溢流腔81a 的具有虹吸管形状的连接流路68内。此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被 吸至毛细管区56b、56c。如图21(a)所示,毛细管腔69的最外周的位置以浸没在保持于分离腔66的稀释 血浆的方式朝外周方向伸长而形成。通过这样形成毛细管腔69,上清的稀释血浆比比重大的沉淀物等优先地被毛细管 腔69吸出,可以经由连接流路70向计量流路80移送除去了沉淀物的稀释血浆40。一工序 11一将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图21(b)所示,保持于计量流 路80的稀释血浆40在作为与连通大气的大气开放腔83的连接部的弯曲部84的位置断开, 恰好规定量的稀释血浆流入测定室52a。此外,分离腔66和连接通路70、毛细管腔69内的稀释血浆40经由虹吸管形状的 连接流路68流入溢流腔81a。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至 测定室52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。在这里,移送至溢流腔81a的稀释血浆40随着分析用仪器1的旋转的停止而被填 充至与连通大气的溢流腔81b连接的溢流流路82c,因此溢流腔81a的出口与大气隔断而内 部形成负压。因此,可以防止稀释血浆40从溢流腔81a经连接流路68流出。—工序12—接着,使转台101的旋转停止后,移送至测定室52a的稀释血浆40通过毛细管力如图22 (a)所示被吸至毛细管区56a,这时开始试剂58al、58a2的溶解,开始稀释血浆40内 所含的特定的成分与试剂的反应。此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被 吸至毛细管区56b、56c。—工序13— 将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图22(b)所示,保持于毛细管 区56a、56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至测定室52a、52b、52c的外 周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。对于移送至测定室52a的稀释血浆40,也通过反复进行工序11和工序12的动作 来促进试剂与稀释血浆40的搅拌,因此与仅基于扩散的搅拌相比,可以可靠地在短时间内 进行搅拌。—工序14—将分析用仪器1沿逆时针方向(Cl方向)或顺时针方向(C2方向)旋转驱动,在 各测定室52a、52b、52c通过光源112与光检测器113之间时,演算部110读取光检测器113 的检出值,算出特定成分的浓度。还有,工序7和工序11中稀释血浆40流入各测定室52a、 52b、52c的时候,在各测定室52a、52b、52c通过光源112与光检测器113之间时,演算部110 读取光检测器113的检出值,从而可以算出与试剂反应前的吸光度,因此通过将该吸光度 作为测定室52a、52b、52c的参照数据用于演算部110的计算处理,可以改善测定精度。上述各实施方式中,测定室中通过光学方法读取信息而根据衰减量来测定成分, 但在测定室中通过电学方法读取试剂与试样的反应产物的信息来测定成分的情况下也同 样。在上述各实施方式中,对于将试样成分与稀释液混合的混合腔,将朝向测定点送 出液体的流路的入口与彼此相对且处于位于进行混合时的摆动方向上的两侧壁之间的上 下表面中的一个壁面接近地形成,在混合腔的上下表面中的另一个壁面朝内周侧的间隙比 外周侧的间隙宽的方向形成台阶部,并在上述混合腔的两侧壁的另一个壁面朝与上述一个 壁面的距离向内周侧变宽的方向形成弯曲部,在上述混合腔的上下表面中的上述一个壁面 以混合腔的间隙变宽的方式形成槽,该槽形成于上述一个壁面与上述流路的出口之间,但 其中连接至上述流路的入口的部分除外,但不限定于将试样成分与稀释液混合的混合腔, 也能在形成于收纳许多液体并进行混合后将液体朝向测定点送出的地方上的其它混合腔 中同样实施。图30中,将台阶部39a形成于底座基板3,且在侧壁39e设置弯曲部39b的情况 下,在覆盖基板4形成了凹部39c,但对于在覆盖基板4形成凹部39c来抑制逆流这点,如图 26所示那样将台阶部39a形成于底座基板3而没有在侧壁39e形成有弯曲部39b的情况 下、如图27所示那样没有将台阶部39a形成于底座基板3但在侧壁39e形成了弯曲部39b 的情况下也有效,此外,形成疏水性区域39g来代替在覆盖基板4形成凹部39c也是一样。工业上的可利用性本发明对用于从生物等采集的液体的成分分析的分析用仪器的小型化和高性能
化有用。
2权利要求
1.一种分析用仪器,其具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离心力向测 定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混合腔的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此 相对且位于所述两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与所述上下表面中的一个壁 面接近地形成,在所述混合腔的所述上下表面中的另一个壁面以所述混合腔内部的内周侧间隙比外 周侧间隙宽的方式形成台阶部。
2.如权利要求1所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部 分除外。
3.如权利要求1所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部 分除外,且对所述凹部的内表面进行斥水处理。
4.一种分析用仪器,其具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离心力向测 定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混合腔的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此 相对且位于所述两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与位于实施所述混合时的摆 动方向上的所述混合腔的两侧壁的一个侧壁接近地形成,在所述两侧壁的另一个侧壁中途朝与所述一个侧壁的距离向内周侧变宽的方向形成 弯曲部。
5.如权利要求4所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部 分除外。
6.如权利要求4所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部分除外,且对所述凹部的内表面进行斥水处理。
7.一种分析用仪器,其具有将第一液体和第二液体在混合腔内混合并利用离心力向测 定盒移送的微通道结构,用于接入读取所述测定盒中的液体,其特征在于,所述混合腔的内周面形成为具有位于实施所述混合时的摆动方向上的两侧壁和彼此 相对且位于所述两侧壁之间的上下表面,将从所述混合腔朝向所述测定点送出液体的流路的入口与所述上下表面中的一个壁 面接近地形成,在所述混合腔的所述上下表面中的另一个壁面以所述混合腔内部的内周侧间隙比外 周侧间隙宽的方式形成台阶部,在所述两侧壁的另一个侧壁中途朝与所述一个侧壁的距离向内周侧变宽的方向形成 弯曲部。
8.如权利要求7所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部 分除外。
9.如权利要求7所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面以所述混合腔的间隙变宽的方式形成凹部, 所述凹部形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部 分除外,且对所述凹部的内表面进行斥水处理。
10.如权利要求1所述的分析用仪器,其特征在于将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面形成经斥水处理后的疏水性区域,所述疏水 性区域形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部分 除外。
11.如权利要求4所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面形成经斥水处理后的疏水性区域,所述疏水 性区域形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部分 除外。
12.如权利要求7所述的分析用仪器,其特征在于,将对所述混合腔供给第一液体的流路的出口插入比所述混合腔的两侧壁更靠所述混 合腔的内侧地形成,在混合腔的所述上下表面的所述一个壁面形成经斥水处理后的疏水性区域,所述疏水性区域形成于所述一个壁面与所述流路的出口之间,但其中连接至所述流路的入口的部分 除外。
全文摘要
一种分析用仪器,其将从混合腔(39)朝向测定点送出液体的毛细管流路的入口(37a)与位于实施混合时的摆动方向上的混合腔(39)的上下表面的一个壁面(4)接近地形成,在另一个壁面(3)上朝混合腔(39)的内周侧的间隙比外周侧的间隙宽的方向形成台阶部(39a),以可靠地将溶液从混合腔送向测定盒。
文档编号G01N37/00GK102099688SQ20098012892
公开日2011年6月15日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年3月12日
发明者佐伯博司, 来岛知裕, 田头幸造, 石桥宪二 申请人:松下电器产业株式会社
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