專利名稱：分析用具及分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分析試料液而使用的分析用具及分析裝置。
背景技術(shù)：
作為試料液的分析方法，例如有通過光學(xué)方法來分析使試料液和試藥發(fā)生反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)液的方法。在通過這種方法進(jìn)行試料液的分析時(shí)，使用提供反應(yīng)場的分析用具。對于分析用具來說，其具有多條流路，以便能夠使用一種試料液分析多個(gè)項(xiàng)目，或者能夠?qū)Χ喾N試料液分析同一項(xiàng)目。
對于具有多條流路的分析用具來說，例如，如圖13A以及圖13B所示，其形成為矩形的形狀，多條流路90A、90B的主要部分互相平行配置。另一方面，還具有將多條流路配置成放射狀的分析用具(例如，參照日本國特開平10-2875號公報(bào)以及日本國特表平10-501340號公報(bào))。
對于記載在日本國特開平10-2875號公報(bào)中的分析用具來說，其經(jīng)由毛細(xì)管而從分析用具的周緣部導(dǎo)入試料液，在毛細(xì)管的內(nèi)部產(chǎn)生酶反應(yīng)。
另一方面，對于記載在日本國特表平10-501340號公報(bào)中的分析用具來說，通過使分析用具旋轉(zhuǎn)來向試料液施加離心力，以便向多條流路供給試料液。
然而，對于圖13A所示的分析用具9A來說，因?yàn)樾枰?jīng)由液體導(dǎo)入口91A分別對各流路90A供給試料液，所以使供給試料液的作業(yè)變得煩瑣。
另一方面，對于圖13B所示的分析用具9B來說，因?yàn)槎鄺l流路90B連接在一個(gè)液體導(dǎo)入口91B上，所以可以一起對多條流路90B進(jìn)行試料液的供給。相反，隨著流路90B數(shù)量的增加而使得統(tǒng)一各流路90B的長度變得困難。流路90B的長度的不同表現(xiàn)在試料液從液體導(dǎo)入口91B到達(dá)反應(yīng)部92B的時(shí)間的不同。其結(jié)果，使各個(gè)流路90B向反應(yīng)部92B供給試料液的時(shí)刻變得不同，從而產(chǎn)生了各個(gè)反應(yīng)部92B可用于反應(yīng)的時(shí)間的不統(tǒng)一。由于該不統(tǒng)一會反映在測定結(jié)果上，所以流路90B長度的不同最后會對測定精度產(chǎn)生影響。
而且，對于圖13A所示的分析用具9A以及圖13B所示的分析用具9B來說，為了通過光學(xué)方法來分析供給到各流路90A、90B的試料液，有必要設(shè)置一個(gè)測光系統(tǒng)并使該測光系統(tǒng)進(jìn)行掃描，或者設(shè)置對應(yīng)流路90A、90B數(shù)目的測光系統(tǒng)。因此，使測光系統(tǒng)復(fù)雜化且分析裝置大型化，此外還會增加制造成本，增加運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
對于日本國特開平10-2875號公報(bào)中記載的分析用具來說，與圖13A所示的分析用具9A一樣，因?yàn)樾枰謩e對各毛細(xì)管供給試料液，所以需要按照對應(yīng)毛細(xì)管數(shù)量的次數(shù)來供給試料液，使得試料液的供給作業(yè)變得繁瑣。
與其相對，對于在日本國特表平10-501340號公報(bào)中記載的分析用具來說，盡管其不需要按照對應(yīng)流路數(shù)量的次數(shù)來供給試料液，但是，為了向流路供給試料液而需要使分析用具高速旋轉(zhuǎn)，目的在于向試料液施加離心力。因此，使用于利用分析用具來分析試料液的裝置復(fù)雜化，制造成本增高，并且，因?yàn)樾枰咚傩D(zhuǎn)分析用具而使得運(yùn)轉(zhuǎn)成本增高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于抑制分析裝置的大型化、制造成本以及運(yùn)轉(zhuǎn)成本的上升，同時(shí)，減輕向分析用具供給試料液時(shí)的負(fù)擔(dān)，能夠通過簡易結(jié)構(gòu)高精度地進(jìn)行試料液的分析。
由本發(fā)明的第一方面提供的分析用具包括設(shè)置在中央部的液體導(dǎo)入口，以及與所述液體導(dǎo)入口連通、并利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從所述液體導(dǎo)入口導(dǎo)入的試料液從中央部向周緣部前進(jìn)的多條流路。
各流路例如從中央部向周緣部延伸成直線形狀。在此情況下，多條流路優(yōu)選配置成放射狀。多條流路例如也可以被組化為具有共通部分以及個(gè)別部分的一個(gè)或者多個(gè)集合流路。在此情況下，集合流路優(yōu)選從中央部向周緣部分支并延伸。
本發(fā)明的分析用具例如具備多個(gè)測定部位。在此情況下，優(yōu)選在各流路上設(shè)置多個(gè)測定部位中的至少一個(gè)測定部位，多個(gè)測定部位被配置成位于同一圓周上。該構(gòu)造中，優(yōu)選將分析用具做成圓盤狀的形態(tài)。
優(yōu)選在多條流路中的兩條以上的流路上設(shè)置有用于與試料液發(fā)生反應(yīng)的試藥部，并且，設(shè)置在所述兩條以上流路上的試藥部含有互不相同的試藥。在該構(gòu)造中，可從通過經(jīng)由液體導(dǎo)入口導(dǎo)入的一種試料液來測定多個(gè)項(xiàng)目。
本發(fā)明的分析用具例如具有基板以及與該基板接合的蓋體。在此情況下，例如，液體導(dǎo)入口由設(shè)置在基板或者蓋體上的貫通孔構(gòu)成，多條流路由設(shè)置在基板或者蓋體上的凹部構(gòu)成。
本發(fā)明的分析用具優(yōu)選基于微量的試料液進(jìn)行分析。在此情況下，凹部的主截面例如是寬度尺寸為10～500μm，深度尺寸b為5～500μm，且高度尺寸/寬度尺寸≥0.5的矩形截面。這里，本發(fā)明所謂的“主截面”指與試料液的前進(jìn)方向垂直相交的縱截面，在截面形狀不一樣的情況下，是指以使試料液前進(jìn)為主要目的部分的縱截面。
在本發(fā)明的第二方面中的一種分析裝置是利用分析用具進(jìn)行試料液分析而構(gòu)造的分析裝置，所述分析用具包括設(shè)置在中央部的液體導(dǎo)入口、與所述液體導(dǎo)入口連通并利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從所述液體導(dǎo)入口導(dǎo)入的試料液從中央部向周緣部前進(jìn)的多條流路、以及配置在同一圓周上的多個(gè)測定部位，并且當(dāng)在所述各流路上設(shè)置有所述多個(gè)測定部位中的至少一個(gè)測定部位時(shí)，還包括用于使所述分析用具旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及向所述測定部位給予刺激并檢測在所述測定部位的應(yīng)答的檢測機(jī)構(gòu)。該分析裝置中，刺激例如作為光被給予，應(yīng)答例如作為反射光、透過光或者散射光被檢測。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)所述多個(gè)測定部位以等間隔配置時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)根據(jù)每個(gè)對應(yīng)鄰接的測定部位相互間隔的角度來使所述分析用具間歇旋轉(zhuǎn)。


圖1表示的是本發(fā)明第一實(shí)施方式的分析裝置以及分析用具的簡要立體圖。
圖2是沿著圖1的II-II線的截面圖。
圖3是圖1所示的微器件的整體立體圖。
圖4是圖3所示的微器件的分解立體圖。
圖5A是沿著圖3的Va-Va線的截面圖，圖5B是沿著圖3的Vb-Vb線的截面圖。
圖6是圖3所示的微器件的基板的平面圖。
圖7是圖3所示的微器件的蓋體的底面圖。
圖8是用于說明使圖3所示的微器件的第一氣體排出口開放的動(dòng)作的截面圖。
圖9是用于說明使圖3所示的微器件的第二氣體排出口開放的動(dòng)作的截面圖。
圖10A～圖10C是用于說明圖3所示微器件的流路中的試料液的移動(dòng)狀態(tài)的模式圖。
圖11是用于說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的微器件的模式平面圖。
圖12是用于說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的微器件的模式平面圖。
圖13A以及圖13B是用于說明以往的分析用具的模式平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式～第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。
首先，參照圖1～圖10對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1以及圖2所示的分析裝置X是安裝有作為分析用具的微器件Y以用于進(jìn)行試料液分析的裝置，其包括用于安裝微器件Y的安裝部1、光源部2、受光部3以及開放機(jī)構(gòu)4。
圖3～圖5所示的微器件Y是提供反應(yīng)場的裝置，其具有基板5、蓋體6、接合層7以及分離膜8。
基板5形成為透明的圓盤狀，周緣部具有臺階的形態(tài)。如圖5A以及圖6所示，基板5具有設(shè)置在中央部的受液部50、連通該受液部50的多條流路51、多個(gè)凹部52以及多條分支流路53。
受液部50是用于將供給到微器件Y的試料液導(dǎo)入到各流路51內(nèi)而用來保持的部分。受液部50在基板5的上面5A上作為圓形的凹部而形成。
各流路51用于使試料液流動(dòng)，以與受液部50連通的方式形成于基板5的上面5A上。如圖5A所示，各流路51經(jīng)由受液部50與后述蓋體6的液體導(dǎo)入口61連接，基本上形成從中央部向周緣部延伸的直線形狀。其結(jié)果，使多條流路51的流路長度相同，并被配置成放射狀。各流路51具有分支部51A以及反應(yīng)部51B。除了各流路51中的反應(yīng)部51B的部分，其余均大致為相同的矩形截面。對于各流路51來說，該矩形截面如下述那樣構(gòu)成即，寬度尺寸以及高度尺寸例如為10～500μm以及5～500μm，寬度尺寸/高度尺寸在0.5以上。
如圖4以及圖6所示，從分支部51A伸出連通流路51的分支流路53。分支部51A被設(shè)置在盡可能接近反應(yīng)部51B的部位，使分支部51A和反應(yīng)部51B之間的距離盡可能地縮小。分支流路53具有大致相同的矩形截面，該矩形截面的尺寸與流路的矩形截面的尺寸相同。
反應(yīng)部51B具有比流路51的主截面更大的截面面積。各反應(yīng)部51B被設(shè)置在同一圓周上。如圖5A所示，在各反應(yīng)部51B上設(shè)置有試藥部54。但是，沒有必要在所有流路51上設(shè)置試藥部54，例如，對于為了補(bǔ)正因試料液色味的影響而利用的流路就可以省略試藥部。
試藥部54是在供給試料液時(shí)才溶解的固體狀，其與試料液的特定成分反應(yīng)而產(chǎn)生顏色。在本實(shí)施方式中，為了能夠在微器件Y中測定多個(gè)項(xiàng)目，例如準(zhǔn)備了成分或者組成不同的多個(gè)種類的試藥部54。
多個(gè)凹部52是用于當(dāng)從基板5的上面5A一側(cè)向后述反應(yīng)部51B照射光源時(shí)，使透過光從基板5的下面5B一側(cè)射出的部位(參照圖1及圖2)。各凹部52被設(shè)置在對應(yīng)于基板5的下面5B的反應(yīng)部51B的部位上。其結(jié)果，如圖6所示，多個(gè)凹部52被配置在基板5的周緣部的同一圓周上。
基板5是通過樹脂成形而形成的，該樹脂成形使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸類樹脂或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)這種透明的樹脂類材料。受液部50、多條流路51、多個(gè)凹部52以及多條分支流路53通過設(shè)計(jì)金屬模具而能夠同時(shí)在進(jìn)行上述樹脂成形時(shí)被制成。
最好對受液部50、多條流路51、多個(gè)凹部52及多條分支流路53的內(nèi)面實(shí)施親水處理。雖然可以采用公知的各種方法作為親水處理方法，但是最好是例如當(dāng)含有氟氣以及氧氣的混合氣體與各內(nèi)面接觸之后，通過使水或者水蒸氣接觸各內(nèi)面來進(jìn)行。在這方法中，由于使用氣體或者水等進(jìn)行親水處理，所以即使對于在公知親水處理方法的紫外線照射中難以處理的立起面(流路等的側(cè)面)，也能夠可靠地進(jìn)行親水處理。各內(nèi)面的親水處理例如以相對純水的接觸角為0～80度那樣來進(jìn)行。
蓋體6形成為周緣部向下方突出的圓盤狀。蓋體6的突出部分60是與基板5的臺階部位接觸的部分。蓋體6如圖5以及圖7所示，具有液體導(dǎo)入口61、多個(gè)第一氣體排出口62、多個(gè)凹部63、共通流路64以及第二氣體排出口65。
液體導(dǎo)入口61在導(dǎo)入試料液時(shí)被利用，作為貫通孔而形成。液體導(dǎo)入口61如圖5所明確表示那樣，在蓋體6的中央部上，被設(shè)置成位于基板5的受液部50的正上方。
各第一氣體排出口62用于排出流路51內(nèi)的氣體，作為貫通孔而形成。各第一氣體排出口62如圖5B所明確表示那樣，形成于基板5的分支流路53的正上方。其結(jié)果，如圖4以及圖7所示，多個(gè)第一氣體排出口62被設(shè)置成位于同一圓周上。如圖5B所示，各第一氣體排出口62通過密封部62a將上部開口封閉。密封部62a可以通過鋁等金屬、或者通過樹脂而形成。密封部62a例如使用接合材料或者通過焊接而被固定在基板5上。
多個(gè)凹部63是用于從蓋體6的上面6A一側(cè)向后述反應(yīng)部51B照射光線的部位(參照圖1及圖2)。如圖5A所示，各凹部63被設(shè)置成位于蓋體6的上面6A的反應(yīng)部51B的正上方。其結(jié)果，如圖4及圖7所示，多個(gè)凹部63被配置在蓋體6的周緣部的同一圓周上。
共通流路64是當(dāng)向外部排出流路51內(nèi)的氣體時(shí)，用于向第二氣體排出口65導(dǎo)入氣體的流路。如圖5及圖7所示，共通流路64在蓋體6的下面6B的周緣部作為環(huán)狀的凹部而形成。如圖5A及圖6所示，共通流路64與基板5的多條流路51連通。
如圖5及圖7所示，第二氣體排出口65作為與共通流路64連通的貫通孔而形成。第二氣體排出口65的上部開口由密封部65a所封閉?？梢允褂门c用來封閉第一氣體排出口62的密封部62a的結(jié)構(gòu)相同的部件作為密封部65a。
蓋體6與基板5一樣，可以通過使用透明樹脂材料的樹脂成形來形成。液體導(dǎo)入部61、多個(gè)第一氣體排出口62、多個(gè)凹部63、共通流路64以及第二氣體排出口65可以同時(shí)在進(jìn)行上述樹脂成形時(shí)被制成。對于蓋體6來說，最好對臨近基板5的流路51的部分實(shí)施親水處理。對于親水處理的方法來說，可以采用與對基板5的親水處理方法相同的方法。
如圖5所示，接合層7起到相對基板5來接合蓋體6的作用。如圖4及圖5所示，接合層7通過使在中央部具有貫通孔70的接合片介于基板5和蓋體6之間而形成。接合層7的貫通孔70的直徑比基板5的受液部50的直徑或者蓋體6的液體導(dǎo)入口61的直徑大。例如可以使用在基材兩面上具有粘接性的材料作為接合片。
分離膜8用于分離試料液中的固體成分、例如血液中的血球成分。如圖5所示，分離膜8具有與接合層7的貫通孔70的直徑相對應(yīng)的直徑，以嵌入接合層7的貫通孔70內(nèi)的方式而介于基板5的受液部50和蓋體6的液體導(dǎo)入口61之間。因?yàn)槭芤翰?0是作為凹部而形成的，所以分離膜8被配置成相對受液部50的底面隔開一定間隔。因?yàn)榉蛛x膜8的直徑與比受液部50的直徑更大的貫通孔70的直徑相對應(yīng)，所以，接近各流路51的受液部50的部位由分離膜8所覆蓋。通過這樣來配置分離膜8，使得從液體導(dǎo)入口61導(dǎo)入的試料液在沿分離膜8的厚度方向透過之后，到達(dá)受液部50。
例如可以使用多孔質(zhì)體作為分離膜8。對于能夠作為分離膜8來使用的多孔質(zhì)體，例如可以舉出紙狀物、泡沫狀物(發(fā)泡體)、織布狀物、非織布狀物、編織狀物、膜濾器、玻璃過濾器或者凝膠狀物質(zhì)。當(dāng)使用血液作為試料液來在分離膜8中分離血液中的血球成分時(shí)，作為分離膜8，最好使用其細(xì)孔徑(細(xì)孔尺寸)為0.1～10μm的物質(zhì)。
圖1以及圖2所示的分析裝置X的安裝部1具有用于保持微器件Y的凹部10。在安裝部1上設(shè)定有光透過區(qū)域11。該光透過區(qū)域11被設(shè)置于當(dāng)在凹部10內(nèi)安裝有微器件Y時(shí)與反應(yīng)部51B相對應(yīng)的部位上。對于該光透過區(qū)域11來說，通過由透明樹脂等透明材料構(gòu)成安裝部1的目標(biāo)部位而形成。當(dāng)然，也可以由透明材料形成整個(gè)安裝部1。對于安裝部1來說，其由旋轉(zhuǎn)軸12所支持，通過使該旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)來旋轉(zhuǎn)安裝部1。旋轉(zhuǎn)軸12與圖外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，對其進(jìn)行控制使其旋轉(zhuǎn)與微器件Y的反應(yīng)部51B的配置間距相對應(yīng)的每個(gè)角度。
光源部2用于對微器件Y的反應(yīng)部51B照射光線，其被固定在相對蓋體6的凹部63的部位上。光源部2例如由水銀燈或者白色LED構(gòu)成。在使用這些光源的情況下，雖然省略了圖示，但是先使從光源部2發(fā)出的光射入過濾器，然后，再向反應(yīng)部51B照射光。這是為了在過濾器中選擇依據(jù)反應(yīng)液中的分析對象的光吸收特性的波長的光。
受光部3用于接受透過反應(yīng)部51B的光，其被固定在與光源部2同軸的、并相對基板5的凹部52的部位上。該受光部3的受光量是分析試料液(例如濃度運(yùn)算)時(shí)的基礎(chǔ)。受光部3例如由光電二極管構(gòu)成。
開放機(jī)構(gòu)4具有用于在密封部62a上形成開孔的第一開孔形成元件41、以及用于在密封部65a上形成開孔的第二開孔形成元件42。這些開孔形成元件41、42可通過圖外的驅(qū)動(dòng)器而沿著上下方向往復(fù)移動(dòng)。
對于第一開孔形成元件41來說，多個(gè)針狀部41b從圓盤狀的基板41a的下面向下方突出。如圖8所示，各針狀部41b的直徑比蓋體6的第一氣體排出口62的直徑小。各針狀部41b對應(yīng)第一氣體排出口62的配置而被配置在同一圓周上。因此，如果在第一開孔形成元件41的各針狀部41b和蓋體6的第一氣體排出口62位置對齊的狀態(tài)下使第一開孔形成元件41向下移動(dòng)，則可以相對多個(gè)密封部62a一起形成開孔。從而，各第一氣體排出口62開放，各流路51的內(nèi)部經(jīng)由分支流路53以及第一氣體排出口62而處于與外部連通的狀態(tài)。
如圖1以及圖9所示，第二開孔形成元件42具有針狀部42a。針狀部42a的直徑比蓋體6的第二氣體排出口65的直徑小。因此，如果在第二開孔形成元件42的針狀部42a和蓋體6的第二氣體排出口65的位置對齊的狀態(tài)下使第二開孔形成元件42向下移動(dòng)，則可以相對密封部65a形成開孔。從而，第二氣體排出口65開放，各流路51的內(nèi)部經(jīng)由共通流路64以及第二氣體排出口65而處于與外部連通的狀態(tài)。
當(dāng)然，使第一以及第二氣體排出口62、65開放的方法并不局限于上述方式。例如，也可以對密封部62a、65a施加能量而使密封部62a、65a熔融或者變形來開放第一以及第二氣體排出口62、65。能量的施加可以使用激光等光源、超聲波發(fā)信器或者發(fā)熱體等。當(dāng)然，也可以通過取下密封部62a、65a來開放氣體排出口62、65。
如圖5所示，當(dāng)進(jìn)行試料液的分析時(shí)，有必要經(jīng)由試料導(dǎo)入口61來向微器件Y供給試料液S。試料液S的供給例如通過向液體導(dǎo)入口61點(diǎn)滴試料液S來進(jìn)行。雖然這種試料液S的供給可以在將微器件Y安裝在分析裝置X上的狀態(tài)下進(jìn)行，但是，最好在預(yù)先向微器件Y供給完試料液S之后，再將微器件Y安裝于分析裝置X上。
當(dāng)向微器件Y供給有試料液S的情況下，如圖5所預(yù)想的那樣，試料液S透過分離膜8的厚度方向而到達(dá)受液部50。此時(shí)，試料液S中的固體成分被去除。例如，當(dāng)使用血液作為試料液時(shí)，血液中的血球成分被去除。在供給試料液S時(shí)，因?yàn)榈谝灰约暗诙怏w排出口62、65封閉，因此，如圖10A模式所示那樣，試料液S被保持在受液部50內(nèi)，而并不導(dǎo)入流路51內(nèi)。
在本實(shí)施方式中，是使試料液沿著分離膜8的厚度方向移動(dòng)來除去固體成分的結(jié)構(gòu)。因此，與使試料液在分離膜8的平面方向上移動(dòng)來除去固體成分的情況相比，試料液在分離膜8的的滯留時(shí)間變短。因此，縮短了除去固體成分的所需時(shí)間。
當(dāng)將試料液S導(dǎo)入流路51內(nèi)時(shí)，只需同時(shí)在多個(gè)密封部62a上形成開孔即可。如下述那樣對多個(gè)密封部62a進(jìn)行開孔如圖8所示，使第一開孔形成元件41向下移動(dòng)，將針狀部41b插入各密封部62a，然后，使第一開孔形成元件41向上移動(dòng)來從各密封部62a拔出針狀部41b。因此，同時(shí)對多個(gè)密封部62a形成開孔。第一開孔形成元件41的下移或者上移例如可以通過使用者操作操作開關(guān)來在分析裝置X上自動(dòng)進(jìn)行。
當(dāng)在密封部62a上形成開孔時(shí)，流路51的內(nèi)部經(jīng)由第一氣體排出口62以及分支流路53連通。因此，保持在受液部50內(nèi)的試料液S通過毛細(xì)管現(xiàn)象而在流路51的內(nèi)部移動(dòng)。如圖10A的箭頭所示，到達(dá)分支部51A的試料液S未能超越分支部51A并到達(dá)反應(yīng)部51B，而是被導(dǎo)入到分支流路53內(nèi)。因此，如圖10B模式所示那樣，形成了在反應(yīng)部51B的附近有試料液S存在的狀態(tài)，結(jié)束了用于使試料液S和試藥在反應(yīng)部51B發(fā)生反應(yīng)的準(zhǔn)備。
另一方面，當(dāng)向反應(yīng)部51B供給試料液S時(shí)，只需在密封部65a上形成開孔即可。對密封部65a形成開孔是這樣進(jìn)行的如圖9所示，使第二開孔形成元件42向下移動(dòng)，將針狀部42a插入密封部65a，然后，使第二開孔形成元件42向上移動(dòng)來從密封部65a拔出針狀部42a。第二開孔形成元件42的下移或者上移例如可以通過使用者操作操作開關(guān)來在分析裝置X上自動(dòng)進(jìn)行。
當(dāng)在密封部65a上形成開孔時(shí)，流路51的內(nèi)部經(jīng)由第二氣體排出口65以及共通流路64連通。因此，在反應(yīng)部51B的附近停止移動(dòng)的試料液S再次通過毛細(xì)管現(xiàn)象而在流路51內(nèi)移動(dòng)。因此，在各流路51中，如圖10C所示，試料液S超越分支部51A而移動(dòng)，從而對多個(gè)反應(yīng)部51B一并供給試料液S。
在反應(yīng)部51B處，通過試料液使試藥部54溶解，從而構(gòu)筑成液相反應(yīng)系統(tǒng)。因此，試料液S和試藥發(fā)生反應(yīng)，例如，液相反應(yīng)系統(tǒng)呈現(xiàn)出與試料中的被檢測成分的量相關(guān)的顏色，或者產(chǎn)生與被檢測成分的量相對應(yīng)的反應(yīng)物。其結(jié)果，反應(yīng)部51B的液相反應(yīng)系統(tǒng)顯示了與被檢測成分的量相應(yīng)的透光性(光吸收性)。當(dāng)向反應(yīng)部51B供給試料經(jīng)過一定時(shí)間后，如圖1以及圖2所示，由光源部2向反應(yīng)部51B照射光線，在受光部3處測定此時(shí)的透過光量。光源部2的光照射以及在受光部3的透過光的接受是使安裝部1每次旋轉(zhuǎn)一定角度而相對設(shè)置在各流路51上的所有反應(yīng)部51B來進(jìn)行的。分析裝置X根據(jù)受光部3的受光量來進(jìn)行試料的分析，例如進(jìn)行被檢測成分的濃度運(yùn)算。
在上述說明的分析方法中，當(dāng)將試料液S導(dǎo)入至反應(yīng)部51B的附近(分支部51A)之后，通過在密封部65a上形成開孔而將從分支部51A流出的試料液S供給到反應(yīng)部51B。即，僅通過開放一個(gè)氣體排出口，就能夠在多條流路51中向反應(yīng)部51B供給試料液S。因此，使從開始操作供給試料液S(密封部65a的開孔)到試料液S被供給到反應(yīng)部51B內(nèi)的時(shí)間縮短，從而使得每條流路51、以至每次測定(每個(gè)分析用具)的從開始供給操作到結(jié)束試料供給所需時(shí)間的偏差縮小。即，通過密封部65a的開孔動(dòng)作能夠合適地控制在反應(yīng)部51B的反應(yīng)開始時(shí)刻。
在微器件Y中，因?yàn)橐后w導(dǎo)入口61與多條流路51連接，所以通過一次點(diǎn)滴作業(yè)就能夠同時(shí)向多條流路51供給試料液。因此，在微器件Y中，與分別向每條流路51供給試料液的情況相比，減少了供給試料液的繁瑣。
在分析裝置X中，通過每次旋轉(zhuǎn)微器件Y一定間距來進(jìn)行對反應(yīng)部51B的光照射以及透過光的接受。因此，因?yàn)橹恍柙O(shè)置一組被固定的光源部2以及受光部3便可以作為測定系統(tǒng)，所以，能夠使分析裝置X的結(jié)構(gòu)得到簡化，從而抑制分析裝置X的大型化、制造成本以及測光所需的運(yùn)轉(zhuǎn)成本。在分析裝置X中，因?yàn)樵诿看涡D(zhuǎn)微器件Y一定間距，所以，不需要在施加離心力時(shí)的那種高速旋轉(zhuǎn)。因此，使微器件Y旋轉(zhuǎn)的所需動(dòng)力即使比較小也可以，從而可以使用輸出較小的設(shè)備作為旋轉(zhuǎn)安裝部1(微器件Y)的動(dòng)力源。因此，能夠簡化分析裝置X的裝置結(jié)構(gòu)，還能夠抑制分析裝置X的大型化、制造成本以及測光所需的運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
接著，對本發(fā)明第二以及第三實(shí)施方式的微器件進(jìn)行說明。其中，在以下說明的參照附圖中，模式顯示流路等氣體或者液體移動(dòng)的部分，此外，對于與第一實(shí)施方式的微器件Y相同的部件標(biāo)注同一符號并省略重復(fù)說明。
圖11表示的是本發(fā)明第二實(shí)施方式的微器件Ya。
對于該微器件Ya來說，多條流路51被配置成從設(shè)置于中央部的液體導(dǎo)入口61向周緣以直線狀延伸的放射狀，同時(shí)，反應(yīng)部51B被配置在同一圓周上。這些部分與以上說明的微器件Y(參照圖6)相同。另一方面，對于微器件Ya來說，與以上說明的微器件Y(參照圖6)不同的是各流路51分別與排氣口65A連通，省略了分支流路53和共通流路64(參照圖6)。
在該結(jié)構(gòu)中，從液體導(dǎo)入口61導(dǎo)入至各流路51的試料液不會在反應(yīng)部51B的前面停止，而是通過毛細(xì)管現(xiàn)象向排氣口65A前進(jìn)。在微器件Ya中，因?yàn)橐后w導(dǎo)入口61被配置在中央部、且反應(yīng)部51B被配置在同一圓周上，所以，從液體導(dǎo)入口61到各反應(yīng)部51B的距離大致相等。因此，試料液到達(dá)各反應(yīng)部51B的時(shí)刻基本統(tǒng)一。因此，在微器件Ya中，因?yàn)槟軌蚪y(tǒng)一各個(gè)反應(yīng)部51B的反應(yīng)開始時(shí)刻和反應(yīng)時(shí)間，所以能夠高精度進(jìn)行分析。
圖12表示的是本發(fā)明第三實(shí)施方式的微器件Yb。
對于該微器件Yb來說，對于多個(gè)反應(yīng)部51B被配置在微器件Yb的周緣部的同一圓周上這一點(diǎn)與上面說明的微器件Ya(參照圖11)相同。在微器件Yb中，對于多條流路51作為多條集合流路51D而被組化這一點(diǎn)與上面說明的微器件Ya(參照圖11)不同。各集合流路51D具有共通部分51E、51F以及設(shè)置在反應(yīng)部51B上的個(gè)別部分51G。在各集合流路51D中，構(gòu)成該集合流路51D的流路51相互之間共用共通部分51E、51F。
在該結(jié)構(gòu)中，能夠同時(shí)對多條流路51供給試料液，而且，若減少最終分支的個(gè)別部分51G(設(shè)置有反應(yīng)部51B的部分)的數(shù)量，則能夠大致統(tǒng)一各流路51的長度、乃至從液體導(dǎo)入口61到各反應(yīng)部51B的長度。
在各實(shí)施方式中，雖然對以微器件形成為圓盤狀的情況為例進(jìn)行了說明，但是也可以將微器件形成為平面矩形的形狀等其他形式。另外，本發(fā)明的技術(shù)思想并不局限于通過光學(xué)方法分析微量試料液而構(gòu)成的微器件，其也適用于使用比微器件更多量的試料液進(jìn)行分析的分析用具、或者通過電氣化學(xué)方法等其他方法進(jìn)行分析而構(gòu)造的分析用具。
權(quán)利要求
1.一種分析用具，其特征在于，包括設(shè)置在中央部的液體導(dǎo)入口，以及與所述液體導(dǎo)入口連通、并利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從所述液體導(dǎo)入口導(dǎo)入的試料液從中央部向周緣部前進(jìn)的多條流路。
2.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于所述各流路從中央部向周緣部延伸成直線形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于所述多條流路被配置成放射狀。
4.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于所述多條流路被組化為具有共通部分以及個(gè)別部分的一條或者多條集合流路；所述集合流路從中央部向周緣部分支并延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于具有多個(gè)測定部位，并在所述各流路上設(shè)置所述多個(gè)測定部位中的至少一個(gè)測定部位；所述多個(gè)測定部位被配置成位于同一圓周上。
6.如權(quán)利要求5所述的分析用具，其特征在于具有圓盤狀的形態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于在所述多條流路中的兩條以上的流路上設(shè)置有用于與試料液發(fā)生反應(yīng)的試藥部，并且，設(shè)置在所述兩條以上流路上的試藥部含有互不相同的試藥。
8.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于具有基板以及與該基板接合的蓋體；其中，所述液體導(dǎo)入口由設(shè)置在所述基板或者所述蓋體上的貫通孔構(gòu)成；所述多條流路由設(shè)置在所述基板或者所述蓋體上的凹部構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8所述的分析用具，其特征在于所述凹部的主截面是寬度尺寸為10～500μm、深度尺寸為5～500μm、并且深度尺寸/寬度尺寸≥0.5的矩形截面。
10.一種分析裝置，其特征在于是一種利用分析用具進(jìn)行試料液分析而構(gòu)成的分析裝置；所述分析用具包括設(shè)置在中央部的液體導(dǎo)入口、與所述液體導(dǎo)入口連通并利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從所述液體導(dǎo)入口導(dǎo)入的試料液從中央部向周緣部前進(jìn)的多條流路、以及在同一圓周上配置的多個(gè)測定部位，并且當(dāng)在所述各流路上設(shè)置有所述多個(gè)測定部位中的至少一個(gè)測定部位時(shí)，還包括用于使所述分析用具旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、以及向所述測定部位給予刺激并檢測在所述測定部位的應(yīng)答的檢測機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的分析裝置，其特征在于所述檢測機(jī)構(gòu)具有被固定的光源部以及受光部，且作為光來給予所述刺激并作為反射光、透過光或者散射光來檢測所述應(yīng)答。
12.如權(quán)利要求10所述的分析裝置，其特征在于當(dāng)所述多個(gè)測定部位以等間隔配置時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)根據(jù)每個(gè)對應(yīng)鄰接測定部位的相互間隔的角度來使所述分析用具間歇旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分析用具以及分析裝置，其涉及分析試料液中的特定成分的技術(shù)。分析用具(Y)包括設(shè)置在中央部的液體導(dǎo)入口(61)；以及多條流路(51)，其與液體導(dǎo)入口(61)連通并利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從液體導(dǎo)入口(61)導(dǎo)入的試料液從中央部向周緣部前進(jìn)。各流路(51)例如以直線形狀從中央部向周緣部延伸，此外，多條流路(51)以放射狀被配置。
文檔編號G01N21/25GK1705884SQ20038010194
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月28日
發(fā)明者田口尊之, 北村茂, 野田雄一, 原田敏彥 申請人:愛科來株式會社