CN108431609B - 试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和记录介质 - Google Patents
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Abstract
一种通过旋转运动进行液体的移送的试样分析用基板,具备基板和分别位于基板内的第1保持室、第2保持室、主室、第1流路、第2流路,基板具有旋转轴,第2保持室用于保持从第1保持室排出的第1液体,主室用于保持从第2保持室排出的第1液体,第1流路具有第1开口和第2开口,第1开口和第2开口分别与第1保持室和第2保持室连接,第2流路具有第3开口和第4开口,第3开口和第4开口分别与第2保持室和主室连接,第1保持室具有比连接第1开口的位置远离所述旋转轴的部分,第2保持室具有比连接第2开口的位置远离旋转轴的部分,在第2流路中,第3开口比第4开口接近旋转轴。
Description
技术领域
本申请涉及试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序。
背景技术
以往,为了分析尿、血液等检体中的特定成分,已知使用试样分析用基板的技术。例如,专利文献1公开了使用形成有流路、室等的圆盘状的试样分析用基板,通过使试样分析用基板旋转等来进行溶液的移送、分配、混合、检体溶液中的成分的分析等的技术。
在先技术文献
专利文献1:日本特表平7-500910号公报
发明内容
在检体中的特定成分的分析中,有使用酶反应、免疫反应等,通过复杂的反应步骤的分析法。需求能够在试样分析用基板中进行通过这样的复杂的反应步骤的分析法的技术。
本申请的非限定性的例示的实施方式,提供能够与通过更复杂的反应步骤进行检体中的成分的分析的分析法相对应的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序。
一种试样分析用基板,通过旋转运动进行液体的移送,其具备基板、第1保持室、第2保持室、主室、第1流路和第2流路,所述基板具有旋转轴,所述第1保持室位于所述基板内,具有用于保持第1液体的第1空间,所述第2保持室位于所述基板内,具有用于保持从所述第1保持室排出的所述第1液体的第2空间,所述主室位于所述基板内,具有用于保持从所述第2保持室排出的所述第1液体的第3空间,所述第1流路位于所述基板内,具有第1开口和第2开口,所述第1开口和所述第2开口分别与所述第1保持室和所述第2保持室连接,所述第2流路位于所述基板内,具有第3开口和第4开口,所述第3开口和所述第4开口分别与所述第2保持室和所述主室连接,所述第1保持室具有比连接所述第1开口的位置远离所述旋转轴的部分,所述第2保持室具有比连接所述第2开口的位置远离所述旋转轴的部分,在所述第2流路中,所述第3开口比所述第4开口接近所述旋转轴。
根据本申请的一方式涉及的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序,能够对应于通过复杂的反应步骤进行检体中的成分的分析的分析法。
附图说明
图1是说明使用磁性颗粒的夹心免疫测定法的示意图的一例。
图2A是表示实施方式的试样分析系统的结构的一例的示意图。
图2B是表示试样分析系统中的用于检测试样分析用基板的原点的结构的一例的示意图。
图3A是表示试样分析用基板的一例的分解立体图。
图3B是表示试样分析用基板的一例的平面图。
图3C是表示图3A所示的试样分析用基板之中与反应液的移送相关的结构的平面图。
图3D是表示图3A所示的试样分析用基板之中与清洗液的移送相关的结构的平面图。
图3E是表示图3A所示的试样分析用基板之中与基质溶液的移送相关的结构的平面图。
图3F是表示试样分析用基板的磁石的保持方法的另一例的立体图。
图4是将试样分析用基板的第6流路的结构的一部分放大表示的平面图。
图5是表示试样分析系统的工作的一例的流程图。
图6是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图7是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图8是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图9是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图10是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图11是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图12是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图13是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图14是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图15是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图16是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图17是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图18是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图19是示意性地表示试样分析系统的工作中的试样分析用基板的停止角度和液体的位置的一例的图。
图20是表示试样分析用基板的另一例的平面图。
图21是表示试样分析用基板的另一例的平面图。
图22是表示试样分析用基板的另一例的平面图。
具体实施方式
在尿、血液等检体的成分的分析法中,有时利用作为分析对象物的被分析物和能够与被分析物特异性地结合的配体的结合反应。在这样的分析法中,例如可举出免疫测定法、基因诊断法。
作为免疫测定法的一例,可举出竞争法和非竞争法(夹心免疫测定法)。此外,作为基因诊断法的一例,可举出利用杂交的基因检测法。在这些免疫测定法、基因检测法中例如使用磁性粒子(有时也称为“磁性珠”、“磁粒子”或“磁珠”等)。作为这些分析法的一例,具体地说明使用磁性粒子的夹心免疫测定法。
如图1所示,首先,使固定化于磁性粒子302的表面的一次抗体304(以下称为“磁性粒子固定化抗体305”)与作为测定对象物的抗原306通过抗原抗体反应进行结合。接着,使结合有标识物质307的2次抗体(以下称为“标识抗体308”)与抗原306通过抗原抗体反应进行结合。由此得到对于抗原306结合有磁性粒子固定化抗体305和标识抗体308的复合体310。
检测基于结合于该复合体310的标识抗体308的标识物质307的信号,根据检测到的信号的量来测定抗原浓度。标识物质307中,例如可举出酶(例如有过氧化物酶、碱性磷酸酶、荧光素酶等)、化学发光物质、电化学发光物质、荧光物质等,检测与各个标识物质307对应的色素、发光、荧光等的信号。
在该一系列的反应中,为了获得作为反应物的复合体310,需要与检体中的未反应物、非特异性地吸附于磁性粒子等的物质、作为未参与复合体310的形成的标识抗体308等的未反应物进行分离。将该分离称为B/F分离(结合/游离分离;Bound/Free Separation)。在利用竞争法的免疫测定法、利用杂交的基因检测法中,也同样地需要B/F分离的工序。
上述中,以使用磁性粒子的夹心免疫测定法为例进行了说明,但B/F分离不论是否使用磁性粒子,在进行利用竞争法、非竞争法的免疫测定法、利用杂交的基因检测法的情况下都是需要的。在不使用磁性粒子的情况下,例如可举出使用对于由聚苯乙烯、聚碳酸酯这样的原材料构成的固相进行物理吸附而固定化的配体、通过化学结合而固定于固相的配体、向由金等构成的金属基板表面固定化(例如使用了自组织化单分子膜(SAM:self-Assembled Monolayer)的固定化)的配体的情况等。
为了充分地进行B/F分离,优选用清洗液将包含复合体310的磁性粒子清洗多次。具体而言,首先,在包含复合体310和未反应的抗原306、标识抗体308等的反应溶液中,在通过磁石捕捉包含磁性粒子的复合体310的状态下,仅除去反应溶液。然后,添加清洗液来清洗复合体310,除去清洗液。通过多次反复进行该清洗,从而能够实现未反应物、非特异吸附物质被充分除去了的B/F分离。
在多次清洗复合体310之后,使复合体310与基质溶液反应,生成基于标识物质307的信号。以往,生成这样的信号的操作是操作者使用分析器具手动进行,或者通过具有复杂机构的大型分析设备来实现的。因此,需求更简单地进行多次清洗的技术。
本申请发明人对使用专利文献1所公开的试样分析用基板,使多次清洗工序和生成基于标识物质307的信号的工序成为可能的技术进行了详细研究,想到了新的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序。本申请的一方式涉及的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序如下所述。
[项目1]
一种试样分析用基板,是通过旋转运动进行液体的移送的试样分析用基板,具备基板、第1保持室、第2保持室、主室、第1流路和第2流路,
所述基板具有旋转轴,
所述第1保持室位于所述基板内,具有用于保持第1液体的第1空间,
所述第2保持室位于所述基板内,具有用于保持从所述第1保持室排出的所述第1液体的第2空间,
所述主室位于所述基板内,具有用于保持从所述第2保持室排出的所述第1液体的第3空间,
所述第1流路位于所述基板内,具有第1开口和第2开口,所述第1开口和所述第2开口分别与所述第1保持室和所述第2保持室连接,
所述第2流路位于所述基板内,具有第3开口和第4开口,所述第3开口和所述第4开口分别与所述第2保持室和所述主室连接,
所述第1保持室具有比连接所述第1开口的位置远离所述旋转轴的部分,
所述第2保持室具有比连接所述第2开口的位置远离所述旋转轴的部分,
在所述第2流路中,所述第3开口比所述第4开口接近所述旋转轴。
[项目2]
根据项目1所述的试样分析用基板,
所述第2流路是毛细管道。
[项目3]
根据项目2所述的试样分析用基板,
所述第2保持室具有距离所述旋转轴最远的最外周侧面、和与所述最外周侧面相邻的相邻侧面,
所述第2流路的所述第3开口位于所述最外周侧面或所述相邻侧面。
[项目4]
根据项目3所述的试样分析用基板,
所述第3开口位于所述相邻侧面,
所述第2保持室具有将所述最外周侧面与所述第3开口位于的部分连接的毛细管腔。
[项目5]
根据项目4所述的试样分析用基板,
所述毛细管腔沿着所述相邻侧面设置。
[项目6]
根据项目1所述的试样分析用基板,
所述第2流路是通过重力使所述第1液体移动的流路。
[项目7]
根据项目6所述的试样分析用基板,
所述第2保持室具有距离所述旋转轴最远的最外周侧面、和与所述最外周侧面相邻的相邻侧面,
所述第2流路的第3开口位于所述相邻侧面。
[项目8]
根据项目7所述的试样分析用基板,
在所述第2保持室的所述相邻侧面,所述第2流路的第3开口位于离开所述最外周侧面的位置。
[项目9]
根据项目1~8的任一项所述的试样分析用基板,
所述第1保持室具有在所述基板的半径方向上不重叠的第1外周侧面和第2外周侧面,所述第1外周侧面比所述第2外周侧面远离所述旋转轴。
[项目10]
根据项目1~9的任一项所述的试样分析用基板,
所述第1保持室和所述第2流路在所述基板的半径方向上排列,所述第2流路比所述第1保持室远离所述旋转轴。
[项目11]
根据项目10所述的试样分析用基板,
所述第2保持室包含:在所述基板的圆周方向上与所述第1保持室相邻的第1部分、和在所述基板的圆周方向上与所述第2流路相邻的第2部分。
[项目12]
根据项目1~9的任一项所述的试样分析用基板,
所述第2保持室包含:在所述基板的圆周方向上与所述第1保持室相邻的第1副室、在所述基板的圆周方向上与所述第1流路相邻的第2副室、以及将所述第1副室与所述第2副室连接的第3流路。
[项目13]
根据项目1~12的任一项所述的试样分析用基板,还具备接近所述主室而配置的磁石。
[项目14]
根据项目13所述的试样分析用基板,
所述磁石接近所述主室的侧面之中距离所述旋转轴最远的最外周侧面而配置。
[项目15]
根据项目1~12的任一项所述的试样分析用基板,还具备回收室和第3流路,
所述回收室位于所述基板内,比所述主室远离所述旋转轴,
所述第3流路位于所述基板内,在两端具有开口,两端的开口分别与所述主室和所述回收室连接。
[项目16]
根据项目1~14的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室和第6流路,
所述第3保持室位于所述基板内,具有用于保持第2液体的第3空间,
所述第6流路位于所述基板内,具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,能够利用毛细管现象被所述第2液体充满,
所述第6流路在两端具有开口,所述两端的开口分别与主室和所述第3保持室连接,
所述第6流路的一部分隔着所述开口位于比所述第3保持室的一部分接近所述旋转轴的位置。
[项目17]
根据项目1~14的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室和第6流路,
所述第3保持室位于所述基板内,具有用于保持第2液体的第4空间,
所述第6流路位于所述基板内,具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,能够利用毛细管现象被所述第2液体充满,
所述第3保持室的第3空间具有第1部分、第2部分和连结部分,所述连结部分位于所述第1部分与所述第2部分之间,将所述第1部分与所述第2部分连结,
所述基板具有划分所述第3空间的所述第1部分和所述第2部分的壁部分,
所述主室比所述第3保持室的所述第2部分远离所述旋转轴,
所述第3空间的所述连结部分位于比所述基板的所述壁部分靠所述旋转轴侧,
所述第6流路与所述第3空间的所述第2部分连接。
[项目18]
根据项目1~14的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室、第4保持室、第6流路和第10流路,
所述第3保持室和所述第4保持室位于所述基板内,分别具有用于保持第2液体和第3液体的第2空间和第3空间,
所述第6流路具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,移送所述第2液体,
所述第10流路具有将所述第4保持室与所述主室连接的路径,移送所述第2液体,
所述第2保持室具有:距离所述旋转轴最远的最外周侧面、与所述最外周侧面相邻的相邻侧面、以及在所述最外周侧面和所述相邻侧面形成的凹部,
所述第3保持室具有:距离所述旋转轴最远的最外周侧面、与所述最外周侧面相邻的相邻侧面、以及在所述最外周侧面和所述相邻侧面形成的凹部,
从平行于所述旋转轴的方向观察,所述第2保持室的所述相邻侧面与所述第3保持室的相邻侧面不平行。
[项目19]
一种试样分析系统,具备试样分析装置和项目1~18的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴相对于重力方向设为大于0°且90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第6角度停止,利用毛细管现象由被移送到所述第2保持室的所述液体的一部分充满所述第2流路,
(c)通过使所述试样分析用基板旋转,利用离心力使充满所述第2流路的所述第1液体向所述主室移动。
[项目20]
一种试样分析系统,具备试样分析装置和项目1~18的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴相对于重力方向设为大于0°且90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
[项目21]
根据项目19或20所述的试样分析系统,
所述试样分析装置还具备光学测定单元,
所述程序,
(c)使所述光学测定单元进行被移送到所述主室的所述第1液体的光学测定。
[项目22]
一种试样分析装置,具备电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将项目1~18的任一项所述的试样分析用基板设为所述旋转轴相对于重力方向大于0°且90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
[项目23]
一种试样分析系统用程序,
所述试样分析系统具备试样分析装置和项目1~18的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴相对于重力方向设为大于0°且90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
以下,参照附图对本实施方式的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序进行详细说明。再者,本公开的附图中,为了便于理解,有时会省略构成要素的一部分,或省略附图标记。
本实施方式的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序,在通过试样分析用基板的各种旋转而将保持于不同的室中的两种以上的液体向另一室移送时,能够更切实地防止在不必要的定时进行送液。例如,通过称量一定量的保持于1个或多个室中的清洗液,并分为多次向其它室移送,能够在进行BF分离时,更切实地防止在不必要的定时将其它室所保持的基质溶液进行移送。实施方式中,对液体为基质溶液和清洗液进行了说明,但液体不限于基质溶液和清洗液,可以是用于试样分析的各种液体。
图2A是表示试样分析系统501的整体结构的示意图。试样分析系统501包含试样分析用基板100和试样分析装置200。
(试样分析装置200的结构)
试样分析装置200具备电机201、原点检测器203、旋转角度检测电路204、控制电路205、驱动电路206和光学测定单元207。
电机201具有转台201a和以相对于重力方向为大于0°且90°以下的角度θ从重力(铅垂)方向G倾斜的旋转轴A,使载置于转台201a的试样分析用基板100绕着旋转轴A旋转。通过旋转轴A倾斜,能够对试样分析用基板100中的液体的移送施加由旋转带来的离心力,并利用由重力实现的移动。旋转轴A相对于重力方向G的倾斜角度优选为5°以上,更优选为10°以上且45°以下,进一步优选为20°以上且30°以下。电机201例如可以是直流电机、无刷电机、超声波电机等。
原点检测器203检测安装于电机201的试样分析用基板100的原点。例如图2A所示,原点检测器203包含光源203a、光接收元件203b和原点检测电路203c,以试样分析用基板100位于光源203a与光接收元件203b之间的方式进行配置。例如,光源203a为发光二级管,光接收元件203b为光电二极管。如图2B所示,试样分析用基板100具有设置在特定位置的标记210。标记210例如具有遮挡从光源203a射出的光的至少一部分的遮光性。试样分析用基板100中,标记210的区域的透过率小(例如为10%以下),在标记210以外的区域中透过率大(例如为60%以上)。
如果通过电机201使试样分析用基板100旋转,则光接收元件203b将与入射的光的光量相对应的检测信号向原点检测电路203c输出。根据旋转方向,在标记210的边缘210a和边缘210b,检测信号增大或降低。原点检测电路203c例如箭头所示,在试样分析用基板100顺时针旋转的情况下,对检测光量的降低进行检测,作为原点信号输出。本说明书中,将标记210的边缘210a的位置作为试样分析用基板100的原点位置(作为试样分析用基板100的基准的角度位置)。但也可以将根据标记210的边缘210a的位置而任意确定的特定角度的位置作为原点。另外,标记210为扇形,其中心角比试样分析所需的角度的检测精度小的情况下,可以将标记210自身作为原点位置。
原点位置用于试样分析装置200取得试样分析用基板100的旋转角度的信息。原点检测器203可以具备其它结构。例如,试样分析用基板100可以具备原点检测用的磁石,原点检测器203可以是检测该磁石的磁性的磁性检测元件。另外,可以将用于捕捉后述的磁性粒子的磁石用于原点检测。另外,在试样分析用基板100仅能够以特定角度安装于转台201a的情况下,也可以不具备原点检测器203。
旋转角度检测电路204检测电机201的旋转轴A的角度。例如,旋转角度检测电路204可以是安装于旋转轴A的旋转编码器。在电机201为无刷电机的情况下,旋转角度检测电路204可以具备设置于无刷电机的霍尔元件和接收霍尔元件的输出信号并输出旋转轴A的角度的检测电路。
驱动电路206使电机201旋转。具体而言,基于来自控制电路205的指令,使试样分析用基板100沿顺时针方向或逆时针方向旋转。另外,基于旋转角度检测电路204和原点检测器203的检测结果以及来自控制电路205的指令,进行试样分析用基板100的摇动和旋转的停止。
光学测定单元207检测与被试样分析用基板100保持的复合体310(图1)结合的标识抗体308的标识物质307所对应的信号(例如色素、发光、荧光等)。
控制电路205例如包含设置于试样分析装置200的CPU。控制电路205通过执行RAM(随机存取存储器;RandomAccess Memory;未图示)所读取的计算机程序,按照该计算机程序的步骤向其它电路发送命令。接收到该命令的各电路,如本说明书中所说明的那样进行工作,实现各电路的功能。来自控制电路205的命令,例如图2A所示,向驱动电路206、旋转角度检测电路204、光学测定单元207等发送。计算机程序的步骤由附图中的流程图表示。
再者,读取计算机程序的RAM,换言之为存储计算机程序的RAM可以是易失性,也可以是非易失性。易失性RAM是如果不供给电力则无法保持所存储的信息的RAM。例如动态随机存取存储器(DRAM)是典型的易失性RAM。非易失性RAM是即使不供给电力也能够保持信息的RAM。例如磁阻RAM(MRAM)、电阻改变型存储器(ReRAM)、铁电存储器(FeRAM)是非易失性RAM的例子。本实施方式中,优选采用非易失性RAM。
易失性RAM和非易失性RAM都是非暂时的(non-transitory)、计算机可读取的记录介质的例子。另外,硬盘这样的磁记录介质、光盘这样的光学记录介质也是非暂时的、计算机可读取的记录介质的例子。即本公开涉及的计算机程序能够存储于将计算机程序作为电波信号传输的、大气等介质(暂时的介质)以外的非暂时的各种计算机可读取的介质中。
本说明书中,对控制电路205作为旋转角度检测电路204和原点检测器203的原点检测电路203c这样的个别构成要素进行了说明。但是,这些可以通过共同的硬件来实现。例如,设置于试样分析装置200的CPU(计算机),可以串行或并行地执行作为控制电路205发挥作用的计算机程序、作为旋转角度检测电路204发挥作用的计算机程序和作为原点检测器203的原点检测电路203c发挥作用的计算机程序。由此,该CPU可以作为不同的构成要素进行工作。
(试样分析用基板100)
[1.整体的结构]
图3A是试样分析用基板100的分解立体图。试样分析用基板100具备旋转轴110和在平行于旋转轴110的方向上具有预定厚度的板形状的基板100’。试样分析用基板100的基板100’由底基板100a和盖基板100b构成。本实施方式中,试样分析用基板100的基板100’具有圆形形状,但例如也可以具有多边形形状、椭圆形状、扇形形状等。基板100’具有两个主面100c、100d。本实施方式中,主面100c和主面100d相互平行,以主面100c与主面100d的间隔规定的基板100’的厚度(两个主面之间的距离)在基板100’的任一位置都相同。但是,主面100c、100d可以不平行。例如,两个主面的一部分可以不平行或平行,也可以整体不平行。另外,可以在基板100’的主面100c和100d的至少一方具备具有凹部或凸部的结构。
图3B是底基板100a的平面图。如图3B所示,试样分析用基板100具有分别位于基板100’内的第1保持室101、第2保持室102、第3保持室103、第1储藏室104、第2储藏室105、反应室106、主室107和回收室108。关于各室的形状,只要以下没有特别提及,就不受限制,可以具有任意形状。各室大致具有与基板100’的两个主面100c、100d(图3A)平行的上表面和下表面、以及位于它们之间的由3个以上侧面规定的空间。上表面、下表面和侧面之中相邻的两个面,可以不通过明确的线来划分。例如,各室的形状可以是扁平的球或旋转椭圆体。
试样分析用基板100还具有分别位于基板100’内的第1流路111、第2流路112、第3流路113、第4流路114、第5流路115、第6流路和第7流路117。第1流路111将第1保持室101与第2保持室102连接。第2流路112将第2保持室102与主室107连接。第3流路113将主室107与回收室108连接。第4流路114将第1储藏室104与第1保持室101连接。第5流路115将第2储藏室105与第3保持室103连接。第6流路116将第3保持室103与主室107连接。第7流路117将反应室106与主室107连接。
经由流路的室之间的液体的移送,可以采用各种方法实现。例如,可以利用由重力实现的移送、以及由毛细管力和旋转离心力实现的移送。以下,对这两种移送方法进行概括性说明。
流路能够进行由重力实现的移送的情况下,液体能够通过重力而在流路内移动。例如图2A所示,将试样分析用基板100在旋转轴110相对于重力方向G大于0度且为90度以下的范围内倾斜支持。通过改变试样分析用基板100的旋转角度,能够将液体存在的移送起始的室配置在比移送目标的室高的位置。“高”是指在重力方向G上靠上方。由此,移送起始的室内的液体通过重力而在流路内移动,向移送目标的室移送。能够进行由重力实现的移送的流路,不是以下说明的毛细管道。能够进行由重力实现的移送的流路,厚度例如为1mm以上。
另外,流路可以是毛细管道。“毛细管道”是指能够通过由毛细管现象带来的毛细管力使液体充满内部的至少一部分的具有狭窄的截面的流路。对于由毛细管道实现的液体的移送,以具有非毛细空间的室A和室B、以及将室A与室B连接的毛细管道的流路的结构为例进行说明。保持于室A的液体,如果与设置于室A的毛细管道的开口接触,则通过毛细管力而被吸引到流路内,由液体充满流路的一部分或全部。充满流路的液体的位置和量,由作用于流路内的液体的毛细管力和重力的均衡来确定。
为了通过毛细管力使液体充满毛细管道的流路,以不产生由液体的移动带来的压力差的方式,在室A和室B设置空气孔,使两个室内的压力与外部环境的压力一致。
通过毛细管力使液体充满流路的状态下,流路内的液体由于毛细管力、大气压和重力的平衡而静止,从室A向室B不移送液体。另外,通过使试样分析用基板旋转,即使在毛细管力以下的离心力作用于流路内的液体的情况下,也不会发生液体的移送。
另一方面,室B相对于旋转轴配置在比室A远的位置,如果以大于毛细管力的离心力作用于毛细管道的流路中的液体的方式使试样分析用基板旋转,则能够通过离心力将室A中的液体向室B移送。
在利用毛细管现象进行流路中的移送的情况下,流路的厚度例如为50μm~300μm。在形成厚度不同的室的区域、流路的情况下,例如通过使设置于底基板100a的空间的深度不同,能够实现不同的厚度。或者,使设置于底基板100a的空间的深度一定,在盖基板100b的与各室、流路相对应的位置设置高度不同的凸部,由此也可以使各流路和室的厚度不同。
如以下说明的那样,为了室的一部分或全部被保持的液体切实地充满,流路的一部分或全部可以构成毛细管空间。该情况下,成为毛细管空间的区域的厚度如上所述为50μm~300μm。
在通过毛细管力和由旋转带来的离心力移送液体的情况下,例如能够使直径为60mm的试样分析用基板100以100rpm~8000rpm的范围旋转。旋转速度根据各室和流路的形状、液体的物性、液体的移送和处理的定时等来确定。
毛细管力发挥作用的流路或室的内表面、以及与流路连接的室的连接部分附近的内表面,可以实施亲水处理。通过亲水处理使毛细管力发挥更大作用。亲水处理例如可以通过对上述内表面涂布非离子系、阳离子系、阴离子系或两性离子系的表面活性剂,或进行电晕放电处理,或设置物理微细凹凸等来进行(例如参照日本特开2007-3361号公报)。在第2流路112、第3流路113、第4流路114、第5流路115和第6流路116是能够利用毛细管现象而使内部充满液体的空间的情况下,也可以对这些流路同样地实施亲水处理。
在第1保持室101、第2保持室102、第3保持室103、第1储藏室104、第2储藏室105、反应室106、主室107和回收室108分别设置至少一个空气孔122。由此,各室内保持环境下的气压,能够通过毛细管现象和虹吸原理而在各流路中移动。另外,可以在第1储藏室104、第2储藏室105和反应室106设置用于注入基质溶液、检体清洗溶液、反应溶液等液体的开口123。空气孔122也可以兼作开口123。
第1保持室101、第2保持室102、第3保持室103、第1储藏室104、第2储藏室105、反应室106、主室107和回收室108各自的空间,形成在底基板100a内,利用盖基板100b覆盖底基板100a,由此形成各自的空间的上部和下部。也就是说,这些空间由基板100’的内表面来规定。第1流路111、第2流路112、第3流路113、第4流路114、第5流路115、第6流路116和第7流路117也形成于底基板100a,利用盖基板100b覆盖底基板100a,由此形成这些流路的空间的上部和下部。本实施方式中,底基板100a和盖基板100b分别规定上表面和下表面。基板100’例如可以由丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯等树脂生成。
表1示出本实施方式的试样分析用基板100中,示出试样分析开始时导入的物质或液体、最初导入的室、以及导入的物质或液体向主室导入的顺序的组合。表1所示的组合只是例示的1个组合,导入室的物质或液体以及向主室107的导入顺序并不限于表1所示的物质和顺序。
如表1所示,磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308导入反应室106,在反应室106生成复合体310。另外,基质溶液导入第1储藏室104。清洗液导入第2储藏室105。
表1
室 | 保持的物质 | 向主室107的导入顺序 |
反应室106 | 复合体310 | 1 |
第1储藏室104 | 基质溶液 | 3 |
第2储藏室105 | 清洗液 | 2 |
以下,主要参照图3C~图3E,按照上述表中所示的向主室107的导入顺序,对与复合体310、清洗溶液和基质溶液相关的室和流路进行说明。图3C~图3E中,为了便于理解,没有图示试样分析用基板100不相关或未提及的结构。
[反应室106]
如图3C所示,反应室106设置于试样分析用基板100。反应室106如参照图1说明的那样,是使磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308反应,形成复合体310的反应场。对于反应室106的形状不特别限制。
本实施方式中,作为形成复合体310的反应场,具备反应室106。磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308向反应室106的移送可采用各种手段。
例如,称量预先混合有磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308的混合溶液,向试样分析用基板100内注入混合液,在反应室106中形成复合体。
试样分析用基板100例如可以具备分别保持磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、和标识抗体308的室,以及将各室与反应室106连结的流路(例如毛细管道)。该情况下,可以将磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308在各室中称量,将注入各室的磁性粒子固定化抗体305、包含抗原306的检体、以及标识抗体308向反应室106移送并在反应室106中混合,形成复合体310。
另外,可以使磁性粒子固定化抗体305和标识抗体308干燥(以下称为“干燥剂”)。该情况下,例如可以在反应室106中保持干燥剂,使干燥剂溶解于包含含有抗原306的检体溶液的液体中,由此形成复合体310。另外,可以在测定时使保持于某室的干燥剂在预定的溶液中溶解,并与包含抗原306的检体溶液在反应室106中混合,由此形成复合体310。
[第7流路117]
反应室106内的包含复合体310的溶液,经由第7流路117向主室107移送。第7流路117具有开口117g和开口117h。第7流路117的开口117g优选设置于反应室106的侧面之中位于距离旋转轴110最远侧的最外周侧面106a、或与最外周侧面106a相邻的相邻侧面且包含与最外周侧面106a的连接部分的位置。这是由于在将反应室106中的液体向主室107移送时,能够抑制在反应室106中发生液体残留。图3C示出开口117g设置于最外周侧面106a的一部分的例子。
第7流路117的开口117h位于比开口117g远离旋转轴110的一侧。开口117h如以下说明的那样,与主室107的侧面连接。通过开口117h位于比开口117g远离旋转轴110的一侧,当使试样分析用基板100旋转时,反应室106内的包含复合体310的溶液通过离心力,经由第7流路117向主室107移送。第7流路117可以是毛细管道,也可以是能够以重力移送的流路。
[主室107]
主室107是进行包含复合体310的溶液的B/F分离的场所。为了进行B/F分离,试样分析用基板100包含配置在基板100’内的磁石121。
磁石121在试样分析用基板100内,与主室107的空间接近。更具体而言,磁石121接近主室107的多个侧面之中距离旋转轴110最远的最外周侧面107a而配置。但试样分析用基板100中的磁石121也可以配置于与主室107的最外周侧面107a以外的上表面或下表面接近的位置。即,如果能够通过磁石121将磁性粒子捕捉到主室107的壁面,则不特别限定其位置。磁石121可以构成为能够根据B/F分离而取下,可以不能拆卸地安装于基板100’,可以构成为设置于试样分析装置200侧。
在可拆卸地构成磁石121的情况下,例如基板100’具备能够收纳磁石121的收纳室。例如图3F所示,基板100’可以具备在主面100c具有开口120a的凹状的收纳室120。收纳室120具有能够收纳磁石121的空间。通过从开口120a向收纳室120插入磁石121,能够将磁石121装填于基板100’。收纳室120的开口120a可以设置于主面100d,也可以设置于两个主面100c、100d之间的侧面。
在将磁石121设置于试样分析装置200侧的情况下,例如可以在试样分析装置200的转台201a上具备磁石单元,该磁石单元具备磁石121。该情况下,磁石121被配置于,当使用者将试样分析用基板100配置在转台201a(磁石单元)的预定的位置时,磁石121能够将磁性粒子捕捉到主室107的壁面的位置。作为将磁石121设置于试样分析装置200的另一例,例如试样分析装置200可以具备磁石121和使磁石121移动的驱动机构。该情况下,试样分析用基板100可以具备保持磁石121的收纳室,根据B/F分离,驱动机构将磁石121插入试样分析用基板100的收纳室,或取出收纳室内的磁石121。
当反应液经由第7流路117向主室107移送时,反应液中的复合体310和未反应的磁性粒子固定化抗体305(以下在指这两者的情况下简称为磁性粒子311)会通过与最外周侧面107a接近配置的磁石121的磁力而被集中捕捉到最外周侧面107a侧。
主室107的空间可以包含第1区域107f和与第1区域107f相邻并连接的第2区域107e。第1区域107f是能够通过重力使液体移动的空间,第2区域107e是毛细管力发挥作用的毛细管空间。因此,第1区域107f的厚度大于第2区域107e的厚度,第1区域107f具有大于第2区域107e的空间。第1区域107f和第2区域107e的厚度,具体而言是作为流路的厚度已说明的上述范围内的值。
第2区域107e与最外周侧面107a接触,第1区域107f的至少一部分优选比第2区域107e接近旋转轴110。另外,第7流路117的开口117h设置于与第1区域107f接触的侧面中的一个面。
主室107内的液体经由第3流路113向回收室108移送。如以下说明的那样,第3流路113的开口113g以与第2区域102e的空间连接的方式设置在与第2区域102e接触的侧面。
主室107中,第1区域107f是能够通过重力使液体移动的空间,因此能够确保与所需相应的大小的空间。另外,第2区域107e是毛细管空间,因此主室107所保持的液体的一部分必然充满第2区域107e。所以,通过第3流路113与第2区域107e接触,能够在主室107内的液体不剩余的情况下将其经由第3流路113向回收室108移送。反应室106中除了反应液以外还导入清洗液和基质溶液,因此主室107具有足以保持这些液体的空间,以及能够根据需要将保持的液体向回收室108切实地移送,是重要的特征。
[第3流路113]
第3流路113具有开口113g和开口113h,开口113g与主室107连接,开口113h与回收室108连接。
第3流路113的开口113g优选设置于主室107的侧面之中位于距离旋转轴110最远侧的最外周侧面107a、或与最外周侧面107a相邻的相邻侧面且包含与最外周侧面107a的连接部分的位置。图3C示出开口113g设置在与最外周侧面107a相邻的相邻侧面的例子。如上所述,开口113g与主室107的第2区域107e连接。
第3流路113的开口113h位于比开口113g远离旋转轴110的一侧。另外,开口113h优选设置于回收室108的侧面之中位于距离旋转轴110最近侧的最内周侧面108b、或与最内周侧面108b相邻的侧面且接近最内周侧面108b的位置。图3B中示出开口113h设置于最内周侧面103b的一部分的例子。
第3流路113也能够通过毛细管现象吸引主室107中所保持的液体。第3流路113的厚度小于主室107的第2区域107e的厚度。由此,能够使比主室107的第2区域107e更强的毛细管力作用于第3流路113,将主室107的第2区域107e的液体的一部分向第3流路113吸引。
第3流路113还可以通过虹吸原理来控制液体的移动。为此,作为虹吸结构,第3流路113具有第1弯曲部113n和第2弯曲部113m。第1弯曲部113n在与旋转轴110相反的一侧具有凸形状,第2弯曲部113m在旋转轴110侧具有凸形状。第1弯曲部113n在与第3流路113连接的主室107和回收室108之中,位于接近旋转轴110的一侧的主室107与第2弯曲部113m之间。
这里提到的虹吸原理是指通过试样分析用基板100的旋转对液体施加的离心力与流路的毛细管力的平衡实现的送液控制。
例如,第3流路113是不具有虹吸结构的毛细管道的情况下,利用由试样分析用基板100的旋转带来的离心力,从反应室106经由第7流路117向主室107移送的过程中,被移送到主室107的液体通过第3流路113的毛细管力而充满第3流路113内。该状态下,如果持续进行试样分析用基板100的旋转,则液体不会保持在主室107中,而是经由第3流路113向回收室108移送。此时,试样分析用基板100以能够施加比第3流路113的毛细管力更强的离心力的旋转速度旋转。
另一方面,如果第3流路113具有虹吸结构,从反应室106移送到主室107的液体,由于第3流路113的毛细管力而使液体被引入第3流路113中。但是,如果试样分析用基板100持续旋转,并且以能够施加比第3流路113的毛细管力更强的离心力的旋转速度旋转,则由于施加于液体的离心力比毛细管力更强,从而不会由液体充满整个第3流路113内。即,第3流路113只能由液体充满到与相对于旋转轴110而存在于主室107的液体的液面的距离相同的高度。
另外,试样分析用基板100以施加比第3流路113的毛细管力更弱的离心力的旋转速度旋转的情况下,通过毛细管力由液体充满第3流路113,不会通过毛细管力使更多的液体移动。
在想要将主室107中的液体向回收室108移送的情况下,通过使试样分析用基板100以能够施加第3流路113的毛细管力以下的离心力的旋转速度(也包括旋转停止)旋转,利用毛细管力由液体充满整个第3流路113。然后,如果以能够施加比第3流路113的毛细管力更强的离心力的旋转速度使试样分析用基板100旋转,则能够将主室107内的液体向回收室108移送。
因此,通过由虹吸结构构成第3流路113,能够将反应液、清洗液和基质溶液暂时由主室107保持,能够在主室107中适当地进行B/F分离、磁性粒子的清洗和与基质溶液的反应。
由于第3流路113具备虹吸结构,因此在将旋转轴110与远离旋转轴110的回收室108的最接近旋转轴110的最内周侧面108b的距离设为R1,将从旋转轴110到第1弯曲部113n位于距离旋转轴110最远侧的点的距离设为R2的情况下,优选满足R1>R2(条件1)。
另外,在旋转轴110和接近旋转轴110的主室107中所保持的液体通过离心力而偏向侧面保持的情况下,将从旋转轴110到液体的液面的距离设为R4,将从旋转轴110到第2弯曲部113m位于距离旋转轴110最近侧的点的距离设为R3时,优选满足R4>R3(条件2)。
通过第3流路113满足条件1、2,在从反应室106向主室107移送反应液的情况下,当使试样分析用基板100以比施加于第3流路113中的液体的毛细管力更强的离心力发挥作用的旋转速度旋转时,能够防止被移送到主室107的反应液或清洗液以该状态向回收室108移送。
[回收室108]
回收室108储藏经由第3流路113从主室107移送来的磁性粒子311以外的反应液和使用过的清洗液。回收室108具有比与上述反应液和清洗次数相应的合计使用过的清洗液的合计量大的容量的空间。回收室108保持液体的主要部分优选比主室107远离旋转轴110。
[第2储藏室105]
参照图3D。第2储藏室105储藏用于B/F分离时的清洗的清洗液。如以下详细说明的那样,本实施方式的试样分析系统中,在B/F分离时能够多次清洗复合体310。因此,第2储藏室105具有能够保持与清洗次数相对应的合计容量的清洗液的空间。
[第5流路115]
第2储藏室105的清洗液经由第5流路115向第3保持室103移送。第5流路115具有开口115g和开口115h。第5流路115的开口115g优选设置于第2储藏室105的侧面之中位于距离旋转轴110最远侧的最外周侧面105a、或与最外周侧面105a相邻的相邻侧面且包含与最外周侧面105a的连接部分的位置。图3D示出开口115g设置于最外周侧面105a与相邻侧面的连接部分的例子。
第5流路115的开口115h位于比开口115g远离旋转轴110的一侧。开口115h如以下说明的那样,与第3保持室103的侧面连接。通过开口115h位于比开口115g远离旋转轴110的一侧,当使试样分析用基板100旋转时,第2储藏室105内的清洗液通过离心力经由第5流路115向第3保持室103移送。第5流路115可以是毛细管道,也可以是能够以重力移送的流路。
[第3保持室103]
第3保持室103保持第2储藏室105中储藏的全部清洗液。然后,为了在主室107中清洗复合体310,将清洗液的一部分向主室107移送,保持剩余部分。用于一次清洗的清洗液的量如以下说明的那样,通过第6流路116进行称量。因此,第3保持室103具有第6流路116以上的容积,具有清洗次数的合计的清洗液量以上的容积(例如如果进行两次清洗则为第6流路116的2倍以上的容积,如果进行三次清洗则为第6流路116的3倍以上的容积)。
第5流路115的开口115h相对于第3保持室103的最外周侧面103a,设置于隔着保持液体的空间而相对的1个内周侧面。
[第6流路116]
第6流路116包含第1部分116q和与第1部分116q连接的第2部分116r。第1部分116q包含开口116g,与第3保持室103连接。第2部分116r具有第2开口116h,与主室107连接。第2部分116r是毛细管道。第3保持室103的一部分和第6流路116的一部分隔着开口116g,大致位于以旋转轴110为中心的半径方向上。
第6流路116的第1部分116q包含第1区域116qe和第2区域116qf。第1部分116q在本实施方式中,具有在相对于试样分析用基板100的半径方向倾斜的方向上延伸的形状。第2区域116qf在第1部分116q中与第1区域116qe相比接近旋转轴110。第1区域116qe是毛细管空间,第2区域116qf不是能够通过毛细管现象而充满液体的毛细管空间。例如,第2区域116qf的厚度大于第1区域116qe的厚度,通过毛细管现象由液体充满第1区域116qe时,第2区域116qf没有由液体充满。在第2区域116qf设有空气孔122。第2区域116qf是确保空气的移动的气体通道。通过设置第2区域116qf,在出于任何原因而在第1区域116qe所保持的液体中产生气泡的情况下,气泡向第2区域116qf移动,容易排出液体中的气泡。由此,在使试样分析用基板100旋转的情况下,特别是气泡进入第2部分116r,能够抑制液体的移动被妨碍。
如以下详细说明的那样,如果在第3保持室103中保持有清洗液的状态下将试样分析用基板100的旋转角度变更为清洗液与开口116g接触的位置,则除了第2区域116qf以外,通过毛细管现象由清洗液充满第6流路116中。在该状态下,以施加比施加于第6流路116内的清洗液的毛细管力更强的离心力的旋转速度使试样分析用基板100旋转。该情况下,如图3D所示,在与旋转轴110垂直的平面上,以将旋转轴110与位置z连结的直线db为基准,分为向第3保持室103移送的清洗液和返回第6流路116的清洗液。基准位置z如图4所示,是比第3保持室103的空间或第6流路116的空间远离旋转轴110的两个侧面s1、s2,根据与以旋转轴110为中心的圆弧ar的切线方向dt相比,向第3保持室103侧倾斜的面s1与向第2保持室侧倾斜的面s2的边界位置来定义。由此,称量1次量的清洗液,向主室107移送清洗液。被移送到主室107的清洗液如上所述,经由第3流路113向回收室108移送。
[第1储藏室104]
参照图3E。第1储藏室104在使用试样分析系统的分析的开始时储藏基质溶液。对于第1储藏室104的形状不特别限制,可以具有任意形状。
[第4流路114]
第4流路114将第1储藏室104与第1保持室101连接。第4流路114例如在以旋转轴110为中心的半径方向上延伸,由毛细管道构成。第4流路114具有开口114g和开口114h。开口114g优选设置于第1储藏室104的侧面之中距离旋转轴110最远的最外周侧面104a、或与最外周侧面104a相邻的侧面且接近最外周侧面104a的位置。本实施方式中,在最外周侧面104a设有开口114g。开口114h与第1保持室101连接。
[第1保持室101]
第1保持室101在使用试样分析系统的分析的开始后,包括清洗在内的B/F分离期间,保持从第1储藏室104移送来的基质溶液。第1保持室101比第1储藏室104远离旋转轴110。第1保持室101具有夹持保持基质溶液的空间的、第1外周侧面101a1和第2外周侧面101a2以及第1内周侧面101b1和第2内周侧面101b2。第1外周侧面101a1与第2外周侧面101a2在半径方向上不重叠,并且,第1外周侧面101a1比第2外周侧面101a2远离旋转轴110。第1内周侧面101b1与第2内周侧面101b2在半径方向上不重叠,并且,第1内周侧面101b1比第2内周侧面101b2远离旋转轴110。
第1保持室101还具有第1外周侧面101a1和与第1内周侧面101b1相邻的相邻侧面101c、以及第2外周侧面101a2和与第2内周侧面101b2相邻的相邻侧面101d。第1保持室101的空间被相邻侧面101c和相邻侧面101d夹持,具有在圆周方向上延伸的形状。
如以下说明的那样,本实施方式中,第1流路111的开口111g设置于第1内周侧面101b1。另外,以下详述的第1流路111的开口111g,与相邻侧面101d和第2内周侧面101b2的连接位置相邻。也就是说,第1流路111设置在相邻侧面101d接近旋转轴110的一侧。通过该结构,第1保持室101的空间的大部分比第1流路111的开口111h远离旋转轴110。因此,在试样分析用基板100以各种旋转角度保持的情况下,能够抑制第1保持室101中所保持的基质溶液经由第1流路111向第2保持室102移送。
另外,第1外周侧面101a1远离旋转轴110,第1保持室101的空间包括与第1外周侧面101a1接触并向外周侧突出的凸形状部分101r。由此,通过在第1保持室101的空间的凸形状部分101r保持基质溶液,能够使第1保持室101中所保持的基质溶液的液面与第1流路111的开口111g分离,能够更切实地抑制经由第1流路111向第2保持室102移送。
[第1流路111]
第1流路111将第1保持室101与第2保持室102连接。第1流路111具有开口111g和开口111h,开口111g设置于第1保持室101的相邻侧面101d。另外,开口111h设置于第2保持室102的侧面之一。第1流路111是能够通过重力使液体移动的流路。
[第2保持室102]
第2保持室102保持经由第1流路111从第1保持室101移送的基质溶液。第2保持室102包括与第1保持室101在圆周方向上相邻的第1部分102q和与第2流路112在圆周方向上相邻的第2部分102r。第1部分102q和第2部分102r配置于半径方向。另外,第2保持室102接近第1保持室101的相邻侧面101d。另一方面,主室107位于第1保持室101的相邻侧面101c侧。
第2保持室102具有距离旋转轴110最远的最外周侧面102a和与最外周侧面102a相邻的第2相邻侧面102c2。另外,具有最接近旋转轴110的最内周侧面102b和与最内周侧面102b相邻的第1相邻侧面102c1。相对于第2保持室102的空间,第1相邻侧面102c1和第2相邻侧面102c2配置于同一侧,也就是说配置于面向第1保持室101和第2流路112的一侧。在第1相邻侧面102c1与第2相邻侧面102c2之间形成有凹部102s,通过凹部102s分离为第1相邻侧面102c1和第2相邻侧面102c2。
第2保持室102的第1部分102q包括最内周侧面102b和第1相邻侧面102c1,第2部分102r包括最外周侧面102a和第2相邻侧面102c2。
在第2保持室102的第1部分102q中,在第1相邻侧面102c1的接近最内周侧面102b的位置设有第1流路111的开口111h。
另外,第2部分102r中,在第2相邻侧面102c2的远离最外周侧面102a的位置、更具体而言为最接近旋转轴110的位置,设有第2流路112的开口112g。如以下说明的那样,在第2流路112为毛细管道的情况下,第2部分102r可以具备将最外周侧面102a与设置第2流路112的开口112g的部分连接的毛细空间102re。该情况下,毛细空间102re优选沿着第2相邻侧面102c2设置。
[第2流路112]
第2流路112具有第1部分112q和第2部分112r、以及开口112g和开口112h。第1部分112q的一端与第2部分112r的一端相互连接。开口112g位于第1部分112q的另一端,如上所述,与第2保持室102的第2相邻侧面102c2连接。开口112h位于第2部分112r的另一端,与主室107连接。第2部分112r是毛细管道。
第1部分112q包括第1区域112qe和第2区域112qf。本实施方式中,第1部分112q具有在圆周方向上延伸的形状。第2区域112qf比第1区域112qe接近旋转轴110。第1区域112qe是毛细管空间,第2区域112qf不是能够通过毛细管现象而充满液体的毛细管空间。例如,第2区域112qf的厚度大于第1区域112qe的厚度,在通过毛细管现象由液体充满第1区域112qe时,第2区域112qf不会被液体充满。在第2区域112qf设有空气孔122。另外,第1区域112qe的厚度优选小于第2保持室102的毛细空间102re的厚度。由此,能够将第2保持室102的毛细空间102re中所保持的基质溶液引入第2流路112。
开口112g位于比开口112h靠近旋转轴110的一侧。为了使第2流路112中的液体实质全部向第2保持室102移送,优选第2流路112的各部分与开口112g相比,位于与旋转轴110距离相同的位置或距离旋转轴110更远的位置。由此,在第2流路112充满基质溶液的状态下,当比施加于第2流路112中的基质溶液的毛细管力更强的离心力作用于基质溶液时,第2流路112内的全部基质溶液向主室107移送。
第1部分112q的第1区域112qe和第2部分112r的合计容量相当于用于分析的基质溶液的量,通过毛细管力使这些部分被基质溶液充满,由此进行基质溶液的称量。
与第6流路116同样地,第1部分112q的第2区域112qf作为气体通道发挥作用。在出于任何原因而在第1部分112q的第1区域112qe所保持的基质溶液中产生气泡的情况下,气泡向第2区域112qf移动,容易排除基质溶液中的气泡。由此,在使试样分析用基板100旋转的情况下,特别是气泡会进入第2部分112r,能够抑制基质溶液的移动被妨碍。
对第2流路112中第1部分112q的第1区域112qe和第2部分112r为毛细管空间和毛细管道的例子进行了说明,但这些空间也可以是通过重力使液体移动的空间和流路。
(试样分析系统501的工作)
对试样分析系统501的工作进行说明。图5是表示试样分析系统501的工作的流程图。用于使试样分析系统501工作的、规定控制试样分析系统501的各部分的步骤的程序,例如存储于控制电路205的存储器中,通过运算器执行程序实现以下工作。在以下工序之前,将试样分析用基板100装填于试样分析装置200,并检测试样分析用基板100的原点。
[步骤S11]
首先,如图6所示,将基质溶液和清洗液分别导入第1储藏室104和第2储藏室105。基质溶液包含通过与标识物质307的反应或标识物质307的催化作用而产生发光、荧光或吸收波长的变化的基质。另外,向反应室106导入包含磁性粒子固定化抗体305、抗原306和标识抗体308的检体。例如可以设为,在反应室106中保持包含磁性粒子固定化抗体305的液体,设置于试样分析用基板100的未图示的室保持包含抗原306和标识抗体308的液体,通过试样分析用基板100的旋转带来的离心力将它们向反应室106移送。在反应室106中,使磁性粒子固定化抗体305、检体中的抗原306、以及标识抗体308通过抗原抗体反应而结合,形成复合体310。此时,第4流路114、第5流路115和第7流路117通过毛细管现象分别被基质溶液、清洗液和包含复合体310的反应液充满。
[步骤S12]
在复合体310生成之后,使试样分析用基板100旋转,使包含复合体310的反应液向主室107移动,如上所述,第7流路117通过毛细管现象而被反应液充满。因此,如果通过试样分析用基板100的旋转使得比施加于第7流路117内的反应液的毛细管力强的离心力作用于反应室106的包含复合体310的反应液,则反应液向主室107移送。被移送到主室107的反应液,在试样分析用基板100旋转的状态下,不会继续向回收室108移送。这是由于如上所述,第3流路113构成虹吸,因此与离心力相抗衡,液体不会在第3流路113中向旋转轴110的方向移动。被移送到主室107的包含复合体310的反应液之中,磁性粒子311的大部分通过磁石121的磁力而被捕捉到最外周侧面107a。
设定试样分析用基板100的旋转速度,使得通过旋转产生离心力,不使反应液等液体由于重力而移动,而是施加比各毛细管道的毛细管力强的离心力。以下,对于利用离心力的旋转,设定其旋转速度。另外,在利用离心力的旋转的情况下,试样分析用基板100的旋转方向可以是顺时针,也可以是逆时针。
与反应液的移动同时地,清洗液从第2储藏室105通过第5流路115向第3保持室103移送。另外,基质溶液从第1储藏室104通过第4流路114向第1保持室101移送。
将基质溶液、反应液和清洗液分别全部移送到第1保持室101、主室107和第3保持室103之后,以预定的第1角度停止试样分析用基板100。如图7所示,预定的第1角度是在试样分析用基板100中,能够使被移送到第3保持室103的清洗液超过第6流路116的开口116g,不与第1部分116q接触,并且使第1保持室101内的基质溶液不与第1流路111的开口111g接触,并且使主室107的反应液与第3流路113的开口113g接触的角度。该角度取决于第1保持室101、主室107和第3保持室103的形状、基板100’内的位置、清洗液、基质溶液和反应液的量、试样分析用基板100的倾斜角度θ等。图7所示的例子中,被投影到与试样分析用基板100平行的平面上的试样分析系统501的重力方向(由箭头表示),只要在由试样分析用基板100的δ1表示的角度范围内即可。
主室107内的反应液与第3流路113的开口113g接触,由此通过毛细管力而充满第3流路113。
[步骤S13]
使试样分析用基板100旋转。伴随旋转产生离心力,作用于主室107内的反应液和磁性粒子311(复合体310和未反应的磁性粒子)。该离心力使液体和复合体310向主室107的最外周侧面107a侧移动。因此,磁性粒子311被压在最外周侧面107a。
如图8所示,受到离心力的反应液从第3流路113排出,向回收室108移送。通过离心力和磁石121的吸引力的总和,磁性粒子311被强力地压在最外周侧面107a,从而被捕捉。
其结果,仅反应液从第3流路113向回收室108排出,而磁性粒子311留在主室107。第3保持室103内的清洗液受到由旋转带来的离心力,但由于被压在第3保持室103的最外周侧面103a,因此留在第3保持室103内。第1保持室101内的基质溶液也受到由旋转带来的离心力,但由于被压在第1外周侧面101a1,因此留在第1保持室101内。
在完成反应液向回收室108的移送和基质溶液向主室107的移送之后,停止试样分析用基板100的旋转。
由此,反应液与磁性粒子311分离。具体而言,反应液向回收室108移动,磁性粒子311留在主室107。即使试样分析用基板100的旋转停止,也会受到来自磁石121的吸引力,因此磁性粒子311会维持集中于最外周侧面107a的状态。此时的停止角度可以是第1角度,可以是接下来的步骤的第2角度,也可以是其它角度。
[步骤S14]
如图9所示,在上一个步骤中没有以第2角度停止的情况下,使试样分析用基板100稍微逆时针旋转,从而以预定的第2角度停止。第2角度是使被移送到第3保持室103的清洗液与第6流路116的开口116g接触的角度。例如图9所示的例子中,是重力方向位于试样分析用基板100的由δ2所示的角度范围内的角度。
如果清洗液经由开口116g与第6流路116的第1部分116q接触,则通过毛细管力,被第1部分116q的第1区域116qe整体吸入,从而第6流路116的第1部分116q和第2部分116b被清洗液充满。由此,称量1次的量的清洗液。
为了切实地由清洗液充满第6流路116,可以将第2角度作为中心,顺时针和逆时针交替旋转几次,也就是可以摇动。由于毛细管力作用于第6流路116,因此此时清洗液不会从第6流路116的第2部分116b向主室107移动。
[步骤S15]
接着,使试样分析用基板100旋转。由旋转带来的离心力作用于第6流路116和第3保持室103内的清洗液。如参照图4进行说明的那样,以直线db为基准,位于第6流路116侧的清洗液经由第6流路116向主室107移动。另外,以直线db为基准,位于第3保持室103侧的清洗液通过离心力而返回第3保持室103。由此,如图10所示,仅是由第6流路116称量的清洗液向主室107移送。由于离心力也作用于被移送到主室107的清洗液,因此清洗液在第3流路113不会沿着旋转轴110方向移动,清洗液实质露在主室107内。由此,主室107内的磁性粒子311与清洗液接触,进行第1次清洗。
基质溶液在第1保持室101中被离心力压在第1外周侧面101a1。因此,基质溶液留在第1保持室101内。
如图11所示,第6流路116内的清洗液全部移动到主室107之后,以预定的第3角度停止试样分析用基板100。第3角度是能够使第3保持室103的清洗液不与开口116g接触,并且使被移送到主室107的清洗液与第3流路113的开口113g接触的角度。例如图11所示的例子中,被投影到与试样分析用基板100平行的平面上的试样分析系统501的重力方向,只要在试样分析用基板100上由δ3所示的角度范围内即可。
主室107内的清洗液与第3流路113的开口113g接触,由此通过毛细管现象而充满第3流路113。
[步骤S16]
使试样分析用基板100旋转。伴随旋转产生离心力,作用于主室107内的清洗液和磁性粒子311。该离心力使清洗液和磁性粒子311向主室107的最外周侧面107a侧移动,磁性粒子311通过离心力和磁石121的吸引力而在最外周侧面107a被捕捉。
如图12所示,受到离心力的清洗液从第3流路113排出,向回收室108移送。因此,仅清洗液从第3流路113排出,磁性粒子311留在主室107。第3保持室103内的清洗液和第1保持室101的基质溶液分别被压在最外周侧面103a和第1外周侧面101a1,留在第3保持室103和第1保持室101内。
在完成清洗液向回收室108的移送之后,停止试样分析用基板100的旋转。由此,清洗液与磁性粒子311分离。具体而言,清洗液向回收室108移动,磁性粒子311留在主室107。即使试样分析用基板100的旋转停止,也会受到来自磁石121的吸引力,因此磁性粒子311会维持被集中于最外周侧面107a的状态。此时的停止角度可以是第3角度,也可以是接下来的步骤的第4角度。
[步骤S17]
如图13所示,在上一个步骤中以第4角度停止的情况下,使试样分析用基板100稍微逆时针旋转,从而以预定的第4角度停止。第4角度是使被移送到第3保持室103的清洗液与第6流路116的开口116g接触的角度。例如图13所示的例子中,是重力方向位于试样分析用基板100的由δ4表示的角度范围内的角度。步骤S4中留在第3保持室103内的清洗液的量不同,因此角度范围δ4与角度范围δ2不同。
清洗液通过第6流路116的第1部分116q中的毛细管力而从第3保持室103被吸入第6流路116,第6流路116的第1部分116q和第2部分116r被清洗液充满。由此,再次称量1次的量的清洗液。
为了切实地由清洗液充满第6流路116,可以将第4角度作为中心,使试样分析用基板100摇动。由于毛细管力作用于第6流路116,因此此时清洗液不会从第6流路116向主室107移动。
[步骤S18]
接着,使试样分析用基板100旋转。由旋转带来的离心力作用于第6流路116和第3保持室103内的清洗液。与第1次的清洗同样地,以图4所示的直线db为基准,位于第6流路116侧的清洗液经由第6流路116向主室107移动。另外,以直线db为基准,位于第3保持室103侧的清洗液通过离心力而返回第3保持室103。仅是由第6流路116称量的清洗液向主室107移送。由于离心力也作用于被移送到主室107的清洗液,因此清洗液在第3流路113中不会向旋转轴110方向移动,清洗液实质留在主室107内。由此,主室107内的磁性粒子311与清洗液接触,进行第2次的清洗。
基质溶液通过离心力,在主室107中被压在距离旋转轴110最远的侧面。因此,基质溶液留在主室107内。
如图14所示,第6流路116内的清洗液全部移动到主室107之后,以预定的第5角度使试样分析用基板100停止。第5角度是能够使第3保持室103的清洗液不与开口116g接触,并且使被移送到主室107的清洗液与第3流路113的开口113g接触的角度。例如图14所示的例子中,被投影到与试样分析用基板100平行的平面上的试样分析系统501的重力方向,只要在试样分析用基板100上由δ5所示的角度范围内即可。
主室107内的清洗液与第3流路113的开口113g接触,由此通过毛细管现象而充满第3流路113。
[步骤S19]
使试样分析用基板100旋转。伴随旋转产生离心力,作用于主室107内的清洗液和磁性粒子311。该离心力使清洗液和磁性粒子311向主室107的最外周侧面107a侧移动,磁性粒子311通过离心力和磁石121的吸引力,在最外周侧面107a被捕捉。
受到离心力的清洗液从第3流路113排出,向回收室108移送。因此,仅清洗液从第3流路113排出,磁性粒子311留在主室107。第3保持室103内的清洗液被压在最外周侧面103a,留在第3保持室103内。基质溶液也被压在第1外周侧面101a1,留在第1保持室101内。
在完成清洗液向回收室108的移送之后,停止试样分析用基板100的旋转。由此,如图15所示,清洗液与磁性粒子311分离。具体而言,清洗液向回收室108移动,磁性粒子311留在主室107。即使停止试样分析用基板100的旋转,也会受到来自磁石121的吸引力,因此磁性粒子311会维持被集中于最外周侧面107a的状态。此时的停止角度可以是第5角度,也可以是接下来的步骤的第6角度。通过以上的工序完成B/F分离和清洗。
[步骤S20(工序(a、b))]
首先使基质溶液从第1保持室101向第2保持室102移动。如图16所示,在上一个步骤中没有以第6角度停止的情况下,使试样分析用基板100逆时针旋转,从而以预定的第6角度停止。此时,试样分析用基板100逆时针旋转。第6角度是能够使第1保持室101内的基质溶液与第1流路111的开口111g接触,并且使全部基质溶液通过重力向第2保持室102移动的角度。大致是第1流路111沿着重力方向配置的角度。由此,第1保持室101内的基质溶液向第2保持室102移送。
接着,如图17所示,使试样分析用基板100顺时针旋转,在第2保持室102内,以基质溶液与第2部分102r的毛细空间102re接触的预定的第7角度停止。通过毛细空间102re与基质溶液的接触,基质溶液被毛细空间102re吸引。如图18所示,充满毛细空间102re的基质溶液,通过毛细管力而从开口112g被吸入第2流路112,从而使第2流路的第1部分112q的第1区域112qe和第2部分112r被基质溶液充满。由此称量基质溶液。
为了切实地由基质溶液充满第2流路112,可以将第7角度作为中心,顺时针和逆时针交替旋转几次,也就是使其摇动。由于毛细管力作用于第2流路112,因此此时清洗液不会从第2流路112的第2部分112r向主室107移动。
[步骤S21(工序(c))]
然后,使试样分析用基板100旋转。由旋转带来的离心力作用于第2流路112和第3保持室103内的清洗液。第2流路112内的基质溶液通过离心力向主室107移动。比开口112g靠近第2保持室102侧的基质溶液被离心力压在第2保持室102的最外周侧面102a,留在第2保持室102内。
移动到主室107的基质溶液中包含基质。该基质通过与保持在主室107的磁性粒子311中的标识抗体308所含的标识物质307反应,或者通过标识物质307的催化反应,产生发光、荧光或吸收波长的变化。
在完成基质溶液向主室107的移送之后,如图19所示,使试样分析用基板100的旋转以第8角度停止。第8角度是主室107相对于光学测定单元207以预定的位置关系配置,使得光学测定单元207的光接收元件与主室107接近等,能够检测主室107内的基质的发光、荧光或吸收波长的变化的角度。
[步骤S22(d)]
光学测定单元207对保持于主室107的液体进行光学测定。具体而言,光学测定单元207检测与磁性粒子311所含的复合体310结合的标识抗体308的标识物质307所对应的基质的色素、发光、荧光等信号。由此,能够进行抗原306的检测、抗原306的浓度的定量等。
由光学测定单元207进行的光学测定,可以在使试样分析用基板100旋转的状态下进行。该情况下,在步骤S21中,完成基质溶液向主室107的移送之后,可以在试样分析用基板100旋转的状态下检测基质的色素、发光、荧光等信号。
像这样,根据本实施方式,将反应液、基质溶液和清洗液分别导入反应室106、第1储藏室104和第2储藏室105,并依次向主室107移送。最后移送的基质溶液,优选直到反应溶液和清洗溶液向主室107移送为止,以不向主室107移送的方式切实地保持。根据本实施方式,在B/F分离和清洗工序中,保持基质溶液的第1保持室101具有在圆周方向上延伸的形状的空间,并且在与最外周侧面相邻的两个相邻侧面之中,与接近反应室106、保持清洗液的第3保持室103和主室107的相邻侧面相对地,在距离它们更远的相邻侧面且接近旋转轴110的一侧设有第1流路111的开口。因此,无论以怎样的角度使试样分析用基板100旋转,基质溶液都难以与第1流路111的开口111g接触,能够抑制基质溶液向第2保持室102移送。
(试样分析用基板100的其它实施方式例子)
上述实施方式的试样分析用基板100可以进行各种改变。
[第2流路112的其它例]
上述实施方式中,第2流路112的第1部分112q的第1区域116qe是毛细管空间,第2部分112r是毛细管道。但第2流路也可以是能够通过重力来移送液体的空间。
该情况下,保持于第2保持室102的全部基质溶液可以经由第2流路112向主室107移送。例如,在步骤S20中,以第6角度使试样分析用基板停止,使第1保持室101内的基质溶液经由第1流路111向第2保持室102移动。
接着,使试样分析用基板100顺时针旋转,以预定的第7角度停止。在第7角度,第2相邻侧面102c2相对于水平方向倾斜,使得开口112g位于重力方向的下方。由此,第2保持室102的全部基质溶液通过重量而从开口112g向第2流路112移动。移动到第2流路112的基质溶液进一步通过重力向主室107移动。
在使导入第1储藏室104的全部基质溶液向主室107移动的情况下,不需要在第2流路112中进行称量。因此,能够简化用于使基质溶液移动的试样分析用基板100的旋转控制的步骤。
[第2保持室102的其它例]
在试样分析用基板100中,第2保持室102可以被划分为两个。图20的试样分析用基板161中,第2保持室102包括第1副室102A、第2副室102B和第8流路118。第1副室102A相对于第1保持室101大致在圆周方向上排列,通过第1流路111连接。第2副室102B相对于第3流路113大致在圆周方向上排列。第1副室102A和第2副室102B大致在半径方向上排列,通过第8流路118相互连接。沿着第2副室102B的侧面之中距离旋转轴110最远的最外周侧面102Ba设有毛细空间102Be。另外,沿着与最外周侧面102Ba相邻的相邻侧面设有将第2流路112的开口112g与毛细空间102be连接的毛细空间102Be。
在试样分析用基板161中,保持于第1保持室101的全部基质溶液,通过第1流路111向第1副室102A移送。进而,从第1副室102A通过第8流路118向第2副室102B移送。被移送到第2副室102B的基质溶液在第2副室102B内,通过与毛细空间102Be和毛细空间102Be接触,毛细管力发挥作用,被吸入第2流路112。
通过第2保持室102划分为两个,能够利用更小的空间将基质溶液阶段性地移送,因此能够提高基质溶液的移送的控制性。由此,在B/F分离和清洗工序中,能够更切实地抑制误将基质溶液向主室107移送。
[第3保持室和第6流路116的其它例]
上述实施方式中,通过第6流路116称量了清洗液,但也可以通过第3保持室称量清洗液。图21所示的试样分析用基板162,具备包含第1部分133q、第2部分133r、以及将第2部分133r与第1部分133q连接的连结部分133p的第3保持室133。
本实施方式中,第1部分133q的一部分和第2部分133r,大致配置在以旋转轴110为中心的圆周方向上。由基板100’的内表面构成的壁部分100f位于第2部分133r与第1部分133q之间。壁部分100f将第2部分133r和第1部分133q划分。连结部分133p位于与基板100’的壁部分100f相同的半径方向上,并且比壁部分100f靠近旋转轴110侧。连结部分133p不会通过毛细管现象被液体充满,而是通过重力使液体在第1部分133q与第2部分133r之间移动。
第2部分133r包含比以旋转轴110为中心、以将旋转轴110与壁部分100f的最接近旋转轴的点100e连结的线段为半径的圆弧ca靠近外侧(与旋转轴110分离)的部分133re。通过该部分133re,能够量取用于1次清洗的预定的量的清洗液。
另外,从旋转轴110到第2部分133r的第6流路116的开口116g的距离,比从旋转轴110到壁部分100f的最接近旋转轴的点100e的距离长。因此,能够使由部分133re量取的清洗液通过由旋转带来的离心力从第6流路116向主室107移送。
第3保持室133的第1部分133q包括侧部133qt和底部133qs。侧部133qt在以旋转轴110为中心的圆周方向上位于第2储藏室105的侧面。底部133qs比第2储藏室105远离旋转轴110。另外,第1部分133q的侧部133qt的一部分和整个底部133qs,比第2部分133r远离旋转轴110。
侧部133qt优选包括比圆弧ca靠近旋转轴110侧的部分133qt’和靠近外侧的部分133qt”。如上所述,部分133qt’与第1部分133q在圆周方向上相邻,并与连结部分133p连接。
第3保持室133的第1部分133q之中比圆弧ca靠近外侧(远离旋转轴110)的部分、也就是部分133qt”和底部133qs的合计的容积,优选大于第2储藏室105所保持的清洗液的总量。
第3保持室133的空间包括底部133qs,由此在试样分析用基板162以预定的角度停止的状态下,存储于第2储藏室105的清洗液的一部分通过毛细管现象而充满第5流路115。并且,通过在清洗液充满第5流路115的状态下使试样分析用基板162旋转,通过离心力,第2储藏室105中的清洗液经由第5流路115向底部133qs移送。
如果以预定的角度保持试样分析用基板162,则通过重力,被移送到第3保持室133的底部133qs的清洗液的一部分通过连结部分133p向第2部分133r流动,充满第2部分133r的至少一部分。然后,如果使试样分析用基板100旋转,则离心力作用于第2部分133r中的清洗液,以将旋转轴110与壁部分100f的最接近旋转轴110的点100e连结的线段为半径的圆弧ca(图3A中由虚线表示)和第2部分133r的清洗液的液面一致的方式,保持于第2部分133r的清洗液之中剩余的量返回第1部分133q。由此,量取清洗液的预定量。第2部分133r的比以将旋转轴110与壁部分100f的最接近旋转轴110的点100e连结的线段为半径的圆弧ca靠近外侧的部分的容积,是第3保持室133的容积的1/2以下。
图21中作为第1部分133q示出了包括侧部133qt的一部分和底部133qs的结构,但第1部分133q只要包含比以旋转轴110为中心、以将旋转轴110与壁部分100f的最接近旋转轴110的点连结的线段为半径的圆弧靠近外侧的部分即可。
在第3保持室133中,以一定量量取的清洗液,通过毛细管现象充满第6流路116,然后,通过使试样分析用基板162以能够施加比施加于第6流路116内部的液体的毛细管力更大的离心力的转速旋转,利用该离心力通过第6流路116向主室107移送。
[保持清洗液的室的其它例]
上述实施方式中,第3保持室103保持有多次量的清洗液,但也可以具备多个保持1次量的清洗液的室。
图22所示的试样分析用基板163具备第2储藏室105A、第3储藏室105B、第5流路115A、第9流路115B、第3保持室103A、第4保持室103B、第6流路116A和第10流路116B。
第2储藏室105A、第5流路115A、第3保持室103A、第6流路116A和第3储藏室105B、第9流路115B、第4保持室103B、第10流路116B,独立地保持1次量的清洗液,构成向主室107移送的路径。
第5流路115A和第9流路115B,分别将第2储藏室105A与第3储藏室105B、以及第3保持室103A与第4保持室103B连接,第6流路116A和第10流路116B将第3保持室103A和第4保持室103B与主室107连接。
第5流路115A和第9流路115B是毛细管道,具备虹吸结构。另一方面,第6流路116A和第10流路116B具有能够通过重力移送液体的结构。另外,第3保持室103A和第6流路116A分别比第2储藏室105A和第3储藏室105B远离旋转轴110。第6流路116A和第10流路116B能够通过重力移送液体。
第3保持室103A具有与最外周侧面103Aa和最外周侧面相邻的相邻侧面103Ac。可以在最外周侧面103Aa与相邻侧面103Ac之间设置用于使角(棱)平滑的锥面、曲面等。在相邻侧面103Ac的两端之中没有设置最外周侧面103Aa的一端配置有第6流路116A的开口116Ag。通过最外周侧面103Aa和相邻侧面103Ac,形成在旋转轴110侧具有开口的凹部,保持1次量的清洗液。
同样地,第4保持室103B具有与最外周侧面103Ba和最外周侧面相邻的相邻侧面103Bc。可以在最外周侧面103Ba与相邻侧面103Bc之间设置用于使角(棱)平滑的锥面、曲面等。在相邻侧面103Bc的两端之中没有设置最外周侧面103Ba的一端配置有第10流路116B的开口116Bg。通过最外周侧面103Ba和相邻侧面103Bc,形成在旋转轴110侧具有开口的凹部,保持1次量的清洗液。
如图22所示,第3保持室103A、第4保持室103B位于通过将主室107的中心与旋转轴110连结的直线划分的两个区域的同一方。
为了使第3保持室103A的凹部和第4保持室103B的凹部能够保持液体,以试样分析用基板163的旋转轴110相对于重力方向大于0°且为90°以下的角度倾斜的方式支撑。另外,以主室107在重力方向上比第3保持室103A、第4保持室103B靠近下方的方式,将试样分析用基板163以预定的旋转角度保持。该情况下,从与旋转轴110平行的方向观察,第3保持室103A的相邻侧面103Ac与第4保持室103B的相邻侧面103Bc不平行,由此,即使任一室所保持的全部清洗液通过重力向主室107移送,其它室也能够保持清洗液的至少一部分。因此,通过适当选择试样分析用基板163的旋转角度,能够在不同的定时选择性地从第3保持室103A、第4保持室103B向主室107移送清洗液。
图22所示的例子中,从与旋转轴110平行的方向观察,相对于将主室107的中心与旋转轴110连结的直线,相邻侧面103Ac形成的角度α大于相邻侧面103Bc形成的角度β。因此,从第3保持室103A、第4保持室103B在重力方向上比主室107靠近下方的试样分析用基板163的旋转角度(图22所示的P1与6点钟方向一致的旋转角度)开始,使试样分析用基板163逆时针旋转的情况下,先通过相邻侧面103Ac平行于与重力方向正交的方向(成为水平方向),能够使第3保持室103A内的全部清洗液选择性地向主室107移动,然后能够将第4保持室103B所保持的清洗液选择性地向主室107移送。
[其它变形例]
本实施方式中,设想为使用磁性粒子的测定系统进行了说明,但本申请的一技术方案涉及的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序并不限定于使用磁性粒子的测定系统。例如,作为1次抗体固定化的对象,可以由室内的壁面来代替磁性粒子。即,在室由聚苯乙烯、聚碳酸酯之类的材料构成的情况下,能够通过物理吸附于室内的壁面而使1次抗体固定化,能够在室内进行与抗原、标识抗体的夹心型的结合反应。另外,在室内的壁面具有能够与1次抗体结合的官能基(例如氨基、羧基),能够通过化学结合使1次抗体固定化,能够在室内进行与抗原、标识抗体的夹心型的结合反应。另外,如果是在室内的壁面具备金属基板的结构,例如能够利用SAM将1次抗体与金属基板结合从而使其固定化,能够在室内进行与抗原、标识抗体的夹心型的结合反应。通过物理吸附或化学结合使一次抗体固定于室壁面的情况,用于主要检测色素、化学发光或荧光的信号的系统。另一方面,使一次抗体固定于金属基板的情况,用于作为信号主要检测电化学信号(例如电流)、电化学发光的信号的系统。该情况下,不需要图3B所示的磁石121。另外,复合体310形成的反应场不是反应室106,而变为主室107。因此,一次抗体需要固定于主室107的壁面。
另外,本公开的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序,不仅能够应用于非竞争性方法(夹心免疫测定法),也能够应用于竞争性方法、利用杂交的基因检测法。
上述实施方式中,对B/F分离的清洗的例子进行了说明,但本实施方式的试样分析用基板、试样分析装置和试样分析系统,能够应用于将清洗液以外的溶液如上所述分成几次导入同一室的各种试样分析方法。另外,上述实施方式中,持续进行液体向室的导入,但也可以通过适当进行试样分析用基板的旋转和停止的控制、停止时的角度的控制,从而在中间包括其它工序。
另外,上述实施方式中进行了两次清洗,但也可以根据需要进行三次以上。
产业可利用性
本申请公开的试样分析用基板、试样分析装置、试样分析系统和试样分析系统用程序,能够应用于利用各种反应的检体中的特定成分的分析。
附图标记说明
100 试样分析用基板
100’ 基板
100a 底基板
100b 盖基板
100c、100d 主面
100f 壁部分
101 第1保持室
101a1 第1外周侧面
101a2 第2外周侧面
101b1 第1内周侧面
101b2 第2内周侧面
101c、101d 相邻侧面
101r 凸形状部分
102 第2保持室
102A 第1副室
102B 第2副室
102Ba 最外周侧面
102Be 毛细空间
102a 最外周侧面
102b 最内周侧面
102be 毛细空间
102c1 第1相邻侧面
102c2 第2相邻侧面
102e 第2区域
102q 第1部分
102r 第2部分
102re 毛细空间
102s 凹部
103、103A 第3保持室
103Aa 最外周侧面
103Ac 相邻侧面
103B 第4保持室
103Ba 最外周侧面
103Bc相邻侧面
103a 最外周侧面
103b 最内周侧面
104 第1储藏室
104a 最外周侧面
105、105A 第2储藏室
105B 第3储藏室
105a 最外周侧面
106 反应室
106a 最外周侧面
107 主室
107a 最外周侧面
107e 第2区域
107f 第1区域
108 回收室
108b 最内周侧面
110 旋转轴
111 第1流路
111g 开口
111h 开口
112 第2流路
112g 开口
112h 开口
112q 第1部分
112qe 第1区域
112qf 第2区域
112r 第2部分
113 第3流路
113g、113h 开口
113m 第2弯曲部
113n 第1弯曲部
114 第4流路
114g、114h 开口
115 第5流路
115A 第5流路
115B 第9流路
115g、115h 开口
116、116A 第6流路
116Ag、116Bg 开口
116B 第10流路
116b 第2部分
116g 开口
116h 第2开口
116q 第1部分
116qe 第1区域
116qf 第2区域
116r 第2部分
117 第7流路
117g 开口
117h 开口
118 第8流路
120 收纳室
120a 开口
121 磁石
122 空气孔
123 开口
133 第3保持室
133p 连结部分
133q 第1部分
133qs 底部
133qt 侧部
133qt’、133qt” 部分
133r 第2部分
133re 部分
161、162、163 试样分析用基板
200 试样分析装置
201 电机
201a 转台
203 原点检测器
203a 光源
203b 光接收元件
203c 原点检测电路
204 旋转角度检测电路
205 控制电路
206 驱动电路
207 光学测定单元
210 标记
210a 边缘
210b 边缘
302 磁性粒子
304 一次抗体
305 磁性粒子固定化抗体
306 抗原
307 标识物质
308 标识抗体
310 复合体
311 磁性粒子
501 试样分析系统
Claims (21)
1.一种试样分析用基板,是通过旋转运动进行液体的移送的试样分析用基板,具备基板、第1保持室、第2保持室、主室、第1流路和第2流路,
所述基板具有旋转轴,
所述第1保持室位于所述基板内,具有用于保持第1液体的第1空间,
所述第2保持室位于所述基板内,具有用于保持从所述第1保持室排出的所述第1液体的第2空间,
所述主室位于所述基板内,具有用于保持从所述第2保持室排出的所述第1液体的第3空间,
所述第1流路位于所述基板内,具有第1开口和第2开口,所述第1开口和所述第2开口分别与所述第1保持室和所述第2保持室连接,
所述第2流路位于所述基板内,具有第3开口和第4开口,所述第3开口和所述第4开口分别与所述第2保持室和所述主室连接,
所述第1保持室具有比连接所述第1开口的位置远离所述旋转轴的部分,
所述第2保持室具有比连接所述第2开口的位置远离所述旋转轴的部分,
在所述第2流路中,所述第3开口比所述第4开口接近所述旋转轴,
所述第1保持室和所述第2流路在所述基板的半径方向上排列,所述第2流路比所述第1保持室远离所述旋转轴,
所述第2保持室包含:在所述基板的圆周方向上与所述第1保持室相邻的第1部分、和在所述基板的圆周方向上与所述第2流路相邻的第2部分。
2.根据权利要求1所述的试样分析用基板,
所述第2流路是毛细管道。
3.根据权利要求2所述的试样分析用基板,
所述第2保持室具有距离所述旋转轴最远的最外周侧面、和与所述最外周侧面相邻的相邻侧面,
所述第2流路的所述第3开口位于所述最外周侧面或所述相邻侧面。
4.根据权利要求3所述的试样分析用基板,
所述第3开口位于所述相邻侧面,
所述第2保持室具有将所述最外周侧面与所述第3开口位于的部分连接的毛细管腔。
5.根据权利要求4所述的试样分析用基板,
所述毛细管腔沿着所述相邻侧面设置。
6.根据权利要求1所述的试样分析用基板,
所述第2流路是利用重力使所述第1液体移动的流路。
7.根据权利要求6所述的试样分析用基板,
所述第2保持室具有距离所述旋转轴最远的最外周侧面、和与所述最外周侧面相邻的相邻侧面,
所述第2流路的第3开口位于所述相邻侧面。
8.根据权利要求7所述的试样分析用基板,
在所述第2保持室的所述相邻侧面,所述第2流路的第3开口位于离开所述最外周侧面的位置。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,
所述第1保持室具有在所述基板的半径方向上不重叠的第1外周侧面和第2外周侧面,所述第1外周侧面比所述第2外周侧面远离所述旋转轴。
10.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,还具备接近所述主室而配置的磁石。
11.根据权利要求10所述的试样分析用基板,
所述磁石接近所述主室的侧面之中距离所述旋转轴最远的最外周侧面而配置。
12.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,还具备回收室和第3流路,
所述回收室位于所述基板内,比所述主室远离所述旋转轴,
所述第3流路位于所述基板内,在两端具有开口,两端的开口分别与所述主室和所述回收室连接。
13.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室和第6流路,
所述第3保持室位于所述基板内,具有用于保持第2液体的第4空间,
所述第6流路位于所述基板内,具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,能够利用毛细管现象被所述第2液体充满,
所述第6流路在两端具有开口,所述两端的开口分别与主室和所述第3保持室连接,
所述第6流路的一部分隔着所述开口中的一个位于比所述第3保持室的一部分接近所述旋转轴的位置。
14.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室和第6流路,
所述第3保持室位于所述基板内,具有用于保持第2液体的第4空间,
所述第6流路位于所述基板内,具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,能够利用毛细管现象被所述第2液体充满,
所述第3保持室的第4空间具有第1部分、第2部分和连结部分,所述连结部分位于所述第1部分与所述第2部分之间,将所述第1部分与所述第2部分连结,
所述基板具有划分所述第4空间的所述第1部分和所述第2部分的壁部分,
所述主室比所述第4空间的所述第2部分远离所述旋转轴,
所述第4空间的所述连结部分位于比所述基板的所述壁部分靠所述旋转轴侧,
所述第6流路与所述第4空间的所述第2部分连接。
15.根据权利要求1~8的任一项所述的试样分析用基板,具备第3保持室、第4保持室、第6流路和第10流路,
所述第3保持室和所述第4保持室位于所述基板内,分别具有用于保持第2液体和第3液体的第4空间和第5空间,
所述第6流路具有将所述第3保持室与所述主室连接的路径,移送所述第2液体,
所述第10流路具有将所述第4保持室与所述主室连接的路径,移送所述第2液体,
所述第2保持室具有:距离所述旋转轴最远的最外周侧面、与所述最外周侧面相邻的相邻侧面、以及由所述最外周侧面和所述相邻侧面形成的凹部,
所述第3保持室具有:距离所述旋转轴最远的最外周侧面、与所述最外周侧面相邻的相邻侧面、以及由所述最外周侧面和所述相邻侧面形成的凹部,
从平行于所述旋转轴的方向观察,所述第2保持室的所述相邻侧面与所述第3保持室的相邻侧面不平行。
16.一种试样分析系统,具备试样分析装置和权利要求1~15的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴设为相对于重力方向大于0°且为90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第6角度停止,利用毛细管现象由被移送到所述第2保持室的所述液体的一部分充满所述第2流路,
(c)通过使所述试样分析用基板旋转,利用离心力使充满所述第2流路的所述第1液体向所述主室移动。
17.根据权利要求16所述的试样分析系统,
所述试样分析装置还具备光学测定单元,
所述程序,
(c)使所述光学测定单元进行被移送到所述主室的所述第1液体的光学测定。
18.一种试样分析系统,具备试样分析装置和权利要求1~15的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴设为相对于重力方向大于0°且为90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
19.根据权利要求18所述的试样分析系统,
所述试样分析装置还具备光学测定单元,
所述程序,
(c)使所述光学测定单元进行被移送到所述主室的所述第1液体的光学测定。
20.一种试样分析装置,具备电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将权利要求1~15的任一项所述的试样分析用基板设为所述旋转轴相对于重力方向大于0°且为90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,在所述第1保持室中填充有所述第1液体的试样分析用基板被装填于所述试样分析装置的情况下,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
21.一种记录介质,是存储有试样分析系统用程序的计算机可读取的记录介质,
所述试样分析系统具备试样分析装置和权利要求1~15的任一项所述的试样分析用基板,
所述试样分析装置具有电机、旋转角度检测电路、驱动电路和控制电路,
在将所述旋转轴设为相对于重力方向大于0°且为90°以下的角度的状态下,所述电机使所述试样分析用基板绕着所述旋转轴旋转,
所述旋转角度检测电路检测所述电机的旋转轴的旋转角度,
所述驱动电路基于所述旋转角度检测电路的检测结果,控制所述电机的旋转和停止时的旋转角度,
所述控制电路包含运算器、存储器、以及存储于存储器中的构成为能够由所述运算器执行的程序,所述控制电路基于所述程序,控制所述电机、所述旋转角度检测电路和所述驱动电路的工作,
所述程序,
(a)通过使所述试样分析用基板以预定的第6角度停止,利用重力将所述第1保持室的所述第1液体经由所述第1流路向所述第2保持室移送,
(b)通过使所述试样分析用基板旋转,并以预定的第7角度停止,利用重力将所述第2保持室的所述第1液体经由所述第2流路向所述主室移送。
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DE102018219091A1 (de) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. | Vorrichtung und verfahren zum transport magnetischer partikel |
US11874210B2 (en) * | 2018-11-16 | 2024-01-16 | Phc Holdings Corporation | Sample analysis substrate |
EP3938077A4 (en) * | 2019-03-12 | 2023-05-03 | Novilux, LLC | POINT OF CARE CONCENTRATION ANALYZER |
CN113009136B (zh) * | 2020-08-21 | 2024-04-05 | 东莞东阳光医疗智能器件研发有限公司 | 小型多指标检测样本分析装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006214955A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hdl−コレステロール分析用ディスク、及びhdl−コレステロール分析用装置 |
CN101883985A (zh) * | 2008-02-05 | 2010-11-10 | 松下电器产业株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置和分析方法 |
CN103487594A (zh) * | 2008-07-17 | 2014-01-01 | 松下电器产业株式会社 | 分析用器件及使用该分析用器件的分析方法 |
EP2952258A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-09 | Roche Diagnostics GmbH | Rotatable cartridge for analyzing a biological sample |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5242606A (en) | 1990-06-04 | 1993-09-07 | Abaxis, Incorporated | Sample metering port for analytical rotor having overflow chamber |
US5627041A (en) * | 1994-09-02 | 1997-05-06 | Biometric Imaging, Inc. | Disposable cartridge for an assay of a biological sample |
JP4501793B2 (ja) | 2005-06-24 | 2010-07-14 | パナソニック株式会社 | バイオセンサ |
WO2007006049A2 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | The Regents Of The University Of California | Apparatuses, systems, and methods for isolating and separating biological materials |
KR101099495B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2011-12-28 | 삼성전자주식회사 | 원심력 기반의 미세유동장치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 시료분석방법 |
PT3270141T (pt) * | 2011-03-08 | 2020-08-28 | Univ Laval | Dispositivo centrípeto fluídico |
EP2715357B1 (en) | 2011-06-03 | 2015-11-04 | Radisens Diagnostics Ltd. | Microfluidic disc for use in with bead-based immunoassays |
US20140134631A1 (en) * | 2011-07-04 | 2014-05-15 | National Research Council Of Canada | Centrifugal microfluidic platform |
JP6768002B2 (ja) * | 2015-12-28 | 2020-10-14 | Phcホールディングス株式会社 | 試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラム |
-
2016
- 2016-12-22 CN CN201680075560.0A patent/CN108431609B/zh active Active
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006214955A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hdl−コレステロール分析用ディスク、及びhdl−コレステロール分析用装置 |
CN101883985A (zh) * | 2008-02-05 | 2010-11-10 | 松下电器产业株式会社 | 分析用仪器和使用该分析用仪器的分析装置和分析方法 |
CN103487594A (zh) * | 2008-07-17 | 2014-01-01 | 松下电器产业株式会社 | 分析用器件及使用该分析用器件的分析方法 |
EP2952258A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-09 | Roche Diagnostics GmbH | Rotatable cartridge for analyzing a biological sample |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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