JP2003075444A - 測定対象物の測定用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定対象物の測定用チップ，測定対象物の測
定装置及び測定対象物の測定方法において、製作を簡便
化でき、測定を効率的且つ精度良く行なえ、さらに汎用
性を拡大できるようにする。 【解決手段】 検体１０中の測定対象物を測定するため
の測定用チップ１であって、チップ基板２と、チップ基
板２上に設けられ検体１０を流通させる溝状の第１流路
５Ａと、チップ基板２上に設けられ該測定対象物に特異
的に結合する特異的結合物質を有する標識物質１２を流
通させる溝状の第２流路５Ｂと、チップ基板２上に設け
られ、該測定対象物に特異的に結合する連結物質１３を
流通させる溝状の第３流路５Ｃと、流路５Ａ，５Ｂ，５
Ｃが集合してチップ基板２上に形成される溝状の反応流
路５Ｄと、反応流路５Ｄに設けられ連結物質１３と特異
的に結合する固定化物質１３Ｃが固定された反応部位５
Ｅとをそなえて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗原抗体反応のよ
うな特異的な反応を利用して検体中の測定対象物の量を
測定するための、測定対象物の測定用チップ，測定対象
物の測定装置及び測定対象物の測定方法並びに連結物質
及び標識物質に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抗体−抗原反応を利用した免
疫測定のように、検体中の測定対象物を測定するための
技術が開発されている。このような技術としては、例え
ば、イムノクロマトグラフ法がある。イムノクロマトグ
ラフの基本原理は次の通りである。すなわち、クロマト
グラフ媒体（例えばニトロセルロース膜等の多孔質膜）
において、マーカにより標識された物質（標識物質）が
固定された第１部位と、測定対象物に特異的に結合する
特異的結合物質が固定化された第２部位とを形成し、測
定対象物を有する液体試料を、第１部位に供給して、測
定対象物と標識物質とを反応させる。そして、この反応
により生じた測定対象物と標識物質との複合物を、毛細
管現象を利用して第２部位に移動させて、この第２部位
に、特異的結合物質−測定対象物−標識物質の複合体を
形成させ、固定化された標識物質による発色に基づいて
測定対象物量を測定するのである。

【０００３】このようなイムノクロマトグラフの原理を
応用した技術の一例としては、特開平５−１３３９５６
号公報に開示された技術（従来技術１）や特開平９−１
８４８４０号公報に開示された技術（従来技術２）があ
る。従来技術１では、移動層を構成するクロマトグラフ
媒体上における標識粒子の展開移動を、酸素原子含有極
性基を有するビニル系水溶性ポリマの存在下において行
なわせるようにしている。これにより、標識粒子を確実
に且つ速やかに展開移動させることができ、さらに、検
出試薬による標識粒子の感作による効果が長期間持続し
て標識粒子と測定対象物との反応が確実に生じるように
なるので、試料中の測定対象物の濃度が低い場合でも短
時間内に且つ確実に測定対象物を検出できる。

【０００４】また、従来技術２では、標識物質と特異的
結合物質とを第１部分の液層中で反応させて複合体を液
層中で形成させ、この複合体を毛細管現象により第２部
分に運ばせて判定部で捕捉させ、判定部における標識物
質に由来する発色の程度に基づいて測定対象物量を測定
するようになっており、このように標識物質と特異的結
合物質とを液層中で反応させることにより、かかる反応
に要する時間を短縮できるようにしている。

【０００５】さて、上記のように毛細管現象を利用して
測定対象物を流通させるイムノクロマトグラフ法に対
し、圧力制御や電気浸透力によって測定対象物の流通を
制御しつつ測定を行ないうる測定方法として、内壁に特
異的結合物質が固定されたキャピラリ内に検体を流通さ
せる技術がある。かかる技術としては、例えば、特開昭
６０−１３３３６８号公報に開示された技術（従来技術
３）や、Biosensors & Bioelectronics 13 (1998) 825-
830（A multi-band capillary immunosensor, K.Misiak
os, S.E. Kakabakos）に開示された技術（従来技術４）
がある。

【０００６】従来技術３では、標識物質を捕捉する標識
物捕捉物質を固定した不溶性担体及び標識免疫反応試薬
を保持させた不溶性担体をキャピラリ内に充填し、この
キャピラリ内に検体を吸入して免疫反応を行なわせ、反
応生成物又は標識免疫反応試薬を標識物捕捉物質と結合
させて不動化し、不動化された標識物質を介して検体に
含まれる測定対象物の量を測定するようになっている。

【０００７】従来技術４では、特異的結合物質がコーテ
ィングされたキャピラリ内に、蛍光標識された測定対象
物を含む検体を充填し、特異的結合物質と測定対象物と
を反応させた後、未反応物質を洗い流し、このキャピラ
リに特定の波長の光線をキャピラリの軸方向に対して略
垂直に照射し、キャピラリの端部から測定される蛍光量
により、検体中の測定対象物量を測定するようになって
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術１，２のようなイムノクロマトグラフ法で
は、検体の流通を毛細管現象を利用して行なわせている
ため、検体の流速を、検体中の測定対象物，標識物質及
び特定結合物質における反応に適した所定の流速に制御
できないという課題がある。さらに、測定対象物の展開
の場となるクロマトグラフ媒体は一般的に多孔質膜によ
り構成されることが多く、多孔質膜は、透明性が低く、
また、分光分析における光の散乱が大きいため、特異的
対象物と測定対象物との反応物量を正確に測定するのが
困難であるという課題がある。

【０００９】また、上述した従来技術３，４のようにキ
ャピラリ内に検体を流通させる技術では、キャピラリの
横断面は閉断面であるため、キャピラリ内の所定の箇所
に限定して、標識物質や特異的結合物質を固定化するこ
とは困難であり、同様に、分析系に適した表面処理をキ
ャピラリ内壁に施工するのが困難であるため、製作に手
間が掛かってしまうという課題がある。また、閉空間で
あるキャピラリ内に特異的結合物質を固定化する方法と
しては、例えば光反応を利用したものがあり、この方法
では、キャピラリ内に特定の光を照射して特異的結合物
質を固定化するようになっている。しかしながら、この
方法では、キャピラリの外壁をなすチップ基板が透過性
のものに限定されてしまうという課題がある。

【００１０】また、ＰＣＴ−ＷＯ９３／２４２３１号公
報には、チップ基板上に検体を流通させるための溝部
（バリア部）を設け、この溝部において特異結合物質及
び標識物質を所定位置に固定化した後、チップ基板上に
蓋部を積載して溝部を閉断面の横断面を有するキャピラ
リとして構成する技術が開示されている。この技術で
は、溝部の形状（深さや幅長や経路等）を詳細に設定す
ることにより、検体中の測定対象物，特異結合物質及び
標識物質間における反応に対して溝部内の検体の流速を
最適化するようにしている。また、溝部に蓋部を積載し
てキャピラリを構成する前に、特異結合物質及び標識物
質を開放状態の溝部に固定するので、製作を容易に行な
える。

【００１１】しかしながら、この技術では、検体中の測
定対象物の種類に応じて（即ち、測定対象物の種類毎
に）、検体の流速が最適な物となるように溝部の形状を
設定／製作する必要があるため、汎用性が極めて低いと
いう課題がある。また、この他、公知の技術として、チ
ップ基板に設けられた一本の溝に、特異的結合物質を固
定化した反応部が形成された測定用チップがある。この
技術では、この溝に、先ず、検体を流して、反応部にお
いて検体中の測定対象物と特異的結合物質との複合体を
生成させ（第１のステップ）、その後、溝に標識物質を
流通させて、反応部において測定対象物−特異的結合物
質−標識物質の複合体を生成させ（第２のステップ）、
反応部に結合した標識物質量を測定して測定対象物量を
測定する技術がある。しかしながら、この技術では、先
ず検体を流通させた後、標識物質を流通させるので、操
作ステップとして２ステップ必要となり、作業効率が悪
いという課題がある。

【００１２】また、一般的に、液相と固相との反応の速
度は、液相と液相との反応の速度に比べて極端に遅い。
上記技術では、第１のステップでは、反応部に固定され
た特異的結合物質（固相）と検体（液層）とが反応し、
また、第２のステップでは、反応部に固定された特異的
結合物質及び検体中の測定対象物の複合体（固相）と、
標識物質（液層）とが反応する。つまり、液相と固相と
の反応が２回必要になるため、測定に要する反応時間が
長く、効率が悪いという課題がある。

【００１３】さらに、一つの溝を、検体の流路及び標識
物質の流路として兼用するため、流路内における検体の
流速と標識物質の流速とを最適なものに両立するのが困
難であり、測定効率が低くなってしまう場合もある。ま
た、上記従来技術では、何れも、測定対象物の種類に応
じて特異的結合物質を選択し、この特異的結合物質を、
クロマトグラフ媒体やチップ基板等に固定化させる必要
がある。このため、このような測定用の媒体を測定対象
物の種類毎に個別に製造しなければならず、この点でも
汎用性が低いという課題がある。

【００１４】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、測定用チップの製作を簡便化でき、測定を効
率的且つ精度良く行なえ、さらに汎用性を拡大できるよ
うにした、測定対象物の測定用チップ，測定対象物の測
定装置及び測定対象物の測定方法並びに連結物質及び標
識物質を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の測定対象物の測定用チップは、検体中の測定
対象物を測定するための測定用チップであって、チップ
基板と、該チップ基板上に設けられ該検体を流通させる
溝状の第１流路と、該チップ基板上に設けられ該測定対
象物に特異的に結合する特異的結合物質を有する標識物
質を流通させる溝状の第２流路と、該チップ基板上に設
けられ、該測定対象物に特異的に結合する連結物質を流
通させる溝状の第３流路と、該第１流路，該第２流路及
び該第３流路が集合して該チップ基板上に形成される溝
状の反応流路と、該反応流路に設けられ該連結物質と特
異的に結合する固定化物質が固定された反応部位とをそ
なえて構成されていることを特徴としている。

【００１６】請求項２記載の本発明の測定対象物の測定
用チップは、検体中の測定対象物を測定するための測定
用チップであって、チップ基板と、該チップ基板を被覆
する被覆部材と、該チップ基板と該被覆部材との間に形
成され、該検体を流通させる第１流路と、該チップ基板
と該被覆部材との間に形成され該測定対象物に特異的に
結合する特異的結合物質を有する標識物質を流通させる
第２流路と、該チップ基板と該被覆部材との間に形成さ
れ、該測定対象物に特異的に結合する連結物質を流通さ
せる溝状の第３流路と、該チップ基板と該被覆部材との
間に形成され、該第１流路，該第２流路及び該第３流路
が集合して形成される反応流路と、該反応流路に面して
該チップ基板及び該被覆部材の少なくとも一方に設けら
れ、該連結物質と特異的に結合する固定化物質が固定さ
れた反応部位とをそなえて構成されていることを特徴と
している。

【００１７】請求項３記載の本発明の測定対象物の測定
装置は、請求項１又は２記載の測定用チップと、該測定
用チップにおける該検体，該標識物質及び該連結物質の
流通を制御する流通制御手段と、該反応部位に結合した
該標識物質に関する測定を行なう測定手段とをそなえて
構成されていることを特徴としている。請求項４記載の
本発明の測定対象物の測定装置は、検体が流通する測定
用チップと、該測定用チップにおける該検体の流通を制
御する流通制御手段と、測定手段とをそなえてなる測定
対象物の測定装置であって、該測定用チップが、チップ
基板と、該チップ基板に設けられ該検体を流通させる溝
状の反応流路と、該検体、該測定対象物に特異的に結合
する特異的結合物質を有する標識物質、及び該測定対象
物に特異的に結合する連結物質の３つを混合させるべく
該反応流路内に設けられた混合部位と、該反応流路内に
おいて該混合部位よりも該検体の流通方向下流側に設け
られ、該連結物質と特異的に結合する固定化物質が固定
された反応部位とをそなえて構成され、該測定手段が、
該反応部位に結合した該標識物質に関する測定を行なう
ことを特徴としている。

【００１８】請求項５記載の本発明の測定対象物の測定
装置は、検体が流通する測定用チップと、該測定用チッ
プにおける該検体の流通を制御する流通制御手段と、測
定手段とをそなえてなる測定対象物の測定装置であっ
て、該測定用チップが、チップ基板と、該チップ基板を
被覆する被覆部材と、該チップ基板と該被覆部材との間
に形成され該検体を流通させる反応流路と、該検体、該
測定対象物に特異的に結合する特異的結合物質を有する
標識物質、及び該測定対象物に特異的に結合する連結物
質の３つを混合させるべく該反応流路に面して該チップ
基板及び該被覆部材の少なくとも一方に設けられた混合
部位と、該混合部位よりも該検体の流通方向下流側にお
いて該反応流路に面して該チップ基板及び該被覆部材の
少なくとも一方に設けられ、該連結物質と特異的に結合
する固定化物質が固定された反応部位とをそなえて構成
され、該測定手段が、該反応部位に結合した該標識物質
に関する測定を行なうことを特徴としている。

【００１９】請求項６記載の本発明の測定対象物の測定
方法は、請求項１又は２記載の測定用チップを使用し
て、該第１流路での該検体の流通、該第２流路での該標
識物質の流通、及び該第３流路での該連結物質の流通を
開始して、該反応流路において該検体，該標識物質及び
該連結物質を混合させる第１のステップと、該検体，該
標識物質及び該連結物質の混合物を該反応流路の該反応
部位と接触させる第２のステップと、該反応部位に結合
した該標識物質に関する測定を行なう第３のステップと
をそなえて構成されていることを特徴としている。

【００２０】請求項７記載の本発明の測定対象物の測定
方法は、請求項４又は５記載の測定対象物の測定用装置
を使用して、該検体の流通状態を該流通制御手段により
制御しながら該検体を該反応流路に流通させることによ
り、該検体を該混合部位で該標識物質及び該連結物質と
混合させる第１のステップと、流通状態を該流通制御手
段により制御された該検体，該標識物質及び該連結物質
の混合物を、該反応流路において該反応部位と接触させ
る第２のステップと、該反応部位に結合した該標識物質
を測定する第３のステップとをそなえて構成されている
ことを特徴としている。

【００２１】請求項８記載の本発明の連結物質は、チッ
プ基板と、該チップ基板上に設けられ検体を流通させる
溝状の第１流路と、該チップ基板上に設けられ測定対象
物に特異的に結合する特異的結合物質を有する標識物質
を流通させる溝状の第２流路と、該チップ基板上に設け
られた溝状の第３流路と、該第１流路，該第２流路及び
該第３流路が集合して該チップ基板上に形成される溝状
の反応流路と、該反応流路に設けられ固定化物質が固定
された反応部位とをそなえてなる測定用チップの該第３
の流路に流通させる、連結物質であって、該測定対象物
及び該固定化物質にそれぞれ同時に特異的に結合しうる
ことを特徴としている。

【００２２】請求項９記載の本発明の連結物質は、チッ
プ基板と、該チップ基板を被覆する被覆部材と、該チッ
プ基板と該被覆部材との間に形成され検体を流通させる
第１流路と、該チップ基板と該被覆部材との間に形成さ
れ測定対象物に特異的に結合する特異的結合物質を有す
る標識物質を流通させる第２流路と、該チップ基板と該
被覆部材との間に形成された第３流路と、該第１流路，
該第２流路及び該第３流路が集合して該チップ基板と該
被覆部材との間に形成される溝状の反応流路と、該反応
流路に設けられ固定化物質が固定された反応部位とをそ
なえてなる測定用チップの該第３の流路に流通させる、
連結物質であって、該測定対象物及び該固定化物質にそ
れぞれ同時に特異的に結合しうることを特徴としてい
る。

【００２３】請求項１０記載の本発明の標識物質は、チ
ップ基板と、該チップ基板上に設けられ検体を流通させ
る溝状の第１流路と、該チップ基板上に設けられた溝状
の第２流路と、該チップ基板上に設けられ該測定対象物
に特異的に結合する連結物質を流通させる溝状の第３流
路と、該第１流路，該第２流路及び該第３流路が集合し
て該チップ基板上に設けられる溝状の反応流路と、該反
応流路に面して該チップ基板に設けられ該連結物質と特
異的に結合する固定化物質が固定された反応部位とをそ
なえてなる測定用チップの該第２の流路に流通させる標
識物質であって、該測定対象物に特異的に結合する特異
的結合物質を有することを特徴としている。

【００２４】請求項１１記載の本発明の標識物質は、チ
ップ基板と、該チップ基板を被覆する被覆部材と、該チ
ップ基板と該被覆部材との間に形成され該検体を流通さ
せる第１流路と、該チップ基板と該被覆部材との間に形
成された第２流路と、該チップ基板と該被覆部材との間
に形成され該チップ基板上に設けられ該測定対象物に特
異的に結合する連結物質を流通させる第３流路と、該第
１流路，該第２流路及び該第３流路が集合して該チップ
基板と該被覆部材との間に形成される反応流路と、該反
応流路に面して該チップ基板及び該被覆部材の少なくと
も一方に設けられ該連結物質と特異的に結合する固定化
物質が固定された反応部位とをそなえてなる測定用チッ
プの該第２の流路に流通させる標識物質であって、該測
定対象物に特異的に結合する特異的結合物質を有するこ
とを特徴としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 （Ａ）第１実施形態の説明 まず、本発明の第１実施形態としての測定対象物の測定
用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測定
方法について説明する。図１及び図２は本実施形態の測
定対象物の測定用チップ，測定対象物の測定装置及び測
定対象物の測定方法について示す図である。なお、以下
でいう『溝』或いは『溝状の流路』とは、その横断面に
開放部を有するものを意味する。

【００２６】本実施形態の測定用チップ１は、図１
（Ａ），（Ｂ）に示すように、チップ基板２と、膜状部
材３と、インジェクションボード（蓋部，被覆部材）６
とを下からこの順に積層／重合して構成されている。イ
ンジェクションボード６は、膜状部材３を介してチップ
基板２の表面２Ａを覆い、チップ基板２，膜状部材３及
びインジェクションボード６の間に後述する閉断面形状
の流路（流路５Ａ〜５Ｄからなる）５が形成されるよう
になっている。

【００２７】チップ基板２は、ここでは、厚さ１ｍｍの
ポリメタクリル酸メチル（ｐＭＭＡ）の板を６０ｍｍ×
４０ｍｍに切断して製作されている。また、膜状部材３
には、厚さ約２０μｍ（＝後述する流路５Ａ〜５Ｄの深
さ），幅４０ｍｍの市販の紙製両面テープが使用され、
下方のチップ基板２及び上方のインジェクションボード
６に接着している。

【００２８】また、膜状部材３には孔部４が貫設されて
いる。孔部４の分岐部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及び主部分４
Ｄの流路幅Ｗ_A，Ｗ_B，Ｗ_C，Ｗ_Dはいずれも２ｍｍに設定
されている。また、分岐部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃの長さＬ
_A，Ｌ_B，Ｌ_Cはそれぞれ１４ｍｍに設定され、主部分４
Ｄの長さＬ_Dは３０ｍｍに設定されている。なお、各流
路幅Ｗ_A〜Ｗ_Dは、通常０．１μｍ以上、３ｍｍ以下、好
ましくは１μｍ以上、１ｍｍ以下である。また、流路長
さＬ_A，Ｌ_B，Ｌ_Cは、通常１００μｍ以上、１００ｍｍ
以下、好ましくは１ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。ま
た、流路長さＬ _Dに関しては、通常１ｍｍ以上、１００
０ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上、５００ｍｍ以下で
ある。

【００２９】そして、膜状部材３をチップ基板２に積載
することにより、チップ基板２上に溝状の流路（開放部
を有する流路）が形成される。つまり、膜状部材３の孔
部４とチップ基板２の表面２Ａとから溝状の流路が形成
されるのである。なお、ここでいうチップ基板２上の溝
状の流路とは、このように膜状部材３をチップ基板２に
積載することによりチップ基板２上に形成されるものだ
けでなく、チップ基板２に直接形成される溝をも含む。

【００３０】そして、さらに膜状部材３上にインジェク
ションボード６を載置することによりこの溝状の流路が
密閉され、上述したように閉断面形状の流路５が形成さ
れる。インジェクションボード６についてさらに説明す
ると、インジェクションボード６は、チップ基板２と同
じく、厚さ１ｍｍのポリメタクリル酸メチル（ｐＭＭ
Ａ）の板を６０ｍｍ×４０ｍｍに切断して製作されてい
る。また、インジェクションボード６には、測定用チッ
プ１への積載時に、流路５Ａの上流端に連通するように
検体１０を注入するための注入口６Ａが、流路５Ｂの上
流端に連通するように標識物質１２を注入するための注
入口６Ｂが、流路５Ｃの上流端に連通するように連結物
質１３を注入するための注入口６Ｃがそれぞれ貫設さ
れ、同様に、検体１０や標識物質１２等の混合物を排出
するために排出口６Ｄが、反応流路５Ｄの下流端に連通
するように貫設されている。インジェクションボード６
を蓋部として測定用チップ１に積載して流路５を閉断面
形状とすることにより、この流路５内において後述する
シリンジポンプ７により検体１０，標識物質１２及び連
結物質（ここではビオチン化抗体）１３を安定して流通
させることができるようになっている。

【００３１】なお、注入口６Ａ，６Ｂ，６Ｃ及び排出口
６Ｄは、幅２ｍｍの流路５にあわせて、直径２ｍｍに形
成されている。また、インジェクションボード６の材質
としては、ここではポリメタクリル酸メチルが使用され
ているが、チップ基板２に適用可能な材質として後述す
るものであれば使用できる。流路５は、このような各流
路５Ａ〜５Ｄ、即ち検体１０が注入される第１流路（以
下、単に流路ともいう）５Ａと、標識物質１２が注入さ
れる第２流路（以下、単に流路ともいう）５Ｂと、連結
物質１３が注入される第３流路（以下、単に流路ともい
う）５Ｃと、これらの流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃが集合して
形成される反応流路５Ｄとからなり、反応流路５Ｄに
は、上記連結物質１３と特異的に結合する固定化物質
（ここではアビジン）１３Ｃが固定化された反応部位５
Ｅが設けられている。

【００３２】ここで、標識物質１２，連結物質１３につ
いて図２を参照して説明する。標識物質１２は、第２流
路５Ｂに注入され、測定対象物１１に特異的に結合する
第１の特異的結合物質１２Ａと測定対象物１０に較べ検
出容易な標識部１２Ｂとが結合して構成される。また、
連結物質（ビオチン化抗体）１３は、第３流路５Ｃに注
入され、測定対象物１１に特異的に結合する第２の特異
的結合物質１３Ａとビオチン１３Ｂとが結合して構成さ
れ、ビオチン１３Ｂは、反応部位５Ｅに固定された固定
化物質としてのアビジン１３Ｃと特異的に結合するもの
である。

【００３３】したがって、図２に示すように、第１流路
５Ａから注入された検体中に含まれる測定対象物１１
と、第２流路５Ｂから注入された標識物質１２と、第３
流路５Ｃから注入された連結物質１３とが合流部位（混
合部位）５Ｆにおいて混合されると、標識物質１２を構
成する第１の特異的結合物質１２Ａと、連結物質１３を
構成する第２の特異的結合物質１３Ａとがそれぞれ測定
対象物１１と結合する。即ち、標識物質１２−測定対象
物１１−連結物質１３からなる複合体が形成されること
となる。

【００３４】そして、連結物質１３が、反応部位５Ｅに
固定された固定化物質１３Ｃと結合する。即ち、連結物
質１３及び固定化物質１３Ｃを介して測定対象物質１１
が標識物質１２と一体に反応部位５Ｅに連結／固定され
るようになっているのである。これにより測定対象物１
１が例えば透明であるため測定対象物１１を直接測定が
困難な場合であっても、標識物質１２を介して測定対象
物１１の量を容易に測定できるようになっている。

【００３５】なお、このような測定を行なうには、測定
対象物１１が、第１の特異的結合物質１２Ａ及び連結物
質１３（ここでは詳細には第２の特異的結合物質１３
Ａ）と同時に結合できることが条件となる。また、第１
の特異的結合物質１２Ａと第２の特異的結合物質１３Ａ
とは互いに同じ物質であっても良いし、互いに異なる物
質であっても良い。

【００３６】以下、チップ基板２，膜状部材３，測定対
象物１１，特異的結合物質１２Ａ，１３Ａ，連結物質１
３及び固定化物質１３Ｃについて、さらに説明する。先
ず、チップ基板２について説明すると、チップ基板２の
材質には、上述したように、ここではポリメタクリル酸
メチルを使用しているが、固相として十分に堅固なもの
であればこれに限定されない。好ましくは、ガラス及び
樹脂であるが、金属や半導体やセラミックス等を使用す
ることもできる。また、チップ基板２は、膜状部材３と
ともに流路５を構成するので、検体１０や標識物質１２
や連結物質１３に対して安定した材質であることが好ま
しい。

【００３７】さらに、膜状部材３とともに流路５を構成
するチップ基板２の表面２Ａに所定の表面処理を施すよ
うにしても良い。このような表面処理は、検体１０や標
識物質１２や連結物質１３に応じて適宜に施工されるも
のであって、例えば、チップ基板２が疎水性であり、検
体１０，標識物質１２及び連結物質１３が水溶性のもの
であれば、酸・アルカリによる親水処理（表面改質）が
考えられる。また、反応部位５Ｅに固定化される固定化
物質１３Ｃが蛋白質であれば、この固定化物質１３Ｃを
結合すべく、例えば、カルボジイミド，マレイミド，ス
クシンイミドによる表面処理が行なわれる。さらに、非
特異吸着（非特異物質が吸着してしまうこと）を抑制す
べく、例えばアルプミンや界面活性剤や人工高分子によ
る表面処理を行なうようにしても良い。

【００３８】或いは、表面処理を行なう代わりに、自己
組織化膜，ＬＢ膜，無機薄膜又は有機薄膜をチップ基板
２の表面２Ａに貼り付けて、流路５内において所定の表
面物性が得られるようにしても良い。次に、膜状部材３
について説明すると、膜状部材３は、ここでは上述した
ように市販の紙製テープにより構成されているが、樹脂
フィルム，紙，金属板，ガラス板等によりなる厚膜又は
薄膜であれば、これに限定されない。また、ここでは、
膜状部材３は両面に接着剤が塗布された両面テープによ
り構成してチップ基板２やインジェクションボード６に
貼り合わせるようにしているが、膜状部材３の結合方法
は、膜状部材３やチップ基板２やインジェクションボー
ド６等の材質等に応じて適宜選択されるもので、接着剤
による接着の他、溶剤・溶解溶媒による貼り合わせ（例
えばプライマによる樹脂接合），拡散接合，陽極接合，
共晶接合，熱融着，レーザ溶融，圧着等がある。或い
は、膜状部材３，チップ基板２，インジェクションボー
ド６の各相互間に、粘着テープや圧着テープや自己吸着
剤を介装するようにしても良い。

【００３９】また、膜状部材３，チップ基板２，インジ
ェクションボード６のそれぞれに凹凸を設けこれらの凹
凸をはめ込んで結合したり、膜状部材３，チップ基板
２，インジェクションボード６をクリップで挟み込んで
結合したりする等、物理的に結合しても勿論構わない。
また、膜状部材３の厚みは、即ち流路５の深さであり、
上限としては、一般的には４００μｍ以下であり、好ま
しくは２００μｍ以下である。流路５を流通する検体１
０，標識物質１２及び連結物質１３は、流路５の底部に
固定された固定化物質１３Ｃと接触し結合するので、流
路５が深いほど流路５の底部の固定化物質１３Ｃと接触
しない検体１０，標識物質１２，連結物質１３が増加し
てしまうため、膜状部材３の厚み（流路５の深さ）を上
述のように２００μｍ以下に設定するのが反応効率の点
から好ましいのである。

【００４０】また、膜状部材３の厚み（流路５の深さ）
は、膜状部材３の製作の容易性及び流路５の底部に固定
された固定化物質１３Ｃの厚みを考慮すると、０．１μ
ｍ以上であるのが一般的である。次に、検体１０及び測
定対象物１１について説明する。検体１０としては、主
に医療診断を目的としたものと環境分析を目的としたも
のとがあり、医療診断用としては、生体由来の血液，体
液，尿，涙等であり、環境分析用としては、海や河川の
水，大気を溶解させた溶液等である。また、測定対象物
１１としては、それに対して特異的に結合する物質（特
異的結合物質）が存在するとともに、上述したように２
つ以上の特異的結合物質を同時に結合できるものであれ
ば限定されず、例えば、蛋白質，有機物質，脂質，糖，
ペプチド，ホルモン，核酸等である。

【００４１】次に、特異的結合物質１２Ａ，１３Ａにつ
いて説明する。特異的結合物質１２Ａ，１３Ａは、測定
対象物１１に応じて適宜決定されるものであり、例え
ば、イムノグロブリン，その派生物であるF(ab′)2やFa
b′やFab，レセプタや酵素とその派生物，核酸，天然又
は人工のペプチド，人工ポリマ，糖鎖，脂質，無機物質
及び有機配位子，ウィルス，薬物等である。

【００４２】次に連結物質１３及び固定化物質１３Ｃに
ついて説明すると、連結物質１３及び固定化物質１３Ｃ
は互いに特異的に結合しあう組み合わせであれば良い。
このような組み合わせとしては、本実施形態のようにビ
オチンとアビジンとの組み合わせが入手のし易さから好
ましい。また、固定化物質１３Ｃのチップ基板２（反応
流路５Ｄ）への固定化方法としては、固定化物質１３Ｃ
を物理的にチップ基板２に吸着させる方法と、固定化物
質１３Ｃを化学的にチップ基板２に結合させる方法とが
ある。物理的な固定化方法としては、固定化物質１３Ｃ
を固相（チップ基板２）に直接接触させて固定化する方
法と、先ず他の物質を固相に物理的又は化学的に固定化
し、この物質を介して固定化物質１３Ｃを固相に吸着さ
せる方法とがある。また、化学的な固定化方法として
は、固定化物質１３Ｃを固相に直接結合させる方法，固
相の表面に存在する官応基を化学的に活性化させてから
固定化物質１３Ｃを結合させる方法，スペーサ分子を物
理的又は化学的に固相に結合させこのスペーサ分子を介
して固定化物質１３Ｃを固相に結合させる方法がある。

【００４３】また、固定化物質１３Ｃをチップ基板２
（反応流路５Ｄ）にスポッティングする方法としては、
例えば、スポイトによる滴下，インクジェットプリンタ
の原理を利用したノズル孔による噴射又は滴下，先細状
のピン先による塗布及びスタンプ等がある。さて、本実
施形態の測定装置は、図１に示すように、上記測定用チ
ップ１と、流路５における検体１０，標識物質１２及び
連結物質１３の流通を制御するシリンジポンプ（流通制
御手段）７と、反応部位５Ｅに結合した標識物質１２を
測定する図示しない測定手段とをそなえて構成される。

【００４４】また、ここでは、上述したように検体１０
等の流通を制御する流通制御手段７としてシリンジポン
プが使用されている。シリンジポンプ７は、外径６ｍｍ
のシリコンチューブ７Ａ，ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロ
キサン）材により構成されるプレート７Ｂを介してイン
ジェクションボード６の排出口６Ｄ（反応流路５Ｄの下
流端）に接続され、検体１０，標識物質１２及び連結物
質１３の流通を制御するようになっている。流通制御手
段は、検体１０，標識物質１２及び連結物質１３の流通
を制御できるものであれば、シリンジポンプに限定され
ず、例えば、陽圧式ポンプや陰圧式ポンプをインジェク
ションボード６の注入口６Ａ，６Ｂ，６Ｃ又は排出口６
Ｄに接続するようにしても良い。

【００４５】又は、流通制御手段として、流路５の上流
端及び下流端にそれぞれ電極を取り付け、これらの電極
に異なる電圧をかけることにより検体１０，標識物質１
２及び連結物質１３に電気浸透流を生じさせるようにし
ても良い。或いは、流通制御手段として、加熱装置を測
定用チップ１に設け、この加熱装置により流路５に沿っ
て温度勾配を生じさせるようにしても良い。つまり、か
かる温度勾配により、流路５に沿って検体１０，標識物
質１２及び連結物質１３にそれぞれ比重差を生じさせ、
この比重差により検体１０，標識物質１２及び連結物質
１３を流通させるのである。

【００４６】又は、流通制御手段として、注入口６Ａ，
６Ｂ，６Ｃ及び排出口６Ｄに電極を取り付けるとともに
注入口６Ａ，６Ｂ，６Ｃ及び排出口６Ｄの周辺に金属を
コーティングすることにより、流路５の検体１０，標識
物質１２及び連結物質１３に直流電場をかけてイオン
（検体１０，標識物質１２及び連結物質１３）を電気泳
動させるようにしても良い。この場合、検体１０の溶媒
や標識物質１２の溶媒や連結物質１３の溶媒の移動はな
いので、インジェクションボード６により流路５を密閉
する必要はない。したがって、インジェクションボード
６が不要となるので、測定用チップは上記チップ基板２
及び膜状部材３から構成されることとなり、チップ基板
２及び膜状部材３により形成される溝（溝状の流路）
が、第１流路５Ａ，第２流路５Ｂ，第３流路５Ｃ及び反
応流路５Ｄとして機能する。

【００４７】さらに、流通制御手段は、上述した各方法
を複数組み合わせて行なうようにしても良い。さて、測
定手段８は、標識物質の物性に基づき標識物量を測定す
るものであれば何ら限定されず、例えば、吸光，蛍光，
エバネッセント励起蛍光，燐光，化学発光を測定するも
のや、表面プラズモン共鳴，水晶振動子等を利用したも
のが挙げられる。或いは、標識物質１２が酵素等の触媒
である場合には、その基質を加えて反応させ、生成物を
検出することで測定を行なうこともある。また、光音響
測定法（特定の光を照射して、放射される音波を測定す
ることにより物質の量を測定する方法）を用いることも
可能である。

【００４８】本発明の第１実施形態としての測定対象物
の測定用チップ及び測定対象物の測定装置は、上述のよ
うに構成されているので、以下に示す手順（本発明の第
１実施形態としての測定対象物の測定方法）により測定
対象物（ここではＴＳＨ）の測定が行なわれる。最初
に、標識物質１２の調整について説明する。標識物質１
２は、ここでは、抗ヒトＦＳＨ−αサブユニット抗体固
定化ＥｕＬＴＸ（Ａｂ−ＥｕＬＴＸ）で構成される。

【００４９】先ず、粒径０．２１μｍのＥｕ錯体を含む
ポリスチレン粒子（ＥｕＬＴＸ）を０．０５Ｍ ＭＥＳ
（ｐＨ６．０）にて希釈し、１％懸濁液を２ｍＬ（ミリ
リットル）調整し、１−エチル−３−（３−ジメチルア
ミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）を除
去して洗浄した後、所定量Ｖ（ここでは２ｍＬ）の０．
０５Ｍ ＭＥＳ（ｐＨ７．０）でＥｕＬＴＸを分散させ
てから、抗ヒトＦＳＨ−αサブユニット抗体（以下、単
に抗体ともいう）を所定量Ｍ（ここでは０．８ｍｇ）加
え、室温で１時間反応させる。そして、この溶液を遠心
して、未反応の抗体を除去し、ＢＳＡ含有トリス緩衝液
（０．３％ＢＳＡ， ０．１Ｍ Ｔｒｉｓ， ｐＨ８．
０）を加え、粒子を安定化する。この時、抗体濃度Ｃ1
は０．４ｍｇ／ｍＬである（Ｃ1＝Ｍ／Ｖ＝０．８／２
＝０．４）。

【００５０】そして、室温で３０分攪拌してから遠心し
て精製水で洗浄を行なった後、０．０５％アジ化ナトリ
ウム液に分散させて、標識物質（Ａｂ−ＥｕＬＴＸ）１
２が調整される。なお、この時点で、未結合の抗体濃度
Ｃ2は、０．１５ｍｇ／ｍＬであり、したがって抗体の
固定化率Ｒは６２．５％である〔Ｒ＝（Ｃ1−Ｃ2）／Ｃ
1×１００＝（０．４−０．１５）／０．４×１００〕 そして、図１（Ａ）において、チップ基板２に膜状部材
３を貼り合わせた後、チップ基板２と膜状部材３とによ
り形成される反応流路５Ｄの所定部位（ここでは、反応
流路５Ｄの下流端から上流側に１０ｍｍ離隔した位置）
において、１ｍｇ／ｍＬに調整したアビジンを固定化物
質１３Ｃとして１μＬ（マイクロリットル）滴下し、常
温・常圧で３０分乾燥させた後、さらに常温で真空乾燥
を１５分間行なって、反応流路５Ｄに固定化し反応部位
５Ｅを形成する。

【００５１】そして、インジェクションボード６を膜状
部材３上に貼り合わせた後、検体１０として、純水で希
釈され１２３μＩＵ／ｍＬに調整されたＴＳＨ標準品を
１００μＬだけ注入口６Ａから流路５Ａに滴下し、Ａｂ
−ＥｕＬＴＸを純水で１００倍に希釈して調整した標識
物質１２を１００μＬだけ注入口６Ｂから流路５Ｂに滴
下し、さらに、ビオチン化した１．１ｍｇ／ｍＬの抗Ｔ
ＳＨ抗体（マウスＩｇＧ）を連結物質１３として１００
μＬだけ注入口６Ｃから流路５Ｃに滴下する。

【００５２】次に、インジェクションボード６の排出口
６Ｄに接続されたシリンジポンプ７を作動させて、注入
口６Ａ，６Ｂ，６Ｃから滴下された検体１０，標識物質
１２及び連結物質１３を５０μＬ／分で吸引して反応流
路５Ｄに向けて流通させる。検体１０中の測定対象物１
１，標識物質１２及び連結物質１３は、図２に示すよう
に、合流部位５Ｆで混合され相互に結合し（第１のステ
ップ）、その後、反応部位５Ｅ上に移動して、反応部位
５Ｅに固定された特異的結合物質１３とさらに結合する
（第２のステップ）。そして、上記手順と同じ手順によ
り、各流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃからそれぞれ１００μＬの
純水を吸入して流路５を洗浄する。

【００５３】そして、図示しない測定装置により反応部
位５Ｅに波長が３６５ｎｍの紫外線を照射したところ、
反応部位５Ｅに標識物質１２に起因した赤色の蛍光が目
視により観察され、検体１０に測定対象物１１が含まれ
ていることが測定された（第３のステップ）。したがっ
て、本実施形態の測定対象物の測定用チップ，測定対象
物の測定装置及び測定対象物の測定方法によれば、以下
のような利点がある。

【００５４】つまり、測定対象物１１が変わると、これ
に応じて特異的結合物質１２Ａ，１２Ｂも異なる物質と
なるが、本発明では、特異的結合物質１２Ａ，１２Ｂを
含む物質は、標識物質１２と連結物質１３である。即
ち、測定対象物１１によらず、反応部位５Ｅに固定する
固定化物質１３Ｃを一定とすることができ、ひいては一
つの測定用チップにおいて測定対象物１１の種類を自由
に変更できる（同一測定用チップで多種の測定対象物１
１を測定できる）利点がある。

【００５５】具体例を挙げると、反応部位５Ｅに固定す
る固定化物質１３Ｃとしてアビジンを使用するのであれ
ば、上述したように測定対象物１１としてＴＳＨを測定
する場合には、標識物質１２として抗ヒトＦＳＨ−αサ
ブユニット抗体、連結物質１３としてビオチン化した抗
ＴＳＨ抗体をそれぞれ用いることでＴＳＨを測定でき、
測定対象物１１としてｈＣＧを測定する場合には、標識
物質１２として抗ヒトＦＳＨ−αサブユニット抗体、連
結物質１３としてビオチン化した抗ｈＣＧ抗体を用いる
ことでｈＣＧを測定できる。

【００５６】また、これは、測定対象物１１の種類によ
らず反応部位５Ｅに固定する固定化物質１３Ｃの素材を
一定とすることができるので、測定用チップの製造の簡
素化にも繋がる。また、本発明では、検体１０中の測定
対象物１１，標識物質１２及び連結物質１３の反応（第
１のステップ，液相と液相との反応）、及び、測定対象
物１１，標識物質１２及び連結物質１３の複合体と、反
応部位５Ｅに固定化された固定化物質１３Ｃとの反応
（第２のステップ，液相と固相との反応）が行なわれ
る。

【００５７】これに対し、特異的結合物質が固定された
反応部位を有する一本の溝に検体，標識物質をこの順に
順次流通させる上述の従来技術により、本発明と同じよ
うに連結物質を用いて測定を行なおうとすると、反応部
位に固定化物質を固定化し、この反応部位（固相）に、
連結物質１３，測定対象物１１及び標識物質１２を順次
流入させて反応させることとなる。

【００５８】即ち、かかる従来技術では、液相と固相と
の反応を３回行なわせなければならないのに対し、本発
明では、液相と固相との反応を１回行なわせるだけで良
い。液相と液相との反応は、液相と固相との反応よりも
反応速度が高く、したがって、本発明によれば、従来技
術に比べ、測定に要する時間を短縮して測定を効率的に
行なえるという利点がある。

【００５９】また、シリンジポンプ７により検体１０，
標識物質１２及び連結物質１３の流速を所定流速に制御
できるので、検体１０，標識物質１２及び連結物質１３
の流速を、検体１０中の測定対象物１１，標識物質１２
及び連結物質１３間の反応に最適な流速にして反応時間
を短縮でき、この点からも測定を効率的に行なえるとい
う利点がある。

【００６０】さらに、測定対象物１１の種類に応じてシ
リンジポンプ７により流速を適宜に調整することによ
り、様々な種類の測定対象物１１を一つの仕様の測定用
チップにより最適な流速下で測定することが可能となる
利点がある。さらに、シリンジポンプ７により、例え
ば、検体１０，標識物質１２及び連結物質１３の混合物
が反応部位５Ｅに到達する前に一旦流通を停止して、反
応部位５Ｅの固定化物質１３Ｃと接触する前に検体１
０，標識物質１２及び連結物質１３を十分に反応さた
り、検体１０，標識物質１２及び連結物質１３の混合物
が反応部位５Ｅに到達した時点で一旦流通を停止して、
反応速度の遅い固相（固定化物質１３Ｃ）−液層（検体
１０，標識物質１２及び連結物質１３の混合物）間の反
応の効率を向上させることが可能となる。さらに、本来
ならば反応部位５Ｅで固定化物質１３Ｃに結合する測定
対象物１１，標識物質１２及び連結物質１３が未反応の
まま反応部位５Ｅを通過してしまう可能性がある場合に
は、シリンジポンプにより、反応部位５Ｅを通過した測
定対象物１１及び標識物質１２及び連結物質１３を逆流
させて再び反応部位５Ｅと接触させることも可能であ
る。

【００６１】また、上述したように、固定化物質１３Ｃ
の流路５への固定化が容易であり、測定対象物１１，標
識物質１２及び連結物質１３の流通を多様に制御できる
ので、測定対象物１１，標識物質１２及び連結物質１３
の反応系を、高度に設計でき、また、多様に設定できる
という利点もある。さらに、流路５は閉断面構造を有し
てキャピラリとして機能するので、従来から広く使用・
開発されているキャピラリを用いた測定方法における分
析技術や流路制御等の様々な技術をそのまま流用できる
という利点もある。

【００６２】また、従来技術の課題として上述したよう
に、イムノクロマトグラフでは原理的に流路（測定対象
物の展開の場）の材質が限定され、キャピラリを用いた
技術では特定の物質（例えば固定化物質１３Ｃ）をキャ
ピラリ内に固定化するため流路の材質が製作上限定され
てしまうが、本測定用チップ１では、流路５を構成する
チップ基板２やインジェクションボード６の材質を幅広
く選択できる。

【００６３】これにより、透過波長やバックグラウンド
ノイズ等の点で分光測定における最適化が可能であるば
かりでなく、例えば、表面プラズモン共鳴のようなチッ
プ基板２に対して表面膜処理を必要とする検出系の使用
や、チップ基板２に水晶振動子のような検出素子の組み
込みを実現できる。さらに、流路５がチップ基板２とイ
ンジェクションボード６との間に構成されているので、
チップ基板２とインジェクションボード６とを組み付け
る前は、未だ反応流路５Ｄ（流路５）は開放状態である
ため、反応流路５Ｄを形成する固相壁面（ここではチッ
プ基板２の所定個所）に容易に固定化物質１３Ｃを固定
して反応部位５Ｅを設けられるという利点がある。

【００６４】なお、上述の実施形態では、チップ基板２
に孔部４が貫設された膜状部材３を貼り付けることによ
りチップ基板２上に流路５を設けるようにしているが、
膜状部材３を貼り付けずにチップ基板２に溝（溝状の流
路）を直接形成するようにしても良い。このように、チ
ップ基板２に溝を直接形成する方法としては、例えば、
切削，研磨等の機械加工や、リソグラフィーを用いて形
態制御した後、ドライエッチング（例えば電子ビーム，
Ｘ線照射，ＤＲＩＥ），ウェットエッチング，放電加
工，レーザーアブレーション等のように溝部を形成する
方法や、先ずフォトリソグラフィーによって溝部形状を
マスクに描画してから、この描画に基づいて上述のドラ
イエッチング，ウェットエッチング，放電加工，レーザ
ーアブレーションによりチップ基板２の所定の部位を除
去して溝部を形成する方法や、さらに、スタンパ，圧縮
成型，射出成形等を使用した転写技術がある。

【００６５】或いは、チップ基板２を成型する際に同時
に溝を成型することもでき、このようなチップ基板２の
成型方法としては、例えば鋳型による成型がある。ま
た、光硬化性を有する樹脂を使用して光造形によりチッ
プ基板２及びかかる溝を同時に成型することもできる。
このような場合、溝の設計と、チップ基板２及び溝の製
作とを、コンピュータ制御により同時に行なうことも可
能である。

【００６６】また、上述した方法を組み合わせてチップ
基板２に溝を成形するようにしても良い。また、上述し
たようにチップ基板２の材質は広く選択できるので、こ
のような溝加工には、この他の公知の微細加工技術を使
用できる。なお、このようにチップ基板２に溝を直接形
成する場合も、膜状部材３をチップ基板２に貼り付けて
流路を形成する場合と同様に、溝の深さは、上限は、反
応効率の点から、４００μｍ以下、好ましくは２００μ
ｍ以下であり、下限は、加工の容易性や、底部に固定さ
れる固定化物質１３Ｃの厚みを考慮すると、０．１μｍ
以上にするのが一般的である。

【００６７】また、この場合も、各流路Ｗ_A〜Ｗ_Dの幅
は、通常０．１μｍ以上、３ｍｍ以下、好ましくは１μ
ｍ以上、１ｍｍ以下である。また、流路長さＬ_A，Ｌ_B，
Ｌ_Cは、通常１００μｍ以上、１００ｍｍ以下、好まし
くは１ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。また、流路長さ
Ｌ_Dに関しては、通常１ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下、
好ましくは３ｍｍ以上、５００ｍｍ以下である。

【００６８】また、図１（Ｂ）に二点鎖線で示すよう
に、ある特殊な条件下での測定を行なうべく、例えば緩
衝溶液を検体１０に注入させるための緩衝溶液用の流路
５Ｇをさらに設けても良い。また、図１（Ｂ）に二点鎖
線で示すように、反応流路５Ｄにおいて、反応部位５Ｅ
の下流側に流路５Ｈ，５Ｊを設けても良い。この流路５
Ｈ，５Ｊを適切に設けることにより（具体的には、流路
の幅，深さ，反応流路５Ｄに対する傾斜角度等を適宜設
定することにより）、流路５Ｄと流路５Ｈ，５Ｊとを介
して、未反応の検体１０，標識物質１２及び連結物質１
３をそれぞれ分離して回収することも可能となる。

【００６９】また、上述の実施形態では、標識物質１２
の量を反応部位５Ｅにおいて測定するようにしている
が、検体１０，標識物質１２及び連結物質１３の流通の
完了後に、標識物質１２を反応部位５Ｅから分離して回
収し、この回収した標識物質１２の量を測定するように
しても良い。標識物質１２を反応部位５Ｅから分離する
には、例えば、標識物質１２に近似した物質を流して、
この物質と標識物質１２とが置き換えられるようにすれ
ば良い。

【００７０】このような態様が好ましい場合としては、
チップ基板２や膜状部材３等の材質が分光測定に適して
いないため、標識物質１２をチップ基板２から分離させ
る必要がある場合である。また、上述の実施形態では、
検体１０を流通させる流路５Ａの幅Ｗ_Aと、標識物質１
２を流通させる流路５Ｂの幅Ｗ_Bと、連結物質１３を流
通させる流路５Ｃの幅Ｗ_Cとを同じ長さに設定している
が、幅Ｗ_A，Ｗ_B，Ｗ_Cを相互に異なる長さに設定して各
流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃとで流路断面積が異なるようにし
ても良い。流路５Ａを流通する検体１０と流路５Ｂを流
通する標識物質１２と流路５Ｃを流通する連結物質１３
の各流量に大きな差がある場合には、このように流路５
Ａ，５Ｂ，５Ｃで異なる流路断面積に設定するのが有効
である。

【００７１】つまり、流路５Ａ，５Ｂについて着目して
説明すると、例えば、１００μＬの検体１０と１μＬの
標識物質１２とをそれぞれ流路５Ａ，５Ｂに流通させて
測定を行なう場合、検体１０と標識物質１２とを均一に
混合させて検体１０と標識物質１２とを反応させること
が精度良く測定を行なう上で重要となる。そして、検体
１０と標識物質１２とを所定の割合で均一に混合させる
ためには、この場合には、検体１０と標識物質１２とを
単位時間当たりに１００：１の割合で混合部位５Ｆに流
入させる、即ち、流路５Ａにおける検体１０の単位時間
当たりの流量（以下、これを流速という）ＦAと、流路
５Ｂにおける標識物質１２の流速ＦBとの比を１００：
１にすれば良い（ＦA／ＦB＝１００／１）。

【００７２】本実施形態のように、流路５Ａの検体１０
と流路５Ｂの標識物質１２とを、１つの流通制御手段
（シリンジポンプ）７により合流部位５Ｆ側から吸引す
る場合には、特に、流路５Ａと流路５Ｂとで流路断面積
を同一にして、検体１０の流速ＦAと標識物質１２の流
速ＦBとに大きな差を設定することは技術的に困難であ
るが、流路５Ａの幅Ｗ_Aと流路５Ｂの幅Ｗ_Bとを異なる長
さに設定して、流路５Ａと流路５Ｂとで流路断面積が異
なるようにすることにより、検体１０の流速ＦAと標識
物質１２の流速ＦBとの比を１００：１にすることがで
きる。したがって、検体１０と標識物質１２との間で流
量に大きな差がある場合でも、検体１０と標識物質１２
とを所定の割合で均一に混合させて精度良く測定を行な
うことができるのである。

【００７３】これに対して、従来技術として上述したよ
うに、特異的結合物質の固定された反応部位を有する一
本の溝に、検体，標識物質をこの順に順次流通させる公
知技術では、検体中の測定対象物と標識物質とを効率的
に反応させて精度良く測定を行なうためには、検体，標
識物質が、反応部位と接触して反応しうる時間（＝検
体，標識物質が反応部位を通過する時間）を適切なもの
にそれぞれ設定することが重要となる。

【００７４】しかしながら、この従来技術において、特
に、例えば上記ケースと同じく１００μＬの検体と１μ
Ｌの標識物質とを使用して測定を行なう場合のように検
体の量と標識物質の量とに差があり、且つ、検体と標識
物質とについて反応部位での反応時間が同程度必要な場
合には、検体の流速ＦA′と標識物質の流速ＦＢ′とを
異なるものとする必要がある（この場合、ＦA′：ＦB′
＝１００：１）。

【００７５】例えばシリンジポンプのような流通制御手
段を設けることにより、この流通制御手段で検体の流速
と標識物質の流速とを個別に制御して、検体の流速Ｆ
A′と標識物質の流速ＦB′とを異なる値に設定すること
は可能であるが、本例のように、かかる流速差が大きい
場合には、１つの流通制御手段によりこのような広範囲
での流通制御は技術的に困難である。異なる流路間にお
いて、各流路の流路断面積を互いに異なる面積とするこ
とで、同一の流通制御手段により各流路の流速を大きく
異なる速度に制御することは一般的に行なわれているこ
とであるが、この公知技術では、検体及び標識物質の流
路が共用であるため、当然ながら、検体，標識物質のそ
れぞれについて流路断面積を変更することはできない。
勿論、検体の流通を制御するのと標識物質の流通を制御
するのとで異なる仕様の流通制御手段を使用することに
より、検体と標識物質とを大きく異なる流速で制御する
ことも可能であるが、２種類の流通制御手段が必要とな
ってコスト増加を招くため現実的ではない。

【００７６】したがって、本測定用チップでは、分岐し
た流路５Ａ，Ｂ，５Ｃを有するので、測定に使用される
検体１０，標識物質１２，連結物質１３との流量に大き
な差がある場合でも、測定を精度良く行なうことが可能
なのである。なお、ここでは、流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃの
深さは、いずれも膜状部材３の厚みで決定されるため、
流路幅Ｗ_A，Ｗ_B，Ｗ_Cを異なる長さで設定することによ
り流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃで流路断面積が異なるようにし
ているが、流路をチップ基板２に直接設けるような場合
には、流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて、流路深さを変え
ることにより流路断面積が異なるようにしても良いし、
勿論、流路深さ及び流路幅を共に異なる値で設定しても
良いし、流路幅だけを異なる値で設定しても良い。

【００７７】或いは、反応流路５Ｄに対する流路５Ａ，
５Ｂ，５Ｃの各傾斜角を適宜設定することにより、検体
１０，標識物質１２及び連結物質１３が反応流路５Ｄに
流入する際に受ける抵抗がそれぞれ異なるようにして、
検体１０，標識物質１２及び連結物質１３とで流速が異
なるようにすることも可能である。また、流路５Ａ，５
Ｂ，５Ｃが合流して反応流路５Ｄが形成されれば良く、
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように流路５Ａ，５Ｂ，５Ｃ
が何れも同時に合流するような構成である必要はなく、
例えば図３に示すように流路５Ａ，５Ｂが合流した後で
流路５Ｃが合流するような構成であっても良い。

【００７８】（Ｂ）第２実施形態の説明 次に、本発明の第２実施形態としての測定対象物の測定
用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測定
方法について説明する。図４及び図５は本実施形態の測
定対象物の測定用チップ，測定対象物の測定装置及び測
定対象物の測定方法について示す図である。なお、上述
した第１実施形態と同じ部材については同一の符号を付
し説明を省略する。

【００７９】本実施形態の測定用チップ２１は、図４
（Ａ），（Ｂ）に示すように、チップ基板２と、膜状部
材３と、インジェクションボード（被覆部材）６とを下
からこの順に積層／重合して構成されている。インジェ
クションボード６は、膜状部材３を介してチップ基板２
の表面２Ａを覆い、チップ基板２，膜状部材３及びイン
ジェクションボード６の間に閉断面形状の反応流路１５
が形成されるようになっている。

【００８０】チップ基板２は、ここでは、厚さ１ｍｍの
ポリメタクリル酸メチル（ｐＭＭＡ）の板を６０ｍｍ×
２０ｍｍに切断して製作されている。また、膜状部材３
には、厚さ２０μｍ（＝流路１５の深さ），幅１５ｍｍ
の市販の紙製両面テープが使用され、下方にはチップ基
板２が、上方にはインジェクションボード６がそれぞれ
接着されている。また、膜状部材３には、ここでは、幅
（＝流路幅）２ｍｍ×長さ（＝流路長さ）３０ｍｍの長
方形の孔部１４が貫設されており、膜状部材３をチップ
基板２に積載することにより、膜状部材３の孔部１４と
チップ基板２の表面２Ａとから溝部が形成され、さら
に、インジェクションボード６により、膜状部材３を介
してチップ基板２の表面２Ａを被覆させることにより、
インジェクションボード６と上記溝部とから閉断面形状
の反応流路１５が形成される。

【００８１】なお、膜状部材３の厚み（流路１５の深
さ）は、上述した第１実施形態と同様に、上限は、反応
効率の点から、４００μｍ以下、好ましくは２００μｍ
以下であり、下限は、製作の容易性や、底部に固定され
た特異的結合物質１３の厚みを考慮すると、０．１μｍ
以上にするのが一般的である。また、流路１５の幅は、
通常０．１μｍ以上、３ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以
上、１ｍｍ以下である。また、流路長さは、通常１ｍｍ
以上、１０００ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上、５０
０ｍｍ以下である。

【００８２】インジェクションボード６は、チップ基板
２と同じく、厚さ１ｍｍのポリメタクリル酸メチル（ｐ
ＭＭＡ）の板を６０ｍｍ×２０ｍｍに切断して製作され
ている。インジェクションボード６には、測定用チップ
１への積載時に、反応流路１５の上流端に連通するよう
に検体１０を注入するための注入口６Ｅが貫設され、同
様に、検体１０と標識物質１２との混合物を排出するた
めに排出口６Ｆが反応流路１５の下流端に連通するよう
に貫設されている。なお、注入口６Ｅ及び排出口６Ｆ
は、幅２ｍｍの反応流路１５にあわせて、直径２ｍｍに
形成されている。

【００８３】反応流路１５には、上流側から、標識物質
１２が配置された標識部位１５Ａ、連結物質１３が配置
された混合部位１５Ｂ、固定化物質１３Ｃが固定された
反応部位１５Ｃがこの順に形成されている。これによ
り、図５に示すように、反応流路１５を流通する検体１
０は、まず、標識部位１５Ａで標識物質１２と混合し、
検体１０中の測定対象物１１と標識物質１２との複合体
が生成され、その後、この複合体が混合部位１５Ｂで連
結物質１３と混合し、測定対象物１１，標識物質１２，
連結物質１３の複合体が生成され、反応部位１５Ｃでこ
の複合体が固定化物質１３Ｃと結合するようになってい
る。

【００８４】反応部位１５Ｃを形成すべく固定化物質１
３Ｃをチップ基板２にスポッティングする方法及びチッ
プ基板２に固定する方法は、第１実施形態の反応部位５
Ｅにおける固定化物質１３Ｃのチップ基板２へのスポッ
ティング方法／固定方法と同一である。また、標識物質
１２及び連結物質１３の反応流路１５へのスポッティン
グは、固定化物質１３Ｃのスポッティング方法と同様
で、例えば、スポイトによる滴下，インクジェットプリ
ンタの原理を利用したノズル孔による噴射又は滴下，先
細状のピン先による塗布及びスタンプ等により行なわれ
る。また、標識物質１２及び連結物質１３は、検体１０
が標識部位１５Ａ及び混合部位１５Ｂを流通する際に検
体１０と混ざって下流側の反応部位１５Ｃへと流れてい
かなければならないため、固定化物質１３Ｃとは異な
り、チップ基板２には比較的低い結合度で固定されてい
る。固定化方法としては、標識物質１２又は連結物質１
３を、チップ基板２に直接吸着させる方法や、チップ基
板２に他の物質をコーティングし、そのコーティング膜
に吸着させる方法や、他の物質と混合して吸着させる方
法がある。

【００８５】そして、本実施形態の測定装置は、図４
（Ａ）に示すように、このような測定用チップ２１と、
流路１５における検体１０や標識物質１２や連結物質１
３の流通を制御するシリンジポンプ７と、反応部位１５
Ｃに結合した標識物質１２を測定する図示しない測定手
段とをそなえて構成される。本発明の第２実施形態とし
ての測定対象物の測定用チップ及び測定対象物の測定装
置は、上述のように構成されているので、以下に示す手
順（本発明の第２実施形態としての測定対象物の測定方
法）により測定対象物の測定が行なわれる。

【００８６】先ず、Ａｂ−ＥｕＬＴＸを上述した第１実
施形態と同様に調整する。そして、図４（Ａ）におい
て、チップ基板２に膜状部材３を貼り合わせた後、チッ
プ基板２と膜状部材３とにより形成される反応流路１５
に、固定化物質１３Ｃとして１ｍｇ／ｍＬに調整したア
ビジンを１μＬ、連結物質１３としてビオチン化した
１．１ｍｇ／ｍＬの抗ＴＳＨ抗体（マウスＩｇＧ）、Ａ
ｂ−ＥｕＬＴＸと１０％スクロース溶液とを９：１の割
合で混合した溶液を標識物質１２として２μＬだけスポ
ッティングする。そして、常温・常圧で３０分乾燥させ
た後、さらに常温で真空乾燥を１５分間行なって、反応
流路１５に、標識部位１５Ａ，混合部位１５Ｂ及び反応
部位１５Ｃを形成する。

【００８７】そして、インジェクションボード６を膜状
部材３上に貼り合わせた後、検体１０として、純水で希
釈され１２３０μＩＵ／ｍＬに調整されたＴＳＨ標準品
を２０μＬだけ注入口６Ｅから流路１５に滴下する。次
に、インジェクションボード６の排出口６Ｆに接続され
たシリンジポンプ７を作動させて、注入口６Ｅの検体１
０を１０μＬ／分で吸引する。

【００８８】検体１０は、シリンジポンプ７により流通
を制御されながら流路１５を流通し、図５に示すよう
に、標識部位１５Ａで標識物質１２と接触すると検体１
０中の測定対象物１１と標識物質１２とが結合し、さら
に、混合部位１５Ｂで連結物質１３と結合する（第１の
ステップ）。そして、この混合物は、反応部位１５Ｃ上
に移動すると、反応部位１５Ｃに固定された固定化物質
１３Ｃとさらに結合する（第２のステップ）。そして、
検体１０の流通が完了した後、流路１５に２０μＬの純
水を流通させて流路５を洗浄する。

【００８９】そして、図示しない測定装置により波長が
３６５ｎｍの紫外線を反応部位１５Ｃに照射したとこ
ろ、反応部位１５Ｃにおいて標識物質１２に起因した赤
色の蛍光が目視により観察され、検体１０中に測定対象
物１１が含まれていることが測定された（第３のステッ
プ）。また、検体１０としてＴＳＨ（測定対象物）を含
まない溶液を使用して、上記と同様の手順で測定を行な
ったところ、反応部位１５Ｃでは蛍光が見られず、検体
１０にＴＳＨが含まれていないことを正確に検出でき
た。

【００９０】したがって、本実施形態の測定対象物の測
定用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測
定方法によれば、以下のような利点がある。つまり、チ
ップ基板２とインジェクションボード６とを組み付ける
前は、未だ反応流路１５は開放状態であるため、反応流
路１５を形成する固相壁面（ここではチップ基板２の所
定個所）に標識物質１２，連結物質１３及び固定化物質
１３Ｃを容易に固定できるという利点がある。

【００９１】また、シリンジポンプ７により、検体１
０，標識物質１２及び連結物質１３の流速を所定流速に
制御できるので、検体１０等の流速を測定に最適な流速
にでき、反応時間を短縮して測定を効率的に行なえると
いう利点がある。また、検体１０の流通を停止させたり
逆流させたりできるので、適宜に流通状態（流速，流通
方向等）を制御でき、測定の態様が広いという利点があ
る。さらに、流速を適宜に調整できるので測定対象物１
１の種類に応じてシリンジポンプ７により流速を適宜に
調整することにより、様々な種類の測定対象物１１を一
つの仕様の測定用チップにより最適な流速下で測定でき
るという利点がある。

【００９２】そして、このように、標識物質１２，連結
物質１３及び固定化物質１３Ｃの反応流路１５への固定
化が容易であり、検体１０の流通を多様に制御できるの
で、測定対象物１１，標識物質１２，連結物質１３及び
固定化物質１３Ｃの反応系を、洗練でき、また、多様に
設定できるという利点がある。さらに、流路１５は閉断
面構造を有してキャピラリとして機能するので、従来か
ら広く使用・開発されているキャピラリを用いた測定方
法における分析技術や流路制御等の様々な技術をそのま
ま流用できるという利点もある。

【００９３】また、上述したように、イムノクロマトグ
ラフやキャピラリを用いた技術では、流路の材質が限定
されてしまうが、本測定用チップ２１では、流路１５を
構成するチップ基板２，膜状部材３及びインジェクショ
ンボード６の材質を幅広く選択できるので、分光測定に
おける最適化が可能であるばかりでなく、例えば、表面
プラズモン共鳴のようなチップ基板２に対して表面膜処
理を必要とする検出系の使用や、チップ基板２に水晶振
動子のような検出素子の組み込みを実現できる。

【００９４】なお、上述の実施形態では、チップ基板２
に孔部１４が貫設された膜状部材３を貼り付けることに
よりチップ基板２上に反応流路１５を設けるようにして
いるが、膜状部材３を貼り付けずにチップ基板２に溝部
（流路）を直接形成するようにしても良い。このような
溝部の形成方法は、第１実施形態においてチップ基板２
に直接溝部を形成する手法と同様である。また、溝部の
深さも第１実施形態と同様で、上限は、反応効率の点か
ら、４００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下であ
り、下限は、加工の容易性や、底部に固定された固定化
物質１３Ｃの厚みを考慮すると、０．１μｍ以上にする
のが一般的である。

【００９５】また、この場合も、流路１５の幅は、通常
０．１μｍ以上、３ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以上、
１ｍｍ以下である。また、流路１５の長さは、通常１ｍ
ｍ以上、１０００ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上、５
００ｍｍ以下である。なお、流通制御手段７は、上述し
た第１実施形態と同様にシリンジポンプに限定されず、
例えば、陽圧式ポンプ，陰圧式ポンプを使用しても良
い。或いは、流路１５の上流端及び下流端にそれぞれ電
極を取り付け、これらの電極に異なる電圧をかけること
により検体１０に電気浸透流を生じさせるようにしても
良い。

【００９６】又は、流通制御手段として、注入口６Ｅ及
び排出口６Ｆに電極を取り付けるとともに注入口６Ｅ及
び排出口６Ｆの周辺に金属をコーティングすることによ
り、流路１５の検体１０及び標識物質１２，連結物質１
３に直流電場をかけてイオン（測定対象物１１，標識物
質１２，連結物質１３）を電気泳動させるようにしても
良い。この場合、検体１０の溶媒や標識物質１２の溶媒
や連結物質１３の溶媒の移動はないので、インジェクシ
ョンボード６により流路１５を密閉する必要はない。し
たがって、インジェクションボード６が不要となるの
で、測定用チップは上記チップ基板２及び膜状部材３か
ら構成されることとなり、チップ基板２及び膜状部材３
により形成される溝（溝状の流路）が反応流路１５とし
て機能する。

【００９７】又は、流通制御手段として、加熱装置を測
定用チップ２１に設け、この加熱装置により測定用チッ
プ２１に生じた温度勾配を利用して検体１０、標識物質
１２及び連結物質１３を流通させるようにしても良い。
或いは、これらの方法を複数組み合わせて行なうように
しても良い。 （３）その他 なお、本発明の測定対象物の測定用チップ，測定対象物
の測定装置及び測定対象物の測定方法は上述した実施形
態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形することが可能である。

【００９８】例えば、上述の各実施形態では、反応部位
５Ｅ，１５Ｃはそれぞれ図１（Ａ）及び図４（Ａ）に示
すようにチップ基板２に設けられているが、反応部位５
Ｅ，１５Ｃは反応流路５Ｄ，１５を形成する固相壁面に
設けられていれば良く、図６（Ａ），（Ｂ）の測定用チ
ップ１′，２１′に示すように反応部位５Ｅ，１５Ｃを
インジェクションボード６に設けても良い。このように
インジェクションボード６に反応部位５Ｅ，１５Ｃを設
けるのが好ましい場合としては、例えば、流路５，１５
を機械加工によりチップ基板２に直接形成する場合であ
る。つまり、この場合、チップ基板２の素材として、複
合物質１３Ｃの固定化効率にとらわれずに機械加工し易
い素材（例えばｐＭＭＡ材）を選択でき、一方、インジ
ェクションボード６の素材に上記固定化効率の良いポリ
スチレンを選択することが可能となるのである。

【００９９】また、電気化学測定等を行なうべく特に何
らかの素子（例えば電極）をインジェクションボード６
に埋め込む場合は、このインジェクションボード６の構
造がより複雑になってしまわないように、また、素子の
集積度を上げるために、反応部位５Ｅ，１５がチップ基
板２に設けられるのが望ましい。同様に、上述の第２実
施形態では、標識部位１５Ａ及び混合部位１５Ｂは図４
（Ａ）に示すようにチップ基板２に設けられているが、
標識部位１５Ａ及び混合部位１５Ｂは反応流路１５を形
成する固相壁面に設けられていれば良く、図６（Ｂ）に
示すようにインジェクションボード６に設けても良い。

【０１００】また、上述の各実施形態では、チップ基板
２とインジェクションボード６との間に流路５を形成す
るにあたって、チップ基板２上に膜状部材３を使用して
（或いは直接に）溝５を形成した例を示したが、図７
（Ａ）に示すようにチップ基板２ではなくインジェクシ
ョンボード６に溝６ａを設けても良い。このように溝６
ａをインジェクションボード６に形成するのが好ましい
場合としては、例えば光学的な観察をチップ基板２側か
ら行なうべくチップ基板２に透明度の高い石英を用いる
場合である。つまり、石英（チップ基板２）はエッチン
グや掘削等により溝を形成するのが困難であるため、イ
ンジェクションボード６の素材にエッチングや掘削等を
行ないやすい樹脂材を使用すればインジェクションボー
ド６に溝６ａを容易に形成できるのである。

【０１０１】いずれにしても、溝を、チップ基板２及び
インジェクションボード６のどちらに設けるかは、チッ
プ基板２及びインジェクションボード６の材質や測定系
等に併せて適宜選択されるものである。勿論、図７
（Ｂ）に示すようにチップ基板２及びインジェクション
ボード６にそれぞれ溝２ａ，６ａを設けるようにしても
良い。

【０１０２】また、測定対象物の測定装置として、測定
手段の出力結果を出力する印刷機やモニタ等のような測
定結果出力手段をさらにそなえて構成するようにしても
よい。また、上述の第１実施形態では、反応流路５Ｄに
反応部位５Ｅを１箇所だけ設けた構成としているが反応
部位を反応流路５Ｄに複数設けた構成としても良い。こ
の場合、これらの複数の反応部位を、チップ基板２及び
インジェクションボード６の何れか一方だけに設けるよ
うにしても良いし、チップ基板２及びインジェクション
ボード６の両方に設けるようにしても良い。

【０１０３】同様に、上述の第２実施形態では、反応流
路１５に反応部位１５Ｃを１箇所だけ設けた構成として
いるが、反応部位を反応流路１５に複数設けた構成とし
ても良い。同じく、反応流路１５に複数の標識部位を形
成したり、複数の混合部位を形成したりしても良い。複
数の反応部位，複数の標識部位及び複数の混合部位を１
つの測定用チップに設ける場合、これらを、チップ基板
２及びインジェクションボード６の何れか一方だけに設
けるようにしても良いし、チップ基板２及びインジェク
ションボード６の両方に設けるようにしても良い。

【０１０４】また、上述の各実施形態の測定用チップ
１，２１は、それぞれ１つの流路５，１５をそなえて構
成されているが、１つの測定用チップに複数の流路をそ
なえるようにしても良い。この場合、第１実施形態の流
路５と第２実施形態の流路１５とのように互いに異なる
形式の流路が混在する構成であっても良い。また、上述
の実施形態では、検体１０に測定対象物１１が含まれて
いるか否かをオンオフ的に検出するようにしているが、
検体１０中に測定対象物１１がどれだけ含まれているか
を標識物質の蛍光量等から定量的に測定するようにして
もよい。

【０１０５】また、上述の各実施形態では、連結物質１
３及び固定化物質１３Ｃとしてビオチン化抗体及びアビ
ジンを使用した例を説明したが、ウサギ抗ＴＳＨ抗体及
びヤギ抗ウサギＩｇＧ抗体のような三次抗体を使用して
も良い。具体的には、この場合、図８に示すように、測
定対象物１１及び標識物質１２が、ウサギ抗ＴＳＨ抗体
（連結物質）１３′及びヤギ抗ウサギＩｇＧ抗体１３
Ｃ′を介して反応部位５Ｅ，１５Ｃに連結されることと
なり、ウサギ抗ＴＳＨ抗体１３′が、上記各実施形態に
おける第二の特異的結合物質１３Ａ及びビオチン１３Ｂ
を兼ねている構成となる。

【０１０６】このように三次抗体を使用する方法は、ビ
オチン及びアビジンを使用する程には高い汎用性はない
が、三次抗体を使用すれば、抗体そのものを連結物質１
３′として用いることができるので抗体にビオチンを結
合させるステップを省略でき、測定系の調整を簡便化で
き、さらに、抗体に修飾を加えることによる活性の低下
を避けることができるようになる利点がある。

【０１０７】また、本発明の測定対象物の測定用チッ
プ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測定方法
は、生体由来の試料（例えば血液や体液）に含まれる測
定対象物を測定／検出する医療診断や、海・河川や大気
等に含まれる環境汚染物質を測定／検出する環境診断
や、各種研究に用いられる測定等に幅広く適用できるも
のである。

【０１０８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の測定対象物の測定用チップ，請求項２記載の本発
明の測定対象物の測定用チップ，請求項６記載の本発明
の測定対象物の測定方法，請求項８及び９記載の連結物
質及び請求項１０及び１１記載の本発明の標識物質によ
れば、測定対象物，連結物質及び固定化物質を介して反
応部位に固定された標識物質に関して測定を行なうこと
により測定対象物に関する測定を容易に行なうことが可
能となるが、標識物質，連結物質及び固定化物質の内、
測定対象物の特異的に結合するのは、標識物質，連結物
質であり、したがって、これらの標識物質，連結物質を
測定対象物に応じて変えることにより、反応部位に固定
する固定化物質を変えることなく１つの測定用チップに
より多種の測定対象物の測定を行なうことが可能になる
という利点がある。

【０１０９】また、検体，標識物質及び連結物質を第１
流路，第２流路及び第３流路にそれぞれ流通させてこれ
らの検体，標識物質及び連結物質を反応流路で合流させ
て結合させるので、検体中の測定対象物，標識物質及び
連結物質の反応が液相同士の反応となる。液相同士の反
応は、反応速度が高く反応率も高いので、反応時間を短
縮して測定を効率的に行なえるという利点がある。

【０１１０】さらに、検体，標識物質及び連結物質を第
１流路，第２流路及び第３流路にそれぞれ同時に流通さ
せることにより、検体，標識物質及び連結物質を一つの
流路に順次流通させるのに比べ測定に要する時間を短縮
でき、この点からも測定を効率的に行なえるという利点
がある。また、固定化物質を反応流路に固定して反応部
位を設けるが、少なくとも製造中において反応流路は外
方が開放された状態となるので、この開放部から反応流
路に固定化物質を固定するのが容易になって、測定用チ
ップの製作を簡便化できるという利点がある。また、チ
ップ基板の材質を広く選択できるので、分光測定におけ
る最適化を図って測定精度を向上させることができ、さ
らに、チップ基板への種々の検出素子の組み込みが可能
となるという利点がある。

【０１１１】請求項３記載の本発明の測定対象物の測定
装置によれば、流通制御手段により、検体，標識物質及
び連結物質の流通を制御するので、検体，標識物質及び
連結物質の流速を、測定に最適な流速にして測定を効率
的に行なえるという利点がある。また、適宜に流通状態
（流速，流通方向等）を制御でき、広い態様で測定を行
なえるという利点がある。さらに、測定対象物の種類に
応じて流通制御手段により流速を適宜に調整することに
より、様々な種類の測定対象物を一つの仕様の測定用チ
ップにより最適な流通状態で測定でき、汎用性を拡大で
きるという利点がある。

【０１１２】また、測定用チップの製作が容易であり、
且つ検体，標識物質及び連結物質の流通を多様に制御で
きるので、測定対象物，標識物質及び連結物質の反応系
を、洗練されたものとすることができ、また、多様に設
定できるという利点がある。請求項４及び５記載の本発
明の測定対象物の測定装置によれば、流通制御手段によ
り、検体の流通を制御するので、検体の流速を、検体中
の測定対象物，標識物質，連結物質及び固定化物質の反
応に最適な流速にして測定を効率的に行なえ、また、適
宜に流通状態を制御できるので、広い態様で測定を行な
え、さらに、様々な種類の測定対象物を一つの仕様の測
定用チップにより最適な流通状態で測定でき、汎用性を
拡大できるという利点がある。

【０１１３】また、請求項３記載の測定対象物の測定装
置と同様に、測定用チップの製作が容易であり、且つ検
体，標識物質及び連結物質の流通を多様に制御できるの
で、測定にかかる反応系を、洗練されたものとすること
ができ、また、多様に設定できるという利点がある。請
求項７記載の本発明の測定対象物の測定方法によれば、
検体の流通を流通制御手段により制御して、検体の流速
を、検体中の測定対象物，標識物質及び連結物質の反応
に最適なものとすることができるので、測定を効率的に
行なえ、また、適宜に外部から流通状態を制御できるの
で、広い態様で測定を行なえ、さらに、様々な種類の測
定対象物を一つの仕様の測定用チップにより最適な流通
状態で測定でき、汎用性を拡大できるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての測定対象物の測
定用チップ及び測定対象物の測定装置について示す図で
あり、（Ａ）は測定用チップ及び測定装置の構成を拡大
して示す模式的な斜視分解図、（Ｂ）はインジェクショ
ンボード（被覆部材）を外した状態の測定用チップの構
成を拡大して示す模式的な平面図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての測定対象物の測
定用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測
定方法における測定原理を説明するための模式図であ
る。

【図３】本発明の第１実施形態としての測定対象物の測
定用チップの変形例の構成を示す模式的な平面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態としての測定対象物の測
定用チップ及び測定対象物の測定装置について示す図で
あり、（Ａ）は測定用チップ及び測定装置の構成を拡大
して示す模式的な斜視分解図、（Ｂ）はインジェクショ
ンボード（被覆部材）を外した状態の測定用チップの構
成を拡大して示す模式的な平面図である。

【図５】本発明の第２実施形態としての測定対象物の測
定用チップ，測定対象物の測定装置及び測定対象物の測
定方法における測定原理を説明するための模式図であ
る。

【図６】（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施形態として
の測定用チップの構成を拡大して示す模式的な斜視分解
図である。

【図７】（Ａ），（Ｂ）は本発明の他の実施形態として
の測定用チップにかかる流路の模式的な横断面図である
〔図１（Ｂ）のＸ−Ｘ断面及び図４（Ｂ）のＹ−Ｙ断面
に相当する図である〕。

【図８】本発明の他の実施形態としての連結物質及び固
定化物質の構成を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１，１′，２１，２１′ 測定用チップ ２ チップ基板 ２ａ，６ａ 溝 ２Ａ チップ基板の表面 ３ 膜状部材 ４，１４ 孔部 ４Ａ，４Ｂ 分岐部分 ４Ｃ 主要部分 ５ 流路 ５Ａ 第１流路 ５Ｂ 第２流路 ５Ｃ 第３流路 ５Ｄ，１５ 反応流路 ５Ｅ，１５Ｃ 反応部位 ５Ｆ 合流部位（混合部位） ５Ｇ，５Ｈ 流路 ６ インジェクションボード（被覆部材） ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｅ 注入口 ６Ｄ，６Ｆ 排出口 ７ シリンジポンプ（流通制御手段） ７Ａ シリコンチューブ ７Ｂ プレート １０ 検体 １１ 測定対象物 １２ 標識物質 １２Ａ 第１の特異的結合物質 １２Ｂ 標識部 １３ 連結物質 １３Ａ 第２の特異的結合物質 １３Ｂ 連結物質 １３Ｃ 固定化物質 １５Ａ 標識部位 １５Ｂ 混合部位

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検体中の測定対象物を測定するための測
   定用チップであって、 チップ基板と、 該チップ基板上に設けられ該検体を流通させる溝状の第
   １流路と、 該チップ基板上に設けられ該測定対象物に特異的に結合
   する特異的結合物質を有する標識物質を流通させる溝状
   の第２流路と、 該チップ基板上に設けられ、該測定対象物に特異的に結
   合する連結物質を流通させる溝状の第３流路と、 該第１流路，該第２流路及び該第３流路が集合して該チ
   ップ基板上に形成される溝状の反応流路と、 該反応流路に設けられ該連結物質と特異的に結合する固
   定化物質が固定された反応部位とをそなえて構成されて
   いることを特徴とする、測定対象物の測定用チップ。
2. 【請求項２】 検体中の測定対象物を測定するための測
   定用チップであって、 チップ基板と、 該チップ基板を被覆する被覆部材と、 該チップ基板と該被覆部材との間に形成され、該検体を
   流通させる第１流路と、 該チップ基板と該被覆部材との間に形成され該測定対象
   物に特異的に結合する特異的結合物質を有する標識物質
   を流通させる第２流路と、 該チップ基板と該被覆部材との間に形成され、該測定対
   象物に特異的に結合する連結物質を流通させる溝状の第
   ３流路と、 該チップ基板と該被覆部材との間に形成され、該第１流
   路，該第２流路及び該第３流路が集合して形成される反
   応流路と、 該反応流路に面して該チップ基板及び該被覆部材の少な
   くとも一方に設けられ、該連結物質と特異的に結合する
   固定化物質が固定された反応部位とをそなえて構成され
   ていることを特徴とする、測定対象物の測定用チップ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の測定用チップと、 該測定用チップにおける該検体，該標識物質及び該連結
   物質の流通を制御する流通制御手段と、 該反応部位に結合した該標識物質に関する測定を行なう
   測定手段とをそなえて構成されていることを特徴とす
   る、測定対象物の測定装置。
4. 【請求項４】 検体が流通する測定用チップと、該測定
   用チップにおける該検体の流通を制御する流通制御手段
   と、測定手段とをそなえてなる測定対象物の測定装置で
   あって、 該測定用チップが、 チップ基板と、 該チップ基板に設けられ該検体を流通させる溝状の反応
   流路と、 該検体、該測定対象物に特異的に結合する特異的結合物
   質を有する標識物質、及び該測定対象物に特異的に結合
   する連結物質の３つを混合させるべく該反応流路内に設
   けられた混合部位と、 該反応流路内において該混合部位よりも該検体の流通方
   向下流側に設けられ、該連結物質と特異的に結合する固
   定化物質が固定された反応部位とをそなえて構成され、 該測定手段が、該反応部位に結合した該標識物質に関す
   る測定を行なうことを特徴とする、測定対象物の測定装
   置。
5. 【請求項５】 検体が流通する測定用チップと、該測定
   用チップにおける該検体の流通を制御する流通制御手段
   と、測定手段とをそなえてなる測定対象物の測定装置で
   あって、 該測定用チップが、 チップ基板と、 該チップ基板を被覆する被覆部材と、 該チップ基板と該被覆部材との間に形成され該検体を流
   通させる反応流路と、 該検体、該測定対象物に特異的に結合する特異的結合物
   質を有する標識物質、及び該測定対象物に特異的に結合
   する連結物質の３つを混合させるべく該反応流路に面し
   て該チップ基板及び該被覆部材の少なくとも一方に設け
   られた混合部位と、 該混合部位よりも該検体の流通方向下流側において該反
   応流路に面して該チップ基板及び該被覆部材の少なくと
   も一方に設けられ、該連結物質と特異的に結合する固定
   化物質が固定された反応部位とをそなえて構成され、 該測定手段が、該反応部位に結合した該標識物質に関す
   る測定を行なうことを特徴とする、測定対象物の測定装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載の測定用チップを使
   用して、 該第１流路での該検体の流通、該第２流路での該標識物
   質の流通、及び該第３流路での該連結物質の流通を開始
   して、該反応流路において該検体，該標識物質及び該連
   結物質を混合させる第１のステップと、 該検体，該標識物質及び該連結物質の混合物を該反応流
   路の該反応部位と接触させる第２のステップと、 該反応部位に結合した該標識物質に関する測定を行なう
   第３のステップとをそなえて構成されていることを特徴
   とする、測定対象物の測定方法。
7. 【請求項７】 請求項４又は５記載の測定対象物の測定
   用装置を使用して、 該検体の流通状態を該流通制御手段により制御しながら
   該検体を該反応流路に流通させることにより、該検体を
   該混合部位で該標識物質及び該連結物質と混合させる第
   １のステップと、 流通状態を該流通制御手段により制御された該検体，該
   標識物質及び該連結物質の混合物を、該反応流路におい
   て該反応部位と接触させる第２のステップと、該反応部
   位に結合した該標識物質を測定する第３のステップとを
   そなえて構成されていることを特徴とする、測定対象物
   の測定方法。
8. 【請求項８】 チップ基板と、該チップ基板上に設けら
   れ検体を流通させる溝状の第１流路と、該チップ基板上
   に設けられ測定対象物に特異的に結合する特異的結合物
   質を有する標識物質を流通させる溝状の第２流路と、該
   チップ基板上に設けられた溝状の第３流路と、該第１流
   路，該第２流路及び該第３流路が集合して該チップ基板
   上に形成される溝状の反応流路と、該反応流路に設けら
   れ固定化物質が固定された反応部位とをそなえてなる測
   定用チップの該第３の流路に流通させる、連結物質であ
   って、 該測定対象物及び該固定化物質にそれぞれ同時に特異的
   に結合しうることを特徴とする、連結物質。
9. 【請求項９】 チップ基板と、該チップ基板を被覆する
   被覆部材と、該チップ基板と該被覆部材との間に形成さ
   れ検体を流通させる第１流路と、該チップ基板と該被覆
   部材との間に形成され測定対象物に特異的に結合する特
   異的結合物質を有する標識物質を流通させる第２流路
   と、該チップ基板と該被覆部材との間に形成された第３
   流路と、該第１流路，該第２流路及び該第３流路が集合
   して該チップ基板と該被覆部材との間に形成される溝状
   の反応流路と、該反応流路に設けられ固定化物質が固定
   された反応部位とをそなえてなる測定用チップの該第３
   の流路に流通させる、連結物質であって、 該測定対象物及び該固定化物質にそれぞれ同時に特異的
   に結合しうることを特徴とする、連結物質。
10. 【請求項１０】 チップ基板と、該チップ基板上に設け
    られ検体を流通させる溝状の第１流路と、該チップ基板
    上に設けられた溝状の第２流路と、該チップ基板上に設
    けられ該測定対象物に特異的に結合する連結物質を流通
    させる溝状の第３流路と、該第１流路，該第２流路及び
    該第３流路が集合して該チップ基板上に設けられる溝状
    の反応流路と、該反応流路に面して該チップ基板に設け
    られ該連結物質と特異的に結合する固定化物質が固定さ
    れた反応部位とをそなえてなる測定用チップの該第２の
    流路に流通させる標識物質であって、 該測定対象物に特異的に結合する特異的結合物質を有す
    ることを特徴とする、標識物質。
11. 【請求項１１】 チップ基板と、該チップ基板を被覆す
    る被覆部材と、該チップ基板と該被覆部材との間に形成
    され該検体を流通させる第１流路と、該チップ基板と該
    被覆部材との間に形成された第２流路と、該チップ基板
    と該被覆部材との間に形成され該チップ基板上に設けら
    れ該測定対象物に特異的に結合する連結物質を流通させ
    る第３流路と、該第１流路，該第２流路及び該第３流路
    が集合して該チップ基板と該被覆部材との間に形成され
    る反応流路と、該反応流路に面して該チップ基板及び該
    被覆部材の少なくとも一方に設けられ該連結物質と特異
    的に結合する固定化物質が固定された反応部位とをそな
    えてなる測定用チップの該第２の流路に流通させる標識
    物質であって、 該測定対象物に特異的に結合する特異的結合物質を有す
    ることを特徴とする、標識物質。