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WO2007052648A1 - 試料分析用ディスク - Google Patents

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Publication number
WO2007052648A1
WO2007052648A1 PCT/JP2006/321732 JP2006321732W WO2007052648A1 WO 2007052648 A1 WO2007052648 A1 WO 2007052648A1 JP 2006321732 W JP2006321732 W JP 2006321732W WO 2007052648 A1 WO2007052648 A1 WO 2007052648A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reagent
chamber
sample
disk
wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/321732
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tomohiro Yamamoto
Nobuhiko Ozaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US12/092,242 priority Critical patent/US20090238724A1/en
Priority to JP2007542755A priority patent/JPWO2007052648A1/ja
Publication of WO2007052648A1 publication Critical patent/WO2007052648A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N35/00069—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides whereby the sample substrate is of the bio-disk type, i.e. having the format of an optical disk
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis

Definitions

  • the present invention relates to a device used to detect a chemical reaction between a sample and a reagent mainly in the field of clinical examination.
  • POCT Point's Care Testing
  • FIG. 16 is a block diagram showing an analysis disc used in the above-mentioned conventional liquid sample analyzer.
  • the disk 101 is provided with a sample injection hole 104 into which the sample is injected and a channel 105, and the channel 105 reacts with the sample, for example, transmittance, color, etc.
  • the reagent 106 whose optical properties are changed is applied.
  • the analysis is performed by mounting the disk 101, into which the sample 900 is injected through the sample injection hole 104, to a liquid sample analyzer.
  • FIG. 17 is a configuration diagram showing a liquid sample analyzer in the above-mentioned Patent Document 1.
  • the configuration of the liquid sample analyzer is similar to a so-called optical disk device, and a light beam is applied to a spindle motor 201 for rotating the disk 101, a sample 900 developed in the disk 101 or a reagent 106 reacted with the sample 900.
  • An optical pickup 212 for irradiating light and a feed motor 213 equal force for moving the optical pickup 212 in the radial direction of the disc 101 are also configured.
  • the disk 101 mounted on the liquid sample analyzer is rotated by the spindle motor 201, and the centrifugal force of the disk causes the sample 900 to be expanded in the flow path 105 of the disk 101 and simultaneously applied in the flow path 105.
  • React with reagent 106 After completion of the reaction, while rotating the disc 101, the sample 900 or reagent 106 in the channel 105 is irradiated with a light beam using the optical pickup 212, and the reflected light or transmitted light is detected to detect the reaction state of the reagent. Detect and analyze.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the technique proposed in Patent Document 2;
  • the flow path 302 exits from the lower side 301 a when viewed from the direction of the centrifugal force of the upstream chamber 301 of the sample fluid flow, and the flow direction of the chamber 301 in the same direction. Lift up to a position 302a above the upper wall surface when viewed from the bottom, and then continue downward below when viewed from the direction of centrifugal force, and connect it to the downstream chamber 303 disposed earlier. It is.
  • the flow path 304 also exits from the lower side of the downstream side chamber 303 when viewed from the direction of the centrifugal force, and is connected to the transmitted light measurement chamber 305 in the same shape as the flow path 302. It should be noted that the depth of the chamber is deeper than the depth of the flow path.
  • the sample liquid moving in the flow path by capillary action prevents the capillary action from occurring at the portion where the flow path is connected to the chamber, and as a result, the movement of the sample liquid by capillary action in front of the chamber It can be stopped.
  • the sample liquid is stopped by applying centrifugal force to the sample liquid by rotating the disc or the like, and the sample liquid is made to flow into the chamber (lower side chamber 303).
  • the upstream chamber 301 As a structure to be further noted here, for example, in the upstream chamber 301 as described above, it is lifted up to a position 302a above the upper wall surface of the chamber when viewed from the direction of centrifugal force, It is a feature of the arrangement of the flow path that continues downward as viewed on the basis of the direction of centrifugal force.
  • the sample solution that has flowed into the lower chamber 303 also penetrates the flow path 304, but based on the liquid level of the lower chamber 303 and the direction of the centrifugal force. Because the force liquid level does not reach the same level as seen, the lower side of the lower U-shaped portion above the upper wall surface of the lower chamber 303 when viewed from the centrifugal force direction of the flow path 304 Stop at the 303 side. Therefore, if the flow path 304 is set up above the upper side surface of the lower side chamber 303 as in the case of the flow path 302 described above, the centrifugal force acts on the V side, while the next chamber chamber is in front. Do not move the sample solution.
  • air holes 306, 307, and 308 are provided in the upper part of each chamber at portions where the sample solution can not reach. With such a structure, it is possible to sufficiently dissolve and react the sample solution and move the flow path.
  • reaction reagent layer can be obtained by Patent Document 1: International Publication No. 00Z02667 pamphlet
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-580007
  • the solid reagent 910 is uniformly held in the chamber 301 where the reaction of the reagent with the solution is likely to occur, so the reagent concentration in the sample solution is As a result, the chemical reaction necessary for measurement does not proceed sufficiently, or As a result of the fact that the reproducibility of the solution progress can not be obtained, there is a concern that the problem that the reproducibility of the response is lost may occur.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the thickness deviation of the solid reagent layer formed in the chamber is caused particularly by the occurrence of the reaction with the liquid sample. Quickly and uniformly dissolve the liquid sample and solid reagent by causing the reaction to occur quickly and uniformly, ensuring rapidity and accuracy of measurement. It is an object of the present invention to provide a disc for sample analysis that can be performed.
  • the disk for sample analysis of the present invention which achieves the above object, has a wall surface constituting a chamber into which a liquid sample is to be introduced, and a wall in the chamber to be dissolved in the sample.
  • a disk for sample analysis comprising a solid reagent attached to and held on a wall surface, further comprising: (1) a reagent-adhered wall surface to hold the reagent formed on the wall surface in the chamber The shape is a concave curved surface, and (2) the shape of the reagent-adhering wall surface to hold the reagent formed on the wall surface in the chamber is a concave shape, and it faces the reagent-adhering wall surface
  • the shape of a part of the opposing wall formed on the wall in the chamber has a convex shape and a size that can be included in the wall on which the reagent is attached.
  • the wall holds the reagent Should be formed in the chamber
  • the peripheral wall surface is connected to a portion of the inclined portion closest to the opposite wall surface, and the reagent is adhered with the inclined portion.
  • a reagent non-adhering part disposed opposite to the reagent adhering part in a direction parallel to the disc surface and to which the reagent is attached; (4) the solid state
  • the wall force in the chamber to hold the reagent of the column is provided with at least one of the four structural features that the protruding column is formed, and is attached to and held on the wall in the chamber.
  • the thickness of the solid reagent in particular Likelihood of reaction, with a configuration in which the site Nio, Te uniform! /.
  • the sample analysis disk of the present invention carries the solid reagent on the bottom of the chamber. Since the thickness deviation of the layer to be formed can be reduced particularly at a site where reaction with the sample solution is likely to occur, when the sample solution flows into the chamber, the solid reagent described above can be rapidly removed. Can be dissolved, the chemical reaction can proceed without spatial bias, and furthermore, the volume of the chamber part can be reduced, thereby ensuring less accurate detection of a specific component in the sample liquid by chemical reaction detection. It becomes possible to realize by sample amount.
  • the disk for sample analysis of the present invention at least two of the chambers are provided via a spacer between an upper substrate having a convex portion and a lower substrate having a convex portion.
  • the opening may be defined by the formed void, and the concave portion may have a configuration in which the reagent is carried.
  • the shape of the concave portion of the upper substrate and the shape of the convex portion of the lower substrate are similar to each other. That is, it is preferable that the distance between the concave portion of the upper substrate and the convex portion of the lower substrate is substantially uniform throughout the concave portion and the convex portion.
  • the shape of the concave portion and the shape of the convex portion are curved.
  • the disk for sample analysis of the present invention may have a plurality of chambers of the same configuration as the chambers, which are in communication with one another via a connecting channel.
  • the sample analysis disk of the present invention there is at least one chamber which is a void having at least two openings, and a connecting flow for connecting the chambers through the openings of the chambers.
  • the chamber has a channel
  • the bottom surface of the chamber has a concave shape with a curved surface
  • the ceiling surface has a convex shape with a curvature similar to that of the bottom surface
  • the bottom surface of the chamber carries a solid reagent. Equipped with a detection unit that detects the chemical reaction of the mixed solution of the injected sample liquid and the reagent inside or outside, which is good even if it has a configuration, and a connection channel and a conveyance unit of the sample liquid into the chamber.
  • Well, well ,.
  • the sample analysis disk of the present invention has less deviation in the thickness of the layer formed by supporting the solid reagent on the bottom of the chamber, particularly at a site where reaction with the sample solution is likely to occur. Therefore, when the sample liquid flows into the chamber, the solid reagent is dissolved immediately, and the chemical reaction proceeds without any spatial bias, and the volume of the chamber portion can be further reduced. Thus, it is possible to realize the accuracy of detection of a specific component in a sample solution by chemical reaction detection with a smaller amount of sample.
  • the sample liquid analysis disk of the present invention can achieve the purpose of the present invention even if it has the configuration of (3) described above.
  • the disk for sample analysis of the present invention has a wall formed with a chamber into which a liquid sample is allowed to flow, and a solid state held in the chamber so as to be dissolved in the sample.
  • a disk for sample analysis provided with a reagent, wherein the wall is disposed on one disk surface side of the disk for sample analysis and has a reagent-adhering wall on which the reagent is adhered, and a wall extending from the reagent-adhering wall
  • the reagent attachment wall has an inclined portion which is inclined with respect to the one disk surface and connected to the peripheral wall, and the peripheral wall is a portion of the inclined portion.
  • a reagent attached portion connected to the portion closest to the one disk surface and the reagent attached with the inclined portion and the reagent attached portion, and facing the reagent attached portion in a direction parallel to the disk surface. Placed and attached to the reagent Let it be !, and may have a configuration with a reagent non-adhered part.
  • the sample analysis disk of the present invention is solid in the chamber by drying the solution of the reagent in the chamber with the solution of the reagent being pressed against the one disk surface side.
  • the thickness of the solid reagent is made more uniform than in the prior art especially at the site where the reaction with the liquid sample tends to occur, and as a result, the liquid sample and the solid reagent are The reaction can be made quickly and uniformly, which can ensure the speed and accuracy of measurement.
  • the reagent-adhering wall since the reagent-adhering wall has an inclined portion, the reagent solution is dried in the chamber while the reagent solution is pressed against one disk surface side.
  • the solution of the reagent can be prevented from reaching the reagent nonadhering part of the peripheral wall, and as a result, the solid reagent does not adhere to the reagent in the peripheral wall. It is possible to depress U.
  • the reagent attachment wall of the sample analysis disk of the present invention may be connected to the reagent non-attachment part at a portion other than the inclined portion.
  • the reagent-adhering wall is connected to the reagent non-adhering portion of the peripheral wall at a portion other than the inclined portion, and thus the reagent solution is on one disk surface
  • the solution of the reagent is dried in the chamber while being pressed against the
  • the reagent solution can be prevented from reaching the reagent non-adhered part of the peripheral wall even if the reagent solution has high wettability, etc.
  • the solid reagent can be prevented from reaching the reagent non-adhered part of the peripheral wall.
  • a wall formed with a chamber for allowing a liquid sample to flow in, and a chamber held in the chamber for being dissolved in the sample.
  • a disk for analyzing a sample liquid comprising a solid reagent, wherein the wall is disposed on one disk surface side of the disk for sample analysis and has a reagent-adhering wall to which the reagent is attached; And a peripheral wall extending from the reagent-adhering wall and surrounding the chamber, wherein the reagent-adhering wall has an inclined portion which is inclined with respect to the one disk surface and connected to the peripheral wall, and the peripheral wall is A reagent attached portion connected to a portion closest to the one disk surface of the inclined portion and attached with the reagent together with the inclined portion, and the reagent attached portion in a direction parallel to the disk surface Before being placed opposite to It is a manufacturing method of the above-mentioned disc for sample solution analysis which had the reagent rea
  • the disk for sample analysis manufactured by the manufacturing method of the present invention is likely to cause a reaction with a sample in which the thickness of the solid reagent is particularly liquid, at the site! More uniform than before, as a result, the liquid sample and the solid reagent can be reacted more rapidly and uniformly than before, thereby ensuring the rapidity and accuracy of the measurement.
  • the object of the present invention can be achieved even with the configuration of (4) described above.
  • a chamber for allowing a liquid sample to flow in is formed, and a columnar body disposed in the chamber and protruding over one side of the chamber, and the above-mentioned chamber for dissolving the sample in the chamber are formed.
  • the solid sample held on the one side in the chamber may be provided.
  • the disc for sample analysis of the present invention can stir the liquid sample by the columnar body when the liquid sample is made to flow into the chamber.
  • a solid sample and a solid reagent can be reacted more rapidly and uniformly than in the past, thus ensuring the quickness and accuracy of measurement.
  • the solid reagent is in the vicinity of the columnar body. Because the thick reagent is deposited, the thickness of the solid reagent produced on one side of the chamber is made more uniform than before, especially at the site where reaction with the liquid sample is likely to occur, resulting in the liquid sample and solid sample.
  • the reaction can be carried out more rapidly and uniformly than conventional reagents, thereby ensuring the rapidity and accuracy of measurement.
  • the columnar bodies of the disc for sample analysis of the present invention may be plural, and may have a configuration in which they are disposed on the intersection of an equilateral triangular lattice.
  • the sample analysis disk of the present invention has the columnar bodies arranged at equal intervals, so the thickness of the solid reagent is smaller than that of the configuration in which the columnar bodies are not arranged at regular intervals.
  • the reaction with the liquid sample is likely to occur, and the site can be more uniform.
  • the columnar body of the disc for sample analysis of the present invention may be plural, and may have a configuration in which they are disposed on the intersections of orthogonal grids, respectively.
  • the sample analysis disk of the present invention can make the thickness of the solid reagent more uniform as compared with the case where a plurality of columnar bodies are arranged on the intersection of an equilateral triangular lattice. it can.
  • the columnar body of the disc for sample analysis of the present invention may have a configuration in which the columnar body is connected to a surface facing the one surface of the chamber.
  • the liquid sample has a chamber as compared with the configuration in which the columnar body is connected to only one of the opposing surfaces of the chamber and is not in contact with the other.
  • the column allows the liquid sample to be vigorously stirred as it flows into the interior.
  • the columnar body of the disk for sample analysis of the present invention has a configuration in which the surface facing the one surface of the chamber is not in contact.
  • the columnar body is in contact with the surface of the chamber. Since the liquid sample can flow through the gap between the surface facing the connected surface and the columnar body, compared with the configuration in which the columnar body is connected to the opposing surfaces of the chamber, the liquid sample Can be flowed into the chamber quickly.
  • a chamber for allowing a liquid sample to flow in is formed, and the column is disposed in the chamber and one surface of the chamber protrudes.
  • a method for producing a disc for analyzing a sample liquid comprising: a body; and a solid sample held on the one surface of the chamber so as to be dissolved in the sample. It is possible to have a configuration in which the solid reagent is produced on the one side in the chamber by drying inside.
  • the sample analysis disk manufactured by the manufacturing method of the present invention has a solid reagent that is thickly deposited in the vicinity of the columnar body, so a solid state generated on one side in the chamber.
  • the thickness of the reagent is uniformed in the prior art especially at the site where the reaction with the liquid sample tends to occur, and as a result, the liquid sample and the solid reagent can be reacted more rapidly and uniformly than before.
  • the disk for sample analysis manufactured by the manufacturing method of the present invention can stir the liquid sample by the columnar body when the liquid sample is allowed to flow into the chamber, so the liquid sample can be agitated. And solid reagents can be reacted more rapidly and uniformly than in the past, thereby ensuring the rapidity and accuracy of the measurement.
  • the thickness deviation of the layer formed by supporting the solid reagent on the bottom of the chamber can be reduced particularly at the site where reaction with the sample solution is likely to occur.
  • the solid reagent dissolves quickly, and the chemical reaction can be progressed without any spatial bias, and further, the volume of the chamber can be reduced. It is possible to realize the accuracy of detection of a specific component in a sample solution by chemical reaction detection with a smaller amount of sample.
  • FIG. 1 A schematic top view of an embodiment of a disk for sample analysis of the present invention
  • FIG. 2 a-a cross-sectional view of the disk for sample analysis shown in FIG. [3] A plan view of an embodiment of the disk for sample analysis shown in the present invention
  • FIG. 6 (a) A graph showing the results of observation of absorbance change depending on total cholesterol concentration in plasma when the reagent holding chamber has the shape shown in FIG. 5. (b) The reagent holding chamber has the same shape as the conventional one. Graph showing the observation results of absorbance change depending on total cholesterol concentration in plasma at one time (c) Observation result of absorbance change depending on total cholesterol concentration in plasma when the reagent holding chamber has the shape shown in FIG. 2 Graph showing
  • the reagent holding chamber shown in FIG. 5 is a plan view of the vicinity of the reagent holding chamber in an example different from the example shown in FIG.
  • FIG. 9 (a) A plan view of the reagent holding chamber shown in FIG. 5 which is different from the examples shown in FIGS. 5 and 8 (b) B—in FIG. 9 (a) B arrow sectional view
  • FIG. 12 (a) A plan view in the vicinity of the reagent holding chamber of the sample liquid analysis disk shown in FIG.
  • FIG. 13 A plan view of the vicinity of the reagent holding chamber shown in FIG. 12 which is an example different from the example shown in FIG.
  • FIG. 14 A plan view of the vicinity of the reagent holding chamber shown in FIG. 12 which is different from the examples shown in FIGS. 12 and 13.
  • FIG. 15 A side cross-sectional view of the reagent holding chamber shown in FIG. 12, which is different from the example shown in FIG. 12, FIG. 13 and FIG.
  • FIG. 16 Diagram showing the configuration of an analysis disc used in a conventional liquid sample analyzer
  • FIG. 17 A diagram showing the configuration of a conventional analyzer
  • FIG. 19 Schematic diagram for explaining the mechanism of sample transfer in the conventional sample analysis disc and the sample analysis disc of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic top view showing an embodiment of a disk for sample analysis of the present invention.
  • the disk for sample analysis is indicated by a dashed dotted line, and the rotation center is indicated by C.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the sample analysis disk shown in FIG. 1 along the line a-a.
  • the disk for sample analysis of the present invention comprises a chamber 3 with an air gap provided between the upper substrate 6 and the lower substrate 8 via the spacer 7;
  • the chamber 3 has at least two openings 1 and 2 provided in the chamber 3, and the chamber 3 comprises a convex portion 4 provided on the upper substrate 6 and a concave portion 5 a provided on the lower substrate 8.
  • the reagent layer 5b is provided in the concave portion 5a.
  • the chamber 3 composed of the upper substrate 6 and the lower substrate 8 may be mounted on a disk composed of another member. Further, the chamber 3 may be the upper substrate 6 and the lower substrate 8 And the disc itself is also composed of the same members as the upper substrate 6 and the lower substrate 8. It is good. Further, the chamber 3 constituted by the upper substrate 6 and the lower substrate 8 may be built in the disk. In the present embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, it is assumed that the channel 3 is composed of the upper substrate 6 and the lower substrate 8. The disk is shown virtually in Fig. 1 by the dashed dotted line 1 Oa! /.
  • the chamber 3 is surrounded by the boundaries 3a and 3b, and a sample (for example, liquid) flows in from a flow path (not shown) connected to the opening 1 near the rotation center C. And the rotation center C force flows out of the opening 2 at the farthest position.
  • a sample for example, liquid
  • the shape of the chamber 3 is a circular force for ease of explanation. In fact, any shape other than circular may be used as long as the concave portion 5a can be formed on the bottom surface (ie, the lower substrate 8). I don't care.
  • the ceiling of the chamber 3, that is, the upper substrate 6, is a combination of the bottom of the chamber 3, that is, an upper surface similar to the shape of the curved concave portion 5a, and a columnar portion whose bottom surface has the plane projection shape of the upper surface.
  • a projection or convex portion 4 is provided. Furthermore, as shown in FIG. 2, the convex portion 4 is preferably sized so as to be included in the concave portion 5a.
  • the shape of the concave portion 5a and the shape of the convex portion 4, particularly the upper curved surface, are similar to each other, and
  • the distance H (center) between the concave portion 5 a and the convex portion 4 is substantially uniform throughout the concave portion 5 a and the convex portion 4.
  • a reagent layer 5 b is formed on the bottom of the chamber 3, that is, the concave portion 5 a.
  • the reagent layer 5b may be solid or semisolid such as gel which is not completely dried.
  • the disk for sample analysis of the present invention is a spacer 7, which has the same thickness as the height of the upper substrate 6, the openings 1, 2 and the flow path (not shown) from above. And the lower substrate 8 are laminated.
  • a part of the spacer 7 is hollowed to form a flow path connecting to the openings 1 and 2.
  • the ceiling surface of the upper substrate 6 in the vicinity of the opening 1 is flat continuously from the flow path, the lower surface of the lower substrate 8 is inclined at the portion of the chamber 3, and the concave portion 5a is formed. It is done.
  • the sample transferred to the opening 1 by capillarity is transferred to the flow passage and the opening connected to the opening 1. It comes to rest before the concave portion 5a which is the connecting portion of the yanbar 3, ie, before the boundary 3a. Subsequently, when rotation is applied to the sample analysis disk, centrifugal force causes the sample to flow into the chamber 3 and flow out through the flow path connected to the opening 2.
  • the disc for sample analysis of the present invention may contain a plurality of chambers having the same configuration as the above-mentioned chamber 3.
  • the sample flowing out of each chamber has an opening 2. Are transferred to the next chamber (not shown) through the flow path connecting to
  • the reagent layer 5b is carried in contact with the entire concave portion 5a.
  • a curved convex portion 4 in the ceiling similar to the shape of the concave portion 5 a of the chamber 3.
  • the bottom surface of the chamber 3 is a curved surface, so the height from the bottom surface to the ceiling surface varies depending on the position in the chamber 3 and becomes uneven.
  • the reagent layer 5b has a substantially uniform thickness along the recessed portion 5a. Therefore, even without the convex portion 4, since the thickness of the reagent layer 5b is almost uniform, good solubility of the reagent can be expected. However, it is more preferable to provide the convex portion 4 for the reason described below.
  • the concentration does not become uneven depending on the place, and the dissolution near the outer periphery of the chamber 3 is also delayed. There is no Furthermore, the reagent layer 5b is unlikely to be left undissolved. That is, by providing the projection-like convex portion 4 as described above, the height to the bottom surface force to the ceiling becomes uniform, and the dissolution of the reagent also becomes uniform.
  • the presence of the convex portion 4 reduces the volume force S of the Channo 3 and makes it possible to widen the surface area of the reagent layer 5b which can contact a small volume of sample. This also makes it possible to expect the solubility of the reagent layer 5b.
  • the dimensions (H (upper curved surface), H (upper column)) of the convex portion 4 of the upper substrate 6 are defined as follows.
  • the ceiling height (H (flow path)) of the flow path may be a height at which the sample can be transferred by capillary action. If it is in the range of approximately 50 to 300 ⁇ m, this requirement is met.
  • the depth (H (lower substrate)) and planar dimensions of the concave portion 5a formed on the lower substrate 8 are not particularly limited.
  • the sample transferred by capillarity can stand still at the boundary 3a of the opening 1 So long as the required volume of the reagent solution is dropped when forming the reagent layer 5b. good.
  • the convex portion 4 is preferably sized to be included in the concave portion 5a.
  • the distance (H (center)) between the tip of the convex portion 4 and the concave portion 5a is at least the same as the ceiling height of the flow path (H (flow path)). It is preferred that the degree be.
  • the reagent layer 5b is formed by dropping the reagent solution onto the concave portion 5a of the lower substrate 8 and drying.
  • the amount and concentration of the dripping are determined by the volume of the concave portion 5a before lamination, the spacer 7 and the upper substrate It is defined by the ratio to the volume in the chamber 3 when 8 and 8 are bonded.
  • the shape of the convex portion 4 on the upper substrate 6 may be a shape that does not contact at least the opening 1 that is the inlet.
  • the convex portion 4 contacts the opening 1 the ceiling height in the vicinity of the opening 1 becomes lower than the ceiling height of the flow path, and the sample can not stand still at the opening 1.
  • the reagent layer 5b can be formed by dropping a solution prepared by dissolving a group of reagents necessary for the reaction in at least one of water and a pH buffer into the concave portion 5a and drying.
  • a solution prepared by dissolving a group of reagents necessary for the reaction in at least one of water and a pH buffer into the concave portion 5a and drying.
  • a chamber 3 mounted on the liquid sample analysis disk of the present invention having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was prepared.
  • An upper substrate 6 and a lower substrate 8 made of polycarbonate and a spacer 7 having a thickness of 100 m made of polyethylene terephthalate coated on both sides with an adhesive were prepared.
  • the concave portion 5 b was provided on one surface.
  • the upper substrate 6 was provided with a convex portion 4.
  • the concave portion 5b is a curved surface, and is circular with a diameter of 2 mm, and the depth (H (lower substrate)) of the central portion is 0.4 mm.
  • the volume of the concave portion 5b was approximately 2. 78 ⁇ l.
  • the spacer 7 was cut out to form a channel with a width of 0.5 mm so as to connect to the circular portion with a diameter of 2 mm, and a portion corresponding to the chamber 3 of the upper substrate 6 had a circular shape with a diameter of 1.7 mm.
  • a projection or convex portion 4 was provided.
  • the height of the ceiling (H (center)) after bonding the upper substrate 6, the spacer 7 and the lower substrate 8 at the tip of the convex portion 4 is The height of the ceiling is about 0.1 mm as in the case of H (center) in any part of the chamber 3 where the convex part 4 and the concave part 5a are opposite.
  • the volume of the chamber at this time was about 1.1.
  • the sample analysis of the present invention is performed by bonding together the upper substrate 6, the lower substrate 8, the spacer 7 having an adhesive on both sides as described above, and a plate whose channels are cut out according to the planar shape of the chamber. Disk was formed. In addition, the reagent layer 5b was formed in the concave portion 5a before bonding.
  • the reagent layer 5b is formed by dropping a solution in which a reagent group necessary for the reaction is dissolved in water or a pH buffer solution into the chamber 3 and drying the reagent layer 5b, as described later.
  • a solution in which a reagent group necessary for the reaction is dissolved in water or a pH buffer solution into the chamber 3 and drying the reagent layer 5b, as described later.
  • the reagent layer divided into three types, 3 Preferably, the two chambers are formed separately.
  • the disk for sample analysis having three chambers can be realized by applying the above-mentioned Channo 3 as the chambers 301, 303 and 305 in the conventional disk for sample analysis shown in FIG.
  • the flow path 302 comes out of the lower side 301 a when viewed from the direction of the centrifugal force of the upstream first chamber 301 that causes the sample to flow, and the first It lifts up to a position 302a above the upper wall surface when viewed from the direction of centrifugal force of the chamber 301 as a reference, and then continues downward as viewed from the direction of centrifugal force, and is disposed ahead of that. It is connected to the downstream second chamber 303 when viewed from the direction of the centrifugal force.
  • the flow path 304 also comes out from the lower side of the downstream side chamber 303 when viewed from the direction of the centrifugal force, and is connected to the transmitted light measurement chamber 305 in the same shape as the flow path 302.
  • the upstream chamber 301 as described above, it is lifted up to a position 302a above the upper wall surface of the chamber when viewed from the direction of centrifugal force, It is a feature of the arrangement of the flow path that continues downward as viewed on the basis of the direction of centrifugal force.
  • the sample flowing into the chamber 303 also infiltrates the flow path 304, but viewed from the liquid level of the lower side chamber 303 and the direction of the centrifugal force. Because the force level does not reach to the same level, the flow stops at the lower chamber 303 side in front of the reverse U-shaped part above the upper wall surface of the lower chamber 303 when viewed from the centrifugal force direction of the flow channel 304 . Therefore, if the flow path 304 is structured to be lifted above the upper side surface of the lower side chamber 303 as in the flow path 302 described above, while centrifugal force is applied, the sample is moved to the front of the next chamber. The liquid does not move.
  • air holes 306, 307, and 308 are provided at the top of each chamber at portions where the sample can not reach. With such a structure, it is possible to sufficiently dissolve and react the sample and move the flow path.
  • reaction reagent necessary for measurement of a specific component in the sample liquid is carried dry on the chamber 301
  • an aqueous solution having a reagent concentration higher than the concentration necessary for the reaction is dropped and dried by the volume of the chamber 301.
  • the reaction reagent solution having a concentration and a dropping amount such that the reagent can be carried in the chamber 301 can be carried by dropping it.
  • a reagent layer can be obtained.
  • the detection of the chemical change is carried out by detecting the change in absorbance of a specific wavelength of the dye contained in the reagent layer 5b, which is caused by the chemical reaction of cholesterol. Therefore, the bottom and the ceiling of the measurement chamber 305 are flat and optically transparent to the above wavelength.
  • the depth of the measurement chamber is suitably 200 ⁇ m in the case of the configuration of the measurement reagent described later. Generally, it corresponds to the optical path length at the time of transmitted light measurement. In addition, it is necessary to set appropriately the transmitted light quantity or the absorbance of the substance indicating the concentration of the substance to be measured by changing the absorbance to be an appropriate value.
  • the chamber carrying the reagent layer 5b has a volume of about 1.1 ⁇ l, and the measurement chamber has a planar shape of 2 mm in diameter and 200 / z m in depth.
  • the volume of the measurement chamber is about 0.6 loss, it is possible to secure the amount of sample necessary for the measurement even if the sample remaining in the flow passage is generated during the passage transfer.
  • E-choi represents a cholesterol ester. Most of cholesterol in plasma is esterified. Choi shows cholesterol.
  • ChE indicates cholesterol esterase (EC 3.1.1.13), which is an enzyme that catalyzes a reaction for converting E-Choi to Choi.
  • ChDH is a cholesterol dehydrogenase (EC unknown, purchased from Amano Enzym Co., Ltd.)
  • NAD is a nicotinic adenine dinucleotide which is a coenzyme of ChDH
  • NADH shows a reduced state of NAD.
  • WST-9 is an abbreviation of the English initial of "water-soluble tetrazolium 9" and is one of tetrazolium salts which can be obtained from Dojini Laboratories.
  • DI shows the diaphorase (EC1. 6. 99.2).
  • DI is an enzyme that catalyzes the oxidation reaction of NADH to NAD and the reduction reaction coupled thereto.
  • reagent layers 5b are formed in the chambers 301, 303, and 305, respectively, of the following reagent layers 5b.
  • One is the ChE layer containing ChE
  • the other is the ChDH layer containing ChDH
  • the other is the WST 9 layer containing WST-9.
  • the ChE layer is a surfactant for activating the catalytic activity of ChE and ChE.
  • N-Otatylene ⁇ -D Thio Dalcoside, sodium cholate, a ⁇ buffer for adjusting ⁇ in the reaction An aqueous solution consisting of tris hydrochloride and DI is formed by dropping and drying onto the concave portion 5 a of the lower substrate 8. Since the volume of the concave portion 5a of the lower substrate 8 is 2.78 / zl and the volume of the chamber after the upper substrate 6, the spacer 7, and the lower substrate 8 are bonded is 1.101, 1.10 / 2. 78 times the required concentration 2.78 1 solution was dropped and loaded in chamber 3 dry-loaded.
  • the ChDH layer was formed by dropping and drying an aqueous solution consisting of ChDH and DI, and the WST-9 layer was formed by dropping and drying a WST-9 aqueous solution.
  • the pH buffer is an alkaline region in which the optimum pH of ChDH is pH 8 or more. It is essential for the reaction system, but the stability in the alkaline region of ChDH is good! /, So it is not in the ChDH layer. It is mixed in the ChE layer. ChE can be selected from commercially available enzymes whose stability in the alkaline region is poor and the reactivity is not bad.
  • the number of installed reagent layers 5 b is preferably as small as possible, but in the case of the reaction system in this example, the ChE layer and ChDH layer are In addition to the need for two types of reagent layers, the WST-9 layer also needs to be formed separately from these. The reason is that WST-9 tends to inhibit the catalytic activity of ChDH.
  • the reaction of the above formulas (1) and (2) is carried out under the conditions not containing WST-9, and after the force is applied, WST-9 is mixed and the color reaction is performed. Since it is necessary to introduce the reagent layer, it is necessary to arrange at least these three kinds of reagent layers in the order of flow of the sample solution, in the order of ChE layer, ChDH layer and WST-9 layer.
  • an example of measuring the total cholesterol concentration in plasma by detecting the change in absorbance of the pigment WST-9 is shown.
  • potassium ferricyanide that generates ferricyanide ions may be contained in the reagent layer, and an electrode capable of serving as at least a counter electrode and a working electrode may be provided in the measurement chamber.
  • the ferricyanide ion is generated by reduction of the ferric chloride ion by the acidity of cholesterol in plasma. It is also possible to measure and measure an acid current value generated when the ferrite oxide ions are oxidized again by applying a voltage between the electrodes.
  • a redox compound capable of giving and receiving an electron to and from NADH can be optionally used.
  • the present invention in addition to the cholesterol in plasma shown in the present example, it is also possible to establish a reaction system capable of optically or electrochemically detecting a change caused by a chemical reaction to a target component.
  • the present invention can be used for any measurement object.
  • the inside of the chamber facing the reagent-adhering wall surface is The force described in the case where the shape of a part of the opposite wall surface formed on the wall surface is a convex shape and has a size that can be included in the reagent-adhered wall surface
  • the present invention is not limited to this.
  • the sample analysis disk may have any configuration as long as the thickness of the layer formed by supporting the solid reagent on the bottom of the chamber is reduced, particularly at the site where reaction with the sample solution is likely to occur.
  • only the shape of the reagent-adhered wall surface to hold the reagent formed on the wall surface in the chamber may be a concave curved surface.
  • a configuration may be considered in which the reaction with the liquid does not easily occur, and in particular, the area where the reaction with the sample liquid tends to occur is concentrated.
  • the reagent-adhering wall surface in the chamber is configured to be concentrated particularly on a site where reaction with the sample solution easily occurs, specifically, a site facing the rotation center of the disk, the following embodiment will be described.
  • a disc 10 for measuring cholesterol concentration as a disc for sample analysis for measuring the total cholesterol concentration in blood plasma as a liquid sample is obtained by using the analyzer shown in FIG. It is supposed to be worn.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 has the same reaction mechanism as that of the above-described embodiment for measuring the cholesterol concentration in plasma.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 is removed by a blood cell separation chamber 20 for removing blood cells from the blood by centrifugation and removing only the plasma, and the blood cell separation chamber 20
  • a waste liquid chamber 80 is formed for the waste liquid to be discarded.
  • Six blood cell separation chambers 20 are arranged at equal intervals on the same circumference, and quantitative channels 30 are arranged three by one for one blood cell separation chamber 20.
  • the Yambas 40 are arranged one by one for one quantitative chamber 30
  • the reagent holding chambers 50 are arranged one for one reagent holding chamber 40
  • the reagent holding chamber 60 is One reagent holding chamber 50 is arranged one by one
  • one measurement chamber 70 is arranged two pieces for one reagent holding chamber 60
  • the waste liquid waste 80 is one blood cell separation chamber 20. It is arranged one by one!
  • the blood cell separation chamber 20 is formed with a blood supply port 20a to which blood is supplied.
  • the blood supply port 20a and the air holes 20b, 40b, 50b and 60b may be either liquid inside the cholesterol concentration measuring disk 10 when the cholesterol concentration measuring disk 10 is driven by the analyzer (see FIG. 17) Leaks to the outside, and is placed at such a position.
  • the reagent holding chambers 40, 50, 60 have a shape of 2. Omm x 5.
  • the volume of the determination chamber 30 is 1.5 1 which is a half of 3 ⁇ 1 which is the volume of the reagent holding chambers 40, 50, 60.
  • the measurement chamber 70 has a circular shape with a diameter of 2 mm on the surface orthogonal to the disk thickness direction, and has a volume of about 1 ⁇ l.
  • the depth of the measuring chamber 70 in the disk thickness direction is suitably 200 m in the case of this embodiment. Since it corresponds to the optical path length, it is necessary to appropriately set the amount of light transmitted or the absorbance of the substance indicating the concentration of the substance to be measured by changing the amount of light transmitted or the absorbance at the time of measurement. Further, as described above, since the total cholesterol concentration in the plasma is measured by the change in absorbance to the transmitted light of wavelength 650 nm, the measuring chamber 70 has a plane perpendicular to the thickness direction of the disc and is optical for the wavelength of 650 nm. Almost transparent.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 is disposed on the disk surface 10 a side of the disk surfaces 10 a and 10 b of the cholesterol concentration measurement disk 10 and the ChE layer 41 is adhered.
  • a wall 42 as a reagent attachment wall, a wall 43 as a circumferential wall extending from the wall 42 and surrounding the reagent holding chamber O, and a wall 44 extending from the wall 43 and opposed to the wall 42;
  • the reagent holding Channo O is formed by 42, 43, 44.
  • the wall 42 has an inclined portion 42a which is inclined with respect to the disk surface 10a and connected to the wall 43 so that the ChE layer 41 is attached.
  • the wall 43 is connected to a portion of the inclined portion 42a closest to the disk surface 10a and faces the reagent attached portion 43a in a direction parallel to the disk surface 1 Oa with the reagent attached portion 43a to which the Ch E layer 41 is attached. And the reagent non-adhered portion 43b to which the ChE layer 41 is not attached.
  • the reagent holding chamber 40 has been described, the reagent holding chambers 50, 60 are also formed by similar walls.
  • the number of chambers in which the solid reagent is installed be as small as possible, but for the cholesterol concentration measurement disc 10, for reasons to be described below,
  • the WST-9 layer 61 necessary for the ChE layer 41 and the ChDH layer 51 is divided and held in separate reagent holding chambers 40, 50, 60.
  • ChDH is an alkaline region with an optimum pH of pH 8 or more and requires a pH buffer but the stability in the alkaline region is not good. Therefore, the cholesterol concentration measurement disk 10 holds the ChE layer 41 and the ChDH layer 51 separately in separate chambers of reagent holding chambers 40 and 50, and the pH buffer is not the ChDH layer 51 but the ChE layer 41 Mixed with As ChE, the stability in the alkaline region is poor and the reactivity is poor V, an enzyme can be selected from commercial products.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 is connected to the blood cell separation channel 20 and the center of rotation of the cholesterol concentration measurement disk 10 in the determination chamber 30 (hereinafter referred to as “disk The channel is connected to a portion near the center “t”, “t”, and is connected to a portion distant from the center of the disc in the metering chamber 30 and is connected to the portion near the center of the disc in the reagent holding chamber.
  • the channels 110 to 160 have a depth of 100 ⁇ m in the disk thickness direction.
  • the channels 110, 120, 130, 140, and 150 respectively indicate the blood cell separation chamber 20, the quantitative Channo 30, the reagent holding Channo 40, 50, 60, and the like in the disc. 1, 131, 141, and 151.
  • the flow path 150 has a large diameter portion 152 which is disposed between the curved portion 151 and the measurement chamber 70 and the waste liquid chamber 80 and which has a diameter larger than that of the other portions.
  • an air hole 160a for passing air is formed in order to facilitate the flow of the liquid in the cholesterol concentration measurement disk 10.
  • the air hole 160a is disposed at such a position that the cholesterol concentration measurement disk 10 is driven by the analyzer 800 and that the liquid does not leak the internal force of the cholesterol concentration measurement disk 10 at the same time.
  • Blood cell separation chamber 20 determination chamber 30, reagent holding chamber 40, 50, 60, measurement chamber 70, hole 11a corresponding to waste liquid chamber 80, blood supply port 20a, air hole 20b, 40b, 50b, 60b, A plate material made of polycarbonate in which a hole or the like corresponding to 160a is molded (Fig. 5 (b )reference. ) Are manufactured.
  • an adhesive is added to both sides, and holes corresponding to the blood cell separation chamber 20, the determination chamber 30, the reagent holding chamber 40, 50, 60, the measurement chamber 70, the waste chamber 80, and the flow paths 110 to 160 are provided. 13a (see FIG. 5 (b)) The plate 13 made of polyethylene terephthalate is cut off.
  • n-octyl ⁇ -D-thiodalcoside, sodium cholate, and a ⁇ buffer for adjusting ⁇ in the reaction are used as a surfactant for activating the catalytic activity of ChE and ChE.
  • An aqueous solution of 1.51 consisting of certain tris hydrochloride and DI is dropped onto the portions of plate 11 and plate 13 corresponding to the reagent holding chamber 40, and the aqueous solution is pressed against the disk surface 10a by gravity. By drying, the ChE layer 41 of the reagent holding chamber 40 is formed.
  • an aqueous solution of 1.5 ⁇ l consisting of ChDH and DI is dropped onto a portion of plate 11 and plate 13 corresponding to reagent holding chamber 50, and the aqueous solution is pressed against disk surface 10a by gravity. By drying the aqueous solution in the wet state, the ChDH layer 51 of the reagent holding chamber 50 is formed.
  • the aqueous solution of WST-9 of 1.51 is dropped onto the portions of the plate 11 and the plate 13 corresponding to the reagent holding chamber 60, and the aqueous solution is pressed against the disk surface 10a by gravity and the aqueous solution is pressed. Form a WST-9 layer 61 of the reagent holding chamber 60.
  • the board 12 made of polycarbonate is adhered to the board 13 to manufacture the disc 10 for measuring cholesterol concentration.
  • the disc 10 for cholesterol concentration measurement is mounted on the analyzer 800 (see FIG. 1) and the spindle motor When rotated by 810 (see FIG. 1), the blood in the blood cell separation chamber 20 is separated into blood cells and plasma by centrifugal force.
  • the plasma separated in the blood cell separation chamber 20 partially flows into the flow path 110 Since the distance from the disk center to the level of plasma in the 1S channel 110 is equal to the distance from the disk center force of the level of plasma in the blood cell separation chamber 20 by centrifugal force, the disc from the blood cell separation chamber 20 Close to the center, do not reach the bend 111.
  • the blood plasma in the blood cell separation chamber 20 and the flow passage 110 is directed to the measurement chamber 30 by the capillary force of the flow passage 110. Flow in the flow path 110. Then, when the liquid level in the flow channel 110 reaches the connection portion of the flow channel 110 and the measuring chamber 30, the capillary force of the flow channel 110 does not work and stops.
  • the plasma in the flow channel 110 flows into the measurement chamber 30 by centrifugal force, so the plasma in the blood cell separation chamber 20 is While centrifugal force is applied, the siphon effect flows into the metering chamber 30 through the flow path 110.
  • the plasma that has flowed into the determination chamber 30 is partially flowing into the flow passage 120. The distance from the center of the liquid surface of the plasma in the flow passage 120 to the center of the liquid in the measurement chamber 30 Since the distance from the disc center of the surface is equalized by the centrifugal force, the curved portion 121 closer to the disc center than the metering chamber 30 does not reach.
  • the excess plasma that has reached the connection between the metering chamber 30 and the flow channel 160 is discharged through the flow channel 160 to the waste fluid chamber. It is discharged to 80.
  • the plasma in the cholesterol concentration measurement disk 10 is: Similar to the operation of the blood cell separation chamber 20 flowing into the determination chamber 30, it flows from the measurement chamber 30 into the reagent holding chamber 40.
  • the plasma flowing into the reagent holding chamber 40 contacts the ChE layer 41 held in the reagent holding chamber 40 to dissolve the surface force of the ChE layer 41, and the ChE layer 41 is dissolved to carry out the reaction of “Chemical Formula 1”.
  • the plasma in the cholesterol concentration measurement disk 10 is: Quantitative check Similar to the operation flowing from the chamber 30 into the reagent holding chamber 40, the reagent holding chamber 40 flows into the reagent holding chamber 50, and contacts the ChDH layer 51 held in the reagent holding chamber 50. The ChDH layer 51 is dissolved, and the reaction of “chemical formula 2” is performed.
  • the reagent holding chamber 50 flows into the reagent holding chamber 60 and contacts with the WST-9 layer 61 held in the reagent holding chamber 60 in the same manner as the operation of flowing into the reagent holding chamber 50 from the reagent holding chamber 40. From the surface of the 9th layer 61, the WST-9 layer 61 is dissolved, and the reaction of “chemical formula 3” is performed.
  • the plasma in the reagent holding chamber 60 and the flow passage 150 is measured by the capillary force of the flow passage 150.
  • the plasma in the flow passage 150 flows into the large diameter portion 152 by centrifugal force, and then the measurement chamber 70 and the waste fluid chamber 80
  • the plasma in the reagent holding chamber 60 flows into the measurement chamber 70 and the waste chamber 80 through the flow path 150 by the siphon effect while centrifugal force is applied.
  • the analyzer moves the optical pickup 212 (see FIG. 17) in the disc radial direction by the feed motor 213 (see FIG. 17). Then, the plasma in the measurement chamber 70 is irradiated with a light beam by the optical pickup 212, and the transmitted light is detected to detect and analyze the reaction state of the reagent.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 is such that the solution of ChE can be dried in the reagent holding chamber while the solution of ChE is pressed against the disc surface 10 a by force.
  • the ChE layer 41 is formed in the reagent-holding chamber by chemical reaction, the thickness of the ChE layer 41 is particularly large at a site where a reaction with plasma easily occurs. It is more uniform.
  • Dissolution of the ChE layer 41 into plasma is caused by agitation due to the flow of plasma while plasma flows into the reagent holding chamber 40 and diffusion after the plasma fills the reagent holding chamber 40. Is done. Therefore, if the thickness of the ChE layer 41 is not uniform in the reagent holding chamber 40, the dissolution time in which the solubility in the thick part of the ChE layer 41 is very poor is required for a long time.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 has the thickness of the ChE layer 41 generated in the reagent holding chamber 40 uniformed in the past, particularly at a site where a reaction with plasma easily occurs, the plasma and ChE The reaction can be made more rapidly than in the past, and as a result, the rapidity of measurement of the total cholesterol concentration in plasma can be secured.
  • the observation result of the absorbance change depending on the total cholesterol concentration in plasma when the reagent holding chamber 40 is in the shape shown in FIG. 5 is as shown in FIG. 6 (a).
  • FIG. 7 the observation results of the absorbance change depending on the total cholesterol concentration in plasma when the shape is the same as that of the conventional one, are as shown in FIG. 6 (b). According to FIG.
  • the stirring effect due to the flow of plasma can hardly be expected after the plasma once flows into the reagent holding chamber 40, if the thickness of the ChE layer 41 in the reagent holding chamber 40 is uneven, the plasma can not be obtained.
  • the concentration of ChE that is dissolved in the solution causes a bias in the concentration distribution of the cholesterol concentration measurement disk 10, the thickness of the ChE layer 41 generated in the reagent holding chamber 40 is particularly likely to cause a reaction with plasma, Since it is more uniform than before, plasma and ChE can be reacted more uniformly than before, and as a result, the accuracy of measurement of total cholesterol concentration in plasma can be ensured.
  • the cholesterol concentration measuring disc 10 has a volume of half of the volume of the reagent holding chamber 40, so that the cholesterol concentration measuring disc 10 is rotated by the spindle motor 201 and the “1” When the reaction is taking place, the centrifugal force forces the plasma against the disk center side of the reagent holding chamber 40, so that, for example, the reagent holding chamber 40 is shown in FIG. If the same shape as in the conventional case, half of the ChE layer 41 on the disk center side may remain undissolved, but if the reagent holding chamber 40 has the shape shown in FIG. Can be dissolved in
  • the ChE solution holds the reagent while the ChE solution is pressed against the disk surface 10a by gravity.
  • the ChE layer 41 is generated in the reagent holding chamber 40 by being dried in the chamber 40, the solution of ChE can be suppressed from spreading to the reagent non-adhering part 43b of the wall 43, and as a result, The ChE layer 41 can be prevented from extending to the reagent non-adhesion part 43 b of the wall 43.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 contacts the solution of ChE only with the reagent-adhered portion 43a, and not only the reagent-absent portion 43b but also the reagent-adhered portion 43a and the reagent
  • the ChE layer 41 as shown in FIG. 8 is produced by drying the ChE solution without contacting the ChE solution with the part 43c between the non-adhered parts 43b.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 is compared with the case where the ChE layer 41 shown in FIG. 17 is produced, as the ChE layer 41 is not deposited on the part 43c.
  • the inclined portion 42a is a part of the wall 42, and the wall 42 is a reagent non-adhering portion 43b at the horizontal portion 42b other than the inclined portion 42a. It may be a connected configuration.
  • the reagent holding chamber is dried by allowing the solution of ChE to dry in the reagent holding chamber 40 with the solution of ChE pressed against the disk surface 10a.
  • solid ChE layer 41 is formed in 40, even if the wettability of the solution of ChE is large, etc., the solution of ChE should be prevented from extending to the horizontal portion 42b of wall 42. As a result, the ChE layer 41 can be prevented from extending to the horizontal portion 42 b of the wall 42.
  • the sample analysis disk may have any configuration as long as it reduces deviation of the thickness of the layer formed by supporting the solid reagent on the bottom of the chamber, particularly at a site where reaction with the sample solution is likely to occur.
  • the It is easy to happen! A configuration for facilitating the reaction with the sample solution particularly on the wall surface with the reagent attached in the chamber will be described in the following embodiment.
  • the reaction mechanism is the same as that of the embodiment and the example described above.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 is removed by a blood cell separation chamber 20 for removing blood cells from the blood by centrifugation and removing only the plasma, and the blood cell separation chamber 20 Surface 40a (see FIG. 12 (b)) perpendicular to the thickness direction of the disc 10 for measuring cholesterol concentration (hereinafter referred to as "the disc thickness direction").
  • the ChE layer 41 is deposited as a solid reagent containing ChE, and the ChDH layer 51 as a solid reagent containing ChDH is deposited on the surface orthogonal to the thickness direction of the disc.
  • a measurement chamber 70 for measuring the light intensity, and waste chamber 80 for liquid which has become unnecessary is discarded is formed.
  • the arrangement of each chamber and flow passage is the same as that of the embodiment described above.
  • the disk for cholesterol concentration measurement 10 protrudes from the surface 40 a of the reagent holding channel 0 and is connected to the surface 40 c facing the surface 40 a (see FIG. 12 (b)).
  • the column body 52 Similar to the columnar body 42c disposed therein, the column body 52 includes columnar bodies 52 and 62 disposed in the reagent holding chambers 50 and 60, respectively.
  • the ChE layer 41 As shown in Figure 12 (b), the ChE layer 41 , The side close to the side surface 40d of the reagent holding chamber 40 or the columnar body 42, and so on, a thick deposit is deposited on the surface 40a.
  • the ChDH layer 51 is deposited thicker on the surface as closer to the side surface 50 d or the columnar body 52 of the reagent holding chamber 50
  • the WST-9 layer 61 is a side surface 6 Od or a columnar body 62 of the reagent holding chamber 60. It is deposited thickly on the surface.
  • the number of chambers in which the solid reagent is installed is preferably as small as possible, but for the same reason as described in the above embodiment,
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 holds the ChE layer 41, the ChDH layer 51, and the WS T -9 layer 61 separately in separate chambers called reagent holding chambers Channo 0, 50, 60.
  • a molded polycarbonate plate 11 (see FIG. 12 (b)) is manufactured.
  • an adhesive is added on both sides, and holes corresponding to the blood cell separation chamber 20, the determination chamber 30, the reagent holding chamber 40, 50, 60, the measurement chamber 70, the waste chamber 80, and the flow paths 110 to 160 are provided.
  • 13a See Fig. 12 (b)
  • a plate 13 made of polyethylene terephthalate is cut off.
  • a ChE layer 41 of reagent-retaining methanol is formed by dropping an aqueous solution of 51 consisting of tris hydrochloride and DI into portions corresponding to the reagent holding chamber 40 of the plate 11 and the plate 13 and drying.
  • the ChE layer 41 is deposited thicker on the surface 40 a as it approaches the side surface 40 d or the columnar body 42 of the reagent holding chamber 40 due to the surface tension of the aqueous solution or the like.
  • a 5 ⁇ 1 aqueous solution consisting of ChDH and DI is used as a reagent holding channel for plate 11 and plate 13.
  • the ChDH layer 51 of the reagent holding chamber 50 is formed by dripping and drying a portion corresponding to 50.
  • the ChDH layer 51 is deposited thicker toward the side surface 50 d of the reagent holding chamber 50 or the columnar body 52 due to the surface tension of the aqueous solution or the like.
  • the WST-9 layer 61 of the reagent holding chamber 60 is dropped by dropping a 5 ⁇ l aqueous solution of WST-9 onto the portion of the plate 11 and the plate 13 corresponding to the reagent holding chamber 60 and drying.
  • the WST-9 layer 61 deposits thicker as it approaches the side surface 60 d of the reagent holding channel 60 or the columnar body 62 due to the surface tension of the aqueous solution or the like.
  • the board 12 made of polycarbonate is adhered to the board 13 to manufacture the disc 10 for measuring cholesterol concentration.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 is dried by the solution of ChE in the reagent holding chamber 40, and the ChE layer 41 is formed on the surface 4 Oa side in the reagent holding chamber 40. Since the ChE layer 41 is thickly deposited not only in the vicinity of the side surface 40d of the reagent holding chamber 40 but also in the vicinity of the columnar body 42, the thickness of the ChE layer 41 generated on the surface 40a side in the reagent holding chamber 40 In particular, it is more uniform than in the past, especially in areas susceptible to reaction with plasma.
  • Dissolution of the ChE layer 41 into plasma is caused by agitation due to the flow of plasma while plasma flows into the reagent holding chamber 40 and diffusion after the plasma fills the reagent holding chamber 40. Is done. Therefore, if the thickness of the ChE layer 41 is not uniform in the reagent holding chamber 40, the dissolution time in which the solubility in the thick part of the ChE layer 41 is very poor is required for a long time.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 has the thickness of the ChE layer 41 formed on the surface 40a side in the reagent holding chamber 40 particularly uniform at a site where reaction with plasma is likely to occur, it is more uniform than before. As a result, plasma and ChE can be reacted more rapidly than in the past, and as a result, it is possible to ensure the rapidity of measurement of total cholesterol concentration in plasma.
  • the concentration of ChE that is dissolved in the solution causes a bias in concentration distribution.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 is the thickness of the ChE layer 41 generated on the surface 40 a side in the reagent holding chamber 40.
  • the site is more uniform than before, so that the plasma and ChE can be more uniformly reacted than before, and as a result, total cholesterol in plasma can be reacted.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 stirs the plasma by the columnar body 42 c when the plasma flows into the reagent holding chamber 40, the plasma and the ChE layer 41 react more rapidly than in the prior art. Can.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 stirs the plasma by the columns 42 when the plasma flows into the reagent holding chamber 40, the plasma and the ChE layer 41 can be reacted more rapidly and uniformly than in the past. As a result, it is possible to ensure the rapidity and accuracy of measurement of total cholesterol concentration in plasma.
  • the thickness of the ChE layer 41 is more likely to cause a reaction particularly with plasma,
  • the site can be made more homogeneous, and when the plasma is allowed to flow into the reagent holding chamber 40, the pillars 42c can more efficiently stir the plasma.
  • the columnar bodies 42c are arranged at equal intervals, as compared with the configuration shown in FIG.
  • the thickness of the ChE layer 41 can be made more uniform particularly at a site where reaction with plasma easily occurs.
  • the cholesterol concentration measuring liquid 10 is a column 42c on the intersection of the orthogonal grid 48 virtually drawn on the surface 40a of the reagent holding chamber 40 (see FIG. 12 (b)).
  • the plurality of columnar bodies 42c By arranging the plurality of columnar bodies 42c, the plurality of columnar bodies 42c can be arranged at equal intervals. In addition, the effect is larger if many columns 42c are adjacent to one column 42c.
  • the cholesterol concentration measurement disk 10 has a plurality of columnar bodies by arranging the columnar bodies 42 c on the intersections of the equilateral triangular lattice 49 virtually drawn on the surface 40 a of the reagent holding chamber 40.
  • the cholesterol concentration measuring disc 10 has a columnar body 42c which is protruded from the surface 40a of the reagent holding chamber 40 and connected to a surface 40c opposed to the surface 40a. Therefore, as shown in FIG.
  • plasma is allowed to flow into the reagent holding chamber 40 as compared with the configuration in which the column 42c is connected only to the surface 40a of the reagent holding chamber 40 and not connected to the surface 40c.
  • the column 42c allows the plasma to be vigorously stirred.
  • the columnar body 42c may be in non-contact with the surface 40c.
  • the cholesterol concentration measurement disc 10 allows the plasma to flow through the gap 40e between the face 40c of the reagent holding channel 0 and the pillars 42c, as shown in FIG.
  • Plasma can be rapidly flowed into the reagent holding chamber 40 as compared to the configuration in which the columns 42c are connected to the facing surfaces 40a and 40c of the reagent holding chamber 40 as shown in b).
  • the present embodiment shows an example of measuring the total cholesterol concentration in the plasma by detecting the change in absorbance of WST-9, which is a pigment
  • WST-9 which is a pigment
  • the present invention is not limited to any other measurement method.
  • WST-9 instead of WST-9, include potassium ferricyanide which generates ferricyanide ion in the solid solution when it becomes an aqueous solution, and play the role of at least a counter electrode and a working electrode in the measurement chamber 70.
  • plasma may be transported by other methods such as plasma transport by a combination of centrifugal force and capillary force. For example, it is time to transfer plasma by weight! /, But it is also good to transfer plasma by pump! By controlling the centrifugal force generated by disk rotation, follow the flow path connecting the front chamber and the next chamber in the direction of the centrifugal force due to disk rotation, and straighten the lower end portion of the front chamber and the upper end portion of the next chamber.
  • the occupied portion of the flow path portion on the disc can be narrowed, and the entire disc can be miniaturized.
  • the centrifugal force generated by the disc rotation is controlled by centrifugal force control by the rotational speed control of the disc body determined by the balance between the distance between the flow path and
  • the centrifugal force of the sample liquid storage limit in the chamber near the rotation center is the chamber farther from the rotation center force. It must be smaller than the centrifugal force at the limit of sample fluid storage. (Otherwise, at the moment when the centrifugal force is applied that exceeds the storage limit of the sample solution in the chamber near the rotation center, the sample chamber and subsequent chambers connected in series are not stopped there without stopping the sample solution there. However, it is not possible to provide a large number of stages of chambers.
  • the disk is circular and the rotation center is inside the outer periphery of the disk, but the configuration shown in FIG.
  • the rotation center is the disk by mounting a rotary disk directly connected and mounting the device capable of fixing the disk, for example, providing a recess capable of inserting the disk into the rotary disk.
  • a configuration that is outside the outer circumference is also possible.
  • the shape of the reagent-adhered wall surface to hold the reagent formed on the wall surface in the chamber is a concave curved surface
  • the wall surface in the chamber In addition to the concaved shape of the reagent-adhering wall surface to hold the formed reagent, a part of the opposing wall surface formed on the wall surface in the chamber facing the reagent-adhered wall surface has a convex shape
  • the wall surface is a size that can be included in the reagent-adhered wall surface.
  • the wall surface should hold the reagent.
  • the reagent-adhering wall has an inclined portion which is inclined with respect to one of the disk surfaces and connected to the peripheral wall, and the peripheral wall surface has a peripheral wall surface which surrounds the chamber. It is connected to the part closest to the opposite wall surface and the (4) A solid state reagent should be held, which has the reagent attachment portion and the reagent non-attachment portion which is disposed opposite to the reagent attachment portion in the direction parallel to the disc surface and to which the reagent is not attached.
  • the force explained individually for each of the four structural features that the column in which the wall force in the chamber also protrudes is formed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the disk for sample analysis is a solid state reagent. If the deviation of the thickness of the layer formed on the bottom of the chamber is particularly likely to occur on the portion where the reaction with the sample solution occurs, it has, for example, one or more of the structural specifications described above Well, not to mention.
  • the thickness deviation of the layer formed by supporting the solid reagent on the bottom of the chamber is particularly observed at the site where reaction with the sample liquid is likely to occur. As it can be reduced, it is possible to react the liquid sample and the solid reagent quickly and uniformly, which has the effect of being able to ensure the rapidity and accuracy of the measurement. It is useful as a component measuring device etc.

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Abstract

【課題】より少ない試料量で、迅速で正確な反応を実現し、測定値の正確性を確保することを可能とする液体試料分析用ディスク用チャンバを提供する。 【解決手段】上基板と下基板との間にスペーサを介して設けられた空隙からなるチャンバと、前記チャンバに設けられた少なくとも２個の開口部とを有する試料分析用ディスクにおいて、前記チャンバを、前記上基板に設けられた凸状部分と、前記下基板に設けられた凹状部分とで構成し、前記凹状部分に試薬を担持する。

Description

明 細 書
試料分析用ディスク
技術分野
[0001] 本発明は、主として臨床検査分野において試料と試薬との化学反応を検出するた めに用いるデバイスに関する。
背景技術
[0002] 近年、分析'解析 '検査技術の進歩により、様々な物質を測定することが可能となつ てきている。特に、臨床検査分野においては、生化学反応、酵素反応、もしくは、免 疫反応等の特異反応に基づく測定原理の開発により、病態に反映する体液中の物 質を測定できるようになった。
[0003] その中で、ポイント'ォブ ·ケアテスティング (POCT)と呼ばれる臨床検査分野が注 目されている。 POCTでは、簡易迅速測定を第一とし、検体を採取してから検査結果 が出るまでの時間の短縮を目的とした取組が行われている。したがって、 POCTに要 求される測定原理及び測定装置は、簡易な測定原理に基づき、小型で携帯性があり 、操作性が良い測定装置である。
[0004] 今日、 POCT対応測定機器は、簡易測定原理の構築、それに伴う生体成分の固 相化技術、センサデバイス化技術、センサシステム化技術、微細加工技術、及びマイ クロ流体制御技術の進歩により、実用性が高くなつてきている。
[0005] このような、 POCT対応測定機器として用いることが可能な分析装置として、従来、 ディスク上に展開した液体試料の定性 '定量分析を行う装置が、例えば特許文献 1に おいて提案されている。
[0006] 上記特許文献 1記載の技術を用いた液体試料分析装置は、血液等の試料を分析 することで病気の診断などを行うことができる。ここで、図 16は上記従来の液体試料 分析装置で使用される分析用ディスクを示す構成図である。図 16に示すように、ディ スク 101には、試料が注入される試料注入孔 104、流路 105が設けられ、流路 105 内には試料と反応して、例えば、透過率、色などの光学特性が変化する試薬 106が 塗布されている。 [0007] 分析は、前記試料注入孔 104を介して試料 900が注入されたディスク 101を液体 試料分析装置に装着して行われる。
[0008] 図 17は上記特許文献 1における液体試料分析装置を示す構成図である。液体試 料分析装置の構成はいわゆる光ディスク装置に類似しており、ディスク 101を回転さ せるためのスピンドルモータ 201、ディスク 101内に展開された試料 900または試料 9 00と反応した試薬 106に光ビームを照射するための光ピックアップ 212、光ピックァ ップ 212をディスク 101の半径方向に移動させるための送りモータ 213等力も構成さ れている。
[0009] 液体試料分析装置に装着されたディスク 101は、スピンドルモータ 201により回転し 、その遠心力により試料 900はディスク 101の流路 105内に展開され、同時に流路 1 05内に塗布された試薬 106と反応する。反応の終了後、ディスク 101を回転させな がら光ピックアップ 212を用いて流路 105内の試料 900もしくは試薬 106に光ビーム を照射し、その反射光もしくは透過光を検出することで試薬の反応状態を検出して分 析を行う。
[0010] また、上記のようなディスクの構成に、更に、例えば血液中の血漿成分のみを試薬 と反応させるために、血球を遠心分離により除去したり、複数の試薬を順次溶解、反 応させたりするために、試薬を塗布した複数のチャンバ部分とチャンバ部分間を結ぶ 複数の流路を設けて、試料液を複数のチャンバ部分と複数の流路内を移動、停止さ せる機能を付加した構造も提案されて ヽる (例えば、特許文献 2)。
[0011] 特許文献 2記載の発明においては、上記特許文献 1記載の構造によりもたらされる 試料液の移動と停止は下述する基本的なメカニズムに基づく。図 18は、特許文献 2 にお 、て提案されて 、る技術を説明するための図である。
[0012] 図 18に示すように、流路 302は、試料液流動の上流側チャンバ 301の遠心力の方 向を基準に見た場合の下側 301aから出て、同チャンバ 301の遠心力方向を基準に 見た場合の上側壁面より上方の位置 302aまで持ち上がり、続いて、遠心力方向を基 準に見た場合の下方に続いていき、その先に配置された下流側チャンバ 303に連結 して 、る。流路 304も遠心力の方向を基準に見た場合の下流側チャンバ 303の下側 から出て、流路 302と同様の形状で透過光測定チャンバ 305に連結している。 [0013] ここで留意すべき点は、チャンバの深さが流路の深さより深いことである。これにより 、流路を毛細管現象で移動してきた試料液は、流路がチャンバに連結している部分 で毛細管現象の発生が妨げられ、結果、チャンバの手前で試料液の毛細管現象に よる移動を停止させることが出来る。この状態カゝらディスクを回転させるなどして、試 料液に遠心力を与えることで、停止して 、た試料液はチャンバ（下方側チャンバ 303 )に流入するようになっている。
[0014] ここで更に留意すべき構造として、上述したような、例えば上流側チャンバ 301にお いて、遠心力方向を基準に見た場合の同チャンバの上側壁面より上方の位置 302a まで持ち上がり、続いて、遠心力方向を基準に見た場合の下方に続いていくという、 流路の配置上の特徴である。
[0015] この特徴のため、遠心力をカ卩えた際に、上流側チャンバ 301に溜まり、流路 302の 逆 U字形部分の位置 302aを越えて下方側チャンバ 303手前部分まで満たした試料 液は、サイフォン効果の働きにより、流路 302を経由して、上流側チャンバ 301に溜ま つた試料液のほぼ全量が下方側チャンバ 303に流入するようになっている。
[0016] 然るに、遠心力が作用している間は、下方側チャンバ 303に流入した試料液は、流 路 304にも浸入するが、下方側チャンバ 303の液面と、遠心力方向を基準に見た場 合の同じ水準までし力液面は到達しないため、流路 304の遠心力方向を基準に見た 場合の下方側チャンバ 303上側壁面より上方の逆 U字形部分手前の下方側チャン ノ 303側で停止する。したがって、流路 304を上述した流路 302と同様、下方側チヤ ンバ 303の上側側面より上方まで持ち上げた構造にしておけば、遠心力が作用して V、る間は、次のチャンバチャンバ手前まで試料液が移動することはな 、。
[0017] そして、回転を停止するなどして、遠心力の作用を除去したときに、直ちに毛細管 現象で試料液は流路 304の遠心力方向を基準に見た場合の下方側チャンバ 303上 側壁面より上方の逆 U字形部分を移動して次のチャンバ、図 18では透過光測定チヤ ンバ 305の手間まで到達する。この状態力も遠心力を作用させることで透過光測定 チャンバ 305に試料液が流入する。なお、試料液が透過光測定チャンバ 305に流入 している状態で遠心力の作用を中止すると、透過光測定チャンバ 305内の試料液が 毛細管現象により前記流路 304を逆流し、透過光測定チャンバ内の試料液量が不 足する場合があること等の理由から、透過光測定時にも遠心力を作用させる必要が ある。
[0018] 各チャンバ間の試料液の流入を円滑にするために、各チャンバ上部には試料液が 到達し得ない部分に空気穴 306、 307、 308が設けられている。このような構造により 、試料液に十分溶解、反応させ、流路を移動させることが可能である。
[0019] また、例えば上記チャンバ 301に試料液中の特定成分の測定に必要な反応試薬 を乾燥担持する場合、反応に必要な濃度以上の試薬濃度の水溶液をチャンバ 301 の容積量、滴下乾燥するか、チャンバ 301の容積量の試料液に反応試薬が溶解した 際に、反応に必要な試薬濃度足りうる量の試薬をチャンバ 301内に担持できるような 濃度と滴下量の試薬溶液を滴下乾燥することで反応試薬層をえることができる。 特許文献 1：国際公開第 00Z026677号パンフレット
特許文献 2：特開 2000 - 580007号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0020] しカゝしながら、例えばチャンバ 301に試薬層を形成する構成では、試料液が流入し た際に、特に撹拌の効果を得ることができないので、試薬層の溶解が十分ではなくな る場合があった。
[0021] また、例えばチャンバ 301の底面と側面の接続部分が直角または鋭角である、従来 の試料分析用ディスクにおいては、図 19に示すように、試薬の溶液をチャンバ 301 に滴下し、乾燥させることによってチャンバ 301内に固体状の試薬 910を保持すると き、溶液の表面張力等によって固体状の試薬 910がチャンバ 301の側面 301aに近 いほど底面 301b上に厚く堆積してしまうという問題があった。そのため、液体状の試 料がチャンバ 301内に流入したときに、底面 301b上に堆積した固体状の試薬 910 がチャンバ 301の側面 301a付近において液体状の試料に十分に溶解することがで きない場合があった。
[0022] いずれの場合も、固体状の試薬 910が試薬の溶液との反応の起こりやすい部位で あるチャンバ 301内にお 、て均一に保持されて 、な 、ため、試料液中の試薬濃度が 十分ではなぐ結果的に測定に必要な化学反応が十分に進行しない、あるいは、溶 解の進行の再現性が得られにくぐ結果として、応答の再現性が損なわれるという問 題が生じる懸念があった。
[0023] 本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたもので、チャンバ内に形 成された固体状の試薬の層の厚みの偏りを特に液体状の試料との反応の起こりやす Vヽ部位にぉ 、て少なくし、液体状の試料と固体状の試薬とを迅速及び均一に溶解さ せることにより、迅速および均一な反応を惹起せしめ、測定の迅速性及び正確性を 確保することができる試料分析用ディスクを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0024] 上記の目的を達成すベぐ本発明の試料分析用ディスクは、液体状の試料が流入 させられるためのチャンバを構成する壁面と、前記試料に溶解させられるために前記 チャンバ内の前記壁面に付着して保持された固体状の試薬とを備えた試料分析用 ディスクであって、更に、（1)前記チャンバ内の前記壁面に形成された前記試薬を保 持するべき試薬付着壁面の形状が、凹形状の曲面である、（2)前記チャンバ内の前 記壁面に形成された前記試薬を保持するべき試薬付着壁面の形状が凹形状である ことに加え、前記試薬付着壁面に対向する前記チャンバ内の前記壁面に形成された 対向壁面の一部の形状が凸形状で、かつ、前記試薬付着壁面に包含されうる大きさ である、（3)前記壁面は、前記試薬を保持するべき前記チャンバ内に形成された試 薬付着壁面と、前記試薬付着壁面に対向する対向壁面と、試薬付着壁面から延在 して前記チャンバを囲む周壁面と、を有し、前記試薬付着壁は、前記一方のディスク 面に対して傾けられて前記周壁に接続した傾斜部を有し、前記周壁面は、前記傾斜 部のうち前記対向壁面に最も近い部分に接続して前記傾斜部と共に前記試薬が付 着させられた試薬付着部と、前記ディスク面に平行な方向にお!ヽて前記試薬付着部 と対向して配置されて前記試薬が付着させられて ヽな ヽ試薬非付着部とを有する、 ( 4)前記固体状の試薬を保持するべき前記チャンバ内の前記壁面力 突出した柱状 体が形成されている、という 4つの構造的特徴の少なくとも 1つを備えて、前記チャン バ内の前記壁面に付着して保持された固体状の試薬の厚みを特に試料液との反応 の起こりやす 、部位にぉ 、て均一にした構成を有して！/、る。
この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面に担 持されて形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位にお いて少なくすることができるため、試料液がチャンバ内に流入したときに、速やかに前 記固体状試薬が溶解し、化学反応を空間的な偏りなく進行させ、更に、チャンバ部分 の体積を少なくすることができ、もって、化学反応検出による試料液中の特定成分の 検出の正確性の確保をより少ない試料量で実現することが可能となる。
[0025] また、本発明の試料分析用ディスクは、前記チャンバは、凸状部分を有する上基板 と凸状部分を有する下基板との間にスぺーサを介して設けられた、少なくとも 2つの 開口部が形成された空隙により画定され、前記凹状部分に試薬が担持されている構 成を有しても良い。また、前記上基板の凹状部分の形状と前記下基板の凸状部分の 形状とが互いに相似することが好ましい。 即ち、前記上基板の凹状部分と前記下基 板の凸状部分との間の距離が、前記凹状部分および前記凸状部分の全体にわたつ て略均一であることが好ましい。また、前記凹状部分の形状と前記凸状部分の形状と が曲面状であることが好ましい。さらに、本発明の試料分析用ディスクは、連結用流 路を介して相互に連通される、前記チャンバと同一の構成のチャンバを複数個有し ても良い。
[0026] 換言すると、本発明の試料分析用ディスク内には、少なくとも 2個の開口部を有する 空隙であるチャンバを少なくとも 1個もち、チャンバ間を前記チャンバの開口部を介し 連結する連結用流路を有し、前記チャンバの底面が曲面の凹形状であり、天井面は 底面と相似形の曲率の凸形状を有する構造を有し、前記チャンバ底面に、固体状の 試薬が担持されている構成を有しても良ぐ内部または外部に、注入された試料液と 前記試薬の混合溶液の化学反応を検出する検出部、および連結用流路とチャンバ 内への試料液の搬送部を具備して 、ても良 、。
[0027] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面に担 持されて形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位にお いて少なくすることができるため、試料液がチャンバ内に流入したときに、速やかに前 記固体状試薬が溶解し、化学反応を空間的な偏りなく進行させ、更に、チャンバ部分 の体積を少なくすることができ、もって、化学反応検出による試料液中の特定成分の 検出の正確性の確保をより少ない試料量で実現することが可能となる。 [0028] また、本発明の試料液分析用ディスクは、上述の（3)の構成を有しても本発明の目 的を果たすことが可能である。
[0029] 即ち、本発明の試料分析用ディスクは、液体状の試料が流入させられるためのチヤ ンバを形成した壁と、前記試料に溶解させられるために前記チャンバ内に保持され た固体状の試薬とを備えた試料分析用ディスクであって、前記壁は、前記試料分析 用ディスクの一方のディスク面側に配置されて前記試薬が付着させられた試薬付着 壁と、前記試薬付着壁から延在して前記チャンバを囲む周壁とを有し、前記試薬付 着壁は、前記一方のディスク面に対して傾けられて前記周壁に接続した傾斜部を有 し、前記周壁は、前記傾斜部のうち前記一方のディスク面に最も近い部分に接続し て前記傾斜部と共に前記試薬が付着させられた試薬付着部と、前記ディスク面に平 行な方向にお!ヽて前記試薬付着部と対向して配置されて前記試薬が付着させられ て!、な 、試薬非付着部とを有した構成を有しても良 、。
[0030] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、試薬の溶液が一方のディスク面 側に押し付けられた状態で試薬の溶液がチャンバ内で乾燥させられることによってチ ヤンバ内に固体状の試薬が生成されるときに、固体状の試薬の厚みが特に液体状の 試料との反応の起こりやすい部位において従来より均一化され、その結果、液体状 の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び均一に反応させることができ、もって測 定の迅速性及び正確性を確保することができる。また、本発明の試料分析用ディスク は、試薬付着壁が傾斜部を有しているので、試薬の溶液が一方のディスク面側に押 し付けられた状態で試薬の溶液がチャンバ内で乾燥させられることによってチャンバ 内に固体状の試薬が生成されるときに、試薬の溶液が周壁の試薬非付着部に及ぶ ことを抑制することができ、その結果、固体状の試薬が周壁の試薬非付着部に及ぶ ことを抑帘 Uすることができる。
[0031] また、本発明の試料分析用ディスクの前記試薬付着壁は、前記試薬非付着部に前 記傾斜部以外の部分で接続した構成を有しても良 ヽ。
[0032] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、試薬付着壁が周壁の試薬非付 着部に傾斜部以外の部分で接続して ヽるので、試薬の溶液が一方のディスク面側に 押し付けられた状態で試薬の溶液がチャンバ内で乾燥させられることによってチャン バ内に固体状の試薬が生成されるときに、試薬の溶液の濡れ性が大きい場合等であ つても、試薬の溶液が周壁の試薬非付着部に及ぶことを抑制することができ、その結 果、固体状の試薬が周壁の試薬非付着部に及ぶことを抑制することができる。
[0033] また、本発明の試料分析用ディスクの製造方法は、液体状の試料が流入させられ るためのチャンバを形成した壁と、前記試料に溶解させられるために前記チャンバ内 に保持された固体状の試薬とを備えた試料液分析用ディスクであって、前記壁は、 前記試料分析用ディスクの一方のディスク面側に配置されて前記試薬が付着させら れた試薬付着壁と、前記試薬付着壁から延在して前記チャンバを囲む周壁とを有し 、前記試薬付着壁は、前記一方のディスク面に対して傾けられて前記周壁に接続し た傾斜部を有し、前記周壁は、前記傾斜部のうち前記一方のディスク面に最も近い 部分に接続して前記傾斜部と共に前記試薬が付着させられた試薬付着部と、前記 ディスク面に平行な方向にぉ ヽて前記試薬付着部と対向して配置されて前記試薬が 付着させられて ヽな ヽ試薬非付着部とを有した上述の試料液分析用ディスクの製造 方法であって、前記試薬の溶液が前記一方のディスク面側に押し付けられた状態で 前記溶液を前記チャンバ内で乾燥することによって前記チャンバ内に前記固体状の 試薬を生成する構成を有しても良 ヽ。
[0034] この構成によっても、本発明の製造方法によって製造された試料分析用ディスクは 、固体状の試薬の厚みが特に液体状の試料との反応の起こりやす 、部位にお！、て 従来より均一化され、その結果、液体状の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び 均一に反応させることができ、もって測定の迅速性及び正確性を確保することができ る。
[0035] 更に、上述の（4)の構成を有しても本発明の目的を果たすことが可能である。
[0036] 即ち、液体状の試料が流入させられるためのチャンバが形成され、前記チャンバ内 に配置されて前記チャンバの一面カゝら突出した柱状体と、前記試料に溶解させられ るために前記チャンバ内の前記一面側に保持された固体状の試料とを備えた構成を 有しても良い。
[0037] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、液体状の試料がチャンバ内に 流入させられるときに柱状体によって液体状の試料を攪拌することができるので、液 体状の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び均一に反応させることができ、もつ て測定の迅速性及び正確性を確保することができる。また、本発明の試料分析用デ イスクは、試薬の溶液がチャンバ内で乾燥させられることによってチャンバ内の一面 側に固体状の試薬が生成される場合、固体状の試薬が柱状体の近傍にも厚く堆積 するので、チャンバ内の一面側に生成される固体状の試薬の厚みが特に液体状の 試料との反応の起こりやすい部位において従来より均一化され、その結果、液体状 の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び均一に反応させることができ、もって測 定の迅速性及び正確性を確保することができる。
[0038] また、本発明の試料分析用ディスクの前記柱状体は、複数あり、正三角形格子の交 点上にそれぞれ配置された構成を有しても良い。
[0039] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、柱状体が等間隔に配置されてい るので、柱状体が等間隔に配置されてない構成と比較して、固体状の試薬の厚みを 特に液体状の試料との反応の起こりやす 、部位にぉ 、てより均一化することができる
[0040] また、本発明の試料分析用ディスクの前記柱状体は、複数あり、直交格子の交点上 にそれぞれ配置された構成を有しても良 、。
[0041] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、複数の柱状体が正三角形格子 の交点上に配置される場合と比較して、固体状の試薬の厚みをより均一化することが できる。
[0042] また、本発明の試料分析用ディスクの前記柱状体は、前記柱状体は、前記チャン バの前記一面と対向する面に接続された構成を有しても良い。
[0043] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、柱状体がチャンバの対向する面 の一方のみに接続されて他方に非接触である構成と比較して、液体状の試料がチヤ ンバ内に流入させられるときに柱状体によって液体状の試料を強力に攪拌すること ができる。
[0044] また、本発明の試料分析用ディスクの前記柱状体は、前記チャンバの前記一面と 対向する面に非接触である構成を有している。
[0045] この構成により、本発明の試料分析用ディスクは、チャンバの面のうち柱状体が接 続された面に対向する面と、柱状体との隙間を液体状の試料が流れることができるの で、柱状体がチャンバの対向する両面に接続された構成と比較して、液体状の試料 をチャンバ内に迅速に流入させることができる。
[0046] また、上述の本発明の試料分析用ディスクの製造方法は、液体状の試料が流入さ せられるためのチャンバが形成され、前記チャンバ内に配置されて前記チャンバの 一面力 突出した柱状体と、前記試料に溶解させられるために前記チャンバ内の前 記一面側に保持された固体状の試料とを備えた試料液分析用ディスクの製造方法 であって、前記試薬の溶液を前記チャンバ内で乾燥することによって前記チャンバ内 の前記一面側に固体状の前記試薬を生成する構成を有しても良い。
[0047] この構成により、本発明の製造方法によって製造された試料分析用ディスクは、固 体状の試薬が柱状体の近傍にも厚く堆積するので、チャンバ内の一面側に生成され た固体状の試薬の厚みが特に液体状の試料との反応の起こりやすい部位において 従来より均一化され、その結果、液体状の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び 均一に反応させることができ、もって測定の迅速性及び正確性を確保することができ る。また、本発明の製造方法によって製造された試料分析用ディスクは、液体状の試 料がチャンバ内に流入させられるときに柱状体によって液体状の試料を攪拌すること ができるので、液体状の試料と固体状の試薬とを従来より迅速及び均一に反応させ ることができ、もって測定の迅速性及び正確性を確保することができる。
発明の効果
[0048] 本発明の試料分析用ディスクにおいては、固体状試薬がチャンバ底面に担持され て形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位において少 なくすることができるため、試料液がチャンバ内に流入したときに、速やかに前記固 体状試薬が溶解し、化学反応を空間的な偏りなく進行させ、更に、チャンバ部分の体 積を少なくすることができ、もって、化学反応検出による試料液中の特定成分の検出 の正確性の確保をより少ない試料量で実現することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0049] [図 1]本発明の試料分析用ディスクの一実施の形態の概略上面図
[図 2]図 1に示す試料分析用ディスクの a— a線断面図 圆 3]本発明に示す試料分析用ディスクの一実施の形態の平面図
圆 4]本発明に示す試料分析用ディスクの一実施の形態の一部の平面図
圆 5] (a)本発明に示す試料分析用ディスクの試薬保持チャンバの近傍の平面図 （ b)図 5 (a)の A— A矢視断面図
[図 6] (a)試薬保持チャンバが図 5に示す形状であるときの血漿中の総コレステロール 濃度に依存した吸光度変化の観測結果を示すグラフ （b)試薬保持チャンバが従来 と同様な形状であるときの血漿中の総コレステロール濃度に依存した吸光度変化の 観測結果を示すグラフ （c)試薬保持チャンバが図 2に示す形状であるときの血漿中 の総コレステロール濃度に依存した吸光度変化の観測結果を示すグラフ
圆 7]従来と同様な形状である試薬保持チャンバの近傍の側面断面図
圆 8]図 5に示す試薬保持チャンバであって図 5に示す例とは異なる例での試薬保持 チャンバの近傍の平面図
[図 9] (a)図 5に示す試薬保持チャンバであって図 5及び図 8に示す例とは異なる例で の試薬保持チャンバの近傍の平面図 （b)図 9 (a)の B— B矢視断面図
圆 10]本発明に示す試料分析用ディスクの一実施の形態の平面図
圆 11]本発明に示す試料分析用ディスクの一実施の形態の一部の平面図
[図 12] (a)図 10に示す試料液分析用ディスクの試薬保持チャンバの近傍の平面図
(b)図 10に示す試料液分析用デイスの試薬保持チャンバの近傍の側面断面図
[図 13]図 12に示す試薬保持チャンバであって図 12に示す例とは異なる例での試薬 保持チャンバの近傍の平面図
[図 14]図 12に示す試薬保持チャンバであって図 12及び図 13に示す例とは異なる例 での試薬保持チャンバの近傍の平面図
[図 15]図 12に示す試薬保持チャンバであって図 12、図 13及び図 14に示す例とは 異なる例での試薬保持チャンバの近傍の側面断面図
[図 16]従来の液体試料分析装置で使用される分析用ディスクの構成を示す図
[図 17]従来の分析装置の構成を示す図
圆 18]従来の試料分析用ディスクおよび本発明の試料分析用ディスクにおける試料 移送の機構を説明するための模式図 [図 19]従来の試料分析用ディスクのチャンバの近傍の側面断面図 符号の説明
1、 2 開口部
3 チャンバ
4 凸状部分
5a 凹状部分
5b 試薬層
6 上基板
7 スぺーサ
8 下基板
101 液体試料分析用ディスク
104 試料注入口
105 流路
106 試薬
201 スピンドルモータ
900 試料
212 光ピックアップ
213 送りモータ
302、 304 流路
301、 303、 305 チャンバ
306、 307、 308 空気口
10 試料分析用ディスク
10a ディスク面（一方のディスク面）
10b ディスク面
40 試薬保持チャンバ
41 ChE層（固体状の試薬）
42 壁 (試薬付着壁）
42a 傾斜部 42b 水平部分 (傾斜部以外の部分）
42c 柱状体
43 壁 (周壁）
43a 試薬付着部
43b 試薬非付着部
44 壁
48 直交格子
49 正三角形格子
50 試薬保持チャンバ
51 ChDH層（固体状の試薬）
52 柱状体
60 試薬保持チャンバ
61 WST— 9層（固体状の試薬）
62 柱状体
発明を実施するための最良の形態
[0051] 以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
(第 1の実施の形態）
図 1は、本発明の試料分析用ディスクの一実施の形態を示す概略上面図である。 図 1において、試料分析用ディスクを一点鎖線で示し、その回転中心を Cで示した。 また、図 2は、図 1に示す試料分析用ディスクの a— a線断面図である。
[0052] 図 1および図 2に示すように、本発明の試料分析用ディスクは、上基板 6と下基板 8 との間にスぺーサ 7を介して設けられた空隙力 なるチャンバ 3と、チャンバ 3に設けら れた少なくとも 2個の開口部 1、 2とを有し、チャンバ 3が、上基板 6に設けられた凸状 部分 4と、下基板 8に設けられた凹状部分 5aとで構成され、凹状部分 5aに試薬層 5b が設けられている。
[0053] 上基板 6と下基板 8とで構成されているチャンバ 3は、別の部材で構成されたデイス ク上に搭載されていても良ぐまた、チャンバ 3が上基板 6と下基板 8とで構成されて いるとともに、ディスクそのものもが上基板 6と下基板 8と同一の部材で構成されてい ても良い。また、上基板 6と下基板 8とで構成されているチャンバ 3は、ディスクに内蔵 されていても良い。本実施の形態において、図 1および図 2に示されるように、チャン ノ 3は上基板 6と下基板 8とで構成されているものとする。ディスクは図 1に一点鎖線 1 Oaで仮想的に示されて!/、る。
[0054] この試料分析用ディスクでは、チャンバ 3は境界 3a、 3bで囲まれており、回転中心 Cに近い開口部 1に接続された流路（図示せず)から試料 (例えば液状）が流入し、回 転中心 C力 最も遠い位置の開口部 2から流出する。
[0055] 図 1では、チャンバ 3の形状は説明を容易にするため円形としている力 実際には 底面 (即ち下基板 8)に凹状部分 5aが形成され得るような形状であれば円形以外の 形状でも構わない。チャンバ 3の天井部、即ち上基板 6には、チャンバ 3の底部、即ち 曲面状の凹状部分 5aの形状と相似の上曲面と、この上曲面の平面投影形状を底面 とする柱状部分との組み合わせによる突起、即ち凸状部分 4が設けられている。さら に、図 2に示すように凸状部分 4は凹状部分 5aに包含されうる大きさであることが好ま しい。
[0056] 凹状部分 5aの形状と凸状部分 4、特に上曲面の形状とは互いに相似しており、また
、凹状部分 5aと凸状部分 4との間の距離 H (中央)が、凹状部分 5aおよび凸状部分 4 の全体にわたって略均一となって 、る。
[0057] チャンバ 3の底面、即ち凹状部分 5aには、試薬層 5bが形成されている。この試薬 層 5bは、固体状であっても良ぐまた、完全に乾燥されてはいないゲル状などの半固 体状であっても良い。
[0058] 図 2に示すように、本発明の試料分析用ディスクは、上から上基板 6、開口部 1、 2 および流路（図示せず)の高さと同じ厚さのスぺーサ 7、および下基板 8を積層するこ とによって構成されている。
[0059] スぺーサ 7はその一部がくりぬかれて開口部 1、 2につながる流路が形成されている 。上基板 6のうち開口部 1付近の天井面は、流路から連続して平面状であり、下基板 8で構成される下面はチャンバ 3の部分において傾斜しており、凹状部分 5aが構成さ れている。
[0060] 毛細管現象により開口部 1に移送されてきた試料は、開口部 1に接続する流路とチ ヤンバ 3の接続部である凹状部分 5aの手前、即ち境界 3a部分の手前で静止する。 引続き、試料分析用ディスクに回転が加えられると、遠心力で試料はチャンバ 3内に 流入し、開口部 2に接続する流路を介して流出する。
[0061] 本発明の試料分析用ディスクには、上記チャンバ 3と同様の構成のチャンバが複数 個含まれていても良ぐこの場合には、それぞれのチャンバから流出した試料は、開 口部 2に接続する流路を介して次のチャンバ（図示せず）に移送されるようになる。
[0062] 試薬層 5bは、凹状部分 5a全体に接触する形で担持されている。チャンバ 3の中央 部付近においては、上述したように、天井部にチャンバ 3の凹状部分 5aの形状と相 似形の曲面状の凸状部分 4がある。
[0063] この凸状部分 4が無いと、チャンバ 3の底面が曲面であるため、当該底面から天井 面への高さがチャンバ 3内の位置によって異なり、不均一となる。一方で、試薬層 5b は凹状部分 5aに沿ってほぼ均一な厚みをもつ。従って、凸状部分 4が無くても、試薬 層 5bの厚みがほぼ均一であることから、試薬の良好な溶解性が期待できる。しかし、 以下に述べる理由によって凸状部分 4を設けた方がより好ましい。即ち、凸状部分 4 力 Sあることで、試料がチャンバ 3内に流入し、試薬層 5bが溶解したとき、濃度が場所 によって不均一にはならず、チャンバ 3外周部付近の溶解も遅れることがない。さらに 、試薬層 5bが溶け残りにくい。即ち、上記のような突起状の凸状部分 4を設けることで 、底面力 天井部までの高さが均一になり、試薬の溶解も一様になる。
また、凸状部分 4が存在することによってチャンノ 3の容積力 S小さくなり、少ない体積 の試料に接触し得る試薬層 5bの表面積を広くすることができる。このこと〖こよっても試 薬層 5bの溶解性向を期待することができる。
つぎに、下基板 8に設けられたチャンバ 3の凹状部分 5aの深さ (H (下基板)）、流路 の天井高さ (H (流路)）、チャンバ 3内の天井高さ (H (中央)）、上基板 6の凸状部分 4 の各寸法 (H (上曲面）、 H (上柱)）は以下のように規定される。
[0064] まず、流路の天井高さ (H (流路)）は、毛細管現象で試料が移送され得る高さであ れば良い。概ね 50〜300 μ mの範囲であればこの要件に合致する。
下基板 8に形成される凹状部分 5aの深さ (H (下基板) )と平面寸法は、特に制限は なぐ開口部 1の境界 3aの部分に、毛細管現象により移送されてきた試料が静止でき る程度の段差を確保できる傾斜面の角度を確保できる程度で、かつ、試薬層 5bを形 成する際に試薬溶液を必要量滴下した際にあふれない程度の容積を確保できる範 囲であれば良い。このため、凸状部分 4は凹状部分 5aに包含されうる大きさであるこ とが好ましい。
これは概ね 200〜600 μ mであれば良いが、必ずしもこの範囲内で無ければならな い必然性はない。
ただし、上基板 6を張り合わせたときの凸状部分 4の先端と凹状部分 5aとの間の距離 (H (中央) )は、少なくとも前記流路の天井高さ (H (流路)）と同程度であるのが好まし い。
また、凸状部分 4の高さ（図 2における H (上柱)と H (上曲面)との合計)が、天井高さ ( H (流路)）より大きぐ上基板 6の凸状部分 4の先端の一部が下基板 8の凹状部分 5b に入り込んでいても良い。
試薬層 5bは、試薬溶液を下基板 8の凹状部分 5aに滴下、乾燥することによって形成 される力 滴下量と濃度は、張り合わせ前の凹状部分 5aの容積と、スぺーサ 7と上基 板 8とを張り合わせた際のチャンバ 3内の容積との比率によって規定される。
上基板 6上の凸状部分 4の形状は、少なくとも流入口である開口部 1に接しな 、形状 であれば良い。凸状部分 4が開口部 1に接すると、開口部 1付近の天井高さが流路の 天井高さより低くなつてしまい、試料が開口部 1で静止できなくなる。
試薬層 5bは、反応に必要な試薬群を、水および pH緩衝液などの少なくとも 1種に溶 解させた溶液を凹状部分 5aに滴下、乾燥させること〖こより形成することができる。 本発明の試料分析用ディスクにおいては、上記のようなチャンバ 3を複数個有してい ても良ぐ例えばコレステロールを検出する試薬系では、すべての試薬を 1つの層に すると、試薬同士の相互作用による変性のため、期待する反応が生じに《なる。そこ で、この場合には、 3種に分割した試薬層を、 3つのチャンバに別個に形成するのが 好ましい。
以下において、本実施の形態の実施例を用いてさらに詳細に本発明を説明する。 なお、本発明をより具体的に説明する為に、具体的な測定対象物、部材の材質等を 具体的に記載している力 本発明がそれらの記載によって制限を受けるものではな い。
(第 1の実施の形態の実施例）
血漿中の総コレステロール濃度を測定するために、図 1および図 2に示す構造を有 する本発明の液体試料分析用ディスクに搭載されるチャンバ 3を作製した。
ポリカーボネート製の上基板 6および下基板 8と、両面に粘着剤を塗布したポリエチレ ンテレフタレート製の厚み 100 mのスぺーサ 7を用意した。下基板 8を成型により作 製する際に、一方の面に凹状部分 5bを設けた。また、上基板 6には、凸状部分 4を設 けた。
凹状部分 5bは、曲面状であり、直径 2mmの円形で中央部の深さ (H (下基板)）は 0 . 4mmとした。凹状部分 5bの容積はおよそ 2. 78 μ 1であった。また、この直径 2mm の円形部分に接続するように、スぺーサ 7を切り抜いて幅 0. 5mmの流路を形成した 上基板 6のチャンバ 3に相当する部分には、直径 1. 7mmの円形の上面および下面 を有する高さ (H (上柱)） 0. 1mmの円柱と、凹状部分 5aの曲面と相似形の直径 1. 7 mmの曲面を有する先端部とが組み合わされて構成された突起、即ち凸状部分 4を 設けた。
この凸状部分 4全体の高さを 0. 4mmとすると、凸状部分 4の先端部分では上基板 6 、スぺーサ 7、下基板 8を張り合わせた後の天井高 (H (中央)）が 0. 1mmとなり、 つ、凸状部分 4と凹状部分 5aが対向する部分では、チャンバ 3のどの部分であっても 、天井高が H (中央）と同様にほぼ 0.1mmになった。
このときのチャンバの容積は約 1. 10 1であった。
[0066] 上記のような上基板 6、下基板 8、および両面に粘着剤を有するスぺーサ 7、流路を チャンバの平面形状どおりに切り抜かれた板材を貼り合わせて、本発明の試料分析 用ディスクを形成した。また、貼り合わせる前に凹状部分 5aに試薬層 5bを形成した。
[0067] 試薬層 5bは、後述するように、反応必要な試薬群を、水あるいは pH緩衝液に溶解 させた溶液をチャンバ 3に滴下、乾燥させることにより形成されるが、コレステロールを 検出する試薬系では、すべての試薬を 1つの層にすると、試薬同士の相互作用によ る変性のため、期待する反応が生じに《なる。そこで、 3種に分割した試薬層を、 3 つのチャンバに別個に形成するのが好ましい。
本発明において 3つのチャンバを有する試料分析用ディスクは、図 18に示す従来の 試料分析用ディスクにおいて、チャンバ 301、 303および 305として上述したチャン ノ 3を適用することによって実現することができる。
したがって、この場合、流路 302は、上述したように、試料を流動させる上流側の第 1 のチャンバ 301の遠心力の方向を基準に見た場合の、下側 301aから出て、第 1のチ ヤンバ 301の遠心力方向を基準に見た場合の上側壁面より上方の位置 302aまで持 ち上がり、続いて、遠心力方向を基準に見た場合の下方に続いていき、その先に配 置された遠心力の方向を基準に見た場合の下流側の第 2のチャンバ 303に連結して いる。流路 304も遠心力の方向を基準に見た場合の下流側チャンバ 303の下側から 出て、流路 302と同様の形状で透過光測定チャンバ 305に連結している。
[0068] ここで更に留意すべき構造として、上述したような、例えば上流側チャンバ 301にお いて、遠心力方向を基準に見た場合の同チャンバの上側壁面より上方の位置 302a まで持ち上がり、続いて、遠心力方向を基準に見た場合の下方に続いていくという、 流路の配置上の特徴である。
[0069] この特徴のため、遠心力をカ卩えた際に、上流側チャンバ 301に溜まり、流路 302の 逆 U字形部分の位置 302aを越えて下方側チャンバ 303手前部分まで満たした試料 液は、サイフォン効果の働きにより、流路 302を経由して、上流側チャンバ 301に溜ま つた試料液のほぼ全量が下方側チャンバ 303に流入するようになっている。
[0070] 然るに、遠心力が作用している間は、チャンバ 303に流入した試料は、流路 304に も浸入するが、下方側チャンバ 303の液面と、遠心力方向を基準に見た場合の同じ 水準までし力液面は到達しないため、流路 304の遠心力方向を基準に見た場合の 下方側チャンバ 303上側壁面より上方の逆 U字形部分手前の下方側チャンバ 303 側で停止する。したがって、流路 304を上述した流路 302と同様、下方側チャンバ 30 3の上側側面より上方まで持ち上げた構造にしておけば、遠心力が作用している間 は、次のチャンバチャンバ手前まで試料液が移動することはな 、。
[0071] そして、回転を停止するなどして、遠心力の作用を除去したときに、直ちに毛細管 現象で試料は流路 304の遠心力方向を基準に見た場合の下方側チャンバ 303上側 壁面より上方の逆 U字形部分を移動して次のチャンバ、図 18では透過光測定用の チャンバ 305の手間まで到達する。この状態力も遠心力を作用させることでチャンバ 305に試料が流入する。なお、試料液が透過光測定チャンバ 305に流入している状 態で遠心力の作用を中止すると、チャンバ 305内の試料が毛細管現象により前記流 路 304を逆流し、チャンバ 305内の試料量が不足する場合があること等の理由から、 透過光測定時にも遠心力を作用させる必要がある。
[0072] 各チャンバ間の試料の流入を円滑にするために、各チャンバ上部には試料が到達 し得ない部分に空気穴 306、 307、 308が設けられている。このような構造により、試 料に十分溶解、反応させ、流路を移動させることが可能である。
[0073] また、例えば上記チャンバ 301に試料液中の特定成分の測定に必要な反応試薬 を乾燥担持する場合、反応に必要な濃度以上の試薬濃度の水溶液をチャンバ 301 の容積量、滴下乾燥するか、チャンバ 301の容積量の試料に反応試薬が溶解した際 に、反応に必要な試薬濃度足りる量の試薬をチャンバ 301内に担持できるような濃度 と滴下量の試薬溶液を滴下乾燥することで試薬層を得ることができる。
[0074] 化学変化の検出は、コレステロールの化学反応に起因する、試薬層 5bに含まれる 色素の特定波長の吸光度変化の検出により実施する。したがって、測定用のチャン バ 305の底面部および天井部は平面状とし、光学的に前記波長に対して、略透明と した。
[0075] 測定用チャンバの深さは、後述する測定試薬の構成の場合は 200 μ mが適切であ る力 一般的には、透過光測定時の光路長に相当するので、測定時に透過光量また は吸光度が変化することにより測定対象物質の濃度を示す物質の透過光量または 吸光度が適切な数値になるように適切に設定する必要がある。
[0076] 試薬層 5bを担持するチャンバは上述したように、容積が約 1. 1 μ 1であり、測定用 チャンバは直径 2mmで深さが 200 /z mの平面形状を有する。この場合、測定用のチ ヤンバの容積は約 0. 6損になるので、流路移送中に流路に残留する試料が生じて も、測定に必要な試料量の確保が可能である。
[0077] 血漿中のコレステロール濃度を測定するために、以下の反応機構を用いる。
[0078] (化 1 ) E-Chol→Chol (酵素： ChE) (化 2) Chol+NAD → コレステノン +NADH (酵素： ChDH)
(化 3) NADH + WST- 9 → NAD +ホルマザン（酵素： DI)
上記の式（3)中のホルマザンの生成による波長 650nmの透過光に対する吸光度が 濃度に対応する変化量を測定し、総コレステロール濃度を算出する。なお、上記式（ 1)〜（3)において、 E- Choiはコレステロールエステルを示す。血漿中のコレステロ ールの大半はエステル化している。 Choiはコレステロールを示す。 ChEは E- Choiを Choiに変化させる反応を触媒する酵素であるコレステロールエステラーゼ (EC3. 1 . 1. 13)を示す。
[0079] ChDHは、コレステロールデヒドロゲナーゼ（ECは不明、アマノエンザィム（株）より 購入）、 NADは ChDHの補酵素であるニコチンアデ-ンジヌクレオチド、 NADHは NADの還元状態を示す。 WST— 9は「水溶性テトラゾリゥム 9」の英語の頭文字を とった略称で、（株）同仁ィ匕学研究所より入手できるテトラゾリゥム塩の 1種である。 DI はジァホラーゼ（EC1. 6. 99. 2)を示す。 DIは NADHの NADへの酸化反応とそれ に共役する還元反応を触媒する酵素である。
[0080] 上記の反応を行わせるために、上記のチャンバ 301、 303および 305にそれぞれ 下記の試薬層 5bのうち 1種類ずつ計 3種類の試薬層 5bを形成する。一つは ChEを 含む ChE層、もう一つは ChDHを含む ChDH層、もう一つは WST— 9を含む WST 9層である。
[0081] ChE層は、 ChE、 ChEの触媒活性を活性ィ匕するための界面活性剤として n-オタチ ルー β—D チォダルコシド、コール酸ナトリウム、反応時の ρΗを調整するための ρ Η緩衝剤であるトリス塩酸塩、 DIからなる水溶液を下基板 8の凹状部分 5aに滴下乾 燥することで形成する。下基板 8の凹状部分 5aの容積が 2. 78 /z lで、上基板 6、スぺ ーサ 7、下基板 8を貼り合わせた後のチャンバ 3容積が 1. 10 1であるため、反応に 必要な濃度の 1. 10/2. 78倍の溶液 2. 78 1をチャンバ 3に滴下乾燥担持した。
[0082] ChDH層は、 ChDHと DIからなる水溶液を滴下乾燥することで形成し、 WST— 9 層は WST— 9水溶液を滴下乾燥することで形成した。
[0083] pH緩衝剤は、 ChDHの至適 pHが pH8以上のアルカリ性領域であること力 反応 系に必須だが、 ChDHのアルカリ性領域での安定性が良くな!/、ので ChDH層ではな く ChE層に混合されている。なお ChEはアルカリ性領域での安定性が悪くなぐかつ 反応性も悪くない酵素を市販品から選ぶことができる。
[0084] 反応性や測定時間の観点からは試薬層 5bの設置数はなるべく少な 、方が好適で あるが、本実施例での反応系の場合、上述した理由から、 ChE層、 ChDH層の 2種 類の試薬層が必要である上に、更に WST— 9層もこれらとは分離して形成する必要 がある。その理由は、 WST— 9が ChDHの触媒活性を阻害する傾向が認められるこ とにある。このこと力ら、上記の式 (ィ匕 1)および (ィ匕 2)の反応を、 WST—9が含まれて いない条件で行い、し力る後、 WST— 9を混合し、呈色反応を誘導する必要が生じ るため、試薬層は試料液の流れる順に、 ChE層、 ChDH層、 WST— 9層の順に少な くともこの 3種を配置する必要がある。
[0085] 上述した方法で作成された試薬層 5bを包含する液体試料分析用ディスクに血液を 点着し、図 17に示す構造を有する測定装置で吸光度を測定したところ図 6 (c)に示 す血漿中の総コレステロール濃度に依存した吸光度変化を観測することができた。
[0086] なお、本実施例では、色素たる WST— 9の吸光度変化を検出することで、血漿中 の総コレステロール濃度を測定する例を示した力 WST—9のかわりに、水溶液にな つた際、フェリシアンィ匕物イオンを生成するフェリシアン化カリウムを試薬層に含有さ せ、測定用のチャンバ内に少なくとも対極と作用極の役割を果たすことができる電極 を設けても良い。
[0087] この場合、更に、図 17の分析装置に、前記電極にディスク外部から接触することが できる端子を設けることにより、血漿中のコレステロールの酸ィ匕によってフェリシアン 化物イオンが還元されて生じるフエロシアンィ匕物イオンを、前記電極間に電圧を印加 することで再度酸化させる際に生じる酸ィ匕電流値を計測して測定することもできる。こ の場合、フェリシアン化カリウムのかわりに、 NADHとの間で電子授受が可能なレドッ タス化合物を任意に用いることができる。
[0088] また、更に、本実施例中で示した、血漿中のコレステロール以外にも、目的の成分 に対する化学反応により生じた変化を光学的あるいは電気化学的に検出可能な反 応系の確立が可能な場合には任意の測定対象について本発明を用いることが可能 である。 [0089] また、上述の実施の形態では、チャンバ内の壁面に形成された試薬を保持するべ き試薬付着壁面の形状が凹形状であることに加え、試薬付着壁面に対向するチャン バ内の壁面に形成された対向壁面の一部の形状が凸形状で、かつ、試薬付着壁面 に包含されうる大きさである場合について説明した力 本発明はこれに限定されない 。試料分析用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面に担持されて形成される層の 厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位において少なくするのであれ ば、いかなる構成でも良い。例えば、チャンバ内の壁面に形成された試薬を保持する べき試薬付着壁面の形状のみが、凹形状の曲面であっても良い。
[0090] さら〖こ、固体状試薬がチャンバ底面に担持されて形成される層の厚みの偏りを特に 試料液との反応の起こりやすい部位において少なくするため、チャンバ内の試薬付 着壁面を試料液との反応の起こりにくい部位ではなぐ特に試料液との反応の起こり やすい部位に集中する構成も考えられる。チャンバ内の試薬付着壁面を特に試料液 との反応の起こりやすい部位、具体的には、ディスクの回転中心に対向する部位に 集中するように構成した場合にっ ヽて次の実施の形態で説明する。
(第 2の実施の形態）
続いて、以下、図面を参照しながら本発明の第 2の実施の形態について説明する。
[0091] 説明を容易にするため、血漿中の総コレステロール濃度を測定するための試料分 析用ディスクを用いた場合にっ 、て一例を挙げて説明する。
[0092] 図 3に示すように、液体状の試料としての血液の血漿中の総コレステロール濃度を 測定するための試料分析用ディスクとしてのコレステロール濃度測定用ディスク 10は 、図 17に示す分析装置に装着されるようになっている。
[0093] コレステロール濃度測定用ディスク 10は、血漿中のコレステロール濃度を測定する ために上述した実施例と同様の反応機構を有する。
[0094] コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 3及び図 4に示すように、血液から血球 を遠心分離により除去して血漿のみを取り出すための血球分離チャンバ 20と、血球 分離チャンバ 20によって取り出された血漿から一定量を取り出すための定量チャン ノ 30と、 ChEを含む固体状の試薬としての ChE層 41を堆積させて ヽる試薬保持チ ヤンバ 40と、 ChDHを含む固体状の試薬としての ChDH層 51を堆積させている試薬 保持チャンバ 50と、 WST- 9を含む固体状の試薬としての WST— 9層 61を堆積さ せて ヽる試薬保持チャンバ 60と、ホルマザンの波長 650nmの吸光度を測定するた めの測定チャンバ 70と、不要となった液体が廃棄されるための廃液チャンバ 80とが 形成されている。
[0095] 血球分離チャンバ 20は、同一円周上に等間隔で 6つ配置されており、定量チャン ノ 30は、 1つの血球分離チャンバ 20に対して 3つずつ配置されており、試薬保持チ ヤンバ 40は、 1つの定量チャンバ 30に対して 1つずつ配置されており、試薬保持チヤ ンバ 50は、 1つの試薬保持チャンバ 40に対して 1つずつ配置されており、試薬保持 チャンバ 60は、 1つの試薬保持チャンバ 50に対して 1つずつ配置されており、測定 チャンバ 70は、 1つの試薬保持チャンバ 60に対して 2つずつ配置されており、廃液 チャンノ 80は、 1つの血球分離チャンバ 20に対して 1つずつ配置されて!、る。
[0096] また、血球分離チャンバ 20には、血液が供給される血液供給口 20aが形成されて いる。また、血球分離チャンノ 20、試薬保持チャンノ 40、 50、 60には、コレステロ一 ル濃度測定用ディスク 10内の液体の流通を円滑にするために空気を通す空気穴 20 b、 40b、 50b、 60b力それぞれ形成されて!ヽる。血液供給口 20a及び空気穴 20b、 4 0b、 50b、 60bは、コレステロール濃度測定用ディスク 10が分析装置（図 17参照。） によって駆動されているときに液体がコレステロール濃度測定用ディスク 10の内部か ら外部に漏れな 、ような位置に配置されて 、る。
[0097] 試薬保持チャンバ 40、 50、 60は、コレステロール濃度測定用ディスク 10の厚み方 向（以下「ディスク厚方向」という。）と直交する面上の形状が 2. Omm X 5. Ommの略 長方形であって、 5. Ommの辺がコレステロール濃度測定用ディスク 10の径方向（以 下「ディスク径方向」という。）と略直交するように配置されており、ディスク厚方向にお ける深さが最も深 、ところで 400 μ m、最も浅 、ところで 200 μ mである。
[0098] なお、定量チャンバ 30の容積は、試薬保持チャンバ 40、 50、 60の容積である 3 μ 1 の半分の 1. 5 1である。
[0099] また、測定チャンバ 70は、ディスク厚方向と直交する面上の形状が直径 2mmの円 形であって、容積が約 1 μ 1である。ディスク厚方向における測定チャンバ 70の深さは 、本実施の形態の場合は 200 mが適切である力 一般的には、透過光測定時の 光路長に相当するので、測定時に透過光量又は吸光度が変化することにより測定対 象物質の濃度を示す物質の透過光量又は吸光度が適切な数値になるように適切に 設定する必要がある。また、上述したように波長 650nmの透過光に対する吸光度の 変化によって血漿中の総コレステロール濃度を測定するので、測定チャンバ 70は、 ディスク厚方向と直交する面が平面であり、波長 650nmに対して光学的に略透明で ある。
[0100] コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 5に示すように、コレステロール濃度測 定用ディスク 10のディスク面 10a、 10bのうちディスク面 10a側に配置されて ChE層 4 1が付着させられた試薬付着壁としての壁 42と、壁 42から延在して試薬保持チャン ノ Oを囲む周壁としての壁 43と、壁 43から延在して壁 42に対向した壁 44とを有し、 壁 42、 43、 44によって試薬保持チャンノ Oが形成されている。壁 42は、ディスク面 10aに対して傾けられて壁 43に接続して ChE層 41が付着させられた傾斜部 42aを 有している。壁 43は、傾斜部 42aのうちディスク面 10aに最も近い部分に接続して Ch E層 41が付着させられた試薬付着部 43aと、ディスク面 1 Oaに平行な方向において 試薬付着部 43aと対向して配置されて ChE層 41が付着させられていない試薬非付 着部 43bとを有している。試薬保持チャンバ 40について説明したが、試薬保持チヤ ンバ 50、 60も同様な壁によって形成されている。
[0101] なお、反応性や測定時間の観点からは固体状の試薬が設置されたチャンバの数は なるべく少ない方が好適であるが、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、以下に 説明する理由から、 ChE層 41と、 ChDH層 51と、に必要な WST— 9層 61とを試薬 保持チャンバ 40、 50、 60という別々のチャンバに分けて保持している。
[0102] ChDHは、至適 pHが pH8以上のアルカリ性領域であること力も pH緩衝剤が必要 であるが、アルカリ性領域での安定性が良くない。したがって、コレステロール濃度測 定用ディスク 10は、 ChE層 41と、 ChDH層 51とを試薬保持チャンバ 40、 50という別 々のチャンバに分けて保持し、 pH緩衝剤を ChDH層 51ではなく ChE層 41に混合し ている。なお、 ChEとしては、アルカリ性領域での安定性が悪くなぐ反応性も悪くな V、酵素を市販品から選ぶことができる。
[0103] また、 WST—9は、 ChDHの触媒活性を阻害する傾向がある。したがって、コレス テロール濃度測定用ディスク 10は、 ChDH層 51と、 WST— 9層 61とを試薬保持チ ヤンバ 50、 60と!、う別々のチャンバに分けて保持して!/、る。
[0104] また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 4に示すように、血球分離チャン ノ 20に接続されるとともに定量チャンバ 30のうちコレステロール濃度測定用ディスク 10の回転時の中心（以下「ディスク中心」 t 、う。）に近 、部分に接続された流路 110 と、定量チャンバ 30のうちディスク中心カゝら遠い部分に接続されるとともに試薬保持 チャンバ 40のうちディスク中心に近 、部分に接続された流路 120と、試薬保持チャン ノ 0のうちディスク中心力 遠い部分に接続されるとともに試薬保持チャンバ 50のう ちディスク中心に近い部分に接続された流路 130と、試薬保持チャンバ 50のうちディ スク中心カゝら遠い部分に接続されるとともに試薬保持チャンバ 60のうちディスク中心 に近い部分に接続された流路 140と、試薬保持チャンバ 60のうちディスク中心から 遠い部分に接続されるとともに測定チャンバ 70及び廃液チャンバ 80のうちそれぞれ ディスク中心に近い部分に接続された流路 150と、定量チャンバ 30のうちそれぞれ ディスク中心に近い部分に接続された流路 160とが形成されている。流路 110〜16 0は、ディスク厚方向における深さが 100 μ mである。
[0105] ここで、流路 110、 120、 130、 140、 150は、それぞれ血球分離チャンバ 20、定量 チャンノ 30、試薬保持チャンノ 40、 50、 60よりディスク中 、【こ近 ヽ湾曲咅 l l l、 12 1、 131、 141、 151を有している。また、流路 150は、湾曲部 151と、測定チャンバ 7 0及び廃液チャンバ 80との間に配置されて他の部分よりも径が大きい大径部 152を 有している。また、流路 160には、コレステロール濃度測定用ディスク 10内の液体の 流通を円滑にするために空気を通す空気穴 160aが形成されている。空気穴 160a は、コレステロール濃度測定用ディスク 10が分析装置 800によって駆動されて 、ると きに液体がコレステロール濃度測定用ディスク 10の内部力も外部に漏れないような 位置に配置されている。
[0106] 次に、コレステロール濃度測定用ディスク 10の製造方法について説明する。
[0107] 血球分離チャンバ 20、定量チャンバ 30、試薬保持チャンバ 40、 50、 60、測定チヤ ンバ 70、廃液チャンノ 80に対応する穴 11a 、血液供給口 20a、空気穴 20b、 40b、 50b、 60b、 160aに対応する穴等が成型されたポリカーボネート製の板材 11 (図 5 (b )参照。）が製造される。
[0108] また、両面に接着剤が付加されて血球分離チャンバ 20、定量チャンバ 30、試薬保 持チャンバ 40、 50、 60、測定チャンバ 70、廃液チャンバ 80ゃ流路 110〜160に対 応する穴 13a (図 5 (b)参照。）等が切り取られたポリエチレンテレフタラート製の板材 13が製造される。
[0109] そして、板材 11に板材 13が接着される。
[0110] 次いで、 ChE、 ChEの触媒活性を活性ィ匕するための界面活性剤として n—ォクチ ルー β—D—チォダルコシド、コール酸ナトリウム、反応時の ρΗを調整するための ρ Η緩衝剤であるトリス塩酸塩、 DIからなる 1. 5 1の水溶液を板材 11及び板材 13の 試薬保持チャンバ 40に対応する部分に滴下して、水溶液が重力によってディスク面 10a側に押し付けられた状態で水溶液を乾燥することによって、試薬保持チャンバ 4 0の ChE層 41を形成する。
[0111] また、 ChDHと DIからなる 1. 5 μ 1の水溶液を板材 11及び板材 13の試薬保持チヤ ンバ 50に対応する部分に滴下して、水溶液が重力によってディスク面 10a側に押し 付けられた状態で水溶液を乾燥することによって、試薬保持チャンバ 50の ChDH層 51を形成する。
[0112] また、 WST— 9の 1. 5 1の水溶液を板材 11及び板材 13の試薬保持チャンバ 60 に対応する部分に滴下して、水溶液が重力によってディスク面 10a側に押し付けられ た状態で水溶液を乾燥することによって、試薬保持チャンバ 60の WST— 9層 61を 形成する。
[0113] 最後に、ポリカーボネート製の板材 12が板材 13に接着されてコレステロール濃度 測定用ディスク 10が製造される。
[0114] 次に、コレステロール濃度測定用ディスク 10の動作について説明する。
[0115] コレステロール濃度測定用ディスク 10の血液供給口 20aから血球分離チャンバ 20 内に血液が供給された後、コレステロール濃度測定用ディスク 10が分析装置 800 ( 図 1参照。）に装着されてスピンドルモータ 810 (図 1参照。）によって回転させられると 、血球分離チャンバ 20内の血液は、遠心力によって血球と、血漿とに分離される。こ こで、血球分離チャンバ 20内で分離された血漿は、一部が流路 110内にも流入する 1S 流路 110内の血漿の液面のディスク中心からの距離と、血球分離チャンバ 20内 の血漿の液面のディスク中心力 の距離とが遠心力によって等しくなるので、血球分 離チャンバ 20よりディスク中心に近 、湾曲部 111までは到達しな 、。
[0116] 次いで、コレステロール濃度測定用ディスク 10の回転がスピンドルモータ 810によ つて停止させられると、血球分離チャンバ 20及び流路 110内の血漿は、流路 110の 毛細管力によって定量チャンバ 30に向けて流路 110内を流れる。そして、流路 110 内の血漿は、液面が流路 110及び定量チャンバ 30の接続部分まで達すると、流路 1 10の毛細管力が働かなくなって停止する。
[0117] 次いで、コレステロール濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 810によって回 転させられると、流路 110内の血漿が遠心力によって定量チャンバ 30内に流入する ので、血球分離チャンバ 20内の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果 によって流路 110を介して定量チャンバ 30に流入する。ここで、定量チャンバ 30に 流入した血漿は、一部が流路 120内にも流入する力 流路 120内の血漿の液面のデ イスク中心からの距離と、定量チャンバ 30内の血漿の液面のディスク中心からの距離 とが遠心力によって等しくなるので、定量チャンバ 30よりディスク中心に近い湾曲部 1 21までは到達しない。また、定量チャンバ 30内の血漿が定量チャンバ 30及び流路 1 60の接続部分に到達すると、定量チャンバ 30及び流路 160の接続部分に到達した 余分な血漿は、流路 160を介して廃液チャンバ 80に排出される。
[0118] そして、コレステロール濃度測定用ディスク 10内の血漿は、コレステロール濃度測 定用ディスク 10の回転がスピンドルモータ 810によって停止させられ、コレステロール 濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 810によって回転させられると、血球分離 チャンバ 20から定量チャンバ 30に流入した動作と同様に、定量チャンバ 30から試薬 保持チャンバ 40に流入する。試薬保持チャンバ 40に流入した血漿は、試薬保持チ ヤンバ 40に保持された ChE層 41と接触して ChE層 41の表面力 ChE層 41を溶解 し、「化 1」の反応が行われる。
[0119] 次いで、コレステロール濃度測定用ディスク 10内の血漿は、コレステロール濃度測 定用ディスク 10の回転がスピンドルモータ 810によって停止させられ、コレステロール 濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 810によって回転させられると、定量チヤ ンバ 30から試薬保持チャンバ 40に流入した動作と同様に、試薬保持チャンバ 40か ら試薬保持チャンバ 50に流入し、試薬保持チャンバ 50に保持された ChDH層 51と 接触して ChDH層 51の表面から ChDH層 51を溶解し、「化 2」の反応が行われる。
[0120] 次いで、コレステロール濃度測定用ディスク 10内の血漿は、コレステロール濃度測 定用ディスク 10の回転がスピンドルモータ 810によって停止させられ、コレステロール 濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 810によって回転させられると、試薬保持 チャンバ 40から試薬保持チャンバ 50に流入した動作と同様に、試薬保持チャンバ 5 0から試薬保持チャンバ 60に流入し、試薬保持チャンバ 60に保持された WST— 9 層 61と接触して WST— 9層 61の表面から WST— 9層 61を溶解し、「化 3」の反応が 行われる。
[0121] そして、コレステロール濃度測定用ディスク 10の回転がスピンドルモータ 810によつ て停止させられると、試薬保持チャンバ 60及び流路 150内の血漿は、流路 150の毛 細管力によって測定チャンバ 70に向けて流路 150内を流れる。流路 150内の血漿 は、液面が大径部 152まで達すると、流路 150の毛細管力が働かなくなって停止す る。
[0122] 次いで、コレステロール濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 810によって回 転させられると、流路 150内の血漿が遠心力によって大径部 152内に流入した後、 更に測定チャンバ 70及び廃液チャンバ 80に流入するので、試薬保持チャンバ 60内 の血漿は、遠心力が加わっている間、サイフォン効果によって流路 150を介して測定 チャンバ 70及び廃液チャンバ 80に流入する。
[0123] そして、分析装置は、測定チャンバ 70に血漿が流入して 、るときに、送りモータ 21 3 (図 17参照。）によって光ピックアップ 212 (図 17参照。）をディスク径方向に移動さ せて、測定チャンバ 70内の血漿に光ピックアップ 212によって光ビームを照射し、そ の透過光を検出することによって、試薬の反応状態を検出して分析を行う。
[0124] 以上に説明したように、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、 ChEの溶液が重 力によってディスク面 10a側に押し付けられた状態で ChEの溶液が試薬保持チャン ノ 0内で乾燥させられることによって試薬保持チャンノ 0内に ChE層 41が生成さ れるときに、 ChE層 41の厚みが特に血漿との反応の起こりやすい部位において従来 より均一化される。
[0125] 血漿への ChE層 41の溶解は、血漿が試薬保持チャンバ 40内に流入する途中での 血漿の流動による攪拌と、血漿が試薬保持チャンバ 40を満たした後の拡散とによつ てなされる。したがって、試薬保持チャンバ 40内で ChE層 41の厚みが不均一である と、 ChE層 41の厚みが厚い部分での溶解性が非常に悪ぐ溶解時間が長時間必要 である。しかしながら、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 4 0内に生成された ChE層 41の厚みが特に血漿との反応の起こりやすい部位におい て従来より均一化されるので、血漿と ChEとを従来より迅速に反応させることができ、 その結果、血漿中の総コレステロール濃度の測定の迅速性を確保することができる。 例えば、試薬保持チャンバ 40が図 5に示す形状であるときの血漿中の総コレステロ ール濃度に依存した吸光度変化の観測結果は、図 6 (a)に示すようになり、試薬保持 チャンバ 40が図 7に示すように従来と同様な形状であるときの血漿中の総コレステロ ール濃度に依存した吸光度変化の観測結果は、図 6 (b)に示すようになった。図 6に よれば、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 40が図 5に示 す形状であるとき、試薬保持チャンバ 40が図 7に示すように従来と同様な形状である ときと比較して、コレステロール濃度が高い場合の反応が迅速であることが明らかで ある。
[0126] また、試薬保持チャンバ 40内に血漿が一旦流入した後で血漿の流動による攪拌効 果が殆ど期待できないので、試薬保持チャンバ 40内で ChE層 41の厚みが不均一で あると、血漿中に溶解する ChEの濃度分布に偏りが生じる力 コレステロール濃度測 定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 40内に生成された ChE層 41の厚みが特に血 漿との反応の起こりやす 、部位にぉ 、て従来より均一化されるので、血漿と ChEとを 従来より均一に反応させることができ、その結果、血漿中の総コレステロール濃度の 測定の正確性を確保することができる。コレステロール濃度測定用ディスク 10は、定 量チャンバ 30の容積が試薬保持チャンバ 40の容積の半分であるため、コレステロ一 ル濃度測定用ディスク 10がスピンドルモータ 201によって回転させられて「ィ匕 1」の反 応が行われているとき、遠心力によって血漿が試薬保持チャンバ 40内のディスク中 心側とは反対側に押し付けられるので、例えば試薬保持チャンバ 40が図 7に示すよ うに従来と同様な形状である場合、 ChE層 41のうちディスク中心側の半分が溶け残 ることさえあるが、試薬保持チャンバ 40が図 17に示す形状である場合、 ChE層 41の 全てを血漿に溶解させることができる。
[0127] また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、壁 42が傾斜部 42aを有しているの で、 ChEの溶液が重力によってディスク面 10a側に押し付けられた状態で ChEの溶 液が試薬保持チャンバ 40内で乾燥させられることによって試薬保持チャンバ 40内に ChE層 41が生成されるときに、 ChEの溶液が壁 43の試薬非付着部 43bに及ぶこと を抑制することができ、その結果、 ChE層 41が壁 43の試薬非付着部 43bに及ぶこと を抑制することができる。
[0128] なお、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、 ChEの溶液の粘性が高い場合、 試薬付着部 43aのみに ChEの溶液を接触させて、試薬非付着部 43bだけではなく 試薬付着部 43a及び試薬非付着部 43bの間の部分 43cにも ChEの溶液を接触させ ない状態で、 ChEの溶液が乾燥させられることによって、図 8に示すような ChE層 41 が生成されることも可能である。コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 8に示す ChE層 41が生成される場合、図 17に示す ChE層 41が生成される場合と比較して、 部分 43cに ChE層 41が堆積しないので、血漿への ChEの溶解性が向上する。
[0129] また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 9に示すように傾斜部 42aが壁 4 2の一部であって壁 42が試薬非付着部 43bに傾斜部 42a以外の水平部分 42bで接 続した構成であっても良い。コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 9に示す構 成である場合、 ChEの溶液がディスク面 10a側に押し付けられた状態で ChEの溶液 が試薬保持チャンバ 40内で乾燥させられることによって試薬保持チャンバ 40内に固 体状の ChE層 41が生成されるときに、 ChEの溶液の濡れ性が大きい場合等であつ ても、 ChEの溶液が壁 42の水平部分 42bに及ぶことを抑制することができ、その結 果、 ChE層 41が壁 42の水平部分 42bに及ぶことを抑制することができる。
[0130] 以上においては、試薬保持チャンバ 40について説明した力 試薬保持チャンバ 50 や試薬保持チャンバ 60についても同様である。
[0131] また、上述の実施の形態では、チャンバ内の試薬付着壁面をディスクの回転中心 に対向する部位に集中するように構成した場合に説明したが、本発明はこれに限定 されないことは言うまでもない。試料分析用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面 に担持されて形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位 において少なくするのであれば、いかなる構成でも良ぐ例えば、固体状試薬がチヤ ンバ底面に担持されて形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりや すい部位において少なくするため、チャンバ内の試薬付着壁面を、特に試料液との 反応が起こりやす!/、構成にしても良 ヽ。チャンバ内の試薬付着壁面にぉ 、て特に試 料液との反応が起こりやすくする構成について次の実施の形態で説明する。
(第 3の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第 3の実施の形態について説明する。
[0132] 説明を容易にするため、ここでも、血漿中の総コレステロール濃度を測定するため の試料分析用ディスクを用いた場合について一例を挙げて説明する。
[0133] 反応機構は、上述した実施の形態、実施例と同様である。
[0134] コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 10及び図 11に示すように、血液から 血球を遠心分離により除去して血漿のみを取り出すための血球分離チャンバ 20と、 血球分離チャンバ 20によって取り出された血漿から一定量を取り出すための定量チ ヤンバ 30と、コレステロール濃度測定用ディスク 10の厚み方向（以下「ディスク厚方 向」という。）とは直交した面 40a (図 12 (b)参照。）に ChEを含む固体状の試薬として の ChE層 41を堆積させて ヽる試薬保持チャンバ 40と、ディスク厚方向とは直交した 面に ChDHを含む固体状の試薬としての ChDH層 51を堆積させて 、る試薬保持チ ヤンバ 50と、ディスク厚方向とは直交した面に WST— 9を含む固体状の試薬としての WST— 9層 61を堆積させている試薬保持チャンバ 60と、ホルマザンの波長 650nm の吸光度を測定するための測定チャンバ 70と、不要となった液体が廃棄されるため の廃液チャンバ 80とが形成されている。各チャンバ、流路の配置は、上述した実施の 形態と同様である。
[0135] コレステロール濃度測定用ディスク 10は、試薬保持チャンノ 0の面 40aから突出し て面 40aと対向する面 40c (図 12 (b)参照。 )に接続された柱状体 42cと、試薬保持 チャンバ 40内に配置された柱状体 42cと同様に試薬保持チャンバ 50、 60内にそれ ぞれ配置された柱状体 52、 62とを備えている。図 12 (b)に示すように、 ChE層 41は 、試薬保持チャンバ 40の側面 40d又は柱状体 42に近 、ほど面 40a上に厚く堆積し ている。同様に、 ChDH層 51は、試薬保持チャンバ 50の側面 50d又は柱状体 52に 近いほど面上に厚く堆積しており、 WST— 9層 61は、試薬保持チャンバ 60の側面 6 Od又は柱状体 62に近 、ほど面上に厚く堆積して 、る。
[0136] なお、反応性や測定時間の観点からは固体状の試薬が設置されたチャンバの数は なるべく少な 、方が好適であるが、上述した実施の形態の説明で述べたと同じ理由 により、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、 ChE層 41と、 ChDH層 51と、 WS T —9層 61とを試薬保持チャンノ 0、 50、 60という別々のチャンバに分けて保持し ている。
[0137] 次に、コレステロール濃度測定用ディスク 10の製造方法について説明する。
[0138] 血球分離チャンバ 20、定量チャンバ 30、試薬保持チャンバ 40、 50、 60、測定チヤ ンバ 70、廃液チャンバ 80に対応する穴 11a (図 12 (b)参照。）や、試薬保持チャンバ 40の柱状体 42c、試薬保持チャンバ 50の柱状体 52、試薬保持チャンバ 60の柱状 体 62に対応する突起 l lb、血液供給口 20a、空気穴 20b、墨、 50b、 60b、 160a に対応する穴等が成型されたポリカーボネート製の板材 11 (図 12 (b)参照。）が製造 される。
[0139] また、両面に接着剤が付加されて血球分離チャンバ 20、定量チャンバ 30、試薬保 持チャンバ 40、 50、 60、測定チャンバ 70、廃液チャンバ 80ゃ流路 110〜160に対 応する穴 13a (図 12 (b)参照。）等が切り取られたポリエチレンテレフタラート製の板 材 13が製造される。
[0140] そして、板材 11に板材 13が接着される。
[0141] 次いで、 ChE, ChEの触媒活性を活性ィ匕するための界面活性剤として n—ォクチ ルー β—D—チォダルコシド、コール酸ナトリウム、反応時の ρΗを調整するための ρ Η緩衝剤であるトリス塩酸塩、 DIからなる 5 1の水溶液を板材 11及び板材 13の試薬 保持チャンバ 40に対応する部分に滴下して乾燥することによって、試薬保持チャン ノ 0の ChE層 41を形成する。なお、 ChE層 41は、水溶液の表面張力等によって試 薬保持チャンバ 40の側面 40d又は柱状体 42に近いほど面 40a上に厚く堆積する。
[0142] また、 ChDHと DIからなる 5 μ 1の水溶液を板材 11及び板材 13の試薬保持チャン ノ 50に対応する部分に滴下して乾燥することによって、試薬保持チャンバ 50の ChD H層 51を形成する。なお、 ChDH層 51は、水溶液の表面張力等によって試薬保持 チャンバ 50の側面 50d又は柱状体 52に近いほど厚く堆積する。
[0143] また、 WST— 9の 5 μ 1の水溶液を板材 11及び板材 13の試薬保持チャンバ 60に対 応する部分に滴下して乾燥することによって、試薬保持チャンバ 60の WST— 9層 61 を形成する。なお、 WST— 9層 61は、水溶液の表面張力等によって試薬保持チャン ノ 60の側面 60d又は柱状体 62に近いほど厚く堆積する。
[0144] 最後に、ポリカーボネート製の板材 12が板材 13に接着されてコレステロール濃度 測定用ディスク 10が製造される。
[0145] 以上に説明したように、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、 ChEの溶液が 試薬保持チャンバ 40内で乾燥させられることによって試薬保持チャンバ 40内の面 4 Oa側に ChE層 41が生成されるときに、 ChE層 41が試薬保持チャンバ 40の側面 40d の近傍だけではなく柱状体 42の近傍にも厚く堆積するので、試薬保持チャンバ 40 内の面 40a側に生成された ChE層 41の厚みが特に血漿との反応の起こりやすい部 位にお ヽて従来より均一化される。
[0146] 血漿への ChE層 41の溶解は、血漿が試薬保持チャンバ 40内に流入する途中での 血漿の流動による攪拌と、血漿が試薬保持チャンバ 40を満たした後の拡散とによつ てなされる。したがって、試薬保持チャンバ 40内で ChE層 41の厚みが不均一である と、 ChE層 41の厚みが厚い部分での溶解性が非常に悪ぐ溶解時間が長時間必要 である。しかしながら、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 4 0内の面 40a側に生成された ChE層 41の厚みが特に血漿との反応の起こりやすい 部位にぉ 、て従来より均一化されるので、血漿と ChEとを従来より迅速に反応させる ことができ、その結果、血漿中の総コレステロール濃度の測定の迅速性を確保するこ とがでさる。
[0147] また、試薬保持チャンバ 40内に血漿が一旦流入した後で血漿の流動による攪拌効 果が殆ど期待できないので、試薬保持チャンバ 40内で ChE層 41の厚みが不均一で あると、血漿中に溶解する ChEの濃度分布に偏りが生じる力 コレステロール濃度測 定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 40内の面 40a側に生成された ChE層 41の厚 みが特に血漿との反応の起こりやす!/、部位にぉ 、て従来より均一化されるので、血 漿と ChEとを従来より均一に反応させることができ、その結果、血漿中の総コレステロ ール濃度の測定の正確性を確保することができる。
[0148] また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、血漿が試薬保持チャンバ 40内に 流入させられるときに柱状体 42cによって血漿を攪拌するので、血漿と ChE層 41とを 従来より迅速に反応させることができる。また、コレステロール濃度測定用ディスク 10 は、血漿が試薬保持チャンバ 40内に流入させられるときに柱状体 42によって血漿を 攪拌するので、血漿と ChE層 41とを従来より迅速及び均一に反応させることができ、 その結果、血漿中の総コレステロール濃度の測定の迅速性及び正確性を確保するこ とがでさる。
[0149] なお、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、試薬保持チャンバ 40の面 40aの単 位面積当りの柱状体 42の数量が多いほど、 ChE層 41の厚みを特に血漿との反応の 起こりやす 、部位にぉ 、てより均一化することができ、血漿が試薬保持チャンバ 40内 に流入させられるときに柱状体 42cによって血漿をより効率的に攪拌することができる 。また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、複数の柱状体 42cを備える場合、 複数の柱状体 42を等間隔に配置すると、柱状体 42cが等間隔に配置されてな ヽ構 成と比較して、 ChE層 41の厚みを特に血漿との反応の起こりやすい部位においてよ り均一化することができる。例えば、図 13に示すように、コレステロール濃度測定用デ イスク 10は、試薬保持チャンバ 40の面 40a (図 12 (b)参照。）に仮想的に引いた直交 格子 48の交点上に柱状体 42cを配置することによって、複数の柱状体 42cを等間隔 に配置することができる。また、 1つの柱状体 42cの周りに多くの柱状体 42cが隣接し ている方が効果が大きい。図 14に示すように、コレステロール濃度測定用ディスク 10 は、試薬保持チャンバ 40の面 40aに仮想的に引 ヽた正三角形格子 49の交点上に 柱状体 42cを配置することによって、複数の柱状体 42cを等間隔に配置するだけで はなぐ 1つの柱状体 42cの周りに 6つの柱状体 42cを配置することができる。 1つの 柱状体 42cの周りに 6つより多くの柱状体 42cを配置することは可能である力 連続 的に等間隔に配置することができないので、 1つの柱状体 42cの周りに 6つの柱状体 42cを配置した図 14に示すような配置が好ましい。 [0150] また、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 12 (b)に示すように試薬保持チ ヤンバ 40の面 40aから突出して面 40aと対向する面 40cに接続された柱状体 42cを 備えて 、るので、図 15に示すように柱状体 42cが試薬保持チャンバ 40の面 40aのみ に接続されて面 40cに接続されていない構成と比較して、血漿が試薬保持チャンバ 40内に流入させられるときに柱状体 42cによって血漿を強力に攪拌することができる 。なお、コレステロール濃度測定用ディスク 10は、図 15に示すように、柱状体 42cが 面 40cに非接触であっても良い。コレステロール濃度測定用ディスク 10は、柱状体 4 2cが面 40cに非接触である場合、試薬保持チャンノ 0の面 40cと、柱状体 42cとの 隙間 40eを血漿が流れることができるので、図 12 (b)に示すように柱状体 42cが試薬 保持チャンバ 40の対向する面 40a及び面 40cに接続された構成と比較して、血漿を 試薬保持チャンバ 40内に迅速に流入させることができる。
[0151] 以上においては、試薬保持チャンバ 40内の柱状体 42cについて説明した力 試薬 保持チャンバ 50内の柱状体 52や試薬保持チャンバ 60内の柱状体 62についても同 様である。
[0152] なお、本実施の形態では、色素たる WST— 9の吸光度変化を検出することで、血 漿中の総コレステロール濃度を測定する例を示したが、他の測定方法であっても良 い。例えば、 WST— 9の代わりに、水溶液になった際、フェリシアン化物イオンを生成 するフェリシアンィ匕カリウムを固体状の試薬に含有させ、測定チャンバ 70内に少なく とも対極と作用極の役割を果たすことができる電極を設け、更に、分析装置に、測定 チャンバ 70内の電極にコレステロール濃度測定用ディスク 10の外部カゝら接触するこ とができる端子を設けることによって、血漿中のコレステロールの酸ィ匕によってフェリ シアン化物イオンが還元されて生じるフ ロシアン化物イオンを、前記電極間に電圧 を印加することで再度酸化させる際に生じる酸化電流値を計測して測定することもで きる。この場合、フェリシアン化カリウムの代わりに、 NADHとの間で電子授受が可能 なレドックス化合物を任意に用いることができる。
[0153] また、本実施の形態中で示した血漿中のコレステロール以外にも、目的の成分に対 する化学反応により生じた変化を光学的或いは電気化学的に検出可能な反応系の 確立が可能な場合には任意の測定対象について本発明を用いることが可能である。 [0154] また、本実施の形態にお!、ては、遠心力と毛細管力の組み合せで血漿を移送する ようになつている力 他の方法によって移送するようになっていても良い。例えば、重 力によって血漿を移送するようになって!/、ても良!、し、ポンプによって血漿を移送す るようになって!/、ても良!、。ディスク回転により生じる遠心力を制御することによって、 前チャンバと次チャンバの間を接続する流路を、ディスク回転による遠心力の方向に 従い、前チャンバの下端部分と、次チャンバの上端部分を直線的に結ぶことが可能 である。このような流路配置により、ディスク上での流路部分の占有部分を狭くするこ とができ、ディスク全体の小型化が可能である。ただし、ディスク回転により生じる遠心 力の制御により、前チャンバでの試料液の貯留、流路への試料液の浸入と次チャン バへの移送、次チャンバでの液の貯留、次チャンバから更にその次のチャンバへの 移送をなすためには、前記ディスク本体の回転による遠心力と、流路に生じる毛細管 力、流路とチャンバとの接続部および流路内壁面と試料液との表面張力、流路とチヤ ンバとの接続部および流路内壁面の断面周囲長、流路とチャンバの接続部から、前 記ディスク本体の回転による遠心力付与時のチャンバでの試料液面までの距離、流 路とチャンバの接続部から、前記ディスクの回転中心までの距離、前記試料液の粘 性のバランスにより決定される前記ディスク本体の回転数制御による遠心力制御によ り、チャンバ中での試料液の貯留と、流路を通じての次チャンバへの試料液の移送 の制御が必要である。多数のチャンバと流路の直列の接続により、チャンバ間を段階 的に送付するためには、回転中心に近いチャンバ内での試料液の貯留限界の遠心 力の方が、回転中心力 より遠いチャンバ内での試料液の貯留限界の遠心力より小 さくないといけない。（そうでないと、回転中心に近いチャンバでの試料液の貯留限界 を超えた遠心力を付与された瞬間に、引き続き、直列に接続された次チャンバ以降 のチャンバを、そこで停止することなく試料液が移送されてしまう。）従って、あまり多く の段数のチャンバを設けることはできな 、。
従って、上述した実施の形態、実施例での送液方法と組み合わせるのが適切である
[0155] なお、本実施の形態中では、ディスクは円形で、回転中心はディスクの外周内部に ある構成を示したが、図 10に示す構成を 1枚のディスクにし、スピンドルモータ 810に 直結される回転盤を備え、その回転盤に、前記のディスクを固定できる装置、例えば 前記回転盤に、前記ディスクを勘合可能な窪みを設ける、などを実装することで、回 転中心がディスクの外周外にあるような構成も可能である。その際、本実施例で述べ た測定方法、即ち光学測定を用いる際には、前記の回転盤には、測定チャンバ 70 に対応する部分に貫通部を設けるなどの処置が必要である。
[0156] また、上述の実施の形態では、（1)チャンバ内の壁面に形成された試薬を保持する べき試薬付着壁面の形状が、凹形状の曲面である、（2)チャンバ内の壁面に形成さ れた試薬を保持するべき試薬付着壁面の形状が凹形状であることに加え、試薬付着 壁面に対向するチャンバ内の壁面に形成された対向壁面の一部の形状が凸形状で 、かつ、試薬付着壁面に包含されうる大きさである、（3)壁面は、試薬を保持するべき チャンバ内に形成された試薬付着壁面と、試薬付着壁面に対向する対向壁面と、試 薬付着壁面カも延在してチャンバを囲む周壁面と、を有し、試薬付着壁は、一方の ディスク面に対して傾けられて周壁に接続した傾斜部を有し、周壁面は、傾斜部のう ち対向壁面に最も近い部分に接続して傾斜部と共に試薬が付着させられた試薬付 着部と、ディスク面に平行な方向において試薬付着部と対向して配置されて試薬が 付着させられていない試薬非付着部とを有する、（4)固体状の試薬を保持するべき チャンバ内の壁面力も突出した柱状体が形成されている、という 4つの構造的特徴に ついてそれぞれ単独に説明した力 本発明はこれに限定されることはなぐ試料分析 用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面に担持されて形成される層の厚みの偏りを 特に試料液との反応の起こりやす 、部位にぉ 、て少なくするのであれば、例えば、 上述の構造的特定を 1つ以上有しても良 、ことは言うまでもな 、。
産業上の利用可能性
[0157] 以上のように、本発明に係る試料分析用ディスクは、固体状試薬がチャンバ底面に 担持されて形成される層の厚みの偏りを特に試料液との反応の起こりやすい部位に おいて少なくすることができるため、液体状の試料と固体状の試薬とを迅速及び均一 に反応させることができ、もって測定の迅速性及び正確性を確保することができると いう効果を有し、血液成分測定装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 液体状の試料が流入させられるためのチャンバを構成する壁面と、前記試料に溶 解させられるために前記チャンバ内の前記壁面に付着して保持された固体状の試薬 とを備えた試料分析用ディスクであって、
更に、（1)前記チャンバ内の前記壁面に形成された前記試薬を保持するべき試薬 付着壁面の形状が、凹形状の曲面である、（2)前記チャンバ内の前記壁面に形成さ れた前記試薬を保持するべき試薬付着壁面の形状が凹形状であることに加え、前記 試薬付着壁面に対向する前記チャンバ内の前記壁面に形成された対向壁面の一部 の形状が凸形状で、かつ、前記試薬付着壁面に包含されうる大きさである、（3)前記 壁面は、前記試薬を保持するべき前記チャンバ内に形成された試薬付着壁面と、前 記試薬付着壁面に対向する対向壁面と、試薬付着壁面から延在して前記チャンバを 囲む周壁面と、を有し、前記試薬付着壁は、前記一方のディスク面に対して傾けられ て前記周壁に接続した傾斜部を有し、前記周壁面は、前記傾斜部のうち前記対向壁 面に最も近い部分に接続して前記傾斜部と共に前記試薬が付着させられた試薬付 着部と、前記ディスク面に平行な方向にお！ヽて前記試薬付着部と対向して配置され て前記試薬が付着させられて ヽな ヽ試薬非付着部とを有する、（4)前記固体状の試 薬を保持するべき前記チャンバ内の前記壁面力 突出した柱状体が形成されている 、という 4つの構造的特徴の少なくとも 1つを備えて、前記チャンバ内の前記壁面に付 着して保持された固体状の試薬の厚みを特に試料液との反応の起こりやすい部位に おいて均一にしたことを特徴とする試料液分析用ディスク。
[2] 前記チャンバは、凸状部分を有する上基板と凸状部分を有する下基板との間にス ぺーサを介して設けられた、少なくとも 2つの開口部が形成された空隙により画定さ れ、前記凹状部分に試薬が担持されて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の試料 液分析用ディスク。
[3] 前記上基板の凹状部分の形状と前記下基板の凸状部分の形状とが互いに相似す ることを特徴とする請求項 2記載の試料液分析用ディスク。
[4] 前記上基板の凹状部分と前記下基板の凸状部分との間の距離が、前記凹状部分 および前記凸状部分の全体にわたって略均一であることを特徴とする請求項 3の試 料液分析用ディスク。
[5] 前記凹状部分の形状と前記凸状部分の形状とが曲面状であることを特徴とする請 求項 2に記載の試料液分析用ディスク。
[6] 連結用流路を介して相互に連通される、前記チャンバと同一の構成のチャンバを 複数個有することを特徴とする請求項 2に記載の試料液分析用ディスク。
[7] 前記試薬付着壁面は、前記試薬非付着部に前記傾斜部以外の部分で接続したこ とを特徴とする請求項 1に記載の試料液分析用ディスク。
[8] 液体状の試料が流入させられるためのチャンバを形成した壁と、前記試料に溶解さ せられるために前記チャンバ内に保持された固体状の試薬とを備えた試料液分析用 ディスクであって、前記壁は、前記試料分析用ディスクの一方のディスク面側に配置 されて前記試薬が付着させられた試薬付着壁と、前記試薬付着壁から延在して前記 チャンバを囲む周壁とを有し、前記試薬付着壁は、前記一方のディスク面に対して傾 けられて前記周壁に接続した傾斜部を有し、前記周壁は、前記傾斜部のうち前記一 方のディスク面に最も近い部分に接続して前記傾斜部と共に前記試薬が付着させら れた試薬付着部と、前記ディスク面に平行な方向にぉ ヽて前記試薬付着部と対向し て配置されて前記試薬が付着させられて ヽな ヽ試薬非付着部とを有した請求項 1に 記載の試料液分析用ディスクの製造方法であって、前記試薬の溶液が前記一方の ディスク面側に押し付けられた状態で前記溶液を前記チャンバ内で乾燥することによ つて前記チャンバ内に前記固体状の試薬を生成することを特徴とする試料液分析用 ディスクの製造方法。
[9] 液体状の試料が流入させられるためのチャンバが形成され、前記チャンバ内に配 置されて前記チャンバの一面カゝら突出した柱状体と、前記試料に溶解させられるた めに前記チャンバ内の前記一面側に保持された固体状の試料とを備えたことを特徴 とする請求項 1記載の試料液分析用ディスク。
[10] 前記柱状体は、複数あり、正三角形格子の交点上にそれぞれ配置されたことを特 徴とする請求項 9に記載の試料液分析用ディスク。
[11] 前記柱状体は、複数あり、直交格子の交点上にそれぞれ配置されたことを特徴とす る請求項 9に記載の試料液分析用ディスク。
[12] 前記柱状体は、前記チャンバの前記一面と対向する面に接続されたことを特徴とす る請求項 9に記載の試料液分析用ディスク。
[13] 前記柱状体は、前記チャンバの前記一面と対向する面に非接触であることを特徴と する請求項 9に記載の試料液分析用ディスク。
[14] 液体状の試料が流入させられるためのチャンバが形成され、前記チャンバ内に配 置されて前記チャンバの一面カゝら突出した柱状体と、前記試料に溶解させられるた めに前記チャンバ内の前記一面側に保持された固体状の試料とを備えた試料液分 析用ディスクの製造方法であって、前記試薬の溶液を前記チャンバ内で乾燥するこ とによって前記チャンバ内の前記一面側に固体状の前記試薬を生成することを特徴 とする請求項 9に記載の試料分析用ディスクの製造方法。
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