JP4657084B2 - Sample analysis disc - Google Patents

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Description

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。   The present invention relates to a device used for detecting a chemical reaction between a sample and a reagent mainly in a clinical laboratory field.

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ってきている。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。
その中で、ポイント・オブ・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。
In recent years, it has become possible to measure various substances due to advances in analysis, analysis, and inspection techniques. In particular, in the field of clinical testing, the development of measurement principles based on specific reactions such as biochemical reactions, enzyme reactions, or immune reactions has made it possible to measure substances in body fluids that reflect disease states.
Among them, a field of clinical examination called point-of-care testing (POCT) has attracted attention. In POCT, simple and quick measurement is the first, and efforts are being made to shorten the time from when a sample is collected until the test result is obtained. Therefore, the measurement principle and measurement device required for POCT are small, portable, and easy to operate based on a simple measurement principle.

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、実用性が高くなってきている。
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。
Today, POCT-compliant measuring instruments are becoming practical due to the development of simple measurement principles and the accompanying advances in solid-phase technology, sensor device technology, sensor system technology, microfabrication technology, and microfluidic control technology. It's getting higher.
As such an analytical apparatus that can be used as a POCT-compatible measuring instrument, for example, Patent Document 1 proposes an apparatus that performs qualitative and quantitative analysis of a sample developed on a disk.

上記特許文献1記載の技術を用いた測定装置は、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3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3に示すように、ディスク101に試料注入孔104、流路105が設けられ、流路中には試料と反応して光学特性(透過率・色など)が変化する試薬106が塗布されている。
分析は、前記試料注入孔104からディスク101内に試料を注入して分析装置に装着して行う。
The measuring device using the technique described in Patent Document 1 can diagnose a disease by analyzing a sample such as blood. Here, FIG. 3 is a block diagram showing an analysis disk used in the conventional liquid sample analyzer. As shown in FIG. 3, a sample injection hole 104 and a channel 105 are provided in the disk 101, and a reagent 106 that changes optical characteristics (transmittance, color, etc.) reacts with the sample and is applied to the channel. Yes.
The analysis is performed by injecting a sample into the disk 101 from the sample injection hole 104 and mounting it on the analyzer.

図4は上記特許文献1における分析装置を示す構成図である。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または試料900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、光ピックアップ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等から構成されている。
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105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。
FIG. 4 is a block diagram showing the analyzer in Patent Document 1. The configuration of the apparatus is similar to a so-called optical disk apparatus, and is a spindle motor 201 for rotating the disk 101, an optical pickup for irradiating the sample 106 developed in the disk 101 or the reagent 106 reacted with the sample 900 with a light beam. 212, a feed motor 213 for moving the optical pickup 212 in the radial direction of the disk 101, and the like.
The disk 101 mounted on the apparatus is rotated by the spindle motor 201, and the sample 900 is developed in the flow path 105 of the disk 101 by the centrifugal force, and simultaneously reacts with the reagent 106 applied in the flow path 105. After the reaction is completed, the reaction state of the reagent is detected by irradiating the sample 900 or the reagent 106 in the channel 105 with a light beam using the optical pickup 212 while rotating the disk and detecting the reflected light or transmitted light. And analyze.

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、試薬を塗布する複数のチャンバー部分とチャンバー部分間を結ぶ流路を設けることにより、試料液を自由に移動、停止させる機能を付加した構造も提案されている(例えば、特許文献2)。
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5は、特許文献2において提案されている技術を説明するための図である。
In addition to the above-described disk configuration, for example, in order to react only the plasma component in blood with a reagent, for example, to remove blood cells by centrifugation or to dissolve and react a plurality of reagents sequentially. There has also been proposed a structure to which a function of freely moving and stopping the sample liquid is provided by providing a flow path connecting a plurality of chamber portions to which the reagent is applied and between the chamber portions (for example, Patent Document 2).
In the invention described in Patent Document 2, the movement and stop of the sample solution caused by the structure described in Patent Document 1 are based on the basic mechanism described below. FIG. 5 is a diagram for explaining the technique proposed in Patent Document 2. In FIG.

図5に示すように、流路302は、試料液流動の上流側チャンバー301の遠心力の方向を基準に見た場合の下側301aから出て、同チャンバーの遠心力方向を基準に見た場合の上側壁面より水準以上の位置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ー303に連結している。同様の流路304によって、透過光測定チャンバー305にまで連結されている。
ここで留意すべき点は、チャンバーの深さが流路の深さより大であることである。これにより、流路を毛細管現象で移動してきた試料液は、流路がチャンバーに連結している部分で毛細管現象による移動が妨げられ、結果、チャンバーの手前で試料液を停止させることが出来る。この状態からディスクを回転させるなどして、遠心力を与えることで、停止していた試料液はチャンバー(下方側チャンバー303)に流入する。
As shown in FIG. 5, the channel 302 exits from the lower side 301a when viewed from the direction of the centrifugal force of the upstream chamber 301 of the sample liquid flow, and viewed from the direction of the centrifugal force of the chamber. It is lifted to a position 302a above the level from the upper wall surface of the case, and then continues downward when viewed with reference to the direction of centrifugal force, and is connected to the downstream chamber 303 arranged at the end. The same flow path 304 is connected to the transmitted light measurement chamber 305.
It should be noted that the depth of the chamber is larger than the depth of the flow path. As a result, the sample solution that has moved in the flow path by capillary action is prevented from moving by the capillary action at the portion where the flow path is connected to the chamber, and as a result, the sample liquid can be stopped before the chamber. The sample liquid that has been stopped flows into the chamber (lower chamber 303) by applying centrifugal force by rotating the disk from this state.

ここで更に留意すべき構造として、上述したような、同チャンバーの遠心力方向を基準に見た場合の上側壁面より水準以上の位置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、流路の配置上の特色である。
この特色のため、遠心力を加えた際に、上流側チャンバー301に溜まり、流路302の下方側チャンバー手前部分まで満たした試料液に、サイフォン効果が働き、流路302を経由して、上流側チャンバーに溜まった試料液のほぼ全量が下方側チャンバー303に流入するのである。
As a structure that should be further noted here, as described above, when it is lifted up to a position 302a above the level from the upper wall surface when viewed with reference to the centrifugal force direction of the same chamber, then, when viewed with reference to the centrifugal force direction It is a feature in the arrangement of the flow path that it continues below.
Because of this feature, when a centrifugal force is applied, a siphon effect is exerted on the sample solution that has accumulated in the upstream chamber 301 and filled up to the front portion of the lower chamber of the flow path 302, and the upstream side passes through the flow path 302. Almost all of the sample liquid accumulated in the side chamber flows into the lower side chamber 303.

然るに、遠心力が作用している間は、下方側チャンバー303に流入した試料液は、流路304にも浸入するが、チャンバー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か液面は到達しない。したがって、流路304を上述した流路302と同様、下方側チャンバー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、次のチャンバー手前まで試料液が移動することはない。
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を移動して次のチャンバー、図5では透過光測定チャンバー305の手間まで到達する。この状態から遠心力を作用させることで透過光測定チャンバー305に試料液が流入する。この状態で遠心力の作用を中止すると、透過光測定チャンバー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ー内の試料液量が不足する場合があること等の理由により、透過光測定時にも遠心力を作用させる。
However, while the centrifugal force is acting, the sample liquid that has flowed into the lower chamber 303 also enters the flow path 304, but the same as when the liquid level in the chamber 303 and the direction of the centrifugal force are taken as a reference. The liquid level only reaches the level. Therefore, if the flow path 304 is lifted above the upper side surface of the lower chamber in the same manner as the flow path 302 described above, the sample liquid moves to the front of the next chamber while the centrifugal force is acting. Never do.
When the centrifugal force is removed by stopping the rotation or the like, the sample solution immediately moves through the flow path 304 by capillary action and reaches the next chamber, in FIG. 5, the trouble of the transmitted light measurement chamber 305. To do. By applying a centrifugal force from this state, the sample liquid flows into the transmitted light measurement chamber 305. If the action of the centrifugal force is stopped in this state, the sample liquid in the transmitted light measurement chamber 305 may flow backward through the channel 304 due to capillary action, and the amount of sample liquid in the transmitted light measurement chamber may be insufficient. For this reason, a centrifugal force is applied also when measuring transmitted light.

各チャンバー間の試料液の流入を円滑にするために、各チャンバー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。
上記チャンバー302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ー302の容積量、滴下乾燥するか、チャンバー302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ー302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得ることができる。
In order to facilitate the inflow of the sample solution between the chambers, air holes 306, 307, and 308 are provided in the portion where the sample solution cannot reach at the upper part of each chamber. With such a structure, it is possible to sufficiently dissolve and react with the sample solution and move the flow path.
When the reaction reagent necessary for measuring the specific component in the sample solution is dried and supported in the chamber 302, an aqueous solution having a reagent concentration higher than the concentration necessary for the reaction is dripped and dried, or the volume of the chamber 302 is reduced. When the reaction reagent is dissolved in an amount of the sample solution, the reaction reagent layer is formed by dripping and drying the reagent solution at a concentration and a drop amount so that a sufficient amount of the reagent necessary for the reaction can be supported in the chamber 302. Obtainable.

しかし、チャンバー302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。
また、チャンバー302の底面と側面の接続部分が直角または鋭角であると、乾燥された試薬層が底面中央付近に比して、この部分に特に重厚に堆積される傾向があり、これが原因で試料液流入時の試薬層の溶解が十分になされない場合もあった。いずれの場合も、試料液中の試薬濃度が十分ではなく、結果的に測定に必要な化学反応が十分に進行しないという問題が生じる懸念があった。
However, in the configuration in which the reagent layer is formed in the chamber 302, when the sample liquid flows in, the effect of stirring cannot be obtained, and thus the reagent layer may not be sufficiently dissolved.
In addition, when the connection portion between the bottom surface and the side surface of the chamber 302 is a right angle or an acute angle, the dried reagent layer tends to be deposited more heavily on this portion than in the vicinity of the center of the bottom surface. In some cases, the reagent layer was not sufficiently dissolved during the inflow of the liquid. In either case, there is a concern that the reagent concentration in the sample solution is not sufficient, resulting in a problem that the chemical reaction necessary for measurement does not proceed sufficiently.

さらにまた、試薬溶液の風乾によって試薬層を得た場合、試薬層表面が稠密になることも、試料液による溶解を妨げる要因となっていた。加えて、試薬溶液の風乾過程で、水分の蒸発により試薬溶液が非常に濃縮されるので、試薬層の組成によっては、変性するおそれがあった。
国際公開第00/026677号パンフレット 特開2000−580007号公報
Furthermore, when the reagent layer is obtained by air-drying the reagent solution, the surface of the reagent layer becomes dense, which is a factor that hinders dissolution by the sample solution. In addition, in the air drying process of the reagent solution, the reagent solution is very concentrated due to evaporation of moisture, so that there is a possibility that the reagent solution may be denatured depending on the composition of the reagent layer.
International Publication No. 00/026667 Pamphlet JP 2000-580007 A

本発明は、上記従来の問題点を解決し、前記試料と試薬の混合溶液の化学反応を検出する手段を有する分析用ディスクに関し、特に前記試料と前記試薬の反応を迅速かつ正確たらしめ、もって前記化学変化検出の正確性を確保することを目的とする。   The present invention relates to an analytical disc having means for detecting the chemical reaction of a mixed solution of the sample and the reagent, which solves the above-mentioned conventional problems, and in particular, makes the reaction of the sample and the reagent quick and accurate. It aims at ensuring the accuracy of the chemical change detection.

上記の課題を解決すべく、本発明は、
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ーと、前記チャンバーに設けられた少なくとも2個の開口部とを有し、
前記チャンバーが、前記下基板に設けられた複数個の下側凹状部分と、液体分析試料との反応に必要な物質を含み、かつ前記液体分析試料に溶解する固体状試薬とを具備し、前記下側凹状部分のうちの少なくとも1箇所において、前記下側凹状部分と、前記上基板の前記下側凹状部分と対向する部分とにより、前記固体状試薬が把持されていること、を特徴とする試料分析用ディスクを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A chamber composed of a gap provided between the upper substrate and the lower substrate via a spacer, and at least two openings provided in the chamber;
The chamber includes a plurality of lower concave portions provided on the lower substrate, a solid reagent containing a substance necessary for a reaction with a liquid analysis sample and dissolved in the liquid analysis sample, characterized Oite at at least one portion in the lower concave portion, and the lower recessed portion, the said lower concave portion facing the portion of the substrate, that, that the solid reagent is gripped A sample analysis disk is provided.

上記試料分析用ディスクにおいては、前記チャンバーが、前記下側凹状部分に対応して前記上基板に設けられた複数個の上側凹状部分を具備し、
前記下側凹状部分と前記上側凹状部分との組合せにより形成される部分のうちの少なくとも1箇所において前記下側凹状部分と前記上側凹状部分とにより前記固体状試薬が把持されていること、が好ましい。
In the sample analysis disk, the chamber includes a plurality of upper concave portions provided on the upper substrate corresponding to the lower concave portions,
It Oite at least one portion in the portion which is formed by the combination of the upper concave portion and the lower concave portion, said solid reagent by said lower concave portion and the upper concave portion is grasped Are preferred.

また、前記固体状試薬は、前記物質の水溶液を凍結した後、減圧下で加熱し、水分を昇華させることによって得られたもの、または、前記物質の粉末を圧縮成型することによって形成されたもの、であることが好ましい。 In addition, the solid reagent is obtained by freezing an aqueous solution of the substance and then heating it under reduced pressure to sublimate water, or formed by compression molding the powder of the substance. It is preferable that

本発明によれば、試料とチャンバー内に担持された固体状試薬の化学反応を検出することにより試料の分析を行うための分析用ディスクにおいて、前記固体状試薬が水分を含むことによって変性することを防ぐことができ、また、固体状試薬の表面および内部に試料液が浸透する空隙が形成されることにより試薬層の溶解性が向上し、反応時間の短縮が可能になり、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と迅速性の確保が可能になる。更に、固体状試薬を分析用ディスクと独立して作製できるので製造工程上の柔軟性の向上が期待できる。 According to the present invention, in the analytical disc for analyzing the sample by detecting a chemical reaction between the sample and the solid reagent supported in the chamber, the solid reagent is denatured by containing moisture. can be prevented, also in the surface and inside of the solid reagents to improve the solubility of the reagent layer by voids sample liquid penetrates is formed, enables shortening of the reaction time, out chemical reactions detection allowing ensure the accuracy and speed of detection of a specific component in the sample liquid by. Furthermore, since the solid reagent can be produced independently of the analytical disk, an improvement in flexibility in the production process can be expected.

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。
図1は、本発明の試料分析用ディスクに含まれるチャンバー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は一点鎖線で示し、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チャンバー10の部分のa−a線断面図である。
図1および2に示すように、本実施の形態の試料分析用ディスクのチャンバー10は、上基板6と下基板8との間にスペーサ7を介して設けられた空隙からなり、少なくとも2個の開口部1、2とを有する。また、チャンバー10は、下基板6に設けられた複数個の下側凹状部分3aを具備し、下側凹状部分3aのうちの少なくとも1箇所に固体状試薬が担持されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic top view showing an embodiment of a chamber included in the sample analysis disk of the present invention. In FIG. 1, the sample analysis disk is indicated by a one-dot chain line, and the center of rotation is indicated by C. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa of the chamber 10 portion of the sample analysis disk shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the chamber 10 of the sample analysis disk according to the present embodiment is composed of a gap provided between the upper substrate 6 and the lower substrate 8 via a spacer 7, and includes at least two pieces. Openings 1 and 2 are provided. The chamber 10 includes a plurality of lower concave portions 3 a provided on the lower substrate 6, and a solid reagent is carried in at least one of the lower concave portions 3 a.

上基板6と下基板8とで構成されているチャンバー10は、別の部材で構成されたディスク上に搭載されていてもよく、また、チャンバー10が上基板6と下基板8とで構成されているとともに、ディスクそのものが上基板6と下基板8とで構成されていてもよい。また、上基板6と下基板8とで構成されているチャンバー10は、ディスクに内蔵されていてもよい。ただし、図1および2においては、チャンバー10は上基板6と下基板8とで構成されており、ディスクは図1に一点鎖線で仮想的に示されている。 Chamber 10 is configured with an upper substrate 6 and the lower substrate 8 may be mounted on a disk that is composed of separate members, also the chamber 10 is constituted by an upper substrate 6 and the lower substrate 8 In addition, the disk itself may be composed of the upper substrate 6 and the lower substrate 8. Further, the chamber 10 constituted by the upper substrate 6 and the lower substrate 8 may be built in the disk. However, in FIG. 1 and 2, the chamber 10 is composed of an upper substrate 6 and the lower substrate 8, the disk is shown in phantom at one point chain line in FIG. 1.

チャンバー10は、上基板6、スペーサ7および下基板8を貼り合わせて形成されており、下基板8にはチャンバー10の側面の一部と底面を形成する曲面状の凹状部分3aが設けられ、スペーサ7には流路の側壁とチャンバー10の側壁の一部に相当する切り抜き部が設けられている。
上基板6は流路とチャンバー10の天井面を形成する。チャンバー10の底面と、これに対向する位置の天井面には、等間隔で曲面状の凹状部分3a、3bが設けられている。
The chamber 10 is formed by bonding the upper substrate 6, the spacer 7, and the lower substrate 8, and the lower substrate 8 is provided with a curved concave portion 3 a that forms a part of the side surface and the bottom surface of the chamber 10. The spacer 7 is provided with a cutout portion corresponding to a side wall of the flow path and a part of the side wall of the chamber 10.
The upper substrate 6 forms a flow path and a ceiling surface of the chamber 10. Curved concave portions 3a and 3b are provided at equal intervals on the bottom surface of the chamber 10 and the ceiling surface at a position opposite thereto.

凹状部分3a、3bは、球面の一部に対応した曲面状を有するように構成されている。
本発明のチャンバー10においては、凹状部分3aの曲面と対応する凹状部分3bの曲面とから仮想的に構成される球の直径が、凹状部分3a、3bの最深部間の距離と同じであるか、または大きくなるように、上基板6および下基板8にそれぞれ凹状部分3a、3bが設けられていることが好ましい。これにより凹状部分3a、3bによって固形状試薬5を把持することができるからである。
この凹状部分3a、3bのうちの少なくとも1箇所には、略球状(球状を含む)に成型された固体状試薬5が挟み込まれる。
The concave portions 3a and 3b are configured to have a curved surface corresponding to a part of the spherical surface.
In the chamber 10 of the present invention, is the diameter of a sphere virtually constructed from the curved surface of the concave portion 3a and the corresponding curved surface of the concave portion 3b equal to the distance between the deepest portions of the concave portions 3a and 3b? It is preferable that the upper substrate 6 and the lower substrate 8 are provided with concave portions 3a and 3b, respectively, so as to be larger. This is because the solid reagent 5 can be held by the concave portions 3a and 3b.
At least one of the concave portions 3a and 3b is sandwiched with a solid reagent 5 molded into a substantially spherical shape (including a spherical shape).

さらに具体的には、固体状試薬5の直径は、凹状部分3a、3bにおけるチャンバー10の深さD1以下で、かつチャンバー10の底面側の下基板8および天井面側の上基板6において、凹状部分3a、3bがない平面領域での深さD2以上であるのが好ましい。この条件を満たすことで、固体状試薬5をチャンバー10内に物理的に確実に固定することができるからである。
また、凹状部分3a、3bは、それぞれ固体状試薬5の数だけ成型されているが、凹状部分3a、3bの中心間距離は、固体状試薬5の直径以上であるのが好ましい。
More specifically, the diameter of the solid reagent 5, concave portions 3a, at a depth D 1 less the chamber 10 in 3b, and the upper substrate 6 on the bottom side the lower substrate 8 and the ceiling surface side of the chamber 10, It is preferable that the depth D 2 or more in a plane region without the concave portions 3a and 3b. This is because, by satisfying this condition, the solid reagent 5 can be physically and reliably fixed in the chamber 10.
The concave portions 3a and 3b are respectively formed by the number of the solid reagents 5, but the distance between the centers of the concave portions 3a and 3b is preferably equal to or larger than the diameter of the solid reagent 5.

固体状試薬5は、反応に必要な試薬を固形化したもので、試薬の粉体を所望する固体状試薬5の直径を有する球形の鋳型に封入、圧縮したり、試薬の水溶液の液滴を所望する固体状試薬5の直径に制御して凍結、乾燥したりして得ることができる。このような方法により作製した固体試薬5は、チャンバー10内に流入した試料で容易に溶解し、反応に必要な濃度を確保し易い
ただし、チャンバー10内に流入した試料で溶解した際に反応に必要な濃度が確保できるだけの試薬量をチャンバー10内に実包できる固体状試薬5が得られるのであれば、上記の方法に限られるものではない。
The solid reagent 5 is a solidified reagent necessary for the reaction. The reagent powder is sealed in a spherical mold having the diameter of the desired solid reagent 5 and compressed, or droplets of an aqueous solution of the reagent are added. It can be obtained by freezing and drying by controlling the diameter of the desired solid reagent 5. Thus the solid reagent 5 manufactured by a method, easily dissolved in a sample which has flowed into the chamber 10, it is easy to ensure a concentration required for the reaction.
However, the method is limited to the above method as long as the solid reagent 5 that can be packaged in the chamber 10 in an amount sufficient to ensure the concentration necessary for the reaction when dissolved with the sample flowing into the chamber 10 can be obtained. is not.

また、固体状試薬5は、単一または複数の物質の混合物であってもよい。しかも、1つのチャンバー10内に実包される固体状試薬5は、必ずしも1種類でなくてもよく複数種類であってもよい。
例えば、試料中の特定成分の検出のための化学反応に本来10種類の物質が必要である場合があるとすると、本来、10種類の物質すべてを含む1個の固体状試薬5を用いれば、試料で固体状試薬5が溶解した後に直ちに前記の化学反応が進行して都合がよい。ただし、前記10種類の物質のうち、接触することで互いに干渉し、徐々に変性する混合忌避を伴う試薬が含まれる場合には、すべての物質を含む1つの固体状試薬5にするのは好ましくないため、前記10種類の物質を例えば2群に分けて、各物質群を含む2種の固体状試薬5を1つのチャンバー10に実包すれば、混合忌避の物質を分離することができ、しかも反応時には一度に混合できる。
The solid reagent 5 may be a single substance or a mixture of a plurality of substances. Moreover, the solid reagent 5 actually packaged in one chamber 10 is not necessarily one type, and may be a plurality of types.
For example, if 10 kinds of substances are originally required for a chemical reaction for detecting a specific component in a sample, if one solid reagent 5 that originally contains all 10 kinds of substances is used, It is convenient that the chemical reaction proceeds immediately after the solid reagent 5 is dissolved in the sample. However, among the 10 types of substances, when a reagent with mixed repellency that interferes with each other by contact and gradually denatures is included, it is preferable to use one solid reagent 5 that includes all substances. Therefore, if the 10 kinds of substances are divided into two groups, for example, and two kinds of solid reagents 5 containing each substance group are packaged in one chamber 10, the mixed repellent substances can be separated, and During the reaction, they can be mixed at once.

また、一種類の固体状試薬5を1つのチャンバー10内に複数個実包することもできる。この場合、固体状試薬5の直径を小さくすることができるとともに、凹状部分3a、3bでのチャンバー10深さやディスクの厚みも小さくすることができる。
また、固体状試薬5の球面の質量あたりの表面積が増加し、チャンバー10に試料が浸入した際の試料に対する溶解がより迅速に進行する効果が期待できる。
A plurality of one kind of solid reagent 5 can be packaged in one chamber 10. In this case, the diameter of the solid reagent 5 can be reduced, and the depth of the chamber 10 and the thickness of the disk in the concave portions 3a and 3b can be reduced.
Moreover, the surface area per mass of the spherical surface of the solid reagent 5 is increased, and it can be expected that dissolution of the sample proceeds more rapidly when the sample enters the chamber 10.

ディスク回転中心Cに近い開口部1に接続する流路から試料は流入し、ディスク回転中心Cから最も遠い位置の開口部2から流出する。
さらに、チャンバー10の底面および天井部のいずれか一方に凹状部分3aまたは凹状部分3bが形成されている場合でも、上述した効果を得ることができる。この場合には、上下に凹状部分がある場合よりも固体状試薬5の物理的な固定効果が若干弱くなるが、固体状試薬5がチャンバー10の内壁(凹状部分と対向する天井面または底面)に接触する面積が小さくなり、その分だけ試料による溶解性は向上する。
The sample flows in from the flow path connected to the opening 1 near the disk rotation center C, and flows out from the opening 2 farthest from the disk rotation center C.
Furthermore, even when the concave portion 3a or the concave portion 3b is formed on either the bottom surface or the ceiling portion of the chamber 10, the above-described effects can be obtained. In this case, the physical fixing effect of the solid reagent 5 is slightly weaker than when there are concave portions above and below, but the solid reagent 5 is on the inner wall of the chamber 10 (the ceiling surface or the bottom surface facing the concave portion). The area in contact with the sample becomes smaller, and the solubility of the sample is improved accordingly.

上述した構造のチャンバー10に、ディスク回転中心Cに近い開口部1に接続する流路から試料は流入し、チャンバー10内で固体状試薬5を溶解し、ディスク回転中心Cから最も遠い位置の開口部2から流出し、次のチャンバー(図示せず)に移送される。
以下において、実施例により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が、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。
The sample flows into the chamber 10 having the structure described above from the flow path connected to the opening 1 close to the disk rotation center C, dissolves the solid reagent 5 in the chamber 10, and the opening farthest from the disk rotation center C is opened. It flows out from the part 2 and is transferred to the next chamber (not shown).
In the following, the present invention is described in more detail by way of examples. In addition, in order to describe the present invention more specifically, specific measurement objects, materials of members, and the like are specifically described, but the present invention is not limited by those descriptions.

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液体試料分析用ディスクに搭載されるチャンバー10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100μmのスペーサ7を用意した。下基板8を成型によって作製する際に、凹状部分3aを設けた。また、上基板6を成型によって作製する際に、凹状部分3bを設けた。また、凹状部分3a、3bは、上基板6、スペーサ7および下基板8を貼り合わせた際に、互いに対向して位置するように設けた。
In order to measure the total cholesterol concentration in plasma, a chamber 10 mounted on a liquid sample analysis disk 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 made of polyethylene terephthalate and coated with an adhesive on both sides were prepared. When the lower substrate 8 was produced by molding, the concave portion 3a was provided. Further, when the upper substrate 6 was produced by molding, the concave portion 3b was provided. The concave portions 3a and 3b were provided so as to face each other when the upper substrate 6, the spacer 7 and the lower substrate 8 were bonded together.

ディスクの回転時に遠心力が加わる向き(図1における矢印の向き)を「縦方向」とした場合、上基板6および下基板8のうちチャンバー10に面する部分が、ディスクの面の法線方向からみて、縦Dtが1.5mmで、横Dwが4mmの長方形の平面形状を有するように、構成した。
より具体的には、上記長方形のうち、ディスクの回転時に外側になる側の辺からt(=0.5mm)の位置に、上記長方形の左側から0.5mm、1.5mm、2.5mm、および3.5mmの位置に、直径0.8mmおよび深さ0.2mmを有する曲面状の凹状部分3a、3bを、それぞれ4個ずつ上基板6および下基板8に設けた。
When the direction in which centrifugal force is applied during the rotation of the disk (the direction of the arrow in FIG. 1) is “vertical direction”, the portion of the upper substrate 6 and the lower substrate 8 facing the chamber 10 is the normal direction of the surface of the disk. In view of the above, it was configured to have a rectangular planar shape with a vertical Dt of 1.5 mm and a horizontal Dw of 4 mm.
More specifically, among the rectangles, 0.5 mm, 1.5 mm, 2.5 mm from the left side of the rectangle at a position t (= 0.5 mm) from the side on the outer side when the disk rotates. Four curved concave portions 3a and 3b each having a diameter of 0.8 mm and a depth of 0.2 mm were provided on the upper substrate 6 and the lower substrate 8 at positions of 3.5 mm and 3.5 mm, respectively.

また、下基板8がチャンバー10に面する部分には、0.5mmの深さを持たせた。したがって、上基板6、厚み100μmのスペーサ7および下基板8を貼り合わせると、チャンバー10の底面の平面部分から天井の平面部分までの距離、即ちチャンバー10深さは0.6mmになった。
この場合、凹状部分3a、3bは、直径1.0mmの仮想的な球体の表面を形成する曲面形状および位置関係を構成する。また、チャンバー10の容積は、凹状部分3a、3b部分の容積を含めて約4.03μlであったが、後述するように、凹状部分3a、3bの位置に直径1.0mmの固体状試薬5を実包したとき、試料がおよそ2.83μl以上流入すれば、この固体状試薬5を完全に試料中に浸漬させることができる。従って、チャンバー10に流入する試料量を3.0μlに制御するようにディスクのチャンバー10と流路を構成した。
Further, the portion where the lower substrate 8 faces the chamber 10 was given a depth of 0.5 mm. Therefore, when the upper substrate 6, the spacer 7 having a thickness of 100 μm, and the lower substrate 8 are bonded together, the distance from the flat surface portion of the bottom surface of the chamber 10 to the flat surface portion of the ceiling, that is, the depth of the chamber 10 is 0.6 mm.
In this case, the concave portions 3a and 3b form a curved surface shape and a positional relationship that form the surface of a virtual sphere having a diameter of 1.0 mm. The volume of the chamber 10 was about 4.03 μl including the volume of the concave portions 3a and 3b, but as will be described later, the solid reagent 5 having a diameter of 1.0 mm at the position of the concave portions 3a and 3b. If the sample flows in approximately 2.83 μl or more, the solid reagent 5 can be completely immersed in the sample. Therefore, the disk chamber 10 and the flow path were configured to control the amount of sample flowing into the chamber 10 to 3.0 μl.

固体状試薬5は、後述するように、反応に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凍結乾燥法で形成したが、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くくなる。
そこで、3種に分割した固体状試薬5を、後述するように2個のチャンバーに分けて配置した。また、図5に示す従来の試薬分析用ディスクにおいて、チャンバー301、303および305として、上述したチャンバー10を用いた。なお、透過光測定用のチャンバー305には固体状試薬5を配置する必要はなく、図5中の上流側のチャンバー301が第1のチャンバーに相当し、下流側のチャンバー303が第2のチャンバーに相当する。
As will be described later, the solid reagent 5 is formed by lyophilizing a solution in which a group of reagents necessary for the reaction is dissolved in water or a pH buffer solution. However, in the reagent system for detecting cholesterol, all the reagents are 1 When two layers are used, the expected reaction is unlikely to occur due to denaturation due to the interaction between reagents.
Therefore, the solid reagent 5 divided into three types was arranged in two chambers as described later. Further, in the conventional reagent analysis disk shown in FIG. 5, the chamber 10 described above is used as the chambers 301, 303 and 305. Note that it is not necessary to dispose the solid reagent 5 in the transmitted light measurement chamber 305, the upstream chamber 301 in FIG. 5 corresponds to the first chamber, and the downstream chamber 303 is the second chamber. It corresponds to.

試料移送の機構は従来の試料分析用ディスクの試料液移送の機構と同様である。
第1のチャンバー301および第2のチャンバー303は、上述した形態の流路で連結されている。2つのチャンバー301、303に続いて、試料の化学変化を検出するための測定用のチャンバー305が連結されている。
本実施例では、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、固体状試薬5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した。従って、測定用のチャンバーの底面部および天井部は平面とし、光学的に前記波長に対して、略透明とした。
The sample transfer mechanism is the same as the sample solution transfer mechanism of the conventional sample analysis disk.
The 1st chamber 301 and the 2nd chamber 303 are connected by the flow path of the form mentioned above. Subsequent to the two chambers 301 and 303, a measurement chamber 305 for detecting a chemical change in the sample is connected.
In this example, the chemical change was detected by detecting the absorbance change at a specific wavelength of the dye contained in the solid reagent 5 due to the chemical reaction of cholesterol. Therefore, the bottom surface and the ceiling of the measurement chamber were flat and optically transparent to the wavelength.

測定チャンバーの深さは、試薬として後述するものを用いる場合は200μmが適切であるが、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ればよい。
固体状試薬5を実包するチャンバー301、303は、上述したように約4μlの容積を有し、流入する試料量を3μlに制御すれば固体状試薬5が完全に溶解する。一方、測定用のチャンバー305は、直径2mmで深さが200μmの平面形状を有する。
この場合、測定用のチャンバー305の容積は約0.6μlになるため、流路移送中に流路に残留する試料が生じても、測定に必要な試料液量の確保が可能である。
The depth of the measurement chamber is appropriately 200 μm when using a reagent described later as a reagent, but generally corresponds to the optical path length during transmitted light measurement, so that the amount of transmitted light or absorbance changes during measurement. Therefore, the transmitted light amount or absorbance of the substance indicating the concentration of the substance to be measured may be appropriately set so as to be an appropriate numerical value.
The chambers 301 and 303 for containing the solid reagent 5 have a volume of about 4 μl as described above, and the solid reagent 5 is completely dissolved if the amount of sample flowing in is controlled to 3 μl. On the other hand, the measurement chamber 305 has a planar shape with a diameter of 2 mm and a depth of 200 μm.
In this case, since the volume of the measurement chamber 305 is about 0.6 μl, it is possible to secure the amount of sample liquid necessary for measurement even if a sample remains in the flow channel during the flow channel transfer.

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。
(1)E-Chol→Chol(酵素:ChE)
(2)Chol+NAD → コレステノン+NADH(酵素:ChDH)
(3)NADH + WST−9 → NAD+ホルマザン(酵素:DI)
上記式(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、上記の式(1)〜(3)において、E-Chol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。Cholはコレステロールを示す。ChEはE-CholをChol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。
The following reaction mechanism is used to measure the plasma cholesterol concentration.
(1) E-Chol → Chol (enzyme: ChE)
(2) Chol + NAD → cholestenone + NADH (enzyme: ChDH)
(3) NADH + WST-9 → NAD + formazan (enzyme: DI)
The total cholesterol concentration is calculated by measuring the amount of change corresponding to the concentration of the absorbance with respect to transmitted light having a wavelength of 650 nm due to the formation of formazan in the above formula (3). In the above formulas (1) to (3), E-Chol represents a cholesterol ester. Most of the cholesterol in plasma is esterified. Chol indicates cholesterol. ChE indicates cholesterol esterase (EC 3.1.1.13) which is an enzyme that catalyzes a reaction for changing E-Chol to Chol.

ChDHは、コレステロールデヒドロゲナーゼ(ECは不明、アマノエンザイム(株)より購入)、NADはChDHの補酵素であるニコチンアデニンジヌクレオチド、NADHはNADの還元状態を示す。WST−9は「水溶性テトラゾリウム−9」の英語の頭文字をとった略称で、(株)同仁化学研究所より入手できるテトラゾリウム塩の1種である。DIはジアホラーゼ(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。   ChDH is cholesterol dehydrogenase (EC is unknown, purchased from Amano Enzyme Co., Ltd.), NAD is nicotine adenine dinucleotide which is a coenzyme of ChDH, and NADH indicates the reduced state of NAD. WST-9 is an abbreviation for “water-soluble tetrazolium-9” which is an acronym for English, and is a kind of tetrazolium salt available from Dojindo Laboratories. DI represents diaphorase (EC 1.6.99.2). DI is an enzyme that catalyzes the oxidation reaction of NADH to NAD and the reduction reaction coupled thereto.

上記の反応を行わせるために、前記チャンバー301、303に下記の3種の固体状試薬5を分けて配置する。第1のチャンバー301には、ChEと、ChDHを含む酵素固体と、NADおよび界面活性剤を含むNAD固体とを含め、第2のチャンバー303には、WST−9とDIを含むWST固体とを含める。
更に、ChDHの好適なpHは8以上(アルカリ性領域)であることから、pH緩衝剤を反応系に用いることが好ましい。ただし、反応時のpHを調整するためのpH緩衝剤であるトリス塩酸塩は、凍結乾燥した場合、酵素や界面活性剤との混合溶液では凍結乾燥固体が通常の空気中に暴露すると直ちに空気中の水分を吸収して潮解する傾向がある。そのため、反応系を活性化する目的で添加する界面活性剤の1つであるコール酸ナトリウムとの混合溶液を第1のチャンバー301の凹状部分3bに滴下乾燥した。
In order to perform the above reaction, the following three kinds of solid reagents 5 are separately arranged in the chambers 301 and 303. The first chamber 301 contains ChE, an enzyme solid containing ChDH, and a NAD solid containing NAD and a surfactant, and the second chamber 303 contains a WST solid containing WST-9 and DI. include.
Furthermore, since the suitable pH of ChDH is 8 or more (alkaline region), it is preferable to use a pH buffer in the reaction system. However, Tris hydrochloride, which is a pH buffer for adjusting the pH during the reaction, is freeze-dried and immediately after the lyophilized solid is exposed to normal air in a mixed solution with an enzyme or a surfactant. There is a tendency to absorb and deliquesce water. Therefore, a mixed solution with sodium cholate, which is one of the surfactants added for the purpose of activating the reaction system, was dropped onto the concave portion 3b of the first chamber 301 and dried.

酵素固体は、ChEと、ChDHと、凍結乾燥後の固体の形状保持のために加えたシュクロースとからなる。形状保持のための添加物は反応系に影響を与えない限り、シュクロース以外の糖や、蛋白などを適宜用いることができる。
NAD固体はChEの触媒活性を活性化するための界面活性剤であるn-オクチル−β−D−チオグルコシドとNADからなる。特にこれ以外に添加剤を加えなくても形状保持は可能だが、より堅固にするために添加物を加えることもできる。
WST固体はWST−9とDIとシュクロースからなる。シュクロースは上述したように形状保持のために加えている。
The enzyme solid consists of ChE, ChDH, and sucrose added to maintain the solid shape after lyophilization. As long as the additive for maintaining the shape does not affect the reaction system, sugars other than sucrose, proteins, and the like can be used as appropriate.
The NAD solid is composed of n-octyl-β-D-thioglucoside and NAD, which are surfactants for activating the catalytic activity of ChE. In particular, the shape can be maintained without adding any other additives, but additives can also be added to make it more rigid.
The WST solid consists of WST-9, DI and sucrose. As described above, sucrose is added to maintain the shape.

反応性や測定時間の観点からは固体状試薬5の設置数はなるべく少ない方が好適であるが、本実施例での反応系の場合、ChDHとNADの混合水溶液は溶液の安定性がよくないのでこれら2種の物質は別の固体にする必要がある。そこで、これら2種の試薬を分離するために酵素を含む固体状試薬5とNADを含む固体状試薬を作製した。
これら2種の固体状試薬5は、試料液に両方が溶解して初めて試料中のコレステロールの酸化反応と、それに共役するNADの還元反応が進行するので、1つのチャンバーに配置した。
From the viewpoint of reactivity and measurement time, it is preferable that the number of solid reagents 5 be as small as possible. However, in the case of the reaction system in this example, the mixed aqueous solution of ChDH and NAD is not stable. So these two materials need to be separate solids. Therefore, in order to separate these two reagents, a solid reagent 5 containing an enzyme and a solid reagent containing NAD were prepared.
These two kinds of solid reagents 5 were placed in one chamber because the oxidation reaction of cholesterol in the sample and the reduction reaction of NAD coupled thereto proceeded only after both were dissolved in the sample solution.

更にWST−9について、ChDHの触媒活性を阻害する傾向が認められるので、WST−9を含む固体状試薬5も独立して作製し、これは前記の2種の固体状試薬による反応が進行してから試料に溶解する必要があるため、別のチャンバー303に配置する必要があった。
WST−9とともに、WST−9の還元反応を触媒するためにDIも同じ試薬固体に添加した。
Furthermore, since WST-9 has a tendency to inhibit the catalytic activity of ChDH, a solid reagent 5 containing WST-9 was also prepared independently, and this was caused by the progress of the reaction with the two solid reagents. Since it was necessary to dissolve in the sample after that, it was necessary to arrange in a separate chamber 303.
Along with WST-9, DI was also added to the same reagent solid to catalyze the reduction reaction of WST-9.

上記の式(1)および(2)の反応を、WST−9が含まれていない条件で行い、その後にWST−9を混合し、呈色反応を誘導する必要が生じるため、試料の流れる順に、酵素を含む固体状試薬およびNADを含む固体状試薬を第1のチャンバー301に配置し、WST−9を含む固体状試薬を第2のチャンバー303に配置した。
各々の固体状試薬は直径1mmになるように凍結乾燥によって形成し、酵素を含む固体状試薬およびNADを含む固体状試薬は第1のチャンバー301にそれぞれ2個ずつ、WSTを含む固体状試薬は第2のチャンバー303に4個配置した。
Since the reactions of the above formulas (1) and (2) are performed under conditions that do not contain WST-9, and then WST-9 is mixed to induce a color reaction, the sample flows in the order of flow. A solid reagent containing an enzyme and a solid reagent containing NAD were placed in the first chamber 301, and a solid reagent containing WST-9 was placed in the second chamber 303.
Each solid reagent is formed by lyophilization so as to have a diameter of 1 mm. Two solid reagents containing an enzyme and two solid reagents containing NAD are each in the first chamber 301, and each solid reagent containing WST is Four pieces were arranged in the second chamber 303.

それぞれの固体状試薬を得るための試薬水溶液の濃度は、3μlの試料で反応に必要な濃度になるように調整している。すなわち、直径1mmの体積が約0.52μlで、酵素を含む固体状試薬およびNADを含む固体状試薬はそれぞれ2個ずつ配置されるので、それぞれの試薬水溶液は試料中での反応に必要な濃度の3/(2×0.52)倍、WSTを含む固体状試薬は3/(4×0.52)倍になるように調整した。これらの濃度調整は、チャンバー301、303の形状を勘案して適宜定める必要がある。   The concentration of the aqueous reagent solution for obtaining each solid reagent is adjusted to a concentration required for the reaction with 3 μl of the sample. That is, the volume of 1 mm in diameter is about 0.52 μl, and two solid reagents containing an enzyme and two solid reagents containing NAD are arranged, so that each reagent aqueous solution has a concentration required for the reaction in the sample. The solid reagent containing WST was adjusted to 3 / (2 × 0.52) times and 3 / (4 × 0.52) times. These density adjustments need to be appropriately determined in consideration of the shapes of the chambers 301 and 303.

上述した方法で作製した固体状試薬5を包含する液体試料分析用ディスクに標準血清またはこれを生理食塩水で希釈した試料を点着し、図3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、試料液中の総コレステロール濃度に依存した吸光度変化(即ち応答性)を観測することができた。図6にその結果を示す。
図6において、縦軸は波長650nmのレーザー光を照射したときの吸光度を示しており、横軸は試料液中のコレステロール濃度(フリー型換算)を示している。そして、この結果から、吸光度変化がコレステロール濃度に依存しているということがわかる。
The standard serum or a sample diluted with physiological saline was spotted on a liquid sample analysis disk containing the solid reagent 5 prepared by the method described above, and the absorbance was measured with a measuring apparatus having the structure shown in FIG. However, a change in absorbance (that is, responsiveness) depending on the total cholesterol concentration in the sample solution could be observed. The result is shown in FIG.
In FIG. 6, the vertical axis indicates the absorbance when laser light with a wavelength of 650 nm is irradiated, and the horizontal axis indicates the cholesterol concentration (free type conversion) in the sample solution. From this result, it can be seen that the change in absorbance depends on the cholesterol concentration.

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が、WST−9のかわりに、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化カリウムを固体状試薬に含有させ、測定用のチャンバー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よい。   In addition, although the present Example showed the example which measures the total cholesterol density | concentration in plasma by detecting the light absorbency change of WST-9 which is a pigment | dye, when it became an aqueous solution instead of WST-9, Felicia An electrode capable of containing at least a counter electrode and a working electrode may be provided in the measurement chamber by containing potassium ferricyanide that generates halide ions in a solid reagent.

この場合、更に、図3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化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ェ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かわりに、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。
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。
In this case, the ferrocyanide ion generated by reducing ferricyanide ions by oxidation of cholesterol in plasma is further provided in the analyzer of FIG. 3 by providing a terminal that can contact the electrode from the outside of the disk. It is also possible to measure and measure an oxidation current value generated when re-oxidizing by applying a voltage between the electrodes. In this case, a redox compound that can exchange electrons with NADH can be arbitrarily used instead of potassium ferricyanide.
Furthermore, in addition to the cholesterol in the plasma shown in this example, it is possible to establish a reaction system capable of optically or electrochemically detecting changes caused by a chemical reaction with a target component. The present invention can be used for any measurement object.

本発明にかかる液体試料分析用ディスクは、試料と反応した試薬の化学変化を検出することにより試料の分析を行う際、より少ない試料量で速やかにかつ均一に試薬が溶解し、前記化学反応を空間的な偏りなく進行させることができ、もって、化学反応検出のによる試料液中の特定成分の検出の正確性を確保することが可能となり、血液成分測定装置などに有用である。   When analyzing a sample by detecting a chemical change in a reagent that has reacted with a sample, the liquid sample analysis disk according to the present invention dissolves the reagent quickly and uniformly with a smaller amount of sample, and the chemical reaction is performed. It is possible to proceed without spatial bias, so that it is possible to ensure the accuracy of detection of a specific component in a sample solution by chemical reaction detection, which is useful for a blood component measuring device or the like.

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である。1 is a schematic top view of an embodiment of a sample analysis disk of the present invention. FIG. 図1に示す試料分析用ディスクのa−a線断面図である。It is the sectional view on the aa line of the sample analysis disk shown in FIG. 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である。It is a figure which shows the structure of the disk for analysis used with the conventional liquid sample analyzer. 従来の分析装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional analyzer. 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である。It is a schematic diagram for demonstrating the mechanism of the sample transfer in the conventional sample analysis disc and the sample analysis disc of this invention. 実施例における応答性を示すグラフである。It is a graph which shows the responsiveness in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 開口部
3a、3b 凹状部分
5 固体状試薬
6 上基板
7 スペーサ
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 スピンドルモーター
900 試料
212 光ピックアップ
213 送りモータ
302、304 流路
301 上流側チャンバー
303 下流側チャンバー
305 透過光測定チャンバー
306、307、308 空気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Opening part 3a, 3b Concave part 5 Solid reagent 6 Upper board | substrate 7 Spacer 8 Lower board | substrate 101 Liquid sample analysis disk 104 Sample inlet 105 Flow path 106 Reagent 201 Spindle motor 900 Sample 212 Optical pickup 213 Feed motor 302, 304 Flow path 301 Upstream chamber 303 Downstream chamber 305 Transmitted light measurement chamber 306, 307, 308 Air port

Claims (9)

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ーと、前記チャンバーに設けられた少なくとも2個の開口部とを有し、
前記チャンバーが、前記下基板に設けられた複数個の下側凹状部分と、液体分析試料との反応に必要な物質を含み、かつ前記液体分析試料に溶解する固体状試薬とを具備し、
前記下側凹状部分のうちの少なくとも1箇所において、前記下側凹状部分と、前記上基板の前記下側凹状部分と対向する部分とにより、前記固体状試薬が把持されていること、を特徴とする試料分析用ディスク。
A chamber composed of a gap provided between the upper substrate and the lower substrate via a spacer, and at least two openings provided in the chamber;
The chamber includes a plurality of lower concave portions provided on the lower substrate , and a solid reagent containing a substance necessary for reaction with the liquid analysis sample and dissolved in the liquid analysis sample ,
Oite at at least one portion in the lower concave portion, and the lower recessed portion, the said lower concave portion facing the portion of the substrate, that, that the solid reagent is gripped Characteristic sample analysis disc.
前記チャンバーが、前記下側凹状部分に対応して前記上基板に設けられた複数個の上側凹状部分を具備し、
前記下側凹状部分と前記上側凹状部分との組合せにより形成される部分のうちの少なくとも1箇所において前記下側凹状部分と前記上側凹状部分とにより前記固体状試薬が把持されていること、を特徴とする請求項1記載の試料分析用ディスク。
The chamber includes a plurality of upper concave portions provided on the upper substrate corresponding to the lower concave portions;
It Oite at least one portion in the portion which is formed by the combination of the upper concave portion and the lower concave portion, said solid reagent by said lower concave portion and the upper concave portion is grasped The sample analysis disk according to claim 1, wherein:
前記下側凹状部分が、球面の一部を構成する曲面を有する、請求項1または2記載の試料分析用ディスク。  3. The sample analysis disk according to claim 1, wherein the lower concave portion has a curved surface constituting a part of a spherical surface. 前記上側凹状部分が、球面の一部を構成する曲面を有する、請求項2記載の試料分析用ディスク。  The sample analysis disk according to claim 2, wherein the upper concave portion has a curved surface constituting a part of a spherical surface. 前記固体状試薬が略球状に固形化されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の試料分析用ディスク。  The sample analysis disk according to any one of claims 1 to 4, wherein the solid reagent is solidified in a substantially spherical shape. 前記固体状試薬が、単一の前記物質または複数の前記物質の混合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の試料分析用ディスク。  The disk for sample analysis according to claim 1, wherein the solid reagent includes a single substance or a mixture of a plurality of substances. 前記物質が混合忌避の複数の物質を含み、前記混合忌避の複数の物質が別々に固形化されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の試料分析用ディスク。  The sample analysis disk according to any one of claims 1 to 6, wherein the substance includes a plurality of mixed repellent substances, and the plurality of mixed repellent substances are separately solidified. 前記固体状試薬が、前記物質の水溶液を凍結した後、減圧下で加熱し、水分を昇華させることによって得られたものであること、を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の試料分析用ディスク。 The solid reagent, after freezing the aqueous solution of the materials are heated under reduced pressure, it is obtained by sublimating the moisture, in any one of claims 1-7, characterized in specimen worth析用disk described. 前記固体状試薬が、前記物質の粉末を圧縮成型することによって形成されたものであること、を特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の試料分析用ディスク。 The solid reagent, specimen partial析用disk according to any one of claims 1 to 8, the powder of the material that is one formed by compression molding, characterized by.
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