JP2014163818A - マイクロチップを用いた光分析方法および光分析装置、ならびに光分析装置用マイクロチップおよび光分析用処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスポーザルなマイクロチップを使用して、分析が必要な現場において、高精度に様々な分析を行うことができるようにすること。
【解決手段】タブレット端末３（処理装置）のディスプレイ３ａ上にマイクロチップ１を配置し、このマイクロチップ１の流路へ検体４を滴下し、マイクロチップ内部（流路）で検体の反応を発生させる。このマイクロチップ１に、タブレット端末３のディスプレイ３ａから放出される光を照射し、この照射光により、マイクロチップ１内で発生する反応を測定する。例えば、測定方法として照射光を用いた誘起蛍光法を採用した場合、上記反応に対応した蛍光が観測され、この光を、目視により観察したり、またはタブレット端末３の内蔵カメラにより検出する。この検出信号は、タブレット端末３の演算装置により演算処理されて分析が行われ、分析結果が外部出力される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、基板上に分析用チャネルなどを形成したマイクロチップを用いた光分析方法および光分析装置、ならびに光分析装置用マイクロチップおよび光分析用処理装置に関する。

近年、例えばシリコン、シリコーン、ガラスなどよりなる小さな基板上に、半導体微細加工の技術によってマイクロスケールの分析用チャネルなどを形成したマイクロチップよりなるマイクロリアクタを用いて微量の試薬の分離、合成、抽出、分析などを行う手法が注目されている。
このようなマイクロリアクタを用いた反応分析システムは、マイクロ・トータル・アナリシス・システム（以下、「μＴＡＳ」という。）と称されており、μＴＡＳによれば、試薬の体積に対する表面積の比が大きくなることなどから高速かつ高精度の反応分析を行うことが可能となり、また、コンパクトで自動化されたシステムを実現することが可能となる。

マイクロチップは、当該マイクロチップに設けられるマイクロチャンネルとも呼ばれる流路１０に試薬が配置された反応領域、流体制御素子（マイクロポンプ、マイクロバルブ、マイクロミキサ、フィルタ、センサ）など各種機能を有する領域を設けて集積化することにより、様々な用途に適応させることが可能となる。
上記したマイクロチップは、典型的には一対のマイクロチップ基板が対向して接着された構造を有し、少なくとも１つの上記マイクロチップ基板の表面に微細な流路１０（例えば、幅１０〜数１００μｍ、深さ１０〜数１００μｍ程度）が形成されている。

マイクロチップの用途としては、遺伝子解析、臨床診断、薬物スクリーニングなどの化学、生化学、薬学、医学、獣医学の分野における分析、あるいは、化合物の合成、環境計測などが代表的である。
例えば、医薬又は医療機器用途等において、マイクロチップは、タンパク質等の生物由来の物質（生化学物質）を取り扱う保存容器や分析装置等に使用されている。具体例としては、臨床検査等で免疫反応などの分子間相互作用を利用した測定（表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）測定技術、水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）測定技術、金のコロイド粒子から超微粒子までの機能化表面を使用した測定技術など）において、マイクロチップが使用される。

一方、マイクロチップは比較的安価に製造することが可能であるので、所望の化学分析に応じて多量に用意することが可能となる。よって、マイクロチップはディスポーザルに取り扱うことができ、通常の分析機器のような分析後の洗浄、メンテナンス等の煩雑な作業を省略することが可能となる。

このようなマイクロチップにおいては、溶液の混合、反応、分離、精製、検出など様々な化学操作を実施することが可能である。そして、マイクロチップを分析機器に組み込むことにより、マイクロチップにおいて行われる反応等が分析機器により検出する。例えば、マイクロチップがＳＰＲセンサーとして使用される場合、分析機器としては例えば単色光を放出するレーザ等からなる光源、マイクロチップからの光を受光する受光素子等を備える。すなわち、分析内容に応じた分析専用機にマイクロチップを組み込むことにより、様々な分析が実施される。

一方、従来の分析専用機は、検出に使用されるレーザや顕微鏡が大型かつ高価であるという問題があるものが多い。よって、上記分析専用機における光源や検出器等の検出システムの小型化も研究されている。
例えば、特許文献１には、マイクロチップ用の検出システムとして、レーザダイオードと集積型レーザ誘起蛍光検出素子を使用する例が提案されている。
また、非特許文献１には、マイクロチップへ有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）を集積化することが提案されている。

図１５にマイクロチップを用いた分析例の概略工程を示す。
図１５（ａ）に示すように、まず分析対象である検体４をマイクロピペット２により分析に必要な分だけ採取する。なお、検体４は例えば人体、動物、河川、廃液等から採取される。そしてマイクロピペット２により必要量採取される前に、必要に応じて不純物等の除去等の前処理が施される。次に、マイクロピペット２により採取された検体は、マイクロチップ１の流路へ滴下される（図１５（ｂ））。
検体が注入され内部で検体の反応（例えば、抗原抗体反応等の生体分子反応）が発生したマイクロチップ１は、分析計５に組み込まれる。上記反応は分析計５が有する発光光源から放出される放出光を用いて分析計５により検出され、検出結果は検出信号として制御ツール５ａにて処理される。制御ツール５ａは検出信号を処理して分析を実施するのみならず、分析結果の表示、分析計の各種設定や制御、データのロギング、データ通信等を行う（図１５（ｃ））。上記した分析計５および制御ツール５ａにより分析専用機が形成される。

特表２００５−５３５８７１号公報 特開平７−８４２２０号公報 特開２００９−８４１２８号公報 特開２００７−２９８５０２号公報 特開２００９−１０９２３２号公報 特開２０１２−７６０１６号公報

日本大学生産工学部第４１回（平成２０年度）学術講演会ポスター ５.応用分子化学部会 ５−６４「有機ＥＬを光源とするマイクロチップ用蛍光検出システムの開発」（中嶋秀他）［平成２４年１２月２０日検索、インターネットＵＲＬ（ｈｔｔｐ：／／ｉｔｃ.ｃｉｔ.ｎｉｈｏｎ-ｕ.ａｃ.ｊｐ/ｋｅｎｋｙｕ/ｋｏｕｅｎｎｋａｉ/ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ/Ｎｏ.４１/５_ｏｕｋａ/５-０６４.ｐｄｆ）］

近年、ライフサイエンス分野では、ポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）の要請が高まってきており、分析が必要な現場において、検査時間が短く、かつ高精度な評価分析であるような小型かつ携帯可能な測定器の需要が大きくなっている。
マイクロチップ自体は小型で携帯可能である反面、測定機器は必ずしも小型かつ携帯可能であるとは限らない。上記したように、従来の分析専用機は検出用光源として使用されるレーザや顕微鏡が大型であり、一般に研究所に設置され、携帯されるものではない。

特許文献１に開示されている、レーザダイオードと集積型レーザ誘起蛍光検出素子の能動素子を使用する検出システムは小型かつ携帯可能ではあるが、ある特定の分析に対して設定されたものである。そのため多種多様な分析に対応するためには、多数の検出システムを用意する必要がある。また、上記検出素子はアモルファスシリコン・フォトダイオード上に厚膜のＳｉＯ_２／Ｔａ_２Ｏ_５光学干渉フィルタが集積・パターニングされた複雑な構造であり、高価である。

また非特許文献１にて提案されている有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）をマイクロチップに集積化する手法によれば、マイクロチップと検出システムの一体化が期待でき、マイクロチップの小型かつ携帯可能という特徴もそのまま継承される。しかしながら、能動素子を搭載することでマイクロチップ自体高価となり、また能動素子へのエネルギー供給を行う機構としてバッテリー内蔵などの手法が必要になるため、ディスポーザルにマイクロチップを取り扱うにはコストの面で問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その課題は、様々な分析に対応可能で、かつ、ディスポーザルなマイクロチップを使用して、分析が必要な現場において、短時間でかつ高精度な評価分析を行うことができる光分析方法及び光分析装置、ならびに、このような光分析に使用するに好適なマイクロチップおよび光分析用処理装置を提供することである。

本発明は、画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部を有する処理装置のディスプレイ上に、マイクロチップを配置し、該ディスプレイからマイクロチップに光を導入して光分析処理を行うものである。
上記処理装置は、タブレット端末、携帯電話、パソコン等の処理装置（以下では、主としてタブレット端末を例として説明する）であり、また、ディスプレイとしては、例えば、液晶、有機ＥＬ等の表示装置を用いることができる。
本発明においては、図１に示すように、上記タブレット端末３のような処理装置のディスプレイ３ａ上にマイクロチップ１を配置する。なお、マイクロチップ１は、ディスプレイ３ａ上に載置されてもよいし、ディスプレイ３ａ表面に対して所定の間隙をもって、近接した状態で保持されていてもよい。

図２に本発明における分析例の概略工程を示す。
図２（ａ）に示すように、まず分析対象である検体４をマイクロピペット２により分析に必要な分だけ採取する。なお、検体４は例えば人体、動物、河川、廃液等から採取される。そしてマイクロピペット２により必要量採取される前に、必要に応じて不純物等の除去等の前処理が施される。

次に、タブレット端末３（処理装置）のディスプレイ３ａ上に配置されたマイクロチップ１の流路へ、マイクロピペット２により採取された検体４が滴下される。
その結果、検体４が注入されたマイクロチップ内部（流路）で検体の反応（例えば、抗原抗体反応等の生体分子反応）が発生する。
上記マイクロチップ１には、タブレット端末３のディスプレイ３ａから放出される光が照射される。なお、上記照射光はディスプレイ機構による三原色のスイッチ以外にも、マイクロチップ１の光導入部に適宜必要な波長フィルタを内蔵させることで、波長を選択後利用しても良い。
この照射光により、マイクロチップ１内で発生する反応が測定される。例えば、測定方法として照射光を用いた誘起蛍光法を採用した場合、上記反応に対応した蛍光が観測される。
上記マイクロチップ１は、光導入部と光導出部を備え、上記光導入部でタブレット端末３のディスプレイ３ａから放出される光を受光し、マイクロチップに導入された上記検体４を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、上記光導出部から、上記該検体を含む流体から放出された光を外部に導出する。
なお、上記マイクロチップに、上記光導入部から導入された光を採光する採光部と、該採光部で採光した光をマイクロチップの光照射位置に導光する導光手段とを備えた採光手段を設け、該採光手段で採光された光により、マイクロチップに導入された検体を含む流体の流れを制御するよう構成してもよい。

マイクロチップ１内での反応に対応して放出される上記光は、目視により放出光の有無を確認することにより、マイクロチップ１内での反応の有無が判断される。
一方、タブレット端末３にカメラ等の受光素子が内蔵されている場合、上記放出光を受光素子に導光することにより、上記反応はタブレット端末３の受光素子にて検出される。
カメラの分解能を利用することにより、位置合わせなどは自動調整が可能で有り、さらにマイクロチップ１内に分散素子を内包することで、信号光のスペクトル測定することも可能である。受光素子から出力される検出信号は、タブレット端末３の演算装置により演算処理される。演算装置は検出信号を処理して分析を実施するのみならず、分析結果のディスプレイ３ａへの表示、データのロギング、データ通信等を行う（図２（ｂ））。

なお、検出信号を処理・演算するための分析用ソフトウエアは、タブレット端末３の通信機能を用いて、測定対象の分析内容に応じて外部より適宜ダウンロードされる。そして、計測・分析を実施する際、測定対象の分析内容に応じて適宜ソフトウエアが選択される。このダウンロードされる分析用プログラムは、タブレット端末３の通信機能を用いて、適宜、新しいヴァージョンに更新される。

すなわち、本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
（１）画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵した処理装置を用い、光導入部と光導出部を有するマイクロチップに導入された検体の分析を行う分析方法において、該処理装置のディスプレイ上に上記マイクロチップの光導入部を配置し、上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させて、上記マイクロチップ内に光を導入し、マイクロチップ１に導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、該放出された光により上記検体の分析を行う。
（２）画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵した処理装置と、光導入部と光導出部を有するマイクロチップとからなる光分析装置において、上記マイクロチップの光導入部は、上記ディスプレイ上の所定位置に配置され、上記処理装置の制御部は、上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させ、上記ディスプレイから放出される光を、上記光導入部に導入し、上記マイクロチップに導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、該光を上記光導出部から導出させる。
ことを特徴とする光分析装置。
（３）上記（２）において、上記マイクロチップは、上記光導入部から導入された光を採光する採光部と、該採光部で採光した光をマイクロチップの光照射位置に導光する導光手段とを有する採光手段を備える。
（４）上記（２）（３）において、上記処理装置は、受像手段を有し、上記マイクロチップの光導出部は、該光導出部から放出される光が上記受像手段で受光可能となる位置に配置され、上記制御部は、上記光導出部から放出され上記受像手段で受像された光信号に基づき、演算を実行して、分析処理を行う。
（５）上記（２）（３）において、上記マイクロチップの光導出部は、該光導出部から放出される光が目視により観測することが可能な位置に配置される。
（６）上記（２）（３）（４）（５）において、上記マイクロチップは、上記光導入部から導入された光から、上記検体の励起に必要な波長成分を取り出して照射光を得て、該照射光をマイクロチップに導入された検体を含む流体に照射して、該検体を含む流体から光を放出させるものであり、上記マイクロチップには、上記検体を含む流体から放出される光から上記照射光成分をカットする受動素子が設けられ、該受動素子からの光を上記光導出部に導く。
（７）上記（２）（３）（４）（５）（６）において、上記マイクロチップには、検体を含む流体に光照射がなされる前に上記流体から非検体物質を分離する前処理フィルタが設けられる。
（８）画像を表示するためのディスプレイを備えた処理装置のディスプレイ上に配置され、該ディスプレイ上の発光により、導入された検体の光分析を行うマイクロチップであって、上記マイクロチップには、光導入部と光導出部が設けられ、上記光導入部は、上記処理装置のディスプレイ上の発光を受光し、
上記マイクロチップは、上記マイクロチップに導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、上記光導出部は、上記該検体を含む流体から放出された光を外部に導出する。
（９）画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵し、該ディスプレイ上に配置された、光導入部と光導出部を有するマイクロチップに、ディスプレイからの光を導入して、該マイクロチップに導入された検体の分析を行う光分析用処理装置であって、上記光分析用処理装置の制御部は、上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させ、上記ディスプレイから放出される光を、上記光導入部に導入し、マイクロチップに導入された検体を含む流体に光を照射し、上記マイクロチップによる分析処理を実行させる。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）本発明においては、画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵した処理装置を用い、
当該ディスプレイ上にマイクロチップよりなるマイクロリアクタを配置し、微量の試薬の分離、合成、抽出、分析などを実施可能に構成しており、上記ディスプレイからの放出光を分析対象の検出光・駆動用エネルギー源として使用することができ、また、上記処理装置内に内蔵される演算装置を用いて、分析対象からの検出データを演算して分析し、また分析結果をディスプレイに表示することが可能となる。
このため、本発明においては、検出用光源、演算装置を上記ディスプレイを有する一台の処理装置に集約することができる。また、上記処理装置として携帯可能な装置を用いれば、分析が必要な現場において、検査時間が短く、かつ高精度な評価分析を実施することができる。すなわち、本発明によれば、ライフサイエンス分野におけるポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）の要請に対応することができる。

（２）ディスプレイからの放出光を分析対象の検出光・駆動用エネルギー源として使用することができるので、マイクロチップは、能動素子を含まない従来の安価なものを使用することが可能となり、ディスポーザルに取り扱うことが可能となる。例えば有機ＥＬ等が集積化された構造の検出システムと一体化された高価なマイクロチップを使用する必要はない。
さらに、光源やエネルギー源は処理装置のディスプレイから得るため、ディスプレイ上のマイクロチップの位置が少し変わっても、その位置に合わせて発光場所を自動調整することができる。これにより、タブレット上のマイクロチップの位置の調整を無用にし、迅速な測定が可能となる。
（３）処理装置に通信機能を搭載させれば、この通信機能を用いて、適宜、測定対象の分析内容に応じた分析用ソフトウエアをダウンロードすることができる。よって、様々な検体に対して多種多様な分析を実施することが可能な分析装置として使用することが可能となる。
そのため、従来のように特定の分析に対して設定された専用の検出システムを用いる場合とは異なり、多種多様な分析に対応するために、各分析に対してカスタマイズされた分析装置を多数用意する必要はない。
（４）本発明によれば、処理装置への測定データのロギングが容易に可能であり、専用のストレージ手段を必要としない。さらに、通信機能を用いた分析システム構築が容易である。更には、ディスプレイにおける表示を、発光色の選択、分析データ表示といった機能に応じてカスタマイズすることが可能となる。

本発明の分析装置の概要を示す図である。 本発明における分析例の概略工程を示す図である。 本発明の第１の実施例を示す図である。 採光手段の採光部の詳細を示す図である。 本実施例の分析手順を示すフローチャートである。 照射光導入穴の断面を示す図である 内蔵カメラ導光穴の断面を示す図である タブレット端末（処理装置）における分析処理手順を示すフローチャートである。 採光手段の別の構成例を示す図である。 図９における採光部の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施例を示す図である。 第１の実施例において、検体からの観測光を目視で観測する場合の構成例を示す図である。 第２の実施例において、検体からの観測光を目視で観測する場合の構成例を示す図である。 第１の実施例に示したマイクロチップに前処理フィルタを組み込んだ例を示す図である。 従来におけるマイクロチップを用いた分析例の概略工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。

〔実施例１〕
図３に本発明の第１の実施例を示す。本実施例では、前記ディスプレイを備え制御部を内蔵した処理装置として、携帯可能なタブレット端末３を用いた場合を示し、該タブレット端末３は、受光素子として内蔵カメラを具備している。また、マイクロチップ１は、タブレット端末３表面において、ディスプレイ３ａの一部と内蔵カメラ３ｃを含む領域上に載置されている。なお、マイクロチップ１は所定の間隙（例えば、１ｍｍ程度）を介して上記領域上に近接して配置されていてもよい。
なお、理解を容易にするために、マイクロチップ１の大きさは誇張して描かれており、実際のタブレット端末３とマイクロチップ１との大小関係は図３とは相違している。

マイクロチップ１は、例えば、ポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane ：ＰＤＭＳ）等のシリコーン樹脂からなる。このマイクロチップ１は、図３に示すように、少なくとも、光導入部（例えば、照射光導入穴１１、採光手段２１ａ，２１ｂの光導入口）、光導出部（例えば内蔵カメラ導光穴１５）と、検体を含む液体及び／またはバッファ液を保持する複数のポート（ポートＡ〜Ｅ）と、該ポート間を結ぶ流路（マイクロ流路１０）と、ポートに設けられ該ポートに保持された液体を送給するための光により駆動される液体送給手段（例えば光駆動エアポンプ２３）と、上記ディスプレイから放出され上記光導入部から導入された光を集光して上記液体送給手段等に導光する採光手段（採光手段２１ａ，２１ｂ）と、上記光導入部からの光を導光し検体を含む液に光を照射する導光路（フィルタ１３ａ、第１のレンズ１２ａ等から構成される光路）と、該検体を含む液体に光を照射することにより該検体から放出される光を上記光導出部に導く導光路（第２のレンズ１２ｂ、第１、第２の平行光フィルタ１３ｂ，１３ｃ等から構成される光路）とを備える。
上記採光手段としては、例えば、特許文献２に記載されているような液晶光コリメータマイクロレンズアレイと光ファイバを採用した構成にすることができる。

図４に採光手段２１ａ，２１ｂの採光部の詳細を示す。マイクロチップ１は、例えば液晶パネルからなるディスプレイ３ａから放出される光をコリメートする液晶光コリメータマイクロレンズアレイ２１２（以下、コリメータレンズアレイともいう）、コリメータレンズアレイ２１２から出射される光を光ファイバ２１１先端に集光する液晶光集光マイクロレンズアレイ２１３（以下、集光レンズアレイともいう）を備える。ここでコリメータレンズアレイ２１２はディスプレイ３ａと対向する側に、集光レンズアレイ２１３は光ファイバ２１１と対向する側に配置される。集光レンズアレイ２１３の光出射側には集光用穴部２１５が設けられている。

マイクロレンズの個数に対応した数だけ設けられる集光用穴部２１５の各々において、上記集光レンズアレイ２１３から出射される集光光を受光するように光ファイバ２１１の先端が設置される。なお、各集光用穴部２１５にそれぞれ対応する複数の光ファイバ２１１は、光ファイバ用マニホールド２１４により位置決めされている。一方、上記複数の光ファイバ２１１の光出射側は、マイクロチップ１の例えばポートＡに挿入され、図示を省略したマニホールドにより固定される。

ディスプレイ３ａから放出される放出光は、コリメータレンズアレイ２１２の各マイクロレンズに入射する。入射した光は、コリメータレンズアレイ２１２の各マイクロレンズによりコリメートされ、当該各マイクロレンズの上部に配置された集光レンズアレイ２１３の各マイクロレンズに導光される。各マイクロレンズから出射される集光光は、集光用穴部２１５を通過して当該集光用穴部２１５に設置された光ファイバ２１１の先端に入射する。各光ファイバ２１１に入射した光は、マイクロチップ１の例えばポートＡに挿入されている各光ファイバ２１１の出射側から出射される。
上記した採光手段は２組設けられ、一方（採光手段２１ａ）は、上記したように、マイクロチップ１のポートＡにディスプレイ３ａから放出される放出光に導光し、他方（採光手段２１ｂ）はマイクロチップ１のポートＢにディスプレイ３ａから放出される放出光に導光する。

図３に戻り、ポートＡ、ポートＢには、光駆動エアポンプ２３（光駆動マイクロポンプ）が設けられる。光駆動エアポンプ２３は、例えば特許文献３に開示されているように、光が照射されるとガスを発生するガス発生剤が収容されているガス発生室が設けられている構造であり、光照射時に発生するガスにより流路１０内の流体を送出する。
ポートＢにディスプレイ３ａからの光が導光されると、上記光駆動エアポンプ２３が作動する。

図３に示す、各ポートの機能は以下の通りである。
ポートＡは、光駆動エアポンプ２３が備えられた溶液溜りであり、検体が導入される。
ポートＢには、光駆動エアポンプ２３が備えられる。
ポートＣは、溶液溜りであり、例えば、バッファー液であるりん酸緩衝生理食塩水（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ, 以下、ＰＢＳと呼称する）が注入・貯蔵される。
ポートＤは、検体溜りである。
ポートＥは、検体排出口である。

本実施例において、マイクロチップに導入された検体の分析は概ね以下のようにおこなわれる。
タブレット３のディスプレイ３ａ上に上記マイクロチップの光導入部（照射光導入穴１１、採光手段２１，２１の光導入口）を配置し、記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させて、上記マイクロチップ１内に光を導入する。そして、該光により液体送給手段（例えば光駆動エアポンプ２３）を駆動して、マイクロチップ１に導入された検体を含む流体の流れを制御するとともに、該検体を含む流体に光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、該放出された光により上記検体の分析を行う。

図５に本実施例の分析手順を示す。本実施例においては、マイクロチップ１に導入される検体は、同図に示す手順でマイクロチップ１内の流路１０を移動、分析処理がおこなわれる。
まず、ポートＡから検体が導入される。また、ポートＣ、ポートＤ、ポートＥからはバッファー液として例えばＰＢＳが導入される（ステップＳ１）。
次に、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、採光手段２１ａの液晶コリメータマイクロレンズアレイ２１２（光コリメータアレイ）の下部領域に位置するディスプレイ部分を発光させる（ステップＳ２）。

上記ディスプレイ３ａ部分から放出される放出光は採光手段２１ａによりポートＡに導光され、当該ポートＡに備えられた光駆動エアポンプ２３が駆動する（ステップＳ３）。
光駆動エアポンプ２３が駆動されると、ステップＳ１においてポートＡに導入された検体が流路ＡＤ（ポートＡとポートＤ間の流路１０）内をポートＤに向かって送出され、流路ＡＤ内においてポートＡに注入された検体がポートＤに注入されているバッファ液（ＰＢＳ）と流体的に繋がる（すなわち、流路ＡＤ内がバッファー液（ＰＢＳ）に希釈された検体溶液によって満たされる：ステップＳ４）。
なお、上記ステップＳ１において、ポートＡにバッファー液、ポートＤに検体を導入しておき、ステップＳ４において、光駆動エアポンプ２３を駆動してポートＡのバッファー液をポートＤの検体に向けて送出するようにしてもよい。

ステップＳ４で流路ＡＤ内がＰＢＳに希釈された検体溶液により満たされた後、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、採光手段２１ａの光コリメータアレイ２１２の下部領域に位置するディスプレイ３ａ部分の発光を停止し、光駆動エアポンプ２３の動作を止める。（ステップＳ５）。
次に、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、採光手段２１ｂの液晶コリメータマイクロレンズアレイ２１２（光コリメータアレイ）の下部領域に位置するディスプレイ３ａ部分を発光させる（ステップＳ６）。上記ディスプレイ３ａ部分から放出される放出光は採光手段２１ｂによりポートＢに導光され、当該ポートＢに備えられた光駆動エアポンプ２３が駆動する（ステップＳ７）。

光駆動エアポンプ２３が駆動されると、ポートＢにて発生したガスがステップＳ１においてポートＣに注入・貯蔵されているバッファー液が流路ＣＥ（ポートＣとポートＥ間の流路１０）内をポートＥに向かって送出される。その結果、流路ＣＥと流路ＡＤとが交差する部分ＦにあるＰＢＳに希釈された検体溶液が、ポートＣから送出されるバッファー液によって、上記交差部分ＦからポートＥに向かって送出される。その結果、流路ＡＤ内に満たされているＰＢＳに希釈された検体溶液の一部が、ポートＣから送出されるバッファー液により切り出されてポートＥに向かって送出され、流路ＦＥ（上記交差部分ＦとポートＥ間の流路１０）内において上記切り出されたＰＢＳに希釈された検体溶液がポートＥに注入されているバッファ液（ＰＢＳ）と流体的に繋がる（すなわち、流路ＦＥ内がバッファー液（ＰＢＳ）に希釈された検体溶液によって満たされる：ステップＳ８）。

ステップＳ８で流路ＦＥ内がＰＢＳに希釈された検体溶液により満たされた後、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、採光手段２１ｂの光コリメータアレイの下部領域に位置するディスプレイ３ａ部分の発光を停止し、光駆動エアポンプ２３の動作を止める。（ステップＳ９）。

後で説明する光分析手段により、流路ＦＥの流路１０間で光分析がされたあと、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、採光手段２１ｂの光コリメータアレイの下部領域に位置するディスプレイ３ａ部分を発光させる（ステップＳ１０）。上記ディスプレイ３ａ部分から放出される放出光は採光手段２１ｂによりポートＢに導光され、当該ポートＢに備えられた光駆動エアポンプ２３が駆動する（ステップＳ１１）。光駆動エアポンプ２３が駆動されると、上記したようにポートＣからバッファー液が送出され、流路ＦＥ内の光分析済みのＰＢＳにより希釈された検体溶液が上記バッファー液（正確には、交差部分Ｆから切り出された検体溶液を含む、光分析がされていない新鮮なＰＢＳにより希釈された検体溶液）によりパージされ、ポートＥより排出される（ステップＳ１２）。

流路ＦＥ間で光分析を実施する光分析手段は、例えば、図３に示すように、照射光導入穴１１、フィルタ１３ａ、第１のレンズ１２ａ、第２のレンズ１２ｂ、２つの平行光フィルタ（第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃ）、フィルタ１３ｄ、集光穴１４、内蔵カメラ導光穴１５からなる。

図６は、照射光導入穴１１の断面を示す図である。照射光導入穴１１の底面は、マイクロチップ１表面に対して傾斜している斜面が設けてある。
タブレット端末３のディスプレイ３ａにおける照射光導入穴１１の底面の下部に位置する領域から放出される光は照射光導入穴１１の底面に入射する。ここで、上記したように、マイクロチップ１はＰＤＭＳ等のシリコーン樹脂からなる。一般に、シリコーン樹脂の屈折率は大気の屈折率より大きい。よって、大気に対するマイクロチップ１（シリコーン樹脂）の臨界角以上の入射角で上記放出光が斜面を形成する照射光導入穴１１の底面に入射すると、当該放出は上記底面により全反射される。斜面の角度を適切に設定することにより、ディスプレイ３ａから上方に放出される放出光は、斜面により横方向に折り返される。

なお、放出光は拡散光であるので、横方向に進行する放出光のある成分は垂直方向に広がりながら、マイクロチップ１の上面へと入射する。このマイクロチップ１の上面へと入射する光も、入射角が大気に対するマイクロチップ１（シリコーン樹脂）の臨界角以上である場合、マイクロチップ１と大気との界面で反射され第１のレンズ１２ａの方へ導光される。
すなわち、照射光導入穴１１から第１のレンズ１２ａまでの光が進行するマイクロチップ１内部（シリコーン樹脂）の光路は、放出光に対する導光路として機能する。
なお、照射光導入穴１１と第１のレンズ１２ａとの間の光路中には、フィルタ１３ａが設けられる。ディスプレイ３ａから放出される放出光は、流路ＦＥ内部に位置する検体を励起するための照射光として用いられる。

タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは検体を励起するのに適した波長の光が放出されるように、照射光導入穴１１の下部領域に位置するディスプレイ３ａ部分を発光させる。ここで、ディスプレイ３ａから放出される光はスペクトル線幅も比較的広い。よって、放出光には、検体を励起するのに不要な波長成分も含まれる。この不要な波長成分の光は測定の誤差に繋がる。フィルタ１３ａは、放出光のうち、上記した検体を励起するのに不要な波長成分をカットする。

第１のレンズ１２ａは、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成され、放出光の光入射面、出射面は凹面となっている。この光入射面および出射面の凹面形状は、第１のレンズ１２ａを通過した光がマイクロチップ１の流路ＦＥ内に入射して、流路ＦＥ内部で集光されるように設定される。

すなわち、照射光導入穴１１はディスプレイ３ａから放出される放出光を採光して、フィルタ１３ａ、第１のレンズ１２ａに向けて反射する。反射された光は、例えばシリコーン樹脂からなるマイクロチップ１内部を進行して、フィルタ１３ａ、第１のレンズ１２ａに入射する。フィルタ１３ａを介して第１のレンズ１２ａに入射したディスプレイ３ａからの放出光は、第１のレンズ１２ａにより流路ＦＥ内部で集光され、流路ＦＥ内部のバッファー液（ＰＢＳ）により希釈された検体溶液が励起される。

励起された検体からは、検体の物性に依存する光（例えば、蛍光）が放出される。この光は、観測光として第２のレンズ１２ｂ、２つの平行光フィルタ（第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃ）、フィルタ１３ｄ、集光穴１４、内蔵カメラ導光穴１５をこの順に経由して、タブレット端末３の内蔵カメラ３ｃに入射し、当該内蔵カメラ３ｃにより検出される。
第２のレンズ１２ｂは、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成され、観測光の光入射面および出射面の曲面形状は、第２のレンズ１２ｂを出射する光が平行光となるように設定される。

第１の平行光フィルタ１３ｂは、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成される。空洞は、例えば三角柱構造であり、その斜面は第２のレンズ１２ｂから出射される平行光が入射し、当該平行光の光軸に対して４５度をなすように構成される。マイクロチップ１の材質が屈折率１．４１のＰＤＭＳである場合ＰＤＭＳの臨界角はほぼ４５度であるので、上記斜面への上記平行光の入射角はほぼ臨界角となり、斜面へ入射した平行光は直角方向（図３では上方向）に全反射される。

第２の平行光フィルタ１３ｃは、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成される。空洞は、例えば三角柱構造であり、その斜面は第１の平行光フィルタ１３ｂから出射される平行光が入射し、当該平行光の光軸に対して４５度をなすように構成される。第１の平行光フィルタ１３ｂのときと同様、第２の平行光フィルタ１３ｃの斜面への上記平行光の入射角はほぼ臨界角となり、斜面へ入射した平行光は直角方向（図３では左方向）に全反射される。

なお、上記したようにマイクロチップ１の材質がＰＤＭＳである場合第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃの臨界角はほぼ４５度となる。よって、第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃは、入射する光のうち、入射角が４５度以上の成分を全反射する。
ここで、第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃの光入射面は、入射する平行光の光軸に対して４５度をなすように構成されているので、第１の平行光フィルタ１３ｂに４５度より大きい入射角で入射する光は第１のフィルタ１３ｂで全反射するものの、第２の平行光フィルタ１３ｃに入射するときの入射角は４５度より小さくなる。よって、この光は第２の平行光フィルタ１３ｃによって反射されず、第２の平行光フィルタ１３ｃをなす空洞を通過する。
すなわち、平行光フィルタ（第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃ）を上記のように構成、配置することにより、平行光フィルタ１３ｂ，１３ｃは入射する光のうち、平行成分ではない光をフィルタリングして平行光のみをフィルタ１３ｄに導光する。

フィルタ１３ｄに入射する平行光フィルタ１３ｂ，１３ｃから出射される光は、必ずしも検体から放出される観測光（例えば、蛍光）のみではない。検体の励起に寄与しなかった照射光も平行光フィルタ１３ｃからの出射光に含まれる。この照射光は、検体の光分析のノイズとなるため除去する必要がある。
フィルタ１３ｄは、平行光フィルタ１３ｃから導光されてくる光のうち、照射光をカットする作用を奏する。フィルタ１３ｄとしては、誘電体光学素子（ノッチフィルタ）をマイクロチップ１に組みこんだ構成としてもよいし、マイクロチップ１に照射光を吸収する色素を埋め込んだ構成（吸収フィルタ構成）としてもよい。

集光穴１４は、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成される。空洞は、例えば柱構造であり、平行光フィルタ１３ｃから導光されてくる光の入射面は、入射光が反射かつ集光され、更に、反射集光光の光軸方向が入射光の光軸と略直交するように形成される。図３に示す例では、図３の内蔵カメラ導光穴１５において反射光が集光するように設定されている。
なお、できるだけ効率的に入射光を反射させるために、この集光穴１４の反射面の形状は、マイクロチップ１の材質に依存する界面（前記反射面）の臨界角を考慮して設計される。

図７は内蔵カメラ導光穴１５の断面を示す図である。内蔵カメラ導光穴１５の底面は、マイクロチップ１表面に対して傾斜している斜面が設けてある。
集光穴１４から集光される観察光は、内蔵カメラ導光穴１５の底面に入射する。上記したように、マイクロチップ１の臨界角等を考慮して斜面の角度を適切に設定することにより、集光穴１４から集光される観察光は、斜面により下方向（内蔵カメラ３ｃのある方向）に折り返され、集光される。

すなわち、検体からの観測光（例えば、蛍光）および励起に寄与しなかった照射光は、第２のレンズ１２ｂによりコリメートされ、２つの平行光フィルタ１３ｂ，１３ｃにより平行光のみ取り出されてフィルタ１３ｄに入射し、当該フィルタ１３ｄより照射光がカットされ、集光穴１４により集光されて内蔵カメラ導光穴１５に導光され、当該内蔵カメラ導光穴１５によりタブレット端末３の内蔵カメラ３ｃに導光される。そして、観察光は、上記内蔵カメラ３ｃにより検出される。

〔光学測定とタブレットの演算処理：光分析〕
図５のステップＳ９とＳ１０との間に、流路ＦＥの流路間で光分析（流路ＦＥ間に位置する検体溶液の光学測定と、測定結果の演算処理）が行われる。
この光分析は、図８に示すように、例えば以下のような手順で行われる。

まず、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂは、照射光導入穴１１の底面の下部に位置するディスプレイ部分を発光させる（図８のステップ２１）。なお、このディスプレイ部分から放出される光は、流路ＦＥ間に位置する検体溶液の光学測定に適した照射光（検体を励起するのに適した波長の光）の波長成分を含む。

照射光導入穴１１から導入された、ディスプレイ３ａから放出される放出光は、フィルタ１３ａ、第１のレンズ１２ａを介して、流路ＦＥ内部で集光される。すなわち、検体を励起するのに適した波長を有する照射光が流路ＦＥ内部の検体溶液に集光され、当該検体溶液が励起される（ステップＳ２２）。

励起された検体から放出される観測光が、第２のレンズ１２ｂ、２つの平行光フィルタ１３ｂ，１３ｃ、フィルタ１３ｄ、集光穴１４、内蔵カメラ導光穴１５をこの順に経由して、タブレット端末３の内蔵カメラ３ｃに入射し、当該内蔵カメラ３ｃにより検出される（ステップＳ２３）。

内蔵カメラ３ｃにより検出された観測光に相当する検出信号が、内蔵カメラ３ｃからタブレット端末３に内蔵される制御部３ｂに送信される（ステップＳ２４）。
内蔵カメラ３ｃから検出信号を受信した制御部３ｂは、予め記憶しておいた、もしくは、タブレット端末３の通信機能を用いて外部より適宜ダウンロードされる分析用ソフトウエアにより上記検出信号を処理・演算する（ステップＳ２５）。
制御部３ｂは、処理・演算結果を、タブレット端末３のディスプレイ３ａの分析結果等の表示領域に表示する（ステップＳ２６）。

以上のように、タブレット端末３のディスプレイ３ａ上にマイクロチップ１を配置し、上記した手順により光分析が行われる。検体からの観察光が内蔵カメラ３ｃにより検出され、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂにより上記検出情報が演算処理される。演算処理された分析結果は、適宜、ディスプレイ３ａ上に表示される。

〔実施例１の変形例〕
図９、図１０に採光手段の別の構成例を示す。図９、図１０に示すように、採光手段は、例えば液晶パネルからなるディスプレイ３ａから放出される光をコリメートする液晶光コリメータマイクロレンズアレイ（以下、コリメータレンズアレイ２１２ともいう）、コリメータレンズアレイ２１２から出射される光を折り返してマイクロチップ１内部を進行するように上記光の光路を変更する光路変更穴２１７、集光レンズ２１８からなる。

図１０（ａ）に示すように、コリメータレンズアレイ２１２の光出射側に配置される光路変更穴２１７は、コリメータレンズアレイ２１２のマイクロレンズの個数に対応した数だけ設けられる。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＰ−Ｐ断面を示すものであり、光路変更穴２１７の断面を示す図である。光路変更穴２１７の底面は、マイクロチップ１表面に対して傾斜している斜面が設けてある。タブレット端末３のディスプレイ３ａにおける光路変更穴２１７の底面の下部に位置する領域から放出される光は、光路変更穴２１７の底面に入射する。上記したように、マイクロチップ１をシリコーン樹脂から構成されている場合、大気に対するマイクロチップ１（シリコーン樹脂）の臨界角以上の入射角で上記放出光が斜面を形成する光路変更穴２１７の底面に入射すると、当該放射光は上記底面により全反射される。斜面の角度を適切に設定することにより、ディスプレイ３ａから上方に放出される放出光は、斜面により横方向に折り返され、マイクロチップ１内部を進行するように導光される。

集光レンズ２１８は、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成され、光路変更穴２１７から導光されてくる放出光の光入射面、出射面は凹面となっている。この光入射面および出射面の凹面形状は、集光レンズ２１８を通過した光がポートＡ、ポートＢに設けられている光駆動エアポンプ２３のガス発生室に集光されるように設定される。

なお、上記構成では、光駆動エアポンプ２３の側部に配置されているガス発生室に上記放出光が照射される。ここで、ガス発生室の上部から放出光を集光する場合は、例えば、ポートＡ、Ｂを先に示した内蔵カメラ導光穴のように構成して、適宜、集光レンズ２１８を通過した光の進行方向を折り返すようにしてもよい。

以上説明した実施例の分析装置は、分析計として演算機能を有する携帯可能なタブレット端末３を使用し、当該ディスプレイ３ａ上に配置されたマイクロチップ１よりなるマイクロリアクタを用いて微量の試薬の分離、合成、抽出、分析などを実施可能に構成されている。
ここで、タブレット端末３を使用することにより、タブレット端末３のディスプレイ３ａからの放出光を分析対象の検出光・駆動用エネルギー源として使用でき、また、タブレット端末３に内蔵される演算装置を用いて、分析対象からの検出データを演算して分析し、また分析結果をディスプレイに表示することが可能となる。

すなわち、本実施例の分析装置は、検出用光源、演算装置が携帯可能なタブレット端末３として集約されていて、このタブレット端末３と能動素子を含まないマイクロチップ１を用いて分析を実施する分析装置であり従来のように専用の制御ツール（図１５参照）を必要としないので、小型かつ携帯可能であり、分析が必要な現場において、検査時間が短く、かつ高精度な評価分析を実施することができる。すなわち、本発明の分析装置によれば、例えば、ライフサイエンス分野におけるポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）の要請に対応することができる。

検出システム自体はタブレット端末３が担当するので、マイクロチップ１は、能動素子を含まない従来の安価なものを使用することが可能となり、ディスポーザルに取り扱うことが可能となる。すなわち、例えば有機ＥＬが集積化された構造の検出システムと一体化された高価なマイクロチップを使用する必要はない。
さらに、光原・エネルギー源を表示液晶から得るため、タブレット３上に配置したマイクロチップ１の位置が少し変わっても、その位置に合わせて発光場所を自動調整することができる。これにより、タブレット３上のマイクロチップ１の位置の調整を無用にし、迅速な測定が可能となる。

また、上記したように、本実施例の分析装置は、タブレット端末３の通信機能を用いて、適宜、測定対象の分析内容に応じた分析用ソフトウエアをダウンロードすることができる。よって、様々な検体に対して多種多様な分析を実施することが可能な分析装置として使用することが可能となる。
そのため、従来のように特定の分析に対して設定された専用の検出システムを用いる場合とは異なり、多種多様な分析に対応するために、各分析に対してカスタマイズされた分析装置を多数用意する必要はない。

更に、本発明の分析装置は、タブレット端末３への測定データのロギングが容易に可能であり、専用のストレージ手段を必要としない。また、通信機能を用いた分析システム構築が容易である。更には、ディスプレイにおける表示を、発光色の選択、分析データ表示といった機能に応じてカスタマイズすることが可能となる。
なお、本発明において用いられる処理装置はタブレット端末に限定されるものではなく、要するにディスプレイを有し、演算機能を備えた処理装置であれば、例えばパソコン、携帯電話等であってもよい。

〔実施例２〕
図１１に本発明の第２の実施例を示す。本実施例の分析装置は、駆動エアポンプ２３を備えるポートＡ、ポートＢにタブレット端末３のディスプレイ３ａからの放出光を導光する採光手段、および、流路ＦＥの流路１０間で光分析を実施する光分析手段の構造以外は、第１の実施例に示す分析装置と同じである。
よって、ここでは、採光手段、光分析手段のみ説明する。なお、理解を容易にするために、マイクロチップ１の大きさは誇張して描かれており、実際のタブレット端末３とマイクロチップ１との大小関係は図１１とは相違している。

〔採光手段〕
図１１に示す第２に実施例における採光手段は、第１の実施例のものと同様、タブレット端末３のディスプレイ３ａから放出される放出光を駆動エアポンプ２３（光駆動マイクロポンプ）が設けられたポートＡ、ポートＢに導光するものである。
上記採光手段は、先に第１の実施例の変形例（図９、図１０）で示した採光手段における液晶パネルからなるディスプレイ３ａから放出される光をコリメートする液晶光コリメータマイクロレンズアレイ２１２（コリメータレンズアレイ）、コリメータレンズアレイ２１２から出射される光を折り返してマイクロチップ１内部を進行するように上記光の光路を変更する光路変更穴２１７を有する。そして、第１の実施例の変形例の集光レンズ２１８に代えて、平面テーパ導光路２１９が設けられる。

コリメータレンズアレイ２１２、光路変更穴２１７は、図１０に示すものと同等である。すなわち、ディスプレイ３ａから放出される放出光はコリメータレンズアレイ２１２によりコリメートされて光路変更穴２１７に入射する。
コリメータレンズの光出射側に配置される光路変更穴２１７は、コリメータレンズアレイ２１２のマイクロレンズの個数に対応した数だけ設けられる。
マイクロチップ１表面に対して傾斜した斜面を成す光路変更穴２１７の底面に入射したコリメータレンズからの出射光は、マイクロチップ１を構成する材料の臨界角等を考慮して適宜傾斜角が設定された斜面により横方向に折り返され、平面テーパ導光路２１９に入射する。

平面テーパ導光路２１９は、光入射面が光出射面と比較して横方向（図１１における左右方向）が長い台形平板形状を成しており、マイクロチップ１に埋設されている。平面テーパ導光路２１９はシリコーン樹脂等の材料で構成される。ここで、平面テーパ導光路２１９を構成する材料としては、その屈折率がマイクロチップ１を構成する材料（例えば、シリコーン樹脂）の屈折率や大気の屈折率より大きく、ディスプレイ３ａからの放出光が透過可能なものが選択される。

平面テーパ導光路２１９の光入射面に入射するディスプレイ３ａからの放出光は、垂直方向、水平方向に広がりながら光出射面に進行する。よって、上記放出光の一部は、光出射面に到達する前に平面テーパ導光路２１９の上下面、左右側面に入射する。ここで、平面テーパ導光路２１９の屈折率はマイクロチップ１の屈折率、空気の屈折率より大きいので、平面テーパ導光路２１９の上下面、左右側面へ入射する光の入射角が平面テーパ導光路２１９の臨界角以上である場合、平面テーパ導光路２１９の上下面、左右側面へ入射した光は全反射され、光出射面に進行する。すなわち、平面テーパ導光路２１９は放出光に対する導光路として機能し、光入射面が光出射面と比較して横方向に長い台形平板形状を成しているので、光入射面に入射した光はある程度集光されて光出射面から出射する。
平面テーパ導光路２１９の光出射面の位置、大きさは、光出射面から出射される光がポートＡ、ポートＢに設けられている光駆動エアポンプ２３のガス発生室に集光されるように設定される。

なお、上記構成では、マイクロポンプの側部に配置されているガス発生室に上記放出光が照射される。ここで、ガス発生室の上部から放出光を集光する場合は、例えば、ポートＡ、Ｂを先に示した内蔵カメラ導光穴１５のように構成して、適宜、集光レンズ２１８を通過した光の進行方向を折り返すようにしてもよい。

〔光分析手段〕
流路ＦＥの流路間で光分析を実施する光分析手段は、図１１に示すように、照射光導入穴１１、フィルタ１３ａ、導入光導光路１７ａ、観測光導光路１７ｂ、フィルタ１３ｄ、内蔵カメラ導光穴１５からなる。

照射光導入穴１１は、第１の実施例のものと同じであり、詳細な説明は省略する。図６に示すように、照射光導入穴１１の底面はマイクロチップ１表面に対して傾斜している斜面が設けてある。ディスプレイ３ａから上方に放出される放出光は、斜面により横方向に折り返される。

照射光導入穴１１から流路ＦＥの側面までは、ディスプレイ３ａからの放出光を導光するための導入光導光路１７ａが設けられている。導入光導光路１７ａはシリコーン樹脂等の材料で構成される。当該導入光導光路１７ａを構成する材料としては、その屈折率がマイクロチップ１を構成する材料（例えば、シリコーン樹脂）の屈折率や大気の屈折率より大きく、ディスプレイ３ａからの放出光が透過可能なものが選択される。
導入光導光路１７ａの光入射面は、照射光導入穴１１から折り返されるディスプレイ３ａからの放出光が入射する位置に設けられる。一方、導入光導光路１７ａの光出射面は、ＰＢＳ等のバッファー液に希釈された検体溶液により満たされた流路ＦＥの側面部に対向する位置に設けられる。

照射光導入穴１１から導入光導光路１７ａに入射する放射光は、拡散光であるので放出光の一部は、光出射面に到達する前に導入光導光路１７ａの上下面、左右側面に入射する。ここで、導入光導光路１７ａの屈折率はマイクロチップ１の屈折率、空気の屈折率より大きいので、導入光導光路１７ａの上下面、左右側面へ入射する光の入射角が導入光導光路１７ａの臨界角以上である場合、導入光導光路１７ａの上下面、左右側面へ入射した光は全反射され、光出射面に進行する。
すなわち、導入光導光路１７ａは、ディスプレイ３ａからの放出光を流路ＦＥ内の検体溶液まで当該検体の照射光として導光する導光路として機能する。

導入光導光路１７ａにおいて、照射光導入穴１１から流路ＦＥの側面部に至る途中にはフィルタ１３ａが配置される。このフィルタ１３ａは、照射光導入穴１１から導光される照射光から検体を励起する波長成分以外をカットする。
すなわち、照射光導入穴１１はディスプレイ３ａから放出される放出光を採光して、導入光導光路１７ａの光入射面に向けて反射する。導入光導光路１７ａに入射した上記放出光は、フィルタ１３ａを介して流路ＦＥの側面に導光され、流路ＦＥ内部のバッファー液（ＰＢＳ）により希釈された検体溶液が励起される。

励起された検体からは、検体の物性に依存する光（例えば、蛍光）が放出される。この光は、観測光として観測光導光路１７ｂにより、フィルタ１３ｄ、内蔵カメラ導光穴１５をこの順に経由するように導光されてタブレット端末３の内蔵カメラ３ｃに入射し、当該内蔵カメラ３ｃにより検出される。

観測光導光路１７ｂにおいて、流路ＦＥの側面部から内蔵カメラ導光穴１５に至る途中にはフィルタ１３ｄが配置される。
観測光導光路１７ｂの光入射面に入射する光は、必ずしも検体から放出される観測光（例えば、蛍光）のみではない。検体の励起に寄与しなかった照射光も流路ＦＥを横切って観測光導光路１７ｂの光入射面に入射する可能性がある。この照射光は、検体の光分析のノイズとなるため除去する必要がある。
フィルタ１３ｄは、励起光をカットする作用を奏するものであり、例えば、誘電体光学素子（ノッチフィルタ）や色ガラスフィルタ（吸収フィルタ）である。

内蔵カメラ導光穴１５は、第１の実施例のものと同じであり、詳細な説明は省略する。図７に示すように、内蔵カメラ導光穴１５の底面はマイクロチップ１表面に対して傾斜している斜面が設けてある。マイクロチップ１の臨界角等を考慮して斜面の角度を適切に設定することにより、観測光導光路１７ｂから導光される観察光は、斜面により下方向（内蔵カメラのある方向）に折り返され、集光される。

〔実施例３〕
上記した実施例１、実施例２に示す分析装置に用いられるタブレット端末３は内蔵カメラが搭載されており、当該内蔵カメラにより観測光が検出され、タブレット端末３に内蔵されている制御部３ｂにより上記検出情報が演算処理される。
一方、実施例３に示す分析装置に用いられるタブレット端末３は内蔵カメラが搭載されておらず、検体からの観測光を目視にて観測するものである。
図１２は、図３に示す第１の実施例における分析装置において、内蔵カメラ３ｃ、内蔵カメラ導光穴１５、集光穴１４を省略し、第３のレンズ１２ｃ、観測穴１８を設けたものである。
また、図１３は、図１１に示す第２の実施例における分析装置において、内蔵カメラ、内蔵カメラ導光穴１５を省略し、観測穴１８を設けたものである。

図１２において、流路ＦＥの流路間で光分析を実施する光分析手段は、照射光導入穴１１、第１のレンズ１２ａ、第２のレンズ１２ｂ、２つの平行光フィルタ（第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃ）、フィルタ１３ｄ、第３のレンズ１２ｃ、観測穴１８からなる。
第１のレンズ１２ａ、第２のレンズ１２ｂ、２つの平行光フィルタ（第１の平行光フィルタ１３ｂ、第２の平行光フィルタ１３ｃ）、フィルタ１３ｄの構造、機能は、第１の実施例と同じであるので、ここでは説明を省略する。

第３のレンズ１２ｃは、マイクロチップ１内部に設けられた空洞として構成され、放出光の光入射面、出射面は凹面となっている。この光入射面および出射面の凹面形状は、第３のレンズ１２ｃを通過した光が観測穴１８に入射して、当該観測穴１８内部で集光されるように設定される。
観測穴１８には、例えば、所定の波長の観測光が照射されると発光する色素等が埋め込まれており、目視にて検体の分析結果を確認できる。

一方、図１３において、流路ＦＥの流路間で光分析を実施する光分析手段は、照射光導入穴１１、フィルタ１３ａ、導入光導光路１７ａ、観測光導光路１７ｂ、フィルタ１３ｄ、観測穴１８からなる。励起光導入穴１１、フィルタ１３ａ、導入光導光路１７ａ、観測光導光路１７ｂ、フィルタ１３ｄの構造、機能は、第２の実施例と同じであるので、ここでは説明を省略する。
観測穴１８には、観測光導光路１７ｂからの観測光が導光される。観測穴１８は、上記したように、例えば、所定の波長の観測光が照射されると発光する色素等が埋め込まれており、目視にて検体の分析結果を確認できる。

第３の実施例の分析装置によれば、分析結果を目視にて確認できる光分析に対応することが可能となり、内蔵カメラを必要としない分、第１、第２の実施例の分析装置よりも安価に構成することが可能となる。
なお、上記実施例１，２，３においては、一つのマイクロチップに種々の機能を組み込む場合について説明したが、例えば、光分析手段を備えたマイクロチップ、採光手段や光駆動エアポンプを備えたマイクロチップ等を用意し、これらを積層したり並列配置し、上記実施例１，２，３に示した機能を有するマイクチップを構成するようにしてもよい。

〔実施例１，２，３の変形例〕
上記した実施例１，２，３に示したマイクロチップにおいて、マイクロチップ内にフィルタ機能等を有する前処理モジュールを組み込んでもよい。前処理モジュールとしては、例えば特許文献４，５，６等に記載される、ピラー構造を有する分離処理用フィルター（血球、血漿の分離）や、固体や粒子の捕捉分離フィルタ等が考えられる。前処理モジュールは、検体を含む流体から光照射対象でない非検体物質（例えば、上記した血球、血漿や光照射対象ではない固体や粒子）を分離する。

図１４（ａ）（ｂ）に、前記実施例１に示したマイクロチップに前処理フィルタを組み込んだ例を示す。同図は、ポートＢとマイクロ流路１０の交差部分Ｆの間に、図１４（ｂ）に示すピラー構造により血球、血漿等の分離処理を行う前処理フィルタ３０を設けた場合を示しており、前処理フィルタ３０を設けることにより、ポートＢから交差部分Ｆに送出される液体から血球、血漿等を分離する等の前処理を行うことができる。
なお、同図では、前記実施例１に前処理フィルタを設けた場合を示したが、前記第２、第３の実施例に示したものに前処理フィルタを設けてもよい。
また、図１４では前処理フィルタをマイクロチップ１に組み込む場合について示したが、前処理フィルタ機能を有するチップを予め用意し、前記実施例１等に示したマイクロチップと積層したり並列配置して流路を連結し、前処理機能を付加するようにしてもよい。

１ マイクロチップ
２ マイクロピペット
３ タブレット端末（処理装置）
３ａ ディスプレイ
３ｂ 制御部
３ｃ 内蔵カメラ
４ 検体
１０ マイクロ流路
１１ 照射光導入穴
１２ａ 第１のレンズ
１２ｂ 第２のレンズ
１３ａ フィルタ
１３ｂ，１３ｃ 第１、第２の平行光フィルタ
１４ 集光穴
１５ 内蔵カメラ導光穴
１７ａ 導入光導光路
１７ｂ 観測光導光路
１８ 観測穴
３０ 前処理フィルタ
２１ａ，２１ｂ 採光手段
２３ 光駆動エアポンプ
２１１ 光ファイバ
２１２ 液晶光コリメータマイクロレンズアレイ
２１３ 液晶光集光マイクロレンズアレイ
２１４ 光ファイバ用マニホールド
２１５ 集光用穴部
２１６ 光導入穴
２１７ 光路変更穴
２１８ 集光レンズ
２１９ 平面テーパ導光路
３０ 前処理フィルタ
Ａ〜Ｅ ポート

Claims (9)

1. 画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵した処理装置を用い、光導入部と光導出部を有するマイクロチップに導入された検体の分析を行う分析方法であって、
   該処理装置のディスプレイ上に上記マイクロチップの光導入部を配置し、
   上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させて、上記マイクロチップ内に光を導入し、マイクロチップに導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、該放出された光により上記検体の分析を行う
   ことを特徴とする光分析方法。
2. 画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵した処理装置と、
   光導入部と光導出部を有するマイクロチップとからなる光分析装置であって、
   上記マイクロチップの光導入部は、上記ディスプレイ上の所定位置に配置され、
   上記処理装置の制御部は、上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させ、上記ディスプレイから放出される光を、上記光導入部に導入し、上記マイクロチップに導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、該光を上記光導出部から導出させる
   ことを特徴とする光分析装置。
3. 上記マイクロチップは、上記光導入部から導入された光を採光する採光部と、該採光部で採光した光をマイクロチップの光照射位置に導光する導光手段とを有する採光手段を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の光分析装置。
4. 上記処理装置は、受像手段を有し、
   上記マイクロチップの光導出部は、該光導出部から放出される光が上記受像手段で受光可能となる位置に配置され、
   上記制御部は、上記光導出部から放出され上記受像手段で受像された光信号に基づき、演算を実行して、分析処理を行う
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光分析装置。
5. 上記マイクロチップの光導出部は、該光導出部から放出される光が目視により観測することが可能な位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項２もしくは請求項３記載の光分析装置。
6. 上記マイクロチップは、上記光導入部から導入された光から、上記検体の励起に必要な波長成分を取り出して照射光を得て、該照射光をマイクロチップに導入された検体を含む流体に照射して、該検体を含む流体から光を放出させるものであり、
   上記マイクロチップには、上記検体を含む流体から放出される光から上記照射光成分をカットする受動素子が設けられ、該受動素子からの光を上記光導出部に導く
   ことを特徴とする請求項２，３，４もしくは請求項５に記載の光分析装置。
7. 上記マイクロチップには、検体を含む流体に光照射がなされる前に上記流体から非検体物質を分離する前処理フィルタが設けられている
   ことを特徴とする請求項２，３，４，５もしくは請求項６に記載の光分析装置。
8. 画像を表示するためのディスプレイを備えた処理装置のディスプレイ上に配置され、該ディスプレイ上の発光により、導入された検体の光分析を行うマイクロチップであって、
   上記マイクロチップには、光導入部と光導出部が設けられ、
   上記光導入部は、上記処理装置のディスプレイ上の発光を受光し、
   上記マイクロチップは、上記マイクロチップに導入された検体を含む流体に該光を照射し、該検体を含む流体から光を放出させ、
   上記光導出部は、上記該検体を含む流体から放出された光を外部に導出する
   ことを特徴とするマイクロチップ。
9. 画像を表示するためのディスプレイを備え、演算機能と該ディスプレイに表示される画像を制御する機能を有する制御部とを内蔵し、該ディスプレイ上に配置された、光導入部と光導出部を有するマイクロチップに、ディスプレイからの光を導入して、該マイクロチップに導入された検体の分析を行う光分析用処理装置であって、
   上記光分析用処理装置の制御部は、上記ディスプレイ上の上記光導入部に対応する部位を発光させ、上記ディスプレイから放出される光を、上記光導入部に導入し、マイクロチップに導入された検体を含む流体に光を照射し、上記マイクロチップによる分析処理を実行させる
   ことを特徴とする光分析用処理装置。

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