JP2015197352A - inspection chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定量部において検体又は試薬が定量される検査チップに関する。 The present invention relates to a test chip in which a sample or a reagent is quantified in a quantification unit.
従来、定量部において検体又は試薬が定量される検査チップが知られている。例えば、特許文献1に記載のマイクロチップは、液体試薬保持部及び液体試薬計量部を備えている。液体試薬保持部は、液体試薬を保持する。液体試薬保持部内の液体試薬は、液体試薬計量部に供給され、液体試薬計量部において計量される。液体試薬保持部内の液体試薬を液体試薬計量部に供給する流路における試薬計量部側の端部には、注入口が位置している。注入口の大きさは、液体試薬計量部より小さく形成されている。
Conventionally, a test chip in which a sample or a reagent is quantified in a quantification unit is known. For example, the microchip described in
例えば、定量される液体試薬の量が少ないほど、液体試薬計量部は小さく形成される。一方、注入口は、液体試薬計量部より小さく形成されているため、注入口をさらに小さくしようとすると、金型等で注入口を形成できなくなる場合がある。従って、注入口を液体試薬計量部に対して十分に小さくすることはできない。よって、液体試薬計量が小さくされる場合、注入口の大きさが液体試薬計量部の大きさに近づく。この場合において、例えば、注入口を形成する壁面をつたうなどして液体試薬が広がった場合、液体試薬が液体試薬計量部の開口部全体を覆い易くなる。液体試薬が液体試薬計量部の開口部全体を覆うと、液体試薬計量部の中に存在した空気が抜けなくなり、液体試薬計量部における液体試薬の計量精度が低下する恐れがあった。 For example, the smaller the amount of liquid reagent to be quantified, the smaller the liquid reagent metering unit is formed. On the other hand, since the injection port is formed smaller than the liquid reagent measuring unit, there is a case where the injection port cannot be formed with a mold or the like if the injection port is further reduced. Therefore, the inlet cannot be made sufficiently small with respect to the liquid reagent measuring unit. Therefore, when the liquid reagent metering is reduced, the size of the injection port approaches the size of the liquid reagent metering unit. In this case, for example, when the liquid reagent spreads by connecting the wall surface forming the injection port, the liquid reagent easily covers the entire opening of the liquid reagent measuring unit. If the liquid reagent covers the entire opening of the liquid reagent metering unit, the air present in the liquid reagent metering unit cannot be removed, and the liquid reagent metering accuracy in the liquid reagent metering unit may be reduced.
また、注入口が大きく形成された場合には、液体試薬計量部への試薬の注入時に大量の試薬が流れ込む可能性がある。この場合、液体試薬計量部にて計量された試薬が検体と混合される混合部に向けて延設された取出し流路を超えて、液体試薬計量部から溢れた液体を受ける余剰部に入らずに混合部に流れ込む可能性がある。この結果、測定精度が低下する恐れがあった。 In addition, when the injection port is formed large, a large amount of reagent may flow when the reagent is injected into the liquid reagent measuring unit. In this case, the reagent weighed by the liquid reagent metering unit does not enter the surplus part that receives the liquid overflowing from the liquid reagent metering unit beyond the take-out flow path that extends toward the mixing unit where the reagent is mixed with the sample. May flow into the mixing section. As a result, the measurement accuracy may be reduced.
本発明の目的は、検体又は試薬の定量精度及び測定精度を向上する検査チップを提供することである。 The objective of this invention is providing the test | inspection chip which improves the fixed_quantity | quantitative_assay precision and measurement precision of a sample or a reagent.
本発明の一態様である検査チップは、検体又は試薬が注入される注入部と、前記検体又は前記試薬が定量される定量部と、前記注入部と前記定量部との間の流路において、前記定量部に供給する前記検体又は前記試薬を保持する保持部と、前記定量部の一端部である第一端部に接続され、前記定量部において定量された前記検体又は前記試薬が移動する第一案内部と、前記定量部の他端部である第二端部に接続され、前記定量部から溢れた前記検体又は前記試薬が移動する第二案内部と、前記第一案内部における前記保持部側の第一壁面と、前記第一案内部における前記第一壁面と対向する第二壁面と、前記保持部を形成する壁面のうち前記第一案内部側の第三壁面と、前記第二壁面に設けられ前記第一壁面に向けて突出する突出部と、前記第一端部から前記第二端部に向かう定量方向における前記第一壁面の端部である第三端部と、前記第三端部に対向して前記定量方向側に設けられた壁面であって、前記第二端部よりも前記定量方向側に位置する第四壁面と、を備え、前記第三端部と前記第四壁面との間における前記定量方向の幅は、前記第一端部と前記第二端部との間における前記定量方向の幅より大きく、前記第二端部と前記突出部の先端部との接線を含む第一仮想平面より前記定量部側の体積と、前記保持部を形成する壁面が前記第一仮想平面と平行な第二仮想平面とに囲まれる体積との和が、前記注入部に注入される前記検体又は前記試薬の予め定められた注入量より大きいことを特徴とする。 The test chip according to one aspect of the present invention includes an injection part into which a specimen or a reagent is injected, a quantitative part in which the specimen or the reagent is quantified, and a flow path between the injection part and the quantitative part, A holding unit that holds the sample or the reagent to be supplied to the quantification unit, and a first end that is one end of the quantification unit, and the sample or the reagent quantified in the quantification unit moves. One guide part, a second guide part connected to the second end part which is the other end part of the quantification part, and the specimen or the reagent overflowing from the quantification part, and the holding in the first guide part A first wall surface on the portion side, a second wall surface facing the first wall surface in the first guide portion, a third wall surface on the first guide portion side among the wall surfaces forming the holding portion, and the second A protrusion provided on a wall surface and protruding toward the first wall surface; A third end portion that is an end portion of the first wall surface in a quantitative direction from the one end portion toward the second end portion, and a wall surface provided on the quantitative direction side facing the third end portion, A fourth wall surface located on the quantitative direction side with respect to the second end, and a width in the quantitative direction between the third end and the fourth wall is the first end and the A volume that is larger than a width in the quantitative direction between the second end and the first virtual plane including a tangent line between the second end and the tip of the protruding portion; The sum of the volume of the wall surface to be formed and the volume surrounded by the second virtual plane parallel to the first virtual plane is larger than a predetermined injection amount of the specimen or the reagent injected into the injection section. And
上記検査チップによれば、定量部への検体又は試薬の注入時に、注入部に注入される検体又は試薬の注入量より大きい体積の検体又は試薬を定量部及び保持部で保持することができる。従って、定量部への検体又は試薬の注入時に、第三端部と第四壁面との間における定量方向の幅が、第一端部と第二端部との間における定量方向の幅より大きくなっており、検体又は試薬が大量に定量部に流れ込んでも、第一案内部からの検体又は試薬の流出が抑制される。従って、検体又は試薬の定量精度及び測定精度を向上できる。 According to the test chip, when the sample or reagent is injected into the quantification unit, the sample or reagent having a volume larger than the injection amount of the sample or reagent injected into the injection unit can be held by the quantification unit and the holding unit. Therefore, when the sample or reagent is injected into the quantification unit, the width in the quantification direction between the third end and the fourth wall surface is larger than the width in the quantification direction between the first end and the second end. Thus, even if a large amount of sample or reagent flows into the quantification unit, the outflow of the sample or reagent from the first guide unit is suppressed. Therefore, the quantitative accuracy and measurement accuracy of the specimen or reagent can be improved.
前記検査チップにおいて、前記第一壁面は、前記定量部に向かって屈曲する屈曲部、および前記屈曲部から前記第三端部までの第五壁面を備え、前記保持部を形成する壁面と前記第三端部を通る第三仮想平面に囲まれる体積を前記注入量とさせる前記第三仮想平面に垂直な流出方向と前記第五壁面とがなす角度のうち、前記第一案内部側の角度は鈍角であってもよい。 In the test chip, the first wall surface includes a bent portion that is bent toward the quantitative portion, and a fifth wall surface from the bent portion to the third end portion, and the wall surface that forms the holding portion and the first wall Of the angles formed by the fifth wall surface and the outflow direction perpendicular to the third virtual plane that makes the volume surrounded by the third virtual plane passing through the three ends the injection amount, the angle on the first guide portion side is It may be obtuse.
この場合には、保持部から定量部への検体又は試薬の流出方向と第五壁面とがなす角度のうち、第一案内部側の角度が鈍角であるので、保持部から定量部への検体又は試薬の注入時に第五壁面に付着した検体又は試薬が、第五壁面を伝わって、第一案内部から流出することを抑制できる。 In this case, since the angle on the first guide part side is an obtuse angle among the angle formed between the flow direction of the specimen or reagent from the holding part to the quantifying part and the fifth wall surface, the sample from the holding part to the quantifying part Or it can suppress that the sample or reagent adhering to the 5th wall surface at the time of injection of a reagent flows along the 5th wall surface, and flows out from the 1st guide part.
前記定量部は、前記第一端部に接続する第六壁面を有し、前記流出方向に前記第三端部から延設した第一仮想線は、前記第六壁面と交差してもよい。 The quantitative unit may have a sixth wall surface connected to the first end portion, and a first imaginary line extending from the third end portion in the outflow direction may intersect the sixth wall surface.
この場合には、流出方向に第三端部から延設した第一仮想線は、第六壁面と交差するので、検体又は試薬の定量部への注入時に、検体又は試薬が定量部の第六壁面に当たり、定量部内に注入される。従って、第一案内部に検体又は試薬が流出して検体又は試薬が第一案内部から流出することが抑制される。 In this case, since the first imaginary line extending from the third end in the outflow direction intersects the sixth wall surface, the sample or reagent is injected into the quantification unit at the time of injection into the quantification unit. It hits the wall surface and is injected into the quantification unit. Accordingly, it is possible to suppress the specimen or reagent from flowing out to the first guide section and the sample or reagent from flowing out from the first guide section.
前記第五壁面は、前記第三端部と接続する曲面と、前記曲面と接続する平面とからなり、前記曲面と前記平面との接続部から前記流出方向に引いた第二仮想線は、前記定量部内を通過するようにしてもよい。 The fifth wall surface includes a curved surface connected to the third end portion and a plane connected to the curved surface, and a second imaginary line drawn in the outflow direction from the connection portion between the curved surface and the plane is the You may make it pass the inside of a fixed_quantity | quantitative_assay part.
この場合には、曲面と第五壁面との接続部から流出方向に引いた第二仮想線は、定量部内を通過するので、検体又は試薬の定量部への注入時に、検体又は試薬が、第二仮想線方向に流れて定量部内に注入される。従って、第一案内部に検体又は試薬が流出して検体又は試薬が第一案内部から流出することがより抑制される。 In this case, since the second imaginary line drawn in the outflow direction from the connection portion between the curved surface and the fifth wall surface passes through the quantification unit, the sample or reagent is injected into the quantification unit when the sample or reagent is injected into the quantification unit. It flows in the direction of two imaginary lines and is injected into the quantitative unit. Therefore, it is further suppressed that the specimen or reagent flows out to the first guide part and the specimen or reagent flows out from the first guide part.
前記第六壁面と前記流出方向とがなす、前記第一端部側の角度は鋭角であってもよい。この場合には、定量部の第六壁面と前記流出方向とがなす、前記第一端部側の角度は鋭角であるので、検体又は試薬は定量部の底方向に向かい定量部内に注入された検体又は試薬が第一案内部に流出することが抑制される。 The angle on the first end side formed by the sixth wall surface and the outflow direction may be an acute angle. In this case, since the angle on the first end side formed by the sixth wall surface of the quantification unit and the outflow direction is an acute angle, the sample or the reagent is injected into the quantification unit toward the bottom of the quantification unit. The specimen or reagent is suppressed from flowing out to the first guide part.
前記第三端部から前記第三壁面に垂直な方向に引いた第三仮想線は、前記第一端部と前記第二端部との間を通るようにしてもよい。 A third imaginary line drawn from the third end portion in a direction perpendicular to the third wall surface may pass between the first end portion and the second end portion.
この場合には、定量部への検体又は試薬の注入時の終了時には、検体又は試薬は保持部から第三仮想線方向に流れる。従って、第三仮想線が第一端部と第二端部との間を通るので、定量部の入り口が検体又は試薬で塞がれず、定量部内の空気が抜けずに定量精度が低下することを抑制できる。 In this case, at the end of injection of the sample or reagent into the quantification unit, the sample or reagent flows from the holding unit in the third imaginary line direction. Therefore, since the third imaginary line passes between the first end and the second end, the entrance of the quantification unit is not blocked by the sample or the reagent, and air in the quantification unit does not escape and the quantification accuracy decreases. Can be suppressed.
前記第一端部に接続され、前記第一案内部の第一壁面に向けて突出する突出部を備え、前記突出部の前記第二壁面側と反対側の第八壁面は、前記突出部の先端部から遠いほど、前記定量方向側に位置するように傾いてもよい。 The projection is connected to the first end portion and protrudes toward the first wall surface of the first guide portion, and the eighth wall surface opposite to the second wall surface side of the projection portion is You may incline so that it may be located in the said fixed-quantity direction side, so that it is far from a front-end | tip part.
この場合には、第八壁面は、突出部の先端部から遠いほど、定量方向側に位置するように傾くので、検体又は試薬が第八壁面を伝わることを抑制できる。従って、測定精度の低下を抑制できる。 In this case, since the eighth wall surface is inclined so as to be located on the quantitative direction side as it is farther from the tip of the protruding portion, it is possible to suppress the specimen or reagent from being transmitted through the eighth wall surface. Therefore, a decrease in measurement accuracy can be suppressed.
前記保持部に対向する前記注入部の壁面である第九壁面と、前記第九壁面の前記定量部側の端部である第四端部と、前記第四端部から前記保持部と離間する方向へ延設される傾斜壁とを備え、前記保持部を形成する壁面が前記第二仮想平面に囲まれる体積が、前記注入量である場合に、前記第二仮想平面は、前記第九壁面と離間し、前記第九壁面は、前記第四端部から遠いほど、前記保持部側に近づくように傾いてもよい。 A ninth wall surface that is the wall surface of the injection portion that faces the holding portion, a fourth end portion that is an end portion of the ninth wall surface on the quantifying portion side, and a distance from the holding portion from the fourth end portion The second virtual plane is the ninth wall surface when the volume of the wall surface forming the holding portion surrounded by the second virtual plane is the injection amount. The ninth wall surface may be inclined so as to be closer to the holding portion as it is farther from the fourth end portion.
この場合には、第九壁面に付着した検体又は試薬は、第九壁面を伝わって第四端部側に移動し、第四端部から保持部における検体又は試薬の液面に落下する。また、傾斜壁に付着した検体又は試薬も傾斜壁を上らずに第四端部から保持部における検体又は試薬の液面に落下する。従って、第九壁面に付着した検体又は試薬が第二案内部に流入することを抑制できる。よって、定量精度の低下を抑制できる。 In this case, the specimen or reagent adhering to the ninth wall surface moves along the ninth wall surface to the fourth end side, and falls from the fourth end part to the liquid surface of the specimen or reagent in the holding unit. In addition, the specimen or reagent adhering to the inclined wall also falls from the fourth end to the liquid surface of the specimen or reagent in the holding section without going up the inclined wall. Therefore, it can suppress that the sample or reagent adhering to the ninth wall surface flows into the second guide portion. Therefore, it is possible to suppress a decrease in quantitative accuracy.
前記保持部は、第一保持部と第二保持部とを備え、前記注入部から前記検体又は前記試薬が流入する前記第一保持部を構成する壁面の内、前記定量部側の前記第二保持部に向かう壁面が前記定量方向と成す鋭角であり且つ前記注入部側の第一保持部壁面角度は、前記第一保持部より前記定量部側の第二保持部を構成する壁面の内、前記定量部側に向かう壁面が前記定量方向と成す鋭角であり且つ前記第一保持部壁面角度と同方向側の第二保持部壁面角度以下であってもよい。 The holding part includes a first holding part and a second holding part, and the second part on the quantification part side of the wall surface constituting the first holding part into which the sample or the reagent flows from the injection part. The wall surface toward the holding part is an acute angle formed with the quantitative direction, and the first holding part wall surface angle on the injection part side is the wall surface constituting the second holding part on the quantitative part side from the first holding part, The wall surface toward the fixed portion side may be an acute angle formed with the fixed direction, and may be equal to or smaller than the second holding portion wall surface angle on the same direction side as the first holding portion wall surface angle.
この場合には、第一保持部壁面角度が第二保持部壁面角度以下であるので、定量部への試薬の注入時に、第一保持部から流れ出た検体又は試薬が第二保持部に残らずに定量部へ流れ込むことができる。従って、検体又は試薬が定量される規定量より少なるおそれを低減し、定量精度を向上できる。 In this case, since the first holding unit wall surface angle is equal to or smaller than the second holding unit wall surface angle, the sample or reagent flowing out from the first holding unit does not remain in the second holding unit when the reagent is injected into the quantification unit. Can flow into the quantitative section. Therefore, it is possible to reduce the risk that the sample or reagent is less than the prescribed amount to be quantified, and improve the quantification accuracy.
本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図1は、検査システム3を構成する検査装置1の平面及び制御装置90の内部の機能ブロックを示している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plane of the
<1.検査システム3の概略構造>
図1を参照して、検査システム3の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム3は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ2と、検査チップ2を用いて検査を行う検査装置1とを含む。検査装置1が検査チップ2から離間した垂直軸線A1を中心として検査チップ2を回転させると、遠心力が検査チップ2に作用する。検査装置1が水平軸線A2を中心に検査チップ2を回転させると、検査チップ2に作用する遠心力の方向である遠心方向が切り替えられる。尚、本実施形態の検査システム3及び検査装置1は、特開2012−78107号公報に記載されているように周知の構造であるので、以下の説明では、検査装置1の構造の概略について説明する。
<1. Schematic structure of
A schematic structure of the
<2.検査装置1の構造>
図1を参照して、検査装置1の構造について説明する。以下の説明では、図1の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、夫々、検査装置1の前方、後方、右方、左方、上方、及び下方とする。本実施形態では、垂直軸線A1の方向は検査装置1の上下方向であり、水平軸線A2の方向は、検査チップ2が垂直軸線A1を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図1は検査装置1の上部筐体30の天板が取り除かれた状態を示す。
<2. Structure of the
The structure of the
図1に示すように、検査装置1は、上部筐体30、下部筐体31、上板32、ターンテーブル33、角度変更機構34、及び制御装置90を備える。ターンテーブル33は、後述する上板32の上側に回転可能に設けられた円盤である。検査チップ2は、ターンテーブル33の上方に保持される。角度変更機構34は、ターンテーブル33に設けられた駆動機構である。この角度変更機構34は、水平軸線A2を中心に検査チップ2を各々回転させる。上部筐体30は、後述する上板32に固定されており、検査チップ2に対して光学測定を行う測定部7が内部に設けられている。制御装置90は、検査装置1の各種処理を制御するコントローラである。
As shown in FIG. 1, the
下部筐体31の概略構造を説明する。下部筐体31は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体31の上面には、長方形の板材である上板32が設けられている。下部筐体31の内部には、垂直軸線A1を中心にターンテーブル33を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
A schematic structure of the
下部筐体31内の左方寄りに、ターンテーブル33を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ35が設置されている。主軸モータ35の軸36は、上方に突出しており、プーリ37が固定されている。下部筐体31の中央部には、下部筐体31の内部から上方に延びる垂直な主軸57が設けられている。主軸57は、上板32を貫通して、下部筐体31の上側に突出している。主軸57の上端部は、ターンテーブル33の中央部に接続されている。
A
主軸57は、上板32の直下に設けられた図示しない支持部材により、回転自在に保持されている。支持部材の下側では、主軸57にプーリ38が固定されている。プーリ37とプーリ38とに亘って、ベルト39が掛け渡されている。主軸モータ35が軸36を回転させると、プーリ37、ベルト39、及びプーリ38を介して駆動力が主軸57に伝達される。このとき、主軸57の回転に連動して、ターンテーブル33が主軸57を中心に回転する。
The main shaft 57 is rotatably held by a support member (not shown) provided immediately below the
下部筐体31内の右方寄りに、下部筐体31の内部において上下方向に延びる図示しないガイドレールが設けられている。図示しないT型プレートは、ガイドレールに沿って下部筐体31内において上下方向に移動可能である。
A guide rail (not shown) extending in the vertical direction inside the
先述の主軸57は、内部が中空の筒状体である。図示しない内軸は、主軸57の内部において上下方向に移動可能な軸である。内軸の上端部は、主軸57内を貫通してラックギア43に接続されている。T型プレートの左端部には、図示しない軸受が設けられている。軸受の内部では、内軸の下端部が回転自在に保持される。
The aforementioned main shaft 57 is a cylindrical body having a hollow inside. An inner shaft (not shown) is a shaft that can move in the vertical direction inside the main shaft 57. The upper end portion of the inner shaft passes through the main shaft 57 and is connected to the
T型プレートの前方には、T型プレートを上下動させるためのステッピングモータ51が固定されている。ステッピングモータ51の軸58は後方、すなわち図1では下方側に向けて突出している。軸58の先端には、図示しない円盤状のカム板が固定されている。カム板の後側の面には、図示しない円柱状の突起が設けられている。突起の先端部は、図示しない溝部に挿入されている。突起は、溝部内を摺動可能である。ステッピングモータ51が軸58を回転させると、カム板の回転に連動して突起が上下動する。このとき、溝部に挿入されている突起に連動して、T型プレートがガイドレールに沿って上下動する。
A stepping
角度変更機構34の詳細構造を説明する。角度変更機構34は、ターンテーブル33の上面に固定された一対のL型プレート60を有する。各L型プレート60は、ターンテーブル33の中心近傍に固定された基部から上方に延び、且つ、その上端部がターンテーブル33の径方向外側に向けて延びている。一対のL型プレート60の間には、内軸に固定された図示しないラックギア43が設けられている。ラックギア43は、上下方向に長い金属製の板状部材であり、両端面にギアが各々刻まれている。
The detailed structure of the
各L型プレート60の延設方向の先端側では、ギア45を有する水平な支軸46が回転自在に軸支されている。支軸46は図示外の装着用ホルダを介して検査チップ2に固定されている。このため、ギア45の回転に連動して検査チップ2も支軸46を中心に回転する。ギア45とラックギア43との間には、L型プレート60により図示略の水平軸線を中心に回転自在に支持されたピニオンギア44が介在している。ピニオンギア44は、ギア45及びラックギア43に夫々噛合している。ラックギア43の上下動に連動して、ピニオンギア44、及びギア45が夫々従動回転し、ひいては検査チップ2が支軸46を中心に回転する。
On the front end side in the extending direction of each L-shaped
本実施形態では、主軸モータ35がターンテーブル33を回転駆動するのに伴って、検査チップ2が垂直軸である主軸57を中心に回転して、検査チップ2に遠心力が作用される。検査チップ2の垂直軸線A1を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、ステッピングモータ51が内軸を上下動させるのに伴って、検査チップ2が水平軸である支軸46を中心に回転して、検査チップ2に作用する遠心力の方向が相対変化する。検査チップ2の水平軸線A2を中心とした回転を、自転と呼ぶ。
In the present embodiment, as the
T型プレートが可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア43も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、検査チップ2は、自転角度が0度の定常状態になる。また、T型プレートが可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア43も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、検査チップ2は、定常状態から水平軸線A2を中心に180度回転した状態になる。つまり、本実施形態では検査チップ2が自転可能な角度幅は、自転角度0度〜180度である。
In a state where the T-shaped plate is lowered to the lowermost end of the movable range, the
上部筐体30の詳細構造を説明する。図1に示すように、上部筐体30は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板32の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体30は、ターンテーブル33の回転中心にある主軸57からみて、検査チップ2が回転される範囲の外側に設けられている。
The detailed structure of the
上部筐体30の内部に設けられた測定部7は、測定光を発光する光源71と、光源71から発せられた測定光を検出する光センサ72とを有する。光源71及び光センサ72は、検査チップ2の回転範囲の外側において、ターンテーブル33の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ2の公転可能範囲のうちで主軸57の左側位置が、検査チップ2に測定光が照射される測定位置である。検査チップ2が測定位置にある場合、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光が、検査チップ2の前面及び後面に対して略垂直に交差する。
The measurement unit 7 provided inside the
<3.制御装置90の電気的構成>
図1を参照して、制御装置90の電気的構成について説明する。制御装置90は、検査装置1の主制御を司るCPU91と、各種データを一時的に記憶するRAM92と、制御プログラムを記憶したROM93とを有する。CPU91には、ユーザが制御装置90に対する指示を入力するための操作部94と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置95と、各種情報を表示するディスプレイ96とが接続されている。制御装置90としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
<3. Electrical configuration of
The electrical configuration of the
さらに、CPU91には、公転コントローラ97、自転コントローラ98、及び測定コントローラ99が接続されている。公転コントローラ97は、主軸モータ35を回転駆動させる制御信号を主軸モータ35に送信することによって、検査チップ2の公転を制御する。自転コントローラ98は、ステッピングモータ51を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ51に送信することによって、検査チップ2の自転を制御する。測定コントローラ99は、測定部7を駆動することによって、検査チップ2の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ99は、光源71の発光、及び光センサ72の光検出を実行させる制御信号を、光源71及び光センサ72に送信する。尚、CPU91が公転コントローラ97、自転コントローラ98及び測定コントローラ99を制御する。
Further, a
<4.検査チップ2の構造>
図2及び図3を参照して、本実施形態に係る検査チップ2の詳細構造を説明する。以下の説明では、図2の上方、下方、左方、右方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ2の上方、下方、左方、右方、前方、及び後方とする。
<4. Structure of
With reference to FIG.2 and FIG.3, the detailed structure of the test |
図2及び図3に示すように、検査チップ2は一例として前方から見た場合に上辺部21、右辺部22、左辺部23及び下辺部24から成る正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材20を主体とする。図2に示すように、板材20の前面201は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート291によって封止されている。図3に示すように、前面201の反対側の後面202は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート292によって封止されている。図2及び図3に示すように、板材20とシート291との間、及び、板材20とシート292との間には、検査チップ2に封入された液体が流動可能な液体流路25が形成されている。液体流路25は、板材20の前面201側及び後面202側に所定深さに形成された凹部であり、板材20の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。シート291,292は、板材20の流路形成面を封止する。シート291,292は、図2及び図3以外では図示を省略している。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
検査チップ2内の液体流路25は、検体定量流路11、試薬定量流路13,15、第一接続流路301、第二接続流路331、混合部80、及び測定部81等を含む。図2に示すように、試薬定量流路13は、前面201における左上部に設けられている。検体定量流路11は、前面201における試薬定量流路13の右側に設けられている。図3に示すように、試薬定量流路15は、後面202側における左上部に設けられている。混合部80は、前面201における右下部に設けられている。混合部80は、後述する通路117に接続されて下方に延びる、後述する流入口306より右側の流路を含む領域である。測定部81は、混合部80の下部である。
The
試薬定量流路13、15に共通する構成について説明する。図2及び図3に示すように、試薬定量流路13,15は、それぞれ、注入口130、試薬注入部131、連通路154、第一保持部132、第二保持部133、試薬定量部134、第一案内部138、第二案内部137、及び試薬余剰部136を含む。試薬注入部131は、検査チップ2の左上部に設けられている。試薬注入部131は、左辺部23、左辺部23から右斜め下方に延びる左側の面である壁面27B、及び壁面27Bの左辺部23と反対側の端部から右斜め上方に延びる左側の面である壁面27Aとから構成され、上方に開口する凹部である。注入口130は、試薬注入部131の上部から検査チップ2の上辺部21に向かって板材20を貫通する。注入口130は、第一試薬18又は第二試薬19が試薬注入部131に注入される部位である。試薬定量流路13の試薬注入部131は、試薬定量流路13の注入口130から注入された第一試薬18が貯留される部位である。試薬定量流路15の試薬注入部131は、試薬定量流路15の注入口130から注入された第二試薬19が貯留される部位である。尚、本実施形態の第二試薬19は、第一試薬18と後述する分離成分17Aとが混合された後に混合される試薬である。以下の説明では、第一試薬18、及び第二試薬19を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、試薬16という。
A configuration common to the reagent
図2及び図3に示すように、第一保持部132は、試薬注入部131の開口方向である上向きと交差する方向である左向きに開口する凹部となっている。第一保持部132と試薬注入部131とは、左右方向に延びる連通路154を介して接続されている。第一保持部132は、左側において、連通路154の右側部分から下方向に延びる流路を備え、この流路を介して、第二保持部133と接続される。以下、「試薬注入部131の開口方向と交差する方向」とは、「上辺部21の延設方向に平行に左方向に向かう方向」をいう。第一保持部132の下方には、第二保持部133が形成されている。第一保持部132は、連通路154を形成し、縦壁面132Bと接続される上辺部21の壁面21Aと、第一保持部壁面132Aと、縦壁面132Bとから形成される凹部となっている。第一保持部壁面132Aは、上辺部21の壁面21Aと対向する壁面である。縦壁面132Bは、第一保持部壁面132Aの一端部と上辺部21の壁面21Aとを接続する壁面である。第二保持部133は、試薬注入部131の開口方向と交差する方向に開口する屈曲壁面となっている。具体的には、第二保持部133は、検査チップ2の左下部に設けられる試薬定量部134に向けて傾斜した第三壁面133Aと、第三壁面133Aの一端部に接続され、第一保持部132方向に延設された第十一壁面133Bとから形成されている。第二保持部133を形成する壁面のうち第一案内部138側の壁面が第三壁面133Aである。即ち、本実施形態では、第二保持部133は、第三壁面133Aが第十一壁面133Bとの屈曲点133Gから左下方向に向かって延び、第十一壁面133Bが第三壁面133Aとの屈曲点133Gから右上方向に向かって延びることによって形成された屈曲壁面である。第一保持部132の第一保持部壁面132Aは、縦壁面132Bとの接続部から、左下方向に向かって延びる。よって、第一保持部壁面132Aの左下方向の第一先端部132Cは、開口方向において、第一保持部壁面132Aと縦壁面132Bとの接続部よりも第二保持部133側に位置する。また、第一保持部132と第二保持部133とが流路の形成方向において隣接している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first holding
試薬注入部131と第一保持部132との間には、第一壁部27が設けられている。この第一壁部27は、左辺部23の内側の壁面である第四壁面23Aから上辺部21に向けて右斜め上方に延び、試薬注入部131を形成する。第二保持部133の下方には、試薬定量部134が設けられている。試薬定量部134は、試薬16が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。
A
試薬定量部134は、第一案内部138及び第一接続流路301を介して混合部80と接続されており、第二案内部137を介して試薬余剰部136と接続されている。試薬定量部134の混合部80側の端部を第一端部141という。試薬定量部134の混合部80とは反対側の端部を第二端部142という。第一端部141と第二端部142とを結ぶ面は、試薬定量面146である。試薬定量面146は、試薬16が試薬定量部134において定量される場合における試薬16の上面の位置となる仮想的な面である。従って、試薬定量面146より下方の液体流路25の容量が試薬定量部134における定量量である。以下、第一端部141から第二端部142に向かう方向を「定量方向」という。
The reagent fixed
図2及び図4に示すように、試薬定量部134の上部から、第一案内部138が右斜め上方に延びる。すなわち、第一案内部138は第一端部141から第一接続流路301に向けて延びる。第一案内部138は、試薬定量部134で定量された第一試薬18が移動する流路である。第一案内部138は第一端部141に接続され屈曲した第二壁面145と、第二壁面145に対向し、且つ、第二保持部133側の壁面である第一壁面149とから形成される。第二壁面145の前記第一端部141と反対側の端部は、第一壁面149に向けて突出する突出部145Aとなっている。また、第一端部141と反対側の突出部145A端部は第一壁面149に対向する先端部310となっている。また、定量方向における第一壁面149の端部は、第三端部149Cとなっている。第一壁面149と第三壁面133Aとは第二保持部133の壁部133Fの両面を構成し、第三端部149Cにおいて接続する。第三壁面133Aは、試薬定量部134に向かって屈曲する屈曲点149Jを有する。第一壁面149は、試薬定量部134に向かって屈曲する屈曲部149A、及びおよび屈曲部149Aから第三端部149Cまでの第五壁面149Bを備えている。第四壁面23Aは、定量方向において第二端部142よりも定量方向側に位置している。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
試薬定量部134の上部から、第二案内部137が左斜め下方に延びる。すなわち、第二案内部137は第二端部142から試薬余剰部136に向けて延びる。第二案内部137は、試薬定量部134から溢れた試薬16が移動する流路である。試薬定量部134の左下方には、試薬余剰部136が設けられている。試薬余剰部136は、第二案内部137を移動した試薬16が収容される部位であり、第二案内部137の下端部から下方向及び右方向に設けられた凹部である。第二案内部137においては、試薬定量部134Aの第二端部142から第七壁面144が試薬余剰部136方向に延設されている。試薬定量部134Aから溢れた試薬16は第七壁面144上を流れて試薬余剰部136に流入する。図4及び図5に示すように、第三端部149Cと第四壁面23Aとの間における定量方向の幅L1は、第一端部141と第二端部142との間における定量方向の幅L2より大きくなるように形成されている。
From the upper part of the reagent fixed
図4に示すように、第二端部142と突出部145Aの先端部310との接線を含む第一仮想平面172より試薬定量部134A側の体積を体積V2とする。この体積V2は、先端部310を超えて混合部80側へ第一試薬18が流れださず、先端部310から第二端部142の間の試薬定量部134A、および第一案内部138において、第一試薬18を保持可能な最大の容積である。また、第一保持部132を形成する壁面である第一保持部壁面132A及び縦壁面132Bが第一仮想平面172と平行な第一先端部132Cと接する第二仮想平面132Dとに囲まれる体積を体積V3とする。第二保持部133を形成する壁面である第三壁面133A及び第十一壁面133Bが第一仮想平面172と平行な屈曲点149Jと接する第二仮想平面133Dとに囲まれる体積を体積V4とする。体積V2、体積V3、及び体積V4の和が、試薬注入部131に注入される検体又は試薬の予め定められた注入量V1より大きくなるように、第一保持部132、第二保持部133、及び試薬定量部134Aが形成されている。
As shown in FIG. 4, the volume on the reagent
尚、予め定められた注入量V1は、一例として、使用者がピペットを用いて予め定められた第一試薬18の体積V1を注入口130から試薬注入部131に注入することで決まる。また、試薬注入部131に予め定められた注入量である体積V1を示す線やマークが形成されていてもよい。また、図5に示すように、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入量開始時に、第一保持部132における第一試薬18の保持量を体積V31とする。体積V31は、第一保持部壁面132A、縦壁面132B、及び第一先端部132Cと接する第三仮想平面132D1とに囲まれる体積である。また、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入量開始時に、第二保持部133における第一試薬18の保持量が体積V41とする。体積V41は、第三壁面133A、第十一壁面133B、及び屈曲点149Jと接する第三仮想平面133D1とに囲まれる体積である。体積V31と体積V41との和が注入量V1である。第三仮想平面133D1に垂直な第一仮想線133Eの方向が試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入方向である。また、第一仮想線133Eの方向は試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時の遠心力の方向と平行な方向である。
For example, the predetermined injection amount V1 is determined by injecting a predetermined volume V1 of the
従って、注入される第一試薬18の注入量V1より体積V2、体積V3、及び体積V4の和が大きいので、予め定められた注入量V1の第一試薬18が試薬定量部134A、第一保持部132及び第二保持部133で保持されることができる。従って、第一試薬18が試薬定量部134Aから溢れて先端部310を超えて第一接続流路301に流れることを低減できる。また、第一仮想線133Eは、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時の遠心力の方向に平行なので、更に遠心力の方向を、定量方向と垂直な方向に傾けたときには、第一試薬18が先端部310を超えずに試薬定量部134Aへ流入する。従って、試薬定量部134Aへの検体又は試薬の注入時に、定量方向の幅L1が、定量方向の幅L2より大きくなっており、第三端部149Cと第四壁面23Aとの間から検体又は試薬が大量に試薬定量部134Aに流れ込んでも、第一案内部138からの検体又は試薬の流出が抑制される。従って、検体又は試薬の定量精度及び測定精度を向上できる。
Accordingly, since the sum of the volume V2, the volume V3, and the volume V4 is larger than the injection amount V1 of the
図5に示すように、第三仮想平面133D1に垂直な第一仮想線133E方向と第五壁面149Bとがなす角度のうち、第一案内部138側の角度θ4は鈍角になるように、第五壁面149Bが形成されている。従って、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時において、第五壁面149Bは第一案内部138方向へ向けて上り坂になるので、第二保持部133から試薬定量部134Aへの第一試薬18Aの注入時に第五壁面149Bに付着した第一試薬18が、第五壁面149Bを伝わって第一案内部138方向に移動し、第一案内部138から第一接続流路301に流出することを抑制できる。
As shown in FIG. 5, among the angles formed by the first
図2を参照して、第一接続流路301について説明する。以下の説明では、試薬定量流路13の試薬定量部134を試薬定量部134Aといい、試薬定量流路15の試薬定量部134を試薬定量部134Bという。第一接続流路301は、前面201に形成され、第一案内部138と混合部80とを接続する流路である。第一接続流路301は、第一案内部138の第二壁面145の突出部145Aの先端部310から右斜め下方に延び、下端部からさらに右方に延びる。第一接続流路301は、第八壁面302と第十壁面303とによって形成されている。第八壁面302は、第一案内部138の第二壁面145の先端部310から後述する流入口306を形成する右端部313まで延びる。第十壁面303は、第八壁面302と対向して混合部80側に延びる壁面である。第一接続流路301は、試薬受け部305を備え、流入口306に接続する。
The
図4に示すように、突出部145Aの第二壁面145側と反対側の第八壁面302は、突出部145Aの先端部310から遠いほど、定量方向側に位置するように傾いている。即ち、図4においては、第八壁面302は右側に傾いている。この場合には、第八壁面302は、突出部145Aの先端部310から遠いほど、定量方向側に位置するように傾くので、第一案内部138から第一試薬18が第一接続流路301に流れる場合には、図9(B)に示すように、第一試薬18が第八壁面302を伝わることを抑制でき、第一試薬18が第十壁面303を伝わるようできる。従って、第一試薬18が混合部80へスムーズに流れ込む。この結果、測定精度の低下を抑制できる。
As shown in FIG. 4, the
試薬受け部305は、第一接続流路301の下辺部24側に設けられ、流入口306に接続する。流入口306は、第八壁面302の右端部313と、右端部313の上方に位置する第十壁面303の右端部314とによって形成されている。流入口306は、混合部80の左側に位置し、混合部80に試薬16を流入させる部位である。
The
試薬受け部305の左側には、合流孔部351が設けられている。合流孔部351は、板材20を前後方向に貫通し、第一接続流路301に第二接続流路331を合流させる孔部である。
A
図4及び図5に示すように、試薬定量部134は、第一端部141に接続する第六壁面134Cを有する。第六壁面134Cは、第一端部141から遠いほど、即ち、第一端部141の底へ向かうほど、定量方向に位置するように傾いている。即ち、第六壁面134Cは、第一案内部138側に傾いている。第一試薬18の流出方向に第三端部149Cから延設した第一仮想線133Eは、第六壁面134Cと交差する。また、第六壁面134Cと第一仮想線133Eの方向である第一試薬18の流出方向とがなす、第一端部141側の角度θ5は鋭角である。従って、第一試薬18の流出方向に第三端部149Cから延設した第一仮想線133Eは、第六壁面134Cと交差するので、第一試薬18の試薬定量部134Aへの注入時に、第一試薬18が試薬定量部134Aの第六壁面134Cに当たり、試薬定量部134Aに注入される。従って、第一案内部138に第一試薬18が流出して、第一案内部138から第一接続流路301に第一試薬18が流出することが抑制される。また、第六壁面134Cと第一仮想線133Eの方向である第一試薬18の流出方向とがなす、第一端部141側の角度θ5は鋭角であるので、第一試薬18は試薬定量部134Aの底方向に向かい試薬定量部134A内に注入された第一試薬18が第一案内部138に流出することが抑制される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the reagent
図5に示すように、第五壁面149Bは、第三端部149Cと接続する曲面149Eと、曲面149Eと接続する平面149Fとからなり、曲面149Eと平面149Fとの接続部149Gから第一仮想線133Eと平行に注入方向に引いた第二仮想線149Hは、試薬定量部134A内を通過するように、第五壁面149B及び試薬定量部134Aが形成されている。従って、第二仮想線149Hは、試薬定量部134A内を通過するので、第一試薬18が試薬定量部134A内へ注入される時に、第一試薬18が、第三端部149Cから接続部149Gへ流れた場合においても、第一試薬18が、第二仮想線149H方向に流れて試薬定量部134A内に注入される。従って、第一案内部138から第一試薬18が第一接続流路301に流出することがより抑制される。
As shown in FIG. 5, the
第二接続流路331について説明する。図3に示すように、第二接続流路331は、後面202に形成され、試薬定量部134Bから合流孔部351側に延び、試薬定量部134Bと合流孔部351とを接続する流路である。第二接続流路331は、2つの試薬受け部341,342を備えている。試薬受け部341,342は、試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19を受ける部位である。第二接続流路331は、試薬定量部134Bから右斜め上方に延びて試薬受け部341に繋がり、試薬受け部341から左斜め下方に延びて試薬受け部342に繋がる。試薬受け部342の右端部は、合流孔部351に接続されており、前面201側の第一接続流路301に繋がる。
The
検体定量流路11について説明する。図2に示すように、検体定量流路11は、注入口110、検体注入部111、第一検体保持部112、検体案内部113、分離部124、通路125、通路127、検体余剰部126、第二検体保持部123、検体定量部114、通路115、通路117、及び第二余剰部116を含む。検体注入部111は、試薬定量流路13の第一保持部132の右側に設けられている。検体注入部111は、上方に開口する凹部である。注入口110は、検体注入部111の上部から検査チップ2の上辺部21に向かって板材20を貫通する。注入口110は、検体17が検体注入部111に注入される部位である。検体注入部111は、注入口110から注入された検体17が貯留される部位である。本実施形態の検体17は、例えば、血液、血漿、血球、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、***、唾液、又は食料品などの成分を含む液体である。第一検体保持部112と、検体注入部111とは、左右方向に延びる連通路を介して接続されている。第一検体保持部112は、検体注入部111方向に開口する凹部である。第一検体保持部112の下端部は、流路が狭く形成された通路である検体案内部113に繋がっている。
The
検体案内部113の下方には、分離部124が設けられている。検体案内部113は、分離部124に検体17を案内する。分離部124は検体17に含まれる成分が分離される部位である。分離部124は、遠心力の作用によって、検体17を比重の小さい成分と比重の大きい成分とに遠心分離する。以下の説明では、分離部124において分離された検体17の比重の小さい成分を分離成分17Aといい、比重の大きい成分を残留成分17Bという。
A
分離部124の右側面における上下方向中央部から連結流路120が右斜め上方に延設され、連結流路120の上端部は成分保持部121の上端部に接続されている。成分保持部121は分離部124において分離された残留成分17Bの少なくとも一部を保持する貯溜部である。すなわち、成分保持部121に分離前の検体17、または、分離成分17Aが流入してもよい。
The connecting
分離部124の上部から、通路125が左斜め下方に延び、通路127が右斜め上方に延びている。通路125は、分離部124の左下方に設けられた検体余剰部126まで延びている。検体余剰部126は、分離部124から溢れ出た検体17が貯留される部位である。
From the upper part of the
通路127は、第二検体保持部123に繋がっている。第二検体保持部123は、通路127の右上部分から下方に延びる流路である。第二検体保持部123の下端は、流路が狭く形成された通路である分離成分案内部128に繋がっている。分離成分案内部128の下方には、検体定量部114が設けられている。分離成分案内部128は、検体定量部114に分離成分17Aを案内する。検体定量部114は、分離成分17Aを定量する部位であり、上側に開口する凹部である。
The
検体定量部114は、通路117を介して混合部80と接続されており、通路115を介して第二余剰部116に接続されている。検体定量部114の混合部80側の端部を第一検体定量部端部118という。検体定量部114の混合部80とは反対側の端部を第二検体定量部端部119という。第一検体定量部端部118と第二検体定量部端部119とを結ぶ面は、検体定量面129である。検体定量面129は、分離成分17Aが検体定量部114において定量される場合における分離成分17Aの上面の位置となる仮想的な面である。従って、検体定量面129より下方の液体流路25の容量が検体定量部114における定量量である。検体定量部114の検体定量面129より下方においては、上側よりも浅く形成されている。第二余剰部116は、検体定量部114から溢れ出た分離成分17Aが貯留される部位である。
The
混合部80は、検体流路壁面312の端部315及び流入口306の右側を、下方に延びる。混合部80は、通路117を介して検体定量部114と繋がっている。混合部80は、第一接続流路301を介して試薬定量部134Aに繋がっている。混合部80は、第二接続流路331を介して、試薬定量部134Bに繋がっている。混合部80においては、検体定量部114において定量された分離成分17A、試薬定量部134Aにおいて定量された第一試薬18、及び試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19が混合される。後述する光学測定が行われる際には、混合部80の下部を形成する測定部81に測定光が透過される。
The mixing
次に、図2及び図4を参照して、検査チップ2の構成の第一保持部132、第二保持部133、及び試薬定量部134Aの構造の詳細について説明する。第一保持部132の第一保持部壁面132Aは、第二保持部133側の端部である第一先端部132Cを有する。また、第二保持部133の第十一壁面133Bは、第一保持部132側の端部である第二先端部133Cを有する。第一先端部132Cは、第二先端部133Cよりも定量方向において、試薬注入部131に近い位置に設けられている。従って、試薬注入部131と試薬定量部134Aの間の流路において、第一試薬18は、第一保持部132から第二保持部133へと流れる。また、第一先端部132Cは、第二先端部133Cよりも定量方向において試薬注入部131に近いので、第一保持部132から流れ出た第一試薬18は、第二保持部133に流れ込み、他の部分に流れ込む可能性を低減できる。
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 4, the structure of the 1st holding |
検査チップ2の前面201においては、第一先端部132Cと、第二先端部133Cとの間から交差方向に開口する凹部である第三保持部160が設けられている。試薬注入部131から第一保持部132へ第一試薬18が注入される場合に、第一保持部132から溢れ出た第一試薬18が第三保持部160に流入し保持される。また、第三保持部160は、交差方向と反対方向に延びる第一領域161と、試薬注入部131の開口方向である上側と反対方向に延びる第二領域162とを備えている。従って、第三保持部160に流入した第一試薬18は、交差方向と反対方向である右方向に遠心力が付与された場合には、第一領域161に留まる。また、第三保持部160に流入した第一試薬18は、試薬注入部131の開口方向である上側と反対方向である下方向に遠心力が付与された場合には、第二領域162に留まる。従って、第三保持部160に流入した第一試薬18が第三保持部160から流出する可能性を低減できる。
The
図6に示すように、第三端部149Cから第三壁面133Aに垂直な方向に引いた第三仮想線149Dは、第一端部141と第二端部142との間を通る。従って、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時の終了時には、第一試薬18は第二保持部133から第三仮想線149D方向に流れる。従って、第三仮想線149Dに沿って第一試薬18が、第一端部141と第二端部142とのを通るので、試薬定量部134Aの入り口が第一試薬18で塞がれず、試薬定量部134A内の空気が抜けずに定量精度が低下することを抑制できる。
As shown in FIG. 6, a third
図4に示すように、定量方向と、第一保持部132の第一保持部壁面132Aとの成す第一壁部27側の角度が第一保持部壁面角度θ1である。第一保持部壁面角度θ1は、鋭角である。定量方向と第三壁面133Aとの成す、第一保持部壁面角度θ1と同方向側、即ち、第三保持部160と反対側の角度が第二保持部壁面角度θ2である。第二保持部壁面角度θ2は、鋭角である。第一保持部壁面角度θ1が第二保持部壁面角度θ2以下になるように、第一保持部壁面132A及び第三壁面133Aが形成されている。従って、第一保持部壁面角度θ1は、第二保持部壁面角度θ2以下であるので、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時において、第一保持部132から流れ出た第一試薬18は、第二保持部133に残らずに試薬定量部134Aへ流入することができる。従って、第一試薬18が定量される規定量より少なるおそれを低減し、定量精度を向上できる。
As shown in FIG. 4, the angle on the
図5に示すように、試薬注入部131の第一壁部27は、第二保持部133に対向する壁面である第九壁面27Eと、第九壁面27Eの試薬定量部134A側の端部である第四端部27Fと、第四端部27Fから第二保持部133と離間する方向へ延設される傾斜壁27Gとを備える。第三仮想平面133D1は、第九壁面27Eと離間する。第九壁面27Eは、第四端部27Fから遠いほど、第二保持部133側に近づくように右側に傾いている。この場合には、第二保持部133に保持された第一試薬18が第九壁面27Eに付着することを防止できる。また、第九壁面27Eに付着した第一試薬18は、第九壁面27Eを伝わって第四端部27F側に移動し、第四端部27Fから第二保持部133における第一試薬18の液面に落下する。また、傾斜壁27Gは、第四端部27Fから第一仮想線133Eと反対方向に向いて延びるので、傾斜壁27Gに付着した第一試薬18は、傾斜壁27Gを上らずに第四端部27Fから第二保持部133における第一試薬18の液面に落下する。従って、第九壁面27Eに付着した第一試薬18はが第二案内部137に流入することを抑制できる。よって、定量精度の低下を抑制できる。
As shown in FIG. 5, the
<5.検査チップ2のその他構造>
図1に示すように、L型プレート60から延びる支軸46は、図示外の装着用ホルダを介して板材20の後面中央に垂直に連結される。支軸46の回転に伴って、検査チップ2が支軸46を中心に自転する。検査チップ2は図2及び図3に示す定常状態である場合、上辺部21及び下辺部24が重力Gの方向と直交し、右辺部22及び左辺部23が重力Gの方向と平行、且つ、左辺部23が右辺部22よりも主軸57側に配置される。定常状態の検査チップ2が測定位置に配置されている状態において、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光を測定部81に通過させることで、検査装置1は光学測定による検査を行う。
<5. Other structures of
As shown in FIG. 1, the
<6.検査方法の一例>
検査装置1及び検査チップ2を用いた検査方法について説明する。図2に示すように、注入口110から検体17が注入され、検体注入部111に配置される。試薬定量流路13の注入口130から第一試薬18が注入され、試薬定量流路13の試薬注入部131に配置される。図3に示すように、試薬定量流路15の注入口130から第二試薬19が注入され、試薬定量流路15の試薬注入部131に配置される。第一試薬18、第二試薬19、及び検体17の配置方法は限定されない。例えば、シート291,292における検体注入部111及び試薬注入部131に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から、検体17、第一試薬18、及び第二試薬19を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、予め、第一試薬18と第二試薬19とが、試薬定量流路13,15のそれぞれの試薬注入部131に配置されて、シート291,292によって封止されていてもよい。この場合、シート291における検体定量流路11の検体注入部111に対応する位置に穴が開いており、ユーザが穴から検体17を注入し、さらにシールをして封止してもよい。また、第一試薬18の予め定められた注入量である体積V1は、一例として、使用者がピペットを用いて予め定められた体積V1を試薬注入部131に注入することで決まる。第二試薬19及び検体17の注入量についても、一例として、使用者がピペットを用いて予め定められた体積を試薬注入部131及び検体注入部111に注入することで決まる。
<6. Example of inspection method>
An inspection method using the
ユーザは検査チップ2を図示外の装着用ホルダに取り付けて、操作部94から処理開始のコマンドを入力する。これによって、CPU91は、ROM93に記憶されている制御プログラムに基づいて、図7に示す遠心処理を実行する。尚、検査装置1は二つの検査チップ2を同時に検査可能であるが、以下では説明の便宜のため、一つの検査チップ2を検査する手順を説明する。以下の説明では、図2及び図3に示す検査チップ2の定常状態を自転角度0度といい、定常状態から90度反時計回りに回転した状態を自転角度90度という。尚、以下の説明においてCPU91が検査チップ2を自転角度0度から90度に回転させる場合、検査チップ2は、前方から見て反時計回りに回転する。また、CPU91が検査チップ2を自転角度90度から0度に回転させる場合、検査チップ2は、前方から見て時計回りに回転する。
The user attaches the
図7に示すように、CPU91は、HDD95に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ97に主軸モータ35の駆動情報をセットし、自転コントローラ98にステッピングモータ51の駆動情報をセットする(S1)。このとき、検査チップ2は図2及び図3に示すように、定常状態であり自転角度0度である。次いで、図1に示すCPU91が公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の駆動を開始する(S2)。この結果、自転角度が0度の検査チップ2が公転する。主軸モータ35は、公転コントローラ97の指示に基づき、ターンテーブル33の回転速度を速度Vに上げる。速度Vは、例えば3000rpmである。この速度Vでターンテーブル33が回転されると、検査チップ2に、数百Gほどの遠心力Xが作用する。CPU91は主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する(S3)。図8(A)に示すように、左辺部23から右辺部22に向けて、検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって試薬16は、試薬注入部131から第一保持部132に移動する。また、検体17は、検体注入部111から第一検体保持部112に移動する。尚、以下の説明では、ターンテーブル33の回転速度は速度Vで一定であるとするが、速度Vの値が遠心処理の途中で変更されてもよい。
As shown in FIG. 7, the
次いで、CPU91は自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図8(B)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S4)。図8(B)は、自転角度90度まで検査チップ2が自転された状態を示し、図5は、自転角度0度から自転90度まで検査チップ2が自転される間の中間の状態における試薬定量部134への試薬16の注入開始時の状態を示す。また、図6は、試薬定量部134への試薬16の注入完了時の状態を示す。尚、図4〜図6においては、第一試薬18の図示は省略している。
図8(B)に示す状態では、自転90度まで検査チップ2が自転され、上辺部21から下辺部24に向けて、検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、試薬16は、第一保持部132から、屈曲壁面である第二保持部133を介して試薬定量部134に流れ、流入が完了する。
Next, the
In the state shown in FIG. 8B, the
試薬定量部134において余った試薬16は、第二案内部137を介して試薬余剰部136に流れる。遠心力Xは試薬定量面146に垂直な方向に作用する。これによって、試薬定量部134の容量分の試薬16が定量される。また、検体17は、第一検体保持部112から、検体案内部113を介して分離部124に流れる。分離部124において余った検体17は、通路125を介して検体余剰部126に流れる。このため、分離部124の容量分の検体17が分離部124に残る。分離部124の容量は、図2に示す分離部124における通路125側の端部147から、右方向に延びる仮想面148より下方の液体流路25の容量である。
The
次に、図5を参照して、図8(A)に示す自転角度0度から図8(B)に示す自転角度90度迄の検査チップ2の自転時の第一試薬18の流れを説明する。図5に示すように、自転角度0度から自転角度90度に向けて検査チップ2が自転される間に、第一保持部132から、第二保持部133に第一試薬18が流れ込む。第二保持部133は屈曲壁面であるので、第一試薬18が貯留されずに、第二保持部133から試薬定量部134Aに第一試薬18が流れ込む。従って、第一保持部132及び第二保持部133を経由して、試薬定量部134Aに第一試薬18が流れ込むので、試薬注入部131から試薬定量部134Aまでの流路が長くなり、第一試薬18が保持される量が多くなる。従って、注入された第一試薬18が多くても、第一保持部132と、第二保持部133との複数の保持部において注入された第一試薬18が保持される。従って、第一試薬18が試薬定量部134Aに入らずに、第一案内部138、又は第二案内部137に流入する可能性を低減できる。後面202側においても前面201と同様である。
Next, the flow of the
また、第一保持部132の第二保持部133側の第一先端部132Cは、第二保持部133の第一保持部132側の第二先端部133Cよりも交差方向において試薬注入部131に近いので、第一保持部132から流れ出た第一試薬18は、第二保持部133に流れ込み、他の部分に流れ込む可能性を低減できる。また、図4に示すように、第一保持部壁面角度θ1は、第二保持部壁面角度θ2以下であるので、試薬定量部134Aへの第一試薬18の注入時において、第一保持部132から流れ出た第一試薬18は、第二保持部133に残らずに試薬定量部134Aへ流入することができる。また、第二保持部壁面角度θ2は第四壁面角度θ3より小さいので、第二保持部133から試薬定量部134Aに第一試薬18が注入される場合に、第一試薬18が第二壁面145の先端部310を乗り越える可能性を低減できる。従って、第一試薬18が定量される規定量より少なるおそれを低減し、定量精度を向上できる。後面202側においても前面201と同様である。
The first tip 132C on the
CPU91は、所定時間の間、主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する(S5)。これによって、図8(B)に示す自転角度90度迄の検査チップ2に、所定時間の間、上辺部21から下辺部24に向けて、遠心力Xが作用する。これによって、図9(A)に示すように、分離部124においては、検体17の成分が分離成分17Aと残留成分17Bとに分離される。例えば、検体17が血液の場合、比重の大きい血球が遠心力Xの作用方向側に溜まり、比重の小さい血漿が遠心力Xの作用方向の反対側に溜まる。すなわち、血液中の血球である残留成分17Bと血漿である分離成分17Aとが分離される。
The
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図9(B)に示すように、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S6)。この結果、左辺部23から右辺部22に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。
Next, the
図9(B)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化すると、試薬定量部134Aで定量された第一試薬18が混合部80に移動し貯留される。また、試薬定量部134Bにおいて定量された第二試薬19は、試薬受け部341に移動する。また、分離成分17Aは通路127を通って第二検体保持部123に移動する。尚、図9(C)に示すように、分離部124に残った分離成分17Aと、残留成分17Bの一部とは、連結流路120を介して成分保持部121に移動する。
When the posture of the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図10(A)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S7)。この結果、上辺部21から下辺部24に向けて遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、分離成分17Aは、第二検体保持部123から検体定量部114に流れる。また、第二試薬19は、試薬受け部341から試薬受け部342に移動する。図10(B)に示すように、検体定量部114において余った分離成分17Aは、通路115を介して第二余剰部116に流れる。遠心力Xは検体定量面129に垂直な方向に作用する。これによって、検体定量部114の容量分の分離成分17Aが定量される。また、試薬受け部342に移動した第二試薬19は、合流孔部351を介して前面201に形成された第一接続流路301に合流する。
Next, the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図10(C)、図11(A)、図11(B)に示すように、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S8)。この結果、左辺部23から右辺部22に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。
Next, the
図10(B)に示す状態から図11(B)に示す状態に検査チップ2の姿勢が変化する過程で遠心力Xが作用することで、図10(C)に示すように、混合部80に貯留されている第一試薬18に、 検体定量部114で定量された分離成分17Aが流入して混同され混合液261が生成される。次いで、合流孔部351から合流した第二試薬19が混合部80に流入して図11(B)に示すように第二混合液262が生成される。
When the centrifugal force X acts in the process of changing the posture of the
次いで、CPU91は、自転コントローラ98を制御してステッピングモータ51を駆動制御し、図11(C)に示すように、自転角度90度まで検査チップ2を回転させる(S9)。この結果、上辺部21から下辺部24に向けて検査チップ2に遠心力Xが作用する。遠心力Xの作用によって、第二混合液262は、測定部81に移動する。
Next, the
図11には図示しないが、S9が実行された後、CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。CPU91は、自転角度0度まで検査チップ2を回転させる(S10)。また、CPU91は公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の回転を停止する(S10)。故に、検査チップ2の公転が終了する。遠心処理は終了される。
Although not shown in FIG. 11, after S9 is executed, the
遠心処理の実行後、CPU91は公転コントローラ97を制御し、検査チップ2を測定位置の角度まで回転移動させる。図1に示す測定コントローラ99が光源71を発光させると、測定光が測定部81に貯溜された第二混合液262を通る。CPU91は光センサ72が受光した測定光の変化量に基づいて、第二混合液262の光学測定を行い、測定データを取得する。CPU91は、取得された測定データに基づいて、第二混合液262の測定結果を算出する。測定結果に基づく第二混合液262の検査結果が、図1に示すディスプレイ96に表示される。尚、第二混合液262の測定方法は、光学測定に限られず、他の方法でもよい。
After execution of the centrifugal process, the
上記実施形態において、試薬注入部131が本発明の「注入部」の一例である。第一保持部132及び第二保持部133が本発明の「保持部」の一例である。第一試薬18及び第二試薬19は本発明の「試薬」の一例である。試薬定量部134Aは本発明の「定量部」の一例である。試薬定量部134Bは本発明の「定量部」の一例である。
In the above embodiment, the
以上説明したように、上記実施の形態の検査チップ2では、試薬定量部134Aへの予め定められた第一試薬18の注入時に、試薬定量部134Aに注入される第一試薬18の注入量V1より体積V2、体積V3、及び体積V4の和が大きいので、試薬注入部131に注入される第一試薬18の予め定められた注入量V1の第一試薬18を試薬定量部134A、第一保持部132及び第二保持部133で保持することができる。従って、試薬定量部134Aへの検体又は試薬の注入時に、第三端部149Cと第四壁面23Aとの間における定量方向の幅L1が、第一端部141と第二端部142との間における定量方向の幅L2より大きくなっており、第三端部149Cと第四壁面23Aとの間から検体又は試薬が大量に試薬定量部134Aに流れ込んでも、第一案内部138からの検体又は試薬の流出が抑制される。従って、検体又は試薬の定量精度及び測定精度を向上できる。
As described above, in the
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第一試薬18は、検体に変えてもよい。また、測定部81は、混合部80の下部であったが、混合部80とは別に設けられていてもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible. For example, the
また、試薬定量流路15と第二接続流路331とは後面202側に形成され、試薬定量流路13と第一接続流路301とは前面201に形成されていたが、これに限定されない。例えば、試薬定量流路15、第二接続流路331、試薬定量流路13、及び第一接続流路301が前面201に形成されてもよい。この場合、第一接続流路301と第二接続流路331とが合流孔部351において合流するのではなく、前面201の流路において合流してもよい。また、試薬定量流路15及び第二接続流路331が検査チップ2に設けられなくてもよい。また、本実施例では、試薬定量部134は、試薬を定量する定量部であるが検体の定量部に用いてもよい。
In addition, the reagent fixed
また、図12(A)に示すように、検査チップ2では、試薬注入部131に流路から少し盛り上がった稜線131Aが形成されるようにしてもよい。稜線131Aと、試薬注入部131を形成する壁面23A、壁面27A及び壁面27Bとで囲まれる体積が試薬注入部131への予め定められた注入量の体積V1となるようにしてもよい。さらに、図12(B)に示すように、検査チップ2では、試薬注入部131を形成する第一壁部27の先端部27Cから壁面23Aに直交する仮想面131Bと、試薬注入部131を形成する壁面23A、壁面27A及び壁面27Bとで囲まれる体積が試薬注入部131への予め定められた注入量の体積V1となるようにしてもよい。これらの場合には、試薬注入部131にどこまで第一試薬18(16)が注入されれば、体積V1になるかがはっきり分かる。
Further, as shown in FIG. 12A, in the
1 検査装置
2 検査チップ
17 検体
17A 分離成分
17B 残留成分
18 第一試薬
19 第二試薬
23A 第四壁面
27E 第九壁面
131 試薬注入部
132 第一保持部
132A 第一保持部壁面
132D 第二仮想平面
132D1第三仮想平面
133D 第二仮想平面
133D1第三仮想平面
133 第二保持部
133A 第三壁面
133B 第十一壁面
133E 第一仮想線
134C 第六壁面
136 余剰部
137 第二案内部
138 第一案内部
144 第七壁面
145 第二壁面
149 第一壁面
149A 屈曲部
149B 第五壁面
149D 第三仮想線
149H 第二仮想線
172 第一仮想平面
302 第八壁面
303 第十壁面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記検体又は前記試薬が定量される定量部と、
前記注入部と前記定量部の間の流路において、前記定量部に供給する前記検体又は前記試薬を保持する保持部と、
前記定量部の一端部である第一端部に接続され、前記定量部において定量された前記検体又は前記試薬が移動する第一案内部と、
前記定量部の他端部である第二端部に接続され、前記定量部から溢れた前記検体又は前記試薬が移動する第二案内部と、
前記第一案内部における前記保持部側の第一壁面と、
前記第一案内部における前記第一壁面と対向する第二壁面と、
前記保持部を形成する壁面のうち前記第一案内部側の第三壁面と、
前記第二壁面に設けられ前記第一壁面に向けて突出する突出部と、
前記第一端部から前記第二端部に向かう定量方向における前記第一壁面の端部である第三端部と、
前記第三端部に対向して前記定量方向側に設けられた壁面であって、前記第二端部よりも前記定量方向側に位置する第四壁面と、
を備え、
前記第三端部と前記第四壁面との間における前記定量方向の幅は、前記第一端部と前記第二端部との間における前記定量方向の幅より大きく、
前記第二端部と前記突出部の先端部との接線を含む第一仮想平面より前記定量部側の体積と、
前記保持部を形成する壁面が前記第一仮想平面と平行な第二仮想平面とに囲まれる体積との和が、
前記注入部に注入される前記検体又は前記試薬の予め定められた注入量より大きいことを特徴とする検査チップ。 An injection part into which a specimen or a reagent is injected;
A quantification unit for quantifying the specimen or the reagent;
In the flow path between the injection unit and the quantification unit, a holding unit that holds the sample or the reagent supplied to the quantification unit;
A first guide part connected to a first end part which is one end part of the quantification part, to which the specimen or the reagent quantified in the quantification part moves;
A second guide part connected to a second end part which is the other end part of the quantification part, and the specimen or the reagent overflowing from the quantification part;
A first wall surface on the holding portion side in the first guide portion;
A second wall surface facing the first wall surface in the first guide portion;
Of the wall surfaces forming the holding portion, the third wall surface on the first guide portion side;
A protrusion provided on the second wall surface and protruding toward the first wall surface;
A third end that is an end of the first wall surface in a quantitative direction from the first end toward the second end;
A wall surface provided on the quantitative direction side facing the third end portion, and a fourth wall surface located on the quantitative direction side with respect to the second end portion,
With
The width in the quantitative direction between the third end portion and the fourth wall surface is larger than the width in the quantitative direction between the first end portion and the second end portion,
The volume on the quantitative portion side from the first virtual plane including the tangent line between the second end and the tip of the protrusion,
The sum of the volume of the wall surface forming the holding portion surrounded by the second virtual plane parallel to the first virtual plane is
A test chip characterized by being larger than a predetermined injection amount of the specimen or the reagent injected into the injection part.
前記保持部を形成する壁面と前記第三端部を通る第三仮想平面に囲まれる体積を前記注入量とさせる前記第三仮想平面に垂直な流出方向と前記第五壁面とがなす角度のうち、前記第一案内部側の角度は鈍角であることを特徴とする請求項1に記載の検査チップ。 The first wall surface includes a bent portion that bends toward the quantitative portion, and a fifth wall surface from the bent portion to the third end portion,
Of the angle formed between the fifth wall surface and the outflow direction perpendicular to the third virtual plane, the volume surrounded by the wall surface forming the holding portion and the third virtual plane passing through the third end portion being the injection amount The inspection chip according to claim 1, wherein the angle on the first guide portion side is an obtuse angle.
前記流出方向に前記第三端部から延設した第一仮想線は、前記第六壁面と交差することを特徴とする請求項2に記載の検査チップ。 The quantitative unit has a sixth wall connected to the first end,
The inspection chip according to claim 2, wherein a first imaginary line extending from the third end portion in the outflow direction intersects the sixth wall surface.
前記曲面と前記平面との接続部から前記流出方向に引いた第二仮想線は、前記定量部内を通過することを特徴とする請求項2又は3に記載の検査チップ。 The fifth wall surface is composed of a curved surface connected to the third end portion and a plane connected to the curved surface,
4. The inspection chip according to claim 2, wherein a second imaginary line drawn in the outflow direction from a connection portion between the curved surface and the flat surface passes through the quantitative portion. 5.
前記突出部の前記第二壁面側と反対側の第八壁面は、前記突出部の先端部から遠いほど、前記定量方向側に位置するように傾くことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の検査チップ。 A protrusion connected to the first end and protruding toward the first wall surface of the first guide;
The eighth wall surface opposite to the second wall surface side of the protruding portion is inclined so as to be positioned on the quantitative direction side as the distance from the tip end portion of the protruding portion increases. Inspection chip according to crab.
前記第九壁面の前記定量部側の端部である第四端部と、
前記第四端部から前記保持部と離間する方向へ延設される傾斜壁と
を備え、
前記保持部を形成する壁面が前記第二仮想平面に囲まれる体積が、前記注入量である場合に、
前記第二仮想平面は、前記第九壁面と離間し、
前記第九壁面は、前記第四端部から遠いほど、前記保持部側に近づくように傾くことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の検査チップ。 A ninth wall surface that is a wall surface of the injection portion facing the holding portion;
A fourth end portion that is an end portion of the ninth wall surface on the quantitative portion side;
An inclined wall extending in a direction away from the holding portion from the fourth end portion,
When the volume of the wall surface forming the holding part is surrounded by the second virtual plane is the injection amount,
The second virtual plane is separated from the ninth wall surface;
The inspection chip according to any one of claims 1 to 7, wherein the ninth wall surface is inclined so as to be closer to the holding portion as it is farther from the fourth end portion.
前記注入部から前記検体又は前記試薬が流入する前記第一保持部を構成する壁面の内、前記定量部側の前記第二保持部に向かう壁面が前記定量方向と成す鋭角であり且つ前記注入部側の第一保持部壁面角度は、
前記第二保持部を構成する壁面の内、前記定量部側に向かう壁面が前記定量方向と成す鋭角であり且つ前記第一保持部壁面角度と同方向側の第二保持部壁面角度以下であることを特徴とする請求項1から8の何れかに記載の検査チップ。
The holding part includes a first holding part and a second holding part,
Of the wall surfaces constituting the first holding part into which the specimen or the reagent flows from the injection part, the wall surface facing the second holding part on the quantitative part side is an acute angle formed with the quantitative direction and the injection part The first holding part wall angle on the side is
Of the wall surfaces constituting the second holding portion, the wall surface facing the quantifying portion side is an acute angle formed with the quantifying direction, and is equal to or less than the second holding portion wall surface angle on the same direction side as the first holding portion wall surface angle. The test chip according to claim 1, wherein the test chip is a test chip.
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