WO2020009023A1 - 試料分析用基板および試料分析方法 - Google Patents

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WO2020009023A1
WO2020009023A1 PCT/JP2019/025833 JP2019025833W WO2020009023A1 WO 2020009023 A1 WO2020009023 A1 WO 2020009023A1 JP 2019025833 W JP2019025833 W JP 2019025833W WO 2020009023 A1 WO2020009023 A1 WO 2020009023A1
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chamber
substrate
sample analysis
flow path
main chamber
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由枝 小松
房俊 岡本
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Ｐｈｃホールディングス株式会社
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    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass

Definitions

  • the present disclosure relates to a sample analysis substrate and a sample analysis method.
  • a technique using a sample analysis substrate is known.
  • a liquid containing a sample such as blood is introduced into a sample analysis substrate provided with a chamber, a flow path, and the like, and the sample analysis substrate is rotated to transfer, distribute, mix, and mix the liquid with the reagent.
  • a reaction or the like is performed to analyze components in the sample (for example, see Patent Document 1).
  • the components in the liquid are combined with the antibody containing the magnetic beads and the labeled antibody in the reaction chamber, and then a washing step is performed in the measurement chamber where the washing is performed while being suctioned by the magnet.
  • a technique in which the concentration of a component to be detected is increased and then optically detected for example, see Patent Document 2.
  • a non-limiting exemplary embodiment of the present application provides a sample analysis substrate and a sample analysis method capable of improving measurement accuracy.
  • the substrate for sample analysis is a substrate for sample analysis for transferring a liquid containing a sample and analyzing a specific substance in the sample.
  • a main chamber having a space for holding a complex in which a specific component, a labeling substance, and a magnetic particle are bound, a magnet disposed in close proximity to the main chamber,
  • a collection chamber having a space for holding a liquid transferred from the chamber, wherein at least a part of the space is located on an outer peripheral side in a radial direction with respect to a space of the main chamber, and a collection chamber;
  • a flow path located in the substrate and having a first opening and a second opening, wherein the first opening and the second opening are respectively the main chamber and the second opening; Wherein provided is connected to the collection chamber was a channel, it is held in the collection chamber, and an active inhibitor which reduces the activity of the labeled substance.
  • the reaction in the reaction chamber is performed more uniformly, and highly accurate measurement can be performed.
  • FIG. 1 is an example of a schematic diagram illustrating a sandwich immunoassay method using magnetic particles.
  • FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the sample analysis system according to the embodiment.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of a configuration for detecting the origin of the sample analysis substrate in the sample analysis system.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view illustrating an example of a sample analysis substrate.
  • FIG. 3B is a plan view showing an example of the sample analysis substrate.
  • FIG. 3C is a plan view showing a configuration related to the transfer of a reaction solution among the sample analysis substrates shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3D is a plan view showing a configuration related to the transfer of the cleaning liquid among the sample analysis substrates shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3E is a plan view showing a configuration related to transfer of a substrate solution among the sample analysis substrates shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3F is a perspective view showing another example of the method of holding the magnet on the sample analysis substrate.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing a part of the structure of the sixth flow path of the sample analysis substrate. It is a perspective view which shows another example of the holding method of a magnet.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 16 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 17 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 18 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 19 is a diagram schematically illustrating an example of the stop angle of the sample analysis substrate and the position of the liquid during the operation of the sample analysis system.
  • FIG. 20 is a plan view showing another example of the sample analysis substrate.
  • FIG. 21 is a plan view showing another example of the sample analysis substrate.
  • FIG. 22 is a plan view showing another example of the sample analysis substrate.
  • FIG. 23 is a plan view showing another example of the sample analysis substrate.
  • FIG. 24A is a cross-sectional view of the collection chamber taken along line A-A ′ shown in FIG.
  • FIG. 24B is a cross-sectional view of the collection chamber taken along line B-B ′ shown in FIG.
  • FIG. 24C is a circumferential cross-sectional view of the collection chamber.
  • FIG. 24D is a cross-sectional view illustrating another example of the circumferential direction of the collection chamber.
  • FIG. 25 is a flowchart showing a procedure for performing sample analysis using the sample analysis substrate shown in FIG.
  • the present inventor has studied in detail the cause of the decrease in measurement accuracy in the analysis using the conventional sample analysis substrate, and found a problem in the recovery chamber.
  • the liquid containing the sample is weighed in the reaction chamber, and the magnetic particle-immobilized antibody and the labeled antibody are combined with the antigen which is the component to be detected in the sample.
  • the antigen bound to the magnetic particle-immobilized antibody and the labeled antibody is washed with a washing solution while being suctioned by a magnet.
  • the used cleaning solution is transferred to the collection chamber.
  • the substrate solution is introduced into the measurement chamber, and the substrate is reacted with the labeled antibody to detect luminescence or the like. At this time, the excess substrate solution is transferred to the collection chamber.
  • the used washing solution transferred to the collection chamber contains labeled antibodies that did not react with the antigen. Therefore, when the substrate solution is also transferred to the collection chamber, the labeled antibody reacts with the substrate in the collection chamber to generate luminescence, which may affect the detection of luminescence in the measurement chamber.
  • a sample analysis substrate and a sample analysis method according to one embodiment of the present application are as follows.
  • a flow path located in the substrate and having a first opening and a second opening, wherein the first opening and the second opening are connected to the main chamber and the collection chamber, respectively.
  • a substrate for sample analysis comprising:
  • the collection chamber has a first end and a second end, and extends circumferentially; 10.
  • the sample analysis substrate according to any one of items 1 to 9, wherein the second opening of the flow path is connected to a first end side of the recovery chamber between a first end and a second end thereof.
  • the collection chamber has a first height and a second height along a thickness direction of the substrate, The first height is located closer to the first end than the middle, the second height is located closer to the second end than the middle, and the first height is greater than the second height. 13.
  • the collection chamber has a side wall located on the outer peripheral side of the space, The first distance from the center of the substrate to the side wall at a first position located between the first end and the middle is the substrate at a second position located between the second end and the middle 12.
  • a sample analysis method for analyzing a specific substance in a sample using the sample analysis substrate according to item 1 A step of introducing a reaction solution containing a complex in which the specific component, the labeling substance, and the magnetic particles in the sample are bound to the main chamber, By rotating the sample analysis substrate while holding the complex in the main chamber by the magnetic force of the magnet, the reaction solution is transferred to the collection chamber, and the reaction solution is stored in the collection chamber. Reacting the labeling substance not forming the complex therein with the activity inhibitor.
  • a sample analysis method comprising:
  • a binding reaction between an analyte to be analyzed and a ligand that specifically binds to the analyte may be used.
  • an analysis method include an immunoassay method and a genetic diagnosis method.
  • Examples of the immunoassay include a competitive method and a non-competitive method (sandwich immunoassay).
  • An example of a genetic diagnosis method is a gene detection method by hybridization.
  • magnetic particles sometimes referred to as “magnetic beads”, “magnetic particles”, or “magnetic beads”.
  • a sandwich immunoassay method using magnetic particles will be specifically described.
  • an antigen-antibody reaction is performed between a primary antibody 304 (hereinafter, referred to as “magnetic particle-immobilized antibody 305”) immobilized on the surface of a magnetic particle 302 and an antigen 306 to be measured.
  • a primary antibody 304 hereinafter, referred to as “magnetic particle-immobilized antibody 305”
  • an antigen 306 to be measured.
  • the secondary antibody hereinafter, referred to as “labeled antibody 308”
  • labeling substance 307 is bound and the antigen 306 are bound by an antigen-antibody reaction.
  • the labeling substance 307 includes, for example, enzymes (for example, peroxidase, alkaline phosphatase, luciferase, etc.), chemiluminescent substances, electrochemical luminescent substances, fluorescent substances, and the like. Signals such as luminescence and fluorescence are detected.
  • the sandwich immunoassay method using magnetic particles has been described as an example.
  • B / F separation is performed by an immunoassay method using a competitive method or a non-competitive method, or by hybridization, regardless of the use of magnetic particles. It is required when performing a gene detection method.
  • a ligand immobilized by physical adsorption on a solid phase composed of a material such as polystyrene or polycarbonate, a ligand immobilized on a solid phase by chemical bonding, or a metal composed of gold or the like For example, immobilization using a self-assembled monolayer (SAM: Self-Assembled @ Monolayer) is used.
  • SAM Self-Assembled @ Monolayer
  • the magnetic particles including the complex 310 In order to sufficiently perform the B / F separation, it is preferable to wash the magnetic particles including the complex 310 a plurality of times with a washing solution. Specifically, first, in a reaction solution containing the complex 310, the unreacted antigen 306, the labeled antibody 308, and the like, only the reaction solution is removed while the complex 310 containing the magnetic particles is captured by the magnet. . After that, the complex 310 is washed by adding a washing solution, and the washing solution is removed. By repeating this washing a plurality of times, B / F separation from which unreacted substances and non-specifically adsorbed substances have been sufficiently removed can be achieved. After washing the complex 310 several times, the complex 310 is reacted with a substrate solution to generate a signal based on the labeling substance 307.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing the entire configuration of the sample analysis system 501.
  • the sample analysis system 501 includes the sample analysis substrate 100 and the sample analyzer 200.
  • the sample analyzer 200 includes a motor 201, an origin detector 203, a rotation angle detection circuit 204, a control circuit 205, a drive circuit 206, and an optical measurement unit 207.
  • the motor 201 has a rotation axis 201A inclined from the gravity (vertical) direction G at an angle ⁇ greater than 0 ° and 90 ° or less with respect to the direction of gravity of the turntable 201a and the direction of gravity, and a sample analysis mounted on the turntable 201a.
  • Substrate 100 is rotated around rotation axis 201A. Since the rotation axis 201A is tilted, the transfer of the liquid in the sample analysis substrate 100 can be performed not only by centrifugal force due to rotation but also by movement due to gravity.
  • the inclination angle of the rotating shaft 201A with respect to the direction of gravity G is preferably 5 ° or more, more preferably 10 ° or more and 45 ° or less, and even more preferably 20 ° or more and 30 ° or less.
  • the motor 201 may be, for example, a DC motor, a brushless motor, an ultrasonic motor, or the like.
  • the origin detector 203 detects the origin of the sample analysis substrate 100 attached to the motor 201.
  • the origin detector 203 includes a light source 203a, a light receiving element 203b, and an origin detecting circuit 203c, and is arranged such that the sample analysis substrate 100 is located between the light source 203a and the light receiving element 203b. Is done.
  • the light source 203a is a light emitting diode
  • the light receiving element 203b is a photodiode.
  • the sample analysis substrate 100 has a marker 210 provided at a specific position.
  • the marker 210 has, for example, a light blocking property of blocking at least a part of light emitted from the light source 203a.
  • the area of the marker 210 has a low transmittance (for example, 10% or less), and the area other than the marker 210 has a high transmittance (for example, 60% or more).
  • the light receiving element 203b When the substrate for sample analysis 100 is rotated by the motor 201, the light receiving element 203b outputs a detection signal corresponding to the amount of incident light to the origin detection circuit 203c.
  • the detection signal increases or decreases at the edges 210a and 210b of the marker 210 according to the rotation direction.
  • the origin detection circuit 203c detects a decrease in the amount of detected light and outputs it as an origin signal.
  • the position of the edge 210a of the marker 210 is treated as the origin position of the sample analysis substrate 100 (the reference angular position of the sample analysis substrate 100).
  • a position at a specific angle arbitrarily determined from the position of the edge 210a of the marker 210 may be determined as the origin.
  • the marker 210 has a sector shape and its central angle is smaller than the angle detection accuracy required for sample analysis, the marker 210 itself may be determined as the origin position.
  • the origin position is used by the sample analyzer 200 to acquire information on the rotation angle of the substrate 100 for sample analysis.
  • the origin detector 203 may have another configuration.
  • the sample analysis substrate 100 may include a magnet for detecting the origin, and the origin detector 203 may be a magnetic detection element that detects the magnetism of the magnet. Further, a magnet for capturing magnetic particles, which will be described later, may be used for origin detection.
  • the origin detector 203 may not be provided.
  • the rotation angle detection circuit 204 detects the angle of the rotation shaft 201A of the motor 201.
  • the rotation angle detection circuit 204 may be a rotary encoder attached to the rotation shaft 201A.
  • the rotation angle detection circuit 204 includes a Hall element provided in the brushless motor and a detection circuit that receives an output signal of the Hall element and outputs an angle of the rotation shaft 201A. Is also good.
  • the drive circuit 206 rotates the motor 201. Specifically, based on a command from the control circuit 205, the sample analysis substrate 100 is rotated clockwise or counterclockwise. In addition, based on the detection result of the rotation angle detection circuit 204 and the origin detector 203 and the command from the control circuit 205, the sample analysis substrate 100 is rocked and stopped.
  • the optical measurement unit 207 detects a signal (for example, a dye, luminescence, or fluorescence) corresponding to the labeling substance 307 of the labeled antibody 308 bound to the complex 310 (FIG. 1) held on the sample analysis substrate 100.
  • a signal for example, a dye, luminescence, or fluorescence
  • the control circuit 205 includes, for example, a CPU provided in the sample analyzer 200.
  • the control circuit 205 executes a computer program read into a RAM (Random Access Memory) (not shown) to send instructions to other circuits according to the procedure of the computer program.
  • Each circuit that has received the instruction operates as described herein to realize the function of each circuit.
  • the command from the control circuit 205 is sent to a drive circuit 206, a rotation angle detection circuit 204, an optical measurement unit 207, and the like, for example, as shown in FIG. 2A.
  • the procedure of the computer program is illustrated by the flowchart in the accompanying drawings.
  • the RAM loaded with the computer program in other words, the RAM storing the computer program may be volatile or non-volatile.
  • a volatile RAM is a RAM that cannot hold stored information unless power is supplied.
  • dynamic random access memory DRAM
  • a non-volatile RAM is a RAM that can hold information without supplying power.
  • a magnetoresistive RAM MRAM
  • ReRAM resistance change type memory
  • FeRAM ferroelectric memory
  • Both volatile RAM and non-volatile RAM are examples of non-transitory, computer-readable storage media.
  • a magnetic recording medium such as a hard disk
  • an optical recording medium such as an optical disk are examples of non-temporary, computer-readable recording media. That is, the computer program according to the present disclosure can be recorded on various non-transitory computer-readable media other than the medium (temporary medium) such as the atmosphere that propagates the computer program as a radio signal.
  • control circuit 205 is described as a component separate from the rotation angle detection circuit 204 and the origin detection circuit 203c of the origin detector 203.
  • these may be realized by common hardware.
  • a CPU computer
  • a computer program functioning as a control circuit 205
  • a computer program functioning as a rotation angle detection circuit 204 and a computer program functioning as an origin detection circuit 203c of the origin detector 203. May be performed serially or in parallel. Thereby, the CPU can be apparently operated as a different component.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view of the sample analysis substrate 100.
  • the sample analysis substrate 100 includes a rotation axis 110 and a plate-shaped substrate 100 ′ having a predetermined thickness in a direction parallel to the rotation axis 110.
  • the substrate 100 ′ of the sample analysis substrate 100 includes a base substrate 100a and a cover substrate 100b.
  • the substrate 100 ′ of the sample analysis substrate 100 has a circular shape, but may have, for example, a polygonal shape, an elliptical shape, a fan shape, or the like.
  • the substrate 100 ' has two main surfaces 100c and 100d.
  • the main surface 100c and the main surface 100d are parallel to each other, and the thickness of the substrate 100 ′ (the distance between the two main surfaces) defined by the distance between the main surface 100c and the main surface 100d is The same is true at any position of 100 '.
  • the main surfaces 100c and 100d need not be parallel.
  • a part of the two main surfaces may be non-parallel or parallel, or may be entirely non-parallel.
  • at least one of the main surfaces 100c and 100d of the substrate 100 ' may have a configuration having a concave portion or a convex portion.
  • FIG. 3B is a plan view of the base substrate 100a.
  • the sample analysis substrate 100 includes a first holding chamber 101, a second holding chamber 102, a third holding chamber 103, a first storage chamber 104, and a second storage chamber, which are respectively located inside the substrate 100 '. 105, a reaction chamber 106, a main chamber 107 and a collection chamber 108.
  • the shape of each chamber is not limited, and may have any shape, unless otherwise specified below.
  • Each chamber generally has a space defined by upper and lower surfaces parallel to the two main surfaces 100c, 100d (FIG. 3A) of the substrate 100 'and three or more side surfaces located therebetween. Two adjacent surfaces of the upper surface, the lower surface, and the side surfaces may not be separated by a clear ridge.
  • the shape of each chamber may be a flat sphere or a spheroid.
  • the sample analysis substrate 100 further includes a first flow path 111, a second flow path 112, a third flow path 113, a fourth flow path 114, a fifth flow path 115, a sixth flow path And a seventh channel 117.
  • the first flow path 111 connects the first holding chamber 101 and the second holding chamber 102.
  • the second flow path 112 connects the second holding chamber 102 and the main chamber 107.
  • the third flow path 113 connects the main chamber 107 and the collection chamber 108.
  • the fourth flow path 114 connects the first storage chamber 104 and the first holding chamber 101.
  • the fifth flow path 115 connects the second storage chamber 105 and the third holding chamber 103.
  • the sixth flow path 116 connects the third holding chamber 103 and the main chamber 107.
  • the seventh flow path 117 connects the reaction chamber 106 and the main chamber 107.
  • Transfer of liquid between chambers through the flow path can be realized by various methods. For example, transfer by gravity and transfer by capillary force and centrifugal force by rotation can be used. Hereinafter, these two transfer methods will be generally described.
  • the liquid can move in the flow path by gravity.
  • the sample analysis substrate 100 is supported with the rotation shaft 110 inclined at an angle of more than 0 degrees and 90 degrees or less with respect to the direction of gravity G.
  • the transfer source chamber in which the liquid exists is located at a higher position than the transfer destination chamber. "High” refers to being higher in the direction of gravity G.
  • the flow path that can be transferred by gravity is not a capillary path described below.
  • the flow path that can be transferred by gravity has, for example, a thickness of 1 mm or more.
  • the channel may be a capillary channel.
  • “Capillary channel” refers to a channel having a narrow cross section that allows at least a portion of the interior to be filled with liquid by capillary forces due to capillary action.
  • the transfer of liquid by a capillary channel will be described by taking as an example a configuration having chambers A and B that are not capillary spaces and a capillary channel connecting chambers A and B.
  • the liquid in the flow path is stationary due to the balance between the capillary force, the atmospheric pressure, and the gravity, and the liquid is not transferred from the chamber A to the chamber B. Also, by rotating the sample analysis substrate, liquid transfer does not occur even when a centrifugal force equal to or less than the capillary force acts on the liquid in the channel.
  • the chamber B is arranged at a position farther than the chamber A with respect to the rotation axis, and the sample analysis substrate is rotated so that a centrifugal force larger than the capillary force acts on the liquid in the flow path of the capillary channel. Then, the liquid in the chamber A can be transferred to the chamber B by the centrifugal force.
  • the flow path has a thickness of, for example, 50 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • different thicknesses can be realized by changing the depth of a space provided in the base substrate 100a.
  • the depth of the space provided in the base substrate 100a is made constant, and a convex portion having a different height is provided at a position corresponding to each chamber or flow channel of the cover substrate 100b, so that the thickness of each flow channel and chamber is different. You may let it.
  • a part or all of the flow path may form a capillary space so that a part or all of the chamber is surely filled with the retained liquid.
  • the thickness of the region serving as the capillary space is 50 ⁇ m to 300 ⁇ m as described above.
  • the sample analysis substrate 100 having a diameter of 60 mm can be rotated in a range of 100 rpm to 8000 rpm.
  • the rotation speed is determined according to the shape of each chamber and flow path, the physical properties of the liquid, the timing of liquid transfer and processing, and the like.
  • Hydrophilic treatment may be applied to the inner surface of the channel or chamber where the capillary force acts and the inner surface near the connection part of the chamber to which the channel is connected. Capillary force works greatly by the hydrophilic treatment.
  • the hydrophilic treatment is performed by, for example, applying a nonionic, cationic, anionic or zwitterionic surfactant to the above-described inner surface, performing corona discharge treatment, or providing physical fine irregularities. (See, for example, JP-A-2007-3361).
  • the third flow path 113, the fourth flow path 114, the fifth flow path 115, and the sixth flow path 116 are spaces in which the internal liquid can be filled by capillary action, these flow paths May also be subjected to a hydrophilic treatment.
  • Each of the first holding chamber 101, the second holding chamber 102, the third holding chamber 103, the first storage chamber 104, the second storage chamber 105, the reaction chamber 106, the main chamber 107, and the collection chamber 108 has at least one air hole. 122 are provided. Thereby, the inside of each chamber is kept at the atmospheric pressure under the environment, and each flow path can be moved by the principle of capillary action and siphon. Further, the first storage chamber 104, the second storage chamber 105, and the reaction chamber 106 may be provided with an opening 123 for injecting a liquid such as a substrate solution, a sample washing solution, a reaction solution, or the like. The air holes 122 may also serve as the openings 123.
  • Each space of the first holding chamber 101, the second holding chamber 102, the third holding chamber 103, the first storage chamber 104, the second storage chamber 105, the reaction chamber 106, the main chamber 107, and the collection chamber 108 is a base substrate 100a
  • the upper and lower portions of each space are formed by covering the base substrate 100a with the cover substrate 100b. That is, these spaces are defined by the inner surface of the substrate 100 '.
  • the first flow path 111, the second flow path 112, the third flow path 113, the fourth flow path 114, the fifth flow path 115, the sixth flow path 116, and the seventh flow path 117 are also formed on the base substrate 100a.
  • the base substrate 100a and the cover substrate 100b define an upper surface and a lower surface, respectively.
  • the substrate 100 ' can be made of, for example, a resin such as acrylic, polycarbonate, or polystyrene.
  • Table 1 shows that, in the sample analysis substrate 100 of the present embodiment, the substance or liquid to be introduced at the start of the sample analysis, the chamber to be introduced first, and the order in which the introduced substance or liquid is introduced to the main chamber.
  • the combination is shown.
  • the combinations shown in Table 1 are only one combination illustrated, and the materials and liquids to be introduced into the chamber and the order of introduction into the main chamber 107 are not limited to those shown in Table 1.
  • the magnetic particle-immobilized antibody 305, the specimen containing the antigen 306, and the labeled antibody 308 are introduced into the reaction chamber 106, and the complex 310 is generated in the reaction chamber 106. Further, a substrate solution is introduced into the first storage chamber 104. The cleaning liquid is introduced into the second storage chamber 105.
  • FIGS. 3C to 3E the chambers and flow paths for the complex 310, the washing solution, and the substrate solution will be described in accordance with the order of introduction into the main chamber 107 shown in the above table. 3C to 3E, for the sake of simplicity, structures that are not related or not mentioned of the sample analysis substrate 100 are not shown.
  • reaction chamber 106 As shown in FIG. 3C, a reaction chamber 106 is provided on the substrate 100 for sample analysis. As described with reference to FIG. 1, the reaction chamber 106 is a reaction field for reacting the magnetic particle-immobilized antibody 305, the specimen containing the antigen 306, and the labeled antibody 308 to form a complex 310. .
  • the shape of the reaction chamber 106 is not particularly limited.
  • the reaction chamber 106 is provided as a reaction field for forming the complex 310.
  • the transfer of the sample containing the magnetic particle-immobilized antibody 305, the antigen 306, and the labeled antibody 308 to the reaction chamber 106 can be performed by various means.
  • a mixed solution in which a sample containing the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the antigen 306 and the labeled antibody 308 are mixed in advance is weighed, the mixed solution is injected into the sample analysis substrate 100, and the complex is formed in the reaction chamber 106. It may be formed.
  • the sample analysis substrate 100 includes, for example, a chamber for holding each of the specimen including the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the antigen 306 and the labeled antibody 308, and a flow path (for example, a capillary tube) connecting the respective chambers to the reaction chamber 106. Road).
  • a flow path for example, a capillary tube connecting the respective chambers to the reaction chamber 106. Road.
  • the sample containing the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the antigen 306 and the labeled antibody 308 are weighed into each chamber, and the sample containing the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the antigen 306 injected into each chamber and the labeled antibody 308 are collected.
  • the complex 310 may be formed by transferring to the reaction chamber 106 and mixing in the reaction chamber 106.
  • the magnetic particle-immobilized antibody 305 and the labeled antibody 308 may be dried (hereinafter, referred to as “drying reagent”).
  • drying reagent may be formed by holding the dry reagent in the reaction chamber 106 and dissolving the dry reagent in a liquid containing a sample solution containing the antigen 306.
  • the complex 310 may be formed by dissolving the dry reagent held in a certain chamber at the time of measurement with a predetermined solution, and mixing the sample solution containing the antigen 306 in the reaction chamber 106.
  • the solution containing the complex 310 in the reaction chamber 106 is transferred to the main chamber 107 via the seventh channel 117.
  • the seventh channel 117 has an opening 117g and an opening 117h.
  • the opening 117g of the seventh flow path 117 is the outermost peripheral side surface 106a located on the side farthest from the rotation shaft 110 or the adjacent side surface adjacent to the outermost peripheral side surface 106a among the side surfaces of the reaction chamber 106, It is preferable to be provided at a position including a connection portion with the side surface 106a. This is because, when the liquid in the reaction chamber 106 is transferred to the main chamber 107, it is possible to suppress the occurrence of liquid residue in the reaction chamber 106.
  • FIG. 3C shows an example in which the opening 117g is provided in a part of the outermost peripheral side surface 106a.
  • the opening 117h of the seventh flow path 117 is located farther from the rotation shaft 110 than the opening 117g.
  • the opening 117h is connected to the side surface of the main chamber 107 as described below.
  • the solution including the complex 310 in the reaction chamber 106 is centrifuged. It is transferred to the main chamber 107 via the seventh channel 117.
  • the seventh flow path 117 may be a capillary path or a flow path that can be transferred by gravity.
  • the main chamber 107 is a place where B / F separation of the solution containing the complex 310 is performed.
  • the sample analysis substrate 100 includes a magnet 121 disposed in the substrate 100 ′.
  • the magnet 121 is located in the sample analysis substrate 100 close to the space of the main chamber 107. More specifically, the magnet 121 is arranged close to the outermost peripheral side surface 107a farthest from the rotation shaft 110 among the plurality of side surfaces of the main chamber 107. However, the magnet 121 in the sample analysis substrate 100 may be arranged at a position close to the upper surface or lower surface other than the outermost peripheral side surface 107a of the main chamber 107. That is, as long as the magnetic particles can be captured on the wall surface of the main chamber 107 by the magnet 121, the position is not particularly limited.
  • the magnet 121 may be configured to be detachable according to B / F separation, may be irremovably attached to the substrate 100 ′, or may be configured to be provided on the sample analyzer 200 side. Is also good.
  • the substrate 100 ′ includes a storage chamber that can store the magnet 121.
  • the substrate 100 ' may include a concave storage chamber 120 having an opening 120a in the main surface 100c.
  • the storage room 120 has a space in which the magnet 121 can be stored.
  • the opening 120a of the storage chamber 120 may be provided on the main surface 100d, or may be provided on a side surface located between the two main surfaces 100c and 100d.
  • the turntable 201a of the sample analyzer 200 may include a magnet unit having the magnet 121.
  • the magnet 121 is arranged at a position where the magnetic particles can be captured on the wall surface of the main chamber 107.
  • the sample analyzer 200 may include a magnet 121 and a drive mechanism for moving the magnet 121.
  • the sample analysis substrate 100 has a storage chamber for holding the magnet 121, and the driving mechanism inserts the magnet 121 into the storage chamber of the sample analysis substrate 100 in accordance with the B / F separation, and May be taken out.
  • the complex 310 and the unreacted magnetic particle-immobilized antibody 305 in the reaction solution (hereinafter, when both of them are indicated, simply The magnetic particles 311) are collected and captured on the outermost peripheral side 107a side by the magnetic force of the magnet 121 arranged close to the outermost peripheral side 107a.
  • the space of the main chamber 107 may include a first region 107f and a second region 107e adjacent to and connected to the first region 107f.
  • the first region 107f is a space in which the liquid can move by gravity
  • the second region 107e is a capillary space where a capillary force acts.
  • the thickness of the first region 107f is larger than the thickness of the second region 107e
  • the first region 107f has a larger space than the second region 107e.
  • the thicknesses of the first region 107f and the second region 107e are values within the above-described range specifically described as the thickness of the flow path.
  • the second region 107e is in contact with the outermost peripheral side surface 107a, and it is preferable that at least a part of the first region 107f is closer to the rotation shaft 110 than the second region 107e.
  • the opening 117h of the seventh channel 117 is provided on one of the side surfaces that are in contact with the first region 107f.
  • the liquid in the main chamber 107 is transferred to the collection chamber 108 via the third channel 113.
  • the opening 113g of the third channel 113 is provided on a side surface that is in contact with the second region 102e so as to be connected to the space of the second region 102e.
  • the first region 107f is a space in which the liquid can move by gravity, so that a space having a size as needed can be secured. Since the second region 107e is a capillary space, the second region 107e is always filled with a part of the liquid held in the main chamber 107. Therefore, when the third channel 113 contacts the second region 107e, the liquid in the main chamber 107 can be transferred to the collection chamber 108 via the third channel 113 without any excess. In addition to the reaction solution, the washing solution and the substrate solution are introduced into the main chamber 107. Therefore, the main chamber 107 must have a sufficient space for holding these liquids, and if necessary, the holding chamber may collect the liquids. The ability to reliably transfer to 108 is an important feature.
  • the third channel 113 has an opening 113g and an opening 113h, the opening 113g is connected to the main chamber 107, and the opening 113h is connected to the collection chamber 108.
  • the opening 113g of the third flow path 113 is the outermost peripheral side 107a located on the side farthest from the rotation shaft 110 or the adjacent side adjacent to the outermost peripheral side 107a among the side surfaces of the main chamber 107. It is preferably provided at a position including a connection portion with the side surface 107a.
  • FIG. 3B shows an example in which the opening 113g is provided on the adjacent side surface adjacent to the outermost peripheral side surface 107a. As described above, the opening 113g is connected to the second region 107e of the main chamber 107.
  • the opening 113h of the third flow path 113 is located farther from the rotation shaft 110 than the opening 113g.
  • the opening 113h is the innermost peripheral side surface 108b located on the side closest to the rotation shaft 110 or the side surface adjacent to the innermost peripheral side surface 108b among the side surfaces of the collection chamber 108, and is the innermost peripheral side surface 108b. It is preferable to be provided at a position close to.
  • FIG. 3B shows an example in which the opening 113h is provided in a part of the innermost peripheral side surface 103b.
  • the third channel 113 can also suck the liquid held in the main chamber 107 by capillary action.
  • the thickness of the third channel 113 is smaller than the thickness of the second region 107e of the main chamber 107. This makes it possible to exert a stronger capillary force on the third flow path 113 than in the second area 107 e of the main chamber 107, and a part of the liquid in the second area 107 e of the main chamber 107 flows to the third flow path 113. It is sucked.
  • the third channel 113 can further control the movement of the liquid by the siphon principle. Therefore, as a siphon structure, the third channel 113 has a first bent portion 113n and a second bent portion 113m.
  • the first bent portion 113n has a convex shape on the opposite side to the rotating shaft 110
  • the second bent portion 113m has a convex shape on the rotating shaft 110 side.
  • the first bent portion 113n is located between the second bent portion 113m and the main chamber 107 located closer to the rotating shaft 110, of the main chamber 107 and the collection chamber 108 to which the third flow path 113 is connected. ing.
  • the siphon principle here refers to liquid supply control based on the balance between the centrifugal force applied to the liquid by the rotation of the sample analysis substrate 100 and the capillary force of the flow path.
  • the third channel 113 is a capillary channel having no siphon structure
  • the third channel 113 is transferred from the reaction chamber 106 to the main chamber 107 via the seventh channel 117 by centrifugal force generated by rotation of the sample analysis substrate 100.
  • the liquid transferred to the main chamber 107 is filled in the third flow channel 113 by the capillary force of the third flow channel 113.
  • the sample analysis substrate 100 is rotating at a rotation speed at which a centrifugal force stronger than the capillary force of the third flow path 113 can be applied.
  • the third flow path 113 has a siphon structure
  • the liquid transferred from the reaction chamber 106 to the main chamber 107 will cause the liquid to flow into the third flow path 113 due to the capillary force of the third flow path 113. Be drawn in.
  • the centrifugal force is higher than the capillary force applied to the liquid. Is stronger, the entire inside of the third flow path 113 is not filled with the liquid. That is, the third flow path 113 is filled with the liquid only up to the same height as the distance of the liquid level of the liquid existing in the main chamber 107 with respect to the rotation shaft 110.
  • the sample analysis substrate 100 is rotating at a rotational speed that applies a centrifugal force weaker than the capillary force of the third flow channel 113, the third flow channel 113 is filled with liquid by the capillary force, No further movement of the liquid is caused by the force.
  • the sample analysis substrate 100 When it is desired to transfer the liquid in the main chamber 107 to the collection chamber 108, the sample analysis substrate 100 is rotated at a rotation speed (including rotation stop) at which a centrifugal force equal to or less than the capillary force of the third flow path 113 can be applied. By rotating, the entire third flow path 113 is filled with the liquid by the capillary force. Thereafter, when the sample analysis substrate 100 is rotated at a rotation speed at which a centrifugal force stronger than the capillary force of the third flow path 113 can be applied, the liquid in the main chamber 107 can be transferred to the collection chamber 108. .
  • the reaction solution, the washing solution, and the substrate solution can be once held in the main chamber 107, and B / F separation, cleaning of magnetic particles and The reaction with the substrate solution can be appropriately performed.
  • the distance between the rotating shaft 110 and the innermost peripheral side surface 108b closest to the rotating shaft 110 of the collection chamber 108 located farthest from the rotating shaft 110 is R1
  • the rotating shaft is Assuming that the distance from 110 to a point located farthest from the rotation axis 110 of the first bent portion 113n is R2, it is preferable that R1> R2 (condition 1) is satisfied.
  • the sample analysis substrate 100 is transferred to the liquid in the third flow path 113 by a capillary. If the reaction solution or the washing solution transferred to the main chamber 107 is rotated at a rotation speed at which a centrifugal force stronger than the force is applied, the reaction solution or the washing solution transferred to the recovery chamber 108 can be prevented.
  • the recovery chamber 108 stores a reaction liquid other than the magnetic particles 311 transferred from the main chamber 107 via the third flow path 113 and a used cleaning liquid.
  • the recovery chamber 108 has a space with a larger volume than the total amount of the above-described reaction solution and the total used washing solution according to the number of times of washing. It is preferable that the main part of the collection chamber 108 that holds the liquid is located farther from the rotation axis 110 than the main chamber 107.
  • the second storage chamber 105 stores a cleaning liquid used for cleaning at the time of B / F separation.
  • the complex 310 can be washed a plurality of times during B / F separation.
  • the second storage chamber 105 has a space capable of holding a total volume of the cleaning liquid according to the number of times of cleaning.
  • the cleaning liquid in the second storage chamber 105 is transferred to the third holding chamber 103 via the fifth flow path 115.
  • the fifth channel 115 has an opening 115g and an opening 115h.
  • the opening 115g of the fifth flow path 115 is the outermost peripheral side surface 105a located on the side farthest from the rotation shaft 110 among the side surfaces of the second storage chamber 105, or the adjacent lateral side adjacent to the outermost peripheral side surface 105a, It is preferable to be provided at a position including a connection portion with the outermost peripheral side surface 105a.
  • FIG. 3D shows an example in which the opening 115g is provided at a connection portion between the outermost peripheral side surface 105a and the adjacent side surface.
  • the opening 115h of the fifth flow passage 115 is located farther from the rotation shaft 110 than the opening 115g.
  • the opening 115h is connected to the side surface of the third holding chamber 103, as described below.
  • the cleaning liquid in the second storage chamber 105 is subjected to the fifth flow by centrifugal force. It is transferred to the third holding chamber 103 via the path 115.
  • the fifth flow path 115 may be a capillary path or a flow path that can be transferred by gravity.
  • the third holding chamber 103 holds all the cleaning liquid stored in the second storage chamber 105. Thereafter, in order to clean the complex 310 in the main chamber 107, a part of the cleaning liquid is transferred to the main chamber 107, and the rest is retained. The amount of the cleaning liquid used for one cleaning is measured by the sixth flow path 116 as described below. For this reason, the third holding chamber 103 has a volume equal to or larger than the sixth flow path 116, and has a volume equal to or larger than the total amount of the cleaning liquid for the number of times of cleaning (for example, if the cleaning is performed twice, the sixth flow path 116 is used). Twice or more times, and three times of washing, three times or more the volume of the sixth flow path 116).
  • the opening 115h of the fifth flow path 115 is provided on one inner peripheral side opposed to the outermost peripheral side 103a of the third holding chamber 103 with a space for holding the liquid therebetween.
  • the sixth flow passage 116 includes a first portion 116q and a second portion 116r connected to the first portion 116q.
  • the first portion 116q includes an opening 116g and is connected to the third holding chamber 103.
  • the second portion 116r has a second opening 116h and is connected to the main chamber 107.
  • the two parts 116r are capillary channels.
  • a part of the third holding chamber 103 and a part of the sixth flow path 116 are located substantially in the radial direction about the rotation shaft 110 with the opening 116g interposed therebetween.
  • the first portion 116q of the sixth channel 116 includes a first region 116qe and a second region 116qf.
  • the first portion 116q has a shape extending in a direction oblique to the radial direction of the sample analysis substrate 100.
  • the second region 116qf is located closer to the rotation shaft 110 than the first region 116qe in the first portion 116q.
  • the first region 116qe is a capillary space, and the second region 116qf is not a capillary space capable of filling a liquid by capillary action.
  • the thickness of the second region 116qf is larger than the thickness of the first region 116qe, and the second region 116qf is not filled with liquid when the first region 116qe is filled with liquid due to capillary action.
  • An air hole 122 is provided in the second region 116qf.
  • the second region 116qf is an airway for ensuring air movement.
  • the rotation angle of the sample analysis substrate 100 is changed to a position where the cleaning liquid comes into contact with the opening 116g while the cleaning liquid is held in the third holding chamber 103, the third area excluding the second region 116qf is removed.
  • the six channels 116 are filled with the cleaning liquid by capillary action.
  • the sample analysis substrate 100 is rotated at a rotation speed at which a centrifugal force stronger than the capillary force applied to the cleaning liquid in the sixth flow path 116 is applied. In this case, as shown in FIG.
  • the cleaning liquid transferred to the third holding chamber 103 and the sixth flow are set with reference to a straight line db connecting the rotation axis 110 and the position z.
  • the cleaning liquid returns to the path 116.
  • the reference position z is, as shown in FIG. 4, two side surfaces s1 and s2 located farther from the rotation axis 110 than the space of the third holding chamber 103 or the space of the sixth flow passage 116. Is defined by the boundary position between the side surface s1 inclined toward the third holding chamber 103 and the side surface s2 inclined toward the second holding chamber with respect to the tangential direction dt of the arc ar about the rotation axis 110. .
  • the cleaning liquid for one time is weighed, and the cleaning liquid is transferred to the main chamber 107.
  • the cleaning liquid transferred to the main chamber 107 is transferred to the collection chamber 108 via the third channel 113 as described above.
  • the first storage chamber 104 stores the substrate solution at the start of the analysis using the sample analysis system.
  • the shape of the first storage chamber 104 is not particularly limited, and may have an arbitrary shape.
  • the fourth flow path 114 connects the first storage chamber 104 and the first holding chamber 101.
  • the fourth flow path 114 extends, for example, in the radial direction around the rotation shaft 110 and is configured by a capillary path.
  • the fourth flow path 114 has an opening 114g and an opening 114h.
  • the opening 114g is provided at a position closest to the outermost peripheral side surface 104a, which is the outermost peripheral side surface 104a farthest from the rotation shaft 110 or a side surface adjacent to the outermost peripheral side surface 104a among the side surfaces of the first storage chamber 104.
  • an opening 114g is provided in the outermost peripheral side surface 104a.
  • the opening 114h is connected to the first holding chamber 101.
  • the first holding chamber 101 holds the substrate solution transferred from the first storage chamber 104 during the B / F separation including washing after the start of the analysis using the sample analysis system.
  • the first holding chamber 101 is located farther from the rotation shaft 110 than the first storage chamber 104 is.
  • the first holding chamber 101 has a first outer peripheral side surface 101a1 and a second outer peripheral side surface 101a2, and a first inner peripheral side surface 101b1 and a second inner peripheral side surface 101b2 sandwiching a space for holding the substrate solution.
  • the first outer peripheral side 101a1 and the second outer peripheral side 101a2 do not overlap in the radial direction, and the first outer peripheral side 101a1 is located farther from the rotating shaft 110 than the second outer peripheral side 101a2.
  • the first inner peripheral side surface 101b1 and the second inner peripheral side surface 101b2 do not overlap in the radial direction, and the first inner peripheral side surface 101b1 is located farther from the rotation shaft 110 than the second inner peripheral side surface 101b2.
  • the first holding chamber 101 further has an adjacent side surface 101c adjacent to the first outer peripheral side surface 101a1 and the first inner peripheral side surface 101b1, and an adjacent side surface 101d adjacent to the second outer peripheral side surface 101a2 and the second inner peripheral side surface 101b2.
  • the space of the first holding chamber 101 is sandwiched between the adjacent side surfaces 101c and 101d and has a shape extending in the circumferential direction.
  • the opening 111g of the first flow path 111 is provided on the first inner peripheral side surface 101b1.
  • the opening 111g of the first flow path 111 which will be described in detail below, is located adjacent to a connection position of the adjacent side surface 101d with the second inner peripheral side surface 101b2. That is, the first flow path 111 is provided on the side closer to the rotation shaft 110 of the adjacent side surface 101d.
  • most of the space of the first holding chamber 101 is located farther from the rotation shaft 110 than the opening 111h of the first flow path 111. Therefore, even when the sample analysis substrate 100 is held at various rotation angles, the substrate solution held in the first holding chamber 101 is transferred to the second holding chamber 102 via the first flow path 111. Can be suppressed.
  • the first outer peripheral side surface 101a1 is located far from the rotation shaft 110, and the space of the first holding chamber 101 includes a convex portion 101r that is in contact with the first outer peripheral side surface 101a1 and protrudes to the outer peripheral side. Therefore, by holding the substrate solution in the convex portion 101r of the space of the first holding chamber 101, the liquid surface of the substrate solution held in the first holding chamber 101 is separated from the opening 111g of the first flow path 111. Therefore, the transfer to the second holding chamber 102 via the first flow path 111 can be suppressed more reliably.
  • the first flow path 111 connects the first holding chamber 101 and the second holding chamber 102.
  • the first flow path 111 has an opening 111g and an opening 111h, and the opening 111g is provided on the adjacent side surface 101d of the first holding chamber 101.
  • the opening 111h is provided on one of the side surfaces of the second holding chamber 102.
  • the first flow path 111 is a flow path in which the liquid can move by gravity.
  • the second holding chamber 102 holds the substrate solution transferred from the first holding chamber 101 via the first flow path 111.
  • the second holding chamber 102 includes a first portion 102q circumferentially adjacent to the first holding chamber 101 and a second portion 102r circumferentially adjacent to the second flow path 112. The first portion 102q and the second portion 102r are arranged in the radial direction.
  • the second holding chamber 102 is close to the adjacent side face 101d of the first holding chamber 101.
  • the main chamber 107 is located on the side 101c adjacent to the first holding chamber 101.
  • the second holding chamber 102 has an outermost peripheral side surface 102a farthest from the rotation shaft 110 and a second adjacent side surface 102c2 adjacent to the outermost peripheral side surface 102a. Further, it has an innermost peripheral side surface 102b closest to the rotating shaft 110 and a first adjacent side surface 102c1 adjacent to the innermost peripheral side surface 102b. With respect to the space of the second holding chamber 102, the first adjacent side face 102c1 and the second adjacent side face 102c2 are arranged on the same side, that is, the side facing the first holding chamber 101 and the second flow path 112. A concave portion 102s is formed between the first adjacent side surface 102c1 and the second adjacent side surface 102c2, and the first adjacent side surface 102c1 and the second adjacent side surface 102c2 are separated by the concave portion 102s.
  • the first portion 102q of the second holding chamber 102 includes an innermost peripheral side surface 102b and a first adjacent side surface 102c1, and the second portion 102r includes an outermost peripheral side surface 102a and a second adjacent side surface 102c2.
  • an opening 111h of the first flow path 111 is provided at a position of the first adjacent side surface 102c1 near the innermost peripheral side surface 102b.
  • an opening 112g of the second flow path 112 is provided at a position of the second adjacent side surface 102c2 that is separated from the outermost peripheral side surface 102a, more specifically, at a position closest to the rotating shaft 110.
  • the second channel 112 is a capillary channel
  • the second portion 102r is a capillary space that connects the outermost peripheral side surface 102a and the portion where the opening 112g of the second channel 112 is located.
  • 102re may be provided. In this case, it is preferable that the capillary space 102re is located along the second adjacent side surface 102c2.
  • the second flow path 112 has a first portion 112q and a second portion 112r, and an opening 112g and an opening 112h. One end of the first portion 112q and one end of the second portion 112r are connected to each other.
  • the opening 112g is located at the other end of the first portion 112q, and is connected to the second adjacent side surface 102c2 of the second holding chamber 102 as described above.
  • An opening 112h is located at the other end of the second portion 112r, and is connected to the main chamber 107.
  • the second portion 112r is a capillary channel.
  • the first portion 112q includes a first region 112qe and a second region 112qf.
  • the first portion 112q has a shape extending in the circumferential direction.
  • the second region 112qf is located closer to the rotation shaft 110 than the first region 112qe.
  • the first region 112qe is a capillary space, and the second region 112qf is not a capillary space that can be filled with liquid by capillary action.
  • the thickness of the second region 112qf is larger than the thickness of the first region 112qe.
  • An air hole 122 is provided in the second region 112qf. Further, the thickness of the first region 112qe is preferably smaller than the thickness of the capillary space 102re of the second holding chamber 102. Thereby, the substrate solution held in the capillary space 102re of the second holding chamber 102 can be drawn into the second channel 112.
  • each part of the second flow path 112 is positioned at the same position as the opening 112 g from the rotating shaft 110 or is opened from the rotating shaft 110. Preferably, it is located farther than 112 g. With this, when a centrifugal force stronger than the capillary force applied to the substrate solution in the second flow path 112 acts on the substrate solution in a state where the second flow path 112 is filled with the substrate solution, all of the liquid in the second flow path 112 Is transferred to the main chamber 107.
  • the total volume of the first region 112qe and the second portion 112r of the first portion 112q corresponds to the amount of the substrate solution used for the analysis, and by filling these portions with the substrate solution by the capillary force, the weighing of the substrate solution is reduced. Done.
  • the second region 112qf of the first portion 112q functions as an airway. For some reason, when bubbles are generated in the substrate solution held in the first region 112qe of the first portion 112q, the bubbles move to the second region 112qf, and the bubbles in the substrate solution are easily removed. Become. Accordingly, when the sample analysis substrate 100 is rotated, it is possible to particularly suppress the air bubbles from entering the second portion 112r and hindering the movement of the substrate solution.
  • the first region 112qe and the second portion 112r of the first portion 112q have been described as being the capillary space and the capillary channel. However, these spaces are the space where the liquid moves by gravity and the flow channel. It may be.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the sample analysis system 501.
  • a program that defines a procedure for controlling each unit of the sample analysis system 501 for operating the sample analysis system 501 is stored in, for example, the memory of the control circuit 205.
  • the execution of the program by the arithmetic unit causes the following operations to be performed. Realize. Prior to the following steps, the sample analysis substrate 100 is loaded into the sample analyzer 200, and the origin of the sample analysis substrate 100 is detected.
  • a substrate solution and a washing solution are introduced into the first storage chamber 104 and the second storage chamber 105, respectively.
  • the substrate solution contains a substrate that emits light, changes fluorescence, or changes in absorption wavelength by reaction with the labeling substance 307 or catalysis by the labeling substance 307.
  • a sample containing the magnetic particle-immobilized antibody 305, the antigen 306, and the labeled antibody 308 is introduced into the reaction chamber 106.
  • a liquid containing the magnetic particle-immobilized antibody 305 is held in the reaction chamber 106, and a chamber (not shown) provided on the sample analysis substrate 100 holds a liquid containing the antigen 306 and the labeled antibody 308.
  • the magnetic particle-immobilized antibody 305, the antigen 306 in the sample, and the labeled antibody 308 are combined by an antigen-antibody reaction to form a complex 310.
  • the fourth flow path 114, the fifth flow path 115, and the seventh flow path 117 are filled with the reaction solution containing the substrate solution, the washing solution, and the complex 310, respectively, by capillary action.
  • Step S12 After the complex 310 is generated, the sample analysis substrate 100 is rotated, and the reaction solution containing the complex 310 is moved to the main chamber 107. As described above, the seventh channel 117 is filled with the reaction solution by the capillary phenomenon. For this reason, when a centrifugal force stronger than the capillary force applied to the reaction solution in the seventh flow path 117 by the rotation of the sample analysis substrate 100 acts on the reaction solution containing the complex 310 in the reaction chamber 106, the reaction solution becomes main. It is transferred to the chamber 107. The reaction solution transferred to the main chamber 107 is not subsequently transferred to the collection chamber 108 while the sample analysis substrate 100 is rotating.
  • the rotation speed of the sample analysis substrate 100 is set such that a liquid such as a reaction solution does not move due to gravity due to the centrifugal force generated by the rotation, and a centrifugal force stronger than the capillary force of each capillary path can be applied. Is done.
  • this rotation speed is set for rotation using centrifugal force.
  • the rotation direction of the sample analysis substrate 100 may be clockwise or counterclockwise.
  • the washing solution is transferred from the second storage chamber 105 to the third holding chamber 103 through the fifth flow path 115. Further, the substrate solution is transferred from the first storage chamber 104 to the first holding chamber 101 through the fourth flow path 114.
  • the sample analysis substrate 100 is stopped at a predetermined first angle.
  • the predetermined first angle means that the cleaning liquid transferred to the third holding chamber 103 in the sample analysis substrate 100 passes through the opening 116 g of the sixth flow path 116 and the first portion. 116q, the substrate solution in the first holding chamber 101 does not come into contact with the opening 111g of the first flow path 111, and the reaction solution in the main chamber 107 comes into contact with the opening 113g of the third flow path 113. It is the angle that can be touched.
  • This angle depends on the shapes of the first holding chamber 101, the main chamber 107, and the third holding chamber 103, the positions in the substrate 100 ', the amounts of the washing solution, the substrate solution and the reaction solution, the inclination angle ⁇ of the sample analysis substrate 100, and the like.
  • Dependent In the example shown in FIG. 7, the direction of gravity (indicated by an arrow) in the sample analysis system 501 projected on a plane parallel to the sample analysis substrate 100 only needs to be within the angle range of the sample analysis substrate 100 indicated by ⁇ 1. .
  • reaction liquid in the main chamber 107 is in contact with the opening 113g of the third channel 113, and fills the third channel 113 by capillary force.
  • Step S13 The sample analysis substrate 100 is rotated. A centrifugal force is generated with the rotation, and acts on the reaction liquid and the magnetic particles 311 (composite 310 and unreacted magnetic particles) in the main chamber 107. This centrifugal force acts to move the liquid and the complex 310 toward the outermost peripheral side surface 107a of the main chamber 107. Therefore, the magnetic particles 311 are pressed against the outermost peripheral side surface 107a.
  • the reaction solution subjected to the centrifugal force is discharged from the third channel 113 and transferred to the collection chamber 108. Due to the sum of the centrifugal force and the attractive force of the magnet 121, the magnetic particles 311 are strongly pressed against the outermost peripheral side surface 107a and are captured.
  • the cleaning liquid in the third holding chamber 103 receives centrifugal force due to rotation, but stays in the third holding chamber 103 because it is pressed against the outermost peripheral side surface 103a of the third holding chamber 103.
  • the substrate solution in the first holding chamber 101 also receives centrifugal force due to rotation, but stays in the first holding chamber 101 because it is pressed against the first outer peripheral side surface 101a1.
  • the reaction liquid and the magnetic particles 311 are separated. Specifically, the reaction solution moves to the recovery chamber 108, and the magnetic particles 311 stay in the main chamber 107. Even when the rotation of the sample analysis substrate 100 stops, the magnetic particles 311 can maintain the state of being collected on the outermost peripheral side surface 107a by the attraction force received from the magnet 121.
  • the stop angle at this time may be the first angle, the second angle in the next step, or another angle.
  • Step S14 As shown in FIG. 9, when the sample analysis substrate 100 is not stopped at the second angle in the previous step, the sample analysis substrate 100 is slightly rotated counterclockwise to stop at the predetermined second angle.
  • the second angle is an angle at which the cleaning liquid transferred to the third holding chamber 103 comes into contact with the opening 116g of the sixth flow path 116.
  • the gravitational direction is located at an angle within the angle range indicated by ⁇ 2 of the sample analysis substrate 100.
  • the cleaning liquid comes into contact with the first portion 116q of the sixth channel 116 through the opening 116g, it is sucked into the entire first region 116qe of the first portion 116q by the capillary force, and the first portion 116q of the sixth channel 116 is formed. And the second portion 116b is filled with the cleaning liquid. As a result, one cleaning liquid is weighed.
  • the sixth flow path 116 may be rotated clockwise and counterclockwise alternately about several degrees around the second angle, that is, rocked, so as to ensure that the sixth flow path 116 is filled with the cleaning liquid. At this time, the cleaning liquid does not move from the second portion 116b of the sixth flow path 116 to the main chamber 107 because the capillary force acts on the sixth flow path 116.
  • Step S15 Subsequently, the sample analysis substrate 100 is rotated. The centrifugal force due to the rotation acts on the cleaning liquid in the sixth flow path 116 and the third holding chamber 103. As described with reference to FIG. 4, the cleaning liquid located on the sixth flow path 116 side with respect to the straight line db moves to the main chamber 107 via the sixth flow path 116. Further, the cleaning liquid located on the third holding chamber 103 side with respect to the straight line db is returned to the third holding chamber 103 by centrifugal force. Therefore, as shown in FIG. 10, only the cleaning liquid weighed by the sixth flow path 116 is transferred to the main chamber 107.
  • the cleaning liquid Since a centrifugal force also acts on the cleaning liquid transferred to the main chamber 107, the cleaning liquid does not move in the direction of the rotation axis 110 in the third flow path 113, and the cleaning liquid substantially stays in the main chamber 107. As a result, the magnetic particles 311 in the main chamber 107 come into contact with the cleaning liquid, and the first cleaning is performed.
  • the substrate solution is pressed against the first outer peripheral side surface 101a1 in the first holding chamber 101 by centrifugal force. Thus, the substrate solution remains in the first holding chamber 101.
  • the sample analysis substrate 100 is stopped at a predetermined third angle.
  • the third angle is an angle at which the cleaning liquid in the third holding chamber 103 does not come into contact with the opening 116 g and the cleaning liquid transferred to the main chamber 107 can come into contact with the opening 113 g of the third flow path 113.
  • the gravity direction of the sample analysis system 501 projected on a plane parallel to the sample analysis substrate 100 only needs to be within the angle range indicated by ⁇ 3 on the sample analysis substrate 100.
  • Step S16 The sample analysis substrate 100 is rotated. A centrifugal force is generated with the rotation, and acts on the cleaning liquid and the magnetic particles 311 in the main chamber 107. The centrifugal force acts so that the cleaning liquid and the magnetic particles 311 move to the outermost peripheral side surface 107a of the main chamber 107, and the magnetic particles 311 are captured on the outermost peripheral side surface 107a by the centrifugal force and the attraction force of the magnet 121.
  • the cleaning liquid subjected to the centrifugal force is discharged from the third flow path 113 and transferred to the collection chamber 108. Therefore, only the cleaning liquid is discharged from the third channel 113, and the magnetic particles 311 stay in the main chamber 107.
  • the cleaning solution in the third holding chamber 103 and the substrate solution in the first holding chamber 101 are pressed against the outermost peripheral side surface 103a and the first outer peripheral side surface 101a1, respectively, and remain in the third holding chamber 103 and the first holding chamber 101.
  • the rotation of the sample analysis substrate 100 is stopped. Thereby, the cleaning liquid and the magnetic particles 311 are separated. Specifically, the cleaning liquid moves to the recovery chamber 108, and the magnetic particles 311 stay in the main chamber 107. Even when the rotation of the sample analysis substrate 100 stops, the magnetic particles 311 can maintain the state of being collected on the outermost peripheral side surface 107a by the attraction force received from the magnet 121.
  • the stop angle at this time may be a third angle or a fourth angle in the next step.
  • Step S17 As shown in FIG. 13, when the sample analysis substrate 100 is not stopped at the fourth angle in the previous step, the sample analysis substrate 100 is slightly rotated counterclockwise to stop at the predetermined fourth angle.
  • the fourth angle is an angle at which the cleaning liquid transferred to the third holding chamber 103 comes into contact with the opening 116g of the sixth flow path 116.
  • the angle is such that the direction of gravity is located within the angle range indicated by ⁇ 4 of the substrate for sample analysis 100. Since the amount of the cleaning liquid remaining in the third holding chamber 103 in step S4 is different, the angle range ⁇ 4 may be different from the angle range ⁇ 2.
  • the cleaning liquid is sucked into the sixth flow path 116 from the third holding chamber 103 by the capillary force in the first part 116q of the sixth flow path 116, and the first part 116q and the second part 116r of the sixth flow path 116 are cleaned with the cleaning liquid. It is filled. Thereby, the washing liquid for one time is weighed again.
  • the sample analysis substrate 100 may be swung about the fourth angle so that the sixth flow path 116 is reliably filled with the cleaning liquid. At this time, the cleaning liquid does not move from the sixth flow path 116 to the main chamber 107 because the capillary force acts on the sixth flow path 116.
  • Step S18 Subsequently, the sample analysis substrate 100 is rotated. The centrifugal force due to the rotation acts on the cleaning liquid in the sixth flow path 116 and the third holding chamber 103. As in the first cleaning, the cleaning liquid located on the sixth flow path 116 side moves to the main chamber 107 via the sixth flow path 116 with reference to the straight line db shown in FIG. Further, the cleaning liquid located on the third holding chamber 103 side with respect to the straight line db is returned to the third holding chamber 103 by centrifugal force. Only the cleaning liquid weighed by the sixth flow path 116 is transferred to the main chamber 107.
  • the cleaning liquid Since a centrifugal force also acts on the cleaning liquid transferred to the main chamber 107, the cleaning liquid does not move in the direction of the rotation axis 110 in the third flow path 113, and the cleaning liquid substantially stays in the main chamber 107. Thereby, the magnetic particles 311 in the main chamber 107 come into contact with the cleaning liquid, and the second cleaning is performed.
  • the substrate solution is pressed against the side surface of the main chamber 107 farthest from the rotation shaft 110 by centrifugal force. Thus, the substrate solution remains in the first holding chamber 101.
  • the sample analysis substrate 100 is stopped at a predetermined fifth angle.
  • the fifth angle is an angle at which the cleaning liquid in the third holding chamber 103 does not come into contact with the opening 116 g and the cleaning liquid transferred to the main chamber 107 can come into contact with the opening 113 g of the third flow path 113.
  • the direction of gravity of the sample analysis system 501 projected on a plane parallel to the sample analysis substrate 100 only needs to be within the angle range indicated by ⁇ 5 on the sample analysis substrate 100.
  • Step S19 The sample analysis substrate 100 is rotated. A centrifugal force is generated with the rotation, and acts on the cleaning liquid and the magnetic particles 311 in the main chamber 107. The centrifugal force acts so that the cleaning liquid and the magnetic particles 311 move to the outermost peripheral side surface 107a of the main chamber 107, and the magnetic particles 311 are captured on the outermost peripheral side surface 107a by the centrifugal force and the attraction force of the magnet 121.
  • the washing liquid subjected to the centrifugal force is discharged from the third flow path 113 and transferred to the collection chamber 108. Therefore, only the cleaning liquid is discharged from the third channel 113, and the magnetic particles 311 stay in the main chamber 107.
  • the cleaning liquid in the third holding chamber 103 is pressed against the outermost peripheral side surface 103a and stays in the third holding chamber 103.
  • the substrate solution is also pressed against the first outer peripheral side surface 101a1 and stays in the first holding chamber 101.
  • the rotation of the sample analysis substrate 100 is stopped.
  • the cleaning liquid and the magnetic particles 311 are separated. Specifically, the cleaning liquid moves to the recovery chamber 108, and the magnetic particles 311 stay in the main chamber 107. Even when the rotation of the sample analysis substrate 100 stops, the magnetic particles 311 can maintain the state of being collected on the outermost peripheral side surface 107a by the attraction force received from the magnet 121.
  • the stop angle at this time may be the fifth angle or the sixth angle in the next step.
  • Step S20 Process (a, b))
  • the substrate solution is moved from the first holding chamber 101 to the second holding chamber 102.
  • the sample analysis substrate 100 is rotated counterclockwise to stop at the predetermined sixth angle.
  • the sample analysis substrate 100 is rotated clockwise.
  • the sixth angle is an angle at which the substrate solution in the first holding chamber 101 comes into contact with the opening 111g of the first flow path 111, and the entire amount of the substrate solution can move to the second holding chamber 102 by gravity. This is an angle at which the first flow path 111 is arranged along the direction of gravity. As a result, the substrate solution in the first holding chamber 101 is transferred to the second holding chamber 102.
  • the sample analysis substrate 100 is rotated clockwise, and at a predetermined seventh angle at which the substrate solution contacts the capillary space 102re of the second portion 102r in the second holding chamber 102. Stop.
  • the substrate solution is sucked into the capillary space 102re by the contact between the capillary space 102re and the substrate solution.
  • the substrate solution filling the capillary space 102re is sucked into the second channel 112 from the opening 112g by the capillary force, and the first region 112qe and the second region 112qe of the first portion 112q of the second channel.
  • Portion 112r is filled with a substrate solution. Thereby, the substrate solution is weighed.
  • the second flow path 112 may be alternately rotated clockwise and counterclockwise about the seventh angle by several degrees, that is, rocked. At this time, the cleaning liquid does not move from the second portion 112r of the second flow path 112 to the main chamber 107 because the capillary force acts on the second flow path 112.
  • Step S21 (Step (c))
  • the sample analysis substrate 100 is rotated. Centrifugal force due to the rotation acts on the cleaning liquid in the second flow path 112 and the third holding chamber 103.
  • the substrate solution in the second flow path 112 moves to the main chamber 107 by centrifugal force.
  • the substrate solution located closer to the second holding chamber 102 than the opening 112g is pressed against the outermost peripheral side surface 102a of the second holding chamber 102 by centrifugal force, and stays in the second holding chamber 102.
  • the substrate solution moved to the main chamber 107 contains a substrate.
  • This substrate reacts with the labeling substance 307 contained in the labeled antibody 308 in the magnetic particles 311 held in the main chamber 107, or changes in light emission, fluorescence or absorption wavelength by a catalytic reaction of the labeling substance 307. .
  • the rotation of the sample analysis substrate 100 is stopped at the eighth angle as shown in FIG.
  • the eighth angle is set so that the light-receiving element of the optical measurement unit 207 is close to the main chamber 107 so that the change in the emission, fluorescence or absorption wavelength of the substrate in the main chamber 107 can be detected. This is an angle arranged in a predetermined positional relationship with respect to the unit 207.
  • the optical measurement unit 207 performs an optical measurement of the liquid held in the main chamber 107. Specifically, the optical measurement unit 207 detects a signal such as a dye, luminescence, or fluorescence of a substrate corresponding to the labeling substance 307 of the labeled antibody 308 bound to the complex 310 included in the magnetic particle 311. Thus, detection of the antigen 306, quantification of the concentration of the antigen 306, and the like can be performed.
  • a signal such as a dye, luminescence, or fluorescence of a substrate corresponding to the labeling substance 307 of the labeled antibody 308 bound to the complex 310 included in the magnetic particle 311.
  • the optical measurement by the optical measurement unit 207 may be performed while the sample analysis substrate 100 is rotated.
  • signals such as the dye, luminescence, and fluorescence of the substrate may be detected while the sample analysis substrate 100 is rotated.
  • the reaction solution, the substrate solution, and the washing solution are introduced into the reaction chamber 106, the first storage chamber 104, and the second storage chamber 105, respectively, and are sequentially transferred to the main chamber 107. It is preferable that the substrate solution to be transferred last is securely held so as not to be transferred to the main chamber 107 until the reaction solution and the washing solution are transferred to the main chamber 107.
  • the first holding chamber 101 holding the substrate solution has a space 101 extending in the circumferential direction, and the two holding chambers adjacent to the outermost peripheral side face.
  • the adjacent side surface is located adjacent to the reaction chamber 106, the third holding chamber 103 holding the cleaning solution, and the adjacent side surface that is close to the main chamber 107, and is located further away from the adjacent side surface, and is close to the rotation shaft 110.
  • the opening of the first flow path 111 is provided on the side. For this reason, even when the sample analysis substrate 100 is rotated at various angles, it is difficult for the substrate solution to come into contact with the opening 111g of the first flow path 111, and the transfer of the substrate solution to the second holding chamber 102 is suppressed. Can be.
  • Sample Analysis Substrate 100 (Other Examples of Sample Analysis Substrate 100) Various modifications can be made to the sample analysis substrate 100 of the above embodiment.
  • the first region 116qe of the first portion 112q of the second flow path 112 is a capillary space
  • the second portion 112r is a capillary passage
  • the second flow path may be a space in which liquid due to gravity can be transferred.
  • the entire amount of the substrate solution held in the second holding chamber 102 may be transferred to the main chamber 107 via the second channel 112.
  • the sample analysis substrate is stopped at the sixth angle, and the substrate solution in the first holding chamber 101 is moved to the second holding chamber 102 via the first channel 111.
  • the sample analysis substrate 100 is rotated clockwise and stopped at a predetermined seventh angle.
  • the second adjacent side surface 102c2 is inclined with respect to the horizontal direction such that the opening 112g is located below in the direction of gravity. Accordingly, all of the substrate solution in the second holding chamber 102 moves from the opening 112g to the second flow path 112 by weight. The substrate solution that has moved to the second flow path 112 further moves to the main chamber 107 by gravity.
  • the second holding chamber 102 may be divided into two. 20, in the sample analysis substrate 161, the second holding chamber 102 includes a first sub-chamber 102A, a second sub-chamber 102B, and an eighth flow path 118.
  • the first sub-chamber 102A is arranged in a substantially circumferential direction with respect to the first holding chamber 101, and is connected by a first flow path 111.
  • the second sub-chamber 102B is arranged substantially in the circumferential direction with respect to the third flow path 113.
  • the first sub-chamber 102A and the second sub-chamber 102B are arranged substantially in the radial direction, and are connected to each other by an eighth flow path 118.
  • a capillary space 102Be is provided along the outermost peripheral side surface 102Ba farthest from the rotation shaft 110 among the side surfaces of the second sub-chamber 102B. Further, a capillary space 102Be is provided along the adjacent side surface adjacent to the outermost peripheral side surface 102Ba, and connects the opening 112g of the second flow path 112 and the capillary space 102be.
  • the entire amount of the substrate solution held in the first holding chamber 101 is transferred to the first sub-chamber 102A through the first flow path 111. Furthermore, it is transferred from the first sub-chamber 102A to the second sub-chamber 102B through the eighth flow path 118.
  • the substrate solution transferred to the second sub-chamber 102B comes into contact with the capillary space 102Be and the capillary space 102Be in the second sub-chamber 102B, whereby a capillary force acts to be sucked into the second flow path 112.
  • the substrate solution can be transferred stepwise using a narrower space, so that the controllability of the transfer of the substrate solution can be improved. Therefore, it is possible to more reliably suppress the substrate solution from being erroneously transferred to the main chamber 107 during the B / F separation and washing steps.
  • the sample analysis substrate 162 illustrated in FIG. 21 includes a third holding chamber 133 including a first portion 133q, a second portion 133r, and a connection portion 133p that connects the second portion 133r and the first portion 133q.
  • the second portion 133r and a part of the first portion 133q are generally arranged in a circumferential direction around the rotation shaft 110.
  • the wall portion 100f formed by the inner surface of the substrate 100 ' is located between the second portion 133r and the first portion 133q.
  • the wall portion 100f separates the second portion 133r and the first portion 133q.
  • the connection portion 133p is located on the same radial direction as the wall portion 100f of the substrate 100 ', and is located closer to the rotation shaft 110 than the wall portion 100f.
  • the connecting portion 133p is not filled with the liquid by the capillary action, and moves the liquid between the first portion 133q and the second portion 133r by gravity.
  • the second portion 133r is located outside the circular arc ca whose center is the rotation shaft 110 and whose radius is a line segment connecting the rotation shaft 110 and the point 100e closest to the rotation axis of the wall portion 100f (the rotation shaft 110). (Located at a distance from the rear). With this part 133re, a predetermined amount of cleaning liquid used for one cleaning can be measured.
  • the distance from the rotation shaft 110 to the opening 116g of the sixth flow path 116 in the second portion 133r is longer than the distance from the rotation shaft 110 to a point 100e closest to the rotation axis of the wall portion 100f. Therefore, the washing liquid measured by the portion 133re can be transferred from the sixth flow passage 116 to the main chamber 107 by centrifugal force due to rotation.
  • the first portion 133q of the third holding chamber 133 includes a side 133qt and a bottom 133qs.
  • the side portion 133qt is located on the side of the second storage chamber 105 in the circumferential direction around the rotation shaft 110.
  • the bottom 133qs is located farther from the rotation axis 110 than the second storage chamber 105 is. Further, a part of the side portion 133qt and the entire bottom portion 133qs of the first portion 133q are located farther from the rotation shaft 110 than the second portion 133r.
  • the side portion 133qt preferably includes a portion 133qt ′ located on the rotation shaft 110 side and a portion 133qt ′′ located outside the arc ca. As described above, the portion 133qt 'is circumferentially adjacent to the first portion 133q and is connected to the connection portion 133p.
  • a portion located outside the arc ca (far from the rotation axis 110), that is, the total volume of the portion 133qt ′′ and the bottom 133qs is the second storage chamber. It is preferable that the cleaning liquid is larger than the total amount of the cleaning liquid held in 105.
  • the space of the third holding chamber 133 includes the bottom portion 133qs, in a state where the sample analysis substrate 162 is stopped at a predetermined angle, a part of the cleaning liquid stored in the second storage chamber 105 is caused by capillary action.
  • the fifth flow path 115 is filled. Then, by rotating the sample analysis substrate 162 in a state where the fifth flow path 115 is filled with the cleaning liquid, the cleaning liquid in the second storage chamber 105 flows to the bottom 133qs via the fifth flow path 115 by the centrifugal force. Be transported.
  • the volume of the portion of the second portion 133r located outside the circular arc ca whose radius is a line segment connecting the rotation axis 110 and the point 100e closest to the rotation axis 110 of the wall portion 100f has a capacity of the third holding chamber 133. It is 1/2 or less of the volume.
  • FIG. 21 shows a configuration including a part of the side portion 133qt and the bottom portion 133qs as the first portion 133q.
  • the first portion 133q has the rotation shaft 110 as the center, and the rotation shaft 110 and the rotation shaft 110 of the wall portion 100f. It is sufficient to include a portion located outside a circular arc whose radius is a line segment connecting the point closest to.
  • the cleaning liquid measured in a predetermined amount fills the sixth flow passage 116 by a capillary phenomenon, and then moves the sample analysis substrate 162 to a smaller force than the capillary force applied to the liquid inside the sixth flow passage 116.
  • the liquid is transferred to the main chamber 107 through the sixth flow passage 116 by the centrifugal force.
  • the third holding chamber 103 holds a plurality of cleaning liquids.
  • a plurality of chambers holding one cleaning liquid may be provided.
  • the sample analysis substrate 163 shown in FIG. 22 includes a second storage chamber 105A, a third storage chamber 105B, a fifth flow path 115A, a ninth flow path 115B, a third holding chamber 103A, a fourth holding chamber 103B, and a sixth flow chamber.
  • a passage 116A and a tenth passage 116B are provided.
  • the fifth flow path 115A and the ninth flow path 115B connect the second storage chamber 105A and the third storage chamber 105B to the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B, respectively.
  • the channel 116B connects the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B with the main chamber 107.
  • the fifth channel 115A and the ninth channel 115B are capillary channels and have a siphon structure.
  • the sixth flow path 116A and the tenth flow path 116B have a structure that can transfer liquid by gravity.
  • the third holding chamber 103A and the sixth flow path 116A are located farther from the rotation shaft 110 than the second storage chamber 105A and the third storage chamber 105B, respectively.
  • the sixth flow path 116A and the tenth flow path 116B can transfer liquid by gravity.
  • the third holding chamber 103A has an outermost peripheral side surface 103Aa and an adjacent side surface 103Ac adjacent to the outermost peripheral side surface.
  • a tapered surface, a curved surface, or the like for smoothing a corner (ridge) may be provided between the outermost peripheral side surface 103Aa and the adjacent side surface 103Ac.
  • the opening 116Ag of the sixth flow passage 116A is disposed at the end of the adjacent side surface 103Ac where the outermost peripheral side surface 103Aa is not located.
  • a concave portion having an opening on the rotating shaft 110 side is formed by the outermost peripheral side surface 103Aa and the adjacent side surface 103Ac, and one cleaning liquid is held.
  • the fourth holding chamber 103B has an outermost peripheral side surface 103Ba and an adjacent side surface 103Bc adjacent to the outermost peripheral side surface.
  • a tapered surface, a curved surface, or the like for smoothing a corner (ridge) may be provided between the outermost peripheral side surface 103Ba and the adjacent side surface 103Bc.
  • An opening 116Bg of the tenth flow path 116B is arranged at an end of the both ends of the adjacent side surface 103Bc where the outermost peripheral side surface 103Ba is not located.
  • a concave portion having an opening on the rotating shaft 110 side is formed by the outermost peripheral side surface 103Ba and the adjacent side surface 103Bc, and one cleaning liquid is held.
  • the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B are located on the same one of two regions divided by a straight line connecting the center of the main chamber 107 and the rotation axis 110.
  • the rotation axis 110 of the sample analysis substrate 163 is inclined at an angle greater than 0 ° and 90 ° or less with respect to the direction of gravity so that the concave portion of the third holding chamber 103A and the concave portion of the fourth holding chamber 103B can hold the liquid. Support to be.
  • the sample analysis substrate 163 is held at a predetermined rotation angle such that the main chamber 107 is located below the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B in the direction of gravity. In this case, since the adjacent side surface 103Ac of the third holding chamber 103A and the adjacent side surface 103Bc of the fourth holding chamber 103B are non-parallel when viewed from a direction parallel to the rotation shaft 110, they are held by one of the chambers.
  • the other chamber may hold at least a part of the cleaning liquid. Therefore, by appropriately selecting the rotation angle of the sample analysis substrate 163, the cleaning liquid can be selectively transferred from the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B to the main chamber 107 at different timings.
  • an angle ⁇ formed by the adjacent side face 103Ac with a straight line connecting the center of the main chamber 107 and the rotation axis 110 is an angle ⁇ formed by the adjacent side face 103Bc. Greater than. Therefore, the rotation angle of the sample analysis substrate 163 such that the third holding chamber 103A and the fourth holding chamber 103B are located below the main chamber 107 in the direction of gravity (P1 shown in FIG.
  • the adjacent side surface 103Ac first becomes parallel (horizontal direction) to the direction orthogonal to the direction of gravity, so that the inside of the third holding chamber 103A is The entire amount of the cleaning liquid can be selectively transferred to the main chamber 107, and thereafter, the cleaning liquid held in the fourth holding chamber 103B can be selectively transferred to the main chamber 107.
  • FIG. 23 shows a plan view of the sample analysis substrate 164 of the present embodiment.
  • the sample analysis substrate 164 includes a main chamber 107 and a collection chamber 148 located in the substrate 100, a magnet 121 disposed close to the main chamber 107, a third channel 113, and an activity inhibitor 151.
  • the sample analysis substrate 164 further includes a first storage chamber 104, a second storage chamber 105, a first path, and a second path located in the substrate.
  • the main chamber 107 has a space for holding the complex 310 (shown in FIG. 1) in which the antigen 306, which is a specific component in the sample, and the labeling substance 307 and the magnetic particles 302 are bound.
  • the third flow path 113 has an opening 113g and an opening 113h, and the opening 113g and the opening 113h are connected to the main chamber 107 and the collection chamber 148.
  • the recovery chamber 148 has a space at least partially located on the outer peripheral side of the space of the main chamber 107 in the radial direction of the sample analysis substrate 164. Therefore, when the sample analysis substrate 164 is rotated while the liquid containing the complex 310 is held in the main chamber 107, the complex 310 is captured by the magnet 121 and held in the main chamber 107 as described above. In this state, the reaction solution containing the unreacted title substance and the like is transferred to the collection chamber 148 through the third channel 113.
  • the first storage chamber 104 holds the substrate solution containing the substrate substance.
  • the second storage chamber 105 holds a cleaning liquid.
  • the first storage chamber and the main chamber 107 are connected by a first path. Specifically, the first storage chamber 104 is connected to the main chamber 107 by the fourth flow path 114, the first holding chamber 101, the second holding chamber 102, and the second flow path 112, and the substrate solution is Transferred to 107.
  • the second storage chamber 105 and the main chamber 107 are connected by a second path. Specifically, the second storage chamber 105 is connected to the main chamber 107 by the fifth flow path 115, the third holding chamber 103, and the sixth flow path 116, and the cleaning liquid is transferred to the main chamber 107.
  • the activity inhibitor 151 is disposed in the collection chamber 148.
  • the activity inhibitor 151 reduces the activity of the labeling substance 307.
  • Table 2 shows examples of the activity inhibitor.
  • the labeling substance is an enzyme, and the activity inhibitor uses the following mechanism in order to suppress the activity of the labeling substance, specifically, the luminescence due to the reaction of the labeling substance with the substrate.
  • the pH of the solution in which the labeling substance is dissolved is changed to suppress the reaction between the labeling substance and the substrate, to denature and inactivate the labeling substance, or to cause the reaction between the labeling substance and the substrate. Suppresses light emission.
  • the activity inhibitor using this mechanism is a pH adjuster and includes, for example, at least one selected from the group consisting of sodium orthovanadate, arsenic acid, phenylalanine, homoarginine, and inorganic phosphoric acid.
  • (B) Desorption / inactivation of the central metal ion of the labeling substance By desorbing or inactivating the central metal ion contained in the labeling substance, it is possible to suppress the reaction between the labeling substance and the substrate, Suppresses luminescence due to the reaction between the labeling substance and the substrate.
  • An activity inhibitor utilizing this mechanism is a chelating agent.
  • the activity inhibitor when the activity inhibitor is an aminocarboxylic acid-based chelating agent, the activity inhibitor is EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), NTA, DTPA, HEDTA, TTHA, PDTA, DPTA-OH, HIDA, DHEG, GEDTA, It is at least one kind obtained from the group consisting of CMGA, EDDS, and the like.
  • the activity inhibitor is a phosphinic acid-based chelating agent
  • the activity inhibitor is at least one obtained from the group consisting of HEDP, NTMP, PBTC, EDTMP, and the like.
  • (C) Denaturation of protein By denaturing a protein which is a labeling substance, the reaction between the labeling substance and the substrate is suppressed, and the luminescence due to the reaction between the labeling substance and the substrate is suppressed.
  • An activity inhibitor that utilizes this mechanism is a protein denaturant, and for example, the activity inhibitor is at least one selected from the group consisting of guanidine hydrochloride, guanidine thiocyanate, thiourea, and urea.
  • (D) Ionic surfactant By covering the labeling substance with the ionic surfactant, the reaction between the labeling substance and the substrate is suppressed, the labeling substance is denatured and inactivated, or the reaction between the labeling substance and the substrate is performed. To suppress light emission.
  • the activity inhibitor using this mechanism is an ionic surfactant, and is at least one selected from the group consisting of SDS, CTAB, and the like.
  • the activity inhibitor is a salt containing a polyvalent ion, for example, a salt containing a sulfate ion, a phosphate ion, and a citrate ion. More specifically, the activity inhibitor is at least one selected from the group consisting of magnesium sulfate, ammonium sulfate, sodium sulfate, potassium phosphate, sodium citrate and the like.
  • the activity inhibitor 151 When the activity inhibitor 151 is a solid, the activity inhibitor 151 may be placed in the space of the recovery chamber 148 as it is, or a binder or the like dissolvable in a reaction solution or a washing solution and the activity inhibitor 151 may be used. May be mixed and applied to a wall surface that defines a space in the collection chamber 148, or the like, for example.
  • the activity inhibitor 151 When the activity inhibitor 151 is a liquid, the activity inhibitor 151 is absorbed by a porous body such as sponge, filter paper, or the like, and the porous body, filter paper, or the like is disposed in the space of the collection chamber 148. Is also good.
  • a porous body such as sponge, filter paper, or the like
  • the activity inhibitory substance 151 is disposed in the collection chamber 148, when the reaction solution containing the unreacted labeling substance is transferred to the collection chamber 148, the labeling substance is Are inactivated. For this reason, even if the substrate solution is subsequently transferred into the collection chamber 148 for any reason, emission of the labeling substance in the collection chamber 148 is suppressed. Therefore, stray light affecting the emission field measurement in the main chamber 107 can be suppressed, and highly accurate emission measurement can be performed.
  • the recovery chamber 148 may have a structure in which the transferred reaction solution is more easily moved.
  • the collection chamber 148 has a shape extending along the circumferential direction, and has a first end 148E1 and a second end 148E2.
  • the third flow path 113 is connected to the first end 148E1 side of the middle 148C between the first end 148E1 and the second end 148E2 of the collection chamber 148.
  • FIGS. 24A and 24B show cross sections (A-A 'and B-B' cross sections) of the space of the collection chamber 148 at the first position 148P1 and the second position 148P2.
  • the height of the collection chamber 148 along the thickness direction of the sample analysis substrate 164 at the first position 148P1 and the second position 148P2 is set to a first height h1 and a second height h2, respectively. Assuming the height h2, the first height h1 is larger than the second height h2. That is, h1> h2 is satisfied. More preferably, the height of the collection chamber 148 decreases continuously or stepwise from the first end 148E1 to the second end 148E2.
  • FIGS. 24C and 24D show a circumferential section (C-C ′ section) of the collection chamber 148.
  • the upper surface 100u of the space formed in the base substrate 100a in the case where the main surface 100d is arranged so as to be lower.
  • the position of the bottom or the bottom may be different along the circumferential direction.
  • the thickness of the layer 151 'containing the activity inhibitor 151 disposed on the upper surface 100u may be varied in the circumferential direction.
  • the bottom of the recovery chamber 148 when the main surface 100d of the substrate for sample analysis 164 faces down becomes shallower toward the second end 148E2.
  • the sample analysis substrate 164 is rotated with the main surface 100d downward so that the second end 148E2 of the collection chamber 148 is directed toward the first end 148E1, a reaction flowing into the collection chamber 148 from the third flow path 113.
  • the liquid moves to the second end 148E2 side of the collection chamber 148 by the inertial force.
  • the bottom of the recovery chamber 148 becomes shallower with the movement of the reaction solution, so that the liquid surface of the moving reaction solution becomes higher and the reaction solution is stirred. Therefore, the reaction solution and the activity inhibitor 151 easily come into contact with each other in the collection chamber 148, and the labeling substance in the reaction solution can be more uniformly deactivated.
  • first distance r1 and a second distance r2 the distance from the center 110 of the sample analysis substrate 164 to the side surface 148a located on the outer peripheral side of the collection chamber 148 is referred to as a first distance r1 and a second distance r2, respectively.
  • the first distance R1 is shorter than the second distance R2 (r1 ⁇ r2). That is, the side surface 148a of the second position 148P2 is located closer to the outer periphery than the first position 148P1.
  • the outer peripheral side surface of the collection chamber 148 becomes farther from the center toward the second end 148E2. For this reason, when the sample analysis substrate 164 is rotated so that the second end 148E2 of the collection chamber 148 is directed toward the first end 148E1 with the main surface 100d facing down, the sample analysis substrate 164 enters the collection chamber 148 from the third channel 113. Since the side surface extends in the direction in which the component of the resultant force of the inertial force and the centrifugal force received by the flowing reaction solution is generated, the reaction solution can smoothly move to the second end 148E2 while accelerating. For this reason, the reaction solution and the activity inhibitor 151 easily come into contact with each other in the collection chamber 148, and the labeling substance in the reaction solution can be more uniformly deactivated.
  • a sample analysis method for analyzing a specific substance in a sample using the sample analysis substrate 164 can be performed in the same manner as the analysis method described in (operation of the sample analysis system 501) with reference to the flowchart shown in FIG. .
  • the flowchart shown in FIG. 25 corresponds to the flowchart shown in FIG. 5, and the detailed procedure of each step shown in FIG. 25 has been described in (Operation of Sample Analysis System 501) described above with reference to FIG.
  • step S111 a substrate for sample analysis in which a substrate solution containing a substrate substance and a washing solution are held in the first storage chamber 104 and the second storage chamber 105 is prepared.
  • the reaction chamber 106 a complex in which the labeling substance and the magnetic particles are bound is formed.
  • step S112 the reaction solution containing the complex is introduced into the main chamber.
  • step S113 corresponding to step S13 in FIG. 5
  • the sample analysis substrate 146 is rotated while the complex is held in the main chamber 107 by the magnetic force of the magnet 121, whereby the reaction solution Is transferred to the collection chamber 148.
  • the labeling substance in the reaction solution that does not form a complex reacts with the activity inhibitor 151, and the labeling substance in the collection chamber 148 is deactivated.
  • step S114 corresponding to steps S14 to S19 in FIG. 5
  • the cleaning liquid is transferred from the second storage chamber 105 to the main chamber 107, and the held complex is cleaned with the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid is transferred to the collection chamber 148.
  • step S115 As shown in step S115 (corresponding to steps S20 and S21 in FIG. 5), the substrate solution is transferred from the first storage chamber 104 to the main chamber 107. Finally, as shown in step S116 (corresponding to step S21 in FIG. 5), a signal obtained from the labeling substance of the complex held in the main chamber 107 is measured.
  • the labeling substance held in the collection chamber 148 is deactivated. Therefore, even when the substrate solution is transferred to the collection chamber 148, emission of light in the collection chamber 148 is suppressed. Therefore, it is possible to measure light emission with high accuracy.
  • the sample analysis substrate, the sample analyzer, the sample analysis system, and the sample analysis system program according to one embodiment of the present application include the magnetic particles. It is not limited to the measurement system used.
  • the target on which the primary antibody is immobilized may be a wall surface in the chamber instead of the magnetic particles.
  • the chamber is made of a material such as polystyrene or polycarbonate, the primary antibody can be immobilized on the wall surface of the chamber by physical adsorption, and sandwich-type binding with an antigen or a labeled antibody in the chamber can be achieved. Allow the reaction to occur.
  • a functional group for example, an amino group or a carboxyl group capable of binding to the primary antibody is provided on a wall surface in the chamber, and the primary antibody can be immobilized by chemical bonding. Can be caused to undergo a sandwich-type binding reaction.
  • the configuration is such that a metal substrate is provided on the wall surface in the chamber, for example, the primary antibody can be bound to the metal substrate using SAM and immobilized. Can be reacted.
  • the primary antibody is immobilized on the wall of the chamber by physical adsorption or chemical bonding, it is mainly used for a system for detecting a dye, chemiluminescent or fluorescent signal.
  • the primary antibody when it is immobilized on a metal substrate, it is mainly used in a system for detecting an electrochemical signal (for example, an electric current) and an electrochemiluminescent signal. In this case, the magnet 121 shown in FIG. 3B is unnecessary.
  • the reaction field for forming the complex 310 is not the reaction chamber 106 but the main chamber 107. Therefore, the primary antibody needs to be immobilized on the wall surface of the main chamber 107.
  • the substrate for sample analysis, the sample analyzer, the sample analysis system, and the program for the sample analysis system of the present disclosure can be applied not only to the non-competitive method (sandwich immunoassay method) but also to a competitive method and a gene detection method by hybridization. It is.
  • the sample analysis substrate, the sample analyzer, and the sample analysis system according to the present embodiment divide a solution other than the cleaning solution into a plurality of times as described above. And can be applied to various sample analysis methods that are introduced into the same chamber. Further, in the above embodiment, the introduction of the liquid into the chamber is continuously performed. However, the rotation and the stop of the sample analysis substrate and the control of the angle at the time of the stop are appropriately performed so that other liquids are interposed therebetween. Steps can also be included.
  • the cleaning is performed twice, but may be performed three or more times as needed.
  • sample analysis substrate the sample analyzer, the sample analysis system, and the program for the sample analysis system disclosed in the present application can be applied to the analysis of a specific component in a sample using various reactions.
  • Reference Signs List 100 Sample analysis substrate 100 'Substrate 100a Base substrate 100b Cover substrate 100c, 100d Main surface 100f Wall portion 101 First holding chamber 101a1 First outer peripheral side surface 101a2 Second outer peripheral side surface 101b1 First inner peripheral side surface 101b2 Second inner peripheral side surface 101c , 101d adjacent side surface 101r convex portion 102 second holding chamber 102A first sub-chamber 102B second sub-chamber 102Ba outermost peripheral surface 102Be outermost peripheral surface 102b innermost peripheral surface 102be innermost peripheral surface 102c1 first adjacent side surface 102c2 second Adjacent side surface 102e Second region 102q First part 102r Second part 102re Capillary space 102s Recess 103, 103A Third holding chamber 103Aa Outermost peripheral side 103Ac Adjacent side 103B Fourth Holding chamber 103Ba outermost peripheral side 103Bc adjacent side 103a outermost peripheral side 103b innermost peripheral side 104 first storage chamber 104a outermost peripheral side

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Abstract

検体を含む液体の移送を行い、検体中の特定物質を分析する試料分析用基板であって、基板と、基板内に位置し、検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を保持するための空間を有するメインチャンバーと、メインチャンバーに近接して配置された磁石と、基板内に位置し、メインチャンバーから移送される液体を保持するための空間を有する回収チャンバーであって、空間の少なくとも一部はメインチャンバーの空間よりも半径方向において外周側に位置している、回収チャンバーと、基板内に位置しており、第１の開口および第２の開口を有する流路であって、第１の開口および第２の開口がそれぞれメインチャンバーおよび回収チャンバーに接続された流路と、回収チャンバーに保持されており、標識物質の活性を低下させる活性阻害物質とを備えた試料分析用基板。

Description

試料分析用基板および試料分析方法
　本開示は、試料分析用基板および試料分析方法に関する。
　血液等の分析方法として、試料分析用基板を用いる技術が知られている。この技術は、チャンバー、流路等が設けられた試料分析用基板に血液等の検体を含む液体を導入し、試料分析用基板を回転させることで、液体の移送、分配、混合、試薬との反応等を行い、検体中の成分の分析を行う（例えば、特許文献１参照）。
　検出の感度を高めるために、液体中の成分を、反応チャンバー内で磁気ビーズを含む抗体および標識抗体と結合させ、その後、測定チャンバー内で磁石によって吸引した状態で洗浄する洗浄工程を行うことで、検出すべき成分の濃度を高めた上で光学的に検出する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
特表平７－５００９１０号公報 国際公開第２０１７／１１５７３３号
　従来の試料分析用基板を用いた分析では、測定精度が低下することがあった。本願の限定的ではない例示的な実施形態は、測定精度の向上が可能な試料分析用基板および試料分析方法を提供する。
　本開示の一態様に係る試料分析用基板は、検体を含む液体の移送を行い、検体中の特定物質を分析する試料分析用基板であって、基板と、前記基板内に位置し、前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を保持するための空間を有するメインチャンバーと、前記メインチャンバーに近接して配置された磁石と、前記基板内に位置し、前記メインチャンバーから移送される液体を保持するための空間を有する回収チャンバーであって、前記空間の少なくとも一部は前記メインチャンバーの空間よりも半径方向において外周側に位置している、回収チャンバーと、前記基板内に位置しており、第１の開口および第２の開口を有する流路であって、前記第１の開口および前記第２の開口がそれぞれ前記メインチャンバーおよび前記回収チャンバーに接続された流路と、前記回収チャンバーに保持されており、前記標識物質の活性を低下させる活性阻害物質とを備える。
　本開示の一態様に係る試料分析用基板によれば、反応チャンバーにおける反応がより均一に行われ、精度の高い測定が可能となる。
図１は、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を説明する模式図の一例である。 図２Ａは、実施形態の試料分析システムの構成の一例を示す模式図である。 図２Ｂは、試料分析システムにおける試料分析用基板の原点を検出するための構成の一例を示す模式図である。 図３Ａは、試料分析用基板の一例を示す分解斜視図である。 図３Ｂは、試料分析用基板の一例を示す平面図である。 図３Ｃは、図３Ａに示す試料分析用基板のうち、反応液の移送に関する構成を示す平面図である。 図３Ｄは、図３Ａに示す試料分析用基板のうち、洗浄液の移送に関する構成を示す平面図である。 図３Ｅは、図３Ａに示す試料分析用基板のうち、基質溶液の移送に関する構成を示す平面図である。 図３Ｆは、試料分析用基板の磁石の保持方法の他の一例を示す斜視図である。 図４は、試料分析用基板の第６流路の構造の一部を拡大して示す平面図である。磁石の保持方法の他の一例を示す斜視図である。 図５は、試料分析システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図７は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図８は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図９は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１０は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１１は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１２は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１３は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１４は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１５は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１６は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１７は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１８は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図１９は、試料分析システムの動作中における試料分析用基板の停止角度と液体の位置の一例を模式的に示す図である。 図２０は、試料分析用基板の他の一例を示す平面図である。 図２１は、試料分析用基板の他の一例を示す平面図である。 図２２は、試料分析用基板の他の一例を示す平面図である。 図２３は、試料分析用基板の他の一例を示す平面図である。 図２４Ａは、回収チャンバーの、図２３に示すＡ－Ａ’線における断面図である。 図２４Ｂは、回収チャンバーの、図２３に示すＢ－Ｂ’線における断面図である。 図２４Ｃは、回収チャンバーの円周方向の断面図である。 図２４Ｄは、回収チャンバーの円周方向の他の一例を示す断面図である。 図２５は、図２３に示す試料分析用基板を用いて試料分析を行う手順を示すフローチャートである。
　本願発明者は、従来の試料分析用基板を用いた分析において、測定精度が低下する原因を詳細に検討し、回収チャンバーにおける課題を見出した。
　試料分析用基板用いた分析では、検出感度を高めるために、反応チャンバーにおいて、検体を含む液体を計量し、磁性粒子固定化抗体および標識抗体と検体中の検出すべき成分である抗原とを結合させ、その後、測定チャンバーにおいて、磁性粒子固定化抗体および標識抗体と結合した抗原を磁石によって吸引した状態で洗浄液を用いて洗浄する。使用済みの洗浄液は回収チャンバーへ移送される。続いて、基質溶液を測定チャンバーに導入し、基質と標識抗体とを反応させて発光等を検出する。このとき、過剰な基質溶液は回収チャンバーへ移送される。
　回収チャンバーへ移送された使用済みの洗浄液には、抗原と反応しなかった標識抗体が含まれる。このため、基質溶液も回収チャンバーへ移送されると、回収チャンバーでも標識抗体と基質とが反応し、発光が生じ、測定チャンバーにおける発光の検出に影響を与え得る。
　この課題に鑑み、本願発明者は、回収チャンバーにおける発光の抑制および発光の影響を低減し得る新規な構造を備えた試料分析用基板を想到した。本願の一態様に係る試料分析用基板および試料分析方法は、以下の通りである。
［項目１］
　検体を含む液体の移送を行い、検体中の特定物質を分析する試料分析用基板であって、
　基板と、
　前記基板内に位置し、前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を保持するための空間を有するメインチャンバーと、
　前記メインチャンバーに近接して配置された磁石と、
　前記基板内に位置し、前記メインチャンバーから移送される液体を保持するための空間を有する回収チャンバーであって、前記空間の少なくとも一部は前記メインチャンバーの空間よりも半径方向において外周側に位置している、回収チャンバーと、
　前記基板内に位置しており、第１の開口および第２の開口を有する流路であって、前記第１の開口および前記第２の開口がそれぞれ前記メインチャンバーおよび前記回収チャンバーに接続された流路と、
　前記回収チャンバーに保持されており、前記標識物質の活性を低下させる活性阻害物質と、
を備えた試料分析用基板。
［項目２］
　前記活性阻害物質はキレート剤である、項目１に記載の試料分析用基板。
［項目３］
　前記キレート剤はエチレンジアミン四酢酸である、項目２に記載の試料分析用基板。
［項目４］
　前記活性阻害物質は、オルトバナジン酸ナトリウム、ヒ酸、フェニルアラニン、ホモアルギニン、無機りん酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である、項目１に記載の試料分析用基板。
［項目５］
　前記活性阻害物質は、たんぱく質変性剤である項目１に記載の試料分析用基板。
［項目６］
　前記活性阻害物質は、イオン性界面活性剤である項目１に記載の試料分析用基板。
［項目７］
　前記活性阻害物質は、塩析剤である項目１に記載の試料分析用基板。
［項目８］
　前記標識物質は、酵素である、項目１から７のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目９］
　前記標識物質は、ペルキオキシターゼ、β－ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、アルカリフォスターゼ、デヒドロゲナーゼ、ルシフェラーゼからなる群から選択される一種である項目８に記載の試料分析用基板。
［項目１０］
　前記回収チャンバーは第１端および第２端を有し、円周方向に伸びており、
　前記流路の第２開口は、前記回収チャンバーの第１端と第２端との中間よりも第１端側に接続されている、項目１から９のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目１１］
　前記回収チャンバーは、前記基板の厚さ方向に沿った第１高さおよび第２高さを有し、
　前記第１高さは、前記中間よりも第１端側に位置し、前記第２高さは前記中間よりも第２端側に位置し、前記第１高さは前記第２高さよりも大きい、項目１０に記載の試料分析用基板。
［項目１２］
　前記回収チャンバーは、前記空間の外周側に位置する側壁を有し、
前記第１端と前記中間との間に位置する第１位置における前記基板の中心から前記側壁までの第１距離は、前記第２端と前記中間との間に位置する第２位置における前記基板の中心から前記側壁までの第２距離よりも短い項目１０または１１に記載の試料分析用基板。　　　
［項目１３］
　前記基板内に位置し、基質物質を含む基質溶液を保持するための第１貯蔵チャンバーと、
　前記基板内に位置し、洗浄液を保持するための第２貯蔵チャンバーと、
　前記基板内に位置し、前記第１貯蔵チャンバーと前記メインチャンバーとを接続し前記基質物質を含む液体を移送するための第１経路と、
　前記基板内に位置し、前記第２貯蔵チャンバーと前記メインチャンバーとを接続し前記洗浄液を移送するための第２経路と、
をさらに備える、項目１から１２のいずれかに記載の試料分析用基板。
［項目１４］
　項目１に記載の試料分析用基板を用いて検体中の特定物質を分析する試料分析方法であって、
　前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を含む反応液を前記メインチャンバーへ導入する工程と、
　前記磁石の磁力によって、前記複合体を前記メインチャンバー内に保持しながら、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記反応液を前記回収チャンバーへ移送し、前記回収チャンバー内において、前記反応液中の前記複合体を形成していない標識物質と前記活性阻害物質とを反応させる工程と
を包含する試料分析方法。
［項目１５］
　項目１３に記載の試料分析用基板を用いて検体中の特定物質を分析する試料分析方法であって、
　前記第１貯蔵チャンバーおよび前記第２貯蔵チャンバーに前記基質物質を含む基質溶液および洗浄液が保持された試料分析用基板を用意する工程と、
　前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を含む反応液を前記メインチャンバーへ導入する工程と、
　前記磁石の磁力によって、前記複合体を前記メインチャンバー内に保持しながら、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記反応液を前記回収チャンバーへ移送し、前記回収チャンバー内において、前記反応液中の前記複合体を形成していない標識物質と前記活性阻害物質とを反応させる工程と、
　前記洗浄液を前記メインチャンバーへ移送し、前記保持された複合体を前記洗浄液で洗浄後、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記洗浄液を前記回収チャンバーへ移送する工程と、
　前記基質溶液を前記メインチャンバーへ移送し、前記メインチャンバーに保持された前記複合体の標識物質から得られる信号を測定する工程と、
を包含する試料分析方法。
　以下、図面を参照しながら本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プラグラムを詳細に説明する。まず、磁性粒子を用いた分析方法（磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法）を説明し、続いて、試料分析装置および試料分析用基板の構成（試料分析装置２００の構成、試料分析用基板１００の構成）および試料分析システムの動作（試料分析システム５０１の動作）を説明する。最後に、特に上述した課題の解決に好適である回収チャンバーの構造（回収チャンバーの他の例）を説明する。なお、本開示の図面において、分かり易さのため、構成要素の一部を省略したり、参照符号を省略している場合がある。
　（磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法）
　尿や血液等の検体の成分の分析法には、分析対象物であるアナライトと、アナライトと特異的に結合するリガンドとの結合反応が用いられる場合がある。このような分析法には、例えば、免疫測定法や遺伝子診断法が挙げられる。
　免疫測定法の一例として、競合法と非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）が挙げられる。また、遺伝子診断法の一例として、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法が挙げられる。これら免疫測定法や遺伝子検出法には、例えば、磁性粒子（「磁性ビーズ」、「磁気粒子」または「磁気ビーズ」等と称することもある。）が用いられる。これら分析法の一例として、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を具体的に説明する。
　図１に示すように、まず、磁性粒子３０２の表面に固定化された一次抗体３０４（以下、「磁性粒子固定化抗体３０５」と称する。）と測定対象物である抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。次に標識物質３０７が結合された２次抗体（以下、「標識抗体３０８」と称する。）と抗原３０６とを抗原抗体反応により結合させる。これにより、抗原３０６に対して磁性粒子固定化抗体３０５及び標識抗体３０８が結合した複合体３１０が得られる。
　この複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に基づくシグナルを検出し、検出したシグナルの量に応じて抗原濃度を測定する。標識物質３０７には、例えば、酵素（例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、ルシフェラーゼ等がある。）、化学発光物質、電気化学発光物質、蛍光物質等が挙げられ、それぞれの標識物質３０７に応じた色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。
　この一連の反応において、反応物である複合体３１０を得る上で、検体中の未反応物、磁性粒子等に非特異的に吸着した物質、複合体３１０の形成に関与しなかった標識抗体３０８等である未反応物とを分離する必要がある。この分離をＢ／Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）と呼ぶ。競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法においても、同様に、Ｂ／Ｆ分離の工程が必要である。
　前述で、磁性粒子を用いたサンドイッチイムノアッセイ法を例に挙げて説明したが、Ｂ／Ｆ分離は、磁性粒子の使用の有無にかかわらず、競合法や非競合法による免疫測定法やハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法を行う場合に必要となる。磁性粒子を用いない場合は、例えば、ポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成された固相へ物理吸着により固定化されたリガンド、化学結合により固相に固定化されたリガンド、金等で構成された金属基板表面へ固定化（例えば、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：ｓｅｌｆ－Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ　Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を用いた固定化）されたリガンドを用いる場合等が挙げられる。
　Ｂ／Ｆ分離を十分に行うには、洗浄液で複合体３１０を含む磁性粒子を複数回洗浄することが好ましい。具体的には、まず、複合体３１０と、未反応の抗原３０６、標識抗体３０８等とを含む反応溶液において、磁石によって磁性粒子を含む複合体３１０を捕捉した状態で、反応溶液のみを除去する。その後、洗浄液を加えて複合体３１０を洗浄し、洗浄液を除去する。この洗浄を複数回繰り返し行うことによって、未反応物や非特異吸着物質が十分に除去されたＢ／Ｆ分離が達成され得る。複合体３１０を複数回の洗浄した後、複合体３１０を基質溶液と反応させ、標識物質３０７に基づくシグナルを生成させる。
　図２Ａは、試料分析システム５０１の全体の構成を示す模式図である。試料分析システム５０１は、試料分析用基板１００と試料分析装置２００とを含む。
　（試料分析装置２００の構成）
　試料分析装置２００は、モータ２０１と、原点検出器２０３と、回転角度検出回路２０４と、制御回路２０５と、駆動回路２０６と、光学測定ユニット２０７とを備える。
　モータ２０１は、ターンテーブル２０１ａおよび重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度θで重力（鉛直）方向Ｇから傾いた回転軸２０１Ａを有し、ターンテーブル２０１ａに載置された試料分析用基板１００を回転軸２０１Ａ周りに回転させる。回転軸２０１Ａが傾いていることにより、試料分析用基板１００における液体の移送に、回転による遠心力に加え、重力による移動を利用することができる。回転軸２０１Ａの重力方向Ｇに対する傾斜角度は、５°以上であることが好ましく、１０°以上４５°以下であることがより好ましく、２０°以上３０°以下であることがさらに好ましい。モータ２０１は例えば、直流モータ、ブラシレスモータ、超音波モータ等であってよい。
　原点検出器２０３は、モータ２０１に取り付けられた試料分析用基板１００の原点を検出する。例えば、図２Ａに示すように、原点検出器２０３は、光源２０３ａ、受光素子２０３ｂおよび原点検出回路２０３ｃを含み、光源２０３ａと受光素子２０３ｂとの間に試料分析用基板１００が位置するように配置される。例えば、光源２０３ａは発光ダイオードであり、受光素子２０３ｂはフォトダイオードである。図２Ｂに示すように、試料分析用基板１００は特定の位置に設けられたマーカ２１０を有する。マーカ２１０は例えば、光源２０３ａから出射する光の少なくとも一部を遮光する遮光性を有する。試料分析用基板１００において、マーカ２１０の領域は透過率が小さく（例えば１０％以下）、マーカ２１０以外の領域では透過率が大きい（例えば６０％以上）。
　試料分析用基板１００がモータ２０１によって回転すると、受光素子２０３ｂは、入射する光の光量に応じた検出信号を原点検出回路２０３ｃへ出力する。回転方向に応じて、マーカ２１０のエッジ２１０ａおよびエッジ２１０ｂにおいて検出信号は増大または低下する。原点検出回路２０３ｃは、例えば、矢印で示すように、試料分析用基板１００が時計回りに回転している場合において、検出光量の低下を検出し、原点信号として出力する。本明細書では、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置を、試料分析用基板１００の原点位置（試料分析用基板１００の基準となる角度位置）として取り扱う。ただし、マーカ２１０のエッジ２１０ａの位置から任意に定められる特定の角度の位置を原点として定めてもよい。また、マーカ２１０が扇形であり、その中心角が、試料分析に必要な角度の検出精度よりも小さい場合には、マーカ２１０自体を原点位置として定めてもよい。
　原点位置は、試料分析装置２００が試料分析用基板１００の回転角度の情報を取得するために利用される。原点検出器２０３は、他の構成を備えていてもよい。例えば、試料分析用基板１００に原点検出用の磁石を備え、原点検出器２０３はこの磁石の磁気を検出する磁気検出素子であってもよい。また、後述する磁性粒子を捕捉するための磁石を原点検出に用いてもよい。また、試料分析用基板１００がターンテーブル２０１ａに特定の角度でのみ取り付け可能である場合には、原点検出器２０３はなくてもよい。
　回転角度検出回路２０４は、モータ２０１の回転軸２０１Ａの角度を検出する。例えば、回転角度検出回路２０４は回転軸２０１Ａに取り付けられたロータリーエンコーダであってもよい。モータ２０１がブラシレスモータである場合には、回転角度検出回路２０４は、ブラシレスモータに備えられているホール素子およびホール素子の出力信号を受け取り、回転軸２０１Ａの角度を出力する検出回路を備えていてもよい。
　駆動回路２０６はモータ２０１を回転させる。具体的には、制御回路２０５からの指令に基づき、試料分析用基板１００を時計方向または反時計方向に回転させる。また、回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の検出結果および試料分析用基板１００を制御回路２０５からの指令に基づき、揺動および回転の停止を行う。
　光学測定ユニット２０７は、試料分析用基板１００に保持された複合体３１０（図１）に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じたシグナル（例えば、色素、発光、蛍光等）を検出する。
　制御回路２０５は、たとえば試料分析装置２００に設けられたＣＰＵを含む。制御回路２０５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ；図示せず）に読み込まれたコンピュータプログラムを実行することにより、当該コンピュータプログラムの手順にしたがって他の回路に命令を送る。その命令を受けた各回路は、本明細書において説明されるように動作して、各回路の機能を実現する。制御回路２０５からの命令は、たとえば図２Ａに示されるように、駆動回路２０６、回転角度検出回路２０４、光学測定ユニット２０７等に送られる。コンピュータプログラムの手順は、添付の図面におけるフローチャートによって示されている。
　なお、コンピュータプログラムが読み込まれたＲＡＭ、換言すると、コンピュータプログラムを格納するＲＡＭは、揮発性であってもよいし、不揮発性であってもよい。揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなければ記憶している情報を保持できないＲＡＭである。たとえば、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）は、典型的な揮発性ＲＡＭである。不揮発性ＲＡＭは、電力を供給しなくても情報を保持できるＲＡＭである。たとえば、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗変化型メモリ（ＲｅＲＡＭ）、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）は、不揮発性ＲＡＭの例である。本実施の形態においては、不揮発性ＲＡＭが採用されることが好ましい。
　揮発性ＲＡＭおよび不揮発性ＲＡＭはいずれも、一時的でない（non-transitory）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。また、ハードディスクのような磁気記録媒体や、光ディスクのような光学的記録媒体も一時的でない、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。すなわち本開示にかかるコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを電波信号として伝搬させる、大気などの媒体（一時的な媒体）以外の、一時的でない種々のコンピュータ読み取り可能な媒体に記録され得る。
　本明細書では、制御回路２０５は回転角度検出回路２０４および原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃと別個の構成要素として説明している。しかしながら、これらは共通のハードウェアによって実現されていてもよい。たとえば、試料分析装置２００に設けられたＣＰＵ（コンピュータ）が、制御回路２０５として機能するコンピュータプログラム、回転角度検出回路２０４として機能するコンピュータプログラムおよび原点検出器２０３の原点検出回路２０３ｃとして機能するコンピュータプログラムを直列的、または並列的に実行してもよい。これにより、そのＣＰＵを見かけ上、異なる構成要素として動作させることができる。
　（試料分析用基板１００）
　[１．全体の構成]
　図３Ａは、試料分析用基板１００の分解斜視図である。試料分析用基板１００は、回転軸１１０および回転軸１１０に平行な方向に所定の厚さを有する板形状の基板１００’を備える。試料分析用基板１００の基板１００’は、ベース基板１００ａとカバー基板１００ｂによって構成されている。本実施形態では、試料分析用基板１００の基板１００’は円形形状を有しているが、例えば、多角形形状、楕円形状、扇形形状等を有していてもよい。基板１００’は、２つの主面１００ｃ、１００ｄを有している。本実施形態では、主面１００ｃおよび主面１００ｄは互いに平行であり、主面１００ｃおよび主面１００ｄの間隔で規定される基板１００’の厚さ（２つの主面の間の距離）は、基板１００’のどの位置でも同じである。しかし、主面１００ｃ、１００ｄは、平行でなくてもよい。例えば、２つの主面の一部分が非平行または平行であってもよいし、全体的に非平行であってもよい。また、基板１００’の主面１００ｃおよび１００ｄの少なくも一方に凹部ないし凸部を有する構成を備えていてもよい。
　図３Ｂは、ベース基板１００ａの平面図である。図３Ｂに示すように、試料分析用基板１００は、それぞれ基板１００’内に位置する第１保持チャンバー１０１、第２保持チャンバー１０２、第３保持チャンバー１０３、第１貯蔵チャンバー１０４、第２貯蔵チャンバー１０５、反応チャンバー１０６、メインチャンバー１０７および回収チャンバー１０８を有する。各チャンバーの形状は、以下において特に言及しない限り、制限はなく、任意の形状を有していてもよい。各チャンバーは、概ね、基板１００’の２つの主面１００ｃ、１００ｄ（図３Ａ）に平行な上面及び下面と、これらの間に位置する３以上の側面とによって規定された空間を有する。上面、下面および側面のうちの隣接する２つの面は、明瞭な稜線によって分けられていなくてもよい。例えば、各チャンバーの形状は扁平な球あるいは、回転楕円体であってもよい。
　試料分析用基板１００は、更に、それぞれ基板１００’内に位置する第１流路１１１、第２流路１１２、第３流路１１３、第４流路１１４、第５流路１１５、第６流路および第７流路１１７を有する。第１流路１１１は、第１保持チャンバー１０１と第２保持チャンバー１０２とを接続している。第２流路１１２は、第２保持チャンバー１０２とメインチャンバー１０７とを接続している。第３流路１１３は、メインチャンバー１０７と回収チャンバー１０８とを接続している。第４流路１１４は、第１貯蔵チャンバー１０４と第１保持チャンバー１０１とを接続している。第５流路１１５は、第２貯蔵チャンバー１０５と第３保持チャンバー１０３とを接続している。第６流路１１６は、第３保持チャンバー１０３とメインチャンバー１０７とを接続している。第７流路１１７は、反応チャンバー１０６とメインチャンバー１０７とを接続している。
　流路を介したチャンバー間の液体の移送は、種々の方法で実現することが可能である。たとえば、重力による移送、および、毛細管力と回転による遠心力とによる移送を利用することができる。以下、この２つの移送方法を概括的に説明する。
　重力による移送が可能な流路である場合、液体は流路内を重力によって移動することができる。たとえば、図２Ａに示すように、試料分析用基板１００を回転軸１１０が重力方向Ｇに対して０度より大きく９０度以下の範囲で傾けて支持する。試料分析用基板１００の回転角度を変更することにより、液体が存在する移送元のチャンバーを、移送先のチャンバーよりも高い位置に配置させる。「高い」とは重力方向Ｇでより上にあることを言う。これにより、移送元のチャンバー内の液体は、重力によって流路内を移動し、移送先のチャンバーへ移送される。重力による移送が可能な流路は、以下に説明する毛管路ではない。重力による移送が可能な流路は、例えば１ｍｍ以上の厚さを有している。
　また、流路は毛管路であってもよい。「毛管路」は、毛細管現象による毛細管力により内部の少なくとも一部に液体を満たすことができる狭い断面を有する流路を指す。毛管路による液体の移送を、毛細空間ではないチャンバーＡおよびチャンバーＢと、チャンバーＡとチャンバーＢを接続する毛管路の流路を有する構成を例に挙げて説明する。チャンバーＡに保持された液体は、チャンバーＡに設けられた毛管路の開口に接触すると、毛細管力により流路内に吸引され、流路の一部または全部が液体で満たされる。流路を満たす液体の位置及び量は、流路内の液体に働く毛細管力および重力の均衡によって決定する。
　毛管路の流路を毛細管力により液体で満たすには、液体の移動による圧力差が生じないよう、チャンバーＡとチャンバーＢに空気孔を設け、２つのチャンバー内の圧力を外部環境との圧力と一致させる。
　流路が毛細管力により液体で満されている状態では、流路内の液体は、毛細管力、大気圧および重力のバランスによって静止しており、チャンバーＡからチャンバーＢへは、液体は移送されない。また、試料分析用基板を回転させることよって、流路内の液体に毛細管力以下の遠心力が働く場合にも液体の移送は生じない。
　一方、チャンバーＢが、回転軸に対してチャンバーＡよりも遠い位置に配置されており、毛管路の流路中の液体に毛細管力よりも大きい遠心力が働くように、試料分析用基板を回転させると、遠心力によって、チャンバーＡ中の液体をチャンバーＢに移送することができる。
　流路による移送に毛細管現象を利用する場合、流路は、例えば、５０μｍ～３００μｍの厚さを有している。厚さの異なるチャンバーの領域や流路を形成する場合、例えば、ベース基板１００ａに設ける空間の深さを異ならせることによって、異なる厚さを実現することができる。あるいは、ベース基板１００ａに設ける空間の深さは一定にし、カバー基板１００ｂの各チャンバーや流路に対応する位置に高さの異なる凸部を設けることにより、各流路およびチャンバーの厚さを異ならせてもよい。
　以下において説明するように、チャンバーの一部または全部が保持した液体で確実に満たされるように、流路の一部または全部が毛管空間を構成していてもよい。この場合、毛管空間となる領域の厚さは、上述したように５０μｍ～３００μｍである。
　液体を毛細管力および回転による遠心力によって移送する場合、例えば、直径６０ｍｍの試料分析用基板１００を１００ｒｐｍから８０００ｒｐｍの範囲で回転させることができる。回転速度は各チャンバーおよび流路の形状、液体の物性、液体の移送や処理のタイミング等に応じて決定される。　
　毛細管力が働く流路あるいはチャンバーの内面、ならびに、流路が接続しているチャンバーの接続部分近傍の内面は、親水処理が施されていてもよい。親水処理によって毛細管力が大きく働く。親水処理は、例えば、上述した内面に、非イオン系、カチオン系、アニオン系または両イオン系の界面活性剤を塗布したり、コロナ放電処理を行ったり、物理的な微細凹凸を設けるなどによって行うことができる（例えば、特開２００７－３３６１号公報を参照。）。第２流路１１２、第３流路１１３、第４流路１１４、第５流路１１５および第６流路１１６が、毛細管現象により内部液体を満たすことができる空間である場合、これら流路にも同様に親水処理を施してもよい。
　第１保持チャンバー１０１、第２保持チャンバー１０２、第３保持チャンバー１０３、第１貯蔵チャンバー１０４、第２貯蔵チャンバー１０５、反応チャンバー１０６、メインチャンバー１０７および回収チャンバー１０８のそれぞれには少なくとも１つの空気孔１２２が設けられている。これにより、各チャンバー内が環境下の気圧に保たれ、毛細管現象およびサイフォンの原理によって各流路を移動し得る。また、第１貯蔵チャンバー１０４、第２貯蔵チャンバー１０５および反応チャンバー１０６には、基質溶液、検体洗浄溶液、反応溶液等などの液体を注入するための開口１２３が設けられていてもよい。空気孔１２２は開口１２３を兼ねていてもよい。
　第１保持チャンバー１０１、第２保持チャンバー１０２、第３保持チャンバー１０３、第１貯蔵チャンバー１０４、第２貯蔵チャンバー１０５、反応チャンバー１０６、メインチャンバー１０７および回収チャンバー１０８のそれぞれの空間は、ベース基板１００ａ内に形成され、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、それぞれの空間の上部および下部が形成される。つまり、これらの空間は基板１００’の内面によって規定されている。第１流路１１１、第２流路１１２、第３流路１１３、第４流路１１４、第５流路１１５、第６流路１１６および第７流路１１７もベース基板１００ａに形成されており、カバー基板１００ｂでベース基板１００ａを覆うことにより、これらの流路の空間の上部および下部が形成される。本実施形態では、ベース基板１００ａおよびカバー基板１００ｂがそれぞれ上面および下面を規定する。基板１００’は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン等の樹脂によって生成され得る。
　表１は、本実施形態の試料分析用基板１００において、試料分析開始時に導入される物質または液体と、最初に導入されるチャンバーおよび、導入された物質または液体とがメインチャンバーへ導入する順序の組み合わせを示している。表１に示す組み合わせは、例示する１つの組み合わせに過ぎず、チャンバーに導入する物質や液体およびメインチャンバー１０７への導入順序は表１に示される物質や順序に限られない。
　表1に示すように、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８が反応チャンバー１０６に導入され、複合体３１０が反応チャンバー１０６で生成する。また、第１貯蔵チャンバー１０４には基質溶液が導入される。第２貯蔵チャンバー１０５には洗浄液が導入される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以下、主として図３Ｃから図３Ｅを参照しながら、上述した表に示すメインチャンバー１０７への導入順に従い、複合体３１０、洗浄溶液および基質溶液に関するチャンバーおよび流路を説明する。図３Ｃから図３Ｅにおいては、分かり易さのため、試料分析用基板１００の関連しないあるいは言及しない構造は図示していない。
　［反応チャンバー１０６]
　図３Ｃに示すように、反応チャンバー１０６が試料分析用基板１００に設けられている。反応チャンバー１０６は、図１を参照して説明したように、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６を含む検体と、標識抗体３０８とを反応させて、複合体３１０を形成させる反応場である。反応チャンバー１０６の形状に特に制限はない。
　本実施の形態では、複合体３１０を形成させる反応場として、反応チャンバー１０６を備えている。磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８の反応チャンバー１０６への移送は、種々の手段を採り得る。
　例えば、予め磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を混合させた混合溶液を量りとり、試料分析用基板１００内に混合液を注入して、反応チャンバー１０６で複合体を形成させてもよい。
　試料分析用基板１００は、例えば、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８のそれぞれを保持するチャンバーと、それぞれのチャンバーと反応チャンバー１０６とが連結する流路（例えば、毛管路）を備えていてもよい。この場合、磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８をそれぞれのチャンバーに量りとり、各チャンバーに注入された磁性粒子固定化抗体３０５、抗原３０６を含む検体および標識抗体３０８を反応チャンバー１０６に移送して反応チャンバー１０６中で混合し、複合体３１０を形成させてもよい。
　また、磁性粒子固定化抗体３０５および標識抗体３０８を乾燥させてもよい（以下、「ドライ化試薬」と称する。）。この場合、例えば、反応チャンバー１０６にドライ化試薬を保持させ、抗原３０６を含む検体溶液を含む液体に、ドライ化試薬を溶解させることで複合体３１０を形成させてもよい。また、測定時にあるチャンバーに保持されたドライ化試薬を所定の溶液で溶解させ、抗原３０６を含む検体溶液を反応チャンバー１０６中で混合させることで複合体３１０を形成させてもよい。
　［第７流路１１７］
　反応チャンバー１０６内の複合体３１０を含む溶液は、第７流路１１７を介して、メインチャンバー１０７へ移送される。第７流路１１７は、開口１１７ｇおよび開口１１７ｈを有する。第７流路１１７の開口１１７ｇは、反応チャンバー１０６の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する最外周側面１０６ａ、または、最外周側面１０６ａに隣接する隣接側面であって、最外周側面１０６ａとの接続部分を含む位置に設けられることが好ましい。反応チャンバー１０６中の液体をメインチャンバー１０７へ移送させるにあたり、反応チャンバー１０６中に液残りが生じることを抑制できるからである。図３Ｃは、開口１１７ｇが最外周側面１０６ａの一部に設けられた例を示している。
　第７流路１１７の開口１１７ｈは、開口１１７ｇよりも回転軸１１０に対して遠くに位置している。開口１１７ｈは、以下において説明するように、メインチャンバー１０７の側面に接続されている。開口１１７ｈが開口１１７ｇよりも回転軸１１０に対して遠い側に位置していることにより、試料分析用基板１００を回転させると、反応チャンバー１０６内の複合体３１０を含む溶液は、遠心力によって、第７流路１１７を介してメインチャンバー１０７へ移送される。第７流路１１７は、毛管路であってもよいし、重力に移送が可能な流路であってもよい。
　[メインチャンバー１０７]
　メインチャンバー１０７は、複合体３１０を含む溶液のＢ／Ｆ分離を行う場である。Ｂ／Ｆ分離のために、試料分析用基板１００は、基板１００’内に配置された磁石１２１を含む。
　磁石１２１は、試料分析用基板１００内において、メインチャンバー１０７の空間に近接して位置している。より具体的には、磁石１２１は、メインチャンバー１０７の複数の側面のうち、回転軸１１０から最も遠くに位置する最外周側面１０７ａに近接して配置されている。ただし、試料分析用基板１００における磁石１２１は、メインチャンバー１０７の最外周側面１０７ａ以外の上面や下面に近接する位置に配置してもよい。すなわち、磁石１２１によって、メインチャンバー１０７の壁面に磁性粒子を捕捉できれば、その位置は特に限定されない。磁石１２１はＢ／Ｆ分離に応じて取外しできるように構成されていてもよいし、基板１００’に着脱不能に取り付けられていてもよいし、試料分析装置２００側に設けるように構成されていてもよい。
　磁石１２１を着脱可能に構成した場合には、例えば、基板１００’は、磁石１２１を収納することができる収納室を備える。例えば、図３Ｆに示すように、基板１００’は、主面１００ｃに開口１２０ａを有する凹状の収納室１２０を備えていてもよい。収納室１２０は磁石１２１を収納可能な空間を有する。開口１２０ａから収納室１２０に磁石１２１を挿入することにより、磁石１２１を基板１００’に装填することができる。収納室１２０の開口１２０ａは、主面１００ｄに設けてもよいし、２つの主面１００ｃ、１００ｄの間に位置する側面に設けてもよい。
　磁石１２１を試料分析装置２００側に設ける場合には、例えば、試料分析装置２００のターンテーブル２０１ａに磁石１２１を備えた磁石ユニットを備えていてもよい。この場合、使用者が試料分析用基板１００をターンテーブル２０１ａ（磁石ユニット）の所定の位置に配置すると、メインチャンバー１０７の壁面に磁性粒子を捕捉できる位置に磁石１２１が配置される。磁石１２１を試料分析装置２００に設ける他の例として、例えば、試料分析装置２００は、磁石１２１および磁石１２１を移動させる駆動機構を備えていてもよい。この場合、試料分析用基板１００は磁石１２１を保持する収納室を備え、Ｂ／Ｆ分離に応じて、駆動機構が試料分析用基板１００の収納室に磁石１２１を挿入し、収納室内の磁石１２１を取り出してもよい。
　反応液が第７流路１１７を介して、メインチャンバー１０７へ移送されると、反応液中の複合体３１０および未反応の磁性粒子固定化抗体３０５（以下、これら両方を指す場合には、単に磁性粒子３１１と呼ぶ）は、最外周側面１０７ａに近接して配置された磁石１２１の磁力によって、最外周側面１０７ａ側に集まって捕捉される。
　メインチャンバー１０７の空間は第１領域１０７ｆおよび第１領域１０７ｆに隣接し、接続されている第２領域１０７ｅを含んでいてもよい。第１領域１０７ｆは重力によって液体が移動可能な空間であり、第２領域１０７ｅは、毛細管力が働く毛管空間である。このため、第１領域１０７ｆの厚さは、第２領域１０７ｅの厚さよりも大きく、第１領域１０７ｆは第２領域１０７ｅよりも大きな空間を有する。第１領域１０７ｆおよび第２領域１０７ｅの厚さは、具体的には流路の厚さとして説明した上述の範囲内の値である。
　第２領域１０７ｅは最外周側面１０７ａに接しており、第１領域１０７ｆの少なくとも一部は第２領域１０７ｅよりも回転軸１１０に近接していることが好ましい。また、第７流路１１７の開口１１７ｈは、第１領域１０７ｆに接している側面の１つに設けられている。
　メインチャンバー１０７内の液体は、第３流路１１３を介して回収チャンバー１０８へ移送される。以下において説明するように、第３流路１１３の開口１１３ｇは第２領域１０２ｅの空間と接続するように第２領域１０２ｅに接する側面に設けられる。
　メインチャンバー１０７において、第１領域１０７ｆは重力によって液体が移動可能な空間であるため、必要に応じた大きさの空間を確保することが可能である。また、第２領域１０７ｅは毛管空間であるため、メインチャンバー１０７に保持される液体の一部で必ず第２領域１０７ｅが満たされる。このため、第３流路１１３が第２領域１０７ｅと接することにより、メインチャンバー１０７内の液体を余すことなく第３流路１１３を介して回収チャンバー１０８へ移送することができる。メインチャンバー１０７には、反応液の他洗浄液および基質溶液が導入されるため、メインチャンバー１０７がこれらの液体を保持する十分な空間を有すること、および、保持した液体を必要に応じて、回収チャンバー１０８へ確実に移送できることは、重要な特徴である。
　［第３流路１１３］
　第３流路１１３は開口１１３ｇおよび開口１１３ｈを有し、開口１１３ｇがメインチャンバー１０７に接続され、開口１１３ｈが回収チャンバー１０８に接続されている。
　第３流路１１３の開口１１３ｇは、メインチャンバー１０７の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する最外周側面１０７ａ、または、最外周側面１０７ａに隣接する隣接側面であって、最外周側面１０７ａとの接続部分を含む位置に設けられることが好ましい。図３Ｂには、開口１１３ｇが最外周側面１０７ａに隣接する隣接側面に設けられた例を示している。上述したように開口１１３ｇはメインチャンバー１０７の第２領域１０７ｅに接続している。
　第３流路１１３の開口１１３ｈは、開口１１３ｇよりも回転軸１１０に対して遠い側に位置している。また、開口１１３ｈは、回収チャンバー１０８の側面のうち、回転軸１１０に最も近い側に位置する最内周側面１０８ｂ、または、最内周側面１０８ｂに隣接する側面であって、最内周側面１０８ｂに近接する位置に設けられることが好ましい。図３Ｂでは、開口１１３ｈは、最内周側面１０３ｂの一部に設けられている例を示している。
　第３流路１１３も毛細管現象によってメインチャンバー１０７に保持された液体を吸引することが可能である。第３流路１１３の厚さは、メインチャンバー１０７の第２領域１０７ｅの厚さよりも小さい。これにより、メインチャンバー１０７の第２領域１０７ｅよりも強い毛細管力を第３流路１１３に働かせることが可能であり、メインチャンバー１０７の第２領域１０７ｅの液体の一部は第３流路１１３へ吸引される。
　第３流路１１３は、更にサイフォンの原理によって、液体の移動を制御し得る。このために、サイフォン構造として、第３流路１１３は第１屈曲部１１３ｎおよび第２屈曲部１１３ｍを有している。第１屈曲部１１３ｎは回転軸１１０と反対側に凸形状を有し、第２屈曲部１１３ｍは回転軸１１０側に凸形状を有する。第１屈曲部１１３ｎは、第３流路１１３が接続するメインチャンバー１０７と回収チャンバー１０８のうち、回転軸１１０に近い側に位置するメインチャンバー１０７と、第２屈曲部１１３ｍとの間に位置している。
　ここでいうサイフォンの原理は、試料分析用基板１００の回転により液体にかかる遠心力と流路の毛細管力とのバランスによる送液制御を言う。
　例えば、第３流路１１３がサイフォン構造を有しない毛管路である場合、試料分析用基板１００の回転による遠心力で、反応チャンバー１０６から第７流路１１７を介してメインチャンバー１０７へ移送される過程において、メインチャンバー１０７へ移送された液体は、第３流路１１３の毛細管力により第３流路１１３内に満たされる。この状態で、試料分析用基板１００の回転が継続していると、液体は、メインチャンバー１０７中に保持されず、第３流路１１３を介して回収チャンバー１０８に移送されてしまう。この時、試料分析用基板１００は、第３流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度で回転している。
　一方、第３流路１１３がサイフォン構造を有していれば、反応チャンバー１０６からメインチャンバー１０７へ移送された液体は、第３流路１１３の毛細管力により、第３流路１１３中に液体が引き込まれる。しかし、試料分析用基板１００が継続して回転し、第３流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度で回転していれば、液体にかかる毛細管力よりも遠心力の方が強いため、第３流路１１３内全てを液体で満たされることはない。すなわち、第３流路１１３は、回転軸１１０に対してメインチャンバー１０７に存在する液体の液面の距離と同じ高さまでしか液体で満たされない。
　また、試料分析用基板１００が、第３流路１１３の毛細管力よりも弱い遠心力をかける回転速度で回転している場合には、毛細管力によって第３流路１１３が液体で満たされ、毛細管力によってそれ以上液体が移動することはない。
　メインチャンバー１０７中の液体を回収チャンバー１０８へ移送したい場合には、試料分析用基板１００を、第３流路１１３の毛細管力以下の遠心力をかけることができる回転速度（回転停止も含む）で回転させることで、毛細管力により第３流路１１３の全てが液体で満たされる。その後、第３流路１１３の毛細管力よりも強い遠心力をかけることができる回転速度で試料分析用基板１００を回転させると、メインチャンバー１０７内の液体を、回収チャンバー１０８へ移送させることができる。
　したがって、第３流路１１３をサイフォン構造で構成することにより、反応液、洗浄液および基質溶液をいったんメインチャンバー１０７で保持することができ、メインチャンバー１０７において、Ｂ／Ｆ分離、磁性粒子の洗浄および基質溶液との反応を適切に行うことが可能となる。
　第３流路１１３がサイフォン構造を備えるために、回転軸１１０と、回転軸１１０から遠くに位置する回収チャンバー１０８の最も回転軸１１０に近い最内周側面１０８ｂとの距離をＲ１とし、回転軸１１０から、第１屈曲部１１３ｎの最も回転軸１１０から遠い側に位置する点までの距離をＲ２とした場合、Ｒ１＞Ｒ２（条件１）を満たすことが好ましい。
　また、回転軸１１０と、回転軸１１０に近くに位置するメインチャンバー１０７に保持された液体が、遠心力によって、側面に偏って保持されている場合において、回転軸１１０から液体の液面までの距離をＲ４とし、回転軸１１０から、第２屈曲部１１３ｍの最も回転軸１１０に近い側に位置する点までの距離をＲ３とした場合、Ｒ４＞Ｒ３（条件２）を満たすことが好ましい。
　第３流路１１３が条件１、２を満たしていることによって、反応チャンバー１０６から反応液をメインチャンバー１０７へ移送させる場合に、試料分析用基板１００を第３流路１１３中の液体にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働く回転速度で回転させると、メインチャンバー１０７へ移送された反応液または洗浄液がそのまま回収チャンバー１０８へ移送されるのを防止し得る。
　［回収チャンバー１０８］
　回収チャンバー１０８は、第３流路１１３を介してメインチャンバー１０７から移送される磁性粒子３１１以外の反応液および使用済みの洗浄液を貯蔵する。回収チャンバー１０８は、上述の反応液と洗浄回数に応じた合計の使用済み洗浄液との合計量よりも大きな容量の空間を有する。回収チャンバー１０８は液体を保持する主要な部分が、メインチャンバー１０７よりも回転軸１１０に対して遠くに位置していることが好ましい。
　［第２貯蔵チャンバー１０５］
　図３Ｄを参照する。第２貯蔵チャンバー１０５は、Ｂ/Ｆ分離の際の洗浄に用いる洗浄液を貯留する。以下において詳細に説明するように、本実施形態の試料分析システムでは、Ｂ／Ｆ分離の際、複合体３１０を複数回洗浄することができる。このため、第２貯蔵チャンバー１０５は、洗浄回数に応じた合計容量の洗浄液を保持し得る空間を有している。
　［第５流路１１５］
　第２貯蔵チャンバー１０５の洗浄液は、第５流路１１５を介して、第３保持チャンバー１０３へ移送される。第５流路１１５は、開口１１５ｇおよび開口１１５ｈを有する。第５流路１１５の開口１１５ｇは、第２貯蔵チャンバー１０５の側面のうち、回転軸１１０から最も遠い側に位置する最外周側面１０５ａ、または、最外周側面１０５ａに隣接する隣接側面であって、最外周側面１０５ａとの接続部分を含む位置に設けられることが好ましい。図３Ｄは、開口１１５ｇが最外周側面１０５ａと隣接側面との接続部分に設けられた例を示している。
　第５流路１１５の開口１１５ｈは、開口１１５ｇよりも回転軸１１０に対して遠い側に位置している。開口１１５ｈは、以下において説明するように、第３保持チャンバー１０３の側面に接続されている。開口１１５ｈが開口１１５ｇよりも回転軸１１０に対して遠い側に位置していることにより、試料分析用基板１００を回転させると、第２貯蔵チャンバー１０５内の洗浄液は、遠心力によって、第５流路１１５を介して第３保持チャンバー１０３へ移送される。第５流路１１５は、毛管路であってもよいし、重力に移送が可能な流路であってもよい。
　［第３保持チャンバー１０３］
　第３保持チャンバー１０３は、第２貯蔵チャンバー１０５に貯留されていた全洗浄液を保持する。その後、メインチャンバー１０７で複合体３１０を洗浄するために、洗浄液の一部をメインチャンバー１０７へ移送させ、残りを保持する。一回の洗浄に用いる洗浄液の量は以下において説明するように、第６流路１１６によって秤量される。このため、第３保持チャンバー１０３は、第６流路１１６以上の容積を有しており、洗浄回数分の合計の洗浄液量以上の容積（例えば、２回の洗浄であれば第６流路１１６の２倍以上の容積、３回の洗浄であれば第６流路１１６の３倍以上の容積）を有している。
　第５流路１１５の開口１１５ｈは、第３保持チャンバー１０３の最外周側面１０３ａに対して、液体を保持する空間を挟んで対向する１つの内周側面に設けられている。
　［第６流路１１６］
　第６流路１１６は、第１部分１１６ｑおよび第１部分１１６ｑに接続された第２部分１１６ｒを含む。第１部分１１６ｑは開口１１６ｇを含み、第３保持チャンバー１０３と接続されている。第２部分１１６ｒは、第２開口１１６ｈを有し、メインチャンバー１０７と接続されている。２部分１１６ｒは毛管路である。第３保持チャンバー１０３の一部と第６流路１１６の一部とは、開口１１６ｇを挟んで概ね回転軸１１０を中心とする半径方向に位置している。
　第６流路１１６の第１部分１１６ｑは、第１領域１１６ｑｅおよび第２領域１１６ｑｆを含む。第１部分１１６ｑは、本実施形態では、試料分析用基板１００の半径方向に対して斜めの方向に伸びる形状を有している。第２領域１１６ｑｆは、第１部分１１６ｑにおいて第１領域１１６ｑｅよりも回転軸１１０に近接して位置している。第１領域１１６ｑｅは毛管空間であり、第２領域１１６ｑｆは毛細管現象により液体を満たすことができる毛管空間ではない。例えば、第２領域１１６ｑｆの厚さは、第１領域１１６ｑｅの厚さよりも大きく、毛細管現象によって、第１領域１１６ｑｅが液体で満たされるとき、第２領域１１６ｑｆは液体で満たされない。第２領域１１６ｑｆには空気孔１２２が設けられている。第２領域１１６ｑｆは空気の移動を確保する気道である。第２領域１１６ｑｆが設けられることによって、何等かの理由によって第１領域１１６ｑｅに保持された液体中に気泡が生じている場合に、気泡が第２領域１１６ｑｆへ移動し、液体中の気泡が排除されやすくなる。これによって、試料分析用基板１００を回転させた場合に、特に、第２部分１１６ｒに気泡が入り込み、液体の移動が妨げられるのを抑制することができる。
　以下において詳細に説明するように、第３保持チャンバー１０３に洗浄液が保持された状態で試料分析用基板１００の回転角度を洗浄液が開口１１６ｇに接触する位置に変更すると、第２領域１１６ｑｆを除く第６流路１１６中に毛細管現象により洗浄液で満たされる。この状態で第６流路１１６内の洗浄液にかかる毛細管力よりも強い遠心力がかかる回転速度で試料分析用基板１００を回転させる。この場合、図３Ｄに示すように、回転軸１１０に垂直な平面上において、回転軸１１０と位置ｚとを結ぶ直線ｄｂを基準として、第３保持チャンバー１０３へ移送される洗浄液と、第６流路１１６へ戻る洗浄液とに分かれる。基準位置ｚは、図４に示すように、第３保持チャンバー１０３の空間または第６流路１１６の空間よりも回転軸１１０に対して遠くに位置している２つの側面ｓ１、ｓ２であって、回転軸１１０を中心とする円弧ａｒの接線方向ｄｔよりも第３保持チャンバー１０３側に傾斜している側面ｓ１と第２保持チャンバー側に傾斜している側面ｓ２との境界位置によって定義される。これにより、１回分の洗浄液が秤量され、メインチャンバー１０７へ洗浄液が移送される。メインチャンバー１０７に移送された洗浄液は上述したように、第３流路１１３を介して回収チャンバー１０８へ移送される。
　［第１貯蔵チャンバー１０４］
　図３Ｅを参照する。第１貯蔵チャンバー１０４は、試料分析システムを用いた分析の開始時に基質溶液を貯留する。第１貯蔵チャンバー１０４の形状に特に制限はなく、任意の形状を有していてもよい。
　［第４流路１１４］
　第４流路１１４は、第１貯蔵チャンバー１０４と、第１保持チャンバー１０１とを接続している。第４流路１１４は、例えば、回転軸１１０を中心とする半径方向に伸びており、毛管路によって構成されている。第４流路１１４は、開口１１４ｇおよび開口１１４ｈを有する。開口１１４ｇは、第１貯蔵チャンバー１０４の側面のうち、回転軸１１０から最も離れた最外周側面１０４ａ、または、最外周側面１０４ａに隣接する側面であって、最外周側面１０４ａに近接する位置に設けられることが好ましい。本実施形態では、最外周側面１０４ａに開口１１４ｇが設けられている。開口１１４ｈは、第１保持チャンバー１０１に接続されている。
　［第１保持チャンバー１０１］
　第１保持チャンバー１０１は、試料分析システムを用いた分析の開始後、洗浄を含むＢ／Ｆ分離の間、第１貯蔵チャンバー１０４から移送された基質溶液を保持する。第１保持チャンバー１０１は、第１貯蔵チャンバー１０４より回転軸１１０から遠くに位置している。第１保持チャンバー１０１は、基質溶液を保持する空間を挟む、第１外周側面１０１ａ１および第２外周側面１０１ａ２と、第１内周側面１０１ｂ１および第２内周側面１０１ｂ２とを有する。第１外周側面１０１ａ１と第２外周側面１０１ａ２とは、半径方向に重なっておらず、また、第１外周側面１０１ａ１は第２外周側面１０１ａ２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。第１内周側面１０１ｂ１と第２内周側面１０１ｂ２とは半径方向に重なっておらず、また、第１内周側面１０１ｂ１は第２内周側面１０１ｂ２よりも回転軸１１０から遠くに位置している。
　第１保持チャンバー１０１は、第１外周側面１０１ａ１および第１内周側面１０１ｂ１に隣接する隣接側面１０１ｃと、第２外周側面１０１ａ２および第２内周側面１０１ｂ２に隣接する隣接側面１０１ｄとをさらに有する。第１保持チャンバー１０１の空間は、隣接側面１０１ｃおよび隣接側面１０１ｄによって挟まれ、円周方向に伸びる形状を有している。
　以下において説明するように、本実施形態では、第１流路１１１の開口１１１ｇは、第１内周側面１０１ｂ１に設けられている。また、以下において詳述する第１流路１１１の開口１１１ｇは、隣接側面１０１ｄの第２内周側面１０１ｂ２との接続位置に隣接して位置している。つまり、第１流路１１１は隣接側面１０１ｄの回転軸１１０に近い側に設けられている。この構造により、第１保持チャンバー１０１の空間の大部分は、第１流路１１１の開口１１１ｈよりも回転軸１１０から離れて位置している。このため、試料分析用基板１００が種々の回転角度で保持される場合でも第１保持チャンバー１０１に保持された基質溶液が、第１流路１１１を介して第２保持チャンバー１０２へ移送されるのを抑制することができる。
　また、第１外周側面１０１ａ１が回転軸１１０から遠くに位置しており、第１保持チャンバー１０１の空間は、第１外周側面１０１ａ１に接して外周側に突出した凸形状部分１０１ｒを含む。よって、第１保持チャンバー１０１の空間の凸形状部分１０１ｒに基質溶液が保持されることにより、第１保持チャンバー１０１に保持された基質溶液の液面を第１流路１１１の開口１１１ｇから離間させることができ、より確実に第１流路１１１を介して第２保持チャンバー１０２へ移送されるのを抑制することができる。
　［第１流路１１１］
　第１流路１１１は、第１保持チャンバー１０１と第２保持チャンバー１０２とを接続している。第１流路１１１は、開口１１１ｇおよび開口１１１ｈを有し、開口１１１ｇは第１保持チャンバー１０１の隣接側面１０１ｄに設けられている。また、開口１１１ｈは、第２保持チャンバー１０２の側面の１つに設けられている。第１流路１１１は重力によって液体の移動が可能な流路である。
　［第２保持チャンバー１０２］
　第２保持チャンバー１０２は、第１流路１１１を介して第１保持チャンバー１０１から移送される基質溶液を保持する。第２保持チャンバー１０２は第１保持チャンバー１０１と周方向において隣接する第１部分１０２ｑおよび第２流路１１２と周方向に隣接する第２部分１０２ｒを含む。第１部分１０２ｑと第２部分１０２ｒとは半径方向に配置されている。また、第２保持チャンバー１０２は、第１保持チャンバー１０１の隣接側面１０１ｄに近接している。一方、メインチャンバー１０７は、第１保持チャンバー１０１の隣接側面１０１ｃ側に位置している。
　第２保持チャンバー１０２は、回転軸１１０から最も離れた最外周側面１０２ａと最外周側面１０２ａに隣接する第２隣接側面１０２ｃ２を有する。また、回転軸１１０に最も近接する最内周側面１０２ｂと最内周側面１０２ｂに隣接する第１隣接側面１０２ｃ１を有する。第２保持チャンバー１０２の空間に対して、第１隣接側面１０２ｃ１および第２隣接側面１０２ｃ２は同じ側、つまり、第１保持チャンバー１０１および第２流路１１２に面する側に配置されている。第１隣接側面１０２ｃ１および第２隣接側面１０２ｃ２の間には、凹部１０２ｓが形成されており、凹部１０２ｓによって、第１隣接側面１０２ｃ１および第２隣接側面１０２ｃ２は分離している。
　第２保持チャンバー１０２の第１部分１０２ｑは、最内周側面１０２ｂおよび第１隣接側面１０２ｃ１を含み、第２部分１０２ｒは、と最外周側面１０２ａおよび第２隣接側面１０２ｃ２を含む。
　第２保持チャンバー１０２の第１部分１０２ｑにおいて、第１隣接側面１０２ｃ１の、最内周側面１０２ｂに近接する位置に第１流路１１１の開口１１１ｈが設けられている。
　また、第２部分１０２ｒにおいて、第２隣接側面１０２ｃ２の、最外周側面１０２ａから離間した位置、より具体的には、回転軸１１０に最も近接する位置において、第２流路１１２の開口１１２ｇが設けられている。以下において説明するように、第２流路１１２が毛管路である場合には、第２部分１０２ｒは、最外周側面１０２ａと第２流路１１２の開口１１２ｇが位置する部分とを接続する毛細空間１０２ｒｅを備えていてもよい。この場合には、毛細空間１０２ｒｅは、第２隣接側面１０２ｃ２に沿って位置していることが好ましい。
　［第２流路１１２］
　第２流路１１２は、第１部分１１２ｑおよび第２部分１１２ｒと、開口１１２ｇおよび開口１１２ｈとを有する。第１部分１１２ｑの一端と第２部分１１２ｒの一端とは互いに接続されている。第１部分１１２ｑの他端に開口１１２ｇが位置しており、前述したように、第２保持チャンバー１０２の第２隣接側面１０２ｃ２に接続されている。第２部分１１２ｒの他端に開口１１２ｈが位置しており、メインチャンバー１０７に接続されている。第２部分１１２ｒは毛管路である。
　第１部分１１２ｑは、第１領域１１２ｑｅおよび第２領域１１２ｑｆを含む。第１部分１１２ｑは、本実施形態では、周方向に伸びる形状を有している。第２領域１１２ｑｆは、第１領域１１２ｑｅよりも回転軸１１０に近接して位置している。第１領域１１２ｑｅは毛管空間であり、第２領域１１２ｑｆは毛細管現象により液体を満たすことができる毛管空間ではない。例えば、第２領域１１２ｑｆの厚さは、第１領域１１２ｑｅの厚さよりも大きく、毛細管現象によって、第１領域１１２ｑｅが液体で満たされるとき、第２領域１１２ｑｆは液体で満たされない。第２領域１１２ｑｆには空気孔１２２が設けられている。また、第１領域１１２ｑｅの厚さは、第２保持チャンバー１０２の毛細空間１０２ｒｅの厚さよりも小さいことが好ましい。これにより、第２保持チャンバー１０２の毛細空間１０２ｒｅに保持された基質溶液を第２流路１１２は引き込むことができる。
　開口１１２ｇは、開口１１２ｈよりも回転軸１１０に近い側に位置している。第２流路１１２中の液体を実質的に全量、第２保持チャンバー１０２に移送させるには、第２流路１１２の各部は、回転軸１１０から開口１１２ｇと同じ位置または、回転軸１１０から開口１１２ｇよりも遠くに位置していることが好ましい。これにより、第２流路１１２に基質溶液が満たされた状態で基質溶液に第２流路１１２中の基質溶液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、第２流路１１２内のすべての基質溶液がメインチャンバー１０７へ移送される。
　第１部分１１２ｑの第１領域１１２ｑｅと第２部分１１２ｒとの合計容量が分析に用いる基質溶液の量に相当し、毛細管力によってこれらの部分が基質溶液で満たされることにより、基質溶液の秤量が行われる。
　第６流路１１６と同様、第１部分１１２ｑの第２領域１１２ｑｆは、気道として機能する。何等かの理由によって、第１部分１１２ｑの第１領域１１２ｑｅに保持された基質溶液中に気泡が生じている場合に、気泡が第２領域１１２ｑｆへ移動し、基質溶液中の気泡が排除されやすくなる。これによって、試料分析用基板１００を回転させた場合に、特に、第２部分１１２ｒに気泡が入り込み、基質溶液の移動が妨げられるのを抑制することができる。
　第２流路１１２において第１部分１１２ｑの第１領域１１２ｑｅおよび第２部分１１２ｒは、毛管空間および毛管路である例を説明したが、これらの空間は、重力によって液体が移動する空間および流路であってもよい。
　（試料分析システム５０１の動作）
　試料分析システム５０１の動作を説明する。図５は、試料分析システム５０１の動作を示すフローチャートである。試料分析システム５０１を動作させるための、試料分析システム５０１の各部を制御する手順を規定したプログラムが、例えば制御回路２０５のメモリに記憶されており、演算器によるプログラムの実行により、以下の動作が実現する。以下の工程に先立ち、試料分析用基板１００を試料分析装置２００に装填し、試料分析用基板１００の原点を検出する。
　［ステップＳ１１］
　まず、図６に示すように、基質溶液および洗浄液を第１貯蔵チャンバー１０４および第２貯蔵チャンバー１０５にそれぞれ導入する。基質溶液は、標識物質３０７との反応または標識物質３０７による触媒作用によって、発光、蛍光、あるいは、吸収波長の変化を生じる基質を含む。また、反応チャンバー１０６に、磁性粒子固定化抗体３０５と、抗原３０６と、標識抗体３０８を含む検体を導入する。例えば、反応チャンバー１０６に磁性粒子固定化抗体３０５を含む液体が保持されており、試料分析用基板１００に設けられた図示しないチャンバーが抗原３０６および標識抗体３０８を含む液体を保持しており、試料分析用基板１００の回転による遠心力でこれらが反応チャンバー１０６へ移送されてもよい。反応チャンバー１０６において、磁性粒子固定化抗体３０５と、検体中の抗原３０６と、標識抗体３０８とを抗原抗体反応により結合させ、複合体３１０を形成させる。この時点で第４流路１１４、第５流路１１５および第７流路１１７は、毛細管現象によって、それぞれ、基質溶液、洗浄液および複合体３１０を含む反応液で満たされている。
　［ステップＳ１２］
　複合体３１０が生成した後、試料分析用基板１００を回転させ、複合体３１０を含む反応液をメインチャンバー１０７へ移動させる。上述したように第７流路１１７は、毛細管現象によって、反応液で満たされている。このため、反応チャンバー１０６の複合体３１０を含む反応液に、試料分析用基板１００の回転により第７流路１１７内の反応液にかかる毛細管力よりも強い遠心力が働くと、反応液はメインチャンバー１０７へ移送される。メインチャンバー１０７へ移送された反応液は、試料分析用基板１００が回転している状態では、続いて回収チャンバー１０８へ移送されることはない。前述したように第３流路１１３がサイフォンを構成しているため、遠心力に逆らって、液体が第３流路１１３を回転軸１１０に向かう方向へ移動しないからである。メインチャンバー１０７へ移送された複合体３１０を含む反応液のうち、磁性粒子３１１の多くは、磁石１２１の磁力により最外周側面１０７ａに捕捉される。
　試料分析用基板１００の回転速度は、回転による遠心力が生じることにより、反応液等の液体が重力によって移動せず、各毛管路の毛細管力よりも強い遠心力をかけられるような速度が設定される。以下、遠心力を利用する回転には、この回転速度が設定される。また、遠心力を利用する回転の場合には、試料分析用基板１００の回転方向は時計回りであってもよいし、反時計回りであってもよい。
　反応液の移動と同時に、洗浄液が第２貯蔵チャンバー１０５から第５流路１１５を通って、第３保持チャンバー１０３へ移送される。また、基質溶液が第１貯蔵チャンバー１０４から第４流路１１４を通って、第１保持チャンバー１０１へ移送される。
　基質溶液、反応液および洗浄液をそれぞれすべて第１保持チャンバー１０１、メインチャンバー１０７および第３保持チャンバー１０３へ移送させた後、所定の第１の角度で試料分析用基板１００を停止させる。図７に示すように、所定の第１の角度とは、試料分析用基板１００において、第３保持チャンバー１０３へ移送された洗浄液が、第６流路１１６の開口１１６ｇを超えて、第１部分１１６ｑと接触せず、かつ、第１保持チャンバー１０１内の基質溶液が、第１流路１１１の開口１１１ｇとも接触せず、かつ、メインチャンバー１０７の反応液が第３流路１１３の開口１１３ｇと接触することができる角度である。この角度は、第１保持チャンバー１０１、メインチャンバー１０７および第３保持チャンバー１０３の形状や基板１００’内における位置、洗浄液、基質溶液および反応液の量、試料分析用基板１００の傾斜角度θ等に依存する。図７に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向（矢印で示す）が、試料分析用基板１００のδ１で示す角度範囲内にあればよい。
　メインチャンバー１０７内の反応液は、第３流路１１３の開口１１３ｇと接することにより、毛細管力により、第３流路１１３を満たす。
　［ステップＳ１３］
　試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、メインチャンバー１０７内の反応液および磁性粒子３１１（複合体３１０および未反応の磁性粒子）に働く。この遠心力は、液体および複合体３１０がメインチャンバー１０７の最外周側面１０７ａ側へ移動するように働く。このため、磁性粒子３１１は、最外周側面１０７ａに押し付けられる。
　図８に示すように、遠心力を受けた反応液は第３流路１１３から排出され、回収チャンバー１０８へ移送される。遠心力および磁石１２１の吸引力の和によって、磁性粒子３１１は最外周側面１０７ａに強く押し付けられ、捕捉される。
　その結果、反応液のみが第３流路１１３から回収チャンバー１０８へ排出され、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。第３保持チャンバー１０３内の洗浄液は、回転による遠心力を受けるが、第３保持チャンバー１０３の最外周側面１０３ａに押し付けられるため、第３保持チャンバー１０３内にとどまる。第１保持チャンバー１０１内の基質溶液も回転による遠心力を受けるが、第１外周側面１０１ａ１に押し付けられるため、第１保持チャンバー１０１内にとどまる。
　反応液の回収チャンバー１０８への移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。
　これにより、反応液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、反応液は、回収チャンバー１０８へ移動し、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２１から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、最外周側面１０７ａに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第１の角度であってもよいし、次のステップの第２の角度であってもよく、他の角度であってもよい。
　［ステップＳ１４］
　図９に示すように、前のステップで第２の角度で停止させない場合には、反時計回りに試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第２の角度で停止させる。第２の角度は第３保持チャンバー１０３へ移送された洗浄液が、第６流路１１６の開口１１６ｇと接触する角度である。例えば図９に示す例では、試料分析用基板１００のδ２で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。
　洗浄液は、開口１１６ｇを介して第６流路１１６の第１部分１１６ｑと接触すると、毛細管力によって、第１部分１１６ｑの第１領域１１６ｑｅ全体に吸い込まれ、第６流路１１６の第１部分１１６ｑおよび第２部分１１６ｂが洗浄液で満たされる。これにより、１回分の洗浄液が秤量される。
　第６流路１１６が確実に洗浄液で満たされるように、第２の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。第６流路１１６には毛細管力が働くため、このとき、第６流路１１６の第２部分１１６ｂからメインチャンバー１０７へ洗浄液が移動することはない。
　［ステップＳ１５］
　続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力が第６流路１１６および第３保持チャンバー１０３内の洗浄液に働く。図４を参照して説明したように、直線ｄｂを基準として第６流路１１６側に位置する洗浄液は第６流路１１６を介してメインチャンバー１０７へ移動する。また、直線ｄｂを基準として第３保持チャンバー１０３側に位置する洗浄液は、遠心力によって、第３保持チャンバー１０３へ戻される。よって、図１０に示すように、第６流路１１６によって秤量された洗浄液だけがメインチャンバー１０７へ移送される。メインチャンバー１０７へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第３流路１１３において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的にメインチャンバー１０７内にとどまる。これにより、メインチャンバー１０７内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、１回目の洗浄が行われる。
　基質溶液は、遠心力によって、第１保持チャンバー１０１において、第１外周側面１０１ａ１に押し付けられる。このため、基質溶液は第１保持チャンバー１０１内にとどまる。
　図１１に示すように、第６流路１１６内の洗浄液がメインチャンバー１０７へすべて移動した後、所定の第３の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第３の角度は、第３保持チャンバー１０３の洗浄液が、開口１１６ｇと接触せず、かつ、メインチャンバー１０７へ移行された洗浄液が、第３流路１１３の開口１１３ｇと接することのできる角度である。例えば図１１に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１００上においてδ３で示す角度範囲内にあればよい。
　メインチャンバー１０７内の洗浄液は、第３流路１１３の開口１１３ｇと接することによって、毛細管現象により、第３流路１１３を満たす。
　［ステップＳ１６］
　試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、メインチャンバー１０７内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液及び磁性粒子３１１がメインチャンバー１０７の最外周側面１０７ａ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２１による吸引力によって最外周側面１０７ａにおいて捕捉される。
　図１２に示すように、遠心力を受けた洗浄液は第３流路１１３から排出され、回収チャンバー１０８へ移送される。このため、洗浄液のみが第３流路１１３から排出され、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。第３保持チャンバー１０３内の洗浄液および第１保持チャンバー１０１の基質溶液は、それぞれ最外周側面１０３ａおよび第１外周側面１０１ａ１に押し付けられ、第３保持チャンバー１０３および第１保持チャンバー１０１内にとどまる。
　洗浄液の回収チャンバー１０８への移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、回収チャンバー１０８へ移動し、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２１から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、最外周側面１０７ａに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第３の角度であってもよいし、次のステップの第４の角度であってもよい。
　［ステップＳ１７］
　図１３に示すように、前のステップで第４の角度で停止させない場合には、反時計回りに試料分析用基板１００を少し回転させ、所定の第４の角度で停止させる。第４の角度は第３保持チャンバー１０３へ移送された洗浄液が、第６流路１１６の開口１１６ｇと接触する角度である。例えば図１３に示す例では、試料分析用基板１００のδ４で示す角度範囲内に重力方向が位置する角度である。ステップＳ４における第３保持チャンバー１０３内に残っている洗浄液の量が異なるため、角度範囲δ４は角度範囲δ２と異なり得る。
　洗浄液は、第６流路１１６の第１部分１１６ｑにおける毛細管力によって第３保持チャンバー１０３から第６流路１１６へ吸い込まれ、第６流路１１６の第１部分１１６ｑおよび第２部分１１６ｒが洗浄液で満たされる。これにより再度１回分の洗浄液が秤量される。
　第６流路１１６が確実に洗浄液で満たされるように、第４の角度を中心として、試料分析用基板１００を揺動させてもよい。第６流路１１６には毛細管力が働くため、このとき、第６流路１１６からメインチャンバー１０７へ洗浄液が移動することはない。
　［ステップＳ１８］
　続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力が第６流路１１６および第３保持チャンバー１０３内の洗浄液に働く。１回目の洗浄と同様、図４に示す直線ｄｂを基準として第６流路１１６側に位置する洗浄液は第６流路１１６を介してメインチャンバー１０７へ移動する。また、直線ｄｂを基準として第３保持チャンバー１０３側に位置する洗浄液は、遠心力によって、第３保持チャンバー１０３へ戻される。第６流路１１６によって秤量された洗浄液だけがメインチャンバー１０７へ移送される。メインチャンバー１０７へ移送された洗浄液にも遠心力が働くため、洗浄液は第３流路１１３において回転軸１１０方向に移動せず、洗浄液は実質的にメインチャンバー１０７内にとどまる。これにより、メインチャンバー１０７内の磁性粒子３１１が洗浄液と接触し、２回目の洗浄が行われる。
　基質溶液は、遠心力によって、メインチャンバー１０７において、回転軸１１０から最も遠くに位置する側面に押し付けられる。このため、基質溶液は第１保持チャンバー１０１内にとどまる。
　図１４に示すように、第６流路１１６内の洗浄液がメインチャンバー１０７へすべて移動した後、所定の第５の角度で試料分析用基板１００を停止させる。第５の角度は、第３保持チャンバー１０３の洗浄液が、開口１１６ｇと接触せず、かつ、メインチャンバー１０７へ移行された洗浄液が、第３流路１１３の開口１１３ｇと接することのできる角度である。例えば図１４に示す例では、試料分析用基板１００と平行な平面に投影された試料分析システム５０１における重力方向が、試料分析用基板１００上においてδ５で示す角度範囲内にあればよい。
　メインチャンバー１０７内の洗浄液は、第３流路１１３の開口１１３ｇと接することによって、毛細管現象により、第３流路１１３を満たす。
　［ステップＳ１９］
　試料分析用基板１００を回転させる。回転にともない遠心力が発生し、メインチャンバー１０７内の洗浄液および磁性粒子３１１に働く。この遠心力は、洗浄液及び磁性粒子３１１がメインチャンバー１０７の最外周側面１０７ａ側へ移動するように働き、磁性粒子３１１は遠心力および磁石１２１による吸引力によって最外周側面１０７ａにおいて捕捉される。
　遠心力を受けた洗浄液は第３流路１１３から排出され、回収チャンバー１０８へ移送される。このため、洗浄液のみが第３流路１１３から排出され、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。第３保持チャンバー１０３内の洗浄液は、最外周側面１０３ａに押し付けられ、第３保持チャンバー１０３内にとどまる。基質溶液も第１外周側面１０１ａ１に押し付けられ、第１保持チャンバー１０１内にとどまる。
　洗浄液の回収チャンバー１０８への移送が完了した後、試料分析用基板１００の回転を停止させる。これにより、図１５に示すように、洗浄液と磁性粒子３１１とが分離される。具体的には、洗浄液は、回収チャンバー１０８へ移動し、磁性粒子３１１はメインチャンバー１０７にとどまる。試料分析用基板１００の回転が停止しても磁石１２１から受ける吸引力により、磁性粒子３１１は、最外周側面１０７ａに集まったままの状態を維持し得る。この時の停止角度は、第５の角度であってもよいし、次のステップの第６の角度であってもよい。以上の工程によりＢ／Ｆ分離および洗浄が完了する。
　［ステップＳ２０（工程（ａ、ｂ））］
　基質溶液をまず第１保持チャンバー１０１から第２保持チャンバー１０２へ移動させる。図１６に示すように、前のステップで第６の角度で停止させない場合には、試料分析用基板１００を反時計回転させ、所定の第６の角度で停止させる。この時、試料分析用基板１００は、時計回りに回転させる。第６の角度は第１保持チャンバー１０１内の基質溶液が第１流路１１１の開口１１１ｇと接触し、かつ、基質溶液の全量が重力によって第２保持チャンバー１０２へ移動し得る角度である。概ね第１流路１１１が重力方向に沿って配置される角度である。これにより、第１保持チャンバー１０１内の基質溶液が第２保持チャンバー１０２へ移送される。
　次に図１７に示すように、試料分析用基板１００を時計回りに回転させ、第２保持チャンバー１０２内において、基質溶液が第２部分１０２ｒの毛細空間１０２ｒｅと接触する所定の第７の角度で停止させる。毛細空間１０２ｒｅと基質溶液との接触により、毛細空間１０２ｒｅに基質溶液が吸引される。図１８に示すように、毛細空間１０２ｒｅを満たした基質溶液は、毛細管力によって、開口１１２ｇから第２流路１１２に吸い込まれ、第２流路の第１部分１１２ｑの第１領域１１２ｑｅおよび第２部分１１２ｒが基質溶液で満たされる。これにより、基質溶液が秤量される。
　第２流路１１２が確実に基質溶液で満たされるように、第７の角度を中心として、時計回りおよび反時計回りに交互に数度程度回転させる、つまり揺動させてもよい。第２流路１１２には毛細管力が働くため、このとき、第２流路１１２の第２部分１１２ｒからメインチャンバー１０７へ洗浄液が移動することはない。
　［ステップＳ２１（工程（ｃ））］
　続いて、試料分析用基板１００を回転させる。回転による遠心力が第２流路１１２および第３保持チャンバー１０３内の洗浄液に働く。第２流路１１２内の基質溶液は、遠心力によって、メインチャンバー１０７へ移動する。開口１１２ｇよりも第２保持チャンバー１０２側に位置している基質溶液は、遠心力によって、第２保持チャンバー１０２の最外周側面１０２ａへ押し付けられ、第２保持チャンバー１０２内に留まる。
　メインチャンバー１０７へ移動した基質溶液には基質が含まれている。この基質は、メインチャンバー１０７に保持されている磁性粒子３１１中の標識抗体３０８に含まれる標識物質３０７と反応し、あるいは、標識物質３０７の触媒反応によって、発光、蛍光あるいは吸収波長の変化を生じる。
　基質溶液のメインチャンバー１０７への移送が完了した後、図１９に示すように、試料分析用基板１００の回転を第８の角度で停止させる。第８の角度は、光学測定ユニット２０７の受光素子が、メインチャンバー１０７と近接する等、メインチャンバー１０７内の基質の発光、蛍光あるいは吸収波長の変化が検出できるように、メインチャンバー１０７が光学測定ユニット２０７に対して所定の位置関係で配置される角度である。
　［ステップＳ２２（ｄ）］
　光学測定ユニット２０７は、メインチャンバー１０７に保持された液体の光学的測定を行う。具体的には、光学測定ユニット２０７は、磁性粒子３１１に含まれる複合体３１０に結合した標識抗体３０８の標識物質３０７に応じた基質の色素、発光、蛍光等のシグナルを検出する。これにより、抗原３０６の検出、抗原３０６の濃度の定量等を行うことができる。
　光学測定ユニット２０７による光学的測定は、試料分析用基板１００を回転させた状態で行ってもよい。この場合、ステップＳ２１において、基質溶液のメインチャンバー１０７への移送が完了した後、試料分析用基板１００を回転した状態で、基質の色素、発光、蛍光等のシグナルを検出してもよい。
　このように本実施形態によれば、反応液、基質溶液および洗浄液を反応チャンバー１０６、第１貯蔵チャンバー１０４および第２貯蔵チャンバー１０５にそれぞれ導入し、順次メインチャンバー１０７へ移送する。最後に移送させる基質溶液は、反応溶液および洗浄溶液がメインチャンバー１０７へ移送されるまで、メインチャンバー１０７へ移送されないように確実に保持することが好ましい。本実施形態によれば、Ｂ/Ｆ分離及び洗浄工程中、基質溶液が保持される第１保持チャンバーは１０１、円周方向に伸びる形状の空間を有し、かつ最外周側面に隣接する２つの隣接側面のうち、反応チャンバー１０６、洗浄液を保持する第３保持チャンバー１０３およびメインチャンバー１０７に近接する隣接側面と対向し、これらからより遠くに位置する隣接側面であって、回転軸１１０に近接する側に第１流路１１１の開口が設けられている。このため、種々の角度で試料分析用基板１００を回転させても、基質溶液が第１流路１１１の開口１１１ｇに接しにくく、基質溶液が第２保持チャンバー１０２へ移送されるのを抑制することができる。
　（試料分析用基板１００の他の形態例）
　上記実施形態の試料分析用基板１００には種々の改変が可能である。
　［第２流路１１２の他の例］
　上記実施形態において、第２流路１１２の第１部分１１２ｑの第１領域１１６ｑｅは毛管空間であり、第２部分１１２ｒは毛管路であった。しかし、第２流路は重力による液体が移送可能な空間であってもよい。
　この場合、第２保持チャンバー１０２に保持される基質溶液の全量が第２流路１１２を介して、メインチャンバー１０７へ移送されてもよい。例えば、ステップＳ２０において、第６の角度で試料分析用基板を停止させ、第１保持チャンバー１０１内の基質溶液を第１流路１１１を介して第２保持チャンバー１０２へ移動させる。
　続いて、試料分析用基板１００を時計回りに回転させ所定の第７の角度で停止させる。第７の角度では、開口１１２ｇが重力方向の下方に位置するように、第２隣接側面１０２ｃ２が水平方向に対して傾斜する。これにより、第２保持チャンバー１０２の基質溶液のすべてが、重量によって、開口１１２ｇから第２流路１１２へ移動する。第２流路１１２へ移動した基質溶液はさらに重力によって、メインチャンバー１０７へ移動する。
　第１貯蔵チャンバー１０４に導入される基質溶液の全量をメインチャンバー１０７へ移動させる場合、第２流路１１２において秤量を行う必要がない。このため、基質溶液を移動させるための試料分析用基板１００の回転制御の手順を簡単にすることができる。
　［第２保持チャンバー１０２の他の例］
　試料分析用基板１００において、第２保持チャンバー１０２は２つに分割されていてもよい。図２０に試料分析用基板１６１において、第２保持チャンバー１０２は、第１副チャンバー１０２Ａ、第２副チャンバー１０２Ｂおよび第８流路１１８を含んでいる。第１副チャンバー１０２Ａは、第１保持チャンバー１０１に対して概ね周方向に配列され、第１流路１１１によって接続されている。第２副チャンバー１０２Ｂは、第３流路１１３に対して概ね周方向に配列されている。第１副チャンバー１０２Ａと第２副チャンバー１０２Ｂとは概ね半径方向に配列されており、第８流路１１８によって互いに接続されている。第２副チャンバー１０２Ｂの側面のうち、回転軸１１０から最も離れている最外周側面１０２Ｂａに沿って毛細空間１０２Ｂｅが設けられている。また、最外周側面１０２Ｂａに隣接する隣接側面に沿っており、第２流路１１２の開口１１２ｇと毛細空間１０２ｂｅとを接続する毛細空間１０２Ｂｅが設けられている。
　試料分析用基板１６１において、第１保持チャンバー１０１に保持された基質溶液の全量が、第１流路１１１通って第１副チャンバー１０２Ａへ移送される。さらに、第１副チャンバー１０２Ａから第８流路１１８を通って、第２副チャンバー１０２Ｂへ移送される。第２副チャンバー１０２Ｂへ移送された基質溶液は、第２副チャンバー１０２Ｂ内において、毛細空間１０２Ｂｅおよび毛細空間１０２Ｂｅと接することにより、毛細管力が働き、第２流路１１２に吸い込まれる。
　第２保持チャンバー１０２が２つに分割されることによって、基質溶液をより狭い空間を用いて、段階的に移送することができるため、基質溶液の移送の制御性を高めることができる。よって、Ｂ／Ｆ分離および洗浄工程中、誤って基質溶液がメインチャンバー１０７へ移送されることをより確実に抑制することができる。
　［第３保持チャンバーおよび第６流路１１６の他の例］
　上記実施形態では、第６流路１１６によって洗浄液を秤量していたが、第３保持チャンバーによって洗浄液を秤量してもよい。図２１に示す試料分析用基板１６２は、第１部分１３３ｑと、第２部分１３３ｒと、第２部分１３３ｒおよび第１部分１３３ｑとを接続する連結部分１３３ｐとを含む第３保持チャンバー１３３を備える。
　本実施形態では、第２部分１３３ｒと第１部分１３３ｑの一部とは、概ね、回転軸１１０を中心とする円周方向に配置されている。第２部分１３３ｒと第１部分１３３ｑとの間に、基板１００’の内面によって構成される壁部分１００ｆが位置している。壁部分１００ｆは、第２部分１３３ｒと第１部分１３３ｑを区切る。連結部分１３３ｐは基板１００’の壁部分１００ｆと同じ半径方向上に位置し、かつ、壁部分１００ｆよりも回転軸１１０側に位置している。連結部分１３３ｐは、毛細管現象によって液体で満たされることはなく、重力によって第１部分１３３ｑと第２部分１３３ｒとの間で液体を移動させる。
　第２部分１３３ｒは、回転軸１１０を中心とし、回転軸１１０と壁部分１００ｆの回転軸に最も近い点１００ｅとを結ぶ線分を半径とする円弧ｃａよりも、外側に位置する（回転軸１１０から離れて位置する）部分１３３ｒｅを含む。この部分１３３ｒｅによって、１回の洗浄に使う所定の量の洗浄液を量り取ることができる。
　また、回転軸１１０から第２部分１３３ｒにおける第６流路１１６の開口１１６ｇまでの距離は、回転軸１１０から壁部分１００ｆの回転軸に最も近い点１００ｅまでの距離よりも長い。このため、部分１３３ｒｅによって量り取られた洗浄液は回転による遠心力によって第６流路１１６からメインチャンバー１０７へ移送させることができる。
　第３保持チャンバー１３３の第１部分１３３ｑは、側部１３３ｑｔと底部１３３ｑｓを含む。側部１３３ｑｔは、回転軸１１０を中心とする円周方向において、第２貯蔵チャンバー１０５の側方に位置している。底部１３３ｑｓは、第２貯蔵チャンバー１０５よりも回転軸１１０から遠くに位置している。また、第１部分１３３ｑの、側部１３３ｑｔの一部および底部１３３ｑｓの全体は、第２部分１３３ｒよりも回転軸１１０から遠くに位置している。
　側部１３３ｑｔは、好ましくは、円弧ｃａよりも回転軸１１０側に位置する部分１３３ｑｔ’および外側に位置する部分１３３ｑｔ’’を含む。部分１３３ｑｔ’は、上述したように、第１部分１３３ｑと円周方向に隣接しており、連結部分１３３ｐと接続している。
　第３保持チャンバー１３３の第１部分１３３ｑのうち、円弧ｃａよりも外側（回転軸１１０から遠く）に位置する部分、つまり、部分１３３ｑｔ’’と底部１３３ｑｓとの合計の容積は、第２貯蔵チャンバー１０５に保持される洗浄液の全量よりも大きいことが好ましい。
　第３保持チャンバー１３３の空間が底部１３３ｑｓを含むことで、試料分析用基板１６２が所定の角度で停止されている状態では、第２貯蔵チャンバー１０５に貯留されていた洗浄液の一部が毛細管現象により第５流路１１５を満たす。そして、第５流路１１５に洗浄液が満たされた状態で試料分析用基板１６２を回転させることで、その遠心力によって第２貯蔵チャンバー１０５中の洗浄液は第５流路１１５を介して底部１３３ｑｓへ移送される。
　試料分析用基板１６２が所定の角度で保持されると、重力によって、第３保持チャンバー１３３の底部１３３ｑｓへ移送された洗浄液の一部が連結部分１３３ｐを通って第２部分１３３ｒへ流れ、第２部分１３３ｒの少なくとも一部を満たす。その後、試料分析用基板１００を回転させると、第２部分１３３ｒを満たしている洗浄液に遠心力が働き、回転軸１１０と、壁部分１００ｆの回転軸１１０に最も近い点１００ｅとを結ぶ線分を半径とする円弧ｃａ（図３Ａ中、破線で示している）と、第２部分１３３ｒの洗浄液の液面とが一致するように、第２部分１３３ｒに保持されていた洗浄液のうち、余分な量が第１部分１３３ｑへ戻される。これによって、洗浄液の所定量が量り取られる。第２部分１３３ｒの、回転軸１１０と、壁部分１００ｆの回転軸１１０に最も近い点１００ｅとを結ぶ線分を半径とする円弧ｃａより外側に位置する部分の容積は、第３保持チャンバー１３３の容積の１／２以下である。
　図２１では第１部分１３３ｑとして、側部１３３ｑｔの一部および底部１３３ｑｓを含む構成を示したが、第１部分１３３ｑは、回転軸１１０を中心とし、回転軸１１０と壁部分１００ｆの回転軸１１０に最も近い点とを結ぶ線分を半径とする円弧よりも外側に位置する部分を含めばよい。
　第３保持チャンバー１３３において、一定量が量り取られた洗浄液は、毛細管現象により第６流路１１６を満たし、その後、試料分析用基板１６２を第６流路１１６内部の液体にかかる毛細管力よりも大きい遠心力をかけることができる回転数で回転させることで、その遠心力により第６流路１１６を通ってメインチャンバー１０７へ移送される。
　［洗浄液を保持するチャンバーの他の例］
　上記実施形態では、複数回分の洗浄液を第３保持チャンバー１０３が保持していたが、１回分の洗浄液を保持する複数のチャンバーを備えていてもよい。
　図２２に示す試料分析用基板１６３は、第２貯蔵チャンバー１０５Ａ、第３貯蔵チャンバー１０５Ｂ、第５流路１１５Ａ、第９流路１１５Ｂ、第３保持チャンバー１０３Ａ、第４保持チャンバー１０３Ｂ、第６流路１１６Ａおよび第１０流路１１６Ｂを備える。
　第２貯蔵チャンバー１０５Ａ、第５流路１１５Ａ、第３保持チャンバー１０３Ａおよび第６流路１１６Ａと、第３貯蔵チャンバー１０５Ｂ、第９流路１１５Ｂ、第４保持チャンバー１０３Ｂおよび第１０流路１１６Ｂとは、独立した１回分の洗浄液の保持し、メインチャンバー１０７へ移送する経路を構成している。
　第５流路１１５Ａおよび第９流路１１５Ｂは、第２貯蔵チャンバー１０５Ａおよび第３貯蔵チャンバー１０５Ｂと第３保持チャンバー１０３Ａおよび第４保持チャンバー１０３Ｂとをそれぞれ接続し、第６流路１１６Ａおよび第１０流路１１６Ｂは、第３保持チャンバー１０３Ａおよび第４保持チャンバー１０３Ｂとメインチャンバー１０７とを接続している。
　第５流路１１５Ａおよび第９流路１１５Ｂは毛管路であり、サイフォン構造を備えている。一方、第６流路１１６Ａおよび第１０流路１１６Ｂは重力によって液体を移送することができる構造を有している。また、第３保持チャンバー１０３Ａおよび第６流路１１６Ａは、それぞれ第２貯蔵チャンバー１０５Ａおよび第３貯蔵チャンバー１０５Ｂよりも回転軸１１０から遠くに位置している。第６流路１１６Ａおよび第１０流路１１６Ｂは、重力によって液体を移送することが可能である。
　第３保持チャンバー１０３Ａは、最外周側面１０３Ａａおよび最外周側面に隣接する隣接側面１０３Ａｃを有する。最外周側面１０３Ａａと隣接側面１０３Ａｃとの間に角（稜）を滑らかにするためのテーパー面、曲面等が設けられていてもよい。隣接側面１０３Ａｃの両端のうち、最外周側面１０３Ａａが位置していない端に第６流路１１６Ａの開口１１６Ａｇが配置されている。最外周側面１０３Ａａおよび隣接側面１０３Ａｃによって、回転軸１１０側に開口を有する凹部が形成され１回分の洗浄液が保持される。
　同様に、第４保持チャンバー１０３Ｂは、最外周側面１０３Ｂａおよび最外周側面に隣接する隣接側面１０３Ｂｃを有する。最外周側面１０３Ｂａと隣接側面１０３Ｂｃとの間に角（稜）を滑らかにするためのテーパー面、曲面等が設けられていてもよい。隣接側面１０３Ｂｃの両端のうち、最外周側面１０３Ｂａが位置していない端に第１０流路１１６Ｂの開口１１６Ｂｇが配置されている。最外周側面１０３Ｂａおよび隣接側面１０３Ｂｃによって、回転軸１１０側に開口を有する凹部が形成され１回分の洗浄液が保持される。
　図２２に示すように、メインチャンバー１０７の中心と回転軸１１０を結ぶ直線で分けられる２つの領域の同じ一方に第３保持チャンバー１０３Ａ、第４保持チャンバー１０３Ｂは位置している。
　第３保持チャンバー１０３Ａの凹部および第４保持チャンバー１０３Ｂの凹部が液体を保持し得るように、試料分析用基板１６３の回転軸１１０が重力方向に対して０°より大きく９０°以下の角度で傾斜するように支持する。また、メインチャンバー１０７が重力方向において、第３保持チャンバー１０３Ａ、第４保持チャンバー１０３Ｂよりも下方に位置するように、試料分析用基板１６３を所定の回転角度で保持する。この場合、第３保持チャンバー１０３Ａの隣接側面１０３Ａｃと第４保持チャンバー１０３Ｂの隣接側面１０３Ｂｃとが回転軸１１０に平行な方向から見て非平行であることによって、いずれか一方のチャンバーから保持されている洗浄液の全量が、重力によってメインチャンバー１０７へ移送されても、他方のチャンバーは洗浄液の少なくとも一部を保持し得る。このため、試料分析用基板１６３の回転角度を適切に選択することにより、第３保持チャンバー１０３Ａ、第４保持チャンバー１０３Ｂから、異なるタイミングで選択的に洗浄液をメインチャンバー１０７へ移送することができる。
　図２２に示される例では、回転軸１１０に平行な方向から見て、メインチャンバー１０７の中心と回転軸１１０を結ぶ直線に対して隣接側面１０３Ａｃがなす角度αは、隣接側面１０３Ｂｃがなす角度βよりも大きい。このため、第３保持チャンバー１０３Ａ、第４保持チャンバー１０３Ｂが重力方向においてメインチャンバー１０７よりも下方に位置するような試料分析用基板１６３の回転角度（図２２に示すＰ１が６時の方向に一致する回転角度）から反時計方向に試料分析用基板１６３を回転させた場合、先に隣接側面１０３Ａｃが重力方向に直交する方向と平行(水平方向)になることによって、第３保持チャンバー１０３Ａ内の洗浄液の全量を選択的にメインチャンバー１０７へ移送させることができ、その後、第４保持チャンバー１０３Ｂに保持された洗浄液を選択的にメインチャンバー１０７へ移送させることができる。
　（回収チャンバーの他の形態）
　回収チャンバーにおける発光の抑制および発光の影響を低減し得る新規な構造を備えた試料分析用基板を説明する。
　図２３は、本実施形態の試料分析用基板１６４の平面図を示す。試料分析用基板１６４は、基板１００内に位置するメインチャンバー１０７および回収チャンバー１４８と、メインチャンバー１０７に近接して配置された磁石１２１と、第３流路１１３と、活性阻害物質１５１とを備える。また、試料分析用基板１６４は、基板内に位置する第１貯蔵チャンバー１０４と、第２貯蔵チャンバー１０５と、第１経路と、第２経路とをさらに備える。
　メインチャンバー１０７は、前述したように検体中の特定成分である抗原３０６と、標識物質３０７と磁性粒子３０２とが結合した複合体３１０（図１に示す）を保持するための空間を有する。
　第３流路１１３は、開口１１３ｇおよび開口１１３ｈを有し、開口１１３ｇおよび開口１１３ｈがメインチャンバー１０７および回収チャンバー１４８に接続されている。
　回収チャンバー１４８は、少なくとも一部がメインチャンバー１０７の空間よりも試料分析用基板１６４の半径方向において、外周側に位置する空間を有している。このため、複合体３１０を含む液体がメインチャンバー１０７に保持された状態で、試料分析用基板１６４を回転させると、前述したように複合体３１０が、磁石１２１によって捕捉され、メインチャンバー１０７に保持された状態で、未反応の標記物質などを含む反応液が、第３流路１１３を通って回収チャンバー１４８へ移送される。
　前述したように、第１貯蔵チャンバー１０４には、基質物質を含む基質溶液が保持される。また、第２貯蔵チャンバー１０５には洗浄液が保持される。第１貯蔵チャンバーとメインチャンバー１０７との間は、第１経路によって接続されている。具体的には、第４流路１１４、第１保持チャンバー１０１、第２保持チャンバー１０２および第２流路１１２によって、第１貯蔵チャンバー１０４はメインチャンバー１０７に接続されており、基質溶液がメインチャンバー１０７へ移送される。また、第２貯蔵チャンバー１０５とメインチャンバー１０７との間は、第２経路によって接続されている。具体的には、第５流路１１５、第３保持チャンバー１０３および第６流路１１６によって、第２貯蔵チャンバー１０５はメインチャンバー１０７に接続されており、洗浄液がメインチャンバー１０７へ移送される。
　活性阻害物質１５１は、回収チャンバー１４８内に配置されている。活性阻害物質１５１は、標識物質３０７の活性を低下させる。表２に活性阻害物質の例を示す。標識物質は酵素であり、標識物質の活性、具体的には、標識物質が基質と反応することによる発光を抑制させるために、活性阻害物質は、以下の機構を利用する。
　（ａ）ｐＨを変化
　標識物質が溶解している溶液のｐＨを変化させ、標識物質と基質との反応を抑制したり、標識物質を変性させ不活性化したり、標識物質と基質との反応による発光を抑制する。この機構を利用する活性阻害物質は、ｐＨ調整剤であり、例えば、オルトバナジン酸ナトリウム、ヒ酸、フェニルアラニン、ホモアルギニン、無機りん酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む。
　（ｂ）標識物質の中心金属イオンを脱離・不活性化
　標識物質に含まれる中心金属イオンを脱離させたり不活性化させたりすることによって、標識物質と基質との反応を抑制したり、標識物質と基質との反応による発光を抑制する。この機構を利用する活性阻害物質は、キレート剤である。例えば、活性阻害物質がアミノカルボン酸系キレート剤である場合には、活性阻害物質は、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ＮＴＡ、ＤＴＰＡ、ＨＥＤＴＡ、ＴＴＨＡ、ＰＤＴＡ、ＤＰＴＡ－ＯＨ、ＨＩＤＡ、ＤＨＥＧ、ＧＥＤＴＡ、ＣＭＧＡ、ＥＤＤＳなどからなる群から得られる少なくとも一種である。また、活性阻害物質がホスフィン酸系キレート剤である場合には、活性阻害物質は、ＨＥＤＰ、ＮＴＭＰ、ＰＢＴＣ、ＥＤＴＭＰなどからなる群から得られる少なくとも一種である。
　（ｃ）たんぱく質の変性
　標識物質であるタンパク質を変性させることによって、標識物質と基質との反応を抑制したり、標識物質と基質との反応による発光を抑制する。この機構を利用する活性阻害物質は、たんぱく質変性剤であり、例えば、活性阻害物質は、グアニジン塩酸塩、グアニジンチオシアン酸塩、チオ尿素、尿素などからなる群から選ばれる少なくも一種である。
　（ｄ）イオン性界面活性剤
　標識物質をイオン性界面活性剤で覆うことによって、標識物質と基質との反応を抑制したり、標識物質を変性させ不活性化したり、標識物質と基質との反応による発光を抑制する。この機構を利用する活性阻害物質は、イオン性界面活性剤であり、ＳＤＳ、ＣＴＡＢなどからなる群から選ばれる少なくも一種である。
　（ｅ）塩
　標識物質であるタンパク質のような高分子電解質は塩濃度が高くなりすぎると、溶解度が低下し塩析する。これによって、タンパク質を変性、不活性化させ、標識物質と基質との反応による発光を抑制する。この機構を利用する活性阻害物質は、塩析剤である。具体的には、活性阻害物質は、多価のイオンを含む塩であり、例えば、硫酸イオン、リン酸イオン、クエン酸イオンを含む塩である。より具体的には、活性阻害物質は、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、リン酸カリウム、クエン酸ナトリウムなどからなる群から選ばれる少なくとも一種である。
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　活性阻害物質１５１が固体である場合には、そのまま活性阻害物質１５１を回収チャンバー１４８の空間内に配置してもよいし、反応液や洗浄液に溶解可能な結着剤等と活性阻害物質１５１とを混合し、回収チャンバー１４８内の空間を規定する壁面に塗布等することによって配置してもよい。
　また、活性阻害物質１５１が液体である場合には、スポンジなどの多孔質体、ろ紙等に活性阻害物質１５１を吸収させて、多孔質体、ろ紙等を回収チャンバー１４８の空間内に配置してもよい。
　試料分析用基板１６４によれば、活性阻害物質１５１が回収チャンバー１４８に配置されているため、未反応の標識物質を含む反応液が回収チャンバー１４８へ移送されると、回収チャンバー１４８内において標識物質が不活性化される。このため、その後、回収チャンバー１４８内に基質溶液が何らかの理由によって移送されてきても、回収チャンバー１４８内において標識物質が発光することが抑制される。したがって、メインチャンバー１０７における発光野測定に影響を与える迷光を抑制し、精度の高い発光の測定を行うことが可能となる。
　回収チャンバー１４８に移送される反応液と活性阻害物質１５１とがより均一に接触し、反応液中の標識物質とより均一に、かつ、速やかに反応して標識物質の活性を失活させるため、回収チャンバー１４８は、移送されてくる反応液がより移動しやすい構造を備えていてもよい。
　図２３に示すように、回収チャンバー１４８は円周方向に沿って伸びた形状を有しており、第１端１４８Ｅ１および第２端１４８Ｅ２を有している。回収チャンバー１４８の第１端１４８Ｅ１と第２端１４８Ｅ２との中間１４８Ｃよりも第１端１４８Ｅ１側に第３流路１１３は接続されている。
　回収チャンバー１４８において、中間１４８Ｃよりも第１端１４８Ｅ１側に第１位置１４８Ｐ１を設定し、中間１４８Ｃよりも第２端１４８Ｅ２側に第２位置１４８Ｐ２を設定する。図２４Ａおよび図２４Ｂは第１位置１４８Ｐ１および第２位置１４８Ｐ２における回収チャンバー１４８の空間の断面（Ａ－Ａ’およびＢ－Ｂ’断面）を示している。
　図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、第１位置１４８Ｐ１および第２位置１４８Ｐ２における、試料分析用基板１６４の厚さ方向に沿った回収チャンバー１４８の高さをそれぞれ、第１高さｈ１および第２高さｈ２とすると、第１高さｈ１は第２高さｈ２よりも大きい。つまり、ｈ１＞ｈ２を満たす。より好ましくは、第１端１４８Ｅ１から第２端１４８Ｅ２に向かって連続的あるいは段階的に、回収チャンバー１４８の高さが小さくなっている。
　図２４Ｃおよび図２４Ｄは、回収チャンバー１４８の円周方向の断面（Ｃ－Ｃ’断面）を示す。回収チャンバー１４８の高さを円周方向に沿って異ならせるには、図２４Ｃに示すように、ベース基板１００ａに形成された空間の上面１００ｕ（主面１００ｄが下になるように配置する場合の底または底面）の位置を円周方向に沿って異ならせてもよい。また図２４Ｄに示すように、上面１００ｕに配置した活性阻害物質１５１を含む層１５１’の厚さを円周方向において異ならせてもよい。
　この構造によれば、試料分析用基板１６４の主面１００ｄを下にした場合における回収チャンバー１４８の底は、第２端１４８Ｅ２へ向かうに従い浅くなる。主面１００ｄを下にして、試料分析用基板１６４を回収チャンバー１４８の第２端１４８Ｅ２が第１端１４８Ｅ１へ向かう方向に回転させた場合、第３流路１１３から回収チャンバー１４８内へ流入する反応液は、慣性力によって、回収チャンバー１４８の第２端１４８Ｅ２側へ移動する。このとき、反応液の移動に伴って回収チャンバー１４８の底が浅くなるため、移動する反応液の液面が高くなり、反応液が攪拌される。よって、回収チャンバー１４８内において、反応液と活性阻害物質１５１とが接触しやすくなり、反応液中の標識物質がより均一に失活し得る。
　また、第１位置１４８Ｐ１および第２位置１４８Ｐ２における、試料分析用基板１６４の中心１１０から回収チャンバー１４８の外周側に位置する側面１４８ａまでの距離をそれぞれ第１距離ｒ１および第２距離ｒ２とする。第１距離Ｒ１は第２距離Ｒ２よりも短い（ｒ１＜ｒ２）。つまり、第２位置１４８Ｐ２の方が第１位置１４８Ｐ１よりも側面１４８ａは外周側に位置している。
　この構造によれば、回収チャンバー１４８の外周側の側面は、第２端１４８Ｅ２へ向かうにしたがって中心から遠くなる。このため、主面１００ｄを下にして、試料分析用基板１６４を回収チャンバー１４８の第２端１４８Ｅ２が第１端１４８Ｅ１へ向かう方向に回転させた場合、第３流路１１３から回収チャンバー１４８内へ流入する反応液が受ける慣性力と遠心力の合力の成分が生じる方向に側面が伸びているため、反応液は、加速しながら、第２端１４８Ｅ２へ円滑に移動し得る。このため、回収チャンバー１４８内において、反応液と活性阻害物質１５１とが接触しやすくなり、反応液中の標識物質がより均一に失活し得る。
　試料分析用基板１６４を用いて検体中の特定物質を分析する試料分析方法は、図５に示すフローチャートを参照しながら説明した（試料分析システム５０１の動作）における分析方法と同様に行うことができる。
　具体的には、図２５に示すフローチャートの工程によって検体中の特定物質を分析することができる。図２５に示すフローチャートは図５に示すフローチャートに対応しており、図２５に示す各工程の詳細な手順は図５を参照して前述した（試料分析システム５０１の動作）において説明している。
　まず、ステップＳ１１１（図５のステップＳ１１に対応）に示すように、第１貯蔵チャンバー１０４および第２貯蔵チャンバー１０５に基質物質を含む基質溶液および洗浄液が保持された試料分析用基板を用意する。また、反応チャンバー１０６において、標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を形成させる。その後、ステップＳ１１２（図５のステップＳ１２に対応）に示すように、複合体を含む反応液をメインチャンバーへ導入する。
　次に、ステップＳ１１３（図５のステップＳ１３に対応）に示すように、磁石１２１の磁力によって、複合体をメインチャンバー１０７内に保持しながら、試料分析用基板１４６を回転させることによって、反応液を回収チャンバー１４８へ移送する。この際、上述したように、回収チャンバー１４８内において、反応液中の複合体を形成していない標識物質と活性阻害物質１５１とを反応させ、回収チャンバー１４８内の標識物質を失活させる。
　その後、ステップＳ１１４（図５のステップＳ１４～Ｓ１９に対応）に示すように、洗浄液を第２貯蔵チャンバー１０５からメインチャンバー１０７へ移送し、保持された複合体を洗浄液で洗浄後、試料分析用基板１６４を回転させることによって、洗浄液を回収チャンバー１４８へ移送する。
　ステップＳ１１５（図５のステップＳ２０、Ｓ２１に対応）に示すように、基質溶液を第１貯蔵チャンバー１０４からメインチャンバー１０７へ移送する。最後にステップＳ１１６（図５のステップＳ２１に対応）に示すように、メインチャンバー１０７に保持された複合体の標識物質から得られる信号を測定する。
　このように、試料分析用基板１６４を用いれば、回収チャンバー１４８内に保持された標識物質は失活する。このため、基質溶液が回収チャンバー１４８へ移送された場合でも、回収チャンバー１４８において発光が生じることが抑制される。よって、精度の高い発光の測定を行うことが可能となる。
　［その他の変形例］
　本実施形態では、磁性粒子を用いた測定系を想定した説明を行ったが、本願の一態様に係る試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、磁性粒子を用いた測定系に限定されるものではない。例えば、１次抗体が固定化される対象は、磁性粒子に替えて、チャンバー内の壁面であってもよい。すなわち、チャンバーがポリスチレンやポリカーボネートといった素材で構成されている場合には、チャンバー内の壁面に物理吸着により１次抗体を固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。また、チャンバー内の壁面に１次抗体と結合可能な官能基（例えば、アミノ基やカルボキシル基）を有し、化学結合により１次抗体を固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。また、チャンバー内の壁面に金属基板を備える構成であれば、例えば、ＳＡＭを用いて１次抗体を金属基板に結合して固定化させることができ、チャンバー内で抗原や標識抗体とのサンドイッチ型の結合反応をせしめることができる。一次抗体をチャンバー壁面に物理吸着または化学結合で固定化させる場合は、主に色素、化学発光または蛍光のシグナルを検出する系に使用される。一方、一次抗体を金属基板に固定化させる場合は、シグナルとして、主に電気化学的シグナル（例えば、電流）、電気化学発光のシグナルを検出する系に使用される。この場合、図３Ｂに示した磁石１２１は不要である。また、複合体３１０形成の反応場は反応チャンバー１０６ではなく、メインチャンバー１０７になる。したがって、一次抗体は、メインチャンバー１０７の壁面に固定化する必要がある。
　また、本開示の試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、非競合法（サンドイッチイムノアッセイ法）だけでなく、競合法、ハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法にも適用可能である。
　上記実施形態では、Ｂ／Ｆ分離の洗浄の例を説明したが、本実施形態の試料分析用基板、試料分析装置及び試料分析システムは、洗浄液以外の溶液を、上述したように複数回に分けて同じチャンバーへ導入する種々の試料分析方法へ適用可能である。また、上記実施形態では、液体のチャンバーへの導入を続けて行っているが、試料分析用基板の回転および停止の制御と、停止時の角度の制御を適切に行うことにより、間に他の工程を含めることも可能である。
　また、上記実施形態では２回洗浄を行っているが、必要に応じて３回以上行ってもよい。
　本願に開示された試料分析用基板、試料分析装置、試料分析システムおよび試料分析システム用プログラムは、種々の反応を利用した検体中の特定成分の分析に適用可能である。
１００　　　試料分析用基板
１００’　　基板
１００ａ　　ベース基板
１００ｂ　　カバー基板
１００ｃ、１００ｄ　　主面
１００ｆ　　壁部分
１０１　　　第１保持チャンバー
１０１ａ１　第１外周側面
１０１ａ２　第２外周側面
１０１ｂ１　第１内周側面
１０１ｂ２　第２内周側面
１０１ｃ、１０１ｄ　　隣接側面
１０１ｒ　　凸形状部分
１０２　　　第２保持チャンバー
１０２Ａ　　第１副チャンバー
１０２Ｂ　　第２副チャンバー
１０２Ｂａ　最外周側面
１０２Ｂｅ　毛細空間
１０２ａ　　最外周側面
１０２ｂ　　最内周側面
１０２ｂｅ　毛細空間
１０２ｃ１　第１隣接側面
１０２ｃ２　第２隣接側面
１０２ｅ　　第２領域
１０２ｑ　　第１部分
１０２ｒ　　第２部分
１０２ｒｅ　毛細空間
１０２ｓ　　凹部
１０３、１０３Ａ　　第３保持チャンバー
１０３Ａａ　最外周側面
１０３Ａｃ　隣接側面
１０３Ｂ　　第４保持チャンバー
１０３Ｂａ　最外周側面
１０３Ｂｃ　隣接側面
１０３ａ　　最外周側面
１０３ｂ　　最内周側面
１０４　　　第１貯蔵チャンバー
１０４ａ　　最外周側面
１０５、１０５Ａ　　第２貯蔵チャンバー
１０５Ｂ　　第３貯蔵チャンバー
１０５ａ　　最外周側面
１０６　　　反応チャンバー
１０６ａ　　最外周側面
１０７　　　メインチャンバー
１０７ａ　　最外周側面
１０７ｅ　　第２領域
１０７ｆ　　第１領域
１０８、１４８　　　回収チャンバー
１０８ｂ　　最内周側面
１１０　　　回転軸
１１１　　　第１流路
１１１ｇ　　開口
１１１ｈ　　開口
１１２　　　第２流路
１１２ｇ　　開口
１１２ｈ　　開口
１１２ｑ　　第１部分
１１２ｑｅ　第１領域
１１２ｑｆ　第２領域
１１２ｒ　　第２部分
１１３　　　第３流路
１１３ｇ、１１３ｈ　　開口
１１３ｍ　　第２屈曲部
１１３ｎ　　第１屈曲部
１１４　　　第４流路
１１４ｇ、１１４ｈ　　開口
１１５　　　第５流路
１１５Ａ　　第５流路
１１５Ｂ　　第９流路
１１５ｇ、１１５ｈ　　開口
１１６、１１６Ａ　　第６流路
１１６Ａｇ、１１６Ｂｇ　開口
１１６Ｂ　　第１０流路
１１６ｂ　　第２部分
１１６ｇ　　開口
１１６ｈ　　第２開口
１１６ｑ　　第１部分
１１６ｑｅ　第１領域
１１６ｑｆ　第２領域
１１６ｒ　　第２部分
１１７　　　第７流路
１１７ｇ　　開口
１１７ｈ　　開口
１１８　　　第８流路
１２０　　　収納室
１２０ａ　　開口
１２１　　　磁石
１２２　　　空気孔
１２３　　　開口
１３３　　　第３保持チャンバー
１３３ｐ　　連結部分
１３３ｑ　　第１部分
１３３ｑｓ　底部
１３３ｑｔ　側部
１３３ｑｔ’、１３３ｑｔ’’　部分
１３３ｒ　　第２部分
１３３ｒｅ　部分
１４８Ｅ１　第１端
１４８Ｅ２　第２端
１４８Ｐ１　第１位置
１４８Ｐ２　第２位置
１５１　　　活性阻害物質
１６１、１６２、１６３　　　試料分析用基板
２００　　　試料分析装置
２０１　　　モータ
２０１ａ　　ターンテーブル
２０３　　　原点検出器
２０３ａ　　光源
２０３ｂ　　受光素子
２０３ｃ　　原点検出回路
２０４　　　回転角度検出回路
２０５　　　制御回路
２０６　　　駆動回路
２０７　　　光学測定ユニット
２１０　　　マーカ
２１０ａ　　エッジ
２１０ｂ　　エッジ
３０２　　　磁性粒子
３０４　　　一次抗体
３０５　　　磁性粒子固定化抗体
３０６　　　抗原
３０７　　　標識物質
３０８　　　標識抗体
３１０　　　複合体
３１１　　　磁性粒子
５０１　　　試料分析システム

Claims (15)

  1. 　検体を含む液体の移送を行い、検体中の特定物質を分析する試料分析用基板であって、
    　基板と、
    　前記基板内に位置し、前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を保持するための空間を有するメインチャンバーと、
    　前記メインチャンバーに近接して配置された磁石と、
    　前記基板内に位置し、前記メインチャンバーから移送される液体を保持するための空間を有する回収チャンバーであって、前記空間の少なくとも一部は前記メインチャンバーの空間よりも半径方向において外周側に位置している、回収チャンバーと、
    　前記基板内に位置しており、第１の開口および第２の開口を有する流路であって、前記第１の開口および前記第２の開口がそれぞれ前記メインチャンバーおよび前記回収チャンバーに接続された流路と、
    　前記回収チャンバーに保持されており、前記標識物質の活性を低下させる活性阻害物質と、
    を備えた試料分析用基板。
  2. 　前記活性阻害物質はキレート剤である、請求項１に記載の試料分析用基板。
  3. 　前記キレート剤はエチレンジアミン四酢酸である、請求項２に記載の試料分析用基板。
  4. 　前記活性阻害物質は、オルトバナジン酸ナトリウム、ヒ酸、フェニルアラニン、ホモアルギニン、無機りん酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項１に記載の試料分析用基板。
  5. 　前記活性阻害物質は、たんぱく質変性剤である請求項１に記載の試料分析用基板。
  6. 　前記活性阻害物質は、イオン性界面活性剤である請求項１に記載の試料分析用基板。
  7. 　前記活性阻害物質は、塩析剤である請求項１に記載の試料分析用基板。
  8. 　前記標識物質は、酵素である、請求項１から７のいずれかに記載の試料分析用基板。
  9. 　前記標識物質は、ペルキオキシターゼ、β－ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、アルカリフォスターゼ、デヒドロゲナーゼ、ルシフェラーゼからなる群から選択される一種である請求項８に記載の試料分析用基板。
  10. 　前記回収チャンバーは第１端および第２端を有し、円周方向に伸びており、
    　前記流路の第２開口は、前記回収チャンバーの第１端と第２端との中間よりも第１端側に接続されている、請求項１から９のいずれかに記載の試料分析用基板。
  11. 　前記回収チャンバーは、前記基板の厚さ方向に沿った第１高さおよび第２高さを有し、
    　前記第１高さは、前記中間よりも第１端側に位置し、前記第２高さは前記中間よりも第２端側に位置し、前記第１高さは前記第２高さよりも大きい、請求項１０に記載の試料分析用基板。
  12. 　前記回収チャンバーは、前記空間の外周側に位置する側壁を有し、
    前記第１端と前記中間との間に位置する第１位置における前記基板の中心から前記側壁までの第１距離は、前記第２端と前記中間との間に位置する第２位置における前記基板の中心から前記側壁までの第２距離よりも短い請求項１０または１１に記載の試料分析用基板。
  13. 　前記基板内に位置し、基質物質を含む基質溶液を保持するための第１貯蔵チャンバーと、
    　前記基板内に位置し、洗浄液を保持するための第２貯蔵チャンバーと、
    　前記基板内に位置し、前記第１貯蔵チャンバーと前記メインチャンバーとを接続し前記基質物質を含む液体を移送するための第１経路と、
    　前記基板内に位置し、前記第２貯蔵チャンバーと前記メインチャンバーとを接続し前記洗浄液を移送するための第２経路と、
    をさらに備える、請求項１から１２のいずれかに記載の試料分析用基板。
  14. 　請求項１に記載の試料分析用基板を用いて検体中の特定物質を分析する試料分析方法であって、
    　前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を含む反応液を前記メインチャンバーへ導入する工程と、
    　前記磁石の磁力によって、前記複合体を前記メインチャンバー内に保持しながら、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記反応液を前記回収チャンバーへ移送し、前記回収チャンバー内において、前記反応液中の前記複合体を形成していない標識物質と前記活性阻害物質とを反応させる工程と
    を包含する試料分析方法。
  15. 　請求項１３に記載の試料分析用基板を用いて検体中の特定物質を分析する試料分析方法であって、
    　前記第１貯蔵チャンバーおよび前記第２貯蔵チャンバーに前記基質物質を含む基質溶液および洗浄液が保持された試料分析用基板を用意する工程と、
    　前記検体中の特定成分と標識物質と磁性粒子とが結合した複合体を含む反応液を前記メインチャンバーへ導入する工程と、
    　前記磁石の磁力によって、前記複合体を前記メインチャンバー内に保持しながら、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記反応液を前記回収チャンバーへ移送し、前記回収チャンバー内において、前記反応液中の前記複合体を形成していない標識物質と前記活性阻害物質とを反応させる工程と
    　前記洗浄液を前記メインチャンバーへ移送し、前記保持された複合体を前記洗浄液で洗浄後、前記試料分析用基板を回転させることによって、前記洗浄液を前記回収チャンバーへ移送する工程と、
    　前記基質溶液を前記メインチャンバーへ移送し、前記メインチャンバーに保持された前記複合体の標識物質から得られる信号を測定する工程と、
    を包含する試料分析方法。
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