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図面 (19)

課題

流路プレート内に複数のフィルタを保持した状態で、フィルタの交換簡易に行うことができる流路プレートを提供する。

解決手段

内部に測定対象液体が供給される供給口16と、測定対象液体が排出される排出口17とを有するマイクロ流路を備える流路プレート1Aであって、板状に形成されたプレート本体10Aと、プレート本体に回転可能に設けられ、測定対象液体に含まれる不純物を除去するフィルタ23を有する切換え流路21を一単位として独立して複数備える回転体20Aと、を備え、マイクロ流路は、回転体が回転して、複数の切換え流路のうちの何れか一つの切換え流路と、マイクロ流路の供給口及び排出口とが連通することにより形成される。

概要

背景

測定対象である液体を、内部にマイクロオーダー流路マイクロ流路)を備える流路プレート流路チップともいう)を用いて分析する方法がある。流路プレートを用いれば、一般に、分析に必要な試料試薬の量が少量で済み、分析を簡単な操作で精度良く短時間で行えるため、化学生化学及び医学等の分野における臨床検査等において使用されている。

流路プレートとして、例えば、複数の試料導入孔及び第1の微細流路を有する第1の部材と、第2の微細流路を有する第2の部材と、試料導出孔及び第3の微細流路を有する第3の部材とを備えるマイクロチップが開示されている(例えば、特許文献1参照)。

特許文献1のマイクロチップでは、第2の部材が第1の部材及び第3の部材に対して相対的に移動することにより、第1の微細流路と第2の微細流路との分離又は結合を行い、微細流路内の流体の流れを制御している。

概要

流路プレート内に複数のフィルタを保持した状態で、フィルタの交換簡易に行うことができる流路プレートを提供する。内部に測定対象液体が供給される供給口16と、測定対象液体が排出される排出口17とを有するマイクロ流路を備える流路プレート1Aであって、板状に形成されたプレート本体10Aと、プレート本体に回転可能に設けられ、測定対象液体に含まれる不純物を除去するフィルタ23を有する切換え流路21を一単位として独立して複数備える回転体20Aと、を備え、マイクロ流路は、回転体が回転して、複数の切換え流路のうちの何れか一つの切換え流路と、マイクロ流路の供給口及び排出口とが連通することにより形成される。

目的

本発明の一態様は、流路プレート内に複数のフィルタを保持した状態で、フィルタの交換を簡易に行うことができる流路プレートを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

内部に測定対象液体が供給される供給口と、前記測定対象液体が排出される排出口とを有するマイクロ流路を備える流路プレートであって、板状に形成されたプレート本体と、前記プレート本体に回転可能に設けられ、前記測定対象液体に含まれる不純物を除去するフィルタを有する切換え流路一単位として独立して複数備える回転体と、を備え、前記マイクロ流路は、前記回転体が回転して、複数の前記切換え流路のうちの何れか一つの前記切換え流路と、前記マイクロ流路の前記供給口及び前記排出口とが連通することにより形成されることを特徴とする流路プレート。

請求項2

前記回転体は、その側面に前記切換え流路の流入口及び流出口を有し、前記流入口と前記流出口とは、平面視において異なる位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の流路プレート。

請求項3

前記プレート本体は、平面視において、前記供給口を前記回転体の外周よりも外側に有することを特徴とする請求項2に記載の流路プレート。

請求項4

複数の前記切換え流路は、前記流入口と前記流出口との間の前記マイクロ流路の流路長が同一に設けられることを特徴とする請求項2又は3に記載の流路プレート。

請求項5

前記回転体は、板状に形成された第1回転プレートと板状に形成された第2回転プレートを貼り合わせて形成され、複数の前記切換え流路は、前記第1回転プレート及び前記第2回転プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されると共に、平面視においてそれぞれ重ならないように設けられることを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項6

前記回転体には、前記プレート本体から突出したつまみ部が設けられていることを特徴とする請求項2〜5の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項7

前記回転体は、その上部に前記切換え流路の流入口を有し、前記回転体の下部に流出口を有することを特徴とする請求項1に記載の流路プレート。

請求項8

前記流入口が、前記供給口である、或いは前記供給口の直下に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の流路プレート。

請求項9

前記プレート本体は、その側面に、平面視において、前記回転体の一部が露出するように形成された凹部を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の流路プレート。

請求項10

前記回転体は、その側面にスリットを有することを特徴とする請求項7〜9の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項11

前記プレート本体は、前記回転体の下側に、前記回転体を支持する支持部材を有し、前記支持部材は、前記流出口と連通可能な第1孔部と、前記プレート本体と接する面に、前記第1孔部と連通可能に形成された溝部を有し、前記プレート本体と前記溝部とにより連結流路が形成され、前記回転体の前記切換え流路と前記排出口とが、前記第1孔部及び前記連結流路を介して連通されることを特徴とする請求項7〜10の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項12

前記回転体は、前記プレート本体の内部に前記支持部材を押圧した状態で設けられることを特徴とする請求項11に記載の流路プレート。

請求項13

前記回転体と前記支持部材との間に弾性部材が設けられ、前記弾性部材は、前記流出口及び前記第1孔部と連通可能な第2孔部を有することを特徴とする請求項12に記載の流路プレート。

請求項14

前記回転体の前記切換え流路には、複数の前記フィルタが収容される、複数のフィルタ収容空間を有し、それぞれの前記フィルタ収容空間内に前記フィルタが固定されることを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項15

前記回転体は、平面視において、円形に形成されることを特徴とする請求項1〜14の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項16

前記プレート本体は、前記切換え流路と前記供給口及び前記排出口との間の流路に、分離素子収容部、及び前記マイクロ流路より大きい断面積を有する空間で形成された、測定光を透過させる検出部の何れか一方又は両方をさらに備えることを特徴とする請求項1〜15の何れか一項に記載の流路プレート。

技術分野

0001

本発明は、流路プレートに関する。

背景技術

0002

測定対象である液体を、内部にマイクロオーダー流路マイクロ流路)を備える流路プレート(流路チップともいう)を用いて分析する方法がある。流路プレートを用いれば、一般に、分析に必要な試料試薬の量が少量で済み、分析を簡単な操作で精度良く短時間で行えるため、化学生化学及び医学等の分野における臨床検査等において使用されている。

0003

流路プレートとして、例えば、複数の試料導入孔及び第1の微細流路を有する第1の部材と、第2の微細流路を有する第2の部材と、試料導出孔及び第3の微細流路を有する第3の部材とを備えるマイクロチップが開示されている(例えば、特許文献1参照)。

0004

特許文献1のマイクロチップでは、第2の部材が第1の部材及び第3の部材に対して相対的に移動することにより、第1の微細流路と第2の微細流路との分離又は結合を行い、微細流路内の流体の流れを制御している。

先行技術

0005

特開2005−83510号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ここで、流路プレートに、測定対象液体に含まれる不純物等を予め除去するため、流路プレート内のマイクロ流路の一部に、フィルタ等を設置することが検討されている。

0007

しかし、特許文献1のマイクロチップのような流路プレートでは、流路プレートがマイクロ流路の一部に、他の分析用の部材としてフィルタ等を備える場合、フィルタの寿命の度にフィルタを取り外して新しいフィルタに交換するか、新しい流路プレートに交換する必要がある。新しいフィルタに交換する場合、交換作業が煩雑であり、使用者の負担になる。新しい流路プレートに交換する場合、流路プレートの使用期間がフィルタのみの寿命に依存することになるので、流路プレート内に設置される分析用の他の部材(例えば、分離カラム等)を寿命前でも流路プレートと共に廃棄せざる得なくなる。

0008

本発明の一態様は、流路プレート内に複数のフィルタを保持した状態で、フィルタの交換を簡易に行うことができる流路プレートを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明に係る流路プレートの一態様は、内部に測定対象液体が供給される供給口と、前記測定対象液体が排出される排出口とを有するマイクロ流路を備える流路プレートであって、板状に形成されたプレート本体と、前記プレート本体に回転可能に設けられ、前記測定対象液体に含まれる不純物を除去するフィルタを有する切換え流路を一単位として独立して複数備える回転体と、を備え、前記マイクロ流路は、前記回転体が回転して、複数の前記切換え流路のうちの何れか一つの前記切換え流路と、前記マイクロ流路の前記供給口及び前記排出口とが連通することにより形成される。

発明の効果

0010

本発明に係る流路プレートの一態様は、流路プレート内に複数のフィルタを保持した状態で、フィルタの交換を簡易に行うことができる。

図面の簡単な説明

0011

第1の実施形態に係る流路プレートの斜視図である。
流路プレートの分解斜視図である。
流路プレートの平面図である。
プレート本体のみを示す斜視図である。
プレート本体のみを示す平面図である。
回転体の構成を示す斜視図である。
検出体の構成を示す斜視図である。
検出体の構成を示す他の斜視図である。
流路プレートを用いた分析装置を模式的に示す図である。
第2の実施形態に係る流路プレートの斜視図である。
流路プレートの分解斜視図である。
流路プレートの平面図である。
プレート本体のみを示す斜視図である。
プレート本体のみを示す平面図である。
図10中のI-I断面で回転体の部分の部分断面図である。
回転体の構成を示す斜視図である。
支持部材を上面側から見た上面斜視図である。
支持部材を下面側から見た下面斜視図である。

実施例

0012

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の3次元直交座標系を用い、流路プレートの幅方向をX軸方向とし、長さ方向をY軸方向とし、高さ(厚さ)方向をZ軸方向とする。流路プレートの下から上に向かう方向を+Z軸方向とし、その反対方向を−Z軸方向とする。以下の説明において、流路プレートの高さ方向の一方の主面側を上又は上方といい、他方の主面側を下又は下方という場合がある。本明細書において数値範囲を示すチルダ「〜」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

0013

[第1の実施形態]
<流路プレート>
第1の実施形態に係る流路プレートについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る流路プレートの斜視図であり、図2は、流路プレートの分解斜視図であり、図3は、流路プレートの平面図である。図1に示すように、本実施形態に係る流路プレート1Aは、流路プレート1Aの平面視において、略矩形状に形成され、測定対象液体、キャリア液体洗浄液体等の液体を注入するものである。

0014

測定対象液体としては、例えば、生体由来物質(血液、唾液、又は尿等)、医薬品、食品添加物、合成された化学物質(農料等)、又は環境負荷物質工場等から排出される排水、廃液又は地下水等)が挙げられる。なお、以下の説明では、測定対象液体を、単に、試料(被検体)という場合がある。

0015

図1に示すように、流路プレート1Aは、板状に形成されたプレート本体10Aと、回転体20Aと、液体中の成分を分離する分離素子である分離カラム30と、測定光を透過させる検出部である光学検出セル部15に配設された検出体40とを有している。また、流路プレート1Aは、プレート本体10A内の本体流路12Aの供給口16と排出口17とが回転体20A内の切換え流路21及び光学検出セル部15内に形成される流路を介して連通することにより、流路プレート1A内にマイクロ流路60Aが形成されるように構成されている。

0016

(プレート本体)
図1及び図2に示すように、プレート本体10Aは、板状に形成されている。図3に示すように、プレート本体10Aは、プレート本体10Aの平面視において、略矩形状に形成されており、角に丸みを有する。また、プレート本体10Aは、光透過性を有する。なお、光透過性を有するとは、測定光がプレート本体10Aの外側から照射された際に、プレート本体10Aの内部を透過する透過性を有していることをいう。測定光として、例えば、可視光波長380nm〜780nmの光)や紫外線(波長10nm〜400nmの光)や赤外線(波長750nm〜1000μmの光)等が挙げられる。

0017

図1及び図2に示すように、プレート本体10Aは、2つの板状プレート(第1板状プレート101A及び第2板状プレート102A)を有し、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとを板厚方向に積層して構成されている。

0018

第1板状プレート(出射プレートともいう)101Aは、測定光の出射側に設けられる。第2板状プレート(入射プレートともいう)102Aは、外部から照射される測定光の入射側に設けられる。

0019

第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aは、光透過性を有する材料を用いて形成できる。前記材料としては、例えば、オレフィン系樹脂アクリル系樹脂スチレン系樹脂ビニル系樹脂フッ素系樹脂エンジニアリングプラスチックスーパーエンジニアリングプラスチック熱硬化性樹脂ガラス等が挙げられる。前記材料は、一つだけ用いてもよいし、二つ以上を併用してもよい。

0020

オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン低密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂ポリプロピレン(PP)、プロピレンエチレン共重合体等のポリプロピレン樹脂シクロオレフィンポリマーCOP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、エチレン環状オレフィン共重合体等のシクロオレフィン系樹脂を挙げることができる。これらの中でも、製造のし易さ、光が透過可能な波長の範囲の広さ、耐薬品性等の点から、シクロオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、その中でも特に、COP及びCOCが好ましい。

0021

COPは、シクロオレフィンモノマーを含む単量体成分重合してなる樹脂である。COPを構成するシクロオレフィンモノマーは、特に限定されないが、ノルボルネン系モノマーであることが好ましい。ノルボルネン系モノマーとしては、ノルボルネン環を有するものであればよく、例えば、ノルボルネン及びノルボルナジエン等の二環体、ジシクロペンタジエン及びジヒドロキシペンタジエン等の三環体、テトラシクロドデセン等の四環体シクロペンタジエン三量体等の五環体、テトラシクロペンタジエン等の七環体、及びこれら多環体のアルキルメチルブチルプロピル、ブチル等)置換体アルケニルビニル等)置換体、アルキリデンエチリデン等)置換体、アリールフェニルトリルナフチル等)置換体等が挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン及びテトラシクロドデセンが特に好ましい。

0022

また、COPは、シクロオレフィンモノマーの他に、シクロオレフィンモノマーと共重合可能な他のモノマーを含有していてもよい。他のモノマーとしては、直鎖状又は分岐鎖状のアルケンモノマーが挙げられ、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテンイソブテン1−ヘキセン等のα−オレフィンが挙げられる。

0023

COPは、例えば、ゼオノア(ZEONOR)(登録商標)として入手できる。

0024

COCは、上記のシクロオレフィンモノマーを2種類以上組み合わせたコポリマーである。COCは、例えば、商品名TOPAS(登録商標)、特には、TOPAS(登録商標)8007X10(ポリプラスチック(株)製)として入手可能である。

0025

アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタアクリレートPMMA)が挙げられる。

0026

スチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン(ABS)樹脂が挙げられる。

0028

フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンPTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニル樹脂ポリフッ化ビニリデンが挙げられる。

0029

エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂;ポリアセタール(POM)樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキシレンジメチルテレフタレート等のポリエステル樹脂ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂;ポリフェニレンオキシドナイロン6ナイロン66芳香族ポリアミド等のポリアミド(PA)樹脂が挙げられる。

0030

スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリサルフォン(PSF)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリレート樹脂芳香族ポリエステル樹脂ポリイミド(PI)樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、アラミド樹脂が挙げられる。

0031

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂シリコン樹脂フェノール樹脂不飽和ポリエステル樹脂ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

0032

第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aは、上記材料の何れか一種類を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。

0033

第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aが、上記の材料のうちのいずれかを主成分(ベース樹脂)として含む樹脂材料成形することで得られる。第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aが、例えば合成樹脂で形成される場合は、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとは、熱圧着等による貼り合わせによって接合してもよいし、紫外線硬化樹脂等の接着剤等を用いて接合してもよい。第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aが、例えばガラスで形成される場合は、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとは、接着剤等を用いて接合できる。

0034

プレート本体10Aのみの構成を図4及び図5に示す。図4は、プレート本体10Aのみを示す斜視図であり、図5は、プレート本体10Aのみを示す平面図である。図4に示すように、プレート本体10Aは、その内部に、液体が通る流路及び空間を有しており、本体流路12A、回転体20A(図1等参照)が収容される回転体収容部13A、分離カラム30(図1等参照)が収容される分離素子収容部14、及び検出体40(図1等参照)が収容される光学検出セル部15を有する。

0035

図2に示すように、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aには、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとを板厚方向に積層した際に形成される、本体流路12A、回転体収容部13A、分離素子収容部14及び光学検出セル部15に対応した形状の、孔部又は溝部が形成されている。

0036

本実施形態では、図2に示すように、第2板状プレート102Aには、供給口16又は排出口17を一端(+Z軸側)に有する孔部が形成されている。図5に示すように、孔部の中心線から見て(すなわち、第2板状プレート102Aの上面視において)、孔部が円形に形成されている。そして、この孔部が、図4に示すように、本体流路12Aの一部(第1本体流路121A及び第5本体流路125A)を構成している。第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとが接合されると、第1本体流路121A及び第5本体流路125Aが第2板状プレート102Aに形成される。

0037

図2に示すように、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aには、それぞれ溝部が形成されている。図4に示すように、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとが接合されると、本体流路12Aの一部(第2本体流路122A、第3本体流路123A及び第4本体流路124A)、回転体収容部13A、分離素子収容部14及び光学検出セル部15が形成される。

0038

分離素子収容部14及び光学検出セル部15は、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。すなわち、本体流路12Aの一部(第2本体流路122A、第3本体流路123A及び第4本体流路124A)、分離素子収容部14及び光学検出セル部15は、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの接合面を挟んで、対称に形成されている(鏡像関係)。

0039

回転体収容部13Aについては、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aの溝部は、溝部の中心線から見て、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。第2板状プレート102Aの溝部の底部には、回転体収容部13Aの一部を外部に露出させるための孔部が形成されている。

0040

第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとを接合することによって、図4に示すように、プレート本体10Aの内部に、本体流路12A、回転体収容部13A、分離素子収容部14及び光学検出セル部15が形成される。プレート本体10A内に形成される流路及び空間は、図1に示すように、回転体収容部13Aに回転体20Aを収容し、光学検出セル部15に検出体40を収容して、本体流路12Aを、回転体20A内の流路と、光学検出セル部15と検出体40とにより形成される流路とを連通させることで、マイクロ流路60Aを形成できる。このマイクロ流路60Aは、プレート本体10A内を液体が通るための通路として機能する。

0041

本体流路12Aは、図4に示すように、液体が供給される供給口16と、液体が排出される排出口17とを有する。供給口16及び排出口17は、第1板状プレート101Aの+Z軸方向の同一の主面側に設けられている。図5に示すように、供給口16及び排出口17は、プレート本体10Aの平面視において、第2板状プレート102Aの主面の−X軸方向の辺側に設けられる。供給口16及び排出口17は、プレート本体10AのY軸方向の辺の略中間を通り、かつプレート本体10AのX軸方向の辺(Y軸方向の辺に直交する辺)に平行な中心線に対して略対称となるように設けられている。供給口16及び排出口17は、プレート本体10Aの平面視において、それぞれ、略円形に形成されている。

0042

本体流路12Aは、図5に示すように、供給口16から排出口17にかけて、プレート本体10Aの平面視において、回転体収容部13A、分離素子収容部14及び光学検出セル部15を間に介して折り返し構造となっている。

0043

本体流路12Aは、図4及び図5に示すように、供給口16及び排出口17に加えて、第1本体流路121A、第2本体流路122A、第3本体流路123A、第4本体流路124A及び第5本体流路125Aを有する。

0044

第1本体流路121Aは、図4に示すように、供給口16からプレート本体10Aの厚さ方向(−Z軸方向)に略垂直に形成されている。第1本体流路121Aは、供給口16から−Z軸方向に沿って、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分まで伸び、第2本体流路122Aに連結されている。

0045

第2本体流路122Aは、図4に示すように、第1本体流路121Aと回転体収容部13Aとを連結している。図2に示すように、本実施形態では、第1本体流路121Aとの連結部において、第1板状プレート101Aの溝部は、第2板状プレート102Aの孔部である第1本体流路121Aの開口に対向するように設けられ、第2板状プレート102Aの溝部は、第1本体流路121Aの側面に連通して設けられている。図4に示すように、第2本体流路122Aは、第1本体流路121Aから、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分に沿ってプレート本体10Aの+X軸方向に伸び、回転体収容部13Aに連結されている。

0046

第3本体流路123Aは、図4及び図5に示すように、回転体収容部13Aと光学検出セル部15とを連結している。本実施形態では、第3本体流路123Aは、回転体収容部13Aから、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分に沿ってプレート本体10Aの+Y軸方向に伸び、光学検出セル部15に連結されている。

0047

本実施形態では、第3本体流路123Aは、第3本体流路123A−1及び第3本体流路123A−2で構成されている。

0048

第3本体流路123A−1は、図4及び図5に示すように、回転体収容部13Aと分離素子収容部14との間を連結している。本実施形態では、第3本体流路123A−1は、回転体収容部13Aから第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分に沿ってプレート本体10Aの+Y軸方向に伸び、分離素子収容部14に連結されている。

0049

第3本体流路123A−2は、図4及び図5に示すように、分離素子収容部14と光学検出セル部15とを連結している。本実施形態では、第3本体流路123A−2は、分離素子収容部14から第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分に沿ってプレート本体10Aの+Y軸方向に伸び、光学検出セル部15に連結されている。

0050

第4本体流路124Aは、図4及び図5に示すように、光学検出セル部15と第5本体流路125Aとを連結している。図2に示すように、本実施形態では、第5本体流路125Aとの連結部において、第1板状プレート101Aの溝部は、第2板状プレート102Aの孔部である第5本体流路125Aの開口に対向するように設けられ、第2板状プレート102Aの溝部は、第4本体流路124Aの側面に連通して設けられている。図4に示すように、第4本体流路124Aは、光学検出セル部15から、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの境界部分に沿ってプレート本体10Aの−Y軸方向に伸び、第5本体流路125Aに連結されている。

0051

第5本体流路125Aは、図4に示すように、第4本体流路124Aから排出口17に向かってプレート本体10Aの厚さ方向(+Z軸方向)に略垂直に形成されている。第5本体流路125Aは、第4本体流路124Aから+Z軸方向に沿って延び、排出口17に連結されている。

0052

図4及び図5に示すように、本体流路12Aの断面は、液体の流れに直交する方向に対して、いずれも、略円形に形成されている。

0053

本体流路12Aは、その口径が、例えば、数nm〜数百μmmに設計されている。本実施形態では、本体流路12Aの断面は、液体の流れに直交する方向に対して、略円形に形成されているため、本体流路12Aの口径(内径)の大きさは、その口径の直径の長さである。なお、本体流路12Aの口径が四角形の場合には、その対角線の長さが口径である。

0054

図4に示すように、第1本体流路121A及び第5本体流路125Aの断面は、他の液体流路(第2本体流路122A、第3本体流路123A及び第4本体流路124A)の断面よりも大きめに形成されている。分析時において、第1本体流路121Aには液体を供給する供給管が供給口16から挿入され、第5本体流路125Aには液体を排出する排出管が排出口17から挿入される。そのため、第1本体流路121A及び第5本体流路125Aの断面が大きめに形成されていれば、供給管及び排出管が第1本体流路121A及び第5本体流路125Aに挿入されやすくなる。

0055

図4に示すように、回転体収容部13Aは、回転体20A(図1等参照)を収容する空間である。回転体収容部13Aは、図1に示すように、回転体20Aに対応した形状を有し、回転体収容部13Aと回転体20Aとの間に隙間が生じないように形成されている。回転体収容部13Aは、図4に示すように、分離素子収容部14よりも液体の流れ方向の上流側に位置し、第2本体流路122Aと第3本体流路123Aとの間に設けられている。回転体20Aの詳細は後述する。

0056

図4に示すように、分離素子収容部14は、分離カラム30(図1等参照)を収容する空間である。分離素子収容部14は、図1に示すように、測定光が透過する光学検出セル部15よりも上流側の第3本体流路123Aの一部(第3本体流路123A−1と第3本体流路123A−2)の間に設けられている。分離カラム30の詳細は後述する。

0057

図4に示すように、光学検出セル部15は、測定光が照射されて透過する検出体40を収容する空間である。図5に示すように、光学検出セル部15は、第3本体流路123Aと第4本体流路124Aとの間に設けられる。具体的には、図5に示すように、プレート本体10Aの平面視において、第3本体流路123A−2内を流れる液体と第4本体流路124A内を流れる液体との向きが略垂直となっている間に設けられる。すなわち、光学検出セル部15は、プレート本体10Aの平面視において、光学検出セル部15の−Y軸方向側の端面に第3本体流路123A−2と連結され、光学検出セル部15の−X軸方向側の端面に第4本体流路124Aと連結されている。

0058

図2及び図4に示すように、光学検出セル部15は、2つの四角錐台の底面を貼り合わせた形状に形成され、図5に示すように、光学検出セル部15の外形は、プレート本体10Aの平面視において略矩形に形成されている。

0059

図2に示すように、光学検出セル部15は、第1板状プレート101Aの第1検出用溝部101aと第2板状プレート102Aの第2検出用溝部102aとで形成されている。光学検出セル部15は、第3本体流路123Aと第4本体流路124Aとの間に対して大きな断面積を有する空間を有する。第1検出用溝部101aと第2検出用溝部102aとは、略対称に形成されており、四角錐台の上面を底面とし四角錐台の底面を開口面とした凹溝で形成されている。第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとを貼り合わせた際には、図4及び図5に示すように、光学検出セル部15は、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの接合面を挟んで上下方向及び左右方向に対称に形成される(鏡像関係)。

0060

光学検出セル部15内に配置される検出体40の詳細については後述する。

0061

また、図1及び図3に示すように、流路プレート1Aは、プレート本体10Aの上側端面及び下側端面の角部に4つの位置決め孔18を備える。第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aを貼り合わせてプレート本体10Aを製造する際、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの貼り合わせ位置の調整が容易になる。また、分析装置70(図9参照)に流路プレート1Aを設置した際、流路プレート1Aの分析装置70(図9参照)に対する位置決めが容易となると共に、流路プレート1Aの分析装置70(図9参照)に対する相対位置の精度が良好となる。これにより、分析装置70(図9参照)の光照射部71(図9参照)及び受光部72(図9参照)と、検出体40の貫通孔40aとの相対位置の精度が向上し、貫通孔40aを通過した測定光の測定精度が向上する。なお、位置決め孔18は、プレート本体10Aを貫通していてもよいし、凹状に形成されていてもよい。

0062

(回転体)
図1に示すように、回転体20Aは、プレート本体10Aの回転体収容部13A内に配置されている。回転体20Aは、回転体収容部13A内に、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとで回転可能に支持され、回転体収容部13Aと回転体20Aとの間に隙間に生じないように収容されている。回転体20Aは、柱状に形成され、図3に示すように、軸方向視図3に示すZ軸方向視)において円形に形成されており、回転体収容部13A内で軸回りに回転可能である。

0063

図6に示すように、回転体20Aは、その内部に、切換え流路21と、フィルタ収容空間22Aと、フィルタ23とを備える。

0064

切換え流路21は、3つの切換え流路21A〜21Cをそれぞれ一単位として独立して含んでいる。3つの切換え流路21A〜21Cは、図3に示すように、回転体20Aの平面視において、それぞれ重ならないように、回転体20A内に設けられており、回転体20Aの中心軸回転軸)J1(図6参照)に対して、等距離で周方向(同じ仮想円周上)に設けられている。

0065

図6に示すように、回転体20Aは、その側面に、切換え流路21の流入口21a及び流出口21bを有する。流入口21aと流出口21bとは、図3に示すように、平面視において異なる位置に設けられる。そして、一の切換え流路21(例えば、図3では、切換え流路21A)は、第2本体流路122A(図1等参照)と連通する位置に流入口21aが設けられると共に、第3本体流路123A(図1等参照)と連通する位置に流出口21bが設けられる。他の切換え流路21(例えば、図3では、切換え流路21B及び切換え流路21C)も同様の位置に、流入口21a及び流出口21bが設けられる。

0066

図3に示すように、切換え流路21A〜21Cは、いずれも、流入口21aと流出口21bとの間の流路長が略同一となるように形成されている。

0067

図2及び図6に示すように、回転体20Aは、板状に形成された第1回転プレート201と、板状に形成された第2回転プレート202とを有する。第1回転プレート201及び第2回転プレート202の接合面には、切換え流路21A〜21Cの形状に対応した溝部が形成されている。回転体20Aは、第1回転プレート201と第2回転プレート202との接合面を、公知の接合方法を用いて接合することにより形成される。その結果、第1回転プレート201及び第2回転プレート202の接合面には、第1回転プレート201と第2回転プレート202との合わせられた溝部により、切換え流路21A〜21Cが形成される。

0068

フィルタ収容空間22Aは、切換え流路21の途中に設けられ、切換え流路21と同様に、第1回転プレート201及び第2回転プレート202の接合面に設けられた凹部により形成されている。この凹部の形状は、フィルタ23の外形形状に対応している。

0069

フィルタ23は、フィルタ収容空間22A内に収容され、切換え流路21を流れてきた液体(測定対象液体)に含まれる不純物を除去する。フィルタ23としては、液体に含まれる不純物を除去できるものであればよい。

0070

回転体20Aは、図2及び図6に示すように、フィルタ23が収容された本体部以外に、第1回転プレート201の上面に形成されプレート本体10Aから突出可能に設けられたつまみ部24を有する。つまみ部24は、図3に示すように、その平面視において円形に形成されており、回転体20Aがプレート本体10Aに配設された際に、図1に示すように、つまみ部24の一部は、第2板状プレート102Aの上面から突出している。つまみ部24を回転体20Aの中心軸(回転軸)J1(図6参照)に対して軸回りに回転させることで、回転体20A(本体部)は回転体収容部13A内で軸回りに回転する。そして、この回転体20A(本体部)の回転により、ある切換え流路21(例えば、図1等に示す切換え流路21A)を別な切換え流路21(例えば、図1等に示す切換え流路21B又は切換え流路21C)に変更することができる。

0071

ここで、本実施形態に係る回転体20Aの製造方法の一例について説明する。まず、二つの円盤状(一方には、つまみ部24が形成されている)に形成されたプレートのそれぞれの接合面側に、切換え流路21及びフィルタ収容空間22Aを構成する溝部及び凹部を形成する。これにより、第1回転プレート201及び第2回転プレート202が得られる。

0072

第1回転プレート201及び第2回転プレート202の溝部及び凹部は、射出成形トランスファー成形で第1回転プレート201及び第2回転プレート202を成形する際に形成してもよいし、機械加工レーザー等で加工して形成してもよい。または、第1回転プレート201及び第2回転プレート202の表面にプレス加工等で溝部及び凹部を形成してもよい。また、つまみ部24は、射出成形やトランスファー成形で成形したプレートを第1回転プレート201の上面に貼り付けてもよいが、第1回転プレート201を射出成形やトランスファー成形で成形する際に、一体的に形成するのがより好適である。

0073

次に、第2回転プレート202の凹部に、フィルタ23を載置した後、第2回転プレート202の接合面を第1回転プレート201の接合面で挟み、これらの板状プレートの位置がずれないように、これらの板状プレートを重ねる。その後、公知の接合方法を用いて、第1回転プレート201及び第2回転プレート202を接合して一体にすることにより、図6に示す回転体20Aが得られる。

0074

接合方法は、第1回転プレート201と第2回転プレート202とを一体に接合できればよい。接合方法としては、例えば、第1回転プレート201及び第2回転プレート202を、例えば、加熱して溶着(熱圧着)する方法、第1回転プレート201と第2回転プレート202の溝部及び凹部に相当する部分以外に、接着剤を塗布して貼り合わせる方法等がある。

0075

(分離カラム)
図1に示すように、分離カラム30は、分離素子収容部14内に配置され、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの間で挟持された状態で収容されている。分離カラム30は、液体中の成分を分離するものであり、例えば、液体クロマトグラフィー用の分離用カラムが用いられる。

0076

分離カラム30は、柱状に形成される。分離カラム30は、内部に多孔質固定相を有する。固定相は、固定相を通過する液体に含まれる各成分に対する相互作用(例えば、疎水性相互作用イオン交換等)の違いにより、液体に含まれる各成分同士を分離させる。例えば、固定相は、液体に含まれる各成分の吸着性分配係数の差に基づく移動速度の差を利用して、液体に含まれる各成分を分離する。液体が、例えば血液である場合には、固定相は、分子の大きさおよび荷電状態に応じて、血液に含まれる成分を分離する。

0077

固定相は、多孔質体微粒子集合体で形成できる。固定相の材料は、液体の種類や分離させる成分の種類に応じて、無機材料有機材料等から選択される。固定相は、無機材料や有機材料等からなるモノリス構造体等を含むことができる。モノリス構造体は、空隙や細孔の大きさ、又はこれらの組み合わせを、目的に合わせて適宜調整可能である。モノリス構造体としては、無機材料のシリカモノリス等が好適に用いられる。

0078

(検出体)
図1に示すように、検出体40は、光学検出セル部15内に配置され、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの間で挟持された状態で収容されている。

0079

図7及び図8に示すように、検出体40は、一対の四角錐台の底面を合わせた形状で形成されている。すなわち、検出体40は、それぞれ四角錐台の上面を構成する平坦面401A及び401Bを上下両面に有する。そして、検出体40は、平坦面401Aに連続して形成されたテーパ部402Aと、平坦面401Bに連続して形成されたテーパ部402Bとをそれぞれ4個有する。すなわち、検出体40は、2つの平坦面401A及び401Bと、8つのテーパ部402A及び402Bとを有する。

0080

検出体40は、平坦面401A及び平坦面401Bの略中央部に、検出体40の平坦面401A(−Z軸方向の端面)から他方の平坦面401B(+Z軸方向の端面)に貫通した貫通孔40aを有する。なお、平坦面401A及び平坦面401Bの中央部とは、検出体40の平面視における対角線の交点部分である(図3参照)。

0081

検出体40は、図7及び図8に示すように、平坦面401Aに、貫通孔40aの一端側と連通する流入溝部401aを有し、平坦面401Bに、貫通孔40aの他端側と連通する流出溝部401bを有している。

0082

検出体40は、テーパ部402Aに、第3本体流路123A−2と連結する第1連結溝部402aを有し、テーパ部402Bに、第4本体流路124Aと連結する第2連結溝部402bを有する。本実施形態では、第1連結溝部402aは、平坦面401Aに連続して形成された4つのテーパ部402Aのうちの一つのテーパ部402A(−Y軸方向側のテーパ部402A)に形成されている。第2連結溝部402bは、平坦面401Bに連続して形成された4つのテーパ部402Bのうちの一つのテーパ部402B(−X軸方向側のテーパ部402B)に形成されている。

0083

図1に示すように、検出体40が光学検出セル部15内に収容されることで、検出体40の各溝部と光学検出セル部15との間に流路が形成されることになる。

0084

すなわち、図1に示すように、光学検出セル部15の第1検出用溝部101a(図2参照)の底面と検出体40の流入溝部401a(図2参照)とにより、流入流路41が形成される。流入流路41は、貫通孔40aと、その一端側(−Z軸方向側)の内壁に連結される。

0085

光学検出セル部15の第2検出用溝部102a(図2参照)の底面と検出体40の流出溝部401b(図2参照)とにより、流出流路42が形成される。流出流路42は、貫通孔40aと、その他端側(+Z軸方向側)の内壁に連結される。

0086

光学検出セル部15の第1検出用溝部101a(図2参照)の側壁と検出体40の第1連結溝部402a(図2参照)とにより、流入流路41に接続する第1連結流路43が形成される。第1連結流路43は、第3本体流路123A−2と流入流路41とを連結する。

0087

光学検出セル部15の第2検出用溝部102a(図2参照)の側壁と検出体40の第2連結溝部402b(図2参照)とにより、流出流路42に接続する第2連結流路44が形成される。第2連結流路44は、流出流路42と第4本体流路124Aとを連結する。

0088

検出体40は光学検出セル部15内に収容されることで、光学検出セル部15内には、第1連結流路43及び流入流路41と、流出流路42及び第2連結流路44とが平坦面401Aと平坦面401Bとを貫通する貫通孔40aを介して連結される。これにより、光学検出セル部15内に液体が流れるための流路が形成される。そのため、光学検出セル部15内に形成される流路は、液体の流れ方向がプレート本体10Aの一方の主面に対して垂直となる流路を含むことができる。

0089

第3本体流路123A−2から光学検出セル部15に流れてきた液体は、第1連結流路43及び流入流路41を介して、貫通孔40aの内壁面側から貫通孔40a内に流入し、プレート本体10Aの厚さ方向(Z軸方向)に流れる。貫通孔40a内を通った液体は、貫通孔40aの内壁面側から流出流路42及び第2連結流路44を介して、第4本体流路124Aに流出する。

0090

検出体40は、分析に使用される測定光が透過しない材料を用いて形成することが好ましい。これにより、貫通孔40aを通過する測定光のみを外部に透過させることができると共に、貫通孔40aの内壁面401から外部への測定光の透過が抑えられる。分析に使用される測定光として、紫外光や可視光等を用いることができる。測定光が透過しない材料としては、例えば、エンジニアリングプラスチックとスーパーエンジニアリングプラスチックとのうち少なくとも一方の種類のプラスチックを用いることができる。

0091

検出体40は、エンジニアリングプラスチックとスーパーエンジニアリングプラスチックとのうち少なくとも一方の種類のプラスチックを主成分(ベース樹脂)として含む樹脂材料を成形することで得られる。

0092

使用可能なエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、66ナイロン(PA66)、ポリアセタール(POM)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、テフロン(登録商標)等を挙げることができる。

0093

使用可能なスーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)、及びフッ素系樹脂等を挙げることができる。フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等を用いることができる。これらの中でも、特に高い機械的強度及び耐熱性を有するPEEKを使用することが好ましい。

0094

上記のエンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックは、一種単独で使用してもよいし、二種以上併用してもよい。

0095

検出体40は、さらに、強化材離型剤及び酸化防止剤等の群から選択される一種又は二種以上の充填材を副成分として含んでもよい。

0096

検出体40の形成に用いる材料は、使用する測定光の波長に応じて適宜選択される。

0097

検出体40は、測定光が透過しなければ、有色でもよい。

0098

検出体40の貫通孔40aは、液体及び測定光が通過可能な大きさに形成されている。検出体40Aの貫通孔40aは、図7及び図8に示すように、軸方向視において、円形に形成されている。検出体40Aの内径の大きさは、検査に用いる液体の量や液体に含まれる成分の濃度等に応じて適宜設定可能である。貫通孔40aの内径の大きさは、検出体40の肉厚を調整することで設定できる。これにより、検出体40の外形を変えることなく内径を変えることで、測定に関する様々な条件に対応させることができ、様々な製品仕様に対応できる。なお、貫通孔40aは、液体及び測定光が通過可能な大きさに形成されていれば、断面形状が円形に限らず、例えば矩形状であってもよい。

0099

(マイクロ流路)
図1に示すように、マイクロ流路60Aは、プレート本体10A内に、本体流路12Aと、切換え流路21と、分離素子収容部14と、光学検出セル部15内に形成される流路(貫通孔40a、流入流路41及び流出流路42、第1連結流路43、第2連結流路44)とを有し、切換え流路21と、供給口16及び排出口17とが連通することにより形成される。

0100

ここで、マイクロ流路60Aにおける測定対象液体(液体)の流れについて説明する。プレート本体10Aに供給される液体(測定対象液体)は、供給口16からプレート本体10Aに形成されるマイクロ流路60Aを通って排出口17から排出される。すなわち、液体は、供給口16から第1本体流路121Aを通ってプレート本体10Aの厚さ方向(−Z軸方向)に流れた後、第2本体流路122Aを通って、+X軸方向に流れ、回転体20Aの切換え流路21の流入口21aに流入する。切換え流路21に流入した液体は、切換え流路21に設けたフィルタ23を通過して、切換え流路21の流出口21bから第3本体流路123A−1に流れる。流出口21bから流出した液体は、第3本体流路123A−1を流れ、分離素子収容部14内の分離カラム30を通過して、第3本体流路123A−2を通って+Y軸方向に流れる。そして、第3本体流路123A−2から光学検出セル部15に流れ入る。その後、液体は、光学検出セル部15内に形成される流路を流れる。液体は、光学検出セル部15内の第1連結流路43、流入流路41を通って、検出体40の貫通孔40aの一端部側(−Z軸方向)に流れる。貫通孔40a内に流れた液体は、プレート本体10Aの厚さ方向(+Z軸方向)に流れ、貫通孔40aの他端部側から、光学検出セル部15内の流出流路42A及び第2連結流路44に流れる。その後、液体は、光学検出セル部15内から第4本体流路124Aを通って−X軸方向に流れた後、第5本体流路125Aを通って、厚さ方向(+Z軸方向)に流れ、排出口17から排出される。

0101

次に、本実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法の一例について説明する。まず、二つの矩形状に形成されたプレートのそれぞれの接合面側に、流路プレート1Aの本体流路12A、回転体収容部13A、分離素子収容部14、光学検出セル部15、供給口16及び排出口17を構成する、溝部又は孔部を形成する。これにより、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aが得られる。

0102

第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aの溝部及び孔部は、射出成形やトランスファー成形で第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aを成形する際に形成してもよいし、機械加工やレーザー等で加工して形成してもよい。また、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aの表面にプレス加工等で溝部及び孔部を形成してもよい。

0103

次に、第1板状プレート101Aの溝部に、回転体20Aと、分離カラム30と、検出体40とを載置した後、第1板状プレート101Aの接合面を第2板状プレート102Aの接合面で挟み、これらの板状プレートの位置がずれないように、これらの板状プレートを重ねる。その後、公知の接合方法を用いて、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aを接合して一体にすることにより、図1に示す流路プレート1Aが得られる。

0104

接合方法は、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとを一体に接合できればよい。接合方法としては、例えば、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aを、例えば、加熱して溶着(熱圧着)する方法、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aの溝部及び孔部に相当する部分以外に、接着剤を塗布した後、貼り合わせる方法等がある。

0105

本実施形態に係る流路プレート1Aを用いて分析装置で液体として測定対象液体(試料)を分析する場合の一例について説明する。図9は、流路プレート1Aを用いた分析装置を模式的に示す図である。図9に示すように、分析装置70は、光照射部71、受光部72、制御部73及び表示部74を有する。

0106

光照射部71は、図9に示すように、プレート本体10Aの検出体40に測定光を照射する。光照射部71としては、例えば、LED、タングステンランプ、レーザー等の公知の光源を用いることができる。

0107

受光部72は、図9に示すように、光照射部71から照射され、プレート本体10A内の検出体40の貫通孔40aを通過した測定光を受光して検出する。受光部72は、光照射部71から照射される測定光の光軸と、受光部72で受光される測定光の光軸とが略同一直線上となるように、光学検出セル部15を介して、光照射部71と対向して設けられている。

0108

受光部72は、測定光を検出することができるものであればよく、フォトダイオード等の公知の検出器を用いることができる。受光部72は、配線76を介して制御部73と接続されている。

0109

制御部73は、受光部72で検出された測定光の検出結果に基づいて、流路プレート1Aの検出体40の貫通孔40a内を通った試料の分析を行う。制御部73は、表示部74に分析結果を送信する。

0110

表示部74は、図9に示すように、制御部73から送信された分析結果を表示する。

0111

流路プレート1Aが分析装置70内に挿入されると、分析装置70内で流路プレート1Aの位置が固定される。その後、図9に示すように、供給口16には試料を供給する供給管77が自動挿入され、排出口17には試料を排出する排出管78が自動挿入され、供給管77から供給口16に試料が注入される。

0112

試料は、供給口16から第1本体流路121Aを通ってプレート本体10Aの厚さ方向(−Z軸方向)に流れた後、第2本体流路122Aを通って+X軸方向に流れ、回転体収容部13A内に設けた回転体20A内の切換え流路21の流入口21aに流れる。

0113

流入口21aから切換え流路21内に流入した試料は、切換え流路21を通り、切換え流路21に設けたフィルタ23で試料中の不純物が除去される。不純物が除去された試料は、切換え流路21を通って流れ方向を+Y軸方向に変え、流出口21bから第3本体流路123A−1に流れる。流出口21bから流出した試料は、第3本体流路123A−1を通って、+Y軸方向に沿うように流れ、分離素子収容部14に供給される。

0114

試料は、分離素子収容部14内の分離カラム30を通りながら、分離カラム30で試料中の成分が分離される。その後、分離カラム30で成分が分離された試料は、分離素子収容部14から第3本体流路123A−2を通って、光学検出セル部15に供給される。

0115

光学検出セル部15に供給された試料は、光学検出セル部15内の第1連結流路43、流入流路41を通って、検出体40の貫通孔40aの一端部側(−Z軸方向)に流れる。貫通孔40a内を流れて通過した試料は、プレート本体10Aの厚さ方向(+Z軸方向)に流れ、貫通孔40aの他端部側から、光学検出セル部15内の流出流路42A、第2連結流路44を通って、第4本体流路124Aに流れる。試料は、第4本体流路124Aを通って、−X軸方向に流れた後、第5本体流路125Aを通って、プレート本体10Aの厚さ方向(+Z軸方向)に流れ、排出口17から排出される。

0116

このとき、試料が貫通孔40aを流れる前又は流れている状態で、貫通孔40a内に光照射部71から測定光が貫通孔40aを通過するように照射される。光照射部71から照射された照射光は、本体流路12Aによって邪魔されることなく、貫通孔40aを通過して、受光部72に受光され、検出される。

0117

受光部72で検出された検出結果は、配線76を介して制御部73に送られ、制御部73で、光学検出セル部15内に設けた検出体40の貫通孔40a内を通った試料の分析が行われる。制御部73は分析結果を表示部74に送信し、表示部74に分析結果が表示される。

0118

流路プレート1Aでは、検出体40は、測定光が透過しない材料を用いて形成できる。そのため、測定光が貫通孔40aの内壁面403に当たっても、検出体40を透過せず測定光が漏れ光として検出体40外に出射されないと共に、内壁面403での測定光の反射が抑制され、乱反射光が貫通孔40a内を通過するのが抑制される。また、検出体40の外側から測定光に近い波長の光(外光)が貫通孔40a内に入射されることもない。そのため、受光部72には、貫通孔40aを通過した測定光のみが受光されて検出される。さらに、プレート本体10Aでは、検出体40は光学検出セル部15内に固定されているので、プレート本体10A内に検出体40は高い精度で簡単に設置される。また、プレート本体10Aでは、検出体40の貫通孔40aは、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとの位置にあり、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aの接合面を貫通している。第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aの接合面に光が照射されると、分析に悪影響を与える可能性がある。分析装置70の光照射部71と受光部72とを結ぶ光軸は、前記接合面を通らないため、分析への悪影響を削減できる。

0119

流路プレート1Aでは、プレート本体10Aの回転体20Aに収容されているフィルタ23を交換する際には、図1に示すように、回転体20Aのつまみ部24を回転体20Aの中心軸(回転軸)J1(図6参照)に対して軸回りに回転して、回転体20Aを回転体収容部13A内で回転する。これにより、本体流路12Aと連通している切換え流路21Aを切換え流路21B又は切換え流路21Cに切換え、未使用のフィルタ23を含む切換え流路21B又は切換え流路21Cを本体流路12Aと連通させる。この結果、プレート本体10Aの内部には、未使用のフィルタ23を含む切換え流路21B又は切換え流路21Cと、供給口16及び排出口17とが連通したマイクロ流路60Aが形成される。

0120

このように、本実施形態に係る流路プレート1Aは、プレート本体10Aと、プレート本体10Aに回転可能に設けた回転体20Aとを備え、回転体20Aは、フィルタ23を有する切換え流路21を一単位として独立して3つ備える。流路プレート1Aは、供給口16及び排出口17を有するマイクロ流路60Aをプレート本体10Aの内部に備え、マイクロ流路60Aは、回転体20Aが回転して、切換え流路21A〜21Cのうちの何れか一つと、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17とが連通することにより形成される。これにより、流路プレート1Aは、切換え流路21A〜21Cのうちの何れか一つの流路を流れてフィルタ23を通過した液体を、プレート本体10A内に形成された本体流路12Aに流し、排出口17から排出させることができる。

0121

流路プレート1Aは、回転体20Aの内部に3つのフィルタ23を備えるため、使用中の一のフィルタ23が寿命に到達したら、回転体20Aをその軸回りに回転して、切換え流路21A〜21Cの他の流路と、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17とを連通させる。これにより、流路プレート1Aは、液体を、切換え流路21A〜21Cの他の流路に通して他のフィルタ23を通過させることができる。そのため、回転体20A内に設けられている一のフィルタ23が寿命になっても、一のフィルタ23の寿命の度にフィルタ23を外部に取り外す必要がなく、回転体20A内に設けられている他のフィルタ23に容易に交換できる。

0122

よって、流路プレート1Aは、回転体20Aに設けられた3つのフィルタ23を流路プレート1A内に保持した状態で、フィルタ23の交換を簡易に行うことができる。

0123

また、流路プレート1Aは、プレート本体10A内に、フィルタ23以外に、プレート本体10A内に形成された本体流路12Aに、分離カラム30等の他の部材を備えることができる。この場合には、流路プレート1Aは、フィルタ23と他の部材とを一括して管理することができる。一般に、フィルタ23と分離カラム30等の他の部材とで使用できる寿命は異なり、フィルタ23の方が分離カラム30等よりも寿命が短い場合が多い。流路プレート1Aは、3つのフィルタ23を交換して順次使用することで、回転体20A内の全てのフィルタ23の寿命と、流路プレート1A内の本体流路12Aに設けられる分離カラム30等の他の部材の寿命との差を縮めることができる。また、流路プレート1Aを用いれば、使用者がフィルタ23と分離カラム30等とのそれぞれの状態を管理するための管理負担を低減できる。さらに、流路プレート1Aは、本体流路12Aに設けられる分離カラム30等の他の部材を寿命前に廃棄するのを低減できる。

0124

さらに、流路プレート1Aは、回転体20A内に3つのフィルタ23を備えるため、フィルタ23の交換作業に必要な空間等をプレート本体10Aの内部に備える必要がない。流路プレート1Aは、そのような空間をプレート本体10A内に設けるのを省略できるので、流路プレート1Aの小型化を図ることができる。

0125

流路プレート1Aは、回転体20Aがその側面に切換え流路21の流入口21a及び流出口21bを備え、流入口21a及び流出口21bを平面視において異なる位置に設けることができる。これにより、流路プレート1Aは、回転体20Aへの液体の流入及び流出を回転体20Aの側面から行うことができると共に、切換え流路21の液体の流入位置流出位置を異なる位置にすることができる。そのため、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21を他の切換え流路21に切り換え易くしつつ、液体は回転体20A内をスムーズに流れるようにすることができる。これにより、流路プレート1Aは、フィルタ23の交換を容易に行うことができると共に、回転体20A内を流れる液体をプレート本体10A内の本体流路12Aにスムーズに流すことができる。

0126

流路プレート1Aは、プレート本体10Aに、平面視において、供給口16を回転体20Aの外周よりも外側に設けることで、液体がプレート本体10A内に挿入される位置を固定することができる。よって、流路プレート1Aは、回転体20Aを回転して液体が通る切換え流路21を他の切換え流路21に切り換えても、液体がプレート本体10A内へ挿入される位置がずれるのを抑えることができる。

0127

流路プレート1Aは、3つの切換え流路21A〜21Cを、供給口16と排出口17との間のマイクロ流路60Aの流路長が同一となるように設けることができる。これにより、流路プレート1Aは、回転体20Aをその軸回りに回転して、液体が通る切換え流路21を他の切換え流路21に切り換えても、回転体20A内を通る液体の長さを一定に維持できるので、液体の分析条件の変動を抑えながら、切換え流路21を切り替えることができる。

0128

流路プレート1Aは、回転体20Aを、第1回転プレート201と第2回転プレート202とを貼り合わせて形成し、切換え流路21A〜21Cを、第1回転プレート201と第2回転プレート202との接合面に形成すると共に、平面視においてそれぞれ重ならないように設けることができる。これにより、液体が回転体20A内のいずれの切換え流路21を流れても、回転体20A内を流れる液体に乱れが生じるのを抑え、液体を安定して流すことができる。そのため、流路プレート1Aは、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21を他の切換え流路21に切り換えても、回転体20A内のそれぞれの切換え流路21を流れる液体の流速を一定に保つことができる。

0129

流路プレート1Aは、回転体20Aの上部等にプレート本体10Aから上側等に突出したつまみ部24を有することができる。これにより、回転体20Aを容易に回転させることができるので、液体が通る切換え流路21を他の切換え流路21に容易に切り換えることができる。そのため、流路プレート1Aは、液体を通過させるフィルタ23を簡単に交換することができる。

0130

流路プレート1Aは、回転体20Aが、3つのフィルタ収容空間22Aを有し、それぞれのフィルタ収容空間22A内にフィルタ23をそれぞれ固定することができる。これにより、流路プレート1Aは、回転体20Aをその軸回りに回転させても、回転体20A内の切換え流路21に供給された液体がフィルタ23とフィルタ収容空間22Aとの隙間を通過するのを抑制できる。これにより、流路プレート1Aは、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21に供給された液体をその切換え流路21内に固定したフィルタ23に通すことができる。

0131

流路プレート1Aは、回転体20Aを、平面視において円形に形成することができる。これにより、回転体20Aはプレート本体10A内で安定して回転させることができるので、マイクロ流路60Aの供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21を他の切換え流路21に容易に切り換えることができる。

0132

流路プレート1Aは、プレート本体10Aを、切換え流路21と供給口16及び排出口17との間の本体流路12Aに、分離素子収容部14及び光学検出セル部15の何れか一方又は両方をさらに備えることができる。これにより、流路プレート1Aは、本体流路12Aの一部に設けた分離素子収容部14又は光学検出セル部15内に分離カラム30又は検出体40を設けることで、液体中の成分を分離したり、液体中の成分を分析することができる。

0133

流路プレート1Aは、検出体40を光学検出セル部15内に備えることができる。検出体40は、一対の四角錐台の底面を合わせた形状に形成し、平坦面401A及び401Bを上下両面に有することができる。検出体40は、その平坦面401A及び401Bに流入溝部401a及び流出溝部401bを有し、テーパ部402A及び402Bに第1連結溝部402a及び第2連結溝部402bを有することができる。検出体40が光学検出セル部15内に収容されることで、検出体40と光学検出セル部15との間に流入流路41、流出流路42、第1連結流路43及び第2連結流路44を形成できる。流路プレート1Aは、光学検出セル部15内に、検出体40の貫通孔40aと、光学検出セル部15と検出体40とによって形成される流路(流入流路41、流出流路42、第1連結流路43及び第2連結流路44から)とを別途形成できる。そのため、流路プレート1Aは、光学検出セル部15内に、液体の流れ方向がプレート本体10Aの一方の主面に対して垂直となる流路を2つの板状プレート(第1板状プレート101A及び第2板状プレート102A)で容易に形成できる。よって、流路プレート1Aは、貫通孔40aの軸方向がプレート本体10Aの一方の主面に対して垂直となるように検出体40を光学検出セル部15に配置しても、プレート本体10A内には、第1板状プレート101Aと第2板状プレート102Aとで形成される本体流路12Aと光学検出セル部15内に形成される流路とが連結したマイクロ流路60Aを形成することができる。

0134

また、流路プレート1Aは、検出体40を光学検出セル部15内に備えることで、分析装置70の光照射部71から貫通孔40aに向かってその軸方向に沿うように照射された測定光がプレート本体10A内の本体流路12A等に当たるのを防ぐことができる。よって、流路プレート1Aは、測定光を本体流路12A等によって邪魔されることなく貫通孔40a内を通過させることができる。

0135

このように、本実施形態に係る流路プレート1Aは、血液中に含まれるタンパク質核酸等の血液成分や工場等から排出される排水中に含まれる化学物質、地下水に含まれる成分等の微量な物質の分析を簡易かつ高精度に行うことができる。そのため、プレート本体10Aは、臨床検査、食物検査、環境検査、又は診療看護現場等の医療現場において好適に用いることができる。特に、診療や看護等の医療現場において、簡易かつ迅速に検査するポイントオブケア検査(Point−of−Care Testing(POCT))用として有効に用いることができる。

0136

(変形例)
なお、本実施形態では、プレート本体10Aは、平面視において、矩形状の他に、円形等の他の形状に形成されていてもよい。

0137

本実施形態では、プレート本体10Aは、2つの板状プレート(第1板状プレート101A及び第2板状プレート102A)で形成されているが、3つ以上の板状プレートで形成することもできる。

0138

本実施形態では、第1本体流路121A、第2本体流路122A、第3本体流路123A、第4本体流路124A及び第5本体流路125Aの断面は、いずれも略円形としているが、これらの流路の何れか一つ以上の流路の断面を多角形等としてもよい。

0139

本実施形態ではプレート本体10A内の分離素子収容部14は、プレート本体10Aの形状や大きさに影響のない範囲で、プレート本体10A内に直列又は並列に複数設けてもよい。このとき、それぞれの分離素子収容部14に分離カラム30を設けてもよい。

0140

本実施形態では、光学検出セル部15は長方形状等に形成されていてもよい。

0141

本実施形態では、プレート本体10Aの供給口16及び排出口17は、プレート本体10Aの−X軸方向の辺側に設けられているが、プレート本体10Aの他の三つの辺のうちのいずれか一つの辺側に設けられていてもよい。

0142

本実施形態では、プレート本体10Aは、その上側端面又は下側端面の角部に位置決め孔18を備えなくてもよい。

0143

本実施形態では、プレート本体10Aは、その四つの辺のうちの何れか一つの辺に面取り部を備えてもよい。これにより、プレート本体10Aの分析装置70(図9参照)への挿入方向が確認し易くなる。

0144

本実施形態では、回転体20A内に形成される切換え流路21A〜21Cを、第1回転プレート201又は第2回転プレート202に形成してもよい。

0145

本実施形態では、回転体20A内に形成される切換え流路21を3つ設けた構成としたが、3つ設けた構成でなくてもよいし、3つより少なくても3つ以上であってもよい。その数を決める際には、測定対象液体の特徴とフィルタの寿命を案するとより好適である。特に、分離素子を設ける場合は、分離素子とフィルタとの寿命差を考慮して決めるのがよい。

0146

本実施形態では、フィルタ23を有する切換え流路21以外に、回転体20A内に、フィルタを有しないバイパス流路を設けてもよい。これにより、測定対象液体に不純物が少ないか無い場合には、フィルタ23を通さずにバイパス流路に測定対象液体を流し、測定を行うことができる。これにより、フィルタ23の耐用寿命、特に回転体20Aの耐用寿命を延ばすことができ、同じ流路プレートを用いる測定回数を長くすることができる。

0147

本実施形態では、分離カラム30の長さは、特に限定されず、任意の長さとしてもよい。

0148

本実施形態では、分離カラム30はその両端のみを分離素子収容部14に挟持した状態で分離素子収容部14内に配置してもよい。

0149

本実施形態では、検出体40の形状は、一対の四角錐台の底面を合わせた形状以外に、検出体40に溝部を形成し、検出体40と光学検出セル部15との間に流路が形成できればよい。

0150

本実施形態では、検出体40の貫通孔40aは、軸方向視において円形以外に、四角形や六角形等の多角形に形成されていてもよい。

0151

本実施形態では、光学検出セル部15がプレート本体10Aの一方の主面に対して垂直となるように形成されたり、光学検出セル部15内に必要な流路が形成できる場合等では、検出体40はなくてもよい。検出体40を光学検出セル部15内に収容しない場合には、光学検出セル部15は、本体流路12Aに沿うように本体流路12Aと平行に形成されてもよい。これにより、例えば、分析装置70の測定光の光路が横方向の場合に対応することができる。また、光学検出セル部15は、その軸方向が分離素子収容部14の軸方向に対して垂直となるように配置されることが好ましい。これにより、例えば、分析装置70から照射される測定光を光学検出セル部15内により長い距離だけ通すことができる。

0152

[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る流路プレートについて説明する。本実施形態に係る流路プレートは、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aの回転体20Aの上部に切換え流路21の流入口21aが位置し、回転体20Aの下部に流出口21bが位置するように構成したものである。

0153

図10は、第2の実施形態に係る流路プレートの斜視図であり、図11は、流路プレートの分解斜視図であり、図12は、流路プレートの平面図である。図10及び図11に示すように、流路プレート1Bは、プレート本体10Bと、回転体20Bと、分離カラム30と、検出体40と、支持部材(受け皿)80及び弾性部材90を有している。流路プレート1Bは、プレート本体10Bに、プレート本体10B内の本体流路12Bの供給口16及び排出口17と、回転体20B内の切換え流路21及び光学検出セル部15内に形成される流路を介して連通することにより、マイクロ流路60Bを形成できる。以下、第1の実施形態に係わる流路プレート1Aの構成と特に異なる、プレート本体10B、回転体20B、支持部材80及び弾性部材90について説明する。

0154

(プレート本体)
図12に示すように、プレート本体10Bは、一方の短辺側の側面(−Y軸方向の側面)に、回転体20Bの一部が露出するように形成された凹部10aを有する。凹部10aは、第2板状プレート102Bにのみ形成されている。

0155

プレート本体10Bのみの構成を図13及び図14に示す。図13は、プレート本体10Bのみを示す斜視図であり、図14はプレート本体10Bのみを示す平面図である。図13に示すように、プレート本体10Bは、その内部に、液体が通る流路及び空間を有しており、本体流路12B、回転体収容部13B、分離素子収容部14、光学検出セル部15及び支持部材収容部19を有している。

0156

図11に示すように、第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bには、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとを板厚方向に積層した際に形成される、本体流路12B、回転体収容部13B、分離素子収容部14、光学検出セル部15及び支持部材収容部19に対応した形状の、孔部又は溝部が形成されている。

0157

本実施形態では、図11に示すように、第2板状プレート102Bには、供給口16又は排出口17を一端(+Z軸側)に有する孔部が形成されている。そして、図14に示すように、孔部の中心線から見て(すなわち、第2板状プレート102Bの上面視において)、孔部が円形に形成されている。この孔部が、図13に示すように、本体流路12Bの一部(第1本体流路121B及び第4本体流路124B)を構成している。第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとが接合されると、第1本体流路121B及び第4本体流路124Bが第2板状プレート102Bに形成される。

0158

図11に示すように、第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bには、それぞれ溝部が形成されている。図13に示すように、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとが接合されると、本体流路12Bの一部(第2本体流路122B及び第3本体流路123B)、回転体収容部13B、分離素子収容部14及び光学検出セル部15が形成される。

0159

図13及び図14に示すように、分離素子収容部14及び光学検出セル部15は、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。すなわち、本体流路12Bの一部(後述する、第2本体流路122B)、分離素子収容部14及び光学検出セル部15は、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの接合面を挟んで、対称に形成される(鏡像関係)。

0160

回転体収容部13Bについては、第2板状プレート102Bの溝部は、溝部の中心線から見て、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。図11に示すように、第2板状プレート102Bの溝部の底部には、図15に示すように、回転体収容部13Bの切換え流路21の流入口21aを外部に露出させるための孔部が形成されている。

0161

支持部材収容部19については、図11に示すように、第1板状プレート101Bの支持部材用溝部101bに形成されている。

0162

第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとを接合することによって、図13及び図14に示すように、プレート本体10Bの内部に、本体流路12B、回転体収容部13B、分離素子収容部14、光学検出セル部15及び支持部材収容部19が形成される。

0163

プレート本体10B内の内部に形成される流路及び空間は、図10に示すように、回転体収容部13Bに回転体20Bを収容し、光学検出セル部15に検出体40を収容して、本体流路12Bを、回転体20B内の切換え流路21と、光学検出セル部15と検出体40とにより形成される流路とを連通させることで、マイクロ流路60Bを形成できる。

0164

本体流路12Bは、図10に示すように、供給口16と排出口17とを有する。供給口16及び排出口17は、図11に示すように、第1板状プレート101Bの+Z軸方向の同一の主面側に設けられている。

0165

図14に示すように、供給口16は、プレート本体10Bの平面視において、第2板状プレート102Bの主面の中央部よりも−Y軸方向側に設けられている。供給口16は、回転体20B(図10参照)の上側に設けられている。供給口16は、プレート本体10BのX軸方向の辺の略中間を通り、かつプレート本体10BのY軸方向の辺(Y軸方向の辺に直交する辺)に平行な中心線に設けられている。

0166

図14に示すように、排出口17は、プレート本体10Bの平面視において、第2板状プレート102Bの主面の−X軸方向の辺側であって、+Y軸方向の辺側に設けられる。

0167

供給口16及び排出口17は、プレート本体10Bの平面視において、それぞれ、略円形に形成されている。

0168

本体流路12Bは、供給口16から排出口17にかけて、プレート本体10Bの平面視において(図10参照)、回転体収容部13B、支持部材収容部19、分離素子収容部14及び光学検出セル部15を間に介してL字構造となっている。

0169

本体流路12Bは、図13及び図14に示すように、供給口16及び排出口17に加えて、第1本体流路121B、第2本体流路122B、第3本体流路123B及び第4本体流路124Bを有する。

0170

第1本体流路121Bは、図13に示すように、供給口16からプレート本体10Bの厚さ方向(−Z軸方向)に略垂直に形成されている。第1本体流路121Bは、図15に示すように、供給口16から−Z軸方向に沿って、回転体20B内の切換え流路21の流入口21aに連結されている。

0171

図13に示すように、第2本体流路122Bは、回転体収容部13Bと光学検出セル部15とを連結しており、上記の第1の実施形態の第3本体流路123Aと同様の構成を有する。本実施形態では、第2本体流路122Bは、回転体収容部13Bから、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの境界部分に沿ってプレート本体10Bの+Y軸方向に伸び、光学検出セル部15に連結されている。

0172

本実施形態では、第2本体流路122Bは、第2本体流路122B−1及び第2本体流路122B−2で構成されている。

0173

第2本体流路122B−1は、図13及び図14に示すように、回転体収容部13Bと分離素子収容部14との間を連結している。本実施形態では、第2本体流路122B−1は、回転体収容部13Bから第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの境界部分に沿ってプレート本体10Bの+Y軸方向に伸び、分離素子収容部14に連結されている。

0174

第2本体流路122B−2は、図13及び図14に示すように、分離素子収容部14と光学検出セル部15とを連結している。本実施形態では、第2本体流路122B−2は、分離素子収容部14から第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの境界部分に沿ってプレート本体10Bの+Y軸方向に伸び、光学検出セル部15に連結されている。

0175

第3本体流路123Bは、図13及び図14に示すように、光学検出セル部15と第4本体流路124Bとを連結している。図11に示すように、本実施形態では、第4本体流路124Bとの連結部において、第1板状プレート101Bの溝部は、第2板状プレート102Bの孔部である第4本体流路124Bの開口に対向するように設けられ、第2板状プレート102Bの溝部は、第4本体流路124Bの側面に連通して設けられている。図13に示すように、第3本体流路123Bは、光学検出セル部15から第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの境界部分に沿ってプレート本体10Bの−X軸方向に伸び、第4本体流路124Bに連結されている。

0176

第4本体流路124Bは、図13に示すように、第3本体流路123Bから排出口17に向かってプレート本体10Bの厚さ方向(+Z軸方向)に略垂直に形成されており、上記の第1の実施形態の第5本体流路125Aと同様の構成を有する。第3本体流路123Bは、第2本体流路122Bから+Z軸方向に沿って延び、排出口17に連結されている。

0177

第1本体流路121B及び第4本体流路124Bの断面は、第2本体流路122B及び第3本体流路123Bの断面よりも大きめに形成されている。分析時において、第1本体流路121Bには液体を供給する供給管が供給口16から挿入され、第4本体流路124Bには液体を排出する排出管が排出口17から挿入される。そのため、第1本体流路121B及び第4本体流路124Bの断面が大きめに形成されていれば、供給管及び排出管が第1本体流路121B及び第4本体流路124Bに挿入されやすくなる。

0178

図13に示すように、回転体収容部13Bは、回転体20B(図10等参照)を収容する空間である。回転体収容部13Bは、図10に示すように、回転体20Bに対応した形状を有し、回転体収容部13Bと回転体20Bとの間には、凹部10aの部分以外では隙間に生じないように形成されている。回転体収容部13Bは、図13に示すように、分離素子収容部14よりも液体の流れ方向の上流側に位置し、第1本体流路121Bと第2本体流路122Bとの間に設けられている。回転体20Bの詳細は後述する。

0179

図13に示すように、支持部材収容部19は、支持部材80(図10等参照)が収容可能に形成された空間であり、第1板状プレート101Bの接合面に開口した形状で第1板状プレート101Bに形成されている。支持部材収容部19は、図11に示すように、支持部材80に対応した形状を有する。支持部材収容部19は、図13に示すように、分離素子収容部14よりも液体の流れ方向の上流側に位置し、プレート本体10B内の回転体収容部13Bの下側(−Z軸方向)に設けられている。支持部材80の詳細は後述する。

0180

(回転体)
図10に示すように、回転体20Bは、プレート本体10Bの回転体収容部13Bに配置されている。回転体20Bは、回転体収容部13B内に、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとで挟持され、回転体収容部13Bと回転体20Bとの接触部分では回転体収容部13Bと回転体20Bとの間に隙間に生じないように収容されている。回転体20Bは、柱状に形成され、図12に示すように、軸方向視(図12に示すZ軸方向視)において円形に形成されており、回転体収容部13B内で回転体20Bの中心軸(回転軸)J2(図16参照)に対して軸回りに回転可能である。

0181

図15は、図10中のI-I断面で回転体20Bの部分の部分断面図であり、図16は、回転体20Bの構成を示す斜視図である。図15及び図16に示すように、回転体20Bは、その内部に、切換え流路21と、フィルタ収容空間22Bと、フィルタ23とを備える。

0182

切換え流路21は、図16に示すように、3つの切換え流路21A〜21Cをそれぞれ一単位として独立して含む。切換え流路21A〜21Cは、図12に示すように、回転体20Aの平面視において、回転体20Bの中心軸(回転軸)J2(図16参照)に対して、等距離の周方向(同じ仮想円周上)に設けられている。

0183

図15に示すように、回転体20Bは、その上部に切換え流路21の流入口21aを有し、回転体20Bの下部に切換え流路21の流出口21bを有する。

0184

回転体20Bが軸回りに回転した際に、切換え流路21Aの流入口21aが第1本体流路121Bの供給口16の直下に位置するように設けられると共に、流出口21bが支持部材80の第1孔部81及び弾性部材90の第2孔部9の直上に位置するように設けられている。切換え流路21B及び切換え流路21Cのそれぞれの流入口21a及び流出口21bも同様である。

0185

図11及び図16に示すように、回転体20Bは、板状に形成された第1回転プレート201及び第2回転プレート202を有し、第1回転プレート201及び第2回転プレート202の接合面には、フィルタ23に対応した溝部が形成されている。回転体20Bは、第1回転プレート201と第2回転プレート202との接合面を、公知の接合方法を用いて接合することにより形成される。接合方法は、上述と同様であるため、詳細は省略する。

0186

図16に示すように、切換え流路21A〜21Cは、第1回転プレート201及び第2回転プレート202の内部に形成される。

0187

図15に示すように、フィルタ収容空間22Bは、切換え流路21の間に設けられ、第1回転プレート201と第2回転プレート202とが合わせられた部分(接合面)に設けられる。

0188

図15及び図16に示すように、フィルタ23は、フィルタ収容空間22B内に収容される。

0189

図12及び図16に示すように、回転体20Bは、3つのフィルタ23に対応して、その側面(外周側面)に3つのスリット26を有する。このスリット26を用いて、回転体20Bを回転体収容部13B内で回転体20Bの中心軸(回転軸)J2に対して軸回りに回転することができる。スリット26は、回転体20Bの平面視において、回転体20Bの周方向に略等距離となる位置に設けられており、スリット26と中心軸J2とを結ぶ線がフィルタ23同士の間を略等間隔とするような位置に設けられる。特に、本実施形態では、図12に示すように、回転体20Bの中心軸(回転軸)を挟んで、スリット26/中心軸/切換え流路21が一直線上に配置されている。これにより、このスリット26の位置を所望の位置に位置決めするだけで、切換え流路21の流入口21a及び流出口21bを所望の位置に位置決めすることができる。

0190

スリット26は、平面視において扇形に形成されており、中心部側から側面側に向かって末広がりとなるように形成されている。そして、流路プレート1Bを分析装置70(図9参照)に設置した際、分析装置70(図9参照)側からスリット26の形状に合わせた勘合治具がスリット26に押し当てられて、回転体20Bが回転するのを止めると共に、回転体20Bの分析装置70(図9参照)に対する相対的な位置決めが行われる。これにより、試料を供給する分析装置70(図9参照)の供給管77(図9参照)と流路プレート1Bの供給口16との相対位置の精度が良好となり、供給管77(図9参照)から供給口16に試料を確実に注入することができる。

0191

スリット26は、図12及び図16に示すように、第1回転プレート201及び第2回転プレート202に形成されている。

0192

回転体20Bは、回転体収容部13B内で隙間が生じて位置がズレないように、プレート本体10Bの回転体収容部13Bに支持部材80を押圧した状態で設けられるのが好ましい。

0193

(支持部材)
図15に示すように、支持部材80は、プレート本体10B内の、回転体20Bの下側に設けられ、弾性部材90を介して回転体20Bを支持している。

0194

支持部材80は、例えば、検出体40、又は第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bと同様の材料等を用いて形成できる。支持部材80は、第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bと同様の材料で形成すれば、支持部材80と、第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bとの間での熱膨張係数差は、小さく抑えられるため、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102との接合状態を安定して維持できる。また、支持部材80は第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bと同様に透明にすることができる。検出体40は、上述の通り、測定光が照射される際に、検出体40(図8参照)の貫通孔40a(図8参照)を通る測定光の乱反射等の迷光を抑制するため、検出波長に対し、黒色着色剤を入れるのが好ましい。支持部材80は、検出体40のように特に測定光に対するケアが必要ないため、第1板状プレート101B及び第2板状プレート102Bと同様に透明でもよい。

0195

図17及び図18は、支持部材80の構成を示す斜視図であり、図17は、支持部材80を上面側から見た上面斜視図、図18は、支持部材80を下面側から見た下面斜視図である。図17及び図18に示すように、支持部材80は、切換え流路21の流出口21b(図15参照)及び弾性部材90(図15参照)の第2孔部91(図15参照)と連通可能な第1孔部81と、第1孔部81と連通可能な溝部82と、弾性部材90(図15参照)が配置される窪み部83とを有する。

0196

図17及び図18に示すように、第1孔部81は、略円形に形成されており、深さ方向(Z軸方向)に貫通している。

0197

図15に示すように、溝部82は、支持部材80がプレート本体10Bと接する面801に、第1孔部81と連通可能に形成されている。

0198

図11及び図15に示すように、窪み部83は、支持部材80が回転体20Bと接する面802に形成され、弾性部材90が収容可能な深さを有する。

0199

(弾性部材)
図11及び図15に示すように、弾性部材90は、回転体20Bと支持部材80との間に設けられる。弾性部材90は、回転体20Bの切換え流路21の流出口21b及び第1孔部81と連通可能な第2孔部91を有する。

0200

支持部材収容部19内には、支持部材80の溝部82とプレート本体10Bとの間に形成される空間とにより、連結流路61が形成される。弾性部材90の第2孔部91と、支持部材80の第1孔部81と、連結流路61とを介して、回転体20Bの切換え流路21と本体流路12Bの排出口17とが連通される。

0201

(マイクロ流路)
図10に示すように、マイクロ流路60Bは、プレート本体10B内に、本体流路12Bと、切換え流路21と、第2孔部91(図15参照)と、第1孔部81(図15参照)と、連結流路61(図15参照)と、分離素子収容部14と、光学検出セル部15内に形成される流路(貫通孔40a、流入流路41及び流出流路42、第1連結流路43、第2連結流路44)とを有し、切換え流路21と、供給口16及び排出口17とが連通することにより形成される。

0202

プレート本体10Bに供給される液体は、図10に示すように、供給口16からプレート本体10Bに形成されるマイクロ流路60Bを通って排出口17から排出される。すなわち、液体は、図15に示すように、供給口16から第1本体流路121Bを通ってプレート本体10Bの厚さ方向(−Z軸方向)に流れ、回転体20Bの切換え流路21の流入口21aに流入する。切換え流路21に流入した液体は、切換え流路21に設けたフィルタ23を通過して、切換え流路21の流出口21bから弾性部材90の第2孔部91と、支持部材80の第1孔部81とを通過して、支持部材収容部19の底部まで流れる。その後、液体は、連結流路61を通って+Y軸方向に流れつつ、第1板状プレート101Bと第2板状プレート102Bとの接合面まで上昇した後、第2本体流路122B−1を通って、+Y軸方向に流れ、分離素子収容部14に流れる。

0203

液体は、図10に示すように、分離素子収容部14内の分離カラム30を通過した後、第2本体流路122B−2を通って、光学検出セル部15に流れる。その後、液体は、光学検出セル部15内に形成される流路を、第1連結流路43、流入流路41、貫通孔40a、流出流路42及び第2連結流路44の順に通過して、第3本体流路123B内を通って−X軸方向に流れた後、第4本体流路124Bを通って、厚さ方向(+Z軸方向)に流れ、排出口17から排出される。

0204

本実施形態に係る流路プレート1Bを用いて分析装置で試料を分析する場合には、上述の第1の実施形態に係る流路プレート1Aにおいて説明した図9に示す分析装置70を用いて分析できる。分析装置70の構成及び分析方法は、図9に示す分析装置70と同様であるため、詳細は省略する。

0205

流路プレート1Bでは、プレート本体10Bの回転体20Bに収容されているフィルタ23を交換する際には、図10及び図12に示すように、プレート本体10Bの凹部10aで回転体20Bの側面、例えばスリット26を用いて、回転体20Bをその中心軸(回転軸)J2(図16参照)に対して軸回りに回転して、回転体20Bを回転体収容部13B内で回転する。これにより、本体流路12Bと連通している切換え流路21Aを切換え流路21B又は切換え流路21Cに切換え、未使用のフィルタ23を含む切換え流路21B又は切換え流路21Cを、第2孔部91(図15参照)、第1孔部81(図15参照)及び連結流路61(図15参照)を介して、第2本体流路122Bに連通させる。この結果、プレート本体10Bの内部には、未使用のフィルタ23を含む切換え流路21B又は切換え流路21Cと、供給口16及び排出口17とが連通したマイクロ流路60Bが形成される。

0206

本実施形態に係る流路プレート1Bは、上述の第1の実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法と同様の方法を用いて製造することができるため、詳細は省略する。

0207

このように、本実施形態に係る流路プレート1Bは、プレート本体10Bと、プレート本体10Bに回転可能に設けた回転体20Bとを備え、回転体20Bは、フィルタ23を有する切換え流路21を一単位として独立して3つ備え、切換え流路21は、回転体20Bの内部に、プレート本体10Bの一方の主面に対して垂直となるように形成する。流路プレート1Bは、供給口16及び排出口17を有するマイクロ流路60Bをプレート本体10Bの内部に備え、マイクロ流路60Bは、回転体20Bが回転して、切換え流路21A〜21Cのうちの何れか一つと、マイクロ流路60Bの供給口16及び排出口17とが連通することにより形成される。これにより、流路プレート1Bは、切換え流路21A〜21Cのうちの何れか一つの流路を流れてフィルタ23を通過した液体を、プレート本体10B内の第2孔部91、第1孔部81及び連結流路61を介して本体流路12Bに流し、排出口17から排出させることができる。

0208

流路プレート1Bは、回転体20Bの内部に3つのフィルタ23を備えるため、使用中の一のフィルタ23が寿命に到達したら、回転体20Bをその軸回りに回転して、切換え流路21A〜21Cの他の流路と、マイクロ流路60Bの供給口16及び排出口17とを連通させる。これにより、流路プレート1Bは、液体を、切換え流路21A〜21Cの他の流路に通して他のフィルタ23を通過させることができる。そのため、流路プレート1Bは、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様、回転体20B内に設けられている一のフィルタ23の寿命の度にフィルタ23を外部に取り外す必要がなく、回転体20B内に設けられている他のフィルタ23に容易に交換できる。

0209

よって、流路プレート1Bは、回転体20B内の液体がプレート本体10Bの一方の主面に対して垂直となるように回転体20Bの切換え流路21を流れる場合でも、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様、プレート本体10B内に設けられた3つのフィルタ23をプレート本体10B内に保持した状態で、フィルタ23の交換を簡易に行うことができる。

0210

また、流路プレート1Bは、プレート本体10B内に、フィルタ23以外に、プレート本体10B内に形成された本体流路12Bに、分離カラム30等の他の部材を備えることができる。流路プレート1Bは、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様、フィルタ23と分離カラム30等とを一括して管理することができ、回転体20B内の全てのフィルタ23の寿命と、プレート本体10B内の本体流路12Bに設けられる分離カラム30等の寿命との差を縮めることができる。また、流路プレート1Bを用いれば、使用者がフィルタ23と分離カラム30等とをそれぞれの状態を管理するための管理負担を低減できる。さらに、流路プレート1Bは、プレート本体10B内の本体流路12Bに設けられる分離カラム30等を寿命前に廃棄するのを低減できる。

0211

さらに、流路プレート1Bは、回転体20A内に3つのフィルタ23を備えるため、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様、フィルタ23の交換作業に必要な空間等をプレート本体10Bの内部に設けるのを省略できるので、流路プレート1Bの小型化を図ることができる。

0212

流路プレート1Bは、回転体20Bの上部に切換え流路21の流入口21aを有し、下部に流出口21bを有することができる。これにより、回転体20B内の液体を、プレート本体10Bの厚さ方向(Z軸方向)に流すことができる。そのため、流路プレート1Bは、供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21を他の切換え流路21に切り換え易くしつつ、液体を切換え流路21B内に流下させ、フィルタ23を通過させることができる。これにより、流路プレート1Bは、液体が通過するフィルタ23を交換し易くすることができると共に、回転体20B内を流れる液体をプレート本体10B内の本体流路12Bに容易に流すことができる。

0213

流路プレート1Bは、切換え流路21の流入口21aを本体流路12Bの供給口16の直下に配置することができる。これにより、流路プレート1Bは、液体を供給口16から本体流路12Bの第1本体流路121B内に流下させることで、切換え流路21により早く簡単な構成で供給することができる。

0214

流路プレート1Bは、プレート本体10Bの側面に、平面視において、回転体20Bの一部が露出するように形成された凹部10aを有することができる。これにより、回転体20Bの一部を凹部10aから露出させることで、露出した回転体20Bを介して、凹部10aで回転体20Bを容易に操作できる。そのため、凹部10aで露出した回転体20Bを軸回りに回転させることで、回転体20Bをプレート本体10B内に設置した状態で容易に回転させることができる。これにより、流路プレート1Bは、液体が通過するフィルタ23を他のフィルタ23に容易に切り換えることができる。

0215

流路プレート1Bは、回転体20Bの側面にスリット26を有することができる。これにより、回転体20Bはプレート本体10B内に設置した状態でより回転させ易くなるので、マイクロ流路60Bの供給口16及び排出口17と連通する切換え流路21を他の切換え流路21に切り換え易くなる。そのため、流路プレート1Bは、液体が通過するフィルタ23の交換を簡易に行うことができる。

0216

流路プレート1Bは、回転体20Bの下側に、回転体20Bを支持する支持部材80を備え、支持部材80に第1孔部81及び溝部82を設けることができる。そして、プレート本体10Bと溝部82とにより連結流路61を形成し、回転体20の切換え流路21と排出口17とを第1孔部81及び連結流路61を介して連通させることができる。流路プレート1Bは、回転体20Bから流出する液体を第1孔部81及び連結流路61を介して、第2本体流路122Bに流すことができる。流路プレート1Bは、プレート本体10B内の第2本体流路122Bの位置に応じて、回転体20Bから流出する液体を支持部材80を介して第2本体流路122Bに容易に流すことができる。

0217

流路プレート1Bは、回転体20Bを、プレート本体10Bの内部に支持部材80を押圧した状態で設けられることができる。これにより、回転体20Bと支持部材80との間に隙間が生じるのを抑制できる。そのため、流路プレート1Bは、回転体20B内の切換え流路21を他の切換え流路21に切り換えても、支持部材80に流れる液体が回転体20Bと支持部材80との隙間から漏れるのを防ぐことができる。

0218

流路プレート1Bは、回転体20Bと支持部材80との間に弾性部材90を設け、弾性部材90は流出口21b及び第2孔部91を備えることができる。これにより、流路プレート1Bは、回転体20Bの切換え流路21から流出した液体を回転体20Bから支持部材80の第1孔部81に流すことができる。そして、回転体20Bが支持部材80を押圧しても、回転体20Bはプレート本体10Bの内部に回転可能にしつつ、より密封した状態で配置できるため、プレート本体10Bと回転体20Bとの間や回転体20Bと支持部材80との間に隙間がより生じ難くすることができる。よって、流路プレート1Bは、切換え流路21から流出した液体を、回転体20Bと支持部材80との隙間から漏れるのをより安定して防ぎつつ、支持部材80の第1孔部81及び連結流路61に流すことができる。

0219

なお、本実施形態では、プレート本体10Bに形成される凹部10aは、第1板状プレート101Aに形成されていてもよいし、第1板状プレート101A及び第2板状プレート102Aの両方に形成されていてもよい。

0220

本実施形態では、第2板状プレート102Aが、平面視において、切換え流路21の流入口21aに対応する位置が露出している場合等では、切換え流路21の流入口21aは、供給口16として用いてもよい。

0221

本実施形態では、スリット26は、第1回転プレート201又は第2回転プレート202のみに形成されていてもよい。

0222

本実施形態では、回転体20Bを収容する溝部は、第1回転プレート201又は第2回転プレート202に形成されていいてもよい。

0223

本実施形態では、回転体20Bと支持部材80との密着が十分であり、回転体20Bを複数回転させても、支持部材80の磨耗等が生じず、液体の漏洩が生じない場合等では、弾性部材90は、設けなくてもよい。

0224

本実施形態では、プレート本体10Bに形成されていてもよいし、支持部材80及びプレート本体10Bの両方に形成されていてもよい。

0225

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0226

1A、1B流路プレート
10A、10Bプレート本体
101A、101B 第1板状プレート
101a 第1検出用溝部
101b支持部材用溝部
102A、102B 第2板状プレート
102a 第2検出用溝部
10a 凹部
12A、12B本体流路
13A、13B回転体収容部
14分離素子収容部
15光学検出セル部(検出部)
16 供給口
17 排出口
19支持部材収容部
20A、20B 回転体
201 第1回転プレート
202 第2回転プレート
21、21A、21B、21C切換え流路
21a 流入口
21b 流出口
22A、22Bフィルタ収容空間
23フィルタ
24 つまみ部
26スリット
30分離カラム
40検出体
40a貫通孔
401A、401B平坦面
401a流入溝部
401b流出溝部
402A、402Bテーパ部
402a 第1連結溝部
402b 第2連結溝部
41流入流路
42流出流路
43 第1連結流路
44 第2連結流路
60A、60Bマイクロ流路
80 支持部材
81 第1孔部
82 溝部
83 窪み部
90 弾性部材

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