JPWO2018062320A1 - 検出センサ、検出センサ用キット、センサ装置、検出センサの製造方法および検出方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、簡単な操作で測定を行うことが可能な、検出センサ、検出センサ用キット、センサ装置、検出センサの製造方法および検出方法に関する。検出センサ１は、検出素子２、第１部材３および第２部材４を備える。検出素子２は、検体に含まれる検出対象物を検出する。第１部材３は、第１流路部３０を有しており、第１流路部３０は、検出素子２に供給される試薬を貯留する第１貯留部３１を含む。第２部材４は、第１部材３と相対的に移動可能に構成されており、第２流路部４０を有する。検出センサ１では、第１部材３と第２部材４とが結合されて第１流路部３０と第２流路部４０とが連通した結合流路５０を構成している。
Description
本発明は、検体の性質あるいは検体に含まれる成分を測定することができる検出センサ、検出センサ用キット、センサ装置、検出センサの製造方法および検出方法およびに関する。
抗体を表面に結合させ、表面弾性波を用いて、検体液中の検出対象を検出することで検体液の性質あるいは成分を測定する弾性波センサ素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
本発明の一実施形態である検出センサは、検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部、を有する第１部材と、前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、を備える。前記第１部材と前記第２部材とが結合されて前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を構成する。
また本発明の一実施形態であるセンサ装置は、上記の検出センサと、前記検出センサを着脱可能な測定部と、を備える。
また本発明の一実施形態である検出センサ用キットは、検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部、を有する第１部材と、前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、を備える。前記第１部材と前記第２部材との結合状態で、前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成可能である。
また本発明の一実施形態である検出センサの製造方法は、上記の検出センサを製造する製造方法であって、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に移動させて、前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成する。
また本発明の一実施形態である検出方法は、検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部、を有する第１部材と、前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、を備える検出センサを準備する工程と、前記第１部材と前記第２部材とを結合して前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成する工程と、前記検出センサを測定部に装着する工程と、前記検出センサの前記結合流路に流体を流入させる工程と、前記検出素子に前記試薬を供給する工程と、前記検出素子に前記検体を供給する工程と、前記検出素子によって前記検出対象物の検出を行う工程と、を備える。
以下、本発明に係る検出センサ、検出センサ用キットおよびセンサ装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する各図面において同じ構成部材には同じ符号を付すものとする。また、各部材の大きさや部材同士の間の距離などは模式的に図示しており、現実のものとは縮尺などが異なる場合がある。なお、以下において、検出センサとして、液体状の検体を用いてセンシングする検出センサを例にとって説明を行なう。
例えば、検体液に含まれる検出対象が微量である場合、検出対象を抗体に結合させる場合などに、試薬を、検出部に連続的に供給して検出を行うことがある。測定を行う作業者は、複数種類の試薬を、予め定められた順序に従い、手作業で検出部に供給するが、このような作業は繁雑であり、供給しようとする試薬の種類、順序および量などを誤ってしまう可能性がある。
そこで、簡単な操作で測定を行うことが可能な、検出センサ、検出センサ用キット、センサ装置、検出センサの製造方法および検出方法が求められていた。
本発明の実施形態に係る検出センサは、第１部材と、この第１部材と相対的に移動可能な第２部材と、を備える。第１部材は、検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部を有している。第２部材は、第２流路部を有している。そして、第１部材と第２部材とが結合されて第１流路部と第２流路部とが連通した結合流路を構成する。検出素子は、第１流路部の流路内または第２流路部の流路内に位置している。または、検出素子は、検出センサの外部に位置していてもよい。本発明の実施形態に係る検出センサでは、第１貯留部に貯留された試薬が、結合流路内を通過して検出素子に到達する構成であれば、結合流路は、例えば、直線状であっても、屈曲していてもよい。屈曲している場合に、角部を有していてもよく、円弧状などの曲線状であってもよい。
例えば、本発明の実施形態に係る検出センサは、第１貯留部を含む第１流路部を有する第１部材が上側に位置し、検出素子が流路内に位置する第２流路部を含む第２部材が下側に位置する。第１部材と第２部材とが上下に移動して結合したときに、第１流路部と第２流路部とが上下に直線状に結合して結合流路を成し、第１貯留部に貯留された試薬が、直線状の結合流路を下方に流れて検出素子上に供給されるような構成であってもよい。このような構成によって、第１部材と第２部材とを結合させるという簡単な操作で測定を行うことが可能となる。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る検出センサ１の分離状態を示す概略断面図である。図２は、検出センサ１の結合状態を示す概略断面図である。図３は、結合状態の検出センサ１を示す平面図である。検出センサ１は、検体液を少なくとも吸引または収容し、外部から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号を外部に出力する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る検出センサ１の分離状態を示す概略断面図である。図２は、検出センサ１の結合状態を示す概略断面図である。図３は、結合状態の検出センサ１を示す平面図である。検出センサ１は、検体液を少なくとも吸引または収容し、外部から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号を外部に出力する。
検出センサ１は、検出素子２、第１部材３および第２部材４を備える。検出素子２は、検体に含まれる検出対象物を検出する。第１部材３は、第１流路部３０を有しており、第１流路部３０は、検出素子２に供給される試薬を貯留する第１貯留部３１を含む。第２部材４は、第１部材３と相対的に移動可能に構成されており、第２流路部４０を有する。検出センサ１では、第１部材３と第２部材４とが結合されて第１流路部３０と第２流路部４０とが連通した結合流路５０を構成している。
図４は、検出素子２の平面図である。検出素子２には、例えば、検出対象物と反応する反応物質が固定化された金属膜７ａが設けられる。反応物質は、検出対象の検出対象物に応じて適宜選択すればよく、例えば検体液中の特定のタンパク質、細胞または生体組織などを検出対象物とするときは、抗体ならびに核酸およびペプチドからなるアプタマーを用いることができる。本実施形態において、反応物質と検出対象物との反応は、例えば、化学反応または抗原抗体反応など反応物質と検出対象物とが結合するものであってもよい。また、これらの反応に限らず、検出対象物と反応物質との相互作用によって検出対象物が反応物質と結合したり、検出対象物が反応物質に吸着したりするようなものであってもよい。金属膜７ａに検体が接触したときに、反応物質が存在することで検出対象物の種類や含有量に応じて、後述するＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極などの信号発信電極から伝搬する信号の特性を変化させる。特性変化後の信号である検出信号が、ＩＤＴ電極などの信号受信電極によって受信され、特性の変化に応じて検体に含まれる、検出対象物を検出することができる。信号の特性については、金属膜７ａにおける質量変化に応じて変化するものであれば特に限定されないが、例えば、信号が弾性波によるものであれば、変化する信号の特性として、位相を用いることができる。
また、金属膜７ｂは、金属膜７ａに対する参照用の金属膜で、抗体などの検出対象物と結合、反応するものが固定化されていない。さらに、金属膜７ｂは、検体液に対して結合性、反応性を弱めて安定化させるような表面処理を行なってもよい。金属膜７ｂに対してもＩＤＴ電極などの信号発信電極および信号受信電極が設けられており、信号発信電極から伝搬する信号が金属膜７ｂを通過し、通過後の信号である参照信号が信号受信電極で受信される。
検出素子２は、金属膜７ａに向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ電極１１、および金属膜７ａを通過した弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極１２、を有する検出部と、金属膜７ｂに向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ電極１３、および金属膜７ｂを通過した弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極１４を有する参照部と、を含む。第１ＩＤＴ電極１１および第１ＩＤＴ電極１３はそれぞれ、１対の第１引き出し電極１５に接続され、第２ＩＤＴ電極１２および第２ＩＤＴ電極１４はそれぞれ、１対の第２引き出し電極１６に接続される。１対の第１引き出し電極１５のうちの一方および１対の第２引き出し電極１６のうちの一方は、後述するリーダの複数の接続端子にそれぞれ接続されている。そして、１対の第１引き出し電極１５の他方および１対の第２引き出し電極１６の他方はそれぞれ、リーダのグランド（接地）電極に接続されるように位置している。
本実施形態において、第１部材３は、第１貯留部３１と、検出素子２がその流路内に位置する第１部分流路３２とを有し、第１流路部３０は、第１貯留部３１と第１部分流路３２とを含む。本実施形態の第１部材３は、基材３ａと基材３ａ上に設けられた部材本体３ｂとを含み、第１貯留部３１は、部材本体３ｂに形成されている。第１部分流路３２は、部材本体３ｂに形成された凹部と基材３ａとで囲まれて規定された流路空間であり、検出素子２は、基材３ａの、第１部分流路３２を規定する表面に搭載されている。検出素子２は、基材３ａの表面に搭載される以外の態様であってもよい。検出素子２は、例えば、基材３ａの表面に、金属膜７ａ、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２など検出対象物の検出に必要な構成が直接配設された検出領域などであってもよい。
部材本体３ｂは、基材３ａとは反対側に、第２部材４との結合時に第２部材４に当接する第１当接面３ｃを有する。第２部材４は、第１部材３との結合時に第１部材３に当接する第２当接面４ａを有する。
第１貯留部３１には、検出素子２において、検出対象物と反応物質との反応に必要な試薬が封入されている。本実施形態では、試薬として液体状の試薬を例として記載しているが、封入される試薬は、液体状に限定されず、顆粒状または粉末状などの固体状の試薬であってもよく、気体状の試薬であってもよい。第１貯留部３１には、１つの試薬のみを貯留してもよく、複数の試薬を貯留してもよい。本実施形態では、複数の試薬を貯留している。第１貯留部３１は、第１部位３１ａと第２部位３１ｂとを有している。第１部位３１ａには、第１試薬３３ａが貯留されており、第２部位３１ｂには、第１試薬３３ａとは異なる第２試薬３３ｂが貯留されている。
第１貯留部３１は、外部に試薬が漏れ出すことなく、また外部から試薬に混入することが無いように試薬を貯留することができる構成であればどのような構成であってもよい。本実施形態では、第１貯留部３１は、第１当接面３ｃに開口する凹部に試薬を貯留し、この開口を覆うようにして第１貯留部３１を密閉する第１密封部材５が設けられる。なお、第１部分流路３２も、第１貯留部３１と同様に、第１当接面３ｃに開口しており、第１密封部材５は、この第１部分流路３２の開口も密閉する。
第１密封部材５は、第１当接面３ｃに粘着剤または接着剤などで貼付けられてもよく、粘着剤または接着剤などを用いることなく、レーザまたは超音波などによって第１密封部材５を第１当接面３ｃに溶着してもよい。第１密封部材５は、貯留される試薬が変性することなく、第１密封部材５自体が試薬によって溶解することなどがなく、第１貯留部３１の気密性および水密性を維持可能な材料で構成されていればよい。第１密封部材５は、例えば、ポリプロピレン樹脂またはポリエステル樹脂などの樹脂フィルム、樹脂フィルム表面にアルミニウムなどの金属をコーティングした金属コートフィルムなどを用いることができる。
本実施形態においては、第１部材３と第２部材４とを結合するよりも前に、測定作業者が、第１部材３に貼り付けられた第１密封部材５を、手作業で剥がすことにより、第１貯留部３１を開封するとともに、第１部分流路３２も開封される。
第１部材３が有する第１貯留部３１と第１部分流路３２とは、第１部材３においては、連通しておらず、互いに独立した流路空間として設けられている。また、第１貯留部３１を構成する第１部位３１ａと第２部位３１ｂとは連通しておらず、互いに独立した流路空間（貯留空間）として設けられている。
第２部材４が有する第２流路部４０は、第１部材３と第２部材４とが結合したときに、第１貯留部３１の第１部位３１ａと第２部位３１ｂとに接続し、第１部位３１ａと第２部位３１ｂとを連通させる接続流路４０ａを有している。第２流路部４０は、第１部材３と第２部材４とが結合したときに、第１部位３１ａと第１部分流路３２とに接続し、第１部位３１ａと第１部分流路３２とを連通させる接続流路４０ｂを有している。第２流路部４０は、第１部材３と第２部材４とが結合したときに、外部空間と第２部位３１ｂとを連通させる接続流路４０ｃを有している。
接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、第２部材４においては、連通しておらず、互いに独立した流路空間として設けられている。第１部材３と第２部材４とを、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが当接するように結合させると、第１部材３の第１流路部３０である、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、第２部材４の第２流路部４０である、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが連通し、１つの結合流路５０が形成される。
図２に示すように、結合流路５０は、接続流路４０ｃ、第２部位３１ｂ、接続流路４０ａ、第１部位３１ａ、接続流路４０ｂ、第１部分流路３２が、この順に直列的に連通した流路であり、流路内の気密性が維持される。接続流路４０ｃは、外部空間と連通しているので、結合流路５０には、外部空間から、例えば空気などの流体を流入させることができる。流体が流入すると、流入した流体によって、第２部位３１ｂに貯留された第２試薬３３ｂが押し出され、接続流路４０ａ内に位置している流体（空気）を圧縮し、圧縮された流体が、第１部位３１ａに貯留された第１試薬３３ａを押し出す。押し出された第１試薬３３ａは、接続流路４０ｂ内を流過して、第１部分流路３２に達し、検出素子２へと供給される。外部空間からの流体の流入を継続することで、第２試薬３３ｂが第１部位３１ａおよび接続流路４０ｂを流過し、第１試薬３３ａに引き続き第１部分流路３２に達し、検出素子２へと供給される。結合流路５０は、全体にわたって流路幅、高さを一様とすることで、試薬の滞留を抑制して、安定的な流れを可能としている。
このように、第１部材３と第２部材４を結合させるという簡単な操作を行うことで、測定に必要な試薬を検出素子２へと供給することができる。また、第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂは、予め第１部材３に封入されているので、誤った試薬を供給することもない。さらに、結合流路５０は、１つの流路であるので、本実施形態のように、第１試薬３３ａが先に検出素子２に供給され、次に第２試薬３３ｂが検出素子２に供給される。手作業で複数の試薬を供給する場合には、供給順序を誤ってしまう可能性があるが、本実施形態の検出センサ１によれば、供給順序が入れ替わることが無いので、供給順序の誤りを低減することができる。
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る検出センサ１Ａの分離状態を示す概略断面図である。図６は、検出センサ１Ａの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ａは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに開封部材である穿孔部材６が追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る検出センサ１Ａの分離状態を示す概略断面図である。図６は、検出センサ１Ａの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ａは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに開封部材である穿孔部材６が追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
穿孔部材６は、第２部材４に設けられる開封部材である。穿孔部材６は、第２当接面４ａにおいて、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃの、第１貯留部３１、第１部分流路３２と接続する部分に設けられる。穿孔部材６は、針状または筒状の中空部材であり、第２当接面４ａから突出し、突出した先端が第１密封部材５を貫通可能なように尖った形状となっている。第１密封部材５は、第１実施形態と同様に、樹脂フィルムまたは金属箔等で構成されており、第１部材３と第２部材４とを、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが当接するように結合させたときに、穿孔部材６が第１密封部材５を貫通する。第１密封部材５を貫通した穿孔部材は、図６に示すように、第１貯留部３１および第１部分流路３２の、第１当接面３ｃの開口に挿入し、結合流路５０の一部を構成する。
上記のように、穿孔部材６は、樹脂フィルムまたは金属箔等で構成された第１密封部材５を貫通可能であって、結合流路５０を流過する試薬と接触したときに試薬を変性させることが無い構成であれば、どのような材料および形状であってもよい。なお、測定時には、試薬および試薬を押し流す流体が、穿孔部材６の中空部分を通過するので、圧力損失が大きくならないよう、中空部分の直径または穿孔部材６の先端開口の直径の大きさを適宜設定すればよい。
このように本実施形態では、第１部材３と第２部材４とを結合させるよりも前に第１密封部材５を剥がす作業が不要となるので、さらに簡単な操作で測定を行うことができる。
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る検出センサ１Ｂの分離状態を示す概略断面図である。図８は、検出センサ１Ｂの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｂは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに開封部材である加熱部材７が追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図７は、本発明の第３実施形態に係る検出センサ１Ｂの分離状態を示す概略断面図である。図８は、検出センサ１Ｂの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｂは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに開封部材である加熱部材７が追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
加熱部材７は、第２部材４に設けられる開封部材である。加熱部材７は、第２当接面４ａにおいて、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃの、第１貯留部３１、第１部分流路３２と接続する部分の周辺に設けられる。加熱部材７は、例えば金属材料からなる抵抗体であり、外部電源との接続によって通電し、発熱する。
本実施形態において第１密封部材５は、加熱部材７の加熱によって溶融するような材料であって、溶融時に流路中に進入したり、試薬中に混入しても試薬を変性させることが無い材料であればどのような材料であっても用いることができる。本実施形態において第１密封部材５の材料としては、例えば、上記のようにポリプロピレン樹脂またはポリエステル樹脂等を用いることができる。
第１部材３と第２部材４とを、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが当接するように結合させたときに、加熱部材７が第１密封部材５に接触する。加熱部材７が発熱し、第１密封部材５を、第１密封部材５の溶融温度以上の温度に加熱することにより、第１密封部材５が溶融する。第１密封部材５が溶融することで、第１貯留部３１および第１部分流路３２の、第１当接面３ｃの開口が露出する。露出した開口に接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃが接続されて結合流路５０が形成される。
このように本実施形態では、第１部材３と第２部材４とを結合させるよりも前に第１密封部材５を剥がす作業が不要となるので、さらに簡単操作で測定を行うことができる。上記では、加熱部材７について、通電によるジュール熱で発熱する構成について説明したが、これに限らず、例えば、化合物の発熱反応を利用する構成などであってもよい。さらに、上記では、開封部材として第１密封部材５を加熱によって溶融させる部材について説明したが、第１密封部材５を溶融可能であれば、加熱によるものでなくてもよい。
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態に係る検出センサ１Ｃの分離状態を示す概略断面図である。図１０は、検出センサ１Ｃの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｃは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに位置決め構造であるガイドピン８とガイド孔９とが追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第４実施形態に係る検出センサ１Ｃの分離状態を示す概略断面図である。図１０は、検出センサ１Ｃの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｃは、第１実施形態の検出センサ１に、さらに位置決め構造であるガイドピン８とガイド孔９とが追加されている点で異なる構成であり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１部材３と第２部材４とが結合するときに、第１部材３の第１貯留部３１および第１部分流路３２と、第２部材４の接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとの開口同士が接続せずにずれた場合、結合流路５０が十分に形成されず、試薬の漏れ、流路詰まりなどが生じてしまう。第１部材３と第２部材４とが結合したときに、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが精度よく結合するために、本実施形態の検出センサ１Ｃは、位置決め構造を備えている。
本実施形態では、第１部材３の第１当接面３ｃにガイド孔９が設けられ、第２部材４の第２当接面４ａにガイドピン８が設けられている。ガイドピン８は、第２当接面４ａから突出する柱状の部材である。ガイド孔９は、第２部材４の第２当接面に開口する凹部である。ガイドピン８およびガイド孔９は、位置決めのために設けられているので、ガイドピン８の外周面の直径と、ガイド孔９の内周面の直径とが、略同一であり、第１部材３と第２部材４と結合させるときに、ガイドピン８をガイド孔９に嵌入させると、第１部材３と第２部材４との相対的な位置関係は、１つの位置に決められる。この決められた位置においては、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが、ずれることなく結合し、結合流路５０が形成される。
本実施形態では、第１実施形態の検出センサ１に、ガイドピン８およびガイド孔９を追加する構成としたが、これに限らず、第２実施形態の検出センサ１Ａ、第３実施形態の検出センサ１Ｂに、ガイドピン８およびガイド孔９を追加する構成であってもよい。なお、第２実施形態においては、穿孔部材６が位置決め構造を兼ねるように構成されていてもよい。
（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態に係る検出センサ１Ｄの摺動分離状態を示す概略断面図である。図１２は、検出センサ１Ｄの摺動結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｄは、第１部材３および第２部材４のそれぞれの構成は、第１実施形態の検出センサ１と同様であるが、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが離間していた分離状態から、当接する結合状態に変化する第１実施形態とは異なり、第１部材３と第２部材４とが直線方向に摺動可能に構成されている。その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図１１は、本発明の第５実施形態に係る検出センサ１Ｄの摺動分離状態を示す概略断面図である。図１２は、検出センサ１Ｄの摺動結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｄは、第１部材３および第２部材４のそれぞれの構成は、第１実施形態の検出センサ１と同様であるが、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが離間していた分離状態から、当接する結合状態に変化する第１実施形態とは異なり、第１部材３と第２部材４とが直線方向に摺動可能に構成されている。その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１実施形態において、第１部材３の第１当接面３ｃであった面が、本実施形態においては、第１摺動面３ｄであり、第２部材４の第２当接面４ａであった面が、本実施形態においては、第２摺動面４ｂである。本実施形態の検出センサ１Ｄは、第１摺動面３ｄと第２摺動面４ｂとが互いに接触した状態で、第１部材３と第２部材４とが摺動するように構成されている。
図１１に示すような摺動分離状態では、第１摺動面３ｄに開口する第１貯留部３１および第１部分流路３２は、第２摺動面４ｂの一部によって塞がれている。また、第２摺動面４ｂに開口する接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、第１摺動面３ｄの一部によって塞がれている。本実施形態では、第２摺動面４ｂが、第１密封部材５と同様に機能するので、第１密封部材５が不要である。
摺動分離状態から、第１部材３と第２部材４とを摺動させて、図１２に示すような摺動結合状態とすることにより、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが結合して、結合流路５０が形成される。
本実施形態によれば、第１部材３と第２部材４と互いに摺動させるだけで、検出センサ１Ｄに結合流路５０を形成することができるので、簡単な操作で、測定に必要な試薬を検出素子２へと供給することができる。
（第６実施形態）
図１３は、本発明の第６実施形態に係る検出センサ１Ｅの分離状態を示す概略断面図である。図１４は、検出センサ１Ｅの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｅは、第１実施形態の検出センサ１とは、検出素子２が、第２部材４の流路内に位置している点で異なる構成であり、検出センサ１と同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図１３は、本発明の第６実施形態に係る検出センサ１Ｅの分離状態を示す概略断面図である。図１４は、検出センサ１Ｅの結合状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｅは、第１実施形態の検出センサ１とは、検出素子２が、第２部材４の流路内に位置している点で異なる構成であり、検出センサ１と同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１部材３Ａには、第１試薬３３が貯留された第１貯留部３１が設けられている。第２部材４Ａには、流路内に検出素子２が位置する第２部分流路４０ｄが設けられている。第２部材４Ａには、第１部材３Ａと第２部材４Ａとが結合したときに、第１貯留部３１と接続する接続流路４０ａが設けられている。第１部材３Ａには、第１部材３Ａと第２部材４Ａとが結合したときに、接続流路４０ａと第２部分流路４０ｄとを接続する第１部分流路３２が設けられている。
第１部材３Ａと第２部材４Ａとを、結合させると、第１部材３Ａの第１貯留部３１および第１部分流路３２と、第２部材４Ａの接続流路４０ａ、４０ｃおよび第２部分流路４０ｄとが連通し、１つの結合流路５０Ａが形成される。図１４に示すように、結合流路５０Ａは、接続流路４０ｃ、第１貯留部３１、接続流路４０ａ、第１部分流路３２、第２部分流路４０ｄが、この順に直列的に連通した流路であり、流路内の気密性が維持される。
第１実施形態と同様に、結合流路５０Ａには、外部空間から、例えば空気などの流体を流入させることができ、第１試薬３３が押し出され、第１試薬３３が検出素子２へと供給される。
以下では、上記の第１〜第６実施形態に共通の変形例について説明する。なお、説明では、いずれか１つの実施形態を例としているが、当該実施形態のみではなく、他の実施形態についても適用可能な変形例である。
（第１変形例）
上記では、試薬を貯留する貯留部が、第１部材３に設けられている構成であるが、これに限らず、第２部材４に貯留部が設けられていてもよい。また、外部空間と貯留部とを連通させる接続流路が、第２部材４ではなく、第１部材３に設けられていてもよい。
上記では、試薬を貯留する貯留部が、第１部材３に設けられている構成であるが、これに限らず、第２部材４に貯留部が設けられていてもよい。また、外部空間と貯留部とを連通させる接続流路が、第２部材４ではなく、第１部材３に設けられていてもよい。
図１５は、第１変形例に係る検出センサ１Ｆの分離状態を示す概略断面図である。図１６は、検出センサ１Ｆの結合状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｆは、第１実施形態の検出センサ１とは、上記のように貯留部および接続流路の構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第２部材４Ｂには、第２貯留部４１が設けられており、第２貯留部４１には、第３試薬４２が貯留される。第２貯留部４１を密封するために、第２部材４Ｂには、第２密封部材１０が設けられる。第２密封部材１０は、第１密封部材５と同様に第２部材４Ｂに設けられる。
また、第１部材３Ｂには、外部空間と第２貯留部４１とを連通させる接続流路３４ａが設けられる。第１部材３Ｂには、第２貯留部４１および第２部材４Ｂの接続流路と接続する接続流路３４ｂが設けられ、第２部材４Ｂには、この接続流路３４ｂと第１貯留部３１とを接続する接続流路４０ｅが設けられる。
本変形例では、第１部材３Ｂが有する第１流路部は、接続流路３４ａ、接続流路３４ｂ、第１貯留部３１および第１部分流路３２を含み、これらは連通しておらず、互いに独立した流路空間である。第２部材４Ｂが有する第２流路部は、第２貯留部４１、接続流路４０ｅおよび接続流路４０ｂを含み、これらは連通しておらず、互いに独立した流路空間である。
第１部材３Ｂと第２部材４Ｂとを結合させると、第１部材３Ｂの接続流路３４ａ、接続流路３４ｂ、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、第２部材４Ｂの第２貯留部４１、接続流路４０ｅおよび接続流路４０ｂとが連通し、１つの結合流路５０Ｂが形成される。
図１６に示すように、結合流路５０Ｂは、接続流路３４ａ、第２貯留部４１、接続流路３４ｂ、接続流路４０ｅ、第１貯留部３１、接続流路４０ｂ、第１部分流路３２が、この順に直列的に連通した流路であり、流路内の気密性が維持される。第１実施形態と同様に、結合流路５０Ｂには、外部空間から、例えば空気などの流体を流入させることができ、第３試薬４２および第１試薬３３が押し出され、第１試薬３３が検出素子２へと供給されたのち、第３試薬４２が、検出素子２へと供給される。
（第２変形例）
本変形例では、検体を検出素子２に供給する供給部である供給流路が設けられている。図１７は、第２変形例に係る検出センサ１Ｇの分離状態を示す概略断面図である。図１８は、検出センサ１Ｇの結合状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｇは、第１実施形態の検出センサ１に、供給流路６０が設けられている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例では、検体を検出素子２に供給する供給部である供給流路が設けられている。図１７は、第２変形例に係る検出センサ１Ｇの分離状態を示す概略断面図である。図１８は、検出センサ１Ｇの結合状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｇは、第１実施形態の検出センサ１に、供給流路６０が設けられている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１部材３Ｃには、供給流路６０の一部である第１供給流路６０ａが設けられている。第１供給流路６０ａの一方の開口は検出素子２に臨み、他方の開口は、第１当接面３ｃに設けられる。第２部材４Ｃには、供給流路６０の一部である第２供給流路６０ｂが設けられている。第２供給流路６０ｂは、第２部材４Ｃを厚み方向に貫通し、一方の開口が第２当接面４ａに設けられ、他方の開口が第２当接面４ａと反対側の表面４ｄに設けられる。
図１８に示す結合状態では、第１供給流路６０ａと第２供給流路６０ｂとが接続されて、外部空間から、検出素子２が位置する第１部分流路３２まで連通する。この供給流路６０によって、外部から検出素子２に対して検体を供給することができる。
検体以外の不要な物質が第１部分流路３２に進入しないように、供給流路６０の開口には、蓋体６１が設けられている。検体を供給するとき以外は、蓋体６１によって供給流路６０の開口が塞がれる。蓋体６１は、外部空間側または第１部分流路３２側いずれの開口を開閉するものであってもよい。
（第３変形例）
本変形例では、測定に使用された検体および試薬を貯留する排試薬貯留部が設けられている。図１９は、第３変形例に係る検出センサ１Ｈの結合状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｈは、第１実施形態の検出センサ１に、排試薬貯留部３５が設けられている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例では、測定に使用された検体および試薬を貯留する排試薬貯留部が設けられている。図１９は、第３変形例に係る検出センサ１Ｈの結合状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｈは、第１実施形態の検出センサ１に、排試薬貯留部３５が設けられている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
排試薬貯留部３５は、結合流路５０を流れる試薬の流れ方向において、検出素子２よりも下流側に設けられる。排試薬貯留部３５は、検体および試薬が混合した混合物を貯留できる構成であればどのような構成であってもよい。本実施形態では、排試薬貯留部３５は、基材３ａにおいて、第１部分流路３２に臨む部分に設けられた凹部として構成されている。
外部から流入される流体によって押し出されて、結合流路５０内を流れた試薬が、検出素子２を通過したのち、排試薬貯留部３５に流れ込むことで、使用済みの試薬が検出素子２と再度接触したり、結合流路５０内を逆流することを抑制することができる。さらに、本変形例では、排試薬貯留部３５内に、少なくとも検体または試薬を吸収可能な吸収材３６を設けている。吸収材３６によって排試薬を排試薬貯留部３５内に保持することができる。
（第４変形例）
本変形例では、位置決め構造として、第１部材３と第２部材４とを、１つの辺Ｌ１で接続することで、この１つの辺を軸線として相対的に角変位可能としている。図２０は、第４変形例に係る検出センサ１Ｊの折り畳み状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｊは、第１実施形態の検出センサ１とは、第１部材３と第２部材４とが折り畳み可能に構成されている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例では、位置決め構造として、第１部材３と第２部材４とを、１つの辺Ｌ１で接続することで、この１つの辺を軸線として相対的に角変位可能としている。図２０は、第４変形例に係る検出センサ１Ｊの折り畳み状態を示す概略断面図である。本変形例の検出センサ１Ｊは、第１実施形態の検出センサ１とは、第１部材３と第２部材４とが折り畳み可能に構成されている点で構成が異なり、その他の構成については、検出センサ１と同じであるので同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本変形例では、第１部材３の第１当接面３ｃと第２部材４の第２当接面４ａとが対向するように、各当接面の対向する辺同士を接続する。接続構造は、例えば軟性樹脂で接続するようにしてもよく、ヒンジを設けて接続するようにしてもよい。検出センサ１Ｊは、第１部材３と第２部材４とを、前記の辺Ｌ１で折り曲げる折り畳み構造によって、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが１つの位置関係で常に当接する。これにより、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが、ずれることなく結合し、結合流路５０が形成される。
（第７実施形態）
図２１は、本発明の第７実施形態に係る検出センサ１Ｋの分離状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｋは、第１実施形態の検出センサ１とは、検出素子２を備えていない点で異なる構成であり、検出センサ１と同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図２１は、本発明の第７実施形態に係る検出センサ１Ｋの分離状態を示す概略断面図である。本実施形態の検出センサ１Ｋは、第１実施形態の検出センサ１とは、検出素子２を備えていない点で異なる構成であり、検出センサ１と同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１部材３と第２部材４とを、第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが当接するように結合させると、第１部材３の第１流路部３０である、第１貯留部３１および第１部分流路３２と、第２部材４の第２流路部４０である、接続流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃとが連通し、１つの結合流路５０が形成される。結合流路５０は、接続流路４０ｃ、第２部位３１ｂ、接続流路４０ａ、第１部位３１ａ、接続流路４０ｂ、第１部分流路３２が、この順に直列的に連通した流路である。
上記と同様に、結合流路５０には、外部空間から、例えば空気などの流体を流入させることができ、流入した流体によって、結合流路５０から第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂが押し出される。検出素子２は、結合流路５０から第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂが供給可能な位置であれば、どのような位置に設けられていてもよい。
図２１に示した例では、第１部材３と第２部材４とを、縦向きにした状態で第１当接面３ｃと第２当接面４ａとが当接するように結合させる。縦向きにした状態で結合流路５０が形成されると、第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂは、流体を流入させなくても、自重によって結合流路５０内を流過し、結合流路５０から排出される。例えば、縦向きの検出センサ１Ｋの鉛直下方に検出素子２を予め配置しておけば、排出された第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂは、検出素子２の鉛直上方から検出素子２に向かって滴下され、検出素子２に接触して、測定を行うことができる。
（第８実施形態）
図２２は、本発明の第８実施形態に係る検出センサ１Ｌの概略を示す分解斜視図である。本実施形態の検出センサ１Ｌは、第５実施形態の検出センサ１Ｄとは、第１部材３と第２部材４とが回転方向に摺動可能に構成されている。その他の構成について、検出センサ１Ｄと同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図２２は、本発明の第８実施形態に係る検出センサ１Ｌの概略を示す分解斜視図である。本実施形態の検出センサ１Ｌは、第５実施形態の検出センサ１Ｄとは、第１部材３と第２部材４とが回転方向に摺動可能に構成されている。その他の構成について、検出センサ１Ｄと同じ構成には同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
第１部材３と第２部材４とは、例えば円柱状であり、一つの中心軸線上に並ぶように配置される。第１部材３と第２部材４の互いに当接する底面が、第１摺動面３ｄおよび第２摺動面４ｂとなっている。第１部材３は、第１貯留部３１の第１部位３１ａと第２部位３１ｂとを有している。第１部位３１ａと第２部位３１ｂとは、いずれも第１部材３の軸線方向に平行かつ管状に設けられる。第１部位３１ａと第２部位３１ｂとは、少なくとも第１摺動面３ｄに円形状の開口を有している。第１部位３１ａの開口と第２部位３１ｂの開口とは、例えば、同じ直径を有していてもよく、後述する封入された試薬の種類などに応じた異なる直径を有していてもよい。第１部位３１ａの開口と第２部位３１ｂの開口とは、中心軸線から開口中心までの距離が同じであって、例えば、中心軸線を挟んで両側に位置している。
第２部材４には、少なくとも軸線方向に平行かつ管状に設けられる接続流路４０ｅが設けられる。接続流路４０ｅは、両底面に円形状の開口を有する。第２摺動面４ｂの開口は、第１部位３１ａまたは第２部位３１ｂと、接続流路４０ｅとが連通可能であればよく、例えば、その直径が、第１部位３１ａの開口の直径以上であり、第２部位３１ｂの開口の直径以上である。
第１部材３と第２部材４とは、第１摺動面３ｄと第２摺動面４ｂとが接触した状態で、中心軸線まわりに相対的に回転可能に構成されている。検出センサ１Ｌの使用前の状態では、第１部位３１ａと第２部位３１ｂとの第１摺動面３ｄの開口は、第２摺動面４ｂの、接続流路４０ｅの開口以外の部分によって塞がれている。第１部位３１ａには、第１試薬３３ａが、封入され、第２部位３１ｂには、第２試薬３３ｂが封入される。検出センサ１Ｌを使用する場合は、まず第１部材３と第２部材４とを、中心軸線まわりに相対的に回転摺動させ、第１部位３１ａと接続流路４０ｅとを連通させることで、第１部位３１ａに封入されていた第１試薬３３ａが、接続流路４０ｅに流入し、検出センサ１Ｌから外部に流出する。次に、第１部材３と第２部材４とをさらに回転摺動させ、第２部位３１ｂと接続流路４０ｅとを連通させることで、第２部位３１ｂに封入されていた第２試薬３３ｂが、接続流路４０ｅに流入し、検出センサ１Ｌから外部に流出する。
例えば、第１部材３の第１摺動面３ｄとは反対側の底面にも第１部位３１ａおよび第２部位３１ｂの開口を設け、接続流路４０ｅと連通したときに、この開口から流体を流入させて、試薬を押し出すことができる。また、このような開口を設けなくても、図２２に示すように、第７実施形態の検出センサ１Ｋと同様に、検出センサ１Ｌを縦向きに使用すれば、第１部位３１ａおよび第２部位３１ｂが接続流路４０ｅと連通したときに、自重で試薬が接続流路４０ｅに流れ込み、排出される。
また、ラチェット機構などを用いて第１部材３と第２部材４との相対的な回転摺動の回転方向が一方向となるように構成することで、第１部位３１ａおよび第２部位３１ｂが、接続流路４０ｅと連通する順序を一定の順序に制限することができる。これにより、複数の試薬を検出素子２に供給する順序の誤りを低減することができる。
次に、本発明の実施形態である検出センサ用キットについて説明する。
検出センサ用キットは、上記の検出センサ１〜１Ｊに組み立て可能なキットである。例えば、第１部材３と第２部材４とが、予め分離された別個の部材であって、測定作業者が測定時にこれらを組み立て可能な状態とすればよい。また、例えば、検出センサ１Ａであれば、第１部材３、第２部材４、第１密封部材５、穿孔部材６が、それぞれ別個の部材で、組み立て可能な状態であってもよい。また、予め第２部材４に穿孔部材６が組み付けられていたり、第１部材３に、第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂが第１密封部材５によって予め封入されているなど、複数の部材が予め一体化または組み付けられた状態であってもよい。例えば、検出センサ１Ｈであれば、第１部材３の第１部分流路３２内に、予め検出素子２、排試薬貯留部３５、吸収材３６などが組み付けられた状態であってもよい。
検出センサ用キットは、上記の検出センサ１〜１Ｊに組み立て可能なキットである。例えば、第１部材３と第２部材４とが、予め分離された別個の部材であって、測定作業者が測定時にこれらを組み立て可能な状態とすればよい。また、例えば、検出センサ１Ａであれば、第１部材３、第２部材４、第１密封部材５、穿孔部材６が、それぞれ別個の部材で、組み立て可能な状態であってもよい。また、予め第２部材４に穿孔部材６が組み付けられていたり、第１部材３に、第１試薬３３ａおよび第２試薬３３ｂが第１密封部材５によって予め封入されているなど、複数の部材が予め一体化または組み付けられた状態であってもよい。例えば、検出センサ１Ｈであれば、第１部材３の第１部分流路３２内に、予め検出素子２、排試薬貯留部３５、吸収材３６などが組み付けられた状態であってもよい。
次に、本発明の実施形態であるセンサ装置について説明する。
図２３は、センサ装置１００の構成を示す概略図である。センサ装置１００は、検出センサ１と検出センサを着脱可能なリーダ１１２と、を備える。以下では、検出センサ１を例として説明するが、センサ装置１００は、上記の検出センサ１〜１Ｌまでの全ての検出センサを備えることが可能である。検出センサ１は、いわゆる使い捨てカートリッジであり、一度使用した後は別の新しい検出センサ１をリーダ１１２に装着して検体液のセンシングを行う。
図２３は、センサ装置１００の構成を示す概略図である。センサ装置１００は、検出センサ１と検出センサを着脱可能なリーダ１１２と、を備える。以下では、検出センサ１を例として説明するが、センサ装置１００は、上記の検出センサ１〜１Ｌまでの全ての検出センサを備えることが可能である。検出センサ１は、いわゆる使い捨てカートリッジであり、一度使用した後は別の新しい検出センサ１をリーダ１１２に装着して検体液のセンシングを行う。
リーダ１１２は、検出センサ１に電気信号を供給するとともに、検出センサ１から出力される電気信号を受け取る測定部である。リーダ１１２は、検出センサ１を収容する収容部１１３、収容された検出センサ１の結合流路５０に対して流体（空気）を送給する流体送給部であるポンプ１１４および電気信号の入出力を制御し、ポンプ１１４の動作を制御し、測定結果の演算などを実行する制御部１１５を有する。
次に、本発明の実施形態である検出センサの製造方法および検出方法について説明する。
検出センサ１は、上記のように分離状態で準備される。例えば、測定作業者が、第１部材３と第２部材４とを相対的に移動させて、検出センサ１を結合状態とすることで結合流路５０が形成されて測定が可能な検出センサ１が製造される。測定可能な状態で得られた検出センサ１をリーダ１１２の収容部１１３に装着し、測定を開始する。測定を開始すると、制御部１１５がポンプ１１４を動作させて、空気を検出センサ１の結合流路５０に流入させ、検出素子２に対して、検出センサ１に貯留されている試薬を供給する。また制御部１１５が、検出素子２に電気信号を供給する。一方、別途検体を検出素子２に対して供給し、制御部１１５が、検出素子２から受け取った電気信号に基づいて演算を行い、検体に含まれる検出対象物の検出を行う。試薬の供給、電気信号の供給および検体の供給は、使用する試薬の種類、検体に含まれる検出対象物の種類および演算方法の種類などに応じて、適宜順序を決定することができる。例えば、まず電気信号を供給し、続いて検体を供給し、試薬を供給して、検出対象物に特定の反応を生じさせる。制御部１１５は、検出素子２から受け取った電気信号の変化に基いて検出対象物の検出を行う。
検出センサ１は、上記のように分離状態で準備される。例えば、測定作業者が、第１部材３と第２部材４とを相対的に移動させて、検出センサ１を結合状態とすることで結合流路５０が形成されて測定が可能な検出センサ１が製造される。測定可能な状態で得られた検出センサ１をリーダ１１２の収容部１１３に装着し、測定を開始する。測定を開始すると、制御部１１５がポンプ１１４を動作させて、空気を検出センサ１の結合流路５０に流入させ、検出素子２に対して、検出センサ１に貯留されている試薬を供給する。また制御部１１５が、検出素子２に電気信号を供給する。一方、別途検体を検出素子２に対して供給し、制御部１１５が、検出素子２から受け取った電気信号に基づいて演算を行い、検体に含まれる検出対象物の検出を行う。試薬の供給、電気信号の供給および検体の供給は、使用する試薬の種類、検体に含まれる検出対象物の種類および演算方法の種類などに応じて、適宜順序を決定することができる。例えば、まず電気信号を供給し、続いて検体を供給し、試薬を供給して、検出対象物に特定の反応を生じさせる。制御部１１５は、検出素子２から受け取った電気信号の変化に基いて検出対象物の検出を行う。
検体の供給については、例えば、前述の検出センサ１Ｆに設けられた供給流路６０を用いて検体を供給してもよい。また、予め検体を検出素子２の下流側に供給したのち、検出センサ１をリーダ１１２にセットし、ポンプ１１４を流体吸引部として動作させることによって、結合流路５０内の流体を吸引する。この吸引によって検出素子２の下流側に供給された検体が結合流路５０を逆流し、検出素子２に供給される。なお、吸引時には、試薬が外部に流出しない程度に吸引するか、第１部分流路３２の検出素子２よりも上流側に吸引口を設け、この吸引口から吸引するようにしてもよい。吸引により検出素子２に検体が供給されたのちは、上記と同様に、空気を結合流路５０内に送給して試薬を押し出し、検出素子２に供給して検出対象物の検出を行う。
変形例として、上記のように結合状態の検出センサ１をリーダ１１２に装着するのではなく、分離状態の検出センサ１をリーダ１１２に装着し、リーダ１１２の機械的構造、例えば収容部１１３を塞ぐ蓋部１１１の開閉構造を利用して、検出センサ１を結合状態とするようにしてもよい。蓋部１１１を閉める動作により、分離状態でセットされた検出センサ１の第２部材４を、蓋部１１１が上方から押さえつけて、第２部材４と第１部材３とが結合し、結合流路５０が形成される。このような構成にすれば、リーダ１１２への装着前に、検出センサ１を結合状態とするための作業が不要となる。また、検出センサ１Ｄであれば、蓋部１１１を閉める動作により、検出センサ１Ｄの第１部材３と第２部材４が摺動されて、結合流路５０が形成される。また、検出センサ１Ｊであれば、蓋部１１１を閉める動作により、検出センサ１Ｊが折り畳まれて、第２部材４と第１部材３とが結合し、結合流路５０が形成される。
（その他の変形例）
上記では、第１部材３の第１当接面３ｃおよび第２部材４の第２当接面４ａは、それぞれ平坦面であり、第１部材３と第２部材４との結合によって当接面同士が全面にわたって当接する構成である。ここで、当接面は、平坦面に限られるものではなく、曲面であってもよく、凹凸部分を有する面であってもよい。また、２つの当接面は、同じ形状である必要はなく、第１部材３の第１流路部３０と第２部材４の第２流路部４０とが連通するように当接する構成であれば、どのような形状であってもよい。
上記では、第１部材３の第１当接面３ｃおよび第２部材４の第２当接面４ａは、それぞれ平坦面であり、第１部材３と第２部材４との結合によって当接面同士が全面にわたって当接する構成である。ここで、当接面は、平坦面に限られるものではなく、曲面であってもよく、凹凸部分を有する面であってもよい。また、２つの当接面は、同じ形状である必要はなく、第１部材３の第１流路部３０と第２部材４の第２流路部４０とが連通するように当接する構成であれば、どのような形状であってもよい。
上記では、結合流路５０において、検出素子２が、第１貯留部３１など試薬を貯留する貯留部よりも下流側に位置する構成について説明した。しかし、これに限られるものではなく、結合流路５０において、検出素子２が貯留部よりも上流側に位置していてもよい。また、複数の貯留部を有する場合に、検出素子２の上流側および下流側のいずれにも貯留部が位置する構成であってもよい。
本発明に係る実施形態において、試薬を貯留する貯留部として、第１部材３および第２部材４が有する貯留部の数は上記の実施形態に限られず、１つであってもよく、２以上であってもよい。また、実施形態において、第１部材３と第２部材４のいずれか一方のみが貯留部を有する場合は、その貯留部が第１貯留部であって、第１貯留部を有する部材が第１部材３である。第１部材３と第２部材４のいずれも貯留部を有する場合は、２つの部材の区別は無く、一方を第１部材３としたときにもう一方が第２部材４となる。すなわち、第１部材３と第２部材４とは、本実施形態の検出センサを構成する２つの部材を便宜上区別して説明しているだけで、両部材が貯留部を有する場合は、いずれの部材が第１部材３でも第２部材４であってもよい。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ 検出センサ
２ 検出素子
３ 第１部材
３Ａ、３Ｂ 第１部材
３ａ 基材
３ｂ 部材本体
３ｃ 第１当接面
３ｄ 第１摺動面
４、４Ａ、４Ｂ 第２部材
４ａ 第２当接面
４ｂ 第２摺動面
４ｄ 表面
５ 第１密封部材
６ 穿孔部材
７ 加熱部材
７ａ、７ｂ 金属膜
８ ガイドピン
９ ガイド孔
１０ 第２密封部材
１１、１３ 第１ＩＤＴ電極
１２、１４ 第２ＩＤＴ電極
１５ 第１引き出し電極
１６ 第２引き出し電極
３０ 第１流路部
３１ 第１貯留部
３１ａ 第１部位
３１ｂ 第２部位
３２ 第１部分流路
３３、３３ａ 第１試薬
３３ｂ 第２試薬
３４ａ、３４ｂ 接続流路
３５ 排試薬貯留部
３６ 吸収材
４０ 第２流路部
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ 接続流路
４１ 第２貯留部
４２ 第３試薬
５０、５０Ａ 結合流路
６０ 供給流路
６０ａ 第１供給流路
６０ｂ 第２供給流路
６１ 蓋体
１００ センサ装置
１１１ 蓋部
１１２ リーダ
１１３ 収容部
１１４ ポンプ
１１５ 制御部
２ 検出素子
３ 第１部材
３Ａ、３Ｂ 第１部材
３ａ 基材
３ｂ 部材本体
３ｃ 第１当接面
３ｄ 第１摺動面
４、４Ａ、４Ｂ 第２部材
４ａ 第２当接面
４ｂ 第２摺動面
４ｄ 表面
５ 第１密封部材
６ 穿孔部材
７ 加熱部材
７ａ、７ｂ 金属膜
８ ガイドピン
９ ガイド孔
１０ 第２密封部材
１１、１３ 第１ＩＤＴ電極
１２、１４ 第２ＩＤＴ電極
１５ 第１引き出し電極
１６ 第２引き出し電極
３０ 第１流路部
３１ 第１貯留部
３１ａ 第１部位
３１ｂ 第２部位
３２ 第１部分流路
３３、３３ａ 第１試薬
３３ｂ 第２試薬
３４ａ、３４ｂ 接続流路
３５ 排試薬貯留部
３６ 吸収材
４０ 第２流路部
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ 接続流路
４１ 第２貯留部
４２ 第３試薬
５０、５０Ａ 結合流路
６０ 供給流路
６０ａ 第１供給流路
６０ｂ 第２供給流路
６１ 蓋体
１００ センサ装置
１１１ 蓋部
１１２ リーダ
１１３ 収容部
１１４ ポンプ
１１５ 制御部
Claims (29)
- 検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部、を有する第１部材と、
前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、を備え、
前記第１部材と前記第２部材とが結合されて前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を構成している、検出センサ。 - 前記第１部材と前記第２部材とは分離結合が可能である、請求項１に記載の検出センサ。
- 前記検出素子は、前記第１流路部および前記第２流路部のいずれか一方に位置している、請求項１に記載の検出センサ。
- 前記試薬は、第１試薬および前記第１試薬とは異なる第２試薬を有し、
前記第１部材の前記第１貯留部は、前記第１試薬を貯留する第１部位と前記第２試薬を貯留する第２部位とを有し、
前記第２部材の前記第２流路部は、前記第１貯留部の前記第１部位および前記第２部位に接続している、請求項１記載の検出センサ。 - 前記結合流路において、前記第１試薬と前記第２試薬と間の流路には、気体が位置している、請求項４記載の検出センサ。
- 前記第２部材は、前記第２流路部に、前記検出素子に供給される試薬を貯留する第２貯留部を有する、請求項１または２記載の検出センサ。
- 前記試薬は、第３試薬および前記第３試薬とは異なる第４試薬を有し、
前記第２部材の前記第２貯留部は、前記第３試薬を貯留する第３部位と前記第４試薬を貯留する第４部位とを有し、
前記第１部材の前記第１流路部は、前記第２貯留部の前記第３部位および前記第４部位に接続している、請求項６記載の検出センサ。 - 前記結合流路において、前記第３試薬と前記第４試薬と間の流路には、気体が位置している、請求項７記載の検出センサ。
- 前記第１部材は、前記第１貯留部を密閉可能な第１密封部材をさらに有し、
前記第２部材は、前記密封部材を開封可能な第１開封部材をさらに有し、
前記第１開封部材による前記第１密封部材の開封により前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成可能である、請求項２記載の検出センサ。 - 前記第１開封部材は、前記第１密封部材を、前記第１密封部材の溶融温度以上の温度に加熱可能である、請求項９記載の検出センサ。
- 前記第１開封部材は、前記第１密封部材を穿孔可能である、請求項９記載の検出センサ。
- 前記第２部材は、前記第２貯留部を密閉可能な第２密封部材をさらに有し、
前記第１部材は、前記第２密封部材を開封可能な第２開封部材をさらに有し、
前記第２開封部材による前記第２密封部材の開封により前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成可能である、請求項６記載の検出センサ。 - 前記第２開封部材は、前記第２密封部材を、前記第２密封部材の溶融温度以上の温度に加熱可能である、請求項１２記載の検出センサ。
- 前記第２開封部材は、前記第２密封部材を穿孔可能である、請求項１２記載の検出センサ。
- 前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、前記結合流路に接続可能であり前記検体を前記検出素子に供給する供給部をさらに有する、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の検出センサ。
- 前記供給部は、前記検出素子に臨む第１開口と、外部に臨む第２開口と、前記第１開口から前記第２開口まで前記検体が移動可能な検体供給流路と、を有する、請求項１５記載の検出センサ。
- 前記供給部は、前記第１開口または前記第２開口を開閉可能な蓋体をさらに有する、請求項１６記載の検出センサ。
- 前記検出素子に供給された前記試薬および前記検体を貯留する排試薬貯留部を備える、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の検出センサ。
- 前記排試薬貯留部は、前記検出素子よりも、前記試薬の流れ方向の下流に位置している、請求項１８記載の検出センサ。
- 前記排試薬貯留部は、貯留した前記検体または前記試薬を吸収可能な吸収材を含む、請求項１８または１９記載の検出センサ。
- 請求項１〜２０のいずれか１つに記載の検出センサと、
前記検出センサを着脱可能な測定部と、を備えるセンサ装置。 - 前記検出センサの前記結合流路に流体を流入可能な流体送給部をさらに備える、請求項２１に記載のセンサ装置。
- 前記検出センサの前記結合流路から流体を吸引可能な流体吸引部をさらに備える、請求項２２に記載のセンサ装置。
- 前記流体送給部および前記流体吸引部を制御可能な制御部をさらに備える、請求項２３に記載のセンサ装置。
- 検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部を有する第１部材と、
前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材との結合状態で、前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成可能である、検出センサ用キット。 - 前記第１流路部を密封する第１密封部材と、
前記第１密封部材を開封する第１開封部材と、をさらに備え、
前記結合状態で、前記第１開封部材により前記第１密封部材が開封されて前記結合流路が形成される、請求項２５記載の検出センサ用キット。 - 請求項１〜２０のいずれか１つに記載の検出センサを製造する製造方法であって、
前記第１部材と前記第２部材とを相対的に移動させて、前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成する、検出センサの製造方法。 - 検体に含まれる検出対象物を検出する検出素子に供給される試薬を貯留する第１貯留部を含む第１流路部、を有する第１部材と、前記第１部材と相対的に移動可能であり第２流路部を有する第２部材と、を備える検出センサを準備する工程と、
前記検出センサの前記第１部材と前記第２部材とを結合して前記第１流路部と前記第２流路部とが連通した結合流路を形成する工程と、
前記検出センサを測定部に装着する工程と、
前記検出センサの前記結合流路に流体を流入させる工程と、
前記検出素子に前記試薬を供給する工程と、
前記検出素子に前記検体を供給する工程と、
前記検出素子によって前記検出対象物の検出を行う工程と、を備える検出方法。 - 前記検体を供給する工程では、前記検出素子よりも前記試薬の流れ方向の下流に前記検体を供給し、
前記検体を前記検出素子に接触するように前記流れ方向の上流に移動させる工程をさらに備える、請求項２８記載の検出方法。
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