CN101290294B - 化学发光测量装置 - Google Patents

Abstract

提供一种具备高效率将溶液内的发光导入到受光面的发光测量系统、防止暗电流的离散的杂散光遮断系统的高灵敏度的发光测量装置。准备用第1遮光BOX和第2遮光BOX构成的双重遮光型的发光测量装置，其中第1遮光BOX具有在设置样品容器支架时使用的开关门，在第1遮光BOX内部第2遮光BOX具有顶板的一部分用板形构件的移动和贯通孔形成的闸板单元，其内部收纳有光检测器。在准备测定时，靠闸板单元关闭状态遮断对光检测器的杂散光的进入，在测定时，靠板形构件的移动将闸板单元设置成开状态，进而，将光检测器的前端插入到顶板的贯通孔内，让样品容器的底部和光检测的受光面的距离接近到数mm以下。由此，能够确保大的立体角，高效率地将光聚焦到光检测器的入射窗，能够高灵敏度地检测发光信号。

Description

化学发光测量装置

技术领域

本发明涉及用于以高的灵敏度和高的精度检测包含在液体试料中的物质的化学发光和生物发光的发光测量装置。此外，还涉及对微生物中的ATP进行发光检测，管理污染程度的微生物计数功能。

背景技术

在用于医药产品制造工厂等中的环境管理的微生物监测中，对空中浮游菌、落下菌、附着菌进行计数。测定方法由无菌室的生物污染管理的国际标准化机构ISO14698-1确定，用该方法测定的清洁度按等级分类。空中浮游菌的测定方法一般使用利用了浮游细菌的自然落下和吸引一定量的空气的空中浮游菌采样器(参照专利文献1)的方法。在这些方法中，在普通琼脂平板培养基上在一定时间内捕捉细菌，以培养后发生的菌落数表示。将上述普通琼脂培养基在恒温机中培养2～3天，用眼睛数所发生的菌落数。而后，对各培养基的菌落数进行平均并作为空中浮游菌数。另外，在无菌室中要求高的清洁度的无菌医药品的制造设施和生产细胞的细胞培养设施(CPC)中，需要始终保持管理上述的等级分类中的等级A和等级B。其值在以空中的微粒子数表示时为≤3530个/m³，在以细菌数表示时为≤10CFU(colonyforming unit：菌落形成单位)/m³。

另一方面，在食品、河流、下水处理物等的污染维持管理中，有在包含于微生物中的ATP(腺苷3磷酸)中添加作为发光试剂的荧光素酶以及荧光素，测定该生物发光的方法。通过将得到的发光强度换算为细菌数(参照专利文献2、专利文献3)来管理污染度。如果采用非专利文献1(论文)的图6，则大肠菌的定量下限是约100CFU/mL(试行次数N＝10下的重现性为10.2％)。另一方面，如果采用非专利文献1的图6所示的试剂套件的使用说明书的图2，因为大肠菌的定量下限是约200CFU/mL，此外提供给发光测定的试料溶液是约0.1mL，所以在该方法中的大肠菌的定量下限考虑为约10至20CFU。

此外，ATP发光测定还能够应用到空中浮游菌的测量。即，用空中浮游菌采样器将细菌和尘埃回收到保持在培养皿内的琼脂培养基上，其后，通过溶液展开、ATP发光，从回收的样品中的ATP中换算空中浮游菌数，进行活着的细菌、活菌数的计数。

ATP发光测定使用某一制造商的试剂套件进行，但如果简单地说明该测定顺序则如下。

(A)在样品溶液管中分注ATP消除液，消除活菌以外的死菌和ATP。

(B)在样品溶液管中分注ATP提取液，提取活菌中的ATP。

(C)在样品溶液管中分注发光试剂。

此时的分注量和试验管内的混合液的量一样或者在其之下。

(D)将装入发光试剂和混合液的管移动到发光量测定装置的暗箱中，测定其发光量。

在这种ATP发光测定中，为了以高的灵敏度并且高的精度测定ATP发光，重要的是使用高灵敏度的检测器以及实现利用检测器和发光反应场所的光学配置的高的聚光。进而，因为如果来自装置外以及发光物质以外的光、即所谓杂散光侵入装置内则测光精度降低，所以重要的是实现极力抑制杂散光的侵入的遮光机构。

首先，关于高灵敏度检测器，以往是将光电倍增管作为具备有ATP测定用的照度计和利用了ATP发光的照度计的微生物计数装置的光检测器使用。在更高高灵敏度规格的情况下，采用对光电倍增管的信号进行数字处理的单一光子计数法(光子计数法)。

接着，关于光学配置，因为光的强度以离发光点的距离的平方衰减，所以一般认为最好让包含发光物质的试料容器接近受光面。此外，因为来自发光点的光以球形发散，所以重要的是用于高效率地对受光面进行回收的光学配置。另外，光的回收效率常常以立体角定义，但如果采用它，则在实现高灵敏度化的方面让受光面接近容器、对发光区域准备大的受光面是重要的。此外，以由镜面强制地反射光并引导到受光面的方式用镜面构件包围容器支架也有效。

最后，关于应对杂散光(杂散光的入侵防止)的措施而言，一般用遮光盒覆盖光检测器和试料容器，即通过用遮光体完全覆盖发光测定装置整体来遮挡杂散光。

但是，在利用了ATP发光的微生物计数装置中，在光检测器部以外，因为在同一装置内部存在进行采集/分注的溶液控制部，所以发生装置的遮光区域变宽、或者在材料中包含发光体的情况。因此，遮挡杂散光的进入是困难的。

因而，局部地对发光测定装置进行遮光是有效的，还有用照度计实施的例子(参照专利文献3)。一般，通过在光检测器的受光面跟前设置开关自如的闸板单元来实施遮光措施(以下，在本说明书中，称为“双重遮光型”)。在未进行发光测定时，在受光面的跟前防止光侵入到发光检测部件。因而，受光元件不会被照射杂散光，能够防止劣化以及由因杂散光引起的光的蓄积产生的暗电流的离散。

[专利文献1]日本特开2002-153259号公报

[专利文献2]日本特开2000-314738号公报

[专利文献3]日本特开平7-83831号公报

[非专利文献1]Nippon Nogeikagaku Kaishi vol.78，No.7，pp.630-635，2004

但是，在上述的双重遮光型的构造中，当在受光面前端设置遮光机构的情况下，在受光面的前方设置开关自如的闸板单元。该闸板单元实际上变成将取样容器和受光面的距离拉开的障碍物，使离发光点的距离增加。这成为灵敏度下降的原因。

此外，在上述以往方法中，作为检测在无菌医药品制造区域和CPC中要求的1个细菌级别的细菌中所含有的ATP发光的灵敏度和测定精度是不充分的，一般是将用于增加细菌的培养的前处理步骤包含在作业中。因此，作业变得繁杂，还存在得出清洁度的检查结果的一连串的步骤要花费半天以上的时间的问题。

发明内容

本发明就是为了解决这种状况而提出的，提供一种高灵敏度并且高精度，以及测定作业简化的化学发光测量装置。

为了解决上述课题，本发明的化学发光测量装置具有：收容试料的容器；保持容器的架；和容器相对置地设置的光检测器；和光检测器相对置地设置的板形构件；使板形构件相对于光检测器相对地移动的板形构件驱动部；使光检测器相对容器相对于地移动的光检测器位置控制部。另外，光检测器隔着板形构件和上述容器相对置地被设置。此外，光检测器位置控制部在板形构件的至少一部分移动时，使光检测器的端面配置在与板形构件的朝着光检测器的对置面相同的位置，或者比该对置面更接近容器的位置。

此外，本发明的化学发光测量装置具有：收纳试料的容器；保持容器的架；在顶板上具有贯通孔、在该贯通孔上放置架的遮光室；在遮光室内隔着遮光室的顶板和容器的底部相对置地设置的光检测器；使光检测器相对于容器相对地移动的光检测器位置控制部；至少一个喷嘴；至少1个溶液贮存部；至少一根配管；和配管连结的至少1个送液泵；使喷嘴在容器内移动的喷嘴位置控制部。另外，光检测器位置控制部控制光检测器的位置，使得将光检测器的端面配置在与遮光室的顶板的朝着光检测器的对置面实际上相同的位置，或者配置在比对置面更接近容器的位置。此外，喷嘴位置控制部以将喷嘴插入容器内的方式进行控制。

另外，本发明的化学发光测量装置具备测量微生物量的功能。即，该化学发光测量装置具有：具有开关门的第1遮光室；收容试料的容器；保持容器的架；可以从开关门出入的第2遮光室，该第2遮光室在顶板上具有贯通孔，在该贯通孔上放置有上述架；在第2遮光室内隔着上述第2遮光室的顶板与容器的底部相对置地设置的光检测器；使光检测器相对于容器相对地移动的光检测器位置控制部；具有喷嘴、溶液贮存部、送液泵和送液路径的分注部件；具有喷嘴、溶液贮存部、送液泵和送液路径的采集/分注部件；使喷嘴在容器内移动的喷嘴位置控制部。分注部件至少设置3个，采集/分注部件至少设置1个。此外，光检测器位置控制部控制光检测器的位置，使得将光检测器的端面与第2遮光室的顶板的朝着光检测器的对置面实际上配置在相同位置上，或者配置比对置面更接近容器的位置。进而，喷嘴位置控制部以将喷嘴插入到上述容器内的方式进行控制。另外，从各喷嘴的前端导入进行ATP消除液、ATP提取液、处理ATP化学发光的溶液，根据活菌中的ATP的发光强度测量微生物量。

本发明的进一步的特征通过以下用于实施本发明的最佳形态以及附图而明了。

如果采用本发明则通过用双重遮光型的特别是第2遮光盒防止在发光测量时以外由杂散光引起的蓄光，抑制涉及测定精度的背景信号的离散，在测量时利用光检测器与取样容器底面的接近效果，可以定量地测量浓度极低的ATP，例如，高灵敏度并且高精度地测量1个细菌中的ATP发光的微弱光，能够以1个单位进行微生物的计数。

附图说明

图1A是表示第1种实施方式的化学发光测量装置的外观构成的图。

图1B是表示第1种实施方式的化学发光测量装置的外观构成的图。

图2A是表示采用第1种实施方式的化学发光测量装置的动作原理的图(1)。

图2B是表示采用第1种实施方式的化学发光测量装置的动作原理的图(2)。

图2C是表示采用第1种实施方式的化学发光测量装置的动作原理的图(3)。

图2D是表示采用第1种实施方式的化学发光测量装置的动作原理的图(4)。

图3A是表示在采用第1种实施方式的化学发光测量装置中使用的样品容器支架的构造(1)的图。

图3B是表示在采用第1种实施方式的化学发光测量装置中使用的样品容器支架的构造(2)的图。

图3C是表示在采用第1种实施方式的化学发光测量装置中使用的样品容器支架的构造(3)的图。

图4是表示采用第2种实施方式的附带分注机的化学发光测量装置的概略构成的图。

图5A是表示采用第2种实施方式的附带分注机的化学发光测量装置的动作原理的图(1)。

图5B是表示采用第2种实施方式的附带分注机的化学发光测量装置的动作原理的图(2)。

图5C是表示采用第2种实施方式的附带分注机的化学发光测量装置的动作原理的图(3)。

图6是表示使用第2种实施方式的附带分注机的化学发光测量装置说明ATP发光的测量顺序的流程图。

图7A是表示使用第2种实施方式的附带分注机的化学发光装置得到的关于经过时间的ATP发光曲线的图。

图7B是表示使用第2种实施方式的附带分注机的化学发光装置得到的ATP浓度和发光强度的关系的曲线的图。

图8A是表示在第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光装置的外观的图。

图8B是表示在第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光装置中将遮光台向装置外部引出的状态的图。

图9是表示第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光装置的概略构成的图。

图10是用于说明使用第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光装置测定活菌中的ATP量的顺序的流程图。

图11是表示在第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光装置的动作原理中使用遮光附件遮挡光检测器的受光面的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。但是，需要注意的是本实施方式只不过是用于实现本发明的一例，并不限定本发明。此外，在各图中对共同的构成标注相同的附图标记。

<第1种实施方式>

图1是表示第1种实施方式的化学发光测量装置的概略构成的图。图1A是包含发光测量装置100和控制它的控制装置3的系统的外观图。发光测量装置100具备在设置第1遮光BOX 1和样品容器时开关的开关门2。其内部的装置构成如图1B所示。另外，图1B是为了容易说明，用分解图的形态图示的图。

将样品容器4设置在样品容器支架5上。将样品容器支架5设置在第2遮光BOX 6的顶板7上的贯通孔8部上。此外，样品容器支架5只通过被装在顶板7上能够定位。例如，可以将能够设置在固定位置上的框安装在顶板7上，或者，也可以将收纳样品容器支架5的底部的方形沟雕刻在顶板7上，在该沟中嵌入容器支架5。

如图1B所示，样品容器支架5是直径不同的圆柱的2段重叠构造，并且，具有样品容器支架5的上部和下部贯通的构造。对于样品容器支架5的构造，还列举其他的例子，以后详细说明。将样品容器4从上部的直径小的圆柱的开口部插入，其固定利用容器上部的伞构造4a。以吊在样品容器支架5上的状态下固定。对于使用不具有伞构造的样品容器4的情况，只要准备安装在样品容器4中的专用的限制器等(未图示)即可。

第2遮光BOX 6的顶板7成为能够在内部插入板形构件9的构造，所插入的板形构件9可以使用第1致动器10而在顶板内在y轴方向上移动。通过板形构件9的移动，贯通孔8变成可以开关的窗。

在第2遮光BOX 6内存放光检测器13。光检测器13可以利用第2致动器12在z轴方向上移动。将样品容器4、样品容器支架5、贯通孔8的中心、光检测器13的入射窗16的中心以位于在z轴方向的同一轴上的方式对准。另外，该对准在装置组装时执行。此外，第1致动器10以及第2致动器12例如可以使用以电能供给或者空气供给来进行控制的致动器。

光检测器13一般使用光电倍增管(Photomultiplier Tube：PMT)，在灵敏度方面合适。但是，不需要PMT程度的灵敏度，当重视装置成本的下降的情况下，也可以是光电二极管等的半导体元件。但是，在本说明书中，只记载使用了PMT的系列。在PMT(光检测器13)中入射窗16附近以外的部分用导电性护罩遮盖，在本发明中将该护罩与发光测量装置接地以防止光检测器13的带电。

图2是说明在图1中说明的发光测量装置100的动作原理的图。

图2A表示打开开关门2，将包含发光物质样品14的样品容器4插入到样品容器支架5中，其后，关闭开关门，开始测定之前的状态。在样品容器4的设置步骤中，将贯通孔8用板形构件9关闭，第2遮光BOX 6内部完全被遮挡了在第1遮光BOX 1的门打开时侵入的杂散光。

如果从控制装置3给予测定开始的指示，则如图2B所示，板形构件9在y轴方向上移动。由此，变成样品容器4的底部和光检测器13的光电面15、入射窗16相对置的位置关系。

接着，第2致动器12驱动，光检测器13接近容器底部(图2C)。位于光检测器13的前端的入射窗16、光电面15的一部分插入到顶板7的贯通孔8内，在z轴方向的距离方面比板形构件9更接近样品容器4的底部。

在图2C的状态中，在光检测器13上施加高电压(High Voltage：HV)，开始光测定。

当然，因为用第2遮光BOX 6始终遮挡来自第1遮光BOX 1外的杂散光，所以HV的施加可以在将样品容器4设置在样品容器支架5上以前进行。但是，为了防备装置的异常状态，例如板形构件9的驱动系统发生了故障等，在第1遮光BOX 1的开关门2的开状态时，优选将HV设置成OFF。

图2D是使用比在图2A至C中使用的样品容器4的容量还小，在z轴方向上短的类型的情况的一例。光检测器13可以用第2致动器12控制在任意位置，进而，在z轴方向上能够向比板形构件9更上方的位置移动，所以不管样品容器4的尺寸如何变更，都能够将离发光点的距离、在此是样品容器4的底部和光电面15的距离设置成固定。

另外，也可以使用让样品容器4和样品容器支架5移动并接近光检测器13的方法。但是，当测定样品不是一个的情况下，即，在样品容器4有多个，顺序实施自动测量的情况下，需要对每个样品容器4准备致动器，控制与光检测器13的距离，装置变得庞大。因此，让上述光检测器13移动的方式是优选的。此外，发现有：在如将极微量的ATP作为对象的生物化学发光那样进行微弱的发光测定时，只进行从容器支架上取出样品容器并原样返回到同样的容器支架的操作，测量结果就受到大的影响，成为误差的原因的情况的事实。该原因虽然没有详细地解明，但考虑由样品容器的带电状态的微小的变化等影响的可能性。总之，让样品容器及其支架移动的方法有发生上述误差的问题的危险。另一方面，如让上述光检测器移动的方法那样，具有样品容器4因静置而防止带电状态的变化，在让防止带电后的光检测器13移动的方式中能够避免上述的危险的效果。

样品容器4和光检测器13的距离的控制是通过对样品容器4的每一种，预先将第2致动器12的移动距离参数保存在控制装置3内的存储介质中，在需要时读出来实现的。样品容器4的底部和光检测器13的入射窗16不能接触。这是因为将高电压施加在光检测器13的光电面上，入射窗16带很多电的缘故。此外，样品容器4大多是塑料制品。因为带静电，所以只要接近就放电。样品容器4和入射窗16的距离希望设定在从数100μm到数mm左右。

样品容器支架5通过高效率地将样品容器4内的发光引导到入射窗16中，能够期待灵敏度的提高。为了回收向着和入射窗16方向不同的方向散射的光，屡次利用镜面反射。可以在容器支架中使用金属材料进行加工，或者，如图3A至C所示，在样品容器支架5的内面上使用形成了金属膜17的构件。在可以成形的树脂材料中镀上金属膜在成本方面有利。在金属材料中可以使用能够稳定地得到大于等于80％的反射效率的银和铝。

图3是具有代表性的3种镜面反射用金属膜17的样品容器支架5。圆柱形状的样品容器支架68相对于样品容器4的尺寸虽然是光检测器13能够最有效地接近的形态，但对反射光的光检测器13的入射窗16的回收效率低。18是锥形的样品容器支架，19是半球形状的样品容器支架。用它们能够高效率地将从发光点散射的光引导到光检测器13的入射窗16。

<第2种实施方式>

图4是表示第2种实施方式的化学发光测量装置的概略构成的图。本实施方式的化学发光测量装置除了第1种实施方式的构成外，还具备溶液分注机(附带分注机的发光测量装置)。

在图4中，将样品容器4设置在样品容器支架5上。将样品容器支架5设置在第2遮光BOX 6的顶板7上的贯通孔8部上。对于样品容器支架5的对位，和第1种实施方式一样。

第2遮光BOX 6的顶板7成为能够在内部插入板形构件9的构造。所插入的板形构件9可以用第1致动器10在y轴方向上在顶板内移动。通过板形构件9的移动，贯通孔8变成可以开关的光导入窗。

在第2遮光BOX 6内存放光检测器13。光检测器13可以用第2致动器12在z轴方向上移动。

分注机由成为对样品容器内分注液体时的液体出口的分注喷嘴20、送液泵23、连结分注喷嘴的液体输送配管22、固定分注喷嘴20并且连接分注喷嘴20和液体输送管22的配管连接器21构成。分注喷嘴20能够利用第3致动器24在z轴方向上控制位置。关于该第3致动器24，例如只要将门框型的板形构件安装在第1遮光BOX 6上，在该板上安装第3致动器24即可。

此外，样品容器4、样品容器支架5、贯通孔8、光检测器13、分注喷嘴20的中心在z轴方向的同一轴上排列的方式是优选的。

图5是说明第2种实施方式的化学发光测量装置(图4：附带分注机的发光测量装置)的动作原理的图。在图5中，表示通过从分注喷嘴20添加发光试剂、所谓的基质和酶，进而添加基质+酶，包含样品容器4中的发光物质的样品25发光的例子。当然，也可以是在样品容器4内预先存放发光试剂，从分注机提供想要测定的样品的方式。在想要测定微量样品的情况下，理想的是从分注机提供样品的方式。此外，即使在发光试剂自身具有某种程度的发光信号的情况下，也优选从分注机提供样品的方式。

图5A表示响应从控制装置3给予的测定开始的指示，板形构件9在y轴方向上移动，第2致动器12驱动，光检测器13接近样品容器4的底部的状态。另外，是表示将分注喷嘴20插入到样品容器4内的瞬间的图。图5B表示从分注喷嘴20分注发光试剂，该分注液滴26从分注喷嘴20游离的样子；图5C表示排放到样品容器4内的包含发光物质的样品25内并形成了发光溶液27的状态。

在图5A至C中哪个时刻都可以对光检测器13施加HV。根据用户的意向，能够任意地用控制装置3设定施加HV的时刻。

接着，说明表示本实施方式的化学发光测量装置的ATP量的检测灵敏度和定量性的检量线的制作实验及其结果。对ATP添加荧光素酶&荧光素类发光试剂而得到发光信号。

预先用纯水和三羟甲基氨基甲烷(トリス)溶液等的缓冲液稀释某一高浓度的ATP原液，在样品容器4中准备从1amol至100000amol的ATP溶液。在具有溶液贮存部的分注机的送液泵23中存放发光试剂。此外作为装置的初始化动作，驱动第2致动器12，在使光检测器13从贯通孔8远离的同时，用板形构件9关闭贯通孔8，将第2遮光BOX 6内部遮光(设置成和图2A一样的状态)。

图6是用于说明发光测定的测定顺序(典型例子)的流程图。首先，打开第1遮光BOX 1的开关门2(S601)，设置存放ATP溶液的样品容器4(S602)。设置后，关闭第1遮光BOX 1的开关门2(S603)。接着，在作为光检测器13的PMT上施加HV(S604)。在第2遮光BOX 6的顶板7所具备的板形构件9移动(S605)，PMT通过第2致动器12向顶板7的贯通孔8内移动，接近在z轴方向上位于板形构件9更上方的样品容器4(S606)。在光学系统移动后，开始测量。

从由分注机20分注发光试剂之前开始测量，进行样品容器4内的背景光测定(S607)。在以某一定时间进行了背景光测定后，从分注机分注发光试剂(S608)。发光试剂和样品容器内的ATP反应，在容器内发光反应开始。在以某一定时间进行了ATP的发光测定后(S609)，将PMT的HV关断(OFF)(S610)，由第2致动器12使光检测器13的前端在z轴方向上向比板形构件19更下方的位置移动(S611)。在PMT移动后，板形构件9移动到测量开始前的位置，贯通孔8关闭(S612)。接着为了取出测定后的样品容器4，打开第1遮光BOX 1的开关门2(S613)，取出样品容器4(S614)。当想测定下一个样品的情况下，在本工序中，重新设置，重复上述说明的测定流程。在结束测定的情况下，在取出样品容器4后，关闭第1遮光BOX 1的开关门2(S615)并结束。

在图6的步骤中，希望除第1遮光BOX开(S601)、样品容器设置(S602)、第1遮光BOX关(S603)、样品容器取出(S614)以外的步骤自动化，用户只按控制装置3上的开始键，步骤就顺序进行。各步骤之间的等待时间在此虽然未图示，但作为能够在控制装置3中设定的参数可以任意改变和设定。

图7A是使用图5的装置，针对用图6的步骤得到的对于经过时间的发光曲线44的典型例子。横轴表示时间，纵轴表示每单位秒的光子数(Count Per Second：CPS)。在100秒期间取得分注发光试剂以前的背景光信号45后，在100秒后分注发光试剂，其后，在250秒期间取得ATP发光信号46。分注了发光试剂后，立即使用在数秒中在信号强度上表示峰值48的闪光型(高灵敏度型)发光试剂。

图7B是将图7A的峰值对背景光信号44的值的差分进行数值化，对各浓度进行曲线化的检量线曲线47的典型例子。得到了检量线49从1amol的极低浓度到100000amol为线性、即定量的强度变化。这是表示了本实施方式的光学发光测量装置高灵敏度并且定量性优异的结果。此外，在本实施方式中，背景光信号45不仅能够用第2遮光BOX 6的板形构件9避免在更换样品容器4时有可能进入的杂散光的影响，而且通过让光检测器接近容器来测定以实现大的立体角。由此，图7B的检量线47是能够高灵敏度地测量在极低浓度下的微弱的发光信号的结果得到的理想的检量线。

另外，在图7B中制作的检量线曲线47在计数极微量的、例如数个级别的微生物数方面是重要的。在使用以后说明的第3种实施方式的微生物计数功能监视无菌室内的空中浮游菌数的实验系统中是必不可少的数据。

另一方面，当要求在污染度高的水质等中，测定高浓度的ATP的情况下，在评价污染度方面不能使用图7B的检量线。但是，在本实施方式的化学发光测量装置中，因为能够任意控制光检测器13和样品容器4底部的距离，所以可以根据所需要的浓度区域制作检量线。具体地说，在想要检测的样品的发光强度非常高，发生了动态范围的检测上限不足的情况时，只要扩大光检测器13和样品容器4的底部的距离间隔来对应即可。例如，当第2致动器12是电动型的情况下，因为移动距离由发送到电机的脉冲数决定，所以预先通过实验探索适合于可以检测的灵敏度区域的距离，在控制机的存储媒体中先保留此时的脉冲数。而后，根据需要，选择适合的脉冲数，即刻改变和容器的距离来对应。另一方面，当第2致动器12是气动型的情况下，以物理的限制器控制距离。即，通过从实验中根据灵敏度预先决定限制器的位置可以进行距离调整。

<第3种实施方式>

第3种实施方式是涉及用于计数活菌数的附带微生物计数功能的化学发光测量装置的例子。这是选择性地只检测包含在活菌中的ATP，测量该ATP量的装置。因为根据菌种预先知道ATP含有量，所以能够以第2种实施方式的图7B的检量线为基础算出细菌数。例如，1个大肠菌的ATP含有量是2amol至3amol。

图8A及B以及图9表示用第3种实施方式的附带微生物计数功能的化学发光测量装置50和控制装置3构成的系统的外观。附带微生物计数功能的化学发光测量装置50用控制装置3自动控制。利用来自控制装置3的命令，开关窗51变成开状态，将设置样品调整容器53和发光检测容器55的遮光台52从装置内向装置外移动(图8A以及B)。在此，在样品调整容器支架54、发光检测容器支架69的上分别设置专用的容器53以及55。

参照图9详细说明附带微生物计数功能的化学发光测量装置50的构成。化学发光测量装置50具备三个分注机和一个采集/分注机，分注机中两个是将试剂分注到样品调整容器53中的部件，一个是将发光试剂分注到发光检测容器55中的部件。采集/分注机是采集用样品调整容器53结束了调整的溶液，将该采集溶液向发光检测容器55内分注的部件。在本实施方式中，在发光试剂以外使用的分注试剂是ATP消除液和ATP提取液。以分注喷嘴20能够向样品调整容器53内接近的方式，除用于z轴方向移动的第3致动器24组外还附加能够向x轴方向移动的第5致动器57，从而能够在x、z轴两个轴上控制分注喷嘴位置。另外，第5致动器57和在第1种实施方式中的第2致动器24一样，例如固定在安装于第1遮光BOX的壁上的门框型的板形构件上。

在遮光台52的内部存放安装在第2致动器12上的光检测器13。遮光台52可以用第4致动器58在y轴方向上移动。遮光台52的顶板的设置发光检测容器支架69的部分变成贯通孔。此外，安装筒形的遮光配件56。遮光配件56的功能如图11所示，通过PMT在z轴方向上移动、将光检测器13的前端压接密封从而可以遮光。遮光配件56因为使用弹性材料，所以只向光检测器13的z轴方向按压就能够遮挡杂散光。在弹性材料中优选的是例如作为在真空装置的泄漏防止中使用的O型圈的材料的黑色的氟橡胶。即，在图8B的状态下，因为遮光台52的贯通孔没有被样品调整容器支架54以及发光检测容器支架69堵塞，所以必须保护光检测器13的受光面。因而，在图8B的状态下，通过设置成将光检测器13的前端部压接在遮光配件56上的状态，保护光检测部13的受光面免受杂散光。

接着，参照图10说明使用了图9的微生物中活菌计数法的顺序。首先，开关窗51打开(S1001)，遮光台移动(S1002)。在此，设置收纳了包含所采得细菌的细菌悬浮液的样品调整容器53和发光检测容器55(S1003)。在设置后，让遮光台向微生物计数装置50内部移动(S1004)。而后，开关窗51关闭(S1005)。

接着，在样品调整容器53内分注用于消除活菌以外的外来ATP以及来自死菌的ATP的ATP消除液(S1006)。反应结束后，在样品调整容器53内分注ATP提取液(S1007)，将遮光台52移动到能够从发光检测容器55分注的位置(S1008)。接着，将发光试剂向发光检测容器55内分注(S1009)。但是，发光试剂分注的时刻也可以在ATP消除液注入前后。

在开始测量之前进行向发光检测容器5内分注的来自调整后样品溶液的样品调整容器53内的溶液采集(S1010)。采集量需要适用从数μl至数ml，对于输送泵23系统，优选使用注射器和注射泵的组合。另外，其特征是，在上述的步骤中，在设置容器时，为了抑制由杂散光引起的光的蓄积，成为图11所示的状态。

进而，光检测器13在z轴方向上移动(S1011)，进入顶板的贯通孔的内部，在作为光检测器13的PMT上施加HV(S1012)。而后，在从分注发光试剂的发光检测容器下部测定了背景光信号后(S1013)，将采集的调整后样品溶液向发光检测容器55内分注(S1014)。调整后样品溶液中的ATP和发光试剂反应并发光。测定该ATP发光(S1015)。其后，将PMT的HV设置成OFF(S1016)，用第2致动器12使光检测器13的前端在z轴方向上向遮光台52的顶板7的更下方的位置移动，进而在y轴方向上移动，用遮光配件56压住光检测器13的前端(S1017)。

可以根据在此得到的ATP发光强度和第2种实施方式中的图7B的检量线算出细菌数，并输出数据(S1018)。即，因为根据细菌确定所包含的ATP量，所以能够算出细菌数。例如，枯草菌是17amol/菌，黄色葡萄球菌是1.52amol/菌，大肠菌是3amol/菌。

另外在本实施方式中，表示了用于利用了ATP的生物化学发光反应的活菌数的计数的附带微生物计数功能的科学发光测量装置，但具备有全自动地进行样品调制的自动试料调制机构和高灵敏度的化学发光检测机构的自动化装置的适用范围并不限于微生物计数功能。作为本实施方式的变形例子，例如作为试料使用包含浓度未知的抗原的试料溶液，作为发光试剂使用包含大量过剩的荧光素和ATP的发光试剂，进而使用样品调制机构，通过对试料抗原例如进行所谓的分层免疫测定方式的抗原体反应，生成含有与抗原量成比例的量的荧光素酶标识产物的反应液，将该反应液用采集/分注机构分注到收纳有发光试剂的发光检测容器55中，还可以实现自动测量所产生的发光量的系统。该变形例子中的发光量与反应液中的荧光素酶的量，即抗原的量成比例。因而，通过和浓度已知的标准抗原试料的发光量的比较，可以实现可测定抗原量的、高灵敏度的免疫测定装置。此外还可以将核酸的杂化作为选择性结合原理使用，适用到将荧光酶作为标识使用的、DNA以及RNA等的高灵敏度检测、定量装置等。

<实施方式的总结>

第1种实施方式提供用第1遮光BOX和第2遮光BOX构成的双重遮光型的发光测量装置，其中第1遮光BOX具有在将样品容器设置在样品容器支架中或者取出时使用的开关门，第2遮光BOX设置其顶板以观看第1遮光BOX的方式开关的机构，在其内部收纳有光检测器。由此，能够完全遮挡杂散光以高灵敏度高精度执行发光测量。

关于更具体的遮光的构造，将第2遮光BOX的顶板以至少具有1个开关用的贯通孔、在该贯通孔上设置着设置样品容器的容器支架的构成作为基本构造，上述闸板具有开关该贯通孔的功能。光检测器通过电动致动器设置在底板上，利用第2遮光BOX的顶板的闸板打开，第2遮光BOX内的光检测器的受光面与设置在样品容器支架上的样品容器的底部相对置。

此外，在打开第1遮光BOX、设置包含发光物质的容器时，第2遮光BOX的顶板的闸板关闭。由此，遮断成为暗电流的离散的原因的杂散光对光检测器的侵入。而后，在设置了包含发光物质的容器后，关闭第1遮光BOX。在测定时，设置在第2遮光BOX的顶板上的闸板打开，用电动致动器将光检测器的受光面插入到贯通孔。通过电动致动器的控制，能够任意控制样品容器的底部和光检测器的受光面的距离。光检测的受光面因为能够配置在比双重遮光用的闸板更上部的位置上，所以实现和样品容器底部的接近。因为在该状态下进行发光测量，所以能够高效率地将光聚集在受光面上，能够形成所谓的大的立体角，能够以高的灵敏度以及高的精度检测。

第2种实施方式除了上述第1种实施方式的构成外，还具备向样品容器内分注液体的部件(喷嘴，输送泵，液体输送配管等)。

另外，第3种实施方式提供具有微生物测量功能的化学发光测量装置。该微生物测量功能在上述的双重遮光型的化学发光检测装置的第1遮光BOX内部通过以下部分实现：用于分注/采集用于进行测量因微生物中的活菌产生的ATP量时所需的反应的处理溶液的喷嘴组和连结喷嘴的溶液配管、存放处理溶液的溶液保持容器、以及作为用于从喷嘴前端采集/分注溶液的部件的泵。另外，在位于第2遮光BOX上的顶板的贯通孔位置上设置发光测量用容器的容器支架，并至少设置1个能够在此外的场所设置容器的容器支架。在此，发光测量用容器以外的容器因为在样品的调整中使用，所以称为样品调整容器。

从喷嘴向试料调制容器中的细菌悬浊液分注ATP消除液，消除活菌以外的死菌和浮游ATP。接着，分注ATP提取液，提取包含在活菌中的活菌中ATP。在这些工序中，光检测器用第2遮光BOX遮光。接着，在发光测量用容器内分注发光试剂，最后采集处理后细菌悬浊液，在发光试剂内分注并混合。在混合的同时，或者在混合之前，光检测器的受光面移动到第2遮光BOX的顶板(具备贯通孔)的更上方的位置，与发光测量用容器接近并开始测定。因为能够取得和分注时同时或者此前的背景光数据，所以当使用所谓的闪光型发光试剂的情况下，能够取得反应开始紧后的最高的发光时的信号。

另外，还可以将第3种实施方式的构成追加到第1或者第2种实施方式中。例如，也可以将遮光配件56(参照图11)追加到第1或者第2种实施方式的构成中。由此，进一步保证遮光性。

Claims (19)

1.一种化学发光测量装置，其特征在于：

具有：

容纳试料的容器；

保持上述容器的支架；

与上述容器相对置地设置的光检测器；

与上述光检测器相对置地设置的板形构件；

使上述板形构件相对于上述光检测器相对地移动的板形构件驱动部；和

使上述光检测器相对于上述容器相对地移动的光检测器位置控制部，

上述光检测器隔着上述板形构件与上述容器相对置地设置，

上述光检测器位置控制部在上述板形构件的至少一部分移动时使上述光检测器移动，使得上述光检测器的端面配置在与上述板形构件的朝着上述光检测器的对置面相同的位置，或者配置在比上述对置面更靠近上述容器的位置，

上述光检测器位置控制部根据光的信号强度，控制上述容器的底部与位于上述容器相对侧的光检测器之间的距离。

2.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：在上述板形构件中至少设置1个贯通孔。

3.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：在上述板形构件中至少设置1个贯通孔，与上述板形构件相对置的上述检测器的至少前端部分插入上述贯通孔。

4.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：在上述板形构件中至少设置1个贯通孔，与上述板形构件相对置的上述检测器的至少前端部分穿过上述贯通孔并位于上述支架的内部。

5.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：上述板形构件的移动方向与上述光检测器的移动方向相垂直。

6.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：保持上述容器的支架的、与容纳上述试料的容器相对置的内壁由金属膜被覆。

7.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：保持上述容器的支架的内部的一部分是锥形。

8.根据权利要求1所述的化学发光测量装置，其特征在于：保持上述容器的支架的内部的一部分是半球形。

9.一种化学发光测量装置，其特征在于：

具有：

容纳试料的容器；

保持上述容器的支架；

在顶板上具有贯通孔、在该贯通孔上放置有上述支架的遮光室；

在上述遮光室内隔着上述遮光室的顶板与上述容器的底部相对置地设置的光检测器；

使上述光检测器相对于上述容器相对地移动的光检测器位置控制部；

至少1个喷嘴；

至少1个溶液贮存部；

至少1根配管；

和上述配管连结的至少1个输液泵；和

使喷嘴在上述容器内移动的喷嘴位置控制部，

上述光检测器位置控制部控制上述光检测器的位置，使得上述光检测器的端面被配置在与上述遮光室的顶板的朝着上述光检测器的对置面实际上相同的位置，或者配置在比上述对置面还靠近上述容器的位置，

上述喷嘴位置控制部以将上述喷嘴插入到上述容器内的方式进行控制。

10.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：还包括采集/分注机，该采集/分注机具备从上述喷嘴的开放端采集固定量的上述溶液贮存部内的溶液并向上述容器内分注上述溶液的控制机构。

11.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：

还包括分注机，

该分注机在上述输液泵内具有上述溶液贮存部，

该分注机具有从上述喷嘴的开放端分注固定量的溶液的控制机构。

12.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：

还包括采集/分注机，

该采集/分注机在上述输液泵内具有上述溶液贮存部，

该采集/分注机具有从上述喷嘴的开放端采集固定量的溶液、并分注到上述容器内的控制机构。

13.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：

还具备设置在上述遮光室内的遮光退避部，

上述光检测器位置控制部控制上述光检测器的位置，使得在发光测定待机时，使上述光检测器的端面与上述遮光退避部接触以遮挡杂散光。

14.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：上述容器以上述光检测器和上述容器隔着上述贯通孔相对置的方式被放置，在测定开始后从上述喷嘴向上述容器分注溶液。

15.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：上述光检测器位置控制部进行上述光检测器的位置控制，使得上述光检测器的至少前端部分在发光测定时穿过上述贯通孔并位于上述支架的内部。

16.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：上述光检测器位置控制部进行上述光检测器的位置控制，使得上述光检测器的至少前端部分在发光测定时穿过上述贯通孔并位于上述支架的内部，

上述喷嘴位置控制部控制上述喷嘴的位置，使得在测定开始后从上述喷嘴分注溶液。

17.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：上述光检测器位置控制部根据光的信号强度控制上述容器的底部与位于上述容器相对侧的光检测器之间的距离。

18.根据权利要求9所述的化学发光测量装置，其特征在于：

还具有：

与上述光检测器相对置地设置的板形构件；和

使上述板形构件相对于上述光检测器相对地移动的板形构件驱动部，

上述板形构件用于开关上述贯通孔。

19.一种化学发光测量装置，其特征在于：

具有：

具有开关门的第1遮光室；

容纳试料的容器；

保持上述容器的支架；

能够从上述开关门出入的第2遮光室，该第2遮光室在顶板上具有贯通孔，在该贯通孔上放置有上述支架；

在上述第2遮光室内隔着上述第2遮光室的顶板与上述容器的底部 相对置地设置的光检测器；

使上述光检测器相对于上述容器相对地移动的光检测器位置控制部；

具有喷嘴、溶液贮存部、输液泵、和输液路径的分注部件；

具有喷嘴、溶液贮存部、输液泵、和输液路径的采集/分注部件；和

使喷嘴在上述容器内移动的喷嘴位置控制部，

上述分注部件至少设置3个，

上述采集/分注部件至少设置1个，

上述光检测器位置控制部控制上述光检测器的位置，使得上述光检测器的端面被配置在与上述遮光室的顶板的朝着上述光检测器的对置面实际上相同的位置，或者配置在比上述对置面更接近上述容器的位置，

上述喷嘴位置控制部以将上述喷嘴插入上述容器内的方式进行控制，

从上述各喷嘴的前端将ATP消除液、ATP提取液、处理ATP化学发光的溶液导入上述容器，根据活菌中的ATP的发光强度来测量微生物量。

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