CN102741680A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供分析装置，使用了散射光的分析装置降低在气泡等异物混入了测定对象的情况下，或附着在反应容器内的情况下产生的噪声的影响，且改善S/N比特性。在与向测定对象照射的光轴垂直的平面上且以光轴为中心的圆周上配置两个以上的检测器，且观察其输出变化，确定并去除受到气泡等异物所带来的噪声的影响的检测器，且使来自检测器的输出平均化。

Description

分析装置

技术领域

本发明涉及向测定对象照射光，对在测定对象发生散射的光进行测定的分析装置。

背景技术

作为向测定对象照射光并测定其散射光的装置，例如在专利文献1中公开了有关免疫反应测定检查中的来自抗原抗体试样的散射光测定的技术。在上述免疫反应测定检查中，通过对测定对象照射光并求出散射光，来分析免疫反应等的时间、测定灵敏度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60－40937号公报

发明内容

发明要解决的课题

在使用了散射光的分析装置中，在气泡等异物混入了测定对象的情况，或附着在反应容器内的情况下，会作为噪声被检测出并会影响测定结果。为了降低该噪声的影响，存在通过以一定时间对来自检测器的输出进行积分，来改善S／N比特性的方法，但积分时间受测定对象的时间变化而存在制约，在反应容器内附着了气泡等异物的情况下，无法期待S／N比特性的改善效果。

另外，也考虑使用多个检测器检测散射光，通过对其输出进行平均化或求出差分来改善S／N比的方法，但由于气泡等异物的举动不规则，所以存在使S／N比特性恶化的可能性。

本发明的目的在于，在气泡等异物混入了测定对象的情况下，或附着在反应容器内的情况下，利用使用散射光的分析装置降低其影响并改善S／N比特性。

用于解决课题的方法

本发明涉及利用检测器测定因光的照射而从测定对象散射的散射光的分析装置，其特征在于，在与向测定对象照射的光的光轴垂直的平面上且以光轴为中心的圆周上至少配置两个检测器。

更具体而言，本发明涉及的分析装置具有如下各部分：储存测定对象体的反应容器和向反应容器照射光的光源部；测定测定对象体散射的光的散射强度的检测器；测定检测器的输出的检测电路部；处理来自检测电路部的输出的运算部；保存来自检测电路部的输出的记录部，其特征在于，在与从光源部向反应容器照射的光轴垂直的平面上且以光轴为中心的圆周上配置两个以上的检测器。

在这样的分析装置中，利用与各自的检测器对应的检测电路部对来自配置在圆周上的全部的检测器的输出进行放大。将放大的检测信号输入至运算部，对其变化进行测定以及解析，且每恒定间隔保存于记录部。

在运算部检测出来自检测器的输出变化急剧变化的情况下，使来自该检测器的输出无效，从测定结果去除。然后，测定结束后，在保存于记录部的测定结果中，对去除的检测器以外的输出进行平均化处理，计算测定结果。

发明的效果

根据本发明，在使用散射光的分析装置中，在气泡等异物混入了测定对象的情况下，或附着在反应容器内的情况下，能够降低其影响并改善S／N特性。

附图说明

图1与本发明的实施例1相关，是分析装置的一部分的概要图。

图2与本发明的实施例1相关，是来自图1的检测电路的输出信号例的概要图。

图3与为了与本发明的实施例1进行对比而列举的实施例相关，是将多个检测器配置于不同角度的分析装置的一部分的概要图。

图4与为了与本发明的实施例1进行对比而列举的实施例相关，是来自图3的检测电路的输出信号例的概要图。

图5与本发明的实施例1相关，是分析装置的动作流程图。

图6与本发明的实施例2相关，是检测电路部的概要图。

图7与本发明的实施例2相关，是修正系数的计算例的流程图。

图8与本发明的实施例1相关，表示同时测定两处20°散射光时光量数据的举动不同的情况下的一个例子的实测数据。

具体实施方式

以下，以实施例1、2为例对本发明的实施方式进行以下说明。

参照图1至图5对实施例1进行说明。

图1是本发明的实施例1的分析装置的一部分的概要图，图2是来自图1的检测电路的输出信号例的概要图，图3是将多个检测器配置于不同角度的分析装置的一部分的概要图，图4是来自图3的检测电路的输出信号例的概要图，以及图5是实施例1的分析装置的动作流程图。

在图1中，分析装置通过光源1向测定对象照射光。测定对象是放入了测定对象体3的反应容器2。测定对象包含至少一个放入了血液检测体、尿检测体以及其他各种检测体等测定对象体的反应容器。

利用配置在与光轴4垂直的平面上且以光轴4为中心的圆周上的两个以上的检测器5来测定在测定对象中发生了散射的光的强度。优选光轴4入射到测定对象的角度与测定对象的入射面垂直。在该实施例中，配置于以光轴4为中心的圆周上的四个检测器5以等间隔的方式放置，四个检测器5设定成相对于光轴4为相同的倾斜角度θ（例如20°）。从0°至30°中选择倾斜角度。检测器5和光源1以隔着测定对象的方式配置。

优选光源1是LED、卤素灯等类似于自然光的光源。例如，光源1使用单一波长的LED。为了避免血液检测体所包含的血红蛋白、胆红素的影响，优选单一光源的波长为600～1000nm。检测器5使用光电二极管。将光源1和检测器5与测定对象的间隔设定为30mm左右。

在检测电路部6中，将来自对应的检测器5的输出转换成电压并进行放大。在运算部7中，将来自各检测电路6的输出转换成数字值并保存至记录部8中。在上位控制部9中，以保存的数据为基础，输出最终的测定结果并显示于显示部10，向操作人员通知结果。

参照图5，对该分析装置的测定例进行说明。

向反应容器2注入测定对象体3后，开始测定。首先，利用以光轴4为中心配置在圆周上的四个检测器5测定因测定对象体3而散射的散射光的强度（S11）。各检测电路6对来自各检测器的输出进行放大，在运算部7每隔一定间隔转换成数字值。将成为数字值的测定结果保存至记录部8中（S12）。保存数据达到一定个数以上时，例如为五个以上时（S13），根据各数据的偏差判定测定结果是否存在气泡等异物引起的噪声（S14）。

以下记载判定方法例。

首先，按照由旧到新的顺序给保存数据分配编号，按照从新到旧的顺序针对五个数据计算与前一个数据的偏差及其平均值。根据该平均值判定有无气泡等异物引起的噪声。

例如，在凝集反应的情况下，若没有气泡等异物的影响，则如图2的来自检测器的输出11～13所示，散射光的强度同样地变化，偏差的平均值为0以上，判定为正常。另一方面，若气泡等异物混入反应容器2或测定对象体3，则如图2的来自检测器的信号14所示，产生噪声15。图8表示实际测定得到的来自两处20°散射光的检测器的数据。来自No.1检测器的数据正常，与此相对，来自No.2检测器的数据存在异常的举动。

此时，噪声周边的上述偏差的平均值不足0，判定为异常。若使此时减少处理的数据个数或使判定基准接近0，则能够排除更高频的噪声或振幅较小的噪声的影响。但另一方面，由于也排除了气泡等异物以外的噪声，所以根据测定对象改变处理的数据个数以及判定基准。

在判定为存在气泡等异物引起的噪声的情况下，向上位控制部9报告判定为异常的检测电路部的输出（S15）。重复以上的处理直至测定结束。

若步骤16的判定为是，测定结束，则上位控制部9读出记录于记录部8的检测器的输出11～14的数据（S17）。此时，使在上述过程中判定为存在气泡等异物引起的噪声的输出，例如使图2的检测器的输出14无效（S 19），对剩余的输出11～13进行平均化（S20），将其结果显示于显示部10（S21），将测定结果报告给操作人员。

另外，在上述过程中判定为输出11～14全部都存在气泡等异物引起的噪声的情况下（S18的判定为是），对全部的输出进行平均化（S22），将其结果显示于显示部10，且通过提醒显示通知操作人员异常（S23）。

根据上述的测定方法，能够降低气泡等异物的影响。另外，通过对来自多个检测器的输出进行平均化，能够降低非周期性的噪声，改善S／N特性。

与此相对，如图3所示，在将多个检测器16配置成相对于向测定对象照射的光轴成不同的角度θ1、θ2、θ3的情况下，通过使受到了气泡等异物的影响的数据无效，能够降低其影响。

但如图3所示，在将检测器设置成相对于光轴成不同的角度的情况下，来自各检测器的输出如图4所示，输出信号随时间经过的变化不同。因此，例如对来自检测器的输出18和19进行平均化的情况，和对来自检测器的输出19和20进行平均化的情况的各自的结果不会相同。换句话说，在如图3所示那样将检测器配置于不同的角度的情况下，根据受噪声的影响而无效的检测器不同而测定结果不同，所以无法使测定结果平均化，无法改善S／N比特性。

因此，将多个检测器配置在以光轴4为中心的圆周上并使检测器相对于光轴的倾斜全部相同能够有效改善S／N比特性。

另外，参照图6以及图7，对本发明的实施例2进行说明。

图6是与本发明的实施例2相关的检测电路部的概要图，图7是修正系数的计算例的流程图。

在图6中，在作为检测器21使用光电二极管的情况下，因其暗电流以及检测电路部25的运算放大器22的偏置电流、失调电压，检测电路部25产生不依赖于散射光的强度的固有的偏移误差。

并且，由于检测电路部25的电路元件24也存在公差，所以也产生依赖于散射光的强度的检测电路放大率的误差。因此，为了如实施例1那样降低气泡等出现的影响，在使判定为存在噪声的检测电路部为无效，对剩余的检测电路的输出进行平均的情况下，其绝对值因无效的检测器的配置和数量而产生误差，所以成为再现性低的原因。

因此，开始测定前，如图7的流程图所示那样，计算各检测器以及检测电路部的修正系数。通过使用该修正系数对测定结果进行运算，降低每个检测器以及检测电路部的误差，提高再现性。

以下，参照图7，对修正系数的计算方法例进行记载。

首先，停止光源11的发光（S31），测定由光电二极管21的暗电流、运算放大器22的偏置电流以及失调电压带来的检测器的输出（a）（S32），并作为各检测器的修正系数进行保存（S33）。将修正系数（a）用于光电二极管的暗电流以及运算放大器22的偏置电流以及失调电压所带来的上述偏移误差的修正。或根据修正系数，使检测电路部25的基准电压产生电路23的电压可变来修正上述偏移误差。

而且，在决定了修正系数（a）后，点亮光源（S34），将水等输出调整用液体注入反应容器（S35），测定各检测器的输出（b）（S36）。另外，在运算部25计算各检测电路的输出（b）和上述修正系数（a）的差的平均值（c）（S37）。并且，在运算部25根据各检测器的输出（b）和修正系数（a）的差与上述平均值（c）的比率，计算每个检测器的修正系数（d）（S38）。将修正系数（d）用于检测电路部25的电路元件24所引起的上述放大率的误差的修正。

在运算部26追加如下处理，使用上述修正系数（a）和（d），对于以后的测定结果计算出与修正系数（a）的差，并利用修正系数（d）来除其结果（S39）。另外，在通过使基准电压产生电路23的电压可变来实施偏移修正的情况下，不在上述运算部处理中进行计算测定结果与修正系数（a）的差的处理。然后，清洗反应容器（S40），开始测定。

如上所述，通过利用修正系数对测定结果进行运算，能够降低气泡等异物带来的影响，以及改善S／N比特性，且能够降低检测器以及检测电路部各自的固有误差而提高测定结果的再现性。

不引用附图，对其他的实施例进行说明。

以测定对象介于一个检测器和多个（四个）光源之间的方式进行配置。将多个（四个）光源配置在以通过测定对象和检测器的线为中心的圆周上。等间隔地配置多个（四个）光源。测定对象的朝向光源的光源面和朝向检测器的检测面平行。

通过测定对象和检测器的线与测定对象的光源面以及检测面垂直交叉。因此，配置于以通过测定对象和检测器的线为中心的圆周上的多个（四个）光源以相对于上述通过的线为相同的倾斜角度的方式配置。使倾斜角度为20°左右。一个检测器的受光面与上述通过的线垂直。因此，检测器能够测定以光源的光从测定对象产生的散射光。光源使用LED，检测器使用光电二极管。

使多个（四个）光源按顺序点灭。以旋转移动的方式按顺序重复点灭，从而能够利用一个检测器测定上述的图2所示的散射光的强度。

即，图2所示的散射光的强度变化在血液凝固的情况下，从变化开始至变化结束的时间是60秒左右。在该期间，包含变化开始前以及变化结束后的经过中以高速重复点灭，按照各个光源且按照时间序列整理与点灭同步的检测器的检测输出，能够进行近似于图2所示的散射光的强度测定的测定。

由于该分析测定的方式的检测器是一个，检测电路也是一个，所以能够使构成简单化。

符号说明

1—光源，2—反应容器，3—测定对象体，4—从光源向测定对象照射的光轴，5—配置于以光轴为中心的圆周上的检测器，6—检测电路部1，7—运算部1，8—记录部，9—上位控制部，10—显示部，11—来自图1的检测器DET1的输出例，12—来自图1的检测器DET2的输出例，13—来自图1的检测器DET3的输出例，14—来自图1的检测器DET4的输出例，15—因气泡等异物引起的噪声，16—以相对于光轴成不同角度的方式配置的检测器，17—检测电路部2，18—来自图2的检测器DET1的输出例，19—来自图2的检测器DET2的输出例，20—来自图2的检测器DET3的输出例，21—检测器（光电二极管），22—运算放大器，23—基准电压产生电路，24—电路元件，25—检测电路部3，26—运算部3。

Claims (9)

1.一种分析装置，该分析装置利用检测器对因光的照射而从测定对象散射的散射光进行测定，其特征在于，

在垂直于向上述测定对象照射的上述光的光轴的平面上且以光轴为中心的圆周上至少配置两个检测器。

2.一种分析装置，该分析装置具有：收放测定对象体的反应容器；向上述反应容器照射光的光源部；测定在上述测定对象体散射的光的散射强度的检测器；测定上述检测器的输出的检测电路部；对来自上述检测电路部的输出进行处理的运算部；保存来自上述检测电路部的输出的记录部，

上述分析装置的特征在于，

在垂直于从上述光源部向上述反应容器照射的光轴的平面上且以光轴为中心的圆周上配置两个以上的检测器。

3.根据权利要求1或者2所述的分析装置，其特征在于，

从配置于圆周上的上述检测器中选择用于测定的检测器。

4.根据权利要求1或者2所述的分析装置，其特征在于，

利用上述运算部对配置于圆周上的上述检测器的输出进行平均化。

5.根据权利要求1或者2所述的分析装置，其特征在于，

利用上述检测电路部或者上述运算部对配置于圆周上的上述检测器的输出进行修正。

6.一种分析装置，该分析装置利用检测器对因光的照射而从测定对象散射的散射光进行测定，其特征在于，

在垂直于穿透了上述测定对象的上述光的光轴的平面上且以光轴为中心的圆周上配置至少两个检测器。

7.根据权利要求1、2、6中的任意一项所述的分析装置，其特征在于，

排除判断为输出异常的检测器的输出。

8.根据权利要求7所述的分析装置，其特征在于，

对未经上述排除的剩余的检测器的输出进行运算处理而对其进行平均化。

9.一种分析装置，该分析装置利用检测器对因光的照射而从测定对象散射的散射光进行测定，其特征在于，

在隔着上述测定对象的上述检测器的相反一侧进行在以通过上述测定对象和上述检测器的线为中心的圆周上的光的点灭，在上述测定对象的测定中以上述点灭旋转移动的方式按顺序重复。

Images