CN109804235B - 目标物质检测装置及目标物质检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于高精度且有效率地检测目标物质。本发明涉及一种目标物质检测装置及目标物质检测方法。目标物质检测装置(1)具有：液体样品导入板(2)，由透光板形成，该透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至正面上并且能够将从背面侧照射的光的透过光作为传播光传播至所述正面上方；背面侧光照射部(3)，能够从液体样品导入板(2)的所述背面侧照射所述光；第1磁场施加部(4)，配置在液体样品导入板(2)的所述正面侧，并且通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向远离液体样品导入板(2)的方向移动；及光信号检测部(5)，配置在液体样品导入板(2)的所述正面侧，并且能够检测第1磁场施加部(4)的所述磁场的施加前后的基于所述传播光的光信号的信号变化。

Description

目标物质检测装置及目标物质检测方法
技术领域
本发明涉及一种利用使存在于液体样品中的目标物质利用磁场变动时的光信号的变化来检测所述目标物质的目标物质检测装置及目标物质检测方法。
背景技术
近年来，开发了对存在于溶液中的微小物质，尤其是DNA(Deoxyribonucleicacid，脱氧核糖核酸)、RNA(ribonucleic acid核糖核酸)、蛋白质、病毒、细菌等生物相关物质进行检测、定量的方法。例如，作为此种方法，能够列举荧光免疫测定法(FIA法)、酶联免疫吸附法(ELISA法)等。
所述FIA法为通过使用与特定的细菌或病毒等目标物质特异性地结合的抗体使荧光色素结合，利用荧光显微镜等观测荧光色素的发光来对目标物质进行检测、定量的方法。
另外，所述ELISA法在检测板上使用抗原-抗体反应使所述目标物质固定之后，使酶标识抗体结合，添加利用所述酶发色的基质根据它的颜色的变化对目标物质进行检测、定量。
任一个方法均作为确立的生物相关物质检测法广泛使用，但这些方法存在如下问题：需要多段的反应步骤或重复的洗净步骤，且直至获得测定结果为止需要较多的时间与工夫。另外，要求检测灵敏度进一步提高。
作为提高使用所述生物相关物质检测法的所述目标物质的检测中的检测灵敏度的方法，提出了使用磁性粒子的测定法。例如，揭示了如下检测方法：将包含所述目标物质与所述磁性粒子的结合体集中在液体样品容器底面侧，利用配置在所述容器底面的抗体与所述结合体的抗原-抗体反应固定在容器底面(参照专利文献1)。
然而，在这种使用磁性粒子的测定法中，利用使所述结合体通过磁场集中在检测位置的浓缩效果，提高检测灵敏度，但是存在如下问题：由于无法区分以在浓缩目的地的所述检测位置悬浮的夹杂物、吸附在所述液体样品容器底面上的所述夹杂物、所述液体样品容器底面上的伤痕、进一步用于检测的检测光的光源输出的波动等为原因的噪音信号与基于所述结合体的光信号，所以检测的精度较低。此种问题在进行所述微小物质的检测的情况下，更进一步明显化。
另外，为了将基于吸附在所述液体样品容器底面上的所述夹杂物的所述噪音信号排除，每次检测时需要一个一个地将所述夹杂物去除的洗净处理，依然存在检测的效率性较低的问题。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平4-102062号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的目的在于解决现有技术中的所述诸多问题，提供一种能够高精度且有效率地检测目标物质的目标物质检测装置及目标物质检测方法。
[解决问题的技术手段]
作为解决所述问题的手段，如以下所述。也就是说，
＜1＞一种目标物质检测装置，其特征在于具有：液体样品保持部，配置有由透光板、反射板及导入板的任一个形成的液体样品导入板，所述透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至正面上并且能够将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上，且所述液体样品保持部能够将所述液体样品保持于所述液体样品导入板的所述正面上；光照射部，由背面侧光照射部、正面侧光照射部及侧面侧光照射部的任一个形成，所述背面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板形成时能够从所述液体样品导入板的所述背面侧照射所述光，所述正面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时能够从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光，所述侧面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述导入板形成时能够从所述液体样品导入板的侧面侧对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品照射所述光；磁场施加部，由第1磁场施加部及第2磁场施加部的任一个形成，所述第1磁场施加部配置在所述液体样品导入板的所述正面侧或所述侧面侧，并且通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动或使所述结合体的姿势变化，所述第2磁场施加部配置在所述液体样品导入板的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引，并且能够在施加所述磁场的状态下向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动；以及光信号检测部，配置在所述液体样品导入板的所述正面侧、所述背面侧或所述侧面侧，并且能够检测由所述第1磁场施加部进行的所述磁场的施加前后及所述第2磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化。
＜2＞根据所述＜1＞所述的目标物质检测装置，其中在第1磁场施加部形成有贯通孔，并且能够利用光信号检测部通过所述贯通孔检测基于传播至液体样品导入板的正面上方的传播光的光信号。
＜3＞根据所述＜1＞所述的目标物质检测装置，其中在第1磁场施加部形成有贯通孔，并且正面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的正面侧照射光。
＜4＞根据所述＜1＞所述的目标物质检测装置，其中在第2磁场施加部形成有贯通孔，并且背面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的背面侧照射光。
＜5＞根据所述＜1＞至＜3＞中任一项所述的目标物质检测装置，其中在磁场施加部由第1磁场施加部形成时，进一步具有第3磁场施加部，该第3磁场施加部配置在液体样品导入板的背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板的液体样品中的结合体向所述液体样品导入板的正面上吸引。
＜6＞根据所述＜5＞所述的目标物质检测装置，其中在第3磁场施加部形成有贯通孔，并且背面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的背面侧照射光。
＜7＞根据所述＜1＞至＜6＞中任一项所述的目标物质检测装置，其中光信号检测部能够将液体样品导入板的正面上的检测区域的情况作为二维图像取得。
＜8＞根据所述＜1＞至＜7＞中任一项所述的目标物质检测装置，其中液体样品导入板的正面由抑制结合体的吸附的吸附抑制剂进行表面处理。
＜9＞根据所述＜1＞至＜8＞中任一项所述的目标物质检测装置，其中在液体样品保持部形成能够在外部与液体样品导入板的正面上的空间之间送液的流路。
＜10＞一种目标物质检测方法，其特征在于包含：液体样品导入保持步骤，对配置有由透光板、反射板及导入板的任一个形成的液体样品导入板，且能够将所述液体样品保持于所述液体样品导入板的所述正面上的液体样品保持部，将所述液体样品导入至所述液体样品导入板的正面上并保持，其中，所述透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至正面上并且能够将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上；光照射步骤，为背面侧光照射步骤、正面侧光照射步骤及侧光照射步骤的任一个，所述背面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板形成时能够从所述液体样品导入板的所述背面侧照射所述光，所述正面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时能够从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光，所述侧面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述导入板形成时能够从所述液体样品导入板的侧面侧对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品照射所述光；结合体变动步骤，为第1结合体变动步骤及第2结合体变动步骤的任一个，所述第1结合体变动步骤通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动或使所述结合体的姿势变化，所述第2结合体变动步骤通过来自配置在所述液体样品导入板的所述背面侧的磁场施加部的磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引，并且在施加所述磁场的状态下使所述磁场施加部向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化；以及光信号检测步骤，检测所述第1结合体变动步骤的所述磁场的施加前后及所述第2结合体变动步骤的所述磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化。
＜11＞根据所述＜10＞所述的目标物质检测方法，其中结合体包含促进重力沉降的配重物质。
＜12＞根据所述＜10＞所述的目标物质检测方法，其中在结合体变动步骤为第1结合体变动步骤时，进一步在液体样品导入保持步骤后、结合体变动步骤前实施结合体吸引步骤，该结合体吸引步骤通过吸引磁场的施加使液体样品中的结合体的全部或一部分暂时向液体样品导入板的正面上吸引。
＜13＞根据所述＜10＞至＜12＞中任一项所述的目标物质检测方法，其中结合体是1个目标物质结合2个以上的磁性粒子而成。
＜14＞根据所述＜10＞至＜13＞中任一项所述的目标物质检测方法，其中结合体包含标识物质，该标识物质接受传播光的照射产生能够识别为所述传播光的对于液体样品的透过光的光信号的光信号。
[发明的效果]
根据本发明，能够解决现有技术中的所述诸多问题，能够提供一种能够高精度且有效率地检测目标物质的目标物质检测装置及目标物质检测方法。
附图说明
图1是第1实施方式的目标物质检测装置的说明图。
图2是示意性地表示利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(1)。
图3是图2中的A-A线剖视图。
图4是示意性地表示结合体变动步骤后，利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(1)。
图5是图4中的A-A线剖视图。
图6是第1实施方式的第1变化例的目标物质检测装置的说明图。
图7是第1实施方式的第2变化例的目标物质检测装置的说明图。
图8是示意性地表示结合体变动步骤后，利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(2)。
图9是图8中的A-A线剖视图。
图10是第2实施方式的目标物质检测装置的说明图。
图11是示意性地表示结合体变动步骤后，利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(3)。
图12是示意性地表示利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(2)。
图13是示意性地表示结合体变动步骤后，利用摄像元件观察的观察视野内的液体样品导入板的正面上的情况的图(4)。
图14是图11中的A-A线剖视图。
图15是图13中的A-A线剖视图。
图16是第3实施方式的目标物质检测装置的说明图。
图17是第3实施方式的目标物质检测装置的变化例的目标物质检测装置的说明图。
图18是第4实施方式的目标物质检测装置的说明图。
图19是表示实施例1中的对磁场施加前的情况进行拍摄的二维图像的图。
图20是表示实施例1中的对磁场施加后的情况进行拍摄的二维图像的图。
图21是表示实施例2中的对磁场施加部移动前的情况进行拍摄的二维图像的图。
图22是表示实施例2中的对磁场施加部移动后的情况进行拍摄的二维图像的图。
具体实施方式
(目标物质检测装置)
本发明的目标物质检测装置具有液体样品保持部、光照射部、磁场施加部、及光信号检测部，根据需要，具有其他部。
＜液体样品保持部＞
所述液体样品保持部为配置着液体样品导入板，且将液体样品保持在所述液体样品导入板的正面上的部。
-液体样品-
所述液体样品至少包含目标物质与磁性粒子，根据需要，包含标识物质、配重物质。
作为具体性的所述液体样品，例如，可列举血液、唾液、尿、液体药品、环境水、上下水、饮料、食品的均质化溶液、擦拭液、使粉末等固体样品溶解水等溶剂而成的溶液、捕集气相中的气体或微粒子等的气相浓缩液等。另外，作为具体性的所述目标物质，例如，可列举DNA、RNA、蛋白质、病毒、菌、污染物质等。
所述磁性粒子为与所述目标物质形成结合体的粒子，只要为具有此种性质的粒子则并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的磁珠等。
作为使所述目标物质与所述磁性粒子结合的方法，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素结合、螯合结合、氨基结合等公知的结合方法。此外，作为利用所述物理吸附的结合方法，例如，可列举利用氢键等静电的结合力，使所述目标物质与所述磁性粒子结合的方法。
在使用利用所述物理吸附的结合方法的情况下，具有不需要对于所述磁性粒子的事前的处理且能够简单地实施的优点。然而，所述磁性粒子并非仅与所述目标物质特异性地吸附，也有时与所述液体样品中所包含的所述目标物质以外的夹杂物结合。在该情况下，在所述夹杂物发出与所述目标物质相同的光信号的情况下，无法进行这些的区分。因此，作为使所述目标物质与所述磁性粒子结合的方法，优选为对所述磁性粒子实施事前的处理，利用所述抗原-抗体反应、所述DNA杂交、所述生物素-抗生物素结合、所述螯合结合、所述氨基结合等结合方法，使所述目标物质与所述磁性粒子特异性地结合。
所述标识物质为经由所述目标物质而与所述结合体结合，接受传播光的照射，发出能够识别为所述传播光的对于所述液体样品的透过光或反射光的光信号(背景信号)的光信号的物质，在所述目标物质的所述光信号微弱的情况下尤其有效地使用。
作为所述标识物质，只要为具有此种性质的物质则并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够列举荧光色素、量子点等公知的荧光物质、聚苯乙烯珠、硅珠等纳米粒子等光散射物质、金纳米粒子等光吸收物质等。
作为使所述目标物质与所述标识物质结合的方法，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素结合、螯合结合、氨基结合等公知的结合方法。另外，在所述标识物质使用色素的情况下，利用所述目标物质的所述色素的染色也作为所述目标物质与所述标识物质的结合方法有效。此外，作为利用所述物理吸附的结合方法，例如，能够列举利用氢键等静电的结合力，使所述目标物质与所述标识物质结合的方法。
在这些结合方法中，也由于避免所述标识物质与所述夹杂物结合，所以优选为利用所述抗原-抗体反应、所述DNA杂交、所述生物素-抗生物素结合、所述螯合结合、所述氨基结合等结合方法，使所述目标物质与所述标识物质特异性地结合。
在使所述磁性粒子及所述标识物质的两者与所述目标物质结合供检测的情况下，这些的至少任一个优选为利用与所述目标物质特异性地结合的结合方法来结合。在两者的结合均非特异性地产生的情况下，有时所述磁性粒子及所述标识物质的两者与所述夹杂物结合，无法进行与所述磁性粒子及所述标识物质的两者结合的所述标识物质的区分。
在所述磁性粒子发出能够识别为荧光、散射光等所述背景信号的光信号的情况下，如果所述磁性粒子自身兼具作为所述标识物质的作用，那么能够省略使所述标识物质结合的顺序，能够尤其优选地使用。
作为此种类型的磁性粒子，例如，能够列举对有机系聚合物进行表面修饰的直径100nm以上的铁氧体系粒子等。另外，在使用此种类型的磁性粒子的情况下，优选为调整导入至所述液体样品的所述磁性粒子的数量，使所述结合体对1个所述目标物质结合2个以上的所述磁性粒子。如果对1个所述目标物质结合2个以上的所述磁性粒子，那么与对1个所述目标物质结合1个所述磁性粒子的情况相比获得与所述背景信号的识别性较高较强的光信号。
此外，存在于所述液体样品中的所述目标物质的数量在检测前的阶段未知，但从根据实验规则设想的所述目标物质的数量来看，通过将所述磁性粒子导入过剩量，能够对1个所述目标物质结合2个以上的所述磁性粒子。另外，通过相对于所述液体样品分多次导入所述磁性粒子，并且每次它的导入时进行检测，在所述较强的光信号的产生数量饱和的阶段中止所述磁性粒子的导入，能够简洁地对1个所述目标物质结合2个以上的所述磁性粒子。
所述配重物质为经由所述目标物质而与所述结合体结合，且促进所述结合体的重力沉降的物质，在所述结合体的比重较小的情况下尤其有效地使用。
作为所述配重物质，只要为具有此种性质的物质则并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够列举公知的金纳米粒子等。
作为使所述目标物质与所述配重物质结合的方法，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素结合、螯合结合、氨基结合等公知的结合方法。此外，作为利用所述物理吸附的结合方法，例如，能够列举利用氢键等静电的结合力，使所述目标物质与所述配重物质结合的方法。
在这些结合方法中，也由于避免所述配重物质与所述夹杂物结合，所以优选为利用所述抗原-抗体反应、所述DNA杂交、所述生物素-抗生物素结合、所述螯合结合、所述氨基结合等结合方法，使所述目标物质与所述配重物质特异性地结合。
-液体样品导入板-
所述液体样品导入板由以下的透光板、反射板及导入板的任一个形成，所述透光板能够将所述液体样品导入至正面上并且将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为所述传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板能够将所述液体样品导入至所述正面上并且将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上。
作为所述透光板，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的透过型显微镜的观察用平台中所使用的玻璃板、塑料板等公知的透光板。
另外，作为所述反射板，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的落射型显微镜的观察用平台中所使用的玻璃板、塑料板、金属板等公知的反射板。
另外，作为所述导入板，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用包含所述透光板、所述反射板的用来将其他的液体样品导入的公知的板状部件。
此外，所谓所述传播光，一般来说是指不包含在从发生源离开仅几百nm～几μm以内的距离的位置表示急剧的衰减的近场光的光，在本说明书中，也是指不包含所述近场光，是指无在从所述液体样品导入板的所述正面离开仅几百nm～几μm以内的距离的位置表示急剧的衰减的光。
作为所述液体样品导入板，并不特别限制，能够根据目的适当选择，但优选为所述正面利用抑制所述结合体的吸附的吸附抑制剂进行表面处理。如果实施此种表面处理，那么能够抑制所述结合体吸附于所述液体样品导入板的所述正面，辅助由所述磁场施加部所致的变动。
作为所述吸附抑制剂，并不特别限制，能够根据构成所述结合体的物质的种类，从公知的吸附抑制剂适当选择。
例如，作为所述表面处理的方法，在所述目标物质为所述蛋白质的情况下，能够选择抑制所述蛋白质的吸附的公知的结块法。作为所述结块法，并不特别限制，例如，可列举使用聚乙二醇的方法、使用乙醇胺的方法、使用脱脂乳的方法等。
作为所述液体样品保持部的构成，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，可由所述液体样品导入板本身构成，另外，也可为将所述液体样品由覆盖玻璃等板状透光部件与所述液体样品导入板夹持，且将所述液体样品的液层保持于所述液体样品导入板的所述正面上的构成。
另外，作为所述液体样品保持部的构成，也可由底面由所述液体样品导入板构成的斗状的液体单元构成。
此外，作为所述液体样品保持部，也可将1个所述液体样品导入板的所述正面上的区域区分为多个而多通道化。
另外，作为所述液体样品保持部，优选为形成在外部与所述液体样品导入板的正面上的空间之间能够送液的流路。
也就是说，根据所述目标物质检测装置，由于能够进行无视吸附于所述液体样品导入板的所述夹杂物的存在的所述目标物质的检测，所以不逐次进行所述液体样品导入板的洗净处理即可进行下一个检测，所以于在所述液体样品保持部形成所述流路的情况下，仅通过经由所述流路的所述液体样品的导入与排出更换所述液体样品即可推进下一个检测，从而能够更进一步使检测操作效率化。
此外，在本说明书中所谓“洗净处理”，是指将吸附于所述液体样品导入板的所述正面的所述夹杂物利用物理性的研磨处理或使用化学药品剥离处理、溶解处理去除的处理，不包含在所述液体样品的更换时利用水洗涤的处理。
＜光照射部＞
所述光照射部由背面侧光照射部、正面侧光照射部及侧面侧光照射部的任一个形成。
所述背面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板形成时能够从所述液体样品导入板的所述背面照射所述光。
作为所述背面侧光照射部的构成，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够与公知的透过型显微镜中所使用的公知的光照射部相同地构成。
所述正面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时能够从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光。
作为所述正面侧光照射部的构成，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，在由所述反射板形成的情况下，能够与公知的落射型显微镜中所使用的公知的光照射部相同地构成，另外，在由所述透光板形成的情况下，能够与公知的透过型显微镜中所使用的公知的光照射部相同地构成。
所述侧面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述导入板形成时能够对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品从所述液体样品导入板的侧面侧照射所述光。
作为所述侧面侧光照射部的构成，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够与公知的光照射部相同地构成。
此外，作为所述背面侧光照射部、所述正面侧光照射部及所述侧面侧光照射部中的光源，并不特别限制，能够根据目的适当选择，能够使用公知的灯、LED(light-emittingdiode，发光二极管)装置、激光照射装置等发光装置。例如，作为所述光源，能够根据进行利用所述标识物质或所述标识物质的荧光等发光的检测的情况下的激发光源等用途来选择。
另外，作为所述背面侧光照射部、所述正面侧光照射部及所述侧面侧光照射部，关于所述光源以外的光学元件也并不特别限制，能够根据目的适当采用公知的光学元件构成。
＜磁场施加部＞
所述磁场施加部由第1磁场施加部及第2磁场施加部的任一个形成。所述第1磁场施加部及所述第2磁场施加部的任一个磁场施加部均具有使导入至所述液体样品导入部的所述正面上的所述结合体移动的作用或使所述结合体的姿势变化的作用，在所述目标物质检测装置中，将所述结合体的变动利用于所述目标物质的检测。
此外，所谓“变动”，是指所述结合体的移动及所述结合体的姿势变化。
-第1磁场施加部-
所述第1磁场施加部为如下部件：配置在所述液体样品导入板的所述正面侧或所述侧面侧，并且通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动或使所述结合体的姿势变化。
作为所述第1磁场施加部，只要为此种部件则并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的电磁铁及永久磁铁来构成。此外，在使用所述永久磁铁的情况下，例如，能够设为如下构成：在移动部件保持所述永久磁铁，在由所述永久磁铁形成的所述磁场遍及所述液体样品导入板的所述正面上的接近状态、与由所述永久磁铁形成的所述磁场不遍及所述液体样品导入板的所述正面上的离开状态之间进行移动控制，使对于所述液体样品导入板的所述正面上的所述磁场的施加状态导通-截止。另外，例如，能够设为如下构成：使公知的磁屏部件在使所述磁场施加至所述液体样品导入板的所述正面上的开放状态与不使所述磁场施加至所述液体样品导入板的所述正面上的遮蔽状态下进行开闭控制，使对于所述液体样品导入板的所述正面上的所述磁场的施加状态导通-截止。另外，在使用所述电磁铁的情况下，能够通过所述电磁铁的激磁与消磁来进行对于所述液体样品导入板的所述正面上的所述磁场的施加状态的导通-截止控制。
另外，作为所述第1磁场施加部，并不特别限制，但优选为形成有贯通孔。如果这样形成所述第1磁场施加部，那么在使用所述正面侧光照射部的情况下能够进行通过所述贯通孔的来自所述液体样品导入板的所述正面侧的光照射，并且在所述正面侧光照射部及所述背面侧光照射部的任一个情况下均能够通过所述贯通孔利用所述光信号检测部检测基于传播至所述液体样品导入板的所述正面上方的所述传播光的光信号。作为形成有所述贯通孔的所述第1磁场施加部，例如，可列举由不具有芯的线圈形成的电磁铁、形成有贯通孔的永久磁铁、U字磁铁、将多个永久磁铁在圆弧上排列而成的磁铁等。
-第2磁场施加部-
所述第2磁场施加部为如下部件：配置在所述液体样品导入板的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面侧吸引，并且能够在施加所述磁场的状态下向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动。
作为所述第2磁场施加部，只要为此种部件则并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的电磁铁及永久磁铁来构成。例如，能够设为如下构成：在滑动部件上保持所述电磁铁或所述永久磁铁，在使所述电磁铁或所述永久磁铁位于从所述液体样品导入板的所述正面侧或所述背面侧中的所述光照射部照射所述光的区域(检测区域)的附近的初始状态、与朝向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向使所述电磁铁或所述永久磁铁移动的状态之间进行移动控制。此外，在使用所述电磁铁的情况下，在连续或断续地所述移动控制中，设为激磁的状态。另外，也可在所述移动控制中使激磁的强度变化。
另外，通过配置多个所述电磁铁或永久磁铁，控制各部件中的所述磁场的施加状态，也能够获得与在所述滑动部件上保持所述电磁铁或所述永久磁铁进行所述移动控制的构成同等的效果。
另外，作为所述第2磁场施加部，并不特别限制，但优选为形成有贯通孔。如果这样形成所述第2磁场施加部，那么在所述背面侧光照射部中能够进行通过所述贯通孔的来自所述液体样品导入板的背面侧的光照射。作为形成有所述贯通孔的所述第2磁场施加部，例如，可列举由不具有芯的线圈形成的电磁铁、形成有贯通孔的永久磁铁、U字磁铁、将多个永久磁铁在圆弧上排列而成的磁铁等。
＜光信号检测部＞
所述光信号检测部配置在所述液体样品导入板的所述正面侧、所述背面侧或所述侧面侧，并且能够检测由所述第1磁场施加部形成的所述磁场的施加前后及所述第2磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化。
利用所述光信号检测部检测的基于所述传播光的所述光信号中，与利用公知的所述透过型显微镜或所述落射型显微镜取得的光信号相同地存在：传播至所述液体样品导入板的所述正面上方的所述传播光的对于所述液体样品的透过光或反射光的光信号1；在对所述液体样品中的所述结合体照射所述传播光时产生，能够识别为光信号1的光信号2；在对所述液体样品中的所述夹杂物照射所述传播光时产生，能够识别为光信号1的光信号3；及在对存在于所述液体样品导入板的所述正面的伤痕或吸附于所述正面的所述夹杂物照射所述传播光时产生的光信号4等。另外，所述光信号中，也包含以光源输出的波动等为原因的噪音信号。
在将作为背景信号处理的光信号1除外，无法区分光信号2～4或所述噪音信号的情况下，会导致检测精度的降低。
然而，在所述目标物质检测装置中，基于由所述结合体的所述第1磁场施加部及所述第2磁场施加部形成的所述磁场施加部使所述结合体变动，将该变动检测为基于所述传播光的所述光信号的信号变化，所以能够将光信号2与光信号3、4及所述噪音信号明确地区分。
也就是说，光信号3、4或所述噪音信号为在由所述第1磁场施加部形成的磁场的施加前后及所述第2磁场施加部的移动前后不产生起因于磁场施加的变化的光信号，相对于此，光信号2为由于起因于包含所述磁性粒子的所述结合体，所以在由所述第1磁场施加部形成的磁场的施加前后及所述第2磁场施加部的移动前后变化的光信号，所以通过检测基于所述传播光的所述光信号的信号变化，能够高精度地进行所述结合体、进而构成所述结合体的所述目标物质的检测。
此处，至于作为变化的所述光信号着眼的光信号2的态样，根据所述结合体的种类或所述目标物质检测装置的光学系统的种类可取各种态样。也就是说，作为光信号2，可列举在所述结合体接受所述传播光的照射时发出的散射光、反射光、基于相位差、微分干涉的透过光、所述结合体的荧光、磷光等发光、及基于所述结合体的光吸收的光信号等。此外，在将基于所述相位差、所述微分干涉的透过光检测为光信号2的情况下，根据公知的相位差显微镜、公知的微分干涉显微镜中的光学系统构成所述液体样品保持部、所述光照射部及所述光信号检测部的各者。
另外，作为光信号2的变化的态样，可列举强度的增减、相位变化、位置移动、形状的旋转、焦点偏移、及出现、消失。关于该方面将在下文叙述。
作为所述光信号检测部，并不特别限制，能够根据目的适当选择，能够使用光电二极管、光电倍增管等公知的光检测器或物镜等公知的光学元件来构成。
另外，作为所述光信号检测部，并不特别限制，但优选为能够将所述液体样品导入板的所述正面上的检测区域的情况作为二维图像取得。如果能够取得所述二维图像，那么能够容易地取得作为光点或暗点出现的所述二维图像中的所述光信号的位置信息或尺寸信息，将所述结合体的移动前后的所述二维图像彼此比较，能够将所述光信号为参与所述结合体的信息，或者为所述液体样品导入板的所述正面上的伤痕、所述夹杂物、光源输出的波动等不参与所述结合体的信息明确地区分。为了能够取得此种二维图像，只要作为所述光信号检测部选择摄像元件即可。
作为所述摄像元件，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)影像传感器、CMOS(complementary metal oxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)影像传感器等公知的影像传感器。
此外，作为利用所述光信号检测部检测所述光信号的方法，为了防止存在于所述光信号检测部的可成像范围外的所述结合体的检测遗漏，优选为暂时在所述液体样品导入板的所述正面上或所述正面附近配置所述结合体之后，使所述液体样品导入板的所述正面进入至所述光信号检测部的可成像范围内并实施的方法。此处，所谓“可成像范围”，是指能够取得焦点深度及其附近的光信号的范围。
另外，作为检测所述目标物质的情况，可列举所述目标物质的有无的检测、所述目标物质的存在量的检测(定量测定)、所述目标物质的存在状况的实时观察等。
＜其他部＞
作为所述其他部，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，可列举第3磁场施加部、公知的透过型显微镜及落射型显微镜等中所使用的任意的部。
-第3磁场施加部-
所述第3磁场施加部为在所述磁场施加部由所述第1磁场施加部形成时，进一步配置在所述液体样品导入板的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至所述液体样品导入板的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引的部。
在所述磁场施加部由所述第2磁场施加部形成的情况下，所述液体样品中的所述结合体通过所述磁场的施加向所述液体样品导入板的所述正面上吸引。因此，通过将由所述光信号检测部进行的所述光信号的检测集中在所述液体样品导入板的所述正面或其附近进行，能够检测向所述正面上吸引的所述结合体的移动状况。
然而，在所述磁场施加部由所述第1磁场施加部形成的情况下，在将由所述光信号检测部进行的所述光信号的检测集中在所述液体样品导入板的所述正面或其附近进行时，未必为所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引的状态，例如，在使所述液体样品刚导入至所述液体样品导入板之后，形成为所述结合体在所述液体样品的液层中悬浮的状态。如果悬浮状态的所述结合体存在于利用所述光信号检测部能够检测所述光信号的可成像范围外，那么会检测不到所述结合体。
因此，在将由所述光信号检测部进行的所述光信号的检测集中在所述液体样品导入板的所述正面或其附近进行时，在使所述液体样品导入至所述液体样品导入板之后，必须等待所述结合体重力沉降至所述液体样品导入板的所述正面上，检测的准备需要时间。尤其，在所述结合体的比重较小的情况下，需要更长的时间。
因此，通过利用由所述第3磁场施加部进行的所述磁场的施加，使悬浮在所述液体样品的液层中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面侧吸引，能够使检测的准备时间缩短化，进行更有效率的检测。
此外，作为与所述第3磁场施加部无关使所述结合体重力沉降至所述液体样品导入板的所述正面上的时间缩短化的方法，也有效的是使所述结合体包含所述配重物质。
作为所述第3磁场施加部，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够使用公知的电磁铁及永久磁铁来构成。
此外，所述第3磁场施加部为了在使所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面侧吸引之后，不妨碍由所述第1磁场施加部进行的所述结合体的移动，要求使吸引所述结合体的所述磁场的施加状态停止的导通-截止控制。在该方面，在使用所述永久磁铁的情况下，例如，能够设为如下构成：使保持所述永久磁铁的移动部件在利用所述永久磁铁的所述磁场遍及所述液体样品的液层中的接近状态、与利用所述永久磁铁的所述磁场不遍及所述液体样品导入板的所述液体样品的液层中的离开状态之间进行移动控制，使所述磁场的施加状态导通-截止。另外，例如，能够设为如下构成：使公知的磁屏部件在对所述结合体施加向所述正面上吸引的所述磁场的开放状态与不对所述结合体施加向所述正面上吸引的所述磁场的遮蔽状态下进行开闭控制，使所述磁场的施加状态导通-截止。另外，在使用所述电磁铁的情况下，能够通过所述电磁铁的激磁与消磁进行所述磁场的施加状态的导通-截止控制。
另外，作为所述第3磁场施加部，并不特别限制，但优选为形成有贯通孔。如果这样形成所述第3磁场施加部，那么在所述背面侧光照射部中能够进行通过所述贯通孔的来自所述液体样品导入板的所述背面侧的光照射。作为形成有所述贯通孔的所述第3磁场施加部，例如，可列举由不具有芯的线圈形成的电磁铁、形成有贯通孔的永久磁铁、U字磁铁、将多个永久磁铁在圆弧上排列而成的磁铁等。
另外，如果具有所述第3磁场施加部，那么能够使所述结合体聚集并浓缩在所述液体样品导入板的所述正面上的检测区域(接受由所述光照射部进行的光的照射，使所述正面上方产生所述传播光的区域)，能够更高精度地进行所述目标物质的检测。
(目标物质检测方法)
本发明的目标物质检测方法包含液体样品导入保持步骤、光照射步骤、结合体变动步骤、及光信号检测步骤，根据需要，包含其他步骤。
＜液体样品导入保持步骤＞
液体样品导入保持步骤为如下步骤：对配置有由透光板、反射板及导入板的任一个形成的液体样品导入板且能够将所述液体样品保持于所述液体样品导入板的所述正面上的液体样品保持部，将所述液体样品导入至所述液体样品导入板的正面上并保持，其中，所述透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至正面上并且能够将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上。
此外，作为所述液体样品，能够使用对所述目标物质检测装置进行说明的所述液体样品。
另外，作为所述液体样品导入板，能够使用对所述目标物质检测装置进行说明的所述液体样品导入板。
所述液体样品作为所述液体样品导入保持步骤的前步骤，使所述磁性粒子，根据需要所述标识物质、所述配重物质混合后调制。也就是说，一般来说，所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质分散在溶液中保管，或以粉末状保管，在使用时添加至所述液体样品后混合。
作为所述液体样品的混合方法，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够列举(1)使未添加所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质的状态的所述液体样品保持于所述液体样品保持部之后，将所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质添加至所述液体样品后混合的方法；(2)使所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质保持于所述液体样品保持部之后，将未添加所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质的状态的所述液体样品导入至所述液体样品保持部后混合的方法；(3)在对于所述液体样品保持部的导入之前，对未添加所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质的状态的所述液体样品将所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质添加至所述液体样品后混合的方法(事前混合法)等方法。
其中，根据所述(3)的事前混合法，通过将混合容器内的包含所述磁性粒子及所述磁性粒子的所述结合体隔着所述混合容器利用磁铁集中，以使这些不由所述磁铁流下，且将混合液的一部分分离，能够抑制对导入至所述液体样品保持部的所述液体样品混入夹杂物等，并且在导入至所述液体样品保持部的所述液体样品中，能够进行所述结合体的浓缩。结果，与应用所述(1)、(2)的方法的情况相比，能够实施更高精度的检测。
此外，在本步骤中，也可通过使利用干燥等形成为固体状的所述目标物质与分散有所述磁性粒子、所述标识物质及所述配重物质的溶液混合，来调制所述液体样品。
＜光照射步骤＞
所述光照射步骤为在所述液体样品导入板由所述透光板形成时从所述液体样品导入板的所述背面侧照射所述光的背面侧光照射步骤、在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光的正面侧光照射步骤、以及在所述液体样品导入板由所述导入板形成时从所述液体样品导入板的侧面侧对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品照射所述光的侧面侧光照射步骤的任一个步骤。
此外，作为所述背面侧光照射步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述背面侧光照射部来实施。
另外，作为所述正面侧光照射步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述正面侧光照射部来实施。
另外，作为所述侧面侧光照射步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述侧面侧光照射部来实施。
＜结合体变动步骤＞
所述结合体变动步骤为第1结合体变动步骤及第2结合体变动步骤的任一个步骤，其中所述第1结合体变动步骤通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动或使所述结合体的姿势变化，所述第2结合体变动步骤通过来自配置在所述液体样品导入板的所述背面侧的磁场施加部的磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引，并且在施加所述磁场的状态下使所述磁场施加部向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化。
此外，作为所述第1结合体变动步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述第1磁场施加部来实施。
另外，作为所述第2结合体变动步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述第2磁场施加部来实施。
另外，作为所述第1结合体变动步骤及所述第2结合体变动步骤，分别在中间夹着所述光信号检测而重复进行，由此能够提高检测精度。此时，在具有所述第1磁场施加部与所述第2磁场施加部两者的所述目标物质检测装置中，能够将所述第1结合体变动步骤与所述第2结合体变动步骤穿插实施。
另外，在所述结合体变动步骤中，也可通过在磁场施加时使所述液体样品导入板向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，来获得同样的效果。
＜光信号检测步骤＞
所述光信号检测步骤为检测由所述第1结合体变动步骤进行的所述磁场的施加前后及由所述第2结合体变动步骤进行的所述磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化的步骤。
此外，作为所述光信号检测步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述光信号检测部来实施。
＜其他步骤＞
作为所述其他步骤，并不特别限制，能够根据目的适当选择，例如，能够列举结合体吸引步骤。
-结合体吸引步骤-
所述结合体吸引步骤为在所述结合体变动步骤为所述第1结合体变动步骤时，进而，在所述液体样品导入保持步骤后，所述结合体变动步骤前，利用吸引磁场的施加使所述液体样品中的所述结合体的全部或一部分暂时向所述液体样品导入板的所述正面上吸引的步骤。
在所述结合体变动步骤利用所述第1结合体变动步骤来实施的情况下，在利用所述光信号检测步骤将所述光信号的检测集中在所述液体样品导入板的所述正面或其附近进行时，未必为所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引的状态，例如，在将所述液体样品刚导入至所述液体样品导入板之后，形成为所述结合体在所述液体样品的液层中悬浮的状态。如果悬浮状态的所述结合体存在于利用所述光信号检测步骤能够检测所述光信号的可成像范围外，那么会检测不到所述结合体。
因此，在将由所述光信号检测部进行的所述光信号的检测集中在所述液体样品导入板的所述正面或其附近进行时，在使所述液体样品导入至所述液体样品导入板之后，必须等待所述结合体重力沉降至所述液体样品导入板的所述正面上，检测的准备需要时间。尤其，在所述结合体的比重较小的情况下，需要更长的时间。
因此，优选为，在所述结合体变动步骤处于所述第1结合体变动步骤时，进而，实施所述结合体吸引步骤，使检测的准备时间缩短化，进行更有效率的检测。
此外，作为所述结合体吸引步骤，能够利用在所述目标物质检测装置中说明的所述第3磁场施加部来实施。
另外，作为与所述结合体吸引步骤无关使所述结合体重力沉降至所述液体样品导入板的所述正面上的时间缩短化的方法，也有效的是使所述结合体包含所述配重物质。
在实施所述结合体吸引步骤的情况下，且在使所述结合体向远离所述液体样品导入板的方向移动而实施所述第1结合体变动步骤的情况下，并不特别限制，但优选为在所述液体样品导入保持步骤后，将所述结合体吸引步骤、所述结合体变动步骤及所述光信号检测步骤依次重复多次而实施(交替磁场施加)。
通过所述交替磁场施加，会重复检测起因于同一所述结合体的所述光信号，所以能够提高检测的精度。进而，通过将所述交替磁场施加周期性地实施，对起因于同一所述结合体的所述光信号的频率应用公知的锁存放大器，也能够将该光信号放大，提高检测的灵敏度。
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式更具体地进行说明。
〔第1实施方式〕
首先，一边参照图1一边对本发明的第1实施方式的目标物质检测装置进行说明。此外，图1是第1实施方式的目标物质检测装置的说明图。
如图1所示，目标物质检测装置1根据公知的透过型显微镜构成，包括液体样品导入板2、光照射部3、第1磁场施加部4、以及由摄像元件5a及物镜5b构成的光信号检测部5。此外，摄像元件5a例如由公知的CCD影像传感器等构成，能够取得二维图像。
液体样品导入板2由透光板形成，所述透光板将包含所述目标物质及与所述目标物质形成所述结合体的所述磁性粒子的所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述背面侧照射的光L的透过光TL作为所述传播光传播至所述正面上方。另外，液体样品导入板2自身构成所述液体样品保持部，在将所述液体样品导入至所述正面上之后，通过以覆盖所述液体样品的方式配置覆盖玻璃等来保持所述液体样品。
光照射部3构成为能够从液体样品导入板2的所述背面侧照射光L的背面侧光照射部。
另外，第1磁场施加部4构成为配置在液体样品导入板2的所述正面侧，并且通过磁场的施加使导入至液体样品导入板2的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向远离液体样品导入板2的方向移动。此处，第1磁场施加部4由在中央形成有贯通孔的环状的电磁铁形成，能够通过所述贯通孔利用光信号检测部5检测基于从光照射部3照射的光L的透过光TL的光信号。
光信号检测部5配置在液体样品导入板2的所述正面侧，并且能够检测由第1磁场施加部4进行的所述磁场的施加前后的基于所述传播光的光信号的信号变化。
此外，液体样品导入板2、光照射部3及光信号检测部5(摄像元件5a、物镜5b)能够根据公知的透过型显微镜来构成。
在这样构成的目标物质检测装置1中，首先，使所述液体样品导入至液体样品导入板2的所述正面上，并保持(液体样品导入保持步骤)。
其次，在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板2的所述正面上之后，从液体样品导入板2的背面侧照射光L(光照射步骤)，调整物镜5b使所述正面或其附近进入至可成像范围内，利用摄像元件5a取得所述正面上的光信号(光信号检测步骤)。
图2示意性地表示此时的利用摄像元件5a观察的观察视野内的液体样品导入板2的所述正面上的情况。
如图2所示，在观察视野内的液体样品导入板2的所述正面上，例如，由于与传播至液体样品导入板2的所述正面上方的所述传播光的相对于所述液体样品的透过光的光信号(背景信号)的对比度差观察到能够识别为所述背景信号的4个光信号a～d。在图2中，表示了观察到光信号a、d作为光点，表示了观察到光信号b、c作为暗点。
另外，图3表示从液体样品导入板2的侧面观察产生此时的光信号a的物质a'与产生光信号b的物质b'时的情况。此外，图3是图2中的A-A线剖视图。另外，图3中的箭头B表示能够取得光信号的可成像范围。
如图3所示，物质a'及物质b'形成为重力沉降至液体样品导入板2的所述正面上的状态。
其次，使第1磁场施加部4的所述电磁铁激磁而通过磁场的施加将导入至液体样品导入板2的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向第1磁场施加部4吸引，使所述结合体向远离液体样品导入板2的方向移动(第1结合体变动步骤)。
其次，维持可成像范围及观察视野利用摄像元件5a取得使所述结合体向远离液体样品导入板2的方向移动后的液体样品导入板2的所述正面上的光信号(光信号检测步骤)。
图4示意性地表示在所述第1结合体变动步骤后，利用摄像元件5a观察的观察视野内的液体样品导入板2的所述正面上的情况。
像通过表示所述第1结合体变动步骤前的情况的图2与表示所述第1结合体变动步骤后的情况的图4的比较所理解的一样，光信号a、b在所述第1结合体变动步骤前后光信号变化，光信号c、d在所述第1结合体变动步骤前后光信号不变化。
根据该情况可知，产生光信号a、b的物质a'、b'为包含向第1磁场施加部4吸引的所述磁性粒子的所述结合体，且包含所述目标物质。
相对于此，可知在所述第1结合体变动步骤前后未确认到变化的光信号c、d为液体样品导入板2的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号。
图5表示从液体样品导入板2的侧面观察所述第1结合体变动步骤后的产生光信号a的物质a'与产生光信号b的物质b'时的情况。图5是图4中的A-A线剖视图。另外，图5中的箭头B表示能够取得光信号的可成像范围。
如图5所示，物质a'及物质b'通过利用第1磁场施加部4的所述磁场的施加，形成为向远离液体样品导入板2的方向移动的状态。
观察到光信号a在所述第1结合体变动步骤前后光点的尺寸较大(参照图4)。其原因在于，物质a'虽然存在于光信号检测部5的可成像范围内，但是从与所述第1结合体变动步骤前的液体样品导入板2的所述正面焦点对准的状态而焦点偏移，所以观察到光点的尺寸较大(参照图5)。
相对于此，确认到光信号b在所述第1结合体变动步骤后消失(参照图4)。其原因在于，物质b'向光信号检测部5的可成像范围外移动(参照图5)。
另外，确认到光信号a为光点(参照图2、4)。其原因在于，物质a'接受所述传播光的照射，发出所述散射光、所述荧光等光。
相对于此，确认到光信号b为暗点(参照图2、4)。其原因在于，物质b'在接受所述传播光的照射时通过所述光吸收或所述光反射等产生光强度比传播光弱的透过光等。
像以上一样，在目标物质检测装置1中，由于能够将基于所述目标物质的光信号与液体样品导入板2的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号明确地区分后检测，所以能够高精度地检测所述目标物质。另外，由于即便在所述夹杂物吸附于液体样品导入板2的所述正面上的情况下，也能够无视它的存在进行检测，所以未必需要每次检测时进行对于液体样品导入板2的所述洗净处理，能够进行有效率的检测。另外，能够将所述散射光、所述反射光、所述荧光等发光、基于所述光吸收等各种现象产生的光信号作为识别信号处理，能够期待广泛领域的利用。另外，作为光信号的变化的态样，除了焦点偏移以外也能够利用消失的现象，所以能够明确地捕捉光信号的变化。
其次，使用图6对第1实施方式的目标物质检测装置的第1变化例的目标物质检测装置进行说明。此外，图6是第1变化例的目标物质检测装置的说明图。
如图6所示，在第1变化例的目标物质检测装置1A中，相对于第1实施方式的目标物质检测装置1，进一步配置第3磁场施加部6而构成。此外，其他由于与第1实施方式的目标物质检测装置1相同，所以省略说明。
第3磁场施加部6配置在液体样品导入板2的背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板2的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板2的正面上吸引，此处，由形成有贯通孔的环状的电磁铁形成，光照射部3能够通过所述贯通孔从液体样品导入板2的背面侧照射光。
在这样构成的目标物质检测装置1A中，像使用目标物质检测装置1的情况一样，在所述液体样品导入保持步骤后，不等待在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板2的所述正面上，在所述液体样品导入保持步骤后，所述结合体变动步骤前，能够通过利用第3磁场施加部6的吸引磁场的施加使所述液体样品中的所述结合体的全部或一部分暂时向液体样品导入板2的正面上吸引(结合体吸引步骤)。
因此，根据目标物质检测装置1A，除了目标物质检测装置1所具有的优点以外，能够使检测所需要的时间短时间化，进行更有效率的所述目标物质的检测。
其次，使用图7对第1实施方式的目标物质检测装置的第2变化例的目标物质检测装置进行说明。此外，图7是第2变化例的目标物质检测装置的说明图。
如图7所示，在第2变化例的目标物质检测装置1B中，代替第1实施方式的目标物质检测装置1中的第1磁场施加部4，配置第1磁场施加部7而构成。此外，其他由于与第1实施方式的目标物质检测装置1相同，所以省略说明。
第1磁场施加部7由电磁铁构成，并且相对于液体样品导入板2的所述正面上的检测区域(在所述背面侧接受由光照射部3进行的光的照射，在所述正面上方产生所述传播光的区域)配置在倾斜上方，通过磁场的施加使导入至液体样品导入板2的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与液体样品导入板2的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动(第1结合体变动步骤)。
图8示意性地表示在使用第1磁场施加部7实施的所述第1结合体变动步骤后，利用摄像元件5a观察的观察视野内的液体样品导入板2的所述正面上的情况。此外，所述第1结合体变动步骤前的情况与图2相同。
像通过表示所述第1结合体变动步骤前的情况的图2与表示所述第1结合体变动步骤后的情况的图8的比较所理解的一样，光信号a、b在所述第1结合体变动步骤前后光信号变化，光信号c、d在所述第1结合体变动步骤前后光信号不变化。
因此，根据目标物质检测装置1B，与目标物质检测装置1相同地，产生光信号a、b的物质a'、b'包含所述目标物质，能够判断光信号c、d为液体样品导入板2的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号。
图9表示在使用第1磁场施加部7实施的所述第1结合体变动步骤后，从液体样品导入板2的侧面观察产生光信号a的物质a'与产生光信号b的物质b'时的情况。此外，图9是图8中的A-A线剖视图。另外，图9中的箭头B表示能够取得光信号的可成像范围。
如图9所示，物质a'及物质b'通过由第1磁场施加部7进行的来自倾斜上方的吸引磁场，分别向具有与液体样品导入板2的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分x1、x2与远离液体样品导入板2的方向的矢量成分y1、y2的方向移动。
因此，在目标物质检测装置1A中，与仅使物质a'及物质b'向远离液体样品导入板2的方向移动的目标物质检测装置1，所述第1结合体变动步骤后的情况不同。
该不同点以至减轻所述目标物质的检测负担。
也就是说，如果一边将图4及图8进行比较，一边对尝试基于光信号a、b的所述目标物质的检测的情况进行研究，那么关于光信号b，两图均为光信号消失的结果且无变化，关于光信号a，图4中所示的情形成为仅基于尺寸变化的所述目标物质的检测，不进行基于移动的所述目标物质的检测，相对于此，图8中所示的情形除了基于尺寸变化的所述目标物质的检测以外，还能够进行基于移动的所述目标物质的检测，在该方面图8中所示的情形容易进行所述目标物质的检测。
因此，在目标物质检测装置1B中，能够更进一步高精度地进行所述目标物质的检测。
〔第2实施方式〕
其次，一边参照图10一边对本发明的第2实施方式的目标物质检测装置进行说明。此外，图10是第2实施方式的目标物质检测装置的说明图。
如图10所示，第2实施方式的目标物质检测装置10根据公知的透过型显微镜构成，包括液体样品导入板12、光照射部13、第2磁场施加部18、以及由摄像元件15a及物镜15b构成的光信号检测部15。
液体样品导入板12、光照射部13及光信号检测部15能够与第1实施方式的目标物质检测装置1中的液体样品导入板2、光照射部3及光信号检测部5相同地构成，第2实施方式的目标物质检测装置10在代替第1磁场施加部4配置第2磁场施加部18的方面与第1实施方式的目标物质检测装置1不同。以下，对不同点进行说明。
第2磁场施加部18配置在液体样品导入板12的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板12的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板12的所述正面上吸引，并且能够在施加所述磁场的状态下向具有与液体样品导入板12的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动。此处，第2磁场施加部18由形成有贯通孔的环状的永久磁铁与使所述永久磁铁向X1或X2的方向滑动移动的滑动移动部件(未图示)形成，光照射部13能够通过所述贯通孔从液体样品导入板12的背面侧照射光。
所述结合体的移动通过如下方式进行：使第2磁场施加部18作为磁场施加部，通过来自第2磁场施加部18的所述磁场的施加使导入至液体样品导入板12的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板12的所述正面上吸引，并且在施加所述磁场的状态下使第2磁场施加部18向具有与液体样品导入板12的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随第2磁场施加部18的移动使所述结合体移动(第2结合体变动步骤)。
在使用该第2磁场施加部18的情况下，在所述第2结合体变动步骤中，由于通过所述磁场的施加使所述液体样品中的所述结合体的全部或一部分向液体样品导入板12的正面上吸引，所以在所述液体样品导入保持步骤后，无须等待在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板12的所述正面上。
图11示意性地表示在所述第2结合体变动步骤后，利用摄像元件15a观察的观察视野内的液体样品导入板12的所述正面上的情况。此外，所述第2结合体变动步骤前的情况与图2相同。另外，图12示意性地表示在光信号的形状能够确认各向异性的情况下的所述第2结合体变动步骤前的所述正面上的情况。另外，图13示意性地表示该情况下的所述第2结合体变动步骤后的所述正面上的情况。
向通过所述图2与表示所述第2结合体变动步骤后的情况的图11的比较，或者图12与图13的比较所理解的一样，光信号a、b在所述第2结合体变动步骤前后光信号变化，光信号c、d在所述第2结合体变动步骤前后光信号不变化。
因此，根据目标物质检测装置10，产生光信号a、b的物质a'、b'包含所述目标物质，能够判断为光信号c、d为液体样品导入板12的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号。
图14、图15表示在所述第2结合体变动步骤后，从液体样品导入板12的侧面观察产生光信号a的物质a'与产生光信号b的物质b'时的情况。此外，图14是图11中的A-A线剖视图，图15是图13中的A-A线剖视图。此外，图14、图15中的箭头B表示能够取得光信号的可成像范围。
如图14、图15所示，物质a'及物质b'在通过来自第2磁场施加部18的所述磁场的施加向液体样品导入板12的所述正面上吸引之后，基于向具有与第2磁场施加部18的液体样品导入板12的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向的移动(图10中的方向X1或X2)，追随第2磁场施加部18的移动向与液体样品导入板12的所述正面的面内方向平行的方向移动，或旋转。
此外，在图11、14中，表示了物质a'及物质b'在观察视野内移动的示例，但如果使第2磁场施加部18向具有与液体样品导入板12的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、且与限制矩形状的观察视野的任一边的方向平行的方向移动仅比所述一边的长度长的距离，那么能够使所述观察视野内的物质a'及物质b'移动至观察视野外，能够进行基于光信号a、b的消失的高精度的检测。
另外，在第1及第2实施方式的目标物质检测装置中，使光学系统根据公知的正立显微镜的构成，从液体样品导入板2、12的所述背面侧照射光，利用光信号检测部5、15检测基于透过至所述正面侧的所述传播光的所述光信号，但也可根据公知的倒立显微镜的构成，从所述液体样品导入板的所述正面侧照射光，利用配置在所述背面侧的所述光信号检测部检测基于透过至所述背面侧的所述传播光的所述光信号。
〔第3实施方式〕
其次，一边参照图16一边对本发明的第3实施方式的目标物质检测装置进行说明。此外，图16是第3实施方式的目标物质检测装置的说明图。
如图16所示，目标物质检测装置20根据公知的落射型显微镜构成，包括液体样品导入板22、光照射部23、第1磁场施加部24、以及由摄像元件25a、物镜25b及半反射镜(双色镜等)25c构成的信号检测部25。此外，摄像元件25a例如由公知的CCD影像传感器等构成，能够取得二维图像。另外，半反射镜25c也用作用以通过反射将照射光导入至液体样品导入板22的所述正面上的光照射部23的光学元件。
液体样品导入板22由反射板形成，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光L的反射光RL作为所述传播光传播至所述正面上方。另外，液体样品导入板22自身构成所述液体样品保持部，在将所述液体样品导入至所述正面上之后，通过以覆盖所述液体样品的方式配置覆盖玻璃等来保持所述液体样品。
光照射部23构成为能够通过利用半反射镜25c的反射光从液体样品导入板22的所述正面侧照射光L的正面侧照射部。
另外，第1磁场施加部24构成为，配置在液体样品导入板22的所述正面侧，并且通过磁场的施加使导入至液体样品导入板22的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向远离液体样品导入板22的方向移动。此处，第1磁场施加部24由在中央形成有贯通孔的环状的电磁铁形成，能够将从光照射部23照射的光L通过所述贯通孔照射至液体样品导入板22并且能够通过所述贯通孔利用光信号检测部25检测基于光L的反射光RL的光信号。
光信号检测部25配置在液体样品导入板22的所述正面侧，并且能够检测由第1磁场施加部24进行的所述磁场的施加前后的基于所述传播光的光信号的信号变化。
此外，液体样品导入板22、光照射部23及光信号检测部25(摄像元件25a、物镜25b、半反射镜25c)能够根据公知的落射型显微镜来构成。
在这样构成的目标物质检测装置20中，首先，使所述液体样品导入至液体样品导入板22的所述正面上，并保持(液体样品导入保持步骤)。
其次，在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板22的所述正面上之后，将从光照射部23照射的光L经由半反射镜25c而照射至液体样品导入板22的所述正面侧(光照射步骤)，调整物镜25b使所述正面或其附近进入至可成像范围内，利用摄像元件25a取得基于所述正面上的光L的反射光RL的光信号(光信号检测步骤)。
其次，使第1磁场施加部24的所述电磁铁激磁而通过磁场的施加使导入至液体样品导入板22的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向第1磁场施加部24吸引，使所述结合体向远离液体样品导入板22的方向移动(第1结合体变动步骤)。
其次，维持可成像范围及观察视野利用摄像元件25a取得使所述结合体向远离液体样品导入板22的方向移动之后的液体样品导入板22的所述正面上的光信号(光信号检测步骤)。
在这样构成的目标物质检测装置20中，像所述图2、4一样获得所述光信号检测步骤中的所述第1结合体变动步骤前后的光信号，能够将基于所述目标物质的光信号与液体样品导入板22的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号明确地区分后检测。
因此，根据目标物质检测装置20，能够高精度地检测所述目标物质。另外，由于即便在所述夹杂物吸附于液体样品导入板22的所述正面上的情况下，也能够无视它的存在进行检测，所以未必需要每次检测时进行对于液体样品导入板22的所述洗净处理，能够进行有效率的检测。另外，能够将所述散射光、所述反射光、所述发光、基于所述光吸收等各种现象产生的光信号作为识别信号处理，能够期待广泛领域的利用。另外，作为光信号的变化的态样，除了焦点偏移以外也能够利用消失的现象，所以能够明确地捕捉光信号的变化。
其次，使用图17对第3实施方式的目标物质检测装置的变化例的目标物质检测装置进行说明。此外，图17是第3实施方式的目标物质检测装置的变化例的目标物质检测装置的说明图。
如图17所示，在变化例的目标物质检测装置20A中，形成为相对于第3实施方式的目标物质检测装置20，进一步配置第3磁场施加部26并且代替第1磁场施加部24配置第1磁场施加部27的构成。此外，其他由于与第3实施方式的目标物质检测装置20相同，所以省略说明。
第3磁场施加部26由电磁铁形成，配置在液体样品导入板22的背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板22的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板22的所述正面上吸引。
根据第3磁场施加部26，像使用目标物质检测装置20的情况一样，在所述液体样品导入保持步骤后，不等待在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板22的所述正面上，在所述液体样品导入保持步骤后，所述结合体变动步骤前，能够通过利用第3磁场施加部26的吸引磁场的施加使所述液体样品中的所述结合体的全部或一部分暂时向液体样品导入板22的正面上吸引(结合体吸引步骤)。
因此，根据目标物质检测装置20A，除了目标物质检测装置20所具有的优点以外，还使检测所需要的时间短时间化，能够进行更效率的所述目标物质的检测。
另外，第1磁场施加部27由电磁铁构成，并且相对于液体样品导入板22的所述正面上的检测区域(在所述正面侧接受由光照射部23进行的光的照射，使所述正面上方产生所述传播光的区域)配置在倾斜上方，通过磁场的施加使导入至液体样品导入板22的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与液体样品导入板22的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动(第1结合体变动步骤)。
在代替第1磁场施加部24使用第1磁场施加部27的情况下，像所述图2、8一样获得所述光信号检测步骤中的所述第1结合体变动步骤前后的光信号，除了图8所示的基于光信号a的尺寸变化的所述目标物质的检测以外，还能够进行基于光信号a的移动的所述目标物质的检测，能够更进一步高精度地进行所述目标物质的检测。
〔第4实施方式〕
其次，一边参照图18一边对本发明的第4实施方式的目标物质检测装置进行说明。此外，图18是第4实施方式的目标物质检测装置的说明图。
如图18所示，第4实施方式的目标物质检测装置30根据公知的落射型显微镜构成，包括液体样品导入板32、光照射部33、第2磁场施加部38、以及由摄像元件35a、物镜35b及半反射镜35c构成的光信号检测部35。
液体样品导入板32、光照射部33及光信号检测部35能够与第3实施方式的目标物质检测装置20中的液体样品导入板22、光照射部23及光信号检测部25相同地构成，第4实施方式的目标物质检测装置30在代替第1磁场施加部24配置第2磁场施加部38的方面与第3实施方式的目标物质检测装置20不同。以下，对不同点进行说明。
第2磁场施加部38配置在液体样品导入板32的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板32的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板32的所述正面上吸引，并且能够在施加所述磁场的状态下向具有与液体样品导入板32的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动。此处，第2磁场施加部38由永久磁铁与使所述永久磁铁向X1或X2的方向滑动移动的滑动移动部件(未图示)形成。
所述结合体的变动通过如下方式进行：使第2磁场施加部38为磁场施加部，通过来自第2磁场施加部38的所述磁场的施加使导入至液体样品导入板32的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向液体样品导入板32的所述正面上吸引，并且在施加所述磁场的状态下使第2磁场施加部38向具有与液体样品导入板32的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随第2磁场施加部38的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化(第2结合体变动步骤)。
在使用该第2磁场施加部38的情况下，在所述第2结合体变动步骤中，通过所述磁场的施加使所述液体样品中的所述结合体的全部或一部分向液体样品导入板32的正面上吸引，所以在所述液体样品导入保持步骤后，无须等待在所述液体样品的液层中悬浮的所述结合体重力沉降至液体样品导入板2的所述正面上。
在这样构成的目标物质检测装置30中，像所述图2、11、12、13一样获得所述光信号检测步骤中的所述第2结合体变动步骤前后的光信号，能够将基于所述目标物质的光信号与液体样品导入板32的所述正面上的伤痕、吸附于所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的波动等噪音信号明确地区分后检测。
此外，在图11中，表示了物质a'及物质b'在观察视野内移动的示例，但如果使第2磁场施加部38向具有与液体样品导入板32的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、且与限制矩形状的观察视野的任一边的方向平行的方向移动仅比所述一边的长度长的距离，那么能够使所述观察视野的物质a'及物质b'移动至观察视野外，能够进行基于光信号a、b的消失的高精度的检测。
此外，作为基于所述结合体的光信号的态样，在图2、4、8、11、12、13中列举示例，进行了为起因于所述散射光、所述反射光、所述发光等的光信号的说明，但这是为了方便附图显示，作为所述光信号的态样，也可为起因于由所述相位差、所述微分干涉等所致的所述透过光的光信号。
另外，作为基于所述结合体的光信号的变化的态样，在图4、8、11、13中列举示例，作为所述位置移动、所述焦点偏移、所述消失、所述旋转(所述结合体的姿势变化)进行了说明，但作为所述光信号的变化的态样，也能够列举强度的增减(基于所述焦点偏移的强度降低等)、相位变化(位置移动后的相位变化)、出现(来自观察视野外的位置移动)。
此外，在所述诸多实施方式中，作为所述液体样品导入板，设为使用所述透光板、所述反射板的构成，但也可使用所述导入板来构成。在该情况下，作为所述光照射部采用所述侧面侧光照射部，在配置在所述液体样品导入板的所述正面侧或所述背面侧的所述光信号检测部中，能够设为检测来自所述结合体的散射光、反射光等的构成。或者，在配置在所述液体样品导入板的所述侧面(所述液体样品导入板的与配置所述侧面侧光照射部的一侧相反侧的侧面)侧的所述光信号检测部中，能够设为检测所述结合体的光吸收、透过光等的构成。
[实施例]
〔实施例1〕
根据图7所示的目标物质检测装置1B的构成制作实施例1的目标物质检测装置。以下，为了方便说明，利用与目标物质检测装置1B的说明中所使用的符号相同的符号来对实施例1的目标物质检测装置的各构成部进行说明。
具体来说，作为液体样品导入板2，使用成膜有厚度40nm的TiO2薄膜的带聚碳酸酯制槽的基板(Memorytec公司制造，厚度0.6mm，槽周期1.2μm)。作为光照射部3，使用卤素灯(Olympus公司制造，12V100WHAL)，作为摄像元件5a，使用数字相机(Olympus公司制造，DP21)。作为物镜5b，使用水浸规格的(Olympus公司制造，WIMSPlanApo150×)，在浸渍于液体样品导入板2正面上的所述液体样品中的状态下进行观测。另外，作为第1磁场施加部7，使用钕磁铁(AS ONE公司制造，NR212)，在观测中途以接近液体样品导入板2的方式实施所述结合体变动步骤。
作为目标物质，选择大肠杆菌。另外，作为磁性粒子，使用使1μm直径的带羧基的磁性标识珠(GE healthcare公司制造，Sera-Mag Speedbeads)与N-羟基琥珀酰亚胺及1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二酰亚胺的混合液反应，将羧基取代为活性酯的粒子。该磁性粒子能够与所述大肠杆菌正面的胺基结合。
在包含所述目标物质的溶液中混合包含所述磁性粒子的溶液制作混合溶液(液体样品)之后，将所述混合溶液30μL导入至液体样品导入板2与物镜5b之间。在该状态下，将来自光照射部3的光照射至液体样品导入板2，利用摄像元件5a进行透过光信号的测定。此外，在透过光信号的测定时，使用所述基板正面的槽使焦点对准所述基板正面。
图19表示磁场施加开始时观测到的图像。此外，图19是表示实施例1中的对磁场施加前的情况进行拍摄所得的二维图像的图。
在图19中，由实线的圆圈包围的部分之中的物体处于所述目标物质与所述磁性粒子结合的状态。
其次，图20表示通过第1磁场施加部7从图19的右侧施加吸引所述结合体的方向的磁场之后的情况。此外，图20是表示实施例1中的对磁场施加后的情况进行拍摄所得的二维图像的图。另外，图20与图19为在同一观察视野摄像所得的二维图像。
图20的由实线的圆圈包围的部分之中的物体与图19的由实线的圆圈包围的部分之中的物体相同。随着从磁场施加开始时间经过，明确所述结合体向施加磁场的方向移动。
〔实施例2〕
其次，根据图18所示的目标物质检测装置30的构成制作实施例2的目标物质检测装置。以下，为了方便说明，利用与目标物质检测装置30的说明中所使用的符号相同的符号对实施例2的目标物质检测装置的各构成部进行说明。
具体来说，作为液体样品导入板32，使用成膜有厚度40nm的TiO2薄膜的带聚碳酸酯制槽的基板(Memorytec公司制造，厚度0.6mm，槽周期1.2μm)。作为光照射部33，使用氙气灯(Olympus公司制造，UXL-75XB)，作为摄像元件35a，使用数字相机(Olympus公司制造，DP21)。使用与光学滤光片成套的半反射镜35c(OPTO-LINE公司制造，LF405/LP-B)，将波长370nm～410nm的光照射至液体样品导入板32，利用摄像元件35a观察比波长422nm长的波长的光。作为第2磁场施加部38，使用环状的钕磁铁(AS ONE公司制造，NR212)，配置在物镜35b(Olympus公司制造，LMPlanFl50×)的正下方。
作为目标物质，与实施例1相同地，选择所述大肠杆菌。作为磁性粒子，与实施例1相同地，使用使1μm直径的带羧基的磁性标识珠与N-羟基琥珀酰亚胺及1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二酰亚胺的混合液反应，将羧基取代为活性酯的粒子。
在包含所述目标物质的溶液中混合包含所述磁性粒子的溶液之后，进一步混合包含荧光色素4',6-diamidino-2-phenylindole(DAPI)的溶液制作混合溶液(液体样品)。
将所述混合溶液10μL滴加至液体样品导入板32上。在该状态下，将来自光照射部33的光照射至液体样品导入板32，利用摄像元件35a进行荧光信号的测定。
图21表示从所述混合液的滴加经过固定时间之后观测到的图像。此外，图21是表示实施例2中的对磁场施加部移动前的情况进行拍摄所得的二维图像的图。
在图21中白色显示之处主要为来自利用所述荧光色素标识的所述目标物质的荧光。
其次，图22表示使第2磁场施加部38向图21的下方移动之后的图像。此外，图22是表示实施例2中的对磁场施加部移动后的情况进行拍摄所得的二维图像的图。
如图21、22所示，追随第2磁场施加部38的移动而所述磁性粒子的一部分移动，但关于与所述磁性粒子结合的所述目标物质，荧光的发光状况变化。更具体而言，该变化为伴随所述目标物质的平行及旋转移动的发光位置的变化，或者起因于所述磁性粒子或所述目标物质的变动的所述目标物质的发光强度的变化。
这些变化在图21、22中的由实线的圆圈包围的部分中能够明显地确认。
[符号的说明]
1、1A、1B、10、20、20A、30 目标物质检测装置
2、12、22、32 液体样品导入板
3、13、23、33 光照射部
4、7、24、27 第1磁场施加部
5a、15a、25a、35a 摄像元件
5b、15b、25b、35b 物镜
25c、35c 半反射镜
5、15、25、35 光信号检测部
6、26 第3磁场施加部
18、38 第2磁场施加部
L 光
TL 透过光
RL 反射光
a、b、c、d 光信号
a'、b' 物质
X1、X2 方向
x1、x2、y1、y2 矢量成分

Claims (12)

1.一种目标物质检测装置，其特征在于具有：
液体样品保持部，配置有由透光板、反射板及导入板的任一个形成的液体样品导入板，所述透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至正面上并且能够将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上，且所述液体样品保持部能够将所述液体样品保持于所述液体样品导入板的所述正面上；
光照射部，由背面侧光照射部、正面侧光照射部及侧面侧光照射部的任一个形成，所述背面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板形成时能够从所述液体样品导入板的所述背面侧照射所述光，所述正面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时能够从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光，所述侧面侧光照射部在所述液体样品导入板由所述导入板形成时能够从所述液体样品导入板的侧面侧对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品照射所述光；
磁场施加部，由第1磁场施加部及第2磁场施加部的任一个形成，所述第1磁场施加部配置在所述液体样品导入板的所述正面侧或所述侧面侧，并且通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动，所述第2磁场施加部配置在所述液体样品导入板的所述背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引，并且能够在施加所述磁场的状态下向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动；以及
光信号检测部，配置在所述液体样品导入板的所述正面侧、所述背面侧或所述侧面侧，能够检测由所述第1磁场施加部进行的所述磁场的施加前后及所述第2磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化，并且能够将所述液体样品导入板的所述正面上的检测区域的情况作为二维图像取得；
所述液体样品导入板的所述正面由抑制所述结合体的吸附的吸附抑制剂进行表面处理，并且
所述磁场施加部能够使存在于所述二维图像的可成像范围内的所述结合体追随所述磁场施加部的移动而在所述可成像范围内及所述可成像范围外的任一个位置移动。
2.根据权利要求1所述的目标物质检测装置，其中在第1磁场施加部形成有贯通孔，并且能够利用光信号检测部通过所述贯通孔检测基于传播至液体样品导入板的正面上方的传播光的光信号。
3.根据权利要求1所述的目标物质检测装置，其中在第1磁场施加部形成有贯通孔，并且正面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的正面侧照射光。
4.根据权利要求1所述的目标物质检测装置，其中在第2磁场施加部形成有贯通孔，并且背面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的背面侧照射光。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的目标物质检测装置，其中在磁场施加部由第1磁场施加部形成时，进一步具有第3磁场施加部，该第3磁场施加部配置在液体样品导入板的背面侧，并且通过磁场的施加能够使导入至液体样品导入板的液体样品中的结合体向所述液体样品导入板的正面上吸引。
6.根据权利要求5所述的目标物质检测装置，其中在第3磁场施加部形成有贯通孔，并且背面侧光照射部能够通过所述贯通孔从液体样品导入板的背面侧照射光。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的目标物质检测装置，其中在液体样品保持部形成能够在外部与液体样品导入板的正面上的空间之间送液的流路。
8.一种目标物质检测方法，其特征在于包含：
液体样品导入保持步骤，对配置有由透光板、反射板及导入板的任一个形成的液体样品导入板，且能够将所述液体样品保持于所述液体样品导入板的正面上的液体样品保持部，将所述液体样品导入至所述液体样品导入板的所述正面上并保持，其中，所述透光板将包含目标物质及与所述目标物质形成结合体的磁性粒子的液体样品导入至所述正面上并且能够将从背面侧或所述正面侧照射的光的透过光作为传播光传播至与照射所述光的一侧相反的面侧，所述反射板将所述液体样品导入至所述正面上并且能够将从所述正面侧照射的光的反射光作为所述传播光传播至所述正面上方，所述导入板将所述液体样品导入至所述正面上；
光照射步骤，为背面侧光照射步骤、正面侧光照射步骤及侧面侧光照射步骤的任一个，所述背面侧光照射步骤在所述液体样品导入板由所述透光板形成时能够从所述液体样品导入板的所述背面侧照射所述光，所述正面侧光照射步骤在所述液体样品导入板由所述透光板及所述反射板的任一个形成时能够从所述液体样品导入板的所述正面侧照射所述光，所述侧面侧光照射步骤在所述液体样品导入板由所述导入板形成时能够从所述液体样品导入板的侧面侧对保持于所述液体样品导入板上的所述液体样品照射所述光；
结合体移动步骤，为第1结合体移动步骤及第2结合体移动步骤的任一个，所述第1结合体移动步骤通过磁场的施加使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向、及远离所述液体样品导入板的方向的任一个方向移动，所述第2结合体移动步骤通过来自配置在所述液体样品导入板的所述背面侧的磁场施加部的磁场的施加，使导入至所述液体样品导入板的所述正面上的所述液体样品中的所述结合体向所述液体样品导入板的所述正面上吸引，并且在施加所述磁场的状态下使所述磁场施加部向具有与所述液体样品导入板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动；以及
光信号检测步骤，利用能够将所述液体样品导入板的所述正面上的检测区域的情况作为二维图像取得的光信号检测部，通过所述二维图像检测所述第1结合体移动步骤的所述磁场的施加前后及所述第2结合体移动步骤的所述磁场施加部的移动前后的任一个前后关系中的基于所述传播光的光信号的信号变化；
所述液体样品导入板的所述正面由抑制所述结合体的吸附的吸附抑制剂进行表面处理，并且
所述结合体移动步骤是使存在于所述二维图像的可成像范围内的所述结合体追随所述磁场施加部的移动而在所述可成像范围内及所述可成像范围外的任一个位置移动。
9.根据权利要求8所述的目标物质检测方法，其中结合体包含促进重力沉降的配重物质。
10.根据权利要求8所述的目标物质检测方法，其中在结合体变动步骤为第1结合体变动步骤时，进一步在液体样品导入保持步骤后、结合体变动步骤前实施结合体吸引步骤，该结合体吸引步骤通过吸引磁场的施加使液体样品中的结合体的全部或一部分暂时向液体样品导入板的正面上吸引。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的目标物质检测方法，其中结合体是1个目标物质结合2个以上的磁性粒子而成。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的目标物质检测方法，其中结合体包含标识物质，该标识物质接受传播光的照射而产生能够识别为所述传播光的对于液体样品的透过光的光信号的光信号。
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