DE4136025C2 - Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenagglutinationsmusters - Google Patents
Verfahren zum Unterscheiden eines TeilchenagglutinationsmustersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterscheiden eines
Teilchenaggregationsmusters in einer Teilchenagglutinations
vorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen, um unterrschied
liche Arten von Bluttypen zu bestimmen und Antigene und Antikör
per durch sogenannte Mikrotiterverfahren in klinischen Tests zu
bestimmen.
Aus JP 2-116 735 A in Patents' Abstracts of Japan, P-1080,
23. 07. 1990, Vol. 14, No. 340, ist ein Verfahren zum Unterschei
den eines Teilchenagglutinationsmusters in einer Teilchenagglu
tinationsvorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen bekannt,
wobei eine Lichtquelle und ein Photosensor zum Messen der Licht
durchlässigkeit des Agglutinationsmusters aufeinander ausgerich
tet sind und in einer Ebene parallel zu den Reaktionsgefäßen
bewegt werden. Hierbei wird ein Teilchenaggregationsmuster di
rekt aus den photoelektrisch erfaßten Signalen dieses Musters
ermittelt. Nach dem Füllen des Reaktionsgefäßes mit einer Probe
wird eine vorgegebene Zeitdauer abgewartet, worauf die Licht
durchlässigkeit des Bodens des Reaktionsgefäßes gemessen wird,
um Helligkeitswerte einer zweidimensionalen Helligkeitsvertei
lung zu erhalten. Diese werden zur Unterscheidung eines Aggluti
nationsmusters von einem Nicht-Agglutinationsmuster ausgewertet.
Aus DE 22 17 285 B2 ist es bei einem Gerät zum Nachweis eines in
einem Gas enthaltenen Stoffes, bei dem das Gas während einer
Ruheperiode eines schrittweise bewegbaren Papierbandes durch das
Papierband gesaugt wird, bekannt, daß das sich zu Beginn der
Ruheperiode des Papierbandes ergebende Meßsignal als Bezugswert
gespeichert wird und das während des restlichen Teils der Ruhe
periode anfallende Meßsignal laufend mit diesem Bezugswert ver
glichen wird, worauf der sich am Schluß der Ruheperiode aus dem
Vergleich ergebende Differenzwert als Meßwert gespeichert wird.
Aus DE 29 02 776 C2 ist es bei einer Vorrichtung zur photome
trischen Auswertung von Indikatorpapieren bekannt, zum Eliminie
ren von Dunkelströmen oder äußerer Streustrahlung zusätzliche
Meßsignale jeweils zwischen zwei Lichtimpulsen für das Indika
torpapier und einen ersten Vergleichsstandard und zur Berechnung
eines für die Ermittlung eines der optischen Anordnungen ent
sprehenden inneren Streulichtwertes notwendigen, dem verwende
ten Gerät inhärenten Korrekturfaktors zusätzliche Meßsignale
jeweils zwischen zwei Lichtimpulsen für einen zweiten und den
ersten Vergleichsstandard zu bestimmen.
Schließlich ist es bei einer Vorrichtung zum Nachweis von imunu
logischen Agglutinationsmustern aus DE 30 33 870 A1 bekannt,
das von einem lichtempfindlichen Element ausgesandte Signal
durch einen Verstärker zu verstärken und dann in einen Signal
prozessor einzugeben, um die Stärke des Signals einzustellen.
Das vom Prozessor ausgesandte Signal wird auf eine Schreibvor
richtung übertragen, die das Signal auf ein Blatt aufzeichnet.
Auf diesem Blatt sind vorher eine Grundlinie, eine Agglutina
tions-Bezugslinie und eine Nicht-Agglutinations-Bezugslinie
aufgetragen. Wenn eine aufgezeichnete Kurve nicht über die Ag
glutinations-Bezugslinie hinausgeht, kann man feststellen, daß
ein gleichmäßig abgeschiedenes Agglutinationsmuster vorliegt,
während bei einer über die Nicht-Agglutinations-Bezugslinie
hinausgehenden Kurve dies so interpretiert wird, daß ein Sammel
muster vorliegt, das einer Nicht-Agglutination entspricht.
Fig. 9 zeigt ein herkömmliches Verfahren zum Unterscheiden
eines Teilchenagglutinationsmusters, wobei das Agglutinations
muster P in einem Reaktionsgefäß 100A, das auf einer Mikroplatte
100 ausgebildet ist, auf einen eindimensionalen CCD-Sensor 101
optisch projiziert wird. Der CCD-Sensor 101 oder die Mikroplatte
100 wird
relativ zu der anderen Vorrichtung in feinen Schritten in
Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche bewegt, was
bewirkt, daß der CCD-Sensor eine Vielzahl von Abtaststellungen
bezüglich des Reaktionsgefäßes einnimmt, wobei der
eindimensionale CCD-Sensor das Agglutinationsmuster P viele Male abtasten
kann (siehe Fig. 11) und folglich ein zweidimensionales Bild
(hell und dunkel) des Agglutinationsmusters P erhalten wird. In
Fig. 9 zeigt das Bezugszeichen 102 eine Lichtquelle, 103 eine
Abbildungslinse und 104 einen Linsenhalter.
Hierbei treten jedoch
die folgenden Probleme auf.
Ein Agglutinationsbild-Randabschnitt (ein anderer Abschnitt als
der des Bildes) wird wegen dem Einfluß der Aberration des
Linsenhalters 104 und der Abbildungslinse 103 dunkel, und
eine Ausgabe des CCD-Sensors, die einem solchen
Randabschnitt entspricht, wird deutlich dunkel an beiden
Randabschnitten E und F des Fensters der Breite L eines
solchen Abschnittes wie in Fig. 10 gezeigt ist. Es
werden die erhaltenen Daten gesammelt, und ein Datensatz wird
gemäß Fig. 11 dargestellt. Danach wird das Agglutinationsmuster
durch die Verwendung von Flächendaten einer Querschnittsebene
unterschieden, die durch Schneiden der zusammenhängenden
Linien an einem bestimmten Schwellwert T erhalten wird. Falls
eine solche Unterscheidung, wie z. B. der in Fig. 12,
ausgeführt wird, werden dunkle Abschnitte Z1, Z2, und Z3 groß
als Flächendaten dargestellt (durchgezogene Linienabschnitte
in dem Diagramm) gemäß der Wirkung der dunklen Abschnitte des
Randabschnittes, des Streulichtes und des
elektrischen Rauschens.
Fig. 13(a) zeigt eine Ausgabekurvenform für den Fall, daß
keine Mikroplatte zwischengeschaltet ist. Fig. 13(b) zeigt
eine entsprechend der Form für den Fall, daß die Mikroplatte
zwischengeschaltet ist. Fig. 13(c) zeigt eine
Form, bei dem die Bodenfläche des
Reaktionsgefäßes der Platte durch den Einfluß eines Materials
eines Oberflächenprozesses trübe ist. Wie aus den
Diagrammen leicht erkannt werden kann, gibt es einen
Fall, bei dem die Helligkeit und Dunkelheit des Lichtes durch
die Form und das Material der Mikroplatte, des Reaktions
gefäßes, der Oberflächenprozesse als Rauschen in das
Ausgangssignal eingeht und einen Einfluß auf die
Flächendaten bewirkt.
Wie es in Fig. 13(d) gezeigt ist, gibt es auch einen Fall, bei
dem die Helligkeit und Dunkelheit des Lichtes durch die
ungleichmäßige Ausleuchtung einen Einfluß auf die Flächendaten
bewirkt.
Wie es in den Fig. 14(a) bis 14(d) gezeigt ist, hängen die
Flächendaten im Fall eines breiten ringförmigen Abbildes, wie
z. B. dem, daß das Agglutinationsbild groß und im mittleren
Abschnitt hell ist, weitestgehend von der Einstellung des
Schwellwertes ab, wie es aus Fig. 14(d)
hervorgeht, so daß es sehr schwer ist, genau und zuverlässig
die beim Agglutinationsmuster verwendeten Flächendaten zu
unterscheiden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Unannehmlichkeiten und
Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zu vermeiden
und ein Teilchenagglutinationsmuster-
Unterscheidungsverfahren vorzusehen, das die
Unterscheidungsgenauigkeit im Vergleich zum herkömmlichen
Verfahren deutlicht verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs gelöst.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Agglutinations-
Reaktionswahrnehmungsvor
richtung, die zum Ausführen eines
Unterscheidungsverfahren verwendet wird,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der
Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm, das die Anordnung einer
lichtabgebenden Einrichtung, einer
photosensitiven Einheit in der
Einrichtung von Fig. 1 erläutert,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die die
photosensitive Einheit aus Fig. 3 zeigt,
Fig. 5 ein Diagramm eines Beispiels der
Übertragungs-Helligkeitsintensitäts
kurven-Daten, wenn das Reaktionsgefäß der
Mikroplatte leer ist,
Fig. 6 ein Diagramm eines Beispiels von
Übertragungs-Helligkeitsintensitäts
kurven-Daten, wenn Teilchen in dem
Reaktionsgefäß ausgefällt sind,
Fig. 7 ein Datendiagramm nur von Agglutinations
abbildungen, die aus den Daten aus Fig. 5
und 6 abgeleitet wurden,
Fig. 8(a) ein Diagramm der Übertragungs-Helligkeits
intensitätskurven-Daten, nachdem Teilchen
ausgefallen sind, aber bevor eine Skalierung
angelegt wurde, und die einem ringförmigen
Agglutinationsmuster entsprechen,
Fig. 8(b) ein Diagramm der Daten, die sich ergeben,
wenn eine Skalierung an die Daten in Fig.
8(a) angelegt wird,
Fig. 9 ein Diagramm zum Erklären eines
herkömmlichen Beispieles, und
Fig. 10 bis 14 Diagramme zum Erklären der Probleme bei dem
herkömmlichen Beispiel.
Eine Agglutinationsreaktions-Wahrnehmungseinrichtung 20, wie sie
in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine waagrechte Platte 11 und
Halteelemente 12A und 12B, um die waagrechte Platte 11 von
unten zu stützen. Eine Öffnung 11A ist in einem Teil der
horizontalen Platte 11 ausgebildet und eine Mikroplatte 1
dient als eine Platte zur Agglutinationsreaktionsuntersuchung,
die in der Öffnung 11A angeordnet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt,
umfaßt die Mikroplatte 1 eine lichtdurchlässige Grundplatte
1b, in der eine Anzahl von Reaktionsgefäßen 1a angeordnet ist,
jedes davon hat eine Grundoberfläche, die wie ein
kreisförmiger Konus ausgebildet ist. Die Reaktionsgefäße 1a
sind in einer Matrix angeordnet und ausgebildet. In dem
Ausführungsbeispiel wird eine Mikroplatte verwendet, in der
die Reaktionsgefäße 1a in acht Reihen und zwölf Spalten
angeordnet sind.
Eine Verstärkungsplatte 12C zum Kuppeln bzw. Einhaken und
Fixieren beider Halteelemente 12A und 12B ist zwischen den
Halteelementen 12A und 12B angebracht. Ein Führungsschaft 13
ist, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen den Halteelementen 12A
und 12B längs einer longitudinalen Richtung der waagrechten
Platte 11 angebracht. Ferner ist ein anderer Schaft 14
zwischen dem Halteelement 12A und 12B parallel zu dem
Führungsschaft 13 angeordnet und wird drehbar gehalten. Der
Schaft 14 ist längs seiner ganzen Länge mit einem Gewinde
versehen.
Ein Gehäuse 15 das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist an
beide Schäfte 13 und 14 angebracht um so längs der beiden
Schäfte 13 und 14 hin und her bewegbar zu sein. Ein Loch 15a
hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Führungsschafts 13
entspricht und ein Loch 15b, das innen mit einem Gewinde
versehen ist, hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser des
Schafts 14 entspricht, wobei die Löcher in dem Gehäuse 15
ausgebildet sind. Das Gehäuse 15 ist folglich mit dem
Schaft 14 verschraubt.
Eine bewegliche Platte 16, die die photosensitive Einheit 10
trägt (wie in Fig. 3 und 4 gezeigt), ist auf der oberen
Oberfläche des Gehäuses 15 parallel zu der waagrechten Platte
11 angeordnet und befestigt. Leuchtdioden 2A (LED; wie in Fig.
3 gezeigt) sind an der unteren Oberfläche einer oberen Platte
17 befestigt. Halteplatten 18A und 18B zum Halten der oberen
Platte 17 an beiden Enden sind auf der oberen Oberfläche der
beweglichen Platte 16 befestigt, um so senkrecht nach oben von
der beweglichen Platte 16 hochzustehen. Lichtdiffundierende
Platten 31 und 32 (wie in Fig. 3 gezeigt) werden einstückig
auf der unteren Oberfläche der oberen Platte 17 unterhalb der
Leuchtdioden 2A gehalten. Eine LED-Treiberschaltung 8 (bezugnehmend
auf Fig. 3), die herkömmlich durch einen integrierten
Schaltkreis ausgebildet ist und zum Betreiben der
Leuchtdioden 2A verwendet wird, ist auch an der
unteren Oberfläche der oberen Platte 17 angebracht.
Eine Platine 19 (siehe Fig. 1) ist parallel zu der
beweglichen Platte 16 angeordnet und auf der oberen Oberfläche
der beweglichen Platte 16 befestigt. Eine CCD-Treiberschaltung
9, die in herkömmlicher Weise durch einen integrierten
Schaltkreis ausgebildet ist und verwendet wird, um
einen eindimensionalen CCD-Sensor 3A zu betreiben (der später
erläutert wird), ist auf der Platine 19 angebracht.
Ferner sind zwei photosensitive Einheiten 10, die wie in Fig.
3 gezeigt, ausgebildet sind, auf der oberen Oberfläche der
beweglichen Platte 16 so angeordnet, daß Teile der
photosensitiven Einheiten in der longitudinalen Richtung
dieser Einheiten sich gegenseitig überlappen. Die photosensitiven Einheiten 10
sind in diesem Fall so angeordnet, daß sie sich in
longitudinaler Richtung längs den Spaltenrichtungen der Matrix
der Reaktionsgefäße 1a, die auf der Mikroplatte 1 angeordnet
sind (wie z. B. von links nach rechts in Fig. 2) erstrecken.
Die überlappenden photosensitiven Einheiten 10 sind
durch ein Kupplungselement 10A, das in Fig. 4
gezeigt ist, miteinander verbunden. Die photosensitiven Einheiten 10 sind
voneinander in Richtung der Reihen der Reaktionsgefäßmatrix
versetzt und überlappen sich gegenseitig in Richtung der
Spalten (siehe Fig. 2 und 4).
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt die photosensitive Einheit
10 einen Linsenhalter 5, Abbildungslinsen 4, die durch einen
Linsenhalter 5 gehalten werden und den eindimensionalen CCD-
Sensor 3A als eine eindimensionale photosensitive Einheit, die
an den unteren Abschnitt des Linsenhalters 5 angebracht ist.
Eine Anzahl von (vier in diesem Ausführungsbeispiel) Löchern
5a sind in dem Linsenhalter 5 an Intervallen ausgebildet, von
denen jedes gleich einem Abstand zwischen benachbarten
Reaktionsgefäßen 1a längs der longitudinalen Richtung des
Linsenhalters ist. Die Abbildungslinsen 4 sind auf den
Umfangswandabschnitt eines jeden Loches 5a befestigt. Der
eindimensionale CCD-Sensor 3A wird durch den unteren Abschnitt
des Linsenhalters 5 parallel zu der Mikroplatte 1 gehalten, so
daß er nach unten in einem vorbestimmten Abstand von der
Abbildungslinse 4 beabstandet ist, d. h., durch einen Abstand,
der fast gleich der Brennweite der Abbildungslinse 4 ist. Jede
photosensitive Einheit 10 ist an der oberen Oberfläche der
beweglichen Platte 16 in einer Art und Weise befestigt, so daß
nach einer Bewegung der Platte 16, die vier Löcher 5a und Abbildungs
linsen 4 jeder photosensitiven Einheit 10 sich vertikal mit vier der
Reaktionsgefäße 1a decken, wobei die Reaktionsgefäße 1a die
jeweiligen Abbildungslinsen 4 vertikal überlagern.
Der Versatz der photosensitiven Einheiten 10 in Richtung der
Reihen der Reaktionsgefäßmatrix und der Überlapp der photosensitiven Einheiten
10 in Richtung der Spalten sind derart, daß, wenn eine photosensitive Einheit
10 sich mit vier Reaktionsgefäßen 1a einer Spalte richtig
deckt, die andere photosensitive Einheit 10 sich mit vier Reaktionsgefäßen 1a
in einer benachbarten Spalte richtig deckt. Auch überlappen
sich diese zwei Sätze von vier Reaktionsgefäßen in
benachbarten Spalten nicht gegenseitig in Spaltenrichtung.
Folglich wird ein Reaktionsgefäß von jeder Reihe untersucht,
wenn die photosensitive Einheit 10 in vertikaler Deckung mit
den Reaktionsgefäßen 1a bewegt wird (siehe Fig. 1, 2 und 4).
In Fig. 3 sind die Leuchtdioden 2A, die als Lichtabgabeein
richtung dienen, über der Mikroplatte 1 so angeordnet, daß sie
den Abbildungslinsen 4 gegenüberliegen. Die zwei
lichtdiffundierenden Platten 31 und 32 sind zwischen den
Leuchtdioden 2A und der Mikroplatte 1 angeordnet, so daß sie
zueinander parallel und voneinander beabstandet in einem
vorbestimmten Abstand sind. Die Leuchtdioden 2A und die
lichtdiffundierenden Platten 31 und 32 sind wirkungsvoll
einstückig zusammen mit der LED-Treiberschaltung 8 an der
unteren Oberfläche der oben genannten oberen Platte 17
angebracht.
Ein Motor 21 (Fig. 1) zum Anlegen eines Drehmomentes an den
Schaft 14 über ein Getriebe (nicht gezeigt) ist auf der
Außenseite des Halteelements 12A vorgesehen. Daher dreht sich
in diesem Ausführungsbeispiel der Schaft 14, wenn der Motor
angetrieben wird, um das Gehäuse 15 zu verschieben, so daß die
bewegliche Platte 16 und obere Platte 17 einstückig in
Richtung des Pfeils P aus Fig. 1 hin und her bewegt wird,
nämlich längs der Richtung der Reihen der Matrix der
Reaktionsgefäße 1a auf der Mikroplatte 1. Während solchen
gemeinsamen Bewegungen der Platten 16 und 17 wird die
waagrechte Platte 11 und die Mikroplatte 1 von oben und unten
überlagert. Das heißt, die Platte 17 bewegt sich über der Mikroplatte 1
und der Platte 11, und die Platte 16 bewegt sich unterhalb davon.
Wenn der Motor 21 angetrieben wird, beginnt sich die
bewegliche Platte 16 zu bewegen und eine Stellungseinrichtung,
z. B. ein Grenzschalter (nicht dargestellt), wird durch eine
CPU überwacht, z. B. einen herkömmlichen Mikroprozessor (nicht
dargestellt). Wenn die photosensitiven Einheiten 10,
dargestellt in Fig. 2, bewegt werden, um die Abbildungslinsen 4 vertikal
unterhalb der Reaktionsgefäße 1a auf der Mikroplatte 1 zu
positionieren, wird das Licht von den Leuchtdioden 2A auf die
Mikroplatte 1 durch die lichtdiffundierenden Platten 31 und 32
gestrahlt. Das Licht von den Leuchtdioden 2A wird durch acht
Reaktionsgefäße 1a (entsprechend den acht Linsen) übertragen,
die momentan über den photosensitven Einheiten 10 angeordnet
sind, und das Licht wird durch den eindimensionalen CCD-Sensor
3A durch die Abbildungslinsen 4 aufgenommen.
Ausgangssignale von dem eindimensionalen CCD-Sensor 3A werden
an die CPU über einen A/D-Wandler (nicht dargstellt) gesandt.
Die CPU bestimmt den Betrag der Bewegung der beweglichen
Platte 16 von dem Betrag der Nachführung (der Anzahl der
Motordrehungen) des Motors und berechnet, welche der acht
Reaktionsgefäße untersucht werden, wobei automatisch ein
Agglutinationsmuster der Probe in jedem Reaktionsgefäß in der
folgenden Art und Weise unterschieden wird.
Ein Verfahren zur Unterscheidung der
Teilchenagglutinationsmuster in dem Ausführungsbeispiel wird nun
in bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschrieben.
- A) Zuerst nimmt die CPU Übertragungs-Helligkeits intensitätskurven-Daten auf, wenn das Reaktionsgefäß 1a leer ist, sogenannte Leerwerte, und speichert diese Daten in einen Speicher. Die Leerwerte werden durch die Kurve y′(x) in Fig. 5 gezeigt. Die Variable x stellt den Ort längs der eindimensionalen Abtastrichtung des CCD-Sensors 3A dar.
- B) Nachfolgend werden die CCD-Dunkelausgabedaten (d. h. die Ausgabe des CCD-Sensors, wenn kein Licht am CCD-Sensor anliegt), die vorher im Speicher als Dunkelwerte gespeichert worden sind, als Bezugswerte verwendet und die Leerwerte (z. B. y′(x1) in Fig. 5) werden von den Dunkelwerten abgezogen, wobei y(x1) = [Dunkelwert] - y′(x1) erhalten wird. Folglich gilt y(x) = [Dunkelausgabedaten] - y′(x).
- C) Das Maximum 255 der Ausgabedaten [in diesem Ausführungsbeispiel werden 8-Bit-Daten (0-255) verwendet] wird durch die Werte y(x1) geteilt, die gemäß dem oben genannten Verfahren erhalten wurden, wobei die Berechnung eines Skalierungsfaktors Gain[x1] = 255/y(x1) ausgeführt wird. Jeder Wert des Skalierungsfaktors wird entsprechend jedem Datenpunkt von y(x) durch wiederholtes Ausführen von (B) und (C) gesetzt. Folglich gilt Gain[x] = 255/y(x).
- D) Die Reaktionslösung wird in das Reaktionsgefäß eingebracht. Wenn Teilchen nach einer vorbestimmten Zeitdauer ausfallen, nimmt die CPU die Übertragungs-Helligkeits intensitätskurven-Daten zu dem Zeitpunkt in einer Art und Weise ähnlich dem oben genannten auf. Diese Daten werden durch die Kurve η′(x) in Fig. 6 gezeigt.
- E) Anschließend zieht die CPU die relevanten Übertragungs-Helligkeitsintensitätskurven-Daten (z. B. η′(x1) aus Fig. 6) von den Dunkelausgabedaten in einer ähnlichen Art und Weise zu dem oben beschriebenen Verfahrensschritt (B) ab, wobei η(x1) = [Dunkelwert] - η′(x1) erhalten wird. Die oben genannte Berechnung wird für jeden Datenpunkt von η′(x) nacheinander ausgeführt. Folglich gilt η(x) = [Dunkelausgabedaten] - η′(x).
- F) Die CPU multipliziert anschließend den geeigneten Skalierungsfaktor von Schritt (C) mit dem entsprechenden Wert von η(x), z. B. n(x1), wobei η1(x1) = η(x1) × Gain[x1] berechnet wird. Folglich gilt η1(x) = η(x) × Gain[x].
- G) Durch Abziehen η1(x1) von den Dunkelwerten werden die endgültigen Ausgabewerte y′′(x1) = [Dunkelwert] - η1(x1) berechnet. Folglich gilt y′′(x) = [Dunkelausgabedaten] - η1(x).
- H) Wie oben dargelegt, werden die Kurvenformdaten y′′(x) nur der Agglutinationsabbildungen als endgültige Ausgabe der Daten für jede Abtastung berechnet und zur Unterscheidung verwendet. In Fig. 7 werden die Kurvenformdaten y′′(x) nur der Agglutinationsabbildungen gezeigt.
- I) Die Kurvenformdaten y′′(x) von nur den Agglutinationsabbildungen (im nachhinein als "Daten-nach-Skalierung" bezeichnet) werden für jede Abtastung des eindimensionalen CCD-Sensors 3A gebildet, wobei ein Datensatz erhalten wird, der die Daten nach dem Einschalten anlegt und ähnlich zu dem aus Fig. 11 ist.
- J) Schließlich wird durch Abschneiden des Datensatzes an einem vorbestimmten Schwellwert ähnlich zu T in Fig. 11 eine plane Fläche ähnlich zu der planen Fläche in Fig. 11 durch Schnittpunkte der Schwellwertebene und der Datensätze definiert. Eine Fläche S der planen Fläche wird durch die Verwendung der bekannten Technik vom Quadrieren der Abschnitte verwendet. Die Fläche S wird mit den Bezugsflächen verglichen, die von vorbestimmten Bezugsmustern berechnet worden sind (ein Referenzmuster ohne Agglutination und ein Referenzmuster mit Agglutination), wobei entschieden wird, ob das Muster ein Agglutinationsmuster oder ein Muster ohne Agglutination ist.
In dem Ausführungsbeispiel kann die oben beschriebene
Unterscheidung gleichzeitig ausgeführt werden in bezug auf die
acht Reaktionsgefäße 1a, die jeweils in einer Reihe der
Mikroplatte 1 angeordnet sind.
Wie oben beschrieben werden
die Leerplattendaten zuerst erhalten und danach die
Agglutinationsdaten aufgenommen und die oben genannten
arithmetischen Berechnungen für die Agglutinationsdaten und die
Leerplattendaten und die Daten mit angelegter Skalierung
ausgeführt. Das Agglutinationsmuster wird auf Grundlage der
Daten von nur den Agglutinationsabbildungen der Daten-nach-Skalierung
beurteilt. Deshalb wird die Unterscheidung nicht
durch die Formen und Materialien der Mikroplatte 1 und der
Reaktionsgefäße 1a beeinflußt. Es ist möglich, eine Änderung
der Daten durch eine Situation, in der das Agglutinationsbild im
Randabschnitt wegen der Linsenaberration der Abbildungslinsen
4, des Einflußes durch den Linsenhalter 5 und durch eine
ungleichmäßige Ausleuchtung dunkel wird, zu korrigieren.
Folglich können die Agglutinationsmuster genau unterschieden
werden. Wie in Fig. 14 gezeigt, werden
selbst dann, wenn das Agglutinationsbild groß und
nicht auf den Mittelpunkt konzentriert ist, Daten-
nach-Skalierung erhalten wie in Fig. 8(b) gezeigt. Deshalb
können, selbst wenn die Einstellung des Schwellwertes leicht
abweicht, die Flächendaten genau berechnet werden und es kann eine
genaue Entscheidung ausgeführt werden. Auf der anderen Seite
kann, da die Agglutinationsmuster gleichzeitig in bezug auf die
acht Reaktionsgefäße 1a unterschieden werden, eine sehr
schnelle Entscheidung verwirklicht werden.
Wie oben genannt, wird selbst in dem Fall eines ringförmigen
Agglutinationsmusters, welches bisher schwerlich genau
unterschieden werden konnte, das Agglutinationsmuster durch die
Flächendaten und die Kurvenformdaten von nur den
Agglutinationsabbildungen erhalten. Deshalb können selbst, wenn
die Einstellung des Schwellwertes leicht abweicht, die
Flächendaten genau berechnet und die Unterscheidung genau
ausgeführt werden.
Claims (1)
- Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenagglutinationsmusters in einer Teilchenagglutinationsvorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen, einer Lichtquelle und einem Photo sensor zum Messen der Lichtdurchlässigkeit des Agglutina tionsmusters, wobei die Lichtquelle und der Photosensor aufein ander ausgerichtet sind und in einer Ebene parallel relativ zu den Reaktionsgefäßen beweglich sind, mit folgenden Schritten:
Bei ausgeschalteter Lichtquelle werden vorab Dunkelwerte gemessen und abgespeichert,
längs einer Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung werden bei eingeschalteter Lichtquelle und leeren Reaktionsgefäßen Leerwerte gemessen,
die Leerwerte werden von den Dunkelwerten abgezogen und mit den so erhaltenen Werten wird ein Skalierungsfaktor berechnet,
die Reaktionsgefäße werden gefüllt und nach Ablauf einer Reaktionszeit werden bei eingeschalteter Lichtquelle längs der Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung Meßwerte der Teilchen verteilung aufgenommen,
die Meßwerte werden von den Dunkelwerten abgezogen und die so erhaltenen Werte werden mit dem Skalierungsfaktor multipliziert,
die so erhaltenen Ergebnisse werden von den Dunkelwerten zum Erhalt der Kurvenformdaten des reinen Agglutinationsmusters abgezogen,
die über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden Kurvenform daten, die eine Fläche definieren, werden mit dem Flächen vor gegebener Bezugsmuster verglichen und es wird entschieden, ob ein Agglutinationsmuster oder ein Nicht-Agglutinationsmuster vorliegt.
Applications Claiming Priority (1)
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