JP2000258341A - 吸光度測定装置 - Google Patents
吸光度測定装置Info
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- JP2000258341A JP2000258341A JP5959999A JP5959999A JP2000258341A JP 2000258341 A JP2000258341 A JP 2000258341A JP 5959999 A JP5959999 A JP 5959999A JP 5959999 A JP5959999 A JP 5959999A JP 2000258341 A JP2000258341 A JP 2000258341A
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- absorbance
- center
- light beam
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学的に透明なノズル内に収容された試料に
対して正確な吸光度を求める。 【解決手段】 吸光度測定ユニット８において、ノズル
軸の位置に焦点を有する光ビーム１０２に対して、ノズ
ル７が横切られる。この際の受光分布に基づいてノズル
７の中心軸を光ビームが透過した場合におけるデータが
特定される。そのデータに従って吸光度が求められる。
光源として白色光源が用いられる場合、受光側では回折
格子やフォトダイオードアレイなどが用いられる。各波
長ごとの単色光源が利用される場合、受光側には色分解
ミラーや各波長ごとのフォトダイオードなどが用いられ
る。
対して正確な吸光度を求める。 【解決手段】 吸光度測定ユニット８において、ノズル
軸の位置に焦点を有する光ビーム１０２に対して、ノズ
ル７が横切られる。この際の受光分布に基づいてノズル
７の中心軸を光ビームが透過した場合におけるデータが
特定される。そのデータに従って吸光度が求められる。
光源として白色光源が用いられる場合、受光側では回折
格子やフォトダイオードアレイなどが用いられる。各波
長ごとの単色光源が利用される場合、受光側には色分解
ミラーや各波長ごとのフォトダイオードなどが用いられ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸光度測定装置に関
し、特に、分注用ノズルを利用して血清などの試料の生
化学分析のために吸光度測定を行う装置に関する。
し、特に、分注用ノズルを利用して血清などの試料の生
化学分析のために吸光度測定を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、血液検査等を行う臨床検査分野で
は、種々の装置において自動化が進み、迅速化、省力
化、低コスト化、信頼性の向上が図られてきた。この臨
床検査分野では、自動分注装置、自動分析装置、遠心分
離器、あるいはそれらを複合した臨床検査自動化システ
ム等のさまざまな自動化機器が使用されている。しかし
ながら、臨床検査によって分析しようとする血液試料の
中には、乳び、溶血、黄疸（高ビリルビン）等の共存妨
害物質の混入した異常血清に代表される異常検体が存在
する。異常検体の場合には、それら共存妨害物質の量に
よって測定値に影響を受ける分析法も少なくない。特
に、エンドポイント法を採用している分析法ではその影
響を受けやすい。この問題に対処する方法として、例え
ば特公昭61-18693号公報や特公昭61-18982号公報に開示
されているように、自動分析装置内で分析結果を補正す
ることによってその影響を除去して対処する方法が知ら
れている。さらに分析装置内で対処する方法の種々の問
題点、すなわちコストの増加、セルのコンタミネーショ
ン等の問題点を解決し、また補正のできない分析法にも
対処するために、分析装置の前段階で対処する方法が特
開平7-280814号公報や特開平10-19903号公報に開示され
ている。これらの方法では、遠心分離された血清を分注
する前の採血管内で、あるいは分注機によってディスポ
ーザブルチップ等の分注容器内に吸引した段階で、分光
手段によって乳び、溶血、黄疸等の度合いの測定を行っ
ている。
は、種々の装置において自動化が進み、迅速化、省力
化、低コスト化、信頼性の向上が図られてきた。この臨
床検査分野では、自動分注装置、自動分析装置、遠心分
離器、あるいはそれらを複合した臨床検査自動化システ
ム等のさまざまな自動化機器が使用されている。しかし
ながら、臨床検査によって分析しようとする血液試料の
中には、乳び、溶血、黄疸（高ビリルビン）等の共存妨
害物質の混入した異常血清に代表される異常検体が存在
する。異常検体の場合には、それら共存妨害物質の量に
よって測定値に影響を受ける分析法も少なくない。特
に、エンドポイント法を採用している分析法ではその影
響を受けやすい。この問題に対処する方法として、例え
ば特公昭61-18693号公報や特公昭61-18982号公報に開示
されているように、自動分析装置内で分析結果を補正す
ることによってその影響を除去して対処する方法が知ら
れている。さらに分析装置内で対処する方法の種々の問
題点、すなわちコストの増加、セルのコンタミネーショ
ン等の問題点を解決し、また補正のできない分析法にも
対処するために、分析装置の前段階で対処する方法が特
開平7-280814号公報や特開平10-19903号公報に開示され
ている。これらの方法では、遠心分離された血清を分注
する前の採血管内で、あるいは分注機によってディスポ
ーザブルチップ等の分注容器内に吸引した段階で、分光
手段によって乳び、溶血、黄疸等の度合いの測定を行っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように分析装置の前段階で血清等の光学特性を測定しよ
うとすると、次のような問題点がある。すなわち、分析
装置の前段階（検体の前処理段階）では、被測定物であ
る血清等の検体は、採血管や分注用のディスポーザブル
チップ等の断面が円形である円筒や円錐で代表される形
状の容器に入っているのが一般的であり、そのような容
器に入っている被検体の吸光度を前記容器の側面方向か
らの透過光量によって測定しようとすると、軸ずれや、
容器と被検体の断面方向の直径及び屈折率で決まる光の
屈折現象によって、正確な被検体の吸光度測定が困難で
あるという問題点があった。
ように分析装置の前段階で血清等の光学特性を測定しよ
うとすると、次のような問題点がある。すなわち、分析
装置の前段階（検体の前処理段階）では、被測定物であ
る血清等の検体は、採血管や分注用のディスポーザブル
チップ等の断面が円形である円筒や円錐で代表される形
状の容器に入っているのが一般的であり、そのような容
器に入っている被検体の吸光度を前記容器の側面方向か
らの透過光量によって測定しようとすると、軸ずれや、
容器と被検体の断面方向の直径及び屈折率で決まる光の
屈折現象によって、正確な被検体の吸光度測定が困難で
あるという問題点があった。
【０００４】その問題点に関しては、その解決手段が特
開平10-19776号公報に記載されているが、前記公報に記
載されている手段では以下に示すような理由によって、
上記問題点を解決して吸光度を精度良く測定する手段と
しては不十分である。すなわち、前記公報では、前記形
状の容器内に入った被検体の吸光度を正確に計る手段と
して、前記形状の容器の直径より幅が広い光ビームを前
記容器の対称軸に直角な方向から照射し、その透過光量
の強度分布をＣＣＤアレイ等の多素子型受光器で測定す
ることによって取得し、その強度分布の対称性等から、
強度分布の中心部分の受光光量を特定し、吸光度計算す
る方法が示されている。しかし、単純に前記容器の対称
軸に直角な方向に対する透過光量分布の中心での値を測
定する方法では、前記容器及び容器内の被検体によって
光が屈折することによって大きな測定誤差を生じかねな
い。この問題点について、図を用いて詳細に説明する。
開平10-19776号公報に記載されているが、前記公報に記
載されている手段では以下に示すような理由によって、
上記問題点を解決して吸光度を精度良く測定する手段と
しては不十分である。すなわち、前記公報では、前記形
状の容器内に入った被検体の吸光度を正確に計る手段と
して、前記形状の容器の直径より幅が広い光ビームを前
記容器の対称軸に直角な方向から照射し、その透過光量
の強度分布をＣＣＤアレイ等の多素子型受光器で測定す
ることによって取得し、その強度分布の対称性等から、
強度分布の中心部分の受光光量を特定し、吸光度計算す
る方法が示されている。しかし、単純に前記容器の対称
軸に直角な方向に対する透過光量分布の中心での値を測
定する方法では、前記容器及び容器内の被検体によって
光が屈折することによって大きな測定誤差を生じかねな
い。この問題点について、図を用いて詳細に説明する。
【０００５】図７は、外径12mm内径10mmのプラスティッ
ク製試験管（屈折率1.5）に屈折率1.33の液体が入って
いる場合に、容器側方から平行光を照射した場合の光線
追跡結果である。光が屈折することにより透過光量分布
の中心部分の強度は容器からの距離によって変化するこ
とが判る。この変化の仕方は容器と被検体の断面方向の
直径及び屈折率で決まる光の屈折現象によって影響を受
けるために、容器形状と材質すなわち屈折率及び被検液
の屈折率を定めて容器から受光器までの距離を正確に決
めないと、上述したような現象によって被検液の吸光度
測定に大きな誤差が生じかねない。
ク製試験管（屈折率1.5）に屈折率1.33の液体が入って
いる場合に、容器側方から平行光を照射した場合の光線
追跡結果である。光が屈折することにより透過光量分布
の中心部分の強度は容器からの距離によって変化するこ
とが判る。この変化の仕方は容器と被検体の断面方向の
直径及び屈折率で決まる光の屈折現象によって影響を受
けるために、容器形状と材質すなわち屈折率及び被検液
の屈折率を定めて容器から受光器までの距離を正確に決
めないと、上述したような現象によって被検液の吸光度
測定に大きな誤差が生じかねない。
【０００６】同様に、図８は、外径3mm内径2mmの分注用
プラスティック製ディスポーザブルチップ（屈折率1.
5）に屈折率1.33の液体が入っている場合に、容器側方
から平行光を照射した場合の光線追跡結果であるが、こ
の場合にも同様なことが生じていることが判る。一般
に、このようなプラスティック製ディスポーザブルチッ
プの場合は、チップに曲がりが生じていることが多いた
め、チップから受光器までの距離を正確に一定にして透
過光強度分布を測定することが困難であり、前記公報に
記載されている手段では正確にその容器内の被検液の吸
光度を測定することは困難であるといわざるを得ない。
プラスティック製ディスポーザブルチップ（屈折率1.
5）に屈折率1.33の液体が入っている場合に、容器側方
から平行光を照射した場合の光線追跡結果であるが、こ
の場合にも同様なことが生じていることが判る。一般
に、このようなプラスティック製ディスポーザブルチッ
プの場合は、チップに曲がりが生じていることが多いた
め、チップから受光器までの距離を正確に一定にして透
過光強度分布を測定することが困難であり、前記公報に
記載されている手段では正確にその容器内の被検液の吸
光度を測定することは困難であるといわざるを得ない。
【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、吸光度を正確に測定すること
にある。
ものであり、その目的は、吸光度を正確に測定すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、試料を内部に収容する光学的透明
性をもったノズルと、ノズル軸と直交する方向に沿って
光ビームを形成し、かつ、ノズル軸の中心位置で光ビー
ムを集束させる光計測ユニットと、前記光ビーム及び前
記ノズル軸と直交する方向に、前記ノズル及び前記光計
測ユニットの一方を他方に対して相対的に移動走査させ
る走査機構と、前記移動走査に伴って前記光計測ユニッ
トにより取得される受光分布に基づいて、前記ノズル中
心に相当する受光データを判別する中心判別手段と、前
記ノズル中心に相当する受光データに基づいて吸光度演
算を行う演算手段と、を含むことを特徴とする。
るために、本発明は、試料を内部に収容する光学的透明
性をもったノズルと、ノズル軸と直交する方向に沿って
光ビームを形成し、かつ、ノズル軸の中心位置で光ビー
ムを集束させる光計測ユニットと、前記光ビーム及び前
記ノズル軸と直交する方向に、前記ノズル及び前記光計
測ユニットの一方を他方に対して相対的に移動走査させ
る走査機構と、前記移動走査に伴って前記光計測ユニッ
トにより取得される受光分布に基づいて、前記ノズル中
心に相当する受光データを判別する中心判別手段と、前
記ノズル中心に相当する受光データに基づいて吸光度演
算を行う演算手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、ノズルに対して光ビー
ムを横切らせて、その時取得された受光分布に基づいて
ノズル中心の受光データが特定される。特に、ノズル軸
の中心位置で光ビームが集束されるので、図７や図８に
示した屈折の影響を低減出来る。よって、吸光度の高精
度測定が可能となる。
ムを横切らせて、その時取得された受光分布に基づいて
ノズル中心の受光データが特定される。特に、ノズル軸
の中心位置で光ビームが集束されるので、図７や図８に
示した屈折の影響を低減出来る。よって、吸光度の高精
度測定が可能となる。
【００１０】（２）望ましくは、前記中心判別手段は、
前記受光分布に基づいて、前記光ビームが前記ノズルの
一方側端及び他方側端を通過した通過タイミングを特定
する手段と、前記通過タイミングと前記移動走査の運動
情報とから、前記光ビームがノズル中心に位置した中心
タイミングを特定する手段と、前記中心タイミングで取
得された受光データを特定する手段と、を含むことを特
徴とする。ここで、望ましくは、前記移動走査は一定速
度で行われる。
前記受光分布に基づいて、前記光ビームが前記ノズルの
一方側端及び他方側端を通過した通過タイミングを特定
する手段と、前記通過タイミングと前記移動走査の運動
情報とから、前記光ビームがノズル中心に位置した中心
タイミングを特定する手段と、前記中心タイミングで取
得された受光データを特定する手段と、を含むことを特
徴とする。ここで、望ましくは、前記移動走査は一定速
度で行われる。
【００１１】（３）望ましくは、前記光計測ユニット
は、受光される光を各波長ごとの成分に弁別する波長分
離手段と、分離された波長ごとの受光センサと、を含
む。また、望ましくは、互いに並行に設けられ、複数の
測定光ビームを形成する複数の光計測ユニットが設けら
れる。更に、望ましくは、前記ノズルは分注用のディス
ポーザブルチップである。
は、受光される光を各波長ごとの成分に弁別する波長分
離手段と、分離された波長ごとの受光センサと、を含
む。また、望ましくは、互いに並行に設けられ、複数の
測定光ビームを形成する複数の光計測ユニットが設けら
れる。更に、望ましくは、前記ノズルは分注用のディス
ポーザブルチップである。
【００１２】複数の波長での測定が必要な場合、白色光
を照射し、試料透過後に各波長ごとに成分を弁別すれば
測定時間を短縮できる。また、ノズルの相対的な移動の
方向に複数の計測ユニットを配置しておけば、１回の走
査で複数波長について測定を行え、特に波長弁別などが
不要という利点がある。
を照射し、試料透過後に各波長ごとに成分を弁別すれば
測定時間を短縮できる。また、ノズルの相対的な移動の
方向に複数の計測ユニットを配置しておけば、１回の走
査で複数波長について測定を行え、特に波長弁別などが
不要という利点がある。
【００１３】（４）上記のように、採血管や分注用のデ
ィスポーザブルチップ等の断面が円形である円筒や円錐
で代表される形状の容器に入っている検体の吸光度を正
確に測定する手段として、容器に対してその軸と直交す
る方向に光ビームを移動させながら透過光量を測定する
ことによって、光が容器の中心軸を通過した瞬間の透過
率データすなわち光が容器の断面の中心を通過した瞬間
の透過率データを求めることが可能となり、容器内の試
料の吸光度を正確に測定できる。
ィスポーザブルチップ等の断面が円形である円筒や円錐
で代表される形状の容器に入っている検体の吸光度を正
確に測定する手段として、容器に対してその軸と直交す
る方向に光ビームを移動させながら透過光量を測定する
ことによって、光が容器の中心軸を通過した瞬間の透過
率データすなわち光が容器の断面の中心を通過した瞬間
の透過率データを求めることが可能となり、容器内の試
料の吸光度を正確に測定できる。
【００１４】また、光ビームと容器を相対的に移動させ
ながら取得した透過光量の時系列データから、光が容器
の対称軸を通過した瞬間のデータを特定する手段とし
て、透過光量の減衰によって知ることのできる容器と光
が交差を開始した時刻、透過光量が元のレベルに復帰す
ることによって知ることのできる容器と光の交差が終了
した時刻、及び、光と容器を相対移動させる制御速度・
加速度とから知ることのできる交差開始時刻から交差終
了時刻までに起こった前記相対移動量の中点での時刻の
透過率データとして特定することを可能とした。
ながら取得した透過光量の時系列データから、光が容器
の対称軸を通過した瞬間のデータを特定する手段とし
て、透過光量の減衰によって知ることのできる容器と光
が交差を開始した時刻、透過光量が元のレベルに復帰す
ることによって知ることのできる容器と光の交差が終了
した時刻、及び、光と容器を相対移動させる制御速度・
加速度とから知ることのできる交差開始時刻から交差終
了時刻までに起こった前記相対移動量の中点での時刻の
透過率データとして特定することを可能とした。
【００１５】簡単には光と容器を相対移動させる制御を
等速移動として交差開始時刻から交差終了時刻の中点と
なる時刻を用いることによって特定することができる。
さらに交差の開始、終了する時刻を知る手段としては、
透過光量の時間に対する微分変化量を用いて、微分変化
量が０から負の値に変化すること、また微分変化量が正
の値から０に変化することを用いてそれぞれ知ることも
可能である。
等速移動として交差開始時刻から交差終了時刻の中点と
なる時刻を用いることによって特定することができる。
さらに交差の開始、終了する時刻を知る手段としては、
透過光量の時間に対する微分変化量を用いて、微分変化
量が０から負の値に変化すること、また微分変化量が正
の値から０に変化することを用いてそれぞれ知ることも
可能である。
【００１６】前記手段によって例えば検体検査分野にお
いて、試験管のような検体容器や自動分注機等で用いら
れる分注チップのような細径の円筒あるいは円錐形の容
器内にある試料の吸光度を正確に測定することができ、
血清の分注工程等の分析装置に送られる前段階で血清の
乳び、溶血、黄疸等の異常を正確に判断することがで
き、迅速に再採血等の措置をとることができる。
いて、試験管のような検体容器や自動分注機等で用いら
れる分注チップのような細径の円筒あるいは円錐形の容
器内にある試料の吸光度を正確に測定することができ、
血清の分注工程等の分析装置に送られる前段階で血清の
乳び、溶血、黄疸等の異常を正確に判断することがで
き、迅速に再採血等の措置をとることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明に係る吸光度測定方法を自
動分注装置に応用した場合の一例を模式的に表したもの
である。図１中の符号２は、シリンジポンプの駆動系を
示し、符号４はシリンジポンプ３の動きをノズル７に伝
えるためのテフロンチューブ等の配管系を示す。符号７
は、光学的に透明・半透明なディスポーザブルチップ等
の分注容器（ノズル）であり、アーム５と駆動系６によ
って例えばＸ−Ｙ−Ｚ方向に自在に移動することがで
き、これらはコンピュータ等のコントロール部１によっ
て制御されている。さらに、符号８は、ノズル７内の検
体９を分析するための吸光度測定ユニットを示す。ノズ
ル７は、その中心軸（ノズル軸）と直交する方向に移動
走査される。その場合、アーム５と駆動系６が利用され
る。その移動走査に当たって、随時吸光スペクトルが測
定される。図１の場合、移動走査する方向は、紙面に垂
直な方向となる。吸光度測定ユニット８によって得られ
た経時的なデータ（受光した光量の１次元分布）は、コ
ンピュータ等のコントロール部１によって解析され、そ
のデータ中において、吸光度測定ユニット８から照射さ
れる光ビームがノズル７の中心軸にちょうど一致した瞬
間のデータが特定され、その瞬間のデータを用いてノズ
ル７内に吸引されている検体９の吸光度が算出される。
このようにして得られた検体９の正確な吸光度から、検
体９が正常検体か、あるいは乳び、溶血、黄疸等の異常
検体であるかが判断される。正常であれば、ノズル７を
アーム５によって移動し、例えば、反応容器等の容器１
１に対して、シリンジポンプ３の作用によって規定量吐
出される。その一方、異常であると判断された場合は、
あらかじめ決められた処理に基づき、例えば、再検査用
の検体を残しておくための容器１２に吐出したり、ある
いは、そのまま元の検体容器１０に全量吐出し、次の動
作に移るということが行われる。吸光度測定ユニット８
によって得られたデータあるいはそのデータからコンピ
ュータ等のコントロール部１によって解析・算出された
乳び、溶血、黄疸等の濃度値、正常・異常の判定結果等
は、必要に応じて コンピュータ等のコントロール部１
から外部の例えば自動分析装置に伝送される。
動分注装置に応用した場合の一例を模式的に表したもの
である。図１中の符号２は、シリンジポンプの駆動系を
示し、符号４はシリンジポンプ３の動きをノズル７に伝
えるためのテフロンチューブ等の配管系を示す。符号７
は、光学的に透明・半透明なディスポーザブルチップ等
の分注容器（ノズル）であり、アーム５と駆動系６によ
って例えばＸ−Ｙ−Ｚ方向に自在に移動することがで
き、これらはコンピュータ等のコントロール部１によっ
て制御されている。さらに、符号８は、ノズル７内の検
体９を分析するための吸光度測定ユニットを示す。ノズ
ル７は、その中心軸（ノズル軸）と直交する方向に移動
走査される。その場合、アーム５と駆動系６が利用され
る。その移動走査に当たって、随時吸光スペクトルが測
定される。図１の場合、移動走査する方向は、紙面に垂
直な方向となる。吸光度測定ユニット８によって得られ
た経時的なデータ（受光した光量の１次元分布）は、コ
ンピュータ等のコントロール部１によって解析され、そ
のデータ中において、吸光度測定ユニット８から照射さ
れる光ビームがノズル７の中心軸にちょうど一致した瞬
間のデータが特定され、その瞬間のデータを用いてノズ
ル７内に吸引されている検体９の吸光度が算出される。
このようにして得られた検体９の正確な吸光度から、検
体９が正常検体か、あるいは乳び、溶血、黄疸等の異常
検体であるかが判断される。正常であれば、ノズル７を
アーム５によって移動し、例えば、反応容器等の容器１
１に対して、シリンジポンプ３の作用によって規定量吐
出される。その一方、異常であると判断された場合は、
あらかじめ決められた処理に基づき、例えば、再検査用
の検体を残しておくための容器１２に吐出したり、ある
いは、そのまま元の検体容器１０に全量吐出し、次の動
作に移るということが行われる。吸光度測定ユニット８
によって得られたデータあるいはそのデータからコンピ
ュータ等のコントロール部１によって解析・算出された
乳び、溶血、黄疸等の濃度値、正常・異常の判定結果等
は、必要に応じて コンピュータ等のコントロール部１
から外部の例えば自動分析装置に伝送される。
【００１９】上記の構成では、ノズルの移動経路上かつ
ノズル中心軸が通過する位置に、光ビームの焦点が設定
されているため、図７や図８に示した屈折の影響を極力
排除できる。
ノズル中心軸が通過する位置に、光ビームの焦点が設定
されているため、図７や図８に示した屈折の影響を極力
排除できる。
【００２０】上記の吸光度測定ユニット８の具体的構成
例を、図２〜図３に基づいて説明する。
例を、図２〜図３に基づいて説明する。
【００２１】図２は、ハロゲンランプ等の白色光源２２
を用い、透過光を回折格子２５によって分光する場合
で、光源２２を出た光がノズル７の中に収容された検体
９を通過するように、特に軸中心で集束するようにレン
ズ２３が設けられ、透過してきた光がレンズ２４によっ
て回折格子２５に導かれる。回折格子２５で回折したそ
れぞれの波長の光成分は、フォトダイオードアレイ２６
のそれぞれのチャンネルで同時に受光することができ、
必要な波長の分光透過率が同時に取得される。
を用い、透過光を回折格子２５によって分光する場合
で、光源２２を出た光がノズル７の中に収容された検体
９を通過するように、特に軸中心で集束するようにレン
ズ２３が設けられ、透過してきた光がレンズ２４によっ
て回折格子２５に導かれる。回折格子２５で回折したそ
れぞれの波長の光成分は、フォトダイオードアレイ２６
のそれぞれのチャンネルで同時に受光することができ、
必要な波長の分光透過率が同時に取得される。
【００２２】図３は、２つの異なる発光波長を持つＬＥ
Ｄ等の単色光源５０、５１を用いた場合で、単色光源５
０、５１から照射された２つの波長の光は、色分解ミラ
ー２８によって光軸を合わされ、レンズ２７によってノ
ズル７の中に吸引された検体９にフォーカスされる。検
体９を透過した光は、レンズ２９によって集光され、色
分解ミラー３０によって再び２つの波長成分に分解さ
れ、それぞれが受光器であるフォトダイオード３１、３
２に導かれる。このようにして２つの波長に対応する分
光透過率を同時に測定することができ、２波長測光によ
る検体９の吸光度が瞬時に測定できる。
Ｄ等の単色光源５０、５１を用いた場合で、単色光源５
０、５１から照射された２つの波長の光は、色分解ミラ
ー２８によって光軸を合わされ、レンズ２７によってノ
ズル７の中に吸引された検体９にフォーカスされる。検
体９を透過した光は、レンズ２９によって集光され、色
分解ミラー３０によって再び２つの波長成分に分解さ
れ、それぞれが受光器であるフォトダイオード３１、３
２に導かれる。このようにして２つの波長に対応する分
光透過率を同時に測定することができ、２波長測光によ
る検体９の吸光度が瞬時に測定できる。
【００２３】図４には、例えば６つの吸光度測定ユニッ
トからなる多連ユニット３３が示されている。それらの
吸光度測定ユニットは、ノズル７の移動走査方向に沿っ
て並べて配置される。なお、図中には１つの吸光度測定
ユニットが示されている。
トからなる多連ユニット３３が示されている。それらの
吸光度測定ユニットは、ノズル７の移動走査方向に沿っ
て並べて配置される。なお、図中には１つの吸光度測定
ユニットが示されている。
【００２４】単色光源としてＬＥＤ３４が設けられ、そ
こからの光がレンズ３６によってノズル７の中に収容さ
れた検体９に集光される。検体９を透過した光はレンズ
３８によって集光され、干渉フィルタ４０によって光と
しての単色度を向上させ、受光器であるフォトダイオー
ド４２によりその透過光量が測定されている。このよう
な１波長の吸光度測定ユニットを必要な波長の数だけ並
列に配して、各光ビームに対してノズル７を順次通過さ
せることによって、一連の走査で必要な波長の吸光度を
全て測定することができる。
こからの光がレンズ３６によってノズル７の中に収容さ
れた検体９に集光される。検体９を透過した光はレンズ
３８によって集光され、干渉フィルタ４０によって光と
しての単色度を向上させ、受光器であるフォトダイオー
ド４２によりその透過光量が測定されている。このよう
な１波長の吸光度測定ユニットを必要な波長の数だけ並
列に配して、各光ビームに対してノズル７を順次通過さ
せることによって、一連の走査で必要な波長の吸光度を
全て測定することができる。
【００２５】各図に示すように、ノズル７としては、金
属製のノズル基部に光学的に透明なディスポーザブルチ
ップを装着したものとして構成することもできる。
属製のノズル基部に光学的に透明なディスポーザブルチ
ップを装着したものとして構成することもできる。
【００２６】図５には、本発明を分注容器（分注チッ
プ）に適用し、分注チップの移送機構を利用して本発明
による吸光度測定を可能とした場合を示しており、ノズ
ル７の移動走査を行わせる機構が例示されている。ノズ
ル７の上部であるノズルヘッド４３は、アーム４４に支
持され、そのアーム４４の基端はモータ４６によって回
転駆動される回転部材４５に連結されている。モータ４
６が回転すると、アーム４４の回転に伴ってノズル７が
回転し、その結果、光ビームを横切ることになる。
プ）に適用し、分注チップの移送機構を利用して本発明
による吸光度測定を可能とした場合を示しており、ノズ
ル７の移動走査を行わせる機構が例示されている。ノズ
ル７の上部であるノズルヘッド４３は、アーム４４に支
持され、そのアーム４４の基端はモータ４６によって回
転駆動される回転部材４５に連結されている。モータ４
６が回転すると、アーム４４の回転に伴ってノズル７が
回転し、その結果、光ビームを横切ることになる。
【００２７】図６には、ノズル移動走査時に取得される
透過光量の時間的変化を表す波形の１例が示されてい
る。これは、光ビームとノズルとの相対移動速度が等速
度の場合であり、ビームとノズル容器の交差が開始した
時刻ｔ１と終了した時刻ｔ３の間の時間の中点でビーム
が容器の中心を通過したタイミングｔ２が特定できる。
もちろん、厳密には実際の容器形状のわずかな対称性の
ずれによって多少の誤差が発生するが、移動平均等によ
る信号処理や波形の対称性による中心位置の特定手段の
採用等によって対処できる。さらに移動速度が等速度で
ない場合にも、交差を開始した時刻における初速度、交
差を終了するまでの間の加速度等を移動走査機構の制御
装置から知ることにより、光ビームがノズル容器の中心
位置となる時刻を特定することができ、このような場合
にも上記原理を十分適用可能である。
透過光量の時間的変化を表す波形の１例が示されてい
る。これは、光ビームとノズルとの相対移動速度が等速
度の場合であり、ビームとノズル容器の交差が開始した
時刻ｔ１と終了した時刻ｔ３の間の時間の中点でビーム
が容器の中心を通過したタイミングｔ２が特定できる。
もちろん、厳密には実際の容器形状のわずかな対称性の
ずれによって多少の誤差が発生するが、移動平均等によ
る信号処理や波形の対称性による中心位置の特定手段の
採用等によって対処できる。さらに移動速度が等速度で
ない場合にも、交差を開始した時刻における初速度、交
差を終了するまでの間の加速度等を移動走査機構の制御
装置から知ることにより、光ビームがノズル容器の中心
位置となる時刻を特定することができ、このような場合
にも上記原理を十分適用可能である。
【００２８】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、例えば検体検査分野において自動分注機等で用い
られる分注チップのような細径の円筒あるいは円錐形の
容（ノズル）器内にある試料の吸光度を正確に測定する
ことができ、さらに自動分注機等に備えられているノズ
ル移送機構を移動走査機構として利用できる。その場
合、分注時におけるノズルの搬送に伴って、吸光度測定
を行えばわざわざ測定のために処理工程を止める必要が
無いため、処理時間を圧迫することなく、検体の正常・
異常の判断、乳び、溶血、黄疸等の共存妨害物質濃度の
測定等が迅速に行うことができ、検査の信頼性、迅速性
が向上する。
れば、例えば検体検査分野において自動分注機等で用い
られる分注チップのような細径の円筒あるいは円錐形の
容（ノズル）器内にある試料の吸光度を正確に測定する
ことができ、さらに自動分注機等に備えられているノズ
ル移送機構を移動走査機構として利用できる。その場
合、分注時におけるノズルの搬送に伴って、吸光度測定
を行えばわざわざ測定のために処理工程を止める必要が
無いため、処理時間を圧迫することなく、検体の正常・
異常の判断、乳び、溶血、黄疸等の共存妨害物質濃度の
測定等が迅速に行うことができ、検査の信頼性、迅速性
が向上する。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸光度を正確に測定することが可能となる。
吸光度を正確に測定することが可能となる。
【図１】 本発明に係る吸光度測定装置の全体構成を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】 吸光度測定ユニットの一例を示す図である。
【図３】 吸光度測定ユニットの他の例を示す図であ
る。
る。
【図４】 吸光度測定ユニットの他の例を示す図であ
る。
る。
【図５】 ノズルの移動走査機構の例を示す図である。
【図６】 ノズルの移動走査に伴って取得される経時的
な受光分布を示す図である。
な受光分布を示す図である。
【図７】 ノズルの断面を示す図であって、そのノズル
に光が透過する場合における屈折変化を表す図である。
に光が透過する場合における屈折変化を表す図である。
【図８】 ノズルの断面を示す図であって、そのノズル
に光が透過する場合における屈折変化を表す図である。
に光が透過する場合における屈折変化を表す図である。
１ コントロール部、７ ノズル、８ 吸光度測定ユニ
ット、９ 検体（試料）、２０ 発光器、２１ 受光
器。
ット、９ 検体（試料）、２０ 発光器、２１ 受光
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｎ 33/49 Ｇ０１Ｎ 35/06 Ａ Ｆターム(参考） 2G045 AA07 AA40 CA30 FA13 FA17 GC10 HA06 JA01 JA08 2G057 AA01 AB06 AC01 BA05 BC07 CA01 DB01 DB07 DC01 HA03 HB01 2G058 CB03 CC11 CF02 EA07 EB01 ED04 GA03 GA06 2G059 AA01 BB13 DD12 DD13 EE01 EE12 FF01 GG02 GG10 JJ05 JJ11 JJ30 KK04 MM01 PP01
Claims (6)
- 【請求項１】 試料を内部に収容する光学的透明性をも
ったノズルと、 ノズル軸と直交する方向に沿って光ビームを形成し、か
つ、ノズル軸の中心位置で光ビームを集束させる光計測
ユニットと、 前記光ビーム及び前記ノズル軸と直交する方向に、前記
ノズル及び前記光計測ユニットの一方を他方に対して相
対的に移動走査させる走査機構と、 前記移動走査に伴って前記光計測ユニットにより取得さ
れる受光分布に基づいて、前記ノズル中心に相当する受
光データを判別する中心判別手段と、 前記ノズル中心に相当する受光データに基づいて吸光度
演算を行う演算手段と、 を含むことを特徴とする吸光度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記中心判別手段は、 前記受光分布に基づいて、前記光ビームが前記ノズルの
一方側端及び他方側端を通過した通過タイミングを特定
する手段と、 前記通過タイミングと前記移動走査の運動情報とから、
前記光ビームがノズル中心に位置した中心タイミングを
特定する手段と、 前記中心タイミングで取得された受光データを特定する
手段と、 を含むことを特徴とする吸光度測定装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記移動走査は一定速度で行われることを特徴とする吸
光度測定装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記光計測ユニットは、受光される光を各波長ごとの成
分に弁別する波長分離手段と、分離された波長ごとの受
光センサと、を含むことを特徴とする吸光度測定装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の装置において、 互いに並行に設けられ、複数の測定光ビームを形成する
複数の光計測ユニットが設けられたことを特徴とする吸
光度測定装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の装置において、 前記ノズルは分注用のディスポーザブルチップであるこ
とを特徴とする吸光度測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP5959999A JP3524419B2 (ja) | 1999-03-08 | 1999-03-08 | 吸光度測定装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258341A true JP2000258341A (ja) | 2000-09-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-03-08 JP JP5959999A patent/JP3524419B2/ja not_active Expired - Fee Related
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