JP2000266752A - Immunochromatography measurement device - Google Patents
Immunochromatography measurement deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水中微生物を検出
する検出装置や、体液中の微量マーカー物質を検出する
診断装置に関する。さらに詳しくは、簡便かつ迅速な測
定が可能な免疫クロマトグラフィーの性能向上を図るも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detecting device for detecting microorganisms in water and a diagnostic device for detecting a small amount of a marker substance in a body fluid. More specifically, the present invention is intended to improve the performance of immunochromatography that enables simple and rapid measurement.
【0002】[0002]
【従来の技術】免疫クロマトグラフィーは、抗原抗体反
応の高い特異性と検出感度を利用し、測定すべき物質と
特異的に反応する物質(抗体)を検出手段の材料として
用いた測定方法である。この方法は現在、体外診断薬の
基盤技術として広く利用されている。なかでも、妊娠診
断薬は典型的な免疫クロマトグラフィーデバイスであ
り、その代表的な構造が、たとえば米国特許第5602
040号に開示されている。2. Description of the Related Art Immunochromatography is a measurement method that utilizes a substance (antibody) that specifically reacts with a substance to be measured as a material of a detection means, utilizing the high specificity of antigen-antibody reaction and detection sensitivity. . This method is currently widely used as a base technology for in vitro diagnostics. Among them, a pregnancy diagnostic agent is a typical immunochromatography device, the typical structure of which is described in, for example, US Pat.
No. 040.
【0003】以下に、最も簡単な免疫クロマトグラフィ
ーの構造と動作について、妊娠検査器を例にして説明す
る。図1に典型的な免疫クロマトグラフィーデバイスに
使用される多孔質担体の構造を示す。多孔質担体1は、
抗体の固定のしやすさからニトロセルロースが最も広く
用いられている。ただし、全体をニトロセルロースで構
成すれば試料の流速が著しく低下するので、判定部だけ
をニトロセルロースで構成し、その他の部分は試料の流
速のより早いガラスろ紙などで構成するのが好ましい。
担体の一端にある試料導入部2は、試料が迅速に吸収さ
れ、しかしながら保持力は弱く、速やかに反応部に試料
が流れていくような性質の、ガラスろ紙などの多孔質担
体で構成されている。多孔質担体を中空のケースに収容
する場合は、試料導入部2は比較的長い構成とし、その
一部をケースから露出することによって、直接試料導入
部に尿を導入することができる。あるいは、試料導入部
もケース内に収納されているときは、ケースに穴を空け
ておき、そこから試料導入部に、試料を添加することが
できる。[0003] The structure and operation of the simplest immunochromatography will be described below using a pregnancy tester as an example. FIG. 1 shows the structure of a porous carrier used in a typical immunochromatography device. The porous carrier 1 is
Nitrocellulose is most widely used because of its ease of immobilizing antibodies. However, if the whole is made of nitrocellulose, the flow rate of the sample is remarkably reduced. Therefore, it is preferable that only the judging section is made of nitrocellulose, and the other parts are made of glass filter paper or the like having a higher flow rate of the sample.
The sample introduction part 2 at one end of the carrier is constituted by a porous carrier such as glass filter paper, which has a property such that the sample is quickly absorbed, but the holding force is weak, and the sample quickly flows to the reaction part. I have. When the porous carrier is accommodated in a hollow case, the sample introduction section 2 is configured to be relatively long, and by exposing a part of the sample introduction section from the case, urine can be directly introduced into the sample introduction section. Alternatively, when the sample introduction part is also housed in the case, a hole can be made in the case, and the sample can be added to the sample introduction part from there.
【0004】標識部3は、金コロイドもしくは着色ラテ
ックスに吸着した抗hCG抗体の水溶液をガラスろ紙に含
浸させた後、凍結乾燥させることにより作製したもので
ある。判定部4は、ニトロセルロースのシート上に抗体
の水溶液を任意の形状に滴下した後乾燥し、洗浄するこ
とにより作製したものである。ニトロセルロースの非常
に強固な非特異吸着特性により、抗体がニトロセルロー
ス上に担持されている。抗体を固定化した後、検出反応
の際の非特異吸着によるバックグラウンドの発色を防止
するため、たとえば牛血清アルブミン(BSA)などで
表面処理を施すことができる。この操作はブロッキング
と呼ばれている。担体の他方の端部にある吸液部5は、
過剰の試料を迅速に吸収するため、優れた吸液力、吸液
容量を有する材料、ガラスろ紙が、たとえば用いられ
る。[0004] The labeling section 3 is prepared by impregnating glass filter paper with an aqueous solution of an anti-hCG antibody adsorbed on colloidal gold or colored latex, and then freeze-drying. The determination unit 4 is prepared by dropping an aqueous solution of an antibody into an arbitrary shape on a nitrocellulose sheet, drying the solution, and washing the solution. Due to the very strong non-specific adsorption properties of nitrocellulose, antibodies are supported on nitrocellulose. After immobilizing the antibody, surface treatment with, for example, bovine serum albumin (BSA) or the like can be performed to prevent background color development due to non-specific adsorption during the detection reaction. This operation is called blocking. The liquid absorbing part 5 at the other end of the carrier is
In order to quickly absorb the excess sample, a material having excellent liquid absorbing power and liquid absorbing capacity and glass filter paper are used, for example.
【0005】試料として、女性の尿をクロマトグラフィ
ーデバイスの形状にあわせて定められた量(通常0.1〜2
ml)を試料導入部2に添加する。試料は標識部3を経由
し、判定部4を通過して、吸液部5に向かって移動す
る。その際、標識部3を試料が通過する際には、標識部
に担持されていた標識抗体が試料の水分に溶解し試料と
ともに移動を開始する。その後、溶解した標識抗体は判
定部4を経過する。ここで、抗原・抗体の特異的結合反
応に基づき、陽性の場合、判定部4で固定化抗体と標識
抗体とが抗原を介して反応し、判定部が着色される。陰
性の場合は、反応が起こらず、標識抗体が判定部4を通
過し吸液部5に吸収される。これにより、水性試料液中
の抗原の有無を判定することができる。[0005] As a sample, female urine is used in a predetermined amount (usually 0.1 to 2) according to the shape of the chromatography device.
ml) is added to the sample introduction part 2. The sample passes through the labeling section 3, passes through the determination section 4, and moves toward the liquid absorbing section 5. At this time, when the sample passes through the labeling section 3, the labeled antibody carried on the labeling section dissolves in the water of the sample and starts moving with the sample. Thereafter, the dissolved labeled antibody passes through the determination unit 4. Here, based on the specific binding reaction between the antigen and the antibody, if the determination is positive, the immobilized antibody and the labeled antibody react with each other via the antigen in the determination section 4, and the determination section is colored. If negative, no reaction occurs, and the labeled antibody passes through the determination unit 4 and is absorbed by the liquid absorbing unit 5. Thereby, the presence or absence of the antigen in the aqueous sample solution can be determined.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来免
疫クロマトグラフィーデバイスは、目視による定性判定
のみに用いられてきた。これは、免疫クロマトグラフィ
ーの判定部における呈色には抗原濃度に対応した濃淡は
あるものの、判定部には少なからずバックグラウンドが
発生するために、呈色度から正確に抗原濃度を求めるこ
とが困難であったからである。しかしながら、測定する
抗原によっては、陽性あるいは陰性の程度を知りたい場
合や、その抗原の濃度がわかってはじめて測定すること
に意味をもってくる場合がある。従って、免疫クロマト
グラフィーデバイスの定量測定を可能にする装置の開発
が求められていた。As described above, the conventional immunochromatography device has been used only for visual qualitative judgment. This is because although the coloration in the determination part of immunochromatography has shading corresponding to the antigen concentration, a considerable amount of background occurs in the determination part, so it is necessary to accurately determine the antigen concentration from the degree of coloration. Because it was difficult. However, depending on the antigen to be measured, there are cases where it is desired to know the degree of positive or negative, or when it is meaningful to measure only after the concentration of the antigen is known. Therefore, there has been a demand for the development of an apparatus that enables quantitative measurement of an immunochromatographic device.
【0007】本発明は、上記に鑑み、水性試料液中の抗
原を正確に定量測定することができる、免疫クロマトグ
ラフィー測定装置を提供することを目的とする。[0007] In view of the above, it is an object of the present invention to provide an immunochromatographic measurement device capable of accurately and quantitatively measuring an antigen in an aqueous sample solution.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、試料検体の滴下によって免疫クロマトグ
ラフィーデバイス上に形成した発色像をイメージセンサ
を用いて撮像した画像に対し、明度または彩度の補正を
行う手段もしくは、該画像に対し、下地除去処理を行う
バックグラウンド補正の手段もしくは、上記手段によっ
て得られた画像の、特定波長における呈色度をX成分お
よびY成分について積分した値に基づいて、試料中の測
定対象物の濃度を求める手段のうち、少なくとも一つの
手段を有する免疫クロマトグラフィー装置を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a color image formed on an immunochromatography device by dropping a sample specimen, with respect to an image obtained by using an image sensor to obtain brightness or brightness. Means for correcting saturation, or means for background correction for performing background removal processing on the image, or integrating the coloration at a specific wavelength of the image obtained by the above means with respect to the X component and the Y component. Provided is an immunochromatography apparatus having at least one of means for determining the concentration of a measurement target in a sample based on a value.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】コンピュータによる画像の処理が
非常に日常的に行われている昨今、イメージセンサを用
いてコンピュータ上に取り込んだ画像に任意の強調処理
を施すことは一見自明の理である。しかしながら本発明
が対象にしている免疫クロマトグラフィーは、実際に試
料を添加して作動させると、試料の流れの不均一性に起
因する発色のむら、用いた抗体標識剤の光学特性、不純
物の情報など、実際に免疫クロマトグラフィーの研究を
進めることによって初めて得られる情報やノウハウは多
岐にわたる。一方で、画像処理は汎用のソフトウェアに
搭載されることによって一般によく知られているものだ
けでも、画像モード変換(グレイスケール、RGB、モ
ノクロ2階調など)、レベル、トーンカーブ、カラーバ
ランス、コントラスト、色相、彩度、明度、色の置き換
え、階調反転、平均化、その他多種多様の特殊効果フィ
ルターなど、非常に多くの種類がある。これらの全ての
機能を搭載すれば自由な画像コントロールが行えるわけ
であるが、当然多くの画像処理を行うほど装置の複雑
さ、処理時間、コストがかかる上、測定データは本来の
値がらずれやすくなることが考えられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In recent years, in which image processing by a computer is performed very daily, it is seemingly self-evident that an image captured by a computer using an image sensor is arbitrarily enhanced. . However, in the immunochromatography targeted by the present invention, when a sample is actually added and operated, unevenness in color development due to non-uniformity in the flow of the sample, optical characteristics of the used antibody labeling agent, information on impurities, etc. However, the information and know-how that can be obtained for the first time by actually conducting immunochromatographic research are diverse. On the other hand, image processing is generally well-known by being installed in general-purpose software, but image mode conversion (grayscale, RGB, monochrome two-tone, etc.), level, tone curve, color balance, contrast There are numerous types such as, hue, saturation, brightness, color replacement, gradation inversion, averaging, and a wide variety of other special effect filters. If all these functions are installed, you can control the image freely.However, the more image processing, the more complicated the device, the longer the processing time and the higher the cost. It can be considered.
【0010】したがって、免疫クロマトグラフィーと画
像処理という公知技術の単純な組み合わせではなく、免
疫クロマトグラフィーにかかわる十分な研究開発の経験
に基づき、必要十分にして最小限の機能を選別、最適化
することによって、データの信頼性を向上させることは
重要であり、ここに本発明のひとつのポイントがある。[0010] Therefore, rather than a simple combination of known techniques of immunochromatography and image processing, it is necessary to select and optimize the minimum and necessary functions based on sufficient R & D experience related to immunochromatography. Therefore, it is important to improve the reliability of data, and this is one point of the present invention.
【0011】本発明において、イメージセンサは、呈色
したクロマトグラフィーをデジタルまたはアナログでコ
ンピュータに取り込み可能な電気信号に変換するデバイ
スを意味する。たとえば、CCDカメラやイメージスキ
ャナなどを用いることができる。In the present invention, an image sensor refers to a device that converts color chromatography into digital or analog electrical signals that can be captured by a computer. For example, a CCD camera or an image scanner can be used.
【0012】また、本発明の解析装置は、呈色像に明度
・彩度の補正とバックグラウンド補正とを行い、この画
像の呈色度をX成分およびY成分について積分し、そこ
から得られた値を、あらかじめ保有していた呈色度と濃
度との相関関係の情報に対応させ、試料中の測定対象物
の濃度を求めることができるもので、たとえばパーソナ
ルコンピューターと表示用ディスプレイとの組み合わせ
により構成される。Further, the analyzing apparatus of the present invention performs correction of lightness / saturation and background correction on a color image, integrates the color degree of this image with respect to the X component and the Y component, and obtains the result. The values obtained correspond to the information on the correlation between the degree of coloration and the concentration, which is stored in advance, and the concentration of the object to be measured in the sample can be obtained.For example, a combination of a personal computer and a display for display It consists of.
【0013】本発明の免疫クロマトグラフィー測定装置
は、図2に示した構成からなる。免疫クロマトグラフィ
ーデバイスの試料導入部に検体試料を、形状に合わせて
定められた量(通常0.1ml〜2ml)添加し、3分〜20分
水平状態で静置して判定部に呈色像を形成させる。形成
した呈色像をイメージセンサ、たとえばCCDカメラを
用いて撮像し、得られた画像の彩度・明度を調整した
後、バックグラウンドの補正を行って呈色像を強調す
る。この強調された画像の呈色度をX成分およびY成分
ついて測定し、その積分値(X成分、Y成分についての
積分値)を求め、解析装置内にあらかじめ保有させてお
いた積分値と測定対象物濃度との相関関係の情報を用い
て、積分値に対応する濃度の値を求める。こうすること
によって、免疫クロマトグラフィーデバイスを用いて、
検体試料中の測定対象物濃度を定量的に求めることがで
きる。The immunochromatography measuring apparatus of the present invention has the configuration shown in FIG. A sample sample is added to the sample introduction section of the immunochromatography device in an amount determined according to the shape (usually 0.1 ml to 2 ml), and left standing horizontally for 3 minutes to 20 minutes to form a color image on the determination section. Let it form. The formed color image is captured using an image sensor, for example, a CCD camera, and after adjusting the saturation and brightness of the obtained image, the background is corrected to enhance the color image. The degree of coloration of the emphasized image is measured for the X component and the Y component, the integrated value (integrated value for the X component and the Y component) is obtained, and the integrated value and the integrated value stored in the analyzer in advance are measured. Using the information on the correlation with the object concentration, a value of the concentration corresponding to the integral value is obtained. By doing so, using an immunochromatographic device,
The concentration of the measurement target in the sample can be quantitatively determined.
【0014】[0014]
【実施例】以下に本発明の実施例をあげてさらに詳しく
説明する。なお、本実施例においては、イメージセンサ
としてCCDカメラ、解析装置としてパーソナルコンピ
ュータ、測定対象物としてサルモネラ菌を用いた。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. In this example, a CCD camera was used as an image sensor, a personal computer was used as an analyzer, and Salmonella was used as an object to be measured.
【0015】あらかじめ呈色反応を行ったクロマトグラ
フィーデバイスを撮像部に挿入した。撮像部内ではクロ
マトグラフィーデバイスが揺らぐことのないように、位
置決めされスプリングによって固定されている。同時
に、クロマトグラフィーデバイスの判定部全体が撮像さ
れるべく、CCDカメラの位置、及び焦点が固定されて
いる。また、CCDカメラによる影の映り込みがないよ
うに最適化された照明が与えられている。本実施例にお
いては、最も好適な照明として環状に配置された白色の
LEDを用いた。この状態でコンピュータ上のウインド
ウに表示されたボタンをクリックすることにより、以下
の行程が行われるようにプログラムを組んだ。なお、こ
こでは行程の開始はコンピュータ画面上のクリックによ
って行ったが、クロマトグラフィーデバイスを撮像部に
挿入することによってマイクロスイッチが作動し、コン
ピュータに開始信号を送信しても良い。以下、データが
処理される順序を追って行程と、プログラムのモジュー
ルの説明を行う。A chromatographic device which had been subjected to a color reaction in advance was inserted into the imaging section. The chromatography device is positioned and fixed by a spring so as not to fluctuate in the imaging unit. At the same time, the position and the focus of the CCD camera are fixed so that the entire determination section of the chromatography device can be imaged. In addition, illumination that is optimized so that no shadow is reflected by the CCD camera is provided. In this embodiment, white LEDs arranged in a ring are used as the most suitable illumination. In this state, by clicking a button displayed in a window on the computer, a program was set up so that the following steps were performed. Here, the process is started by clicking on the computer screen, but the microswitch may be operated by inserting the chromatography device into the imaging unit, and a start signal may be transmitted to the computer. The process and the modules of the program will be described below in the order in which the data is processed.
【0016】<装置の作動行程> 1)画像取り込み CCDカメラが判定部を撮影し、画像信号をNTSC形式の
アナログ信号として送信する。ここで、信号の伝達はデ
ジタル形式を用いた方がDA-ADの変換に伴う劣化がない
ため高画質に保てるが、反面アナログ形式の方が伝送速
度が一般に速くなる。伝送方式については装置を構成す
る各部品のコストと性能によって決定されるべきであ
り、開発時点の商品性能によることが大きい。<Operation Process of Apparatus> 1) Image Capture The CCD camera captures an image of the determination unit and transmits an image signal as an analog signal in NTSC format. Here, in the case of signal transmission, using a digital format can maintain high image quality because there is no deterioration due to DA-AD conversion, but the transmission speed is generally higher in an analog format. The transmission method should be determined based on the cost and performance of each component constituting the device, and largely depends on the product performance at the time of development.
【0017】CCDカメラより送られた信号は静止画キ
ャプチャーボードを通過してコンピュータに送られる。
コンピュータ内での信号の取り扱いは当然の事ながら、
用いているOSによって異なる。ここではマイクロソフ
ト社のWindows95を用いた。上記画像信号はメモリー上
にCCDカメラの1画素につき一つのデータが対応した
行列として保存される。画像データは大きいので記憶装
置にまず記憶させることも一方である。本実施例におい
てはコンピュータに伝送されるデーター数はキャプチャ
ーボードおよびカメラの性能、メモリの制約のある装置
下で作動させるためにはハードディスクなどの外部によ
って決定される。本実施例の構成においては横方向80
0個、縦方向600個のデータが伝送される。また、本
実施例においてはOSの画面設定を24ビッドカラーに設
定しているのでひとつの画素について24ビットすなわ
ち3バイトのデータが送られる。このようなデータは例
えばMicroSoft社のVisualBasicなどのようないわゆる高
級言語の開発環境においては000000からFFFFFFまでの6
桁の16進数で表現される。ここで、下位から2桁ずつ
16進数を取り出すことによりR,G,Bのデータに分解す
ることができる。例えばFF0000は赤、00FF00は緑、0000
FFは青、000000は黒、FFFFFFは白といった形で表現され
る。この場合それぞれの色は256階調となる。The signal sent from the CCD camera passes through a still image capture board and is sent to a computer.
The handling of signals in a computer is, of course,
It depends on the OS used. Here, Microsoft Windows95 was used. The image signal is stored in a memory as a matrix in which one data corresponds to one pixel of the CCD camera. Since the image data is large, the data is first stored in the storage device. In the present embodiment, the number of data transmitted to the computer is determined by an external device such as a hard disk in order to operate the device under the restriction of the performance of the capture board and the camera and the memory. In the configuration of this embodiment, the horizontal direction 80
0 data and 600 data in the vertical direction are transmitted. Further, in this embodiment, since the screen setting of the OS is set to 24-bit color, data of 24 bits, that is, 3 bytes is transmitted for one pixel. In a development environment of a so-called high-level language such as VisualBasic of MicroSoft, for example, such data is 600000 from 00000 to FFFFFF.
It is represented by a hexadecimal digit. Here, it is possible to decompose the data into R, G, and B data by extracting a hexadecimal number from the lower two digits at a time. For example, FF0000 is red, 00FF00 is green, 0000
FF is blue, 000000 is black, FFFFFF is white, and so on. In this case, each color has 256 gradations.
【0018】2)プレビュー 操作ウインドウ上に画像表示のサブウインドウを設け、
取り込んだ画像をそのサブウインドウ内に表示するよう
にした。これにより、操作者はクロマトグラフィーデバ
イスの発色が問題なく取り込めたことの確認を直感的に
行える。ここで、プログラムを小型化するためにはプレ
ビューで表示されている画像の各画素(ピクセル)のデー
タをそのまま以降の処理に用いることもありえるが、本
実施例においてはプレビューと情報処理用のデータを別
の扱いとした。これにより、プレビュー画面は画像の確
認が行えるための最低の画素数とすることによって表示
の速度と表示領域のコンパクトさを実現した。一方、処
理用には画像情報の損失がまったくないデータ配列を、
使用者からは意識されない状態で計算に用いることがで
きる。2) Preview A sub-window for displaying images is provided on the operation window,
The captured image is displayed in the sub window. This allows the operator to intuitively confirm that the color development of the chromatography device has been successfully taken. Here, in order to reduce the size of the program, the data of each pixel (pixel) of the image displayed in the preview may be used as it is in the subsequent processing, but in the present embodiment, the preview and the data for information processing are used. Was treated differently. As a result, the speed of display and the compactness of the display area are realized by setting the preview screen to the minimum number of pixels for confirming an image. On the other hand, for processing, a data array with no loss of image information
It can be used for calculations without being conscious of the user.
【0019】3)バックグラウンド処理 あらかじめ閾値を設定しておき、各データをこの値と比
較し、閾値以下でのデータは白色として扱った。免疫ク
ロマトグラフィーで感度を上げるためには標識した抗体
の濃度をあげることが有効であるが、反面濃度を上げる
とバックグラウンドが発色するため目視確認では誤判断
の原因となり得た。バックグラウンド処理を施すことに
より上記の誤判断を防止したまま感度向上を図ることが
できる。すなわち、あらかじめ閾値を設定しておき、デ
ータを一個ずつこの閾値と比較する。閾値以下の濃度を
示しているデータは白色のデータに補正する。このこと
により、本来の免疫反応に基づかない、全体的な着色の
影響を除外することができた。本実施例では閾値はあら
かじめ定められた値を用いたが、クロマトグラフィーデ
バイスの判定部のうち、呈色が行われないことがわかっ
ている領域をあらかじめ設定しておき、この場所の着色
を閾値とみなして上記と同等の操作を行うこともでき
る。3) Background processing A threshold was set in advance, each data was compared with this value, and data below the threshold was treated as white. It is effective to increase the concentration of the labeled antibody in order to increase the sensitivity in immunochromatography, but on the other hand, if the concentration is increased, the background develops a color, which may cause erroneous judgment in visual confirmation. By performing the background processing, it is possible to improve the sensitivity while preventing the erroneous determination. That is, a threshold value is set in advance, and data is compared with this threshold value one by one. Data indicating a density lower than the threshold is corrected to white data. This allowed the elimination of the effects of overall coloring, which were not based on the original immune response. In the present embodiment, a predetermined value is used as the threshold value. However, in the determination unit of the chromatography device, an area in which it is known that coloration is not performed is set in advance, and coloring at this location is determined by the threshold value. And the same operation as above can be performed.
【0020】4)色調処理 色の表現方法は、光の3原色であるR,G,Bの階調で
表現する方法以外にも、色相(H)、彩度(S)、明度
(B)で表現することもできる。本実施例の色調処理を
行うためにはH,S,Bで表現する方法が有効である。
そこで、カメラから伝送されたデータを上記の方法で
R,G,Bの3要素に分解した後、これをH,S,Bの
値に変換するルーティンを通した。色相は通常、赤を0
度として以降、黄色、緑、シアン、青、マゼンダの順に
60度ずつ進行する円の角度で表現する。ここで、本実
施例での呈色像は非常にマゼンダに近い色相であったの
で、マゼンダ付近すなわち330度を中心として、プラ
スマイナス30度の範囲を設定し、この範囲内にあるデ
ータのみを以降の処理の対象とした。次に最も濃く発色
した試料をあらかじめ作成し、この画像を取り込んだ後
この発色が100パーセント、また白色が0パーセント
になるように彩度と明度の係数を相互に検討することに
よってそれぞれの最適値を実験的に求め、プログラム内
でデータに係数をかけて彩度および明度を増強した。4) Color Tone Processing In addition to the method of expressing colors using the three primary colors of light, that is, R, G and B, hue (H), saturation (S), and brightness (B) Can also be expressed as In order to perform the color tone processing of the present embodiment, a method of expressing in H, S, and B is effective.
Then, after the data transmitted from the camera was decomposed into three elements of R, G, and B by the above-described method, the data was passed through a routine for converting the data into H, S, and B values. Hue is usually 0 for red
Hereinafter, the degree is represented by the angle of a circle that advances in the order of yellow, green, cyan, blue, and magenta by 60 degrees. Here, since the color image in this embodiment has a hue very close to magenta, a range of ± 30 degrees is set around magenta, that is, around 330 degrees, and only data within this range is set. It was targeted for subsequent processing. Next, the sample with the deepest color was created in advance, and after capturing this image, the optimal values were obtained by mutually examining the saturation and lightness coefficients so that the color was 100% and the white color was 0%. Was experimentally determined and the data was factored in the program to enhance the saturation and brightness.
【0021】5)データの意味付け 上記の操作で処理されたデータは、この段階では0から
100パーセントまでの値を取る、検査上は意味のない
データの集合である。まず、各データの値を全て合算し
た。この処理は判定部の画像に表れている濃度という変
数を画像のX軸および、Y軸方向で積分したことに相当す
る。最終的には、測定する対象物ごとに濃度を変化させ
た試料を測定し、実験的に求めた濃度と本項の積分処理
によって得られた値との相関を求め、係数を得た。この
係数を濃度未知の検体試料の画像の積分値に乗算するこ
とにより、画像情報を測定対象物の濃度に変換すること
ができた。なお、上記の操作はあくまでコンピュータの
プログラム内で行われるものであって、実際には操作者
はクロマトデバイスを挿入後、画面上のボタンをクリッ
クするだけで画面上には測定した試料の濃度が表示され
る。5) Meaning of Data The data processed by the above operation is a set of data that has a value from 0 to 100% at this stage, and is meaningless on inspection. First, all data values were summed. This processing corresponds to integrating a variable called density appearing in the image of the determination unit in the X-axis and Y-axis directions of the image. Finally, a sample in which the concentration was changed for each object to be measured was measured, and the correlation between the experimentally obtained concentration and the value obtained by the integration processing in this section was obtained to obtain a coefficient. By multiplying this coefficient by the integral value of the image of the sample sample of unknown concentration, the image information could be converted to the concentration of the measurement object. Note that the above operation is performed only in a computer program. In practice, the operator simply inserts the chromatographic device and clicks a button on the screen to display the measured sample concentration on the screen. Is displayed.
【0022】<サルモネラ菌の測定>以下に、サルモネ
ラ菌を対象として実際の測定を行った結果を示す。<Measurement of Salmonella> The results of actual measurement of Salmonella are shown below.
【0023】1)呈色度の積分値とサルモネラ菌濃度と
の相関関係 サルモネラ菌の濃度がそれぞれ0、105、106、1
07、108、109cells/mlの試料250μlを、試
料導入部6に添加し、10分間水平状態で静置した後、判
定部の呈色度を前述した手法によって測定し、得られた
積分値と試料中のサルモネラ菌濃度との相関関係を求め
た。その結果を図3に示す。1) Correlation between the integrated value of coloration and the concentration of Salmonella The concentrations of Salmonella were 0, 105, 106, and 1, respectively.
After adding 250 μl of the 07, 108, and 109 cells / ml sample to the sample introduction unit 6 and allowing it to stand in a horizontal state for 10 minutes, the degree of coloration of the judgment unit was measured by the above-described method. The correlation with the concentration of Salmonella in the sample was determined. The result is shown in FIG.
【0024】2)未知濃度の検体試料の測定 前述の相関関係を用いて、未知濃度の検体試料の測定を
行った。各試料について測定した判定部の呈色度(積分
値)と、その値から求めたサルモネラ菌の濃度を図4に
示す。2) Measurement of sample sample of unknown concentration A sample sample of unknown concentration was measured using the correlation described above. FIG. 4 shows the degree of coloration (integral value) of the determination part measured for each sample and the concentration of Salmonella determined from the value.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の装置を用い
れば、従来定性判定のみに利用されてきた免疫クロマト
グラフィーで、定量的な測定が可能となる。また、免疫
クロマトグラフィーに適した画像強調を施すことによ
り、クロマトの持つ弱点(低濃度領域での薄い発色やバ
ックグラウンドの発色)を補うことができ、結果として
その性能を向上させることができる。これにより、これ
までバックグラウンドや呈色度等の理由から免疫クロマ
トグラフィーでの測定が困難であった物質、たとえば血
液中の各種マーカ等、多くのものが測定できるようにな
る。As described above, the use of the apparatus of the present invention enables quantitative measurement by immunochromatography conventionally used only for qualitative judgment. In addition, by performing image enhancement suitable for immunochromatography, weak points of chromato (a weak color development in a low concentration region and a background color development) can be compensated, and as a result, its performance can be improved. This makes it possible to measure many substances that have been difficult to measure by immunochromatography, for example, various markers in blood, etc., because of background, coloration, and the like.
【図1】従来の免疫クロマトグラフィーデバイスを示す
斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a conventional immunochromatography device.
【図2】本発明の免疫クロマトグラフィー測定装置の構
成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an immunochromatography measurement device of the present invention.
【図3】判定部での呈色度とサルモネラ菌濃度との関係
を示すグラフFIG. 3 is a graph showing the relationship between the degree of coloration and the concentration of Salmonella in a determination unit.
【図4】未知濃度の検体試料を用いて、サルモネラ菌濃
度の測定を行った結果を示す図FIG. 4 is a diagram showing the results of measurement of Salmonella concentration using a sample sample of unknown concentration.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 真人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡 美和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G045 AA28 BA11 CB21 FA11 FA29 FB03 FB06 GC12 JA01 JA02 JA04 4D017 AA01 AA11 BA03 CA11 DA03 EA05 EB10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Masato Hirai 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Term (reference) 2G045 AA28 BA11 CB21 FA11 FA29 FB03 FB06 GC12 JA01 JA02 JA04 4D017 AA01 AA11 BA03 CA11 DA03 EA05 EB10
Claims (5)
フィーデバイス上に形成した発色像をイメージセンサを
用いて撮像した画像に対し、明度、彩度の補正を行う手
段および前記画像に対し下地除去処理を行うバックグラ
ウンド補正の手段の少なくとも一方と、前記補正手段に
よって得られた画像の特定波長における呈色度に基づい
て試料中の検出対象物の濃度を求める手段を有すること
を特徴とする免疫クロマトグラフィー測定装置。1. A means for correcting the brightness and saturation of an image obtained by using an image sensor to pick up a color image formed on an immunochromatography device by dropping a sample, and subjecting the image to background removal processing. Immunochromatography comprising at least one of means for background correction to be performed, and means for determining the concentration of a detection target in a sample based on the degree of coloration at a specific wavelength of an image obtained by the correction means. measuring device.
クグラウンド補正手段により補正を施した画像の呈色度
をX成分およびY成分について積分した値に基づいて、
試料中の測定対象物の濃度を求めることを特徴とする請
求項1に記載の免疫クロマトグラフィー測定装置。2. The method according to claim 1, further comprising the steps of: integrating a color degree of an image corrected by said brightness and saturation correction means and said background correction means with respect to an X component and a Y component;
The immunochromatography measurement device according to claim 1, wherein the concentration of the measurement target in the sample is determined.
係を示す情報を内部に保有し、これを用いて呈色度に対
応した測定対象物の濃度を求めることを特徴とする請求
項1または2記載の免疫クロマトグラフィー測定装置。3. The method according to claim 1, wherein information indicating the relationship between the density of the object to be measured and the measured value of the degree of coloration is stored therein, and the density of the object to be measured corresponding to the degree of coloration is obtained using the information. The immunochromatographic measurement device according to claim 1 or 2, wherein:
と下流側にそれぞれ免疫反応に基づく呈色が起こらない
領域すなわち比較領域1,2を設定し、比較領域1,2
のバックグラウンドを経時的に比較観察することによ
り、前記試料の流れ状態を判断し、検出対象物の濃度の
計量を開始することを特徴とする請求項1または2記載
の免疫クロマトグラフィー測定装置。4. An area where coloration based on an immune reaction does not occur, that is, comparison areas 1 and 2, is set on the upstream side and the downstream side of the flow of the sample with reference to the coloration section.
3. The immunochromatography measurement apparatus according to claim 1, wherein the background of the sample is compared with time to determine the flow state of the sample, and measurement of the concentration of the detection target is started.
が起こる領域の他に、測定対象物の有無にかかわらず試
料が通過することによって呈色する領域を有し、該領域
の呈色度を経時的に観察することにより、十分に試料の
流れ状態を判断し、検出対象物の濃度の計量を開始する
ことを特徴とする請求項1または2記載の免疫クロマト
グラフィー測定装置。5. In addition to a region where coloration occurs due to an immune reaction via the measurement target, there is a region where the color is formed when the sample passes regardless of the presence or absence of the measurement target. 3. The immunochromatography measurement apparatus according to claim 1, wherein the flow state of the sample is sufficiently determined by observing the chromaticity over time, and the measurement of the concentration of the detection target is started.
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