JP2000321198A - 微弱発光測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストークを防止するのに実用上十分な遮
光を可能とするとともに、遮光パイプ部によるクロスコ
ンタミネーションを防止できるようにする。 【解決手段】 光検知器１を測定対象のウエル１０ａ内
の試料に対応させる。このとき、遮光パイプ部２ａの先
端とマイクロプレート１０の上壁面までの距離Ｂが隣接
するウエル１０ａとの境となっている壁の厚さＡよりも
短く、望ましくは距離Ｂを壁の厚さＡの半分以下（Ｂ＜
Ａ／２）に設定する。次に、受光部１ａのシャッタを所
定時間だけ開放し、測定対象である直下のウエル１０ａ
内の試料からの微弱発光のみを測定する。この際、隣接
するウエル１０ａや他のウエル１０ａ内の試料から発生
する斜め下方向からの光は、遮光パイプ部２ａの外周面
で斜め上方に向けて反射され、迷光として受光部１ａに
達することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微弱発光測定装置に
関し、特に光検出器によりマイクロプレートのウエル内
に収容された試料から発せられる微弱発光を測定する微
弱発光測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の微弱発光測定装置では、図５
（ａ）および（ｂ）に示すように、マイクロプレート１
０の測定対象のウエル１０ａの上位に光検知器１の受光
部１ａが対応されるように位置付けされて、ウエル１０
ａ内に収容された試料から発せられる微弱発光が測定さ
れるようになっていた。このため、ウエル１０ａ内の試
料と受光部１ａとの間に間隙が生じ、この間隙を通じて
隣接するウエル１０ａや他のウエル１０ａ内の試料から
の光が受光部１ａに入り込み、直下に位置する測定対象
のウエル１０ａ内の試料からの微弱発光の測定に対して
影響を与えてしまうという不具合（以下、クロストーク
という）が生じていた。原因としては、受光部１ａが筐
体２の下面壁に孔を開けただけの受光口を通して測定対
象のウエル１０ａ内の試料からの微弱発光を受光するた
め、隣接するウエル１０ａや他のウエル１０ａ内の試料
からの光が入り込みやすいからである。

【０００３】そこで、たとえば、特開平５−２８１１４
３号公報，特開平７−２３８９３６号公報等に開示され
た微弱発光測定装置では、図６（ａ）および（ｂ）に示
すように、光検知器１を収納する筐体２の下面壁に筒状
の遮光パイプ部２ｄを一体的に形成し、図６（ｃ）に示
すように、昇降機構（図示せず）により光検知器１を上
下方向に移動させ、遮光パイプ部２ｄの先端をマイクロ
プレート１０の上面壁に当接させて暗箱を形成した状態
で測定対象のウエル１０ａ内の試料からの微弱発光のみ
を測定するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】上述した従来の微弱発
光測定装置では、ウエル１０ａへの試料（試薬等を含
む）の注入時に注入ミスやしぶき等によるマイクロプレ
ート１０の上面壁への試料の残留（図６（ａ）参照），
自動分注ポンプ（図示せず）の液量設定ミス（ウエル１
０ａの容量を超える試料の注入等）による試料の溢れ出
し（図６（ｂ）参照）等が発生した場合、遮光パイプ部
２ｄのマイクロプレート１０の上面壁への当接時に遮光
パイプ部２ｄに試料が付着し（図６（ｃ）参照）、異な
るウエル１０ａ間での試料の相互汚染（以下、クロスコ
ンタミネーションという）により測定に重大な影響を与
えてしまうという問題点があった。

【０００５】また、遮光パイプ部２ｄへの試料の付着
が、遮光パイプ部２ｄを含む部品の腐食による装置故障
の発生原因になるという問題点があった。特に、この種
の微弱発光測定装置の場合、光検知器１が外来光の遮断
のためなどから極度に密閉された装置内部に設置されて
いるため、遮光パイプ部２ｄに試料が付着したことに気
づくのが難しいことや、付着による腐食や故障が発生し
たときにも装置の分解が必要になることなど、その修理
にかなりの労力を必要とすることとなっていた。

【０００６】このため、図５（ｃ）に示すように、遮光
パイプ部２ｄをマイクロプレート１０の上面壁に当接さ
せない程度に近接させて微弱発光を測定することも考え
られるが、このようにした場合でも、先に述べたような
隣接するウエル１０ａ内の試料からの光の入り込みを完
全に防止することはできないという問題点があった。こ
れは、遮光パイプ部２ｄの開口をマイクロプレート１０
の上面壁に極力近づけ、隣接するウエル１０ａから直接
光が入り込むことを防いだとしても、遮光パイプ部２ｄ
が開口端面を有するために隣接するウエル１０ａ内の試
料からの光が遮光パイプ部２ｄの開口端面で反射し、さ
らに試料面やマイクロプレート面などで反射を繰り返す
ことにより、受光部１ａに入り込んでしまうからであ
る。

【０００７】本発明の目的は、上述の点に鑑み、クロス
トークを防止するのに実用上十分な遮光を可能にすると
ともに、遮光パイプ部への試料の付着を未然に防止でき
るようにした微弱発光測定装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の微弱発光測定装
置は、光検知器を収納する筐体に該光検知器の受光部と
対応するように突設された遮光パイプ部を有し、該遮光
パイプ部の外径が先端に至るほど細径となるように鋭角
に形成され、マイクロプレートのウエル内に収容された
試料からの微弱発光を測定するときに、前記遮光パイプ
部の先端と前記マイクロプレートの上壁面との距離が、
前記マイクロプレートの隣接するウエル間の壁の厚さ以
下となるように設定されることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の微弱発光測定装置は、光検
知器と、この光検知器を収納する筐体と、前記筐体の上
面壁に固設されたソレノイドと、前記ソレノイドのプラ
ンジャに上端水平片を取り付けられ、前記筐体に上下方
向に移動自在に配設されたスライド部材と、前記光検知
器の受光部に対応するように前記筐体の下面壁に穿設さ
れた透孔に摺動自在に嵌合され前記スライド部材の下端
水平片に取り付けられた遮光パイプとを有し、前記遮光
パイプの外径が先端に至るほど細径となるように鋭角に
形成され、マイクロプレートのウエル内に収容された試
料からの微弱発光を測定するときに、前記遮光パイプの
先端と前記マイクロプレートの上壁面との距離が、前記
マイクロプレートの隣接するウエル間の壁の厚さ以下と
なるように設定されることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】（１）第１の実施の形態

【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
微弱発光測定装置の構成を示す要部断面図である。本実
施の形態に係る微弱発光測定装置は、光検知器１と、光
検知器１を収納する筐体２と、筐体２の下端壁から一体
的に突設され外周が下端にいくほど細径である遮光パイ
プ部２ａとから、その主要部が構成されている。

【００１３】光検知器１は、光電子増倍管等でなり、フ
ォトンを１つ単位に検出することができるものである。

【００１４】遮光パイプ部２ａは、遮光パイプ部２ａの
開口端面による光反射が起きないように、先端を鋭角
（先端角α（図２参照）が４０度以下）になるように研
削加工されている。このため、遮光パイプ部２ａに開口
端面がなくなり、隣接するウエル１０ａや他のウエル１
０ａ内の試料から発生する斜め下方向からの光が下方に
向けて反射されるのが防止され、迷光として受光部１ａ
に達するのが防止される。なお、遮光パイプ部２ａは、
先端を鋭角にするばかりでなく、光の反射や散乱を生じ
ないように黒色とし、極力無用な光の反射を防ぐ必要が
ある。

【００１５】なお、図２に拡大して示すように、遮光パ
イプ部２ａの先端とマイクロプレート１０の上壁面まで
の距離Ｂを、隣接するウエル１０ａとの境となっている
壁の厚さＡよりも短くする必要がある。できれば、距離
Ｂを壁の厚さＡの半分以下（Ｂ＜Ａ／２）にすることが
望ましく、このようにすれば隣接するウエル１０ａや他
のウエル１０ａ内の試料からの光が遮光パイプ部２ａ内
に入り込むことをほぼ完全に防ぐことができることがわ
かった。たとえば、約１×１０^６倍の差を持つ発光試料
が隣接するウエル１０ａにあったとしても、その遮光が
可能であることが実験的に確かめられた。すなわち、マ
イクロプレート１０の上壁面に遮光パイプ部２ａの先端
を当接させることなく、実用上十分な遮光が可能である
ことがわかった。

【００１６】次に、このように構成された第１の実施の
形態に係る微弱発光測定装置の動作について説明する。

【００１７】微弱発光の測定時には、ウエル１０ａ内に
試料を収容したマイクロプレート１０をＸＹ駆動装置
（図示せず）により水平方向に移動させ、光検知器１を
測定対象のウエル１０ａ内の試料に対応させる。このと
き、遮光パイプ部２ａの先端とマイクロプレート１０の
上壁面までの距離Ｂが隣接するウエル１０ａとの境とな
っている壁の厚さＡよりも長い場合には、昇降機構（図
示せず）を使用して、筐体２をマイクロプレート１０に
近づけ、距離Ｂを壁の厚さＡよりも短く、望ましくは距
離Ｂを壁の厚さＡの半分以下（Ｂ＜Ａ／２）にする。

【００１８】次に、受光部１ａのシャッタ（図示せず）
を所定時間だけ開放し、測定対象である直下のウエル１
０ａ内の試料からの微弱発光のみを測定する。この際、
隣接するウエル１０ａや他のウエル１０ａ内の試料から
発生する斜め下方向からの光は、遮光パイプ部２ａの外
周面で斜め上方に向けて反射され、迷光として受光部１
ａに達することがないことはいうまでもない。

【００１９】微弱発光の測定が終了すると、受光部１ａ
のシャッタが閉じられる。この後、必要がああれば、昇
降機構により筐体２がマイクロプレート１０から離間さ
れる。

【００２０】このように、第１の実施の形態に係る微弱
発光測定装置では、受光部１ａに対応して筐体２に先端
が鋭角の遮光パイプ部２ａを一体的に設けることによ
り、遮光パイプ部２ａをマイクロプレート１０の上面壁
に当接させることなく、遮光パイプ部２ａ直下の測定対
象のウエル１０ａ内の試料のみからの微弱発光を選別す
ることが可能となり、隣接するウエル１０ａや他のウエ
ル１０ａからの光の入り込みをほぼ完全に防ぐことがで
きる。

【００２１】（２） 第２の実施の形態

【００２２】図３（ａ）および（ｂ）は、遮光パイプ部
２ａを遮光パイプ５として取り外し可能とした本発明の
第２の実施の形態に係る微弱発光測定装置の構成を示す
断面図である。本実施の形態に係る微弱発光測定装置
は、光検知器１と、光検知器２を収納する筐体２と、筐
体２の上面壁に固設されたソレノイド３と、ソレノイド
３のプランジャ３aに上端水平片４aを取り付けられガイ
ドピン７ａ，７ｂにより筐体２に対して上下に摺動自在
に配置されたスライド部材４と、スライド部材４の下端
水平片４ｂに取り付けられ光検知器１の受光部１ａに対
応するように筐体２の下面壁に穿設された透孔２ｂに摺
動自在に嵌合された遮光パイプ５と、スライド部材４の
上端水平片４ａに螺入されスライド部材４の下限位置を
調節する位置出し用調節ねじ６とから、その主要部が構
成されている。

【００２３】光検知器１は、光電子増倍管等でなり、フ
ォトンを１つ単位に検出することができるものである。

【００２４】筐体２は、下端壁の厚さが遮光パイプ５の
作動ストロークよりも大きく形成されており、光検出器
１の受光部１ａに対応して遮光パイプ５を摺動自在に嵌
合する透孔２ａが穿設されている。

【００２５】ソレノイド３は、図４に示すように、プラ
ンジャ３ａにスライド部材４の上端水平片４ａのＵ字状
切欠に咬合する二段鍔部が形成されている。また、ソレ
ノイド３には、位置出し用調節ねじ６に当接して遮光パ
イプ５の下限位置を規制する規制部材３ｂが一体的に形
成されている。

【００２６】スライド部材４は、図４に示すように、帯
状金属片を断面コ字状に折曲することにより形成されて
おり、上端水平片４aにはソレノイド３のプランジャ３a
に咬合するためのＵ字状切欠が形成され、中程垂直片４
ｃにはガイドピン７ａ，７ｂを遊嵌する一対のガイド用
長孔４ｄ，４ｅが上下に形成されている。また、下端水
平片4ｂには、遮光パイプ５の外周に形成された二段鍔
部に咬合するためのＵ字状切欠が形成されている。

【００２７】遮光パイプ５は、マイクロプレート１０の
ウエル１０ａの内径とほぼ同じ内径を有する短円筒体状
に形成され、上端外径は筐体２の透孔２ｂに摺動自在に
嵌合する大きさに設定されている。また、遮光パイプ５
は、外周中程にスライド部材４の下端水平片４ｂのＵ字
状切欠に咬合する二段鍔部が形成されている。さらに、
遮光パイプ５は、既述した遮光パイプ部２ａと同様に、
開口端面が生じないように、外周が下に行くほど細径と
なるように先端を鋭角に研削加工されている。遮光パイ
プ５は、たとえば、アルミニューム管を研削加工された
後に、つや消しアルマイト処理を施して形成されてい
る。

【００２８】次に、このように構成された第２の実施の
形態に係る微弱発光測定装置の動作について説明する。

【００２９】微弱発光の測定時には、ウエル１０ａ内に
試料を収容したマイクロプレート１０をＸＹ駆動装置
（図示せず）により水平方向に移動させ、光検知器１を
測定対象のウエル１０ａ内の試料に対応させる。

【００３０】次に、ソレノイド３に通電してプランジャ
３ａを吸引する。すると、スライド部材４は、ガイド用
長孔４ｄ，４ｅおよびガイドピン７ａ，７ｂにより案内
されながら、図３（ｂ）に示すように、位置出し用調整
ねじ６が規制片３ｂに当接する下限位置まで変位する。
このスライド部材４の変位により、遮光パイプ５が透孔
２ｂに案内されながら下限位置まで変位される。この遮
光パイプ５の下限位置でも、遮光パイプ５の先端は、マ
イクロプレート１０の上面壁に当接しない。このとき、
遮光パイプ部５の先端とマイクロプレート１０の上壁面
までの距離Ｂが隣接するウエル１０ａとの境となってい
る壁の厚さＡよりも短く、望ましくは距離Ｂが壁の厚さ
Ａの半分以下（Ｂ＜Ａ／２）となっている。

【００３１】続いて、受光部１ａのシャッタ（図示せ
ず）が所定時間だけ開放され、測定対象の直下のウエル
１０ａ内の試料からの微弱発光のみが測定される。この
際、隣接するウエル１０ａや他のウエル１０ａ内の試料
から発生する斜め下方向からの光は、遮光パイプ５の外
周面で斜め上方に向けて反射され、迷光として受光部１
ａに達することがないことはいうまでもない。

【００３２】微弱発光の測定が終了すると、受光部１ａ
のシャッタが閉じられ、ソレノイド３への通電が遮断さ
れる。これにより、プランジャ３ａがソレノイド３に内
蔵されている弾性手段により上方に移動され、ガイド部
材４がガイド用長孔４ｄ，４ｅおよびガイドピン７ａ，
７ｂにより案内されながら、遮光パイプ５の二段鍔部の
上面が筐体２の透孔２ｂの周縁に当接する、図３（ａ）
に示す上限位置まで復帰される。

【００３３】なお、遮光パイプ５を交換する場合には、
図４に示すように、ガイド部材４をガイドピン７ａ，７
ｂとともに筐体２から横方向に取り外し、筐体２側に残
った遮光パイプ５を透孔２ａ内から抜き出して新たな遮
光パイプ５と入れ替え、しかる後に再びスライド部材４
およびガイドピン７ａ，７ｂを筐体２に取り付ければよ
い。

【００３４】このように、第２の実施の形態に係る微弱
発光測定装置では、受光部１ａに対応して筐体２に先端
が鋭角の遮光パイプ５を着脱自在に設けることにより、
遮光パイプ５をマイクロプレート１０の上面壁に当接さ
せることなく、遮光パイプ５直下の測定対象のウエル１
０ａ内の試料のみからの微弱発光を選別することが可能
となり、隣接するウエル１０ａや他のウエル１０ａから
の光の入り込みをほぼ完全に防ぐことができるととも
に、遮光パイプ５が万が一試料に触れてしまった場合の
交換や、大きさの異なるマイクロプレート１０に対応す
る場合の遮光パイプ５のサイズ変更を簡単に行うことが
可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の微弱発光測
定装置によれば、受光部に対応して先端が鋭角の遮光パ
イプ部または遮光パイプを設けることにより、遮光パイ
プ部または遮光パイプをマイクロプレートの上面壁に当
接させることなく、遮光パイプ部または遮光パイプ直下
の測定対象のウエル内の試料のみからの微弱発光を選別
することが可能となり、隣接するウエルや他のウエル内
の試料からの光の入り込みをほぼ完全に防ぐことがで
き、クロストークを防止するのに実用上十分な遮光を可
能にするという効果がある。

【００３６】また、遮光パイプ部または遮光パイプがマ
イクロプレートの上面壁に当接することがないので、遮
光パイプ部または遮光パイプによる試料のクロスコンタ
ミネーションや部品の腐食による装置故障を未然に防止
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る微弱発光測定
装置の要部断面図である。

【図２】図１中の遮光パイプ部の拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る微弱発光測定
装置の要部断面図であり、（ａ）は遮光パイプの上限位
置の状態を示し、（ｂ）は遮光パイプの下限位置の状態
を示す。

【図４】第２の実施の形態に係る微弱発光測定装置の分
解図である。

【図５】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は従来の微弱発光
測定装置におけるクロストークを説明する図である。

【図６】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は従来の微弱発光
測定装置におけるクロスコンタミネーションを説明する
図である。

【符号の説明】

１ 光検知器 １ａ 受光部 ２ 筐体 ２ａ 遮光パイプ部 ２ｂ 透孔 ３ ソレノイド ３ａ プランジャ ３ｂ 規制部材 ４ スライド部材 ４ａ 上端水平片 ４ｂ 下端水平片 ４ｃ 中程垂直片 ４ｄ，４ｅ ガイド用長孔 ５ 遮光パイプ ６ 位置出し用調節ねじ ７ａ，７ｂ ガイドピン １０ マイクロプレート １０ａ ウエル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光検知器を収納する筐体に該光検知器の
   受光部と対応するように突設された遮光パイプ部を有
   し、該遮光パイプ部の外径が先端に至るほど細径となる
   ように鋭角に形成され、マイクロプレートのウエル内に
   収容された試料からの微弱発光を測定するときに、前記
   遮光パイプ部の先端と前記マイクロプレートの上壁面と
   の距離が、前記マイクロプレートの隣接するウエル間の
   壁の厚さ以下となるように設定されることを特徴とする
   微弱発光測定装置。
2. 【請求項２】 光検知器と、この光検知器を収納する筐
   体と、前記筐体の上面壁に固設されたソレノイドと、前
   記ソレノイドのプランジャに上端水平片を取り付けら
   れ、前記筐体に上下方向に移動自在に配設されたスライ
   ド部材と、前記光検知器の受光部に対応するように前記
   筐体の下面壁に穿設された透孔に摺動自在に嵌合され前
   記スライド部材の下端水平片に取り付けられた遮光パイ
   プとを有し、前記遮光パイプの外径が先端に至るほど細
   径となるように鋭角に形成され、マイクロプレートのウ
   エル内に収容された試料からの微弱発光を測定するとき
   に、前記遮光パイプの先端と前記マイクロプレートの上
   壁面との距離が、前記マイクロプレートの隣接するウエ
   ル間の壁の厚さ以下となるように設定されることを特徴
   とする微弱発光測定装置。