JP2005106669A - 生体関連物質の反応・測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の生体関連物質の反応・測定システムは、オペレータが常時処理を管理しているシステムにおいては効率的に処理できるが、オペレータその場を離れていた場合には、ある工程で止まり無駄な待機時間が発生して処理が遅くなる問題がある。
【解決手段】本発明は、生体関連物質の反応装置１の状態に関する情報を電子メール形式に変換し、予め設定されたオペレータ他の通信端末４ａ，４ｂ又は無線携帯端末１０へ送信する生体関連物質の反応システム及び測定システムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信機能を備え、生体関連物質の反応装置の状態の情報及び生体情報測定データ等を送信することが可能な生体関連物質の反応システムまた測定システムに関する。

近年、遺伝子の突然変異情報の解析、疾病の予知や診断、ウイルスのタイピング等を行う遺伝子診断に関する技術が大幅に進歩している。

例えば、正常な遺伝子配列を有する核酸、又は当該遺伝子配列中に既知の突然変異を含む核酸のそれぞれに相補的なＤＮＡプローブを予め用意しておき、ここに、変異の有無が不明である試料ＤＮＡを各種プローブにそれぞれ別個にハイブリダイズさせ、これらのハイブリダイズの量を検出・比較し、より多くハイブリダイズが行われるプローブの方がサンプルＤＮＡとの相補性が高いことを判断することが行われている。即ち、正常なＤＮＡに相補的なプローブへのハイブリダイズ量が多ければ、サンプルＤＮＡは正常であり、逆に突然変異ＤＮＡに相補的なプローブへのハイブリダイズ量が多ければ、サンプルＤＮＡは突然変異を起こしていると推定できる。

ハイブリダイズの検出には、例えば、サンプルＤＮＡに検出可能な標識を施し、その標識を検出することで間接的にＤＮＡ量を検出する方法がとられている。

一般に、このような標識には、蛍光やＲＩ（放射性同位体）、化学発光等が用いられている。また、このようなＤＮＡの持つ相補性を利用したハイブリダイズ反応をベースとし、数百個乃至数万個のＤＮＡプローブを、格子状に配列させ、核酸試料を含む溶液をこのアレイ上でハイブリダイズさせることで、複数の遺伝子の情報を一括して検出するＤＮＡマイクロアレイと呼ばれるシステムが普及し始めている。

ＤＮＡマイクロアレイを利用すると、複数の遺伝子についての情報を同時に解析することが可能であり、ｍＲＮＡの発現解析や遺伝子の突然変異やＳＮＰ（一塩基変異多型）に応用した例も見受けられる。

こうしたマイクロアレイを用いた遺伝子の解析法を高速に検出することは、一般に非常に困難である（通常は数時間乃至十数時間）。

そのため、例えば特許文献１においては、ＤＮＡマイクロアレイにおいて電気化学反応を併用し、一塩基の変異を検出する方法が提案されている。この文献によれば、ＤＮＡマイクロアレイの各アレイ要素ごとに電極を付与し、電圧を印加することで反応速度を上げている。また、マイクロアレイの反応時間の短縮化とともに特許文献２においては、ＤＮＡマイクロアレイにおいて反応装置の自動化が考案されている。

このように、マイクロアレイの自動化や高速化が進むことにより、生体関連物質の反応装置のエラーや反応終了の情報等、状態のリアルタイムに近い状態でのモニタリングや解析結果を装置から離れた場所で知ることが必要になっている。
特開２００１-５０９３１号公報 特開２００２-１７１９７５号公報 特開２００１−１７３９８号公報

従来のマイクロアレイを用いた生体関連物質の反応解析装置は、オペレータがマイクロアレイをインキュベーターの所定の位置に装着し、ハイブリダイゼーションを行い、洗浄したのち、マイクロアレイを回収する。さらに検査装置に装着して反応検査を行っていた。つまり、反応工程や洗浄工程については自動化されていたが、マイクロアレイの装着や回収及び工程の開始指示は、オペレータにより行われていた。全体的な自動化が実現されていなかったため、オペレータは、一連の処理が終了するまで反応解析装置装置の近傍から離れることが無かった。従って、エラー等が発生したとしても、装置の表示画面にその旨を表示する程度でよかったため、エラー等の状態の情報を遠隔地に知らせる必要が無かった。また、検体によっては反応検出時間が長く、一昼夜の操作が必要であったため、反応の終了等をオペレータに知らせることは重要でなかった。

しかし、専任のオペレータが常時所在して処理を管理しているシステムにおいては効率的に処理できるが、研究者等が個々に処理を行うシステムでは、現在使用している者がその場で所在せず離れていた場合には、ある工程で止まってしまうため、順番待ちしている後の者は、処理が遅くなっていってしまうという問題がある。

最近において、特許文献３にように例えば、血圧値、脈拍数及び体温等の生体情報測定データをインターネット通信を利用して、遠隔地でも、その測定データをリアルタイムに近い状態でモニタリングするシステムが提案されている
そこで本発明は、全自動仕様の反応解析装置に通信機能を備え、ネットワーク通信を利用して、所定の通信端末へ現在の処理状況、装置本体の状態又はメンテナンス等の指定された情報を送信し、遠隔地においても処理状況及び装置の動作状態を含む情報を認識できる生体関連物質の反応システムまたは測定システムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、第１に、生体関連物質の反応装置と、上記生体関連物質の反応装置が予め設定された状態となった際に、その動作工程状態の情報に基づくメッセージを含む電子メールを少なくとも１つのネットワークを経て指定された通信端末に送信可能な情報処理通信部とを具備する生体関連物質の反応システムまたは測定システムを提供する。また上記メッセージに加えて、上記生体関連物質の反応装置が検出した生体情報測定データを添付して送信する。

また、第２に、生体関連物質の反応装置と、上記生体関連物質の反応装置が予め設定された状態となった際に、その状態の情報に基づき操作を示唆するメッセージを電子メール形式に変換し、予め設定されているメールアドレスをヘッダに付与して、少なくとも１つのネットワークを経て上記メールアドレスで指定された少なくとも１つの無線携帯端末に送信可能な情報処理通信部とを具備する生体関連物質の反応システムまたは測定システムを提供する。

さらに、第３に、生体関連物質の反応装置と、上記生体関連物質の反応装置が動作工程中に異常またはメンテナンスの要求が発生した際に、その異常の情報またはメンテナンスの要求に基づくメッセージを含む電子メールを少なくとも該反応装置のオペレータが有する通信端末と、該反応装置のメンテナンスサービスセンタに配置された通信端末に送信可能な情報処理通信部とを具備する生体関連物質の反応システムまたは測定システムを提供する。

以上のような構成の第１、第２の生体関連物質の反応システムまたは測定システムは、反応装置のオペレータが制御している情報処理通信部から離れて、他の場所に設置された通信端末や携帯する無線携帯端末へ電子メールによる状態を示唆するメッセージ及び生体情報測定データが通知されて対応することにより、無駄な待機時間を少なくしてより迅速に反応測定を実施する。

第３の生体関連物質の反応システムまたは測定システムは、動作工程中に異常またはメンテナンスの要求が生じた場合、その状態を示す情報を反応装置のオペレータ及びこの反応装置の消耗品の交換及び修理を担当するメンテナンスサービスセンタに通知されて対応することにより、無駄な待機時間を少なくし、装置の保守修理に迅速に対応する。

以上のように本発明は、全自動仕様の反応解析装置に通信機能を備え、ネットワーク通信を利用して、所定の通信端末へ現在の処理状況、装置本体の状態又はメンテナンス等の指定された情報を送信し、遠隔地においても処理状況及び装置の動作状態を含む情報を認識できる生体関連物質の反応システムまたは測定システムを提供することができる。

本発明の生体関連物質の反応システムまたは測定システムによれば、生体関連物質の反応装置のオペレータは、装置を制御している情報処理通信部から離れても、他の場所に設置された通信端末や携帯する無線携帯端末により、自分の家又は外出先からも電子メールとして送られた装置の状態の情報や生態情報測定データが通知されるため、より早く、リアルタイムに装置の状態や実験の状態を把握ができ、次の工程に移る際にも迅速に対応することができる。

また、送信する端末を複数にすることが可能であるため、現在、生体関連物質の反応装置を使用しているオペレータと、次に装置を使用しようとしているオペレータとへそれぞれ動作工程状態の情報を送信することにより、引継時の無駄な待機時間が無くなり、オペレータ間による速やかな受け渡しが可能となる。

さらに、情報処理通信部が設定された所望の状態となったら、自動的に電子メールを送信してオペレータ及びメンテナンスサービスセンタに通知することにより、動作工程中に発生した異常やメンテナンスの要求について通知され、異常やメンテナンスの要求に対してオペレータ及びメンテナンスマンによる迅速な対応及び修理及び消耗品の交換等が実施できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
図１には、本発明の生体関連物質の反応システムまたは測定システム（以下、反応・測定システムと称する）に係る第１の実施例の構成例を示し説明する。
この実施例は、まず、核酸等の生体関連物質の測定が可能で反応測定処理が自動化された生体関連物質の反応装置（以下、反応装置と称する）１と、マイクロコンピュータ等からなる情報処理通信部２と、ネットワーク通信用のメールサーバ３と、所定箇所（研究者の室内等）に設置され、ＬＡＮ（Local Area Network）５にライン接続された複数の通信端末４ａが研究施設内に設けられている。

また研究施設外には、メールサーバ３と互いに接続するインターネット６の各メールサーバ７と、メールサーバ７に接続される外部の通信端末４ｂ及び無線中継サービスステーション９とが設けられている。さらに無線中継サービスステーション９と通信エリア内で通信を行う携帯可能な複数の無線携帯端末１０が配置されている。上記反応装置による生体関連物質の反応測定は、核酸、タンパク質、ペプチド、抗体、及び糖のうち少なくとも１つ以上を検出する。上記通信端末４ａ，４ｂとしては、メールサーバ３，７にライン接続または無線ＬＡＮにより接続されているパソコン等が好適し、無線携帯端末１０としては、携帯無線電話機（ＰＨＳを含む）、インターネット接続可能なＰＤＡ（携帯情報端末）、ポケットベル受信機、インターネット接続可能な車載ＧＰＳ（Giobal Positioning System）等が好適する。

このとき、無線携帯端末に信号を伝達するには、例えば、無線、赤外線（赤外光）等や北欧の電話会社であるエリクソンとノキアにより提唱されているBluetooth等を用いることができる。

本実施形態の反応・測定システムにおいては、反応装置１は例えば研究施設で使用される。メールサーバ３は、情報処理通信部２の近傍か、この反応装置１を管理する組織が設けられている建物内に設置されている。そしてメールサーバ３に複数の電子メール通信端末４が接続されてＬＡＮ５が構築され、このＬＡＮ５はメールサーバ３を通じてインターネット６に接続が可能となっている。

また、情報処理通信部２は、インターネット６を通じてメーカーのメンテナンスサービスセンタ８に配置された通信端末４ｂに可能となっている。このメンテナンスサービスセンタ８は、本反応・計測システムの装置の保守やバッファーや洗浄液などの試薬および消耗品の交換補充を担当している。従って、オペレータ又は管理者はメンテナンスを電子メールにより依頼することができる。また、別の管理方法としては、情報処理通信部２は通信端末４ｂへメンテナンスの依頼を定期的又は試薬が所定の残量より少なくなった場合など自動的に電子メールを送信する。また、メンテナンスサービスセンタ８の通信端末４ｂ側から情報処理通信部２へ定期的にアクセス又は消耗品等を常時モニタして、メンテナンスが必要か否かを判断してもよい。

図２は、この反応・測定システムにおける生体関連物質の反応装置１と情報処理通信部２の具体的な構成例を示す。
上記情報処理通信部２は、反応装置１の駆動制御、測定データ処理及び反応装置１に関する情報を電子メール形式等の通信データに変換するＣＰＵ３４と、ＣＰＵ３４により処理された情報等を表示するＬＣＤ等からなる表示部３５と、複数のボタンやキーから成るスイッチにより反応計測処理や通信に関する指示を行う入力部３６と、ＣＰＵ３４により変換処理された通信データにメールアドレス等の送信先が付与され電子メールとして送信及び外部からの通信データを受信する通信部３７と、後述する記憶部３９と、反応装置１のＣＣＤ１３から送出された画像を処理する画像処理部４０とで構成される。尚、画像処理部４０は、ＣＰＵ３４を搭載するボード（マザーボード）上の機能であってもよいし、又は別体の画像ボートであってもよい。

この記憶部３９は、反応装置１の駆動制御や測定データ処理に必要な情報やソフトウエアを記憶し、さらに所定の通信端末のメールアドレス等の通信先が予め登録されたメールアドレス記憶部３９ａを有している。

上記反応装置１において、装置本体１１の上部には、顕微鏡光学系１２及び半導体撮像素子（ＣＣＤ）１３が設けられている。また、その下方の支持架台２３上にＸ軸方向に移動可能なＸステージ２０とＹステージ２１とが設けられている。これらのうち、Ｘステージ２０は駆動モータを内蔵しており、Ｘ軸モータドライバ３１に駆動され、同様にＹステージ２１は駆動モータを内蔵しており、Ｙ軸モータドライバ３２に駆動される。また、Ｘ軸モータドライバ３１及びＹ軸モータドライバ３２は、ＣＰＵ３４の指示に基づきＸＹステージコントローラ３３に駆動制御される。

また、Ｘステージ２０には、核酸サンプル溶液１４を所定温度に加熱するためのヒータ１８と温度センサ１９が埋め込まれており、これらは温調器２９に接続されて、センサ１９の検出信号に基づきヒータ１８の温度制御が行われる。さらにＸステージ２０のヒータ１８上には、インキュベータ１５が設けられている。インキュベータ１５は、インキュベータ上部１５ａとインキュベータ下部１５ｂとに２分割されており、これらの間にマイクロアレイ１６が装着される。またインキュベータ上部１５ａでマイクロアレイ１６上方は漏斗型に開口されており、核酸サンプル溶液１４が投入されている。また、核酸サンプル溶液１４を自動的に補充したり、別の溶液、例えば洗浄用溶液等に自動的に交換を行う溶液自動交換部４１を設けてもよい。

また、マイクロアレイは、流体が通過可能であってもよい。また、マイクロアレイ１６とインキュベータ上部１５ａとインキュベータ下部１５ｂは、一体であってもよい。この場合、マイクロアレイ１６を反応装置１に装着するとは、マイクロアレイを備えたインキュベータ１５を装着することになる。
また、インキュベータ下部１５ｂは、マイクロアレイ１６の下方から側壁まで貫通するＬ字型の通路１７が形成されている。

この通路１７は、パイプ２２により圧力センサ２４を介して、シリンジピストンポンプ２５に連結されている。このシリンジピストンポンプ２５は、ピストンを内蔵するシリンジ部２５ａとピストンを駆動するポンプモータ２５ｂとで構成される。このポンプモータ２５ｂは、ポンプコントローラ２８に制御されるポンプモータドライバ２７により駆動される。
このシリンジピストンポンプ２５を駆動することにより、核酸サンプル溶液１４が揺動され、マイクロアレイ１６の反応の均一化を図り、且つ反応する速度を速めることができる。

次に図３に示すフローチャートを参照して、このように構成された反応・測定システムによる生体関連物質の検出手順について説明する。
まず、反応装置１を起動させて、初期化させた後、マイクロアレイ１６をインキュベータ１５の所定の位置にセット（ステップＳ１）する。その後、測定準備が整い次第、漏斗型開口から核酸サンプル溶液１４を投入して（ステップＳ２）、マイクロアレイ１６を核酸サンプル溶液１４中に浸すと共に、入力部３６に設けられた測定開始信号を送信する測定スイッチ（図示せず）を操作して、反応開始コマンドをＣＰＵ３４へ入力する（ステップＳ３）。

以降がハイブリダイゼーション反応工程となる（ステップＳ４）。まず、反応開始の際に、Ｘステージ２０のヒータ１８を加熱して、マイクロアレイ１６が予め記憶部３９に保存された一定温度条件となるように、温度センサ１９及び温調器２９で温度調整する。この温度調節と共に、シリンジピストンポンプを駆動して核酸サンプル溶液１４へ圧力を加えて揺動させて、マイクロアレイ１６に対するハイブリダイゼーション反応を行う。その後、予め設定された処理条件（例えば、処理時間）を満たしたならば、ヒータ温調及び揺動を停止して、ハイブリダイゼーション反応を終了させる。

次に洗浄工程に移行する（ステップＳ５）。まず、ピペッティング等の手法を用いて、マイクロアレイ１６に付着している核酸サンプル溶液１４を除去する。さらに、新鮮な洗浄液をピペッタ等の手法により、マイクロアレイ１６に分注する。そしてシリンジピストンポンプ２５を駆動して、洗浄液を揺動させてマイクロアレイ１６を洗浄する。この洗浄工程では、溶液自動交換部４１により核酸サンプル溶液１４から洗浄溶液へ交換される。勿論、オペレータにより手動で溶液交換してもよい。

この洗浄が終了した後、撮影工程に移行する（ステップＳ６）。この撮影工程では、顕微鏡光学系１２とＣＣＤ１３によって、マイクロアレイ１６の反応状態を撮影する。

次に解析工程に移行して（ステップＳ７）、撮影された画像は画像処理部４０により予め記憶されている解析ソフトを用いて画像解析を行い、その解析結果を記憶部３９に記憶する。また画像処理部４０の状況により、撮影された画像は、一旦、画像処理部４０で画像圧縮処理して記憶部３９に一時的に記憶して、後に順次読み出して解析処理を行ってもよい。この解析結果は生体情報測定データとして数値又はグラフとして表示部３５に表示され（ステップＳ８）、一連の生体関連物質の検出手順は終了する。

次に図４に示すフローチャートを参照して、第１の実施例における通信処理を伴う反応・測定システムによる生体関連物質の検出手順について説明する。
まず、電子メールにより送信されるメッセージの設定を行う（ステップＳ１１）。このメッセージは、表示部３５に設定画面を表示して入力部３６で作成して設定する。ここで設定されたメッセージは記憶部３９に記憶される。例えば、図５Ａの表示部３５の設定画面４１に示すように、ハイブリダイゼーション反応工程の終了時のメッセージとして、「ハイブリダイゼーション反応が終了しました。洗浄工程に移ってください。」と作成する。この設定画面４１において、「ＯＫ」マーク４２をクリックすることにより設定され、記憶部３９に記憶される。これらのメッセージは、好みや目的に応じて作成してもよい。

通常、これらのメッセージの作成や選択設定は、マイクロアレイ１６をインキュベータ１５へ装填する前に行うが、これに限定されるものではない。例えば後述する反応開始コマンド入力からハイブリダイゼーション反応工程の終了後まで、オペレータが装置から離れて別の業務に携わる事の出来るウォークアウェイタイムと呼ばれる時間帯の前に設けることで、より迅速に検出処理を開始することができる。

望ましくは、図５Ｂの表示部３５の設定画面４３に示すように、複数種のメッセージからなるメッセージ集を予め作成しておき、その表示の中から選択して設定する。又は、マイクロアレイ１６に対する反応計測処理のパターンを設定又は選択した場合に、メッセージ集から自動的にメッセージが選択されて設定されるソフトウエアを作成して、迅速に検出を開始したり、簡便さを図ってもよい。さらには、記憶部３９に保存された単数のメッセージから一部のメッセージを選んでも構わない。

次に上記メッセージや後述するデータ等を含む電子メールの送信先を設定する（ステップＳ１２）。
このメッセージは、表示部３５に設定画面を表示して入力部３６で作成して設定する。この設定されたアドレスは、記憶部３９に記憶される。例えば、図６Ａの表示部３５の設定画面４４に示すプルダウンメニュー４５にメールアドレスを入力する。また、送信先はチェックボックス４６にチェック印を付けると選択され、又は、表示される「ＯＫ」ボタンマーク４７をマウスでクリックすることにより設定されて、記憶部３９に記憶される。例えば、その送信先は、反応装置１のオペレータである。

また、このメールアドレスの設定については、前述したメッセージの設定と同様に、図６Ｂの選択画面４８に示すように、予め複数の送信先のメールアドレスを登録しておき、マウスのクリックにより背景色を反転させて、「ＯＫ」ボタンマーク４９をクリックすることにより設定できるようにしてもよい。これにより検出を迅速に開始し簡便さを図ることができる。

また、反応装置１を操作するオペレータがＩＤコード等で限定されているシステムであれば、システム起動時にＩＤコードを入力した際に、自動的に送信先のアドレスが設定されるようにシステムを構築してもよく、設定変更時のみ設定画面を表示させるようにしてもよい。

本実施形態では、「送信先設定」を「メッセージ設定」と「マイクロアレイセット」の間の工程としているが、これに限定されるものではない。前述したメッセージ入力と同様に、ウォークアウェイタイムと呼ばれる時間帯の前に設けてもよい。
次に、前述したように反応装置１のインキュベータ１５へマイクロアレイ１６を装填して（ステップＳ１３）、核酸サンプル溶液１４を投入し（ステップＳ１４）、ハイブリダイゼーション反応を行う（ステップＳ１６）。

そして、ＣＰ３４は、反応装置１の動作状態からハイブリダイゼーション反応の終了を判断すると、記憶部３９からメッセージを読み出し、さらにメールアドレス記憶部３９ａからメールアドレスを読み出して、通信部３７へ送出する。通信部３７は、通信データのヘッダーにオペレータのメールアドレスを入れ、データ部にメッセージを入れて、電子メールを作成する。この電子メールは、モデム３８を通じてメールサーバ３に送信され、通常の電子メールとしてＬＡＮ５又はインターネット６を通じて、メールアドレスにより指定された通信端末４，８又は無線携帯端末１０へ送信される（ステップＳ１７）。

即ち、この反応・測定システムにおいては、送信された電子メール形式の動作工程状態を示すメッセージ情報は、生体関連物質の反応装置１のオペレータ等の予め登録されているメールアドレスに自動的に送信され、通常の電子メールとして管理される。

オペレータは反応・測定システムからの電子メールを受信する（ステップＳ１８）。例えば、図７に示すように、この電子メールを無線携帯端末１０で受信したオペレータは、端末画面１０ａに表示されたメッセージ「（反応装置１の）１号機 ハイブリダイゼーション反応が終了しました。洗浄工程に移ってください。」を見ることにより、実施していたハイブリダイゼーション反応が終了したことを認知でき、無駄なく反応装置１へ向かうことができる。従って、反応装置１の設置場所に居なくとも、ハイブリダイゼーション反応工程が終了した後の洗浄工程に移行するまでの無駄な時間が最小限で済む。反応・測定システムの反応測定シーケンス全体から見れば、時間短縮に大きく寄与している。

尚、送信される反応装置１の状態の情報が、動作が終了したことを示す内容でなく、動作の終了が間近であることを示す内容が含まれても構わない。例えば、ハイブリダイゼーション反応終了間近であること示すメッセージをオペレータへ電子メールで通知する。これにより、ハイブリダイゼーション反応工程の終了直前のタイミングで反応装置１の設置場所に到着して、反応終了が告知されたと共に、洗浄工程へ移行する操作を行うことができる。これにより、さらに、無駄な時間を短縮する事ができる。但し、ハイブリダイゼーション反応工程が終了する前に終了時間を特定しなければならないため、ＣＰＵ３４が反応装置１の動作状態から終了時間を予測しなければならない。又は、ハイブリダイゼーション反応工程が時間で設定されていた場合には、その設定時間の所定時間前に、その旨を告知する電子メールを送信する。

そして、オペレータにより洗浄工程に移行するように操作されると、図３で説明したと同様に、洗浄工程（ステップＳ１９）で、洗浄液によりマイクロアレイ１６から核酸サンプル溶液１４が除去され、洗浄終了後に撮影工程に移行する（ステップＳ２０）。この撮影工程マイクロアレイ１６の反応状態を撮影し、解析工程に移行して（ステップＳ２１）、解析ソフトを用いて画像解析が行われる。この解析結果は表示部３５に表示され（ステップＳ２２）、一連の生体関連物質の検出手順は終了する。

尚、電子メールがメールアドレスで指定された通信端末や無線携帯端末に一度で送信できなかった場合には、所定時経過した後、再呼することを複数回繰り返し行うように設定してもよい。

また、第１の実施例において、図４に示した電子メール送信のタイミングは、ハイブリダイゼーション反応工程が終了したタイミングで電子メールを送信していたが、これに限定されず、どの工程間においても電子メールを送信することができる。即ち、このタイミングとは、反応・測定システムが予め設定された状態となったこと示唆するものであり、その状態とは、例えば、「装置の現在の動作状態」、「サンプルの温度」、「経過時間（例えば、処理を開始してからの時間）」、「異常の有無」、「消耗品の補充や交換時期」、或いは「ユーザがマニュアル設定した時間」等が含まれる。このように通信対象となるものは、反応・測定システムが正常な状態及び異常になりそうな状態（補充や交換の要求等）及び異常な状態（故障等）のいずれの状態にも含まれている。

前述した例では、送信される情報を反応装置１の状態を示す情報（図７に示すようなメッセージ）について説明したが、反応装置１による生体関連物質の測定データを送信することもできる。よって、解析工程が終了した場合であれば、メッセージだけではなく、得られた解析結果や撮影画像を送信することができる。

例えば、図８Ａに示すように、無線携帯端末１０の表示画面にＣＣＤ１３で撮影した多数のスポットの反応状態を示すスポット画像５１を表示してどのスポットに反応があったか否かを確認できる。また、図８Ｂに示すように表示画面に、反応装置１の動作状態を数値データ５２として表示する。即ち、数値データ５２として例えば、圧力センサ２４による核酸サンプル溶液１４の圧力値、温度センサ１９が計測するヒータ温度値、スポットの反応状態を数値として表した測定データ値等があり、目的に応じて種々の数値データを表示させることもできる。また、図８Ｃに示すように、前述した数値データ５２をグラフデータ５３に変換して表示させることもできる。

さらに、図９に示すように、比較的表示画面が大きい液晶ディスプレイから成る表示部３５であれば、表示画面５４にメッセージと共に前述したスポット画像５１、数値データ５２及びグラフデータ５３を添付ファイル５５として添付して送信してもよい。

このように、必ずしも電子メールは、ハイブリダイゼーション反応工程と洗浄工程の間で送信する必要はなく、解析結果をデータとして送信してもよい。解析結果をオペレータに迅速に通知することにより、オペレータは解析結果に対して早々に対応することができるようになる。例えば、この解析結果に基づいて、再実験や異なるハイブリダイゼーション反応解析の準備に早々に取りかかることができる。

また、電子メールの送信は、必ずしも１回である必要は無く、設定により、各工程終了毎であったり、所望する工程を予め選択しておき、選択された工程が終了した又は終了する前に電子メールによりメッセージや測定データ又は解析結果等の複数回の送信を行ってもよい。例えば、ハイブリダイゼーション反応工程と洗浄工程の間に１回、解析結果の表示工程の後に１回送ることで、より早い反応解析を連続して行う事が可能となる。

この設定方法としては、情報処理通信部２の表示部３５の表示画面に図１０Ａに示すような設定画面６１を表示させて、実行する工程名６２の横に設けられたチェックボックス６３にチェック印を付ける。この例では、２回の電子メール（メール送信１，２）の送信を行う設定例である。

図１０Ｂは、メール送信２の詳細な設定画面６４を示している。この設定画面６４は、メールアドレスの設定項６５、送信メッセージの設定項６６及び送信データの設定項６７が設けられている。この設定においては、入力部３６により入力設定してもよいし、図５Ｂや図６Ｂに示したように予め複数登録されているものの中から選択して設定するようにしてもよい。このチェック印が付けられた工程が終了した後又は、終了前に予め定めたメッセージや測定データ又は解析結果等が送信される。尚、オペレータが送信を所望する工程を選択してどの工程の前後に設定するか、自由に設定することができる。

また、ＬＡＮ５に接続された通信端末４ａであれば、情報処理通信部２はリアルタイムに反応装置１の状態と生体情報測定データを通信端末４ａへ送信して表示させておき、設定された状態となったときに、通信端末４ａによる警告音と共にオペレータへのメッセージを表示させてもよい。またメッセージは表示だけでなく、音声によりアナウンスしてもよい。また、必ずしもメッセージを送る形式が電子メールである必要は無く、例えば、ポケットベルにてメッセージを送る方法であってもよい。

また、無線携帯端末１０であれば、着信音のみを鳴らす方法でもよい。つまり、電子メールは、メールサーバー３を経由する際にパケット通信による蓄積時間等がかかるため、通信が混雑していた場合には、発信時間と着信時間との間にタイムラグが発生する虞がある。そこで携帯電話機などの無線携帯端末においては、そのメッセージに相当する着信音や着信楽曲を予め設定しておくことにより、一般通話と区別することができる。この方法によれば、通常、携帯電話機などの通話については、発信時と着信時にはタイムラグがわずかであるため、オペレータはより迅速に対応することができる。

次に図１１に示すフローチャートを参照して、第２の実施例に係る反応・測定システムについて説明する。本実施例は、設定された複数の箇所（オペレータや研究者等）に電子メールを送信するものである。

例えば、生体関連物質の反応装置１を異なるオペレータＡ，Ｂが連続して利用する場合、後者のオペレータＢにおいても前者のオペレータＡの作業がいつ終了するかが通知されることにより、無駄な待ち時間無く反応測定作業を開始することができる。

図１１に示すように、前者のオペレータＡによる反応測定作業が行われる。この工程は、前述した図３と同様に、マイクロアレイ１６のセット、核酸サンプル溶液１４の投入、反応開始コマンドの入力、ハイブリダイゼーション反応工程、洗浄工程及び、撮影工程が実施される（ステップＳ３１〜Ｓ３６）。これらについての詳細な説明は省略する。

次に、解析工程に移行する（ステップＳ３７）。
撮影された画像は画像処理部４０により画像解析され、その解析結果を記憶部３９に記憶する。この解析工程において、例えば、解析終了時間が近づいた場合に、前述したように反応装置１から得られる状態を示す情報（メッセージ）をメールデータ部に入れ、予め登録されているオペレータＡ，Ｂのメールアドレスをヘッダーに入れた電子メールを作成して送信する。このときのメールアドレス設定は、前述した図６Ｂに示した設定画面を利用して、オペレータＡ，Ｂのメールアドレスを選択して登録しておく。

この時の電子メールは、例えば「オペレータＡの解析工程が終了します。終了動作を行ってください。」等のメッセージとして、オペレータＡ，Ｂの無線携帯端末１０や通信端末４ａ，４ｂへそれぞれ送信される。その送信中においても、解析工程は継続されて行われる。この解析結果は表示部３５に表示され（ステップＳ４０）、一連の生体関連物質の検出手順は終了する。上記電子メールを受信したオペレータＡ（ステップＳ４１）は、反応装置１の反応測定作業の後かたづけを行う（ステップＳ４２）。

一方、上記電子メールを受信し、オペレータＡの作業終了が間もなくであることを知ったオペレータＢは、反応装置１に自己の反応測定作業の準備を行う。従って、反応装置１を連続的に利用するオペレータＡ，Ｂ間による速やかな作業や装置の受け渡しが可能となる。

また、送信される反応装置１の状態の情報が、作業終了が間もなくであることのみではなく、既に終了したことを示す内容が含まれても構わない。尚、送信される反応装置１の動作工程状態の情報は、メッセージを例として説明したが、勿論、生体関連物質の測定データが添付されて同時に送信されてもよい。また、一度の通信で送信できなかった場合には、所定時間後ごとに再呼してもよい。必ずしも電子メールの送信は、解析工程中である必要は無く、また送信回数を１回に限定する必要はなく、例えば洗浄工程中など所望する工程で適宜設定できる。例えば、ハイブリダイゼーション反応工程と洗浄工程の間に１回、解析結果の表示工程の後に１回送ることで、より早い反応解析を連続して行う事が可能となる。

このように、オペレータＡ又はオペレータＢが反応装置１より離れていた場所に所在していた場合、状態の情報をより早く伝えることで、反応装置１における待機時間をなくすことができ、結果的には反応解析をより短時間で連続して行うことが可能となる。また、オペレータへの通信は、電子メールを用いるだけでなく、呼び出し音（着信音）を利用して迅速に通信することができる。

次に図１２に示すフローチャートを参照して、第３の実施例に係る反応・測定システムについて説明する。本実施例は、反応装置１の各工程の動作状態に関する情報を設定された通信端末４ａ，４ｂ又は無線携帯端末１０へ定期的に自動送信するものである。

図２に示した情報処理通信部２のＣＰＵ３４は、反応装置１における動作状態を例えば、圧力センサ２４，温度センサ１９（温調器２９）、ポンプコントローラ２８、ＸＹステージコントローラ３３及び溶液自動交換部４１等に接続するセンサ信号線や駆動制御信号線に流れる動作状態に関する情報信号を常時、取得する（ステップＳ５１）。この情報信号に対して、予め定めた閾値と比較して、異常状態が発生したか否かを判断する（ステップＳ５２）。ここで、反応装置１の各工程の動作状態が異常であると判断された場合には（ＹＥＳ）、異常発生通知メールを作成して、オペレータの通信端末４ａ，４ｂ又は無線携帯端末１０へ送信する。一方、動作状態が異常ではないと判断された場合には（ＮＯ）、正常動作状態通知メールを作成して、オペレータの通信端末４ａ，４ｂ又は無線携帯端末１０へ送信する。

従って、本実施例によれば、オペレータは、反応装置１の設置場所に居て直接的に監視していなくとも、遠隔された場所でも現在の各工程の動作状態をモニタすることができる。

さらに、この反応測定装置は、所定時間間隔毎に反応装置１の動作工程状態の情報をその動作工程の最中であっても現況として、無線携帯端末１０若しくは通信端末４へ送信してもよい。

第４の実施例に係る反応・測定システムについて説明する。
本実施例は図１３に示すように、反応装置１から得られる情報を予め登録されている無線携帯端末１０（又は通信端末４ａ，４ｂ）へ送信した後に、その端末から反応装置１を遠隔操作することを可能にしたものである。この遠隔操作を必要とするものには、以下に説明するような例がある。
（１）オペレータが実験の都合上、解析を中止しなければならない必要が生じた場合に端末側から解析工程の中止の操作を行うことができる。

（２）情報処理通信部２が状態に異常を感知した場合に、その異常内容を示すメッセージを予め設定されたオペレータの無線携帯端末１０（又は通信端末４ａ，４ｂ）へ送信する。これを見たオペレータは、この異常内容を確認し、端末から反応装置１の電源を切るあるいは、再度最初から反応を行うなどの操作を行う。図１４には、その異常内容を示す画像７１の一例を示す。この表示例においては、画面上方には現在行われている動作工程名及び経過時間が表示される。また、画面中央には、「異常を感知」及びそのエラーＮｏと簡単なエラー名が表示される。その下方には、オペレータから反応装置１へ行う操作の選択事項が表示される。ここでは、「解析中止」、「装置初期化」及び「電源停止」が選択事項として表示される。この選択に際しては、例えば、端末が携帯電話機であれば、ボタン「１」、「２」及び「３」のいずれかを押すことによって、選択することができる。渡る
（３）情報処理通信部２が感知した異常が図１５に示すような「エラーＮｏ．３ 試薬残量エラー」であった例について説明する。この画面表示においては、試薬試薬残量エラーの試薬毎に詳細なレベルで表示される。

試薬残量エラーであった場合には、オペレータは端末から「解析中止」を指示する。あるいは、再度最初から反応を行うなどの操作を行う、
（４）このメンテナンスサービスセンタ８は、本反応計測システムのメンテナンスを担当しており、通信端末４ｂにメンテナンスの依頼を定期的又は試薬が所定の残量より少なくなった場合など自動的に電子メールが送信される。または、メンテナンスサービスセンタ８の通信端末４ｂから情報処理通信部２へアクセスしてモニタリングを行い、メンテナンスが必要か否かを判断して、サービスマンが不足する試薬を補充するために反応装置１に駆けつける。

以上説明したように、本実施形態によれば、反応装置１から送信された異常内容に応じて、オペレータは端末から「「解析中止」、「装置初期化」、「電源停止」又は「ユーザーサポート連絡用送信ボタン」の遠隔操作を行うことができる。これにより、異常に対して遠隔操作により最小限の悪影響や損傷を止めることができる。

本実施例は、固相担体に核酸を固相化したマイクロアレイにより、生体関連物質の核酸を検出した場合について説明を行ったが、他の生体関連物質を検出する場合には、適用することが可能である。例えば、タンパク質、ペプチド、抗体及び糖であってもよい。また、検出方法は、固相担体を使用しないものにも適用可能であり、本実施例のマイクロアレイだけではなく、マイクロタイタープレート、チューブ、キャピラリー、各種バイオチップまたは、マイクロタスにも適用することができる。

本発明の生体関連物質の反応・測定システムに係る第１の実施例の構成例を示す図である。 第１の実施例の反応・測定システムにおける反応装置と情報処理通信部の具体的な構成例を示すずである。 第１の実施例の反応・測定システムによる生体関連物質の検出手順について説明するためのフローチャートである。 第１の実施例における通信処理を伴う反応・測定システムによる生体関連物質の検出手順について説明するためのフローチャートである。 反応装置の表示部のメッセージを設定する画面の一例を示す図である。 反応装置の表示部のメッセージを設定する画面の一例を示す図である。 反応装置の表示部のメールアドレスを設定する画面の一例を示す図である。 反応装置の表示部のメールアドレスを設定する画面の一例を示す図である。 無線携帯端末の表示画面に表示されたメッセージの一例を示す図である。 無線携帯端末の表示画面に表示されたスポット画像の一例を示す図である。 無線携帯端末の表示画面に表示された数値データの一例を示す図である。 無線携帯端末の表示画面に表示されたグラフデータの一例を示す図である。 通信端末の表示画面に表示されたメッセージと添付ファイルの一例を示す図である。 反応装置の表示部の実行する工程名を設定する画面の一例を示す図である。 反応装置の表示部の実行するメール送信の詳細な設定画面一例を示す図である。 第２の実施例に係る反応・測定システムについて説明するためのフローチャートである。 第３の実施例に係る反応・測定システムについて説明するためのフローチャートである。 第４の実施例に係る反応・測定システムについて説明するための構成例を示す図である。 無線携帯端末の表示画面に表示された異常の一例を示す図である。 通信端末の表示画面に表示された異常のメッセージとエラーの添状態を示す図である。

符号の説明

１…生体関連物質の反応装置（反応装置）、２…情報処理通信部、３，７…メールサーバ、４，ａ，４ｂ…通信端末、５…ＬＡＮ、６…インターネット、７…、８…、９…無線中継サービスステーション、１０…無線携帯端末

Claims (12)

1. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置を具備し、
   少なくとも上記生体関連物質の反応装置または上記検出装置の状態の情報に基づくメッセージまたは上記検出装置が検出した測定情報を含む電子メールを少なくとも１つのネットワークを経て指定された通信端末に送信可能な情報処理通信部と、
   を具備することを特徴とする生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
2. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置を具備し、
   上記生体関連物質の反応装置または上記検出装置が予め設定された状態となった際に、その状態の情報または測定情報に基づき操作を示唆するメッセージを電子メール形式に変換し、予め設定されているメールアドレスをヘッダに付与して、少なくとも１つのネットワークを経て上記メールアドレスで指定された少なくとも１つの無線携帯端末に送信可能な情報処理通信部と、
   を具備することを特徴とする生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
3. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置を具備し、
   上記生体関連物質の反応装置または上記検出装置が予め設定された状態となった際に、その状態の情報または測定情報に基づき操作を示唆するメッセージを電子メール形式に変換し、ＬＡＮに接続された複数の通信端末のうちの少なくとも１つの通信端末へ送信可能な情報処理通信部と、
   を具備することを特徴とする生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
4. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置において、
   上記無線携帯端末若しくは上記通信端末による遠隔操作により、上記生体関連物質の反応測定装置における所定の機能の制御を可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
5. 上記生体関連物質の反応装置または測定装置は、
   所定時間間隔毎に上記反応装置の状態の情報または測定情報を上記無線携帯端末若しくは上記通信端末へ送信することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
6. 上記生体関連物質の反応装置または測定装置において、
   上記予め設定された通信端末へリアルタイムに反応装置の状態の情報または測定情報を送信することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
7. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置を具備し、
   少なくとも上記生体関連物質の反応装置または検出装置が予め設定された状態または検出状態となった際に、少なくとも１つのネットワークを経て指定された少なくとも１つの無線携帯端末に発信可能な情報処理通信部と、を具備し、
   無線携帯端末へ上記反応装置または検出装置の状態または検出状態を通知することを特徴とする生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
8. 上記生体関連物質の反応システムまたは測定システムにおいて、
   上記無線携帯端末は、無線携帯電話機又は、ポケットベルのいずれかからなることを特徴とする請求項７に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
9. 生体関連物質の反応装置または、上記反応を検出する検出装置を具備し、
   少なくとも上記生体関連物質の反応装置または検出装置が動作工程中で異常またはメンテナンスの要求が発生した際に、その異常の情報またはメンテナンスの要求に基づくメッセージを含む電子メールを少なくとも該反応装置のオペレータが有する通信端末に送信可能な情報処理通信部と、
   を具備することを特徴とする請求項１乃至８に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
10. 生体関連物質の反応装置または上記反応を検出する検出装置を具備し、
    少なくとも上記生体関連物質の反応装置または検出装置が動作中に異常またはメンテナンスの要求が発生した際に、その異常の情報またはメンテナンスの要求に基づくメッセージを含む電子メールを少なくとも該反応装置のメンテナンスサービスセンタに配置された通信端末またはメンテナンスサービスマンが有する通信端末に送信可能な情報処理通信部と、
    を具備することを特徴とする生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
11. 上記生体関連物質は、核酸、タンパク質、ペプチド、抗体及び糖のうち少なくとも１つ以上を検出することを含むことを特徴とする請求項１乃至１０に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。
12. 上記生体関連物質の反応装置または測定装置が、上記生体関連物質の反応測定のためにマイクロアレイを用いることを特徴とする請求項１１に記載の生体関連物質の反応システムまたは測定システム。

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