JP2006145499A - Diagnostic system using biochip - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diagnostic system using a biochip which can be received promptly easily even in a remote place without the need to visit a hospital or the like. <P>SOLUTION: This diagnostic system includes a measurement station and a diagnosis station which can perform two-way communication. The measurement station includes one or more probes which are marked or dyed with a fluorescent material of the biochip a excitation light irradiating means, a fluorescent detection means of the probe, a fluorescent data transmission means to the diagnosis station, a data reception means from the diagnosis station and a means for notifying predetermined data including the data from the diagnosis station. The diagnosis station includes a fluorescent data reception means from the measurement station, an illness data storing means for storing illness data related to the fluorescent data, an illness determination means for determining illness for every probe on the basis of the fluorescent data and the illness data, and a transmission means capable of transmitting the illness determination result data to the measurement station. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インターネット等の双方向通信が可能な通信回線を用いて、バイオチップ上に備えられたプローブのハイブリダイゼーションを利用して、疾病の感染の診断を行なう診断システムに関する。   The present invention relates to a diagnostic system for diagnosing disease infection by using hybridization of probes provided on a biochip using a communication line capable of bidirectional communication such as the Internet.

近年、インターネット等の双方向通信可能な通信回線を用いて、遠隔地にいる患者の診断を行なう診断システムが提案されている。例えば、特許文献1では、クライアントがデジタルカメラで食事内容を撮影して、その画像データをインターネットを用いて医師や専門家に送信し、医師や専門家が受信した画像に基づいて、クライアントの希望する分野に関して、分析結果や助言をインターネットを用いて返信する診断システムが提案されている。   In recent years, a diagnosis system for diagnosing a patient at a remote place using a communication line capable of bidirectional communication such as the Internet has been proposed. For example, in Patent Document 1, a client captures meal contents with a digital camera, transmits the image data to a doctor or expert using the Internet, and the client's request is based on an image received by the doctor or expert. A diagnostic system that returns analysis results and advice using the Internet has been proposed.

また、特許文献2では、デジタルカメラ付き顕微鏡で撮影された血液画像を、インターネット等の通信回線を用いて、検査結果蓄積装置へ送信し、医師がインターネット等の通信回線を用いて、検査結果蓄積装置から血液画像を受信して、その血液画像に基づいて、血液の形態学的診断を行なう血液診断支援システムが提案されている。   In Patent Document 2, a blood image taken with a microscope with a digital camera is transmitted to a test result storage device using a communication line such as the Internet, and a doctor stores the test result using a communication line such as the Internet. There has been proposed a blood diagnosis support system that receives a blood image from an apparatus and performs morphological diagnosis of blood based on the blood image.

また、近年、バイオチップ上に固定されたプローブのハイブリダイゼーションを用いて、DNA等のバイオ分子の種類を特定して疾病等の診断に用いる、バイオチップを用いた検出方法も様々な分野で用いられるようになっている。   In recent years, detection methods using biochips that are used for diagnosis of diseases and the like by identifying the type of biomolecules such as DNA using hybridization of probes immobilized on biochips have also been used in various fields. It is supposed to be.

ここで、バイオチップとは、ガラス、シリコン、プラスチック等の基板上に、DNA、RNA、PNA等の人工核酸、タンパク質、糖鎖等からなる既知の配列を有する基準バイオ分子をプローブとして固定したものである。検出に当たっては、このプローブに、蛍光物質を標識或いは染色した標的バイオ分子を投与して、標的バイオ分子がプローブと結合(DNA、RNA、人工核酸の場合は相補結合、タンパク質、糖鎖の場合は親和結合)したか否かを判定する。具体的には、標的バイオ分子がプローブと結合した場合には、蛍光物質がプローブと一緒に固定されるので、光源からの励起光によって蛍光物質が励起され発光する。また、標的バイオ分子と結合しないプローブには、蛍光物質は存在しないので、励起光によって発光することはない。従って、この蛍光を検出することによって、標的バイオ分子がプローブと結合(ハイブリダイズ)したか否かを判定することができる。   Here, the biochip is obtained by immobilizing a reference biomolecule having a known sequence composed of artificial nucleic acids such as DNA, RNA, PNA, proteins, sugar chains, etc. on a substrate such as glass, silicon, plastic, etc. as a probe. It is. For detection, a target biomolecule labeled or stained with a fluorescent substance is administered to this probe, and the target biomolecule binds to the probe (in the case of DNA, RNA, artificial nucleic acid, complementary bond, in the case of protein, sugar chain) Affinity binding) is determined. Specifically, when the target biomolecule is bound to the probe, the fluorescent substance is immobilized together with the probe, so that the fluorescent substance is excited by the excitation light from the light source and emits light. In addition, since no fluorescent substance is present in the probe that does not bind to the target biomolecule, it does not emit light by excitation light. Therefore, by detecting this fluorescence, it can be determined whether or not the target biomolecule is bound (hybridized) to the probe.

バイオチップによるハイブリダイゼーションを用いたバイオ分子の検出装置としては、励起光をバイオチップ上のプローブに照射する励起光源と、プローブから発生する蛍光の波長域の光だけを透過させるフィルタと、このフィルタを透過した蛍光を検出するCCD(Charge Coupled Device)等を用いた二次元光センサと、二次元光センサに基づいて画像データや読み取りデータを作成、表示する制御装置と、を備えた専用のバイオ分子の検出装置が知られている。
特開2003−150699号公報 特開2004−170368号公報
Biomolecule detection devices using biochip hybridization include an excitation light source that irradiates the probe on the biochip with excitation light, a filter that transmits only light in the fluorescent wavelength range generated from the probe, and this filter. 2D optical sensor using a CCD (Charge Coupled Device) or the like that detects fluorescence that has passed through and a control device that creates and displays image data and read data based on the 2D optical sensor. Molecular detection devices are known.
JP 2003-150699 A JP 2004-170368 A

上述の特許文献1や特許文献2には、通信回線を用いた診断システムや診断支援システムが開示されているが、その機能は、あくまで診療の補助的な役割を果たすに過ぎず、例えば、バイオチップを用いて疾病を診断するようなことはシステムの構成からも不可能である。また、上述のバイオチップによるハイブリダイゼーションを用いたバイオ分子の検出装置では、あくまで、検出装置でバイオチップから発する蛍光を読み取って、バイオ分子の検出を行なうことはできるが、更に、疾病の診断のようなことまで行なうことは不可能である。   In Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, a diagnosis system and a diagnosis support system using a communication line are disclosed. However, the function is merely an auxiliary role for medical treatment. It is impossible to diagnose a disease using a chip from the system configuration. In addition, in the biomolecule detection apparatus using the above-described biochip hybridization, the fluorescence emitted from the biochip can be read with the detection apparatus to detect biomolecules. It is impossible to do such things.

従って、本発明の目的は、上述の課題を解決し、バイオチップを用いた診断を、病院や医院へ赴くことなく、容易に速やかに受けることのできるバイオチップを用いた診断システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a diagnostic system using a biochip that solves the above-described problems and can easily and quickly receive a diagnosis using a biochip without going to a hospital or clinic. It is in.

上述の目的を達成するため、本発明のバイオチップを用いた診断システムの第1の実施態様として、双方向通信が可能なように接続された測定ステーションと診断ステーションとを含む診断システムであって、前記測定ステーションが、バイオチップの蛍光物質で標識或いは染色された1または2以上のプローブに、励起光を照射する励起光照射手段と、前記励起光に応答して前記プローブから発せられる蛍光を検出する蛍光検出手段と、検出された前記蛍光のデータを前記診断ステーションへ送信可能な送信手段と、前記診断ステーションからのデータを受信可能な受信手段と、前記診断ステーションからのデータを含む所定のデータを報知可能な報知手段と、を含み、前記診断ステーションが、前記測定ステーションからの前記蛍光のデータを受信可能な受信手段と、前記蛍光のデータに関連付けられた疾病データを記憶する疾病データ記憶手段と、前記蛍光のデータと前記疾病データとに基づいて、前記プローブごとに疾病の判定を行う疾病判定手段と、前記疾病の判定結果のデータを、前記測定ステーションへ送信可能な送信手段と、を含む診断システムが考えられる。   In order to achieve the above object, as a first embodiment of a diagnostic system using a biochip of the present invention, a diagnostic system including a measurement station and a diagnostic station connected so as to be capable of bidirectional communication, The measurement station emits excitation light irradiating means for irradiating one or two or more probes labeled or stained with a fluorescent substance on a biochip, and fluorescence emitted from the probes in response to the excitation light. Fluorescence detecting means for detecting, transmitting means capable of transmitting the detected fluorescence data to the diagnostic station, receiving means capable of receiving data from the diagnostic station, and predetermined data including data from the diagnostic station An informing means capable of informing the data, wherein the diagnostic station receives the fluorescence data from the measuring station. Based on the fluorescence data and the disease data, the disease is determined for each probe based on the receiving means capable of receiving the data, the disease data storage means for storing the disease data associated with the fluorescence data, and the fluorescence data and the disease data. A diagnostic system including a disease determination unit and a transmission unit capable of transmitting data of the determination result of the disease to the measurement station is conceivable.

ここで、「双方向通信が可能」とは、インターネットのような電気通信回線を用いた公衆ネットワークによって接続されたものも含まれるし、ある領域での専用ネットワークで接続されたものも含まれるし、複数のネットワークの相互接続によって構成された複合ネットワークで接続されたものも含まれる。   Here, “two-way communication is possible” includes those connected by a public network using an electric communication line such as the Internet, and those connected by a dedicated network in a certain area. Also included are those connected by a complex network composed of interconnections of a plurality of networks.

「測定ステーション」とは、バイオチップの読み取りを行って、読み取ったデータを「診断ステーション」へ送信し、他のステーションからのデータを受信して、所定のデータをユーザ等に報知することのできる端末である。測定ステーションの設置場所は、任意の場所に設置が可能であり、例えば、ユーザの自宅、公共施設、コンビニエンスストア、薬局、病院、医院、その他様々な場所が考えられる。   A “measurement station” can read a biochip, transmit the read data to a “diagnostic station”, receive data from other stations, and notify the user of predetermined data. It is a terminal. The installation location of the measurement station can be set at an arbitrary location, for example, a user's home, a public facility, a convenience store, a pharmacy, a hospital, a clinic, and other various locations.

「診断ステーション」は、測定ステーションから送信されたバイオチップの読み取りデータに基づいて、疾病の診断処理を行ない、その診断処理の結果を、測定ステーションを含む他のステーションへ送信することができる端末である。この診断ステーションの設置場所は、やはり、任意の場所が考えられるが、医師を介せずにシステム独自に疾病の診断を行なうことができるので、病院や医院へ設置する必要はない。ただし、病院や医院に設置した場合には、バイオチップの各プローブの病理検査の結果を、容易に、システムにフィードバックすることができる利点がある。   The “diagnosis station” is a terminal that can perform disease diagnosis processing based on the biochip reading data transmitted from the measurement station and transmit the result of the diagnosis processing to other stations including the measurement station. is there. This diagnostic station can be installed at any location, but it is not necessary to install it in a hospital or clinic because the diagnosis of the disease can be performed by the system without using a doctor. However, when installed in a hospital or clinic, there is an advantage that the result of pathological examination of each probe of the biochip can be easily fed back to the system.

「バイオチップ」とは、基板上に、既知の配列を持つ基準バイオ分子を「プローブ」として固定したものであり、基板の材料としては、所定の強度を有すれば、ガラス、シリコン、プラスチックを始めとするあらゆる材料を用いることができる。また、プローブを標識或いは染色する「蛍光物質」としては、励起光の照射に応答して蛍光を発するものであれば、あらゆる物質を用いることが可能であり、例えば、量子ドットを用いることも可能である。   A “biochip” is a substrate in which a reference biomolecule having a known sequence is fixed as a “probe”. As a material of the substrate, glass, silicon, or plastic can be used as long as it has a predetermined strength. Any material can be used, including the beginning. In addition, as the “fluorescent substance” for labeling or staining the probe, any substance can be used as long as it emits fluorescence in response to the irradiation of excitation light. For example, a quantum dot can also be used. It is.

なお、「標識」とは、プローブに蛍光物質を共有結合することである。また、「染色」は、基準バイオ分子と標的バイオ分子がハイブリダイズした状態に対し、インカレータ、グループバインダ等により、このハイブリダイズした態様のみを更に強固にして、検出効率を高めるために行われる方法である。
「励起光照射手段」により出射される「励起光」は、可視光には限られず、紫外線の領域や赤外線の領域を含むあらゆる波長の光が含まれる。また、励起光には、単一の波長を有する光も含まれるし、複数の波長の光が混合された光も含まれる。
Note that “labeling” refers to covalently binding a fluorescent substance to a probe. In addition, “staining” is a method performed to enhance the detection efficiency by further strengthening only the hybridized state with an incalator, a group binder, etc., against the state in which the reference biomolecule and the target biomolecule are hybridized. It is.
The “excitation light” emitted by the “excitation light irradiation means” is not limited to visible light, but includes light of all wavelengths including the ultraviolet region and the infrared region. Further, the excitation light includes light having a single wavelength, and also includes light in which light having a plurality of wavelengths is mixed.

「蛍光検出手段」には、「疾病データ」との対照が可能な態様で蛍光を検出することが可能であれば、あらゆる検出手段が含まれる。例えば、CCD等の2次元光センサを用いることも可能であるし、蛍光検出のための専用の装置だけではなく、モノクロ/カラースキャナやCCDカメラに代表される汎用画像読取装置を利用したものも含まれる。更に、蛍光を電気信号に変換して制御処理を行なうものだけでなく、化学フィルムのようなものを用いて蛍光を検出するものも含まれる。   The “fluorescence detection means” includes any detection means as long as fluorescence can be detected in a manner capable of being compared with “disease data”. For example, it is possible to use a two-dimensional optical sensor such as a CCD, and not only a dedicated device for fluorescence detection but also a general-purpose image reader represented by a monochrome / color scanner or a CCD camera. included. Further, not only those that perform control processing by converting fluorescence into electrical signals, but also those that detect fluorescence using a chemical film or the like.

励起光の照射に応答して発する「蛍光」については、1種類の蛍光を用いることも可能であるし、複数の蛍光を用いることも可能である。また、単一の波長を有する蛍光を用いることもできるし、複数の波長の光が混合された蛍光を用いることもできる。
また、蛍光を発したプローブと疾病とを関連付ける方法としては、予め蛍光物質と疾病とを関連付けておいて、励起光の照射によって発する蛍光の色や波長を識別することによって、疾病を認識することも可能であるし、固定するプローブの位置と疾病とを関連付けておいて、蛍光を発したプローブの位置を識別することによって、疾病を認識することも可能である。後者の場合には、1種類の蛍光物質で複数の疾病の識別が可能である。
Regarding the “fluorescence” emitted in response to the irradiation of the excitation light, one type of fluorescence can be used, or a plurality of fluorescences can be used. In addition, fluorescence having a single wavelength can be used, and fluorescence in which light having a plurality of wavelengths is mixed can also be used.
In addition, as a method of associating a fluorescent probe with a disease, the fluorescent material and the disease are associated in advance, and the disease is recognized by identifying the color and wavelength of the fluorescence emitted by the excitation light irradiation. It is also possible to recognize the disease by associating the position of the probe to be fixed with the disease and identifying the position of the fluorescent probe. In the latter case, it is possible to identify a plurality of diseases with one kind of fluorescent substance.

「報知手段」は、判定結果を含む様々な情報を、画像表示によって報知するものであってもよいし、音声によって報知するものであってもよいし、プリンタ等で印刷をするものでもよいし、それらの組み合わせであってもよい。判定結果を含む情報をユーザに報知可能なものであれば、その他のあらゆる手段が考えられる。   The “notification unit” may notify various information including the determination result by image display, may be notified by voice, or may be printed by a printer or the like. Or a combination thereof. Any other means can be considered as long as the information including the determination result can be notified to the user.

「疾病データ」は、蛍光検出手段により検出した蛍光に基づいて、所定の疾病を特定できるデータであれば、あらゆるデータが含まれる。また、この疾病データには、疾病の詳細な説明データや疾病の対処方法のデータを始めとする付随データを含むことも考えられる。   The “disease data” includes any data as long as it can identify a predetermined disease based on the fluorescence detected by the fluorescence detection means. In addition, the disease data may include accompanying data such as detailed explanation data of the disease and data on how to deal with the disease.

「疾病判定手段」は、蛍光検出手段により検出された蛍光と疾病データとを対照して、疾病の判定を行なえるものであれば、あらゆるものが含まれる。この疾病判定手段では、専用の制御手段を用いることも可能であるし、パーソナルコンピュータに代表される汎用の制御装置の機能を用いることも考えられる。   The “disease determination unit” includes any unit that can determine the disease by comparing the fluorescence detected by the fluorescence detection unit with the disease data. In this disease determination means, it is possible to use a dedicated control means, or to use a function of a general-purpose control device represented by a personal computer.

バイオチップを用いた診断システムに係る本実施態様によれば、任意の場所に設置された測定ステーションにおいて、ユーザがバイオチップの読取操作を行なえば、通信回線で接続された診断ステーションにおいて、このバイオチップのプローブに含まれるバイオ分子に関する疾病の判定を行なって、測定ステーションにいるユーザに迅速に診断結果を報知することが可能である。従って、従来では病院や医院に行って検査をする必要があった疾病の診断に関しても、ユーザが、家庭や公共施設等の任意の場所で、容易に、迅速に、低コストで診断を受けることができる。   According to this embodiment of the diagnostic system using a biochip, in a measurement station installed at an arbitrary place, if a user performs a biochip reading operation, the biostation is connected to a diagnostic station connected by a communication line. It is possible to determine the disease related to the biomolecule contained in the probe of the chip and promptly inform the user of the measurement station of the diagnosis result. Therefore, even for the diagnosis of diseases that conventionally required to be examined at a hospital or doctor's office, the user can easily, quickly and at low cost in any place such as a home or public facility. Can do.

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、前記プローブを標識或いは染色する蛍光物質として、異なる色の蛍光を発する2以上の蛍光物質を所定の割合で混合した蛍光物質を用い、前記疾病判定手段が、検出した前記蛍光に含まれる前記異なる色の蛍光の割合に基づいて疾病の判定を行なう診断システムが考えられる。   As another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, as a fluorescent material for labeling or staining the probe, a fluorescent material in which two or more fluorescent materials emitting different colors of fluorescence are mixed at a predetermined ratio is used. A diagnosis system in which the disease determination means determines a disease based on the ratio of the fluorescence of the different colors included in the detected fluorescence can be considered.

本実施態様における「異なる色の蛍光」とは、蛍光検出手段により識別が可能な光であれば、単一の波長を有する光だけでなく、複数の波長や波長帯を有する混合光も含まれる。例えば、蛍光検出手段がフィルタ1を有する光センサ1と、フィルタ2を有する光センサ2を備えている場合に、フィルタ1を透過するがフィルタ2を透過しない光1と、フィルタ2を透過するがフィルタ1を透過しない光2とは、異なる色の光であり、光1や光2は単一の波長を有する光である必要はない。   “Fluorescence of different colors” in the present embodiment includes not only light having a single wavelength but also mixed light having a plurality of wavelengths and wavelength bands as long as the light can be identified by the fluorescence detection means. . For example, when the fluorescence detection means includes the optical sensor 1 having the filter 1 and the optical sensor 2 having the filter 2, the light 1 that passes through the filter 1 but does not pass through the filter 2 is transmitted through the filter 2. The light 2 that does not pass through the filter 1 is light of a different color, and the light 1 and the light 2 do not need to be light having a single wavelength.

本実施態様では、例えば、2種類のフィルタを用いる場合であっても、各々のフィルタのみを通過する2色の蛍光物質を混合し、その混合比率を様々な割合に変化させることによって、識別可能な多数の蛍光物質を得ることができる。従って、従来では、蛍光物質の色に応じて、多数のフィルタを取り替える必要があったため、蛍光読み取りのための専用装置が必要であり、また、何度もフィルタを交換しながら、読み取り作業を繰り返す必要があったが、本実施形態では、汎用のカラースキャナ等も利用可能であり、低い製造コストの装置を用いて、フィルタの交換等を行なわずに、一度に蛍光の読み取り作業を行なうことができる。従って、読取装置の製造コストの低減、診断作業の簡素化、容易化、及び診断コスト低減を可能にする。   In this embodiment, for example, even when two types of filters are used, identification is possible by mixing two color fluorescent materials that pass only through each filter and changing the mixing ratio to various ratios. Many fluorescent materials can be obtained. Therefore, in the past, since it was necessary to replace many filters according to the color of the fluorescent substance, a dedicated device for fluorescence reading is necessary, and the reading operation is repeated while replacing the filter many times. Although it was necessary, in this embodiment, a general-purpose color scanner or the like can also be used, and a fluorescence reading operation can be performed at once without using a low-cost apparatus and replacing a filter. it can. Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost of the reading device, simplify and facilitate the diagnosis work, and reduce the diagnosis cost.

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、同一のバイオ分子の異なる構造部分と結合する2以上の前記プローブを用いて、検出した各々の前記プローブからの前記蛍光に基づいて、該標的バイオ分子に対する特異性を判別する診断システムが考えられる。本実施態様により、一般的に判定が困難なバイオ分子の特定に関する特異性について、定量的に判定を行なうことができる。   According to another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, two or more probes that bind to different structural parts of the same biomolecule are used, and based on the fluorescence from each detected probe. A diagnostic system for determining the specificity for the target biomolecule is conceivable. According to this embodiment, it is possible to quantitatively determine the specificity related to the identification of biomolecules that are generally difficult to determine.

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、前記蛍光検出手段が、一度に複数のバイオチップについての蛍光を検出可能な診断システムが考えられる。本実施態様により、一度に、多数のユーザの診断処理を行なうことが可能であり、診断時間を短縮化、診断コストの低減を図れる。   As another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, a diagnostic system in which the fluorescence detection means can detect fluorescence of a plurality of biochips at a time can be considered. According to this embodiment, it is possible to perform a diagnosis process for a large number of users at a time, thereby shortening the diagnosis time and reducing the diagnosis cost.

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションと双方向通信可能なように接続され、前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションからデータの受信が可能な受信手段と、前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションへデータの送信が可能な送信手段と、
前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションからのデータを含む所定のデータを報知可能な報知手段と、を有する1または2以上の医療用ステーションを更に含む診断システムが考えられる。
As another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, it is connected to the measurement station and / or the diagnostic station so as to be capable of bidirectional communication, and receives data from the measurement station and / or the diagnostic station. Receiving means capable of transmitting and transmitting means capable of transmitting data to the measurement station and / or the diagnostic station;
A diagnostic system that further includes one or two or more medical stations having notification means capable of notifying predetermined data including data from the measurement station and / or the diagnostic station is conceivable.

「医療用ステーション」とは、診断ステーションで行なった診断処理の結果を受信して、受信したデータを画像表示等により報知したり、病理検査の結果をはじめとする所定のデータを他のステーションへ送信したりすることのできる端末である。医療用ステーションの設置場所は、任意の場所に設置することが可能であり、例えば、病院や医院に設置する場合も考えられるし、薬局に設置する場合も考えられるし、患者宅に設置することも考えられる。また、その他の公共機関を含め、あらゆる場所に設置を考えることができる。なお、設置する医療用ステーションの数は、任意の数を定めることができる。
本実施態様によれば、バイオチップを用いた診断結果データを、測定ステーションにいるユーザだけでなく、関連する医療関係者をはじめとする様々な人、機関が利用することができる。
A “medical station” receives the results of diagnostic processing performed at a diagnostic station, notifies the received data by image display, etc., and sends predetermined data including the results of pathological examinations to other stations. It is a terminal that can transmit. The medical station can be installed in any location. For example, it may be installed in a hospital or clinic, or may be installed in a pharmacy, or installed in a patient's home. Is also possible. In addition, installation can be considered everywhere, including other public institutions. The number of medical stations to be installed can be set to an arbitrary number.
According to this embodiment, the diagnosis result data using the biochip can be used not only by the user at the measurement station but also by various people and institutions including related medical personnel.

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、前記診断ステーションが、前記疾病に関連付けられた薬剤データを記憶した薬剤データ記憶手段と、前記疾病の判定結果と前記薬剤データとに基づいて、処方箋データを作成する処方箋決定手段と、を含み、前記処方箋データを、前記診断ステーションから前記測定ステーション及び/または前記医療用ステーションへ送信可能な診断システムが考えられる。   As another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, the diagnostic station includes a drug data storage unit that stores drug data associated with the disease, a determination result of the disease, and the drug data. And a prescription determination means for creating prescription data on the basis thereof, and a diagnostic system capable of transmitting the prescription data from the diagnostic station to the measurement station and / or the medical station is conceivable.

本実施態様によれば、バイオチップを用いた疾病の判定結果に基づいて、処方箋データを、例えば、薬局に設置された医療用ステーションへ送信することによって、すみやかに薬を処方することが可能であり、ユーザが待ち時間無く必要な処方薬を入手することができる。
また、更に、例えば、医療用ステーションが薬の配送業者等のオフィスに設置されていれば、所定の場所へ処方薬を配送することも、ユーザの手間暇をかけずに迅速に行なうこともできる。
According to this embodiment, it is possible to quickly prescribe a medicine by transmitting prescription data to, for example, a medical station installed in a pharmacy based on a disease determination result using a biochip. Yes, the user can obtain necessary prescription drugs without waiting time.
Furthermore, for example, if a medical station is installed in an office of a drug delivery company or the like, it is possible to deliver a prescription drug to a predetermined place or quickly without taking time and effort of the user. .

本発明のバイオチップを用いた診断システムのその他の実施態様として、前記測定ステーションまたは前記医療用ステーションから前記診断ステーションへ送信されるデータに、前記蛍光のデータが前記診断ステーションへ送信された前記プローブの病理検査のデータが含まれ、前記疾病データ記憶手段が、前記蛍光のデータと前記病理検査のデータとを関連付けて記憶し、記憶されたデータが、以降の前記疾病判定手段による疾病の判定に用いられる診断システムが考えられる。   As another embodiment of the diagnostic system using the biochip of the present invention, the probe in which the fluorescence data is transmitted to the diagnostic station in addition to the data transmitted from the measurement station or the medical station to the diagnostic station. The pathological examination data is included, the disease data storage means stores the fluorescence data and the pathological examination data in association with each other, and the stored data is used for subsequent disease determination by the disease determination means. Possible diagnostic systems are used.

本実施態様によれば、実際にプローブの病理検査の結果を診断システムにフィードバックすることが可能であり、疾病データ記憶手段にフィードバックされたデータが蓄積され、いわゆる学習制御により、診断システムでの疾病の判定の制度を更に高めていくことができる。   According to this embodiment, it is possible to actually feed back the result of the pathological examination of the probe to the diagnosis system, and the data fed back to the disease data storage means is accumulated, and the so-called learning control causes the disease in the diagnosis system. Can be further improved.

本発明の診断システムによれば、任意の場所にある測定ステーションで、ユーザがバイオチップの読取操作を行なえば、通信回線で接続された診断ステーションにおいて、このバイオチップのプローブに含まれるバイオ分子に関して疾病の判定を行ない、測定ステーションのユーザに迅速に報知することが可能である。従って、従来では病院や医院に行って検査をする必要があった疾病の診断に関しても、ユーザが、家庭や公共施設等の任意の場所で、容易に、迅速に、低コストで診断を受けることができる。   According to the diagnostic system of the present invention, when a user performs a reading operation of a biochip at a measurement station at an arbitrary place, the biomolecules contained in the probe of the biochip are connected to the diagnostic station connected by a communication line. It is possible to determine the disease and promptly notify the user of the measurement station. Therefore, with regard to diagnosing diseases that conventionally had to be performed at hospitals or clinics, users can be diagnosed easily, quickly and at low cost in any location such as homes or public facilities. Can do.

また、蛍光物質として、異なる色の蛍光を発する2以上の蛍光物質を所定の割合で混合した蛍光物質を用いることによって、読取装置、診断装置の製造コストの低減、診断作業の簡素化、容易化、及び診断コスト低減が可能である。   In addition, by using a fluorescent material in which two or more fluorescent materials that emit fluorescence of different colors are mixed at a predetermined ratio, the manufacturing cost of the reading device and the diagnostic device is reduced, and the diagnostic work is simplified and facilitated. And diagnostic costs can be reduced.

また、関連医療機関、薬局、薬の配送者等の様々な場所に、医療ステーションを設置することによって、バイオチップを用いた疾病の判定結果に基づいて、ユーザの手間をかけることなく、迅速に処方薬をユーザに届けることができる。   In addition, by installing medical stations in various locations such as related medical institutions, pharmacies, and drug deliverers, based on the results of disease determination using biochips, it can be done quickly and without user effort. Prescription drugs can be delivered to users.

また、実際にプローブの病理検査の結果を診断システムにフィードバックしてデータを蓄積することにより、診断システムでの疾病の判定の制度を更に高めていくことができる。   In addition, by actually feeding back the results of the pathological examination of the probe to the diagnostic system and accumulating data, it is possible to further enhance the system for determining the disease in the diagnostic system.

本発明のバイオチップを用いた診断システムの実施形態について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
(診断システム全体の説明)
まず、図1に示す診断システムの概要図を用いて、本発明の診断システムの1つの実施形態の概要を説明する。図1に示すように、本実施形態の診断システムでは、測定ステーション100と診断ステーション200と医療用ステーション300とが、互いに双方向通信が可能なように通信回線で接続されている。また、本発明の診断システムでは、任意の数(0を含む)の医療用ステーション300を設置することができる。従って、本発明の診断システムには、医療用ステーション300が設置されず、測定ステーション100と診断ステーション200とで構成されたシステムも含まれるし、非常に多数の診断ステーション300が接続されたシステムも含まれる。更に2以上の測定ステーション100や2以上の診断ステーションが接続された診断システムも考えられる。
Embodiments of a diagnostic system using a biochip of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(Description of the entire diagnostic system)
First, the outline | summary of one embodiment of the diagnostic system of this invention is demonstrated using the schematic diagram of the diagnostic system shown in FIG. As shown in FIG. 1, in the diagnostic system of the present embodiment, a measurement station 100, a diagnostic station 200, and a medical station 300 are connected via a communication line so that bidirectional communication is possible. In the diagnostic system of the present invention, an arbitrary number (including 0) of medical stations 300 can be installed. Therefore, the medical system 300 is not installed in the diagnostic system of the present invention, and includes a system constituted by the measurement station 100 and the diagnostic station 200, and a system in which a large number of diagnostic stations 300 are connected. included. Further, a diagnostic system in which two or more measuring stations 100 or two or more diagnostic stations are connected is also conceivable.

<測定ステーション100の説明>
まず、図1を用いて、測定ステーション100について説明する。測定ステーション100は、バイオチップ2の読み取りを行なう読取装置1と、他のステーションとの間のデータの送受信を行なう送受信装置15と、診断結果データを含む所定のデータの画像を表示可能な画像表示装置7と、診断結果データを含む所定のデータを印刷可能なプリンタ9を備える。
読取装置1の説明を行なうと、診断装置1の上面に読取ベッド12が備えられ、この読取ベッド12の上に、バイオチップ2を載せて蛍光の読み取りを行なう。本実施形態では、複数のバイオチップ2を、読取ベッド12に載せて、同時に蛍光を読み取ることが可能である。
<Description of measuring station 100>
First, the measurement station 100 will be described with reference to FIG. The measurement station 100 includes an image display capable of displaying an image of predetermined data including diagnostic result data, a reader 1 that reads the biochip 2, a transmitter / receiver 15 that transmits / receives data to / from other stations. The apparatus 7 includes a printer 9 capable of printing predetermined data including diagnosis result data.
When the reading device 1 is described, a reading bed 12 is provided on the upper surface of the diagnostic device 1, and the biochip 2 is placed on the reading bed 12 to read fluorescence. In the present embodiment, a plurality of biochips 2 can be placed on the reading bed 12 and fluorescence can be read simultaneously.

ここで、バイオチップの実施例を図3に示す。図3に示すバイオチップ2では、プラスチックの基板上に、基準バイオ分子としてPNAをプローブとして固定している。診断に当たっては、ユーザの体液等から採取した標的バイオ分子を所定の蛍光物質で標識或いは染色し、この蛍光物質で標識或いは染色された標的バイオ分子と、プローブが固定されたプラスチック基板とを、ハイブリダイゼーション溶液に入れてハイブリダイズ処理を行なう。   Here, an example of a biochip is shown in FIG. In the biochip 2 shown in FIG. 3, PNA is fixed as a probe as a reference biomolecule on a plastic substrate. In diagnosis, target biomolecules collected from a user's body fluid are labeled or stained with a predetermined fluorescent substance, and the target biomolecules labeled or stained with the fluorescent substance and a plastic substrate on which the probe is fixed are placed on a high level. Hybridization treatment is performed in the hybridization solution.

図3に示すように、このバイオチップ2では、プラスチック製の基板上に、PNAからなるプローブ番号J=1〜20のプローブが固定されている。その配置は、図3に示すように、プローブ#1〜#4の列から#17から#20の列まで、4個x5列で配置されている。その外側のバイオチップ2のコーナー部の3箇所に、位置決めマーカA〜Cが設けられ、位置決めマーカAと位置決めマーカBの間に、各バイオチップ2を識別するためのバーコードが、位置決めマーカと同じ蛍光物質で記載されている。   As shown in FIG. 3, in this biochip 2, probes with probe numbers J = 1 to 20 made of PNA are fixed on a plastic substrate. As shown in FIG. 3, the arrangement is 4 × 5 rows from the rows of probes # 1 to # 4 to the rows of # 17 to # 20. Positioning markers A to C are provided at the three corners of the outer biochip 2, and a bar code for identifying each biochip 2 is positioned between the positioning marker A and the positioning marker B as a positioning marker. It is described with the same fluorescent substance.

本実施形態のように、バイオチップとしてPNAチップを採用することによって、プラスチック製の基板を用いることが容易となり、取り扱い中のバイオチップの破損による標的バイオ分子の感染のリスクを、低減することができる。また、PNAを用いることによって、常温で取り扱うことが可能なので、ユーザが容易に診断を行なうことができる。   By adopting a PNA chip as a biochip as in this embodiment, it becomes easy to use a plastic substrate, and the risk of target biomolecule infection due to damage to the biochip being handled can be reduced. it can. Moreover, since it can be handled at room temperature by using PNA, the user can easily diagnose.

また、本実施形態では、量子ドットを用いた蛍光物質を用いている。量子ドットを用いた蛍光物質は、きわめて明るい蛍光を長時間発生し、また、励起光の波長と、励起光に反応して発する蛍光の波長の差(波長シフト)が大きいという特徴を有する。なお、バイオチップの種類や、バイオチップ上に固定するプローブの数、配置、種類や、基板の材質等は、この実施例に限られず任意に定めることができる。   In the present embodiment, a fluorescent material using quantum dots is used. A fluorescent substance using quantum dots has characteristics that it generates extremely bright fluorescence for a long time, and that there is a large difference (wavelength shift) between the wavelength of excitation light and the wavelength of fluorescence emitted in response to excitation light. Note that the type of biochip, the number, arrangement, and type of probes to be fixed on the biochip, the material of the substrate, and the like are not limited to this example, and can be arbitrarily determined.

ここで、図1の説明に戻ると、診断装置1の内部には、励起光照射ランプ4と光センサ5を備えた移動キャッリジ8が、移動可能な状態で設置されている。移動キャリッジ8は、駆動モータ(図示されていない)によって駆動される。
図1の矢印に示すように、励起光照射ランプ4からバイオチップ2へ励起光が照射される。本実施形態では、波長シフトの大きく取れる量子ドットを適用した蛍光物質を用いるため、励起光として紫外線を用い、この励起光に応答して発する蛍光として可視光を用いることができるため、検出する蛍光が励起光の影響を受ける恐れがないので、全ての蛍光を1つの光源を用いて同時に検出することができる。従って、従来のように、励起光源側と蛍光検出側の両方でフィルタを交換して、繰り返し測定を行なう必要がない。
Here, returning to the description of FIG. 1, a movable carriage 8 including the excitation light irradiation lamp 4 and the optical sensor 5 is installed inside the diagnostic apparatus 1 in a movable state. The movable carriage 8 is driven by a drive motor (not shown).
As shown by the arrows in FIG. 1, excitation light is irradiated from the excitation light irradiation lamp 4 to the biochip 2. In this embodiment, since a fluorescent material to which a quantum dot having a large wavelength shift is applied is used, ultraviolet light is used as excitation light, and visible light can be used as fluorescence emitted in response to this excitation light. Can be detected simultaneously using a single light source. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to repeat the measurement by exchanging the filters on both the excitation light source side and the fluorescence detection side.

励起光照射ランプ4は、読取ベッド12の幅方向をカバーする長さ有し、キャリッジ8が読取ベッド12の全長分だけ、矢印の方向に移動することによって、読取ベッド12上に載せられた全てのバイオチップ2に、励起光を照射することができる。従って、バイオチップ2のプローブ3のうち、基準バイオ分子と標的バイオ分子が結合(ハイブリダイズ)したプローブについては、標識或いは染色された蛍光物質に対応した蛍光を発することになる。   The excitation light irradiation lamp 4 has a length that covers the width direction of the reading bed 12, and the carriage 8 moves in the direction of the arrow by the entire length of the reading bed 12, so that all of the excitation light irradiation lamps 4 are placed on the reading bed 12. The biochip 2 can be irradiated with excitation light. Therefore, among the probes 3 of the biochip 2, the probe in which the reference biomolecule and the target biomolecule are bound (hybridized) emits fluorescence corresponding to the fluorescent material labeled or stained.

バイオチップ2上のプローブ3から発せられた蛍光は、図1の矢印に示すように、光センサ5により検出される。この光センサ5は、CCD等の光検出素子が、読取ベッド12の幅方向をカバーするようにN個ライン状に並べられている。このN個の光検出素子は、入射した蛍光の光エネルギを電気信号に変換することができ、この光センサ5に電気的に接続された制御装置6内の信号処理回路によって、N個の順次電圧信号として出力され、その後の制御処理に用いられる。また、キャリッジ8が読取ベッド12の全長分だけ矢印の方向に移動することによって、読取ベッド12上に載せられた全てのバイオチップ2から発せられる蛍光を、このN個の光検出素子で検出することができる。   The fluorescence emitted from the probe 3 on the biochip 2 is detected by the optical sensor 5 as indicated by the arrow in FIG. In this photosensor 5, photodetection elements such as CCDs are arranged in N lines so as to cover the width direction of the reading bed 12. The N photodetecting elements can convert the light energy of the incident fluorescence into an electrical signal, and the signal processing circuit in the control device 6 electrically connected to the optical sensor 5 sequentially converts the N light detecting elements. It is output as a voltage signal and used for subsequent control processing. Further, when the carriage 8 moves in the direction of the arrow by the entire length of the reading bed 12, the fluorescence emitted from all the biochips 2 placed on the reading bed 12 is detected by the N light detecting elements. be able to.

本実施形態の光センサ5では、汎用のカラースキャナと同様に、青(B)緑(G)赤(R)のカラーフィルタを備えた3ラインの光検出素子ラインが備えられている。各ラインには、光検出素子の受光面側に青色の光だけを透過させる青色フィルタが備えられた光検出素子と、光検出素子の受光面側に緑色の光だけを透過させる緑色フィルタが備えられた光検出素子と、光検出素子の受光面側に赤色の光だけを透過させる赤色フィルタが備えられた光検出素子とが備えられている。これらのカラーフィルタは、汎用のカラースキャナに用いられるカラーフィルタと同様の分光透過率を有している。   In the photosensor 5 of the present embodiment, as with a general-purpose color scanner, three photodetecting element lines including blue (B), green (G), and red (R) color filters are provided. Each line has a light detection element provided with a blue filter that transmits only blue light on the light receiving surface side of the light detection element, and a green filter that transmits only green light on the light reception surface side of the light detection element. And a photodetecting element provided with a red filter that transmits only red light on the light receiving surface side of the photodetecting element. These color filters have the same spectral transmittance as the color filters used in general-purpose color scanners.

光センサ5により、プローブ2から発せられる蛍光に含まれる、青色、緑色、赤色の各々の光の強度を検出し、上述のように、制御装置6内の信号処理回路から出力する電圧信号として制御処理に用いることができる。この検出した蛍光のデータから画像データを作成し、送受信装置15を用いて、この画像データを診断ステーション200へ送信することができる。   The light sensor 5 detects the intensity of each of blue, green, and red light contained in the fluorescence emitted from the probe 2 and controls it as a voltage signal output from the signal processing circuit in the control device 6 as described above. Can be used for processing. Image data can be created from the detected fluorescence data, and the image data can be transmitted to the diagnostic station 200 using the transmission / reception device 15.

本実施形態の読取装置1においては、従来のバイオチップの蛍光読取装置のように、波長バンド幅の小さい特殊なフィルタを多数備える必要がないので、読取装置の製造コストを低減できる。また、従来の読取装置では、標識或いは染色した蛍光物質ごとにフィルタを交換して、検出作業を繰り返す必要があるが、本実施形態の読取装置1では、1回の読み取りで全ての検出を行なうことが可能であり、また、複数のバイオチップの検出をも1度に行なうことができる。従って、蛍光の読み取りのための処理時間が大幅に短縮され、ユーザが容易に診断を行なえ、診断コストも低減できる。更に、この読取装置1として、汎用のカラースキャナの光源を励起光照射ランプに変更することによって実現することも可能であり、装置の製造コストの更なる低減も期待できる。
上述の説明では、青色、緑色、赤色の3色の蛍光を用いているが、必ずしも3色を用いる必要はなく、1色の蛍光を用いて診断処理を行なうこともできるし、2色の蛍光を用いて診断処理を行なうこともできる。
In the reading apparatus 1 of this embodiment, unlike the conventional biochip fluorescence reading apparatus, it is not necessary to provide a large number of special filters having a small wavelength bandwidth, so that the manufacturing cost of the reading apparatus can be reduced. Further, in the conventional reading device, it is necessary to replace the filter for each fluorescent substance that is labeled or stained, and the detection operation needs to be repeated. However, in the reading device 1 of the present embodiment, all detection is performed by one reading. It is possible to detect a plurality of biochips at a time. Accordingly, the processing time for reading the fluorescence is greatly shortened, and the user can easily make a diagnosis, and the diagnosis cost can be reduced. Furthermore, the reading device 1 can be realized by changing the light source of a general-purpose color scanner to an excitation light irradiation lamp, and further reduction in the manufacturing cost of the device can be expected.
In the above description, three colors of fluorescence of blue, green, and red are used. However, it is not always necessary to use three colors, and diagnostic processing can be performed using fluorescence of one color, and fluorescence of two colors is used. Diagnostic processing can also be performed using.

また、送信した画像データに基づいて、診断ステーション200によって行なわれる診断処理の結果(診断結果データ)を、送受信装置15を用いて、診断ステーション200から受信することができる。更に、受信した診断結果データを、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9で印刷したりして、ユーザに診断結果を報知することができる。
なお、上述のような、励起光の照射、キャリッジの駆動、蛍光の検出、データの送受信、画像表示、印刷等にか関する制御処理は、制御装置20によって行なわれる。
Further, based on the transmitted image data, the result of the diagnostic process performed by the diagnostic station 200 (diagnosis result data) can be received from the diagnostic station 200 using the transmission / reception device 15. Furthermore, the received diagnosis result data can be displayed on the image display device 7 or printed by the printer 9 to notify the user of the diagnosis result.
Note that the control device 20 performs the control processing related to the irradiation of excitation light, carriage driving, fluorescence detection, data transmission / reception, image display, printing, and the like as described above.

<診断ステーション200の説明>
次に、診断ステーション200について説明する。診断ステーション200は、測定ステーション100を含む他のステーションとの間のデータの送受信を行なう送受信装置15と、測定ステーション100から受信した測定データに基づいて、画像処理や診断処理を行なう制御装置20と、所定のデータの画像を表示可能な画像表示装置7と、所定のデータを印刷可能なプリンタ9とを備える。また、制御装置20には、CPU22と、ROM(リードオンリメモリ)24と、RAM(ランダムアクセスメモリ)26を有する演算部が備えられ、測定ステーション100から受信した測定データに基づいて、所定の画像処理を行ない、各プローブに含まれるバイオ分子(病原性ウイルス、病原性細菌等を含む)を判定して診断処理を行なう。また、診断処理の結果に基づいて、処方箋データの作成もできる。この制御装置20としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることが可能である。診断処理の詳細については、図2、図4〜10を用いて後述する。
<Description of diagnostic station 200>
Next, the diagnosis station 200 will be described. The diagnosis station 200 includes a transmission / reception device 15 that transmits / receives data to / from other stations including the measurement station 100, and a control device 20 that performs image processing and diagnosis processing based on the measurement data received from the measurement station 100. And an image display device 7 capable of displaying an image of predetermined data, and a printer 9 capable of printing predetermined data. In addition, the control device 20 includes a calculation unit having a CPU 22, a ROM (Read Only Memory) 24, and a RAM (Random Access Memory) 26, and a predetermined image based on the measurement data received from the measurement station 100. Processing is performed, and diagnostic processing is performed by determining biomolecules (including pathogenic viruses, pathogenic bacteria, etc.) contained in each probe. Also, prescription data can be created based on the result of the diagnostic process. A general-purpose personal computer can be used as the control device 20. Details of the diagnosis processing will be described later with reference to FIGS. 2 and 4 to 10.

<医療用ステーション300の説明>
次に、医療用ステーション300について説明する。医療用ステーション300は、診断ステーション200を含む他のステーションとの間のデータの送受信を行なう送受信装置15と、受信したデータに基づいて、所定のデータの画像を表示可能な画像表示装置7と、所定のデータを印刷可能なプリンタ9と、これらの一連の制御処理を行なう制御装置28を備える。図1においては、1つの医療用ステーション300しか示されていないが、必要に応じて、任意の数の医療用ステーション300を設置することができる。医療用ステーション300の具体的な形態については、図2を用いて後述する。
<Description of medical station 300>
Next, the medical station 300 will be described. The medical station 300 includes a transmission / reception device 15 that transmits / receives data to / from other stations including the diagnostic station 200, an image display device 7 that can display an image of predetermined data based on the received data, A printer 9 capable of printing predetermined data and a control device 28 for performing a series of control processes are provided. Although only one medical station 300 is shown in FIG. 1, any number of medical stations 300 can be installed as needed. A specific form of the medical station 300 will be described later with reference to FIG.

(機能ブロック図の説明)
次に、図2を用いて、本発明に係る診断システムの制御処理に関する機能ブロック図の説明を行なう。この機能ブロック図においては、測定ステーション100と、診断ステーション200と、医療機関に設置された医療用ステーションA301と、薬局に設置された医療用ステーションB302と、処方薬配送業者に設置された医療用ステーションC303とが、互いに双方向通信可能なように通信回線で接続されている。
(Explanation of functional block diagram)
Next, a functional block diagram relating to control processing of the diagnostic system according to the present invention will be described with reference to FIG. In this functional block diagram, a measuring station 100, a diagnostic station 200, a medical station A301 installed in a medical institution, a medical station B302 installed in a pharmacy, and a medical station installed in a prescription drug delivery company. Station C303 is connected via a communication line so that bidirectional communication is possible.

<測定ステーション100の説明>
まず、測定ステーション100の説明をすると、測定ステーション100は、励起光照射ランプ4や制御装置6に備えられたランプ駆動部を含む励起光照射手段110と、光センサ5や制御装置6に備えられた信号処理部を含む蛍光検出手段120と、制御装置6に備えられた画像読取手段130と、送受信装置15の送信部や制御装置6に備えられた送信処理部を含む送信手段140と、送受信装置15の受信部や制御装置6に備えられた受信処理部を含む受信手段150と、画像表示装置7やプリンタ9や制御装置6に備えられた画像、印刷処理部を含む報知手段160とを含む。
<Description of measuring station 100>
First, the measurement station 100 will be described. The measurement station 100 is provided in the excitation light irradiation means 110 including the lamp driving unit provided in the excitation light irradiation lamp 4 and the control device 6, the optical sensor 5 and the control device 6. Fluorescence detection means 120 including a signal processing unit, image reading unit 130 provided in the control device 6, transmission unit 140 including a transmission unit of the transmission / reception device 15 and a transmission processing unit provided in the control device 6, and transmission / reception A receiving unit 150 including a receiving unit of the device 15 and a receiving processing unit provided in the control device 6, and an informing unit 160 including an image and a printing processing unit provided in the image display device 7, the printer 9, and the control device 6. Including.

次に、測定ステーション100における制御処理を、診断システムの制御フローに沿って説明する。まず、ユーザにボタン操作等による信号、または、予め定められたプログラムによって送信された照射開始信号を受信すると、励起光照射手段110が、励起光照射ランプ4をオンにして励起光を照射する。次に、蛍光検出手段120が、光センサ5を用いて、照射された励起光に応答してバイオチップ2から発せられる蛍光を検出する。そして、画像読取手段130が、この蛍光検出手段120が検出した信号に基づいて、読取ベッド12全体の画像データを作成し、送信手段140が、画像読取手段130が作成した画像データを、診断ステーション200へ送信する。
また、後述するように、送信した画像データに基づいて、診断ステーション200によって行なわれた診断処理の結果(診断結果データ)や処方箋データを、受信手段150が受信し、報知手段160が、受信した診断結果データを、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9に印刷することができる。
Next, the control process in the measurement station 100 will be described along the control flow of the diagnostic system. First, when receiving a signal from a button operation or the like to the user or an irradiation start signal transmitted by a predetermined program, the excitation light irradiation means 110 turns on the excitation light irradiation lamp 4 to irradiate the excitation light. Next, the fluorescence detection means 120 detects fluorescence emitted from the biochip 2 in response to the irradiated excitation light using the optical sensor 5. Then, the image reading unit 130 creates image data of the entire reading bed 12 based on the signal detected by the fluorescence detection unit 120, and the transmission unit 140 sends the image data created by the image reading unit 130 to the diagnostic station. 200.
As will be described later, based on the transmitted image data, the receiving means 150 receives the results of the diagnostic processing (diagnosis result data) and prescription data performed by the diagnostic station 200, and the notifying means 160 receives them. The diagnosis result data can be displayed on the image display device 7 or printed on the printer 9.

<診断ステーション200の説明>
次に、診断ステーション200の説明をすると、診断ステーション200は、制御装置20に備えられた画像解析手段210と、制御装置20に備えられた疾病データ記憶手段220と、制御装置20に備えられた疾病判定手段230と、制御装置20に備えられた薬剤データ記憶手段240と、制御装置20に備えられた処方箋決定手段250と、送受信装置15の送信部や制御装置20に備えられた送信処理部を含む送信手段260と、送受信装置15の受信部や制御装置20に備えられた受信処理部を含む受信手段270と、画像表示装置7やプリンタ9や制御装置20に備えられた画像、印刷処理部を含む報知手段280とを含む。
<Description of diagnostic station 200>
Next, the diagnosis station 200 will be described. The diagnosis station 200 is provided in the control device 20, the image analysis means 210 provided in the control device 20, the disease data storage means 220 provided in the control device 20, and the control device 20. Disease determination means 230, drug data storage means 240 provided in the control device 20, prescription determination means 250 provided in the control device 20, transmission unit of the transmission / reception device 15 and transmission processing unit provided in the control device 20 , A receiving unit 270 including a receiving processing unit included in the receiving unit of the transmission / reception device 15 and the control device 20, and an image and printing process included in the image display device 7, the printer 9, and the control device 20. A notification means 280 including a section.

診断ステーション200における制御処理を、診断システムの制御フローに沿って説明する。まず、受信手段270が、測定ステーション100から画像データを受信する。そして、画像解析手段210が、受信した画像データに基づいて、位置決めマーカA〜Cから発せられる蛍光を用いて、各バイオチップの位置と、バイオチップ上の各プローブの位置を認識し、各バイオチップの各プローブごとに、検出した蛍光データ表(実施例、図8参照)を作成する。   The control process in the diagnostic station 200 will be described along the control flow of the diagnostic system. First, the receiving unit 270 receives image data from the measurement station 100. Then, based on the received image data, the image analysis unit 210 recognizes the position of each biochip and the position of each probe on the biochip using the fluorescence emitted from the positioning markers A to C. A detected fluorescence data table (Example, see FIG. 8) is created for each probe on the chip.

次に、疾病判定手段230が、疾病データ記憶手段220(具体的には、RAM26の領域)に記憶された蛍光と疾病との対照表(実施例、図7参照)を読み出し、この蛍光と疾病との対照表と、画像解析手段210によって作成された各バイオチップの各プローブごとの検出蛍光データとを照らし合わせて、各プローブに含まれる疾病の判定処理を行なう。
疾病判定手段230は、この疾病の判定処理の結果として、診断結果データ(実施例、図9参照)を作成する。
Next, the disease determination unit 230 reads the fluorescence / disease comparison table (see Example, FIG. 7) stored in the disease data storage unit 220 (specifically, the area of the RAM 26), and the fluorescence and the disease. Is compared with the detected fluorescence data for each probe of each biochip created by the image analysis means 210 to determine the disease contained in each probe.
The disease determination means 230 creates diagnosis result data (see the example, FIG. 9) as a result of the disease determination process.

また、処方箋決定手段250は、薬剤データ記憶手段240(具体的には、RAM26の領域)に記憶された薬剤データを読み出し、上述の診断結果データに基づいて処方箋データ(実施例、図10参照)を作成する。   The prescription determination unit 250 reads out the drug data stored in the drug data storage unit 240 (specifically, the area of the RAM 26), and prescription data (see the embodiment, FIG. 10) based on the above-described diagnosis result data. Create

送信手段260は、この診断結果データを、例えば、測定ステーション100や医療機関に設置された医療用ステーションA301へ送信し、処方箋データを、例えば、測定ステーション100や医療用ステーションA301や薬局に設置された医療用ステーションB302に送信することができる。また、所定の通信データを、処方薬配送業者に設置された医療用ステーションC303に送信することも考えられる。
また、報知手段280は、必要に応じて、診断結果データや処方箋データを、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9に印刷することができる。
The transmission means 260 transmits the diagnosis result data to, for example, the medical station A301 installed in the measurement station 100 or medical institution, and the prescription data is installed in, for example, the measurement station 100, medical station A301, or pharmacy. To the medical station B302. It is also conceivable to transmit predetermined communication data to a medical station C303 installed at a prescription drug delivery company.
Further, the notification unit 280 can display diagnosis result data and prescription data on the image display device 7 or print them on the printer 9 as necessary.

<医療用ステーションA301〜C303の説明>
次に、各医療用ステーションA301〜C303の説明をすると、各診療用ステーションは、送受信装置15の送信部や制御装置28に備えられた送信処理部を含む送信手段311〜313と、送受信装置15の受信部や制御装置28に備えられた受信処理部を含む受信手段321〜323と、画像表示装置7やプリンタ9や制御装置28に備えられた画像、印刷処理部を含む報知手段331〜333とを含む。
<Description of medical stations A301 to C303>
Next, each of the medical stations A301 to C303 will be described. Each medical station includes a transmission unit 311 to 313 including a transmission unit of the transmission / reception device 15 and a transmission processing unit provided in the control device 28, and the transmission / reception device 15. Receiving means 321 to 323 including reception processing units provided in the control unit 28 and notification means 331 to 333 including image and print processing units provided in the image display device 7, the printer 9, and the control device 28. Including.

医療機関に設置された医療用ステーションA301においては、受信装置311が、例えば、診断結果データや処方箋データを受信すると、報知手段331は、受信した診断結果データや処方箋データを、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9に印刷することができる。この診断データを用いて、医療機関は迅速に患者(ユーザ)の診療を進めることができる。   In the medical station A301 installed in the medical institution, when the receiving device 311 receives, for example, diagnostic result data and prescription data, the notification unit 331 sends the received diagnostic result data and prescription data to the image display device 7. It can be displayed or printed on the printer 9. Using this diagnostic data, the medical institution can promptly proceed with the medical treatment of the patient (user).

また、測定ステーション100で読み取りを行なったバイオチップ2の各プローブについて、医療機関で実際に病理検査を行ない、その病理検査の結果を、送信手段311を用いて診断ステーション200へ送信することもできる。診断ステーション200では、受信した病理検査の結果を、疾病データ記憶手段220に記憶させ、以降の診断処理に用いることができる。つまり、本発明の診断システムでは、いわゆる学習制御を行なって、診断システムにおける診断の制度を更に向上させていくことが可能である。   Further, for each probe of the biochip 2 read by the measurement station 100, a pathological examination is actually performed at a medical institution, and the result of the pathological examination can be transmitted to the diagnostic station 200 using the transmission unit 311. . In the diagnosis station 200, the received pathological examination result can be stored in the disease data storage means 220 and used for the subsequent diagnosis processing. That is, in the diagnosis system of the present invention, so-called learning control can be performed to further improve the diagnosis system in the diagnosis system.

また、薬局に設置された医療用ステーションB302においては、受信装置312が、例えば、処方箋データを受信すると、報知手段332は、受信した処方箋データを、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9に印刷することができる。薬局では、従来のように、処方箋をユーザから受け取る前に、処方薬の準備を開始することが可能であり、ユーザが薬局で長時間待たされる等の問題を解決することが可能であり、処方薬の準備に係る余分な手間を省くこともできる。   In the medical station B302 installed in the pharmacy, when the receiving device 312 receives, for example, prescription data, the notification unit 332 displays the received prescription data on the image display device 7 or displays it on the printer 9. Can be printed. In pharmacies, it is possible to start preparing prescription drugs before receiving a prescription from the user as in the past, and it is possible to solve problems such as users waiting for a long time at the pharmacy. The extra effort involved in preparing the drug can also be saved.

また、薬局では、送信手段322を用いて、処方箋データを入手した確認を診断ステーション200へ送信したり、処方薬の準備が整ったことを、測定ステーション100へ送信して、ユーザに知らせたり、処方薬配送業者に設置された医療用ステーションC303に、処方薬の準備が整ったことを知らせて、処方薬の引き取りを依頼したりすることができる。   In addition, the pharmacy uses the transmission means 322 to transmit the confirmation that the prescription data has been obtained to the diagnostic station 200, or to transmit to the measurement station 100 that the prescription drug is ready, to inform the user, It is possible to notify the medical station C303 installed in the prescription drug delivery company that the prescription drug is ready and request the prescription drug to be collected.

また、処方薬配送業者に設置された医療用ステーションC303においては、受信装置313が、例えば、診断ステーション200や薬局に設置された医療用ステーションB302から、所定の通信を受信すると、報知手段333は、受信したデータを画像表示装置7に表示したり、プリンタ9に印刷することができる。
受信したデータに基づいて、処方薬配送業者は、例えば、処方薬の配送業務を開始することができる。また、処方薬配送業者は、送信手段323を用いて、配送結果や配送状況を、他のステーションへ送信することもできる。
Further, in the medical station C303 installed in the prescription drug delivery company, when the receiving device 313 receives a predetermined communication from, for example, the diagnostic station 200 or the medical station B302 installed in the pharmacy, the notification unit 333 The received data can be displayed on the image display device 7 or printed on the printer 9.
Based on the received data, the prescription drug delivery company can, for example, start a prescription drug delivery service. Further, the prescription drug delivery company can transmit the delivery result and delivery status to other stations by using the transmission means 323.

以上のようにして、本発明の診断システムを用いれば、ユーザは、迅速に手軽に疾病の診断を得ることが可能であり、更に、待ち時間なしに処方薬の受け取りが行なえ、また、特別な依頼作業を行なわずに、処方薬の配送サービスを受けることもできる。   As described above, by using the diagnosis system of the present invention, the user can obtain a diagnosis of a disease quickly and easily, and can receive a prescription drug without waiting time. You can also receive prescription drug delivery service without requesting work.

(診断処理の説明)
次に、本発明に係るバイオチップ2を用いた診断処理の1つの実施形態について、更に詳細な説明を行なう。
上述と同様に、本実施形態に用いるバイオチップ2は、図3に示すように、プラスチック製の基板上に、PNAからなるプローブ番号J=1〜20のプローブ(以下、プローブ#J(J=1〜20)と称する)が固定されている。その配置は、図3に示すように、プローブ#1〜#4の列から#17から#20の列まで、4個x5列で配置されている。その外側のバイオチップ2のコーナー部の3箇所に、位置決めマーカA〜Cが設けられ、位置決めマーカAと位置決めマーカBの間に、各バイオチップ2を識別するためのバーコードが、位置決めマーカと同じ蛍光物質で記載されている。
(Description of diagnostic processing)
Next, a more detailed description will be given of one embodiment of a diagnostic process using the biochip 2 according to the present invention.
Similarly to the above, the biochip 2 used in the present embodiment, as shown in FIG. 3, has a probe number J = 1 to 20 made of PNA on a plastic substrate (hereinafter referred to as probe #J (J = 1-20)) is fixed. As shown in FIG. 3, the arrangement is 4 × 5 rows from the rows of probes # 1 to # 4 to the rows of # 17 to # 20. Positioning markers A to C are provided at the three corners of the outer biochip 2, and a bar code for identifying each biochip 2 is positioned between the positioning marker A and the positioning marker B as a positioning marker. It is described with the same fluorescent substance.

また、本実施形態における蛍光物質とその蛍光物質に対応する基準バイオ分子(疾病)との関係を、図7の蛍光−疾病対照表に示す。この表では、縦の欄に蛍光物質番号K=1〜21の蛍光物質(以下、蛍光物質#K(K=1〜21)と称する)が示され、各々の蛍光物質#1〜20には、疾病A〜疾病Tが対応し、蛍光物質#21には、位置決めマーカやバーコードが対応している。蛍光物質としては、量子ドットが用いられている。   In addition, the relationship between the fluorescent substance and the reference biomolecule (disease) corresponding to the fluorescent substance in the present embodiment is shown in the fluorescence-disease contrast table of FIG. In this table, fluorescent materials with fluorescent material numbers K = 1 to 21 (hereinafter referred to as fluorescent materials #K (K = 1 to 21)) are shown in the vertical column. Disease A to Disease T correspond, and the fluorescent material # 21 corresponds to a positioning marker or a barcode. Quantum dots are used as the fluorescent material.

具体的には、例えば、疾病Aと同じ配列を有する基準バイオ分子が固定されたプローブには、ユーザの体液等から採取した標的バイオ分子に、蛍光物質#1を標識或いは染色したものを投与して、ハイブリダイゼーション処理を行なう。同様にして、疾病B〜疾病Tと同じ配列を有する基準バイオ分子が固定されたプローブには、ユーザの体液等から採取した標的バイオ分子に、それぞれ蛍光物質#2〜20を標識或いは染色したものを投与して、ハイブリダイゼーション処理を行なう。また、蛍光物質#21は、本実施形態では、位置決めマーカやバーコードをバイオチップの所定位置に設けるために用いられている。なお、下記に詳述するように、本実施形態では、疾病と対応する蛍光物質の種類が20であり、バイオチップに固定されたプローブの数も20なので、プローブ番号J(J=1〜20)と蛍光物質番号K(K=1〜20)を対応させているが、必ずしも両者を一致させる必要はない。   Specifically, for example, for a probe to which a reference biomolecule having the same sequence as that of disease A is immobilized, a target biomolecule collected from a user's body fluid or the like is labeled or stained with fluorescent substance # 1. Then, a hybridization process is performed. Similarly, a probe in which a reference biomolecule having the same sequence as disease B to disease T is immobilized is obtained by labeling or staining fluorescent substances # 2 to 20 on the target biomolecule collected from the body fluid of the user, etc. And a hybridization treatment is performed. In the present embodiment, the fluorescent material # 21 is used for providing a positioning marker or a barcode at a predetermined position of the biochip. As will be described in detail below, in this embodiment, the number of fluorescent substances corresponding to the disease is 20, and the number of probes fixed to the biochip is also 20. Therefore, the probe number J (J = 1 to 20) ) And the fluorescent substance number K (K = 1 to 20) correspond to each other, but it is not always necessary to match the two.

標識或いは染色される蛍光物質#1〜20について説明すると、青色、緑色、赤色の3つの蛍光物質の単体、または、それらの蛍光物質を混合した蛍光物質である。これらの3つの蛍光物質とは、紫外線の照射により450nmの波長を有する青色の蛍光を発する青色蛍光物質、紫外線の照射により530nmの波長を有する緑色の蛍光を発する緑色蛍光物質、及び紫外線の照射により650nmの波長を有する赤色の蛍光を発する赤色蛍光物質の3色の蛍光物質である。青色、緑色、赤色の蛍光の波長は、本実施形態では、診断装置の光センサ5に設けられた青色、緑色、赤色のカラーフィルタのピーク波長と一致している。ただし、各色の光の波長とカラーフィルタのピーク波長とを、必ずしも一致させる必要はなく、ピーク波長と一致していなくとも、検出した各色の光強度の補正を行なうことによって、適切な分析処理を行なうことができる。従って、青色、緑色、赤色の光が、それぞれ青色、緑色、赤色のカラーフィルタのみを透過するような波長であれば、任意の波長の光を用いることができる。   The fluorescent materials # 1 to 20 to be labeled or stained will be described as a single substance of three fluorescent materials of blue, green, and red, or a fluorescent material obtained by mixing these fluorescent materials. These three fluorescent substances are a blue fluorescent substance that emits blue fluorescence having a wavelength of 450 nm by ultraviolet irradiation, a green fluorescent substance that emits green fluorescence having a wavelength of 530 nm by ultraviolet irradiation, and an ultraviolet irradiation. It is a three-color fluorescent material of a red fluorescent material that emits red fluorescence having a wavelength of 650 nm. In this embodiment, the wavelengths of blue, green, and red fluorescence coincide with the peak wavelengths of the blue, green, and red color filters provided in the optical sensor 5 of the diagnostic apparatus. However, it is not always necessary to match the wavelength of light of each color with the peak wavelength of the color filter. Even if it does not match the peak wavelength, the light intensity of each detected color is corrected to perform appropriate analysis processing. Can be done. Accordingly, light of any wavelength can be used as long as the blue, green, and red light have wavelengths that transmit only the blue, green, and red color filters, respectively.

図7の蛍光−疾病対照表に示すように、例えば、蛍光物質#1では、疾病Aと同一の構造を有する基準バイオ分子が固定され、青色蛍光物質のみ(青100%、緑0%、赤0%)からなる蛍光物質#1が標識或いは染色されている。また、例えば、蛍光物質#5では、疾病Eと同一の構造を有する基準バイオ分子が固定され、青色蛍光物質60%、緑色蛍光物質20%、赤色蛍光物質20%で混合された蛍光物質#5が標識或いは染色されている。他のプローブでも同様に、本実施形態では、青、緑、赤の各色の蛍光物質の混合比を20%づつ変化させて計21種類の混合蛍光物質を形成している。ただし、本実施形態では、赤色蛍光物質のみ(青0%、緑0%、赤100%)の蛍光物質#21は、位置決めマーカA〜Cとバーコードのために用いられている。これにより、蛍光の色の識別によって、位置決めマーカやバーコードを容易に識別することができるようになっている。ただし、他のプローブと同じ色の蛍光を用いても、位置決めマーカやバーコードの配置(例えば、マーカ間の距離)等によって、識別することも可能である。   As shown in the fluorescence-disease control table of FIG. 7, for example, in the fluorescent substance # 1, the reference biomolecule having the same structure as that of the disease A is fixed, and only the blue fluorescent substance (blue 100%, green 0%, red 0%) is fluorescent or # 1 labeled or stained. Further, for example, in the fluorescent material # 5, the reference biomolecule having the same structure as the disease E is fixed, and the fluorescent material # 5 is mixed with the blue fluorescent material 60%, the green fluorescent material 20%, and the red fluorescent material 20%. Is labeled or stained. Similarly in other probes, in this embodiment, the mixed ratio of the fluorescent materials of blue, green, and red is changed by 20% to form a total of 21 types of mixed fluorescent materials. However, in this embodiment, the fluorescent material # 21 containing only the red fluorescent material (blue 0%, green 0%, red 100%) is used for the positioning markers A to C and the barcode. Thereby, the positioning marker and the barcode can be easily identified by identifying the fluorescent color. However, even if fluorescence of the same color as that of other probes is used, it is also possible to identify them by positioning markers, barcode arrangement (for example, distance between markers), or the like.

次に、プローブに紫外線の励起光を照射したときに発する蛍光について、蛍光物質#5を例に取って説明する。もし、蛍光物質#5が標識或いは染色されたプローブの基準バイオ分子と標的バイオ分子が結合(ハイブリダイズ)する、つまり、ユーザの体液に疾病Eが含まれていれば、蛍光物質#5は励起光に励起されて蛍光を発する。この蛍光は、基本的には、各色(青、緑、赤)の蛍光物質の混合比率に対応した比率の蛍光を発することになる。具体的には、混合比率60%の青色蛍光物質から発する青色蛍光(青カラーフィルタを透過した光)の光強さの比率は、基準光強度LB(5)の値60%プラスマイナス変動幅DB(5)の値DB5であり、混合比率20%の緑色蛍光物質から発する緑色蛍光(緑カラーフィルタを透過した光)の光強さの比率は、基準光強度LG(5)の値20%プラスマイナス変動幅DG(5)の値DG5であり、混合比率20%の赤色蛍光物質から発する赤色蛍光(赤カラーフィルタを透過した光)の光強さの比率は、基準光強度LR(5)の値20%プラスマイナス変動幅DR(5)の値DR5である。 Next, the fluorescence emitted when the probe is irradiated with ultraviolet excitation light will be described by taking fluorescent substance # 5 as an example. If the reference biomolecule and the target biomolecule of the probe labeled or stained with the fluorescent substance # 5 bind (hybridize), that is, if the body fluid of the user contains the disease E, the fluorescent substance # 5 is excited. When excited by light, it emits fluorescence. This fluorescence basically emits fluorescence at a ratio corresponding to the mixing ratio of the fluorescent substances of the respective colors (blue, green, red). Specifically, the ratio of the light intensity of the blue fluorescent light (light transmitted through the blue color filter) emitted from the blue fluorescent material having a mixing ratio of 60% is the value 60% of the reference light intensity LB (5) plus or minus the fluctuation range DB. The ratio of the light intensity of the green fluorescent light (light transmitted through the green color filter) emitted from the green fluorescent material with the mixing ratio of 20% is the value DB5 of (5), and the value of the reference light intensity LG (5) is 20%. a value D G5 plus or minus variation width DG (5), the light intensity ratio of the red fluorescence emitted from the mixing ratio of 20% red fluorescent substance (light transmitted through the red color filter), the reference light intensity LR (5 ) is the value D R5 values 20% plus or minus variation range DR of (5).

これらの変動幅の値DB5、DG5、DR5は、予め繰り返し試験を行なうことによって、適切な値を設定することが可能である。プローブによっては、全体の蛍光の強さが異なる場合も考えられるが、蛍光の強さに変化を与えて、予め繰り返し試験を行なうことによって、あらゆる蛍光の強さにおける適切な変動幅の値DB5、DG5、DR5を設定することができる。また、本実施形態では、各色(青、緑,赤)の蛍光物質の混合比を20%づつ変動させているが、これらの蛍光の変動幅の値が20%に比べて十分に小さい場合には、混合比の変化を更に小さく(例えば、10%づつ変化させる)ことも可能であり、この場合には、更に多くの混合色を用いることができる。
以上のように、蛍光物質から発する蛍光について、蛍光物質#5を例に取って説明したが、他のプローブにおいても、同様のやり方で、各色の蛍光物質の混合比に対応した蛍光の強さの比率を認識し、蛍光物質を識別することが可能である。
These fluctuation range values D B5 , D G5 , and D R5 can be set to appropriate values by conducting repeated tests in advance. Depending on the probe, the total fluorescence intensity may be different, but by changing the fluorescence intensity and performing a test repeatedly in advance, an appropriate variation width value D B5 in any fluorescence intensity is considered. , D G5 , D R5 can be set. Further, in this embodiment, the mixing ratio of the fluorescent materials of the respective colors (blue, green, red) is changed by 20%, but when the value of the fluctuation range of these fluorescences is sufficiently smaller than 20%. It is also possible to make the change in the mixing ratio smaller (for example, by 10%), and in this case, more mixed colors can be used.
As described above, the fluorescence emitted from the fluorescent material has been described by taking the fluorescent material # 5 as an example. However, in other probes, the intensity of the fluorescence corresponding to the mixing ratio of the fluorescent materials of the respective colors can be obtained in the same manner. It is possible to identify the fluorescent material by recognizing the ratio.

ただし、本発明の診断装置、診断方法においては、基本となる各色の蛍光は青、緑、赤に限られず、光センサ5に設けられたフィルタの透過波長に応じて任意の色を定めることが可能である。また、フィルタの数に応じて、任意の種類の蛍光物質を用いることができる。また、蛍光物質の混合を行なわず、単色の蛍光物質を用いることも可能であり、例えば、そのプローブの位置によって、疾病を識別することも可能である。この場合には、光センサ5に特別なフィルタを設けないことも考えられる。
更に、本発明に係るバイオチップでは、蛍光物質として量子ドットを用いることによって、強い蛍光が得られるので、肉眼でこの蛍光を捕らえ、人の目による色の判断で、診断を行なうことも考えられる。また、蛍光を化学フィルムで撮って、その写真に基づいて色の判断を行なって診断を行なうことも考えられる。
However, in the diagnostic apparatus and diagnostic method of the present invention, the fluorescence of each basic color is not limited to blue, green, and red, and any color can be determined according to the transmission wavelength of the filter provided in the optical sensor 5. Is possible. Also, any kind of fluorescent material can be used depending on the number of filters. Also, it is possible to use a monochromatic fluorescent material without mixing the fluorescent materials, and for example, it is possible to identify a disease by the position of the probe. In this case, it may be considered that no special filter is provided in the optical sensor 5.
Furthermore, in the biochip according to the present invention, strong fluorescence can be obtained by using quantum dots as the fluorescent material. Therefore, it is conceivable that the fluorescence is captured with the naked eye and the diagnosis is made by judging the color with the human eye. . It is also conceivable to make a diagnosis by taking fluorescence with a chemical film and determining the color based on the photograph.

(診断処理のフローチャートの説明)
次に、診断ステーション200によって行なわれる診断処理の制御フローについて、図4〜図6に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
図4〜図6のフローチャートに示す制御処理は、まず、測定ステーション100において、バイオチップ2の読み取り処理が行なわれ、その画像データが、測定ステーション100から診断ステーション200へ送信された後の処理を示す。
(Description of flowchart of diagnosis processing)
Next, the control flow of the diagnostic processing performed by the diagnostic station 200 will be described in detail using the flowcharts shown in FIGS.
The control process shown in the flowcharts of FIGS. 4 to 6 is a process after the biochip 2 is read in the measurement station 100 and the image data is transmitted from the measurement station 100 to the diagnostic station 200. Show.

まず、測定ステーション100で行なわれる処理の内容を説明すると、まず、人の体液等から採取した標的バイオ分子と各プローブとの間でハイブリダイゼーション処理が行なわれたバイオチップ2を、読取装置1の読取ベッド12に載せ、読取装置1による読み取り処理が可能な状態にする。ここで、バイオチップ2は、読取ベッド12の所定の読み取り可能領域内であれば、任意の数のバイオチップ2を載せて、同時に蛍光の読み取りが可能である。また、バイオチップ2を載せる位置、向きも、任意の位置や向きに載せればよい。   First, the contents of the process performed at the measurement station 100 will be described. First, the biochip 2 that has been subjected to the hybridization process between a target biomolecule collected from a human body fluid or the like and each probe is read from the reader 1. It puts on the reading bed 12 and makes the reading process by the reading apparatus 1 possible. Here, as long as the biochip 2 is within a predetermined readable area of the reading bed 12, an arbitrary number of biochips 2 can be placed and fluorescence can be read simultaneously. Moreover, the biochip 2 may be placed at any position and orientation as well.

励起光を照射すると、各バイオチップ2に付けられた位置決めマーカA〜Cから、所定の色の蛍光(本実施形態では赤色)を発するので、その位置決めマーカの蛍光を検出することによって、各バイオチップ2の位置を認識することができる。上述のように、標的バイオ分子と基準バイオ分子が結合(ハイブリダイズ)したプローブ3、つまり、何らかの疾病に係るバイオ分子の存在するプローブ3が、励起光の照射に応答して所定の色の蛍光を発する。   When the excitation light is irradiated, fluorescence of a predetermined color (red in the present embodiment) is emitted from the positioning markers A to C attached to each biochip 2, so that each biomarker is detected by detecting the fluorescence of the positioning marker. The position of the chip 2 can be recognized. As described above, the probe 3 in which the target biomolecule and the reference biomolecule are bound (hybridized), that is, the probe 3 in which a biomolecule related to a certain disease exists is fluoresced in a predetermined color in response to irradiation with excitation light. To emit.

以上のように、バイオチップ2が読取装置1の読取ベッド12に載せられた状態で、まず、励起光照射手段110に照射開始信号を送信して、励起光照射ランプ4をオンにして、励起光(本実施形態では紫外線)の照射を開始し、蛍光検出手段120に検出開始信号を送信して、光センサ5をオンにして、バイオチップのプローブからの蛍光の検出を可能な状態にする。次に、駆動開始信号を送信して、駆動モータの回転を開始させ、励起光照射ランプ4や光センサ5が搭載されたキャリッジ8の移動を開始する。そして、キャリッジ8の移動に伴って、読取ベッド12上の全てのバイオチップ2に励起光を照射し、基準バイオチップと標的バイオ分子とが結合(ハイブリダイズ)したプローブから発せられる蛍光と、位置決めマーカやバーコードから発せられる蛍光とを、光センサ5で検出する。   As described above, in a state where the biochip 2 is placed on the reading bed 12 of the reading device 1, first, an irradiation start signal is transmitted to the excitation light irradiation means 110, the excitation light irradiation lamp 4 is turned on, and excitation is performed. Irradiation of light (ultraviolet rays in the present embodiment) is started, a detection start signal is transmitted to the fluorescence detection means 120, the optical sensor 5 is turned on, and fluorescence from the biochip probe can be detected. . Next, a drive start signal is transmitted to start rotation of the drive motor, and movement of the carriage 8 on which the excitation light irradiation lamp 4 and the optical sensor 5 are mounted is started. As the carriage 8 moves, all the biochips 2 on the reading bed 12 are irradiated with excitation light, and the fluorescence emitted from the probe in which the reference biochip and the target biomolecule are bound (hybridized), and positioning. The fluorescence emitted from the marker or the barcode is detected by the optical sensor 5.

この光センサによる蛍光の検出は、上述のように、青色、緑色、赤色ごとに光の強さを検出する。そして、キャリッジ8が、読取ベッド12の全長を移動してエンド位置に達すると、キャリッジ8を停止させ、励起光照射を停止させ、光センサ5による検出を停止させる。そして、キャリッジ8をもとのスタート位置へ戻す。
この各色(青、緑、赤)の光センサ5で検出した蛍光に基づいて、画像読取手段130は、画像ベッド12全体の画像データを作成する。そして、送信手段140が、この画像データを診断ステーション200へ送信する。
As described above, the fluorescence detection by this optical sensor detects the intensity of light for each of blue, green, and red. When the carriage 8 moves the entire length of the reading bed 12 and reaches the end position, the carriage 8 is stopped, excitation light irradiation is stopped, and detection by the optical sensor 5 is stopped. Then, the carriage 8 is returned to the original start position.
Based on the fluorescence detected by the optical sensors 5 of the respective colors (blue, green, red), the image reading unit 130 creates image data of the entire image bed 12. Then, the transmission unit 140 transmits this image data to the diagnostic station 200.

<メインルーチンの説明>
以上の状態において、診断ステーション200において行なわれる診断処理の説明を行なう。まず、図4を用いて、メインルーチンの説明を行なう。
受信手段270が、測定ステーション100から送信された画像ベッド12全体の画像データを受信する(ステップS10)。そして、この画像データに基づき、画像解析手段210が、ステップS20からステップS26の制御処理を行なう。
まず、赤色単色を発する蛍光を識別して、位置決めマーカとバーコードを認識する。そして、このバーコードから読み出される情報から、バイオチップ番号Iを識別し、位置決めマーカとバーコードの位置関係から、各々のバイオチップ番号Iのバイオチップ(以下、バイオチップ#Iと称する)と、そのバイオチップ#Iの位置決めマーカA〜Cの位置を認識する(ステップS20)。
<Description of main routine>
In the above state, the diagnosis process performed in the diagnosis station 200 will be described. First, the main routine will be described with reference to FIG.
The receiving unit 270 receives the image data of the entire image bed 12 transmitted from the measurement station 100 (step S10). Then, based on this image data, the image analysis means 210 performs control processing from step S20 to step S26.
First, the fluorescent light emitting a single red color is identified to recognize the positioning marker and the barcode. Then, from the information read from the barcode, the biochip number I is identified, and from the positional relationship between the positioning marker and the barcode, the biochip of each biochip number I (hereinafter referred to as biochip #I), The positions of the positioning markers A to C of the biochip #I are recognized (step S20).

この位置決めマーカA〜Cの位置に基づいて、各バイオチップ#Iの各プローブ#1〜20の予想位置を演算することが可能である。演算した各プローブの予想位置データを利用して、各プローブ#Jの位置を認識することができる(ステップS22)。例えば、読取ベッド12全体の画像データに基づいて、各画素単位(光センサの各光検出素子の単位)に、検出した蛍光の光の強度を識別する処理において、位置決めマーカA〜Cの位置から、明らかにプローブの存在しないと考えられる領域については、この識別処理を省略することも考えられるし、また、ある領域では、この処理を行なう画素を間引くことも考えられる。その場合には、識別の処理時間を大幅に短縮することができる。   Based on the positions of the positioning markers A to C, the predicted positions of the probes # 1 to # 20 of each biochip #I can be calculated. Using the calculated predicted position data of each probe, the position of each probe #J can be recognized (step S22). For example, in the process of identifying the intensity of the detected fluorescent light for each pixel unit (unit of each light detection element of the light sensor) based on the image data of the entire reading bed 12, the position of the positioning markers A to C is used. Of course, it is possible to omit this identification process for an area where it is apparent that there is no probe, and in some areas, it may be possible to thin out pixels for this process. In that case, the identification processing time can be greatly shortened.

本実施形態のようにプローブの位置と固定する基準バイオ分子が一定に定められている場合には、仮に、全てのプローブが同じ色の蛍光物質で標識或いは染色されていたとしても、そのプローブの位置から、各々の基準バイオ分子を識別することが可能である。しかし、本実施形態では、間違って異なるプローブの位置に基準バイオ分子を固定してしまった場合においても、正しい診断が行われるようにするため、及び、任意のプローブに任意の基準バイオ分子を標識或いは染色する自由な処理にも対応できるようにするために、検出した蛍光の色を判別し、判別した色の違いよって基準バイオ分子を識別する処理を行なっている。この処理の詳細については、後述する。   When the reference biomolecule to be fixed and the position of the probe are fixed as in this embodiment, even if all the probes are labeled or stained with the same color fluorescent substance, From the location, it is possible to identify each reference biomolecule. However, in the present embodiment, in order to ensure correct diagnosis even when the reference biomolecule is mistakenly fixed at a different probe position, and any reference biomolecule is labeled on any probe. Alternatively, in order to be able to cope with a free process of staining, the detected fluorescence color is discriminated, and the process of discriminating the reference biomolecule based on the discriminated color difference is performed. Details of this processing will be described later.

また、検出した位置決めマーカA〜Cとバーコードの情報から、読み取りを行ったバイオップ2の総数BCTOTALを認識し、RAM26に記憶する(ステップS24)。そして、各バイオチップ#Iの各プローブ#Jごとに、検出した蛍光の光強度を、青色の蛍光の検出光強度MLB(J)、緑色の蛍光の検出光強度MLG(J)、赤色の蛍光の検出光強度MLR(J)別にまとめて、検出蛍光データ表を作成する(ステップS26)。   Further, the total number BCTOTAL of biop 2 that has been read is recognized from the detected positioning markers A to C and the barcode information, and stored in the RAM 26 (step S24). Then, for each probe #J of each biochip #I, the detected fluorescence light intensity is detected as blue fluorescence detection light intensity MLB (J), green fluorescence detection light intensity MLG (J), and red fluorescence. A detection fluorescence data table is created for each of the detected light intensities MLR (J) (step S26).

ここで、図8に、この検出蛍光データ表の実施例を示す。この実施例では、バイオチップ#1〜3に関して、同時に蛍光の読み取りを行なっている。各バイオチップについて、図8に示す表の縦の欄に、プローブ#1〜#20ごとの検出光強度が示され、同一のプローブ#Jに関して、左から順に、青色の検出光強度MLB(J)、緑色の検出光強度MLG(J)、赤色の検出光強度MLR(J)の値が示されている。また、表の欄中、NONEと示された欄は、蛍光が検出されなかったことを示している。   Here, FIG. 8 shows an example of this detection fluorescence data table. In this embodiment, fluorescence readings are simultaneously performed for biochips # 1 to # 3. For each biochip, the detection light intensity for each of the probes # 1 to # 20 is shown in the vertical column of the table shown in FIG. 8. For the same probe #J, the blue detection light intensity MLB (J ), Green detection light intensity MLG (J) and red detection light intensity MLR (J). In the column of the table, the column indicated as NONE indicates that no fluorescence was detected.

バイオチップ#1では、プローブ#5、#12、#14、及び#18で蛍光を検出したことが示され、バイオチップ#2では、プローブ#2、#3、#17、及び#18で蛍光を検出したことが示され、バイオチップ#3では、プローブ#4、#8、及び#13で蛍光を検出したことが示されている。   Biochip # 1 shows that fluorescence was detected with probes # 5, # 12, # 14, and # 18, and biochip # 2 showed fluorescence with probes # 2, # 3, # 17, and # 18 Biochip # 3 shows that fluorescence was detected with probes # 4, # 8, and # 13.

次に、ステップS28に進み、疾病データ記憶手段230(具体的にはRAM26の領域)に記憶されている蛍光−疾病参照表を読み出す。上記で詳細な説明を行なったように、蛍光−疾病参照表の実施例を図7に示す。この表に基づいて、検出した蛍光の青色、緑色、赤色の光強度の割合から、疾病A〜疾病Tを定める診断判定処理を行なうことができる。   In step S28, the fluorescence-disease reference table stored in the disease data storage unit 230 (specifically, the area of the RAM 26) is read out. As detailed above, an example of a fluorescence-disease reference table is shown in FIG. Based on this table, it is possible to perform a diagnosis determination process for determining the disease A to the disease T from the ratios of the detected blue, green, and red light intensities.

引き続いて、図5に示すフローチャートへ進み、疾病判定手段230が、バイオチップIごとに、検出した各プローブJの蛍光の光強さと蛍光−疾病対照表を照らし合わせて、疾病判定処理を行なう。まず、バイオチップ番号Iの値として、1をインプットし(ステップS30)、プローブ番号Jの値として、1をインプットする(ステップS32)。そして、このバイオチップ#Iのプローブ#Jについて、蛍光が検出されているか否かを判断する(ステップS34)。この判断で、もし、蛍光を検出している(YES)と判別したときには、疾病判定サブルーチン(ステップS36)を行なって、ステップS38へ進む。この疾病判定サブルーチンの詳細は後述する。   Subsequently, the process proceeds to the flowchart shown in FIG. 5, and the disease determination unit 230 performs a disease determination process for each biochip I by comparing the detected fluorescence intensity of each probe J with the fluorescence-disease contrast table. First, 1 is input as the value of the biochip number I (step S30), and 1 is input as the value of the probe number J (step S32). And it is judged whether fluorescence is detected about probe #J of this biochip #I (step S34). If it is determined in this determination that fluorescence is detected (YES), a disease determination subroutine (step S36) is performed, and the process proceeds to step S38. Details of this disease determination subroutine will be described later.

ステップS34の判断で、もし、蛍光を検出していない(NO、図7の表で青、緑、赤共にNONEと記載された場合)と判別したときには、疾病判定サブルーチンを行なわずに、ステップS38へ進む。ステップS38では、プローブ番号Jの値が、バイオチップのプローブ数(本実施形態では20)以上であるか否かを判断する。この判断で、もし、Jの値がバイオチップのプローブ数より小さい(NO)と判別したときには、Jの値に1を加えて(ステップS40)、ステップS34からステップS38の処理を繰り返す。   If it is determined in step S34 that no fluorescence is detected (NO, if blue, green, and red are described as NONE in the table of FIG. 7), the disease determination subroutine is not performed and step S38 is performed. Proceed to In step S38, it is determined whether or not the value of the probe number J is greater than or equal to the number of biochip probes (20 in this embodiment). In this determination, if it is determined that the value of J is smaller than the number of probes of the biochip (NO), 1 is added to the value of J (step S40), and the processing from step S34 to step S38 is repeated.

ステップS38の判断で、もし、Jの値がバイオチップのプローブ数以上である(YES)と判別したときには、1つのバイオチップの全プローブの疾病判定処理が終了したので、ステップS42に進み、バイオチップ番号Iの値が、バイオチップ総数BCTOTAL(本実施形態では3)以上であるか否かを判断する。この判断で、もし、バイオチップ番号Iの値が、BCTOTALより小さい(NO)と判別したときには、バイオチップ番号Iの値に1を加えて(ステップS44)、次のバイオチップIについて、ステップS32からステップS42までの処理を繰り返す。ステップS42の判断で、もし、バイオチップ番号Iの値が、BCTOTAL以上である(YES)と判別してときには、ステップS46へ進む。   If it is determined in step S38 that the value of J is equal to or greater than the number of probes on the biochip (YES), the disease determination process for all probes on one biochip is completed. It is determined whether the value of the chip number I is equal to or greater than the total number of biochips BCTOTAL (3 in this embodiment). In this determination, if it is determined that the value of the biochip number I is smaller than the BCTOTAL (NO), 1 is added to the value of the biochip number I (step S44), and the next biochip I is set to step S32. To S42 are repeated. If it is determined in step S42 that the value of the biochip number I is greater than or equal to BCTOTAL (YES), the process proceeds to step S46.

<疾病判定サブルーチンの説明>
ここで、ステップS36に示す疾病判定サブルーチンについて、図6のフローチャートを用いて詳細な説明を行なう。
このサブルーチンでは、まず、蛍光物質番号Kの値として1をインプットする(ステップS100)。そして、検出した蛍光の各色(青、緑、赤)ごとの光強さMLB(J)、MLG(J)、MLR(J)と、蛍光物質#Kから発せられる蛍光の光強さとの比較を行なう。具体的には、まず、検出した蛍光の青色成分の光強さMLB(J)が、蛍光物質#Kの青色成分の基準光強度LB(K)− 変動幅DB(K)より大きく、基準光強度LB(K)+ 変動幅DB(K)より小さい、つまり、検出光強度MLB(J)が、基準光強度LB(K)プラスマイナス変動幅DB(K)の範囲内にあるか否かを判断する(ステップS102)。この判断で、もし、この範囲内にない(NO)と判別したときには、そのままステップS110へ進む。
<Description of disease determination subroutine>
Here, the disease determination subroutine shown in step S36 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
In this subroutine, first, 1 is input as the value of the fluorescent substance number K (step S100). Then, the light intensity MLB (J), MLG (J), MLR (J) for each color of the detected fluorescence (blue, green, red) is compared with the light intensity of the fluorescence emitted from the fluorescent material #K. Do. Specifically, first, the light intensity MLB (J) of the detected blue component of the fluorescence is larger than the reference light intensity LB (K) −the fluctuation range DB (K) of the blue component of the fluorescent material #K. It is smaller than the intensity LB (K) + the fluctuation range DB (K), that is, whether the detected light intensity MLB (J) is within the range of the reference light intensity LB (K) plus or minus the fluctuation range DB (K). Judgment is made (step S102). If it is determined that it is not within this range (NO), the process proceeds to step S110 as it is.

ステップS102の判断で、もし、MLB(J)がLB(K)プラスマイナスDB(K)の範囲内にある(YES)と判別したときには、次に、検出した蛍光の緑色成分の光強さMLG(J)が、蛍光物質#Kの緑色成分の基準光強度LG(K)−変動幅DG(K)より大きく、基準光強度LG(K)+変動幅DG(K)より小さい、つまり、検出光強度MLG(J)が基準光強度LG(K)プラスマイナス変動幅DG(K)の範囲内にあるか否かを判断する(ステップS104)。この判断で、もし、この範囲内にない(NO)と判別したときには、そのままステップS110へ進む。   If it is determined in step S102 that MLB (J) is within the range of LB (K) plus / minus DB (K) (YES), the light intensity MLG of the detected green component of the fluorescence is next detected. (J) is larger than the reference light intensity LG (K) of the green component of the fluorescent material # K−the fluctuation range DG (K) and smaller than the reference light intensity LG (K) + the fluctuation range DG (K). It is determined whether or not the light intensity MLG (J) is within the range of the reference light intensity LG (K) plus / minus fluctuation range DG (K) (step S104). If it is determined that it is not within this range (NO), the process proceeds to step S110 as it is.

ステップS104の判断で、もし、MLG(J)がLG(K)プラスマイナスDG(K)の範囲内にある(YES)と判別したときには、次に、検出した蛍光の赤色成分の光強さMLR(J)が、蛍光物質#Kの赤色成分の基準光強度LR(K)−変動幅DR(K)より大きく、基準光強度LR(K)+変動幅DR(K)より小さい、つまり、検出光強度MLR(J)が基準光強度LR(K)プラスマイナス変動幅DR(K)の範囲内にあるか否かを判断する(ステップS106)。この判断で、もし、この範囲内にない(NO)と判別したときには、そのままステップS110へ進む。   If it is determined in step S104 that MLG (J) is within the range of LG (K) plus or minus DG (K) (YES), then the light intensity MLR of the detected red component of the fluorescence (J) is larger than the reference light intensity LR (K) −variation width DR (K) of the red component of the fluorescent material #K and smaller than the reference light intensity LR (K) + variation width DR (K), that is, detected. It is determined whether or not the light intensity MLR (J) is within the range of the reference light intensity LR (K) plus or minus fluctuation range DR (K) (step S106). If it is determined that it is not within this range (NO), the process proceeds to step S110 as it is.

ステップS106の判断で、もし、MLR(J)がLR(K)プラスマイナスDR(K)の範囲内にある(YES)と判別したときには、青色、緑色、赤色の全光成分において、検出した蛍光の光強さが、基準光強度プラスマイナス変動幅の範囲内に入ることとなり、蛍光物質#Kが蛍光を発していると判定できる。従って、プローブ#Jには、蛍光物質#Kに対応した疾病のバイオ分子が存在すると判定し、このJの値、Kの値、及び対応する疾病名(例えば、蛍光物質#5であれば疾病E)をRAM103に記憶する(ステップS108)。   If it is determined in step S106 that MLR (J) is within the range of LR (K) plus or minus DR (K) (YES), the detected fluorescence is detected in all blue, green, and red light components. Thus, it can be determined that the fluorescent material #K emits fluorescence. Accordingly, it is determined that the biomolecule of the disease corresponding to the fluorescent material #K exists in the probe #J, and the value of this J, the value of K, and the corresponding disease name (for example, the fluorescent material # 5 is the disease. E) is stored in the RAM 103 (step S108).

そして、Kの値が蛍光物質の最大数である20以上であるか否かを判断する(ステップS110)。もし、この判断で、Kの値が20より小さい(NO)と判別したときには、Kの値に1を加え(ステップS112)、再び、ステップS102からステップS110の処理を繰り返す。ステップS110の判断で、もし、Kの値が20以上である(YES)と判別したときには、本サブルーチンを終了する。   Then, it is determined whether or not the value of K is 20 or more, which is the maximum number of fluorescent substances (step S110). If it is determined in this determination that the value of K is smaller than 20 (NO), 1 is added to the value of K (step S112), and the processing from step S102 to step S110 is repeated again. If it is determined in step S110 that the value of K is 20 or more (YES), this subroutine is terminated.

<メインルーチンの説明(再)>
再びメインルーチンの説明に戻り、疾病判定手段230によるステップS30からステップS44の疾病判定処理によって、全てのバイオチップ#Iの全てのプローブ#Jについて、検出した蛍光に基づく疾病判定を行なった後、バイオチップ#Iのプローブ#Jごとに、診断結果データを作成してRAM26に記憶する(ステップS46)。
ここで、図9に、診断結果データの実施例を示す。この実施例は、バイオチップ#1に関するものである。バイオ分子が検出された疾病名が、プローブ番号Jとともに記載されている。また、必要に応じて、各疾病の説明や、治療方法等の説明を加えることも可能である。
<Description of main routine (re)>
Returning to the description of the main routine again, after performing disease determination based on the detected fluorescence for all probes #J of all biochips #I by the disease determination processing of step S30 to step S44 by the disease determination means 230, Diagnosis result data is created for each probe #J of biochip #I and stored in the RAM 26 (step S46).
Here, FIG. 9 shows an example of diagnosis result data. This example relates to biochip # 1. The name of the disease in which the biomolecule was detected is described together with the probe number J. Moreover, it is also possible to add explanation of each disease, treatment method, etc. as needed.

次に、処方箋決定手段250が、薬剤データ記憶手段240に記憶した薬剤データを読み出し、上述の診断結果データに基づいて。処方箋データを作成して、RAM26に記憶する(ステップS47)。ここで、図10に処方箋データの実施例を示す。この実施例では、バイオチップIごとに、所定の薬剤名称と処方量が記載されている。   Next, the prescription determination unit 250 reads out the drug data stored in the drug data storage unit 240 and based on the above-described diagnosis result data. Prescription data is created and stored in the RAM 26 (step S47). Here, FIG. 10 shows an example of prescription data. In this embodiment, a predetermined drug name and prescription amount are described for each biochip I.

そして、送信手段260は、上述の診断処理によって作成された診断結果データを、測定ステーション100や医療機関に設置された医療用ステーションA301に送信する(ステップS50)。この送信によって、測定ステーション100にいるユーザは、すぐに診断結果を得ることができ、医療用ステーションA301の設置された医療機関では、この診断結果を診療に利用することができる。   Then, the transmission means 260 transmits the diagnosis result data created by the above-described diagnosis processing to the measurement station 100 or the medical station A301 installed in the medical institution (Step S50). By this transmission, a user at the measurement station 100 can immediately obtain a diagnosis result, and the medical institution where the medical station A301 is installed can use the diagnosis result for medical care.

また、送信手段260は、上述の診断処理によって作成された処方箋データを、測定ステーション100や薬局に設置された医療用ステーションB302に送信し、(ステップS52)メインルーチンを終了する。この送信によって、測定ステーション100にいるユーザは、すぐに処方箋を得ることができ、医療用ステーションB302が設置された薬局は、すぐに処方薬の準備にかかることができる。また、本診療システムを用いて、処方薬の配送に手配を行なうこともできる。   The transmission unit 260 transmits the prescription data created by the above-described diagnosis process to the medical station B302 installed in the measurement station 100 or the pharmacy (step S52), and the main routine is terminated. By this transmission, a user at the measurement station 100 can immediately obtain a prescription, and the pharmacy in which the medical station B302 is installed can immediately start preparing a prescription drug. The medical care system can also be used to make arrangements for the delivery of prescription drugs.

また、診断ステーション200において、必要に応じて、報知手段280が、この診断結果データや処方箋データに対応した画像を、画像表示装置7に表示したり、プリンタ9で印刷したりすることもできる。
以上のように、本発明の診断システムによれば、ユーザは、病院や医院へ行って検査を受ける手間をかけずに、手軽に疾病の診断を受けることが可能となり、更に、ユーザは、待ち時間なく処方薬を入手すること可能であるし、所望の場所へ処方薬を配送してもらうことも可能である。
In the diagnosis station 200, the notification unit 280 can display an image corresponding to the diagnosis result data and the prescription data on the image display device 7 or print it with the printer 9 as necessary.
As described above, according to the diagnosis system of the present invention, it is possible for a user to easily receive a diagnosis of a disease without taking the trouble of going to a hospital or a clinic and undergoing an examination. Prescription drugs can be obtained in no time, and prescription drugs can be delivered to desired locations.

(その他の実施形態)
<特異性を判定する実施形態>
上述の実施形態においては、1のバイオ分子に対して1のプローブを対応させているが、同一の標的バイオ分子に対して、異なる構造部分と結合する基準バイオ分子を有する複数のプローブを用いて、蛍光の検出を行なうことも考えられる。この実施形態では、検出した各々のプローブの蛍光に基づいて、標的バイオ分子に対する特異性を定量的に判定することができる。
(Other embodiments)
<Embodiment for determining specificity>
In the above-described embodiment, one probe corresponds to one biomolecule, but a plurality of probes having reference biomolecules that bind to different structural parts are used for the same target biomolecule. It is also conceivable to detect fluorescence. In this embodiment, the specificity for the target biomolecule can be quantitatively determined based on the fluorescence of each detected probe.

<疾病にかかっている確率を判定する実施形態>
また、同一の基準バイオ分子を有する複数のプローブの蛍光を検出することによって、その蛍光するプローブの割合に応じて、バイオ分子が存在する、つまり疾病にかかっている確率を判断する実施形態も考えられる。また、1つのプローブに対して、蛍光物質が固定されている面積と蛍光を検出した画像(画素)の面積との比率によって、バイオ分子が存在する(疾病にかかっている)確率を判断する実施形態も考えられる。
<Embodiment for Determining Probability of Disease>
An embodiment is also conceivable in which the fluorescence of a plurality of probes having the same reference biomolecule is detected, and the probability that the biomolecule exists, that is, has a disease, is determined according to the ratio of the fluorescent probe. It is done. In addition, for one probe, the probability that a biomolecule is present (affected by a disease) is determined based on the ratio between the area where the fluorescent substance is fixed and the area of the image (pixel) where fluorescence is detected. Forms are also conceivable.

更に、本発明の診断システムは、上述の実施形態には限られず、その他様々な実施形態が含まれる。   Furthermore, the diagnostic system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various other embodiments.

本発明の診断システムの1つの実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram showing one embodiment of a diagnostic system of the present invention. 本発明の診断システムの制御処理に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram regarding control processing of the diagnostic system of the present invention. 本発明の診断システムに用いるバイオチップの実施例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the Example of the biochip used for the diagnostic system of this invention. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に関するメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine regarding the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に関するメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine regarding the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention. 図5に示すフローチャートに示す疾病判定サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the disease determination subroutine shown in the flowchart shown in FIG. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に用いる蛍光−疾病対照表の実施例を示す表である。It is a table | surface which shows the Example of the fluorescence-disease contrast table used for the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に用いる検出蛍光データ表の実施例を示す表である。It is a table | surface which shows the Example of the detection fluorescence data table used for the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に用いる診断結果データの実施例を示す表である。It is a table | surface which shows the Example of the diagnostic result data used for the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention. 本発明の診断システムの診断ステーションにおける診断処理に用いる処方箋データの実施例を示す表である。It is a table | surface which shows the Example of the prescription data used for the diagnostic process in the diagnostic station of the diagnostic system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 読取装置
2 バイオチップ
3 プローブ
4 励起光照射ランプ
5 光センサ
6 制御装置
7 画像表示装置
8 キャリッジ
9 プリンタ
12 読取ベッド
15 送受信装置
20 制御装置
22 CPU
24 ROM
26 RAM
28 制御装置
100 測定ステーション
110 励起光照射手段
120 蛍光検出手段
130 画像読取手段
140 送信手段
150 受信手段
160 報知手段
200 診断ステーション
210 画像解析手段
220 疾病データ記憶手段
230 疾病判定手段
240 薬剤データ記憶手段
250 処方箋決定手段
260 送信手段
270 受信手段
280 報知手段
300 医療用ステーション
301 医療用ステーションA
302 医療用ステーションB
303 医療用ステーションC
311、312、313 送信手段
321、322、323 受信手段
331、332、333 報知手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reading apparatus 2 Biochip 3 Probe 4 Excitation light irradiation lamp 5 Optical sensor 6 Control apparatus 7 Image display apparatus 8 Carriage 9 Printer 12 Reading bed 15 Transmission / reception apparatus 20 Control apparatus 22 CPU
24 ROM
26 RAM
28 Control device 100 Measurement station 110 Excitation light irradiation means 120 Fluorescence detection means 130 Image reading means 140 Transmission means 150 Reception means 160 Notification means 200 Diagnosis station 210 Image analysis means 220 Disease data storage means 230 Disease determination means 240 Drug data storage means 250 Prescription determining means 260 Transmitting means 270 Receiving means 280 Notification means 300 Medical station 301 Medical station A
302 Medical Station B
303 Medical Station C
311, 312, 313 Transmitter 321, 322, 323 Receiver 331, 332, 333 Notifier

Claims (7)

双方向通信が可能なように接続された測定ステーションと診断ステーションとを含む診断システムであって、
前記測定ステーションが、
バイオチップの蛍光物質で標識或いは染色された1または2以上のプローブに、励起光を照射する励起光照射手段と、
前記励起光に応答して前記プローブから発せられる蛍光を検出する蛍光検出手段と、
検出された前記蛍光のデータを前記診断ステーションへ送信可能な送信手段と、
前記診断ステーションからのデータを受信可能な受信手段と、
前記診断ステーションからのデータを含む所定のデータを報知可能な報知手段と、を含み、
前記診断ステーションが、
前記測定ステーションからの前記蛍光のデータを受信可能な受信手段と、
前記蛍光のデータに関連付けられた疾病データを記憶する疾病データ記憶手段と、
前記蛍光のデータと前記疾病データとに基づいて、前記プローブごとに疾病の判定を行う疾病判定手段と、
前記疾病の判定結果のデータを、前記測定ステーションへ送信可能な送信手段と、
を含むことを特徴とする診断システム。
A diagnostic system comprising a measuring station and a diagnostic station connected to enable two-way communication,
The measuring station is
An excitation light irradiation means for irradiating one or more probes labeled or stained with a fluorescent material of the biochip with excitation light;
Fluorescence detection means for detecting fluorescence emitted from the probe in response to the excitation light;
Transmission means capable of transmitting the detected fluorescence data to the diagnostic station;
Receiving means capable of receiving data from the diagnostic station;
Informing means capable of informing predetermined data including data from the diagnostic station,
The diagnostic station is
Receiving means capable of receiving the fluorescence data from the measurement station;
Disease data storage means for storing disease data associated with the fluorescence data;
A disease determination means for determining a disease for each probe based on the fluorescence data and the disease data;
Transmission means capable of transmitting the data of the determination result of the disease to the measurement station;
A diagnostic system comprising:
前記プローブを標識或いは染色する蛍光物質として、異なる色の蛍光を発する2以上の蛍光物質を所定の割合で混合した蛍光物質を用い、前記疾病判定手段が、検出した前記蛍光に含まれる前記異なる色の蛍光の割合に基づいて疾病の判定を行なうことを特徴とする請求項1に記載の診断システム。   As the fluorescent material for labeling or staining the probe, a fluorescent material in which two or more fluorescent materials emitting different colors of fluorescence are mixed at a predetermined ratio, and the different colors included in the fluorescence detected by the disease determination unit is used. The diagnosis system according to claim 1, wherein a disease is determined based on a ratio of fluorescence. 同一のバイオ分子の異なる構造部分と結合する2以上の前記プローブを用いて、検出した各々の前記プローブからの前記蛍光に基づいて、該標的バイオ分子に対する特異性を判別することを特徴とする請求項1または2に記載の診断システム。   Using two or more of the probes that bind to different structural parts of the same biomolecule, and determining the specificity for the target biomolecule based on the detected fluorescence from each of the probes. Item 3. The diagnostic system according to Item 1 or 2. 前記蛍光検出手段が、一度に複数のバイオチップについての蛍光を検出可能なことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の診断システム。   The diagnostic system according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluorescence detection unit can detect fluorescence of a plurality of biochips at a time. 前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションと双方向通信可能なように接続され、
前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションからデータの受信が可能な受信手段と、
前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションへデータの送信が可能な送信手段と、
前記測定ステーション及び/または前記診断ステーションからのデータを含む所定のデータを報知可能な報知手段と、
を有する1または2以上の医療用ステーションを更に含むことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の診断システム。
Connected to the measuring station and / or the diagnostic station for two-way communication;
Receiving means capable of receiving data from the measuring station and / or the diagnostic station;
Transmitting means capable of transmitting data to the measuring station and / or the diagnostic station;
Informing means capable of informing predetermined data including data from the measurement station and / or the diagnostic station;
The diagnostic system according to any one of claims 1 to 4, further comprising one or more medical stations.
前記診断ステーションが、
前記疾病に関連付けられた薬剤データを記憶した薬剤データ記憶手段と、
前記疾病の判定結果と前記薬剤データとに基づいて、処方箋データを作成する処方箋決定手段と、を含み、
前記処方箋データを、前記診断ステーションから前記測定ステーション及び/または前記医療用ステーションへ送信可能なことを特徴とする請求項5に記載の診断システム。
The diagnostic station is
Drug data storage means for storing drug data associated with the disease;
Prescription determining means for creating prescription data based on the determination result of the disease and the drug data,
The diagnostic system according to claim 5, wherein the prescription data can be transmitted from the diagnostic station to the measurement station and / or the medical station.
前記測定ステーションまたは前記医療用ステーションから前記診断ステーションへ送信されるデータに、前記蛍光のデータが前記診断ステレーションへ送信された前記プローブの病理検査のデータが含まれ、
前記疾病データ記憶手段が、前記蛍光のデータと前記病理検査のデータとを関連付けて記憶し、記憶されたデータが、以降の前記疾病判定手段による疾病の判定に用いられることを特徴とする請求項5または6に記載の診断システム。
The data transmitted from the measurement station or the medical station to the diagnostic station includes pathological examination data of the probe in which the fluorescence data is transmitted to the diagnostic station.
The disease data storage means stores the fluorescence data and the pathological examination data in association with each other, and the stored data is used for subsequent disease determination by the disease determination means. The diagnostic system according to 5 or 6.
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