JP2006250787A - Chromatography measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の試薬固定化部を備えたクロマトグラフィー試験片を用いるクロマトグラフィー測定装置に関し、より詳細にはプロゾーン現象が生じた場合においても、高精度の濃度測定を行なうことができるようにする技術に関する。 The present invention relates to a chromatographic measurement apparatus using a chromatographic test piece provided with a plurality of reagent immobilization parts, and more specifically, it is possible to perform highly accurate concentration measurement even when a prozone phenomenon occurs. It is related to technology.
近年では、在宅医療および医院や診療所などの地域医療の充実、さらには早期診断および緊急性の高い臨床検査の増加などに伴い、臨床検査の専門家でなくとも、簡易かつ迅速に高精度の測定が実施可能な測定装置が要望されるようになり、POCT(Point of Care Testing)向けの測定装置が脚光をあびている。 In recent years, with the improvement of home medical care and regional medical care such as clinics and clinics, as well as the increase in early diagnosis and urgent clinical tests, even non-clinical specialists can easily and quickly achieve high accuracy. A measurement apparatus capable of performing measurement is demanded, and a measurement apparatus for POCT (Point of Care Testing) is in the spotlight.
POCTとは、一般的に開業医、専門医の診察室、病棟および外来患者向け診療所などの「患者の近いところ」で行われる検査の総称であり、検査結果を即座に医師が判断し、迅速な処置を施し、治療の過程や予後のモニタリングまでを行うという診療の質の向上に大きく役立つとして注目されている。また中央検査室での検査に比べて、検体の運搬や設備にかかるコストや、不要な検査にかかる費用を抑えることができ、トータルな検査費用の削減が可能になるといわれている。 POCT is a general term for examinations that are generally performed in “close to the patient” such as practitioners, specialists' examination rooms, wards, and clinics for outpatients. It is attracting attention as it greatly helps to improve the quality of medical care by providing treatment and monitoring the treatment process and prognosis. Compared with the inspection in the central laboratory, it is said that the cost for transporting and installing the specimen and the cost for unnecessary inspection can be suppressed, and the total inspection cost can be reduced.
POCT市場は、病院経営合理化の進む米国では急速に拡大してきており、日本をはじめ世界的にみても成長市場となっていくことが予想されている。またPOCTで用いられる基本原理は、広範囲の測定対象物に対応できる拡張性があり、臨床分野のみならず、食品衛生関連分野、環境計測分野など様々な分野において発展しつつある。 The POCT market is rapidly expanding in the United States, where hospital management rationalization is progressing, and is expected to become a growing market worldwide, including Japan. In addition, the basic principle used in POCT is scalable to handle a wide range of objects to be measured, and is developing not only in the clinical field but also in various fields such as the food hygiene related field and the environmental measurement field.
POCTの一般的な技術として、検査溶液を展開する展開層の一部に固定化した試薬部分と、被検査溶液展開により溶出可能な標識試薬部分とを含むクロマトグラフィー試験片を用い、前記試薬固定化部分における前記標識試薬の結合量を測定することにより、被検査溶液中の測定成分を定性もしくは定量するクロマトグラフィー測定装置がある。 As a general technique for POCT, a chromatography test piece including a reagent part immobilized on a part of a developing layer for developing a test solution and a labeled reagent part that can be eluted by developing a test solution is used to fix the reagent. There is a chromatographic measurement apparatus for qualitatively or quantitatively measuring a measurement component in a solution to be tested by measuring the binding amount of the labeling reagent in the linking moiety.
一般に、試薬固定化部における標識試薬の結合量には限界があり、抗原抗体反応で有れば、通常直線的に結合量が増加する領域は1桁〜2桁程度になる。それ以上測定対象抗原が存在した場合でも、一定の結合量で飽和し、それ以上の抗原は結合できない、さらに、測定対象抗原がさらに増加した場合、プロゾーン現象が発生する。プロゾーン現象の大きな問題は、実際の被測定溶液中の測定対象物が高濃度であるにも関わらず、見かけ上低濃度に値する結果が得られることにある。例えば、臨床検査における測定の場合、検査結果に応じて患者に対する処方が選択されるため、極端な場合、生命の存続に関わる場合もあり、プロゾーン現象により偽陰性が見られることは、その測定にとって最も致命的課題となり得る。 In general, there is a limit to the amount of labeling reagent to be bound in the reagent immobilization part, and in the case of an antigen-antibody reaction, the region where the amount of binding usually increases linearly is about 1 to 2 digits. Even when there are more antigens to be measured, a certain amount of binding saturates, no more antigens can bind, and when the antigens to be measured further increase, a prozone phenomenon occurs. A major problem of the prozone phenomenon is that, despite the fact that the measurement object in the actual solution to be measured has a high concentration, it is possible to obtain an apparently low concentration result. For example, in the case of measurement in a clinical test, the prescription for the patient is selected according to the test result, and in extreme cases, it may be related to the survival of life. It can be the most deadly issue for a company.
その為、測定対象抗原が高い場合、事前に希釈をする必要があった、希釈を行い尚かつ高精度な定量を実施する為には、当然のことながら希釈精度も要求され、熟練した希釈操作が必要となる、希釈操作は通常化学的実験経験の乏しい不慣れな人々にとっては極めて煩雑である。このような希釈操作には手間と時間がかかるため、POCTにおける迅速な測定が必要とされる場合には不向きであった。 Therefore, if the antigen to be measured is high, it was necessary to dilute in advance. Naturally, in order to carry out dilution and carry out highly accurate quantification, dilution accuracy is also required, and skilled dilution operations are required. The dilution procedure is usually very complicated for inexperienced people with little experience in chemical experiments. Since such a dilution operation takes time and effort, it is not suitable when quick measurement in POCT is required.
そこでそれらの問題を解決するために、クロマトグラフィー試験片上に試薬固定化部分を1つだけ設けるのではなく複数の試薬固定化部分を設け、さらに、これら複数の試薬固定化部のそれぞれが、前記被検査溶液中の測定対象物もしくは前記標識試薬に対して親和力が各々異なるようにすることで、測定対象物の濃度に対する感度を異なるようにしたことを特徴とするクロマトグラフィー試験片が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In order to solve these problems, instead of providing only one reagent-immobilized portion on the chromatographic test piece, a plurality of reagent-immobilized portions are provided, and each of the plurality of reagent-immobilized portions is further Chromatographic test strips have been proposed, characterized by having different sensitivities to the concentration of the measurement object by making the affinity for the measurement object in the test solution or the labeling reagent different from each other. (For example, refer to Patent Document 1).
複数の試薬固定化部を設けることによって、試薬固定化部における標識試薬の結合量が増え、結合量の限界の問題から発生する希釈操作を不要とし、希釈操作無しで広範囲な濃度領域の測定を可能としている。 By providing multiple reagent immobilization units, the amount of labeling reagent binding in the reagent immobilization unit increases, eliminating the need for dilution operations that occur due to the limitations of the amount of binding, and measuring a wide concentration range without dilution operations. It is possible.
このようなクロマトグラフィー試験片を用いたクロマトグラフィー測定装置は、試験片に対して光源を走査しながら照射して得られる測定光から、複数の試薬固定化部における結合量を抽出し、抽出した結合量を用いてプロゾーン現象の有無や測定対象物の濃度を検出する。
このように、従来のクロマトグラフィー測定装置においては、被検査溶液中の測定対象物に対する感度、すなわち測定対象物に対する親和性、あるいは結合力が異なる複数の試薬固定化部を、クロマトグラフィー試験片に設けておき、各試薬固定化部の呈色度合いから、測定対象物の濃度だけではなく、プロゾーン現象をも検出できるようになっていた。 As described above, in the conventional chromatographic measurement apparatus, a plurality of reagent immobilization parts having different sensitivities to the measurement target in the solution to be inspected, that is, affinity to the measurement target or binding force, are used as the chromatographic test piece. In addition, not only the concentration of the measurement object but also the prozone phenomenon can be detected from the coloration degree of each reagent immobilization unit.
本発明では、さらに上述のように、複数の試薬固定化部を有するクロマトグラフィー試験片を用いた測定装置において、より具体的で効率的な測定アルゴリズムを提案したり、また、より測定精度を高める技術を提案したりするものである。 In the present invention, as described above, in the measurement apparatus using the chromatographic test piece having a plurality of reagent immobilization units, a more specific and efficient measurement algorithm is proposed, and the measurement accuracy is further improved. Or suggest technology.
従来の課題を解決するために、本発明のクロマトグラフィー測定装置は、展開層上に互いに間隔をあけて配置された少なくとも3つ以上の試薬固定化部を有するクロマトグラフィー試験片に、被検査溶液を展開させるとともに、前記クロマトグラフィー試験片に光を照射して得られる前記クロマトグラフィー試験片からの透過光もしくは反射光を検出して得られる光学信号に基づいて、前記被検査溶液中の測定対象物の濃度を求めるクロマトグラフィー測定装置において、前記複数の試薬固定化部のうちの一つの試薬固定化部で検出した光学信号より被検査溶液中の測定対象物濃度に応じた第1の指標値を求め、その第1の指標値が予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、前記基準範囲内にあれば、前記求めた第1の指標値より測定対象物濃度を算出し、前記基準範囲内になければ、前記第1の指標値と基準範囲の値との大小関係より、残る試薬固定化部のうち、いずれの試薬固定化部において測定対象物濃度に応じた指標値を求めるのか選択するようにした、ことを特徴とするものである。 In order to solve the conventional problems, the chromatography measuring apparatus according to the present invention includes a solution to be tested on a chromatography test piece having at least three or more reagent-immobilized portions arranged at intervals on a developing layer. And an object to be measured in the solution to be inspected based on an optical signal obtained by detecting transmitted light or reflected light from the chromatography test piece obtained by irradiating the chromatography test piece with light. In the chromatographic measurement apparatus for determining the concentration of an object, a first index value corresponding to the concentration of the object to be measured in the solution to be inspected from the optical signal detected by one of the plurality of reagent immobilization units. And whether the first index value is within a predetermined reference range, and if it is within the reference range, a measurement pair is determined from the calculated first index value. If the concentration of the object to be measured is not within the reference range, the concentration of the measurement object in any of the remaining reagent immobilization units among the remaining reagent immobilization units is determined based on the magnitude relationship between the first index value and the value of the reference range. It is characterized in that it is selected whether to obtain an index value according to the above.
また本発明のクロマトグラフィー測定装置は、展開層上に互いに間隔をあけて配置された少なくとも3つ以上の試薬固定化部を有するクロマトグラフィー試験片に、被検査溶液を展開させるとともに、前記クロマトグラフィー試験片に光を照射して得られる前記クロマトグラフィー試験片からの透過光もしくは反射光を検出して得られる光学信号に基づいて、前記被検査溶液中の測定対象物の濃度を求めるクロマトグラフィー測定装置において、 前記試薬固定化部のそれぞれで検出した光学信号より被検査溶液中の測定対象物濃度に応じた各指標値を求め、それぞれの各指標値が、試薬固定化部毎に予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、前記基準範囲内にある指標値を用いて、測定対象物濃度の出力に利用するようにしたことを特徴とするものである。 The chromatographic measurement apparatus of the present invention develops a solution to be tested on a chromatographic test piece having at least three or more reagent-immobilized portions arranged at intervals on a developing layer, and the chromatography Chromatographic measurement for determining the concentration of the measurement object in the solution to be inspected based on an optical signal obtained by detecting transmitted light or reflected light from the chromatographic test piece obtained by irradiating the test piece with light. In the apparatus, each index value corresponding to the concentration of the measurement object in the test solution is obtained from the optical signal detected by each of the reagent immobilization units, and each index value is predetermined for each reagent immobilization unit. Whether it is within the reference range is detected, and the index value within the reference range is used to output the measurement object concentration. It is an.
本発明のクロマトグラフィー測定装置によれば、複数の試薬固定化部を備えたクロマトグラフィー試験片を用いて測定を行う場合に、より効率的に、また高精度に濃度測定を行うことができる。 According to the chromatographic measurement apparatus of the present invention, when measurement is performed using a chromatographic test piece provided with a plurality of reagent immobilization units, concentration measurement can be performed more efficiently and with high accuracy.
以下に、本発明おけるクロマトグラフィー測定装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Embodiments of a chromatography measuring apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明おけるクロマトグラフィー測定装置の概略構成を示した図である。図1中の(a)は装置構成、(b)はクロマトグラフィー試験片の構成を示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chromatography measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 1, (a) shows the configuration of the apparatus, and (b) shows the configuration of the chromatographic test piece.
図1(b)において、クロマトグラフィー試験片108の被検査溶液の点着部112に被検査溶液を点着すると、クロマトグラフィー試験片108の展開層113を被検査溶液は展開する。展開方向は、点着部112側を上流側として、図中、右端側を下流側とする。
In FIG. 1B, when the test solution is spotted on the spotted portion 112 of the test solution of the
被検査溶液が展開層113を展開する中で、最初に標識試薬保持部114を通過する事で、標識試薬が被検査溶液と共に展開層113を展開する。標識試薬は、被検査溶液中の測定対象物と結合する。展開された標識試薬と結合した測定対象物は、展開層113の途中にある複数の試薬固定化部115a〜115cに固定される。各試薬固定化部は測定対象物に対する感度、すなわち、測定対象物に対する親和力、あるいは結合力が異なっているため、それぞれ測定対象物の濃度によって固定量が異なる。また、展開層113の標識試薬保持部114と試薬固定化部115a〜115cを除いた部分は生地部116である。 While the solution to be inspected develops the development layer 113, the labeling reagent develops the development layer 113 together with the solution to be inspected by first passing through the labeling reagent holding unit 114. The labeling reagent binds to the measurement object in the solution to be inspected. The measurement object combined with the developed labeling reagent is fixed to a plurality of reagent fixing parts 115 a to 115 c in the middle of the developing layer 113. Since each reagent immobilization unit has different sensitivity to the measurement object, that is, affinity or binding force to the measurement object, the amount of fixation varies depending on the concentration of the measurement object. Further, the portion of the development layer 113 excluding the labeling reagent holding unit 114 and the reagent immobilization units 115a to 115c is a fabric portion 116.
図1(a)において、測定光として半導体レーザ101から出射された光は、コリメートレンズ102を通過する事により平行ビームへ変換される。平行ビームは、開口部103を通過後にビームスプリッタ104へ入射される。この時、ビームスプリッタ104で反射された一部の光ビームは、参照光105として第1のフォトダイオード106で受光される。一方、ビームスプリッタ104を通過した残りの平行ビームは、シリンドリカルレンズ7によってクロマトグラフィー試験片108の長辺方向のみが集光され、楕円ビーム109としてクロマトグラフィー試験片108上へ照射される。この時、クロマトグラフィー試験片8の表面からは反射光110が発生し、第2のフォトダイオード111で受光する。なおクロマトグラフィー試験片108の表面からの散乱光110を受光するのではなく、クロマトグラフィー試験片108を透過した透過光をフォトダイオードで受光する構成としても良い。
In FIG. 1A, light emitted from the semiconductor laser 101 as measurement light is converted into a parallel beam by passing through a
次に光学信号検出部119は、第1のフォトダイオード106と第2のフォトダイオード111で受光した出力を、それぞれLog変換機能部117,118でLog変換し、Log変換機能部117で変換した値からLog変換機能部118で変換した値を減算して吸光度値として出力する。以降何も記述がなければ吸光度は光学信号の事を示し、吸光度値は光学信号の値を示す。
Next, the optical signal detection unit 119 performs log conversion on the outputs received by the
次に図2は、クロマトグラフィー試験片と、このクロマトグラフィー試験片を走査して得られる吸光度波形の関係を示した図である。 Next, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a chromatographic test piece and an absorbance waveform obtained by scanning the chromatographic test piece.
図2において示される吸光度波形201は、クロマトグラフィー試験片108に点着した被検査溶液が展開完了した後、光ビームを被検査溶液の展開方向と平行にクロマトグラフィー試験片108上を移動させながら、クロマトグラフィー試験片108の複数の試薬固定化部を含む所定の測定範囲202内に対して照射し、一定周期(周期は距離もしくは時間)でサンプリングした吸光度値203a〜203dの集合波形である。この時、光ビームを移動させるのではなく、光ビームに対して、クロマトグラフィー試験片108を移動させるのでも良い。
The
次に検出した吸光度より各試薬固定化部における被検査溶液中の測定対象物に対応した指標値を検出する指標検出部について図3〜5を用いて説明する。 Next, an index detection unit that detects an index value corresponding to the measurement object in the solution to be tested in each reagent immobilization unit from the detected absorbance will be described with reference to FIGS.
図3は、各試薬固定化部における吸光度値を示した図である。図4は、不純成分(不純成分については後述する)の吸光度値を示した図である。図5は、試薬固定化部における被検査溶液の測定対象物に対応する指標値を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing the absorbance value in each reagent immobilization section. FIG. 4 is a diagram showing the absorbance values of impure components (impurity components will be described later). FIG. 5 is a diagram illustrating index values corresponding to the measurement target of the solution to be tested in the reagent immobilization unit.
図3において、クロマトグラフィー試験片108の測定範囲202内の吸光度波形201から、3個の各試薬固定化部115a〜115cに対応する範囲内301、302、303における吸光度波形201の最大値(第1の極値)を検出し、検出した値を各試薬固定化部115a〜115cに対応する吸光度値Anとする。Anのnは試薬固定化部数を示し、吸光度値A1、吸光度値A2及び吸光度値A3の全てを示している (以降のnも同様の意味である)。この時の吸光度値Anは、被検査溶液の測定対象物以外に、不要な標識試薬や被検査溶液そのものの残留物といった不純成分の影響を含んだ吸光度値となっている。そこで、被検査溶液の測定対象物の成分だけを抽出するために、吸光度値Anから不純成分の吸光度値を検出する必要がある。
In FIG. 3, from the
そこで図4において、不純成分の吸光度値Bn(吸光度値B1、吸光度値B2及び吸光度値B3)を検出する。 Therefore, in FIG. 4, the absorbance value Bn (absorbance value B1, absorbance value B2, and absorbance value B3) of the impure component is detected.
吸光度値B1の検出は、最初に、試薬固定化部115aに対応する吸光度値A1の検出場所を基点として、試薬固定化部115aの影響を受けない範囲を含むクロマトグラフィー試験片の上流側における範囲401に対応する吸光度波形201において、最小値(第1の極値とは逆の極値)となる吸光度値405aを検出する。ここで、逆の極値とは最大値に対して最小値という意味であり、本実施例において吸光度値は、照射した光ビームに対する吸光が多いほど値が高くなるように設定した。つまり、試薬固定化部に標識薬等が多く存在すれば吸光が多くなるため値が高くなる。なお吸光度値は、逆に吸光が多いほど値が低くなるように設定しても良い。つまり、値が低くなるように設定した場合は、吸光度値Anを吸光度波形から検出する場合に最小値を検出し、吸光度値B1の検出する場合に最大値を検出する。
First, the detection of the absorbance value B1 is performed on the upstream side of the chromatographic test piece including the range not affected by the reagent immobilization unit 115a, based on the detection position of the absorbance value A1 corresponding to the reagent immobilization unit 115a. In the
吸光度値405aは、試薬固定化部115aに対応する第2の極値である。次に、試薬固定化部115aと試薬固定化部115bにそれぞれ対応する吸光度値A1と吸光度A2の間の範囲402に対応する吸光度波形201において、最小値となる吸光度値115bを検出する。吸光度値115bは、試薬固定化部115aに対応する第3の極値である。(これは同時に試薬固定化部115bに対応する第2の極値でもある。)最後に、検出した2つの吸光度値405aと吸光度値405bの平均を算出し、算出した値を吸光度値B1とする。
The
同様に、吸光度値B2の検出は、試薬固定化部115bと試薬固定化部115cの吸光度値A2と吸光度値A3の間の範囲403に対応する吸光度波形201において、最小値となる吸光度値405c(試薬固定化部115bに対応する第3の極値であり、試薬固定化部115cに対応する第2の極値でもある)を検出し、検出した吸光度値405bと吸光度値405cの平均を算出する。算出した値を吸光度値B2とする。
Similarly, the detection of the absorbance value B2 is performed by detecting the absorbance value 405c (the minimum value in the
更に同様に、吸光度値B3の検出は、試薬固定化部115cに対応する吸光度A3の検出場所を基点として、試薬固定化部115cの影響を受けない影響を受けない範囲を含むクロマトグラフィー試験片の下流側における範囲404に対応する吸光度波形201において、最小値となる吸光度値405d(試薬固定化部115cに対応する第3の極値である)を検出し、検出した吸光度値405cと吸光度値405dの平均を算出する。算出した値を吸光度値B3とする。
Further, similarly, the detection of the absorbance value B3 is performed on a chromatographic test piece including a range not affected by the reagent immobilization unit 115c, based on the detection location of the absorbance A3 corresponding to the reagent immobilization unit 115c. In the
吸光度値405a〜405dは、生地部に対応した吸光度値である。生地部は、不純成分が残留しているが、試薬固定化部と異なり測定対象物の標識薬を保持しない。そのため吸光度値405a〜405dは、不純成分の吸光度値を求める事が出来る。さらに、各試薬固定化部の上流及び下流部における吸光度値の平均値の吸光度値Bnを用いる事で、不純成分のムラによる影響を少なくする。
The
図5において、各試薬固定化部115a〜115cに対応した吸光度値A1〜A3から、各試薬固定化部115a〜115cに対応した吸光度値B1〜B3を減算した値を、各試薬固定化部115a〜115cにおける被検査溶液の測定対象物に対応する指標値C1〜C3とする。 In FIG. 5, values obtained by subtracting the absorbance values B1 to B3 corresponding to the reagent immobilization units 115a to 115c from the absorbance values A1 to A3 corresponding to the reagent immobilization units 115a to 115c are obtained. The index values C1 to C3 corresponding to the measurement objects of the solution to be inspected in ˜115c are used.
以上のように、指標値Cnは、各試薬固定化部115a〜115cにおいて最大値となる吸光度値Anを求め、さらに各試薬固定化部の上流側と下流側に隣接する試薬固定化部以外の展開層において、検出した2個の最小値の平均値を吸光度値Bnとして求め、吸光度値Anと吸光度値Bnとの差としたことで、被検査溶液中の測定対象物と結合しなかった不要な標識試薬、及び被検査溶液自体の残留液等による不純成分の影響を除去する事が可能となり、高精度の測定を行うことができる。 As described above, for the index value Cn, the absorbance value An that is the maximum value in each of the reagent immobilization units 115a to 115c is obtained, and other than the reagent immobilization units adjacent to the upstream side and the downstream side of each reagent immobilization unit. In the development layer, the average value of the two detected minimum values is obtained as the absorbance value Bn, and the difference between the absorbance value An and the absorbance value Bn is not required to bind to the measurement object in the test solution. It is possible to remove the influence of impure components due to the residual labeling reagent and the residual liquid of the solution to be inspected, so that highly accurate measurement can be performed.
次にプロゾーン現象の検知について図6、図7を用いて説明する。図6は、実際の測定対象物の濃度(実濃度)を変化させたときに得られる各試薬固定化部における測定結果(3個の指標値)を示しており、プロゾーン現象を説明するものである。 Next, detection of the prozone phenomenon will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the measurement results (three index values) in each reagent immobilization unit obtained when the actual concentration of the measurement object (actual concentration) is changed, and explains the prozone phenomenon. It is.
図6において、実濃度に対して、測定で得られる各試薬固定化部における指標値は、被検査溶液中の測定対象物の実濃度に対してそれぞれ指標波形601a〜601cで示される。また指標波形601a〜601cにおいて、それぞれ602a〜602cにおいてプロゾーン現象が発生している。しかし実濃度603までは、指標波形601a〜601cのいずれかを使用して実濃度を求める事が可能である。そこでプロゾーン現象602cを検知する。
In FIG. 6, the index value in each reagent immobilization unit obtained by measurement with respect to the actual concentration is indicated by index waveforms 601a to 601c with respect to the actual concentration of the measurement object in the test solution. Further, in the indicator waveforms 601a to 601c, the prozone phenomenon occurs at 602a to 602c, respectively. However, up to the
図7において、実濃度603以降におけるプロゾーン現象発生を検出するために、実濃度603における指標波形601cと指標波形601aの指標値の差701と、指標波形601cと指標波形601bの指標値の差702を検出する。
In FIG. 7, in order to detect the occurrence of the prozone phenomenon after the
検出した差が、
差701>閾値1A 且つ 差702>閾値1B
であればプロゾーン現象が発生していると判定する。
The detected difference is
If so, it is determined that the prozone phenomenon has occurred.
閾値1A及び閾値1Bは、センサの製造ロット毎に変更できる事とし、出荷前にセンサの製造ロットの性質チェックして設定する。それによって、センサの製造ロットにおける性質の違いに対応する事ができる。また、他の指標波形について同様に指標値の差を使用する事で、プロゾーン現象の発生を検知可能である。 The threshold value 1A and the threshold value 1B can be changed for each production lot of the sensor, and are set by checking the property of the production lot of the sensor before shipment. Thereby, it is possible to cope with the difference in properties in the production lot of the sensor. Similarly, the occurrence of the prozone phenomenon can be detected by using the difference between the index values for the other index waveforms.
以上のように、2つの指標値の差をとって、その差が予め定められた閾値との大小関係に基づき、プロゾーン現象を検出できることで、プロゾーン現象による誤測定を防止することができる。 As described above, by taking the difference between the two index values and detecting the prozone phenomenon based on the magnitude relationship between the difference and a predetermined threshold value, erroneous measurement due to the prozone phenomenon can be prevented. .
次に被検査溶液の測定対象物の濃度を求めるアルゴリズムついて図8及び図9を用いて説明する。図8、図9は、指標波形と定量範囲との関係図を示している。 Next, an algorithm for obtaining the concentration of the measurement object in the solution to be inspected will be described with reference to FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the relationship between the index waveform and the quantitative range.
プロゾーン現象が発生していない場合には、各試薬固定化部の指標値から測定対象物の濃度の定量測定が可能な範囲かどうかを判定する。定量測定の範囲は、クロマトグラフィー試験片の性能と種類によって異なり、製造段階の工程、あるいは検討の段階においてクロマトグラフィー試験片の定量測定出来る範囲を決定する。本実施の形態1においては、被検査溶液中の測定対象物の濃度が0.1〜10.0mg/dLの数値を含む範囲において定量測定出来るとする。指標値から測定対象物の濃度への変換は、各指標値に対応した検量線によって実行する。検量線においても、製造段階の工程、あるいは検討の段階において決定する。 If the prozone phenomenon has not occurred, it is determined from the index value of each reagent immobilization unit whether the concentration of the measurement object can be quantitatively measured. The range of the quantitative measurement varies depending on the performance and type of the chromatographic test piece, and determines the range in which the chromatographic test piece can be quantitatively measured in the process of the production stage or in the examination stage. In the first embodiment, it is assumed that quantitative measurement can be performed in a range in which the concentration of the measurement object in the solution to be inspected includes a numerical value of 0.1 to 10.0 mg / dL. The conversion from the index value to the concentration of the measurement object is executed by a calibration curve corresponding to each index value. The calibration curve is also determined in the manufacturing process or in the examination stage.
図8において、最初に3本ある指標波形のうち中間の濃度に対する感度が良い指標波形801bの測定結果(第1の指標値)を用いる。測定した指標波形801bに対応する指標値の結果が、下記の(1)〜(3)のいずれかの基準範囲との比較結果によって被検査溶液中の測定対象物の濃度を求める指標値を選択する。 In FIG. 8, the measurement result (first index value) of the index waveform 801b having good sensitivity to an intermediate density among the three index waveforms is used first. The index value result corresponding to the measured index waveform 801b is selected as the index value for obtaining the concentration of the measurement object in the test solution according to the comparison result with any one of the following reference ranges (1) to (3) To do.
(1):第1の指標値が1.0〜2.0mg/dLの範囲内であれば、そのまま濃度表示をする。 (1): If the first index value is in the range of 1.0 to 2.0 mg / dL, the concentration is displayed as it is.
(2):第1の指標値が1.0mg/dL未満であれば、低濃度に対する感度が良い指標波形801aの測定結果を用いる。さらに測定した指標波形801aに対応する指標値の結果が、0.1〜1.0mg/dLの範囲内であれば濃度表示をする。このとき、0.1mg/dL未満であれば定量範囲外とする。また、1.0mg/dLを超える範囲であれば誤測定の可能性があるとしてエラーにする。 (2): If the first index value is less than 1.0 mg / dL, the measurement result of the index waveform 801a having good sensitivity to low concentration is used. Further, if the result of the index value corresponding to the measured index waveform 801a is within the range of 0.1 to 1.0 mg / dL, the concentration is displayed. At this time, if it is less than 0.1 mg / dL, it is out of the quantification range. Moreover, if it is in the range exceeding 1.0 mg / dL, an error is determined that there is a possibility of erroneous measurement.
(3):第1の指標値が2.0mg/dL超えるのであれば、高濃度に対する感度が良い指標波形801cの測定結果を用いる。さらに測定した指標波形801cに対応する指標値の結果が、2.0〜10.0mg/dLの範囲内であれば濃度表示をする。このとき、10.0mg/dLを超えるのであれば定量範囲外とする。また、2.0mg/dL未満の範囲であれば測定結果に誤測定の可能性があるとしてエラーにする。 (3): If the first index value exceeds 2.0 mg / dL, the measurement result of the index waveform 801c having good sensitivity to high concentration is used. Further, if the result of the index value corresponding to the measured index waveform 801c is within the range of 2.0 to 10.0 mg / dL, the concentration is displayed. At this time, if it exceeds 10.0 mg / dL, it is out of the quantitative range. Moreover, if it is less than 2.0 mg / dL, it will be considered as an error because there is a possibility of erroneous measurement in the measurement result.
(1)の結果で、更に第1の指標値との比較範囲を細分化して、第1の指標値が1.0〜1.2mg/dLの範囲にあてはまる場合には、低濃度と中間の濃度に対する感度が良い指標波形の測定結果を両方用いて濃度を求めるとするのでも良い。更には指標値が3個より多い場合であっても中間の濃度に対する感度の指標値から順次比較をしていく事で、実濃度を求める事が可能である。 When the result of (1) further subdivides the comparison range with the first index value and the first index value falls within the range of 1.0 to 1.2 mg / dL, Alternatively, the concentration may be obtained by using both of the measurement results of the indicator waveform having good sensitivity to the concentration. Furthermore, even when there are more than three index values, the actual density can be obtained by sequentially comparing the index values of the sensitivity with respect to the intermediate density.
なお、上記の例では、中間の濃度に対する感度が良い指標波形を、もっとも先に選んでその指標値が基準範囲に入っているかどうかを判断するようにしたが、統計上、もっとも確率の大きい濃度における指標値を先に選んで、基準範囲に入っているかどうかの判定をしてもかまわない。 In the above example, an indicator waveform with good sensitivity to intermediate concentrations is selected first to determine whether the indicator value is within the reference range. The index value in can be selected first to determine whether it is within the reference range.
以上によって、複数の試薬固定化部のうちの一つの試薬固定化部において検出した第1の指標値が、その第1の指標値が予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、基準範囲内にあれば、求めた第1の指標値から測定対象物濃度を算出し、基準範囲内になければ、第1の指標値との基準範囲の大小関係より、残る試薬固定化部のうちのいずれかの試薬固定化部において、指標値を求めるのかを選択することで、複数有る指標値から測定対象物の濃度を求めるのに必要な指標値を選択することができる。 As described above, it is detected whether the first index value detected in one reagent immobilization unit among the plurality of reagent immobilization units is within the predetermined reference range, and the reference range If it is within the range, the concentration of the measurement object is calculated from the obtained first index value. If it is not within the reference range, the remaining reagent immobilization unit is determined based on the magnitude relationship of the reference range with the first index value. By selecting whether to obtain the index value in any reagent immobilization unit, it is possible to select an index value necessary for obtaining the concentration of the measurement object from a plurality of index values.
また上記(1)〜(3)の比較結果を用いるのでなく、図9において、3個の測定結果それぞれで試薬固定化部毎に予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、基準範囲内にある指標値を用いて測定対象物の濃度を求めることもできる。具体的には、指標波形901aに対応する指標値の結果が、0.1(第2閾値Amin)〜1.2(第2閾値Amax)mg/dl範囲内であるか、指標波形901bに対応する指標値の結果が、1.0(第2閾値Bmin)〜2.0(第2閾値Bmax)mg/dl範囲内であるか、指標波形901cに対応する指標値の結果が、1.8(第2閾値Cmin)〜10.0(第2閾値Cmax)mg/dl範囲内であるかを判定する。判定した結果、範囲内である指標値の結果を濃度表示に用いる。指標値に用いる結果が複数ある場合には、その複数の指標値を用い、例えばその平均値を結果として用いることができる。 Also, instead of using the comparison results (1) to (3) above, in FIG. 9, it is detected whether each of the three measurement results is within the reference range predetermined for each reagent immobilization unit, and within the reference range. It is also possible to obtain the concentration of the measurement object using the index value in Specifically, the result of the index value corresponding to the index waveform 901a is within the range of 0.1 (second threshold Amin) to 1.2 (second threshold Amax) mg / dl, or corresponds to the index waveform 901b. The result of the index value to be within the range of 1.0 (second threshold Bmin) to 2.0 (second threshold Bmax) mg / dl, or the index value corresponding to the index waveform 901c is 1.8 It is determined whether it is within the range of (second threshold value Cmin) to 10.0 (second threshold value Cmax) mg / dl. As a result of the determination, the result of the index value within the range is used for the density display. When there are a plurality of results used for the index value, the plurality of index values can be used, for example, the average value can be used as the result.
ただし、3個以上全ての指標値が判定に適する場合や、指標波形901aと指標波形901cに対応する測定結果のように隣り合わない感度の結果が判定に適する場合は、誤測定の可能性があるとしてエラーにする。また、もっとも低濃度に対する感度が良い指標波形901aに対応する指標値の結果が、0.1mg/dl未満である場合や、もっとも高感度に対する感度が良い指標波形901cに対応する指標値の結果が、10.0mg/dlを超える場合には定量範囲外とする。 However, when all three or more index values are suitable for determination, or when sensitivity results that are not adjacent to each other are suitable for determination, such as measurement results corresponding to the index waveform 901a and the index waveform 901c, there is a possibility of erroneous measurement. Make an error as there is. Further, when the result of the index value corresponding to the index waveform 901a having the highest sensitivity to the low concentration is less than 0.1 mg / dl, the result of the index value corresponding to the index waveform 901c having the highest sensitivity to the highest sensitivity is obtained. If it exceeds 10.0 mg / dl, it is out of the quantitative range.
また定量測定が出来ない場合として、プロゾーン現象が発生している場合や定量範囲外となった場合には、測定結果の数値以外の表示が可能な液晶ディスプ レイで、定量範囲より低い測定結果である場合にはLOWの表示を、プロゾーン現象が発生している場合や定量範囲より高い測定結果である場合にはHIGHの表示をする事で定性表示をする。定性表示は、ブザー音の周期、発生時間、あるいは音量の変化で示すのでも良い。 In addition, if a quantitative measurement is not possible, if a prozone phenomenon occurs or if the measurement is out of the quantitative range, a liquid crystal display that can display the measurement results other than the numerical value, and a measurement result lower than the quantitative range. Qualitative display is performed by displaying LOW when the prozone phenomenon occurs or when the measurement result is higher than the quantitative range. The qualitative display may be indicated by a change in buzzer sound period, generation time, or volume.
本発明にかかるクロマトグラフィー測定装置は、測定対象物に対応する光学的な信号が複数ある場合に、プロゾーン現象による誤測定回避を要する分野に有用である。 The chromatographic measurement apparatus according to the present invention is useful in a field where it is necessary to avoid erroneous measurement due to the prozone phenomenon when there are a plurality of optical signals corresponding to the measurement object.
更には、ノイズとなる不純成分の影響を少なくする機能を有する事で高精度の測定を要する分野に有用である。 Furthermore, it has a function of reducing the influence of impure components that become noise, and thus is useful in fields that require high-accuracy measurement.
101 半導体レーザ
102 コリメートレンズ
103 開口部
104 ビームスプリッタ
105 参照光
106 第1のフォトダイオード
107 シリンドリカルレンズ
108 クロマトグラフィー試験片
109 楕円ビーム(光)
110 散乱光
111 第2のフォトダイオード
112 被検査溶液の点着部
113 展開層
114 標識薬保持部
115a、115b、115c 試薬固定化部
116 生地部
117、118 Log変換機能部
119 光学信号検出部
201 吸光度(光学信号)波形
202 測定範囲
203a、203b、203c、203d 吸光度値
301、302、303 試薬固定化部の対応範囲
401、402、403、404 不純成分の吸光度値検出範囲
405a、405b、405c、405d 試薬固定化部に対する最小の吸光度値
601a、601b、601c、801a、801b、801c、901a、901b 、901c 指標波形
602a、602b、602c プロゾーン現象
701、702 指標値の差
603 測定可能限界の実濃度
A1、A2,A3 試薬固定化部における吸光度値
B1、B2、B3 試薬固定化部における不純成分の吸光度値
C1,C2,C3 試薬固定化部における測定対象物の指標値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記クロマトグラフィー試験片に光を照射して得られる前記クロマトグラフィー試験片からの透過光もしくは反射光を検出して得られる光学信号に基づいて、前記被検査溶液中の測定対象物の濃度を求めるクロマトグラフィー測定装置において、
前記複数の試薬固定化部のうちの一つの試薬固定化部で検出した光学信号より被検査溶液中の測定対象物濃度に応じた第1の指標値を求め、
その第1の指標値が予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、
前記基準範囲内にあれば、前記求めた第1の指標値より測定対象物濃度を算出し、
前記基準範囲内になければ、前記第1の指標値と基準範囲の値との大小関係より、残る試薬固定化部のうち、いずれの試薬固定化部において測定対象物濃度に応じた指標値を求めるのか選択するようにした、ことを特徴とするクロマトグラフィー測定装置。 The test solution is developed on a chromatographic test piece having at least three or more reagent-immobilized portions arranged on the development layer with a space therebetween,
Based on an optical signal obtained by detecting transmitted light or reflected light from the chromatographic test piece obtained by irradiating the chromatographic test piece with light, the concentration of the measurement object in the solution to be inspected is obtained. In the chromatographic measurement device,
From the optical signal detected by one reagent immobilization part of the plurality of reagent immobilization parts, to determine a first index value according to the concentration of the measurement object in the solution to be tested,
Detecting whether the first index value is within a predetermined reference range;
If it is within the reference range, the measurement object concentration is calculated from the obtained first index value,
If it is not within the reference range, the index value corresponding to the measurement object concentration in any reagent immobilization unit among the remaining reagent immobilization units is determined from the magnitude relationship between the first index value and the value of the reference range. Chromatography measuring device characterized by selecting whether to obtain.
前記クロマトグラフィー試験片に光を照射して得られる前記クロマトグラフィー試験片からの透過光もしくは反射光を検出して得られる光学信号に基づいて、前記被検査溶液中の測定対象物の濃度を求めるクロマトグラフィー測定装置において、
前記試薬固定化部のそれぞれで検出した光学信号より被検査溶液中の測定対象物濃度に応じた各指標値を求め、
それぞれの各指標値が、試薬固定化部毎に予め定めた基準範囲にあるかどうかを検出し、
前記基準範囲内にある指標値を用いて、測定対象物濃度の出力に利用するようにしたことを特徴とするクロマトグラフィー測定装置。 The test solution is developed on a chromatographic test piece having at least three or more reagent-immobilized portions arranged on the development layer with a space therebetween,
Based on an optical signal obtained by detecting transmitted light or reflected light from the chromatographic test piece obtained by irradiating the chromatographic test piece with light, the concentration of the measurement object in the solution to be inspected is obtained. In the chromatographic measurement device,
Obtain each index value according to the concentration of the measurement object in the solution to be inspected from the optical signal detected by each of the reagent immobilization units,
Detect whether each index value is in a reference range predetermined for each reagent immobilization unit,
A chromatographic measurement apparatus characterized in that an index value within the reference range is used to output the concentration of a measurement object.
各試薬固定化部において極値となる第1極値を求め、
さらに前記試薬固定化部の上流側と下流側に隣接する、試薬固定化部以外の展開層において、前記第1極値とは逆の極値となる第2極値と第3極値とを検出し、前記検出した第2極値と第3極値との平均値を求め、
前記第1極値と前記平均値との差を指標値とする、ことを特徴とする請求項1または2に記載のクロマトグラフィー測定装置。 The index value is
Find the first extreme value that is the extreme value in each reagent immobilization unit,
Furthermore, in the development layer other than the reagent immobilization unit adjacent to the upstream side and the downstream side of the reagent immobilization unit, the second extreme value and the third extreme value that are opposite to the first extreme value are obtained. Detecting the average value of the detected second extreme value and the third extreme value,
The chromatography measurement apparatus according to claim 1, wherein a difference between the first extreme value and the average value is used as an index value.
3. The chromatogram according to claim 1 or 2, wherein qualitative output is performed when a prozone phenomenon occurs or when the concentration of the measurement object in the solution to be inspected is in a range where it cannot be quantitatively output. Graphy measuring device.
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