JP2008026158A - 測定セル、測定装置、並びに測定セルおよび測定装置を備えた測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】測定セルを測定装置へ挿入する際の装着の不備による誤測定を確実に防ぐことが可能な測定システムを提供する。
【解決手段】測定システムは測定セルおよび測定装置を備え、測定セルは、試料保持部に試料を供給する供給口、および試料保持部に光を入射し、試料保持部から光を出射する光学窓部を含む測定セル本体と、測定セル本体から外側に突出する把持部とを備え、測定装置は、光学窓部に入射する光を出射する光源と、光学窓部から出射した前記光を受光する受光器と、受光器によって受光した光を解析する解析部と、測定セルが着脱可能な測定セル取付け部と、を含み、測定セル取付け部は、把持部の少なくとも一部が測定セル取付け部の外側に突出するように、把持部と嵌合する切り欠き部を有する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、試料中に含まれる被検物質の光学測定を行うための測定システムに関し、さらに詳しくは、測定システムに用いられる測定セルおよび測定装置に関する。

従来から、試料中に含まれる測定対象物質の濃度を光学的に測定するための測定システムとして、例えば、特許文献１では、測定対象物質に対する乾燥状態の抗体を試料保持部内に備えた測定セルと、その測定セルの一部を挿入するための測定セル取付け部を有する測定装置とを備えた測定システムが提案されている。

上記測定セルは、試料を保持するための試料保持部と、試料保持部に試料を供給するための試料供給口と、試料保持部内に設けられた試薬保持部とからなる。具体的には、測定セルにおいて、試薬である抗ヒトアルブミン抗体を乾燥状態で担持したガラス繊維製の担体からなる試薬保持部が試料保持部の内壁面に貼付されている。

上記測定システムの測定のメカニズムを以下に説明する。
上記測定セルの一部を測定装置の測定セル取付け部に挿入し、紙コップ等の容器内に排尿された尿を、測定装置内の吸引部を用いて試料供給口を通して吸引することより、試料保持部内に尿が供給される。供給された尿により、担体に担持された乾燥状態の抗ヒトアルブミン抗体が溶解すると、尿中のヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との抗原抗体反応が進行し、この反応で形成された凝集複合体による濁りが尿中に生じる。測定装置内の光源から出射した光を試料保持部の壁面を通して尿中に入射させ、尿中の凝集複合体により散乱し、試料保持部の壁面を通して出射した散乱光を受光器により受光する。受光器において測定された受光量をヒトアルブミン濃度に換算する。このようにして、尿中のヒトアルブミン濃度を求めることができる。

特許文献１の測定装置は、測定セル取付け部に測定セルを挿入すると、測定装置内に設けられたマイクロスイッチからなる測定セル挿入検知スイッチが作動し、測定装置内のＣＰＵが測定セルの挿入を検知する機能を有する。
しかし、特許文献１の測定システムでは、測定装置に取り付ける際に測定セルの壁面を把持する必要がある。このため、測定装置に取り付ける際に、測定セルの壁面における測定用の光が入射または出射する部分、すなわち光学窓に相当する部分に触れてしまい、光学窓が汚れたり損傷したりする場合がある。
また、特許文献１の測定装置では、測定セルが正しい位置まで挿入されたか否かが視覚的にわかり難いという問題があった。

さらに、試料の光学測定を行うための測定セルとして、例えば、特許文献２では、周囲の面よりも一段低くした凹面を測定面として用いる角型ガラスセルが提案されている。この測定セルは、凹面を測定面として用いられるため、測定面が平面の場合と比べて測定セルの取扱時に測定面が損傷を受け難い。
しかし、特許文献２の測定セルのように光学窓の部分を凹面としても、測定装置に取付ける際に、その部分を把持した場合、依然として、光学窓に相当する部分に触れてしまうことにより、光学窓の汚れや損傷を生じる可能性がある。
国際公開第２００５／１０８９６０号パンフレット 特開平１０−２７３３３１号公報

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み、測定セルを測定装置に取り付ける際、光学窓に触れずに測定セルの位置決めを容易に行うことができる測定システムを提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の測定セルは、試料を保持する試料保持部、前記試料保持部に試料を供給する供給口、および前記試料保持部に光を入射し、前記試料保持部から前記光を出射する光学窓部を含む測定セル本体と、前記測定セル本体から外側に突出する把持部と、を備える。

また、本発明は、測定セルに向けて光を出射する光源と、前記測定セルを通過した前記光を受光する受光器と、前記受光器によって受光した前記光を解析する解析部と、前記測定セルが着脱可能な測定セル取付け部と、を含み、前記測定セル取付け部は、前記測定セルの一部が前記測定セル取付け部の外側に突出するように、前記測定セルと嵌合する切り欠き部を有する測定装置に関する。

さらに、本発明は、測定セルおよび測定装置を備え、
前記測定セルは、試料を保持する試料保持部、前記試料保持部に試料を供給する供給口、および前記試料保持部に光を入射し、前記試料保持部から前記光を出射する光学窓部を含む測定セル本体と、前記測定セル本体から外側に突出する把持部と、を備え、
前記測定装置は、前記光学窓部に入射する前記光を出射する光源と、前記光学窓部から出射した前記光を受光する受光器と、前記受光器によって受光した前記光を解析する解析部と、前記測定セルが着脱可能な測定セル取付け部と、を含み、前記測定セル取付け部は、前記把持部の少なくとも一部が前記測定セル取付け部の外側に突出するように、前記把持部と嵌合する切り欠き部を有する測定システムに関する。

上記測定システムにおいて、前記把持部が第１の識別マークを有し、前記測定セル取付け部が、前記第１の識別マークと相対する位置に第２の識別マークを有するのが好ましい。

本発明によれば、測定セルを測定装置に取り付ける際に、光学窓に触れずに測定セルの位置決めを容易に行うことができる測定システムを提供することができる。

本発明は、測定セルと測定装置とを備える測定システムに関する。測定セルは、測定セル本体から外側に突出し、使用者が測定セルを把持するための把持部を含む。測定装置は、測定セルが着脱可能な測定セル取付け部を含み、測定セル取付け部は、前記把持部の少なくとも一部が前記測定セル取付け部の外側に突出するように、前記把持部と嵌合する切り欠き部を有する。

上記測定セルは、さらに、測定セル本体において、試料を保持する試料保持部と、試料保持部内に試料を供給する供給口と、試料保持部内に光を入射し、試料保持部から前記光を出射するための光学窓部とを備える。上記測定装置は、さらに、測定セルに向けて光を出射する、すなわち測定セルの光学窓部に入射する光を出射する光源と、測定セルを通過した光を受光する、すなわち測定セルの光学窓部から出射した光を受光する受光器と、受光器によって受光した光を解析する解析部とを備える。

このように構成することにより、測定セルを測定装置に取り付ける際に、使用者は測定セル本体の壁面を把持することがなく、光学窓に触れることがないため、光学窓が汚れたり損傷したりするのを抑制することができる。また、測定後、把持部を持ちながら測定セルを測定装置から取り外すことができるため、取り外す際に使用者が誤って試料に触れることがない。
また、測定セルの一部が測定セル取付け部に挿入された際、把持部の少なくとも一部は測定セル取付け部の外側に突出する。このため、測定セルの位置を視覚的に容易に把握することができ、測定セルの位置決めを容易に行うことができる。

上記測定セルの一部が測定セル取付け部に挿入された測定システムにおいて、上記把持部が第１の識別マークを有し、上記測定セル取付け部が、第１の識別マークと相対する位置に第２の識別マークを有することが好ましい。
このように構成することにより、把持部に設けられた第１の識別マークが、測定セル取付け部に設けられた第２の識別マークと相対する位置まで、測定セルを挿入することにより、測定セルの位置決めを確実かつ容易に行うことができる。

測定セルを測定セル取付け部に正確に挿入し易くするため、上記測定セルが測定セル本体から外側に突出する把持部やガイド部などの突出部を複数個備える場合、各突出部は、上記測定セル取付け部内への挿入方向に対して垂直な面において、点対称とならないように配置されるのが好ましい。さらに、各突出部は、上記測定セル取付け部内への挿入方向に対して垂直な面において、１つの直線に対してのみ線対称となるように配置されるのが好ましい。

光学窓部には、光学的に透明な材料または可視光の吸収を実質的に有しない材料を用いるのが好ましい。この材料としては、例えば、石英、ガラス、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、アクリル樹脂等が挙げられる。測定セルが使い捨ての場合、コストの観点からポリスチレンを用いるのが好ましい。

把持部は、測定セルが測定装置に着脱される際、持ち手となる部分であり、測定セル取付け部の切り欠きと嵌合するため、把持部の材料には、一般的な合成樹脂材料を用いるのが好ましい。この合成樹脂材料としては、例えば、アセタール樹脂、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。測定セル同様使い捨ての場合、測定セルと同じ材質であることが好ましい。この観点から、ポリスチレンが好ましい。

測定セル取付け部は、測定装置本体と接着などにより一体化されているため、測定装置本体と同じ材料を用いるのが好ましい。また、測定装置本体および測定セル取付け部には、解析部の保護や再使用に対する耐久性の観点から、耐疲労性、耐摩耗性、耐衝撃性を有する材料を用いることが好ましい。例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアセタール、ポリサルフォン、ポリアミド、イミドポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。

本発明の測定セルでは、例えば、試料中の被検物質と特異的に反応する試薬が試料保持部内に設けられていてもよい。試薬は、試料保持部内に乾燥状態で設けられ、試料保持部内に試料が供給されたときに、試料に溶解するように配置されていることが好ましい。例えば、ガラス繊維や濾紙等からなる多孔性の担体に試薬の溶液を含浸させた後、乾燥させて試薬を担体に担持させ、試薬を担持させた担体を試料保持部内に設ければよい。また、試料保持部を構成する壁面に、試薬の溶液を直接塗布した後、乾燥させることにより、試薬を試薬保持部内の壁面に直接担持させてもよい。

試薬としては、例えば、酵素、抗体、ホルモンレセプター、化学発光試薬、ＤＮＡ等が挙げられる。特に抗体は、公知の方法により産生することができるので、試薬を作製しやすいという点で有利である。例えば、アルブミンなどの蛋白や、ｈＣＧ、ＬＨなどのホルモンを抗原として、マウス・ウサギ等に免疫することにより、上記抗原に対する抗体を得ることができる。抗体としては、アルブミン等の尿中に含まれる蛋白に対する抗体や、ｈＣＧ、ＬＨなどの尿中に含まれるホルモンに対する抗体等が挙げられる。
本発明の測定システムに用いられる試料としては、例えば、尿、血清、血漿、血液等の体液及び培地の上清液等の液体の試料が挙げられる。これらの中で、試料として尿が好ましい。試料が尿であると、非侵襲的に在宅での日常の健康管理を行うことができる。

被検物質としては、アルブミン、ｈＣＧ、ＬＨ、ＣＲＰ、ＩｇＧ等が挙げられる。
健康管理の最初の段階で行われる尿の定性検査では、ｐＨ、比重、蛋白、糖、潜血、ケトン体、ビリルビン、ウロビリノーゲン、亜硝酸塩、白血球、アスコルビン酸、アミラーゼ、食塩の１２項目について検査が行われる。また、腎機能を分析するという目的では微量アルブミンが、妊娠検査等のマーカーとしては、ｈＣＧ、ＬＨ等のホルモンがある。蛋白や、微量アルブミン、ｈＣＧ、ＬＨ等のホルモンは、抗原抗体反応に基づいた光学測定が適している。ここで、抗原抗体反応に基づいた光学測定としては、免疫比ろう法、免疫比濁法、ラテックス免疫凝集法などが挙げられる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１の測定セルおよび測定装置を備えた測定システムについて図面を用いて説明する。
まず、本実施の形態の測定セルを、図１〜５を参照しながら説明する。図１は測定セル１の斜視図、図２は測定セル１の上面図である。図３は測定セル１の正面図、すなわち図２のＹ１方向から見た図である。図４は測定セル１の側面図、すなわち図２のＺ１方向から見た図である。図５は図２におけるＡ−Ａ方向の断面図である。

測定セル１は、図１〜５に示すように、測定セル１の測定装置２への挿入方向（図１の矢印Ｘの方向）に垂直な方向の断面形状が正方形である、四角柱の一面が開口した形状の測定セル本体１０３と、測定セル本体１０３の外側に突出する把持部１００およびガイド部１０１とからなる。測定セル本体１０３は、測定セル本体１０３内部において試料を保持する試料保持部１０５と、試料保持部１０５に試料を供給する供給口１０６と、試料保持部１０５に光を入射し、試料保持部１０５から光を出射する光学窓部１０４と、を含む。

測定セル本体１０３は、図５に示すように、開口部１１０、側面部１０３ａ、および底面部１０３ｂからなる。供給口１０６は、測定セル本体１０３の側面部１０３ａにおいて、開口部１１０と反対側の底面部１０３ｂの近傍に設けられている。供給口１０６および開口部１１０は、それぞれ試料保持部１０５と連通する。
把持部１００およびガイド部１０１は、図２に示すように、測定セル本体１０３の対向する２つの角を基部として、互いに対角線Ｌ１に沿って側面部１０３ａ上部の角から外側に突出するように設けられている。図１および３に示すように、把持部１００の両側面にはマーク１０２ａが設けられている。

ここで、測定セル１の分解斜視図を図６に示す。測定セル本体１０３は、図６に示すように、第１の測定セル部材１０７、第２の測定セル部材１０８、および第３の測定セル部材１０９からなる。第１の測定セル部材１０７、第２の測定セル部材１０８、および第３の測定セル部材１０９を組み合わせることにより、試料保持部１０５が形成されている。また、第１の測定セル部材１０７および第２の測定セル部材１０８が、図５の側面部１０３ａとなり、第３の測定セル部材１０９が、図５の底面部１０３ｂとなる。
四角柱状の試料保持部１０５は、例えば、底面が５〜１２ｍｍ角程度、高さが５０〜１００ｍｍ程度である。第１の測定セル部材１０７、第２の測定セル部材１０８、第３の測定セル部材１０８、把持部１００、ガイド部１０１は、例えば、透明のポリスチレンからなる。

これらの部材は、例えば、金型を用いた成形により得られる。成形には、公知の樹脂成形技術を用いればよい。また、それ以外に、板状樹脂を所望の形状に切削してもよい。第１の測定セル部材１０７は、図６に示すように、上側及び左右端が開口し、断面が凹部状である。すなわち、第１の測定セル部材１０７は、側部１０７ａおよび１０７ｂと、底部１０７ｃとからなる。第１の測定セル部材１０７は、側部１０７ａと底部１０７ｃとで形成される角部において、ガイド部１０１を嵌合する部分を有する。第２の測定セル部材１０８は、側部１０７ｂと接合する側の端縁部に、把持部１００を嵌合する部分を有し、第３の測定セル部材１０９と接合する側近傍の中央部に、供給口１０６を有する。第１の測定セル部材１０７における凹部の底面には試料中の被検物質と特異的に反応する試薬を保持した試薬保持部１１１が設けられている。第１の測定セル部材１０７の側部１０７ｂ及び第２の測定セル部材１０８、すなわち、図４に示すように、測定セル本体１０３の把持部１００の両側に位置する側面部１０３ａのうち、後述する測定装置の測定セル取付け部内に挿入される部分が光学窓部１０４として機能する。

次に、本実施の形態の測定装置を、図７〜９を参照しながら説明する。図７は測定装置２の縦置きとした場合の斜視図、図８は測定装置２の横置きとした場合の斜視図、および図９は測定装置２の縦断面図である。
測定装置２は、図７〜９に示すように、測定セル１の光学窓部１０４に入射する光を出射する光源２１２と、測定セル１の光学窓部１０４から出射した光を受光する受光器２１３と、受光器２１３によって受光した光を解析する解析部（図示しない）と、測定セル１の一部が挿入される断面形状が正方形である筒状の測定セル取付け部２０１とを有する。そして、測定セル取付け部２０１の対向する２つの角に沿って、把持部１００と嵌合する切り欠き部２１１ａおよびガイド部１０１と嵌合する凹部２１１ｂが、それぞれ設けられている。凹部２１１ｂは、測定セル取付け部２０１の内面に設けられている。測定セル１は、測定セル取付け部２０１により測定装置２に着脱可能である。図７および８に示すように、測定セル取付け部２０１の切り欠き部２１１ａの両側近傍において、一対のマーク１０２ｂが設けられている。

測定装置２において、光源２１２及び受光器２１３は、光源２１２における光の出射面と受光器２１３の受光面とが互いに直交するように配置されている。この構成により、光源２１２から出射して光学窓部１０４を通して測定セル１の試料保持部１０５内に入射した光に起因して試料保持部１０５内で発生した散乱光のうち、９０°方向に散乱し光学窓部１０４から出射した散乱光を受光器２１３により受光することができる。

測定装置２は、測定セル１への試料の供給を制御する試料供給ボタン２０２、測定後に測定セル１内の試料の紙カップ等への排出を制御する試料排出ボタン２０３、測定結果を表示する、例えば液晶ディスプレイからなる表示部２０４を備える。ここで、測定セル取付け部２０１の開口部は、測定セル本体を挿入することができる大きさである。また、切り欠き部２１１ａの測定セル挿入方向（図１１の矢印Ｘの方向）の長さは、測定セル１の挿入方向Ｘにおける把持部１００の長さ寸法と同じであり、把持部１００は測定セル取付け部２０１の外側面から突出する形状である。測定セル取付け部２０１の開口部の断面形状は正方形であり、その一辺の長さは例えば１０．５ｍｍである。

測定装置２の内部には、シリンダ２０７の内側に設けられたプランジャー２０６を、プランジャージョイント２０９を介して動かすモーター２０５が設けられている。モーター２０５、プランジャー２０６、およびシリンダ２０７が、測定セル１の試料保持部１０５に試料を吸引する後述の吸引機構４０３に相当する。シリンダ２０７とプランジャー２０６との間の気密性を保持するため、シリンダ２０７内部にはＯリング２１０が設けられている。

シリンダ２０７下部の先端には、吸引口２０８ａを有する測定セル着脱口２０８が配されている。測定セル着脱口２０８は、測定セル取付け部２０１の内部において、切り欠き部２１１ａおよび凹部２１１ｂの上端付近に設けられている。すなわち、測定セル着脱口２０８が測定セル１の開口部１１０に嵌合された際、把持部１００が切り欠き部２１１ａに嵌合し、ガイド部１００が凹部２１１ｂに嵌合するように、測定セル着脱口２０８は測定セル取付け部２０１の内部において配されている。

光源２１２には、例えば６５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザーが用いられる。また、これ以外に、ライトエミッティングダイオード（ＬＥＤ）などを用いてもよい。なお、本実施の形態においては免疫比濁法による測定を適用し、６５０ｎｍの照射及び受光波長を選択するが、この波長は測定法や測定対象に応じて適宜適切な値が選択され得る。
受光器２１３には、例えばフォトダイオードが用いられる。また、それ以外に、受光器２１３として、電荷結合型素子（ＣＣＤ）、フォトマルチメーターなどを用いてもよい。
吸引機構４０３は、シリンダ２０７内のプランジャー２０６をリニア型のステップモーターであるモーター２０５により作動させるように構成されている。

ステップモーターは入力された１パルス信号あたりに特定の回転角を回転するモーターであり、パルス数で回転角度を決定できるため、位置決めのためのエンコーダーを必要としない。すなわち、入力パルス数により、プランジャー（ピストン）の動作距離を制御できる。モーターの回転運動は、歯車機構と、雄ネジと雌ネジを組み合わせた直進機構等を用いて直進運動へ変換することにより、プランジャーを作動させる。リニア型のステップモーターは、モーター内に雄ネジと雌ネジを組み合わせた直進機構が組み入れられており、入力パルス数に依存して、棒状の可動部であるプランジャージョイントが直進運動するように構成されている。このため、このプランジャージョイントに直接プランジャーを連結すればよく、構成が簡単となる。

ここで、測定セル１を測定装置２へ装着する前の状態の斜視図および縦断面図をそれぞれ図１０および１１に示す。また、測定セル１を測定装置２へ装着した測定システム４の斜視図および縦断面図をそれぞれ図１２および１３に示す。図１０および１２では、測定装置２については、測定セル取付け部２０１のみを示し、それ以外の部分は省略する。
図１０に示すように、測定セル１を測定装置２に挿入する際、一方の手で測定装置２を固定し、他方の手で、測定セル１が有する把持部１００をつまむことができる。このため、光学窓部１０４に触れることなく測定セル１を測定装置２に装着可能であるため、光学窓部１０４の汚染や損傷による誤測定を防ぐことが可能である。

そして、図１０および１１に示すように、測定セル１の開口部１１０が測定セル取付け部２０１の開口部に対応するように、測定セル１を測定セル取付け部２０１に挿入し、測定セル１の開口部１１０を測定セル着脱口２０８と嵌合させることにより、測定セル１を測定装置２に装着することができる。このとき、把持部１００は、測定セル取付け部２０１の切り欠き２１１ａに嵌合し、ガイド部１０１は、測定セル取付け部２０１の内面に設けられた凹部２１１ｂに嵌合する。

このため、測定セル１を測定装置２に装着する際に、測定セル１の位置決めを容易に行うことができる。また、把持部１００の少なくとも一部は測定セル取付け部２０１の外側に突出するため、測定セル１の位置を視覚的に容易に把握することができ、測定セル１が測定装置２に正しく装着されたかどうかを容易に確認することができる。
開口部１１０は吸引口２０８ａと連通するため、測定装置２の吸引機構４０３により、試料保持部１０５内に試料を吸引することができる。
このとき、測定セル着脱口２０８との嵌合部の密着性を高めるために、例えばフッ素樹脂やイソプレンゴムなどの弾性を有する樹脂製の封止リングを、測定セル着脱口２０８周囲における測定セル１との嵌合部に設けることが好ましい。

把持部１００の測定セル本体１０３からの突出方向の幅寸法Ｗ１は、ガイド部１０１の測定セル本体１０３からの突出方向の幅寸法Ｗ２よりも大きい。寸法Ｗ１は、図１３に示すように、測定セル１の測定装置２への装着時に、切り欠き部２１１ａと嵌合した把持部１００が測定セル取付け部２０１から外側に突出する長さであり、寸法Ｗ２は、測定セル取付け部２０１の内面において凹部２１１ｂに嵌合する長さである。このように、把持部１００およびガイド部１０１は、図１に示す挿入方向Ｘに対して垂直な面において、すなわち図２の上面図において、点対称とならないように配置され、かつ１つの直線Ｌ１に対してのみ線対称となるように配置されている。このため、測定セル１を測定セル取付け部２０１により正確に挿入し易い。

図２に示すように、把持部１００およびガイド部１０１は、側面１０３ｂの角に沿って真っ直ぐ外側に延びるように配されるため、測定セル１が測定装置２に挿入された際、把持部１００およびガイド部１０１は、光源２１２と光学窓部１０４との間および受光器２１３と光学窓部１０４との間を遮蔽しない位置に存在する。
そして、マーク１０２ｂは、図１２に示すように、測定セル１が測定装置２に装着された際にマーク１０２ａと相対する位置に配される。すなわち、マーク１０２ａを含む挿入方向Ｘと垂直な面が、マーク１０２ｂを含む挿入方向Ｘと垂直な面と一致するように、測定セル１が測定装置２に装着されている。

把持部１００に設けられたマーク１０２ａが、測定セル取付け部２０１に設けられたマーク１０２ｂと相対する正しい位置まで、測定セル１を測定装置２の測定セル取付け部２０１に挿入することにより、測定セル１を測定装置２に確実に装着することができる。また、測定セル１が正しく測定装置２に装着されたかどうかを容易に確認することができる。
また、このマーク１０２ａは把持部１００のみに設けられ、ガイド部１０１には設けられていないため、把持部１００を切り欠き部２１１ａに容易に対応させることができ、把持部１００が切り欠き部２１１ａに嵌合したかどうかを容易に確認することができる。

ここで、図１４に、測定システムの構成を示すブロック図を示す。
測定装置２は、受光器２１３により受光された出射光に基づいて試料中に含まれる被検物質を検出または定量するための演算部であるＣＰＵ４０１、および被検物質であるヒトアルブミンの濃度と受光器２１３により受光される出射光強度との関係を表す検量線が格納された記憶部であるメモリ４０２からなる解析部４０８を備える。
また、測定装置２は、測定中の時刻を計る計時部４０４、測定結果を記録する記録部４０５、測定データを送信する送信部４０６、および分析結果を受信する受信部４０７を備える。

次に、本実施の形態の上記測定セル１および測定装置２からなる測定システム４を用いて試料中の被検物質を測定する手順について図１５〜１９を参照しながら説明する。図１５〜１９は、本発明の測定システム４を用いた測定状態を示す縦断面図である。
以下に、一例として、試料が尿で、被検物質がヒトアルブミンである場合を示す。なお、図１５〜１９では、測定セル内の構造を見やすくするため、測定装置に対する測定セルの大きさは、実際よりも相対的に大きく記載している。

測定セル１は、上記図６に示す各部材を用いて、例えば、以下のように作製することができる。
まず、以下のように、第１の測定セル部材１０７の凹部の底面に試薬保持部１１１を形成する。光学測定のための試薬であるヒトアルブミンに対する抗体の水溶液を、マイクロシリンジなどを用いて第１の測定セル部材１０７の凹部の底面に一定量滴下する。そして、これを室温から３０℃程度までの温度範囲の環境下に静置して水分を蒸発させて、乾燥状態で試薬を第１の測定セル部材１０７の底面に担持させる。

このときの、抗体水溶液の濃度、滴下量、および滴下する部分の面積は、例えば、それぞれ１１μｇ／ｍＬ、０．１ｍＬ、および１．５ｃｍ²である。滴下する試薬を含む水溶液の濃度及び量は、必要とする測定セル１の特性や第１の測定セル部材１０７における形成位置の空間的な制限に応じて適宜決めればよい。また、第１の測定セル部材１０７における試薬保持部の位置や面積は、試薬の試料に対する溶解性や光学窓部の位置などを鑑みて適宜適切な位置を選択すればよい。なお、ヒトアルブミンに対する抗体は従来公知の方法により得ることができる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したウサギ抗血清を、プロテインＡカラムクロマトグラフィーにより精製した後、透析チューブを用いて透析することにより、抗ヒトアルブミン抗体が得られる。

そして、図６に示すような位置関係で、上記で得られた試薬保持部を有する第１の測定セル部材１０７、ならびに第２の測定セル部材１０８、第３の測定セル部材１０９、把持部１００、およびガイド部１０１を接合し、測定セル１を組み立てる。各部材の接合は、エポキシ樹脂などの接着剤を接合部に塗布した後、各部材を張り合わせ静置し、接合部を乾燥させることにより行われる。また、それに代えて、各部材を接合した後、市販の溶着機を用いて接合部分を熱または超音波によって溶着させてもよい。

第１の測定セル部材１０７の寸法は、例えば、厚み２ｍｍ、幅８ｍｍ、深さ８ｍｍ、および長さ９６ｍｍである。第２の測定セル部材１０８の寸法は、例えば、厚み２ｍｍ、幅１２ｍｍ、長さ９６ｍｍである。第１の把持部１００の寸法は、例えば、厚み２．８ｍｍ、長さ１４ｍｍであり、幅は測定装置の測定セル取付け部２０１の外側部材の厚みに準じ、測定セル取付け部２０１の外側面に突出した際十分に掴める大きさである。ガイド部１０１の寸法は、例えば、厚み２．８ｍｍ、長さ１４ｍｍで、幅は測定装置の測定セル取付け部２０１の外側部材の厚みに準じ、測定セル取付け部２０１の外側面に突出しない大きさである。

そして、図１１および１３に示すように、測定セル取付け部２０１の開口部に、測定セル本体１０３の開口部を合わせるようにして、測定セル取付け部２０１に測定セル１を挿入し、測定セル１の開口部１１０を測定セル着脱口２０８に嵌合させる。このようにして、測定セル１を測定装置２に装着する。このとき、図１３に示すように、測定セル１の把持部１００が測定セル取付け部２０１の切り欠き部２１１ａに嵌合し、測定セル１のガイド部１０１が測定セル取付け部２０１内面に設けられた凹部２１１ｂに嵌合する。これにより、光学窓部の光源および受光器の位置ずれを確実に防ぐことができ、測定精度が向上する。

次に、図１５に示すように、紙カップ３に排出された尿３０１中に、測定セル１のうち少なくとも供給口１０６を浸漬させる。その後、試料供給ボタン２０２を押すことにより、ＣＰＵ４０１が吸引機構４０３を作動させる。具体的には、測定装置２内のモーター２０５が駆動し、シリンダ２０７内側にあるプランジャー２０６がプランジャージョイント２０９を介して引き上げられることにより、図１６に示すように、測定セル１の供給口１０６から試料保持部１０５内に所定量（例えば、６ｍＬ）の尿３０１が供給される。プランジャー２０６をその位置に保持することにより、試料保持部１０５内に尿３０１が保持され、供給口１０６から漏れ出すこと、およびシリンダ２０７内に吸引されることがない。モーター２０５が停止し吸引機構４０３による吸引動作が終了すると、ＣＰＵ４０１は、試料保持部１０５内への試料の供給が完了したことを通知するメッセージを表示部２０４に表示させるとともに、計時部４０４のタイマーによる計時を開始させる。試料の供給が完了した後は、供給口１０６を尿３０１中から引き上げてもよい。

試料保持部１０５内に供給された尿３０１は、試薬保持部１１１に担持された乾燥状態の試薬である抗ヒトアルブミン抗体を溶解し、尿３０１中の抗原であるヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行する。次に、計時部４０４からの信号によって、試料保持部１０５内への試料の供給完了から所定時間（例えば、２分間）経過したことをＣＰＵ４０１が判断すると、ＣＰＵ４０１は光源２１２に光を照射させる。

光源２１２から出射したレーザー光が光学窓部１０４を通って試料保持部１０５内の尿３０１に照射される。そして、尿３０１中で散乱され光学窓部１０４から出射した光を受光器２１３により受光する。ＣＰＵ４０１はメモリ４０２に格納されている出射光強度とヒトアルブミン濃度との関係を表す検量線を読み出して、それを参照する。これにより、ＣＰＵ４０１は受光器２１３により受光された出射光強度をヒトアルブミン濃度に換算する。得られたヒトアルブミン濃度は表示部２０４に表示される。表示部２０４にヒトアルブミンが表示されることにより、使用者はヒトアルブミン濃度測定が完了したことを確認することができる。
好ましくは、得られたヒトアルブミン濃度は、計時部４０４により計時された時刻とともにメモリ４０２に保存される。

次に、紙カップ３の上方に測定セル１の供給口１０６が位置するように、測定セル１が装着された測定装置２または紙カップ３を動かす。その状態で、試料排出ボタン２０３を押すと、モーター２０５が駆動し、シリンダ２０７内側にあるプランジャー２０６がプランジャージョイント２０９を介して押し下げられる。これにより、図１７に示すように、試料保持部１０５内の尿が紙カップ３内に排出される。紙カップ３内に排出された尿３０１は流し捨て、その後、紙カップ３も廃棄する。

最後に、図１８に示す状態の測定セル１の把持部１００を片手で掴み、図１９に示すように、測定装置２の切り欠き部２１１ａおよび凹部２１１ｂ（図１９中の矢印Ｘ２の方向）に沿って、測定セル１を測定装置２の測定セル取付け部２０１から取り外す。このようにして、測定セル１を測定装置２から取り外す際に、使用者が測定セル１の外表面に付着した試料（尿）３０２に誤って触れることにより手を汚染するようなことを防止できる。

得られたヒトアルブミン濃度は、記録部４０５によりＳＤカードなどの記憶媒体に記録することができる。取り外し可能な記憶媒体に保存することにより、測定結果を測定装置２から容易に取り出すことができるので、上記記憶媒体を分析専門業者に持参または郵送して、分析を依頼することができる。

また、得られたヒトアルブミン濃度は、送信部４０６により測定装置２外に送信することができる。これにより、病院内の分析関連部門または分析関連業者等にヒトアルブミン濃度の測定結果を送信し、分析関連部門または分析関連業者等が迅速に分析することができる。
さらに、測定装置２は、分析関連部門または分析関連業者等による分析結果を受信するための受信部４０７を備える。これにより、分析結果を迅速に使用者にフィードバックすることができる。

本実施の形態では、挿入方向の断面が正方形の柱状の測定セルを用いたが、本発明の測定セルはこれに限定されない。例えば、測定セルの挿入方向の断面形状は円筒形や正方形以外の多角形でもよい。
本実施の形態では、吸引機構として、シリンダ２０７内のプランジャー２０６をリニア型のステップモーターであるモーター２０５により作動させる構成を用いたが、吸引機構の構成はこれに限定されない。例えば、リニア型以外のステップモーターや、直流モーター等を用いてもよい。また、吸引機構は、手動であってもよい。

また、本実施の形態において、紙カップに尿を採取したが、これに限らず、プラスティック製のカップ等の運搬可能な容器や、便器内に設けられた受尿容器等を用いてもよい。
さらに、本実施の形態において、試料保持部１０５内への試料の供給が完了したことを通知するメッセージを表示部２０４に表示させたが、これ以外に、ブザー等の音声により通知してもよい。

（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２の測定セルの構成を、図２０〜２３に示す。図２０は、測定セル１１の斜視図、図２１は、測定セル１１の上面図である。図２２は、測定セル１１の正面図、すなわち図２１のＹ２方向から見た図である。図２３は、測定セル１１の側面図、すなわち図２１のＺ２方向から見た図である。
図２０〜２３に示すように、測定セル１１は、図１の測定セル１においてガイド部１０１を有しない構造である。

ここで、図２４は、測定セル１１を測定装置１２に装着する前の状態を示す斜視図であり、図２５は、測定セル１１を測定装置１２に装着した測定システム１４の斜視図である。
図２０の測定セル１１に対して用いられる測定装置１２は、図２４に示すように、図８の測定装置２の測定セル取付け部２０１において凹部２１１ｂを有しない構造である。

図２４に示すように、測定装置１２に測定セル１１を装着する際、片手で測定装置１２を固定し、もう一方の手で把持部１００を持ち測定セル１１を測定装置１２に装着することができる。その際、測定セル取付け部２０１内の切り欠き部２１１ａと把持部１００が１対１に対応するため挿入方向を制限しうる。すなわち、図２０の測定セル１１は、測定セル本体１０３から突出する部分が把持部１００の１つだけであるため、測定装置１２への挿入方向がわかりやすく、挿入時の位置決めが容易である。
また、把持部１００の少なくとも一部は測定セル取付け部２０１の外側に突出するため、測定セル１１の位置を視覚的に容易に把握することができ、測定セル１１が測定装置１２に正しく装着されたかどうかを容易に確認することができる。

さらに、測定セル１１を測定装置１２に取り付ける際に、使用者は測定セル本体１０３の壁面を把持することがなく、光学窓１０４に触れることがないため、光学窓１０４が汚れたり損傷したりするのを抑制することができる。また、測定後、把持部１００を持ちながら測定セル１１を測定装置１２から取り外すことができるため、取り外す際に使用者が誤って試料に触れることがない。

（実施の形態３）
本発明に係る実施の形態３の測定セルの構成を、図２６〜３１に示す。図２６は、測定セル２１の斜視図、図２７は、測定セル２１の上面図である。図２８は、測定セル２１の正面図、すなわち図２７のＹ３方向から見た図である。図２９は、測定セル２１の側面図、すなわち図２７のＺ３方向から見た図である。

図２６に示すように、測定セル２１は、図２０の測定セル１１において、さらに１つの把持部１００を設けた構造である。すなわち、図２６に示すように、測定セル２１には、把持部１００が測定セル本体１０３の４つの角のうち隣り合う２つの角に１つずつ配置されている。２つの把持部１００は、測定セル本体１０３側面の角を基部とし、図２７に示す上方からみた正方形の２つの対角線に沿ってそれぞれ外側に突出している。このように、外側に向かうにつれて２つの把持部１００の間隔が広がるように２つの把持部１００が設けられているため、２つの把持部１００を同時に掴みやすい。また、２つの把持部１００には、それぞれマーク１０２ａが設けられている。

ここで、図３０は、測定セル２１を測定装置２２に装着する前の状態を示す斜視図であり、図３１は、測定セル２１を測定装置２２に装着した測定システム２４の斜視図である。
図２６の測定セル２１に対して用いられる測定装置２２は、図３０に示すように、図２４の測定装置１２の測定セル取付け部２０１において、さらに１つの切り欠き部２１１ａを設けた構造である。すなわち、図３０に示すように、切り欠き部２１１ａが、測定セル取付け部２０１の４つの角のうち、隣り合う２つの角に１つずつ設けられている。そして、２つの切り欠き部２１１ａの両側には、それぞれマーク１０２ｂが設けられている。図３１に示すように、マーク１０２ｂは、測定セルが測定装置に装着された際に、マーク１０２ａに相対する位置に配されている。

図３０に示すように、測定装置２２に測定セル２１を装着する際には、図１０及び２４の測定セルと同様に、片手で測定装置を固定し、もう一方の手で把持部１００ａ、１００ｂを持ちながら、測定セル２１を測定装置に装着することができる。その際、２つの把持部１００を挟むようにして掴むことができるため、測定セル２１を持ちやすい。

また、２つの把持部１００は、図２６に示す挿入方向Ｘに対して垂直な面において、すなわち図２７の上面図において、点対称とならないように配置され、かつ図２７に示すように１つの直線Ｌ２に対してのみ線対称となるように配置されている。これにより、測定セル２１を測定装置２２の測定セル取付け部２０１に正確に挿入し易い。なお、直線Ｌ２は、２つの把持部１００が設けられた２つの角から等距離にあり、かつ２つの把持部１００間に位置する側面部を垂直に横切る。

また、把持部１００の少なくとも一部は測定セル取付け部２０１の外側に突出するため、測定セル２１の位置を視覚的に容易に把握することができ、測定セル２１が測定装置２２に正しく装着されたかどうかを容易に確認することができる。
さらに、測定セル２１を測定装置２２に取り付ける際に、使用者は測定セル本体１０３の壁面を把持することがなく、光学窓１０４に触れることがないため、光学窓１０４が汚れたり損傷したりするのを抑制することができる。また、測定後、把持部１００を持ちながら測定セル２１を測定装置２２から取り外すことができるため、取り外す際に使用者が誤って試料に触れることがない。

なお、上記実施の形態では、測定装置２において、光源２１２における光の出射面と受光器２１３の受光面とが互いに直交するように光源２１２及び受光器２１３が配置されている構成としたが、これに限定されず、光源２１２と受光器２１３とが互いに対向する位置に配置されていてもよい。この構成によると、光源２１２から出射して光学窓部１０４を通して測定セル１の試料保持部１０５内に入射した後、試料保持部１０５内を透過し光学窓部１０４から出射した透過光を受光器２１３により受光することができる。

本発明の測定システムによれば、測定セルを測定装置に着脱する際に、測定セルが有する把持部と測定装置が有するガイド部によって、測定セルが有する光学窓と測定装置が有する光源および受光器との位置ずれを防止することで、誤測定を防ぐことができるため、分析・検査分野において有用である。

本発明に係る実施の形態１の測定セル１の斜視図である。 図１の測定セル１の上面図である。 図１の測定セル１の正面図である。 図１の測定セル１の側面図である。 図２の測定セル１のＡ−Ａ方向の縦断面図である。 図１の測定セル１の分解斜視図である。 本発明に係る実施の形態１の測定装置２の斜視図である。 本発明に係る実施の形態１の測定装置２の他の斜視図である。 図７の測定装置２の縦断面図である。 測定セル１を測定装置２に装着する前の状態を示す斜視図である。 測定セル１を測定装置２に装着する前の状態を示す縦断面図である。 測定セル１を測定装置２に装着した本発明に係る実施の形態１の測定システム４の斜視図である。 測定セル１を測定装置２に装着した測定システム４の縦断面図である。 本発明に係る測定システム４の構成を示すブロック図である。 本発明に係る測定システム４の尿３０１を吸い上げる前の状態を示す縦断面図である。 本発明に係る測定システム４の尿３０１を吸い上げた状態を示す縦断面図である。 本発明に係る測定システム４から尿３０１を排出した後の状態を示す縦断面図である。 図１７における測定システム４の縦断面図である。 測定システム４における測定装置２から測定セル１を取り外した状態を示す縦断面図である。 本発明に係る実施の形態２の測定セル１１の斜視図である。 図２０の測定セル１１の上面図である。 図２０の測定セル１１の正面図である。 図２０の測定セル１１の側面図である。 測定セル１１を測定装置１２に装着する前の状態を示す斜視図である。 測定セル１１を測定装置１２に装着した本発明に係る実施の形態２の測定システム１４の斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る測定セル２１の斜視図である。 図２６の測定セル２１の上面図である。 図２６の測定セル２１の正面図である。 図２６の測定セル２１の側面図である。 測定セル２１を測定装置２２に装着する前の状態を示す斜視図である。 測定セル２１を測定装置２２に装着した本発明に係る実施の形態３の測定システム２４の斜視図である。

符号の説明

１、１１、２１ 測定セル
２、１２、２２ 測定装置
３ 紙カップ
４、１４、２４ 測定システム
１００ 把持部
１０１ ガイド部
１０２ａ、１０２ｂ マーク
１０３ 測定セル本体
１０３ａ 側面部
１０３ｂ 底面部
１０４ 光学窓部
１０５ 試料保持部
１０６ 供給口
１０７ 第１の測定セル部材
１０７ａ、１０７ｂ 側部
１０７ｃ 底部
１０８ 第２の測定セル部材
１０９ 第３の測定セル部材
１１０ 開口部
１１１ 試薬保持部
２０１ 測定セル取付け部
２０２ 試料供給ボタン
２０３ 試料排出ボタン
２０４ 表示部
２０５ モーター
２０６ プランジャー
２０７ シリンダ
２０８ 測定セル着脱口
２０８ａ 吸引口
２０９ プランジャージョイント
２１０ Ｏリング
２１１ａ 切り欠き部
２１１ｂ 凹部
２１２ 光源
２１３ 受光器
３０１、３０２ 尿
４０１ ＣＰＵ
４０２ メモリ
４０３ 吸引機構
４０４ 計時部
４０５ 記録部
４０６ 送信部
４０７ 受信部
４０８ 解析部

Claims (4)

1. 試料を保持する試料保持部、前記試料保持部に試料を供給する供給口、および前記試料保持部に光を入射し、前記試料保持部から前記光を出射する光学窓部を含む測定セル本体と、
   前記測定セル本体から外側に突出する把持部と、を備えた測定セル。
2. 測定セルに向けて光を出射する光源と、前記測定セル内を通過した前記光を受光する受光器と、前記受光器によって受光した前記光を解析する解析部と、前記測定セルが着脱可能な測定セル取付け部と、を含み
   前記測定セル取付け部は、前記測定セルの一部が前記測定セル取付け部の外側に突出するように、前記測定セルと嵌合する切り欠き部を有する測定装置。
3. 測定セルおよび測定装置を備えた測定システムであって、
   前記測定セルは、試料を保持する試料保持部、前記試料保持部に試料を供給する供給口、および前記試料保持部に光を入射し、前記試料保持部から前記光を出射する光学窓部を含む測定セル本体と、
   前記測定セル本体から外側に突出する把持部と、を備え、
   前記測定装置は、前記光学窓部に入射する前記光を出射する光源と、前記光学窓部から出射した前記光を受光する受光器と、前記受光器によって受光した前記光を解析する解析部と、前記測定セルが着脱可能な測定セル取付け部と、を含み、
   前記測定セル取付け部は、前記把持部の少なくとも一部が前記測定セル取付け部の外側に突出するように、前記把持部と嵌合する切り欠き部を有する測定システム。
4. 前記把持部が第１の識別マークを有し、
   前記測定セル取付け部が、前記第１の識別マークと相対する位置に第２の識別マークを有する請求項３記載の測定システム。
   
   
   

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