JP2015118042A - 検査装置、検査方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】発光部及び受光部を備えた検査装置において、検出精度を向上できる検査装置、検査方法及びコンピュータプログラムを提供すること。
【解決手段】CPUは、測定コントローラから出力される情報がピーク値の範囲に有るものをRAMに第1強度を示す情報として記憶する(S6)。次に、CPUは、検査装置及び検査チップを用いた検査を開始する(S8)。CPUが、RAMに記憶された主軸モータの光学位置情報に基づく回転角度を検出した場合には(S9:YES)、測定光が検査チップの測定部に照射される。測定光は、光センサにより受光される。CPUは、光センサから出力される電圧値に基づいて測定コントローラから出力される情報をRAMに第2強度を示す情報として記憶する(S11)。次いで、CPUは、RAMに記憶された第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報とに基づいて測定部の混合液のモル濃度Cを算出する(S12)。
【選択図】図7
【解決手段】CPUは、測定コントローラから出力される情報がピーク値の範囲に有るものをRAMに第1強度を示す情報として記憶する(S6)。次に、CPUは、検査装置及び検査チップを用いた検査を開始する(S8)。CPUが、RAMに記憶された主軸モータの光学位置情報に基づく回転角度を検出した場合には(S9:YES)、測定光が検査チップの測定部に照射される。測定光は、光センサにより受光される。CPUは、光センサから出力される電圧値に基づいて測定コントローラから出力される情報をRAMに第2強度を示す情報として記憶する(S11)。次いで、CPUは、RAMに記憶された第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報とに基づいて測定部の混合液のモル濃度Cを算出する(S12)。
【選択図】図7
Description
本発明は、検査対象物の検査を行うための検査チップを支持するホルダが回転され、遠心力によって液体の送液が行われる検査装置、検査方法及びコンピュータプログラムに関する。
従来、マイクロチップまたは検査チップと呼ばれる検査対象受体が遠心処理されて、生体物質および化学物質等が検査される検査装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の検査装置では、検査対象の血液が注入されたチャンバーが公転されることで、血液に遠心力が付与されて、血液が遠心分離される。その後、発光部から発光された光は、チャンバー内の遠心分離された血液を透過して受光部にて受光される。受光部にて受光された透過光に基づいて、演算部にて検査対象物質である遠心分離された血液の吸光度が測定される。
この吸光度を用いて検査対象物質の濃度をより正確に測定するためには、検査対象物質を透過する前の光の強度と、検査対象物質を透過した後の光の強度とに基づき、検査対象物質の濃度が算出されるのが望ましい。しかし、特許文献1に記載の検査装置は、検査対象物質を透過する前の光の強度に基づかず、検査対象物質を透過した後の光の強度に基づき検査対象物質の濃度を検出しているので、検査対象物質を透過する前の光の強度と、検査対象物質を透過した後の光の強度とに基づき、検査対象物質の濃度が算出される場合に比べて、検出精度が低下する恐れがあるという問題があった。また、上記検査装置では、検査対象物質が遠心分離されるので、検査対象物質を透過する前の光の強度を測定するには、受光部を回転される検査対象物質と発光部との間に配置しなければならず、測定が困難であるという問題があった。
本発明の目的は、発光部及び受光部を備えた検査装置において、検出精度を向上できる検査装置、検査方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
本発明の第一の態様に係る検査装置は、検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダが第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させる検査装置であって、前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光可能な発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、前記第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部と、前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報と、前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報とに基づいて、前記測定対象物の濃度を算出する制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力部とを備えている。上記態様に係る検査装置によれば、出力部は、少なくとも第2強度を示す情報を制御部に出力するので、制御部は、予め記憶された第1強度を示す情報又は出力部から入力した第1強度を示す情報と、出力部から入力した第2強度を示す情報とに基づき、測定対象物の濃度を算出できる。従って、第2強度を示す情報のみで測定対象物の濃度を算出するよりも検査装置の測定精度を向上することができる。
前記検査装置において、前記出力部は、前記受光部において受光された前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力してもよい。
前記検査装置において、前記発光部は、前記発光部から発光された光が、前記検査チップに形成され、前記液体を保持する測定部を透過する位置に配置され、前記受光部は、前記測定部を透過した光を受光する位置に配置され、前記出力部は、前記測定部に前記液体が流入していない状態の前記測定部を透過した光に基づく前記第1強度を示す情報と、前記測定部に前記液体が流入した状態の前記測定部を透過した光に基づく前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力してもよい。
前記検査装置において、前記出力部は、前記第2強度の光が受光される度、且つ、前記第2強度の光が受光される前に前記受光部で受光された光の前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力してもよい。
前記検査装置において、前記発光部は、発光ダイオードから構成されてもよい。
前記検査装置において、前記ホルダは、前記検査チップ上を前記検体及び前記試薬が移動する流路が形成される平面方向を前記第一軸に沿う方向にして前記検査チップを支持し、前記公転駆動部は、前記検査チップの前記平面方向を前記第一軸に沿うようにして、前記検査チップを公転させ、前記発光部及び前記受光部は、前記検査チップの回転軌道の外に配置されていてもよい。
前記ホルダは、前記発光部から発光された光の内、光強度が一様な光のみを通過させる開口部を備えたアパーチャ板を備え、前記出力部は、前記開口部を通過した光に基づく前記第1強度を示す情報及び前記第2強度を示す情報を前記制御部に出力してもよい。
前記公転駆動部が、前記発光部と前記受光部とを結ぶ光路近傍で前記液体を保持しない前記検査チップを公転させ、前記出力部は、前記受光部により受光された光の受光強度が一定値以上のピーク範囲の値の情報を前記第1強度を示す情報として前記制御部に出力してもよい。
前記出力部は、前記発光部から発光される光の出力が安定した状態にて前記受光部により受光された前記第1強度を示す情報を前記制御部に出力してもよい。
本発明の第二の態様に係る検査方法は、検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダと、前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光可能な発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部とを備えた検査装置により実行される検査方法であって、前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報を取得する第1強度取得ステップと、前記公転駆動部の駆動により前記検査チップを支持した前記ホルダが前記第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸と異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させて、前記検体及び前記試薬を移動させ、前記検体及び前記試薬が混合されて前記測定対象物を含む前記液体が生成される測定対象物生成ステップと、前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報を取得する第2強度取得ステップと、
前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とに基づき、前記測定対象物の濃度を算出する制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力ステップとを備えたことを特徴とする。
前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とに基づき、前記測定対象物の濃度を算出する制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力ステップとを備えたことを特徴とする。
本発明の第三の態様に係るコンピュータプログラムは、検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダと、前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光する発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部とを備えた検査装置を制御する第1制御部が実行するコンピュータプログラムであって、前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報を取得する第1強度取得ステップと、前記公転駆動部の駆動により前記検査チップを支持した前記ホルダが前記第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸と異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させて、前記検体及び前記試薬を移動させ、前記検体及び前記試薬が混合されて測定対象物を含む前記液体が生成される測定対象物生成ステップと、前記測定対象物を含む前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報を取得する第2強度取得ステップと、前記第1強度を示す情報と前記第2強度を示す情報とに基づいて、前記測定対象物の濃度を算出する第2制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力ステップとを前記第1制御部に実行させる。
本発明を具体化した第一実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図3は、検査システム3を構成する検査装置1の平面図及び制御装置90の内部の機能ブロックを示している。
<1.検査システム3の概略構造>
図1〜図3を参照して、検査システム3の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム3は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ2と、検査チップ2を用いて検査を行う検査装置1とを含む。検査チップ2は、検査装置1のホルダ61に支持される。検査装置1がホルダ61と検査チップ2とから離間した垂直軸線A1を中心としてホルダ61及び検査チップ2を回転させると、遠心力がホルダ61及び検査チップ2に作用する。検査装置1が水平軸線A2を中心にホルダ61及び検査チップ2を回転させると、ホルダ61及び検査チップ2に作用する遠心力の方向である遠心方向が切り替えられる。
図1〜図3を参照して、検査システム3の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム3は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ2と、検査チップ2を用いて検査を行う検査装置1とを含む。検査チップ2は、検査装置1のホルダ61に支持される。検査装置1がホルダ61と検査チップ2とから離間した垂直軸線A1を中心としてホルダ61及び検査チップ2を回転させると、遠心力がホルダ61及び検査チップ2に作用する。検査装置1が水平軸線A2を中心にホルダ61及び検査チップ2を回転させると、ホルダ61及び検査チップ2に作用する遠心力の方向である遠心方向が切り替えられる。
<2.検査装置1の構造>
図1〜図3を参照して、検査装置1の構造について説明する。以下の説明では、図1及び図2の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、夫々、検査装置1の上方、下方、右方、左方、前方、及び後方とする。本実施形態では、垂直軸線A1の方向は検査装置1の上下方向であり、水平軸線A2の方向は、ホルダ61及び検査チップ2が垂直軸線A1を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図3は検査装置1の上部筐体30の天板が取り除かれた状態を示す。
図1〜図3を参照して、検査装置1の構造について説明する。以下の説明では、図1及び図2の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、夫々、検査装置1の上方、下方、右方、左方、前方、及び後方とする。本実施形態では、垂直軸線A1の方向は検査装置1の上下方向であり、水平軸線A2の方向は、ホルダ61及び検査チップ2が垂直軸線A1を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図3は検査装置1の上部筐体30の天板が取り除かれた状態を示す。
図1及び図2に示すように、検査装置1は、上部筐体30、下部筐体31、上板32、ターンテーブル33、角度変更機構34、ホルダ61、及び制御装置90を備える。ターンテーブル33は、後述する上板32の上側に回転可能に設けられた円盤である。検査チップ2は、ターンテーブル33の上方に配置されたホルダ61に支持される。角度変更機構34は、ターンテーブル33に設けられた駆動機構である。この角度変更機構34は、水平軸線A2を中心にホルダ61を回転させることで検査チップ2を回転させる。上部筐体30は、後述する上板32に固定されており、検査チップ2に対して光学測定を行う図3に示す測定部7が内部に設けられている。制御装置90は、検査装置1の各種処理を制御するコントローラである。
下部筐体31の概略構造を説明する。図1及び図2に示すように、下部筐体31は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体31の上面には、長方形の板材である上板32が設けられている。下部筐体31の内部には、垂直軸線A1を中心にターンテーブル33を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
下部筐体31内の左方寄りに、ターンテーブル33を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ35が設置されている。主軸モータ35の軸36は、上方に突出しており、プーリ37が固定されている。下部筐体31の中央部には、下部筐体31の内部から上方に延びる垂直な主軸57が設けられている。主軸57は、上板32を貫通して、下部筐体31の上側に突出している。主軸57の上端部は、ターンテーブル33の中央部に接続されている。
主軸57は、上板32の直下に設けられた支持部材53により、回転自在に保持されている。支持部材53の下側では、主軸57にプーリ38が固定されている。プーリ37とプーリ38とに亘って、ベルト39が掛け渡されている。主軸モータ35が軸36を回転させると、プーリ37、ベルト39、及びプーリ38を介して駆動力が主軸57に伝達される。このとき、主軸57の回転に連動して、ターンテーブル33が主軸57を中心に回転する。
下部筐体31内の右方寄りに、下部筐体31の内部において上下方向に延びるガイドレール56が設けられている。T型プレート48は、ガイドレール56に沿って下部筐体31内において上下方向に移動可能である。
先述の主軸57は、内部が中空の筒状体である。内軸40は、主軸57の内部において上下方向に移動可能な軸である。図3に示すように、内軸40は、上方から見て四角形である。図1及び図2に示すように、内軸40の上端部は、主軸57内を貫通してターンテーブル33の上方に延び、後述する一対のラックギア43に接続されている。T型プレート48の左端部には、軸受41が設けられている。軸受41の内部では、内軸40の下端部が回転自在に保持される。
T型プレート48の前方には、T型プレート48を上下動させるためのステッピングモータ51が固定されている。ステッピングモータ51の軸58は後方に向けて突出している。軸58の先端には、円盤状のカム板59が固定されている。カム板59の後側の面には、円柱状の突起70が設けられている。突起70の先端部は、溝部83に挿入されている。突起70は、溝部83内を摺動可能である。ステッピングモータ51が軸58を回転させると、カム板49の回転に連動して突起70が上下動する。このとき、溝部83に挿入されている突起70に連動して、T型プレート48がガイドレール56に沿って上下動する。
角度変更機構34の詳細構造を説明する。角度変更機構34は、一対のラックギア43を備えている。一対のラックギア43は、金属製の板状部材である。図3に示すように、一対のラックギア43は、夫々、内軸40における互いに対向する面の上端に固定されている。一方のラックギア43は、上側から見て内軸40から一方向側に延び、他方のラックギア43は、一方向側とは反対側に延びる。図1に示すように、一対のラックギア43における内軸40側とは反対側の端部には、ギア431が上下方向に形成されている。ラックギア43は、内軸40の上下動に伴って上下動する。
図3に示すように、上側から見て各ラックギア43の反時計回り方向側には、夫々、支持部47が設けられている。支持部47は、ホルダ61を回転可能に支持する。より詳細には、図1及び図2に示すように、支持部47は、2つの円柱部471、延伸部472、及び支軸473を備えている。2つの円柱部471は、ラックギア43に沿って並べて配置され、上下方向に延びる。延伸部472は、円柱部471の上端から、ラックギア43に沿って内軸40から離れる方向に延び、その先端が支軸473を固定する。支軸473は、上側から見て時計回り方向側に延び、その先端が、ホルダ61に形成されたギア部76の内側に配置されている。支軸473とギア部76との間には、図示外の軸受が配置されている。ギア部76は、ラックギア43のギア431と噛み合っている。ラックギア43の上下動に伴ってギア部76が支軸473を中心に回転することで、ホルダ61が回転する。故に、ホルダ61に保持された検査チップ2が支軸473を中心に回転する。
本実施形態では、主軸モータ35がターンテーブル33を回転駆動するのに伴って、ホルダ61及び検査チップ2が垂直軸である内軸40を中心に回転して、ホルダ61及び検査チップ2に遠心力が作用する。ホルダ61及び検査チップ2の垂直軸線A1を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、ステッピングモータ51が内軸40を上下動させるのに伴って、ホルダ61及び検査チップ2が水平軸である支軸473を中心に回転して、ホルダ61及び検査チップ2に作用する遠心力の遠心方向が相対変化する。ホルダ61及び検査チップ2の水平軸線A2を中心とした回転を、自転と呼ぶ。
図1に示すように、T型プレート48が可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア43も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、ホルダ61及び検査チップ2は、自転角度が0度の定常状態になる。また、図2に示すように、T型プレート48が可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア43も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、ホルダ61及び検査チップ2は、定常状態から水平軸線A2を中心に反時計回りに90度回転した状態になる。つまり、本実施形態ではホルダ61及び検査チップ2が自転可能な角度幅は、自転角度0度〜90度である。以下の説明では、自転角度0度を第一自転角度という場合があり、自転角度90度を第二自転角度という場合がある。
上部筐体30の詳細構造を説明する。図3に示すように、上部筐体30は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板32の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体30は、ターンテーブル33の回転中心にある主軸57からみて、ホルダ61及び検査チップ2が回転される範囲の外側に設けられている。
上部筐体30の内部に設けられた測定部7は、測定光を発光する光源71と、光源71から発せられた測定光を検出する光センサ72とを有する。光源71及び光センサ72は、検査チップ2の回転範囲の外側において、ターンテーブル33の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ2の公転可能範囲のうちで主軸57の左側位置が、検査チップ2に測定光が照射される測定位置である。検査チップ2が測定位置にある場合、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光が、検査チップ2の前面及び後面に対して略垂直に交差する。一例として、光源71には、発光ダイオードが使用される。
<3.制御装置90の電気的構成>
図3を参照して、制御装置90の電気的構成について説明する。制御装置90は、検査装置1の主制御を司るCPU91と、各種データを一時的に記憶するRAM92と、制御プログラムを記憶したROM93と、不揮発性のメモリであるEEPROM89と、を有する。CPU91には、ユーザが制御装置90に対する指示を入力するための操作部94と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置95と、各種情報を表示するディスプレイ96とが接続されている。制御装置90としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
図3を参照して、制御装置90の電気的構成について説明する。制御装置90は、検査装置1の主制御を司るCPU91と、各種データを一時的に記憶するRAM92と、制御プログラムを記憶したROM93と、不揮発性のメモリであるEEPROM89と、を有する。CPU91には、ユーザが制御装置90に対する指示を入力するための操作部94と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置95と、各種情報を表示するディスプレイ96とが接続されている。制御装置90としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。
さらに、CPU91には、公転コントローラ97、自転コントローラ98、及び測定コントローラ99が接続されている。公転コントローラ97は、主軸モータ35を回転駆動させる制御信号を主軸モータ35に送信することによって、ホルダ61及び検査チップ2の公転を制御する。自転コントローラ98は、ステッピングモータ51を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ51に送信することによって、ホルダ61及び検査チップ2の自転を制御する。測定コントローラ99は、測定部7を駆動することによって、検査チップ2の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ99は、光源71の発光、及び光センサ72の光検出を実行させる制御信号を、光源71及び光センサ72に送信する。尚、CPU91が公転コントローラ97、自転コントローラ98及び測定コントローラ99を制御する。
<4.検査チップ2の構造>
図4を参照して、本実施形態に係る検査チップ2の詳細構造を説明する。以下の説明では、図4の上方、下方、左方、右方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ2の上方、下方、左方、右方、前方、及び後方とする。
図4を参照して、本実施形態に係る検査チップ2の詳細構造を説明する。以下の説明では、図4の上方、下方、左方、右方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ2の上方、下方、左方、右方、前方、及び後方とする。
図4に示すように、検査チップ2は一例として前方から見た場合に正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材20を主体とする。板材20の前面は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート291によって封止されている。板材20とシート291との間には、検査チップ2に封入された液体が流動可能な液体流路25が形成されている。液体流路25は、板材20の前面側に所定深さに形成された凹部であり、板材20の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。シート291は、板材20の流路形成面を封止する。シート291は、図4以外では図示を省略している。液体流路25は板材20の後面に形成されてもよいし、前面と後面の両方に形成されてもよい。
液体流路25は、検体定量流路11、試薬定量流路13,15、及び測定部80等を含む。検体定量流路11は、検査チップ2の左上部に設けられている。試薬定量流路13は、検体定量流路11の右側に設けられている。試薬定量流路15は、試薬定量流路13の右側、且つ検査チップ2の右上部に設けられている。測定部80は、検査チップ2の右下部に設けられている。
図4においては、検体定量流路11及び試薬定量流路13、15に共通する構成の符号は検体定量流路11のみに記載し、試薬定量流路13,15における符号は省略する。検体定量流路11及び試薬定量流路13,15は、それぞれ、保持部111、供給部112、定量部114、第一案内部115、第二案内部117、及び余剰部116を含む。保持部111は、上方に開口する凹部である。保持部111は、検体17、第一試薬18、又は第二試薬19が注入及び貯留される部位である。検体17は、例えば、血液、血漿、血球、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、精液、唾液、又は食料品などの成分を含む液体である。以下の説明では、検体17、第一試薬18、及び第二試薬19を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、液体16という。
供給部112は、保持部111の右上部分から下方向に延びる流路である。供給部112の下方には、定量部114が設けられている。定量部114は、液体16が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。以下の説明では、検体定量流路11、試薬定量流路13、及び試薬定量流路15に設けられた定量部114を、夫々、定量部114A,114B,114Cという場合がある。
定量部114の上部から、第一案内部115が右方向に延び、第二案内部117が左方向に延びる。第一案内部115は、定量部114の左下方に設けられた余剰部116に接続されている。余剰部116は、第二案内部117を移動した液体16が収容される部位であり、第二案内部117の下端部から右方向に設けられた凹部である。
第一案内部115は、定量部114において定量された液体16が移動する流路である。第一案内部115は、右方向に延びた後、下方に延びる。第一案内部115の下端は、検査チップ2の右下部に設けられた測定部80に繋がっている。測定部80は、下方に凹む凹部である。後述する光学測定が行われる際には、測定部80に測定光が透過される。
<5.検査チップ2のその他構造>
図1及び図3に示すように、アパーチャ板69は、ホルダ61において支持部47と反対側の面に設けられている。アパーチャ板69には、測定部80に光強度が一様な光を透過させるための開口であるアパーチャ694が形成されている。「光強度が一様な光」とは、光の相対強度が一番強い部分から一定の範囲内の光を言う。一例として、光強度が一様な光は、光の相対強度が一番強い部分から5%の範囲の相対強度の光である。ホルダ61の支軸473を中心とする自転に伴って、検査チップ2が支軸473を中心に自転する。検査チップ2は図4に示す定常状態である場合、上辺部21及び下辺部24が重力Gの方向と直交し、右辺部22及び左辺部23が重力Gの方向と平行、且つ、左辺部23が右辺部22よりも主軸57側に配置される。定常状態の検査チップ2が測定位置に配置されている状態において、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光を測定部80に通過させることで、検査装置1は光学測定による検査を行う。尚、図3に示す光源71には、内部の発光ダイオードから発光される光のうち、光強度が一様な光を通過させる開口部である図示しないアパーチャが形成されている。
図1及び図3に示すように、アパーチャ板69は、ホルダ61において支持部47と反対側の面に設けられている。アパーチャ板69には、測定部80に光強度が一様な光を透過させるための開口であるアパーチャ694が形成されている。「光強度が一様な光」とは、光の相対強度が一番強い部分から一定の範囲内の光を言う。一例として、光強度が一様な光は、光の相対強度が一番強い部分から5%の範囲の相対強度の光である。ホルダ61の支軸473を中心とする自転に伴って、検査チップ2が支軸473を中心に自転する。検査チップ2は図4に示す定常状態である場合、上辺部21及び下辺部24が重力Gの方向と直交し、右辺部22及び左辺部23が重力Gの方向と平行、且つ、左辺部23が右辺部22よりも主軸57側に配置される。定常状態の検査チップ2が測定位置に配置されている状態において、光源71と光センサ72とを結ぶ測定光を測定部80に通過させることで、検査装置1は光学測定による検査を行う。尚、図3に示す光源71には、内部の発光ダイオードから発光される光のうち、光強度が一様な光を通過させる開口部である図示しないアパーチャが形成されている。
<6.測定原理の一例>
次に、検査装置1による測定部80の測定原理について説明する。まず、図5(A)を参照して、ランベルト・ベールの法則について説明する。図5(A)に示すように、光源71から発光された光の透過方向の測定部80の厚みがdLである。測定部80に貯留された後述する混合液26のモル濃度がCであり、混合液26のモル吸光係数がεである。また、測定部80のシート291及び後面の壁により散乱された光の測定結果への影響は小さく、以下の説明では散乱光の影響を省略する。測定部80への入射光121の放射強度がI−inであり、測定部80の透過光122の放射強度がI−outである。この場合には、ランベルト・ベールの法則により、以下の式1が成り立つ。log(I−out/I−in)=−εCdL (式1)
従って、混合液26のモル濃度Cを知るためには、測定部80への入射光121の放射強度I−inと測定部80の透過光122の放射強度I−outとが測定される必要がある。
次に、検査装置1による測定部80の測定原理について説明する。まず、図5(A)を参照して、ランベルト・ベールの法則について説明する。図5(A)に示すように、光源71から発光された光の透過方向の測定部80の厚みがdLである。測定部80に貯留された後述する混合液26のモル濃度がCであり、混合液26のモル吸光係数がεである。また、測定部80のシート291及び後面の壁により散乱された光の測定結果への影響は小さく、以下の説明では散乱光の影響を省略する。測定部80への入射光121の放射強度がI−inであり、測定部80の透過光122の放射強度がI−outである。この場合には、ランベルト・ベールの法則により、以下の式1が成り立つ。log(I−out/I−in)=−εCdL (式1)
従って、混合液26のモル濃度Cを知るためには、測定部80への入射光121の放射強度I−inと測定部80の透過光122の放射強度I−outとが測定される必要がある。
しかし、図1及び図3に示すように、検査装置1では、検査チップ2を保持するホルダ61がターンテーブル33の回転により公転する。図5(B)に示すように、光源71及び光センサ72は、測定部80が公転される軌道81の外に設けられている。従って、測定部80の前後に近接して光源71及び光センサ72を設けることができない。測定部80への入射光121の放射強度I−inを測定するためには、測定部80の直前に光センサ72が設けられて測定されなければならない。しかし、上記構造により、物理的に困難である。また、図5(C)に示すように、混合液26が入ってない空の測定部80を通過した入射光121Aを使用して、図5(B)に示す入射光121のI―inに相当するものとした場合は、光源71と光センサ72との距離が長くなり、入射光121が減衰してしまう。従って、測定部80への入射光121の放射強度I−inを正確に測定することは困難である。
光は、光源71と光センサ72との距離Lの二乗に反比例して減衰する。また、光は、測定部80である検査チップ2の測定部80の散乱αにより減衰する。これらの光の減衰要因を上記(式1)に反映すると、以下の式2が得られる。
log(I−out/I−in)=−εCdL−(1/L2)−α (式2)
(1/L2)は検査装置1により決まっている固定値である。αは検査チップ2により定められる固定値である。図5(D)に示すように、測定部80に混合液26が注入されている場合に、測定部80の透過光122が光センサ72によって受光された場合における放射強度をI−out1とする。
上記(式2)に「I−out1」を反映すると、以下の式3が得られる。
log(I−out1/I−in)=−εCdL−(1/L2)−α (式3)
図5(E)に示すように、測定部80に混合液26が注入されていない場合には、空の測定部80の透過光122が光センサ72によって受光された場合における放射強度をI−out0とする。測定部80に混合液26が存在しないので、「−εCdL=0」である。
上記(式2)に「I−out0」及び「−εCdL=0」を反映すると、以下の式4が得られる。
log(I−out0/I−in)=0−(1/L2)−α (式4)
(式3)から(式4)を引くと、以下の式5が得られる。αは、混合液26の有無で変わるので、不定量βが付加される。散乱は吸収に比べ十分小さいため、βの影響は以下省略する。
log(I−out1/I−out0)=−εCdL+β (式5)
(式5)に示すように、I−inの値が不要になるので、測定部80への入射光の放射強度I−inが測定される必要がなくなる。また、入射光の放射強度I−inの減衰が無視される。従って、光源71から発光される測定部80への入射光の放射強度I−inを一定にして、測定部80を透過した光が光センサ72により測定されれば、測定部80へ貯留され混合液26のモル濃度Cが以下の(式6)により得られる。
C= (log(I−out1/I−out0)−β)/−εdL (式6)
log(I−out/I−in)=−εCdL−(1/L2)−α (式2)
(1/L2)は検査装置1により決まっている固定値である。αは検査チップ2により定められる固定値である。図5(D)に示すように、測定部80に混合液26が注入されている場合に、測定部80の透過光122が光センサ72によって受光された場合における放射強度をI−out1とする。
上記(式2)に「I−out1」を反映すると、以下の式3が得られる。
log(I−out1/I−in)=−εCdL−(1/L2)−α (式3)
図5(E)に示すように、測定部80に混合液26が注入されていない場合には、空の測定部80の透過光122が光センサ72によって受光された場合における放射強度をI−out0とする。測定部80に混合液26が存在しないので、「−εCdL=0」である。
上記(式2)に「I−out0」及び「−εCdL=0」を反映すると、以下の式4が得られる。
log(I−out0/I−in)=0−(1/L2)−α (式4)
(式3)から(式4)を引くと、以下の式5が得られる。αは、混合液26の有無で変わるので、不定量βが付加される。散乱は吸収に比べ十分小さいため、βの影響は以下省略する。
log(I−out1/I−out0)=−εCdL+β (式5)
(式5)に示すように、I−inの値が不要になるので、測定部80への入射光の放射強度I−inが測定される必要がなくなる。また、入射光の放射強度I−inの減衰が無視される。従って、光源71から発光される測定部80への入射光の放射強度I−inを一定にして、測定部80を透過した光が光センサ72により測定されれば、測定部80へ貯留され混合液26のモル濃度Cが以下の(式6)により得られる。
C= (log(I−out1/I−out0)−β)/−εdL (式6)
次に、図6を参照して、検査チップ2の測定部80の透過光の放射強度I−out1及び放射強度I−out0を測定する範囲を説明する。図6は、検査チップ2の公転角度と、検査チップ2の測定部80を透過する透過光の光量を示す図である。図6に示すように検査チップ2は図3に示す垂直軸線A1を中心に公転されている。光源71から発光され検査チップ2を透過した光の強度は、図6の光量のグラフに示すように、検査チップ2の公転位置により、大きく変化する。例えば、公転角度θ1,θ2,θ8,θ9では、光源71から発光された光は、直接光センサ72に受光されるので、検出される光量は、後述のP1より大きいP2となる。公転角度θ2では、アパーチャ板69によって光源71から発光された光が遮られるため、光センサ72により受光される光の光量は、後述のP1より小さいP0となる。公転角度θ2、θ3、θ4の間は、光源71から発光された光のアパーチャ694への照射面積が徐々に広くなる。従って、検出される光量は徐々に大きくなる。また、公転角度θ4、θ5、θ6の間は、光源71から発光された光のうち強度が一様な光が、アパーチャ694を通過するので、検出される光量はピーク値であるP1になる。その後、公転角度θ6、θ7、θ8の間は、光源71から発光された光のアパーチャ694への照射面積が徐々に狭くなる。従って、検出される光量は徐々に小さくなる。その後、公転角度θ8からθ9では、光源71から発光された光は、ほぼ直接光センサ72に受光されるので、光量はP2となる。従って、測定部80の透過光の放射強度I−out1及び放射強度I−out0は、光量のピーク値であるP1が検出される公転角度θ4〜θ6の範囲の測定値が用いられるのが望ましい。
<7.検査方法の一例>
検査装置1及び検査チップ2を用いた検査方法について説明する。図4に示すように、検体定量流路11の保持部111に検体17が配置される。試薬定量流路13の保持部111に第一試薬18が配置される。試薬定量流路15の保持部111に第二試薬19が配置される。
検査装置1及び検査チップ2を用いた検査方法について説明する。図4に示すように、検体定量流路11の保持部111に検体17が配置される。試薬定量流路13の保持部111に第一試薬18が配置される。試薬定量流路15の保持部111に第二試薬19が配置される。
次に、図3に示す検査装置1の制御装置90のCPU91が行う第1メイン処理を図7を参照して説明する。第1メイン処理のプログラムは、検査装置1の制御装置90のCPU91が行う、所謂スタンドアロンタイプの場合の処理である。第1メイン処理のプログラムは、ROM93に記憶されている。ユーザは、操作部94から処理開始のコマンドを入力する。これによって、CPU91は、ROM93に記憶されている制御プログラムに基づいて、第1メイン処理を実行する。CPU91は、測定コントローラ99を制御し、光源71及び光センサ72に電流を流しONにする(S1)。次に、CPU91は、光源71が所定の発光量を出力しているかを判断する(S2)。この判断は、光センサ72から出力される電圧値が所定の範囲内にあるか否かで判断される。例えば、光センサ72から出力される電圧値が0.8V〜1.0Vの範囲内にあるか否かで判断される。また、CPU91は、光センサ72から出力される電圧値が所定範囲内か否かで判断するのではなく、光センサ72から出力される電圧値の時間変化率が所定の値を下回った場合に、光源71が所定の発光量を出力していると判断してもよい。尚、S2の判断処理は、CPU91でなく、光源71及び光センサ72を制御する測定コントローラ99が行ってもよい。
光源71が所定の発光量を出力していないと判断した場合には(S2:NO)、CPU91は、処理をS2の判断処理に戻す。CPU91が、光源71が所定の発光量を出力していると判断した場合には(S2:YES)、CPU91は、検査チップ2をホルダ61に挿入することを指示する表示をディスプレイ96に表示する(S3)。作業者は、ディスプレイ96に表示された表示に従い、検査チップ2をホルダ61に挿入する。
光源71が所定の発光量を出力していないと判断した場合には(S2:NO)、CPU91は、処理をS2の判断処理に戻す。CPU91が、光源71が所定の発光量を出力していると判断した場合には(S2:YES)、CPU91は、検査チップ2をホルダ61に挿入することを指示する表示をディスプレイ96に表示する(S3)。作業者は、ディスプレイ96に表示された表示に従い、検査チップ2をホルダ61に挿入する。
次に、CPU91は、検査チップ2がホルダ61に挿入されたか否かを判断する(S4)。この判断は、ホルダ61の図示しないカバーがロックされたか否か、又は、光センサ72から出力される電圧値が変化したか否かでされる。検査チップ2がホルダ61に挿入されると、光源71から発光された光が、検査チップ2の測定部80を通過する。従って、検査チップ2がホルダ61に挿入された場合は、検査チップ2がホルダ61に挿入されていない場合に比べて光センサ72で受光する光量が減少し、光センサ72が出力する電圧値が低下する。この電圧値の変化によりS4の判断処理が可能になる。尚、カバーがロックされたか否かは、開閉検知センサなど周知の機構が検査装置1に設けられることにより判断可能になる。CPU91が、光検査チップ2がホルダ61に挿入されていないと判断した場合には(S4:NO)、CPU91は、処理をS4の判断処理に戻す。CPU91が、検査チップ2がホルダ61に挿入されたと判断した場合には(S4:YES)、CPU91は、公転コントローラ97を制御して、主軸モータ35の回転を始める(S5)。
次に、CPU91は、光センサ72から出力される電圧値に基づいて測定コントローラ99から出力される情報が図6に示すピーク値であるP1の範囲に有るものをRAM92に第1強度を示す情報として記憶する(S6)。第1強度を示す情報が放射強度I−out0に相当する。光センサ72から出力される電圧値を示す情報がピーク値であるP1の範囲に有るか否かの判断は、光量がP0である公転角度θ2と公転角度θ8との間において、光センサ72から出力される電圧値の最大値から所定の範囲内に有るか否かで行われる。一例として、公転角度θ2と公転角度θ8との間において、光量が一番強い部分から5%の範囲内に有るものがRAM92に第1強度を示す情報として記憶される(S6)。このときに、検査チップ2の測定部80には、混合液26が貯留されておらず空である。S6の処理では、第1強度を示す情報以外に、主軸モータ35の回転角度の光学位置情報もRAM92に記憶される(S6)。
次に、CPU91は、検査装置1及び検査チップ2を用いた検査を開始する(S8)。CPU91は、ROM93に記憶されている制御プログラムに基づいて、遠心処理を実行する。尚、検査装置1は二つの検査チップ2を同時に検査可能であるが、以下では説明の便宜のため、一つの検査チップ2を検査する手順を説明する。以下の説明においてCPU91がホルダ61及び検査チップ2を第一自転角度から第二自転角度に回転させる場合、ホルダ61及び検査チップ2は、前方から見て反時計回りに90度回転する。また、CPU91がホルダ61及び検査チップ2を第二自転角度から第一自転角度に回転させる場合、ホルダ61及び検査チップ2は、前方から見て時計回りに90度回転する。
CPU91は、HDD95に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ97に主軸モータ35の駆動情報をセットし、自転コントローラ98にステッピングモータ51の駆動情報をセットする。このとき、ホルダ61及び検査チップ2は図1及び図4に示すように、定常状態であり、第一自転角度である。次いで、図3に示すCPU91が公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の駆動を開始する。この結果、第一自転角度のホルダ61及び検査チップ2が公転する。主軸モータ35は、公転コントローラ97の指示に基づき、ターンテーブル33の回転速度を速度Vに上げる。速度Vは、例えば3000rpmである。CPU91は主軸モータ35の回転速度を速度Vに保持する。ホルダ61に対して右方向に遠心力が作用する。このため、左辺部23から右辺部22に向けて、検査チップ2に遠心力が作用する。遠心力の作用によって、液体16は、保持部111から供給部112に移動する。
CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。そして、CPU91は第二自転角度までホルダ61及び検査チップ2を回転させる。ホルダ61に対して下方向に遠心力が作用する。このため、上辺部21から下辺部24に向けて、検査チップ2に遠心力が作用する。遠心力の作用によって、液体16は供給部112から定量部114に流れる。定量部114において溢れた液体16は、第二案内部117を介して余剰部116に流れる。このため、定量部114A,114B,114Cの夫々の容量分の検体17、第一試薬18、及び第二試薬19が定量される。
CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。そして、CPU91は、第一自転角度までホルダ61及び検査チップ2を回転させる。ホルダ61に対して右方向に遠心力が作用する。このため、左辺部23から右辺部22に向けて、検査チップ2に遠心力が作用する。遠心力の作用によって、定量部114において定量された検体17、第一試薬18、及び第二試薬19は、第一案内部115を介して、検査チップ2の右部、すなわち、測定部80及び測定部80の上側に移動する。検体17、第一試薬18、及び第二試薬19は、遠心力の作用によって混合され、混合液26が生成される。
CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。そして、CPU91は、第二自転角度までホルダ61及び検査チップ2を回転させるホルダ61に対して下方向に遠心力が作用する。このため、上辺部21から下辺部24に向けて、検査チップ2に遠心力が作用する。遠心力の作用によって、混合液26は測定部80に移動する。
CPU91は自転コントローラ98を制御し、ステッピングモータ51を駆動する。CPU91は、第一自転角度までホルダ61及び検査チップ2を回転させる。また、CPU91は公転コントローラ97を制御し、主軸モータ35の回転を停止する。故に、ホルダ61及び検査チップ2の公転が終了する。遠心処理は終了される。
チップ2を公転させる。CPU91は、S6においてRAM92に記憶した主軸モータ35の光学位置情報に基づく回転角度を検出したか否かを判断する(S9)。CPU91が、RAM92に記憶した主軸モータ35の光学位置情報に基づく回転角度を検出していないと判断した場合には(S9:NO)、CPU91は、公転コントローラ97を制御し、検査チップ2を所定角度公転させた後処理をS9の判断処理に戻す。CPU91が、RAM92に記憶した主軸モータ35の光学位置情報に基づく回転角度を検出したと判断した場合には(S9:YES)、測定光が図5に示すアパーチャ694を介して検査チップ2の測定部80に照射される。測定光は、測定部80に貯溜された混合液26を介して光センサ72に受光される。CPU91は、光センサ72から出力される電圧値に基づいて測定コントローラ99から出力される情報をRAM92に第2強度を示す情報として記憶する(S11)。第2強度を示す情報が放射強度I−out1に相当する。次いで、CPU91は、RAM92に記憶された第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報とに基づいて上記(式6)の演算処理を行い、測定部80の混合液26のモル濃度Cを算出する(S12)。その後、CPU91は、第1メイン処理を終了する。モル濃度Cは、RAM92に記憶され、図3に示すディスプレイ96に表される。
次に、図8及び図9を参照して、本発明の第二実施の形態について説明する。第二実施の形態においては、図8に示すパーソナルコンピュータ(以下「PC」と言う。)100が制御装置90に接続されている。PC100には、CPU101、RAM102、ROM103、及びHDD106が設けられ、ディスプレイ104及びキーボード105が接続されている。PC100のCPU101が、測定部80の混合液26のモル濃度Cを計算し、その結果がディスプレイ104に表示される。制御装置90の他の構造は、第一実施の形態と同様である。第二実施の形態においては、図8に示す制御装置90のCPU91が、図9に示す第2メイン処理を実行する。図9に示す第1メイン処理においては、モル濃度Cの算出処理は、検査装置1の制御装置90が行う。これに対して、第2メイン処理においては、モル濃度Cの算出処理は、制御装置90に接続されたPC100のCPU101が行う。第2メイン処理のプログラムは、ROM93に記憶されている。以下では、第2メイン処理が第1メイン処理と異なる点を説明する。第2メイン処理のS1及びS2の処理は、第1メイン処理と同じである。第2メイン処理のS3の処理では、CPU91は、PC100に指示して、検査チップ2をホルダ61に挿入する旨をPC100に接続されたディスプレイ104に表示させる。次いで、CPU91は、S4〜S11までの処理も第1メイン処理と同様に実行する。次いで、S12の処理では、CPU91は、RAM92に記憶されている第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報をPC100に出力する(S12)。次いで、CPU91は、第2メイン処理を終了する。PC100のCPU101は、CPU91から入力された第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報に基づいて上記(式6)の演算処理を行い、測定部80の混合液26のモル濃度Cを求める。
<8.本実施形態の主たる作用・効果>
上記実施形態に係る検査装置1によれば、測定コントローラ99は、少なくとも第2強度を示す情報をCPU91に出力するので、CPU91は、予めRAM92に記憶された第1強度を示す情報又は測定コントローラ99から入力された第1強度を示す情報と、測定コントローラ99から入力された第2強度を示す情報とに基づき、測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出できる。従って、第2強度を示す情報のみで測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出する場合よりも検査装置1の測定精度を向上することができる。また、第1強度を示す情報と第2強度を示す情報とにより、測定対象物のモル濃度Cを算出できるので、光センサ72を公転されるホルダ61に配置しなくても精度よく測定できる。
上記実施形態に係る検査装置1によれば、測定コントローラ99は、少なくとも第2強度を示す情報をCPU91に出力するので、CPU91は、予めRAM92に記憶された第1強度を示す情報又は測定コントローラ99から入力された第1強度を示す情報と、測定コントローラ99から入力された第2強度を示す情報とに基づき、測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出できる。従って、第2強度を示す情報のみで測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出する場合よりも検査装置1の測定精度を向上することができる。また、第1強度を示す情報と第2強度を示す情報とにより、測定対象物のモル濃度Cを算出できるので、光センサ72を公転されるホルダ61に配置しなくても精度よく測定できる。
また、検査装置1によれば、S6の処理において取得された、混合液26を透過せずに光センサ72において受光され測定コントローラ99から出力された光の第1強度を示す情報と、S11の処理において取得された、混合液26を透過した光が光センサ72において受光され測定コントローラ99から出力された第2強度を示す情報とに基づき、混合液26のモル濃度CをCPU91が算出するので(S12)、検査装置1の測定精度を向上できる。
また、検査装置1によれば、検査チップ2の測定部80に混合液26が流入していない空の状態にて測定部80を透過した光に基づく第1強度が測定されるので(S6)、複数の検査チップ2相互間における測定部80の光の透過率のばらつきによる影響が低減される。従って、検査精度を向上できる。また、第1強度は、測定部80に混合液26が流入していない空の状態にて測定部80に光を透過させて測定されているので、第2強度と第1強度との差分により得られるモル濃度が、より正確に求められる。
また、検査装置1の制御装置90CPU91は、測定する毎に、第1メイン処理を行って、S6の処理を実行する。従って、第2強度の光が受光される度、且つ、第2強度の光が受光される前に毎回、光センサ72にて第1強度の光を受光するので、毎回光センサ72にて第1強度の光を受光しない場合に比べて第1強度を示す情報が正確になり、検査精度を向上できる。
発光ダイオードは光路長が長くなるほどに光の強さが減衰する。このため、例えば、測定部80を透過前の光の強度と測定部80を透過後の光の強度とを用いた場合、光センサ72が光を受光する位置が異なるので、測定部80の透過前と、測定部80の透過後とで、光路長に差が生じる。このため、混合液26のモル濃度Cの算出の際に光路長の差に基づく補正が必要となる可能性がある。しかし、検査装置1によれば、1つの光センサ72により検出された第1強度を示す情報と第2強度を示す情報とに基づき混合液26のモル濃度Cが算出され、光路長が変わらないので、発光ダイオードを用いても減衰による測定精度の低下を低減できる。
検査装置1によれば、光源71及び光センサ72は、検査チップ2の公転軌道の外に配置されている構造上、光源71と光センサ72との間の光路長が長くなり、光の強度が減衰する。このため、測定部80を透過前の光の強度と測定部80を透過後の光の強度とを用いても、混合液26のモル濃度Cの算出の際に光路長の差に基づく補正が必要となる可能性がある。しかし、検査装置1によれば、1つの光センサ72における第1強度と第2強度とに基づき混合液26のモル濃度Cが算出され、光路長が変わらないので、光源71と光センサ72との間の光路長が長くても減衰による測定精度の低下を低減できる。
検査装置1によれば、アパーチャ板の開口部を通過した光強度が一様な光により第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報が求められるので、アパーチャ板を備えない場合に比べて測定精度を高めることができる
測定コントローラ99は、光センサ72により受光された光の受光強度のピークの範囲の値P1の情報を第1強度を示す情報としてCPU91に出力するので、測定コントローラ99からCPU91に出力される第1強度を示す情報の値が正確になり、主軸モータ35の公転誤差による第1強度を示す情報に基づく値の変化を低減できる。
光源71から発光される光の出力が安定した状態になるまで時間を要するが、図9に示すS2の処理が実行されることによって、測定コントローラ99は、光源71から発光される光の出力が安定した状態にて光センサ72により受光された光の第1強度を示す情報をCPU91に出力するので、光源71を発光させた直後の光の出力の不安定なときの光センサ72により受光された光の第1強度又は第2強度が測定され、検査精度が低下する可能性を低減することができる。
本実施の形態の検査方法及びコンピュータプログラムによれば、測定コントローラ99は、少なくとも第2強度を示す情報をCPU91に出力するので、CPU91は、予めRAM92に記憶された第1強度を示す情報又は測定コントローラ99から入力された第1強度を示す情報と、測定コントローラ99から入力された第2強度を示す情報とに基づき、混合液26のモル濃度Cを算出できる。従って、第2強度を示す情報のみで混合液26のモル濃度Cを算出するよりも検査装置1の測定精度を向上することができる。また、第1強度を示す情報と第2強度を示す情報とにより、混合液26のモル濃度Cを算出できるので、光センサ72を公転されるホルダ61に配置しなくても精度よく測定できる。
また、本発明の第二実施の形態によれば、制御装置90にPC100が接続され、このパーソナルコンピュータにより混合液26のモル濃度Cが算出される場合においても、上記第一実施の形態と同様の効果を得ることができる。
上記実施形態において、ホルダ61は本発明の「ホルダ」の一例である。主軸モータ35は本発明の「公転駆動部」の一例である。光源71は本発明の「発光部」の一例である。光センサ72は本発明の「受光部」の一例である。アパーチャ694は本発明の「チップ側開口部」の一例である。アパーチャ板69は本発明の「チップ側アパーチャ板」の一例である。測定部80は本発明の「測定部」の一例である。測定コントローラ99は本発明の「出力部」の一例である。放射強度I−out0が本発明の「第1強度を示す情報」の一例である。 放射強度がI−out1が本発明の「第2強度を示す情報」の一例である。混合液26は本発明の「測定対象物を含む液体」の一例である。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ホルダ61は、2個設けられていたが、4個、6個等設けられていてもよい。
また、第一実施の形態では、第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報を測定コントローラ99からCPU91に出力していたが、少なくとも第2強度を示す情報を測定コントローラ99からCPU91に出力するようにしてもよい。この場合には、予めEEPROM89に記憶された第1強度を示す情報と、測定コントローラ99から入力された第2強度を示す情報とに基づき、CPU91は測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出できる。また、第二実施の形態では、第1強度を示す情報及び第2強度を示す情報をPC100に出力していたが、少なくとも第2強度を示す情報をPC100に出力するようにしてもよい。この場合には、予めPC100のHDD106記憶された第1強度を示す情報と、制御装置90から入力された第2強度を示す情報とに基づき、PC100のCPU101は、測定対象物である混合液26のモル濃度Cを算出できる。
尚、S6の処理の後に、CPU91は、測定コントローラ99を制御し、光源71及び光センサ72をOFFにし、S9の処理の後に、光源71及び光センサ72に電流を流しONにしてもよい。この場合には、CPU91は、再度、光源が所定の発光量を出力しているかを判断する。また、第1情報は予め制御装置90のEEPROM89やHDD95に記憶されていてもよい。さらに、第1情報は、空の検査チップ2の測定部80に光を透過させずに測定したものでもよい。
1 検査装置
2 検査チップ
7 測定部
33 ターンテーブル
34 角度変更機構
35 主軸モータ
51 ステッピングモータ
61 ホルダ
69 アパーチャ板
71 光源
72 光センサ
80 測定部
90 制御装置
91 CPU
99 測定コントローラ
694 アパーチャ
2 検査チップ
7 測定部
33 ターンテーブル
34 角度変更機構
35 主軸モータ
51 ステッピングモータ
61 ホルダ
69 アパーチャ板
71 光源
72 光センサ
80 測定部
90 制御装置
91 CPU
99 測定コントローラ
694 アパーチャ
Claims (11)
- 検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダが第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸とは異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させる検査装置であって、
前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光可能な発光部と、 前記発光部から発光された光を受光する受光部と、
前記第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部と、
前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報と、前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報とに基づいて、前記測定対象物の濃度を算出する制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力部と、
備えたことを特徴とする検査装置。 - 前記出力部は、前記受光部において受光された前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
- 前記発光部は、前記発光部から発光された光が、前記検査チップに形成され、前記液体を保持する測定部を透過する位置に配置され、
前記受光部は、前記測定部を透過した光を受光する位置に配置され、
前記出力部は、前記測定部に前記液体が流入していない状態の前記測定部を透過した光に基づく前記第1強度を示す情報と、前記測定部に前記液体が流入した状態の前記測定部を透過した光に基づく前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の検査装置。 - 前記出力部は、前記第2強度の光が受光される度、且つ、前記第2強度の光が受光される前に前記受光部で受光された光の前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とを前記制御部に出力することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の検査装置。
- 前記発光部は、発光ダイオードから構成されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の検査装置。
- 前記ホルダは、前記検査チップ上を前記検体及び前記試薬が移動する流路が形成される平面方向を前記第一軸に沿う方向にして前記検査チップを支持し、
前記公転駆動部は、前記検査チップの前記平面方向を前記第一軸に沿うようにして、前記検査チップを公転させ、
前記発光部及び前記受光部は、前記検査チップの回転軌道の外に配置されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の検査装置。 - 前記ホルダは、前記発光部から発光された光の内、光強度が一様な光のみを通過させる開口部を備えたアパーチャ板を備え、
前記出力部は、前記開口部を通過した光に基づく前記第1強度を示す情報及び前記第2強度を示す情報を前記制御部に出力することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の検査装置。 - 前記公転駆動部が、前記発光部と前記受光部とを結ぶ光路近傍で前記液体を保持しない前記検査チップを公転させ、
前記出力部は、前記受光部により受光された光の受光強度が一定値以上のピーク範囲の値の情報を前記第1強度を示す情報として前記制御部に出力することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の検査装置。 - 前記出力部は、前記発光部から発光される光の出力が安定した状態(突っ込まれる可能性があるので、実施例にて、PDの値が所定の値(ある値でもよいし、時間変化率が所定の値を下回った時など)を超えた場合を安定した状態と定義づけておいてください。)にて前記受光部により受光された前記第1強度を示す情報を前記制御部に出力することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の検査装置。
- 検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダと、前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光可能な発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部とを備えた検査装置により実行される検査方法であって、
前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報を取得する第1強度取得ステップと、
前記公転駆動部の駆動により前記検査チップを支持した前記ホルダが前記第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸と異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させて、前記検体及び前記試薬を移動させ、前記検体及び前記試薬が混合されて前記測定対象物を含む前記液体が生成される測定対象物生成ステップと、
前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報を取得する第2強度取得ステップと、
前記第1強度を示す情報と、前記第2強度を示す情報とに基づき、前記測定対象物の濃度を算出する制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力ステップと、
を備えたことを特徴とする検査方法。 - 検体及び試薬が注入された検査チップを支持可能なホルダと、前記検体及び前記試薬が混合された測定対象物を含む液体に向けて発光する発光部と、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、第一軸を中心に前記ホルダを公転する公転駆動部とを備えた検査装置を制御する第1制御部が実行するコンピュータプログラムであって、
前記液体を透過せずに受光された光の第1強度を示す情報を取得する第1強度取得ステップと、
前記公転駆動部の駆動により前記検査チップを支持した前記ホルダが前記第一軸を中心に公転されることで前記検体及び前記試薬に遠心力が付与され、且つ、前記第一軸と異なる第二軸を中心に前記検査チップが自転されることで前記遠心力の方向を変化させて、前記検体及び前記試薬を移動させ、前記検体及び前記試薬が混合されて測定対象物を含む前記液体が生成される測定対象物生成ステップと、
前記測定対象物を含む前記液体を透過した光が前記受光部において受光された光の第2強度を示す情報を取得する第2強度取得ステップと、
前記第1強度を示す情報と前記第2強度を示す情報とに基づいて、前記測定対象物の濃度を算出する第2制御部に、少なくとも前記第2強度を示す情報を出力する出力ステップと、
を前記第1制御部に実行させるコンピュータプログラム。
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JP2013262611A JP2015118042A (ja) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 検査装置、検査方法及びコンピュータプログラム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090252A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | ブラザー工業株式会社 | 検査装置 |
Citations (4)
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JPH0288970A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-03-29 | Jean Guigan | 血液試料の化学反応によって生物学的分析を行うためのミニ・ラボラトリー |
JPH06167505A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Shimadzu Corp | 生化学自動分析装置 |
JP2007198935A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Wako Pure Chem Ind Ltd | 分析装置 |
JP2013205283A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Brother Ind Ltd | 検査対象受体、検査装置および検査方法 |
-
2013
- 2013-12-19 JP JP2013262611A patent/JP2015118042A/ja active Pending
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