JP2016031234A - 検体検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検体検査装置の普及を促進する。【解決手段】検体検査装置１は、レーザー発信器８、ミラー７ａ、調整部６，７、受光器１１、制御部１２を備える。レーザー発信器８は、レーザー光を発信する。ミラー７ａは、レーザー光を反射する。調整部６，７は、ミラー７ａの角度を調整する。受光器１１は、レーザー光がミラー７ａによって反射され検査対象プレート２に照射された場合に発生する光を受光する。制御部１２は、調整部６，７を制御し、ミラー７ａの角度の変更によりレーザー光の走査を実現する。【選択図】 図１

Description

本発明は、検体検査装置に関する。

検体検査装置の一例に、マイクロアレイスキャナーがある。

マイクロアレイスキャナーは、マイクロアレイに配置されている被検体の検査に用いられる。被検体としては、例えば、ＤＮＡ、タンパク質などがある。

従来のマイクロアレイスキャナーでは、マイクロアレイが駆動ステージにセットされる。検査時には、機械的駆動機構により駆動ステージが微細に移動する。この駆動ステージの移動により、マイクロアレイに対するレーザー光の走査が実現される。

特開２００３−３４４２８７号公報

上記のように、従来のマイクロアレイスキャナーは、マイクロアレイをセットした駆動ステージを機械的駆動機構によって移動させながら、測定を行う。機械的駆動機構は、例えば、高速モータ、レール、及びピニオンギヤなどを備えており、高精度な駆動を要求される。このため、従来のマイクロアレイスキャナーでは、小型化（省スペース化）、低騒音化、低振動化、省電力化、製造コストの低下、販売価格の低下、メンテナンスの容易化、製造工程の簡素化、部品数削減が困難であり、マイクロアレイスキャナーの普及の妨げになる場合がある。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、導入容易な検体検査装置を提供し、検体検査装置の普及を促進することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の検体検査装置は、レーザー発信器と、ミラーと、調整部と、受光部と、制御部とを備える。レーザー発信器は、レーザー光を発信する。ミラーは、レーザー光を反射する。調整部は、ミラーの角度を調整する。受光器は、レーザー光がミラーによって反射され検査対象プレートに照射された場合に発生する光を受光する。制御部は、調整部を制御し、ミラーの角度の変更によりレーザー光の走査を実現する。

本発明によれば、検体検査装置の小型化、低騒音化、低振動化、省電力化、製造コストの低価格化、販売価格の低価格化、メンテナンスの容易化、製造工程の容易化、部品数削減を実現することができ、検体検査装置の普及を促進することができる。

本実施形態に係るマイクロアレイスキャナーの構成の一例を示すブロック図。 マイクロアレイと、ミラーデバイスによる走査方向と、モータによる走査方向との関係の一例を示す斜視図。 本実施形態に係るマイクロアレイスキャナーの動作の一例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態においては、レーザー発信器及び受光器とマイクロアレイとを相対的に移動させることでレーザー光の走査を実現するのではなく、レーザー発信器から発信されたレーザー光を反射するミラーの角度を制御することでレーザー光の走査を実現する検体検査装置について説明する。

なお、本実施形態においては、被検体がマイクロアレイに配置されている場合を例として説明する。しかしながら、被検体は他のプレート又はチップに配置されるとしてもよい。

本実施形態においては、検体検査装置がマイクロアレイスキャナーの場合を例として説明する。しかしながら、本実施形態は、血液検査装置など様々な検査装置に対して適用可能である。

本実施形態においては、レーザー光の走査制御を、モータとミラーデバイスとの組み合わせによって実現している。しかしながら、複数のモータによってレーザー光の走査制御を実現してもよく、２方向以上（２軸以上）の角度調整機能を持つミラーデバイスによってレーザー光の走査制御を実現してもよい。

図１は、本実施形態に係るマイクロアレイスキャナーの構成の一例を示すブロック図である。

図２は、本実施形態に係るマイクロアレイと、モータによる走査方向と、ミラーデバイスによる走査方向との関係の一例を示す斜視図である。

マイクロアレイスキャナー１は、マイクロアレイ２に配置されている被検体を測定・検査する。本実施形態において、マイクロアレイ２の長辺方向は、図１の紙面と垂直な方向とする。マイクロアレイ２の短辺方向は、図１の水平方向とする。マイクロアレイ２には、例えば蛍光色素でラベルされたＤＮＡ又はタンパク質などの多数の被検体がマトリクス状に配置されている。

マイクロアレイスキャナー１は、電源３、フレーム４、ステージ５、モータ６、ミラーデバイス７、レーザー発信器８、ミラー９、フィルタ１０、受光器（センサ）１１、コントローラ１２を備える。本実施形態において、モータ６、ミラーデバイス７は、ミラーデバイス７に備えられているミラー７ａの角度を調整する調整部に相当する。

電源３は、例えば、モータ６、ミラーデバイス７、レーザー発信器８、受光器１１、コントローラ１２などの機器に対して、必要に応じて電力を供給する。

フレーム４は、ステージ５を引き出し可能に支持し、電源３、モータ６、レーザー発信器８、ミラー９、受光器１１、コントローラ１２を支持する。図１では、簡略化のためにフレーム４の一部を図示し、他の部分を省略している。

ステージ５は、検査のためにマイクロアレイ２がセットされる時に、筐体の外に引き出される。マイクロアレイ２がセットされると、ステージ５は、筐体内に挿入され、所定の測定位置に配置される。本実施形態において、マイクロアレイ２の測定・検査時には、ステージ５を機械的に駆動する必要はない。

モータ６は、コントローラ１２の制御に基づいて、回転子６ａを回転する。モータ６の回転子６ａには、ミラーデバイス７が備えられる。モータ６の回転子６ａが回転することで、ミラーデバイス７に備えられるミラー７ａによって反射されるレーザー光の照射先が移動する。本実施形態では、モータ６の回転子６ａの回転により、レーザー光のマイクロアレイ２に対する第１の方向（長辺方向）の走査を実現する。

ミラーデバイス７は、ミラー７ａを備えている。ミラーデバイス７は、コントローラ１２の制御に基づいて、ミラー７ａの角度を変更する。ミラーデバイス７に備えられているミラー７ａの角度が変更されることにより、ミラー７ａによって反射されるレーザー光の照射先が移動する。本実施形態では、ミラーデバイス７によるミラー７ａの角度変更により、レーザー光のマイクロアレイ２に対する第２の方向（短辺方向）の走査を実現する。ミラーデバイス７としては、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーが用いられる。ミラーデバイス７は、電極に印加される電力に応じて、ミラー７ａの角度を変更する。

レーザー発信器８は、コントローラ１２の制御に基づいて、レーザー光を発信する。

レーザー発信器８から発信されたレーザー光は、ミラー９、ミラーデバイス７のミラー７ａで反射され、マイクロアレイ２に照射される。レーザー光の照射により、レーザー光の照射された位置のマイクロアレイ２の被検体は発光する。

なお、ミラー９は、省略されてもよい。これとは逆に、マイクロアレイスキャナー１は、レーザー光を反射させるための他のミラーをさらに備えるとしてもよい。

フィルタ１０は、例えば、複数の蛍光フィルタの積層構造を持つ。これにより、測定精度を向上させることができる。

受光器１１は、レーザー光の照射によって発生したマイクロアレイ２の被検体の光（蛍光）を、フィルタ１０経由で受光し、測定結果をコントローラ１２に送る。

本実施形態において、受光器１１は、マイクロアレイ２からの光を受光可能な位置に固定されてもよく、モータ６及びミラーデバイス７によるミラー７ａの状態に応じて、コントローラ１２によって位置調整されるとしてもよい。

コントローラ１２は、マイクロアレイ２に対する測定・検査のために、各種の制御を実行するとともに、測定データを生成する。

コントローラ１２は、モータ６の回転子６ａの回転角を制御することで、マイクロアレイ２に対する第１の方向の走査を実現する。

コントローラ１２は、ミラーデバイス７におけるミラー７ａの角度を制御することで、マイクロアレイ２に対する第２の方向の走査を実現する。

コントローラ１２は、レーザー発信器８によるレーザー光の発信タイミングと、モータ６の制御タイミングと、ミラーデバイス７の制御タイミングと、受光器１１の測定タイミングとを調整し、マイクロアレイ２に対する測定を実行する。

コントローラ１２は、例えば補正プログラムを実行し、測定データを補正してもよい。

図３は、本実施形態に係るマイクロアレイスキャナー１の動作方法の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、ステージ５にセットされたマイクロアレイ２は、所定の測定位置に配置される。

ステップＳ２において、コントローラ１２は、モータ６の回転子６ａの回転角を調整し、また、ミラーデバイス７におけるミラー７ａの角度を調整する。

ステップＳ３において、コントローラ１２は、レーザー発信器８によりレーザー光を発信する制御を実行する。

ステップＳ４において、コントローラ１２は、レーザー光がミラー９、ミラー７ａによって反射され、マイクロアレイ２に照射された場合に、マイクロアレイ２の被検体の光を、受光器１１により受光する制御を実行する。

ステップＳ５において、コントローラ１２は、走査終了か否か判断する。

走査終了ではない場合、処理はステップＳ２に移る。

走査終了の場合、ステップＳ６において、コントローラ１２は、測定データを生成し、出力する。

ステップＳ７において、ステージ５にセットされたマイクロアレイ２が取り出される。

以上説明した本実施形態においては、マイクロアレイ２をセットするステージ５を機械的駆動機構で移動させることでレーザー光の走査を実現することに代えて、レーザー光を反射するミラー７ａの角度を変更することでレーザー光の走査を実現している。

これにより、測定時にステージ５を移動させる機械的駆動機構を除去することができ、マイクロアレイスキャナー１の小型化、低騒音化、低振動化、省電力化、製造コストの低下、販売価格の低下、メンテナンスの容易化、製造工程の簡素化、部品数削減を実現することができる。したがって、マイクロアレイスキャナー１は導入容易であり、マイクロアレイスキャナー１を普及させることができる。特に、マイクロアレイスキャナー１は、小型化、低価格化、メンテナンスの容易化、が可能であり、これまで導入が困難であった研究機関、中小の病院などでもマイクロアレイスキャナー１を用いて検査・研究を進めることができる。

例えば、マイクロアレイスキャナー１は、従来のマイクロアレイスキャナーの４分の１程度の大きさにすることができる。マイクロアレイスキャナー１は、機械的駆動機構を備える必要がないため、故障が発生しにくくなる。

本実施形態に係るマイクロアレイスキャナー１は、例えば、形状、色変化、その他の何らかの状態変化が生じる検体の検査に適用可能である。

本実施形態では、レーザー光の照射によりマイクロアレイ２から生じる光を受光器１１が受光する場合を例として説明しているが、受光器１１は、レーザー光がマイクロアレイ２によって反射された反射光を受光してもよい。

本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１…マイクロアレイスキャナー、２…マイクロアレイ、３…電源、４…フレーム、５…ステージ、６…モータ、６ａ…回転子、７…ミラーデバイス、７ａ，９…ミラー、８…レーザー発信器、１０…フィルタ、１１…受光器、１２…コントローラ

Claims (4)

1. レーザー光を発信するレーザー発信器と、
   前記レーザー光を反射するミラーと、
   前記ミラーの角度を調整する調整部と、
   前記レーザー光が前記ミラーによって反射され検査対象プレートに照射された場合に発生する光を受光する受光器と、
   前記調整部を制御し、前記ミラーの前記角度の変更により前記レーザー光の走査を実現する制御部と、
   を具備する検体検査装置。
2. 前記調整部は、前記ミラーを備えるミラーデバイスと、前記ミラーデバイスを回転子に備えたモータと、を含み、
   前記制御部は、前記ミラーデバイスにおける前記ミラーの角度と、前記回転子の回転とを制御することで、前記レーザー光の走査を実現する、
   請求項１の検体検査装置。
3. 前記調整部は、前記ミラーに対する２方向以上の角度調整を行うミラーデバイスであり、
   前記制御部は、前記ミラーデバイスにおける前記ミラーの前記２方向以上の角度を制御することで、前記レーザー光の走査を実現する、
   請求項１の検体検査装置。
4. 前記ミラーデバイスは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーである、請求項２又は請求項３の検体検査装置。

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