JP2016038216A - 検体測定装置及び検体測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定確度を維持しつつ好適なタイミングで工程を遷移させることが可能な検体測定装置を提供する。
【解決手段】実施形態の検体測定装置は、検知部と、制御部とを備える。検体測定装置は、予め設定された複数の工程を実行することにより、反応容器内に収容された被検物質の特性を測定する。検知部は、反応容器に向けて光又は電磁波を出力し、反応容器内の状態により変化された光又は電磁波を検知する。制御部は、検知部による変化された光又は電磁波の検知結果に基づいて複数の工程の少なくとも一部の遷移タイミングを制御する。
【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は、検体測定装置及び検体測定方法に関する。

検体測定装置は、検体と試薬とから調製された測定試料を分析することで、検体中の目的物質を定性的又は定量的に検出する。検体測定装置は、得られた測定試料を、光学的にあるいは電気的に測定する。

検体測定装置は、例えば測定試料を、光学的に測定して検体中の抗原、抗体等の免疫学的活性物質を検出する。この免疫検査は、複数の工程を含み、それぞれの工程の所要時間は予め決められている。

特開２００５−０７７３３８号公報

しかしながら、これら工程の所要時間は、測定感度を担保するために画一的に設定されていることが多い。そのため、或る被検物質や検査項目によっては、その工程の目的を達成するために必要十分な時間に対して、実際の工程にかかる時間が長くなる場合がある。このように、従来の免疫検査においては好適なタイミングで工程が遷移しているとは言い難く、検査に必要以上の時間がかかることがあった。

実施形態は、上記の問題を解決するものであり、好適なタイミングで工程を遷移させることが可能な検体測定装置及び検体測定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の検体測定装置は、検知部と、制御部とを備える。検体測定装置は、予め設定された複数の工程を実行することにより、反応容器内に収容された被検物質の特性を測定する。検知部は、反応容器に向けて光又は電磁波を出力し、反応容器内の状態により変化された光又は電磁波を検知する。制御部は、検知部による変化された光又は電磁波の検知結果に基づいて複数の工程の少なくとも一部の遷移タイミングを制御する。

第１実施形態に係る検体測定装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係る検体測定装置の一例を示した図。 反応部の詳細構成を示した図。 出射光の強度比の時系列変化を示したグラフ。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 所定の時刻における反応空間の様子を示した図。 第１実施形態に係る検体測定装置の動作の一例を示したフローチャート。 出射光の強度比の時系列変化を示したグラフ。 変形例に係る検体測定装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第２実施形態に係る検体測定装置の動作の一例を示したフローチャート。 第２実施形態に係る検体測定装置の動作の他の一例を示したフローチャート。 第２実施形態に係る検体測定装置の動作のさらに他の一例を示したフローチャート。 第３実施形態に係る検体測定装置の動作の一例を示したフローチャート。 出射光の光強度の時系列変化を示したグラフ。 第３実施形態に係る検体測定装置の動作の他の一例を示したフローチャート。

［第１実施形態］
この実施形態の検体測定装置１０の構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る検体測定装置１０の全体構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、検体測定装置１０は、反応部２０と、測定部３０とを備える。まず検体測定装置１０の概要を説明する。

測定部３０は、反応部２０に光又は電磁波を入力する。反応部２０に入力された光等（以下、単に「光」と記載する場合がある。）は、反応部２０内の所定領域を伝播し、反応部２０の内部の状態により影響を受ける。さらにその光は、反応部２０から測定部３０に出力される。測定部３０は、反応部２０からの出射光を受信し、この出射光に所定の処理を行うことにより、反応部２０の内部の状態による影響を受けた光の変化を求める。この実施形態においては、上記の一連の処理に伴い、複数の工程が実行される。複数の工程には、光に影響を及ぼす反応部２０内部の状態を変化させるための工程（後述の「状態変化工程」）及び測定工程が含まれる。上記の複数の工程は、予め記憶された設定情報等に基づいて、順に実行される。

この実施形態においては、測定部３０の上記所定の処理の結果に応じて、上記複数の工程間における、少なくとも１つの遷移タイミングを制御することにより、一連の測定フローにかかる所要時間を低減することができる。ここで、遷移タイミングとは、ある工程において、その工程を終了させて次の工程に遷移するタイミングをいう。

（反応部）
反応部２０は、試料溶液及び試薬を含んで収容し、反応部２０において試料溶液に含まれる被検物質と試薬とを反応させる。図２に示すように、反応部２０は、外筐部５と、透明基板１と、光導波路部３と、保護部４とを含んで構成される。外筐部５の下面の一部は開口しており、その開口に、透明基板１、光導波路部３及び保護部４が設けられている。また透明基板１が最も下方にあり、その上に光導波路部３が設けられる。さらに光導波路部３の上には保護部４が設けられ、保護部４の一部は開口されている（開口部４ａ）。また外筐部５、保護部４及び光導波路部３等によって反応空間１０２が画成される。なお、反応部２０は、内部、すなわち反応空間１０２に、被検対象（被検物質）を含む試料溶液を収容可能に構成されている。以下、各部の構成について説明する。なお、以下の説明において、反応部２０と外筐部５とを同一視することがある。反応部２０は「反応容器」の一例に相当する。

図２に示すように、外筐部５の上面には、その内部の反応空間１０２に試料溶液、試薬等を導入するための孔部５ｂと、反応空間１０２から圧力を逃がすための孔部５ｃとが設けられている。なお、孔部５ｂ及び孔部５ｃは、それぞれ複数設けられていてもよい。

＜光導波路部＞
光導波路部３は、透明基板１における上側の面に積層されて設けられる。光導波路部３において、測定部３０から透明基板１を介して入射された光や、反応空間１０２に収容された被検物質の濃度により影響を受けた光が伝播される。

光導波路部３は、その一例として、いわゆるスラブ型光導波路（平面光導波路）のコア部として構成される。すなわち、光導波路部３が透明基板１と保護部４とに挟持され、透明基板１と保護部４とをクラッド部とすることにより、コア・クラッド構造が形成される。あるいは、このような光導波路部３は、透明基板１と反応空間１０２内に充填された液媒７とに挟持され、透明基板１と液媒７をクラッド部とすることにより、コア・クラッド構造が形成される。

＜グレーティング部＞
グレーティング部２ａは、入射光Ｌ１の光路を光導波路部３において光導波可能なように偏向させる。つまり、グレーティング部２ａは、光導波路部３に入射した光を所定の角度に回折させる。光導波路部３からグレーティング部２ａに入射した光は、グレーティング部２ａで回折され光路が偏向されることで、コア部である光導波路部３とクラッド部を構成する面（透明基板１と、保護部４又は液媒７とにより構成される面）との界面に対し、臨界角の補角以下の角度で入射する。その結果、この入射した光を光導波路部３内部において伝播させることができる。

グレーティング部２ｂは、光導波路部３により光導波された光の光路を偏向させることにより、その光を外部に出力可能にする。つまり、グレーティング部２ａを介して光導波路部３に入射した光は、光導波路部３において複数回全反射された後にグレーティング部２ｂに入射される。さらにグレーティング部２ｂに入射した光は、グレーティング部２ｂにより回折され、光路が偏向されることにより、光導波路部３から外部へ所定角度を有して出射される。

＜保護部＞
保護部４は、保護部４と透明基板１とで光導波路部３を挟むようにして透明基板１に積層される。保護部４は、光導波路部３に積層されることで、平面保護層を構成する。また、図２に示すように保護部４は、光導波路部３の主面（例えば上面）を露出させるための開口を有する。なお、以下において、その開口を形成する保護部４の内側の鉛直面を開口部４ａという。この開口部４ａにより露出された主面は後述するセンシング面１０１に相当する。保護部４において光導波路部３に接する面に入射した光は、この面において全反射する。

開口部４ａを取り囲むようにして、外筐部５が設けられる。開口部４ａが、外筐部５に取り囲まれることによって、次に説明する反応空間１０２が形成される。

＜反応空間＞
反応空間１０２は、試料溶液及び試薬を含んで収容し、試料溶液に含まれる被検物質と試薬とを反応させる空間（内部空間）である。反応空間１０２を画成する面のうちの底面には複数の第１抗体６（後述）で形成された機能層１０５が設けられる。機能層１０５は積層されてセンシング面１０１を構成する。

反応空間１０２は、例えば、予め空の状態となっている。検体測定装置１０による測定時においては、例えば、孔部５ｂを介して、外部から反応空間１０２に対し、液媒７及び抗原１４を含む試料溶液と、液媒７及び固体分散体９を含む試薬が注入される。これにより、反応空間１０２には、機能層１０５を構成する第１抗体６に加えて、抗原１４と、固体分散体９を構成する第２抗体１３とが収容される。

反応部２０においては、機能層１０５と被検物質が反応することにより、光導波路部３を導波する光に影響が与えられる。この光が光導波路部３から、透明基板１から出射される。この影響としては、反応空間１０２内に収容された抗原１４の量に応じて、入射光Ｌ１（入力光という場合がある）が減衰されることが挙げられる。機能層１０５と被検物質が反応するための構成の一例につき、次のセンシングエリア１０３の説明において示す。

《センシングエリア》
センシングエリア１０３は、光導波路部３内を光が伝播する場合に、近接場光（エバネッセント光）が発生可能な領域をいう。具体的に、センシングエリア１０３は、反応空間１０２において、光導波路部３の表面から表面近傍に至る領域をいう。光導波路部３におけるセンシング面１０１には、前述したように第１抗体６が固定されている。第１抗体６は、抗原１４を介して第２抗体１３に結合することで、センシング面１０１と、固体分散体９とが抗原１４を介して結合する。これにより、センシング面１０１の近傍に固体分散体９が保持される。

光導波路部３を光が伝播すると、光導波路部３の表面に近接場光が生じる。すなわち、センシング面１０１において、光導波路部３を伝播する光が全反射する部分に、近接場光が生じる。また、反応空間１０２は、外部と孔部５ｃを介して連通している。反応空間１０２に試料溶液等が供給された場合、反応空間１０２内の空気は、孔部５ｃから外部へ排出される。

（抗体，磁性微粒子等）
抗原１４及び第１抗体６と、抗原１４及び第２抗体１３とは、それぞれ抗原抗体反応により特異的に結合する。この抗原抗体反応によって、抗原１４を介して第１抗体６と第２抗体１３とが結合される。第１抗体６、第２抗体１３、及び抗原１４は、磁性微粒子１２に対し、ごく小さいが、抗原１４と、第１抗体６及び第２抗体１３との結合反応を模式的に示すため、同様な大きさとして図示することがある（図２、図３、図５、図６、及び図７）。

＜第１抗体＞
第１抗体６は、抗原１４と抗原抗体反応により特異的に反応する物質である。センシング面１０１と第１抗体６とは、例えば、第１抗体６とセンシング面１０１との疎水性相互作用、化学結合等により固定される。第１抗体６は、抗原１４を被検物質としたときに、この被検物質に特異的に結合する。このように被検物質に特異的に結合するものを、第１物質又は第２物質と呼ぶ場合がある。この場合、第１抗体６は、第１物質に相当する。

＜固体分散体＞
固体分散体９は、第２抗体１３を担持した被担持体を有して構成されている。固体分散体９を構成する第２抗体１３が、抗原１４を介して第１抗体６と結合することで、固体分散体９は、センシング面１０１近傍に固定化される。このとき、センシング面１０１において近接場光が発生すると、固体分散体９を構成する被担持体がこの近接場光を散乱、吸収等させる。

この被担持体は、液媒７において分散可能に構成されたものであれば、どのようなものであってもよいが、典型的には固体粒子が選ばれる。この実施形態においては、この被担持体として磁性特性を有する磁性微粒子１２を用いる。磁性微粒子１２については後述する。

反応空間１０２に液媒７が満たされ、この液媒７に固体分散体９が導入されている場合、固体分散体９は、液媒７中を分散可能に移動する。このとき、固体分散体９に掛かる重力が、この重力と逆向きに掛かる浮力、及び液媒７から受ける抵抗力との合計よりも大きくなるように、液媒７及び固体分散体９が選ばれる。液媒７は、液体により構成される。

センシングエリア１０３における近接場光の散乱、吸収等は、光導波路部３内を伝播する光に対して影響を及ぼす。センシングエリア１０３に固体分散体９が進入すると、この近接場光が固体分散体９により散乱や吸収される。この近接場光は、この散乱や吸収により減衰する。近接場光の減衰は、光導波路部３内を光導波する光にも影響を及ぼす。つまり、近接場光が減衰されると、それに応じて光導波路部３内を光導波する光も減衰される。つまり、センシングエリア１０３において近接場光が強く散乱、吸収等されると、光導波路部３内を伝播播する光の強度も低下する。つまり、センシングエリア１０３における固体分散体９の量が多ければ、光導波路部３から出力される光の強度も低下する。ここで、光導波路部３内を光導波するとは、光が光導波路部３の界面において繰り返し反射ししながら伝播（導波）されることをいう。

このように、反応部２０は、センシング面１０１を含み、このセンシング面１０１に接する反応空間１０２に固体分散体９と抗原１４とを収容させる。つまり、センシング面１０１は、反応空間１０２を画成する面のうちの一面に相当する。これにより、センシング面１０１に発生した近接場光が減衰させられ、反応部２０から出力される光の強度が変化する。

《磁性微粒子》
磁性微粒子１２は、少なくとも一部が磁性体材料で形成されている。磁性微粒子１２は、例えば、磁性体材料から形成された粒子の表面が高分子材料で被覆されて構成される。あるいは、磁性微粒子１２が、高分子材料から構成された粒子の表面を磁性体材料で被覆するような構成であってもよい。

《第２抗体》
第２抗体１３は、抗原１４と特異的に反応する物質である。第２抗体１３は、第２物質に相当する。第２抗体１３は、磁性微粒子１２の表面に固定されている。第２抗体１３は、第１抗体６と同じものであっても、異なるものであってもよい。第２抗体１３は、磁性微粒子１２の表面に固定される。また、第１抗体６及び第２抗体１３をまとめて「抗体」と呼ぶ場合がある。

抗原１４を介して機能層１０５と固体分散体９とが結合すると、固体分散体９が、センシングエリア１０３に留まる。このとき、光導波路部３に光が光導波されていると、センシングエリア１０３内に生じた近接場光が散乱や吸収される。これにより、光導波路部３内を光導波する光は、その光強度が減衰される。

ここで、センシングエリア１０３に留まる固体分散体９は、測定対象である抗原１４を介して機能層１０５と特異的に結合したものに限られない。そのため、測定に関与しない固体分散体９をセンシングエリア１０３から遠ざける必要がある。その一例として、磁場による近接作用によって、固体分散体９を移動させる方法がある。このとき、固体分散体９は、磁性微粒子１２を含んで構成される。

これらのことにより、検体測定装置１０は、この光の強度の値、強度の時系列変化に基づいて、反応空間１０２に収容された、抗原１４の量、濃度等を測定することができる。つまり、反応部２０は、反応空間１０２の内部環境により、光導波路部３内を伝播する光が減衰されるように構成されている。また、反応空間１０２の内部環境は、各種のパラメータで示すことができる。内部環境のパラメータの一例として、被検物質である抗原１４の濃度が挙げられる。すなわち、内部環境のパラメータとしての抗原１４の濃度値に応じて、光導波路部３内を伝播する光が減衰の度合いが定まる。

（測定部）
測定部３０は、検知部５０と、磁場発生部４０と、出力部６０と、情報生成部６５と、システム制御部７０と、図示しない操作部と、遷移タイミング特定部８０と、記憶部９０とを備える。

＜検知部＞
図１に示すように、検知部５０は、信号発生部５１と、信号受信部５２と、処理部５３とを備える。信号発生部５１は、反応部２０に向けて信号を出射する。信号受信部５２は、反応部２０から出射された信号を受信して、この信号の情報を処理部５３に出力する。この一連の工程を、検知工程と呼ぶ場合がある。処理部５３は、入力された信号の情報を処理する。処理部５３は、この処理により、例えば、信号の時系列変化の情報を生成する。この信号としては、例えば、光、電磁波、音等が挙げられる。以下の説明において、この信号を光として、図３を用いて説明する。

図３は、実施形態に係る検体測定装置の一例を示した図である。図３に示すように、検知部５０は、光源５１ａと、受光装置５２ａと、処理部５３とを含む。光源５１ａは、信号発生部５１の一例である。受光装置５２ａは信号受信部５２の一例である。光源５１ａは、反応部２０の光導波路部３に光を入射させて、その光を光導波路部３において光導波させる。受光装置５２ａは、光導波路部３において光導波された後に光導波路部３から出力された光を受信する。

《光源》
光源５１ａは、反応部２０に入射させる光を発生させる。光源５１ａで発生した光は、反応部２０に向けて出射される。出射された光は、入射側のグレーティング部２ａの所定の位置に入射光Ｌ１として入射される。光源５１ａから光導波路部３へ入射された光は、入射側のグレーティング部２ａにより回折され、光導波路部３内を光導波する。

光源５１ａから出射される光は、例えば、レーザ光等のビーム光である。この光は、時系列に強度が実質的に変化しない連続光とすることができる。光源５１ａから出射される光がビーム光の場合、そのビーム幅を光導波路部３の幅よりも狭くすることで、光源５１ａから出射される光を漏れなく光導波路部３内に入射させることができる。これにより、光源５１ａから出射される光の強度を、光導波路部３への入射光Ｌ１の強度と見なすことができる。光源５１ａとしては、例えば、レーザダイオードや発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。

《受光装置》
図３に示すように、受光装置５２ａは、外部から入射した光を受信する検知工程を行う。受光装置５２ａは、出射側のグレーティング部２ｂから外部に向けて出射された出射光Ｌ２を受信可能な位置に設けられる。受光装置５２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子（フォトセンサ）を備える。この受光素子は、グレーティング部２ｂを介して出射された光を受けることができる位置に設けられる。光源５１ａから出射される光がレーザ光の場合、受光素子として、その幅（大きさ）が光導波路部３内から出射される光のビーム幅よりも大きいものが用いられる。このような受光素子によれば、光導波路部３内から出射された光を漏れなく受光できる。これにより、受光装置５２ａで受光した光の強度を、光導波路部３内から出射される光の強度、つまり、出射光Ｌ２の強度と見なすことができる。受光装置５２ａは、受光することで得られた出射光Ｌ２の情報を、処理部５３に出力する。つまり、反応部２０は、光源５１ａからの入射光Ｌ１を受けて、センシングエリア１０３においてセンシングを行い、そのセンシング情報を含む光を出射光Ｌ２として受光装置５２ａに出力する。

《処理部》
処理部５３は、受光装置５２ａから出射光Ｌ２の情報を受けて、この光の情報を処理する。この処理によって、例えば、出射光Ｌ２の光強度、波長、位相等の情報が取得される。処理部５３は、例えば入力された出射光Ｌ２の情報を経時的に処理することで、出射光Ｌ２の時系列情報を取得する。その一例として、出力信号を、出射光Ｌ２の光強度とする場合が挙げられる。この場合、処理部５３は入力された出射光Ｌ２の光強度を経時的に処理する。それにより、出射光Ｌ２の光強度の時系列情報を取得する。処理部５３は、出射光Ｌ２の強度を連続的に取得する。また、処理部５３は、出射光Ｌ２の強度を所定の時間間隔をおいて離散的に取得してもよい。

また、処理部５３は、反応部２０からの出力信号の初期値に対する関係を示す情報を生成してもよい。その一例として、出力信号を、出射光Ｌ２の光強度とする場合が挙げられる。この場合、処理部５３は入力された出射光Ｌ２の光強度に基づいて光強度比を求める。光強度比とは、出射光Ｌ２の光強度の初期値を基準とした光強度の比率をいう。この光強度比は、取得した出射光Ｌ２の値を、出射光Ｌ２の初期値で除算することにより求められる。処理部５３は光強度比を経時的に処理することで、光強度比の時系列情報を取得する。

また、処理部５３は、反応部２０への入射信号と、反応部２０からの出力信号との関係を示す情報を生成してもよい。その一例として、入射信号と出力信号との関係を、入射光Ｌ１の光強度と出射光Ｌ２の光強度との入出射光強度比とする場合が挙げられる。その場合、処理部５３は、受光装置５２ａから受けた出射光Ｌ２の情報に加え、例えば光源５１ａから反応部２０に出力された光の強度を反応部２０への入射光Ｌ１の情報として取得する。また、入射信号と出力信号との関係を、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２との波長比としてもよい。

また、処理部５３は、前述した処理により取得された時系列情報を逐次、遷移タイミング特定部８０に出力する。この時系列情報は、前記したものから適宜選択することができるが、例えば光強度の時系列情報又は光強度比の時系列情報であることが好ましい。遷移タイミング特定部８０は、処理部５３から受けた時系列情報に基づいて、工程の遷移タイミングを特定する。遷移タイミング特定部８０については後述において説明する。処理部５３による処理工程は検知工程に含まれてもよい。

処理部５３の処理により生成された各種の情報は、出力部６０に出力されてもよい。処理部５３は、例えば出射光Ｌ２の特性の変化を示す情報を出力する。このような処理部５３の一例として、図示しないグラフ作成部を備える。

グラフ作成部は、出射光Ｌ２の特性の変化を示す情報として、グラフを作成することができる。このグラフは、特性の変化として、例えば、光強度の時系列変化を示す。このグラフに示される曲線の傾きは、出射光Ｌ２の光強度の変化率を示す。あるいは、このグラフは、例えば、測定開始直後における出射光Ｌ２の光強度に対する強度比を時系列で示す。強度比は、測定開始直後の光強度を基準としたある時刻の強度比である。このグラフに示される曲線の傾きは、強度比の変化率を示す。このグラフは、表示部６１に出力されて表示画面に表示される。このグラフが表示されることで、操作者は、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を目視で確認することができる。

このグラフ作成部は、入射光Ｌ１の特性と出射光Ｌ２の特性とを比較した比較情報の変化を示すグラフを作成してもよい。この比較情報の変化とは、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２との強度比の時系列変化である。作成されたグラフは、例えば、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２との強度比を時系列で示す。このグラフに示される曲線の傾きは、この強度比の変化率を示す。このグラフ作成部は、前述のように異なる種別のグラフを作成可能に構成することができるが、少なくとも出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を示すグラフを作成可能に構成されればよい。

＜磁場発生部＞
磁場発生部４０は、上磁場印加部４０ｕ、下磁場印加部４０ｄを備える。また、磁場発生部４０は図示しない駆動部を備える。磁場発生部４０は、その駆動部がシステム制御部７０に制御されることで、反応空間１０２に対し磁場を印加する。これにより、反応空間１０２内に収容された固体分散体９（磁性微粒子１２）に対し磁力を生じさせる。すなわち、磁場発生部４０は、反応空間１０２を鉛直方向に貫く磁束を発生する。磁場発生部４０は、例えば、永久磁石、電磁石等、又は、これらを組み合わせたもので構成することができる。また一例として、磁場発生部４０は、反応空間１０２を鉛直方向に貫く上方向の磁束を発生可能な上磁場印加部４０ｕと、反応空間１０２を鉛直方向に貫く下方向の磁束を発生可能な下磁場印加部４０ｄとを含んで構成される。

上磁場印加部４０ｕ、下磁場印加部４０ｄは、反応空間１０２に磁場を印加する。固体分散体９は、前述したように、磁性微粒子１２を含んで構成される。反応空間１０２に磁場が印加されると、反応空間１０２に収容された固体分散体９に磁場による力が発生する。この力を制御することにより、この固体分散体９の移動を制御することができる。例えば、反応空間１０２に上向きの磁場を印加することで、センシングエリア１０３から、測定対象に関与しない（抗原１４と関与しない）固体分散体９を遠ざけることができる。

磁場発生部４０の一例として、上磁場印加部４０ｕの具体的な構成について、図２及び図３を用いて説明する。

《上磁場印加部》
図２及び図３に示すように、上磁場印加部４０ｕは、反応部２０の上方に設けられている。上磁場印加部４０ｕは、鉛直上向きの磁場（以下、上磁場という場合がある）を水平方向に一様に発生させる。反応空間１０２に含まれる固体分散体９（磁性微粒子１２）は、この磁場により、鉛直上方向に力を受ける。固体分散体９は、鉛直上向きに力を受けることにより鉛直上方に移動される。この場合、固体分散体９が受ける力を、第１抗体６と抗原１４との結合力、及び第２抗体１３と抗原１４との結合力よりも小さい力とすることで、誤差要因となる固体分散体９を選択的にセンシングエリア１０３から遠ざけることができる。つまり、固体分散体９が上磁場により上向きの磁力を受けると、測定に関与しない固体分散体９が選択的にセンシングエリア１０３から遠ざけられる。この上磁場の印加は、測定に関与する固体分散体９をセンシングエリア１０３に残すために行われる。

例えば、磁場発生部４０が永久磁石により構成される場合、この永久磁石の極を構成する端部は、反応空間１０２を形成する光導波路部３の表面と対向するように設けられる。また、上磁場印加部４０ｕは、極の方向を揃えて並列配置された複数の永久磁石によって構成されてもよい。この場合、反応空間１０２に印加される磁場の強さは、永久磁石そのものの強さ、反応空間１０２からの距離等によって調整することができる。また、この磁場の強さは、永久磁石と反応空間１０２との間にスペーサを介し、そのスペーサの厚さを変えることにより調整をすることができる。このスペーサは磁場を完全に遮断する構成を備えることで、反応空間１０２に印加する磁場の強さを０とすることができる。また、リニアモータなどのアクチュエータを用いて、永久磁石と反応部２０との相対的な位置を変化させることによりその調整をすることができる。

磁場発生部４０が電磁石により構成される場合、このコイルの端部は、反応空間１０２を形成する光導波路部３の表面と対向するように設けられる。この場合、反応空間１０２に印加する磁場の強さは、電磁石に印加する電流の大きさ、反応空間１０２からの距離等によって調整することができる。反応空間１０２に印加する磁場の強さを０とする場合、この電磁石に印加される電流は０となる。

反応空間１０２を貫く磁束は、鉛直下方向に向かうに従い水平方向に拡がることがある。しかしながら、この拡がりを無視することで反応空間１０２に対し鉛直方向に磁束が貫いていると見なすことができる。この拡がりを無視することができる理由として、反応空間１０２を形成する光導波路部３の表面と、この表面に対向する上磁場印加部４０ｕの極との距離は非常に小さいことが挙げられる。

《下磁場印加部》
下磁場印加部４０ｄは、反応部２０の下方に設けられている。下磁場印加部４０ｄは、鉛直下向きの磁場（以下、下磁場という場合がある）を水平方向に一様に発生させる。この磁場により、鉛直下方向を向く複数の磁束が、例えば、等間隔で生じる。この磁束は、反応空間１０２を、その上面から底面にかけて鉛直下向きに貫く。下磁場印加部４０ｄは、例えば、発生させる磁場の向きを反転させることで上磁場印加部４０ｕと兼用することができる。

また、反応部２０を挟んで、上磁場印加部４０ｕと逆側の位置に、下磁場印加部４０ｄを設けることができる。このとき、上磁場印加部４０ｕと、下磁場印加部４０ｄとを電磁石で構成する。さらに、上磁場印加部４０ｕと反応部２０とが対向する極と、下磁場印加部４０ｄと反応部２０とが対向する極とを異なる極とする。そうすると、前述した水平方向への磁束の拡がりを抑えることができる。例えば、上磁場印加部４０ｕと反応部２０とが対向する極をＮ極、下磁場印加部４０ｄと反応部２０とが対向する極とを異なる極をＳ極とすることで、反応空間１０２を鉛直上方向に貫く磁束を安定して発生させることができる。

＜情報生成部＞
情報生成部６５は、処理部５３による処理結果に基づいて測定結果を表す情報を生成する。処理結果とは、例えば、出射光Ｌ２の強度の値や光の強度比の値である。また、測定結果の例として抗原１４の量がある。抗原１４の量とは、抗原１４の個数、抗原１４の濃度、抗原１４の重量等である。測定結果を表す情報を生成する詳細については、システム制御部７０の測定工程の説明で記載する。

＜システム制御部＞
システム制御部７０は、検知部５０と、出力部６０と、遷移タイミング特定部８０とを制御する。図示しない操作部は、システム制御部７０に対する各種入力操作等が可能なように構成される。

システム制御部７０は、記憶部９０に予め記憶された設定情報に基づき、検体測定装置１０を制御する。より具体的には、システム制御部７０は、設定情報に示す測定フロー中の複数の工程に基づき、各工程に関わる構成要素を逐次に制御する。測定フローの一例を以下に示す。この測定フローにおいては、最終的な測定を行う工程（測定工程）より前に、３つの準備工程が実行される。これら準備工程を時系列の順に、第１、第２及び第３状態変化工程と呼ぶことにする。

なお、上記のように、検査の開始から測定結果が取得されるまでの間、受光装置５２ａから出力される信号（光又は電磁波）に対する処理が継続的にかつ並行的に実行される。また、以下に説明される測定フローは、この実施形態に係る制御が適用されない場合の典型例であって、この実施形態に係る制御を伴う後述の処理との比較のために提示されるものである。

測定フローは、反応空間１０２への試料溶液の導入が終了したことを示すトリガーを受けて開始される。システム制御部７０は、設定情報に基づいて下磁場印加部４０ｄの制御を開始する。制御の開始を受けて、下磁場印加部４０ｄは、反応空間１０２内に下向きの磁場（下磁場）が生じる。固体分散体９は、磁性微粒子１２を含むため、この下磁場により下向きの磁力を受ける。この実施形態においては、下磁場印加部４０ｄは、実質的に同じ強さの下磁場を継続的に発生させるが、他の実施形態においてはその限りではない。

下磁場の発生開始から設定情報に示す所定時間が経過したことを受けて、システム制御部７０は、下磁場を停止させるための指示を下磁場印加部４０ｄに送る。これにより、反応空間１０２に印加されていた下磁場が消失し、固体分散体９は下磁場による束縛から開放される。この下磁場の印加開始から停止に至る工程を「下磁場印加工程」と称する場合がある。下磁場印加工程は、第１状態変化工程の一例である。

下磁場から開放された固体分散体９は、センシング面１０１に向けて自然沈降を開始する。この自然沈降が所定の時間行われることで、固体分散体９はセンシング面１０１の近傍に貯留する。システム制御部７０は、設定情報に基づいて自然沈降の終了タイミングを特定する。下磁場の印加停止から自然沈降の終了までの工程を「自然沈降工程」と称する場合がある。自然沈降工程は、第２状態変化工程の一例である。

自然沈降工程の終了タイミングは、設定情報に示す次の工程（第３状態変化工程）の開始タイミングとされる。自然沈降工程の終了タイミングの到来を受けて、システム制御部７０は、上磁場印加部４０ｕの駆動を開始する。この制御を受けた上磁場印加部４０ｕは、反応空間１０２内に上向きの磁場（上磁場）を発生させる。固体分散体９は、この上磁場により上向きの磁力を受ける。この上磁場の印加開始後の工程を「上磁場印加工程」と称する場合がある。この実施形態では、下磁場の場合と同様に、上磁場の強さは実質的に変化しないものとする。

上磁場の印加が開始されてから設定情報に示す所定時間が経過したことを受けて、システム制御部７０は、このタイミングで処理部５３により生成された処理結果を情報生成部６５に送る。この処理は、システム制御部７０が処理部５３から処理結果を情報生成部６５に転送する形態でもよいし、処理部５３から情報生成部６５に直接に処理結果を送信させる形態でもよい。情報生成部６５は、入力された処理結果に基づいて、測定結果を表す情報を生成する。このように、システム制御部７０は、検知部５０による出射光Ｌ２の検知結果に基づいて、固体分散体９に及ぼされる力の大きさ、及ぼされる時間、及び及ぼされる力の方向のうちの少なくとも一つを変更させる制御を行う。

図４に示すグラフ４００は、処理部５３により所定の期間（時間間隔）で順次に取得された光強度の時系列変化を示す。グラフ４００において、横軸は時刻ｔを示し、縦軸は出射光Ｌ２の強度比Ａを示す。曲線３０１は、強度比Ａの時間的な変化をプロットして得られたものである。光導波路部３には、少なくとも、強度比Ａのデータの取得の開始時刻ｔ＝０から最終的な測定が実行される時刻ｔ_７まで継続的に光が入力される。この光は、光源５１ａから出射されたものであって、光強度が実質的に変動しない光である。

強度比Ａは、時刻ｔ＝０における出射光Ｌ２の光強度を基準とした光強度の比率である。強度比Ａの値はセンシングエリア１０３に存在する固体分散体９の量に応じて変化する。つまり、強度比Ａが小さいほどセンシングエリア１０３内に存在する固体分散体９の量が多く、逆に、強度比Ａが大きいほどセンシングエリア１０３内に存在する固体分散体９の量が少ないといえる。また、図４の説明において図２及び図３を適宜用いる。また、反応部２０に投入される試料溶液には抗原１４が含まれている。

図４に示す測定フローに基づく検査は、測定開始時刻をｔ＝０として、下磁場印加工程Ｓ_０、自然沈降工程Ｔ_０、上磁場印加工程Ｕ_０、及び測定工程Ｖ_０の順で行われる。時刻ｔ＝０は、たとえば、反応空間１０２が試料溶液で満たされた時刻である。下磁場印加工程Ｓ_０は、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_２（ｔ_０≦ｔ＜ｔ_２）において行われる。また、自然沈降工程Ｔ_０は、期間ｔ＝ｔ_２〜ｔ_５（ｔ_２≦ｔ＜ｔ_５）において行われる。上磁場印加工程Ｕ_０は、期間ｔ_５〜ｔ_７（ｔ_５≦ｔ≦ｔ_７）において行われる。測定工程Ｖ_０は、上磁場印加工程Ｕ_０の終了時刻であるｔ＝ｔ_７に実行される。

〔下磁場印加工程〕
下磁場印加工程Ｓ_０における固体分散体９の動作ついて図５Ａ〜５Ｃを用いて説明する。図５Ａは、ｔ＝ｔ_０における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。図５Ｂは、ｔ＝τ_１（ｔ_０＜τ_１＜ｔ_１）における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。図５Ｃは、ｔ＝τ_２（ｔ_１＜τ_２＜ｔ_２）における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。

下磁場印加工程Ｓ_０において強度比Ａの値は、減少過程、収束過程を経て第１所定値に収束する。この工程において下磁場の環境下にある固体分散体９は重力と下向きの磁力とを受ける。反応空間１０２に対して下磁場の印加を行う理由は、センシングエリア１０３へ固体分散体９が到達する時間を短くするためである。

図５Ａに示すように、時刻ｔ＝０において、反応空間１０２は試料溶液で満たされる。試料溶液に含まれる固体分散体９は、下向きに重力を受けるので、複数の固体分散体９のうちの一部が沈降してセンシングエリア１０３に進入する。このとき、試料溶液に含まれる抗原１４の少なくとも一部は第２抗体１３と結合してセンシング面１０１に向けて沈降する。それにより、時刻ｔ＝０からｔ＝ｔ_０の期間において測定される強度比Ａは若干減少する。時刻ｔ_１において、下磁場の印加が開始される。図中下向きの矢印は下磁場の印加により発生する磁束Ｂ_１の向きを示す。磁束Ｂ_１は複数の磁力線ｂで構成され、反応空間１０２を実質的に下方に貫く。

図５Ｂに示すように、下磁場による下向きの磁力を受けている固体分散体９の一部は、磁力線ｂに引き寄せられることで磁力線ｂに沿って並び始める。磁力線ｂに沿って並ぶ固体分散体９は、重力および磁力にしたがって徐々に沈降し、センシングエリア１０３に進入する。そして、センシングエリア１０３内に進入した固体分散体９の一部がセンシング面１０１と結合する。一方、磁力線ｂに沿って並んでいない固体分散体９については、重力にしたがって徐々に沈降し、センシング面１０１と結合する。図５Ｂに対応する期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１において、センシングエリア１０３には固体分散体９が次々に進入するので、初期段階において曲線３０１は減少過程を示す（区間Ｃ_０〜Ｃ_１）。この減少過程において、強度比Ａは、時刻ｔ＝ｔ_０の直後の時点から大きな減少率（傾き）で減少しはじめ、この減少率を所定時間維持した後、減少率が徐々に小さくなる。そして、時刻ｔ＝ｔ_１の時点で強度比Ａの減少率はほぼ０となる。時刻ｔ＝ｔ_１に達すると、センシングエリア１０３への固体分散体９の進入状態が実質的に定常化し、曲線３０１は収束過程を呈する。すなわち、期間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_２において、第１所定値である強度比Ａ＝Ａ_１に収束する（区間Ｃ_１〜Ｃ_２）。この状態における反応空間１０２内の状態の例を図５Ｃに示す。この過程中においても、反応空間１０２に収容された抗原１４のうちの少なくとも一部は、第２抗体１３に順次結合される。

〔自然沈降工程〕
次に、自然沈降工程Ｔ_０における固体分散体９の動作ついて図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａは、時刻ｔ＝ｔ_３における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。図６Ｂは、時刻ｔ＝τ_３（ｔ_３＜τ_３＜ｔ_４）における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。図６Ｃは、時刻ｔ＝τ_４（ｔ_４＜τ_４＜ｔ_５）における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。

自然沈降工程Ｔ_０において強度比Ａの値は、減少過程、収束過程を経て第２所定値に収束する。この工程において下磁場を受ける固体分散体９は重力も受ける。自然沈降工程Ｔ_０において、固体分散体９は、抗原抗体反応によりセンシング面１０１と結合される。また、図６Ａ〜図６Ｃに示す過程中において、抗原１４の少なくとも一部は、第２抗体１３に順次結合される。

時刻ｔ＝ｔ_２において、下磁場の印加が終了すると、固体分散体９は下磁場による束縛から開放されることで自然沈降を開始する。図６Ａに示すように、下磁場の印加が終了した直後の反応空間１０２の内部状態は、図５Ｃで示した状態とほぼ同様である。

また、期間ｔ＝ｔ_２〜ｔ_３に相当する曲線３０１の区間Ｃ_２〜Ｃ_３において、オーバーシュート３１０が発生する。このオーバーシュート３１０は、下磁場印加部４０ｄの動作が停止される時に発生するノイズ電流によるものと考えられる。このノイズ電流は、例えば、迷電流、突入電流等であると考えられる。このノイズ電流により、逆向きの磁場が瞬間的に発生することで、固体分散体９が上方に持ち上げられる。これにより、固体分散体９の一部は、センシングエリア１０３から一瞬離脱させられ、曲線３０１にはオーバーシュート３１０が生じる。時刻ｔ_３は、このオーバーシュート３１０によるノイズが収まった時刻である。このノイズが収まるまでに要する時間は既知であり、その時間は記憶部９０に予め記憶されている。また、この時間は、事前に実験的に求められてもよい。

図６Ｂに示すように、下磁場による束縛から開放されることで固体分散体９の整列が崩れ、固体分散体９はセンシング面１０１に向けて無秩序に沈降する。図６Ｂに示される期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４において、センシングエリア１０３に固体分散体９が次々に進入するので、初期段階において曲線３０１は強度比Ａが減少する減少過程を示す。この進入が飽和状態となると、曲線３０１は収束過程を示す。具体的に、強度比Ａは、時刻ｔ＝ｔ_３の時点から大きな減少率で減少し、同等の減少率が所定時間維持された後、減少率が徐々に小さくなっていく。そして、時刻ｔ＝ｔ_４の時点で強度比Ａの減少率はほぼ０となる。時刻ｔ＝ｔ_４では第２所定値である強度比Ａ＝Ａ_２に収束する。

図６Ｃに示すように、強度比Ａの値が第２所定値となった後において、反応空間１０２内の固体分散体９のほとんどはセンシング面１０１上に堆積される。このとき、センシング面１０１に接する固体分散体９の少なくとも一部が、抗原１４を介してセンシング面１０１と特異的に結合される。そのような固体分散体９は、センシング面１０１上に整列して堆積される。そして、整列して堆積された固体分散体９上にさらに固体分散体９が堆積される。それにより、センシングエリア１０３内は、固体分散体９によってほぼ隙間なく占められる。強度比Ａは、時刻ｔ＝ｔ_４において第２所定値に収束し、その値は時刻ｔ＝ｔ_５まで実質的に変化しない。これは、期間ｔ＝ｔ_４〜ｔ_５においてセンシングエリア１０３に新たに進入する固体分散体９は実質的に存在しないことを示している。つまり、時刻ｔ＝ｔ_４においてセンシングエリア１０３への沈降は実質的に完了しているといえる。なお、センシングエリア１０３内においては、時刻ｔ＝ｔ_４の段階でセンシング面１０１と結合していなかった固体分散体９の少なくとも一部が、期間ｔ＝ｔ_４〜ｔ_５においてセンシング面１０１と結合する。

〔上磁場印加工程、測定工程〕
次に、上磁場印加工程Ｕ_０における固体分散体９の動作について図７を用いて説明する。図７は、時刻ｔ＝τ_５（ｔ_６≦τ_５≦ｔ_７）における反応空間１０２内の状態を示す断面図である。時刻ｔ＝ｔ_７において測定工程Ｖ_０が行われる。

上磁場印加工程Ｕ_０において強度比Ａの値は、増加過程、収束過程を経て第３所定値に収束する。この工程において上磁場を受ける固体分散体９は重力と上磁場とを受ける。それにより、抗原抗体反応によりセンシング面１０１と結合していない固体分散体９が、センシングエリア１０３から離脱する。

自然沈降の終了後、上磁場の印加が開始される。図７中上向きの矢印は上磁場の印加により発生する磁束Ｂ_２の向きを示す。磁束Ｂ_２は複数の磁力線ｂで構成され、反応空間１０２を上方に貫く。

自然沈降が終了した直後の反応空間１０２の内部状態は、図６Ｃで示した状態とほぼ同様である。つまり、時刻ｔ＝ｔ_５の直前において、固体分散体９はセンシング面１０１上に整列して堆積され、センシング面１０１と接する固体分散体９の多くがセンシング面１０１と特異的に結合している。

反応空間１０２に上磁場が印加されると、固体分散体９に上向きの磁力が掛かる。この磁力はセンシングエリア１０３において、重力よりも大きく、かつ抗原抗体反応による結合力よりも小さい力である。センシング面１０１と特異的に結合していない固体分散体９は、上向きの磁力を受けることにより、センシングエリア１０３から離脱する。それにより、時刻ｔ＝ｔ_５の到来とともに強度比Ａの値は急激に上昇する。

また、期間ｔ＝ｔ_５〜ｔ_６において、曲線３０１はオーバーシュート３１１を呈する。このオーバーシュート３１１の後、曲線３０１は、減少過程と収束過程とを経て第３所定値に収束する。このオーバーシュート３１１は、前述したオーバーシュート３１０と同様な要因で起こると考えられる。つまり、突入電流等により、センシングエリア１０３内の固体分散体９に対し抗原抗体反応よりも大きな上向きの磁力が掛かる。これにより、抗原抗体反応による結合が一瞬引き剥がされ、結合していた固体分散体９がセンシングエリア１０３から離脱する。電流が安定すると、その磁力は抗原抗体反応による結合力よりも小さい力となるので、引き剥がされた固体分散体９はセンシング面１０１と再び結合する。このような再結合により、強度比Ａは時刻ｔ＝ｔ_５の後、大きな減少率で減少しはじめる。この減少率は所定時間維持され、その後、減少率は徐々に小さくなる。そして、時刻ｔ＝ｔ_６の時点で強度比Ａの減少率はほぼ０となる。時刻ｔ＝ｔ_６では第３所定値である強度比Ａ＝Ａ_３に収束する。

第３所定値に収束した後、センシングエリア１０３には、センシング面１０１に抗原１４を介して特異的に結合した固体分散体９のみが存在している（図７を参照）。すなわち、その他の固体分散体９は、上磁場によりセンシングエリア１０３の外に配置される。

第３所定値である強度比Ａ＝Ａ_３に収束してから所定時間経過後の時刻ｔ＝ｔ_７に測定工程Ｖ_０が実行される。つまり、期間ｔ＝ｔ_５〜ｔ_７に対応する時間は、測定可能となるまでに要する時間である。この測定可能となるまでに要する時間は既知である。この時間は記憶部９０に設定情報として記憶されている。具体的には、システム制御部７０は、時刻ｔ＝ｔ_７に対応する強度比Ａ_３を抽出し、情報生成部６５に送る。情報生成部６５は、強度比Ａの値と抗原１４の量との対応情報に基づいて、抽出された強度比Ａ_３に対応する抗原１４の量を取得し、これに基づき測定結果を示す情報を生成する。

＜記憶部＞
記憶部９０は、検知部５０や図示しない操作部から受けた情報を保管する。また、記憶部９０には、設定情報が予め記憶されている。設定情報には、反応空間１０２内に存在する抗原１４の量を測定するために行われる複数の工程の種別を示す情報と、この複数の工程が遷移する順番を示す情報と、この複数の工程が遷移するタイミングを示す情報とが含まれている。なお、設定情報は、このような態様で関連付けられた情報の組を複数含んでいてもよい。その場合、任意の情報の組が手動または自動で選択されて検査に適用される。

また、記憶部９０には、工程の遷移タイミングの判定に用いられる参照情報が記憶されている。参照情報は、遷移タイミング特定部８０によって使用される。また、記憶部９０に対する情報の格納及び読み出しは、システム制御部７０により実行される。

＜出力部＞
出力部６０は、システム制御部７０に制御され、検知部５０や図示しない操作部から受けた情報を出力する。出力部６０は、表示部６１と、報知部６２とを含む。表示部６１は、システム制御部７０による制御を受けて情報を表示する。たとえば、表示部６１は、図４に示すような強度比の時系列変化を示すグラフや、検体に関する情報などを表示する。報知部６２は、システム制御部７０の制御を受けて、所定の動作音や警告音を出力する。なお、表示部６１に報知機能を持たせることが可能である。また、出力部６０による情報の出力態様はこれらに限定されるものではなく、たとえば、ネットワーク等を介して情報を外部に送信する機能や、情報を記録媒体に書き込む機能などが設けられていてもよい。

＜遷移タイミング特定部＞
遷移タイミング特定部８０は、出射光Ｌ２の情報に基づいて工程の遷移タイミングを特定する機能を備える。その一例として、遷移タイミング特定部８０は、光強度の時系列変化に基づいて遷移タイミングを特定する機能を備える。遷移タイミングの特定処理は、一の工程からその直後の工程への遷移タイミングの特定には限定されず、当該一の工程よりも後に実行される任意の工程の開始タイミングを特定する処理を含んでいてもよい。遷移タイミング特定部８０は、遷移タイミングを特定するために、例えば以下に挙げる機能を備える。これら機能の説明において、出射光Ｌ２の光強度を示す情報は、前述の強度比であるとする。しかしながら、これに限定されるものではなく、出射光Ｌ２の絶対強度や、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２の相対強度など、出射光Ｌ２の光強度に関する情報（つまり出射光Ｌ２の光強度の検知結果から得られる任意の情報）であってよい。

（第１の機能）
遷移タイミング特定部８０には、処理部５３から強度比の情報がリアルタイムで逐次に入力される。遷移タイミング特定部８０は、逐次に入力される情報に基づいて、強度比の時系列変化を監視し、工程の遷移タイミングを特定する機能を備える（本明細書において「第１の機能」と呼ぶことがある）。

強度比の時系列変化を監視する処理の例を説明する。強度比の値が入力される毎に、遷移タイミング特定部８０は、当該時点までに得られた強度比の値の履歴の少なくとも一部に基づいて強度比の変化率を算出し、この変化率の値と既定値とを比較する。遷移タイミング特定部８０は、この比較の結果に基づいて遷移タイミングを求める。この既定値は、例えば実験的に取得することができる。

例えば、図４に示す例においては、変化率は曲線３０１の傾き（常に負値または０である）に相当する。また、既定値αは実質的に０であるとする。この場合、遷移タイミング特定部８０は、入力された傾きの値と既定値αとを比較し、前者が後者以上である場合に次の工程への遷移タイミングが到来したと判断する。

他の例として、遷移タイミング特定部８０は、傾きの値が既定値α以上である状態が所定時間継続したか否かに応じて、次の工程への遷移タイミングが到来したか否かを決定することができる。本例によれば、傾きの値が安定したこと（換言すると、強度比が安定したこと、或いは、センシングエリア１０３における固体分散体９の動作が安定したこと）を工程の遷移トリガーとして用いることができる。

更なる例として、遷移タイミング特定部８０は、強度比の値と既定値とが所定の関係であるとされた時間の合計（累積時間）または判定回数（累積回数）が、所定閾値を超えた時点を遷移タイミングとすることができる。

遷移タイミング特定部８０は、上記のようにして特定された遷移タイミング（第１遷移タイミング）に基づいて、更に後の工程への遷移タイミング（第２遷移タイミング）を特定または推定することもできる。その理由は、第１遷移タイミングに基づいて、反応空間１０２における抗原抗体反応が進む度合いを推定することができるからである。その一例として、第１状態変化工程、第２状態変化工程、及び第３状態変化工程が含まれる測定フローを考慮する。遷移タイミング特定部８０は、第１の機能を用いて第１状態変化工程から第２状態変化工程への第１遷移タイミングを特定する。さらに、遷移タイミング特定部８０は、取得された第１遷移タイミングに基づいて、第２状態変化工程から第３状態変化工程への第２遷移タイミングを特定する。この特定処理は、例えば、第１状態変化工程に要した時間に基づいて行われる。つまり、第１状態変化工程に要した時間が短ければ、反応空間１０２における抗原抗体反応が速く進んでいると推定されるので、この判定結果に基づいて第２状態変化工程に要する時間が推定される。この処理は、たとえば、第２状態変化工程に要する時間と第１状態変化工程に要する時間とが対応付けられた対応情報を参照して実行することができる。この対応情報は、例えば、記憶部９０に予め記憶される。また、この対応情報は、経験的、実験的に取得することができる。また、第１の遷移タイミングは、必ずしも遷移タイミング特定部８０が特定する最も早い遷移タイミングでなくてもよい。また、上記の要領で推定された遷移タイミングを、当該推定タイミング以降の状態により、或いはユーザの判断により、変更したり調整したりすることが可能である。

［検体測定装置の動作］
次に、この実施形態の検体測定装置１０による測定フローの一例について説明する。この実施形態の検体測定装置１０は、例えば、以下に示すように動作することで、測定フローに含まれる各工程の遷移タイミングを可変させる。

（工程の遷移タイミングの変更）
図８は、この実施形態の検体測定装置１０で試料溶液に含まれる抗原１４の量を測定する流れの一例を示したフローチャートである。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７を用いる。システム制御部７０は、記憶部９０に予め記憶された設定情報に基づいた測定フローにしたがって検体測定装置１０の制御を行い、最終的に、試料溶液に含まれる抗原１４の量を取得する。

図９は、測定において検知された出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を示すグラフ４１０である。図９に示す実線の曲線は、遷移タイミングが変更された測定において検知された出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を示す曲線３０２である。破線の曲線は、通常の測定において検知された出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を示す曲線３０１である。グラフ４１０には、通常の測定に対応する曲線３０１が破線で示され、遷移タイミングが変更された測定に対応する曲線３０２が実線で示される。以下の説明においては、図９を適宜使用する。

システム制御部７０は、反応空間１０２への試料溶液の導入が終了したことを示すトリガーを受け、測定フローを開始する。例えば、システム制御部７０は、設定情報に基づいて下磁場印加部４０ｄの制御を開始する。これにより下磁場印加部４０ｄは、反応空間１０２に対し下磁場を印加する（ステップＳ００１）。図９に示すように、下磁場の印加は、通常の測定と同様に、時刻ｔ＝ｔ_０から開始される。これにより、下磁場印加工程Ｓ_１が開始される。

次に、遷移タイミング特定部８０は、第１の機能を実行し、固体分散体９の沈降の度合いに基づき遷移タイミングを求める。例えば、遷移タイミング特定部８０は、強度比の値が入力される毎に、当該時点までに得られた強度比の値の履歴の少なくとも一部に基づいて強度比の変化率を算出し、この変化率の値（負値または０）と既定値α（実質的に０）とを比較する。遷移タイミング特定部８０は、この比較の結果に基づいて遷移タイミングを求める（ステップＳ００２）。なお、この変化率は、図９における曲線３０２の時刻ｔ_０からの減少過程における減少率である。変化率の値が既定値α以上である状態は、この減少過程（収束過程）において減少が収束した状態に対応する。その収束した状態は、図９において工程の遷移タイミングとなる時刻ｔ_１として示される。下磁場印加工程Ｓ_１は、曲線３０２における期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１において行われる。

遷移タイミング特定部８０により求められた変化率が規定値α以上になるまで（ステップＳ００７；ＮＯ）、下磁場の印加が継続される。この変化率が規定値α以上になった場合（ステップＳ００２；ＹＥＳ）、遷移タイミング特定部８０は、その結果をシステム制御部７０に出力する。つまり、この状態は、固体分散体９の下磁場による移動が十分に行われ、センシングエリア１０３内において固体分散体９の移動がほぼ停止したことを示している。

この結果を受けてシステム制御部７０が、下磁場の印加を停止させることにより、下磁場の印加が終了される（ステップＳ００３）。つまり、下磁場印加工程Ｓ_１から自然沈降工程Ｔ_１へ工程が遷移される（図９）。

自然沈降工程Ｔ_１においても、遷移タイミング特定部８０は、第１の機能を実行し、固体分散体９の沈降の度合いに基づき遷移タイミングを求める。すなわち、遷移タイミング特定部８０は、変化率の値と既定値αとの比較の結果に基づいて、次の工程（例えば上磁場印加工程Ｕ_１）の遷移タイミングを求める（ステップＳ００４）。なお、この変化率は、図９における曲線３０２の時刻ｔ_８からの減少過程における減少率である。期間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_８においてはオーバーシュート３１０が発生している。時刻ｔ_８は、図４における時刻ｔ_３と同様に設定することができる。変化率の値が既定値α以上である状態は、この減少過程（収束過程）において減少が収束した状態に対応する。その収束した状態は、図９において工程の遷移タイミングとなる時刻ｔ_９として示される。自然沈降工程Ｔ_１は、曲線３０２における期間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_９において行われる。

第１の機能に基づく監視は、ステップＳ００２から監視ステップＳ００４まで継続されてもよく、あるいはステップＳ００３への移行により一旦終了し、ステップＳ００４で再開されてもよい。

変化率が規定値α以上になるまで（ステップＳ００４；ＮＯ）、次の工程には遷移されず、遷移タイミング特定部８０は、自然沈降工程Ｔ_１における固体分散体９の沈降の度合いの監視を継続する。変化率が規定値α以上になった場合（ステップＳ００４；ＹＥＳ）、遷移タイミング特定部８０はその結果をシステム制御部７０に出力する。その結果を受けてシステム制御部７０は、上磁場の印加を開始させる（ステップＳ００５）。つまり、自然沈降工程Ｔ_１から上磁場印加工程Ｕ_１へ工程が遷移される。自然沈降工程Ｔ_１における減少過程（収束過程）でも、減少が収束したと判定された時刻ｔ_９が工程の遷移タイミングとなる。図９において自然沈降工程Ｔ_１は、曲線３０２に示す期間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_９に対応する。つまり、この状態は、前述したようにセンシングエリア１０３内において固体分散体９の移動がほぼ停止したことを示す。また、この工程においては、重力による自然沈降や拡散による固体分散体９の移動が十分に行われたことを示している。

第１の機能に基づく監視は、監視ステップＳ００２から監視ステップＳ００４まで継続されてもよく、あるいはステップＳ００３の移行により一旦終了し、監視ステップＳ００４で再開されてもよい。

システム制御部７０は、設定情報から測定可能となるまでに要する時間を取得し、この時間に基づいて上磁場印加工程Ｕ_１から測定工程Ｖ_１への遷移タイミングを特定する。この遷移タイミングが到来すると（ステップＳ００６）、情報生成部６５は、強度比Ａの値を取得し（ステップＳ００７）、取得した強度比Ａに基づいて反応空間１０２内の抗原１４の量を示す情報が生成される。この抗原１４の量を示す情報は、出力部６０によって外部に出力され取得される（ステップＳ００８）ことでこの処理は終了する。

また、このフローチャートに示す処理においては、センシング面１０１における抗原抗体反応が通常よりも速く進む場合について、その測定を通常の測定よりも早めるような処理を行った。しかしながら、これに限定されるものではなく、センシング面１０１における抗原抗体反応が遅い場合についても適用することができる。その場合、図９において、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１（下磁場印加工程Ｓ_１）及びｔ_８〜ｔ_９（自然沈降工程Ｔ_１）が、通常の測定よりも長く設定される。また、上磁場印加工程Ｕ_１から測定工程Ｖ_１への遷移タイミングを、強度比Ａの変化率が規定値α以上になった時点としてもよい。この時点は、例えば、時刻ｔ＝ｔ_１０である。

この実施形態の検体測定装置１０によれば、状況に応じて抗原１４の測定に要する時間を短縮することができる。ここで、曲線３０１で示される測定フローと曲線３０２で示される測定フローとを比較する。下磁場印加工程Ｓ_１は期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１の間において行われる。これは、下磁場印加工程Ｓ_０に要する時間よりもｔ＝ｔ_２−ｔ_１の時間短縮することができる。また、自然沈降工程Ｔ_１は期間ｔ＝ｔ_１〜ｔ_９において行われる。これは、自然沈降工程Ｔ_０に要する時間よりもｔ＝ｔ_５−ｔ_４の時間短縮することができる。上磁場印加工程Ｕ_１は時刻ｔ_９〜ｔ_１０の間において行われる。これは、上磁場印加工程Ｕ_０に要する時間よりもｔ＝ｔ_７−ｔ_６の時間短縮することができる。これら時間短縮により、全体の測定フローは、例えば５分短縮される。

この実施形態の検体測定装置１０による測定においては、上磁場印加工程Ｕ_１に遷移した時点で、測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進んでいる必要がある。その一例として、抗原抗体反応が定常となっていることが挙げられるが、これに限定されるものではなく、定性的な判断が可能な程度に抗原抗体反応が進んでいる場合も含む。

ここで、第１時間と第２時間とを考慮する。第１時間は、固体分散体９が磁力及び重力によってセンシングエリア１０３まで移動される場合に費やされる時間（沈降時間）である。第２時間は、測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進むまでに費やされる時間（測定可能時間）である。この場合における抗原抗体反応は、固体分散体９がセンシングエリア１０３に移動されるとともに、その固体分散体９が抗原１４を介してセンシング面１０１とが結合することをいう。

この実施形態の検体測定装置１０は、第１時間と第２時間とを考慮して測定フローを構成することができる。第１時間は、前述したように強度比Ａの時系列変化から知ることができる。この実施形態の検体測定装置１０は、例えば反応空間１０２に収容された抗原１４の濃度情報（濃度の指標となる情報）に基づいて、第２時間を特定することができる。抗原１４の濃度情報は、強度比Ａの時系列変化から知ることができる。強度比Ａの時系列変化から抗原１４の濃度情報を取得することについては後述する。

この実施形態の検体測定装置１０は、操作者が、測定する検査項目の種別等を考慮して、遷移タイミング特定部８０の第１の機能を実行するか否かを選択するよう促す構成であってもよい。操作者は、例えば、これから測定する検査項目が、特定検査項目に該当する場合、第１の機能を実行する操作を行う。特定検査項目は、例えば、定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目である。ここで、定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目とは、例えば、所定量の抗原１４の検出をもって陽性と判断することができる検査項目をいう。この特定検査項目としては、例えばウィルス等の感染を判定する検査項目が挙げられる。この検査項目は、抗原１４の量がある閾値を超えていれば陽性と判定することができる。特定検査項目は、定性的な判断により検査が可能な確定させることが可能な検査項目のうち、例えばこの閾値がごく小さい検査項目であることが望ましい。

また、この実施形態の検体測定装置１０は、強度比Ａの時系列変化の減少期間から工程の遷移タイミングを推定することができる。この減少期間は、例えば、図４において期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４である。つまり、工程の開始から第１の機能により推定された遷移タイミングまでの期間から、それ以降の工程の遷移タイミングを推定することができる。この期間は、固体分散体９の移動のみならず、抗原抗体反応の進行度合い（以下、反応の進行度合いという場合がある）に関係する。つまり、この期間が短ければ抗原抗体反応が速く進んだことを示す。「反応の進行度合い」における反応は、抗原１４を介してセンシング面１０１と固体分散体９とが結合する反応、又は抗原１４を介して複数の固体分散体９が結合する反応を言う。「反応の進行度合い」は、例えば反応の進行度合いに関与する複数のパラメータによって決定することができる。このパラメータは、例えば抗原１４の濃度、第１抗体６の濃度、及び第２抗体１３の濃度を含む。抗原１４の濃度は、例えば第１抗体６の濃度及び第２抗体１３の濃度を固定することで「反応の進行度合い」から導出することができる。

＜変形例＞
上述したように、この実施形態の検体測定装置１０は、一例において操作者が測定する検査項目の種別等を考慮して、遷移タイミング特定部８０の第１の機能を実行するか否かを選択するように促す構成を備える。ただし、第１実施形態の検体測定装置１０このような構成に限られない。例えば、この実施形態の検体測定装置１０は、判定部を設けることで、この選択を自動で行うこともできる。

図１０は、この実施形態の検体測定装置１０の変形例の全体構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、この実施形態の検体測定装置１０の変形例は、判定部８５をさらに備える。

《判定部》
判定部８５は、これから行う測定が特定検査項目であるか否かを判定する。検査項目の検査設定情報には、特定情報が含まれている。特定情報と、例えば、検査項目の種別の情報である。つまり、この変形例においては、操作者が、この検査項目の種別等を考慮して、遷移タイミング特定部８０の第１の機能を実行するか否かを選択する判断の替わりに、この判断を判定部８５が行う。

判定部８５による、判定処理の一例を挙げる。まず、判定部８５は、測定前にその検査情報からこれから測定される検査項目の情報を取得する。判定部８５はこの検査項目が特定検査項目であるか否かを判定する。判定部８５により、この検査項目が特定検査項目であると判定されると、その判定結果を遷移タイミング特定部８０に出力する。遷移タイミング特定部８０は、この判定結果を受けて工程の遷移タイミングを特定する処理を開始する。

つまり、判定部８５により、これから測定する検査項目が特定検査項目に該当すると判定されると、測定フローにおいて上述した工程の遷移タイミングを可変させる制御を行う「特定の測定」を行う。一方、判定部８５により、これから測定する検査項目が定性判断に基づく測定ではないと判定されると、システム制御部７０は、この判定結果を受けて、設定情報に基づいて制御を行う「通常の測定」を行う。

「通常の測定」が行われる場合、システム制御部７０は、この複数の工程を順に実行するように、検体測定装置１０の各部を制御する。これにより、反応部２０内の被検物質の量を測定することができる。一方で、特定の条件を満たす「特定の測定」が行われる場合、検体測定装置１０は検知信号に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。

［検体測定装置の動作］
次に、この実施形態の検体測定装置１０による測定フローの一例について説明する。この実施形態の検体測定装置１０は、例えば、以下に示すように動作することで、これから行う測定が特定測定と判定された場合に、測定動作に含まれる各工程の遷移タイミングを可変させる。

図１１は、この実施形態の検体測定装置１０で試料溶液に含まれる抗原１４の量を測定する流れの一例を示したフローチャートである。このフローチャートは、まず、測定の開始前に測定対象が特定の被検物質であるか否かを判定し、特定の被検物質であれば工程の遷移タイミングを通常のタイミングから変更する。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７を用いる。

測定開始前において、判定部８５は、これから行う測定の検査情報を取得する（ステップＳ０２０）。次に、判定部８５は、測定の検査項目が特定検査項目であるか否かを判定する（ステップＳ０２１）。判定部８５は、これから測定される検査項目の種別が定性的な判断により検査が可能な検査項目であるか否かを判定する。その検査項目の種別が定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目でない場合、判定部８５は、この測定が特定検査項目ではないと判定する（ステップＳ０２１；ＮＯ）。判定部８５は、この判定結果をシステム制御部７０に出力する。システム制御部７０は、この判定結果を受けて測定フローを開始する（ステップＳ０２２）。この場合、予め設定された通常の測定が行われる（ステップＳ０２３）。通常の測定では、例えば、図４に示すような予め設定されたタイミングで工程が遷移する。通常の測定の設定情報は、記憶部９０に予め記憶されている。システム制御部７０は、この設定情報に基づいて検体測定装置１０の制御を行い、最終的に、試料溶液に含まれる抗原１４の量を取得する。

その検査項目の種別が定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目である場合、判定部８５は、この測定が特定検査項目であると判定する（ステップＳ０２１；ＹＥＳ）。判定部８５は、この判定結果をシステム制御部７０に出力する。その後、測定フローに含まれる各工程の遷移タイミングを可変させる処理が開始される。この処理は、図８に示すステップＳ００１〜Ｓ００８の処理と同様に行うことができる（ステップＳ０２４〜Ｓ０３１）。

［検体測定装置の作用、効果］
この実施形態の検体測定装置１０によれば、反応部２０から出射される光強度の時系列変化を示す情報に基づいて、測定フローに含まれる工程の少なくとも一部の遷移タイミングを可変とした。具体的に、検体測定装置１０は、測定する検査項目が、特定検査項目に該当する場合、固体分散体９の沈降が完了するタイミングを工程の遷移タイミングとした。また、この実施形態の検体測定装置１０は、出射光の強度比の減少期間に基づいて工程の遷移タイミングを推定することができる。例えば、この減少期間が短ければ抗原抗体反応が速く進んだことを示すので、工程の遷移タイミングを通常の測定よりも早くすることができる。

＜第２実施形態＞
この実施形態の検体測定装置１０の構成は、第１の実施形態と同様である。この実施形態の検体測定装置１０の説明には図１を適宜参照する。この実施形態の検体測定装置１０は、第１実施形態の検体測定装置１０において、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化から被検物質と試薬との反応の進行度合いを特定し、この特定結果に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。

＜遷移タイミング特定部＞
遷移タイミング特定部８０は、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化から被検物質と試薬との反応の進行度合いを特定し、この特定結果に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。遷移タイミング特定部８０は、光強度の情報から、被検物質と試薬との反応の進行度合いを特定することができる。例えば、被検物質を抗原１４、試薬を抗体とすると、遷移タイミング特定部８０は、これらの間に生じる抗原抗体反応の進行度合いを特定することができる。遷移タイミング特定部８０は、例えばこの特定をするための第２及び第３の機能を備える。

上述した第１の機能は、光強度比の時系列変化に基づきセンシングエリア１０３における固体分散体９の動作が定常となるタイミングを特定することができる。これに対し、第２及び第３の機能は、光強度比の時系列変化に基づき抗原抗体反応の進行度合いを特定することができ、この進行度合いから測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進んだタイミングを特定することができる。また、この進行度合い又は、固体分散体９の移動状況に基づいて遷移タイミングを通常の遷移タイミングより早めることができる。この実施形態の検体測定装置１０において、例えば、第１の機能と、第２又は第３の機能とは組み合わせることができる。これら機能を組み合わせることで、遷移タイミング特定部８０は、センシングエリア１０３における固体分散体９の動作が定常となるタイミングと測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進んだタイミングとの両方を特定することができる。これら特定されたタイミングのうち遅い方を、例えば工程の遷移タイミングとすることで、固体分散体９の動作が定常となり、かつ測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進んだタイミングで測定を行うことができる。

（第２の機能）
第２の機能は、工程の初期時間において取得された出射光Ｌ２の光強度の変化の度合いに基づいて、反応空間１０２における抗原抗体反応の進行度合いを特定する。その一例について、図４を参照して説明する。曲線３０１で示される強度比Ａの時系列変化は、前述したように各工程の初期時間において減少過程を示す。減少過程は、下磁場印加工程Ｓ_０において、例えば、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１である。また、減少過程は、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１内に設定することもできる。この期間ｔは、例えば、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_Ｐである。時刻ｔ_Ｐは、ｔ_Ｐ＝ｔ_０＋（(ｔ_１―ｔ_０)／Ｐ）の式によって設定される。定数Ｐは３〜１０の範囲で設定することができる。また、減少過程（初期時間）は、下磁場印加工程Ｓ_０において、例えば、期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_Ｑである。また、減少過程は、期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４内に設定することもできる。この期間ｔは、例えば、期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_Ｂである。時刻ｔ_Ｑは、ｔ_Ｑ＝ｔ_３＋（(ｔ_４―ｔ_３)／Ｑ）の式によって設定される。定数Ｑは３〜１０の範囲で設定することができる。遷移タイミング特定部８０は、この減少過程における強度比Ａの減少の度合いを取得し、この減少の度合いから抗原抗体反応の進行度合いを特定する。

強度比Ａの減少の度合いから、抗原抗体反応の進行度合いを特定する方法について説明する。この減少過程における強度比Ａの減少の度合いは、固体分散体９の移動状況を示す。具体的に、この減少の度合いはセンシングエリア１０３において固体分散体９が増加する度合いを示している。固体分散体９には、少なくとも重力が掛かることで、反応空間１０２内を沈降する。

反応空間１０２内において、抗原１４の濃度が高いほど、抗原１４と抗体とが反応する確率が上がるので、その測定は抗原抗体反応が速く進むと考えられる。また、反応空間１０２内を固体分散体９が沈降する場合に、抗原１４を介して固体分散体９が凝集し凝集体を形成する場合がある。例えば、抗原１４の濃度が高いと形成される凝集体の量が増加し、その凝集体における固体分散体９の凝集量も増加する。そのため、反応空間１０２内を固体分散体９が沈降する場合に、センシングエリア１０３内に固体分散体９が進入する量が増加する。その量が増加すると、減少過程における強度比Ａの減少の度合いは大きくなる。これらのことから、減少過程における強度比Ａの減少の度合いから、その工程において反応の進行度合いを特定することができる。

強度比Ａの減少の度合いとしては、例えば、前述した強度比Ａの減少率の値、特定の期間における強度比Ａの差分値が挙げられる。強度比Ａの減少率の値としては、例えば、特定の時刻における減少率の値、特定の期間における減少率の平均値等が挙げられる。強度比Ａの減少の度合いは、これら挙げたものから適宜選択することができるが、例えば、特定の期間における減少率の平均値が用いられる。減少率の平均値とすることにより、意図しないノイズ等の影響を小さくすることができる。以下、強度比Ａの減少の度合いとして、特定の期間における強度比Ａの減少率の平均値を用いる場合について説明する。

反応の進行度合いとしては、例えば、反応速度が挙げられる。つまり、遷移タイミング特定部８０は、特定の期間における減少率の平均値から、抗原抗体反応速度を取得することができる。抗原抗体反応が、一定の速度で進む場合、この抗原抗体反応の速度から、工程を遷移させるに十分な進行時間ｔ_Ｇを特定することができる。この工程は、現在の工程及び現在よりも後の工程の一方若しくは両方である。また、遷移タイミング特定部８０は、抗原抗体反応が一定の速度で進まない場合、例えば、対応情報に基づいて、その時間を特定することができる。この対応情報は、予め経験的、実験的に取得され、記憶部９０等に記憶されている。

この対応情報は、一例を挙げると、強度比Ａの減少率の平均値と反応の所要時間とが対応付けられているものが挙げられる。この対応情報は、例えば、予め抗原１４の濃度が既知な試料溶液を複数測定し、その測定結果から、その対応関係を導き出すことで取得される。このとき取得される対応情報は、例えば、強度比Ａの減少率の平均値と、反応の所要時間との対応表、強度比Ａの減少率の平均値を横軸、反応の所要時間を縦軸とした検量線が挙げられる。遷移タイミング特定部８０は、この対応情報に基づいて抗原１４の濃度を推定し取得することができる。この対応情報は、出射光Ｌ２の変化率（減少率）と、抗原１４の濃度との対応情報であってもよい。

遷移タイミング特定部８０は、例えば、反応の所要時間から、測定確度が担保される程度に反応が進む時刻を特定し工程の遷移タイミングを特定することができる。また、この対応情報は、工程ごとに設定することができる。また、この対応情報は、強度比Ａの減少の度合いとして別の値が用いられる場合、その値に応じて設定される。別の値としては、所定時刻における強度比Ａの減少率の値、特定の期間における強度比Ａの差分値等が挙げられる。遷移タイミング特定部８０は、工程を遷移させるに十分な進行時間ｔ_Ｇに基づいて遷移タイミングを特定する。その一例として下磁場印加工程において、時刻ｔ_０から時間ｔ_Ｇが経過した時刻を遷移タイミングとすることができる。

第２の機能は、工程の初期時間における減少過程から、工程の遷移タイミングを特定することができる。そのため、特定検査項目において特定される工程の遷移タイミングを、第１の機能により特定される工程の遷移タイミングよりも早めることができる。特定検査項目の例としては、定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目である場合の他に、例えば、抗原抗体反応が著しく速い抗原１４、抗体を用いた検査項目である場合が挙げられる。また、これら２つを満たす検査項目である場合が挙げられる。定性的な判断により検査結果を確定させることが可能な検査項目としては、例えば感染症の感染を判定する測定が挙げられる。前述したように、この測定は、抗原１４の量がある閾値を超えていれば陽性と判定することができる。その閾値が小さく、さらに抗原抗体反応も速く進んだ場合、工程の完了を待たずに現在の工程から測定工程に遷移させることができる。工程の完了としては、例えば固体分散体９の沈降の完了が挙げられる。

また、強度比Ａの減少の度合いの取得は、予め設定された時刻（期間）において取得するものに限定されない。強度比Ａの減少の度合いは、例えば、監視によって逐次取得されてもよい。

この場合、遷移タイミング特定部８０は、例えば、第１の機能で述べたことと同様に光強度の値の取得毎に強度比Ａの減少率の値を取得する。遷移タイミング特定部８０は、取得された減少率の値が所定の閾値に達したことを検知する。この閾値は、所定範囲に設定されても、複数設定されていてもよい。閾値が複数設定される場合、遷移タイミング特定部８０は、これら閾値のうちの最小値から順に検知を行う。それにより、強度比Ａの減少率の値を段階的に検知することができる。

遷移タイミング特定部８０は、これら閾値のうち最大値に達した時点で検知を終了する。また、この検知は所定時間行われることでも終了する。この検知を所定時間行っても、強度比Ａの減少率の値がこれら閾値のうちの最小値に達しない場合、遷移タイミング特定部８０は、予め設定された通常の遷移タイミングとして特定し、この特定結果をシステム制御部７０に出力する。その他の場合、遷移タイミング特定部８０は、特定された強度比Ａの減少率の値と対応情報とに基づいて工程の遷移タイミングを特定し、同様にシステム制御部７０に出力する。この対応情報は、強度比Ａの減少率の値と反応の所要時間とが対応付けられている。

（第３の機能）
遷移タイミング特定部８０は、同様に取得された出射光Ｌ２の光強度の変化の度合いに回帰処理を施し、光強度の時系列変化が収束するタイミングを推定する第３の機能を備える。この機能は、第２の機能と同様に、減少過程から工程の遷移タイミングを特定する。その一例について、図４を参照して説明する。曲線３０１で示される強度比Ａの時系列変化は、前述したように各工程を示す部分曲線は、減少過程及び収束過程を経て所定の値に収束する。この部分曲線は線形ではないので、部分曲線の初期値から収束するタイミングを推定するために曲線回帰（カーブフィッティング）を施す。遷移タイミング特定部８０は、推定した収束タイミング（収束時間）から、反応の進行度合いを特定する。遷移タイミング特定部８０は、例えば、推定された収束タイミングから収束時間を特定し、その収束時間の長短に基づいて反応の進行度合いを特定する。以降は第２の機能と同様にして工程の遷移タイミングを特定することができる。曲線回帰に用いる曲線の情報は記憶部９０に予め複数記憶されている。この曲線は、実験的に得られたデータから適宜設定される。遷移タイミング特定部８０は、強度比Ａの減少過程における初期形状から、曲線回帰に用いられる曲線が適宜選択される。

この実施形態の検体測定装置１０の上記以外の構成は第１の実施形態と同様である。

［検体測定装置の動作］
次に、この実施形態の検体測定装置１０による測定フローの一例について説明する。検体測定装置１０による測定フローは、例えば、第１の実施形態と同様に、下磁場印加工程、自然沈降工程、上磁場印加工程、及び測定工程の順で行われる。この実施形態の検体測定装置１０は、出射光Ｌ２の光強度の変化の度合いに基づいて工程の遷移タイミングを取得し、そのタイミングに基づいて工程を遷移させる。この光強度の変化の度合いは、反応の進行度合いに対応する。以下、この実施形態の検体測定装置における工程の遷移タイミングの変更について説明する。

（工程の遷移タイミングの変更例１）
図１２は、この実施形態の検体測定装置１０における動作の一例を示したフローチャートである。検体測定装置１０は、複数の工程を含んで動作する場合に、その工程における出射光Ｌ２の光強度の変化率からその工程の遷移タイミングを特定する。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７及び図９を用いる。

まず、反応空間１０２に対し下磁場の印加が開始される（ステップＳ０４０）。下磁場の印加は、図９に示すように時刻ｔ＝ｔ_０から開始される。

次に、遷移タイミング特定部８０は、下磁場印加工程Ｓ_１において取得された出射光のＬ２の光強度の時系列情報から光強度の変化率を特定し取得する（ステップＳ０４１）。さらに、取得した光強度の変化率から抗原抗体反応の進行度合いを特定し取得する（ステップＳ０４２）。遷移タイミング特定部８０は、上述した第２又は第３の機能を用いることで、反応空間１０２における抗原抗体反応の進行度合いを特定する。

遷移タイミング特定部８０は、ステップＳ０４２で取得された抗原抗体反応の進行度合いに基づいて下磁場印加工程Ｓ_０を遷移させるに十分な程度にこの反応の進行時間ｔ_Ｇを特定する。そして、時刻ｔ_０から時間ｔ_Ｇが経過した時刻を第１遷移タイミングとして特定する（ステップＳ０４３）。時間ｔ_Ｇがｔ_Ｇ＝ｔ_１−ｔ_０である場合、図９に示したように時刻ｔ_１が遷移タイミングとなる。時間ｔ_Ｇは、これに限定されるものではなく、期間ｔ＝ｔ_１−ｔ_０よりも短い時間であってもよい。取得された第１遷移タイミングは、システム制御部７０に出力され、図示しない一時記憶部等に記憶される。

時刻ｔ_０から時間が経過し、第１遷移タイミングが到来する（ステップＳ０４４）と、システム制御部７０は、下磁場印加部４０ｄに対し駆動の停止を指示する。下磁場印加部４０ｄは、この指示を受けて駆動を停止させる。これにより、反応空間１０２に対する下磁場の印加が終了される（ステップＳ０４５）。つまり、下磁場印加工程Ｓ_１から自然沈降工程Ｔ_１へ工程が遷移される。

次に、遷移タイミング特定部８０は、自然沈降工程Ｔ_１において取得された出射光のＬ２の光強度の時系列情報から光強度の変化率を取得する（ステップＳ０４６）。さらに、取得した光強度の変化率から反応の進行度合いを取得する（ステップＳ０４７）。

遷移タイミング特定部８０は、例えば、上述したステップＳ０４１〜Ｓ０４４と同様にして、自然沈降工程Ｔ_０を遷移させるに十分な進行時間ｔ_Ｈを取得し、時刻ｔ_２から時間ｔ_Ｈが経過した時刻を第２遷移タイミングとして取得する（ステップＳ０４８）。時間ｔ_Ｈがｔ_Ｈ＝ｔ_４−ｔ_２である場合、図９に示したように時刻ｔ_９が遷移タイミングとなる。時間ｔ_Ｈは、これに限定されるものではなく、期間ｔ＝ｔ_４−ｔ_２よりも短い時間であってもよい。取得された第２遷移タイミングは、システム制御部７０に出力され、図示しない一時記憶部等に記憶される。

時刻ｔ_２から時間が経過し、第２遷移タイミングが到来する（ステップＳ０４９）と、システム制御部７０は、上磁場印加部４０ｕに対し駆動の開始を指示する。これにより、反応空間１０２に対する上磁場の印加が開始される。その後は、図８に示したステップＳ００５〜Ｓ００８と同様に処理を行う。これにより、反応空間１０２に収容された抗原１４の量が取得される（ステップＳ０５０〜Ｓ０５３）。

このように、この動作においては下磁場印加工程Ｓ_１における出射光Ｌ２の光強度の変化率（減少率）から、固体分散体９の下磁場による移動状況を特定し、この状況から第１の遷移タイミングを取得するようにした。この場合において、固体分散体９の下磁場による移動状況は以下に示す例のように特定される。図５Ｃに示すように、下磁場印加工程Ｓ_１においては、センシング面１０１の磁力線ｂに沿わない部分に抗原１４を介して固体分散体９が結合する場合がある。この結合量が多ければ、抗原抗体反応が早く進んでいると考えられる。つまり、この結合量と抗原抗体反応の進行度合いとは対応する。また、この結合量と出射光Ｌ２の光強度の減少率とは対応するので、この減少率と抗原抗体反応の進行度合いとが対応するといえる。

また、抗原１４を介して固体分散体９が凝集し凝集体を形成する場合がある。その凝集量が多ければ、その凝集体の重量も増加して沈降が促進される。そのため、センシングエリア１０３に固体分散体９が進入しやすくなると考えられる。凝集量は、反応空間１０２における抗原１４、第１抗体６及び第２抗体１３の濃度に対応する。これらの濃度が高ければ、抗原抗体反応が早く進むと考えられる。つまり、この凝集量と抗原抗体反応の進行度合いとは対応する。また、反応空間１０２において、この凝集量が多いと、センシングエリア１０３に固体分散体９が進入しやすいので出射光Ｌ２の光強度の減少率が大きくなる。そのため、この場合においても、出射光Ｌ２の光強度の減少率と抗原抗体反応の進行度合いとが対応するといえる。

さらに、この動作においては自然沈降工程Ｔ_１における出射光Ｌ２の光強度の変化率（減少率）から、抗原１４と抗体との抗原抗体反応の進行度合いを特定し、この度合いから第２の遷移タイミングを取得するようにした。抗原１４と抗体との抗原抗体反応は、抗原１４を介して、センシング面１０１に固定された第１抗体６と、固体分散体９に固定された第２抗体１３とが結合する反応をいう。

この場合において、抗原抗体反応の進行度合いは以下に示す例のように特定される。図６Ｂに示すように、自然沈降工程Ｔ_１においては、センシング面１０１に向けて複数の固体分散体９が沈降する。この複数の固体分散体９は、重力によって自然沈降する固体分散体９と、抗原抗体反応によりセンシング面１０１と結合する固体分散体９とを含む。センシング面１０１と結合する固体分散体９の量は、単位時間当たりにセンシングエリア１０３に進入する固体分散体９の量と対応すると考えられる。また、前述したように、反応の進行度合いは固体分散体９が抗原１４を介して凝集することにより生成される凝集体の生成量にも対応すると考えられる。凝集体の生成量は、単位時間当たりにセンシングエリア１０３に進入する固体分散体９の量と対応すると考えられる。そのため、自然沈降工程Ｔ_１において、出射光Ｌ２の光強度の変化率（減少率）から、抗原抗体反応の進行度合いを特定することができる。

第１及び第２の遷移タイミングは、抗原抗体反応の進行度合いに基づいて特定された「好適なタイミング」である。検体測定装置１０は、その好適な遷移タイミングに基づいて工程が遷移するように動作するので、例えば、測定の迅速化を図ることができる。また、このフローチャートに示す動作において、ステップＳ０２１における判定を行わない形態とすることもできる。その場合、ステップＳ０２７で取得される反応の進行度合いに基づいて、通常の測定を行うか否かの判定をすることができる。

遷移タイミング特定部８０は、下磁場印加工程Ｓ_１で取得された反応の進行度合いから、第１及び第２遷移タイミングを取得することもできる。

（工程の遷移タイミングの変更例２）
図１３は、この実施形態の検体測定装置１０で試料溶液に含まれる抗原１４の量を測定する流れの他の一例を示したフローチャートである。検体測定装置１０は、複数の工程を含んで動作する場合に、状態変化工程の少なくとも一部における出射光Ｌ２の光強度の変化率（減少率）から、固体分散体９の移動状況や反応の進行度合いを求める。また、出射光Ｌ２の光強度の変化率（減少率）から、第１実施形態と同様に固体分散体９の移動状況を求めてもよい。検体測定装置１０は、求められた固体分散体９の移動状況や反応の進行度合いから、その工程及び／又はその後の工程の遷移タイミングを特定する。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７及び図９を用いる。

測定開始前において、遷移タイミング特定部８０は、図１２に示したフローチャートのステップＳ０４０〜ステップＳ０４２と同様に動作する（ステップＳ０６０〜Ｓ０６２）。

次に、遷移タイミング特定部８０は、第１遷移タイミング及び第２遷移タイミングを求める（ステップＳ０６３）。遷移タイミング特定部８０は、ステップＳ０６３で求められた固体分散体９の移動状況や抗原抗体反応の進行度合いに基づいて、時間ｔ_Ｇ及び時間ｔ_Ｈを特定する。遷移タイミング特定部８０は、時刻ｔ_０から時間ｔ_Ｇが経過した時刻を第１遷移タイミングとして取得する。さらに、時刻ｔ_２から時間ｔ_Ｈが経過した時刻を第２遷移タイミングとして取得する。

測定開始から時間が経過し、第１遷移タイミングが到来すると（ステップＳ０６４）、反応空間１０２に対する下磁場の印加が終了される（ステップＳ０６５）。

時刻ｔ_２から時間が経過し、第２遷移タイミングが到来する（ステップＳ０６６）と、システム制御部７０は、上磁場印加部４０ｕに対し駆動の開始を指示する。これにより、反応空間１０２に対する上磁場の印加が開始される。その後は、図８に示したステップＳ００５〜Ｓ００８と同様に処理を行う。これにより、反応空間１０２に収容された抗原１４の量が取得される（ステップＳ０６７〜Ｓ０７０）。

遷移タイミング特定部８０は、下磁場印加工程Ｓ_１で取得された固体分散体９の移動状況から、第１及び第２遷移タイミングを取得することもできる。

このように、この動作においては下磁場印加工程Ｓ_１における出射光Ｌ２の光強度の変化率から、第１の遷移タイミング及び第２の遷移タイミングを取得するようにした。そのため自然沈降工程Ｔ_１において、第２の遷移タイミングを取得する動作を省略することができる。

（工程の遷移タイミングの変更例３）
図１４は、この実施形態の検体測定装置１０で試料溶液に含まれる抗原１４の量を測定する流れの他の一例を示したフローチャートである。検体測定装置１０は、複数の工程を含んで動作する場合に、状態変化工程の少なくとも一部における出射光Ｌ２の光強度の変化率から、その工程及びその後の工程の遷移タイミングを決定する。さらに、その後の工程において、当該後の工程の遷移タイミングを別途決定し、以前に決定した当該後の工程の遷移タイミングと比較する。検体測定装置１０は、その比較結果から当該後の工程の遷移タイミングを変更する。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７及び図９を用いる。

測定開始前において、遷移タイミング特定部８０及び判定部８５は、図１２に示したフローチャートのステップＳ０４０〜ステップＳ０４２と同様に動作する（ステップＳ０８０〜Ｓ０８２）。遷移タイミング特定部８０は、この固体分散体９の移動状況や、抗原抗体反応の進行度合いから、自然沈降工程Ｔ_０を遷移させるに十分な進行時間ｔ_Ｈ１を求め、時刻ｔ_２から進行時間ｔ_Ｈ１が経過した時刻を第２遷移タイミングとして求める（ステップＳ０８３）。以下、ステップＳ０８３で取得される第２遷移タイミングを「第２遷移タイミング（ａ）」と称する場合がある。

測定開始から時間が経過し、第１遷移タイミングが到来すると（ステップＳ０８４）、反応空間１０２に対する下磁場の印加が終了される（ステップＳ０８５）。

次に、遷移タイミング特定部８０は、自然沈降工程Ｔ_１において取得された出射光のＬ２の光強度の時系列情報から光強度の変化率を取得する（ステップＳ０８６）。さらに、取得した光強度の変化率から固体分散体９の移動状況や、抗原抗体反応の進行度合いを取得する（ステップＳ０８７）。遷移タイミング特定部８０は、この抗原抗体反応の進行度合い等から、第２遷移タイミングを求める（ステップＳ０８８）。以下、ステップＳ０８８で求められた第２遷移タイミングを「第２遷移タイミング（ｂ）」と称する場合がある。遷移タイミング特定部８０は、この抗原抗体反応の進行度合い等から、自然沈降工程Ｔ_１を遷移させるに十分な進行時間ｔ_Ｈ２を取得し、時刻ｔ_２から進行時間ｔ_Ｈ２が経過した時刻を第２遷移タイミング（ｂ）として取得する。

次に、判定部８５は、求められた２つの第２遷移タイミングを比較する（ステップＳ０８９）。第２遷移タイミング（ａ）の値と、第２遷移タイミング（ｂ）の値とが大きく異なる場合（ステップＳ０９０；ＹＥＳ）、初期設定値に基づいて第２遷移タイミングが設定される（ステップＳ０９１）。初期設定値は、通常の自然沈降工程Ｔ_０に要する時間ｔ_Ｄから特定することができる。つまり、この場合の第２遷移タイミングはｔ＝ｔ_２+ｔ_Ｄにおいて設定される。時間ｔ_Ｄは、予め記憶部９０に記憶されている。

一方で、第２遷移タイミング（ａ）の値と、第２遷移タイミング（ｂ）の値とが大きく異ならない場合（ステップＳ０９０；ＮＯ）、第２遷移タイミング（ａ）の値及び/又は第２遷移タイミング（ｂ）値に基づいて第２遷移タイミングが設定される（ステップＳ０９２）。この場合、例えば、第２遷移タイミング（ｂ）の値が第２遷移タイミングとして設定される。また、第２遷移タイミング（ａ）の値と第２遷移タイミング（ｂ）との値の平均値が第２遷移タイミングとして設定されてもよい。

時刻ｔ_２から時間が経過し、第２遷移タイミングが到来する（ステップＳ０９３）と、システム制御部７０は、上磁場の印加を開始させる。その後は、図８に示したステップＳ００５〜Ｓ００８と同様に処理を行う。これにより、反応空間１０２に収容された抗原１４の量が取得される（ステップＳ０９４〜Ｓ０９７）。

このように、この動作においては下磁場印加工程Ｓ_１において、第１の遷移タイミング及び第２の遷移タイミング（ａ）を取得し、自然沈降工程Ｔ１において、第２の遷移タイミング（ｂ）を取得するようにした。さらに、第２の遷移タイミング（ａ）の値と第２の遷移タイミング（ｂ）の値とに基づいて第２遷移タイミングを設定する。つまり、第２の遷移タイミング（ａ）の値と第２の遷移タイミング（ｂ）の値とが大きく異なる場合にはエラーとし、予め設定された第２の遷移タイミングとする。そのため、第２遷移タイミングの確度を高めることができる。

この実施形態の検体測定装置１０の上記以外の動作は第１の実施形態と同様とすることもできる。また、第１実施形態において、この実施形態の第２又は第３の機能を用いて第２時間（測定可能時間）を推定することもできる。

また、この実施形態の検体測定装置１０は、変形例として判定部８５をさらに設けてもよい。判定部８５は、前述したように、これから測定する検査項目が特定検査項目であるか否かを判定する。この場合、検体測定装置１０は、図１１で示したステップＳ０２０〜Ｓ０２３の処理をすることで、特定検査項目であるか否かを判定する。判定結果が特定検査項目である場合、図１２〜１４で示したいずれかの処理を行う。

［検体測定装置の作用、効果］
この実施形態の検体測定装置１０は、遷移タイミングの決定以外の部分について第１実施形態と同様に構成したので、その部分について第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、この実施形態の検体測定装置１０は被検物質と試薬との反応の進行度合いに着目し、出射光Ｌ２の光強度の変化率から、抗原１４と抗体との抗原抗体反応の進行度合いを求めるように構成した。さらに、この抗原抗体反応の進行度合い等から、測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進む時刻を特定するか、あるいは、測定確度が担保される時刻を特定し、その時刻を工程の遷移タイミングとして求めるように構成した。工程の遷移タイミングは、抗原抗体反応の進行度合い等が求められた工程のみならず、その工程よりも後の工程の遷移タイミングも含む。ここで、測定確度が担保される程度に抗原抗体反応が進むとは、定性測定、及び定量測定が可能となる場合を含む。そのため、この実施形態の検体測定装置１０によれば、固体分散体９の沈降の完了を待たずして工程を遷移させることもできる。また、少なくとも測定を行うに十分に反応が進んだ時点において測定が行われるので、遷移タイミングを早めても測定確度を担保することができる。

＜第３実施形態＞
この実施形態の検体測定装置１０の構成は、第１実施形態と同様である。この実施形態の検体測定装置１０の説明には図１を適宜参照する。この実施形態の検体測定装置１０は、第２実施形態の検体測定装置１０において、被検物質と試薬との反応の進行度合い（又は、固体分散体９の移動状況）から、被検物質の濃度情報（濃度範囲）を推定し、この推定結果に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。また、被検物質の濃度情報のみが不明である場合に、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化から、被検物質の濃度情報（濃度範囲）を推定し、この推定結果に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。

＜遷移タイミング特定部＞
遷移タイミング特定部８０は、被検物質と試薬との反応の進行度合い等から、被検物質の濃度を推定し、この特定結果に基づいて工程の遷移タイミングを特定する。被検物質と試薬との反応の進行度合い等は、第２の実施形態と同様にして取得することができる。ここで、「濃度」は、濃度の値及び濃度の値の範囲を含む。例えば、被検物質が抗原１４、試薬が抗体とすると、遷移タイミング特定部８０は、これらの間に生じる抗原抗体反応の進行度合い等から、抗原１４の濃度を推定することができる。遷移タイミング特定部８０は、例えば、この特定をするための第４の機能を備える。また、遷移タイミング特定部８０は、出射光Ｌ２の定常値から抗原１４の濃度を推定することができる。遷移タイミング特定部８０は、例えば、この推定をするための第５の機能を備える。

第２及び第３の機能は、光強度比の時系列変化に基づき抗原抗体反応の進行度合い等を特定することができる。第４及び第５の機能は、この抗原抗体反応の進行度合い等を特定するパラメータのうち抗原１４の濃度に注目したものである。

（第４の機能）
第４の機能は、反応空間１０２において抗原抗体反応の進行度合い等から、反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定する。抗原抗体反応の進行度合い等を決定するパラメータ（以下、単に「パラメータ」という場合がある）は、抗体の濃度、抗原の濃度等が挙げられる。複数の測定の測定結果を比較する場合、この複数の測定は、例えば抗原濃度以外のパラメータの値を全て等しくして行う。これにより、出射光Ｌ２の変化率（減少率）から抗原１４の濃度比を求めることができる。この濃度比は、例えば予め設定された基準濃度に対する濃度の比率である。また、この濃度比と基準濃度とから、反応空間１０２における抗原１４の実濃度を取得することもできる。また、出射光Ｌ２の変化率（減少率）と、抗原１４の濃度との対応情報を、予め経験的、実験的に取得し、記憶部９０等に記憶させてもよい。遷移タイミング特定部８０は、この対応情報に基づいて抗原１４の濃度を推定することができる。この対応情報は、抗原抗体反応の進行度合い等と、抗原１４の濃度との対応情報であってもよい。対応情報は、例えば予め抗原１４の濃度が既知な試料溶液を複数測定し、その測定結果から、対応関係を導き出すことで取得される。このとき取得される対応情報としては、例えば出射光Ｌ２の変化率と、抗原１４の濃度との対応表、出射光Ｌ２の変化率を横軸、抗原１４の濃度を縦軸とした検量線が挙げられる。

反応空間１０２における抗原１４の濃度は、例えば出射光Ｌ２の変化率（減少率）が大きくなれば高くなる傾向にある。抗原１４の濃度が高ければ、抗原１４と抗体とが結合する確率が上昇するので、抗原抗体反応が早く進むことになる。抗原抗体反応が早く進むことで、反応空間１０２内において抗原抗体反応が定常となるまでに費やされる時間（第２時間）が短くなる。そのため、工程の遷移時間を通常よりも早くすることができる。

（第５の機能）
第５の機能は、出射光Ｌ２の定常値から、反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定する。複数の測定の測定結果を比較する場合、この場合においても、抗原濃度以外のパラメータの値を全て等しくして行う。これにより、出射光Ｌ２の定常値から抗原１４の濃度比を求めることができる。この濃度比は、例えば、予め設定された基準濃度に対する濃度の比率である。出射光Ｌ２の定常値は、例えば、第１定常値及び第２定常値である。また、出射光Ｌ２の定常値と、抗原１４の濃度との対応情報を、予め経験的、実験的に取得し、記憶部９０等に記憶させてもよい。遷移タイミング特定部８０は、この対応情報に基づいて抗原１４の濃度を推定することができる。対応情報は、例えば予め抗原１４の濃度が既知な試料溶液を複数測定し、その測定結果から、対応関係を導き出すことで取得される。このとき取得される対応情報は、例えば第１定常値と抗原１４の濃度との対応表、第１定常値を横軸とし抗原１４の濃度を縦軸とした検量線等が挙げられる。また、遷移タイミング特定部８０は、推定した収束タイミング（収束時間）から、抗原１４の濃度比を求めることができる。遷移タイミング特定部８０は、例えば、推定された収束タイミングから収束時間を特定し、その収束時間の長短に基づいて抗原１４の濃度比を特定する。

（抗原濃度による曲線の比較）
図１５は、測定において検知された出射光Ｌ２の光強度の時系列変化を示すグラフ４２０である。図１５に示す破線の曲線は、反応空間１０２における抗原１４の濃度が０である場合の測定に対応する曲線３０４である。また、実線の曲線は、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高い場合の測定に対応する曲線３０１である。曲線３０１は、図４に示す曲線３０１に対応する。また、一点鎖線の曲線は、反応空間１０２における抗原１４の濃度が低い場合の測定に対応する曲線３０３である。「抗原１４の濃度が低い」とは、抗原１４の濃度が０よりも高く、曲線３０１に対応する抗原１４の濃度よりも低いことを意味する。この濃度の値は、例えば、曲線３０１に対応する抗原１４の濃度の値の半分である。

この３つの曲線に対応する測定は、抗原１４の濃度以外のパラメータの値を全て等しくして行われている。さらに、これら測定は工程の遷移タイミングを全て等しい時刻としている。このとき、抗原抗体反応の進行度合い等は抗原１４の濃度に対応する。この対応関係について、各工程における曲線３０１、曲線３０３、曲線３０４の形状を比較して説明する。

〔下磁場印加工程〕
遷移タイミング特定部８０は、第４の機能の一例として、下磁場印加工程Ｓ_０の減少過程において強度比Ａの平均減少率を比較する。減少過程は、例えば期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１である。また、初期過程は、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１内に設定することができる。この期間は、例えば前述した期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_Ｐである。

この初期過程における曲線３０１の平均減少率は、曲線３０４の平均減少率よりも大きくなる。また、曲線３０３の平均減少率は、曲線３０１と曲線３０４との中間の値となる。つまり、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高くなるにつれて、期間ｔ＝ｔ_０〜ｔ_１における強度比Ａの平均減少率が大きくなる。これは、抗原１４の濃度が高いほうが、抗原抗体反応がより速く進むことを示している。この工程でセンシングエリア１０３に進入する固体分散体９は、曲線３０４に対応する測定において磁力線ｂ（下磁場印加に対応；図５Ａ等参照）に沿って整列する固体分散体９のみである。一方、曲線３０１及び３０３に対応する測定においては、この固体分散体９に加えて、抗原抗体反応によってセンシング面１０１に引き寄せられる固体分散体９もセンシングエリア１０３に進入する。

このことから、反応空間１０２に抗原１４が収容されていると単位時間あたりにセンシングエリア１０３に進入する固体分散体の量が増える。そのため、曲線３０１及び３０３の平均減少率は、曲線３０４の平均減少率よりも大きくなる。さらに、曲線３０１に対応する測定は、抗原１４の濃度が高いので、曲線３０３に対応する測定よりも単位時間あたりにセンシングエリア１０３に進入する固体分散体９の量が大きくなる。そのため、抗原抗体反応がより速く進み、曲線３０１の平均減少率が、曲線３０３の平均減少率よりも大きくなると考えられる。

遷移タイミング特定部８０は、第５の機能の一例として、下磁場印加工程Ｓ_０における第１定常値の値を比較する。各曲線は、減少過程及び収束過程を経て第１定常値に収束する。時刻ｔ_２において、曲線３０１は、その曲線の第１定常値である強度比Ａ_１１に収束する。また、曲線３０３も、その曲線の第１定常値である強度比Ａ_２１に収束する。また、曲線３０４も、その曲線の第１定常値である強度比Ａ_３１に収束する。このとき、強度比Ａの値は、Ａ_１１＜Ａ_２１＜Ａ_３１となる。つまり、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高くなるにつれて、第１定常値に対応する強度比Ａの値は小さくなる。これは、抗原１４の濃度が高いほうが、定常状態においてセンシングエリア１０３に存在する固体分散体の量が多いことを意味している。ここで、定常状態とは、センシングエリア１０３にこれ以上固体分散体９が進入しないであろう状態である。

時刻ｔ_２において、センシングエリア１０３内にあり、かつ磁力線ｂに沿って整列している固体分散体９の量は、各曲線においてほぼ同じであると考えられる。つまり、第１定常値の差は、センシングエリア１０３の磁力線ｂに沿った部分以外に存在する固体分散体９の量に対応する。この固体分散体９は、抗原１４を介してセンシング面１０１に結合したものを含む。ここで、固体分散体９は、下磁場に束縛されるので上方に積み上がる。そのため、センシングエリア１０３に自然沈降された固体分散体９は少ないと考えられる。つまり、この差は、センシング面１０１に結合した固体分散体９の量に対応すると考えられる。そのため、磁力線ｂに沿った部分以外の固体分散体９の量が、抗原１４の濃度に対応すると見なすことができる。このことから、抗原１４の濃度が高くなるにつれて、第１定常値に対応する強度比Ａの値が小さくなるのは、センシング面１０１に結合した固体分散体９は増加するからであると考えられる。

また、時刻ｔ_１における強度比Ａの値を第１定常値とみなし、この値から反応空間１０２における抗原１４の濃度を求めてもよい。この第１定常値から、対応情報に基づいて抗原１４の濃度を求める場合、記憶部９０には時刻ｔ_１における強度比Ａの値に対応する抗原１４の濃度の情報が予め実験的に取得され記憶されている。

〔自然沈降工程〕
遷移タイミング特定部８０は、第４の機能の他の一例として、自然沈降工程Ｔ_０の減少過程において強度比Ａの平均減少率を比較する。減少過程は、例えば期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４である。また、初期過程は、期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４内に設定することができる。この期間は、例えば前述した期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_Ｑである。

自然沈降工程Ｔ_０における各曲線の平均減少率の関係は、下磁場印加工程Ｓ_０の場合と同様となる。つまり、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高くなるにつれて、期間ｔ＝ｔ_３〜ｔ_４における強度比Ａの平均減少率が大きくなる。抗原１４の濃度が高いほうが、単位時間あたりにセンシングエリア１０３に進入する固体分散体の量が増えることを示している。このことから、この場合においても、抗原１４の濃度が高いほうが、抗原抗体反応がより速く進むことを示している。

遷移タイミング特定部８０は、第５の機能の他の一例として、自然沈降工程Ｔ_０における第２定常値の値を比較する。各曲線は、減少過程及び収束過程を経て第２定常値に収束する。このとき、強度比Ａの値は、強度比Ａ_１３＜強度比Ａ_２３＜強度比Ａ_３３となる。つまり、この場合においても、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高くなるにつれて、第２定常値に対応する強度比Ａの値は小さくなる。これは、抗原１４の濃度が高いほうが、定常状態においてセンシングエリア１０３に存在する固体分散体の量が多いことを意味している。

その理由の１つとして、反応空間１０２における抗原１４の濃度が高いと、定常状態において、センシングエリア１０３における固体分散体９の充填率が高くなることが挙げられる。図６Ｃに示すように、反応空間１０２において抗原１４の濃度が高いと、センシング面１０１に固体分散体９が次々と特異的に結合する。そうすると、固体分散体９はセンシング面１０１上に一様に分布される。また、固体分散体９同士が抗原１４を介して凝集する確率も高くなる。そのため、この場合においてセンシングエリア１０３に生成される固体分散体９の堆積体は隙間が少なくなる。一方、反応空間１０２に抗原１４が収容されていない場合、固体分散体９は、センシング面１０１と特異的に結合することはない。そのため、固体分散体９が、センシング面１０１上に一様に分布しにくい。また、固体分散体９同士が凝集することで、２次粒子を形成する場合がある。そのため、この場合においてセンシングエリア１０３に生成される固体分散体９の堆積体は隙間が多くなる。このことから、反応空間１０２において抗原１４の濃度が高い方が、センシングエリア１０３における固体分散体９の充填率が高くなるといえる。

また、同様に、時刻ｔ_３における強度比Ａの値を第２定常値とみなし、この値から反応空間１０２に収容された抗原１４の濃度を求めてもよい。この第２定常値から、対応情報に基づいて抗原１４の濃度を求める場合、記憶部９０には時刻ｔ_３における強度比Ａの値に対応する抗原１４の濃度の情報が予め実験的に取得され記憶されている。

また、遷移タイミング特定部８０は、各種の補正動作をすることもできる。その一例として、抗原１４の濃度以外のパラメータが異なる測定結果を比較する場合、遷移タイミング特定部８０は、所定の補正動作をすることで、これら測定結果を比較可能にすることができる。一例として、測定中に温度が変動する場合、遷移タイミング特定部８０は、その温度変動と温度による影響を示す情報とから、得られた測定結果に温度補正を施すことができる。

この実施形態の検体測定装置１０の上記以外の構成は第１又は第２の実施形態と同様である。

［検体測定装置の動作］

図１６は、この実施形態の検体測定装置１０で試料溶液に含まれる抗原１４の量を測定する流れの他の一例を示したフローチャートである。検体測定装置１０は、複数の工程を含んで動作する場合に、その工程における出射光Ｌ２の光強度の変化率から、反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定する。検体測定装置１０は、特定された抗原１４の濃度から、その工程及び／又はその後の工程の遷移タイミングを決定する。このフローチャートの説明においては、必要に応じて図４〜図７及び図９を用いる。

測定開始前において、遷移タイミング特定部８０は、これから行う測定の検査情報を取得する。この検査情報には、抗原１４の濃度以外の情報が含まれている。この情報としては、例えば反応の進行度合い等に関与するパラメータが挙げられる。これにより、検査情報から濃度以外のパラメータが取得される。

検査情報の取得が終了すると（ステップＳ１００）、システム制御部７０は、測定フローを開始する（ステップＳ１０１）。この測定は、恒温条件で行われる。恒温条件で行われない場合には、測定温度が逐次測定され記憶される。測定フローが開始されると、反応空間１０２に対し下磁場の印加が開始される（ステップＳ１０２）。

次に、遷移タイミング特定部８０は、下磁場印加工程Ｓ_１において取得された出射光のＬ２の光強度の時系列情報から光強度の変化率を求める（ステップＳ１０３）。さらに、取得した光強度の変化率から反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定する（ステップＳ１０４）。遷移タイミング特定部８０は、例えば、以下に示すようにして抗原１４の濃度を推定する。まず、取得した光強度の変化率から抗原抗体反応の進行度合いを求める。この処理は、例えば、第２又は第３の機能等を用いることで図１２に示すフローチャートのステップＳ０４３と同様にして行うことができる。

次に、遷移タイミング特定部８０は、取得した抗原抗体反応の進行度合いから、例えば、第４の機能を用いて反応空間１０２における抗原１４の濃度を求める。このとき、ステップＳ１００で取得した検査情報を用いる。遷移タイミング特定部８０は例えば、検査情報に含まれるパラメータから、抗原抗体反応における結合速度係数及び解離速度係数を抽出して濃度を求める。このとき、抗原抗体反応の進行度合いから、抗原１４の濃度以外のパラメータが及ぼす影響を除去することで、反応空間１０２における抗原１４の濃度を特定することができる。この濃度は、上述したように濃度比、濃度範囲等を含む。

次に、遷移タイミング特定部８０は、第１遷移タイミングを特定する（ステップＳ１０５）。遷移タイミング特定部８０は、ステップＳ１０４で取得された抗原１４の濃度に基づいて、時間ｔ_Ｇを特定する。時間ｔ_Ｇは、例えば、上述した対応情報に基づいて特定することができる。遷移タイミング特定部８０は、時刻ｔ_０から時間ｔ_Ｇが経過した時刻を第１遷移タイミングとして取得する。

測定開始から時間が経過し、第１遷移タイミングが到来すると（ステップＳ１０６）、反応空間１０２に対する下磁場の印加が終了される（ステップＳ１０７）。

次に、遷移タイミング特定部８０は、自然沈降工程Ｔ_１において取得された出射光のＬ２の光強度の時系列情報から光強度の変化率を求める（ステップＳ１０８）。求めた光強度の変化率から反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定する（ステップＳ１０９）。抗原１４の濃度の推定は、上述したステップＳ１０４と同様にして行うことができる。この濃度は、上述したように濃度比、濃度範囲等を含む。

次に、遷移タイミング特定部８０は、第２遷移タイミングを特定する（ステップＳ１１０）。遷移タイミング特定部８０は、ステップＳ１０４で取得された抗原１４の濃度に基づいて、時間ｔ_Ｈを求める。時間ｔ_Ｈは、例えば上述した対応情報に基づいて求めることができる。遷移タイミング特定部８０は、時刻ｔ_２から時間ｔ_Ｈが経過した時刻を第２遷移タイミングとして取得する。

時刻ｔ_２から時間が経過し、第２遷移タイミングが到来する（ステップＳ１１１）と、システム制御部７０は、上磁場の印加が開始させる。その後は、図８に示したステップＳ００５〜Ｓ００８と同様に処理を行う。これにより、反応空間１０２に収容された抗原１４の量が取得される（ステップＳ１１２〜Ｓ１１５）。

このように、この動作においては下磁場印加工程Ｓ_１における出射光Ｌ２の光強度の変化率から、反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定し、この濃度から第１の遷移タイミングを取得するようにした。さらに、自然沈降工程Ｔ１における出射光Ｌ２の光強度の変化率から、反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定し、この濃度から第２の遷移タイミングを取得するようにした。つまり、図１２に示すフローチャートにおいて、遷移タイミングを特定するパラメータを、反応の進む度合いの代わりに抗原１４の濃度とした。反応の進む度合いは、濃度以外の要因によっても変化する。そのため、反応の進む度合いから、この要因を取り除くことで抗原１４の濃度を得ることができる。これにより、遷移タイミング特定部８０は、取得した抗原１４の濃度から第１及び第２遷移タイミングを取得することができる。

また、第２実施形態の図１３、図１４に示すフローチャートにおいて、遷移タイミングを特定するパラメータを、反応の進む度合いの代わりに抗原１４の濃度を用いることで処理を行ってもよい。このように、この実施形態による検体測定装置１０の動作は、第２実施形態による検体測定装置１０の動作と適宜組み合わせることもできる。また、これらフローチャートに示す処理において、工程の遷移タイミングの特定に第５の機能を用いてもよい。つまり、遷移タイミングを特定するパラメータを、反応の進む度合いの代わりに定常値を用いることで処理を行ってもよい。また、第１実施形態において、抗原１４の濃度を用いることで第２時間を推定することもできる。

また、この実施形態による検体測定装置１０によれば、出射光Ｌ２の光強度の変化率から反応空間１０２における抗原１４の濃度を推定することができる。そのため、測定する検査項目が、上述した特定検査項目に該当する場合に、特定した抗原１４の濃度が所定の濃度を超えていれば、その時点で測定工程に遷移させてもよい。また、特定した抗原１４の濃度をその測定の判断に用いてもよい。

［検体測定装置の作用、効果］
この実施形態の検体測定装置１０は、遷移タイミングの決定以外の部分について第１実施形態と同様に構成したので、その部分について第１及び第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、この実施形態の検体測定装置１０は反応空間１０２における抗原１４の濃度に着目し、出射光Ｌ２の光強度の変化率から、この抗原１４の濃度を推定するように構成した。さらに、この抗原１４の濃度から、抗原抗体反応の完了時刻を特定し、その時刻を工程の遷移タイミングをとして取得するように構成した。そのため、この実施形態の検体測定装置１０によれば、固体分散体９の沈降の完了を待たずして工程を遷移させることもできる。また、少なくとも測定を行うに十分に反応が進んだ時点において測定が行われるので、遷移タイミングを早めても測定確度を担保することができる。

上述した実施形態における測定フローは、下磁場印加工程、自然沈降工程、上磁場印加工程、及び測定工程を含んで構成されている。しかしながら、これに限定されるものではなく、測定フローは下磁場印加工程を含まなくてもよい。この場合、工程は、測定開始から、自然沈降工程、上磁場印加工程、及び測定工程の順で遷移する。この測定フローにおいても上述した工程の遷移タイミングの変更を行うことができる。

［実施形態に共通の作用、効果］
上述した実施形態による検体測定装置１０は、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化から得られるパラメータに基づいて、工程の遷移タイミングを特定した。そのため、検査項目の種別、環境等に応じて、工程の所要時間を可変させることができる。この実施形態の検体測定装置１０によれば、出射光Ｌ２の光強度の時系列変化から得られるパラメータに応じて測定時間の最適化を図ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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。これら実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 検体測定装置
１４ 抗原
２０ 反応部
３０ 測定部
４０ 磁場発生部
４０ｕ 上磁場印加部
４０ｄ 下磁場印加部
５０ 検知部
５１ 信号発生部
５１ａ 光源
５２ 信号受信部
５２ａ 受光装置
５３ 処理部
６０ 出力部
６１ 表示部
８０ 遷移タイミング特定部
８５ 判定部
９０ 記憶部
１０２ 反応空間

Claims (9)

1. 予め設定された複数の工程を実行することにより、反応容器内に収容された被検物質の特性を測定する検体測定装置であって、
   前記反応容器に向けて光又は電磁波を出力し、前記反応容器内の状態により変化された光又は電磁波を検知する検知部と、
   前記検知部による前記変化された光又は電磁波の検知結果に基づいて前記複数の工程の少なくとも一部の遷移タイミングを制御する制御部と、
   を備えた、
   検体測定装置。
2. 前記検知結果は、前記変化された光又は電磁波の時系列変化を表す情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検体測定装置。
3. 前記複数の工程は、前記反応容器内の状態を変化させるための状態変化工程と、前記変化された光又は電磁波を少なくとも検知する検知工程とを含み、
   前記制御部は、前記検知工程で検知される前記検知結果に基づいて前記状態変化工程に含まれる工程の遷移タイミングを制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検体測定装置。
4. 前記制御部は、
   前記時系列変化を表す情報に基づいて前記遷移タイミングを特定する遷移タイミング特定部を備え、
   前記検知工程において前記遷移タイミング特定部により前記遷移タイミングが特定されたことを受けて、前記状態変化工程に含まれる工程を遷移させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の検体測定装置。
5. 前記複数の工程は、前記反応容器内の状態を変化させるための第１状態変化工程及び第２状態変化工程を含み、
   前記制御部は、前記第１状態変化工程から前記第２状態変化工程への遷移タイミングを制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検体測定装置。
6. 前記複数の工程は、前記反応容器内の状態を変化させるための第３状態変化工程をさらに含み、
   前記制御部は、
   前記時系列変化を表す情報に基づいて前記遷移タイミングを特定する遷移タイミング特定部を備え、
   前記遷移タイミング特定部により前記遷移タイミングが到来したと判定されたことを受けて、前記第２状態変化工程から前記第３状態変化工程へ遷移させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の検体測定装置。
7. 第１状態変化工程は前記反応容器により画成される内部空間に下磁場を印加する下磁場印加工程、第２状態変化工程は少なくとも前記被検物質を自然沈降させる自然沈降工程、第３状態変化工程は前記内部空間に上磁場を印加する上磁場印加工程である、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の検体測定装置。
8. 前記反応容器内には、被検物質に特異的に結合する第２物質を担持した固体分散体と、平面光導波路の主面によって構成された前記反応容器の一面に固定化された前記被検物質と特異的に結合する第１物質とが収容されており、
   前記検知部は、前記光又は電磁波を出力して、前記平面光導波路内を伝播させ、前記平面光導波路内において前記強度が変化された光又は電磁波を検知し、
   前記制御部は、前記検知部による前記変化された光又は電磁波の検知結果に基づいて、前記固体分散体に及ぼされる力の大きさ、及ぼされる時間、及び及ぼされる力の方向のうちの少なくとも一つを変更させる制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の検体測定装置。
9. 予め設定された複数の工程を実行することにより、反応容器内に収容された被検物質の特性を測定する検体測定方法であって、
   前記反応容器に向けて光又は電磁波を出力し、前記反応容器内の状態により変化された前記光又は電磁波を検知し、
   前記変化された光又は電磁波の検知結果に基づいて前記複数の工程の少なくとも一部の遷移タイミングを制御する、
   検体測定方法。

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