JP2897026B2 - 免疫学的凝集反応検出装置 - Google Patents
免疫学的凝集反応検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、免疫学的凝集反応検出装置に係り、とく
に、血球粒子の凝集反応パターンからの各種の血液型の
判定や、抗原・抗体の検出用として好適な免疫学的凝集
反応検出装置に関する。
に、血球粒子の凝集反応パターンからの各種の血液型の
判定や、抗原・抗体の検出用として好適な免疫学的凝集
反応検出装置に関する。
従来より、医療分野においては、血球粒子、ラテック
ス粒子および炭素粒子の凝集パターンを判別して、血液
中の種々の成分（例えば、血液型、各種抗体、各種蛋白
等）やビールス等を検出分析することは広く行われてい
る。
ス粒子および炭素粒子の凝集パターンを判別して、血液
中の種々の成分（例えば、血液型、各種抗体、各種蛋白
等）やビールス等を検出分析することは広く行われてい
る。
この種の粒子凝集パターンを検出する免疫学的凝集反
応検出装置は、従来より多く研究開発され、実用に供さ
れている。この免疫学的凝集反応検出装置としては、例
えば特開昭57−79454号公報，特開昭59−98709号公報，
および実公昭61−45479号公報等に示されるものがあ
る。
応検出装置は、従来より多く研究開発され、実用に供さ
れている。この免疫学的凝集反応検出装置としては、例
えば特開昭57−79454号公報，特開昭59−98709号公報，
および実公昭61−45479号公報等に示されるものがあ
る。
上記従来例の実公昭61−45479号公報記載のものにあ
っては、点光源により照明される反応容器の円錐形の傾
斜底面に形成される像をレンズにより結像面に投影す
る。そして、この結像面に形成され且つ走査装置により
走査された像を受けその走査方向に沿いつつ光の強弱に
応じて経時的に電気信号に変換する受光素子が、非凝集
の場合に反応容器の底面の中央部に形成される凝集パタ
ーンの像に対してほぼ等しいかそれよりも小さい入射開
口を備えていることから、その走査線が前記反応容器の
最下部を通過せしめるための位置決め機構等が必要であ
り必然的に構成が複雑になるという不都合があった。
っては、点光源により照明される反応容器の円錐形の傾
斜底面に形成される像をレンズにより結像面に投影す
る。そして、この結像面に形成され且つ走査装置により
走査された像を受けその走査方向に沿いつつ光の強弱に
応じて経時的に電気信号に変換する受光素子が、非凝集
の場合に反応容器の底面の中央部に形成される凝集パタ
ーンの像に対してほぼ等しいかそれよりも小さい入射開
口を備えていることから、その走査線が前記反応容器の
最下部を通過せしめるための位置決め機構等が必要であ
り必然的に構成が複雑になるという不都合があった。
又、受光素子の入射開口を成すスリットは、検査項目
としての免疫学的凝集反応の強弱度合いにより反応後に
生成される凝集体の大きさが変化するため、その開口面
積，形状等を調整する必要があり、手間が掛かるという
不都合があった。
としての免疫学的凝集反応の強弱度合いにより反応後に
生成される凝集体の大きさが変化するため、その開口面
積，形状等を調整する必要があり、手間が掛かるという
不都合があった。
更に、上記従来例の特開昭57−79454号公報記載のも
のにあっては、複数の反応容器に照射された光束をひと
つのレンズ（共通の光学系）により同時にひとつの受光
部へ集束させる手法が採られている。このため、例え
ば、第10図に示すように凝集反応検査用プレートとして
マイクロプレート26の反応容器25の面積よりも大きい二
次元受光素子100上に一つのレンズ101により複数の反応
容器の底面に形成される凝集パターンの像を投影し結像
し、これにより凝集パターンを判別する場合、周辺部に
投影された像が歪んで惚けてしまうので正確な判別が出
来ないという不都合を有している。
のにあっては、複数の反応容器に照射された光束をひと
つのレンズ（共通の光学系）により同時にひとつの受光
部へ集束させる手法が採られている。このため、例え
ば、第10図に示すように凝集反応検査用プレートとして
マイクロプレート26の反応容器25の面積よりも大きい二
次元受光素子100上に一つのレンズ101により複数の反応
容器の底面に形成される凝集パターンの像を投影し結像
し、これにより凝集パターンを判別する場合、周辺部に
投影された像が歪んで惚けてしまうので正確な判別が出
来ないという不都合を有している。
更にまた、相互に隣接する反応容器に照射される光束
は反応容器の形状等による乱反射によって互いに影響さ
れ易く、更に、この場合、レンズの焦点距離が長くなり
必然的に装置全体が大型化してしまうという不都合をも
有している。
は反応容器の形状等による乱反射によって互いに影響さ
れ易く、更に、この場合、レンズの焦点距離が長くなり
必然的に装置全体が大型化してしまうという不都合をも
有している。
上記従来例の特開昭59−98709号公報記載のものにあ
っては、固定された点光源から放射される光により照明
用レンズ（この場合は高価なコリメータレンズが用いら
れている）および拡散板（散光板）を介して反応容器が
形成されたマイクロプレートを一様に照明し、各反応容
器の円錐底面の像を結像レンズにより、移動する受光素
子の受光面上に結像させる構成となっている。
っては、固定された点光源から放射される光により照明
用レンズ（この場合は高価なコリメータレンズが用いら
れている）および拡散板（散光板）を介して反応容器が
形成されたマイクロプレートを一様に照明し、各反応容
器の円錐底面の像を結像レンズにより、移動する受光素
子の受光面上に結像させる構成となっている。
このため、光源と受光素子との位置関係が不安定であ
り、これら両者の相対的位置決めを行うための高精度な
位置決め機構等が必要であり必然的に構成が複雑になる
という不都合があった。
り、これら両者の相対的位置決めを行うための高精度な
位置決め機構等が必要であり必然的に構成が複雑になる
という不都合があった。
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、と
くに、装置全体の小型化を図ることが出来るとともに、
反応容器内の検体の凝集パターンを一層高精度に検出す
ることが可能な免疫学的凝集反応検出装置を提供するこ
とを、その目的とする。
くに、装置全体の小型化を図ることが出来るとともに、
反応容器内の検体の凝集パターンを一層高精度に検出す
ることが可能な免疫学的凝集反応検出装置を提供するこ
とを、その目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、底面の少なく
とも一部を傾斜面とした多数の反応容器を基板にマトリ
ックス状に配列形成した凝集反応検査用プレートと、こ
の凝集反応検査用プレートを介して一方の側に配設され
た発光手段と、他方の側に配設された受光手段とを備
え、発光手段からの照射光により前記多数の反応容器の
底面に形成される凝集パターンの各々の像を、レンズを
介して受光手段上に結像せしめて電気的手法により前記
凝集パターンを検出する免疫学的凝集反応検出装置にお
いて、前述した凝集反応検査用プレートを水平板を介し
て水平に支持固定する支持部材と、該凝集反応検査用プ
レートの幅方向に配列された複数の反応容器に対応して
配設された前記発光手段と受光手段および該手段のドラ
イバ回路とを一体的に保持する光学系保持手段（ロ字型
ユニット）と、前述した凝集反応検査用プレートの幅方
向に対して直交する方向に上記光学系保持手段（ロ字型
ユニット）を往復移動せしめる駆動手段（図１に於ける
14、21参照）とを設ける。そして、凝集反応検査用プレ
ートを水平に固定した状態で、駆動手段を作動させて前
述した発光手段および受光手段等の光学系を一方向に移
動し、マトリックス状に配設された複数の反応容器内の
凝集パターンを検出するようにした、という構成を採っ
ている。
とも一部を傾斜面とした多数の反応容器を基板にマトリ
ックス状に配列形成した凝集反応検査用プレートと、こ
の凝集反応検査用プレートを介して一方の側に配設され
た発光手段と、他方の側に配設された受光手段とを備
え、発光手段からの照射光により前記多数の反応容器の
底面に形成される凝集パターンの各々の像を、レンズを
介して受光手段上に結像せしめて電気的手法により前記
凝集パターンを検出する免疫学的凝集反応検出装置にお
いて、前述した凝集反応検査用プレートを水平板を介し
て水平に支持固定する支持部材と、該凝集反応検査用プ
レートの幅方向に配列された複数の反応容器に対応して
配設された前記発光手段と受光手段および該手段のドラ
イバ回路とを一体的に保持する光学系保持手段（ロ字型
ユニット）と、前述した凝集反応検査用プレートの幅方
向に対して直交する方向に上記光学系保持手段（ロ字型
ユニット）を往復移動せしめる駆動手段（図１に於ける
14、21参照）とを設ける。そして、凝集反応検査用プレ
ートを水平に固定した状態で、駆動手段を作動させて前
述した発光手段および受光手段等の光学系を一方向に移
動し、マトリックス状に配設された複数の反応容器内の
凝集パターンを検出するようにした、という構成を採っ
ている。
本実施例では、免疫学的凝集反応の一例としてヒトの
ABO式血液型の判定検査を例に採る。
ABO式血液型の判定検査を例に採る。
一般に、ABO式の血液型でヒトを分類すると、すべて
のヒトはＡ型,B型,AB型,O型の４つに分類できる。
のヒトはＡ型,B型,AB型,O型の４つに分類できる。
この血液型判定検査で各血液型を判別するためには、
通常最初に、被検者から採取した血液を遠心分離して赤
血球と血清とに分離する。
通常最初に、被検者から採取した血液を遠心分離して赤
血球と血清とに分離する。
そして、上記４つの血液型の各々の赤血球と血清とを
混合すると、第９図の図表に示すように赤血球と血清と
が互いにくっつきあう凝集現象が一部でおこる。これに
より上記各血液型の判別をしようとするものである。こ
の第９図に示す図表において、ｘは非凝集、○は凝集の
反応があったことを示す。
混合すると、第９図の図表に示すように赤血球と血清と
が互いにくっつきあう凝集現象が一部でおこる。これに
より上記各血液型の判別をしようとするものである。こ
の第９図に示す図表において、ｘは非凝集、○は凝集の
反応があったことを示す。
この第９図に示す図表からわかるように、Ｏ型の赤血
球はＡ型,B型,AB型の赤血球の性質とは異なり、AB型の
赤血球はＡ型,B型それぞれの赤血球の性質を併せ持って
いるといえる。
球はＡ型,B型,AB型の赤血球の性質とは異なり、AB型の
赤血球はＡ型,B型それぞれの赤血球の性質を併せ持って
いるといえる。
本実施例では、各血液型の各々の赤血球に希釈液を注
入した二つのサンプル液を作り、それぞれに判定液とし
ての抗Ａ血清（Ｂ型血清）及び抗Ｂ血清（Ａ型血清）を
滴下する手法によって被検査体の血液型を判別するもの
である。
入した二つのサンプル液を作り、それぞれに判定液とし
ての抗Ａ血清（Ｂ型血清）及び抗Ｂ血清（Ａ型血清）を
滴下する手法によって被検査体の血液型を判別するもの
である。
この場合、被検者の血液型がＡ型で抗Ａ血清を加えて
凝集したが抗Ｂ血清では凝集しなかった試料血液はＡ型
であり、又、抗Ａ血清では凝集しなかったが抗Ｂ血清で
凝集したものはＢ型である。抗A,抗Ｂ血清の双方で凝集
したものは、AB型であり、抗A,抗Ｂ血清の双方で凝集し
なかったものはＯ型であると判定できる。
凝集したが抗Ｂ血清では凝集しなかった試料血液はＡ型
であり、又、抗Ａ血清では凝集しなかったが抗Ｂ血清で
凝集したものはＢ型である。抗A,抗Ｂ血清の双方で凝集
したものは、AB型であり、抗A,抗Ｂ血清の双方で凝集し
なかったものはＯ型であると判定できる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
まず、第１図において、符号１は、底面が円錐状に形
成された多数の反応容器1aをマトリックス状に配列形成
した（第5,6図参照）透光性の基板1bから成る凝集反応
検査用プレートとしてのマイクロプレートを示す。
成された多数の反応容器1aをマトリックス状に配列形成
した（第5,6図参照）透光性の基板1bから成る凝集反応
検査用プレートとしてのマイクロプレートを示す。
このマイクロプレート１を介して、一方の面側（第３
図の上方）に配設された発光手段としての発光ダイオー
ド2A,2A,……と、他方の面側（第３図の下方）に配設さ
れた受光手段を構成する固体撮像センサとしての一次元
CCDセンサ3Aとが設けられている。
図の上方）に配設された発光手段としての発光ダイオー
ド2A,2A,……と、他方の面側（第３図の下方）に配設さ
れた受光手段を構成する固体撮像センサとしての一次元
CCDセンサ3Aとが設けられている。
発光ダイオード2A,2A,……とマイクロプレート１との
間には、散光板31A,31Bが当該マイクロプレート１に平
行に且つ一定の間隔で配設されている。このため、本実
施例では、マイクロプレート１にほぼ均一な平行光が照
射されるようになっている。
間には、散光板31A,31Bが当該マイクロプレート１に平
行に且つ一定の間隔で配設されている。このため、本実
施例では、マイクロプレート１にほぼ均一な平行光が照
射されるようになっている。
一方、マイクロプレート１と一次元CCDセンサ3Aとの
間には、各反応容器1aに対応して集光レンズ４が各一つ
配設されている。
間には、各反応容器1aに対応して集光レンズ４が各一つ
配設されている。
これを更に詳述すると、集光レンズ4,4,……は、実際
には第４図に示す外観を有するレンズホルダー５の内部
に保持されている。具体的には、このレンズホルダー５
には、その長手方向に沿って隣接する反応容器1a,1a相
互間の距離に等しい間隔に複数の孔（本実施例では４
つ）5a,5a,……が穿設されており、この各孔5aの周壁部
に、各集光レンズ４が固定されている。そして、このレ
ンズホルダー５の底部には、前述した一次元CCDセンサ3
Aが、集光レンズ４から下方に一定の距離即ち当該集光
レンズ４の焦点距離とほぼ同じ距離だけ隔てて且つ前記
マイクロプレート１に平行に保持されている。
には第４図に示す外観を有するレンズホルダー５の内部
に保持されている。具体的には、このレンズホルダー５
には、その長手方向に沿って隣接する反応容器1a,1a相
互間の距離に等しい間隔に複数の孔（本実施例では４
つ）5a,5a,……が穿設されており、この各孔5aの周壁部
に、各集光レンズ４が固定されている。そして、このレ
ンズホルダー５の底部には、前述した一次元CCDセンサ3
Aが、集光レンズ４から下方に一定の距離即ち当該集光
レンズ４の焦点距離とほぼ同じ距離だけ隔てて且つ前記
マイクロプレート１に平行に保持されている。
即ち、上記レンズホルダー５と、複数の孔5a内に装備
された集光レンズ４と、一時元のCCDセンサ（固体撮像
センサ）3Aとにより、受光ユニットが構成されている。
された集光レンズ４と、一時元のCCDセンサ（固体撮像
センサ）3Aとにより、受光ユニットが構成されている。
このため、本実施例では、発光ダイオード2A,2A,……
からの照射光によりマイクロプレート１にマトリックス
状に配設され形成された四つの反応容器1a,1a……の底
面に形成される凝集パターンの各々の像が、集光レンズ
４を介して一次元CCDセンサ3A上に結像するようになっ
ており、４つの反応容器1a,1a……の底面に形成される
凝集パターンの像が、一次元CCDセンサ3Aにより一度に
検出可能な構造となっている。また、この場合、レンズ
ホルダー５に形成された各孔5a,5a……内に集光レンズ
４が各一つ保持された構造となっているので、隣接する
反応容器1aを透過した光の影響を殆ど受けないようにな
っている。
からの照射光によりマイクロプレート１にマトリックス
状に配設され形成された四つの反応容器1a,1a……の底
面に形成される凝集パターンの各々の像が、集光レンズ
４を介して一次元CCDセンサ3A上に結像するようになっ
ており、４つの反応容器1a,1a……の底面に形成される
凝集パターンの像が、一次元CCDセンサ3Aにより一度に
検出可能な構造となっている。また、この場合、レンズ
ホルダー５に形成された各孔5a,5a……内に集光レンズ
４が各一つ保持された構造となっているので、隣接する
反応容器1aを透過した光の影響を殆ど受けないようにな
っている。
本実施例では、上述した一次元CCDセンサ3A,4つの集
光レンズ4,4,……及びレンズホルダー５とによって、前
述したように受光ユニット10が構成されている。
光レンズ4,4,……及びレンズホルダー５とによって、前
述したように受光ユニット10が構成されている。
マイクロプレート１には、第６図に示すように８行12
列のマトリックス状に反応容器1a,1a,……が配列形成さ
れ、実際には第１図に示す免疫学的凝集反応検出装置20
の一部を成す透光性部材から成る水平板11の上に載置さ
れて用いられる。
列のマトリックス状に反応容器1a,1a,……が配列形成さ
れ、実際には第１図に示す免疫学的凝集反応検出装置20
の一部を成す透光性部材から成る水平板11の上に載置さ
れて用いられる。
免疫学的凝集反応検出装置20は、水平板11と，この水
平板11を下方から支持する一方の支持部材12Aと，他方
の支持部材12Bとを備えている。この内、支持部材12A,1
2B間には、これら両者を連結し固定する補強板12Cが、
架設されている。
平板11を下方から支持する一方の支持部材12Aと，他方
の支持部材12Bとを備えている。この内、支持部材12A,1
2B間には、これら両者を連結し固定する補強板12Cが、
架設されている。
即ち、この水平板11と、一方と他方の支持部材12A,12
Bと、補強板12Cとにより、プレート支持機構が構成され
ている。
Bと、補強板12Cとにより、プレート支持機構が構成され
ている。
また、支持部材12A,12B間には、第２図に示すように
水平板11の長手方向に沿ってガイドシャフト13が架設さ
れている。更に、支持部材12A,12B間には、ボールネジ
の雄ネジがその全長に亘って形成された別のシャフト
（ボールねじシャフト）４が、ガイドシャフト13に平行
に配設され、回転自在に装備されている。
水平板11の長手方向に沿ってガイドシャフト13が架設さ
れている。更に、支持部材12A,12B間には、ボールネジ
の雄ネジがその全長に亘って形成された別のシャフト
（ボールねじシャフト）４が、ガイドシャフト13に平行
に配設され、回転自在に装備されている。
一方、これらの両シャフト13,14には、第１図ないし
第２図に示す可動ボックス15が当該両シャフト13,14に
沿って往復移動可能に装備されている。具体的には、可
動ボックス15には、ガイドシャフト13の直径とほぼ同程
度の直径を有する孔15aおよびボールねじシャフト14の
直径とほぼ同程度の直径を有する孔15bが設けられてい
る。また、この可動ボックス15の内部には、前述した雄
ネジに図示しないボールを介して対向する図示しない雌
ネジが形成されたボールネジの雌ネジ部が内蔵されてい
る。
第２図に示す可動ボックス15が当該両シャフト13,14に
沿って往復移動可能に装備されている。具体的には、可
動ボックス15には、ガイドシャフト13の直径とほぼ同程
度の直径を有する孔15aおよびボールねじシャフト14の
直径とほぼ同程度の直径を有する孔15bが設けられてい
る。また、この可動ボックス15の内部には、前述した雄
ネジに図示しないボールを介して対向する図示しない雌
ネジが形成されたボールネジの雌ネジ部が内蔵されてい
る。
そして、このガイドシャフト13と、このガイドシャフ
ト13に平行に装備されたボールねじシャフト14と，この
ボールねじシャフト14を回転駆動する駆動モータ21とに
より、後述する光学系保持手段用の光学系往復移送手段
が構成されている。
ト13に平行に装備されたボールねじシャフト14と，この
ボールねじシャフト14を回転駆動する駆動モータ21とに
より、後述する光学系保持手段用の光学系往復移送手段
が構成されている。
又、可動ボックス15の上面には、前述した受光ユニッ
ト10を搭載するための可動板16が、水平板11に平行に配
設され、固定されている。この可動板16の上面には、前
述した発光ダイオード2A,2A,……がその下面に固定され
た上板17を両端で支持する支持板18A,18Bが、当該可動
板16に直交して固定されている。上板17の下面の支持板
18A,18B間には、前述した散光板31A,31Bが一体的に保持
されている。上板17の下面には、IC等で構成される前述
した発光ダイオード2A,2A,……駆動用のLEDドライバ回
路８（第３図参照）が設けられている。
ト10を搭載するための可動板16が、水平板11に平行に配
設され、固定されている。この可動板16の上面には、前
述した発光ダイオード2A,2A,……がその下面に固定され
た上板17を両端で支持する支持板18A,18Bが、当該可動
板16に直交して固定されている。上板17の下面の支持板
18A,18B間には、前述した散光板31A,31Bが一体的に保持
されている。上板17の下面には、IC等で構成される前述
した発光ダイオード2A,2A,……駆動用のLEDドライバ回
路８（第３図参照）が設けられている。
また、可動板16の上面には、当該可動板16と平行に配
設された基板19が固定されている。この基板19には、IC
等で構成される一次元CCDセンサ3A駆動用のCCDドライバ
回路９が搭載されている。
設された基板19が固定されている。この基板19には、IC
等で構成される一次元CCDセンサ3A駆動用のCCDドライバ
回路９が搭載されている。
そして、上述した可動ボックス15と可動板16と支持板
18A,18Bと上板17とにより、光学系保持手段が構成され
ている。
18A,18Bと上板17とにより、光学系保持手段が構成され
ている。
更に、可動板16の上面には、前述した構成の受光ユニ
ット10が二つ、それぞれの第４図乃至第５図に示すよう
に、長手方向の部材の一部が相互に重複する状態で且つ
前記マイクロプレート１にマトリックス状に配設された
反応容器1a,1a,……の縦列に沿って配置されている。こ
れらの受光ユニット10,10は、実際には、第４図乃至第
５図に示す連結部材10Aにて連結されている。
ット10が二つ、それぞれの第４図乃至第５図に示すよう
に、長手方向の部材の一部が相互に重複する状態で且つ
前記マイクロプレート１にマトリックス状に配設された
反応容器1a,1a,……の縦列に沿って配置されている。こ
れらの受光ユニット10,10は、実際には、第４図乃至第
５図に示す連結部材10Aにて連結されている。
ここで、上述した各受光ユニット10,10は、第５図に
示すようにそれぞれマトリクス状に配設された反応容器
1a,1a,……の列の内の近接した列に対応して配置され、
同時にこの場合の配置の状態として、第５図に示すよう
に、当該各受光ユニット10,10が移動した場合に当該受
光ユニット10,10の集光孔5a,5aが前述した反応容器1a,1
a,……に対して重複することなく千鳥状にずらした状態
で装備されている。
示すようにそれぞれマトリクス状に配設された反応容器
1a,1a,……の列の内の近接した列に対応して配置され、
同時にこの場合の配置の状態として、第５図に示すよう
に、当該各受光ユニット10,10が移動した場合に当該受
光ユニット10,10の集光孔5a,5aが前述した反応容器1a,1
a,……に対して重複することなく千鳥状にずらした状態
で装備されている。
即ち、この二つの各受光ユニット10は、第５図に示す
ように、マイクロプレート１上にマトリックス状に配設
された複数の反応容器1aの列に対して、千鳥状にずらし
て配設されている。更に、この一方と他方の受光ユニッ
ト10のずらし量は、図示の如く中一列分を隔てたずらし
量に設定されている。そして、各受光ユニット10は第５
図に示すように配置され、それぞれの長手方向に沿って
隣接する反応容器1a,1a……相互間の距離に等しい間隔
で穿設された４つの孔5a,5a,……が、反応容器1a,1aと
一致するようになっている。
ように、マイクロプレート１上にマトリックス状に配設
された複数の反応容器1aの列に対して、千鳥状にずらし
て配設されている。更に、この一方と他方の受光ユニッ
ト10のずらし量は、図示の如く中一列分を隔てたずらし
量に設定されている。そして、各受光ユニット10は第５
図に示すように配置され、それぞれの長手方向に沿って
隣接する反応容器1a,1a……相互間の距離に等しい間隔
で穿設された４つの孔5a,5a,……が、反応容器1a,1aと
一致するようになっている。
支持部材12Aの外方には前述したシャフト14に図示し
ないギヤ機構を介して回転力を付勢する駆動モータ21が
装備されている。このため、本実施例では、駆動モータ
21を起動すると、可動板16,支持板18A,18B,および上板1
7とを含む構成の光学系保持手段（ロ字型ユニット30）
が、水平板11およびマイクロプレート１を囲んだ状態を
維持しつつ、第１図の矢印Ａ方向，即ちマイクロプレー
ト１にマトリックス状に配設された反応容器1a,1a,……
の横列に沿って往復移動するようになっている。
ないギヤ機構を介して回転力を付勢する駆動モータ21が
装備されている。このため、本実施例では、駆動モータ
21を起動すると、可動板16,支持板18A,18B,および上板1
7とを含む構成の光学系保持手段（ロ字型ユニット30）
が、水平板11およびマイクロプレート１を囲んだ状態を
維持しつつ、第１図の矢印Ａ方向，即ちマイクロプレー
ト１にマトリックス状に配設された反応容器1a,1a,……
の横列に沿って往復移動するようになっている。
一次元CCDセンサ（固体撮像センサ）3Aは、本実施例
では第７図に示す一次元汎用CCDセンサが使用されてい
る。当該一次元CCDセンサ3Aは、その受光面に複数の光
センサとしての光電変換素子が一列に配置されており、
これにより、反応容器1a,1a,……の底面に形成される凝
集パターンの像が複数の光電変換素子によって細分化さ
れ、光の強弱度合いに応じてぞれぞれの光電変換素子に
より電気信号に変換される。本実施例では、この電気信
号が第３図に示すA/D変換器23を介してCPU24に送られ、
該CPU24がその凝集パターンを判定するようになってい
る。
では第７図に示す一次元汎用CCDセンサが使用されてい
る。当該一次元CCDセンサ3Aは、その受光面に複数の光
センサとしての光電変換素子が一列に配置されており、
これにより、反応容器1a,1a,……の底面に形成される凝
集パターンの像が複数の光電変換素子によって細分化さ
れ、光の強弱度合いに応じてぞれぞれの光電変換素子に
より電気信号に変換される。本実施例では、この電気信
号が第３図に示すA/D変換器23を介してCPU24に送られ、
該CPU24がその凝集パターンを判定するようになってい
る。
次に、上述のように構成された免疫学的凝集反応検出
装置20の動作について説明する。
装置20の動作について説明する。
駆動モータ21が駆動されるとCPU24の制御によりロ字
型ユニット30が移動を始め、第２図に示す受光ユニット
10,10が、マイクロプレート１に形成された反応容器1a,
1a,……の任意縦列下方（第５図に示す相互に一行隔て
た状態）に移動設定されると、発光ダイオード2A,2A,…
…からの光が散光板31A,31Bを介してマイクロプレート
１に照射され、発光ダイオード2A,2A,……からの照射光
により受光ユニット10の上方に位置する合計八つの反応
容器1a,1a……の底面に形成される凝集パターンの各々
の像が、各集光レンズ４を介して一次元CCDセンサ3A,3A
上に結像する。この一次元CCDセンサ3A,3Aからの出力信
号がA/D変換器23を介してCPU24に送られ、該CPU24で
は、ロ字型ユニット30の移動量がどの列の反応容器を検
査中かを算出し、それぞれの反応容器内の被検体の凝集
パターンを自動的に判定するようになっている。
型ユニット30が移動を始め、第２図に示す受光ユニット
10,10が、マイクロプレート１に形成された反応容器1a,
1a,……の任意縦列下方（第５図に示す相互に一行隔て
た状態）に移動設定されると、発光ダイオード2A,2A,…
…からの光が散光板31A,31Bを介してマイクロプレート
１に照射され、発光ダイオード2A,2A,……からの照射光
により受光ユニット10の上方に位置する合計八つの反応
容器1a,1a……の底面に形成される凝集パターンの各々
の像が、各集光レンズ４を介して一次元CCDセンサ3A,3A
上に結像する。この一次元CCDセンサ3A,3Aからの出力信
号がA/D変換器23を介してCPU24に送られ、該CPU24で
は、ロ字型ユニット30の移動量がどの列の反応容器を検
査中かを算出し、それぞれの反応容器内の被検体の凝集
パターンを自動的に判定するようになっている。
以下、この場合の判定の一例を説明する。
上述したABO式血液型の判定方法では、凝集反応が起
こると互いに血清を介して結合した血球粒子の塊は反応
容器1aの円錐形底面に雪のように一様に堆積する。凝集
反応が起こらない場合は血球粒子は互いに血清を介さず
に離散したまま沈降し円錐形底面に達するとその斜面を
転がり落ち底面中央部に集合して堆積する。
こると互いに血清を介して結合した血球粒子の塊は反応
容器1aの円錐形底面に雪のように一様に堆積する。凝集
反応が起こらない場合は血球粒子は互いに血清を介さず
に離散したまま沈降し円錐形底面に達するとその斜面を
転がり落ち底面中央部に集合して堆積する。
第８図は反応容器1aの底面の拡大図である。これは、
反応容器1aの底面の半径が６ミリ，傾斜部分の深さを1.
5ミリ，傾斜角度が30゜であって、円錐状の底面に粒子
が凝集して一様に堆積した状態を示している。このよう
な一様堆積パターンは、例えばABO式の血液型判定検査
においてはＡ型の検体（赤血球浮遊液）に抗Ａ血清（Ｂ
型血清）を加えて自然沈降させたときに得られる。
反応容器1aの底面の半径が６ミリ，傾斜部分の深さを1.
5ミリ，傾斜角度が30゜であって、円錐状の底面に粒子
が凝集して一様に堆積した状態を示している。このよう
な一様堆積パターンは、例えばABO式の血液型判定検査
においてはＡ型の検体（赤血球浮遊液）に抗Ａ血清（Ｂ
型血清）を加えて自然沈降させたときに得られる。
即ち、この場合には赤血球同士が血清によって互いに
結合するので傾斜面を転がり落ちることが少なく底面に
ほぼ一様に堆積されるものである。この一様堆積パター
ンを詳細に観察すると中央の最下部Ａ点には相当厚く堆
積しているのに対し、周辺部Ｃ点ではそれに比べてやや
うすく堆積しており、それらの間の中間部Ｂ点ではほぼ
連続的に厚さが変化している。この場合、光の透過量は
Ａ点で最小値をとり、Ａ点から周辺部に向かって徐々に
増加しＣ点付近で最大となる。このため、一次元CCDセ
ンサ3Aの出力もこれらに対応して変化するので、CPU24
では一様堆積パターンである（ここでは、検体の血液が
Ａ型である）と判定する。
結合するので傾斜面を転がり落ちることが少なく底面に
ほぼ一様に堆積されるものである。この一様堆積パター
ンを詳細に観察すると中央の最下部Ａ点には相当厚く堆
積しているのに対し、周辺部Ｃ点ではそれに比べてやや
うすく堆積しており、それらの間の中間部Ｂ点ではほぼ
連続的に厚さが変化している。この場合、光の透過量は
Ａ点で最小値をとり、Ａ点から周辺部に向かって徐々に
増加しＣ点付近で最大となる。このため、一次元CCDセ
ンサ3Aの出力もこれらに対応して変化するので、CPU24
では一様堆積パターンである（ここでは、検体の血液が
Ａ型である）と判定する。
以上説明したように本実施例によると、第４図ないし
第５図に示すように受光ユニット10を二つそれぞれの長
手方向の部材の一部が第４図乃至第５図に示すように相
互に重複する状態で連結部材10Aにて連結し、所謂クラ
ンク状に形成するし、各受光ユニット10の底部に装備さ
れた一次元CCDセンサ3Aをマイクロプレート１にマトリ
ックス状に配設された反応容器1a,1a,……の縦列に沿っ
て配置したことから、マイクロプレート１にマトリック
ス状に配設された反応容器1a,1a,……の底面に形成され
る凝集パターンの像を、一度に８個同時に検出する、即
ち、疑似的に一列同時に検出することが出来る。
第５図に示すように受光ユニット10を二つそれぞれの長
手方向の部材の一部が第４図乃至第５図に示すように相
互に重複する状態で連結部材10Aにて連結し、所謂クラ
ンク状に形成するし、各受光ユニット10の底部に装備さ
れた一次元CCDセンサ3Aをマイクロプレート１にマトリ
ックス状に配設された反応容器1a,1a,……の縦列に沿っ
て配置したことから、マイクロプレート１にマトリック
ス状に配設された反応容器1a,1a,……の底面に形成され
る凝集パターンの像を、一度に８個同時に検出する、即
ち、疑似的に一列同時に検出することが出来る。
これがため、一方向の走査のみでマイクロプレート１
の全ての反応容器1a内の検体の凝集反応を検出すること
が出来、縦横二方向走査の場合と比較して検査時間を著
しく短縮することが出来るという利点がある。更に、発
光ダイオード2A,2A,……と一次元CCDセンサ3A,3Aとがロ
字型ユニット30により一体的に保持されて一体的に移動
する構造となっているので、これら両者の位置関係が固
定化して検査精度を向上せしめることが出来、送り機構
が一方向のみのもので十分なので駆動システムを簡易化
出来、複雑な位置制御を必要としないので位置決め機構
を簡易化若しくは省略することが出来、その分装置全体
の小型化を図ることが出来るという利点がある。更にま
た、マイクロプレート１が固定となっているため、反応
容器1a中に凝集し、堆積した粒子が振動等で拡散される
ことがなく、反応結果を安定に保持することが出来、口
字型ユニット30に各センサ，ドライブ回路等を搭載して
いるため、ロ字型ユニット30と外部固定部とのインター
フェースを簡易化出来るという利点をも有している。
の全ての反応容器1a内の検体の凝集反応を検出すること
が出来、縦横二方向走査の場合と比較して検査時間を著
しく短縮することが出来るという利点がある。更に、発
光ダイオード2A,2A,……と一次元CCDセンサ3A,3Aとがロ
字型ユニット30により一体的に保持されて一体的に移動
する構造となっているので、これら両者の位置関係が固
定化して検査精度を向上せしめることが出来、送り機構
が一方向のみのもので十分なので駆動システムを簡易化
出来、複雑な位置制御を必要としないので位置決め機構
を簡易化若しくは省略することが出来、その分装置全体
の小型化を図ることが出来るという利点がある。更にま
た、マイクロプレート１が固定となっているため、反応
容器1a中に凝集し、堆積した粒子が振動等で拡散される
ことがなく、反応結果を安定に保持することが出来、口
字型ユニット30に各センサ，ドライブ回路等を搭載して
いるため、ロ字型ユニット30と外部固定部とのインター
フェースを簡易化出来るという利点をも有している。
尚、本実施例では固体撮像センサとして一次元CCDセ
ンサを用いたが、本発明は必ずしもこれに限定されず二
次元CCDセンサ等を使用してもよい。更に、本実施例で
は、一次元CCDセンサが４つの凝集像を一括して投影す
る場合を例示したが、使用するCCDセンサの大きさに応
じて任意に投影する凝集像の数を設定してもよい。
ンサを用いたが、本発明は必ずしもこれに限定されず二
次元CCDセンサ等を使用してもよい。更に、本実施例で
は、一次元CCDセンサが４つの凝集像を一括して投影す
る場合を例示したが、使用するCCDセンサの大きさに応
じて任意に投影する凝集像の数を設定してもよい。
〔発明の効果〕 本発明は以上のように構成され機能するのでこれによ
ると、発光手段と受光手段とを一体的に移動する構造と
したので、これら両者の位置関係が固定化して複雑な位
置制御を必要としないので位置決め機構を簡易化し若し
くは省略することができ、その分、装置全体の小型化を
図ることができ、凝集反応検査用プレートが固定となっ
ているので、反応容器中に凝集し堆積した粒子が振動等
で拡散されることがなく、反応結果を安定に保持するこ
とができ、複数の受光ユニットを使用しその配置を前述
したように工夫したので、市販のものの使用が可能とな
り、かかる点において装備全体の原価低減をはかること
ができ、一方向の移動のみでプレート上のすべての被検
査体を検査するようにしたので、作業能率を著しく向上
させることができ且つ一方向の移動であることから位置
ずれ等が少なく従って測定精度の向上を図ることがで
き、これだため、反応容器内の検体の凝集パターンを一
層高精度に検出することが出来るという従来にない優れ
た免疫学的凝集反応検出装置を提供することができる。
ると、発光手段と受光手段とを一体的に移動する構造と
したので、これら両者の位置関係が固定化して複雑な位
置制御を必要としないので位置決め機構を簡易化し若し
くは省略することができ、その分、装置全体の小型化を
図ることができ、凝集反応検査用プレートが固定となっ
ているので、反応容器中に凝集し堆積した粒子が振動等
で拡散されることがなく、反応結果を安定に保持するこ
とができ、複数の受光ユニットを使用しその配置を前述
したように工夫したので、市販のものの使用が可能とな
り、かかる点において装備全体の原価低減をはかること
ができ、一方向の移動のみでプレート上のすべての被検
査体を検査するようにしたので、作業能率を著しく向上
させることができ且つ一方向の移動であることから位置
ずれ等が少なく従って測定精度の向上を図ることがで
き、これだため、反応容器内の検体の凝集パターンを一
層高精度に検出することが出来るという従来にない優れ
た免疫学的凝集反応検出装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図、第２図は
第１図のII−II線に沿って見た状態を示す図、第３図は
第１図の構成を示す説明図、第４図は第３図の受光ユニ
ットの外観を示す斜視図、第５図は第３図の受光ユニッ
トの実際の配置の一例を示す図、第６図は第１図のマイ
クロプレートを示す斜視図、第７図は第１図の実施例で
使用するCCDセンサの一例を示す斜視図、第８図は第１
図の実施例動作説明のための図、第９図は赤血球と血清
との混合による凝集反応の状況を示す図表、第10図は従
来例を示す説明図である。 １……凝集反応検査用プレートとしてのマイクロプレー
ト、1a……反応容器、2A……発光手段としての発光ダイ
オード、3A……固体撮像センサとしての一次元CCDセン
サ、８……LEDドライバ回路、９……CCDドライバ回路、
10……受光手段の要部をなす受光ユニット、11……水平
板、12A,12B……支持部材、14……駆動手段の一部を成
すボールねじシャフト、21……駆動手段の要部を成す駆
動モータ、30……光学系保持手段としてのロ字型ユニッ
ト。
第１図のII−II線に沿って見た状態を示す図、第３図は
第１図の構成を示す説明図、第４図は第３図の受光ユニ
ットの外観を示す斜視図、第５図は第３図の受光ユニッ
トの実際の配置の一例を示す図、第６図は第１図のマイ
クロプレートを示す斜視図、第７図は第１図の実施例で
使用するCCDセンサの一例を示す斜視図、第８図は第１
図の実施例動作説明のための図、第９図は赤血球と血清
との混合による凝集反応の状況を示す図表、第10図は従
来例を示す説明図である。 １……凝集反応検査用プレートとしてのマイクロプレー
ト、1a……反応容器、2A……発光手段としての発光ダイ
オード、3A……固体撮像センサとしての一次元CCDセン
サ、８……LEDドライバ回路、９……CCDドライバ回路、
10……受光手段の要部をなす受光ユニット、11……水平
板、12A,12B……支持部材、14……駆動手段の一部を成
すボールねじシャフト、21……駆動手段の要部を成す駆
動モータ、30……光学系保持手段としてのロ字型ユニッ
ト。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 G01N 33/543
Claims (1)
- 【請求項１】底面の少なくとも一部を傾斜面とした多数
の反応容器を基板にマトリックス状に配列形成した凝集
反応検査用プレートと、この凝集反応検査用プレートを
介して一方の側に配設された発光手段と、他方の側に配
設された受光手段とを備え、 前記発光手段からの照射光により前記多数の反応容器の
底面に形成される凝集パターンの各々の像をレンズを介
して前記受光手段上に結像せしめて電気的手法により前
記凝集パターンを検出する免疫学的凝集反応検出装置に
おいて、 前記凝集反応検査用プレートを透光性部材から成る水平
板を介して水平に支持固定する支持部材と、 該凝集反応検査用プレートの幅方向に配列された複数の
反応容器に対応して配設された前記発光手段と受光手段
および該手段のドライバ回路とを一体的に保持する光学
系保持手段と、 前記凝集反応検査用プレートの幅方向に対して直交する
方向に上記光学系保持手段を往復移動せしめる駆動手段
とを設け、 前記凝集反応検査用プレートを水平に固定した状態で、
前記駆動手段を作動させて前記発光手段および受光手段
等の光学系を一方向に移動し、前記マトリックス状に配
設された複数の反応容器内の凝集パターンを検出するこ
とを特徴とした免疫学的凝集反応検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271578A JP2897026B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271578A JP2897026B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116734A JPH02116734A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2897026B2 true JP2897026B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=17502031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63271578A Expired - Fee Related JP2897026B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897026B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123628A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 真空処理装置 |
| US9389229B2 (en) * | 2012-07-18 | 2016-07-12 | Theranos, Inc. | Methods for detecting and measuring aggregation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102846U (ja) * | 1980-12-16 | 1982-06-24 | ||
| JPS58102157A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-17 | Olympus Optical Co Ltd | 粒子凝集パタ−ン判定方法 |
| JPS5982841U (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-04 | オリンパス光学工業株式会社 | 粒子凝集パタ−ン測光装置 |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP63271578A patent/JP2897026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02116734A (ja) | 1990-05-01 |
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