JP3330929B2 - ピペットアダプタ、吸光度測定用ピペット、チップ、吸光度測定装置及び吸光度測定方法 - Google Patents

ピペットアダプタ、吸光度測定用ピペット、チップ、吸光度測定装置及び吸光度測定方法

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JP3330929B2
JP3330929B2 JP2000582473A JP2000582473A JP3330929B2 JP 3330929 B2 JP3330929 B2 JP 3330929B2 JP 2000582473 A JP2000582473 A JP 2000582473A JP 2000582473 A JP2000582473 A JP 2000582473A JP 3330929 B2 JP3330929 B2 JP 3330929B2
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武司 田口
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、医薬品工業等の分野において試料の吸光度
を測定するのに好適に用いられるピペットアダプタ、こ
のピペットアダプタとピペットとを備える吸光度測定用
ピペット、このピペットアダプタに装着可能なチップ、
並びに、この吸光度測定用ピペットを用いて試料の吸光
度を測定する吸光度測定装置及び吸光度測定方法に関す
る。
背景技術 医薬品工業、食品工業、化学工業及び農林水産業等の
幅広い分野で、新薬の研究開発、酵素のスクリーニン
グ、微生物の分析等を行うに際して、吸光度を測定する
ことにより試料の分析が行われている。このような分析
方法のうち、バイオ関連分野で重要な核酸や蛋白質等の
生体試料を分析する方法としては、例えば、次に示すよ
うな方法が挙げられる。
（１）被検体としての生体試料が微量しかないことが
多く、また、試料の定量も重要であることから、この試
料を特別な微量測定用セルに移し替え、この試料が容れ
られたセルに試験光を照射し、このセル及び試料を透過
した試験光の強度を検出して、この検出の結果に基づい
て試料の吸光度を測定する。この場合、試料をセルに容
れるに際しては、図１１に示したようなピペット１０及
びチップ３０が用いられる。チップ３０は、ピペット１
０の先端に着脱自在に装着可能であり、このチップ３０
内に試料が計り取られる。
（２）米国特許５，８４４，６８６号公報には、試験
光を導入する窓或いは試験光を反射させる反射鏡を有す
るチップを用い、このチップをピペットの先端に装着し
て、試料をチップ内に容れたまま試料の吸光度を測定す
る方法が開示されている。この方法は、試料の回収率を
向上させ、回収に伴う試料のコンタミネーションの発生
を回避し、迅速な吸光度測定を行うことを意図したもの
である。
発明の開示 本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、上記従来の吸
光度測定方法には次に示す問題点があることを見出し
た。すなわち； １)核酸や蛋白質等の試料は、吸光度測定後に次の反
応が行われることが多く、その場合には、吸光度測定の
為にセルに容れられた試料を測定後に回収する必要があ
る。しかし、上記（１）の方法では、試料の回収率が不
充分であり、回収に伴う試料のコンタミネーションが発
生し、また、セルの洗浄が困難である等の問題がある。
２）一方、上記（２）の方法は、以下のような問題点
を有している。すなわち、チップは、コンタミネーショ
ンの問題を回避するために、通常一回限り使用され、再
使用されることなく廃棄される。このような使い捨ての
チップに対して上述の窓や反射鏡を設けることは、チッ
プが高価なものとなることから適当ではない。また、廃
棄することなく再利用するためには、セルの役割をも果
たすチップの洗浄が不可欠である。さらに、上記公報に
開示された発明では、試験光を導入する窓や試験光を反
射させる反射鏡をチップが有しているので、チップの小
型化が困難であり、それ故、少量（特に微量）の試料に
対しては有効ではない。
そこで、本発明は、上記問題点を解消する為になされ
たものであり、試料を回収するステップを省くことがで
き、回収に伴う試料のコンタミネーションの発生が回避
され、測定用の特別なセルが不要であって、安価なチッ
プを用いて微量の試料の吸光度を測定できるピペットア
ダプタ、吸光度測定用ピペット、吸光度測定装置及び吸
光度測定方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、これらの目的を達成するために、上記
知見に基づいて更に研究を重ね、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明に係るピペットアダプタは、被
検体を含む試料の吸光度測定にピペットと共に用いられ
るものであって、ピペットと、試料を収容可能なチップ
との間に装着可能であり、且つ、装着時にピペット及び
チップそれぞれの内部の空間と連続する内部空間を有
し、且つ、外部より内部空間に試験光が導入されると共
に該試験光をチップの試料吸入口に向けて照射する試験
光導入手段を備える、ことを特徴とする。
このような構成のピペットアダプタは、ピペットとチ
ップとの間に装着されて用いられ、装着された状態で
は、ピペットアダプタ、ピペット及びチップそれぞれの
内部空間は連続している。また、試験光導入手段によ
り、試験光は、外部からピペットアダプタの内部空間に
導入され、チップの試料吸入口に向けて照射される。こ
れにより、チップ内に収容された試料に試験光を透過さ
せてその試料の吸光度を測定することができる。なお、
ピペット及びチップは、それぞれ従来より販売され利用
されているものが用いられ得る。また、ガラス、ステン
レス等の無機材料から成るチップも使用可能である。
また、本発明に係るピペットアダプタの試験光導入手
段が、外部より内部空間に試験光を導入する試験光導入
窓と、試験光導入窓により内部空間へ導入された試験光
をチップの試料吸入口に向けて反射させる反射鏡と、を
備えると好ましい。この場合には、試験光は、外部より
試験光導入窓を介してピペットアダプタの内部空間に導
入され、反射鏡により反射されてチップの試料吸入口に
向けて照射される。
さらに、試験光導入手段は、外部より導波させた試験
光を内部空間に設けられた一端からチップの試料吸入口
に向けて出射する光ファイバを備えると好適である。こ
のようにすれば、試験光は、外部より光ファイバを導波
して、ピペットアダプタの内部空間にある光ファイバの
一端からチップの試料吸入口に向けて照射される。この
とき、光ファイバのその一端の近傍に設けられ、且つ、
試験光を集光する試験光集光手段を更に備えるのが一層
好適である。
またさらに、試験光導入手段が、外部より内部空間に
導入される試験光のうち所定波長帯域の成分のみを選択
してチップの試料吸入口に向けて照射するものであると
より好ましい。こうすれば、吸光度測定にとって不要な
波長成分が試料に照射されるのを低減することができ、
チップ内の試料の温度上昇を防止できる。
また、本発明に係る吸光度測定用ピペットは、本発明
によるピペットアダプタと、該ピペットアダプタに装着
可能なピペットとを備えることを特徴とする。ピペット
アダプタとピペットとは互いに着脱自在であっても、一
体のものとされて用いられてもよい。着脱自在の場合に
は、必要に応じてピペットアダプタを容易に洗浄でき、
一方、一体のものとされていれば取扱性を向上できる。
さらに、略錐状を成してピペットアダプタが挿入され
る挿入部と、筒状を成して端部に試料吸入口が形成され
ている試料収容部とを有するチップを更に備えると有用
である。このようなチップを用いて試料を吸入し、チッ
プの試料収容部に試料を保持すれば、試料の吸光度測定
の再現性が高められる。また、筒状の試料収容部をより
細く長くすれば、試料が微量であっても試験光の透過長
を大きくできる。
また、本発明に係る吸光度測定装置は、被検体を含む
試料の吸光度を測定するものであって、（１）試験光を
出力する光源と、（２）光源から出力された試験光が内
部空間に導入され、試料を収容可能なチップが装着さ
れ、且つ、チップの試料吸入口に向けて上記試験光を照
射する本発明の吸光度測定用ピペットと、（３）その吸
光度測定用ピペットに装着されたチップの試料吸入口か
ら外部に出力された試験光を検出する検出光学系と、を
備えることを特徴とする。
このように構成された吸光度測定装置によれば、光源
から出力された試験光は、吸光度測定用ピペットの内部
空間に導入され、吸光度測定用ピペットに装着されたチ
ップの試料吸入口に向けて照射され、チップの試料吸入
口から外部に出力されて検出光学系により検出される。
そして、この検出結果を用いてチップ内にある試料の吸
光度が測定される。
具体的には、チップに試料が収容された状態において
検出光学系により検出された試験光の強度と、チップに
試料が収容されていない状態、又は、チップに被検体が
含まれていないブランク試料が収容された状態において
検出光学系により検出された試験光の強度とに基づい
て、チップ内にある試料の吸光度を算出する演算手段を
更に備えることが望ましい。
さらに、検出光学系が、チップの試料吸入口から外部
に出力された試験光のうち互いに異なる波長を有する複
数の成分の強度を同時又は略同時に検出することが可能
であると、複数の波長成分のそれぞれにおける試料の吸
光度が実質的に同時に測定される。
加えて、本発明による吸光度測定装置は、少なくとも
チップを冷却し又はチップの温度を一定に保持する温度
調整手段を更に備えると好ましい。これにより、チップ
又はその周辺の温度上昇又は変化に伴うチップ内の空気
の容積変化、特に熱膨張が抑制される。この場合、チッ
プの周辺をも冷却すると一層好ましい。
またさらに、ピペットアダプタが少なくとも一部が錘
状を成す側壁を有しており、このピペットアダプタの錘
状を成す側壁の所定部分が嵌着可能な孔部を有する保持
手段を更に備えても好ましい。こうすることにより、吸
光度測定用ピペットの着脱が極めて簡易となる。しか
も、吸光度測定用ピペットが安定に且つ強固に保持され
るので、試験光の光路における光軸のずれが低減され
る。
また、本発明に係る吸光度測定方法は、本発明による
吸光度測定用ピペットを用いて試料の吸光度測定を好適
に実施する方法であって、被検体を含む試料の吸光度を
測定する吸光度測定方法である。すなわち、本発明に係
る吸光度測定方法は、本発明の吸光度測定用ピペット
に、試料を収容可能なチップを装着する工程と、チップ
に、試料、又は、被検体を含まないブランク試料を収容
する工程と、吸光度測定用ピペットの内部空間に外部よ
り試験光を導入し、チップの試料吸入口から外部に出力
された試験光を検出する工程と、チップに試料が収容さ
れた状態において検出した試験光の強度と、チップに試
料が収容されていない状態、又は、チップにブランク試
料が収容された状態において検出した試験光の強度と、
に基づいて前記チップ内にある試料の吸光度を算出する
工程と、を備えることを特徴とする。
ここで、試験光を検出する工程においては、チップの
試料吸入口から外部に出力された前記試験光のうち、互
いに異なる波長を有する複数の成分の強度を同時又は略
同時に検出すると好適である。また、試験光を検出する
工程においては、少なくともチップを冷却し又はチップ
の温度を一定に保持しながら試験光を検出することが望
ましい。
また、本発明によるチップは、本発明のピペットアダ
プタに装着可能であり、被検体を含む試料が収容され、
筒状（円筒及び角筒のいずれでもよい）を成し、且つ、
中心軸に沿う断面における内壁が略平行である試料収容
部を有することを特徴とする。このようなチップを試料
の吸光度測定に用いれば、試料に照射された試験光の一
部がチップを透過して光検出器へ入射するおそれが殆ど
ない。さらに、本発明は、本発明のピペットアダプタに
装着可能であり、被検体を含む試料に照射される試験光
を実質的に遮断することが可能な遮光性部材で形成され
たチップを提供する。
図面の簡単な説明 図１は、本発明による吸光度測定用ピペットの第１実
施形態を示す構成図である。
図２は、本発明によるピペットアダプタの第１実施形
態の構成を示す断面図である。
図３は、本発明による吸光度測定装置の第１実施形態
を示す構成図である。
図４は、本発明によるピペットアダプタの第２実施形
態の構成を示す断面図である。
図５は、本発明による吸光度測定装置における検出光
学系に係る他の実施形態の構成図である。
図６は、本発明による吸光度測定装置における検出光
学系に係る更に他の実施形態の構成図である。
図７は、本発明による吸光度測定装置の第２実施形態
を示す構成図である。
図８は、本発明による吸光度測定装置の第２実施形態
を示す斜視図である。
図９は、本発明による吸光度測定用ピペットの他の実
施形態に備わるチップを示す断面図である。
図１０は、本発明による吸光度測定装置の第３実施形
態を示す斜視図である。
図１１は、ピペット及びチップの従来の構成図であ
る。
発明を実施するための最良の形態 以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細
に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上
下左右等の位置関係については、特に規定しない限り、
図面の上下左右等の位置関係に基づくものとする。
先ず、本発明に係る吸光度測定用ピペット及びピペッ
トアダプタそれぞれの実施形態について説明する。図１
は、本発明による吸光度測定用ピペットの第１実施形態
を示す構成図である。同図には、本実施形態に係る吸光
度測定用ピペット１の他にチップ３０も示されている。
また、図２は、本発明によるピペットアダプタの第１実
施形態の構成を示す断面図である。
吸光度測定用ピペット１は、ピペット１０及びピペッ
トアダプタ２０を備えて構成される。従来の構成を示し
た図１１と比較すると、本実施形態ではピペット１０と
チップ３０との間にピペットアダプタ２０が設けられる
点で異なっている。ピペット１０及びチップ３０として
は、それぞれ従来より市販され使用されているものが利
用可能である。ピペット１０とピペットアダプタ２０と
は、互い別体であって着脱自在でもよいが、一体のもの
とされていれば取り扱いが容易である。
ピペットアダプタ２０は、ピペット１０の先端を挿入
するピペット装着部２１と、チップ３０を装着するチッ
プ装着部２２とを有しており、ピペット１０とチップ３
０との間に装着可能である。ピペットアダプタ２０は、
その装着時にピペット１０及びチップ３０それぞれの内
部の空間と連続する内部空間２０Ａを有している。ピペ
ットアダプタ２０とピペット１０との間の接合、及び、
ピペットアダプタ２０とチップ３０との間の接合は、チ
ップ３０内に試料を保持・静止させるために共に気密性
が高いことが必要とされることから、ピペット装着部２
１及びチップ装着部２２それぞれは、気密性に優れた材
質である例えばゴム状物質や高分子コーティングされて
いるのが好適である。
また、ピペットアダプタ２０は、外部より内部空間２
０Ａに試験光を導入する試験光導入窓２３と、その試験
光導入窓２３を透過して内部空間２０Ａへ導入された試
験光をチップ装着部２２の開口を経てチップ３０の試料
吸入口３１に向けて反射させる反射鏡２４とを備える。
このように、試験光導入窓２３及び反射鏡２４により試
験光導入手段が形成されている。なお、試験光導入窓２
３は、外付けではなく、内側に付けてもよい。
試験光導入窓２３は、外部より内部空間２０Ａに導入
する試験光のうち試料の吸光度測定に必要な所定波長帯
域の成分のみを選択して透過するものであるのが好適で
ある。同様に、反射鏡２４も、内部空間２０Ａに導入さ
れた試験光のうち所定波長帯域の成分のみを選択して反
射させるものであるのが好適である。或いは、内部空間
２０Ａに導入された試験光のうち所定波長帯域の成分の
みを選択して透過させるバンドパスフィルタをピペット
アダプタ２０の内部空間２０Ａに備えるのも好適であ
る。
次に、本発明に係る吸光度測定装置の実施形態につい
て説明する。図３は、本発明による吸光度測定装置の第
１実施形態を示す構成図である。吸光度測定装置１００
は、上述した吸光度測定用ピペット１の他に、光源４
０、レンズ４１，４２、アパーチャ４３、レンズ４４及
びシャッタ４５を備えるものである。また、この吸光度
測定装置１００は、アパーチャ５１、バンドパスフィル
タ５２、光検出器６０、電流計７０及びコンピュータ８
０（演算手段）を備える。
なお、光源４０からシャッタ４５に到るまでの照射光
学系と、アパーチャ５１から光検出器６０に到るまでの
検出光学系とは、互いの相対的位置が固定されており、
これらに対して吸光度測定用ピペット１は所定位置に着
脱自在となっている。なお、所定位置に吸光度測定用ピ
ペット１を着脱自在に装着するには、例えば、固定スタ
ンド筐体に対して磁石を用いて固定するといった方法が
挙げられ、こうすれば適切な光学的配置を簡易に実現で
きる利点がある。
光源４０は、チップ３０内に収容された試料９、ブラ
ンク試料（図示せず)、又はチップ３０内にこれら試料
が収容されていない状態の吸光度を測定するための所定
波長帯域の試験光を出力するものであり、例えば、紫外
光を出力する重水素ランプが好適に用いられる。また、
シャッタ４５は、試験光の照射時間を規定し、試料９又
はブランク試料に試験光が長時間照射されてそれら試料
の温度が上昇するのを抑制する。
アパーチャ５１は、チップ３０の試料吸入口３１から
外部に出力された試験光のうち光検出器６０により検出
すべき光束断面領域を規定する。すなわち、チップ３０
の試料吸入口３１から外部に出力される試験光は、試料
吸入口３１を直接通過して出力されるものの他、試料吸
入口３１近傍の内壁で反射・散乱されて出力されるもの
がある。そして、アパーチャ５１は、試料吸入口３１を
主として直接通過して出力された試験光を通過させるも
のである。
さらに、バンドパスフィルタ５２は、アパーチャ５１
を通過した試験光のうち、光検出器６０により検出すべ
き波長成分を選択的に透過させる。光検出器６０は、バ
ンドパスフィルタ５２を通過した試験光を受光して、そ
の試験光の強度に応じた電流信号を出力するものであ
り、例えば、光電子増倍管やフォトダイオード等が好適
に用いられる。
光検出器６０から出力された電流信号は、電流計７０
に入力し、その電流値に応じた電圧信号が出力される。
コンピュータ８０には、電流計７０から出力された電圧
信号が入力され、コンピュータ８０は、この電圧信号に
応じて、チップ３０内の試料９、同ブランク試料又はチ
ップ３０内にこれらが収容されていない状態の試験光の
強度を求め、これらの試験光に基づいて試料の吸光度を
算出するものである。
ここで、上記被検体としては、特に限定されるもので
はなく、溶液状、半固体状又は固体状であってもよく、
適当な溶媒を用いて、吸光度測定を行え得る濃度とされ
たものを試料とできるものであればよい。具体的には、
生体試料としての尿サンプル、血液サンプル、体液サン
プル若しくは生体組織、核酸、蛋白質若しくは塩基等の
抽出物等が挙げられ、生体試料以外の被検体としては、
河川水、湖沼水、海水、水道水、雨水、焼却灰、廃棄物
若しくは環境中の動植物サンプル等の環境試料、一般に
使用される金属、セラミック、プラスチックス、それら
の抽出液若しくは溶解液、ガス若しくはそれらの吸収物
等、又は、合成された物質等の分析サンプル等が挙げら
れる。
そして、吸光度測定用の試料としては、これら被検体
を溶質として、適当な溶媒に溶解又は分散させたものを
用いることができる。なお、本発明において、「ブラン
ク試料」とは、溶質としての被検体を含まない溶媒（例
えば、蒸留水、高純水等）又は溶媒以外の溶液（例え
ば、緩衝液、基質を含まない反応液等）を示す。
次に、本実施形態に係る吸光度測定装置１００の動作
について説明すると共に、本実施形態に係る吸光度測定
方法について、図３を参照して説明する。先ず、吸光度
測定用ピペット１にチップ３０を装着し、試料容器から
チップ３０内に試料を計り取って収容する。次いで、こ
の状態を維持したまま、吸光度測定用ピペット１を吸光
度測定装置１００の所定位置に装着する。それから、シ
ャッタ４５が開かれ、光源４０から出力された試験光
は、レンズ４１，４２により集光され、アパーチャ４３
を通過し、レンズ４４により平行光とされ、シャッタ４
５を通過して、ピペットアダプタ２０の試験光導入窓２
３に入射する。
その試験光は、試験光導入窓２３を透過して、ピペッ
トアダプタ２０の内部空間２０Ａに導入され、反射鏡２
４により反射される。反射された試験光は、チップ３０
内に収容されている試料９により一部吸収されて透過
し、チップ３０の試料吸入口３１から外部へ出力され
る。
チップ３０の試料吸入口３１から出力された試験光
は、光束の一部がアパーチャ５１を通過し、検出される
べき波長成分がバンドパスフィルタ５２を透過して光検
出器６０で受光される。そして、受光された試験光の光
量（強度）に応じた電流信号が光検出器６０から出力さ
れ、その電流信号は電流計７０により電圧信号に変換さ
れ、その電圧信号はコンピュータ８０に入力し、この電
圧信号に応じた試験光強度（以下、これを「試料実測
値」という）を求める。
このとき、チップ３０に収容された試料９量から、平
均光路長（以下、これを「試料光路長」という）を求め
ておく。光路長の具体的な算出方法としては、制限され
ず、別に設けたスケール等を使用して目視で測定しても
よく、光路長に応じたスケールがチップ３０に付されて
いてもよいし、光路長がピペット１０に表示されるよう
になっていてもよい。
また、用いるチップの種類や形状と試料量とから光路
長を決定でき、これらの間の関係を予めコンピュータ８
０に記憶しておくことにより光路長を容易に求めること
ができ便利である。このとき、試料量や溶媒の種類に対
し、チップ３０内での散乱光や反射光の影響を理論的又
は実験的（経験的）に評価した光路長の補正ファクタを
予め算出しておいても好ましい。
一方、上述した試料９の吸光度測定に先立ち又はその
後に、チップ３０を取り替え、試料９の代わりにブラン
ク試料をチップ３０に収容して、或いは、チップ３０に
何も収容しないで、試料９の吸光度測定と同様にして試
験光強度（以下、これを「参照値」という）を求める。
ブランク試料を用いた場合には、上記試料光路長と同様
にして、光路長（以下、これを「参照光路長」という）
を求めておく。そして、上記試料実測値、参照値、試料
光路長及び参照光路長、更に必要であれば、光路長の補
正ファクタに基づき、コンピュータ８０によって試料９
の吸光度を算出する。さらに、吸光度から試料９中の被
検体濃度を定量するには、上記光路長及び被検体のモル
吸光係数から算出可能である。
以上のような本発明によるピペットアダプタ２０、こ
のピペットアダプタ２０を備える吸光度測定用ピペット
１、及び、この吸光度測定用ピペット１を備える吸光度
測定装置１００によれば、吸光度測定が終了した試料９
を、例えば、反応容器に移し、吸光度測定に引き続く目
的の諸反応に供することが容易となる。よって、試料９
を回収するステップを省くことができ、回収に伴う試料
のコンタミネーションの発生を回避できる。
また、従来の高価な吸光度測定用のセルが不要であっ
て、微量試料の吸光度測定を迅速に実施できる。さら
に、従来の市販のチップ３０を用いることができるので
安価であり、しかも、チップ３０の小型化を実現できる
ので、微量試料の測定に極めて有用である。加えて、チ
ップ３０が安価且つ小型であるので、試料９によっては
使用後のチップ３０の廃棄が必要な場合に、コストを抑
え且つ廃棄物量を低減できる。
さらに、反射鏡２４によって試験光をチップ３０の試
料吸入口３１に向けて照射できるので、チップ３０に収
容されたそのままの状態における試料９の吸光度測定を
実施できる。よって、装置構成を簡略化できる利点があ
る。またさらに、バンドパスフィルタ５２によって検出
すべき波長成分を選択し、光検出器６０によりその成分
のみを検出できるので、バックグラウンド光を格段に軽
減できる。よって、吸光度の測定感度を向上できる。
さらにまた、試験光導入窓２３及び／又は反射鏡２４
が、試料９の吸光度測定に必要な波長帯域成分の光を透
過又は反射するので、吸光度測定にとって不要な波長成
分が試料に照射されるのを低減することができる。した
がって、チップ３０内の試料９の温度上昇を防止でき
る。その結果、試料９の体積膨張による光路長の変化や
屈折率の変化が抑えられ、吸光度測定の精度の低下を十
分に防止できる。また、チップ３０内空気の熱膨張が抑
制され、これによる試料９のチップ３０からの漏出が十
分に防止できる。
次に、本発明に係るピペットアダプタの他の実施形態
について説明する。図４は、本発明によるピペットアダ
プタの第２実施形態の構成を示す断面図である。このピ
ペットアダプタ１２０は、ピペット１０の先端を挿入す
るピペット装着部１２１と、チップ３０を装着するチッ
プ装着部１２２とを有しており、ピペット１０とチップ
３０との間に装着可能である。また、ピペットアダプタ
１２０は、その装着時にピペット１０及びチップ３０そ
れぞれの内部の空間と連続する内部空間１２０Ａを有し
ている。
ピペットアダプタ１２０とピペット１０との間の接
合、及び、ピペットアダプタ１２０とチップ３０との間
の接合は、チップ３０内に試料を保持且つ静止させるた
めに共に気密性が高いことが必要とされることから、ピ
ペット装着部１２１及びチップ装着部１２２は、気密性
に優れた材質、例えば、ゴム状物質や高分子コーティン
グされていると好ましい。
また、ピペットアダプタ１２０は、光ファイバ１２３
（試験光導入手段）及びレンズ１２４（試験光集光手
段）を備える。光ファイバ１２３は、外部より導波させ
た試験光を内部空間１２０Ａに設けられた一端から出力
する。レンズ１２４は、光ファイバ１２３の該一端から
出力された試験光を平行光とし、その試験光をチップ装
着部１２２の開口を経てチップ３０の試料吸入口３１に
向けて照射する。
さらに、ピペットアダプタ１２０は、内部空間１２０
Ａに導入された試験光のうち所定波長帯域の成分のみを
選択して透過させるバンドパスフィルタを内部空間１２
０Ａに備えても好適である。また、光ファイバ１２３と
して先端が球状レンズ又はセルフォックレンズとなって
いるものを用いても好適であり、この場合にはレンズ１
２４は不要であり、光ファイバ１２３の先端部が試験光
集光手段を兼ねる。
このようなピペットアダプタ１２０を用いる場合に
は、光源４０から出力された試験光は、光ファイバ１２
３の外部の一端から入力され、光ファイバ１２３を導波
し、光ファイバ１２３の内部空間１２０Ａ内の一端から
出射される。その出射された試験光は、先述したのと同
様にしてチップ３０内の試料９を透過する。
このように構成されたピペットアダプタ１２０によれ
ば、光ファイバ１２３を用いることにより、図３に示す
反射鏡２４を有するピペットアダプタ２０同様に、チッ
プ３０に収容された状態における試料９に試験光が照射
される。よって、装置構成の簡略化が図られる。
また、レンズ１２４又は光ファイバ１２３の先端部に
レンズ機能をもたせることにより、試料９へ集光された
試験光が照射される。よって、図３に示すレンズ４１，
４２，４４を用いなくともよく、装置構成がより簡略化
され得る。さらに、図３に示す光線４０をチップ３０か
ら離れた位置に設けることができ、光源４０の輻射熱及
びその光源４０からの熱伝導によるチップ３０内空気及
び試料９の温度上昇を抑制し得る。その結果、試料９の
チップ３０からの漏出や、試料９の体積膨張を阻止でき
る。
次に、吸光度測定装置における検出光学系の他の実施
形態について説明する。図５は、本発明による吸光度測
定装置における検出光学系に係る他の実施形態の構成図
である。この検出光学系は、チップ３０から順に、レン
ズ１５１，１５２、アパーチャ１５３、レンズ１５４、
ダイクロイックミラー１５５，１５６、バンドパスフィ
ルタ１５７〜１５９、光電子増倍管１６１〜１６３（光
検出器）を備える。以下では、チップ３０内にある吸光
度測定対象の試料９は核酸又は蛋白質を被検体として含
むものであるとして、測定光成分２６０ｎｍ及び２８０
ｎｍ並びに参照光成分３２０ｎｍの３波長成分を同時に
検出する場合について説明する。
ダイクロイックミラー１５５は、波長帯域２５０〜３
００ｎｍの成分を選択的に反射させ、他の波長成分を透
過させる。一方、ダイクロイックミラー１５６は、波長
帯域２５０〜２７０ｎｍの成分を選択的に反射させ、他
の波長成分を透過させる。バンドパスフィルタ１５７，
１５８，１５９は、最大透過波長がそれぞれ２８０ｎ
ｍ，２６０ｎｍ及び３２０ｎｍのものである。
この検出光学系では、チップ３０内の試料により一部
吸収されて透過し試料吸入口３１から外部に出力された
試験光は、レンズ１５１，１５２により一旦集光された
後に、アパーチャ１５３を通過し、レンズ１５４により
平行光とされる。この平行光とされた試験光は、ダイク
ロイックミラー１５５及び１５６並びにバンドパスフィ
ルタ１５７〜１５９により３波長成分に分離される。
すなわち、波長２８０ｎｍ成分は、ダイクロイックミ
ラー１５５により反射され、ダイクロイックミラー１５
６を透過し、バンドパスフィルタ１５７を透過して、光
電子増倍管１６１により検出される。波長２６０ｎｍ成
分は、ダイクロイックミラー１５５により反射され、ダ
イクロイックミラー１５６でも反射され、バンドパスフ
ィルタ１５８を透過して、光電子増倍管１６２により検
出される。また、波長３２０ｎｍ成分は、ダイクロイッ
クミラー１５５を透過し、バンドパスフィルタ１５９を
透過して、光電子増倍管１６３により検出される。
このような検出光学系によれば、試験光の３波長成分
（波長２８０ｎｍ，２６０ｎｍ及び３２０ｎｍ）を同時
に検出することができる。通常、チップに吸い上げられ
た溶液は、その粘性にもよるが、完全な静止状態とはな
り難く、通常はその状態が時事刻々と、時には秒単位で
微妙に変化する。このような変化は、吸光度測定に影響
を殆ど与えない程度に微小なこともあるし、測定環境の
温度変動、振動又は空気の流れ等によっては、光検出器
に入射する試験光の強度が有意に変動する程度の屈折率
変化が引き起こされる場合がある。このような状況下、
上記検出光学系によれば、複数の波長成分の試験光を同
時に検出できるので、試料９の状態変化による吸光度測
定値の誤差を低減できる。
次に、吸光度測定装置における検出光学系の更に他の
実施形態について説明する。図６は、本発明による吸光
度測定装置における検出光学系に係る更に他の実施形態
の構成図である。この検出光学系は、チップ３０から順
に、レンズ２５１，２５２、光ファイバ２５３及び分光
検出器２６０を備える。
この検出光学系では、チップ３０内の試料９により一
部吸収されて試料吸入口３１から外部に出力された試験
光は、レンズ２５１，２５２により集光されて光ファイ
バ２５３の一端に入力し、光ファイバ２５３を導波して
他端から出力され分光検出器２６０に入力する。そし
て、分光検出器２６０により分光されて試験光のスペク
トルが検出される。これにより、所定の波長帯域におけ
る試験光のスペクトルが検出され、コンピュータ８０に
より通常の方法でスペクトル解析が行われる。
このような検出光学系によると、所定波長帯域におけ
る任意波長の試験光成分の強度を略同時に（実質的に同
時に）求めることができる。また、吸光スペクトルが種
々異なる被検体を含む各試料９に対してひとつの検出光
学系で対応可能となる。よって、試料９の吸光度測定に
おける汎用性が高められ、バンドパスフィルタの組み替
え等の手間を省くことができる。
また、分光検出器２６０の波長分解能を高めることに
より、被検体物質の分子構造の違い、例えば、分子骨格
や官能基の相違に由来する吸光スペクトル形状の差異を
検知し得るので、試料９の吸光度測定と同時に被検体の
純度検定を行い得る。この場合、検出対象の波長領域に
対して量子効率が高く、分光特性に波長依存性が少ない
（分光感度曲線が平坦に近い）光検出器を、分光検出器
２６０が備えると一層好適である。
次に、本発明に係る吸光度測定装置の他の実施形態に
ついて説明する。図７は、本発明による吸光度測定装置
の第２実施形態を示す構成図であり、図８は、本発明に
よる吸光度測定装置の第２実施形態を示す斜視図であ
る。吸光度測定装置２００は、ピペット１０及び側壁が
角錐状を成すピペットアダプタ２２０から構成される吸
光度測定用ピペット２を備えたものである。
この吸光度測定用ピペット２は、ピペットアダプタ２
２０が筐体５（保持手段)に設けられた装着孔２９（孔
部）に固定されている。装着孔２９の開口面積は、ピペ
ットアダプタ２２０の水平断面積の最小値よりは大きく
且つ最大値よりは小さくされており、ピペットアダプタ
２２０が装着孔２９に嵌合されて吸光度測定用ピペット
２は強固に固定されている。
また、筐体５の内部には、光学系４、冷却用ファン
３、フィルタディスク５９、回転モータ５３、回転モー
タコントローラ５４、フィルタディスク５９の回転数に
同期したトランジスタ−トランジスタロジック（ＴＴ
Ｌ）信号発生回路５５、光検出器６０、電流電圧変換器
７１、及び、電源７２，７３が配置されている。光学系
４は、図３に示すレンズ４１，４２、アパーチャ４３、
レンズ４４及びシャッタ４５から成っており、筐体５の
外部に設けられた光源４０が光ファイバ４６を介して光
学的に結合され、これらから照射光学系が構成されてい
る。
冷却用ファン３（温度調整手段）は、ピペットアダプ
タ２２０に装着されたチップ３０及びその周囲に送風す
るためのものであり、電源７３に接続されている。ま
た、フィルタディスク５９は、図８に示すように３種類
のバンドパスフィルタ５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃを有する
円板から成っており、電源７２に接続された回転モータ
５３の回転軸が同軸状に固定されている。各バンドパス
フィルタ５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃは、例えば、それらの
最大透過波長がそれぞれ２６０ｎｍ，２８０ｎｍ及び３
２０ｎｍのものが用いられ、形状及び面積は互いに同一
とされている。このように、フィルタディスク５９と光
検出器６０により検出光学系が構成されている。
また、チップ３０、フィルタディスク５９及び光検出
器６０は、図３に示す吸光度測定装置１００に比して互
いに近接して、且つ、各バンドパスフィルタ５９Ａ，５
９Ｂ，５９Ｃとチップ３０との距離が同一となるように
配置されている。光検出器６０は、電流電圧変換器７１
を介してアナログ−デジタル（ＡＤ）変換器及びインタ
ーフェイスを兼ね備えたコンピュータ８１（演算手段）
に接続されている。コンピュータ８１は、光検出器６０
で検出された試験光の電流信号等の強度を用いて試料９
の吸光度を算出すると共に、フィルタディスク５９の回
転数に同期したＴＬＬ信号を読み込み、さらに、回転モ
ータコントローラ５４を介してフィルタディスク５９の
回転をも制御する。
電流電圧変換器７１は、コンピュータ８１が正常に作
動できる入力信号条件を満たす特性のものであり、場合
によっては増幅機能を更に備えたものであってもよい。
なお、光検出器６０の種類によっては、電流電圧変換器
７１の代わりに図３に示す電流計７０を用いてもよい。
次に、本実施形態に係る吸光度測定装置２００の動作
について、図７及び８を参照して説明する。先ず、光源
４０及び冷却用ファン３を含めた電源のスイッチを入れ
る。冷却用ファン３からの送風により、試験光の照射や
熱源からの輻射又は伝導される熱によるチップ３０及び
試料９の温度上昇が抑えられ、或いは、チップ３０及び
試料９が冷却される。また、実際の測定に入る前に、十
分に暖機するとなおよい。次いで、吸光度測定用ピペッ
ト２にチップ３０が装着され、試料を含まない溶媒のみ
の溶液であるブランク測定液をチップ３０に計り取る。
この吸光度測定用ピペット２を筐体５の装着孔２９の上
方から挿入し、筐体５に固定する。
さらに、回転モータ５３によりフィルタディスクを所
定の回転周期、例えば１０Ｈｚで回転させる。この状態
で、光学系４のシャッタ４５が開かれ、光源４０から出
力された試験光がピペットアダプタ２２０の試験光導入
窓２３を透過して、ピペットアダプタ２２０内の反射鏡
２４を経て試料９に照射される。
ブランク測定液を通過した試験光は、チップ３０の試
料吸入口３１からフィルタディスク５９に向かって出射
される。上述の如くフィルタディスク５９は回転してお
り、チップ３０の試料吸入口３１下を各バンドパスフィ
ルタ５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃが通過している間は、所定
波長を有する試験光が光検出器６０に入射し、各波長成
分に対応する電流信号が出力される。また、フィルタデ
ィスク５９のバンドパスフィルタ５９Ａ，５９Ｂ，５９
Ｃが配置されていない板部分が試料吸入口３１下を通過
している間は、試験光は遮断され、光検出器６０からは
暗電流が出力される。
各波長成分に対応する電流信号及び暗電流は、電流電
圧変換器７１で電圧に変換され、フィルタディスク５９
に同期したＴＴＬ信号でタイミングを計り、コンピュー
タ８１によって、それらの出力値が読み込まれ、コンピ
ュータ８１内に記憶される。また、回転周期が１０Ｈｚ
の場合には、フィルタディスク５９は一回転にわずか
０．１秒を要するので、各波長成分の検出は実質的に同
時と言える。
次いで、ブランク測定液を試料９に代えて上述した測
定を繰り返す。バンドパスフィルタ５９Ａ，５９Ｂ，５
９Ｃに対応するデータ値から暗電流に対応するデータ値
を差し引く補正を行い、その結果得られた各波長成分の
電流信号及び先にコンピュータ８１に記憶させたブラン
ク測定液でのデータ値から、試料９に対する各波長成分
の吸光度が算出される。そして、必要であれば前述した
光路長の補正を行った場合の吸光度の算出も可能であ
る。また、試料９に吸光されない波長を有する光のみを
透過する所定のバンドパスフィルタを介して得られた測
定値で補正して吸光度を算出してもよい。
このように構成された吸光度測定装置２００によれ
ば、ピペットアダプタ２２０の側壁が角錐状を成してお
り、この側壁の所定部分が嵌め込まれて装着される（嵌
着される）装着孔２９を有する筐体５に吸光度測定用ピ
ペット２が固定されるので、着脱が極めて簡易である。
また、装着時の振動が抑えられ、振動による試料９のチ
ップ３０からの漏出を防止できる。
さらに、吸光度測定用ピペット２が安定に且つ強固に
保持されるので、装着位置の再現性が高く、試験光の光
路における光軸のずれが低減される。よって、吸光度の
測定精度を向上できる。この場合、ピペットアダプタ２
２０側壁及び筐体５の装着孔２９の寸法精度を高めれ
ば、装着位置の再現性が一層向上される。さらにまた、
試験光の各波長成分を略同時（実質的に同時）に検出で
きるので、上述した図５に示す検出光学系の奏する効果
と同様に、試料９の状態変化による吸光度測定値の誤差
を低減できる。
また、ピペットアダプタは気密性の高い材質であるこ
とが望まれるが、それ故に、ピペットアダプタやチップ
が加熱されて温度が上昇すると、それらの内部の空気が
熱膨張し、チップ内の試料を押し出すおそれがある。本
実施形態の吸光度測定装置２００では、測定環境温度
（室温）上昇や回転モータ５３が熱源となるおそれがあ
るが、これに対し、冷却用ファン３によってチップ３０
及びその周囲の冷却及び／又は温度保持がなされている
ので、チップ３０及びピペットアダプタ２２０の内部空
気の膨張が有意に抑えられる。よって、試料９のチップ
３０からの漏出を良好に防止できる。また、試料９自体
が強制的に冷却されるので、試験光の照射による試料９
の加熱が抑制され、チップ３０からの漏出を一層防止可
能である。
さらに、光源４０が筐体５の外部にあるので、光源４
０の輻射熱によるピペットアダプタ２２０やチップ３０
の温度上昇が十分に防止される。また、筐体５が光源４
０の輻射熱で加熱され、筐体５からの熱伝導により、ピ
ペットアダプタ２２０及びチップ３０の温度が上昇して
も、チップ３０内の試料９の温度変化を抑制できる。し
たがって、チップ３０からの漏出をより一層防止でき
る。
さらに、試験光は、試料９を透過する際に屈折され、
チップ３０の先端（試料吸入口３１）から様々な出射角
で出射されるのに対し、チップ３０とフィルタディスク
５９、及び、フィルタディスク５９と光検出器６０が、
それぞれ互いに近接して配置されているので、チップ３
０から出射された試験光の略全てを光検出器６０へ入射
させることができる。したがって、光検出器６０による
試験光の検出効率（幾何学的効率）が高められ、より高
感度な吸光度測定が可能となる。
次に、吸光度測定用ピペットの他の実施形態について
説明する。図９は、本発明による吸光度測定用ピペット
の他の実施形態に備わるチップを示す断面図である。こ
の吸光度測定用ピペットは、図１に示す吸光度測定用ピ
ペット１のピペットアダプタ２０に、図９に示すチップ
２３０が着脱自在に装着されたものである。
このチップ２３０は、ピペットアダプタ２０の筒状端
部が内部に挿入されて装着され円錐状の装着部２３１
（挿入部）と、試料吸入口３１が形成された筒状を成す
試料収容部２３２とを有するものであり、試料収容部２
３２の内径ｄが、ピペットアダプタ２０の端部の内径に
比して小さくなっている。この吸光度測定用ピペットで
は、試料９が試料収容部２３２に収容され、その状態が
保持された状態で試料９の吸光度測定が行われる。な
お、試料収容部２３２の長さ（図示高さ)は特に限定さ
れず、内径ｄの均一性（内部の平行度が）良好に保時さ
れることが好ましい。
このようなチップ２３０を有する吸光度測定用ピペッ
トによれば、試料９を通過する試験光の光路長の再現性
が高められる。よって、吸光度の測定精度を向上でき
る。また、筒状の試料収容部２３２をより細く長くすれ
ば、試料が微量であっても試験光の透過長を大きくでき
るので、より高感度な吸光度測定が可能となり得る。さ
らに、チップ２３０の内面は、試料９の液切れをよくす
るために、疎水性が高いことが望まれる。このとき、試
料収容部２３２の内径ｄをより小さくすることは、試料
９の漏出を防止できるので好ましいことである。
また、チップ２３０は、試験光を実質的に遮断するこ
とが可能な遮光性部材、つまり、試験光が実質的に透過
しない遮光性部材で形成されることが好ましい。このよ
うな部材から成るチップ２３０としては、例えば、黒色
のポリプロピレン製チップが挙げられる。特に、チップ
２３０の試料収容部２３２の内径が小さく、試験光の一
部がチップ２３０を透過して光検出器へ入射してしまう
おそれがある場合には、このような実質的に試験光を透
過させないチップは非常に有効である。
なお、吸光度測定用ピペット１，２を固定するには、
吸光度測定用ピペットを極力鉛直に保時し、且つ、試料
９をチップ３０，２３０に吸入する際に同一又は略同一
の吸入力で吸入できるようにすればよく、上述した磁石
による方法及び筐体５に装着することに限られず、例え
ば、通常のピペットスタンド等の治具を用いてもよい。
また、試料９をチップ３０，２３０に吸入する際に、チ
ップ３０，２３０内の減圧速度及び負圧が毎回同一又は
略同一となるようにしてもよい。
さらに、ピペットアダプタ２２０は、側壁の少なくと
も一部が錘状を成していればよく、例えば、側壁の一面
にテーパ部を有していればよい。またさらに、ピペット
アダプタ２２０の側壁は、四角錐状でなくともよく、三
角錐状又は五角以上の角を有する錐状でも構わず、或い
は円錐状（この場合には、試験光導入窓２３の位置決め
手段が必要となる）であってもよい。また、吸光度測定
装置２００では、冷却用ファン３に代えて、又は、冷却
用ファン３に加えて、装着孔２９及び／又はピペットア
ダプタ２２０の側壁にペルチェ素子等の冷却用素子（温
度調整手段）を設置してもよい。
さらに、光源４０、回転モータ５３等の熱源となり得
るものに冷却用ファンを設けてもよい。この場合、吸光
度測定装置２００においては、光源４０を筐体５内に配
置してもよく、ピペットアダプタ２２０が熱伝導率の高
い材質で形成されているときには、ピペットアダプタ２
２０を積極的に冷却すると好適である。またさらに、フ
ィルタディスク５９は、２種類のバンドパスフィルタ又
は４種類以上のバンドパスフィルタを有してもよい。ま
たさらに、光源４０として波長可変レーザを用いれば、
分光検出器２６０を用いずとも、吸光スペクトルが得ら
れる。
また、以上の実施態様は、手動式ピペットに係るもの
であるが、本発明をハイスループットスクリーニング装
置のような自動式ピペットに適用することも可能であ
る。自動式ピペットは、試料の吸入の再現性が優れるこ
とに加えて、光学系の再現性も高いという特性を有して
いる。よって、本発明を自動式ピペットに適用すれば、
微量試料の吸光度測定に極めて好適な装置システムの構
築が可能となる。
次に、このような自動式ピペットを用いた装置の一例
について説明する。図１０は、本発明による吸光度測定
装置の第３実施形態を示す斜視図である。スクリーニン
グ装置３００（吸光度測定装置）は、装置本体１１４に
複数並置されたピペットアダプタ２０を備え、これらの
ピペットアダプタ２０の下方に検出光学系１１９が設け
られたものである。この検出光学系１１９は、ピペット
アダプタ２０の数に応じた光検出器を有しており、試験
光の光軸に対して垂直方向（図示前後方向）に可動す
る。なお、ピペットアダプタ２０が可動であってもよ
く、この場合、検出光学系１１９は固定されていても可
動でもよい。また、ピペットアダプタ２０は単数であっ
てもよい。
また、検出光学系１１９の下方には、Ｘ−，Ｙ−，Ｚ
−ステージ１０３，１０４，１０５がそれぞれ配置され
ており、Ｘ−ステージ１０３上に載置されるマイクロプ
レート等の備品が３次元的に移動されるようになってい
る。なお、ピペットアダプタ２０が３次元的に可動する
ようになっていてもよく、この場合、マイクロピペット
等の備品が載置される何れかひとつのステージが設けら
れていればよい。さらに、Ｘ−ステージ１０３の側部上
方には、備品を置くための保持台１１０が設置されてい
る。
このスクリーニング装置３００による吸光度測定（ス
クリーニング）の手順としては、以下に示す手順が例示
される。
（１）まず、チップ２３０及びマイクロプレート１０２
を保持台１１０の所定部位にセットする。
（２)被検体を含む試料９及び標準試料(吸光度既知の試
料或いはブランク試料)１１２がそれぞれ入れられたマ
イクロプレート１０２ａ，１０２ｂをＸ−ステージ１０
３の中央部に配置する。
（３）Ｘ−，Ｙ−，Ｚ−ステージ１０３，１０４，１０
５を駆動し、チップ２３０を保持台１１０上からＸ−ス
テージ１０３上へ受け取り、チップ２３０をピペットア
ダプタ２０の直下方へ移動させる。
（４）Ｚ−ステージ１０５を上下駆動し、複数のピペッ
トアダプタ２０にチップ２３０を一度に装着させる。
（５）Ｘ−及びＹ−ステージ１０３，１０４を駆動し、
標準試料１１２の入ったマイクロプレート１０２ｂをチ
ップ２３０の直下方へ移動させる。
（６）Ｚ−ステージ１０５を上下駆動し、チップ２３０
の先端部をマイクロプレート１０２ｂの標準試料１１２
中に挿入する。
（７）装置本体１１４に内臓された注入ユニット（図示
せず；パイプ１０８に接続されている）により、マイク
ロプレート１０２上から標準試料１１２をチップ２３０
へ吸入する。このときの吸入速度は、図示しない制御解
析用コンピュータに予め設定しておいた速度とする。
（８）検出光学系１１９を、装置本体１１４から手前に
スライドさせる。そして、装置本体１１４に内臓された
光源（図示せず）から光ファイバ１２３を介して試験光
をピペットアダプタ２０へ導入する。試験光は、ピペッ
トアダプタ２０内の図示しない反射鏡で曲げられて、チ
ップ２３０へ導入される。
（９）チップ２３０内に収容された標準試料１１２を透
過した試験光を検出光学系１１９により検出する。
（１０）標準試料１１２の測定が終了した後、検出光学
系１１９を後方（装置本体１１４側）へスライドさせて
初期位置に戻す。
（１１）チップ２３０内の標準試料１１２を、Ｘ−ステ
ージ１０３上に用意しておいたマイクロプレート１１３
ｂへ滴下して完全に排出する。このときの滴下速度は、
制御解析用コンピュータに予め設定しておいた速度とす
る。
（１２）次に、標準試料１１２の場合と同様にして、マ
イクロプレート１０２ａ中の試料９をチップ２３０内に
吸入し（吸入速度は標準試料１１２の場合と同じにす
る)、試験光の検出を行う。測定終了後、チップ２３０
内の標準試料１１２を、Ｘ−ステージ１０３上に用意し
ておいたマイクロプレート１１３ａへ滴下して完全に排
出する。このときの滴下速度は、標準試料１１２の場合
と同じにする)。
以上の一連の操作は、制御解析用コンピュータにより
所定のシーケンスに従って自動で実施され得る。これに
より、多数の試料を連続式又はバッチ式で迅速に処理で
きるので、吸光度測定の測定効率が格段に高められる。
しかも、本発明によるピペットアダプタ２０及びチップ
２３０を用いるので、微量試料に対する高精度及び再現
性の高い迅速な測定が可能となる。
〈実施例〉 以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
〈実施例１〉 ピペットアダプタとして、合成石英ガラスから成る試
験光導入窓２３及び反射鏡２４を有する図２に示す構成
のピペットアダプタ２０を用い、吸光度測定装置とし
て、図３に示す構成の吸光度測定装置１００を使用し
て、試料の吸光度測定を行った。
また、他の構成部材としては、以下に示すものを用い
た。
１）チップ３０：１０００μｌ用の汎用品 ２）ピペット１０：Ｇｉｌｓｏｎ社製のＰｉｐｅｔｍａ
ｎ ３）光源４０：浜松ホトニクス社製の重水素ランプ（型
番Ｃ６３１１−５０） ４）シャッタ４５：コパル社製の電子シャッタ ５）バンドパスフィルタ５２：ＭｅｌｌｅｓＧｒｉｏｔ
社製の最大透過波長２６０ｎｍの干渉フィルタ、及び、
朝日分光社製の最大透過波長３２０ｎｍの干渉フィルタ
の何れか一方を選択 ６）光検出器６０：浜松ホトニクス社製の光電子増倍管
（型番Ｒ１５２７ＨＡ、検出波長範囲１８５ｎｍ〜６５
０ｎｍ） ７）電流計７０：アドバンテスト社製（型番Ｒ８２４
０） 試料の吸光度測定に先立ち、ブランク試料としての蒸
留水のみについて吸光度測定を実施した。先ず、吸光度
測定用ピペット１にチップ３０を装着し、チップ３０内
に蒸留水を２００μｌ計り取った。そして、この状態を
維持したまま、吸光度測定用ピペット１を吸光度測定装
置１００の所定位置に装着した。
次に、バンドパスフィルタ５２として最大透過波長２
６０ｎｍのものをセットし、シャッタ４５を開いた。チ
ップ３０内の蒸留水を透過した試験光のうちの波長２６
０ｎｍ成分を光検出器６０により検出し、電流計７０に
より電流値Ｉw260を読み取り、これをコンピュータ８０
に記憶した。そして、シャッタ４５を閉じた。なお、絶
対光量が少なく光検出器６０の暗電流が無視できない場
合には、シャッタ４５を閉じた状態で暗電流を測定し
て、試験光測定時の電流値から暗電流の値を差し引く必
要がある。
続いて、バンドパスフィルタ５２として最大透過波長
３２０ｎｍのものをセットし、シャッタ４５を開いた。
チップ３０内の蒸留水を透過した試験光のうちの波長３
２０ｎｍ成分を光検出器６０により検出し、電流計７０
により電流値Ｉw320を読み取り、これをコンピュータ８
０に記憶した。そして、シャッタ４５を閉じた。
次に、試料９の吸光度測定を実施した。試料９として
は、被検体としての核酸（塩基配列：ＡＧＣＧＣＧＣＡ
ＡＴＴＡＡＣＣＣ）を溶質とし、これを溶媒である蒸留
水に溶解させた溶液を用いた。先ず、吸光度測定用ピペ
ット１にチップ３０を装着し、試料容器からチップ３０
内に試料を２００μｌだけ計り取った。そして、この状
態を維持したまま、吸光度測定用ピペット１を吸光度測
定装置の所定位置に装着した。
バンドパスフィルタ５２として最大透過波長２６０ｎ
ｍのものをセットし、シャッタ４５を開いた。チップ３
０内の試料を透過した試験光のうちの波長２６０ｎｍ成
分を光検出器６０により検出し、電流計７０により電流
値Ｉd260を読み取り、これをコンピュータ８０に記憶し
た。そして、シャッタ４５を閉じた。
続いて、バンドパスフィルタ５２として最大透過波長
３２０ｎｍのものをセットし、シャッタ４５を開いた。
チップ３０内の試料を透過した試験光のうちの波長３２
０ｎｍ成分を光検出器６０により検出し、電流計７０に
より電流値Ｉd320を読み取り、これをコンピュータ８０
に記憶した。そして、シャッタ４５を閉じた。
そして、試料９の吸光度を以下の手順で求めた。溶媒
（蒸留水）での補正係数Ｋを下記式（１）； Ｋ＝Ｉw260／Ｉw320 …（１） で表される関係で求め、吸光度Ａを下記式（２）； Ａ＝−log10(Ｉd260／Ｉd320／Ｋ) …（２） で表される関係で求めた。その結果、試料９の吸光度Ａ
は０．３３９であった。また、チップ３０内の試料にお
ける光路長Ｌを測定し、下記式（３）； Ｌ＝１．８５ｃｍ …（３） を得た。これより、光路長１ｃｍ当たりの吸光度Ａｃ
は、下記式（４）； Ａｃ ＝０．３３９／Ｌ＝０．１８３ …（４） で与えられる値であった。
〈実施例２〉 吸光度測定装置１００の代わりに図７及び８に示す構
成の吸光度測定装置２００を用い、また、チップ３０の
代わりに図９に示すチップ２３０を用い、実施例１と同
様にして同一試料９の吸光度測定を１０回実施した。な
お、フィルタディスク５９のバンドパスフィルタは、実
施例１で用いた２種類のバンドパスフィルタとした。そ
の結果、試料９の吸光度Ａｃの平均値は、０．１８２で
あり、変動率はこの平均値に対して±４．８％以下であ
った。
〈参照例１〉 実施例で得られた試料９の吸光度のクロスチェックを
行うため、Ｂｅｃｋｍａｎ分光光度計（型番ＤＵ−７５
００）により同一試料９の吸光度を測定したところ、光
路長１ｃｍ当たりの吸光度は０．１８７であった。この
値と実施例１で得られた吸光度との差異は、０．００４
（約２％）であり、これより、本発明の吸光度測定装置
によれば、試料の吸光度を精度よく測定できることが確
認された。
産業上の利用可能性 以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、ピペ
ットとチップとの間にピペットアダプタを装着して、ピ
ペットアダプタの内部空間に試験光を導入し、その試験
光をチップの試料吸入口に向けて照射することにより、
チップ内の試料の吸光度を測定する。すなわち、試料を
セルに移し替えることなく、試料をチップ内に計り取っ
たままの状態で、その試料の吸光度を測定することがで
きる。したがって、試料を回収するステップを省くこと
ができ、回収に伴う試料のコンタミネーションの発生が
回避され、また、吸光度測定用の特別なセルの使用が不
要であって、微量試料の吸光度測定が迅速に行われる。
また、従来の市販のチップを用いることができるので、
安価であり、さらに、使用後のチップを廃棄することも
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−148635（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−302893（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−130251（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−16852（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検体を含む試料の吸光度測定にピペット
    と共に用いられるピペットアダプタであって、 前記ピペットと、前記試料を収容可能なチップとの間に
    装着可能であり、装着時に前記ピペット及び前記チップ
    それぞれの内部の空間と連続する内部空間を有し、且
    つ、外部より該内部空間に試験光が導入されると共に該
    試験光を前記チップの試料吸入口に向けて照射する、試
    験光導入手段を備える、 ことを特徴とするピペットアダプタ。
  2. 【請求項２】前記試験光導入手段は、 外部より前記内部空間に前記試験光を導入する試験光導
    入窓と、 前記試験光導入窓により前記内部空間へ導入された前記
    試験光を前記チップの試料吸入口に向けて反射させる反
    射鏡と、 を備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載のピペ
    ットアダプタ。
  3. 【請求項３】前記試験光導入手段は、外部より導波させ
    た前記試験光を前記内部空間に設けられた一端から前記
    チップの試料吸入口に向けて出射する光ファイバを備え
    る、ことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記
    載のピペットアダプタ。
  4. 【請求項４】前記光ファイバの前記一端の近傍に設けら
    れ、且つ、前記試験光を集光する試験光集光手段を更に
    備える、ことを特徴とする請求の範囲第３項記載のピペ
    ットアダプタ。
  5. 【請求項５】前記試験光導入手段は、外部より前記内部
    空間に導入される前記試験光のうち所定波長帯域の成分
    のみを選択して前記チップの試料吸入口に向けて照射す
    る、ことを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れ
    か一項に記載のピペットアダプタ。
  6. 【請求項６】請求の範囲第１項〜第５項の何れか一項に
    記載のピペットアダプタと、該ピペットアダプタに装着
    可能なピペットとを備えることを特徴とする吸光度測定
    用ピペット。
  7. 【請求項７】略錐状を成して前記ピペットアダプタが挿
    入される挿入部と、筒状を成して端部に試料吸入口が形
    成されている試料収容部とを有するチップを更に備え
    る、ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の吸光度
    測定用ピペット。
  8. 【請求項８】被検体を含む試料の吸光度を測定する吸光
    度測定装置であって、 試験光を出力する光源と、 前記光源から出力された前記試験光が内部空間に導入さ
    れ、前記試料を収容可能なチップが装着され、且つ、該
    チップの試料吸入口に向けて前記試験光を照射する請求
    の範囲第６項又は第７項に記載の吸光度測定用ピペット
    と、 前記チップの試料吸入口から外部に出力された前記試験
    光を検出する検出光学系と、 を備えることを特徴とする吸光度測定装置。
  9. 【請求項９】前記チップに前記試料が収容された状態に
    おいて前記検出光学系により検出された試験光の強度
    と、前記チップに前記試料が収容されていない状態、又
    は、前記チップに前記被検体が含まれていないブランク
    試料が収容された状態において前記検出光学系により検
    出された試験光の強度と、に基づいて前記チップ内にあ
    る前記試料の吸光度を算出する演算手段を更に備える、
    ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の吸光度測定
    装置。
  10. 【請求項１０】前記検出光学系は、前記チップの試料吸
    入口から外部に出力された前記試験光のうち、互いに異
    なる波長を有する複数の成分の強度を同時又は略同時に
    検出可能なものである、ことを特徴とする請求の範囲第
    ８項又は第９項に記載の吸光度測定装置。
  11. 【請求項１１】少なくとも前記チップを冷却し又は該チ
    ップの温度を一定に保持する温度調整手段を更に備える
    ことを特徴とする請求の範囲第８項〜第１０項の何れか
    一項に記載の吸光度測定装置。
  12. 【請求項１２】前記ピペットアダプタは、少なくとも一
    部が錘状を成す側壁を有しており、 前記ピペットアダプタにおける錘状を成す側壁の所定部
    分が嵌着可能な孔部を有する保持手段を更に備える、 ことを特徴とする請求の範囲第８項〜第１１項の何れか
    一項に記載の吸光度測定装置。
  13. 【請求項１３】被検体を含む試料の吸光度を測定する吸
    光度測定方法であって、 請求の範囲第６項又は第７項に記載の吸光度測定用ピペ
    ットに、前記試料を収容可能なチップを装着する工程
    と、 前記チップに、前記試料、又は、前記被検体を含まない
    ブランク試料を収容する工程と、 前記吸光度測定用ピペットの内部空間に外部より試験光
    を導入し、前記チップの試料吸入口から外部に出力され
    た前記試験光を検出する工程と、 前記チップに前記試料が収容された状態において検出し
    た試験光の強度と、前記チップに前記試料が収容されて
    いない状態、又は、前記チップに前記ブランク試料が収
    容された状態において検出した試験光の強度と、に基づ
    いて前記チップ内にある前記試料の吸光度を算出する工
    程と、 を備えることを特徴とする吸光度測定方法。
  14. 【請求項１４】前記試験光を検出する工程においては、
    前記チップの試料吸入口から外部に出力された前記試験
    光のうち、互いに異なる波長を有する複数の成分の強度
    を同時又は略同時に検出する、ことを特徴とする請求の
    範囲第１３項記載の吸光度測定方法。
  15. 【請求項１５】前記試験光を検出する工程においては、
    少なくとも前記チップを冷却し又は該チップの温度を一
    定に保持しながら前記試験光を検出する、ことを特徴と
    する請求の範囲第１３項又は第１４項に記載の吸光度測
    定方法。
  16. 【請求項１６】請求の範囲第１項〜第５項の何れか一項
    に記載のピペットアダプタに装着可能であり、 被検体を含む試料が収容され、筒状を成し、且つ、中心
    軸に沿う断面における内壁が略平行である試料収容部を
    有する、 ことを特徴とするチップ。
  17. 【請求項１７】請求の範囲第１項〜第５項の何れか一項
    に記載のピペットアダプタに装着可能であり、 被検体を含む試料に照射される試験光を実質的に遮断す
    ることが可能な遮光性部材で形成されたものである、 ことを特徴とするチップ。
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