JP3360484B2 - 検体の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体を含む粒子（以
下、本明細書において粒子と記載する場合には磁性体を
含む粒子を意味する）を利用し、検体中に粒子と反応す
る特定の物質が含まれているかを検査する検体の検査方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抗原抗体反応によって起こる
凝集反応を利用して、検体中に抗体または抗原が存在す
るか否かを検出する免疫反応検査（凝集反応測定法）が
行われている。そして、凝集反応が起こったか否かは、
検体を静置し得られた凝集の状態などから検出が可能で
ある。しかし、この方法では、検出に時間がかかり、迅
速な検査が行えなかった。

【０００３】そこで、本出願人は、特開平３−１４４３
６７号公報において、凝集反応測定法に磁性体を含む粒
子を用い、磁力を利用して強制沈降を行うことを提案し
た。この方法では、検体収容用の多数のウェルをマトリ
クス配置したマイクロプレートを利用し、このマイクロ
プレートのウェル内の検体に磁性体を含む粒子を添加
し、多数のウェル内でこれらを混合して反応を生起させ
る。この反応後に磁力によって粒子を強制沈降させた
後、マイクロプレートを傾けてウェル底部の沈降粒子を
重力によって流れ出させる。そして、この流れ出しパタ
ーンの形状を判定し、免疫反応の有無を検出する。これ
によって、多数の検体についての検査を効率的に行うこ
とができる。

【０００４】さらに、この流れ出しパターンの形状判定
を自動化できれば、個人差による誤差などを排除できる
と共により高速の検査を行うことができる。本出願人
は、特開平６−３２４０４１号公報において、光センサ
を利用して、マイクロプレートの各ウェル中の沈降粒子
の形状を検出し、検査を行う装置について提案した。こ
の装置では、ウェルの１列分に対応した数の光センサを
設け、マイクロプレートをこの光センサ上を通過させる
ことによって、沈降粒子の流れ出し形状を検出する。こ
こで、光センサによる検出は、ライン上に沈降粒子が存
在するか否かの検出になる。このため、この装置では、
光センサを左右に移動させて１つのウェルに対し、３本
のラインの検出を行い、沈降粒子の形状を正確に求めて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平６
−３２４０４１号公報に記載の装置では、ライン上に沈
降粒子が存在するか否かの検出であるため、この検出ラ
インが沈降粒子に対して位置がずれると、沈降粒子の形
状の正確な検出が行えない。そこで、位置決めをできる
だけ正確に行うと共に、検出ライン数を多くすることが
要求される。

【０００６】しかし、検出ライン数を多くすると検出に
それだけ時間がかかるという問題点があった。また、位
置決めを正確に行うために、マイクロプレートや光セン
サの移動機構を高精度のものにしなければならないとい
う問題点があった。

【０００７】また、本出願人は、特開平５−２９７００
１号公報において、テレビカメラを利用して沈降粒子の
形状を検出する装置を提案した。この装置では、マイク
ロプレート全体をＣＣＤ・ＴＶカメラで撮影し、得られ
た画像信号の輝度変化から沈降粒子の長さを検出する。
しかし、この装置について、各種の実験を行ったとこ
ろ、その測定結果にばらつきが出てしまい、必ずしも高
精度の検査が行えないことが分かった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、十分短時間で正確な検査
が行える検体の検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、検体と磁性体
を含む粒子とをウェル内で混合し、混合物を磁力を利用
して強制沈降させた後、ウェルを傾斜させ、傾斜後の沈
降粒子の形状の変化を検出して、検体中に粒子と反応す
る特定物質が含まれていたかを検査する検体の検査装置
において、傾斜後の混合物を収容したウェルがＸ方向お
よびＹ方向に所定のピッチでマトリクス状に配列された
マイクロプレートをＹ方向に上記Ｙ方向のピッチ毎にス
テップ的に搬送するマイクロプレート搬送機構と、マイ
クロプレートの１つのウェルに収容された沈降粒子の形
状を撮影する撮像装置と、この撮像装置をＸ方向に上記
Ｘ方向のピッチ毎にステップ的に移動させる撮像装置移
動機構と、撮像装置から得られる各ウェルに収容された
沈降粒子についての個別の画像信号を受け入れ、これを
画像処理して、傾斜後の沈降粒子の形状を検出する形状
検出部と、この形状検出部の検出結果に基づいて、検体
中に上記特定物質が含まれていたかどうかを判定する判
定部と、を有する。

【００１０】さらに、撮像装置からの撮像画像について
の信号を画素毎のデジタル画像データとして記憶する画
像メモリを有すると共に、上記マイクロプレートの傾斜
は、沈降粒子がＹ方向に流れ出すように容器を傾けるこ
とによって行い、上記形状検出部は、最初に、所定間隔
をおいたＸ方向の所定数のラインにおけるデジタル画像
データから傾斜後の沈降粒子のＹ方向の軸を検出し、次
に、検出された軸上下の所定数のＹ方向のラインにおけ
るデジタル画像データから各ライン毎の傾斜後の沈降粒
子の長さを検出し、得られた複数のＹ方向の長さから沈
降粒子の長さを検出することを特徴とする。

【００１１】また、上記形状検出部は、最初のＸ方向の
所定ラインの検出は、Ｙ方向の間隔を比較的大きくして
検出を行うライン数を所定の少ない数とし、各Ｙ方向の
ラインではＹ方向のすべての画像データを利用して軸を
検出し、求められた軸の上下のラインにおける検出は、
Ｘ方向の間隔を比較的小さくして行うことを特徴とす
る。

【００１２】また、上記粒子には、抗原または抗体が結
合され、上記検査は検体中に対応する抗体または抗原が
存在するか否かを検査するものであり、上記形状検出部
は、傾斜後の沈降粒子の長さを検出することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明に係る検体の検査装置は、上述のような
構成を有しており、撮像装置により、ウェルの１つ１つ
の画像信号を個別に得る。そして、この画像信号を画像
処理して、傾斜後の沈降粒子の形状を検出し、これによ
って検体中に特定物質が含まれていたかを判定する。

【００１４】ここで、傾斜後の沈降粒子は、重力の影響
で、流れ出すため、細長い形状になっている。そして、
マイクロプレートは、多数（例えば、１２×８＝９６
個）のウェルを有している。そこで、１回の撮影で、す
べてのウェルについての画像信号を得ると、ウェルの位
置によっては（特に周辺部）、撮像装置から見た角度が
無視できず、沈降粒子の流れ出し方向が中心部とは異な
った方向になる。また、角度により検出される長さ自体
も変化する。そこで、通常の画像処理では十分正確な検
出が行えなかった。しかし、本発明では、ウェル毎の個
別の画像信号を得るため、このような問題を解消でき
る。

【００１５】また、粒子には、検査したい特定物質であ
る抗体（または抗原）に対応する抗原（または抗体）が
結合してある。そこで、この粒子を検体に添加混合する
と、検体に検査したい特定物質である抗体（または抗
原）が含まれていた場合に、免疫反応が起こる。そし
て、免疫反応が起こった場合には、粒子同士が結合する
凝集反応が起こる。そこで、磁力によって強制的に吸引
して得た沈降粒子は、比較的強固に集合することにな
り、傾斜による重力によりあまり流れ出さない。

【００１６】一方、免疫反応が起こらなかった場合に
は、凝集反応が起きず、沈降粒子の集合は弱く、傾斜に
よる重力で容易に流れ出す。従って、所定の抗体（また
は抗原）が存在しなかった検体では、傾斜後の沈降粒子
が細長い紡錘形状になる。そこで、傾斜後の沈降粒子の
長さ等を検出することによって、検体中に抗体（または
抗原）が存在したか否かを判定できる。

【００１７】また、最初に沈降粒子の軸を検出し、検出
した軸に平行な複数ラインの画像データから沈降粒子の
長さを検出することで、データ処理量を少なくして、正
確な沈降粒子の長さ検出を行うことができる。

【００１８】傾斜後の沈降粒子は、細長い形状を有して
いる。そこで、沈降粒子の軸検出を比較的大きな間隔の
ラインのデータから行い、軸の上下の比較的密な間隔の
ラインのデータから長さを検出する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。

【００２０】「全体構成」図１は、本実施例に係る検体
の検査装置の全体構成を示す模式図である。マイクロプ
レート１０には、多数（８×１２＝９６個）の検体収容
用のウェルが所定のピッチでＸ，Ｙ方向にマトリクス状
設けられている。そして、供給ステーションＡでは、各
ウェル内にそれぞれ検体が注入されたマイクロプレート
１０が供給用スタック１２内に積層状態で収容されてい
る。

【００２１】そして、マイクロプレート１０は一枚ずつ
供給用スタック１２から取り出され、分注ステーション
Ｂに移送される。この分注ステーションＢでは、マイク
ロプレート１０の各ウェル内に凝集用薬剤である試薬が
注入される。例えば、分注器１４が図示しない駆動機構
によって移動され、各ウェル内に所定の試薬を所定量ず
つ順次添加する。例えば、図１の紙面に垂直な方向をＸ
方向とし、図示のように紙面上の水平方向をＹ方向とし
た場合に、まず分注器１４下方にマイクロプレート１０
のウェルの１列目を配置し、分注器をＸ方向に移動して
マイクロプレート１０の最初の１列のウェルに対し試薬
を添加する。次に、マイクロプレート１０をウェル配置
の１ピッチ分だけＹ方向に移動して、分注器１４をＸ方
向に移動して次の列のウェルに試薬を添加する。そし
て、これを繰り返すことによってすべてのウェルに試薬
を添加する。

【００２２】ここで、この試薬は、特定の抗原（または
抗体）を結合した粒子を含むものであり、これを検体中
に添加した際に、免疫反応が生起されるかどうかによ
り、検体中に抗体（または抗原）が存在するかを判定す
る。検査の種別に応じて、各種の試薬が利用される。そ
して、この試薬に含まれる粒子には、フェライトなどの
磁性体が混入されているため、粒子は磁力の影響を受け
る。なお、検体としては、例えば適当な濃度に希釈され
た血清が用いられ、これに特定の抗体が存在するかが判
定される。また、例えば、検体が２５μｌで、試薬が２
５μｌ程度である。

【００２３】すべてのウェルに対し試薬の添加が終了し
た場合に、マイクロプレート１０を撹拌ステーションＣ
に移送する。この撹拌ステーションＣは、マイクロプレ
ート１０を保持した状態で振動する振動装置１６からな
っている。そして、この振動装置１６により、マイクロ
プレート１０を振動させることによって、分注ステーシ
ョンＢで注入された試薬と検体の混合が促進される。こ
の例では、５分程度の時間撹拌し、免疫反応が確実に起
こるようにしている。

【００２４】なお、供給ステーションＡから撹拌ステー
ションＣまでのマイクロプレート１０の輸送は、１つの
ベルトに取り付けられたホルダにマイクロプレート１０
を保持した状態でベルトを移動することなどの方法で行
われる。

【００２５】撹拌ステーションＣにおいて、試薬と検体
の撹拌が終了した場合には、そのマイクロプレート１０
は磁石・回収ステーションＤに移送される。この磁石・
回収ステーションＤの下部には、上下動自在の磁石板１
８が設けられている。そして、磁石板１８は、マイクロ
プレート１０の各ウェルに対応した位置に配置された磁
石を有しており、混合物中の粒子を下方に向けて吸引す
る。

【００２６】また、本実施例においては、マイクロプレ
ートの各ウェルは、その底部が中央が下方に向けて突出
する円錐状になっており、混合物中の粒子は、ウェルの
中央部（最低部）に集まり、強制的に沈降される。これ
によって、マイクロプレート１０を上方または下方から
見れば、各ウェルの中心に黒い点が形成されているよう
に見える。この磁力による強制沈降処理は、マイクロプ
レート１０を磁石板１８上に１分程度位置させることに
よって行う。

【００２７】この磁石による強制沈降処理が終了した場
合には、マイクロプレート１０は、撹拌ステーションＣ
に隣接する傾斜ステーションＥに反転して移送される。
この傾斜ステーションＥでは、マイクロプレート１０を
例えば６０゜傾ける。この傾斜処理を２分間程度行うこ
とによって、沈降粒子は、重力の影響で流れ出す。そし
て、この流れ出しの状況は、免疫反応が生起されていた
か否かで大きく異なる。

【００２８】すなわち、免疫反応が生起された（検体中
に所定の抗体（または抗体）が存在した）場合には、粒
子同士が結合する凝集反応が起こる。そこで、磁力によ
って強制的に吸引した沈降粒子は、比較的強固に集合し
ており、傾斜による重力により余り流れ出さない。一
方、免疫反応が生起されなかった場合には、凝集反応が
起こらず、沈降粒子の集合は弱く、傾斜による重力で容
易に流れ出す。従って、免疫反応が生起されなかった
（所定の抗体（または抗原）が存在しなかった）検体で
は、沈降粒子が細長い紡錘形状になる。なお、各ウェル
は比較的小さく表面張力があるため、傾斜してもウェル
内の液体が流れ出すことはない。

【００２９】そして、このようにして、傾斜により流れ
出した沈降粒子の形状は、水平に戻してもすぐには戻ら
ない。そこで、傾斜ステーションＥにおいて、所定時間
傾斜した後、マイクロプレート１０を水平に戻して撮影
ステーションＦに移送する。

【００３０】撮影ステーションＦでは、下方に撮像装置
としてのＣＣＤカメラ２０が設けられており、上方には
照明装置２２が設けられている。そして、マイクロプレ
ート１０は、このＣＣＤカメラ２０と照明装置２２の間
を移動する。

【００３１】ここで、本実施例においては、撮影ステー
ションＦにおいて、マイクロプレート１０をＹ方向にウ
ェルのピッチ毎に移動する。一方、ＣＣＤカメラ２０は
マイクロプレート１０を静止した状態で、Ｘ方向にウェ
ルのピッチ毎に移動する。これによって、マイクロプレ
ート１０の各ウェルの１つ１つの画像がＣＣＤカメラ２
０から個別に出力される。そして、この１ウェル毎の画
像信号がデータ処理装置で解析され、沈降粒子の流れ出
し形状に応じて、検体中に抗原（または抗体）が存在し
たかが判定される。なお、通常の場合、マイクロプレー
ト１０におけるウェルのピッチはＸ，Ｙ方向とも同一で
あり、１回当たりの移動量は、Ｘ，Ｙ方向とも同一であ
る。

【００３２】また、照明装置２２は、冷陰極管２２ａ
と、光を拡散する拡散板２２ｂとから構成されており、
ちらつきやむらのない照明を達成している。

【００３３】このようにして、撮影が終了した場合に
は、マイクロプレート１０を磁石・回収ステーションＤ
の磁石板１８上に再び移送する。そして、磁石板１８の
上方には回収用スタック２４が配置されている。そこ
で、磁石板１８を上方に移動することによって、マイク
ロプレート１０が回収用スタック２４内に回収される。

【００３４】このように、本実施例においては、磁石板
１８が回収用スタック２４の下方に配置されており、こ
の磁石板１８を利用してマイクロプレート１０を回収用
スタック２４に回収できる。そこで、磁力による強制沈
降処理と、マイクロプレート１０の回収が１つの磁石・
回収ステーションにおいて行われる。従って、全体とし
て、装置の省スペース化を図ることができる。

【００３５】また、本実施例では、左右両端に供給用ス
タック１２と回収用スタック２４がそれぞれ配置されて
いる。このため、マイクロプレート１０の供給排出の際
に、比較的広い空間を利用することができ、マイクロプ
レートの供給排出が楽に行える。例えば、供給用スタッ
ク１２に対するマイクロプレート１０の供給や、回収用
スタック２４からのマイクロプレート１０排出を自動的
に行ったり、供給用スタック１２、回収用スタック２４
自体の入れ替えを自動的に行ったりすることも容易であ
る。

【００３６】図２は、本実施例の装置の外観を示す斜視
図である。このように、装置に向かって右側から供給ス
テーションＡ、分注ステーションＢ、撹拌ステーション
Ｃ、傾斜ステーションＥ、撮影ステーションＦ、磁石・
回収ステーションＤが、順番に設けられている。また、
分注ステーションＢの手前側には、試薬載置場所３０
（図においては、試薬瓶３２が載置されている）が設け
られており、分注器１４は、試薬瓶３２から試薬を所定
量だけ吸い込み、これをマイクロプレート１０の各ウェ
ルに注入する。また、装置の前面左側には各種の操作を
行うための操作パネル３４が設けられており、装置の前
面右側には処理結果を打ち出すプリンタ３６が設けられ
ている。

【００３７】「撮影・画像処理のための構成」図３に、
本装置の機能ブロック図を示す。操作パネル３４には、
制御部４０が接続されており、この制御部４０が装置の
各種動作を制御する。すなわち、コントローラ４２を介
し、マイクロプレート搬送機構である駆動部４４を制御
して、マイクロプレート１０の所定の移動を制御すると
共に、コントローラ４６を介し撮像装置移動機構である
駆動部４８を制御して、ＣＣＤカメラ２０の移動を制御
する。また、制御部４０は、ＣＣＤカメラ２０における
１ウェルずつの画像データの取り込みタイミングも制御
する。

【００３８】ＣＣＤカメラ２０には、形状検出部および
判定部として機能するデータ処理部５０が接続されてお
り、ＣＣＤカメラ２０からの画像データを処理し、免疫
反応が生起されたかを判定する。そして、判定結果をプ
リンタ３６から出力する。なお、画像メモリ５２は、画
像データを記憶するものであり、少なくとも１画面分の
画像データを記憶する容量を有している。

【００３９】「画像データの取り込み」次に、撮影ステ
ーションＦにおける撮影の動作について、図４に基づい
て説明する。まずマイクロプレート１０およびＣＣＤカ
メラ２０が原点位置にあるかを確認し（Ｓ１）、原点位
置にあった場合にはマイクロプレート１０をＹ方向に移
動し、一列目ウェルをＣＣＤカメラ２０の軌道の上方に
位置させる（Ｓ２）。次に、ＣＣＤカメラ２０をＸ方向
に移動し、１番目のウェルをＣＣＤカメラ２０の上方に
位置させる（Ｓ３）。この状態で、１番目のウェルにつ
いての画像データをデータ処理部５０を介し、画像メモ
リ５２に取り込む（Ｓ４）。そして、取り込んだ画像デ
ータについて、データ処理部５０が後述する処理を行
い、免疫反応が起こっていたかを判定する。

【００４０】このようにして、１番目のウェルについて
画像データの取り込みが終了した場合には、Ｘ方向の終
点か否かを判定し（Ｓ５）、終点でなければＳ３に戻
り、ＣＣＤカメラ２０をＸ方向の１ピッチ分移動する。
これによって、１列目の２番目のウェルがＣＣＤカメラ
２０の上方に位置するため、このウェルについての画像
データを取り込み、処理を行う。このようにして、Ｘ方
向にＣＣＤカメラをウェルの１ピッチずつ移動して、デ
ータの取り込みを繰り返す。

【００４１】そして、１列分のデータ取り込み、処理が
終了したときは、Ｓ５においてＹＥＳとなり、次にＹ方
向の終点か否かを判定する（Ｓ６）。終点でなかった場
合には、Ｘ＝−ＸとしてＣＣＤカメラ２０の移動方向を
反転し（Ｓ７）、Ｓ２に戻る。そこで、マイクロプレー
ト１０がＹ方向にウェルの１ピッチ分だけ移動され、ウ
ェルの次の列がＣＣＤカメラ２０の軌道の上方に位置さ
れる。そして、この状態で、ＣＣＤカメラを−Ｘ方向に
１ピッチずつ移動して、１つ１つのウェルについての画
像の取り込みを繰り返す（Ｓ３〜Ｓ５）。

【００４２】このようにして、ウェルの画像を順次取り
込んでゆき、すべてのウェルについての画像取り込みが
終了した場合には、Ｓ６においてＹＥＳとなり、１つの
マイクロプレート１０についての画像取り込みが終了す
る。

【００４３】すなわち、図５に示すように、ＣＣＤカメ
ラ２０をＸ方向に移動しＸ方向の終点に来た場合にマイ
クロプレート１０をＹ方向に移動することを繰り返し、
すべてのウェルの画像を取り込む。

【００４４】ここで、傾斜後の沈降粒子は、重力の影響
で、流れ出すため、細長い形状になっている。そして、
マイクロプレートは、多数（例えば、１２×８＝９６
個）のウェルを有している。そこで、１回の撮影で、す
べてのウェルについての画像信号を得ると、周辺部のウ
ェルの撮像装置から見た角度が無視できず、画像データ
における沈降粒子の流れ出し方向が中心部とは異なった
方向になる。また、角度により画像における長さ自体も
変化する。そこで、従来の装置では傾斜後の沈降粒子の
形状を十分正確に検出することができなかった。しか
し、本実施例では、ウェル毎の個別の画像信号を得るた
め、角度の問題がなく十分正確な検出を行うことができ
る。

【００４５】「画像処理の動作」上述のようにして、各
ウェルの画像データを１つずつ取り込んだ場合に、デー
タ処理部５０がそれぞれの画像データを処理して免疫反
応が起こっていたかを判定する。これについて、図６〜
図９に基づいて説明する。

【００４６】まず、画像データを取り込む（Ｓ１１）。
本実施例では、ＣＣＤカメラ２０から得られる画像デー
タは、５１２×１２８ピクセルのデータ量であり、各ピ
クセルのデータは、２５６階調、すなわち明るさの程度
によって０〜２５５のデジタルデータで表現されてい
る。従って、数値が小さいほど光が不透過、すなわち黒
を示している。

【００４７】そして、このような画像データから、粒子
軸を算出する（Ｓ１２）。この粒子軸の算出は、図７
（Ａ）に示すように、垂直方向に例えば３２ライン（１
６ピクセル毎）のピクセルのデータを取り出し、このデ
ータから黒の部分を判定し、その中心をつなぐことによ
って行う。

【００４８】ここで、この粒子軸は、画像（ピクセルの
並び）の水平方向に対し平行なものになっている。すな
わち、マイクロプレート１０を傾斜させる際にその軸は
水平方向であり沈降粒子は、この傾斜処理によって、Ｙ
方向に流れ出す。そして、ＣＣＤカメラ２０の水平方向
をＹ方向に設定することで、粒子軸がピクセルの並びの
水平方向になる。そこで、粒子軸の検出は、３２の垂直
ラインにおける黒の部分の中心点の多数決で求めること
ができる。なお、場合によっては、最小二乗法などによ
り、任意に方向で粒子軸を検出してもよい。

【００４９】このようにして、粒子軸を求めた場合に
は、この粒子軸と、粒子軸の上下４ラインずつの計９つ
の水平ラインを選択する（Ｓ１３）。この例では、粒子
軸から１ライン置きに４ラインずつを選択する。このよ
うに、この例では、粒子軸を求める際は垂直方向の全ピ
クセルを利用して、最高精度で検出を行い、水平方向の
ラインの選択は、１ライン置きとして少ないデータ量で
比較的広い範囲の検出を行い、沈降粒子の流れ出し形状
を効果的に把握するようにしている。また、粒子軸算出
の時に沈降粒子の垂直方向の大きさが分かるため、この
大きさに基づいて、選択するライン数や、その間隔を決
定してもよい。

【００５０】次に、選択したラインの各ピクセルのデー
タを取り出すと共に、これを２値化する（Ｓ１４）。こ
こで、取り出されたデータは、例えば、図８に示すよう
なデータになっている。なお、この図では、便宜的に９
ピクセル×５水平ラインだけを示している。

【００５１】そして、このデータを所定のしきい値で２
値化して、「１」、「０」のデータにする。図８の例を
しきい値１５０で２値化すると、図９に示すようなデー
タになる。この「０」の部分が、黒、すなわち粒子と判
定された粒子ピクセルである。

【００５２】次に、９ラインの２値化データについて、
論理和を計算する（Ｓ１５）。すなわち、垂直方向の９
つのデータに１つでも「０」があれば、その水平位置の
データを「０」にする。

【００５３】そして、得られた１ライン分のデータから
連続する値「０」のピクセル（粒子ピクセル）をカウン
トすることによって粒子長を得（Ｓ１６）、これを出力
する（Ｓ１７）。

【００５４】このようにして、１つのウェルについての
粒子長が得られる。そして、免疫反応が起こっていた場
合には、沈降粒子の凝集力が強いため、流れ出しにく
く、免疫反応が起こっていなかった場合には沈降粒子が
流れ出しやすい。そこで、粒子長に応じて、検体に抗体
または抗原が含まれていた（＋）、疑わしい（±）、検
体に抗体または抗原が含まれていなかった（−）と判定
する。例えば、粒子長１２５ピクセル以上を（−）、７
５ピクセル以下を（＋）、７６〜１２４ピクセルの範囲
を（±）等と判定する。

【００５５】このようにして得られた判定結果は、１マ
イクロプレート１０のすべてのウェルについての判定が
終了した際に、まとめてプリンタ３６から出力される。

【００５６】「傾斜、撮影、磁石・回収ステーションに
おける移動機構」図１０に、傾斜ステーションＥ、撮影
ステーションＦ、磁石・回収ステーションＤにおけるマ
イクロプレート１０の搬送機構の構成を示す。マイクロ
プレート１０は、ホルダ６０に保持されている。このホ
ルダ６０は、マイクロプレートの周辺部を保持する枠形
のものである。そして、このホルダ６０の一端側（図に
おける左側）には、マイクロプレート１０の移動方向
（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の回転軸６０ａが
形成されている。そこで、傾斜ステーションＥでは、こ
の回転軸６０ａと係合する回転駆動機構（図示せず）に
よってこの回転軸６０ａを回転することで、マイクロプ
レート１０を傾斜させる。

【００５７】また、ホルダ６０は、傾斜ステーションＥ
から磁石・回収ステーションＤに至るベルト６２に取り
付けられている。なお、このベルト６２は、ホルダ６０
に対し、装置の裏面側に位置している。そして、このベ
ルト６２は、一対のプーリ６４、６６に掛け回され、プ
ーリ６６はステッピングモータ６８によって回転可能に
なっている。そこで、ステッピングモータ６８でプーリ
６６を回転することによって、各ステーション間の移動
および撮影ステーションＦにおけるＹ方向のピッチずつ
の移動が行われる。

【００５８】また、磁石・回収ステーションＤは、ベル
ト６２の上方に回収用スタック２４が配置され、下方に
磁石板１８が配置されている。そして、この磁石板１８
が、ロッド７０の上端に取り付けられており、このロッ
ド７０がモータ７２で上下動する。従って、マイクロプ
レート１０を磁石板１８の上方に位置させた状態で、ロ
ッド７０を上方に移動し、磁石板１８で、マイクロプレ
ート１０を保持することによって、磁力による強制沈殿
処理を行うことができる。

【００５９】さらに、撮影処理が終了したマイクロプレ
ート１０を磁石板１８の上方に位置させた状態で、ロッ
ド７０を大きく上昇させ、マイクロプレート１０を回収
用スタック２４内に下方から挿入することによって、マ
イクロプレート１０を回収用スタック２４内に回収する
ことができる。なお、モータ７２にはピニオン７２ａが
取り付けられており、ロッド７０にはラック７０ａが取
り付けられている。そこで、このラックピニオンによっ
て、ロッド７０を上下動することができる。

【００６０】なお、装置の各所には、光電センサなどの
位置検出器を設け、この検出値を用いて移動を制御して
いる。

【００６１】「ＣＣＤカメラの移動機構」図１１に、Ｃ
ＣＤカメラ２０の移動機構を示す。図示のように、ＣＣ
Ｄカメラ２０は、基板８０に固定されている。そして、
基板８０は、支持部材８２を介しガイド８４に固定され
ており、このガイド８４がレール８６を抱え込んで、レ
ール８６上を移動可能になっている。

【００６２】さらに、支持部材８２は、ベルト８８に固
定されており、このベルト８８がステッピングモータ９
０によって回転されるプーリ９２に掛け回されている。
そこで、ステッピングモータ９０の駆動によって、ＣＣ
Ｄカメラ２０を所定距離ずつ移動することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る検体
の検査装置によれば、撮像装置により得たウェルの１つ
１つの画像信号を処理する。そこで、１つ１つのウェル
の画像を高精度のものにでき、かつウェルの位置により
画像が変化することがない。そこで、傾斜後の沈降粒子
の形状を正確に検出することができ、正確な検査が行え
る。

【００６４】特に、免疫反応が起こるか否かを検出し
て、検体中に抗体（または抗原）が存在するか否かを確
実に検査することができる。

【００６５】また、最初に沈降粒子の軸を検出し、検出
した軸に平行な複数ラインの画像データから沈降粒子の
長さを検出することで、データ処理量を少なくして、正
確な沈降粒子の長さ検出を行うことができる。

【００６６】さらに、沈降粒子の軸検出を比較的大きな
間隔のラインのデータから行い、軸の上下の比較的密な
間隔のラインのデータから長さを検出することで、細長
い形状の傾斜後の沈降粒子の長さを効率的に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の検体の検査装置の全体構成を示す図
である。

【図２】 実施例の外観を示す斜視図である。

【図３】 実施例の機能ブロック図である。

【図４】 撮影時の動作を示すフローチャートである。

【図５】 撮影手順を示す説明図である。

【図６】 画像処理の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】 沈降粒子に対する検出を説明する図である。

【図８】 画像データの例を示す図である。

【図９】 ２値化後のデータを示す図である。

【図１０】 マイクロプレート１０の搬送機構を示す図
である。

【図１１】 ＣＣＤカメラの移動機構を示す図である。

【符号の説明】

１０ マイクロプレート、２０ ＣＣＤカメラ、３４
操作パネル、３６ プリンタ、４０ 制御部、４２，４
６ コントローラ、４４，４８ 駆動部、５０データ処
理部、５２ 画像メモリ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−324041（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−297001（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 33/543 585 G01N 33/543 531 G01N 33/543 541 G01N 35/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検体と磁性体を含む粒子とをウェル内で
   混合し、混合物を磁力を利用して強制沈降させた後、ウ
   ェルを傾斜させ、傾斜後の沈降粒子の形状の変化を検出
   して、検体中に粒子と反応する特定物質が含まれていた
   かを検査する検体の検査装置において、 傾斜後の混合物を収容したウェルがＸ方向およびＹ方向
   に所定のピッチでマトリクス状に配列されたマイクロプ
   レートをＹ方向に上記Ｙ方向のピッチ毎にステップ的に
   搬送するマイクロプレート搬送機構と、 マイクロプレートの１つのウェルに収容された沈降粒子
   の形状を撮影する撮像装置と、 この撮像装置をＸ方向に上記Ｘ方向のピッチ毎にステッ
   プ的に移動させる撮像装置移動機構と、 撮像装置から得られる各ウェルに収容された沈降粒子に
   ついての個別の画像信号を受け入れ、これを画像処理し
   て、傾斜後の沈降粒子の形状を検出する形状検出部と、 この形状検出部の検出結果に基づいて、検体中に上記特
   定物質が含まれていたかどうかを判定する判定部と、 を有し、 さらに、前記撮像装置からの撮像画像についての信号を
   画素毎のデジタル画像データとして記憶する画像メモリ
   を有すると共に、 上記マイクロプレートの傾斜は、沈降粒子がＹ方向に流
   れ出すように容器を傾けることによって行い、 前記形状検出部は、 最初に、所定間隔をおいたＸ方向の所定数のラインにお
   けるデジタル画像データから傾斜後の沈降粒子のＹ方向
   の軸を検出し、 次に、検出された軸上下の所定数のＹ方向のラインにお
   けるデジタル画像データから各ライン毎の傾斜後の沈降
   粒子の長さを検出し、 得られた複数のＹ方向の長さから沈降粒子の長さを検出
   する ことを特徴とする検体の検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 上記形状検出部は、 最初のＸ方向の所定ラインの検出は、Ｙ方向の間隔を比
   較的大きくして検出を行うライン数を所定の少ない数と
   し、各Ｙ方向のラインではＹ方向のすべての画像データ
   を利用して軸を検出し、 求められた軸の上下のラインにおける検出は、Ｘ方向の
   間隔を比較的小さくして行う ことを特徴とする検体の検
   査装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
   の装置において、上記粒子には、抗原または抗体が結合され、上記検査は
   検体中に対応する抗体または抗原が存在するか否かを検
   査するものであり、 上記形状検出部は、傾斜後の沈降粒子の長さを検出する
   ことを特徴とする検体の検査装置。