JP3368477B2 - 光学的測定装置 - Google Patents

光学的測定装置

Info

Publication number
JP3368477B2
JP3368477B2 JP50220594A JP50220594A JP3368477B2 JP 3368477 B2 JP3368477 B2 JP 3368477B2 JP 50220594 A JP50220594 A JP 50220594A JP 50220594 A JP50220594 A JP 50220594A JP 3368477 B2 JP3368477 B2 JP 3368477B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
tank
light
excitation light
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP50220594A
Other languages
English (en)
Inventor
かおり 土左
嘉志 濱
幸一 山本
竜司 秋山
雅一 吉田
浩 八木
和久 重森
知己 阪本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissui Seiyaku Co Ltd
Original Assignee
Nissui Seiyaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissui Seiyaku Co Ltd filed Critical Nissui Seiyaku Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP3368477B2 publication Critical patent/JP3368477B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
    • G01N2021/7706—Reagent provision
    • G01N2021/7733—Reservoir, liquid reagent

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
技術分野 この発明は光学的測定装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、光導波路に励起光を導入し、エバネッセント波成分
により光導波路の表面近傍に存在する標識螢光体を励起
し、励起された螢光に基づいて免疫の有無、免疫の程度
を測定する螢光免疫測定装置に代表されるように励起光
量と比較して著しく光量が少ない測定光に基づく光導波
路の表面近傍の状態の測定を行なうための光学的測定装
置に関する。 背景技術 従来からスラブ型光導波路を用い、光導波路から僅か
にしみ出すエバネッセント波成分により光導波路の表面
近傍に存在する標識螢光体のみを励起し、励起された螢
光に基づいて免疫反応の有無、免疫反応の程度を測定す
る光学的測定方法が知られており、この方法を具体化す
るために、図23に示すように、スラブ型光導波路91の一
面に被検液収容室92を一体形成し、図示しないレーザ光
源等から出射される励起光をダイクロイック・ミラー93
を通して光導波路91に導入し、標識螢光体から放射され
る螢光を光導波路91を通して出射させ、ダイクロイック
・ミラー93により反射させ、さらに光学フィルタ94を通
して検出器95に入射させるようにしたものが提案されて
いる。
【０００１】 上記の構成を採用した場合には、光導波路91の表面に
予め抗体96を固定しておき、この抗体96に被検液中の抗
原97を受容させ、さらに、受容された抗原97に螢光体で
標識された螢光標識抗体98を受容させる。即ち、受容さ
れる螢光標識抗体98の量は披検液中の抗原97の量に基づ
いて定まることになる。そして、光導波路91に励起光を
導入することにより得られるエバネッセント波成分によ
り上記受容された螢光標識抗体98の標識螢光体98aのみ
が励起され、螢光を放射するので、放射される螢光の強
度が被検液中の抗原97の量に比例することになる。ま
た、この螢光は光導波路91を導波されることになる。
【０００２】 したがって、光導波路91を導波されてきた螢光のみを
ダイクロイック・ミラー93により反射させ、光学フィル
タ94により励起光成分を遮断して検出器95に入射させる
ことにより免疫反応の有無、免疫反応の程度を測定する
ことができる。
【０００３】 しかし、一般的に上記の構成の螢光免疫測定装置にお
いて被検液および螢光標識抗体98を被検液収容室92に収
容する前に、抗原97の希釈、即ち被検液の希釈および抗
原97と螢光標識抗体98との混合を行なわなければならな
いので、測定装置に予め組み込まれている前処理槽を用
いて上記希釈作業および混合作業を行ない、または反応
槽と対応づけて製造された使い捨ての前処理槽ユニット
を用いて上記希釈作業および混合作業を行なうようにし
ている。
【０００４】 測定装置に予め組み込まれている前処理槽を用いて希
釈作業および混合作業を行なう場合には、一般的に機構
が著しく複雑であるから、単に希釈、混合を行なうだけ
であるにも拘らず作業が複雑化する可能性が高いという
不都合があるのみならず、前処理槽を使い回しで使用す
ることになるので、洗浄不良による前処理槽内の残留物
質が被検液に混入し易く、測定誤差を生じ易いという不
都合がある。
【０００５】 反応槽と対応づけて製造された使い捨ての前処理槽ユ
ニットを用いて希釈作業および混合作業を行なう場合に
は、前処理槽を単独で形成することになるので、かなり
のコストアップを招いてしまうとともに、反応槽と前処
理槽とが１対１で対応する関係上、反応槽の数に合せた
数の前処理槽を準備するための手間がかかってしまうと
いう不都合がある。
【０００６】 これらの不都合を解消させるために本件発明者らは、
図24に示すように、スラブ型光導波路80の両端に光入出
射用プリズム81を一体形成しておき、連結部83を介して
所定距離だけ離れた状態で１対の前処理槽82を形成して
おき、１対の前処理槽82の互に対向する端部間に上記光
入出射用プリズム81を上方から圧入し、光入出射用プリ
ズム81の光学的に測定に影響を及ぼさない箇所を上記端
部と係合させることによりスラブ型光導波路80を収容し
た反応槽84を形成することを考えた。
【０００７】 しかし、図24の構成の光学的測定装置においては、光
入出射用プリズム81と端部との接着のために予め端部に
接着剤を塗布しておいても、光入出射用プリズム81の圧
入に伴なって接着剤がそがれてしまい、圧入完了後に再
度接着剤を塗布することが必要になるのであるから、光
学的測定装置の製造作業が繁雑化するという不都合が生
じる。また、組み立て誤差に起因して入射光軸に対する
光入射用プリズムの相対角度がばらついてしまい、この
結果、図25に示すように螢光免疫測定信号がばらついて
しまうという不都合がある。さらに、組み立て時にスラ
ブ型光導波路がむき出しの状態であるから、指紋、ゴミ
等が付着してしまう可能性が高い。さらにまた、螢光標
識抗体を受容させる前に被検液を反応槽84から排出する
に当って、スラブ型光導波路80の下部空間等に被検液が
残留してしまい、螢光標識抗体を反応槽84に注入した場
合に螢光標識抗体の濃度が残留被検液により希釈されて
しまうことになるので、螢光免疫測定精度が低下してし
まうという不都合がある。
【０００８】 また、以上のようにして圧入完了後に再度接着剤を塗
布しても、前処理槽82の上面と光入出射用プリズム81の
上面とが面一状になるという保証が全くない。したがっ
て、運搬時、保管時を通してスラブ型光導波路80を湿潤
状態に保持するために反応槽84に保存液を収容して反応
槽84の上面開口をシールしていても、シールが不完全に
なってしまうという不都合がある。また、一方の光入出
射用プリズム81を通してスラブ型光導波路80に導入され
た励起光は他方の光入出射プリズム81を通して出射され
るのであるから、スラブ型光導波路80の延長位置に試薬
槽等を配置することができない。 発明の開示 この発明の目的は、全体として製造を著しく容易化す
るとともに、スラブ型光導波路の位置決め、接着作業を
不要にすることである。
【０００９】 この発明の他の目的は、希釈作業、混合作業等をも含
めた光学的測定のために必要な作業を著しく簡素化する
ことである。
【００１０】 この発明のさらに他の目的は、光学的測定精度を高め
ることである。 上記の目的を達成するための、この発明の光学的測定
装置は、少なくとも１つが反応槽である複数の槽が一体
成形されてあり、反応槽が少なくとも１つの槽と正対さ
れてあるとともに、反応槽の側壁のうち、正対する槽側
の側壁をスラブ型光導波路と兼用させてある。したがっ
て、射出成形等により簡単に光学的測定装置を得ること
ができる。そして、少なくとも１つの槽が反応槽と正対
され、かつ反応槽の側壁のうち、正対する槽側を側壁を
スラブ型光導波路としているので、作業者の指等がスラ
ブ型光導波路に触れてしまうという不都合を未然に防止
できる。また、スラブ型光導波路が実質的に垂直に配置
されることになるので、被検溶液に含まれる妨害物質が
沈降堆積してもスラブ型光導波路の反応面の殆どを堆積
妨害物質の影響を受けない状態にでき、良好な光学的測
定を達成できる。
【００１１】 この場合において、スラブ型光導波路としては、少な
くとも１つの側面に予め抗原、抗体またはハプテンが固
定されたものであってもよい。この場合には、光学的に
免疫反応の有無、程度を測定できる。
【００１２】 また、反応槽の底部が狭くなるようにスラブ型光導波
路が傾いた状態で配置されてあることが好ましい。この
場合には、射出成形等による成形後における型の抜き取
りを容易にでき、しかもスラブ型光導波路の表面のなめ
らかさを高めることができる。
【００１３】 さらに、反応槽を除く残余の槽の少なくとも一部が前
処理槽であることが好ましい。この場合には、射出成形
等により得られた光学的測定装置を用いて光学的測定を
行なう場合に、複数の前処理槽の何れかに被検溶液、希
釈液等を収容しておいて、被検溶液の希釈作業等を所望
の前処理槽を用いて簡単に達成でき、必要な前処理が完
了した溶液を反応槽に注入することにより、光学的測定
を簡単に達成できる。
【００１４】 この場合において、前処理槽が複数であり、試薬槽お
よび／または希釈液槽を含んでいてもよく、上記と同様
の作用を達成できる。
【００１５】 これらの場合において、前処理槽の１つが蛍光物質を
貯蔵させる試薬槽であって、反応槽の何れの側壁とも正
対しない位置に配置されてあることが好ましい。この場
合には、スラブ型光導波路内を全反射しながら伝播する
励起光によって試薬槽の内部の蛍光物質が励起された場
合であっても、蛍光物質が放射する蛍光が反応槽に対し
て及ぼす影響を著しく低減でき、ひいては光学的測定感
度を高めることができる。
【００１６】 また、光学的測定装置が、少なくとも試薬槽および希
釈液槽を覆う状態で貼着された封止用シールを有してい
ることが好ましく、光学的測定装置の保管中、輸送中等
に振動等が与えられた場合であっても、試薬槽中の試
薬、希釈液槽中の希釈液を確実に該当する槽中に保持し
続けることができる。もちろん、封止用シールを剥離す
ることにより光学的測定に必要な一連の操作を行なうこ
とができる。さらに、スラブ型光導波路が、励起光を全
反射しながら伝播させるべくスラブ型光導波路に導入す
るとともに、光学的測定情報を含む信号光を導出させる
光入出射用プリズムを一方の端部に有しているものであ
り、スラブ型光導波路の他方の端部に対応させて光吸収
剤収容槽が配置されてあることが好ましい。この場合に
は、励起光導入用プリズムを通してスラブ型光導波路に
導入された励起光の伝播に伴なってスラブ型光導波路自
体が測定光に対するノイズ成分となる螢光等を発しても
光吸収剤収容槽に収容された光吸収剤により吸収され、
励起光導入用プリズムに向かって戻ってくる螢光等を著
しく低減できる。もちろん、導入された励起光をも光吸
収剤収容槽に収容された光吸収剤により吸収され、スラ
ブ型光導波路以外の部分で反射され、反応槽に導入され
る励起光をも著しく低減できる。したがって、ノイズ成
分が殆どない測定光を励起光導入用プリズムから出射さ
せることができ、この結果、光学的測定精度を著しく高
めることができる。また、スラブ型光導波路に光吸収剤
を塗布するのではなく、単に光吸収剤収容槽に充填する
だけでよいから、光吸収剤の塗布範囲を特別に考慮する
必要がなくなるとともに、光吸収剤が被検溶液と接触し
ないので、使用可能な光吸収剤の適用範囲を著しく拡大
できる。
【００１７】 また、スラブ型光導波路が、励起光を全反射しながら
伝播させるべくスラブ型光導波路に導入するとともに、
光学的測定情報を含む信号光を導出させる光入出射用プ
リズムを一方の端部に有しているものであり、スラブ型
光導波路の他方の端部に、スラブ型光導波路の光軸に対
して所定角度をなす方向に励起光を出射させる全反射プ
リズムが形成されてあることが好ましい。この場合に
は、励起光導入用プリズムを通してスラブ型光導波路に
導入された励起光が出射される場合に、全反射プリズム
により全反射され、この結果、スラブ型光導波路の延長
方向と励起光の出射方向とを十分に異ならせることがで
きる。したがって、スラブ型光導波路の延長方向に試薬
槽等を配置することが可能になり、槽の配置の自由度を
高めることができる。また、槽の数の増加にも簡単に対
処できる。さらに、スラブ型光導波路自体が測定光に対
するノイズ成分となる螢光等を発しても、励起光導入用
プリズムに向かって戻ってくる螢光等を著しく低減で
き、ひいては、光学的測定精度を高めることができる。
【００１８】 さらに、スラブ型光導波路が、励起光を全反射しなが
ら伝播させるべくスラブ型光導波路に導入する光入射用
プリズムを一方の端部に有しているものであり、光入射
用プリズムの励起光導入領域に隣接する所定領域に光の
透過を阻止する光透過阻止手段を有していることが好ま
しい。この場合には、励起光導入用プリズムの励起光導
入領域に隣接する領域を通して励起光が導入されること
を確実に阻止できるとともに、スラブ型光導波路および
表面近傍以外の領域における散乱光、発光等を出射され
ることをも確実に阻止できる。したがって、測定光に含
まれるノイズ光成分の割合を著しく低減でき、光学的測
定感度を著しく高めることができる。
【００１９】 さらにまた、反応槽の側部のうち、スラブ型光導波路
と直角方向に延びる側部であって、スラブ型光導波路に
対する励起光導入側に位置する側部および／またはスラ
ブ型光導波路と平行方向に延びる側部に黒色塗料が塗布
されてあることが好ましい。この場合には、励起光がス
ラブ型光導波路に導入されるに当って反応槽へ侵入する
励起光が存在しても、この励起光に起因するノイズ成分
が前者に塗布された黒色塗料により吸収され、ノイズ成
分の反応槽外（励起光導入側の外部）への放射を低減で
きる。また、スラブ型光導波路を伝播した後、散乱等に
よりスラブ型導波路と対抗する側部に導かれ、反応槽の
内部に侵入する励起光が存在しても、この励起光が後者
に塗布された黒色塗料により吸光されるので、反応槽の
内部に侵入する励起光成分を低減でき、ひいてはこの励
起光に起因するノイズ成分を低減できる。
【００２０】 さらに、光学的測定装置が、スラブ型光導波路から出
射される信号光を検出する光検出部と、光検出部の検出
信号に基づいて免疫反応を解析する解析部とをさらに含
んでいることが好ましい。この場合には、スラブ型光導
波路に励起光を導入し、全反射させながら伝播させるこ
とにより、スラブ型光導波路の表面近傍の光学的性質を
示す信号光がスラブ型光導波路から出射される。そし
て、この信号光を光検出部により検出し、光検出部の検
出信号に基づいて解析部により免疫反応の解析を行なう
ことができる。 発明を実施するための最良の形態 第１図はこの発明の光学的測定装置の一実施例として
の螢光免疫測定装置を示す斜視図、図２は第１図のII−
II線断面図、図３は第１図のIII−III線断面図である。
但し、第１図においては内部構成の表示を省略してあ
る。この螢光免疫測定装置は、ケーシング２の所定位置
に２つの前処理槽21,22を長手方向に配列しているとと
もに、前処理槽21の全範囲および前処理槽22のほぼ半分
と正対する反応槽24を配列している。そして、前処理槽
22の残部と正対し、かつ反応槽24の延長上に位置するよ
うに光吸収剤収容槽25を配列している。また、前処理槽
22および光吸収剤収容槽25と正対する前処理槽23を配列
している。さらに、前処理槽21,22と反応槽24、光吸収
剤収容槽25とを区画する区画壁部材26は、上半部が所定
厚みの区画壁部材26aで形成されている反面、下半部が
前処理槽21,22専用の区画壁部材26bおよび反応槽24、光
吸収剤収容槽25専用の区画壁部材11で形成されている。
そして、区画壁部材11は両表面を高精度に平坦化するこ
とによりスラブ型光導波路１の光導波路本体11を兼ねて
いる。即ち、区画壁部材26bと区画壁部材11との間には
狭い空間が形成されており、光導波路本体11に手、指等
が触れて指紋等が付着したり、ゴミが付着したりする不
都合を未然に阻止している。さらに、光導波路本体11の
反応槽側端部に対応させて励起光導入用プリズム12を配
列している。尚、これら前処理槽、反応槽、光吸収剤収
容槽、光導波路本体、励起光導入用プリズム等を含むケ
ーシング２は射出成形等により一体化されている。ま
た、光吸収剤収容槽25には、黒色の塗料、シリコン樹脂
等からなる光吸収剤25aが充填されている。但し、励起
光が白色光でない場合には、必ずしも黒色でなくてもよ
い。さらに、スラブ型光導波路11は、垂直状態ではな
く、反応槽24の底部を狭く、上部を広く形成すべく垂直
方向に対してやや傾斜した状態であり、表面研磨を高精
度に達成できるとともに、研磨屑等を簡単に排除でき
る。また、一体成形時の型抜きを容易にしている。さら
にまた、以上のようにして得られた反応槽24は、底部か
ら上部に向かって漸拡状に形成されてあり、しかも段差
が全く形成されていないのであるから、例えば、螢光標
識抗体を含む溶液を分注する前に、既に分注されている
被検液をほぼ完全に排除でき、螢光標識抗体の濃度が低
下するという不都合を確実に阻止できる。また、反応槽
24の側壁の少なくとも一部が透明に形成されてあり、被
検液等の分注を行なう場合にピペットの動き等を透明部
分を通して確認できる。
【００２１】 上記構成の螢光免疫測定装置が得られた後は、該当す
る前処理槽の内部に溶液を収容し、反応槽24の内部に抗
体３を保存するための保存液を収容し、反応槽24および
前処理槽21,22,23の上面開口24a,21a,22a,23aを覆うシ
ール部材６を装着する。したがって、運搬時、保管時等
における液洩れを確実に防止できる。この場合におい
て、一体成形された光学的測定装置にシール部材６を装
着するのであるから、シールが不完全になってしまうと
いう不都合を確実に防止できる。
【００２２】 但し、シール部材６によるシール面にバリが発生した
場合、シール部材６と槽境界線部に沿って毛管上昇する
液体がシール面に存在する場合には、シール部材６とシ
ール面との融着不良が発生し、ひいては液洩れ、液体の
蒸発を生じさせてしまうことになる。図４は前者の不都
合の発生を防止するための槽成形状態を示す概略縦断面
図であり、槽本体を成形するための金型61と、槽本体の
開口縁部に溝部を形成するための金型62とを用いて槽を
成形している。尚、溝部の幅および高さは共に0.2mm程
度あれば十分である。したがって、槽本体を成形するた
めの金型61と、隣合う金型62との間にバリが発生するこ
とになるが、溝の深さをバリを高さよりも大きく設定し
ておくことにより、バリに起因するシール不良を防止で
きる。また、複数の金型61,62を用いているのであるか
ら、角になるべき箇所にアールが生じ、シール部材６と
シール面とが線接触状態になるという不都合も生じな
い。
【００２３】 図５は後者の不都合の発生を防止するための槽の縦断
面形状を示す図であり、槽の所定位置に段部63を形成す
ることにより上半部64の幅を大きくするとともに、段部
の最も内方端部に、下半部65の側壁の延長方向に延びる
補助壁66を形成している。尚、段部63の幅および補助壁
66の高さは共に0.5mm程度あれば十分である。したがっ
て、槽の下半部65に液体67を収容し、しかも液体67が表
面張力により盛り上がった状態になっても、シール部材
６とシール面68との接触部に液体67が必要以上に接近す
るおそれがないのみならず、液体67が毛管上昇するおそ
れもなく、シール部材６による確実なシールを達成でき
る。
【００２４】 上記のように形成されかつ溶液が収容された螢光免疫
測定装置を用いて免疫測定を行なう場合には、先ずシー
ル部材６を剥離した後、前処理槽21から希釈液を取り出
して前処理槽23において抗原31を含む被検溶液を希釈
し、前処理槽22において螢光標識抗体32を含む試薬を希
釈する。尚、試薬の希釈は被検溶液の希釈と同時に行な
ってもよいが、被検溶液の希釈の後に行なってもよい。
そして、希釈された被検溶液を反応槽24に注入して、光
導波路本体11に固定された固定された抗体３に抗原31を
受容させ、反応槽24内の被検溶液を排出する。次いで、
図６に示すように、励起光光源4aから出射される励起光
を光学系4bおよびダイクロイック・ミラー４を介してプ
リズム12に導くとともに、前処理槽21で希釈された試薬
をケーシング２の反応槽24に注入すればよく、以下のよ
うにして抗原31の量に対応する螢光を得ることができ
る。
【００２５】 即ち、試薬を反応槽24に注入すれば、試薬中の螢光標
識抗体32が、抗体３に受容された抗原31に受容されるの
で、被検溶液中の抗原量に対応する量の螢光標識抗体32
が光導波路本体11の表面近傍に拘束される。
【００２６】 そして、測定光としての励起光がプリズム12により屈
折されて光導波路本体11に導入され、全反射しながら伝
播するのであるから、励起光のエバネッセント波成分に
より上記拘束されている螢光標識抗体32の標識螢光体32
aのみを励起し、固有の螢光を放射させる。
【００２７】 この螢光の一部は光導波路本体11の内部を伝播してプ
リズム12から出射し、ダイクロイック・ミラー４および
フィルタを含む光学系4cを通して反射されて検出器５に
導かれる。尚、従来の光学的測定装置においては、上記
励起光および光導波路本体11において励起される螢光、
ラマン散乱等が光導波路本体の端面で反射され、入射側
から出射していたが、この実施例においては、光吸収剤
収容槽25に対応する位置まで伝播した励起光および螢光
が共に、光吸収剤収容槽25に充填された光吸収剤25aに
より吸光されるのであるから、光導波路反対11の出射端
側からの反射を確実に除去できる。この点に関して、光
吸収剤収容槽25が形成されていない光学的測定装置を採
用した場合には、図７に示すように、例えば励起光が光
導波路本体11の出射端側である程度反射させられ、反射
光が反応槽24の内部に侵入して浮遊している蛍光標識抗
体の標識蛍光体を励起してしまい、この標識蛍光体から
放射される蛍光がノイズ成分として機能することにな
る。しかし、この実施例においては、上述のように、励
起光の出射端側からの反射成分を除去できるので、ノイ
ズ成分を低減できることになる。尚、4dは励起光強度を
モニタするための受光素子である。
【００２８】 したがって、検出器５に入射される励起光の反射成分
および光導波路本体11において励起された螢光、ラマン
散乱等を著しく低減でき、測定精度を高めることができ
る。また、励起光がプリズム12に入射する場合の反射成
分も存在するが、この反射成分は測定と無関係な方向に
伝播するのであるから、バック・グラウンド・ノイズと
して機能することはない。図８はβ−２ マイクログロ
ブリンの量に対応する免疫強度を示す図であり、光吸収
剤を光吸収剤収容槽25に充填することによりバック・グ
ラウンド・ノイズを大幅に低減できたことが分る。尚、
図８中、白四角が光吸収剤を用いた場合を、黒四角が光
吸収剤を用いない場合をそれぞれ示している。また、図
８から明らかなように、光吸収剤を用いない場合の測定
感度が１×10-11Mであったのに対して、光吸収剤を用い
ることにより測定感度を６×10-12Mにまで高めることが
できた。さらに、励起光波長を495nmに設定し、蛍光色
素としてFITCを用いた場合のS/N比（真の免疫信号値
と、オフセットとしての迷光信号値との比）は0.136で
あり、光吸収剤を用いない場合の1.94倍であった。
【００２９】 また、光導波路本体11はほぼ垂直に形成されているの
であるから、被検溶液中の蛋白質等の妨害物質が沈降堆
積しても抗体固定面は殆ど堆積物で覆われることはな
く、したがって、十分な強度の測定光を光導波路本体11
に導入できる。さらに、螢抗免疫測定装置が一体形成さ
れているのであるから、プリズム12の形成位置のばらつ
きが殆どなくなり、螢光免疫測定を行なうためのプリズ
ム位置の微調節が不要になる。
【００３０】 さらにまた、螢光標識抗体を含む試薬を分注する前に
被検液を殆ど残留させることなく排出できるのであるか
ら、図24の装置を用いて螢光免疫測定を行なった場合と
比較して、表１に示すように著しくばらつきが少ない測
定結果を得ることができた。尚、表中、ｎは繰り返し回
数を示し、β2mはβ２ マイクログロブリンを示し、CR
PはＣ−リアクティブプロテインを示している。
【００３１】
【表１】
【００３２】 また、反応槽24の側壁の少なくとも一部が透明である
から、被検液等の分注位置を目視確認でき、分注位置の
ばらつきに起因する螢光免疫測定のばらつきを大幅に抑
制できた。表２は被検液の分注位置を右に設定した場合
と左に設定した場合の螢光免疫測定信号およびばらつき
を示しており、分注位置により攪拌の程度等が異なるこ
とを示している。
【００３３】
【表２】
【００３４】 尚、この実施例において被検溶液、試薬を希釈し、反
応槽24に注入する作業を行なうためのノズルの軌跡は第
１図中に矢印Ａで示すとおりであり、円弧状の単純な軌
跡であるから、上記作業を行なうために必要なノズルの
制御を簡素化できる。また、反応槽24をオフセットして
熱抵抗を小さくし、反応液が保存温度（例えば４℃）か
ら反応温度（例えば37℃）まで立ち上がる時間を短縮で
きる。但し、一方の前処理槽23のみを用いて抗原31を含
む被検溶液を希釈し、螢光標識抗体32をも注入して混合
しておくこともでき、この場合には、前処理槽22を使用
する必要がなくなる。
【００３５】 また、この実施例において、光吸収剤収容槽25の内面
を鏡面仕上げすることが好ましく、光吸収剤収容槽25の
内面に存在する凹凸に起因する励起光の乱反射を大幅に
抑制でき、光吸収剤25aによる励起光吸収効率を高めて
低濃度域での再現性を良好にできる。具体的には、２個
のサンプル（例えば、同時に整形されたもの）において
光吸収剤収容槽25の内面に2,000番研磨を施したままの
状態と、さらに20,000番研磨を施した状態とで、成形品
の粗さを測定し、さらに高濃度域および低濃度域での測
定を行なって再現性を評価した。
【００３６】 整形品の粗さは表３に示すとおりであり、再現性評価
結果は表４に示すとおりであった。尚、表中、Raは平均
線からの突出量（μｍ）、Rz（DIN）は10点平均粗さ
（μｍ）、再現性評価値は平均値に対するばらつき（CV
値）である。また、研磨前は2,000番研磨を施したまま
の状態、研磨後は20,000番研磨を施した状態をそれぞれ
示している。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】 上記測定結果から明らかなように、鏡面仕上げを施す
ことにより光吸収剤収容槽25の内面の粗さが著しく向上
し（著しく平坦になり）、これに伴なって低濃度域にお
ける測定の再現性が著しく向上した。但し、高濃度域に
おける測定の再現性は変化しないか、もしくは低下して
いるが、これは、低濃度域においては装置の影響を受け
やすく、高濃度域においては免疫反応自体のばらつきの
影響を受けやすいことが原因であると思われる。 実施例２ 図９はこの発明の光学的測定装置の他の実施例を示す
概略斜視図、図10は要部横断面図であり、図１の光学的
測定装置と異なる点は、プリズム12の励起光導入領域
（測定光出射領域）を除いて、励起光導入領域と隣接す
る所定領域に光透過阻止部材27を設けた点のみである。
尚、図９においても、内部構成の表示を省略してある。
上記光透過阻止部材27としては、光吸収体、光反射体の
双方が使用可能である。そして、光吸収体からなる光透
過阻止部材27は、黒色塗料を塗布することにより形成し
てもよいが、透明な合成樹脂の一方の表面側に黒色の合
成樹脂を一体的に成形することにより形成してもよい。
また、光反射体からなる光透過阻止部材27は、金属箔等
を粘着することにより形成すればよい。
【００４０】 図11は図９の構成の光学的測定装置を用いて光学的測
定を行なうための測定装置の全体構成を概略的に示す図
であり、励起光光源としてのHe−Neレーザ41からの出射
光をND（ニュートラルデンシティ）フィルタ42、光チョ
ッパ43、ダイクロイック・ミラー44aを含むレンズ系44
を通してプリズム12の励起光導入領域に導き、プリズム
12の励起光導入領域から出射される測定光をレンズ系44
のダイクロイック・ミラー44aにより励起光と異なる方
向に導き、さらにシャープカットフィルタ45を通して光
電子増倍管46に導いている。そして、光電子増倍管46か
らの出力電流をI/Vコンバータ47により増幅し、ロック
インアンプ48により検波し、A/Dコンバータ49により増
幅して各種信号処理を行なうコンピュータ50に供給して
いる。尚、ロックインアンプ48には、光チョッパ43の動
作に対応する同期信号が供給されている。
【００４１】 上記の構成の光学的測定装置の作用は次のとおりであ
る。
【００４２】 He−Neレーザ41からのレーザ光は光チョッパ43により
変調されて光学的測定装置に導かれる。光学的測定装置
においては、プリズム12の励起光導入領域のみから励起
光が導入され、光導波路本体11を伝播しつつ、エバネッ
セント波成分によって、光導波路本体11の表面近傍に拘
束された螢光標識抗体32を励起し、所定波長の螢光を発
生させる。
【００４３】 螢光標識抗体32により発生された螢光は光導波路本体
11を伝播してプリズム12の励起光導入領域のみから測定
光として出射され、光電子倍増管46に導かれる。この場
合において、光導波路本体11の表面近傍以外の部分にお
ける発光、散乱等に起因する光は光透過阻止部材27によ
り透過が阻止されるので、測定光に対するノイズ光成分
として光電子増倍管46に導かれることを確実に阻止でき
る。
【００４４】 したがって、光電子増倍管46から出力される出力電流
（測定信号）のS/N比を著しく高めることができ、ひい
ては光学的測定装置を用いた光学的測定の感度を著しく
高めることができる。
【００４５】 図12はこの実施例の光学的測定装置を用いて得られた
螢光信号の経時変化（図12中Ａ参照）と光透過阻止部材
27を設けていない光学的測定装置を用いて得られた螢光
信号の経時変化（図12中Ｂ参照）とを示す図であり、ノ
イズレベルを大幅に低減できていることが分かる。
【００４６】 尚、この具体例において光透過阻止部材27としてアク
リル樹脂用黒色塗料を塗布してなるものを用い、β−２
マイクログロブリン1ng/mlを測定した場合の螢光信号
を示している。また、図12中、A1,B1がノイズ信号レベ
ルを、A2,B2がβ−２ マイクログロブリンに起因する
測定信号レベルを示している。したがって、測定信号が
ほぼ飽和した時点におけるS/N比はそれぞれ1.3,0.6にな
り、この実施例によりS/N比が著しく改善されたことが
分る。
【００４７】 図13はこの実施例の光学的測定装置を用いて得られた
測定検出量線（図13中白丸参照）と光透過阻止部材27を
設けていない光学的測定装置を用いて得られた測定検量
線（図13中黒丸参照）とを示す図であり、後者の測定感
度が１×10-11Mであるのに対して前者の測定感度が１×
10-12Mであり、測定感度を著しく高めることができた。
【００４８】 また、この実施例は光吸収剤25aを用いていない場合
を説明したが、光吸収剤25aを併用することが可能であ
り、この場合にはS/N比の向上および測定感度の向上を
一層顕著にできる。 実施例３ 図14はこの発明の光学的測定装置のさらに他の実施例
を示す横断面図であり、図１の実施例と異なる点は、光
吸収剤収容槽25を省略した点、および光導波路本体11の
終端部に全反射プリズム16を一体形成し、光導波路本体
11中を伝播してきた励起光を、光導波路本体11の光軸に
対して所定角度（例えば、ほぼ90゜）をなす方向に出射
させるようにした点のみである。
【００４９】 上記全反射プリズム16は、光導波路本体11の一面の延
長面を構成する長さがＬの領域と、光導波路本体11の上
記一面と対向する面からほぼ直角に伸びる面を構成する
領域と、上記長さがＬの領域に連続する全反射面領域16
a（例えば、全反射面16aと長さがＬの領域とのなす角度
を35゜に設定すればよい）とを有している（図15参
照）。
【００５０】 ここで、光導波路本体11の厚みをｄ、励起光の伝播角
度をθとすれば、上記長さＬは、Ｌ≧d/tanθを満足す
るように設定すればよく、光導波路本体11中を伝播する
励起光を全て全反射面16aで全反射させ、上記方向に出
射させることができる。
【００５１】 したがって、光導波路本体11の延長位置に試薬槽等の
前処理槽23を配置することができ、このように配置され
た試薬槽等の前処理槽23に対する励起光の影響を確実に
排除できる。この結果、前処理槽等の配置の自由度を高
めることができるとともに、配置できる前処理槽等の数
を簡単に増加させることができる。また、この実施例の
場合には、光吸収剤25aが不要になるのであるから、図
１の実施例と比較してコストダウンを達成できる。 実施例４ 図16はこの発明の光学的測定装置のさらに他の実施例
を示す横断面図であり、図１の光学的測定装置と異なる
点は、光吸収剤収容槽25を省略した点、および反応槽24
の側壁のうち、光導波路本体11と対向する側壁の外面ほ
ぼ全範囲に黒色塗料24bを塗布した点のみである。尚、
黒色塗料24bとしては、反応槽24に注入される液体に影
響を及ぼさないものであれば、任意の塗料を採用するこ
とができる。また、励起光の伝播経路を明瞭に表示する
ため、ハッチングを省略してある。さらに、破線は黒色
塗料24bが塗布されていない場合における励起光散乱成
分の伝播経路の一例を示している。
【００５２】 したがって、光導波路本体11を伝播した励起光が散乱
され、または反射されて一部が光導波路本体11と対向す
る側壁に導かれるが、側壁に導かれた励起光が黒色塗料
24bにより吸光され、十分に減衰されるので、上記側壁
部分から反応槽24の内部に導かれる光量を著しく低減で
き、ひいては上記経路に基づき、かつ励起光に起因する
ノイズ成分を著しく低減できる。具体的には、励起光波
長を495nmに設定し、標識蛍光体としてFITCを用いた場
合のS/N比（真の免疫信号値と、オフセットとしての迷
光信号値との比）は0.146であり、黒色塗料を用いない
場合の2.09倍であった。また、側壁の外面に黒色塗料24
bを塗布する代わりに、側壁の内面に黒色塗料を塗布す
ることが好ましい。
【００５３】 もちろん、図16中に一点鎖線で示すように、光吸収剤
収容槽25を併用することが好ましく、ノイズ成分低減効
果を一層高めることができる。 実施例５ 図17はこの発明の光学的測定装置のさらに他の実施例
を示す横断面図であり、図16の実施例と異なる点は、反
応槽24の側壁のうち、光導波路本体11と対向する側壁の
ほぼ全範囲に黒色塗料24bを塗布する代わりに、光導波
路本体11と直角方向に延び、かつプリズム12側に位置す
る側壁の内面に黒色塗料24cを塗布した点のみである。
尚、励起光の伝播経路を明瞭に表示するため、ハッチン
グを省略してある。
【００５４】 したがって、実施例２の光学的測定装置と同様にノイ
ズレベルを低減できる。但し、実施例２の光学的測定装
置においては、反応槽24から放射されてプリズム12に導
かれるノイズ成分は阻止し得ないのに対して、この実施
例においては、反応槽24から放射されるノイズ成分がプ
リズム12に導かれることをも確実に阻止できるので、よ
り高いノイズレベル低減効果を達成できる。具体的に
は、励起光波長を495nmに設定し、標識蛍光体としてFIT
Cを用いた場合のS/N比（真の免疫信号値と、オフセット
としての迷光信号値との比）は0.273であり、黒色塗料
を用いない場合の3.09倍であった。
【００５５】 さらに詳細に説明する。
【００５６】 励起光は、プリズム12を通して光導波路本体11に導入
され、全反射しながら伝播するのであるが、光導波路本
体11の表面が完全に平坦面に形成されているわけではな
いから、励起光の一部が反応槽24の内部に侵入してしま
う。また、励起光の入射角にもある程度のばらつきがあ
るので、プリズム12の第１反射に起因して励起光の一部
が反応槽24の内部に侵入してしまう。そして、これらの
侵入光は、反応槽24内で浮遊している標識蛍光体を励起
してしまい、これら浮遊している標識蛍光体が蛍光を発
生してしまう。しかし、この実施例においては、浮遊し
ている標識蛍光体が発する蛍光がプリズム12側に向かっ
て出射されるのを黒色塗料24cにより阻止できるのであ
るから、上述のようにより高いノイズレベル低減効果を
達成できる。 実施例６ 図18はこの発明の光学的測定装置のさらに他の実施例
を示す横断面図であり、図16の実施例と異なる点は、反
応槽24の側壁のうち、光導波路本体11と直角方向に延
び、かつプリズム12側に位置する側壁の内面に黒色塗料
24cを塗布した点のみである。尚、励起光の伝播経路を
明瞭に表示するため、ハッチングを省略してある。
【００５７】 したがって、この実施例の場合には、実施例４、５に
より得られる効果の相乗作用を達成でき、さらに高いノ
イズレベル低減効果を達成できる。 実施例７ 図19はこの発明の光学的測定装置のさらに他の実施例
を示す斜視図、図20は図19のXX−XX線断面図、図21は底
面図であり、全体が透光性のある材質で構成されてい
る。この光学的測定装置が図１の実施例と異なる点は、
前処理槽21、22に代えて、希釈液槽51、攪拌槽52、多機
能槽53および標識液槽54をこの順に配列し、希釈液槽5
1、攪拌槽52、多機能槽53を反応槽24と正対させるとと
もに、標識液槽54を光吸収剤収容槽25と正対させた点、
および前処理槽23に代えて検体槽55を設けた点のみであ
る。
【００５８】 さらに詳細に説明する。
【００５９】 希釈液槽51は、被検溶液を希釈するための溶液（希釈
液）を予め収容しておくためのものであり、攪拌槽52
は、被検溶液と希釈液とを注入し、図示しないノズルを
用いて混合液の吸引、吐出を必要回数だけ反復して両液
体の攪拌を達成するためのものである。多機能槽53は、
希釈倍率を高めるため、または光学的測定感度を高める
ための試薬を収容しておくために使用されるものであ
る。さらに詳細に説明すると、希釈倍率を高める場合に
は、図示しないノズルを用いて攪拌槽52から希釈された
被検溶液を注入するとともに、希釈液を注入し、混合液
の吸引、吐出を必要回数だけ反復する。また、後者の目
的に使用される場合には、例えばビオチン73aで標識さ
れたビオチン標識抗体73を含む溶液を予め注入してお
く。標識液槽54は、標識蛍光体32aで標識された蛍光標
識抗体32または標識蛍光体72aで標識された蛍光標識ア
ビチン72を含む溶液を収容しておくためのものである。
この標識液槽54は、反応槽24の何れの側壁とも正対して
いないので、光導波路本体11を伝播する励起光により標
識蛍光体が励起され、蛍光を発しても、この蛍光により
影響が反応槽24に殆ど及ばない状態を確保できる。検体
槽55は、血液等の被検溶液を一時的に収容しておくため
のものである。そして、特に図示していないが、検体槽
55を除く全ての槽を覆うべくアルミニウムなどからなる
シール部材を設けている。また、検体槽55は、側壁上縁
部所定位置に被検溶液移入用の凹所55aを有していると
ともに、下部を標識液槽54のみとほぼ正対するよう狭幅
に形成してある。さらに、凹所55aに対応して上下に伸
びる係合凹所56aが形成されているとともに、プリズム1
2に隣接する所定位置にも係合凹所56bが形成されてお
り、両係合凹所56a、56bを例えばチャック爪（図示せ
ず）と係合させることにより、光学系の光軸に対するプ
リズム12の位置決めを達成できる。
【００６０】 また、希釈液槽51、攪拌槽52、多機能槽53および標識
液槽54は、反応槽24側の側壁として、中間高さ部分に段
部57aを有する傾斜壁57を採用しており、段部57aよりも
下側の傾斜壁57bは微小な間隙を介して光導波路本体11
と正対し、段部57aよりも上側の傾斜壁57c反応槽24の側
壁と兼用されている。また、上記傾斜壁57と対向する側
壁として逆向きに傾斜した傾斜壁57dを採用している。
もちろん、反応槽24の側壁のうち、兼用壁57cと対向す
る側壁として、光導波路本体11と逆向きに傾斜した傾斜
壁57eを採用している。そして、上記段部57aおよび全て
の傾斜壁57b、57c、57d、57eの肉厚が底壁の肉厚と等し
く設定され、成形時における変形を大幅に低減できる。
また、上記各傾斜壁57b、57c、57d、57eは垂直面に対し
て約３゜に傾斜され、成形時の型抜きを容易にしている
とともに、光導波路本体11は垂直面に対して約９゜に傾
斜され、成形により得られる光導波路本体11の表面を鏡
面にしている。さらに、プリズム12形成面から水平方向
に延びる補助壁58a、58b、58c、58d、58e、58fも互に等
しい肉厚に設定され、成形時における変形を大幅に低減
できるとともに、プリズム12に手、指等が触れることを
防止できる。さらにまた、光学的測定装置に形成される
槽の数が多いのであるから、必然的に槽同士を区画する
側壁の数も多くなっており、光学的測定装置全体として
強度が向上している。また、図20において開口縁部に形
成された微小な段部はシール部材によりシールを確実化
するためのものである。
【００６１】 さらに、図19に示すノズルの軌跡Ｂは、反応槽24、攪
拌槽52、多機能槽53、標識液槽54、検体槽55の直上を通
過するように設定されており、光学的測定のために必要
なノズルの移動を上記軌跡Ｂに沿って行わせればよい。
但し、ノズルは希釈液槽51の直上にも移動する必要があ
るが、光学的測定のかなり初期に移動すれば足りるた
め、上記軌跡Ｂから外し、軌跡Ｂから外れるようにノズ
ルを移動させるようにしている。
【００６２】 上記の構成の光学的測定装置を用いて通常の蛍光免疫
測定を行う場合には、標識液槽54に蛍光標識抗体を含む
溶液を予め収容したものを用いる。
【００６３】 先ず、図示しないシール部材を剥離し、図示しない試
験管の開口縁部を凹所55aと係合させた状態で試験管を
傾けることにより血液等の被検溶液を検体槽55に注入す
る。次いで、係合凹所56a、56bを例えばチャック爪（図
示せず）と係合させることにより光学的測定装置を位置
決めする。その後、図示しないノズルを攪拌槽52、検体
槽55の直上に移動させ、下降させることにより、それぞ
れ必要量の希釈液、被検溶液を吸引し、ノズルを上昇さ
せ、攪拌槽53の直上に移動させ、下降させた状態におい
て希釈液、被検溶液を吐出する。尚、この状態におい
て、ノズルにより吸引、吐出を必要回数だけ反復して希
釈液と被検溶液との攪拌を達成する。
【００６４】 以上の前処理が完了した後は、ノズルにより攪拌槽53
内の希釈された被検溶液を吸引し、ノズルを上昇させ、
反応槽53の直上に移動させ、下降させた状態において希
釈された被検溶液を吐出する。したがって、光導波路本
体11に予め固定されている抗体と、希釈された被検溶液
に含まれる抗原との間で抗原−抗体反応が行われる。所
定時間だけ抗原−抗体反応を行わせた後、ノズルにより
反応槽24内の被検溶液を全て吸引し、ノズルを上昇さ
れ、図示しない廃棄部に移動させて被検溶液を吐出す
る。尚、この場合に、必要に応じてノズルの洗浄が行わ
れる。その後、ノズルを標識液槽54の直上に移動させ、
下降させて、蛍光標識抗体を含む溶液を吸引し、ノズル
を上昇させ、反応槽24の直上に移動させ、下降させた状
態において蛍光標識抗体を含む溶液を吐出する。したが
って、上記抗原−抗体反応によって光導波路本体11の表
面近傍に拘束された抗原と蛍光標識抗体との間で抗原−
抗体反応が行なわれる。この抗原−抗体反応により蛍光
標識抗体が光導波路本体11の表面近傍に拘束されるの
で、拘束された蛍光標識抗体の標識蛍光体がエバネッセ
ント波成分により励起され、固有の蛍光を放射する。も
ちろん、プリズム12を通して光導波路本体11に導入され
た励起光は最終的に光吸収剤収容槽25に導かれるので、
プリズム12に向かって戻る成分が殆どなくなり、しかも
標識液槽54から放射される可能性がある蛍光の影響も殆
どなくなり、上記固有の蛍光に基づいて高精度に免疫反
応の程度を測定することができる。
【００６５】 上記の構成の光学的測定装置を用いて肝炎マーカ、ガ
ンマーカ等の測定を行う場合には、標識液槽54にビオチ
ン標識抗体を含む溶液を予め収容し、多機能槽53に蛍光
標識アビチンを含む溶液を収容したものを用いる。
【００６６】 この場合には、被検溶液に含まれる抗原31と光導波路
本体11に予め固定されている抗体３との間で抗原−抗体
反応を行なわせ、被検溶液を廃棄した後に、ノズルを多
機能槽53の直上に移動させ、下降させてビオチン標識抗
体73を含む溶液を吸引し、ノズルを上昇させ、反応槽24
の直上に移動させ、下降させた状態においてビオチン標
識抗体73を含む溶液を吐出する。したがって、上記抗原
−抗体反応によって光導波路本体11の表面近傍に拘束さ
れた抗原31とビオチン標識抗体73との間で抗原−抗体反
応が行なわれる。次いで、ビオチン標識抗体73を含む溶
液を吸引し、被検溶液と同様に廃棄した後、ノズルを標
識液槽54の直上に移動させ、下降させて、蛍光標識アビ
チン72を含む溶液を吸引し、ノズルを上昇させ、反応槽
24の直上に移動させ、下降させた状態において蛍光標識
アビチン72を含む溶液を吐出する。したがって、上記抗
原−抗体反応によって光導波路本体11の表面近傍に拘束
されたビオチン73aと蛍光標識アビチン72とが結合す
る。この結合により蛍光標識アビチン72が光導波路本体
11の表面近傍に拘束されるので、拘束された蛍光標識ア
ビチン72の標識蛍光体72aがエバネッセント波成分によ
り励起され、固有の蛍光を放射する。ここで、ビオチン
73aとアビチン72とが結合することにより光導波路本体1
1の表面近傍に拘束される標識蛍光体72aの量は、図22に
示すように、蛍光標識抗体により拘束される標識蛍光体
の量よりも数倍（５〜10倍）多いのであるから、十分な
量の蛍光を放射できることになる。したがって、この蛍
光に基づいて光学的測定を達成できる。
【００６７】 尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば光導波路本体11に抗体３を固定する代わりに
抗原またはハプテン（hapten）を固定することが可能で
あるほか、励起光を光導波路本体11に導入するためのプ
リズム12として上記実施例以外の形状のもの、例えば非
対称な楔形のもの等を形成することが可能であり、さら
に、蛍光、散乱、偏光等を用いて抗原−抗体反応以外の
結合反応、酵素等による触媒反応等に起因する光学的特
性の変化状態を測定することが可能であるほか、複数の
槽同士を区画する複数の側壁の一部を他の側壁よりも低
く設定することが可能であり、その他、この発明の要旨
を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すこと
が可能である。 産業上の利用可能性 この発明は抗原−抗体反応等による光導波路の表面近
傍の光学的特性をエバネッセント波成分に基づいて測定
するのであるから、各種の医療診断用の光学的測定装置
として広く利用することが可能である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】 この発明の光学的測定装置の一実施例として
螢光免疫測定装置を示す斜視図である。
【図２】 図１のII−II線断面図である。
【図３】 図１のIII−III線断面図である。
【図４】 槽成形状態を示す概略縦断面図である。
【図５】 槽の縦断面形状を示す図である。
【図６】 螢光免疫測定を概略的に説明する横断面図で
ある。
【図７】 光吸収剤収容槽が形成されていない光学的測
定装置の不都合を説明する図である。
【図８】 螢光免疫測定結果を示す図である。
【図９】 この発明の光学的測定装置の他の実施例を示
す概略斜視図である。
【図１０】 要部横断面図である。
【図１１】 図９の構成の光学的測定装置を用いて光学
的測定を行なうための測定装置の全体構成を概略的に示
す図である。
【図１２】 図９の実施例の光学的測定装置を用いて得
られた螢光信号の経時変化と光透過阻止部材を設けてい
ない光学的測定装置を用いて得られた螢光信号の経時変
化とを示す図である。
【図１３】 図９の実施例の光学的測定装置を用いて得
られた測定検量線と光透過阻止部材を設けていない光学
的測定装置を用いて得られた測定検量線とを示す図であ
る。
【図１４】 この発明の光学的測定装置のさらに他の実
施例を示す横断面図である。
【図１５】 同上要部拡大図である。
【図１６】 この発明の光学的測定装置のさらに他の実
施例を示す横断面図である。
【図１７】 この発明の光学的測定装置のさらに他の実
施例を示す横断面図である。
【図１８】 この発明の光学的測定装置のさらに他の実
施例を示す横断面図である。
【図１９】 この発明の光学的測定装置のさらに他の実
施例を示す斜視図である。
【図２０】 図19のXX−XX線断面図である。
【図２１】 図19の光学的測定装置の底面図である。
【図２２】 ビチオン標識抗体、蛍光標識アビチンを用
いた反応メカニズムを示す概略図である。
【図２３】 従来の光学的測定装置を示す概略図であ
る。
【図２４】 従来の光学的測定装置の改良案を示す分解
斜視図である。
【図２５】 図24の光学的測定装置における螢光免疫測
定信号のばらつきを示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 雅一 滋賀県草津市西草津１丁目３番24−106 (72)発明者 八木 浩 滋賀県草津市野村町５丁目９番34−505 (72)発明者 重森 和久 滋賀県甲賀郡石部町石部3331番地の65 (72)発明者 阪本 知己 奈良県桜井市下居33番地 (56)参考文献 特開 平６−273423（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−72263（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225145（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−72262（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225144（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−72235（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−123863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/74 G01N 33/48 - 33/98 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つが反応槽（24）である複数
    の槽（21）（22）（23）（24）（51）（52）（53）（5
    4）（55）が一体成形されてあり、反応槽（24）が少な
    くとも１つの槽と正対されてあるとともに、反応槽の側
    壁のうち、正対する槽側の側壁をスラブ型光導波路
    （１）と兼用させてあることを特徴とする光学的測定装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１の光学的測定装置において、スラ
    ブ型光導波路（１）が、少なくとも１つの側面に予め抗
    原、抗体またはハプテンが固定されたものである。
  3. 【請求項３】請求項１の光学的測定装置において、反応
    槽（24）の底部が狭くなるようにスラブ型光導波路
    （１）が傾いた状態で配置されている。
  4. 【請求項４】請求項１の光学的測定装置において、反応
    槽（24）を除く残余の槽の少なくとも一部が前処理槽
    （21）（22）（23）（51）（52）（53）（54）である。
  5. 【請求項５】請求項４の光学的測定装置において、前処
    理槽（21）（22）（23）（51）（52）（53）（54）が複
    数であり、試薬槽（54）および／または希釈液槽（51）
    を含んでいる。
  6. 【請求項６】請求項４または請求項５の光学的測定装置
    において、前処理槽の１つが蛍光物質を貯蔵させる試薬
    槽（54）であって、反応槽（24）の何れの側壁とも正対
    しない位置に配置されてある。
  7. 【請求項７】請求項４から請求項６の何れかに記載の光
    学的測定装置において、少なくとも試薬槽（54）および
    希釈液槽（51）を覆う状態で貼着された封止用シール
    （６）を有している。
  8. 【請求項８】請求項１または請求項３の光学的測定装置
    において、スラブ型光導波路（１）が、励起光を全反射
    しながら伝播させるべくスラブ型光導波路（１）に導入
    するとともに、光学的測定装置情報を含む信号光を導出
    させる光入出射用プリズム（12）を一方の端部に有して
    いるものであり、スラブ型光導波路（１）の他方の端部
    に対応させて光吸収剤収容槽（25）が配置されてある。
  9. 【請求項９】請求項１または請求項３の光学的測定装置
    において、スラブ型光導波路（１）が、励起光を全反射
    しながら伝播させるべくスラブ型光導波路（１）に導入
    するとともに、光学的測定情報を含む信号光を導出させ
    る光入出射用プリズム（12）を一方の端部に有している
    ものであり、スラブ型光導波路（１）の他方の端部に、
    スラブ型光導波路（１）の光軸に対して所定角度をなす
    方向に励起光を出射させる全反射プリズム（16）が形成
    されてある。
  10. 【請求項１０】請求項１または請求項３の光学的測定装
    置において、スラブ型光導波路（１）が、励起光を全反
    射しながら伝播させるべくスラブ型光導波路（１）に導
    入する光入出射用プリズム（12）を一方の端部に有して
    いるものであり、光入出射用プリズム（12）の励起光導
    入領域に隣接する所定領域に光の透過を阻止する光透過
    阻止手段（27）を有している。
  11. 【請求項１１】請求項１または請求項３の光学的測定装
    置において、反応槽（24）の側部のうち、スラブ型光導
    波路（１）と直角方向に延びる側部であって、スラブ型
    光導波路（１）に対する励起光導入側に位置する側部お
    よび／またはスラブ型光導波路（１）と平行方向に延び
    る側部に黒色塗料（24c）（24b）が塗布されてある。
  12. 【請求項１２】請求項１から請求項５の何れかの光学的
    測定装置において、スラブ型光導波路（１）から出射さ
    れる信号光を検出する光検出部（５）（46）と、光検出
    部（５）（46）の検出信号に基づいて免疫反応を解析す
    る解析部（50）とをさらに含んでいる。
JP50220594A 1992-06-26 1993-06-25 光学的測定装置 Expired - Fee Related JP3368477B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16972092 1992-06-26
JP4-169720 1992-06-26
JP23912092 1992-09-08
JP4-239120 1992-09-08
JP4-301189 1992-11-11
JP30118992 1992-11-11
PCT/JP1993/000873 WO1994000761A1 (en) 1992-06-26 1993-06-25 Optical measurement instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3368477B2 true JP3368477B2 (ja) 2003-01-20

Family

ID=27323223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50220594A Expired - Fee Related JP3368477B2 (ja) 1992-06-26 1993-06-25 光学的測定装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5538691A (ja)
EP (1) EP0601205B1 (ja)
JP (1) JP3368477B2 (ja)
CA (1) CA2116568A1 (ja)
DE (1) DE69323837T2 (ja)
ES (1) ES2131584T3 (ja)
WO (1) WO1994000761A1 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07318481A (ja) * 1994-05-25 1995-12-08 Daikin Ind Ltd 光学的測定方法およびその装置
JPH08116961A (ja) * 1994-10-25 1996-05-14 Hamamatsu Photonics Kk 培養観測用容器及び観測装置
JP2001521651A (ja) 1996-05-14 2001-11-06 サヤ、マイケル 制御信号を発生するための方法及び装置
US5801681A (en) * 1996-06-24 1998-09-01 Sayag; Michel Method and apparatus for generating a control signal
US5985218A (en) * 1996-07-03 1999-11-16 Beckman Coulter, Inc. Reagent cartridge
GB2319836B (en) * 1996-11-25 2001-04-04 Porvair Plc Microplates
AU3491299A (en) * 1998-04-14 1999-11-01 Lumenal Technologies, L.P. Test cartridge with a single inlet port
WO2005100539A2 (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Levine, Robert, A. Disposable chamber for analyzing biologic fluids
US20060228804A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Rosemount Analytical Inc. Modified ruthenium complex luminescence dye for oxygen sensing
US20060241351A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Rosemount Analytical Inc. Integrated optical device for luminescence sensing
US7731901B2 (en) * 2005-10-19 2010-06-08 Abbott Laboratories Apparatus and method for performing counts within a biologic fluid sample
US7651869B2 (en) * 2006-03-14 2010-01-26 Research International, Inc. Optical assay apparatus and methods
US20100123089A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Chen Han-Min Device for exciting fluorescent samples using visible light
US20110278476A1 (en) * 2008-11-14 2011-11-17 Chen Han-Min Device for exciting fluorescent samples using visible light or ultraviolet light
WO2011075667A2 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Abbott Point Of Care, Inc. Biologic fluid analysis cartridge
EP2658653B1 (en) 2010-12-30 2015-03-04 Abbott Point Of Care, Inc. Biologic fluid analysis cartridge with sample handling portion and analysis chamber portion
JP5991967B2 (ja) 2011-05-16 2016-09-14 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応容器用光測定装置およびその方法
US8624200B2 (en) * 2011-06-07 2014-01-07 Analogic Corporation Optical detection system
EP2748618A1 (en) 2011-08-24 2014-07-02 Abbott Point of Care Inc. Biologic fluid sample analysis cartridge
US9101678B2 (en) 2011-11-03 2015-08-11 Elwha Llc Heat-sanitization of surfaces
JP6062980B2 (ja) * 2015-02-27 2017-01-18 学校法人慶應義塾 全反射試料照明装置
US10197558B1 (en) 2016-09-16 2019-02-05 Cbrn International, Ltd Environmental sampling and assay device
DE102018202591A1 (de) * 2018-02-21 2019-08-22 Robert Bosch Gmbh Optisches System sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Systems
DE102018202588A1 (de) * 2018-02-21 2019-08-22 Robert Bosch Gmbh Optische Sensorvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Sensorvorrichtung
DE102021133357A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Sensorelement, Sensorsystem und Verfahren zum Herstellen des Sensorelements

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3883308A (en) * 1967-05-12 1975-05-13 Centre Nat Rech Scient Apparatus for analysing liquid substances likely to form agglutinates
US3718439A (en) * 1970-06-12 1973-02-27 Instrumentation Labor Inc Analytical apparatus
JPS49112687A (ja) * 1973-02-24 1974-10-26
US3939350A (en) * 1974-04-29 1976-02-17 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Fluorescent immunoassay employing total reflection for activation
US4037974A (en) * 1974-10-17 1977-07-26 Fletcher Taylor C Sample cell for spectrophotometers
US3994594A (en) * 1975-08-27 1976-11-30 Technicon Instruments Corporation Cuvette and method of use
US4251159A (en) * 1979-01-15 1981-02-17 American Hospital Supply Corporation Disposable multi-chamber cuvette
US4668636A (en) * 1984-11-06 1987-05-26 Battelle Memorial Institute Analytical assembly usable in apparatuses for optically determining species in solution
CH665033A5 (fr) * 1985-07-01 1988-04-15 Prutec Ltd Guide d'onde utilisable comme sonde optique dans l'analyse spectroscopique a reflexion interne.
US5017009A (en) * 1986-06-26 1991-05-21 Ortho Diagnostic Systems, Inc. Scattered total internal reflectance immunoassay system
US4979821A (en) * 1988-01-27 1990-12-25 Ortho Diagnostic Systems Inc. Cuvette for receiving liquid sample
DE3917866A1 (de) * 1989-06-01 1990-12-06 Behringwerke Ag Kuevettenrotor
JP2564941B2 (ja) * 1989-08-11 1996-12-18 ダイキン工業株式会社 光学的測定補助器および光学的測定装置
JPH07119688B2 (ja) * 1989-08-11 1995-12-20 ダイキン工業株式会社 光学的測定装置
JPH045569A (ja) * 1990-04-23 1992-01-09 Anariiteikaru Instr:Kk 試薬収納型反応容器及びその測定装置
JP2513366B2 (ja) * 1990-12-27 1996-07-03 ダイキン工業株式会社 光学的測定装置
JPH04225145A (ja) * 1990-12-27 1992-08-14 Daikin Ind Ltd 光学的測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994000761A1 (en) 1994-01-06
EP0601205A1 (en) 1994-06-15
EP0601205B1 (en) 1999-03-10
ES2131584T3 (es) 1999-08-01
CA2116568A1 (en) 1994-01-06
US5538691A (en) 1996-07-23
DE69323837T2 (de) 1999-08-05
DE69323837D1 (de) 1999-04-15
EP0601205A4 (en) 1995-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3368477B2 (ja) 光学的測定装置
JP3326708B2 (ja) 光学的測定装置およびその方法
US5156976A (en) Evanescent wave sensor shell and apparatus
US7625748B2 (en) Flow cell device, sensor unit and assay apparatus
EP1701152A2 (en) Sensor unit and assay method of assay in utilizing attenuated total reflection
WO1995032417A1 (fr) Procede de mesure optique et appareil associe
US8102533B2 (en) Total reflection illuminated sensor chip
WO1994008227A1 (en) Optically measuring device
EP1637869B1 (en) Method for assay in utilizing attenuated total reflection
JP2006200931A (ja) センサユニット
US20090221089A1 (en) Probe chip, sensing apparatus using the same and method of detecting substances using the same
JP6097302B2 (ja) サンプルの平行な光学検査
US20070218545A1 (en) Antibody chip, antigen measuring apparatus and liquid discharging method
JP6783154B2 (ja) 分析装置
WO2017082196A1 (ja) 検査チップおよび検査システム
JP2513366B2 (ja) 光学的測定装置
US7615759B2 (en) Fluorescence analysis apparatus
WO2017221775A1 (ja) 反応方法、ならびにこれを行う反応システムおよび反応装置
JPH04225145A (ja) 光学的測定装置
JP3787302B2 (ja) 測定チップ
JPH07119688B2 (ja) 光学的測定装置
JPH06213892A (ja) 光学的測定装置
JPH0372264A (ja) 光学的測定装置
JPH1123468A (ja) 光導波路を使用した固相表面上の蛍光分析装置
JP2008170248A (ja) 蛍光測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071115

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081115

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees