JP4213553B2 - 免疫クロマト試験片の読取装置 - Google Patents

Description

本発明は免疫クロマト（イムノクロマト）試験片に形成される呈色領域を読み取るための装置に関する。

免疫クロマト試験片には、検体中の抗原（または抗体）との間で抗原抗体反応を起こす抗体（または抗原）が免疫クロマト試験片の特定の位置に予め帯状に塗布されている。色素で標識された検体中の抗原（または抗体）が展開液により上記特定の位置まで展開されると、帯状に塗布された抗体（または抗原）との間で検体中の抗原（または抗体）が抗原抗体反応を起こしてトラップされ、上記特定の位置には色素により発色した呈色領域（例えば、呈色ライン）が形成される。このような免疫クロマト試験片においては、形成された呈色領域の呈色度を光学的に測定することで、検体中の抗原（または抗体）の量を定量的に分析することができる。

ここで、免疫クロマト試験片の呈色度を測定する装置として、免疫クロマト試験片を保持したケーシングを装置本体の開口部から挿入し、ケーシング内に保持された免疫クロマト試験片に測定光を照射し、測定光の照射による免疫クロマト試験片からの反射光を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された読取装置では、免疫クロマト試験片を保持したケーシングが載置されたトレイを発光手段（ＬＥＤ等）及び受光手段（ホトダイオード等）が設けられたハウジングに対して移動させながら、発光手段から測定光を照射し、反射光を受光手段で検出している。
特開平１１−８３７４５号公報

ところで、免疫クロマト試験片を保持するケーシングの外形形状は、例えば検査対象の検体毎に大きさが異なるといったように、外形形状の異なるケーシングが多数存在している。

しかしがなら、従来の読取装置は、ケーシングの外形形状の違いについては全く考慮されておらず、単一形状のケーシングに特化されたものとなっている。このため、外形形状が異なるケーシングへの対応が困難であり、最悪の場合、測定を行うことが不可能となってしまう。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、同一の読取装置で外形形状が異なる複数のケーシングに対応でき、各ケーシングに保持された免疫クロマト試験片に形成された呈色領域を適切に読み取ることが可能な免疫クロマト試験片の読取装置を提供することを課題としている。

本発明に係る免疫クロマト試験片の読取装置は、ケーシング内に保持された免疫クロマト試験片に測定光を照射し、測定光の照射による免疫クロマト試験片からの光を検出する免疫クロマト試験片の読取装置であって、ケーシングを保持する保持部を有するカートリッジを備え、カートリッジは、免疫クロマト試験片に測定光が照射される位置まで着脱自在に導入されることを特徴としている。

本発明に係る免疫クロマト試験片の読取装置では、免疫クロマト試験片を保持したケーシングを保持部に保持したカートリッジが免疫クロマト試験片に測定光が照射される位置まで導入されることとなる。また、ケーシングを保持したカートリッジは、測定後、免疫クロマト試験片に測定光が照射される位置から取り出される。したがって、例えば外形形状が異なる複数のケーシング毎に、対応する保持部を有した同じ外形形状を有する複数のカートリッジを用意しておくことで、それぞれのケーシングに対応することができ、ケーシングの外形形状に拘わらず、同一の読取装置によって、当該ケーシングに保持された免疫クロマト試験片に形成された呈色領域を適切に読み取ることができる。

また、保持部は、ケーシングの外形形状に対応するようにカートリッジに形成された窪みであることが好ましい。このように構成した場合、ケーシングを確実に保持し得る構成の保持部を簡易且つ低コストに実現することができる。

また、免疫クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、照射光学系からの測定光による免疫クロマト試験片からの反射光を検出する検出光学系と、を更に備え、窪みの深さは、照射光学系の光軸と検出光学系の光軸とが、当該窪みに嵌め込まれた状態のケーシングに保持された免疫クロマト試験片の表面で交差するように設定されていることが好ましい。外形形状と同様に、ケーシング内における免疫クロマト試験片の当該免疫クロマト試験片の表面に垂直な方向での位置がケーシングの種類毎に異なっている場合がある。この場合、ケーシング内における免疫クロマト試験片の当該免疫クロマト試験片の表面に垂直な方向での位置によっては、測定光が免疫クロマト試験片の呈色領域に適切に照射されず、免疫クロマト試験片からの反射光が免疫クロマト試験片の呈色度を適切に表したものではなくなる惧れがある。しかしながら、窪みの深さを、照射光学系の光軸と検出光学系の光軸とが、当該窪みに嵌め込まれた状態のケーシングに保持された免疫クロマト試験片の表面で交差するように設定することにより、ケーシング内における免疫クロマト試験片の当該免疫クロマト試験片の表面に垂直な方向での位置に拘わらず、免疫クロマト試験片からの反射光が適切に検出光学系に入射することとなる。この結果、免疫クロマト試験片に形成された呈色領域を適切に読み取ることができる。

また、カートリッジには、保持部に保持されたケーシングと重なる位置に、ケーシングが保持される側の面から反対側の面に貫通する孔が形成されていることが好ましい。このように構成した場合、ケーシングをカートリッジから容易に取り外すことができる。

また、カートリッジが導入された状態において、カートリッジに形成された孔が露出していることが好ましい。このように構成した場合、カートリッジを免疫クロマト試験片に測定光が照射される位置から容易に取り出すことができる。

また、免疫クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、免疫クロマト試験片からの光を検出する検出光学系と、照射光学系及び検出光学系が設けられる光学ヘッドと、導入されたカートリッジと光学ヘッドとを相対移動させる走査機構と、を更に備えることが好ましい。このように構成した場合、光学ヘッドに照射光学系および受光光学系が装着されていると、構造が簡素となり、しかも、光学ヘッドを走査方向に移動させる場合の走査機構が１系統で済み、走査機構の構造やその制御系の構成が簡単となる。

また、走査機構は、カートリッジと光学ヘッドとを、ケーシングに形成されたウィンドウを通して免疫クロマト試験片に測定光を照射する領域において第１の速度で相対移動させ、ケーシングに測定光を照射する領域において第１の速度よりも早い第２の速度で相対移動させることが好ましい。このように構成した場合、測定光の照射が不必要な領域での光学ヘッドとカートリッジ（ケーシング）との相対速度が早くなり、読み取り時間を短縮することができ、高速化を図ることができる。

本発明によれば、外形形状が異なる複数のケーシングに対応でき、各ケーシングに保持された免疫クロマト試験片に形成された呈色領域を適切に読み取ることが可能な免疫クロマト試験片の読取装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明による免疫クロマト試験片の読取装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

まず、図１〜図２を参照して、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２の構成を説明する。図１（ａ）は免疫クロマト試験具ＴＥ１の平面図であり、図１（ｂ）は免疫クロマト試験具ＴＥ１の斜視図である。図２（ａ）は免疫クロマト試験具ＴＥ２の平面図であり、図２（ｂ）は免疫クロマト試験具ＴＥ２の斜視図である。

免疫クロマト試験具ＴＥ１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、平面視長方形状のケーシングＣ１と、当該ケーシングＣ１内に保持されている免疫クロマト試験片ＩＭ１とを有している。ケーシングＣ１は、幅１５ｍｍ×奥行き７０ｍｍ×厚さ５ｍｍに設定されている。免疫クロマト試験具ＴＥ１は、例えば、Ａ型インフルエンザウイルス検査用の免疫クロマト試験具である

ケーシングＣ１には、その長辺方向に沿って、免疫クロマト試験片ＩＭ１をケーシングＣ１の外部に露出させる開口部であるウィンドウが複数設けられており、具体的には、検体を滴下させるための検体点着ウィンドウＡＷ１と、免疫クロマト試験片ＩＭ１の呈色部分を露出させる観測用ウィンドウＯＷ１が設けられている。検体点着ウィンドウＡＷ１を成形する縁部及び観測用ウィンドウＯＷ１を成形する縁部は、免疫クロマト試験片ＩＭ１に向かって傾斜して設けられており、テーパー型に形成されている。なお、免疫クロマト試験具ＴＥ１において、観測用ウィンドウＯＷ１の一部は、仕切り部Ｐ１で仕切られることにより、コントロールウィンドウとして用いられる。

免疫クロマト試験具ＴＥ２は、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、平面視長方形状のケーシングＣ２と、当該ケーシングＣ２内に保持されている免疫クロマト試験片ＩＭ２とを有している。ケーシングＣ２は、幅３０ｍｍ×奥行き７０ｍｍ×厚さ５ｍｍに設定されている。免疫クロマト試験具ＴＥ２は、例えば、Ｏ−１５７検査用の免疫クロマト試験具である

ケーシングＣ２には、その長辺方向に沿って、免疫クロマト試験片ＩＭ２をケーシングＣ２の外部に露出させる開口部であるウィンドウが複数設けられており、具体的には、検体を滴下させるための検体点着ウィンドウＡＷ２と、免疫クロマト試験片ＩＭ２の呈色部分を露出させる観測用ウィンドウＯＷ２が設けられている。検体点着ウィンドウＡＷ２を成形する縁部及び観測用ウィンドウＯＷ２を成形する縁部は、免疫クロマト試験片ＩＭ２に向かって傾斜して設けられており、テーパー型に形成されている。

免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２は、ニトロセルロースメンブレンや濾紙などの材質からなり、長方形状を呈している。免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２は、検体点着ウィンドウＡＷ１，ＡＷ２に対応する位置に設けられる検体点着部ＩＭ１ａ，ＩＭ２ａと、観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２に対応する位置に設けられる検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂとを有している。検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂは、検体中の抗原（又は抗体）と反応するそれぞれの抗体（又は抗原）が塗布されて固定化されており、ライン状（又は帯状又は点状）となっている。

検体は、検体点着ウィンドウＡＷ１，ＡＷ２から免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の検体点着部ＩＭ１ａ，ＩＭ２ａに滴下される。検体中の抗原（又は抗体）は標識色素と結合し、検体中の抗原（又は抗体）と標識色素との結合体や未反応の標識色素は免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の長辺方向に移動する。いま、仮に検体中に抗原が含まれており、抗原が検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂとそれぞれ抗原抗体反応するものとする。検体が移動するにともなって、検体中の抗原と検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂに固定されている抗体とが特異的に反応し、反応した検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂには標識色素により呈色したライン状のパターン（呈色ラインＣＬ）が形成される。この呈色ラインＣＬは、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２における検体中の抗原（又は抗体）の移動方向と交差する方向（たとえば、直交する方向）に延びて形成され、観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２から観測することができる。呈色ラインＣＬの幅は、例えば１．０ｍｍ程度である。また、呈色ラインＣＬの長手方向の長さは、例えば５ｍｍ程度である。

続いて、図３〜図４を参照して、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の構成を説明する。図３（ａ）はカートリッジＣＡ１の平面図であり、図３（ｂ）はカートリッジＣＡ１の斜視図であり、（ｃ）はカートリッジＣＡ１の正面図である。図４（ａ）はカートリッジＣＡ２の平面図であり、図４（ｂ）はカートリッジＣＡ２の斜視図であり、（ｃ）はカートリッジＣＡ２の正面図である。

カートリッジＣＡ１とカートリッジＣＡ２とは、同じ外形形状を有しており、平面視で長方形状を呈している。カートリッジＣＡ１及びカートリッジＣＡ２は、幅３５ｍｍ×奥行き７５ｍｍ×厚さ８ｍｍに設定されている。

カートリッジＣＡ１は、免疫クロマト試験具ＴＥ１に対応するものであり、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、窪みＨ１が設けられている。窪みＨ１は、ケーシングＣ１の外形形状に対応するように形成されており、当該窪みＨ１にはケーシングＣ１が嵌め込まれる（図５（ａ）参照）。ケーシングＣ１は、窪みＨ１に嵌め込まれることにより、カートリッジＣＡ１に保持されることとなる。窪みＨ１は、ケーシングＣ１を保持する保持部として機能する。

カートリッジＣＡ１には、窪みＨ１に連通する貫通孔ＴＨ１が設けられている。貫通孔ＴＨ１は、窪みＨ１に嵌め込まれて保持されたケーシングＣ１と重なる位置に、ケーシングＣ１が保持される（嵌め込まれる）側の面から反対側の面に貫通して形成されている。窪みＨ１にケーシングＣ１が嵌め込まれた状態において貫通孔ＴＨ１に指又は器具等を挿入してケーシングＣ１を押すことにより、図５（ｂ）に示されるように、免疫クロマト試験具ＴＥ１がカートリッジＣＡ１から押出されることとなる。このことは、免疫クロマト試験具ＴＥ１がカートリッジＣＡ１から容易に取り出せるだけでなく、取り出す際に、検体点着ウィンドウＡＷ１、観測用ウィンドウＯＷ１及びその周辺部に、さらには各ウィンドウから免疫クロマト試験片ＩＭ１に直接触れてしまう恐れが非常に少なく、衛生的にも優れている。

カートリッジＣＡ２は、免疫クロマト試験具ＴＥ２に対応するものであり、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、窪みＨ２が設けられている。窪みＨ２は、ケーシングＣ２の外形形状に対応するように形成されており、当該窪みＨ２にはケーシングＣ２が嵌め込まれる。ケーシングＣ２は、窪みＨ２に嵌め込まれることにより、カートリッジＣＡ２に保持されることとなる。窪みＨ２は、ケーシングＣ２を保持する保持部として機能する。

カートリッジＣＡ２には、窪みＨ２に連通する貫通孔ＴＨ２が設けられている。貫通孔ＴＨ２は、窪みＨ２に嵌め込まれて保持されたケーシングＣ２と重なる位置に、ケーシングＣ２が保持される（嵌め込まれる）側の面から反対側の面に貫通して形成されている。窪みＨ２にケーシングＣ２が嵌め込まれた状態において貫通孔ＴＨ２に指又は器具等を挿入してケーシングＣ２を押すことにより、免疫クロマト試験具ＴＥ１と同様に、免疫クロマト試験具ＴＥ２がカートリッジＣＡ２から押出されることとなる。このことは、免疫クロマト試験具ＴＥ２がカートリッジＣＡ２から容易に取り外せるだけでなく、取り外す際に、検体点着ウィンドウＡＷ２、観測用ウィンドウＯＷ２及びその周辺部に、さらには各ウィンドウから免疫クロマト試験片ＩＭ２に直接触れてしまう恐れが非常に少なく、衛生的にも優れている。

カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の所定の部分（例えば、窪みＨ１，Ｈ２の底を規定する面等）には、対応する免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２を識別するための標識（文字、絵又は記号等）Ｓ１，Ｓ２が表示されている。また、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の長辺に平行な側部の一方には、当該カートリッジＣＡ１，ＣＡ２を後述する読取装置１に挿入する向きを規定するための窪みＨ３が形成されている。

次に、図６〜図９を参照して、読取装置１の構成を説明する。図６及び図７は、読取装置１を示す斜視図である。図８は、読取装置１に含まれる蓋体５を裏面側から見たときの概略平面図であり、図９は、蓋体５を取り外した状態の読取装置１を示す概略平面図である。なお、図６〜図１７は、読取装置１にて、免疫クロマト試験具ＴＥ１に形成された呈色ラインＣＬを読み取る場合を図示している。

読取装置１は、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成された呈色ラインＣＬに測定光を照射し、その反射光の受光により呈色ラインＣＬの呈色度を測定する装置である。読取装置１は、図６に示されるように、上面が開口した箱形状を有する筐体３と、筐体３の開口を塞ぐ蓋体５とを有している。蓋体５には、測定結果等を表示するディスプレイ７及び測定動作を開始させるための操作ボタン９が配置されている。

筐体３の側面には、図７に示されるように、外部電源からの電源線が接続される電源端子１１と、電源スイッチ１３と、測定結果等のデータを外部機器、例えば情報処理機器等に出力するための外部出力端子１５とが配置されている。また、筐体３の側面には、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２を読取装置１内に導入するための挿入口１７が形成されている。

筐体３の底面には、挿入口１７に連続するスリット１９が設けられている。このスリット１９は、図７に示されるように、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２が挿入口１７から読取装置１に導入された状態において、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２に形成された貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２が読取装置１から露出するように形成されている。そして、図１０に示されているように、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２が導入された状態において貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２にスリット１９を通して指又は器具等を挿入してカートリッジＣＡ１，ＣＡ２を引き出すことにより、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２が読取装置１から取り出されることとなる。

蓋体５の裏面には、図８に示されるように、読取装置１の動作等を制御するための制御回路部２１と、ディスプレイ７の表示を制御するための表示回路部２３と、操作ボタン９の操作状態に対応した信号を出力するための操作回路部２５とが配置されている。筐体３内には、図９に示されるように、バッテリ２７と、電源回路部２９と、測定部３１とが配置されている。

測定部３１は、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２に保持された免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２に含まれる免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光を照射し、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２からの反射光を検出するものであり、挿入口１７に対応する位置に設けられている。この測定部３１は、シャーシ３３、光学ヘッド３５、走査機構３７等を含んでいる。

シャーシ３３は、挿入口１７に対応して設けられ、筐体３に固定されている。挿入口１７から挿入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２は、図１１に示されるように、シャーシ３３内に導入されることとなる。なお、図１１では、免疫クロマト試験具ＴＥ１を保持したカートリッジＣＡ１がシャーシ３３に導入された状態を示している。図１１では、光学ヘッド３５、走査機構３７の図示を省略している。

シャーシ３３は、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２の両側部の上方に位置し、光学ヘッド３５とカートリッジＣＡ１とが当接するのを防止する突片３３ａを有している。突片３３ａは、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の導入方向に沿って伸びている。また、シャーシ３３は、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２に保持された免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２の上方に位置するストッパ片３３ｂも有している。このストッパ片３３ｂは、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２に当接して、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２を読取装置１から取り出そうとして貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２に例えば指を挿入した時に、誤ってケーシングＣ１，Ｃ２（免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２）を押して免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２がカートリッジＣＡ１，ＣＡ２から押出されて外れてしまうのを防止する。

光学ヘッド３５には、図１２に示されるように、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２に保持された免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２の免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光を照射する照射光学系４１と、当該免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２からの反射光を検出する検出光学系５１が設けられている。

照射光学系４１は、一対の発光素子４３ａ，４３ｂと、発光素子４３ａ，４３ｂに対応して設けられた孔部４５ａ，４５ｂとを有している。本実施形態において、発光素子４３ａ，４３ｂとして半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。

発光素子４３ａ，４３ｂは、光学ヘッド３５の走査方向（免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成される呈色ラインＣＬと略直交する方向）に並設されて、光学ヘッド３５に装着されている。発光素子４３ａ，４３ｂから出射した光は、孔部４５ａ，４５ｂを通り、光学ヘッド３５から免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に向けて出る。

孔部４５ａは、その一端側に発光素子４３ａが配置されており、当該一端側から光学ヘッド３５の走査方向に沿って前方斜め下方に伸びるように形成されている。孔部４５ｂは、その一端側に発光素子４３ｂが配置されており、当該一端側から光学ヘッド３５の走査方向に沿って後方斜め下方に伸びるように形成されている。各孔部４５ａ，４５ｂは、スリットとして機能し、その内径は、例えばφ1ｍｍ程度に設定されている。

検出光学系５１は、図１２に示されるように、受光素子５３と、受光素子５３に対応して設けられた孔部５５とを有している。本実施形態において、受光素子５３として半導体受光素子であるシリコン（Ｓｉ）ホトダイオードが用いられている。

受光素子５３は、光学ヘッド３５の走査方向に見て、発光素子４３ａと発光素子４３ｂとの中間に設けられており、光学ヘッド３５に装着されている。免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２からの反射光は、孔部５５を通り、受光素子５３に入射する。

孔部５５は、その一端側に受光素子５３が配置されており、当該一端側から免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に略直交する方向に伸びるように形成されている。各孔部５５は、スリットとして機能し、その内径は、例えばφ０.５ｍｍ程度に設定されている。

ここで、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の窪みＨ１，Ｈ２の深さは、照射光学系４１の光軸と検出光学系５１の光軸とが、当該窪みＨ１，Ｈ２に嵌め込まれた状態のケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で交差するように設定されている。したがって、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２の種類に拘わらず、光学ヘッド３５の走査方向に見て後方側に位置する発光素子４３ａ（照射光学系４１）の光軸、光学ヘッド３５の走査方向に見て前方側に位置する発光素子４３ｂ（照射光学系４１）の光軸、及び、受光素子５３（検出光学系５１）の光軸は、図１２に示されるように、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で互いに交差することとなる。

なお、本実施形態においては一対の発光素子４３a、４３ｂが、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の長手方向において受光素子５３の光軸を中心軸として左右対照になるように配置されている。そのため、観測用ウィンドウＯＷ１、ＯＷ２のカートリッジＣＡ１，ＣＡ２の長手方向側でのエッジ部分近辺、詳しくは観測用ウィンドウＯＷ１、ＯＷ２から露出された部分の免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２における、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の長手方向側でのケーシングＣ１、Ｃ２との境界近辺に呈色ラインＣＬがあっても、発光素子４３a、４３ｂの出射した光のうち、少なくともどちらか片方が必ず呈色ラインＣＬに照射される。このように呈色ラインＣＬの検出領域が広くなっているので、より様々なタイプのケーシングに対応することができる。

走査機構３７は、図９に示されるように、光学ヘッド３５を免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成される呈色ラインＣＬを直角に横切る走査方向に摺動自在に案内する一対のガイドレール６１と、駆動モータ６３と、駆動モータ６３の駆動力を光学ヘッド３５に伝達するクランク機構部６５とを有している。走査機構３７は、光学ヘッド３５を上記走査方向に往復移動させる。ガイドレール６１は、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の導入方向に沿って伸びた状態で、シャーシ３３に固定されている。駆動モータ６３も、シャーシ３３に固定されている。

この走査機構３７では、クランク機構部６５によって駆動モータ６３の回転運動が往復運動に変換されて光学ヘッド３５に伝えられ、当該光学ヘッド３５が左右一対のガイドレール６１に案内されて走査方向に移動する。その結果、光学ヘッド３５がシャーシ３３に対して免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成された呈色ラインＣＬを直角に横切る走査方向に移動する。本実施形態においては、駆動モータ６３が一回転すると、光学ヘッド３５が一往復することとなる。なお、駆動モータ６３の駆動力を光学ヘッド３５に伝達する機構は、上記クランク機構部６５に限ることなく、ラック＆ピニオン機構等の動力伝達機構を用いることができる。

走査機構３７の駆動モータ６３は、駆動回路部（図示せず）を通して制御回路部２１に接続されており、制御回路部２１から出力された信号に基づいて駆動する。制御回路部２１は、走査機構３７の駆動モータ６３の回転制御を行う。

発光素子４３ａ，４３ｂは、制御回路部２１から出力された信号に基づいて発光する。制御回路部２１は、駆動モータ６３の回転により光学ヘッド３５が走査方向に移動する間、発光素子４３ａ，４３ｂを点灯して測定光（スリット光）をケーシングＣ１，Ｃ２の観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２に露出する免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂ上に照射させる。

ところで、ケーシングＣ１，Ｃ２自体に測定光を照射する領域（図１３（ａ）及び（ｂ）における領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７）においては、図１４〜図１６に示されるように、発光素子４３ａ，４３ｂから照射される測定光は、呈色ラインＣＬの呈色度の測定には寄与しない。特に、本実施形態においては、様々な大きさ・形状の免疫クロマト試験片及びケーシングに対応するために、走査領域を大きく取ってあるため、呈色ラインＣＬの呈色度の測定には寄与しない部分にかかる時間の短縮が、測定時間の短縮につながる。このため、ケーシングＣ１，Ｃ２自体に測定光を照射する領域と、ケーシングＣ１，Ｃ２に形成された観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２を通して測定光を照射する領域（図１３（ａ）及び（ｂ）における領域Ｒ３，Ｒ５）とで、光学ヘッド３５の移動速度を変えることで、測定時間の短縮を図ることができる。

具体的には、走査機構３７（駆動モータ６３）は、制御回路部２１からの出力信号に基づいて、光学ヘッド３５を、ケーシングＣ１，Ｃ２に形成された観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２を通して測定光を照射する領域Ｒ３，Ｒ５において第１の速度で移動させる。一方、走査機構３７は、制御回路部２１からの出力信号に基づいて、光学ヘッド３５を、ケーシングＣ１，Ｃ２自体に測定光を照射する領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７において、第１の速度よりも早い第２の速度で移動させる。

受光素子５３の出力は、制御回路部２１に接続されている。制御回路部２１には、発光素子４３ａ，４３ｂの点灯により免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の検出部ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂから反射する反射光を受光した受光素子５３からの検出信号が入力される。

そして、制御回路部２１は、検出結果をディスプレイ７に表示するように表示回路部２３へ信号を出力したり、外部出力端子１５を通して検出結果を外部情報処理機器へ出力する。ディスプレイ７に表示される検出結果としては、受光素子５３からの検出信号に基づいて作成された測定光の吸光プロファイル（図１７を参照）、発色した呈色ラインＣＬからの反射光の出力信号強度Ｔｏ、発色のない部分からの反射光の出力信号強度Ｔｉ、あるいは、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の発色した呈色ラインＣＬの吸光度ＡＢＳ（ＡＢＳ＝ｌｏｇ(Ｔｉ／Ｔｏ)）等がある。また、受光素子５３からの検出信号に基づいたデータを制御回路部２１から外部出力端子１５を通して外部情報処理機器に出力し、当該外部情報処理機器において、測定光の吸光プロファイルの作成、吸光度ＡＢＳの算出等を行うようにしてもよい。そして、予め作成された検量特性線図を参照することにより、算出した吸光度ＡＢＳに応じて検体中に含まれる抗原（または抗体）の総量（濃度）を求めることができる。

上述した構成を有する読取装置１を使用して免疫クロマト試験片に形成された呈色ラインＣＬを読み取るには、まず、いずれかの免疫クロマト試験具（例えば、上記免疫クロマト試験具ＴＥ１）と免疫クロマト試験具ＴＥ１に対応するカートリッジＣＡ１を用意し、図５（ａ）に示したように、免疫クロマト試験具ＴＥ１をカートリッジＣＡ１の窪みＨ１に嵌め込み、保持させる。次に、免疫クロマト試験具ＴＥ１が保持されたカートリッジＣＡ１を挿入口１７から挿入し、免疫クロマト試験片ＩＭ１の検体点着ウィンドウＡＷ１が読取装置１の外部に露出するように読取装置１に導入する。

このような準備の後、検体をケーシングＣ１の検体点着ウィンドウＡＷ１から免疫クロマト試験片ＩＭ１の検体点着部ＩＭ１ａに滴下する。これにより、検体が免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂへ向かって展開し、検出部ＩＭ１ｂに帯状に塗布された抗体（または抗原）との間で検体中の抗原（または抗体）が抗原抗体反応を起こしてトラップされることにより、色素により発色した呈色ラインＣＬが形成される。検体の滴下後、免疫クロマト試験具ＴＥ１が保持されたカートリッジＣＡ１を免疫クロマト試験片ＩＭ１に測定光が照射される位置まで読取装置１に導入する。

次に、操作ボタン９を操作し、制御回路部２１によって発光素子４３ａ，４３ｂを点灯させると共に、駆動モータ６３を回転させる。この操作に伴い、光学ヘッド３５が走査方向に沿って移動を開始すると共に、測定光（スリット光）がケーシングＣ１の観測用ウィンドウＯＷ１を通して免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂに照射され、スリット光像が免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂ上を走査方向に移動することとなる。そして、受光素子５３が、免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂから反射する反射光を受光して検出信号を制御回路部２１に出力する。

検出信号を取得した制御回路部２１は、例えば図１７に示したような測定光の吸光プロファイルを作成し、この吸光プロファイルから、発色した呈色ラインＣＬからの反射光の出力信号強度Ｔｏ、発色のない部分からの反射光の出力信号強度Ｔｉを求め、ディスプレイ７に表示させる。

このようにして、本実施形態の読取装置１によれば、カートリッジＣＡ１に保持された免疫クロマト試験具ＴＥ１の免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂに形成された呈色ラインＣＬが読み取られることとなる。

以上のように、本実施形態では、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２（ケーシングＣ１，Ｃ２）を保持部としての窪みＨ１，Ｈ２に保持したカートリッジＣＡ１，ＣＡ２が免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光が照射される位置まで導入されることとなる。また、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２を保持したカートリッジＣＡ１，ＣＡ２は、測定後、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光が照射される位置から取り出される。したがって、外形形状が異なる複数のケーシングＣ１，Ｃ２毎に対応する、同じ外形形状を有するカートリッジＣＡ１，ＣＡ２を用意しておくことで、同一の読取装置１によって、それぞれのケーシングＣ１，Ｃ２に対応することができ、ケーシングＣ１，Ｃ２の外形形状に拘わらず、当該ケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成された呈色ラインＣＬを適切に読み取ることができる。

また、本実施形態において、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２には、ケーシングＣ１，Ｃ２の外形形状に対応するように窪みＨ１，Ｈ２が形成されている。これにより、ケーシングＣ１，Ｃ２を確実に保持し得る構成の保持部を簡易且つ低コストに実現することができる。

また、本実施形態において、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光を照射する照射光学系４１と、照射光学系４１からの測定光による免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２からの反射光を検出する検出光学系５１と、を更に備え、窪みＨ１，Ｈ２の深さは、照射光学系４１の光軸と検出光学系５１の光軸とが、当該窪みＨ１，Ｈ２に嵌め込まれた状態のケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で交差するように設定されている。

外形形状と同様に、ケーシングＣ１，Ｃ２内における免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の当該免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面に垂直な方向での位置がケーシングＣ１，Ｃ２の種類毎に異なっている場合がある。この場合、ケーシングＣ１，Ｃ２内における免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の当該免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面に垂直な方向での位置によっては、測定光が免疫クロマト試験片の呈色領域に適切に照射されず、免疫クロマト試験片からの反射光が免疫クロマト試験片の呈色度を適切に表したものではなくなる惧れがある。

しかしながら、窪みＨ１，Ｈ２の深さを、照射光学系４１の光軸と検出光学系５１の光軸とが、当該窪みＨ１，Ｈ２に嵌め込まれた状態のケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で交差するように設定することにより、ケーシングＣ１，Ｃ２内における免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の当該免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面に垂直な方向での位置に拘わらず、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２からの反射光が適切に検出光学系５１に入射することとなる。この結果、免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に形成された呈色ラインＣｌをより一層適切に読み取ることができる。

また、本実施形態において、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２には、窪みＨ１，Ｈ２に保持されたケーシングＣ１，Ｃ２と重なる位置に、ケーシングＣ１，Ｃ２が保持される側の面から反対側の面に貫通する貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２が形成されている。これにより、ケーシングＣ１，Ｃ２をカートリッジＣＡ１，ＣＡ２から容易に取り外すことができるだけでなく、取り外す際に、検体点着ウィンドウＡＷ１、ＡＷ２、観測用ウィンドウＯＷ１、ＯＷ２及びその周辺部に、さらには各ウィンドウから免疫クロマト試験片ＩＭ１、ＩＭ２に直接触れてしまう恐れが非常に少なく、衛生的にも優れている。

また、本実施形態において、読取装置１の筐体３にはスリット１９が形成されており、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２が導入された状態において、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２に形成された貫通孔ＴＨ１，ＴＨ２がスリット１９を通して露出する。このように構成した場合、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２を免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に測定光が照射される位置から容易に取り出すことができる。

また、本実施形態において、照射光学系４１と、検出光学系５１と、照射光学系４１及び検出光学系５１が設けられる光学ヘッド３５と、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２と光学ヘッド３５とを相対移動させる走査機構３７とを備えている。これにより、光学ヘッド３５に照射光学系４１及び検出光学系５１が装着されていると、構造が簡素となり、しかも、光学ヘッド３５を走査方向に移動させる場合の走査機構３７が１系統で済み、走査機構３７の構造やその制御系の構成が簡単となる。

また、本実施形態において、走査機構３７は、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２と光学ヘッド３５とを、ケーシングＣ１，Ｃ２に形成された観測用ウィンドウＯＷ１，ＯＷ２を通して測定光を照射する領域Ｒ３，Ｒ５において第１の速度で相対移動させ、ケーシングＣ１，Ｃ２自体に測定光を照射する領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７において第１の速度よりも早い第２の速度で相対移動させる。これにより、測定光の照射が不必要な領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７での光学ヘッド３５とカートリッジＣＡ１，ＣＡ２（ケーシングＣ１，Ｃ２）との相対速度が早くなり、測定時間を短縮することができ、高速化を図ることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、本実施形態においては、光学ヘッド３５を移動させることで、導入されたカートリッジＣＡ１，ＣＡ２と光学ヘッド３５とを相対移動させているが、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２を移動させるように構成してもよい。また、照射光学系４１と検出光学系５１とを別々の光学ヘッドに設けるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２（ケーシングＣ１，Ｃ２）を保持部としてカートリッジＣＡ１，ＣＡ２に窪みＨ１，Ｈ２を形成しているが、保持部の構成としては、この窪みＨ１，Ｈ２に限られるものではない。たとえば、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２に免疫クロマト試験具ＴＥ１，ＴＥ２のケーシングＣ１，Ｃ２に係合する起立片を立設して、当該起立片を保持部としてもよい。また、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の種類は、上述した２種類に限られることなく、各種免疫クロマト試験具に対応させて設けるようにしてもよい。また、本実施形態においては、ともに長方形状の免疫クロマト試験片とケーシングを用いたが他の形状であっても構わない。たとえば、三角形状や円状のものであってもよい。

また、本実施形態においては、検出光学系５１（受光素子５３）にて免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に照射された測定光の反射光を受光し、免疫クロマト試験片ＩＭ１の検出部ＩＭ１ｂに形成された呈色ラインＣＬを読み取るようにしているが、これに限られることなく、検出光学系５１（受光素子５３）にて免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２に照射された測定光の透過光を受光して、呈色ラインＣＬを読み取るようにしてもよい。

また、本実施形態においては、カートリッジＣＡ１，ＣＡ２の窪みＨ１，Ｈ２の深さによって、照射光学系４１の光軸と検出光学系５１の光軸とが、当該窪みＨ１，Ｈ２に嵌め込まれた状態のケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で交差するように設定されているが、これに限られることなく、光学ヘッド３５の高さを変えることによって、照射光学系４１の光軸と検出光学系５１の光軸とが、当該窪みＨ１，Ｈ２に嵌め込まれた状態のケーシングＣ１，Ｃ２に保持された免疫クロマト試験片ＩＭ１，ＩＭ２の表面で交差するように設定してもよい。

（ａ）は免疫クロマト試験具の一例を示す平面図であり、（ｂ）は免疫クロマト試験具の一例を示す斜視図である。 （ａ）は免疫クロマト試験具の一例を示す平面図であり、（ｂ）は免疫クロマト試験具の一例を示す斜視図である。 （ａ）はカートリッジの一例を示す平面図であり、（ｂ）はカートリッジの一例を示す斜視図であり、（ｃ）はカートリッジの一例を示す正面図である。 （ａ）はカートリッジの一例を示す平面図であり、（ｂ）はカートリッジの一例を示す斜視図であり、（ｃ）はカートリッジの一例を示す正面図である。 免疫クロマト試験具及びカートリッジの一例を示す斜視図であり、（ａ）は免疫クロマト試験具がカートリッジに保持された状態を示し、（ｂ）は免疫クロマト試験具がカートリッジから取り外された状態を示す。 読取装置を示す斜視図である。 読取装置を示す斜視図である。 読取装置に含まれる蓋体を裏面側から見た概略平面図である。 蓋体を取り外した状態の読取装置を示す概略平面図である。 読取装置からカートリッジを取り出す状態を示す斜視図である。 シャーシにカートリッジが導入された状態を示す平面図である。 光学ヘッドを示す概略断面図である。 （ａ）は免疫クロマト試験具の一例を示す平面図であり、（ｂ）は免疫クロマト試験具の一例を示す側面図である。 移動中の光学ヘッドを示す概略断面図である。 移動中の光学ヘッドを示す概略断面図である。 移動中の光学ヘッドを示す概略断面図である。 免疫クロマト試験片の反射光の吸光プロファイルを示す線図である。

符号の説明

１…読取装置、１７…挿入口、１９…スリット、３１…測定部、３３…シャーシ、３５…光学ヘッド、３７…走査機構、４１…照射光学系、４３ａ，４３ｂ…発光素子、５１…検出光学系、５３…受光素子、６１…ガイドレール、６３…駆動モータ、６５…クランク機構部、Ｃ１，Ｃ２…ケーシング、ＣＡ１，ＣＡ２…カートリッジ、ＣＬ…呈色ライン、Ｈ１，Ｈ２…窪み、ＩＭ１，ＩＭ２…免疫クロマト試験片、ＩＭ１ｂ，ＩＭ２ｂ…検出部、ＯＷ１，ＯＷ２…観測用ウィンドウ、ＴＥ１，ＴＥ２…免疫クロマト試験具、ＴＨ１，ＴＨ２…貫通孔。

Claims (6)

1. ケーシング内に保持された免疫クロマト試験片に測定光を照射し、前記測定光の照射による前記免疫クロマト試験片からの光を検出する免疫クロマト試験片の読取装置であって、
   前記ケーシングを保持する保持部を有するカートリッジを備え、
   前記カートリッジは、前記免疫クロマト試験片に前記測定光が照射される位置まで着脱自在に導入され、
   前記カートリッジには、前記保持部に保持された前記ケーシングと重なる位置に、前記ケーシングが保持される側の面から反対側の面に貫通する孔が形成されており、
   前記カートリッジが導入された状態において、前記カートリッジに形成された前記孔が露出しており、
   前記保持部は、前記ケーシングの側面全周に渡って前記ケーシングを囲み、かつ前記ケーシングの外形形状に対応するように、前記カートリッジに形成された窪みであることを特徴とする免疫クロマト試験片の読取装置。
2. 前記カートリッジは、前記ケーシングの全体が前記読取装置内に位置するように導入されることを特徴とする請求項１に記載の免疫クロマト試験片の読取装置。
3. 前記免疫クロマト試験片に前記測定光を照射する照射光学系と、
   前記照射光学系からの前記測定光による前記免疫クロマト試験片からの反射光を検出する検出光学系と、を更に備え、
   前記窪みの深さは、前記照射光学系の光軸と前記検出光学系の光軸とが、当該窪みに嵌め込まれた状態の前記ケーシングに保持された前記免疫クロマト試験片の表面で交差するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の免疫クロマト試験片の読取装置。
4. ケーシング内に保持された免疫クロマト試験片に測定光を照射し、前記測定光の照射による前記免疫クロマト試験片からの光を検出する免疫クロマト試験片の読取装置であって、
   前記ケーシングを保持する保持部を有するカートリッジと、
   前記免疫クロマト試験片に前記測定光を照射する照射光学系と、
   前記免疫クロマト試験片からの前記光を検出する検出光学系と、
   前記照射光学系及び前記検出光学系が設けられる光学ヘッドと、
   導入された前記カートリッジと前記光学ヘッドとを相対移動させる走査機構と、を備え、
   前記カートリッジは、前記免疫クロマト試験片に前記測定光が照射される位置まで着脱自在に導入され、 前記走査機構は、前記カートリッジと前記光学ヘッドとを、前記ケーシングに形成されたウィンドウを通して前記免疫クロマト試験片に前記測定光を照射する領域において第１の速度で相対移動させ、前記ケーシングに前記測定光を照射する領域において前記第１の速度よりも速い第２の速度で相対移動させ、
   前記保持部は、前記ケーシングの側面全周に渡って前記ケーシングを囲み、かつ前記ケーシングの外形形状に対応するように、前記カートリッジに形成された窪みであることを特徴とする免疫クロマト試験片の読取装置。
5. 前記カートリッジは、前記ケーシングの全体が前記読取装置内に位置するように導入されることを特徴とする請求項４に記載の免疫クロマト試験片の読取装置。
6. 前記検出光学系は、前記免疫クロマト試験片からの反射光を検出し、
   前記窪みの深さは、前記照射光学系の光軸と前記検出光学系の光軸とが、当該窪みに嵌め込まれた状態の前記ケーシングに保持された前記免疫クロマト試験片の表面で交差するように設定されていることを特徴とする請求項５に記載の免疫クロマト試験片の読取装置。
   

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