JP4581898B2 - Test piece measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、試験片測定装置に関し、特に試験片に被検査溶液を展開させて、被検査溶液中の特定成分の濃度を定量する装置に関する。 The present invention relates to a test piece measuring apparatus, and more particularly to an apparatus for developing a test solution on a test piece and quantifying the concentration of a specific component in the test solution.
臨床診断の分野においては、被検者から採取した血液、血漿、血清、尿などの被検査溶液中の特定成分について、その存在の有無や濃度を測定し、医師はその結果を基に診断を行っている。これらの測定には、臨床検査室などで用いられる大型機と、ベットサイドなど、被検者のすぐそばで診断結果を得る、いわゆるPOCT(ポイント・オブ・ケア・テスティング)用の小型機がある。 In the field of clinical diagnosis, the presence or concentration of specific components in test solutions such as blood, plasma, serum, and urine collected from subjects are measured, and doctors make diagnoses based on the results. Is going. For these measurements, there is a large machine used in clinical laboratories and a small machine for so-called POCT (Point of Care Testing) that obtains diagnostic results in the immediate vicinity of the subject, such as a bedside. is there.
大型機では測定精度、信頼性は高いが、大病院ではその臨床検査室で分析を行ったり、あるいは、臨床検査室を持たない小規模の病院では、臨床検査会社に委託して分析を行ったりするために、分析結果を得るまでに時間がかかっていた。また、大型機の操作は煩雑で、被検査溶液の調整や前処理に専門技術を要し、検査費用も高額であった。 Large machines have high measurement accuracy and reliability, but large hospitals conduct analysis in their clinical laboratories, or small hospitals that do not have clinical laboratories outsource to clinical laboratories for analysis. Therefore, it took time to obtain the analysis results. In addition, the operation of the large machine is complicated, requiring specialized techniques for the preparation and pretreatment of the solution to be inspected, and the inspection cost is high.
一方、小型機では、携帯性、可搬性に優れ、被験者のすぐそばで即座に測定結果が得られる上、さらに、検査費用も比較的安価であるメリットがある。また簡単な前処理で測定を行うことができ、専門知識を必要とせず容易に操作できるのであるが、指先や耳たぶなどから直接採取した血液や尿をそのまま用いることが多いので、環境温度、湿度や被検査溶液の状態などが測定値に影響しやすい欠点も有る。 On the other hand, a small machine has excellent portability and portability, and provides an advantage that measurement results can be obtained immediately in the immediate vicinity of the subject and that the inspection cost is relatively low. In addition, it can be measured with simple pretreatment and can be easily operated without requiring specialized knowledge.However, since blood and urine collected directly from fingertips and ear lobes are often used as they are, environmental temperature, humidity There is also a drawback that the state of the solution to be inspected and the like easily affect the measured value.
従来の小型機の一例として、被検査溶液を試験片に展開させて、被検査溶液中に含まれる特定成分が試験片上の反応域を染色する度合いを、光学的に定量する装置がある。 As an example of a conventional small machine, there is an apparatus for optically quantifying the degree to which a specific component contained in a test solution stains a reaction zone on the test piece by developing the test solution on a test piece.
図8を用いて詳細に説明すると、試験片101は、短冊状のPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム102上に、展開層103として不織布やメンブレンなどの多孔質部材を配置したものである。展開層103には、試薬を固定化した反応域104、105、106を設けている。また、試験片101の一端には、カバー107により被検査溶液を採取可能なキャビティが形成されており、試験片101の端面の開口からキャビティ内に被検査溶液を導入する。
Describing in detail with reference to FIG. 8, the
使用者が試験片101に被検査溶液を約50μl程度添加すると、被検査液は、展開層103を毛細管現象を利用して浸透し試験片101を展開する。試験片101に設けられた3つの反応域を、その上流側の反応域104から順次反応域105、106へと被検査溶液が下流側に通過することで、免疫学上の抗原抗体反応により反応域を染色する。
When the user adds about 50 μl of the test solution to the
このような免疫クロマトグラフィーを利用した試験片においては、色の濃さは、被検査溶液中に含まれる被検査物質中の特定成分の濃度に依存する。そこで従来は、添加した被検査溶液が試験片の下流側へと流れ過ぎ、3つの反応域で反応が終了するとみられるまでの時間を、多数の試験片を用いて予め計測しておき、その平均値をとり、例えば5分を測定を行うタイミングに設定していた。 In a test piece using such immunochromatography, the color intensity depends on the concentration of a specific component in the test substance contained in the test solution. Therefore, conventionally, the time until the added solution to be inspected has flowed too far downstream of the test piece and the reaction is expected to be completed in the three reaction zones is measured in advance using a number of test pieces. An average value was taken, for example, 5 minutes was set as the timing for measurement.
実際の光学的な濃度測定は、被検査溶液を添加してから、タイマ116にて5分を計時すると、制御部114により試験片駆動部118を駆動して、発光器110から照射した分析光108が試験片101の上流側から下流側にかけて走査するよう試験片101を移動させて行う。そして各反応域を走査した時点で、色の濃さに応じた検出光109を検出器111で読み取り、濃度算出部119にて濃度に変換し、それぞれの結果をメモリ117に格納する。
In the actual optical concentration measurement, after adding the solution to be inspected, when the timer 116 measures 5 minutes, the control unit 114 drives the test piece drive unit 118 to emit the analysis light emitted from the
装置は、測定可能範囲を広げるために、各反応域の特定成分に対する感度を変えており、メモリ117に格納された各反応域の濃度を参照し、特定成分の濃度が低いと判断されるときは反応域104の結果を、濃度が高いときには反応域106の結果を用いるなどして、最も適切な反応域の測定値を濃度に換算し表示部115に表示していた。
しかしながら、本発明者らが上記従来の測定装置において、鋭意研究を重ねたところ、測定を行うタイミングは測定精度に大きく関わり、測定のタイミングを被検査溶液を添加してからの一定の時間経過後に統一したのでは、測定値の精度を上げることができないということがわかった。 However, when the present inventors conducted extensive research in the above-described conventional measuring apparatus, the timing at which the measurement is performed is greatly related to the measurement accuracy, and the timing of the measurement is determined after a lapse of a certain time since the solution to be inspected was added. It was found that it was not possible to improve the accuracy of the measured values if they were unified.
具体的に言うと、例えば、被検査溶液として血液を用い、その中に含まれる特定成分の濃度を測定しようとした場合、特定成分の濃度が同じであったとしても、血液の粘度や、非凝固剤の有無、環境温度や湿度などによって、メンブレンなどの展開層103をクロマト展開させたときには、個々の試験片における展開速度が僅かに異なってくる。この僅かの差が濃度に依存した呈色の違いとなって現れ、測定値のばらつきを生じさせるため、測定精度を向上させることができないことが判明した。
Specifically, for example, when blood is used as a solution to be tested and the concentration of a specific component contained therein is to be measured, even if the concentration of the specific component is the same, the viscosity or non- When the
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、被検査溶液の状態や周囲環境の違いによって、試験片を展開する速度が異なっても、それに左右されることなく精度の高い測定結果の得られる試験片測定装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the speed at which the test piece is developed varies depending on the state of the solution to be inspected and the surrounding environment, the measurement result with high accuracy is not affected by it. It aims at providing the test piece measuring apparatus obtained.
上記課題を解決するために、本発明の試験片測定装置は、添加された被検査溶液が展開される展開層に、その被検査溶液の流れの上流側から下流側にかけて複数の箇所に、前記被検査溶液中の特定成分と反応して光学的に検出可能な結果を生じる反応域を形成した試験片が装着され、前記試験片に分析光を照射しつつ、前記分析光と試験片とを相対的に移動させて分析光にて試験片の複数の反応域を走査することにより、上記反応域からの検出光を検出し、前記特定成分の濃度を定量するようにした試験片測定装置であって、前記試験片の最も上流側に位置する第1の反応域からその下流側の第nの反応域に向かって順に展開していく前記被検査溶液が、第2の反応域に達するより以前に、試験片を展開する前記被検査溶液の流れの先端位置を光学的に検出することによって、前記被検査溶液の展開速度を算出するとともに、前記第1の反応域における測定値の変化量が、予め定めた所定の値を下回るまでの反応時間を計測しておき、第2の反応域およびそれ以降の反応域において分析光を照射して分析を行う測定タイミングを、前記展開速度と反応時間とから算出するようにしたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the test piece measuring apparatus of the present invention is arranged in a development layer where the added solution to be inspected is developed, at a plurality of locations from the upstream side to the downstream side of the flow of the solution to be inspected. A test piece that forms a reaction zone that reacts with a specific component in the solution to be inspected to produce an optically detectable result is mounted, and the analysis light and the test piece are combined while irradiating the test light with the analysis light. A test strip measuring device that detects the detection light from the reaction zone by scanning a plurality of reaction zones of the test strip with the analysis light by relatively moving, and quantifies the concentration of the specific component. The solution to be inspected which is developed in order from the first reaction zone located on the most upstream side of the test piece toward the n-th reaction zone on the downstream side thereof reaches the second reaction zone. Previously, the tip position of the flow of the solution to be inspected to unfold the test piece By optically detecting, the development rate of the solution to be inspected is calculated, and the reaction time until the amount of change in the measured value in the first reaction zone falls below a predetermined value is measured. In addition, the measurement timing for performing analysis by irradiating the analysis light in the second reaction zone and the subsequent reaction zones is calculated from the development speed and the reaction time.
本発明の試験片測定装置によれば、被検査溶液が試験片を展開する速度にかかわらず、その展開速度に適したタイミングで測定を行うことができるので、ばらつきの少ない精度のよい定量測定が可能になる。 According to the test piece measuring apparatus of the present invention, it is possible to perform measurement at a timing suitable for the developing speed regardless of the speed at which the solution to be inspected develops the test piece. It becomes possible.
また、本発明の試験片測定装置によれば、光学的な読み取りを試験片に光を照射して走査する場合に、その読み取り回数が少なくてすむ。このため試験片測定装置を電池駆動するよう構成したときには、電池寿命を長くでき、POCT機器としての携帯性や可搬性が向上することとなる。 Further, according to the test piece measuring apparatus of the present invention, when optical reading is performed by irradiating the test piece with light and scanning, the number of times of reading can be reduced. For this reason, when the test piece measuring apparatus is configured to be driven by a battery, the battery life can be extended, and portability and portability as a POCT device are improved.
以下に、本発明の試験片測定装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。ただし、以下に述べる実施の形態は一例であり、本発明をなんら限定するものではない。 Embodiments of a test piece measuring apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the embodiment described below is an example and does not limit the present invention.
(実施の形態1)
本実施の形態1では被検査溶液として血液を用い、特に血液中のCRP濃度(C反応性蛋白濃度)を測定する試験片測定装置について述べる。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a test piece measuring apparatus for measuring blood CRP concentration (C-reactive protein concentration) using blood as a solution to be tested will be described.
図1は、本実施の形態における試験片測定装置の構成図である。図1において、従来と同様の構成については、同一の符号を付している。 FIG. 1 is a configuration diagram of a test piece measuring apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same configurations as the conventional one.
図において、試験片101は、縦30mm、幅6mm、厚さ0.5mmの短冊状の薄片であり、血液は、カバー107が配置された側の端面に点着され、その開口より内部に導入される。導入された血液は試験片101上を長辺方向に浸透して展開して行き、全ての反応域104,105,106上を通過し、試験片101の反対側の端部まで移動する。なお、血液を点着した側を上流、反対側を下流と呼ぶ。
In the figure, a
支持体102は、厚さ0.3mmのPETフィルムであり、血液の漏れを防止するとともに、試験片101の強度を保っている。なお、支持体102は薄片状に加工が容易で、不透湿素材で、変形しにくいものであれば、上記のほかにアクリル、塩化ビニールなどのプラスチックや、ガラス、金属などが使用可能である。
The
展開層103は、厚さ0.3mmのニトロセルロースを薄膜状にしたものを用いている。展開層103は多孔質であるため、血液は毛細管現象により展開する。なお、展開層103は血液で湿潤され、毛細管現象を発生させるものであれば、上記のほかにメンブレン、ガラス繊維、濾紙、不織布、布などが使用可能である。
The spreading
第1の反応域104は、最も上流側の反応域である。第1の反応域104には予めCRPに対して免疫学上特異的に結びつく抗体が固定化されている。第1の反応域104のさらに上流側には、図示しないがCRPに特異的な標識剤が配置されており、血液が展開していくと、血液中のCRPはこの標識剤にて標識される。標識されたCRPがこの反応域104に達すると、抗原抗体反応により、第1の反応域104を標識剤の赤い色に染色する。
The
ここで、血液中のCRPの濃度が高い場合には、CRPがより多く反応域に付着するため、反応域はより鮮明に染色される。反対に血液中のCRP濃度が低い場合には、薄く染色される。この色の濃淡を光学的に読み取ることにより、濃度を算出する。 Here, when the concentration of CRP in the blood is high, more CRP adheres to the reaction zone, so that the reaction zone is stained more clearly. Conversely, when the CRP concentration in the blood is low, it is stained lightly. The density is calculated by optically reading the shade of this color.
第2の反応域105は、第1の反応域の次に染色される反応域であり、第1の反応域の下流側に配置される。また、第2の反応域105は第1の反応域104と同じくCRPと特異的に結合する抗体が固定化されている。第2の反応域105は第1の反応域104から下流側に2mmの位置に配置してある。第3の反応域106は第1の反応域から下流方向に等間隔に並ぶ最も下流側の反応域であり最後に染色される。本実施の形態では、3つの反応域を設けているがこれに限らず、さらに多くの反応域を設けたり、あるいは反応域を2つにしたりすることができる。
The
なお、本実施の形態では、反応域を2mmの等間隔に配置しているが、機器で反応域の位置を記憶しておけば、任意の間隔で配置できる。 In the present embodiment, the reaction zones are arranged at an equal interval of 2 mm. However, if the positions of the reaction zones are stored by an apparatus, the reaction zones can be arranged at an arbitrary interval.
また、本実施の形態においては、反応域の位置を血液の流れの方向に順に配置することで流路を容易に作成でき、試験に必要な血液の量を少なくでき、且つ、試験片と光学系との相対的な移動が一方向となるため装置の構成を簡易にでき、好ましい。 In the present embodiment, the flow path can be easily created by sequentially arranging the reaction zone positions in the direction of blood flow, the amount of blood required for the test can be reduced, and the test piece and the optical Since the relative movement with the system is in one direction, the configuration of the apparatus can be simplified, which is preferable.
カバー107は、展開層103に塗布されている上述の標識剤を保護し、且つ点着される血液の量を制限する機能を持っている。カバー107は展開層103との間に2mm程度の隙間を持ち、この隙間に約50μlの血液が吸い込まれる。カバー107の下の展開層103に塗布された標識剤は、点着された血液に溶け出し、血液中のCRPを標識しながら下流側に移送される。
The
発光器110は安価で、扱いやすく、寿命が長く、出力が安定しているなどの理由からレーザーダイオード(LD)を用いており、分析光108を発生させる。分析光108は標識剤の性質上最も感度が高い波長を選択し635nmとしている。また、ノイズと信号のバランスから出力は3mWが最適である。
The
発光器110は試験片に対して電磁波を発するものであれば良く、レーザーダイオード(LD)のほかに、LED(発光ダイオード)、白熱灯などから選択でき、波長、出力も自由に選択可能である。
The
検出光109は、分析光108を試験片101に照射した際に発生する反射拡散光であり、反応域のCRP濃度の情報や、被検査溶液の有無を示す情報を持つ。なお、検出光109は試験片の情報を有した散乱光であれば良く、透過光、回折光、拡散光あるいは、照射光によって励起された蛍光などであっても良い。
The
検出器111は、フォトダイオード(PD)を用いており、検出光109の光量の変化を電気信号に変換する。検出器111は検出光109を効率よく検出するため、分析光108の照射角度に対して45度を成す角度の延長線上に配置している。検出器111は検出光109を受光可能な位置に配置されてあればよく、検出光109が透過光である場合、検出器111は試験片101の反対側に配置しても良い。ただし、この場合は試験片101の支持体102を透明または半透明の素材とするのが望ましい。なお、検出器111は、光の変化を電気信号に置き換えるものであれば良く、上記の例の他に、ポジションセンシティブデバイス(PSD)、チャージカップルドデバイス(CCD)などを用いることもできる。
The detector 111 uses a photodiode (PD) and converts a change in the amount of the
表示部115は安価で、扱いやすく、長寿命で、軽量な液晶パネルを用いている。なお、表示部115は使用者に測定の結果と測定器の状態を知らせる手段であればよく、ブラウン管モニタ、プラズマモニタ、有機ELパネル、プリンタ、など一般の表示装置から選択できる。
The
本測定装置では分析光108の照射位置を固定し、試験片駆動部118により試験片101を平行に移動させ測定している。本実施の形態においては、分析光が全ての反応域を照射して走査できるように構成すればよく、たとえば、試験片101を固定し分析光108の照射位置を移動させてもよい。
In this measuring apparatus, the irradiation position of the
なお、図1における反応時間検出部120、展開速度算出部121、第n領域測定時間算出部122の具体的な動作については、後述の測定装置の動作説明と合せて説明をする。
Note that specific operations of the reaction
次に、図2から図5を用いて、本実施の形態における試験片測定装置の動作を説明する。まず、試験片を展開する血液の展開速度を求める動作について、図2、図3を用いて説明する。 Next, the operation of the test piece measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the operation | movement which calculates | requires the expansion | deployment speed | velocity | rate of the blood which expand | deploys a test piece is demonstrated using FIG. 2, FIG.
図2(a)は、血液200を試験片101に点着し、血液の展開が開始した直後に試験片測定装置にて分析光を照射する様子を示す断面図であり、図2(b)は、図2(a)において矢印方向に分析光108を走査した場合に検出器111で得られる検出光の信号レベルを、その縦軸202に示している。なお横軸201は、試験片101の端部からの移動距離を示している。
FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state in which
図3は、血液200の展開が進み、第1の反応域104の直前まで展開した場合を示している。図3においては、試験片101の移動はなされず、先の図2で検出した血液の先端位置よりも下流側で、なおかつ第1の反応領域の上流側のある位置において、分析光108による照射を継続しておこなう様子を示している。なお図3(b)のグラフにおける横軸は、時間経過を示している。
FIG. 3 shows a case where the
血液200を点着した試験片101を試験片測定装置に装着すると、試験片101に発光器110より分析光108を照射しながら、試験片101を移動させ、分析光108を試験片101の下流側端部から上流側にかけて走査する。試験片101の表面で反射した検出光は検出器111によって検出する。検出光は血液がある場合、光が血液に吸収され、検出器111からの信号レベルが低くなり、逆に分析光の照射位置に血液がない場合は検出器111の信号レベルが高くなる。
When the
従って、試験片101を走査すると図2(b)に示す信号が検出される。検出光の信号レベルが急激に変化した位置を、展開する血液の先端位置であると判定し、この先端位置と検出時刻をメモリ117に記憶する。
Therefore, when the
次に図3(a)では、試験片101を図2で記憶した血液200の先端位置から下流側に5mmほど試験片101を移動させた位置で静止させ、分析光108を0.5秒間隔で間欠的に照射する。血液200が分析光108の位置に到着すると、検出器111の受光する信号レベルは図3(b)のように変化する。この急激な変化点をもって、血液が到着したと判断し、検知した検出時間をメモリ117に記憶する。
Next, in FIG. 3A, the
ここで図1に示した展開速度算出部121は、上記図2において検出された検出時刻と図3において検出した時刻との差を算出し、血液200が5mmを展開するのに要した時間で除算することにより、血液200の展開速度を求め、これをメモリ117に記憶する。
Here, the deployment speed calculation unit 121 shown in FIG. 1 calculates the difference between the detection time detected in FIG. 2 and the time detected in FIG. 3, and the time required for the
展開速度の求め方は上述の方法に限らず、図2において先端位置を検出してから、ある所定の時間だけ待機し、その後、さらに分析光で下流側を走査してゆき、再度、血液の流れの先端を検知することにより、所定の時間に展開する血液の距離から展開速度を算出するような処理を展開速度算出部121で行っても良い。 The method of obtaining the development speed is not limited to the above method, and after waiting for a predetermined time after detecting the tip position in FIG. 2, the downstream side is further scanned with the analysis light, and again, By detecting the tip of the flow, the development speed calculation unit 121 may perform a process for calculating the development speed from the distance of blood to be developed at a predetermined time.
なお、上述の図2、図3の説明において、血液の展開速度を、第1の反応域104よりも上流側の位置で検出するのは次の理由による。上流側の位置で検体の展開速度を検出することにより、第2の反応域105以降の反応時間を予測し測定することができ、反応域の間隔を狭めて配置できる。
In the description of FIG. 2 and FIG. 3 described above, the blood development speed is detected at a position upstream of the
上述のように展開速度を求めた後、続いて、第1の反応域における呈色反応を読み取る最適な測定タイミングを求め、そしてそのタイミングで第1の反応域における測定値を読み取る。 After obtaining the development speed as described above, the optimum measurement timing for reading the color reaction in the first reaction zone is subsequently obtained, and the measurement value in the first reaction zone is read at that timing.
図4(a)は、第1の反応域104での呈色反応を検出するため、試験片101を分析光108が第1の反応域104を照射する位置に駆動して、そして断続的に分析光108の照射を行う様子を示してあり、そして図4(b)は、得られる検出光の信号レベルの変化を示したものである。図4(b)において縦軸203は検出器111で得られる信号レベル、横軸204は時間を示している。
FIG. 4A shows that the
図4(b)において、205は、血液が第1の反応域104に到達した時間を示してあり、この時点を境に第1の反応域104での呈色反応が開始する。血液200が到達した直後の呈色反応の初期段階には、多くの血液200が第1の反応域104を通過するため、時間に対する測定値の変化量が大きく、その後、流量が減少するに従い、変化量が急激に小さくなり、呈色反応は安定する。さらに被検査溶液202が流れなくなると、乾燥等の要因により測定値が低下する変化を示す。
In FIG. 4B, 205 indicates the time when blood reaches the
よって、第1の反応域における呈色反応の測定値を得る最適なタイミングは、反応が安定した期間に行うのがよく、例えば反応の安定期に入った時点206の値を検出するのが好ましい。 Therefore, the optimum timing for obtaining the measurement value of the color reaction in the first reaction zone is preferably performed during a period when the reaction is stable. For example, it is preferable to detect the value at the time point 206 when the reaction enters the stable period. .
最適な測定タイミングは、図1における反応時間検出部120にて求めるが、その求め方としては、例えば、検出光の信号レベルの変化の加速度を求め、加速度が予め定めた値以下になったときに安定期になったと判定することができる。信号レベルの変化の加速度の求め方については詳述しないが、所定の時間間隔での検出光の信号レベルの変化率を求め、さらにその変化率を求めることで得ることができる。なお、加速度を求める際には、変化量が大きい期間は、例えば5秒程度の間隔で分析光を照射し、変化量が小さくなるにしたがって1秒程度の間隔で分析光を照射するように、時間間隔を変えることで、測定装置の演算負荷を軽減させたり、電池駆動をさせた場合の電力の消耗を低減することができる。
The optimum measurement timing is obtained by the reaction
なお、この時間間隔は、上記のように2段階に分けて設定しても良いが、求めた変化の割合に予め決めた係数を掛け算して時々刻々と変化する反応進行度合いに応じてフレキシブルに設定こともでき、さらには、変化の割合に応じてよりたくさんの段階に場合分けし、設定値を変化せることもできる。 This time interval may be set in two stages as described above. However, the time interval can be set flexibly according to the degree of progress of the reaction that changes every moment by multiplying the ratio of the obtained change by a predetermined coefficient. It can also be set, and further, the setting value can be changed by dividing into more stages depending on the rate of change.
このように、反応時間検出部120では、第1の反応域における信号レベルの変化のタイミングが環境条件などにより変わっても、常に反応が安定した呈色反応の最適な測定タイミングを求める。そして、反応時間検出部120はさらに、第1の反応域に血液の先端が到達した時間205から、最適な測定タイミング206までの時間を、反応時間として算出する。
As described above, the reaction
以上のように第1の反応域104に血液が達してから、反応が安定するまでの反応時間を求め、そしてその最適なタイミングにおいて、第1の反応域104における検出光を読み取り、第1の反応域での濃度を濃度算出部119にて算出し、この値をメモリ117に記憶する。
As described above, the reaction time from when blood reaches the
続いて第2の反応域105での呈色反応を読み取るが、この読み取りタイミングは、上述のように求めた血液の展開速度と、反応時間とから図1における第n領域測定時間算出部122にて求める。
Subsequently, the color reaction in the
ここで、図5を用いて第2の反応域105における測定時間(測定タイミング)を算出する第n領域測定時間算出部122での動作について詳細に説明する。図5の501は第2の反応域105で得られるであろう検出光の信号レベルの変化を推測したものである。グラフの縦軸502は第2の反応域105における検出光の信号レベル、横軸503が時間、504は第2の反応域105における最適な測定タイミング、505は第1の反応域104から第2の反応域105まで血液が展開するのに要するであろう時間、506は血液が第2の反応域に達してから第2の反応域での反応が安定するまでに必要となるであろう時間をそれぞれ示している。
Here, the operation in the n-th region measurement
まず、第1の反応域104から第2の反応域105まで血液が展開するのに要する時間505を算出するために、上記で求めた血液の展開速度で、第1の反応域104と第2の反応域105との間の距離を除算する。
First, in order to calculate the
次に、血液が第2の反応域に達したであろうと推定される時間から、第2の反応域における反応が安定するであろう時間までの間隔を求める。これは、第1の反応域104で求めた反応時間と同じである。つまり、第2の反応域105での測定タイミングは、第1の反応域104到達から、第1の反応域104と第2の反応域105との間の距離を求めた展開速度で除算した時間に第1の反応域104で求めた反応時間を加えた時間とする。
Next, an interval is determined from the time at which blood is estimated to have reached the second reaction zone to the time at which the reaction in the second reaction zone will stabilize. This is the same as the reaction time obtained in the
第3の反応域106における測定のタイミングも、第2の反応域での求め方と同様にして算出した後、第3の反応域106での濃度を求める。以上のようにして求めた第1、第2、第3の反応域それぞれの濃度を相互に演算し、最終的なCRPの濃度を濃度算出部119で求め、表示部115に表示する。
The timing of measurement in the
以上のように本実施の形態1では、第2、第3の反応域それぞれにおいて実際に分析光を照射して、血液が達したことを検出したり、第2、第3の反応域での最適な測定タイミングを求めたりするのではなく、事前に上流域で求めた展開速度と、第1の反応域における最適な測定タイミングとから、第2、第3の反応域での測定タイミングを推定するようにしている。 As described above, in the first embodiment, the analysis light is actually irradiated in each of the second and third reaction zones to detect that the blood has reached, or in the second and third reaction zones. Rather than obtaining the optimal measurement timing, the measurement timing in the second and third reaction zones is estimated from the development speed obtained in the upstream region in advance and the optimal measurement timing in the first reaction zone. Like to do.
なお、上記の本実施の形態による測定方法によらず、各反応域の呈色の変化を個別に測定することもできるが、その場合は、測定値の変化の極大値を個別に求めるために、より長い時間、反応域の変化を測定し続けなくてはならないことになる。そのため試験片上の反応域の間隔を広げる必要が生じ、結果として測定時間が長くなる。また、反応域の間隔が広がるため、下流側にある反応域に到達する検体量や抗原が少なくなり、反応が鈍感になる。これらのことから、本実施例による方が、変化をひとつひとつを個別に実測して求める場合に比べ、短時間で高精度に測定することができる。また、第2の反応域以降の反応域を、それぞれ連続で測定し続ける必要がない為に、レーザの照射時間を少なくでき、電池駆動による測定が可能で、且つ機器の寿命も長くすることができる。 In addition, regardless of the measurement method according to the present embodiment, the color change in each reaction zone can be measured individually, but in that case, in order to obtain the maximum value of the change in the measured value individually. , You will have to continue to measure changes in the reaction zone for a longer time. Therefore, it is necessary to widen the interval between the reaction zones on the test piece, and as a result, the measurement time becomes longer. Further, since the interval between the reaction zones is widened, the amount of the specimen and the antigen reaching the reaction zone on the downstream side are reduced, and the reaction becomes insensitive. From these facts, the method according to the present embodiment can measure the change with high accuracy in a short time as compared with the case where the change is obtained by actually measuring each one individually. In addition, since it is not necessary to continuously measure the reaction zones after the second reaction zone, the laser irradiation time can be reduced, battery-driven measurement can be performed, and the life of the equipment can be extended. it can.
(実施の形態2)
本実施の形態2では上記実施の形態1とは異なる試験片を用いて測定する試験片測定装置について述べる。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a test piece measuring apparatus that uses a test piece different from that in the first embodiment will be described.
図6は、本実施の形態における試験片の構成図である。図において実施の形態1と異なる点は、血液の流れる流路を流れの方向に沿って2分割し、それぞれの流路上に感度の異なる反応域を互い違いに配置した点である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a test piece in the present embodiment. In the figure, the difference from
試験片601の先端部のカバー107に血液が点着されると、2つの流路601及び602にほぼ同時に血液が浸透する。血液が点着された試験片が機器に挿入されると試験片に光が照射され、それぞれの流路上での血液の流れの先端を検知する。さらに下流側に移動し光を間欠照射しながら血液が流れてくる時間をそれぞれ測定し、血液の展開速度をそれぞれ算出する。その後、予め記憶している反応域の位置情報を読み出し、反応域の測定タイミングを推定する。このとき、2本流路上の反応域が同時に反応すると、最適なタイミングが重なり、1つの光で検出することができない場合があるため、反応域は互い違いに配置する必要がある。
When blood is spotted on the
以上のように、感度の異なる反応域を互い違いに配置し測定の最適な時間を予測することで、より多くの反応域を配置でき測定できる濃度の幅を広げることが可能となり、また、反応域に固定化する試薬の感度を高くできるため、高精度に判定することができる。但しこのように配置した場合は、試験片駆動部を流路方向だけでなく流路と垂直な方向にも駆動させる必要がある。 As described above, by arranging reaction zones with different sensitivities and predicting the optimal measurement time, it is possible to arrange more reaction zones and expand the range of concentrations that can be measured. Since the sensitivity of the reagent to be immobilized on can be increased, it can be determined with high accuracy. However, in such an arrangement, it is necessary to drive the test piece drive unit not only in the direction of the flow path but also in the direction perpendicular to the flow path.
(実施の形態3)
本実施の形態3では上記実施の形態1とは異なる試験片を用いて測定する試験片測定装置について述べる。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a test piece measuring apparatus that uses a test piece different from that in the first embodiment will be described.
図7は、本実施の形態における試験片の構成図である。図において実施の形態1と異なる点は、血液の流れる流路を螺旋状に形成し、流路上に異なる種類の反応域を放射状に配置した点である。 FIG. 7 is a configuration diagram of a test piece in the present embodiment. In the figure, the difference from the first embodiment is that the flow path for blood flow is formed in a spiral shape, and different types of reaction zones are radially arranged on the flow path.
試験片701の先端部のカバー107に血液が点着されると、図に示す流路上を血液が螺旋状に展開する。流路上には複数の反応域が配置されており、それぞれ、感度の異なる試薬や、互いに異なる血液中の成分などに反応する試薬が塗布されている。試験片が装置に挿入されると、光が流路に沿って走査し、点着された血液の先端を検知する。さらに、流路に沿って下流側に移動し、光を間欠照射しながら、展開する血液の先端を検知し、血液の移動量と、移動時間から血液の展開速度を算出する。算出した展開速度と予め記憶している反応域の位置情報を元に、測定のタイミングを予想し、反応域を測定する。
When blood is spotted on the
以上のように、本実施の形態3では、試験片に螺旋状の流路を形成し、流路上に反応域を配置し、血液の展開時間を算出し各反応域の反応時間を予測することにより、多数の反応域を一つの試験片上に配置することができ、正確且つ、高感度に測定することができる。また、反応域に固定化する試薬を種類の異なるものに置き換えることで、多種の検査項目を一度に行うことが可能となる。 As described above, in the third embodiment, a spiral flow path is formed in a test piece, a reaction zone is arranged on the flow path, a blood development time is calculated, and a reaction time of each reaction zone is predicted. As a result, a large number of reaction zones can be arranged on a single test piece, and measurement can be performed accurately and with high sensitivity. In addition, by replacing the reagent to be immobilized in the reaction zone with a different type, it becomes possible to carry out various inspection items at once.
本発明にかかる試験片測定装置は、血液に限らず、被検査溶液を複数の反応域を有する試験片に展開させて測定する場合に、より高精度に測定でき、また、電池駆動とする場合に、電池の寿命が延び、携帯性や可搬性が増すので、POCT機器に有用である。 The test piece measuring apparatus according to the present invention is not limited to blood, and can measure with higher accuracy when the solution to be tested is measured on a test piece having a plurality of reaction zones. In addition, since the life of the battery is extended and the portability and portability are increased, it is useful for POCT equipment.
101 試験片
102 支持体
103 展開層
104 第1の反応域
105 第2の反応域
106 第nの反応域
107 カバー
108 分析光
109 検出光
110 発光器
111 受光部
114 制御部
115 表示部
116 タイマ
117 メモリ
118 試験片駆動部
119 濃度算出部
120 反応時間検出部
121 展開速度算出部
122 反応領域測定時間算出部
200 血液
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記試験片の最も上流側に位置する第1の反応域からその下流側の第nの反応域に向かって順に展開していく前記被検査溶液が、第2の反応域に達するより以前に、試験片を展開する前記被検査溶液の流れの先端位置を光学的に検出することによって、前記被検査溶液の展開速度を算出するとともに、
前記第1の反応域における測定値の変化量が、予め定めた所定の値を下回るまでの反応時間を計測しておき、
第2の反応域およびそれ以降の反応域において分析光を照射して分析を行う測定タイミングを、前記展開速度と反応時間とから算出するようにしたことを特徴とする試験片測定装置。 It is possible to detect optically by reacting with a specific component in the test solution at a plurality of locations from the upstream side to the downstream side of the flow of the test solution on the development layer where the added test solution is developed. A test piece that forms a reaction zone that produces a result is mounted, and while the test piece is irradiated with analysis light, the analysis light and the test piece are moved relative to each other, and a plurality of reaction zones of the test piece are used with the analysis light. By detecting the detection light from the reaction zone, and quantifying the concentration of the specific component,
Before the solution to be inspected which is developed in order from the first reaction zone located on the most upstream side of the test piece to the nth reaction zone on the downstream side reaches the second reaction zone, By optically detecting the tip position of the flow of the solution to be inspected to develop the test piece, the development speed of the solution to be inspected is calculated,
Measuring the reaction time until the amount of change in the measured value in the first reaction zone falls below a predetermined value,
A test piece measuring apparatus characterized in that a measurement timing for performing analysis by irradiating analysis light in the second reaction zone and the subsequent reaction zones is calculated from the development speed and the reaction time.
前記分析光の照射された試験片からの検出光を受光する検出器と、
前記分析光にて試験片の複数の反応域を走査されるよう、前記分析光と試験片とを相対的に移動させるための駆動部と、
前記試験片の最も上流側に位置する第1の反応域からその下流側の第nの反応域に向かって順に展開していく前記被検査溶液が、第2の反応域に達するより以前に、試験片を展開する前記被検査溶液の流れの先端位置を光学的に検出することによって、前記被検査溶液の展開速度を算出する展開速度算出部と、
前記第1の反応域における測定値の変化量が、予め定めた所定の値を下回るまでの反応時間を計測する反応時間検出部と、
前記展開速度算出部と反応時間検出部とで得られた展開速度および反応時間から、第nの反応域における測定タイミングを算出する第n領域測定時間算出部と、
前記第1の反応域において検出器にて検出された検出光、および、第n領域測定時間算出部において算出された測定タイミングで検出された第n領域での検出光から、被検査溶液中の特定成分の濃度を算出する濃度算出部と、
を備える試験片測定装置。 It is possible to detect optically by reacting with a specific component in the test solution at a plurality of locations from the upstream side to the downstream side of the flow of the test solution on the development layer where the added test solution is developed. A light emitter that emits analytical light to a test piece that forms a reaction zone that produces a result;
A detector for receiving detection light from the test piece irradiated with the analysis light;
A driving unit for relatively moving the analysis light and the test piece so that a plurality of reaction zones of the test piece are scanned with the analysis light;
Before the solution to be inspected which is developed in order from the first reaction zone located on the most upstream side of the test piece to the nth reaction zone on the downstream side reaches the second reaction zone, A development speed calculation unit that calculates a development speed of the test solution by optically detecting a tip position of a flow of the test solution that develops the test piece;
A reaction time detector for measuring a reaction time until a change amount of a measured value in the first reaction zone falls below a predetermined value,
An n-th region measurement time calculation unit for calculating a measurement timing in the n-th reaction zone from the development rate and the reaction time obtained by the development rate calculation unit and the reaction time detection unit;
From the detection light detected by the detector in the first reaction zone and the detection light in the nth region detected at the measurement timing calculated in the nth region measurement time calculation unit, A concentration calculator for calculating the concentration of the specific component;
A test piece measuring apparatus comprising:
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EP3361238B1 (en) * | 2015-10-09 | 2022-11-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical measuring device |
JP2019113425A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | Blue Industries株式会社 | Inspection cartridge and inspection device for immunochromatography assay |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000035429A (en) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Dainippon Printing Co Ltd | Fungus detecting device |
WO2002052265A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Specific bonding analysis method and specific bonding analysis device using it |
JP2002530677A (en) * | 1998-11-23 | 2002-09-17 | プラクシス バイオシステムズ インコーポレイテッド | Lateral flow test execution method and apparatus |
JP2003004743A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chromatographic quantitative measurement apparatus |
JP2003014764A (en) * | 2001-04-27 | 2003-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bio-device, quantitative measuring device using the same and quantitative measuring method |
JP2006162496A (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analytical device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10115616A (en) * | 1996-10-15 | 1998-05-06 | Rohto Pharmaceut Co Ltd | Apparatus or inspection human blood |
JPH11183475A (en) * | 1997-09-30 | 1999-07-09 | Advance Co Ltd | Humor inspection system |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000035429A (en) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Dainippon Printing Co Ltd | Fungus detecting device |
JP2002530677A (en) * | 1998-11-23 | 2002-09-17 | プラクシス バイオシステムズ インコーポレイテッド | Lateral flow test execution method and apparatus |
WO2002052265A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Specific bonding analysis method and specific bonding analysis device using it |
JP2003014764A (en) * | 2001-04-27 | 2003-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bio-device, quantitative measuring device using the same and quantitative measuring method |
JP2003004743A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chromatographic quantitative measurement apparatus |
JP2006162496A (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analytical device |
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