JP4864743B2 - Fluorescence measuring device - Google Patents

Fluorescence measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP4864743B2
JP4864743B2 JP2007018874A JP2007018874A JP4864743B2 JP 4864743 B2 JP4864743 B2 JP 4864743B2 JP 2007018874 A JP2007018874 A JP 2007018874A JP 2007018874 A JP2007018874 A JP 2007018874A JP 4864743 B2 JP4864743 B2 JP 4864743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor unit
fluorescence
sensor
excitation light
measuring apparatus
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
JP2007018874A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008185440A (en
Inventor
俊仁 木村
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2007018874A priority Critical patent/JP4864743B2/en
Priority to EP08000369A priority patent/EP1944599A3/en
Priority to US11/972,724 priority patent/US7615759B2/en
Publication of JP2008185440A publication Critical patent/JP2008185440A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4864743B2 publication Critical patent/JP4864743B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

本発明は、蛍光法により試料中の特定物質を検出する蛍光測定装置、特に詳細にはセンサ部を試料液中に浸漬するタイプの蛍光測定装置に関するものである。   The present invention relates to a fluorescence measuring apparatus for detecting a specific substance in a sample by a fluorescence method, and more particularly to a fluorescence measuring apparatus of a type in which a sensor unit is immersed in a sample solution.

従来、バイオ測定等において、高感度かつ容易な測定法として蛍光法が広く用いられている。この蛍光法は、特定波長の光により励起されて蛍光を発する測定対象物質を含むと考えられる試料に上記特定波長の励起光を照射し、そのとき蛍光を検出することによって測定対象物質の存在を確認する方法である。また、測定対象物質が蛍光体ではない場合、蛍光体で標識されて測定対象物質と特異的に結合する物質を試料に接触させ、その後上記と同様にして蛍光を検出することにより、この結合すなわち測定対象物質の存在を確認することも広くなされている。   Conventionally, a fluorescence method has been widely used as a highly sensitive and easy measurement method in biomeasurement and the like. In this fluorescence method, a sample that is considered to contain a measurement target substance that emits fluorescence when excited by light of a specific wavelength is irradiated with the excitation light of the specific wavelength, and then the presence of the measurement target substance is detected by detecting the fluorescence. It is a method to confirm. In addition, when the measurement target substance is not a phosphor, this binding, that is, by detecting the fluorescence in the same manner as described above, by contacting the sample with a substance that is labeled with the fluorescent substance and specifically binds to the measurement target substance. Confirmation of the existence of a substance to be measured is also widely performed.

図10は、上記の標識された物質を用いる蛍光法を実施するセンサの一例を概略図示するものである。本例の蛍光測定装置は一例として液体試料1に含まれる抗原2を検出するためのものであり、基板3には抗原2と特異的に結合する1次抗体4が塗布されている。そしてこの基板3上に設けられた試料保持部5の中において液体試料1が流され、次いで同様に蛍光体10で標識されて抗原2と特異的に結合する2次抗体6が流される。その後、基板3の表面部分に向けて光源7から励起光8が照射され、また光検出器9により蛍光検出がなされる。このとき、光検出器9によって所定の蛍光が検出されたなら、上記2次抗体6と抗原2との結合、すなわち試料中における抗原2の存在を確認できることになる。   FIG. 10 schematically shows an example of a sensor that performs the fluorescence method using the labeled substance. The fluorescence measuring apparatus of this example is for detecting the antigen 2 contained in the liquid sample 1 as an example, and the substrate 3 is coated with a primary antibody 4 that specifically binds to the antigen 2. Then, the liquid sample 1 is caused to flow in the sample holder 5 provided on the substrate 3, and then the secondary antibody 6 that is similarly labeled with the phosphor 10 and specifically binds to the antigen 2 is caused to flow. Thereafter, excitation light 8 is irradiated from the light source 7 toward the surface portion of the substrate 3, and fluorescence is detected by the photodetector 9. At this time, if the predetermined fluorescence is detected by the photodetector 9, the binding between the secondary antibody 6 and the antigen 2, that is, the presence of the antigen 2 in the sample can be confirmed.

なお以上の例では、蛍光検出によって実際に存在が確認されるのは2次抗体6であるが、この2次抗体6は抗原2と結合しなければ流されてしまって基板3上に存在し得ないものであるから、この2次抗体6の存在を確認することにより、間接的に測定対象物質である抗原2の存在が確認されることとなる。   In the above example, it is the secondary antibody 6 that is actually confirmed by fluorescence detection. However, if the secondary antibody 6 does not bind to the antigen 2, it is washed away and is present on the substrate 3. Since it cannot be obtained, the presence of the antigen 2 as the measurement target substance is indirectly confirmed by confirming the presence of the secondary antibody 6.

とりわけここ数年は、冷却CCDの発達など光検出器の高性能化が進んでいることもあって、以上述べた蛍光法はバイオ研究には欠かせない手段となっており、さらにバイオ以外の分野においても広範に利用されている。特に可視領域では、例えばFITC(蛍光波長:525nm、量子収率:0.6)や、Cy5(蛍光波長:680nm、量子収率:0.3)のように、実用の目安となる0.2を超える高い量子収率を持つ蛍光色素が開発されており、蛍光法の応用分野がさらに拡大することが期待されている。   In particular, in recent years, the development of cooled CCDs and other improvements in the performance of photodetectors has made progress, and the fluorescence method described above has become an indispensable means for biological research. Widely used in the field. Particularly in the visible region, for example, FITC (fluorescence wavelength: 525 nm, quantum yield: 0.6) or Cy5 (fluorescence wavelength: 680 nm, quantum yield: 0.3) is a practical guideline of 0.2. Fluorescent dyes with a high quantum yield exceeding the above have been developed, and it is expected that the application field of the fluorescence method will be further expanded.

また従来、エバネッセント光を用いる蛍光法も提案されている。この方法を実施する蛍光測定装置の一例を図11に概略的に示す。なおこの図11において、図10中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する(以下、同様)。   Conventionally, a fluorescence method using evanescent light has also been proposed. An example of a fluorescence measuring apparatus that implements this method is schematically shown in FIG. In FIG. 11, the same elements as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless necessary (the same applies hereinafter).

この蛍光測定装置においては、前述の基板3に代わるものとしてプリズム(誘電体ブロック)13が用いられ、このプリズム13に前記1次抗体4が塗布される。そして光源7からの励起光8が、このプリズム13と液体試料1との界面で全反射する条件で、プリズム13を通して照射される。この構成においては、励起光8が上記界面で全反射するとき該界面近傍に染み出すエバネッセント光11により2次抗体6が励起される。そして蛍光検出は、液体試料1に対してプリズム13と反対側(図中では上方)に配された光検出器9によってなされる。   In this fluorescence measuring device, a prism (dielectric block) 13 is used as an alternative to the substrate 3 described above, and the primary antibody 4 is applied to the prism 13. Then, the excitation light 8 from the light source 7 is irradiated through the prism 13 under the condition of total reflection at the interface between the prism 13 and the liquid sample 1. In this configuration, when the excitation light 8 is totally reflected at the interface, the secondary antibody 6 is excited by the evanescent light 11 that leaks out in the vicinity of the interface. Fluorescence detection is performed by a photodetector 9 disposed on the opposite side of the liquid sample 1 from the prism 13 (upward in the drawing).

この蛍光測定装置において、励起光8は図中の下方から全反射する角度で入射することで、上記界面から数百nmの領域にしか到達しないエバネッセント光11を発生させ2次抗体6を励起するため、液体試料1で反射・散乱した励起光8および、励起光8により励起された液体試料1、容器から発せられる蛍光(自家蛍光)が光検出器9に達して、検出したい蛍光信号に対するバック・グラウンドとなるといった問題を最小限に抑えることができる。そのため、このエバネッセント蛍光法は、従来の蛍光法と比べて(光)ノイズを大幅に低減でき、測定対象物質を1分子単位で蛍光測定できる方法として注目されている。   In this fluorescence measuring apparatus, the excitation light 8 is incident at an angle that totally reflects from below in the figure, thereby generating evanescent light 11 that reaches only a few hundred nm from the interface to excite the secondary antibody 6. Therefore, the excitation light 8 reflected and scattered by the liquid sample 1, the liquid sample 1 excited by the excitation light 8, and the fluorescence (autofluorescence) emitted from the container reach the photodetector 9 and back against the fluorescence signal to be detected.・ The problem of grounding can be minimized. Therefore, this evanescent fluorescence method has attracted attention as a method that can significantly reduce (light) noise compared to conventional fluorescence methods and can measure the measurement target substance in units of one molecule.

上述のような蛍光法を実施するための装置の一つとして、例えば特許文献1に記載が有るように、励起光を発する光源と、内部において励起光を伝搬させて外表面から出射させ、試料液中の測定対象物質の存在を示す蛍光体を励起光により励起するロッド状や板状のガラス等からなるセンサ部と、上記励起により蛍光体から発せられた蛍光を検出する光検出器とを備えてなるものが知られている。この種の装置によって測定を行う際には、通常センサ部が試料液中に浸漬され、そこから試料液中に出射した励起光により蛍光体が励起される。そして、それにより生じた蛍光が光検出器によって検出されるようになっている。   As one of the apparatuses for carrying out the fluorescence method as described above, as described in Patent Document 1, for example, a light source that emits excitation light, and the excitation light is propagated inside and emitted from the outer surface, and a sample A sensor unit made of rod-like or plate-like glass that excites a phosphor indicating the presence of a substance to be measured in the liquid with excitation light, and a photodetector that detects the fluorescence emitted from the phosphor by the excitation. What is provided is known. When performing measurement with this type of apparatus, the sensor unit is usually immersed in the sample solution, and the phosphor is excited by excitation light emitted from the sensor unit into the sample solution. The fluorescence generated thereby is detected by the photodetector.

なお、特許文献2や特許文献3には、上述のようなセンサ部として光ファイバを適用することが示されている。特に特許文献2には、この光ファイバの表面から漏れ出すエバネッセント光で蛍光体を励起することも記載されている。   Patent Document 2 and Patent Document 3 show that an optical fiber is applied as the sensor unit as described above. In particular, Patent Document 2 also describes that the phosphor is excited by evanescent light leaking from the surface of the optical fiber.

上述のように試料液中に浸漬されるセンサ部を用いる蛍光測定装置は、液槽の一部にセンサ部を組み込み、そこにポンプ等を用いて試料液を導入するタイプの蛍光測定装置と比べると構成が簡素化されて安価に形成可能であるという利点を有する。
米国特許第4703182号公報 特許1916924号公報 特開2006−047250号公報
As described above, the fluorescence measurement device using the sensor unit immersed in the sample liquid is compared with a fluorescence measurement device in which the sensor unit is incorporated in a part of the liquid tank and the sample liquid is introduced therein using a pump or the like. And the configuration is simplified and it can be formed at low cost.
U.S. Pat. No. 4,703,182 Japanese Patent No. 1916924 JP 2006-047250 A

しかし、試料液中に浸漬されるセンサ部を用いる従来の蛍光測定装置では、例えば1p・mol(ピコ・モル) /l(リットル)程度の極めて微量の測定対象物質を測定したい場合には、十分な測定精度が得られないという問題が認められている。この問題は、測定対象物以外の吸収・散乱成分が多く含まれる全血、血清や、尿など着色したものが測定対象物である場合、および、センサ部がクラッドや被覆のついた光ファイバではなく、より安価なガラスや一体成型した透明樹脂等からなるロッド状のものである場合に顕著に認められる。これは励起光・受光光が、光導波路となる上記ガラス等の中を伝播する間に、界面でそれらの測定対象物と接することで散乱し、または吸収されて減衰することによる。その影響を低減するために、一般にクラッドや被覆のついた光ファイバが用いられることがあるが、使い捨てが求められる上記の分野では消耗品が高価になってしまうためコスト面から採用できない。   However, the conventional fluorescence measuring apparatus using the sensor unit immersed in the sample solution is sufficient when it is desired to measure a very small amount of a measurement target substance, for example, about 1 p · mol (pico mol) / l (liter). The problem is that accurate measurement accuracy cannot be obtained. This problem is caused when whole blood, serum, or urine that contains a large amount of absorption / scattering components other than the measurement object is the measurement object, and in the case of an optical fiber with a cladding or coating sensor. However, it is conspicuously recognized in the case of a rod-shaped material made of cheaper glass, integrally molded transparent resin, or the like. This is because the excitation light and the received light are scattered or absorbed and attenuated by contacting with the measurement object at the interface while propagating through the glass or the like serving as an optical waveguide. In order to reduce the influence, generally, an optical fiber with a clad or a coating may be used. However, in the above fields where disposables are required, the consumables become expensive and cannot be adopted from the viewpoint of cost.

また、洗浄し不要な成分を除去する工程を設ければ、安価なロッド状のセンサ部を採用できるが、洗浄するために分注器・ポンプなどの高価な送液機構が必要になり装置が高価になってしまう。   In addition, if a process for cleaning and removing unnecessary components is provided, an inexpensive rod-shaped sensor unit can be adopted, but an expensive liquid delivery mechanism such as a dispenser or pump is required for cleaning, and the device is It becomes expensive.

また試料液などの溶液に浸漬された状態で蛍光測定が行われるセンサ部は、溶液への挿入方法、溶液の液量及び液ゆれ等によって励起光・受光光の前記界面での反射率や光路等の全反射条件が変化してしまう虞があり、測定の再現性を保持することが困難である。   In addition, the sensor unit in which fluorescence measurement is performed in a state immersed in a solution such as a sample solution, the reflectivity or optical path of the excitation light / received light at the interface depending on the method of insertion into the solution, the amount of the solution, and the liquid shaking. It is difficult to maintain the reproducibility of measurement.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、使い捨てられる程度安価で消耗品となり得るセンサ部を用い、しかも全血、血清や、尿など着色した試料や、または光を散乱させる試料中の微量成分も測定でき、測定の再現性を保持できる安価な蛍光測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a sensor unit that is inexpensive and can be consumed as a disposable product, and is colored in a sample such as whole blood, serum, or urine, or a sample that scatters light. It is an object of the present invention to provide an inexpensive fluorescence measuring apparatus that can measure a trace amount of the component and can maintain the reproducibility of the measurement.

本発明による蛍光測定装置は、励起光を伝搬させるセンサ部を試料液中に浸漬するタイプの蛍光測定装置において、センサ部の外表面に付着した試料液等によって励起光や蛍光が吸収され、あるいは散乱するのを防止できるようにしたものであって、具体的には、
励起光を発する光源と、
一端から入射した励起光を内部において伝搬させて他端からエバネッセント光を出射させ、該他端が浸漬された試料液中の測定対象物質の存在を示す蛍光体を励起光により励起するセンサ部と、
励起により蛍光体から発せられた蛍光を検出する光検出器とを備えてなる蛍光測定装置において、
前記センサ部は、略柱状のセンサ部本体と、
センサ部本体の少なくとも前記他端に隣接する外周面との間に空間を介してセンサ部本体を囲む筒状のカバー部とを備えてなり、
カバー部は、前記他端側の端部において空間を閉塞する閉塞部を有するものであることを特徴とするものである。
The fluorescence measurement apparatus according to the present invention is a type of fluorescence measurement apparatus in which a sensor unit that propagates excitation light is immersed in a sample solution. The excitation light or fluorescence is absorbed by the sample solution or the like attached to the outer surface of the sensor unit, or It is designed to prevent scattering, and specifically,
A light source that emits excitation light;
A sensor unit that causes excitation light incident from one end to propagate inside, emits evanescent light from the other end, and excites a phosphor that indicates the presence of a substance to be measured in a sample solution immersed in the other end by excitation light; ,
In a fluorescence measuring device comprising a photodetector for detecting fluorescence emitted from a phosphor by excitation,
The sensor unit is a substantially columnar sensor unit body;
A cylindrical cover part surrounding the sensor part body via a space between at least the outer peripheral surface adjacent to the other end of the sensor part body,
The cover portion has a closing portion that closes the space at the end portion on the other end side.

なお「空間」は、空気層であっても、真空であってもよい。   The “space” may be an air layer or a vacuum.

本発明においては、センサ部本体の励起光が反射しない部分に、該部分とカバー部とを架橋する補強用のリブを形成してもよい。   In the present invention, a reinforcing rib for bridging the portion and the cover portion may be formed in a portion where the excitation light of the sensor portion main body is not reflected.

また、カバー部が励起光及び/又は蛍光を吸収する材料で成形又は塗装されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the cover part is shape | molded or painted with the material which absorbs excitation light and / or fluorescence.

このカバー部は、センサ部本体との一体成型により形成されたものであることが好ましい。また、このカバー部は、センサ部を所定位置に保持する保持装置の保持部に係合する係合部を備えてもよい。   This cover part is preferably formed by integral molding with the sensor part main body. Moreover, this cover part may be provided with the engaging part engaged with the holding | maintenance part of the holding | maintenance apparatus which hold | maintains a sensor part in a predetermined position.

また本発明においては、センサ部本体が励起光を導波モードで伝搬させるものであることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that a sensor part main body is what propagates excitation light by a waveguide mode.

また、センサ部の前記他端の外表面に測定対象物質に結合するリガンドが固定されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a ligand that binds to the measurement target substance is fixed to the outer surface of the other end of the sensor unit.

また本発明の蛍光測定装置は、必要な試薬、センサ部、反応槽等がセットで供給、廃棄されるようにしてもよい。   In the fluorescence measuring apparatus of the present invention, necessary reagents, sensor units, reaction tanks and the like may be supplied and discarded as a set.

本発明者は、従来の蛍光測定装置に認められる前述の問題すなわち、安価なセンサ部を使い、安価な装置で微量の測定対象物質を測定したい場合に十分な測定精度が得られないという問題は、試料液中に浸漬されているセンサ部の周囲に試料液等が存在したとき、励起光や蛍光がその試料液によって吸収され、あるいは散乱する結果、光検出器に励起光が検出され難くなっていることから生じていることを見出した。   The present inventor has found that the above-mentioned problem recognized in the conventional fluorescence measuring apparatus, that is, the problem that sufficient measurement accuracy cannot be obtained when an inexpensive sensor unit is used and it is desired to measure a trace amount of a measurement target substance with an inexpensive apparatus. When the sample liquid is present around the sensor part immersed in the sample liquid, the excitation light or fluorescence is absorbed or scattered by the sample liquid, so that it is difficult for the photodetector to detect the excitation light. I found out that it is caused by.

この新しい知見に基づいて本発明の蛍光測定装置は、センサ部が、略柱状のセンサ部本体と、センサ部本体の少なくともエバネッセント光が出射する他端に隣接する外周面との間に空間を介してセンサ部本体を囲む筒状のカバー部とを備えてなり、カバー部の前記他端側の端部において空間が閉塞されているので、カバー部の上端よりも下方に液面が位置するようにセンサ部を試料液中に浸漬すれば、カバー部が試料液と接触し、内部で励起光・受光光が伝搬するセンサ部本体はエバネッセント光が出射する他端側端面すなわちセンシング部分のみが直接試料液と接触するので、センサ部本体の外周面が直接試料液と接触するのを防止することができる。   Based on this new knowledge, the fluorescence measuring apparatus according to the present invention has a sensor unit with a space between a substantially columnar sensor unit body and an outer peripheral surface adjacent to at least the other end of the sensor unit body from which the evanescent light is emitted. And a cylindrical cover portion surrounding the sensor portion main body, and the space is closed at the end portion on the other end side of the cover portion, so that the liquid level is positioned below the upper end of the cover portion. If the sensor part is immersed in the sample liquid, the cover part comes into contact with the sample liquid, and the sensor part body where the excitation light and received light propagate inside is directly on the other end side surface where the evanescent light is emitted, that is, the sensing part directly. Since it comes into contact with the sample solution, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the sensor unit body from coming into direct contact with the sample solution.

従って上記吸収、散乱の影響を無くして、微量な測定対象物質も十分な精度で測定可能となる。またセンサ部本体の外周面が試料液等の溶液と接しないことにより、溶液に浸漬した状態で蛍光測定を行う場合に、センサ部の溶液への挿入方法、溶液の量、液ゆれによって全反射の条件が変化することがないので、測定の再現性を保持することできる。また、空間がクラッド層の役割をすることができるので、センサ部にクラッド層を有する高価な光ファイバを使用する必要がない。これによりセンサ部を安価にすることができる。   Accordingly, the influence of the absorption and scattering is eliminated, and a very small amount of a measurement target substance can be measured with sufficient accuracy. In addition, since the outer peripheral surface of the sensor unit body is not in contact with a solution such as a sample solution, when performing fluorescence measurement while immersed in the solution, the sensor unit is totally reflected by the method of insertion into the solution, the amount of the solution, and the liquid shaking. Therefore, the reproducibility of the measurement can be maintained. Further, since the space can serve as a cladding layer, it is not necessary to use an expensive optical fiber having a cladding layer in the sensor portion. Thereby, a sensor part can be made cheap.

またセンサ部本体の励起光が反射しない部分に、該部分とカバー部とを架橋する補強用のリブが形成されている場合には、カバー部の強度を補強することができる。   Further, in the case where a reinforcing rib for bridging the portion and the cover portion is formed in a portion where the excitation light of the sensor portion main body is not reflected, the strength of the cover portion can be reinforced.

またカバー部が励起光及び/又は蛍光を吸収する材料で成形又は塗装されている場合には、このカバー部が例えばセンサ部本体内の不純物等によって励起光や蛍光が散乱して生じる散光等を吸収できるので、光検出器による散光の検出を防止することができる。   In addition, when the cover part is molded or painted with a material that absorbs excitation light and / or fluorescence, for example, the cover part may scatter light generated by scattering of excitation light or fluorescence due to impurities or the like in the sensor body. Since absorption is possible, detection of scattered light by the photodetector can be prevented.

またカバー部が、センサ部本体との一体成型により形成されたものである場合には、センサ部を安価に形成することができるので、使い捨ての要求が高い診断装置に採用するのに最適である。   Further, when the cover part is formed by integral molding with the sensor part main body, the sensor part can be formed at a low cost, so that it is most suitable for use in a diagnostic device with a high demand for single use. .

またカバー部が、センサ部を所定位置に保持する保持装置の保持部に係合する係合部を備えている場合には、全反射の条件を変化させることなくセンサ部を容易に前記所定位置に配設することが可能となる。   Further, when the cover portion includes an engaging portion that engages with a holding portion of a holding device that holds the sensor portion in a predetermined position, the sensor portion can be easily moved to the predetermined position without changing the condition of total reflection. It becomes possible to arrange | position to.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態による蛍光測定装置100の概略構成を示す概念図、図2は図1の蛍光測定装置100のセンサ部51の正面断面図(a)及び側面図(b)である。なお図1及び図2においては、便宜上、光源50が位置する側すなわち紙面上側を上方として説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a fluorescence measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front sectional view (a) and a side view (b) of a sensor unit 51 of the fluorescence measuring apparatus 100 of FIG. is there. In FIG. 1 and FIG. 2, for the sake of convenience, the side where the light source 50 is located, that is, the upper side of the drawing will be described as the upper side.

本実施形態の蛍光測定装置100は、図1に示す如く、例えば波長635nm の励起光50aを発する半導体レーザ等の光源50と、光源50から発せられた励起光50aを光束調整するコリメータレンズ等の光学系21と、内部において励起光50aや後述する蛍光59を伝搬させる光導波路を有するセンサ部51と、例えば波長645nm以下の光は透過し、波長645nm以上の光は直角に反射するダイクロイックミラー22と、ダイクロイックミラー22で反射した光を検出する例えばフォトダイオード等の光検出器37とから概略構成されている。   As shown in FIG. 1, the fluorescence measuring apparatus 100 according to this embodiment includes a light source 50 such as a semiconductor laser that emits excitation light 50a having a wavelength of 635 nm, a collimator lens that adjusts the light flux of the excitation light 50a emitted from the light source 50, and the like. The optical system 21, the sensor unit 51 having an optical waveguide for propagating excitation light 50a and fluorescence 59, which will be described later, and a dichroic mirror 22 that transmits, for example, light having a wavelength of 645 nm or less and reflects light having a wavelength of 645 nm or more at a right angle. And a photodetector 37 such as a photodiode for detecting light reflected by the dichroic mirror 22.

センサ部51は、例えば、屈折率n1=1.7の透明樹脂を用いて形成されたものであり、具体的にはフェノール樹脂(フェノール−ホルムアルデヒド)(「プラスチックVol52No.8」安田武夫著p98-101プラスチック材料の各動特性の試験法と評価結果<19>)、さらに具体的にはHOYA製の「テスラリッド」(登録商標)、「アイリー」(登録商標)等を用いて形成する。   The sensor unit 51 is formed using, for example, a transparent resin having a refractive index n1 = 1.7. Specifically, a phenol resin (phenol-formaldehyde) (“Plastic Vol 52 No. 8” by Takeo Yasuda, p98- It is formed using a test method and an evaluation result <19> of each dynamic characteristic of 101 plastic material, more specifically, “Teslalid” (registered trademark), “Iry” (registered trademark), etc. manufactured by HOYA.

本発明において特徴的なのはセンサ部51が、図2(a)、(b)に示す如く、略円柱状のセンサ部本体52と、センサ部本体52の少なくとも下端に隣接する外周面52cとの間に空間Aを介してセンサ部本体52を囲む筒状のカバー部53とを備えてなり、カバー部53が下端側の端部において空間Aを閉塞する閉塞部53aを有していることである。なお本実施形態では、空間Aは空気層Aとし、以下空気層Aとして説明する。   A characteristic of the present invention is that the sensor unit 51 is formed between a substantially cylindrical sensor unit main body 52 and an outer peripheral surface 52c adjacent to at least the lower end of the sensor unit main body 52, as shown in FIGS. And a cylindrical cover portion 53 that surrounds the sensor portion main body 52 via the space A, and the cover portion 53 has a closing portion 53a that closes the space A at the lower end side end portion. . In this embodiment, the space A is an air layer A, and will be described as an air layer A hereinafter.

センサ部本体52は、上記材料にて例えば直径W=略10mmの略円柱状に形成され、上端側は、図2(a)に示す如く、正面からみて上端面52aとの間に例えばθ0=略53度の角度を有する傾斜面52bが左右両側に形成されている。そしてセンサ部本体52とカバー部53とは、それらの下端面を略平坦にしてすなわちセンサ部51の下端面51aを略平坦にして一体成型により形成される。このようにカバー部53がセンサ部本体52との一体成型により形成されたものである場合には、センサ部51を安価に形成することができるので、使い捨ての要求が高い診断装置に採用するのに最適である。   The sensor unit main body 52 is formed of the above-mentioned material into a substantially cylindrical shape with a diameter W = approximately 10 mm, for example, and the upper end side is, for example, θ0 = between the upper end surface 52a when viewed from the front, as shown in FIG. Inclined surfaces 52b having an angle of approximately 53 degrees are formed on both the left and right sides. The sensor unit main body 52 and the cover unit 53 are formed by integral molding with their lower end surfaces being substantially flat, that is, with the lower end surface 51a of the sensor unit 51 being substantially flat. Thus, when the cover part 53 is formed by integral molding with the sensor part main body 52, since the sensor part 51 can be formed at low cost, it is adopted in a diagnostic apparatus that is highly required to be disposable. Ideal for.

そして上述のようにセンサ部51は屈折率n1=1.7なので、センサ部51の周囲が例えば屈折率n2=1の空気等であれば臨界角θ=36.03度、屈折率n3=1.335の生理食塩水等であれば臨海角θ=51.75度となり、図1に示す如く、センサ部51の下端を、カバー部53の上端面よりも液面が下方に位置するように生理食塩水に浸漬する場合、傾斜面52bに垂直に励起光50aを入射すれば、センサ部本体52の周面において水平面と光線とのなす角度はθ1=37度、センサ部51の下端面51aにおいて垂直面と光線とのなす角度θ2は53度となり、周囲に空気が存在するセンサ部本体52の周面では角度θ1=37度は臨界角θ=36.03度よりも大きく、周囲に生理食塩水が存在する下端面51aでは角度θ2=53度は臨界角θ=51.75度よりも大きくなるので、励起光50aはセンサ部本体52内部及びセンサ部51の下端面51aで全反射することになる。   Since the sensor unit 51 has a refractive index n1 = 1.7 as described above, the critical angle θ = 36.03 degrees and the refractive index n3 = 1 if the periphery of the sensor unit 51 is, for example, air with a refractive index n2 = 1. If the physiological saline is .335, the critical angle θ is 51.75 degrees, and the lower end of the sensor unit 51 is positioned below the upper end surface of the cover unit 53 as shown in FIG. When immersed in physiological saline, if the excitation light 50a is incident perpendicularly to the inclined surface 52b, the angle between the horizontal plane and the light beam on the peripheral surface of the sensor unit body 52 is θ1 = 37 degrees, and the lower end surface 51a of the sensor unit 51 The angle θ2 formed by the vertical plane and the light beam is 53 degrees, and the angle θ1 = 37 degrees is larger than the critical angle θ = 36.03 degrees on the peripheral surface of the sensor unit main body 52 where air exists in the surroundings. At the lower end surface 51a where the salt solution exists, the angle θ Since = 53 degrees greater than the critical angle theta = 51.75 °, the excitation light 50a will be totally reflected by the lower end surface 51a of the sensor body 52 inside and the sensor unit 51.

このとき例えばセンサ部本体52の内部で4回全反射後にセンサ部51の下端面51aにて後述の蛍光体を励起したい場合には、図2(a)に示す如く、下端面51aから傾斜面52bの下端までの高さH2は、H2=4×W×tanθ1=30.14mmとする。なおセンサ部本体52の角度θ0、直径W、高さH2の値は、蛍光測定時にセンサ部本体52の外周面及びセンサ部51の下端面51aにおいて励起光や蛍光が全反射するように、空気やセンサ部51が浸漬する溶液等の屈折率などによって適宜変更される。   At this time, for example, when it is desired to excite a phosphor described later on the lower end surface 51a of the sensor unit 51 after four total reflections inside the sensor unit main body 52, as shown in FIG. The height H2 to the lower end of 52b is H2 = 4 × W × tan θ1 = 30.14 mm. Note that the values of the angle θ0, the diameter W, and the height H2 of the sensor unit body 52 are such that excitation light and fluorescence are totally reflected on the outer peripheral surface of the sensor unit body 52 and the lower end surface 51a of the sensor unit 51 during fluorescence measurement. Or the refractive index of the solution or the like in which the sensor unit 51 is immersed.

本実施形態の蛍光測定装置100が測定対象としているのは、一例としてCRP抗原(分子量11万 Da)であり、それと特異的に結合する1次抗体(モノクロナール抗体)が上記下端面51aの上に固定される。この1次抗体は、例えば末端をカルボキシル基化したPEGを介して、アミンカップリング法により、上記下端面51aに固定される。一方2次抗体としては、蛍光体(Cy5 Ge-healthcare社)で標識化したモノクロナール抗体(1次抗体とはエピトープ <epitope;抗原決定基>が異なる)が用いられる。   As an example, the fluorescence measuring apparatus 100 of the present embodiment is a CRP antigen (molecular weight 110,000 Da), and a primary antibody (monoclonal antibody) that specifically binds to it is above the lower end surface 51a. Fixed to. This primary antibody is fixed to the lower end surface 51a by, for example, an amine coupling method via PEG having a terminal carboxyl group. On the other hand, as the secondary antibody, a monoclonal antibody labeled with a phosphor (Cy5 Ge-healthcare) (epitope; antigenic determinant is different from the primary antibody) is used.

上記アミンカップリング法は一例として下記(1)〜(3)のステップからなるものである。なおこれは、30μl(マイクロ・リットル)のキュベット/セルを用いた場合の例である。   The amine coupling method includes the following steps (1) to (3) as an example. This is an example when a 30 μl (microliter) cuvette / cell is used.

(1)リンカー先端(末端)の-COOH基を活性化
0.1M(モル)のNHSと0.4MのEDCとを等体積混合した溶液を30μl加え、30分間室温静置。なお、
NHS:N-hydrooxysuccinimide
EDC:1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide
である。
(1) Activate the -COOH group at the end of the linker (terminal) 30 μl of an equal volume mixed solution of 0.1 M (mol) NHS and 0.4 M EDC was added and left at room temperature for 30 minutes. In addition,
NHS: N-hydrooxysuccinimide
EDC: 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide
It is.

(2)1次抗体の固定化
PBSバッファ(pH7.4)で5回洗浄後、1次抗体溶液(500μg/ml)を30μl加え、30〜60分間室温静置
(3)未反応の -COOH基をブロッキング
PBSバッフア(pH7.4)で5回洗浄後、1Mのエタノールアミン(pH8.5)を30μl加え、20分間室温静置。さらにPBSバッフア(pH7.4)で5回洗浄。
(2) Immobilization of primary antibody
After washing 5 times with PBS buffer (pH 7.4), add 30 μl of the primary antibody solution (500 μg / ml) and let stand for 30-60 minutes at room temperature. (3) Block unreacted -COOH groups
After washing 5 times with PBS buffer (pH 7.4), add 30 μl of 1M ethanolamine (pH 8.5) and let stand at room temperature for 20 minutes. Wash 5 times with PBS buffer (pH 7.4).

なお、光源50としては上記半導体レーザに限らず、その他のLEDなどの公知の光源を適宜選択使用可能である。また光検出器37も前述のものに限らず、CCD、光電子増倍管、c-MOS等の公知のものを適宜選択使用可能である。また励起波長を変えれば、Cy5以外の色素を標識として用いることもできる。   The light source 50 is not limited to the semiconductor laser, and other known light sources such as LEDs can be appropriately selected and used. The photodetector 37 is not limited to the above-described one, and a known one such as a CCD, a photomultiplier tube, or c-MOS can be appropriately selected and used. If the excitation wavelength is changed, a dye other than Cy5 can be used as a label.

以下、上記構成の蛍光測定装置100の作用について、図1を参照して詳細に説明する。先ずセンサ部51を試料液としての血漿に浸漬する。このとき図1に示す如く、試料液の液面がカバー部53の上端面よりも下方に位置するように浸漬させる。こうすることにより、センサ部本体52の外周面は大気又は空気層Aと接し、カバー部53及びセンサ部51の下端面51aのみが直接血漿と接するので、内部で励起光・受光光が伝搬するセンサ部本体52の外周面に血漿が存在するのを防止することができる。そしてもし血漿の中にCRP抗原が含まれていれば、該CRP抗原と、センサ部51の下端面51aに固定された一次抗体とが結合される。なおセンサ部51を浸漬した状態で、センサ部51を軽く上下に動かすことにより、この結合は促進される。   Hereinafter, the operation of the fluorescence measuring apparatus 100 configured as described above will be described in detail with reference to FIG. First, the sensor unit 51 is immersed in plasma as a sample solution. At this time, as shown in FIG. 1, the sample liquid is immersed so that the liquid surface is located below the upper end surface of the cover portion 53. By doing so, the outer peripheral surface of the sensor unit main body 52 is in contact with the atmosphere or the air layer A, and only the lower end surface 51a of the cover unit 53 and the sensor unit 51 is in direct contact with the plasma, so that excitation light and received light propagate inside. It is possible to prevent plasma from being present on the outer peripheral surface of the sensor unit main body 52. If the CRP antigen is contained in the plasma, the CRP antigen and the primary antibody fixed to the lower end surface 51a of the sensor unit 51 are combined. In addition, this coupling | bonding is accelerated | stimulated by moving the sensor part 51 lightly up and down in the state which immersed the sensor part 51. FIG.

次に、センサ部51を前述した蛍光体で標識された2次抗体を含む反応液に浸漬する。このときも上記と同様、反応液の液面がカバー部53の上端面よりも下方に位置するように浸漬させ、軽く上下に動かす。こうすることで、センサ部51の下端面51a上の1次抗体にCRP抗原が結合していれば、該CRP抗原と2次抗体との結合が促進される。   Next, the sensor unit 51 is immersed in the reaction solution containing the secondary antibody labeled with the aforementioned phosphor. At this time, similarly to the above, the reaction solution is dipped so that the liquid level is located below the upper end surface of the cover portion 53, and is lightly moved up and down. By doing so, if the CRP antigen is bound to the primary antibody on the lower end surface 51a of the sensor unit 51, the binding between the CRP antigen and the secondary antibody is promoted.

そしてその後、センサ部51をバッファ液に上記と同様に浸漬して上下動させて、センサ部51の下端面51aを洗浄する。これにより上記CRP抗原と、蛍光体で標識された2次抗体とが結合していれば、それらを除いた余計なものが洗い流される。   After that, the sensor unit 51 is immersed in the buffer solution and moved up and down to clean the lower end surface 51a of the sensor unit 51. As a result, if the CRP antigen is bound to the secondary antibody labeled with the fluorescent substance, the excess except for them is washed away.

次にセンサ部51をバッファ液に、図1に示す如く、浸漬させた状態で蛍光測定を行う。測定に際しては、光源50が駆動されて、そこからレーザ光等の励起光50aが発せられる。この励起光50aの大部分は、センサ部本体52内を、その周囲面と大気又は空気層Aとの界面にて全反射を繰り返しながら、導波モードで下方に進行する。こうしてセンサ部本体52内を伝搬した励起光50aは、センサ部51の下端面51aに到達してここで全反射する。なおセンサ部本体52の角度θ0、直径W、高さH2の値は、センサ部本体52の外周面及びセンサ部51の下端面51aにおいて励起光や蛍光が全反射するようにバッファ液の屈折率n3に応じて決定されている。   Next, fluorescence measurement is performed with the sensor unit 51 immersed in the buffer solution as shown in FIG. At the time of measurement, the light source 50 is driven, and excitation light 50a such as laser light is emitted therefrom. Most of the excitation light 50a travels downward in the waveguide mode while repeating total reflection inside the sensor section main body 52 at the interface between the surrounding surface and the atmosphere or the air layer A. Thus, the excitation light 50a propagated in the sensor section main body 52 reaches the lower end surface 51a of the sensor section 51 and is totally reflected here. Note that the values of the angle θ0, the diameter W, and the height H2 of the sensor unit main body 52 are the refractive indexes of the buffer liquid so that excitation light and fluorescence are totally reflected on the outer peripheral surface of the sensor unit main body 52 and the lower end surface 51a of the sensor unit 51. It is determined according to n3.

そしてこのとき、センサ部51の下端面51aとバッファ液との界面でエバネッセント光が染み出すようになる。そこで、もし下端面51a上の1次抗体にCRP抗原が結合していれば、さらに該抗原に反応液中の2次抗体が結合し、その2次抗体の標識である蛍光体がこのエバネッセント光によって励起される。励起された蛍光体は所定波長の蛍光59 を発し、この発せられた蛍光59の少なくとも一部がセンサ部本体52内部を伝搬して、ダイクロイックミラー22により直角に反射し、光検出器37によって検出される。   At this time, evanescent light oozes out at the interface between the lower end surface 51a of the sensor unit 51 and the buffer solution. Therefore, if the CRP antigen is bound to the primary antibody on the lower end surface 51a, the secondary antibody in the reaction solution is further bound to the antigen, and the fluorescent substance that is the label for the secondary antibody is the evanescent light. Excited by The excited phosphor emits fluorescence 59 having a predetermined wavelength, and at least a part of the emitted fluorescence 59 propagates inside the sensor unit main body 52 and is reflected by the dichroic mirror 22 at a right angle and detected by the photodetector 37. Is done.

こうして、光検出器37が所定波長の蛍光59を検出した場合は、それにより、CRP抗原に2次抗体が結合していること、すなわち試料液である血漿にCRP抗原が含まれていることを確認可能となる。また、上記のような蛍光59を検出した信号の強度から、測定対象物質の濃度を検出することも可能である。蛍光測定装置100は上記のようにして測定を行う。   Thus, when the light detector 37 detects the fluorescence 59 having a predetermined wavelength, it is confirmed that the secondary antibody is bound to the CRP antigen, that is, that the CRP antigen is contained in the plasma as the sample liquid. It becomes possible to confirm. It is also possible to detect the concentration of the substance to be measured from the intensity of the signal that has detected the fluorescence 59 as described above. The fluorescence measuring apparatus 100 performs the measurement as described above.

上述のように本実施形態の蛍光測定装置100は、センサ部51が、略柱状のセンサ部本体52とカバー部53とを備えているので、カバー部53の上端よりも下方に液面が位置するようにセンサ部51を試料液中に浸漬すれば、カバー部53が試料液と接触し、内部で励起光・受光光が伝搬するセンサ部本体52はエバネッセント光が出射する下端面51aすなわちセンシング部分のみが直接試料液と接触するので、センサ部本体52の外周面が直接試料液と接触するのを防止することができる。   As described above, in the fluorescence measuring apparatus 100 of the present embodiment, the sensor unit 51 includes the substantially columnar sensor unit main body 52 and the cover unit 53, so that the liquid level is positioned below the upper end of the cover unit 53. If the sensor unit 51 is immersed in the sample solution as described above, the cover unit 53 comes into contact with the sample solution, and the sensor unit main body 52 through which excitation light and light reception light propagates is the lower end surface 51a from which evanescent light is emitted, that is, sensing. Since only the portion is in direct contact with the sample liquid, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the sensor section main body 52 from being in direct contact with the sample liquid.

従って試料液による励起光や蛍光の吸収、散乱の影響を無くして、微量な測定対象物質も十分な精度で測定可能となる。またセンサ部本体52の外周面が試料液等の溶液と接しないことにより、溶液に浸漬した状態で蛍光測定を行う場合に、センサ部51の溶液への挿入方法、溶液の量、液ゆれによって全反射の条件が変化することがないので、測定の再現性を保持することができる。また、空気層Aがクラッド層の役割をすることができるので、センサ部51にクラッド層を有する高価な光ファイバを使用する必要がない。これによりセンサ部51を安価にすることができる。   Therefore, the influence of excitation light and fluorescence absorption and scattering by the sample liquid is eliminated, and a very small amount of a measurement target substance can be measured with sufficient accuracy. In addition, since the outer peripheral surface of the sensor unit main body 52 is not in contact with a solution such as a sample solution, when performing fluorescence measurement in a state immersed in the solution, the sensor unit 51 may be inserted into the solution, the amount of the solution, and the liquid fluctuation. Since the conditions for total reflection do not change, measurement reproducibility can be maintained. Further, since the air layer A can serve as a cladding layer, it is not necessary to use an expensive optical fiber having a cladding layer for the sensor unit 51. Thereby, the sensor unit 51 can be made inexpensive.

なお本実施形態の蛍光測定装置100のセンサ部51は、センサ部本体52の外周面52cとカバー部53との間の空間を空気層Aとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、上記測定を真空中にて行う場合等には、空間は真空であってもよいし、カバー部53の上端側の端部を閉塞して空間を真空にしてもよいし、適宜変更可能である。   In the sensor unit 51 of the fluorescence measuring apparatus 100 of the present embodiment, the space between the outer peripheral surface 52c of the sensor unit main body 52 and the cover unit 53 is the air layer A, but the present invention is not limited to this. For example, when the above measurement is performed in a vacuum, the space may be a vacuum, or the end on the upper end side of the cover portion 53 may be closed to make the space a vacuum, or may be changed as appropriate. Is possible.

また本実施形態の蛍光測定装置100においては、ダイクロイックミラー22は波長645nm以下の光は透過し、波長645nm以上の光は直角に反射するものとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば波長645mm以上の光は透過し、波長645mm以下の光は直角に反射するものであってもよい。この場合、図1において光源50及び光学系21と光検出器37との位置を逆にして、ダイクロイックミラー22を透過した光を光検出器37に検出させる。   In the fluorescence measuring apparatus 100 of the present embodiment, the dichroic mirror 22 transmits light having a wavelength of 645 nm or less and reflects light having a wavelength of 645 nm or more at a right angle. However, the present invention is not limited to this. For example, light having a wavelength of 645 mm or more may be transmitted, and light having a wavelength of 645 mm or less may be reflected at a right angle. In this case, the positions of the light source 50 and the optical system 21 and the photodetector 37 in FIG. 1 are reversed, and the light transmitted through the dichroic mirror 22 is detected by the photodetector 37.

また本実施形態の蛍光測定装置100においては、蛍光の測定を行う手段として光検出器37を上方に配設し、センサ部本体52内部を伝搬した蛍光59を検出するいわゆるダブルパス方式を採用しているが、本発明の蛍光測定装置はこれに限られるものではなく、例えば光検出器37を下方に配設して、蛍光体から発せられた蛍光59を直接検出するいわゆるシングルパス方式を採用してもよい。   Further, in the fluorescence measuring apparatus 100 of the present embodiment, a so-called double-pass method is adopted in which the photodetector 37 is disposed on the upper side as means for measuring fluorescence, and the fluorescence 59 propagated inside the sensor body 52 is detected. However, the fluorescence measuring apparatus according to the present invention is not limited to this, and employs a so-called single-pass method in which, for example, the photodetector 37 is disposed below and the fluorescence 59 emitted from the phosphor is directly detected. May be.

また本実施形態の蛍光測定装置100は、バッファ液に浸漬した状態で、上記蛍光測定を行うものとしたが、本発明の蛍光測定装置はこれに限られるものではなく、例えば空気、試料液や純水等の溶液に浸漬した状態で測定しても上記と同様の効果を得ることができる。この場合、センサ部51及び前記溶液は、センサ部51の下端面51aにて励起光50aが全反射する条件を備えるように構成する。   Moreover, although the fluorescence measuring apparatus 100 of this embodiment shall perform the said fluorescence measurement in the state immersed in the buffer solution, the fluorescence measuring apparatus of this invention is not restricted to this, For example, air, a sample liquid, Even if it measures in the state immersed in solutions, such as a pure water, the effect similar to the above can be acquired. In this case, the sensor unit 51 and the solution are configured to have a condition that the excitation light 50 a is totally reflected by the lower end surface 51 a of the sensor unit 51.

次に本発明にかかる第二の実施形態による蛍光測定装置100−2について、以下図面を参照して詳細に説明する。図3は第二の実施形態による蛍光測定装置100−2の側面形状を示すものであり、また図4は、そこに用いられているターレット30の平面形状を示すものである。図示の通りこの蛍光測定装置100−2は、上記ターレット30と、このターレット30を水平な状態にして回転自在に保持する架台31と、この架台31から垂直に立てられた縦部材32と、この縦部材32に保持されて図示外の駆動手段によって上下方向に移動自在とされた上下動台33とを有している。この架台31、縦部材32、上下動台33を合わせて保持装置という。   Next, the fluorescence measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows the side shape of the fluorescence measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment, and FIG. 4 shows the planar shape of the turret 30 used therein. As shown in the figure, the fluorescence measuring apparatus 100-2 includes the turret 30, a pedestal 31 that holds the turret 30 in a horizontal state and is rotatably supported, a vertical member 32 that stands vertically from the pedestal 31, and It has a vertical moving table 33 that is held by a vertical member 32 and is movable in the vertical direction by a driving means (not shown). The gantry 31, the vertical member 32, and the vertical moving table 33 are collectively referred to as a holding device.

架台31にはステッピングモータ34が固定され、その駆動軸35にターレット30が固定されている。したがって、ステッピングモータ34が駆動されると、ターレット30が駆動軸35の周りに、つまり水平面内で回転する。また架台31の上面には、取付具36を介して例えばフォトダイオード等の光検出器37が取り付けられている。この光検出器37は一例として、互いに間隔を置いて向き合う状態にした1対のものが用いられている。   A stepping motor 34 is fixed to the gantry 31, and a turret 30 is fixed to the drive shaft 35. Therefore, when the stepping motor 34 is driven, the turret 30 rotates around the drive shaft 35, that is, in a horizontal plane. Further, a photodetector 37 such as a photodiode is attached to the upper surface of the gantry 31 via a fixture 36. As an example, a pair of photodetectors 37 that are opposed to each other with a space therebetween is used.

図4に明示されるようにターレット30の上面には、それぞれ一定深さの穴部として形成された試料槽40、反応槽41、バッファ液槽42、センサ部保持穴43が形成されている。さらにこのターレット30には、貫通孔44が形成されている。これらの槽40〜42、センサ部保持穴43および貫通孔44は、ターレット30の回転軸周りの1つの共通円上に各中心が位置する状態にして、互いに所定の角度間隔を置いて配置されている。上下動台33には、例えば波長635nm の励起光50aを発する半導体レーザ等の光源50と、センサ部51−2を解放自在に保持するチャック(保持部)49とが搭載されている。   As clearly shown in FIG. 4, a sample tank 40, a reaction tank 41, a buffer liquid tank 42, and a sensor unit holding hole 43 are formed on the upper surface of the turret 30. Further, a through hole 44 is formed in the turret 30. The tanks 40 to 42, the sensor part holding hole 43, and the through hole 44 are arranged at predetermined angular intervals with each center positioned on one common circle around the rotation axis of the turret 30. ing. On the vertical movement table 33, for example, a light source 50 such as a semiconductor laser that emits excitation light 50a having a wavelength of 635 nm, and a chuck (holding unit) 49 that releasably holds the sensor unit 51-2 are mounted.

ここで図5に本実施形態のセンサ部51−2の正面断面図を示す。本実施形態のセンサ部51−2は、上記実施形態のセンサ部51と略同様な構成であるため、同様の箇所は同符号で示して説明を省略し、異なる箇所についてのみ説明する。   FIG. 5 is a front sectional view of the sensor unit 51-2 of the present embodiment. Since the sensor unit 51-2 of the present embodiment has substantially the same configuration as the sensor unit 51 of the above-described embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different portions will be described.

本実施形態のセンサ部51−2は、上記実施形態のセンサ部51とはカバー部53の形状が異なっている。本実施形態のカバー部53−2は、図5に示す如く、上端側の外周面に外方に向かってピン状に突設された上記チャック部49と係合する係合部53bが所定間隔で複数設けられている。この係合部53bを備えることにより、光路等を考慮することなく容易にチャック部49すなわち上述の保持装置に着脱することが可能となり、センサ部51−2を容易に所定位置に配設することが可能となる。なお本実施形態のカバー部53−2は、上記形状の係合部53bを備えているが本発明のカバー部はこれに限られるものではなく、光路に極力影響を与えない構成であれば、保持装置のチャック部49の形状に応じて適宜変更可能である。カバー部53−2は、センサ部51−2を試料液に挿入したときに、試料液の液面がカバー部53−2の上端面よりも下方に位置するように、上記ターレット30の穴部の深さ等を考慮して形成する。   The sensor unit 51-2 of the present embodiment is different from the sensor unit 51 of the above embodiment in the shape of the cover unit 53. As shown in FIG. 5, the cover portion 53-2 of the present embodiment has an engagement portion 53 b that engages with the chuck portion 49 that projects outwardly in a pin shape on the outer peripheral surface on the upper end side. It is provided with a plurality. By providing the engaging portion 53b, the chuck portion 49, that is, the above-described holding device can be easily attached and detached without considering the optical path and the like, and the sensor portion 51-2 is easily disposed at a predetermined position. Is possible. In addition, the cover part 53-2 of this embodiment is provided with the engaging part 53b of the said shape, However, The cover part of this invention is not restricted to this, If it is the structure which does not affect an optical path as much as possible, It can be appropriately changed according to the shape of the chuck portion 49 of the holding device. The cover portion 53-2 is a hole portion of the turret 30 such that the liquid surface of the sample solution is positioned below the upper end surface of the cover portion 53-2 when the sensor portion 51-2 is inserted into the sample solution. It is formed in consideration of the depth and the like.

そして上記ステッピングモータ34の駆動つまりターレット30の回転動作は、図示外の制御回路により、上下動台33、光源50および光検出器37の駆動と同期して制御される。また上記チャック49は、一例として後述する機械的な把持機構を備えると共に円筒状の下端部を有し、その内部は図示外のブロワ等の空気吐出手段に連通されている。そこで、上記把持機構により係合部53bを保持する一方、空気を吐出することにより試料液等を撹拌する機能を備えている。それらの機能については、後に詳しく説明する。   The driving of the stepping motor 34, that is, the rotating operation of the turret 30 is controlled in synchronism with the driving of the vertical moving table 33, the light source 50 and the photodetector 37 by a control circuit (not shown). The chuck 49 includes a mechanical gripping mechanism, which will be described later, as an example, and has a cylindrical lower end portion. The inside of the chuck 49 communicates with air discharge means such as a blower (not shown). Therefore, the holding mechanism 53b is held by the gripping mechanism, and a function of stirring the sample liquid or the like by discharging air is provided. These functions will be described in detail later.

なお本実施形態の蛍光測定装置100−2が測定対象としているのは、上記実施形態と同様であるため説明は省略し、以下、この蛍光測定装置100−2の作用について、測定時の工程を順次示す図6を用いて説明する。なおこの図6では、図の煩雑化を回避するために、図3に示した各要素のうち、各工程(1)〜(11)のそれぞれにおいて説明に必要な最小限のものだけに付番を与えてある。   Note that the fluorescence measurement apparatus 100-2 of the present embodiment is the measurement target because it is the same as that of the above-described embodiment, and thus the description thereof will be omitted. Hereinafter, with respect to the operation of the fluorescence measurement apparatus 100-2, the steps during measurement are described. This will be described with reference to FIG. In FIG. 6, in order to avoid complication of the figure, among the elements shown in FIG. 3, only the minimum elements necessary for explanation in each of the steps (1) to (11) are numbered. Is given.

まずこの測定に際しては予め、センサ部保持穴43にセンサ部51−2が収められる。そして同図(1)に示すように、試料槽40に試料液としての全血56が所定量注入され、ターレット30が所定角度回転されることにより、この試料槽40がチャック49の真下位置に設定される。次に(2)に示すようにチャック49が(つまり上下動台33)が下降され、全血56はこのチャック49と試料槽40との間の空気圧によって、試料槽40にあるフィルター48で濾され、(3)に示すように全血56が重い血球57と血漿58とに分離する。   First, in this measurement, the sensor unit 51-2 is stored in the sensor unit holding hole 43 in advance. As shown in FIG. 1A, a predetermined amount of whole blood 56 as a sample solution is injected into the sample tank 40, and the turret 30 is rotated by a predetermined angle, so that the sample tank 40 is brought into a position directly below the chuck 49. Is set. Next, as shown in (2), the chuck 49 (that is, the vertical moving table 33) is lowered, and the whole blood 56 is filtered by the filter 48 in the sample tank 40 by the air pressure between the chuck 49 and the sample tank 40. Then, the whole blood 56 is separated into heavy blood cells 57 and plasma 58 as shown in (3).

この状態になったところでチャック49が引き上げられた後、ターレット30がさらに所定角度回転され、(4)に示すように、センサ部保持穴43に収められているセンサ部51−2がチャック49の真下位置に設定される。この状態でチャック49が下降動され、一般的なボール盤がドリルを挟むような状態で係合部53bを挟み込むことでセンサ部51−2はチャック49に保持される。そして(5)に示すようにチャック49が引き上げられて、センサ部51−2がセンサ部保持穴43から上方に引き抜かれる。   After the chuck 49 is pulled up in this state, the turret 30 is further rotated by a predetermined angle, and as shown in (4), the sensor unit 51-2 housed in the sensor unit holding hole 43 is attached to the chuck 49. Set directly below. In this state, the chuck 49 is moved downward, and the sensor portion 51-2 is held by the chuck 49 by sandwiching the engaging portion 53b with a general drilling machine sandwiching the drill. Then, as shown in (5), the chuck 49 is pulled up, and the sensor unit 51-2 is pulled out from the sensor unit holding hole 43.

(6)に示すようにセンサ部51−2がターレット30から完全に離れると、ターレット30が所定角度回転され、(7)に示すように、試料槽40が再度チャック49の真下位置に設定される。そしてこの状態でチャック49が所定長さ降ろされた上で上下動され、それにより、そこに保持されているセンサ部51−2が血漿58の中に浸漬した状態で、軽く上下に動かされる。このとき上記実施形態と同様に、血漿58の液面がカバー部53−2の上端面よりも下方に位置するように浸漬及び上下動させ、センサ部本体52の外周面に血漿が付着するのを防止する。このように上下動することにより、もし血漿58の中にCRP抗原が含まれていれば、該CRP抗原と、センサ部51−2の下端面51aに固定されている1次抗体との結合が促進される。   When the sensor unit 51-2 is completely separated from the turret 30 as shown in (6), the turret 30 is rotated by a predetermined angle, and as shown in (7), the sample tank 40 is again set to a position directly below the chuck 49. The In this state, the chuck 49 is moved down by a predetermined length and is moved up and down, so that the sensor unit 51-2 held therein is lightly moved up and down while being immersed in the plasma 58. At this time, similarly to the above embodiment, the plasma 58 is immersed and moved up and down so that the liquid level of the plasma 58 is located below the upper end surface of the cover portion 53-2, and the plasma adheres to the outer peripheral surface of the sensor portion main body 52. To prevent. By moving up and down in this way, if CRP antigen is contained in the plasma 58, the binding between the CRP antigen and the primary antibody fixed to the lower end surface 51a of the sensor unit 51-2 is achieved. Promoted.

その後センサ部51−2が試料槽40から上方に引き上げられ、次いでターレット30が所定角度回転されることにより、(8)に示すように、反応槽41がチャック49の真下位置に設定される。この反応槽41には、上述した蛍光体で標識された2次抗体を含む反応液45が貯えられている。次にチャック49が所定長さ降ろされた上で上下動され、それにより、センサ部51−2が反応液45の中に浸漬した状態で、軽く上下に動かされる。   Thereafter, the sensor unit 51-2 is pulled up from the sample tank 40, and then the turret 30 is rotated by a predetermined angle, whereby the reaction tank 41 is set to a position directly below the chuck 49 as shown in (8). In the reaction tank 41, a reaction solution 45 containing the secondary antibody labeled with the above-described phosphor is stored. Next, the chuck 49 is moved down by a predetermined length and thereby moved up and down lightly while the sensor unit 51-2 is immersed in the reaction solution 45.

このとき上記と同様に、反応液45の液面がカバー部53−2の上端面よりも下方に位置するように浸漬及び上下動させ、センサ部本体52の外周面に反応液45が付着するのを防止する。このように上下動することで、もしセンサ部51−2の下端面51a上の1次抗体にCRP抗原が結合していれば、該CRP抗原と2次抗体との結合が促進される。   At this time, in the same manner as described above, the reaction liquid 45 is immersed and moved up and down so that the liquid surface of the reaction liquid 45 is located below the upper end surface of the cover section 53-2, and the reaction liquid 45 adheres to the outer peripheral surface of the sensor section main body 52. To prevent. By moving up and down in this way, if the CRP antigen is bound to the primary antibody on the lower end surface 51a of the sensor unit 51-2, the binding between the CRP antigen and the secondary antibody is promoted.

その後センサ部51−2が反応槽41から上方に引き上げられ、次いでターレット30が所定角度回転されることにより、(9)に示すように、バッファ液槽42がチャック49の真下位置に設定される。次にチャック49が所定長さ降ろされた上で上下動され、それにより、センサ部51−2がバッファ液槽42内に貯えられているバッファ液46によって洗浄される。つまり上記CRP抗原と、蛍光体で標識された2次抗体とが結合していれば、それらを除いた余計なものが洗い流される。   Thereafter, the sensor unit 51-2 is pulled upward from the reaction tank 41, and then the turret 30 is rotated by a predetermined angle, whereby the buffer liquid tank 42 is set to a position directly below the chuck 49 as shown in (9). . Next, the chuck 49 is moved down by a predetermined length and then moved up and down, whereby the sensor unit 51-2 is washed with the buffer liquid 46 stored in the buffer liquid tank. In other words, if the CRP antigen is bound to the secondary antibody labeled with a fluorescent substance, the excess except for them is washed away.

その後センサ部51−2がバッファ液槽42から上方に引き上げられ、次いでターレット30が所定角度回転されることにより、(10)に示すように、貫通孔44がチャック49の真下位置に設定される。次にチャック49が下降され、それによりセンサ部51−2が貫通孔44内に位置する状態となる。この状態では、センサ部51−2の周りに存在するのは空気だけとなるので、該センサ部51−2は、以下に説明する蛍光測定を行う上で励起光および蛍光を実質的に吸収、散乱させることのない雰囲気中に配されることになる。   Thereafter, the sensor unit 51-2 is pulled up from the buffer liquid tank 42, and then the turret 30 is rotated by a predetermined angle, whereby the through hole 44 is set to a position directly below the chuck 49 as shown in (10). . Next, the chuck 49 is lowered, so that the sensor unit 51-2 is positioned in the through hole 44. In this state, since only air exists around the sensor unit 51-2, the sensor unit 51-2 substantially absorbs excitation light and fluorescence when performing fluorescence measurement described below. It will be arranged in an atmosphere that does not scatter.

この状態になったところで行われる蛍光測定について、そのときの状態を示している図3を参照して詳しく説明する。測定に際しては、光源50が駆動されて、そこからレーザ光等の励起光50aが発せられる。この励起光50aの大部分は、センサ部本体52内を、その外周面と空気との界面で全反射を繰り返しながら、導波モードで下方に進行する。こうしてセンサ部本体52内を伝搬した励起光50aの一部は、センサ部51−2の下端面51aに到達しそこで全反射する。   The fluorescence measurement performed in this state will be described in detail with reference to FIG. 3 showing the state at that time. At the time of measurement, the light source 50 is driven, and excitation light 50a such as laser light is emitted therefrom. Most of the excitation light 50a travels downward in the waveguide mode while repeating total reflection in the sensor section main body 52 at the interface between the outer peripheral surface and air. A part of the excitation light 50a propagated in the sensor unit main body 52 thus reaches the lower end surface 51a of the sensor unit 51-2 and is totally reflected there.

このとき、センサ部51の下端面51aと空気との界面からエバネッセント光が染み出すようになる。そこで、もし下端面51a上の1次抗体にCRP抗原が結合していれば、さらに該抗原に反応液45中の2次抗体が結合し、その2次抗体の標識である蛍光体が上記エバネッセント光によって励起される。励起された蛍光体は所定波長の蛍光59を発し、その蛍光59は光検出器37によって検出される。こうして、光検出器37が所定波長の蛍光59を検出した場合は、それにより、CRP抗原に2次抗体が結合していること、すなわち試料液である血漿58にCRP抗原が含まれていることを確認可能となる。また、上記のような蛍光59を検出した信号の強度から、測定対象物質の濃度を検出することも可能である。   At this time, evanescent light oozes out from the interface between the lower end surface 51a of the sensor unit 51 and the air. Therefore, if the CRP antigen is bound to the primary antibody on the lower end surface 51a, the secondary antibody in the reaction solution 45 is further bound to the antigen, and the phosphor that is the label for the secondary antibody becomes the above evanescent. Excited by light. The excited phosphor emits fluorescence 59 having a predetermined wavelength, and the fluorescence 59 is detected by the photodetector 37. Thus, when the photodetector 37 detects the fluorescence 59 having a predetermined wavelength, the secondary antibody is bound to the CRP antigen, that is, the CRP antigen is contained in the plasma 58 as the sample liquid. Can be confirmed. It is also possible to detect the concentration of the substance to be measured from the intensity of the signal that has detected the fluorescence 59 as described above.

こうして蛍光測定が終了すると、センサ部51−2が貫通孔44内から上方に引き上げられ、次いでターレット30が所定角度回転されることにより、図6の(11)に示すように、センサ部保持穴43がチャック49の真下位置に設定される。次にチャック49が下降され、それによりセンサ部51−2がセンサ部保持穴43内に挿入される。次いでチャック49が開き、チャック49が上昇動され、そこからセンサ部51−2が離脱する。こうしてセンサ部51−2が保持穴43内に戻る。その後、使用済みのターレット30は捨て、新たなターレット30に交換することで、汚染を気にせずに測定を行うことができる。   When the fluorescence measurement is thus completed, the sensor unit 51-2 is pulled upward from the through hole 44, and then the turret 30 is rotated by a predetermined angle, so that the sensor unit holding hole is shown in FIG. 43 is set at a position directly below the chuck 49. Next, the chuck 49 is lowered, whereby the sensor unit 51-2 is inserted into the sensor unit holding hole 43. Next, the chuck 49 is opened, the chuck 49 is moved up, and the sensor unit 51-2 is detached therefrom. Thus, the sensor unit 51-2 returns into the holding hole 43. Thereafter, the used turret 30 is discarded and replaced with a new turret 30 so that the measurement can be performed without worrying about contamination.

ここで本実施形態においては、以上の説明から明らかな通り、回転部としてのターレット30と、上下動台33およびチャック49からなる往復動手段とによってセンサ部駆動手段が構成されている。このようなターレット30を用いると、測定を極めて能率良く行うことが可能となる。しかしながら、センサ部駆動手段はこのようなものに限らず、その他の公知の機構を用いて適宜構成することができる。   Here, in the present embodiment, as is apparent from the above description, the sensor unit driving unit is configured by the turret 30 as the rotating unit and the reciprocating unit including the vertical movement table 33 and the chuck 49. When such a turret 30 is used, measurement can be performed very efficiently. However, the sensor unit driving means is not limited to this, and can be appropriately configured using other known mechanisms.

また、汚染をあまり気にする必要のない場合は、センサ部51−2等を洗浄し、試薬を再度格納することで再利用も可能である。   If there is no need to worry about contamination, the sensor unit 51-2 and the like can be washed and stored again to re-use the reagent.

なお、上記蛍光測定がなされるとき、前述したようにセンサ部本体52の外周面に血漿58や反応液45が付着しないので、血漿58や反応液45による励起光50aや蛍光59の吸収、散乱の影響を無くして、微量な測定対象物質も十分な精度で測定可能となる。さらにセンサ部51−2は、励起光50aおよび蛍光59を実質的に吸収、散乱させることのない雰囲気中に配されることになるので、蛍光59が吸収されたり、散乱したりすることにより、検出される蛍光の強度が低下して、測定対象物質の測定精度が損なわれることを防止できる。また、センサ部51−2から一部漏れ出したような励起光50aが散乱して光検出器37に入射し、それにより測定精度が損なわれることも防止可能となる。   Note that when the fluorescence measurement is performed, the plasma 58 and the reaction liquid 45 do not adhere to the outer peripheral surface of the sensor unit main body 52 as described above. Therefore, the excitation light 50a and the fluorescence 59 are absorbed and scattered by the plasma 58 and the reaction liquid 45. Therefore, a trace amount of a substance to be measured can be measured with sufficient accuracy. Furthermore, since the sensor unit 51-2 is disposed in an atmosphere that does not substantially absorb and scatter the excitation light 50a and the fluorescence 59, the fluorescence 59 is absorbed or scattered. It can prevent that the intensity | strength of the fluorescence detected falls and the measurement precision of a measuring object substance is impaired. In addition, it is possible to prevent the excitation light 50a partially leaking from the sensor unit 51-2 from being scattered and entering the photodetector 37, thereby impairing measurement accuracy.

なお本実施形態の蛍光測定装置100−2は、上述の如く、ターレット30を備えるものとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば複数の容器を備えてもよいし、適宜変更可能である。   In addition, although the fluorescence measuring apparatus 100-2 of the present embodiment includes the turret 30 as described above, the present invention is not limited to this, and may include, for example, a plurality of containers or may be changed as appropriate. Is possible.

また本実施形態では、励起光50aおよび蛍光59を実質的に吸収、散乱させることのない雰囲気を空気として、その中で蛍光体の励起および蛍光検出を行っているが、この空気の他に例えば、純水、PBSバッファ等の液体もそのような雰囲気として適しており、本発明の蛍光測定装置は、そのような液体の中で蛍光体の励起および蛍光検出を行うように構成されてもよい。   In the present embodiment, the atmosphere that does not substantially absorb and scatter the excitation light 50a and the fluorescence 59 is air, and the phosphor is excited and detected in the atmosphere. Liquids such as pure water and PBS buffer are also suitable as such an atmosphere, and the fluorescence measuring apparatus of the present invention may be configured to perform excitation and fluorescence detection of a phosphor in such a liquid. .

以上説明した実施形態の蛍光測定装置100、100−2は、蛍光測定することにより2次抗体を検出し、それにより、試料液中の測定対象物質を間接的に検出するものであるが、本発明の蛍光測定装置は、蛍光体である測定対象物質を直接的に検出するように構成することも勿論可能である。   The fluorescence measuring apparatuses 100 and 100-2 according to the embodiments described above detect the secondary antibody by performing fluorescence measurement, thereby indirectly detecting the measurement target substance in the sample solution. Of course, the fluorescence measuring apparatus of the invention can be configured to directly detect a substance to be measured which is a phosphor.

また本発明の蛍光測定装置を構成するセンサ部としては、以上説明したセンサ部51、51−2に限られるものではなく、適宜変更可能である。ここで図7に第三の実施形態のセンサ部51−3の正面断面図(a)及び側面図(b)、図8に第四の実施形態のセンサ部51−4の正面断面図、図9に第五の実施形態のセンサ部51−5の正面断面図(a)及び上面図(b)を示し、以下それぞれについて説明する。   The sensor unit constituting the fluorescence measuring apparatus of the present invention is not limited to the sensor units 51 and 51-2 described above, and can be appropriately changed. 7 is a front sectional view (a) and a side view (b) of the sensor unit 51-3 of the third embodiment, and FIG. 8 is a front sectional view of the sensor unit 51-4 of the fourth embodiment. 9 shows a front sectional view (a) and a top view (b) of the sensor unit 51-5 of the fifth embodiment, and each will be described below.

第三の実施形態のセンサ部51−3は、第一の実施形態のセンサ部51と概略同様の構成であるがカバー部53の形状が異なっている。本実施形態のカバー部53−3は、図7(a)、(b)に示す如く、下端から上端へ向かうにつれて直径が大きくされた筒状に形成されている。こうすることにより一体成型時に型から抜き易くすることができる。   The sensor unit 51-3 of the third embodiment has a configuration substantially similar to that of the sensor unit 51 of the first embodiment, but the shape of the cover unit 53 is different. As shown in FIGS. 7A and 7B, the cover portion 53-3 of the present embodiment is formed in a cylindrical shape whose diameter increases from the lower end toward the upper end. By doing so, it can be easily removed from the mold at the time of integral molding.

第四の実施形態のセンサ部51−4は、第二の実施形態のセンサ部51−2と同様の形状であるが、図8に示す如く、カバー部53−4が励起光50a及び/又は蛍光59を吸収する材料によって成形されている点が異なっている。この材料は、具体的には例えば、安中特殊硝子製作所製のプラスチックフィルターPIR730、PIR800に採用されている成型材料や、PC(ポリカーボネイト)、PES(ポリエーテルスルホン)に一般的なアゾ色素や他の様々な染料を混ぜたもの等を使用することができる。またセンサ部51−4は、センサ部本体52とカバー部53−4を2色成型によって一体的に成型されている。このようにカバー部53−4を励起光50a及び/又は蛍光59を吸収する材料で成形することにより、このカバー部53−4が例えばセンサ部本体52内の不純物等によって励起光50aや蛍光59が散乱して生じる散光等を吸収できるので、光検出器37による前記散光の検出を防止することができる。なお本実施形態のカバー部53−4は、上記材料にて形成するものとしたが本発明はこれに限られるものではなく、励起光50aや蛍光59を吸収可能であれば塗装してもよい。   The sensor unit 51-4 of the fourth embodiment has the same shape as the sensor unit 51-2 of the second embodiment. However, as shown in FIG. 8, the cover unit 53-4 includes the excitation light 50a and / or The difference is that it is formed of a material that absorbs fluorescence 59. Specifically, this material is, for example, a molding material used for plastic filters PIR730 and PIR800 manufactured by Annaka Special Glass Mfg. Co., azo dyes commonly used for PC (polycarbonate) and PES (polyethersulfone) A mixture of various dyes can be used. In the sensor unit 51-4, the sensor unit main body 52 and the cover unit 53-4 are integrally formed by two-color molding. In this way, by forming the cover portion 53-4 with a material that absorbs the excitation light 50 a and / or the fluorescence 59, the cover portion 53-4 is excited by, for example, impurities in the sensor portion main body 52 and the excitation light 50 a and fluorescence 59. Therefore, it is possible to prevent the scattered light from being detected by the light detector 37. In addition, although the cover part 53-4 of this embodiment shall be formed with the said material, this invention is not restricted to this, As long as it can absorb the excitation light 50a and the fluorescence 59, it may be painted. .

第五の実施形態のセンサ部51−5は、第二の実施形態のセンサ部51−2と概略同様の構成であるが、図9(a)、(b)に示す如く、センサ部本体52の励起光50aが全反射しない部分に、該部分とカバー部53とを架橋する補強用のリブ55が設けられている点が異なっている。このようにリブ55を設けることによりカバー部53の強度を補強することができる。本実施形態ではこのリブ55は1つ設けられているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば周方向に所定間隔にて複数設けてもよいし、上下方向に複数設けてもよいし、励起光50aが全反射しない位置であればいずれに設けてもよい。   The sensor unit 51-5 of the fifth embodiment has a configuration substantially similar to that of the sensor unit 51-2 of the second embodiment. However, as shown in FIGS. The difference is that a reinforcing rib 55 for bridging the portion and the cover portion 53 is provided in a portion where the excitation light 50a of the light is not totally reflected. By providing the rib 55 in this manner, the strength of the cover portion 53 can be reinforced. In the present embodiment, one rib 55 is provided. However, the present invention is not limited to this, and for example, a plurality of ribs 55 may be provided at predetermined intervals in the circumferential direction, or a plurality may be provided in the vertical direction. The excitation light 50a may be provided anywhere as long as it is not totally reflected.

なお全反射する位置の高さHは、図1の内部反射角度θ1、センサ部本体52の直径Wから、H=n×(W/2)tanθ1の式にて求めることができる。ここでnは奇数整数であり、この高さ位置にて励起光50aが全反射する。従って「全反射しない位置」は、上記式にて求められる全反射する位置の高さとは異なる高さの位置であり、例えば、全反射する位置は、W=10mm、θ1=37度、n=7の場合、高さH=7×(10/2)tan37°=26.3mmであり、同様にn=5の場合、高さH=18.8mmであるため、高さH=18.8〜26.3mmの間が全反射しない位置の高さとなる。従って例えばその中間値である高さH=22.6mmの位置にリブ50を形成することができる。   The height H of the total reflection position can be obtained from the internal reflection angle θ1 in FIG. 1 and the diameter W of the sensor unit main body 52 by the equation H = n × (W / 2) tan θ1. Here, n is an odd integer, and the excitation light 50a is totally reflected at this height position. Therefore, the “non-total reflection position” is a position having a height different from the height of the total reflection position obtained by the above formula. For example, the total reflection position is W = 10 mm, θ1 = 37 degrees, n = In the case of 7, the height H = 7 × (10/2) tan 37 ° = 26.3 mm. Similarly, in the case of n = 5, since the height H = 18.8 mm, the height H = 18.8. Between 26.3 mm is the height of the position where total reflection does not occur. Therefore, for example, the rib 50 can be formed at the position of the height H = 22.6 mm which is the intermediate value.

以上により本発明にかかる実施形態の蛍光測定装置について説明したが、本発明の蛍光測定装置はこれに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Although the fluorescence measurement apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above, the fluorescence measurement apparatus of the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態による蛍光測定装置を示す概略構成を示す概念図The conceptual diagram which shows schematic structure which shows the fluorescence measuring apparatus by one Embodiment of this invention. 図1の蛍光測定装置のセンサ部の正面断面図及び側面図Front sectional view and side view of the sensor unit of the fluorescence measuring apparatus of FIG. 本発明の第二の実施形態による蛍光測定装置を示す概略側面図Schematic side view showing a fluorescence measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図3の蛍光測定装置の一部を示す平面図FIG. 3 is a plan view showing a part of the fluorescence measuring apparatus of FIG. 図3の蛍光測定装置のセンサ部の正面断面図Front sectional view of the sensor unit of the fluorescence measuring apparatus of FIG. 図3の蛍光測定装置による測定工程を、順を追って示す概略図Schematic diagram showing the measurement process by the fluorescence measurement device of FIG. センサ部の第三の実施形態を示す正面断面図及び側面図Front sectional view and side view showing a third embodiment of the sensor unit センサ部の第四の実施形態を示す正面断面図Front sectional view showing a fourth embodiment of the sensor unit センサ部の第五の実施形態を示す正面断面図及び上面図Front sectional view and top view showing a fifth embodiment of the sensor unit 従来の蛍光測定装置の一例を示す概略側面図Schematic side view showing an example of a conventional fluorescence measuring apparatus 従来の蛍光測定装置の別の例を示す概略側面図Schematic side view showing another example of a conventional fluorescence measuring apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 試料
2 抗原
4 1次抗体
6 2次抗体
7、50 光源
8、50a 励起光
9、37 光検出器
10 蛍光体
21 光学系
22 ダイクロイックミラー
30 ターレット
33 上下動台
34 ステッピングモータ
40 試料槽
41 反応槽
42 バッファ液槽
43 センサ部保持穴
44 貫通孔
49 チャック部(保持部)
51 センサ部
52 センサ部本体
53 カバー部
53a 閉塞部
59 蛍光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample 2 Antigen 4 Primary antibody 6 Secondary antibody 7, 50 Light source 8, 50a Excitation light 9, 37 Photo detector 10 Phosphor 21 Optical system 22 Dichroic mirror 30 Turret 33 Vertical moving table 34 Stepping motor 40 Sample tank 41 Reaction Tank 42 Buffer liquid tank 43 Sensor part holding hole 44 Through hole 49 Chuck part (holding part)
51 Sensor part 52 Sensor part body 53 Cover part 53a Blocking part 59 Fluorescence

Claims (7)

励起光を発する光源と、
一端から入射した前記励起光を周面において全反射により伝搬させて他端からエバネッセント光を出射させ、該他端が浸漬された試料液中の測定対象物質の存在を示す蛍光体を前記励起光により励起するセンサ部と、
前記励起により前記蛍光体から発せられた蛍光を検出する光検出器とを備えてなる蛍光
測定装置において、
前記センサ部は、略柱状のセンサ部本体と、
該センサ部本体の少なくとも前記他端に隣接する外周面との間に空間を介して該センサ
部本体を囲む筒状のカバー部とを備えてなり、
該カバー部は、前記他端側の端部において前記空間を閉塞する閉塞部を有するものであ
ることを特徴とする蛍光測定装置。
A light source that emits excitation light;
The excitation light incident from one end is propagated by total reflection on the peripheral surface , and evanescent light is emitted from the other end. A sensor unit excited by
In a fluorescence measuring device comprising a photodetector for detecting fluorescence emitted from the phosphor by the excitation,
The sensor unit is a substantially columnar sensor unit body;
A cylindrical cover part surrounding the sensor part body with a space between at least the outer peripheral surface adjacent to the other end of the sensor part body,
The fluorescence measuring apparatus characterized in that the cover portion has a closing portion that closes the space at the end on the other end side.
前記センサ部本体の前記励起光が反射しない部分に、該部分と前記カバー部とを架橋す
る補強用のリブが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measuring apparatus according to claim 1, wherein a reinforcing rib for bridging the part and the cover part is formed in a part of the sensor part main body where the excitation light is not reflected.
前記カバー部が、前記励起光及び/又は前記蛍光を吸収する材料で成形又は塗装されて
いるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measuring apparatus according to claim 1, wherein the cover part is molded or painted with a material that absorbs the excitation light and / or the fluorescence.
前記カバー部が、前記センサ部本体との一体成型により形成されたものであることを特
徴とする請求項1又は3に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measuring apparatus according to claim 1 or 3, wherein the cover part is formed by integral molding with the sensor part main body.
前記カバー部が、前記センサ部を所定位置に保持する保持装置の保持部に係合する係合
部を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measurement according to any one of claims 1 to 4, wherein the cover portion includes an engaging portion that engages with a holding portion of a holding device that holds the sensor portion in a predetermined position. apparatus.
前記センサ部本体が励起光を導波モードで伝搬させるものであることを特徴とする請求
項1〜5のいずれか1項に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measuring apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit main body propagates excitation light in a waveguide mode.
前記センサ部の前記他端の外表面に前記測定対象物質と特異的に結合するリガンドが固
定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の蛍光測定装置。
The fluorescence measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a ligand that specifically binds to the measurement target substance is fixed to an outer surface of the other end of the sensor unit.
JP2007018874A 2007-01-11 2007-01-30 Fluorescence measuring device Expired - Fee Related JP4864743B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007018874A JP4864743B2 (en) 2007-01-30 2007-01-30 Fluorescence measuring device
EP08000369A EP1944599A3 (en) 2007-01-11 2008-01-10 Fluorescence analysis apparatus
US11/972,724 US7615759B2 (en) 2007-01-11 2008-01-11 Fluorescence analysis apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007018874A JP4864743B2 (en) 2007-01-30 2007-01-30 Fluorescence measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008185440A JP2008185440A (en) 2008-08-14
JP4864743B2 true JP4864743B2 (en) 2012-02-01

Family

ID=39728595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007018874A Expired - Fee Related JP4864743B2 (en) 2007-01-11 2007-01-30 Fluorescence measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4864743B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5669087B2 (en) 2010-09-28 2015-02-12 国立大学法人九州工業大学 Fluorescence measurement method and fluorescence measurement apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0372262A (en) * 1989-08-11 1991-03-27 Daikin Ind Ltd Optical measuring apparatus
JPH03122553A (en) * 1989-10-04 1991-05-24 Olympus Optical Co Ltd Photosensor
JP3305398B2 (en) * 1993-03-31 2002-07-22 三菱レイヨン株式会社 Optical fiber sensor
US5639668A (en) * 1995-09-14 1997-06-17 Boehringer Mannheim Corporation Optical apparatus for performing an immunoassay
JP4312099B2 (en) * 2004-04-27 2009-08-12 キヤノン化成株式会社 Optical measurement method
JP2006047250A (en) * 2004-08-09 2006-02-16 Canon Chemicals Inc Analyzing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008185440A (en) 2008-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9829434B2 (en) Optical detection system for liquid samples
JP4368535B2 (en) Measuring chip
EP2726852B1 (en) Multiple examinations of a sample
JP2006162592A (en) Analysis system of liquid, and cartridge
WO1995032417A1 (en) Optical measuring method and apparatus therefor
WO2016208421A1 (en) Measurement method, measurement chip used for same, and kit for measurement
EP3321688B1 (en) Detection device and detection method
EP3413056B1 (en) Liquid delivery method, and detection system using said method
WO2017057136A1 (en) Surface plasmon-field enhanced fluorescence spectroscopy and measurement kit
JP4864743B2 (en) Fluorescence measuring device
JPH09257806A (en) Surface plasmon resonance sensor apparatus
US7615759B2 (en) Fluorescence analysis apparatus
JP2008170248A (en) Fluorescence measuring instrument
JP2000121552A (en) Spr sensor cell and immunoreaction measuring device using the same
US20220026344A1 (en) Detection device
JP6943262B2 (en) Liquid feeding system, inspection system and liquid feeding method
JP7497638B2 (en) Detection device
WO2012160923A1 (en) Reaction promoting device, replacement product, and method for producing replacement product
WO2018179950A1 (en) Sensor chip for sample detection system
JP4549803B2 (en) Screening system
JP2006090985A (en) Measuring apparatus utilizing total reflection attenuation and method therefor
JPWO2019230222A1 (en) Surface plasmon excitation enhanced fluorescence measurement method
JP4053246B2 (en) Sensor using total reflection attenuation
JP2007071838A (en) Dispensing device
JP6414209B2 (en) Surface plasmon enhanced fluorescence measurement method and surface plasmon enhanced fluorescence measurement apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090910

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111018

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111109

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees