JP6494688B2 - 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ - Google Patents

発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ Download PDF

Info

Publication number
JP6494688B2
JP6494688B2 JP2017095745A JP2017095745A JP6494688B2 JP 6494688 B2 JP6494688 B2 JP 6494688B2 JP 2017095745 A JP2017095745 A JP 2017095745A JP 2017095745 A JP2017095745 A JP 2017095745A JP 6494688 B2 JP6494688 B2 JP 6494688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shutter blade
light
shutter
sample
light irradiation
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.)
Active
Application number
JP2017095745A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017161929A (ja
Inventor
アール. ジャスパース ジェフリー
アール. ジャスパース ジェフリー
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.)
Siemens Healthcare Diagnostics Inc
Original Assignee
Siemens Healthcare Diagnostics Inc
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 Siemens Healthcare Diagnostics Inc filed Critical Siemens Healthcare Diagnostics Inc
Publication of JP2017161929A publication Critical patent/JP2017161929A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6494688B2 publication Critical patent/JP6494688B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
    • G02B26/04Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light by periodically varying the intensity of light, e.g. using choppers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J43/00Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/02Mechanical
    • G01N2201/022Casings
    • G01N2201/0221Portable; cableless; compact; hand-held
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/064Stray light conditioning
    • G01N2201/0648Shutters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/068Optics, miscellaneous
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G03B11/04Hoods or caps for eliminating unwanted light from lenses, viewfinders or focusing aids
    • G03B11/043Protective lens closures or lens caps built into cameras
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B9/00Exposure-making shutters; Diaphragms
    • G03B9/08Shutters
    • G03B9/10Blade or disc rotating or pivoting about axis normal to its plane
    • G03B9/14Two separate members moving in opposite directions

Description

関連出願の相互参照
米国仮特許出願第61/652,553号(2012年5月29日出願)の全体が本明細書中に参照により含まれることをここに明らかとする。
連邦政府支援の研究または開発に関する宣言
不適用。
1.発明の分野
本願において開示され、特許請求される本発明は、概してシャッタに関し、より詳細には(但し限定するものではないが)、光電子増倍管などの高感度の光検出器を光の有害な曝露から保護するためのシャッタアセンブリに関する。
2.関連技術の簡単な説明
発光検出を利用する分析装置は製薬産業および医療産業において非常によく用いられている。特定のサンプル試薬の組み合わせを相互作用させるための触媒放射ビームを用いた分析測定がしばしば行われる。生じる光子の放出はしばしば非常に弱いが、高感度の検出器によって検出、測定され、電気信号に変換され、さらに相関付けされて、実際の分析結果が得られる。
たとえば、特許文献1には、LOCI法(Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay)として知られる非常に高感度のアッセイ方法が開示されている。この方法は、照射によって一重項酸素を生成する光増感剤と、一重項酸素により活性化される化学発光化合物とを用いる。光増感剤および化学発光化合物は所定波長光で照射され、その後、化学発光化合物により放出されて得られた光が測定および関連づけされてアッセイが行われる。
発光利用型アッセイに用いられる装置は、一つには、用いられる複雑で高感度の光学系のために、しばしば物理的に非常に大きい。分析には、しばしば、光電子増倍管などの高感度検出器の、可視域に近い高強度光へのサンプルの曝露が含まれる。高感度検出器を保護するため、検出器を高強度光源から大きく離し、これら2つの間に光路バリヤおよびシャッタを設けるのが通常である。
米国特許第5,709,994号
サイズは、高スループットスクリーニングが容易な大型の研究施設では大きな問題ではない。しかし、非研究施設、たとえば、診療所、診察所や家庭には、正確な、発光利用型分析が可能な、より軽量な携帯型ユニットまたはハンドヘルド装置を有することが有用である。光路を短縮したコンパクトな設計も、高感度検出器の高強度光源への有害な曝露のリスクを増大させうる。
上記観点から、携帯型の発光利用型サンプル分析機における高感度検出器の保護に適した、コンパクトで、エネルギー効率の良いシャッタの設計に対する要求が増している。本願において開示され、特許請求される発明は、このようなシャッタの設計に関するものである。
本願において開示され、特許請求される発明は、概して、光の通過を阻害するためのシャッタアセンブリに関する。このシャッタアセンブリは第1のシャッタブレードおよび第2のシャッタブレードを備えており、第1のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第1の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第1の光通過開口とを有しており、第2のシャッタブレードは第1のシャッタブレードに隣接して平行に設けられている。第2のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第2の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第2の光通過開口とを備えている。第1のシャッタブレードおよび第2のシャッタブレードは平行な直線移動が可能なように支持されている。モータギアが、第1および第2の歯付きアームの間に噛み合わされて配置されており、これにより、ギアの回転により、第1および第2のシャッタブレードが開放位置と閉鎖位置との間で反対方向に直線状に移動し、但し、開放位置では第1および第2の光通過開口が互いに重なる関係にあり、閉鎖位置では第1および第2の光通過開口は互いに重ならない関係にある。
図面中の類似した参照番号は同一または同様の要素または機能を表し、意味する。本発明の実施は、以下の詳細な説明を考慮したときによりよく理解される。これらの記載では添付の図面での記載、概略図、グラブおよび線図を参照する。図面は必ずしも寸法決定するものではなく、図面の特定の特徴および特定の表示は、明確さと簡潔さのために寸法決定しまたは簡略化するため、誇張されている場合がある。
本明細書中に開示される本発明にしたがって構成されたサンプル分析機の実施形態の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従って構成されたシャッタアセンブリの実施形態の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うサンプル分析機の動作の実施形態のタイミング図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従うシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 本明細書中に開示される本発明に従う別のシャッタアセンブリの実施形態の動作の概略図である。 基準開口センサの使用および配置を示すさらに別のシャッタアセンブリの実施形態の概略図である。 基準開口センサの使用および配置を示すさらに別のシャッタアセンブリの実施形態の概略図である。 基準開口センサの使用および配置を示すさらに別のシャッタアセンブリの実施形態の概略図である。
本明細書中に詳細に開示される本発明の少なくとも1つの実施形態を説明する前に、本発明は、以下の説明で述べられるまたは図面中に示される構成要素の配置、例示的データ、実験および/または構成の詳細への適用に限定されないことは理解されるべきである。本願において開示され、特許請求される本発明は、他の実施形態であってよくまたは種々の方法で実施または実行されてよい。さらに、本明細書中で用いられる語句および用語は記述を目的としているのみであり、決して限定として見なされるべきではないことは理解されるべきである。
本発明の実施形態の以下の詳細な説明において、本発明のより完全な理解が得られるよう、多くの特定的な詳細が述べられている。しかし、本発明は開示の範囲内でこれらの特定の詳細無しで実施可能であることは当業者には明らかであろう。他に、周知の特徴は本開示を不要に複雑とすることを避けるため、詳細に記載されていない。
さらに、明白に反対のことを述べない限り、「または」の語は両立的な「または」を意味し、排他的な「または」を意味しない。たとえば、条件「AまたはB」は、以下のいずれかにより満たされる:Aが真(または存在)かつBが偽(または非存在)、Aが偽(または非存在)かつBが真(または存在)、および、AとBが真(または存在)。
さらに、「1つ」の語の使用は本明細書中の実施形態の複数の要素および複数の構成要素を記載するためにも用いられる。これは単に便宜的にのみ、本発明の包括的意味を与えるためになされる。この語は「1つ」または「少なくとも1つ」を含むものとして読まれるべきであり、単数形もまた、他に意味することが明らかでない限り複数を含む。
LOCI法(Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay)および光学系の記載は、例に過ぎず、本発明は、発光、蛍光発光、吸収および濁り度を測定するための光学検出を利用する任意のサンプル分析プロセスとともに用いることができる。「サンプル」または「アッセイサンプル」の記載は、分析されるサンプルを意味し、アッセイサンプル容器への挿入の前または後に、分析プロセスに従って添加される試薬を含む。
最後に、本明細書中で用いられるとき、「一実施形態」の全ての記載は、実施形態に関連して記載された特定の要素、特徴、構造または特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。発明の詳細な説明において様々な場所で用いられる「一実施形態では」の記載は、同じ実施形態を必ずしもすべて指すものではない。
図面、特に図1を参照して、図中には、本願において開示され、特許請求される本発明に従うサンプル分析機10の例示的実施形態が示されている。サンプル分析機10は、サンプルレザバ16中に配置、保持されたアッセイサンプル14に光を照射し、発光を生じさせるための光照射装置12を有している。光照射装置12からの高強度の光照射から検出器22の高感度光学系を保護するためのシャッタアセンブリ18が光軸20に沿って配置されている。検出器22は、光照射の結果としてアッセイサンプル14から放出される発光または光を測定する。
光照射装置12は、多波長であってよく、場合により不所望の波長がフィルタでカットされ、あるいは、レーザ出力による単色光であってもよい。照射の光強度および時間は、広く変えることができる。一実施形態では、発フォトダイオード(LED)が用いられる。別の実施形態では、光照射装置12はリング状に配置された複数のLEDを有している。
検出器22は、特定のアッセイに必要な感度を有する、既知のまたは今後開発される光検出器であってよい。たとえば、真空光検出器たとえば光電子増倍管(PMT)は、通常、シリコンフォトダイオードなどの固体光検出器と比べて非常に感度が高い。光検出器およびその使用は、当業者には周知である。
光軸20は、光照射装置12から検出器22へと向かう線として本明細書中では定義される。いくつかの実施形態では、図1に示されるように、光軸20は、配置されたサンプルレザバ16から検出器22へ向かう線とも一致する。光照射装置12とサンプルレザバ16および検出器22の双方とのこの位置合わせによって、光照射モードおよび測定モードの両方のための短縮された光路が得られる。これは一方で、既存の研究施設の発光利用型サンプル分析機と比較して、よりコンパクトな設計および低減された電力要件を可能とする。たとえば、一実施形態では、検出器22はアッセイサンプル14から約10mm以内に配置される。別の実施形態では、検出器22はアッセイサンプル14から約5mm以内に配置される。これは、検出器とアッセイサンプルとの間の距離が80mm以上のオーダである、現在のベンチスケールのサンプル分析機と比較して、はるかにコンパクトである。また、一実施形態では、検出器22は、光照射装置12から約5mmで配置されている。これは、1秒出力当たり50光子のオーダで、対象の非常に低い光信号を測定するために光電子増倍管を用いる実施形態において特に、大きな功績である。このようなコンパクトさによって、サンプル分析機10が携帯型および/またはハンドヘルド型であり、電源24が1つ以上のバッテリである実施形態が実現される。
シャッタアセンブリ18は、光照射の期間は閉鎖されたままとなるよう動作し、これにより、光照射装置12から検出器22への光通過は遮蔽され、検出器22を過剰な曝露から保護する。光照射の期間で、光はアッセイサンプルレザバ16に入り、アッセイサンプル14を活性化して、反応および光子の放出を開始させる。光照射期間の後、アッセイサンプル14では、光子の放出による応答が開始され、この測定モードの間、シャッタセンブリ18は開放されたままであり、アッセイサンプルにより発せられる光は検出器に入り測定される。この独自の設計によって、剛性の、密なブレード材料たとえば金属合金の使用が可能となり、最高度の光学密度性能が実現される一方で、高速のシャッタの開閉が実現され、これは高感度の光子検出器を用いる高強度光照射設備において絶対的に必要である。
一実施形態では、光照射装置12に面するシャッタアセンブリ18の面25は反射性であり、これにより、アッセイサンプル14を通過する、光照射装置12からの光は面25で反射されてアッセイサンプル14に向かって戻る。これは、アッセイサンプル14を通過する光照射を増加させ、これによりアッセイサンプルの活性化が向上される。適切な反射面の非限定の例としては、研磨されたステンレス鋼が挙げられる。
図2に示されるように、シャッタアセンブリ18は、第1のシャッタブレード26と第2のシャッタブレード28とを有する。第1のシャッタブレード26は平坦な形状であり、第1の歯付きアーム30がこれより延び、第1の光通過開口32がその内側に設けられている。同様に、第2のシャッタブレードは平坦な形状であり、第2の歯付きアーム34がこれより延び、第2の光通過開口36がその内側に設けられている。第2のシャッタブレード28は、第1のシャッタブレード26に隣接して、これに平行に配置されており、2つのシャッタブレード26、28は、シャッタアセンブリ18にスライド可能に支持されており、平行な直線状の移動が可能である。
第1および第2のシャッタブレード26、28は、典型的には、サンプルレザバ16および検出器22のサイズによって大部分のサイズが定まる薄い金属ブレードとして形作られている。適切な構成には、光を通さない任意の剛性材料が含まれる。様々な適切な金属合金およびポリマが当業者に知られており、容易に市場で入手可能である。
1つのプロトタイプとして、第1および第2のシャッタブレード26、28を、0.127mmの厚さの304ステンレス鋼で構成した。この材料は簡単に入手でき、高い光遮蔽性を有している。ブレードは光子のトンネル効果および反射を防ぐため、黒色酸化コーティングで処理した。ブレード間で生じる摩擦は低く、低トルク要件が得られ、かつ、高速動作可能であった。
反射面25は、第1または第2のシャッタブレード26、28の少なくとも一部の上にあってよく、この部分は、光照射期間中にアッセイサンプル14を通過する光照射にさらされるシャッタブレード面となる。第1および第2のシャッタブレード26、28がステンレス鋼から構成される場合、反射面25を形成するためにステンレス鋼の一部を研磨することが、アッセイサンプル14を通る光照射を増加させ、アッセイサンプルの活性化を向上させるために十分であることがわかった。第1のシャッタブレード26は、下方アーム54を有していてよく、これは、第1および第2の歯付きアーム30、34のように歯を必要としない。
シャッタアセンブリ18は、アクチュエータ機構によって動作され、アクチュエータ機構によって、第1および第2のシャッタブレード26、28がそれぞれ、開放位置と閉鎖位置との間で反対方向に直線状に移動される。開放位置では、第1および第2の光通過開口32、36は互いに重なる関係にあり、閉鎖位置では、第1および第2の光通過開口32、36は互いに重ならない関係にある。適切なシャッタアクチュエータ機構の非限定の例には、バネに対して作用するシャッタに接続されたソレノイドとモータ、および、ステッピングモータが含まれる。
第1および第2のシャッタブレード26、28を閉鎖位置に向かわせ、検出器2を保護するために、バネ(図示せず)などを用いることができる。光学検出、たとえば発光、蛍光発光、吸収の測定などの光学検出を用いる、カメラや研究施設の装置に用いられているようなシャッタは、通常、バネに対して作用するソレノイドを用いて制御される。ソレノイドは、シャッタを開放位置に維持するようバネ等に対して作用するために、連続した電力入力を必要とする。シャッタを必要とする分析装置は、通常、交流電流によって給電され、ソレノイドの電力要件は大きな問題ではない。カメラシャッタについてはシャッタが通常長期間開かれたままで維持されないため、バッテリの電力ドレインは重要ではない。しかし、発光利用型サンプル分析機ではシャッタが比較的長期間開かれたままで維持されなければならないため、バッテリ動作する、発光利用型サンプル分析機におけるソレノイド制御型シャッタの動作に必要な電力は重要である。
一実施形態では、たとえばマウント40a、40bによってシャッタアセンブリ18に取り付けられたモータ38は、第1および第2の歯付きアーム30、34の間に設けられ、噛み合わされたギア42を備える。ギア42の回転は、第1および第2のシャッタブレード26、28をそれぞれ、開放位置と、閉鎖位置との間で反対方向に直線状に移動させる。開放位置では、第1および第2の光通過開口32、36は互いに重なる関係にあり、閉鎖位置では、第1および第2の光通過開口32、36は互いに重ならない関係にある。
一実施形態では、モータ38は、ステッピングモータである。ステッピングモータは、ブラシレスの電気モータであり、これは、中心のギア状の鉄棒を中心として配置された多数の「歯付き」電磁石を有し、各電磁石が「ステップ」を構成している。すなわち、1回の全体回転が多数の個別のステップに分割され、モータの位置がフィードバック機構を必要とすること無く、正確に制御可能である。ステッピングモータのスピードが増加するとき、トルクが減少する。最大トルクはモータが停止した時に生じ、この「保持トルク」が外部負荷の下で所望の位置を維持するためのモータの能力を決定する。したがって、ステッピングモータ38は、有利に、正確に制御された位置、すなわち、閉鎖、完全開放あるいは中間のいずれかの位置にシャッタブレードを維持するために用いられる保持トルクを供給する。ステッピングモータ38はシャッタ位置を維持する力を必要としないので、これにより携帯型の発光利用型分析機の電力要件が低減し、このバッテリ給電型の装置は実用的なものとなる。
さらに、ステッピングモータ38が第1および第2のシャッタブレード26、28をそれぞれ開放させるためにかかる時間は早く、それは一つには、シャッタブレードの質量、したがって慣性が小さく、ステッピングモータ38がその最高速度(「高速旋回」とも呼ばれる)で動作可能なためである。したがって、ステッピングモータ38を用いるシャッタアセンブリ18が、検出器22の曝露時間を制御し、さらに、光照射装置12からの光から検出器22を保護するために用いられる。
トロポニンI用といった典型的なLOCIアッセイ法では、患者の血漿サンプルが、ケミビーズおよびビオチン化抗体試薬と混合され、特定の時間、37℃でインキュベートされる。このサンプル試薬混合物はその後、センシビーズ試薬に添加され、特定の時間、37℃でインキュベートされる。この混合物はアッセイ希釈液で希釈されてアッセイサンプルが得られ、これが680nmの光で照射される。これによって、一重項酸素の放出、および、その直後の612nmの光子の放出が引き起こされ、光子が光学検出システムによって測定される。図3は、LOCIによるトロポニンIのアッセイを示すタイミング図の例である。光照射ステップ、光電子増倍管シャッタアセンブリおよび信号ゲートの動作、ならびに、アッセイサンプル中の触媒から放出される光子の生成および分析のためのプロセスタイミングが示されている。図3のタイミングシーケンスの詳細:1.アッセイサンプルに光照射する;2.シャッタを開放して、検出器光学系をアッセイサンプルに曝露する;3.検出器を論理的にイネーブルとして放出光子を収集する;4.検出器の放出光子収集を論理的にディスイネーブルとする;5.シャッタを閉鎖し、塞いで、検出器を保護する。概念的なアッセイによる光子束生成(Notional Assay Flux Production)の波形は対象の信号を表し、アッセイサンプルの出力は、検体の濃度に比例する。
図4Aを参照して、第1および第2のシャッタブレード26、28が、第1および第2の光通過開口32、36がそれぞれ一致するステッピングモータ38の位置「0」にあることが示されており、すなわち、これらは完全に位置合わせされており、これにより、完全な有効開口44が実現され、「完全開放」として記載されている。図4B〜4Fは、ステッピングモータのギア42が2ステップ間隔で進んだときの、シャッタブレードおよび開口の相対位置の例を示す。6ステップ後として、図4Dは第1および第2の光通過開口32、36が重なっておらず、したがって、有効開口44が無いことを示している。
一実施形態では、さらに、基準開口が各シャッタブレードに設けられている。たとえば、図4A〜4Gは、シャッタブレード26の内側のピンホール型基準開口46の相対位置、および、第2のシャッタブレードの内側の、より大径の基準開口を示している。一実施形態では、ピンホール型基準開口46は約0.5mm以下の直径を有している。別の実施形態では、より大径の基準開口48は、第1および第2の光通過開口32、36の直径の25%未満の直径を有している。ピンホール型基準開口46および大径の基準開口48は、それぞれが第1または第2の光通過開口32、36のいずれか一方の側に設けられており、これらは図4Aに示される完全開放位置で最も離れた距離にあり、図4Eで示される8ステップ後には重なる。図4Eにおけるような位置のピンホール型基準開口は検出器22へのわずかな量の光しか通過を許さず、たとえば光照射装置12からの通過した光の強度および位置合わせをモニタするために用いることができる。図4Fにおいて、光は通過できず、このステップは「完全閉鎖」として記載されている。反射面25は、図4A〜4Eでは省略されているが、図4F中の第1のシャッタブレードには示されている。
別の実施形態では、図5A〜5Eに概略的に示されるように、第1のシャッタブレード26の第1のオープンバイアス基準開口50および第2のシャッタブレード28の第2のオープンバイアス基準開口52が、完全開放位置で完全に重なって位置している。完全開放位置は、図5Aに示されるような、第1および第2の光通過開口32、36の完全な重なりとして定められる。ブレード開放センサとして機能的に記載され、図6A〜6Cに示される第1のセンサ60は、シャッタアセンブリ18を支持する背面板64に配置され、完全開放位置において、第1および第2のオープンバイアス基準開口50、52とそれぞれ位置合わせされる。同様に、第1のクローズバイアス基準開口56および第2のクローズバイアス基準開口58は図5Fに示されるような完全閉鎖位置で完全に重なるよう配置される。ブレード閉鎖センサとして機能的に示され、図6A〜6Cに示される第2のセンサ62は、シャッタアセンブリ18を支持する背面板64に配置され、完全閉鎖位置において、第1および第2のクローズバイアス基準開口56、58とそれぞれ位置合わせされる。
上記記載から、本明細書に開示される本発明は、課題を解決し、本明細書に記載された利点を実現するために適しており、本明細書に開示される発明において固有のものである。本明細書中に開示された本発明の例示的実施形態についてこの開示を目的として記載したが、当業者に容易に示唆され、本明細書中に開示されて添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を逸脱すること無くなしうる多くの変更が可能であることは理解されるであろう。

Claims (12)

  1. 光照射装置と、
    アッセイサンプルを含むサンプル容器を、前記光照射装置の近傍に、前記光照射装置が前記アッセイサンプルの発光または蛍光発光を生じさせるように支持するよう配置された支持体と、
    前記アッセイサンプルの発光または蛍光発光を検出するために、前記光照射装置から前記アッセイサンプルを通過して当該検出装置へと延びる光軸に沿って配置された検出装置と、
    前記光軸に沿って前記検出器に隣接して配置された、前記光照射装置からの光を遮断可能なシャッタアセンブリと、
    を備えており、
    前記シャッタアセンブリは、第1のシャッタブレードと、第2のシャッタブレードと、モータとを備えており、
    前記第1のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第1の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第1の光通過開口とを有しており、
    前記第2のシャッタブレードは前記第1のシャッタブレードに隣接して平行に設けられており、前記第2のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第2の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第2の光通過開口とを有しており、
    前記第1のシャッタブレードおよび前記第2のシャッタブレードは平行な直線移動が可能なように支持されており、
    前記モータは、前記第1および前記第2の歯付きアームの間に噛み合わされて配置されたギアを有しており、前記ギアの回転により、前記第1および前記第2のシャッタブレードが開放位置と閉鎖位置との間で反対方向に直線状に移動し、但し、前記開放位置では前記第1および前記第2の光通過開口が互いに重なる関係にあり、前記閉鎖位置では前記第1および前記第2の光通過開口は互いに重ならない関係にあり、
    前記アッセイサンプルは、前記光軸に沿って前記光照射装置と前記シャッタアセンブリとの間に配置され、
    サンプル分析機は、光照射モードおよび測定モードで構成され、
    光照射モードの間、前記モータは前記第1のシャッタブレードおよび前記第2のシャッタブレードを閉鎖位置に移動させ、かつ、前記光照射装置は前記アッセイサンプルを照射するよう動作し、
    前記光照射モードの後、測定モードの間、前記光照射装置は前記アッセイサンプルへの光照射を停止するよう動作し、
    更に、測定モードの間、前記モータは、前記アッセイサンプルからの発光が前記光軸に沿って前記第1の光通過開口および前記第2の光通過開口を通って前記検出器に届くように、前記モータは前記第1のシャッタブレードおよび前記第2のシャッタブレードを開放位置に移動させる、
    ことを特徴とする、サンプル分析機。
  2. 前記検出装置は光電子増倍管である、ことを特徴とする請求項1記載のサンプル分析機。
  3. 前記検出装置は、前記アッセイサンプルから10mm未満で配置されている、請求項1記載のサンプル分析機。
  4. 前記検出装置は、前記光照射装置から5mm〜15mmで配置されている、請求項1記載のサンプル分析機。
  5. 前記第1または前記第2のシャッタブレードの少なくとも一部の上に反射面が設けられており、当該部分は、前記第1および前記第2の光通過開口が前記閉鎖位置にあるときに、前記アッセイサンプルに隣接したシャッタブレードの表面となる、請求項1記載のサンプル分析機。
  6. アッセイサンプルの分析方法であって、
    前記方法はサンプル分析機を用意するステップを含み、
    但し、前記サンプル分析機は、
    光照射装置と、
    アッセイサンプルを含むサンプル容器を、前記光照射装置の近傍に、前記光照射装置が前記アッセイサンプルの発光または蛍光発光を生じさせるように支持するよう配置された支持体と、
    前記アッセイサンプルの発光または蛍光発光を検出するために、前記光照射装置から前記アッセイサンプルを通過して当該検出装置へと延びる光軸に沿って配置された検出装置と、
    前記光軸に沿って前記検出器に隣接して配置された、前記光照射装置からの光を遮断可能なシャッタアセンブリと、
    を備えており、
    前記シャッタアセンブリは、第1のシャッタブレードと、第2のシャッタブレードと、モータとを備えており、
    前記第1のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第1の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第1の光通過開口とを有しており、
    前記第2のシャッタブレードは前記第1のシャッタブレードに隣接して平行に設けられており、前記第2のシャッタブレードは、当該シャッタブレードから延びる第2の歯付きアームと、当該シャッタブレードの内側の第2の光通過開口とを有しており、
    前記第1のシャッタブレードおよび前記第2のシャッタブレードは平行な直線移動が可能なように支持されており、
    前記モータは、前記第1および前記第2の歯付きアームの間に噛み合わされて配置されたギアを有しており、これにより、前記ギアの回転により、前記第1および前記第2のシャッタブレードが開放位置と閉鎖位置との間で反対方向に直線状に移動し、但し、前記開放位置では前記第1および前記第2の光通過開口が互いに重なる関係にあり、前記閉鎖位置では前記第1および前記第2の光通過開口は互いに重ならない関係にあり、
    前記アッセイサンプルは、前記光軸に沿って前記光照射装置と前記シャッタアセンブリとの間に配置され、
    前記方法は、さらに、
    前記アッセイサンプルを含む前記サンプル容器を前記光照射装置の近傍に支持するステップと、
    前記サンプル分析機の光照射モードの間、前記アッセイサンプルから発光を起こさせるよう前記アッセイサンプルに光照射するステップと、
    前記光照射モードの間、前記シャッタアセンブリを、前記第1および前記第2のシャッタブレードが閉鎖位置に到達し、当該位置を維持するように動作させるステップと、
    前記光照射モードの後、前記サンプル分析機の測定モードの間、前記アッセイサンプルへの光照射を停止するステップと、
    前記測定モードの間、前記アッセイサンプルからの発光が前記光軸に沿って前記第1の光通過開口および前記第2の光通過開口を通って前記検出器に届くように、前記シャッタアセンブリを、前記第1および前記第2のシャッタブレードが開放位置に到達し、当該位置を維持するように動作させるステップと、
    発光または蛍光発光を測定するステップと、
    を含む、ことを特徴とする方法。
  7. 前記モータおよび前記ギアは直接駆動機構を提供する、請求項6記載の方法。
  8. 前記モータはステッピングモータである、請求項6記載の方法。
  9. 前記第1または前記第2のシャッタブレードの少なくとも一部の上に反射面が設けられており、当該部分は、前記第1および前記第2の光通過開口が前記閉鎖位置にあるときに、前記アッセイサンプルに隣接したシャッタブレードの表面となる、請求項6記載の方法。
  10. 前記モータはバッテリ給電型ステッピングモータである、請求項6記載の方法。
  11. 前記モータが、前記第1および前記第2の歯付きアームの間に噛み合わされて配置されたシングルギアを有している、請求項6記載の方法。
  12. 前記第1のシャッタブレードの内側に第1の基準開口がさらに設けられており、
    前記第1の基準開口は、前記第1の光通過開口と前記第2の光通過開口とが前記開放位置で位置合わせされる前に、前記第2のシャッタブレードの内側の前記第2の光通過開口と位置合わせされる位置に配置されている、請求項6記載の方法。
JP2017095745A 2012-05-29 2017-05-12 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ Active JP6494688B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261652553P 2012-05-29 2012-05-29
US61/652,553 2012-05-29

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015515070A Division JP2015525372A (ja) 2012-05-29 2013-05-23 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017161929A JP2017161929A (ja) 2017-09-14
JP6494688B2 true JP6494688B2 (ja) 2019-04-03

Family

ID=49673830

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015515070A Pending JP2015525372A (ja) 2012-05-29 2013-05-23 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ
JP2017095745A Active JP6494688B2 (ja) 2012-05-29 2017-05-12 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015515070A Pending JP2015525372A (ja) 2012-05-29 2013-05-23 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ

Country Status (12)

Country Link
US (2) US9791690B2 (ja)
EP (1) EP2856254B1 (ja)
JP (2) JP2015525372A (ja)
KR (1) KR20150016384A (ja)
CN (1) CN104321698B (ja)
BR (1) BR112014029494A2 (ja)
CA (1) CA2875126A1 (ja)
DK (1) DK2856254T3 (ja)
ES (1) ES2768401T3 (ja)
IN (1) IN2014DN08674A (ja)
MX (1) MX346207B (ja)
WO (1) WO2013181052A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2976619B1 (en) * 2013-03-20 2021-11-10 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Light and shutter for a sample analyzer
EP3685131B1 (en) 2017-09-19 2022-09-07 Beckman Coulter, Inc. Analog light measuring and photon counting in chemiluminescence measurements
FR3082224B1 (fr) * 2018-06-07 2020-05-22 Openfield Debitmetre a mini-turbine et outil de fond de puits comprenant un reseau de debitmetre a mini-turbine pour fonctionner dans un puits d'hydrocarbures.
CN109738403A (zh) * 2019-01-03 2019-05-10 必欧瀚生物技术(合肥)有限公司 一种荧光标准卡及荧光标准卡用荧光膜的制备方法
CN110625257B (zh) * 2019-09-26 2021-09-28 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种抗真空蒸镀金属增材制造装置及其工作和制造方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB456617A (ja) *
US2922349A (en) * 1955-08-08 1960-01-26 Seton I Rochwite Stereoscopic camera
IT1003725B (it) 1973-05-22 1976-06-10 Polaroid Corp Perfezionamento nei dispositivi di controllo della esposizione per ot turatori di apparecchi fotografici
US3903528A (en) 1973-05-22 1975-09-02 Polaroid Corp Exposure control system for photographic apparatus
US3928859A (en) * 1974-03-22 1975-12-23 Honeywell Inc Shutter-iris for automatic camera
US3918077A (en) * 1974-05-06 1975-11-04 Terminal Data Corp Translational shutter system
JPS5746534B2 (ja) 1974-11-18 1982-10-04
US4007469A (en) * 1975-04-21 1977-02-08 Polaroid Corporation Photographic apparatus with plurality of selectively determinable operational modes
JPS52117124A (en) 1976-03-26 1977-10-01 Fuji Photo Film Co Ltd Two-blade shutter
US4112450A (en) 1976-02-18 1978-09-05 Fuji Photo Film Co., Ltd. Shutter device for a photographic camera
JPS548523A (en) 1977-06-21 1979-01-22 Canon Inc Exposure controller of cameras
US4176929A (en) 1977-06-21 1979-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure control device for a camera
JPS60249123A (ja) 1984-05-25 1985-12-09 Canon Inc パルス駆動シヤツタ−
GB2214648A (en) * 1988-01-19 1989-09-06 Photo Me Int An identity-portrait camera
JP2667988B2 (ja) 1988-04-08 1997-10-27 セイコープレシジョン株式会社 モータ駆動装置
US4827348A (en) 1988-05-02 1989-05-02 Polaroid Corporation Exposure control system for dual mode electronic imaging camera
US4978991A (en) * 1989-12-29 1990-12-18 Polaroid Corporation Open-loop stepper motor controlled shutter
DE59107556D1 (de) 1991-06-21 1996-04-18 Tetsuhiro Kano Reflektor und Verfahren zum Erzeugen einer Reflektorform
JP2520247Y2 (ja) * 1991-06-26 1996-12-11 ニスカ株式会社 光量調整装置
JP3260469B2 (ja) * 1992-04-01 2002-02-25 シスメックス株式会社 粒子分析装置
JP3464798B2 (ja) 1992-07-31 2003-11-10 デイド・ベーリング・マルブルク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 光活性化化学発光基質
US5833924A (en) 1995-12-22 1998-11-10 Universal Healthwatch, Inc. Sampling-assay device and interface system
DE19609414C1 (de) * 1996-03-04 1997-07-31 Arnold & Richter Kg Laufbildkamera
US6046836A (en) * 1998-03-06 2000-04-04 Electro-Optical Products Corporation Low frequency optical shutter
US6313471B1 (en) 1998-08-18 2001-11-06 Molecular Devices Corporation Scanning fluorometer
US6495373B1 (en) 1998-10-14 2002-12-17 Polaroid Corporation Method and apparatus for performing diagnostic tests
US6850351B1 (en) * 2003-02-20 2005-02-01 Team Specialty Products Corp. Method and apparatus for ultra-fast aperture exposure
JP2004348051A (ja) 2003-05-26 2004-12-09 Alps Electric Co Ltd 絞り兼用シャッタ駆動装置
US7402281B2 (en) 2003-07-18 2008-07-22 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Magazine for inventorying reaction cuvettes in an automatic analyzer
JP3987047B2 (ja) 2004-03-05 2007-10-03 ニスカ株式会社 撮像装置及びこれに用いる光量調節装置
JP2007156230A (ja) 2005-12-07 2007-06-21 Seiko Epson Corp 光学絞り装置、および、プロジェクタ
US7697060B2 (en) * 2006-01-30 2010-04-13 Radiant Imaging, Inc. Rotary shutter assemblies for imaging photometers and methods for using such shutter assemblies
US8473216B2 (en) 2006-11-30 2013-06-25 Fluidigm Corporation Method and program for performing baseline correction of amplification curves in a PCR experiment
CN101266386A (zh) 2007-03-15 2008-09-17 上海乐金广电电子有限公司 小型照相机的光圈快门装置
JP5026849B2 (ja) 2007-04-20 2012-09-19 株式会社日立製作所 化学発光計測装置
WO2009043347A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Danmarks Tekniske Universitet A detector for detecting particle radiation of an energy in the range of 150 ev to 300 kev, and a materials mapping apparatus with such a detector.
US8530826B2 (en) 2008-03-14 2013-09-10 John W. Runcie Automated shutter for dark acclimating samples
KR20110051213A (ko) 2008-07-28 2011-05-17 센서즈 포 메드슨 앤드 사이언스 인코포레이티드 분석 대상 물질 농도의 광학적 측정을 위한 시스템과 방법
US20110007312A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Battelle Memorial Institute System and method for high precision isotope ratio destructive analysis
US20170025678A1 (en) 2015-07-21 2017-01-26 Sharp Kabushiki Kaisha Layered oxide materials for batteries

Also Published As

Publication number Publication date
EP2856254A1 (en) 2015-04-08
MX346207B (es) 2017-03-09
KR20150016384A (ko) 2015-02-11
MX2014014439A (es) 2015-02-04
JP2017161929A (ja) 2017-09-14
DK2856254T3 (da) 2020-02-17
EP2856254B1 (en) 2019-11-06
BR112014029494A2 (pt) 2017-06-27
EP2856254A4 (en) 2016-08-17
US20150097124A1 (en) 2015-04-09
CN104321698A (zh) 2015-01-28
WO2013181052A1 (en) 2013-12-05
ES2768401T3 (es) 2020-06-22
CN104321698B (zh) 2018-02-16
IN2014DN08674A (ja) 2015-05-22
JP2015525372A (ja) 2015-09-03
US9791690B2 (en) 2017-10-17
CA2875126A1 (en) 2013-12-05
US10078215B2 (en) 2018-09-18
US20180045950A1 (en) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6494688B2 (ja) 発光利用型サンプル分析機のためのシャッタアセンブリ
TWI506268B (zh) Quantum yield determination device
JP5797870B2 (ja) 生物学的検定サンプル・アナライザ
US20170184520A1 (en) X-Ray Spectrometer with Source Entrance Slit
TW201221937A (en) Scattering light source multi-wavelength photometer
TW201224437A (en) Quantum-yield measurement device
US9080976B2 (en) Measuring device for measuring singlet oxygen luminescence
US9863879B2 (en) Light and shutter for a sample analyzer
JP2010506164A (ja) 前方照射により検出を行う方法およびシステム
JP2009517653A (ja) サンプルコンパートメント及び感光要素を有するバイオチップ装置、バイオチップ装置の少なくとも1つのサンプルコンパートメント内の蛍光粒子を検出する方法
CN111413327A (zh) 双模式检测系统和双模式检测方法
US10928246B2 (en) Optical measuring device comprising light receiving regions of light guide members overlap with each other in an integrator

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170608

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180402

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180830

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180901

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: 20190204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6494688

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250