JP6599173B2 - Photosynthesis sample evaluation system, photosynthesis sample evaluation method, and photosynthesis sample evaluation program - Google Patents

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Description

本発明の一側面は、光合成サンプルを評価するシステム、方法、およびプログラムに関する。   One aspect of the present invention relates to a system, method, and program for evaluating photosynthetic samples.

化学物質の生物への影響を評価するバイオアッセイの一つとして、従来から、藻類などの光合成サンプルが発する遅延発光の傾向を評価する手法が知られている。ここで、遅延発光とは、光合成機能を有する生物(光合成サンプル)に対して光を照射した際に、当該光によるエネルギーにより光合成色素が発光する現象である。   As one of bioassays for evaluating the influence of chemical substances on living organisms, a technique for evaluating the tendency of delayed luminescence emitted from a photosynthetic sample such as algae has been conventionally known. Here, delayed light emission is a phenomenon in which a photosynthetic pigment emits light when energy is applied to an organism (photosynthesis sample) having a photosynthesis function.

遅延発光の評価手法の一つとして、遅延発光の減衰をモデル関数に当てはめる関数フィッティングがある。例えば下記特許文献1には、測定された遅延発光の発光量の経時変化が予め設定された複数の関数の和としてフィッティングするように複数の関数の係数値を導出し、係数値に基づいて評価値を導出する手法が記載されている。   As one of the methods for evaluating delayed emission, there is a function fitting that applies attenuation of delayed emission to a model function. For example, in Patent Document 1 below, coefficient values of a plurality of functions are derived so that the change over time of the measured amount of delayed emission is fitted as a sum of a plurality of preset functions, and evaluation is performed based on the coefficient values. A method for deriving a value is described.

特開2008−116401号公報JP 2008-116401 A

特許文献1に記載の関数フィッティングは測定されたデータの全体に対して実行するものであり、そのフィッティングを正確に行うために複数の関数の和を用いる。しかし、複数の関数の和を用いると、制御すべき係数が多くなり、係数間で情報の取り合いが発生する。この関数フィッティングを正確に行うためには多数の種類の係数を調整する必要があるが、その調整は光合成サンプルの種類および計測条件に応じて人の経験に依り行う必要があり、その自動化が難しい。光合成サンプルを正確にかつより簡単に評価することができれば便利である。   The function fitting described in Patent Document 1 is performed on the entire measured data, and a sum of a plurality of functions is used to accurately perform the fitting. However, if the sum of a plurality of functions is used, the number of coefficients to be controlled increases, and information is shared between the coefficients. In order to perform this function fitting accurately, it is necessary to adjust many kinds of coefficients. However, the adjustment needs to be performed according to human experience depending on the type of photosynthesis sample and measurement conditions, and it is difficult to automate it. . It would be convenient if the photosynthetic sample could be evaluated accurately and more easily.

本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価システムは、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付部と、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定部とを備え、決定部が、受付部により受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割し、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定する。   An evaluation system for a photosynthetic sample according to an aspect of the present invention evaluates a photosynthetic sample by receiving a measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light. And a determination unit that determines a model function indicating a distribution with a heavy tail, and the determination unit includes measurement data received by the reception unit, including a first time point when the delayed light emission is first measured. The first data in the time zone and the second data in the second time zone after the first time zone are divided, and the first data is weighted more than the second data. The model function to be fitted to the first data is determined by executing the function fitting.

本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価方法は、プロセッサを備える評価システムにより実行される光合成サンプルの評価方法であって、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップとを含み、決定ステップが、受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定するステップとを含む。   A photosynthetic sample evaluation method according to an aspect of the present invention is a photosynthetic sample evaluation method executed by an evaluation system including a processor, wherein delayed light emission generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light Including a reception step for receiving measurement data indicating a change in time of the image, and a determination step for determining a model function indicating a heavy tail distribution used for evaluating the photosynthetic sample. The determination step is received in the reception step. The measurement data is divided into first data in a first time zone including a time point when delayed luminescence is first measured, and second data in a second time zone after the first time zone. And performing a function fitting weighted to the first data rather than the second data, And determining a model function for fitting to over data.

本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価プログラムは、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップとをコンピュータに実行させ、決定ステップが、受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定するステップとを含む。   An evaluation program for a photosynthetic sample according to one aspect of the present invention evaluates a photosynthetic sample by receiving a measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light. And a determination step for determining a model function indicating a distribution with a heavy tail is executed by the computer, and the determination step includes the measurement data received in the reception step and the time point when the delayed light emission is first measured. Dividing the first data in the first time zone and the second data in the second time zone after the first time zone; and the first data over the second data Determining a model function to be fitted to the first data by performing a function fitting weighted towards Including.

このような側面においては、測定データが、遅延発光の減衰の初期段階(初期減衰)を示す第1のデータと、初期減衰よりも後の減衰(後期減衰)を示す第2のデータとに分割される。そして、後期減衰よりも初期減衰を重視する関数フィッティングにより、当該初期減衰を正確に表す、裾の重い分布を示すモデル関数が決定される。本発明者は、後期減衰を軽視または無視し、初期減衰にフィッティングするそのモデル関数を得ることで、光合成サンプルを正確に評価できることを見出した。また、モデル関数を複数個用いる必要がないので、調整すべき係数が、複数の関数の和を用いる場合よりも少なくなり、その結果、関数フィッティングが簡単になる。以上の理由により、光合成サンプルを正確にかつより簡単に評価することができる。   In such an aspect, the measurement data is divided into first data indicating the initial stage (initial attenuation) of the delayed light emission attenuation and second data indicating the attenuation after the initial attenuation (late attenuation). Is done. Then, by function fitting that places importance on the initial attenuation rather than the late attenuation, a model function indicating a distribution with a heavy tail that accurately represents the initial attenuation is determined. The present inventor has found that the photosynthetic sample can be accurately evaluated by neglecting or ignoring the late decay and obtaining its model function fitting to the early decay. In addition, since it is not necessary to use a plurality of model functions, the coefficient to be adjusted is smaller than in the case of using the sum of a plurality of functions, and as a result, function fitting is simplified. For these reasons, photosynthetic samples can be evaluated accurately and more easily.

本発明の一側面によれば、光合成サンプルを正確にかつより簡単に評価することができる。   According to one aspect of the present invention, photosynthetic samples can be accurately and more easily evaluated.

実施形態に係る評価システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the evaluation system which concerns on embodiment. 光合成サンプルの遅延発光の減衰を示すグラフである。It is a graph which shows attenuation | damping of the delayed light emission of a photosynthetic sample. 実施形態に係る評価システム(評価装置)の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the evaluation system (evaluation apparatus) which concerns on embodiment. 実施形態に係る評価プログラムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the evaluation program which concerns on embodiment. 実施形態に係る評価プログラムが実行されるコンピュータのハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the computer with which the evaluation program which concerns on embodiment is performed. 実施例1における関数フィッティングの結果を示すグラフである。6 is a graph showing the result of function fitting in Example 1. 実施例1における差スペクトルを示すグラフである。3 is a graph showing a difference spectrum in Example 1. 比較例1における関数フィッティングの結果を示すグラフである。10 is a graph showing the result of function fitting in Comparative Example 1. 比較例1における差スペクトルを示すグラフである。6 is a graph showing a difference spectrum in Comparative Example 1. 遅延発光のメカニズムを示す図である。It is a figure which shows the mechanism of delayed light emission. DCMU曝露での対照区比を示すグラフである。It is a graph which shows the control group ratio by DCMU exposure. DBMIB曝露での対照区比を示すグラフである。It is a graph which shows the control section ratio in DBMIB exposure. AntA曝露での対照区比を示すグラフである。It is a graph which shows the control group ratio by AntA exposure. CCCP曝露での対照区比を示すグラフである。It is a graph which shows the control section ratio in CCCP exposure.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

まず、図1,2を参照しながら、本実施形態に係る光合成サンプルの評価システム(本明細書では単に「評価システム」ともいう)1の機能および構成を説明する。図1は評価システム1の構成を示す図である。図2は光合成サンプルの遅延発光の減衰を示すグラフである。   First, the function and configuration of the photosynthetic sample evaluation system 1 (also simply referred to as “evaluation system” in this specification) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the evaluation system 1. FIG. 2 is a graph showing the decay of delayed emission of the photosynthetic sample.

評価システム1は、光合成サンプルが発する遅延発光の経時変化を示す測定データを用いて該光合成サンプルを評価するための仕組みである。本明細書における「光合成サンプルを評価する」とは、その測定データに対する演算を実行することで客観的な結果を得ることである。光合成サンプルの評価は、その測定データに対する関数フィッティングを含む。関数フィッティングにより得られたモデル関数そのものが光合成サンプルの評価結果であり得る。あるいは、その得られたモデル関数に基づく更なる処理の結果が光合成サンプルの評価結果となり得る。   The evaluation system 1 is a mechanism for evaluating a photosynthetic sample using measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence emitted from the photosynthetic sample. “Evaluating the photosynthetic sample” in this specification means obtaining an objective result by executing an operation on the measurement data. Evaluation of the photosynthetic sample includes function fitting to the measured data. The model function itself obtained by function fitting can be the evaluation result of the photosynthetic sample. Alternatively, the result of further processing based on the obtained model function can be the evaluation result of the photosynthetic sample.

評価システム1は様々な目的で利用できる。例えば、評価システム1は、光合成サンプルに対する化学物質の影響の調査、光合成サンプルの生育診断、化学物質の解析または開発、光合成の研究、環境要因(例えば水、温度、空気など)の調査などの目的で利用されてもよい。   The evaluation system 1 can be used for various purposes. For example, the evaluation system 1 is used to investigate the effects of chemical substances on photosynthetic samples, to diagnose growth of photosynthetic samples, to analyze or develop chemical substances, to study photosynthesis, to investigate environmental factors (for example, water, temperature, air, etc.) May be used.

評価に用いられる光合成サンプルは、光合成機能を有し、遅延発光を発することができるものであれば何ら限定されない。例えば、光合成サンプルは藻類、植物性プランクトン、シアノバクテリア、光合成細菌、植物の葉もしくはその細片、カルスなどの植物性培養細胞、植物から抽出された光合成小器官またはチラコイド膜、または、人工的に合成された光合成様機能を持つ膜もしくはタンパク複合体であってもよい。   The photosynthetic sample used for evaluation is not particularly limited as long as it has a photosynthetic function and can emit delayed light emission. For example, photosynthetic samples can be algae, phytoplankton, cyanobacteria, photosynthetic bacteria, plant leaves or fragments thereof, plant cultured cells such as callus, photosynthetic organelles or thylakoid membranes extracted from plants, or artificially It may be a synthesized membrane or protein complex having a photosynthesis-like function.

図1に示すように、評価システム1は制御装置10、計測装置20、および評価装置30を備える。制御装置10と評価装置30とは有線または無線により接続され、互いにデータを送受信することができる。評価装置30と計測装置20とは有線または無線により接続され、互いにデータを送受信することができる。制御装置10と計測装置20とは評価装置30を介して互いにデータを送受信することができる。   As shown in FIG. 1, the evaluation system 1 includes a control device 10, a measurement device 20, and an evaluation device 30. The control device 10 and the evaluation device 30 are connected by wire or wireless, and can transmit and receive data to and from each other. The evaluation device 30 and the measurement device 20 are connected by wire or wireless, and can transmit and receive data to and from each other. The control device 10 and the measurement device 20 can transmit and receive data to and from each other via the evaluation device 30.

制御装置10は、プロセッサ(例えばCPU)やメモリなどのハードウェアを備え、計測装置20に制御信号を送信することで計測装置20を制御する装置である。制御装置10はさらに評価装置30を制御してもよい。   The control device 10 includes hardware such as a processor (for example, a CPU) and a memory, and controls the measurement device 20 by transmitting a control signal to the measurement device 20. The control device 10 may further control the evaluation device 30.

計測装置20は、光合成サンプルの遅延発光の発光量を測定する装置である。計測装置20は、所定の時間間隔で遅延発光の発光量を測定し、発光量を示すデータをその度に評価装置30に出力する。   The measuring device 20 is a device that measures the amount of delayed light emission of the photosynthetic sample. The measuring device 20 measures the light emission amount of delayed light emission at predetermined time intervals, and outputs data indicating the light emission amount to the evaluation device 30 each time.

図1は計測装置20の断面を示す。この図に示すように、計測装置20は筐体21と、その筐体21内に配置される設置部22、光源23、光検出器24、フィルタ25、集光光学系26、およびシャッタ27とを備える。筐体21は、内部に光が入り込まないように、それ自体が光を遮断する遮光部材で形成されるか、光を遮断する塗料を塗布した部材で形成される。筐体21は、その一端に導入口28が形成された本体部21aと、当該導入口28を閉塞することが可能な蓋部21bとから成る。蓋部21bの開閉は制御装置10により監視および制御される。シャッタ27が開いた状態では、筐体21の外部からの光が光センサ24aに入射しないように蓋部21bがロックされる。   FIG. 1 shows a cross section of the measuring device 20. As shown in this figure, the measuring device 20 includes a housing 21, an installation unit 22, a light source 23, a photodetector 24, a filter 25, a condensing optical system 26, and a shutter 27 disposed in the housing 21. Is provided. The casing 21 is formed of a light shielding member that blocks light or a member coated with a paint that blocks light so that light does not enter inside. The casing 21 includes a main body portion 21 a having an introduction port 28 formed at one end thereof, and a lid portion 21 b that can close the introduction port 28. The opening and closing of the lid 21b is monitored and controlled by the control device 10. When the shutter 27 is open, the lid 21b is locked so that light from the outside of the housing 21 does not enter the optical sensor 24a.

設置部22は、測定する光合成サンプルを入れた容器を置くための部分である。容器には、光合成サンプルに加えて環境要因が入れられてもよい。例えば、容器には、光合成サンプルと化学物質とを含む溶液が入れられる。設置部22は、導入口28から容器を設置することができる位置に設けられる。設置部22は容器を固定するための固定爪を有してもよい。   The installation part 22 is a part for placing a container containing a photosynthesis sample to be measured. The container may contain environmental factors in addition to the photosynthetic sample. For example, the container contains a solution containing a photosynthetic sample and a chemical substance. The installation unit 22 is provided at a position where the container can be installed from the introduction port 28. The installation part 22 may have a fixing claw for fixing the container.

光源23は、遅延発光を発生させるために、設置部22に設置された容器中の光合成サンプルに所定波長(例えば280〜800nm)の光を照射する装置である。光源23から発せられる光が励起光である。光源23は、単色光源であっても、複数の光源を組み合わせたものであってもよい。光源23からの照射は、所定時間における連続照射であってもよいし、任意のパターンでのパルス点灯であってもよい。また、同一または異なる波長特性を有する複数の光源を順番に発光させたり、複数の光源を同時に発光させたりしてもよい。光源23からの照射は制御装置10により制御される。   The light source 23 is a device that irradiates light of a predetermined wavelength (for example, 280 to 800 nm) to a photosynthetic sample in a container installed in the installation unit 22 in order to generate delayed light emission. The light emitted from the light source 23 is excitation light. The light source 23 may be a monochromatic light source or a combination of a plurality of light sources. The irradiation from the light source 23 may be continuous irradiation for a predetermined time, or may be pulse lighting with an arbitrary pattern. In addition, a plurality of light sources having the same or different wavelength characteristics may be sequentially emitted, or a plurality of light sources may be simultaneously emitted. Irradiation from the light source 23 is controlled by the control device 10.

光検出器24は、光源23から光が照射されたことにより光合成サンプルから発生する遅延発光の発光量を検出する装置である。光検出器24は、遅延発光を検知する光センサ24aと、光センサ24aが出力する信号に基づいて遅延発光の発光量を算出する算出部24bとを有する。具体的には、光検出器24は光電子増倍管やフォトンカウンタなどにより構成される。光検出器24は、算出された発光量を示すデータを評価装置30に出力する。光検出器24は遅延発光の検出と発光量の算出および出力とを所定の時間間隔で(例えば0.1秒間隔で)実行する。   The photodetector 24 is a device that detects the amount of delayed light emission generated from the photosynthetic sample when light is emitted from the light source 23. The photodetector 24 includes an optical sensor 24a that detects delayed light emission, and a calculation unit 24b that calculates a light emission amount of delayed light emission based on a signal output from the optical sensor 24a. Specifically, the photodetector 24 is configured by a photomultiplier tube, a photon counter, or the like. The photodetector 24 outputs data indicating the calculated light emission amount to the evaluation device 30. The light detector 24 executes delayed light emission detection, light emission amount calculation, and output at predetermined time intervals (for example, at intervals of 0.1 seconds).

設置部22から光検出器24へと至る領域には、フィルタ25、集光光学系26、およびシャッタ27がこの順番に設けられる。フィルタ25は遅延発光を透過させる部材である。集光光学系26は、微弱な遅延発光を集光、反射および透過させて光検出器24に入力させる器具である。シャッタ27は、必要な時のみ遅延発光が光検出器24で検出されるように開閉自在に構成される。シャッタ27が閉じている時には遅延発光が遮断される。シャッタ27の開閉は制御装置10により制御される。   A filter 25, a condensing optical system 26, and a shutter 27 are provided in this order in a region from the installation unit 22 to the photodetector 24. The filter 25 is a member that transmits delayed light emission. The condensing optical system 26 is an instrument that collects, reflects, and transmits weak delayed light emission and inputs it to the photodetector 24. The shutter 27 is configured to be openable and closable so that delayed light emission is detected by the photodetector 24 only when necessary. When the shutter 27 is closed, delayed light emission is blocked. Opening and closing of the shutter 27 is controlled by the control device 10.

評価装置30は、計測装置20から入力される測定データの入力を受け付け、その測定データに基づいて光合成サンプルを評価する装置である。評価装置30は1以上のコンピュータにより構成される。図1は、評価装置30の機能構成を示す。この図に示すように、評価装置30は機能的構成要素として受付部31、記憶部32、決定部33、および評価部34を備える。   The evaluation device 30 is a device that receives measurement data input from the measurement device 20 and evaluates a photosynthetic sample based on the measurement data. The evaluation device 30 is composed of one or more computers. FIG. 1 shows a functional configuration of the evaluation device 30. As shown in this figure, the evaluation device 30 includes a reception unit 31, a storage unit 32, a determination unit 33, and an evaluation unit 34 as functional components.

受付部31は、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける機能要素である。計測装置20の光検出器24は所定の時間間隔で発光量のデータを出力するので、受付部31はそのデータを逐次受け付ける。遅延発光の経時変化を示す測定データは、評価装置30が所定時間(例えば60秒間)の間に受け付けた、複数のデータから成る集合である。受付部31は測定データを記憶部32に格納する。   The accepting unit 31 is a functional element that accepts measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light. Since the light detector 24 of the measuring device 20 outputs light emission amount data at predetermined time intervals, the receiving unit 31 sequentially receives the data. The measurement data indicating the time-dependent change in delayed light emission is a set of a plurality of data received by the evaluation device 30 during a predetermined time (for example, 60 seconds). The accepting unit 31 stores the measurement data in the storage unit 32.

記憶部32は、受付部31により受け付けられた測定データを記憶する機能要素である。記憶された測定データは決定部33または評価部34により参照される。   The storage unit 32 is a functional element that stores the measurement data received by the receiving unit 31. The stored measurement data is referred to by the determination unit 33 or the evaluation unit 34.

決定部33は、測定データにフィッティングするモデル関数を決定する機能要素である。決定部33はこの処理を実行するために記憶部32から測定データを読み出すが、この測定データは受付部31により受け付けられたものである。まず、決定部33は測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割する。ここで、第1の時間帯と第2の時間帯とは重なり合わない。続いて、決定部33は第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定する。   The determination unit 33 is a functional element that determines a model function to be fitted to measurement data. The determination unit 33 reads the measurement data from the storage unit 32 in order to execute this process, and the measurement data is received by the reception unit 31. First, the determination unit 33 sets the measurement data to the first data in the first time zone including the time point when the delayed light emission is first measured, and the second data in the second time zone after the first time zone. The data is divided into two pieces of data. Here, the first time zone and the second time zone do not overlap. Subsequently, the determination unit 33 determines a model function to be fitted to the first data by performing function fitting in which the first data is weighted more than the second data.

図2に示すように、測定データで示される遅延発光の減衰は、発光量(信号強度)の軸と時間の軸という二つの軸で捉えた場合に、非指数型の裾の重い分布(Heavy−tailed distribution)で示される。図2のグラフの縦軸は発光量(信号強度)を示し、横軸は励起後時間である。励起後時間とは、励起光の照射を終了させた時点からの経過時間である。   As shown in FIG. 2, the attenuation of delayed light emission indicated by the measurement data is a distribution with a heavy non-exponential tail (Heavy) when captured on two axes, the light emission amount (signal intensity) axis and the time axis. -Tailed distribution). The vertical axis of the graph in FIG. 2 represents the amount of light emission (signal intensity), and the horizontal axis represents the time after excitation. The post-excitation time is the elapsed time from the point in time when the irradiation of excitation light is terminated.

一例として、測定データがn個の測定値V〜Vの集合であり、これらの測定値が時間の経過に伴ってV,V,…,Vの順に得られたとする。この場合、第1のデータは、時間軸に沿って連続するm個(ただし、m<n)の測定値V〜Vから成る。測定値Vは遅延発光の最初の測定値、すなわち、遅延発光が最初に測定された時点での値である。以下では、遅延発光の最初の測定値を遅延発光の「初期値」ともいう。測定値V〜Vが得られた時間帯は第1の時間帯であり、この第1の時間帯は、遅延発光の減衰の初期段階に対応する時間帯である。本明細書では、遅延発光の減衰の初期段階を「初期減衰」という。第1のデータは、測定データのうち、初期減衰を示すデータである。一方、第2のデータは、測定値Vよりも後に得られる測定値Vm+1〜Vから成る。測定値Vよりも後の測定値が得られた時間帯は第2の時間帯であり、この第2の時間帯は、遅延発光の減衰の後期段階に対応する時間帯である。本明細書では遅延発光の減衰の後期段階を「後期減衰」という。第2のデータは、測定データのうち、後期減衰を示すデータである。初期減衰は時間軸上の所定の境界域よりも過去の時間帯における減衰であり、後期減衰はその境界域よりも将来の時間帯における減衰であるということができる。その境界域は点で示されてもよいし時間範囲で示されてもよい。測定データがn個の測定値V〜Vの集合である上記の例では、境界域は、測定値Vが得られた時点から測定値Vm+1が得られた時点までの間に存在する。 As an example, the measurement data is set of n measured values V 1 ~V n, V 1, V 2 these measurements with time, ..., and obtained in the order of V n. In this case, the first data is composed of m (where m <n) measurement values V 1 to V m that are continuous along the time axis. The first measurement values of V 1 was delayed luminescence, i.e., the value at the time the delayed luminescence is measured first. Hereinafter, the first measured value of delayed light emission is also referred to as “initial value” of delayed light emission. The time zone in which the measured values V 1 to V m are obtained is the first time zone, and this first time zone is a time zone corresponding to the initial stage of the decay of delayed light emission. In this specification, the initial stage of decay of delayed light emission is referred to as “initial decay”. The first data is data indicating initial attenuation among the measurement data. On the other hand, the second data consists of measured values V m + 1 ~V n obtained after the measured value V m. The time zone in which the measured value after the measured value V m is obtained is the second time zone, and this second time zone is the time zone corresponding to the later stage of the decay of the delayed light emission. In this specification, the latter stage of decay of delayed luminescence is referred to as “late decay”. The second data is data indicating late decay in the measurement data. It can be said that the initial attenuation is attenuation in a past time zone rather than a predetermined boundary region on the time axis, and the late attenuation is attenuation in a future time zone than the boundary region. The boundary area may be indicated by a point or a time range. In the above example in which the measurement data is a set of n measurement values V 1 to V n , the boundary area exists between the time when the measurement value V m is obtained and the time when the measurement value V m + 1 is obtained. To do.

決定部33は測定データの一部を第1のデータとして選択することで測定データを第1のデータと第2のデータとに分割する。この処理は、第1の時間帯を決める処理であると言い換えることもできるし、境界域の位置を決める処理であると言い換えることもできる。決定部33は、遅延発光の発光量(信号強度)に基づいて第1のデータを選択してもよいし、経過時間に基づいて第1のデータを選択してもよい。第1のデータは、最初の測定値を含む連続した測定値の集合である。すなわち、決定部33は初期減衰を示す測定値を除外することなく、第1のデータを選択する。   The determination unit 33 selects a part of the measurement data as the first data, thereby dividing the measurement data into the first data and the second data. This process can be rephrased as a process for determining the first time zone, or can be rephrased as a process for determining the position of the boundary area. The determination unit 33 may select the first data based on the light emission amount (signal intensity) of delayed light emission, or may select the first data based on the elapsed time. The first data is a set of consecutive measurements including the first measurement. That is, the determination unit 33 selects the first data without excluding the measurement value indicating the initial attenuation.

決定部33は、遅延発光の初期値からの減衰の度合いに基づいて第1のデータを選択してもよい。具体的には、決定部33は測定データから、発光量が初期値の1/e(ただし、eはネイピア数であり、n≧1)まで減衰する時間範囲を第1の時間帯として設定し、測定データのうちその第1の時間帯に対応する部分を第1のデータとして選択してもよい。例えば、決定部33は、n=1である場合には、発光量が初期値の約36.8%(=1/e)まで減衰する時間範囲を第1の時間帯として求める。n=2である場合には、決定部33は発光量が初期値の約13.5%(=1/e)まで減衰する時間範囲を第1の時間帯として求める。 The determination unit 33 may select the first data based on the degree of attenuation from the initial value of delayed light emission. Specifically, the setting determination unit 33 from the measurement data, 1 / e n of the light-emitting amount is the initial value (although, e is Napier's constant, n ≧ 1) the time range to decay to a first time period Then, the portion corresponding to the first time zone in the measurement data may be selected as the first data. For example, when n = 1, the determination unit 33 obtains a time range in which the light emission amount attenuates to about 36.8% (= 1 / e) of the initial value as the first time zone. When n = 2, the determination unit 33 obtains a time range in which the light emission amount is attenuated to about 13.5% (= 1 / e 2 ) of the initial value as the first time zone.

発光量が初期値の1/eまで減衰する時間範囲を第1の時間帯として設定した場合には、対応するデータ数(測定値の個数)が少ないために(例えばデータ数=2など)、関数フィッティングを適切に実行できない場合がある。この場合には、決定部33は時間範囲をいったん、発光量が初期値の1/e(a<b)まで減衰する時間範囲まで拡張し、その拡張時間範囲における関数フィッティングで得られた係数値を初期値とする関数フィッティングを拡張前の時間範囲において実行することで、モデル関数を決定してもよい。例えば、発光量が初期値の1/eまで減衰する時間範囲(初期時間範囲)におけるデータ数(測定値の個数)が所定数以下であるとする。この場合に決定部33は、発光量が初期値の1/eまで減衰する時間範囲(拡張時間範囲)において関数フィッティングを実行する。そして、決定部33はその関数フィッティングで得られた係数値を初期値とする関数フィッティングを初期時間範囲に対して実行することで、モデル関数を決定する。 When the light emission amount is set a time range which decays to 1 / e a of the initial value as the first time zone, in order the corresponding number of data (number of measurements) is small (e.g., number of data = 2) , Function fitting may not be performed properly. In this case, the determination unit 33 once expands the time range to a time range in which the light emission amount attenuates to 1 / e b (a <b) of the initial value, and the coefficient obtained by the function fitting in the extended time range. The model function may be determined by executing function fitting using a numerical value as an initial value in a time range before expansion. For example, it is assumed that the number of data (number of measured values) in a time range (initial time range) in which the light emission amount attenuates to 1 / e of the initial value is equal to or less than a predetermined number. In this case, the determination unit 33 performs function fitting in a time range (extended time range) in which the light emission amount attenuates to 1 / e 2 of the initial value. Then, the determination unit 33 determines the model function by executing function fitting with the coefficient value obtained by the function fitting as an initial value for the initial time range.

あるいは、決定部33はネイピア数(e)を用いることなく減衰レベルを固定値で設定し、発光量が初期値からそのレベルまで減衰する時間範囲を第1の時間帯として求めてもよい。例えば、決定部33は、発光量が初期値の30%まで減衰する時間範囲を第1の時間帯として求めたり、発光量が初期値の20%まで減衰する時間範囲を第1の時間帯として求めたりしてもよい。   Alternatively, the determination unit 33 may set the attenuation level as a fixed value without using the Napier number (e), and obtain a time range in which the light emission amount attenuates from the initial value to that level as the first time zone. For example, the determination unit 33 obtains a time range in which the light emission amount attenuates to 30% of the initial value as the first time zone, or sets a time range in which the light emission amount attenuates to 20% of the initial value as the first time zone. You may ask for it.

決定部33は、遅延発光の初期値を測定した時点からの経過時間、または遅延発光の照射を終了させた時点からの経過時間(励起後時間)に基づいて第1のデータを選択してもよい。例えば、決定部33は測定データの全体に対応する総測定時間のうち、最初の所定の割合の時間を第1の時間帯として設定し、その時間帯に対応する部分を第1のデータとして選択してもよい。総測定時間が60秒であり、所定の割合が1%と設定されている場合には、決定部33はその総測定時間のうち最初の0.6秒間で得られた測定値の集合を第1のデータとして選択する。あるいは、決定部33は、総測定時間の長さにかかわらず、所定の固定値で示される時間(例えば最初の0.5秒間)を第1の時間帯として設定し、その時間帯に対応する部分を第1のデータとして選択してもよい。   The determination unit 33 may select the first data based on the elapsed time from the time when the initial value of the delayed light emission is measured or the elapsed time from the time when the delayed light emission is terminated (time after excitation). Good. For example, the determination unit 33 sets the first predetermined ratio of the total measurement time corresponding to the entire measurement data as the first time zone, and selects the portion corresponding to that time zone as the first data May be. When the total measurement time is 60 seconds and the predetermined ratio is set to 1%, the determination unit 33 sets a set of measurement values obtained in the first 0.6 seconds out of the total measurement time. Select as 1 data. Alternatively, the determination unit 33 sets a time (for example, the first 0.5 seconds) indicated by a predetermined fixed value as the first time zone regardless of the total measurement time length, and corresponds to the time zone. The portion may be selected as the first data.

発光量の減衰の度合いと時間の経過とのどちらを基準にする場合でも、決定部33は第1の時間帯を個々の測定データ毎に設定してもよい。あるいは、決定部33はある一つの測定データを基準データとして定め、その基準データに対して設定した第1の時間帯の長さを、他の測定データにもそのまま適用してもよい。例えば基準データは、評価対象の環境要因(例えば化学物質)に曝露されていない光合成サンプルからの遅延発光を測定したデータであってもよい。もちろん、他の種類の測定データを基準データとして採用してもよい。   The determination unit 33 may set the first time zone for each piece of measurement data, regardless of the degree of attenuation of the light emission amount or the passage of time. Alternatively, the determination unit 33 may determine one measurement data as reference data, and apply the length of the first time zone set for the reference data to other measurement data as it is. For example, the reference data may be data obtained by measuring delayed luminescence from a photosynthetic sample that is not exposed to an environmental factor to be evaluated (for example, a chemical substance). Of course, other types of measurement data may be adopted as the reference data.

このように、第1の時間帯を決める処理、あるいは第1のデータを選択する処理として様々な手法が考えられる。いずれにしても、第2のデータは、測定データのうち、第1のデータ以外のデータであるから、決定部33は第1の時間帯または第1のデータを決定することで、測定データを、初期減衰を示す第1のデータと後期減衰を示す第2のデータとに分割することができる。   As described above, various methods are conceivable as processing for determining the first time zone or processing for selecting the first data. In any case, since the second data is data other than the first data among the measurement data, the determination unit 33 determines the first time zone or the first data, thereby obtaining the measurement data. The first data indicating the initial attenuation and the second data indicating the late attenuation can be divided.

決定部33は、測定データを第1のデータと第2のデータとに分割する前に、測定データに対して、移動平均法などを用いた平滑化処理を施してもよい。遅延発光の検出を示す信号には揺らぎが生じ得るが、この平滑化処理によりその揺らぎが低減するので、初期減衰の範囲をより正確に求めることが可能になる。   The determination unit 33 may perform a smoothing process using a moving average method or the like on the measurement data before dividing the measurement data into the first data and the second data. Although the signal indicating the detection of delayed light emission may fluctuate, the fluctuation is reduced by this smoothing process, so that the initial attenuation range can be obtained more accurately.

測定データを第1のデータと第2のデータとに分割すると、決定部33は、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定する。「第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティング」とは、モデル関数を第2のデータ(後期減衰)にフィッティングさせることよりも、該モデル関数を第1のデータ(初期減衰)にフィッティングさせることを優先させる関数フィッティングである。関数フィッティングは、モデル関数を測定データ(実データ)に当てはめるためにモデル関数の係数値を調整する処理である。この定義を考慮すると、「第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティング」とは、モデル関数と測定データとの差をモデル関数の調整にどのくらい寄与させるかを示す寄与度について、第1のデータにおける該寄与度を第2のデータにおける該寄与度よりも大きくすることを意味する。このように2種類のデータの寄与度を設定することで、第1のデータに良好にフィッティングするモデル関数を得ることが可能になる。   When the measurement data is divided into the first data and the second data, the determination unit 33 executes the function fitting in which the first data is weighted more than the second data. Determine the model function to fit to the data. “Function fitting in which the first data is weighted more than the second data” refers to fitting the model function to the first data rather than fitting the model function to the second data (late decay). This function fitting gives priority to fitting to (initial attenuation). The function fitting is a process of adjusting the coefficient value of the model function in order to apply the model function to the measurement data (actual data). Considering this definition, “function fitting weighted to the first data rather than the second data” indicates how much the difference between the model function and the measurement data contributes to the adjustment of the model function. For the contribution, this means that the contribution in the first data is made larger than the contribution in the second data. By setting the contributions of the two types of data in this way, it becomes possible to obtain a model function that fits well to the first data.

本実施形態において用いられるモデル関数は、裾の重い分布を示すモデル関数である。すなわち、決定部33は裾の重い分布を示すモデル関数を測定データにフィッティングさせる。以下では、「裾の重い分布を示すモデル関数」を単に「モデル関数」ともいう。例えば図2に示すような、遅延発光の発光量の対数と時間との関係は、裾の重い分布で表される。裾の重い分布を示すモデル関数の具体的な種類は限定されず、例えば、Stretched−Exponential関数(以下では「StrExp関数」という)やローレンツ関数(コーシー分布)などが挙げられる。   The model function used in the present embodiment is a model function indicating a distribution with a heavy tail. That is, the determination unit 33 fits a model function indicating a heavy tail distribution to the measurement data. Hereinafter, the “model function indicating a heavy distribution” is also simply referred to as a “model function”. For example, as shown in FIG. 2, the relationship between the logarithm of the light emission amount of delayed light emission and time is represented by a distribution with a heavy tail. The specific type of model function indicating a heavy tail distribution is not limited, and examples include Stretched-Exponential function (hereinafter referred to as “StrExp function”) and Lorentz function (Cauchy distribution).

本実施形態では一例としてStrExp関数を用いる。StrExp関数は下記式(1)で表される。

Figure 0006599173

ここで、変数Xは励起後時間であり、変数YはXにおける遅延発光の発光量である。変数Iは測定された遅延発光の初期値であり、変数τは減衰速度(遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰するまでの時間)である。変数hは裾の重さ(tail heaviness)であり、h>0である。h=0のときは、式(1)は単一指数減衰を表す。減衰が単一指数減衰よりも遅くなる場合に「裾が重い」と表現する。一般の蛍光信号は単一指数減衰であり、h>0は、遅延発光の特徴を表す指標の一つと考えられる。なお、(1+h)をheterogeneity(異質度または不等質度という意)ということもある。また、1/(1+h)をβと表す場合もある。 In the present embodiment, the StrExp function is used as an example. The StrExp function is represented by the following formula (1).
Figure 0006599173

Here, the variable X is the time after excitation, and the variable Y is the light emission amount of delayed luminescence at X. The variable I is the measured initial value of delayed light emission, and the variable τ is the decay rate (time until the light emission amount of delayed light emission is attenuated to 1 / e of the initial value). The variable h is the tail weight and h> 0. When h = 0, equation (1) represents single exponential decay. When the attenuation is slower than the single exponential attenuation, it is expressed as “heavy tail”. A general fluorescence signal has a single exponential decay, and h> 0 is considered to be one of indices indicating the characteristics of delayed emission. Note that (1 + h) may also be referred to as heterogeneity (meaning heterogeneity or inequality). In some cases, 1 / (1 + h) is represented as β.

モデル関数と測定データとの誤差を計算する手法は限定されない。誤差の例として、平均二乗誤差平方根(RMSE)、平均絶対誤差(MAE)、対数変換値の平均二乗誤差平方根、χ基準、χ二乗基準、相対誤差、相対誤差の平均二乗平方根、絶対基準、および相対二乗基準が挙げられる。   The method for calculating the error between the model function and the measurement data is not limited. Examples of errors include mean square error square root (RMSE), mean absolute error (MAE), mean square error square root of logarithmic transformation value, χ criterion, χ square criterion, relative error, mean square root of relative error, absolute criterion, and A relative square criterion is mentioned.

関数フィッティングでは、同じ時点での測定データと、モデル関数から得られるモデルデータとの間で誤差の成分を取得する。そして、それぞれの時点で得られた複数の誤差の成分の総和を算出するか、またはその総和をデータ数で除して平均値を得ることで、誤差を評価する。関数フィッティングにおける第1のデータおよび第2のデータの寄与度は、それぞれの誤差の成分をその総和の計算にどれだけ寄与させるか(反映させるか)を示す指数であるということもできる。   In function fitting, an error component is acquired between measurement data at the same time point and model data obtained from a model function. Then, the sum of the plurality of error components obtained at each time point is calculated, or the sum is divided by the number of data to obtain an average value, thereby evaluating the error. It can also be said that the contribution degree of the first data and the second data in the function fitting is an index indicating how much each error component contributes (reflects) to the calculation of the sum.

第2のデータよりも第1のデータに重みを付けるための、第1のデータおよび第2のデータの寄与度の設定方法は限定されない。   A method for setting the contributions of the first data and the second data for weighting the first data more than the second data is not limited.

一例として、決定部33は第1のデータについては計算で得られる誤差の成分をそのまま用いる一方で、第2のデータについては誤差の成分を用いなくてもよい。寄与度を0から1の範囲で示すとすれば、この場合、第1のデータ(初期減衰)の寄与度は1であり、第2のデータ(後期減衰)の寄与度は0である。例えば、決定部33は第2のデータについては誤差の成分に0を乗ずることで、第2のデータに関する誤差の成分を用いなくてもよい(第2のデータの寄与度を0にする)。あるいは、決定部33は第2のデータを参照しないことで、第2のデータに関する誤差の成分を用いなくてもよい。   As an example, the determination unit 33 may use the error component obtained by calculation for the first data as it is, but may not use the error component for the second data. Assuming that the contribution is in the range of 0 to 1, in this case, the contribution of the first data (initial attenuation) is 1, and the contribution of the second data (late attenuation) is 0. For example, the determination unit 33 may not use the error component related to the second data by multiplying the error component by 0 for the second data (the contribution of the second data is set to 0). Or the determination part 33 does not need to use the component of the error regarding 2nd data by not referring 2nd data.

あるいは、決定部33は第1のデータについては計算で得られる誤差の成分をそのまま用いる一方で、第2のデータについては誤差の成分に十分に小さい値を乗ずることで、第2のデータよりも第1のデータに重みを付けてもよい。「十分に小さい値」の設定方法は限定されない。例えば、その「十分に小さい値」は、第1のデータ(初期減衰)の誤差の成分の総和よりも、第2のデータ(後期減衰)の誤差の成分の総和が十分に小さくなるような値であってもよい。例えば、n個の測定値から成る測定データV,V,…,Vが存在するとし、第1のデータ(初期減衰)がV〜Vであり(ただし、m<n)、第2のデータ(後期減衰)がVm+1〜Vであるとする。この場合に決定部33は、第2のデータVm+1〜Vの総和Sを算出し、その総和の逆数(1/S)を第2のデータのそれぞれの誤差の成分に乗じてもよい。この場合には、「十分に小さい値」は(1/S)である。あるいは決定部33は、Vm+1〜Vの総和Sを、第2のデータを構成する測定値の個数(n−m)で除した値Aを算出し、その値の逆数(1/A)を第2のデータのそれぞれの誤差の成分に乗じてもよい。この場合には、「十分に小さい値」は逆数(1/A)(あるいは、1/{S/(n−m)})である。あるいは、第2のデータの寄与度は第1のデータの寄与度の1/10以下であってもよいし、1/100以下であってもよいし、1/1000以下であってもよいし、これらよりさらに小さくてもよい。 Alternatively, the determination unit 33 uses the error component obtained by the calculation as it is for the first data, while multiplying the error component by a sufficiently small value for the second data, so that the second data is more than the second data. The first data may be weighted. The setting method of “a sufficiently small value” is not limited. For example, the “sufficiently small value” is a value such that the sum of error components of the second data (late decay) is sufficiently smaller than the sum of error components of the first data (initial decay). It may be. For example, it is assumed that measurement data V 1 , V 2 ,..., V n including n measurement values exist, and the first data (initial attenuation) is V 1 to V m (where m <n). It is assumed that the second data (late decay) is V m + 1 to V n . In this case, the determination unit 33 may calculate the sum S of the second data V m + 1 to V n and multiply each error component of the second data by the reciprocal (1 / S) of the sum. In this case, the “sufficiently small value” is (1 / S). Alternatively determination unit 33, the sum S of V m + 1 ~V n, calculates a value A obtained by dividing the number of measurement values constituting a second data (n-m), the inverse of the value (1 / A) May be multiplied by each error component of the second data. In this case, the “sufficiently small value” is the reciprocal (1 / A) (or 1 / {S / (nm)}). Alternatively, the contribution of the second data may be 1/10 or less of the contribution of the first data, 1/100 or less, or 1/1000 or less. It may be smaller than these.

なお、寄与度を0から1の範囲で示すとして、決定部33は第1のデータの誤差の成分に1より小さい値を乗じてもよい。ただし、決定部33は、第1のデータの寄与度は第2のデータの寄与度よりも大きく設定される。   Note that the determination unit 33 may multiply the error component of the first data by a value smaller than 1 assuming that the contribution is in the range of 0 to 1. However, the determination unit 33 sets the contribution degree of the first data to be larger than the contribution degree of the second data.

決定部33を実現するために、後述する評価プログラムP1の決定モジュールP13は、モデル関数に関するアルゴリズム、誤差計算のアルゴリズム、寄与度の定義または決定に関するアルゴリズムなどを含む。決定部33は、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定する。モデル関数を決定するとは、第1のデータに最も良好にフィッティングすると推定されるモデル関数の係数値を決定することである。本実施形態では、決定部33は、測定データを複数のモデル関数の和にフィッティングさせるのではなく、一つのモデル関数(例えば上記式(1)で示される関数)のみを用いて関数フィッティングを実行する。すなわち、決定部33は単一の、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する。一つのモデル関数のみを用いることで、考慮すべき係数が少なくなるので、人の経験に頼ることなく光合成サンプルを自動的に(簡単に)評価することが可能になる。   In order to realize the determination unit 33, the determination module P13 of the evaluation program P1 to be described later includes an algorithm related to a model function, an error calculation algorithm, an algorithm related to definition or determination of contribution, and the like. The determination unit 33 determines a model function to be fitted to the first data by performing function fitting in which the first data is weighted more than the second data. Determining the model function means determining a coefficient value of the model function that is estimated to be best fitted to the first data. In the present embodiment, the determination unit 33 does not fit measurement data to the sum of a plurality of model functions, but performs function fitting using only one model function (for example, the function represented by the above formula (1)). To do. That is, the determination unit 33 determines a single model function indicating a heavy distribution. Since only one model function is used, the number of coefficients to be considered is reduced, so that it is possible to automatically (simplely) evaluate photosynthetic samples without depending on human experience.

決定部33は決定したモデル関数に関する情報(例えば、モデル関数を示す式と、決定した係数値)を評価部34に出力する。したがって、決定部33は出力部としての機能も有する。決定されたモデル関数は光合成サンプルを評価するために用いられる。   The determination unit 33 outputs information on the determined model function (for example, an expression indicating the model function and the determined coefficient value) to the evaluation unit 34. Therefore, the determination unit 33 also has a function as an output unit. The determined model function is used to evaluate the photosynthetic sample.

評価部34は、決定されたモデル関数を用いて光合成サンプルを評価する機能要素である。光合成サンプルを評価するために、評価部34は必要に応じて、記憶部32内に記憶されている測定データ(すなわち、受付部31により受け付けられた測定データ)を参照する。   The evaluation unit 34 is a functional element that evaluates the photosynthetic sample using the determined model function. In order to evaluate the photosynthetic sample, the evaluation unit 34 refers to measurement data stored in the storage unit 32 (that is, measurement data received by the reception unit 31) as necessary.

光合成サンプルの評価方法は何ら限定されない。例えば、評価部34は決定されたモデル関数そのもの(例えば、モデル関数の係数値)を評価結果としてもよい。上記式(1)で示される減衰速度τおよび裾の重さhの少なくとも一方が評価結果として用いられてもよい。第1のデータにフィッティングさせた、裾の重い分布を示すモデル関数そのものにより初期減衰を評価し得るから、モデル関数を求めたことだけで光合成サンプルを評価したということができる。   The evaluation method of a photosynthetic sample is not limited at all. For example, the evaluation unit 34 may use the determined model function itself (for example, the coefficient value of the model function) as the evaluation result. At least one of the damping rate τ and the hem weight h represented by the above formula (1) may be used as the evaluation result. Since the initial attenuation can be evaluated by the model function itself showing the distribution with a heavy tail, which is fitted to the first data, it can be said that the photosynthetic sample is evaluated only by obtaining the model function.

あるいは、評価部34は、モデル関数で示されるモデルデータと測定データ(実データ)との差である差スペクトルを求めてもよい。差スペクトルの算出は光合成サンプルの評価の一例である。評価部34は、その差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、および積分値(モデル差合計)のうちの少なくとも一つを用いて光合成サンプルを評価してもよい。ピーク高さとは差スペクトルの最大値であり、ピーク位置とはそのピーク高さが現れる時点であり、モデル差合計とはモデルデータと測定データとの差の積分値である。あるいは、評価部34はその差スペクトルに対して更なる任意の関数フィッティングを用いることで光合成サンプルを評価してもよい。差スペクトルを解析することで、裾の重い分布を示すモデル関数だけでは説明ができない遅延発光の現象を捉えることが可能になる。   Alternatively, the evaluation unit 34 may obtain a difference spectrum that is a difference between the model data indicated by the model function and the measurement data (actual data). The calculation of the difference spectrum is an example of the evaluation of the photosynthetic sample. The evaluation unit 34 may evaluate the photosynthetic sample using at least one of the peak height, peak position, and integrated value (model difference sum) of the difference spectrum. The peak height is the maximum value of the difference spectrum, the peak position is the time when the peak height appears, and the model difference sum is the integrated value of the difference between the model data and the measured data. Alternatively, the evaluation unit 34 may evaluate the photosynthetic sample by using a further arbitrary function fitting for the difference spectrum. By analyzing the difference spectrum, it becomes possible to capture a phenomenon of delayed light emission that cannot be explained only by a model function showing a heavy tail distribution.

第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングによりモデル関数を求めることで、ピーク状の(山の形の)差スペクトルを得ることが容易になる。ピーク状の差スペクトルは遅延発光の減衰の特徴をはっきりと映し出すので、光合成サンプルの評価が容易になる。本実施形態における関数フィッティングは、光合成サンプルの正確な評価につながる特徴的な差スペクトルの導出にも貢献する。   By obtaining the model function by function fitting in which the first data is weighted more than the second data, it becomes easy to obtain a peak-shaped (peak-shaped) difference spectrum. The peak-like difference spectrum clearly reflects the decay characteristics of delayed luminescence, making it easier to evaluate photosynthetic samples. The function fitting in this embodiment also contributes to the derivation of a characteristic difference spectrum that leads to an accurate evaluation of the photosynthetic sample.

評価部34は、決定されたモデル関数、および差スペクトルのうちの少なくとも一方を用いて環境要因の光合成サンプルへの影響を評価してもよい。本明細書における「環境要因」とは、光合成機能に何らかの影響を及ぼし得る要素であり、例えば化学物質である。この評価は数値で示されてもよいし、有害か無害かの判定結果であってもよい。あるいははその評価は、環境要因に曝露されていない光合成サンプルを評価した結果である基準データとの比較結果であってもよい。   The evaluation unit 34 may evaluate the influence of environmental factors on the photosynthetic sample using at least one of the determined model function and the difference spectrum. The “environmental factor” in the present specification is an element that may have some influence on the photosynthetic function, for example, a chemical substance. This evaluation may be indicated by a numerical value or a determination result of harmful or harmless. Alternatively, the evaluation may be a comparison result with reference data that is a result of evaluating a photosynthetic sample that has not been exposed to environmental factors.

評価部34は評価結果を出力するが、その出力方法は限定されない。例えば、評価部34は評価結果をモニタまたはプリンタに出力してもよいし、通信回線を通じて他の装置に出力してもよいし、データベースなどの記憶装置に格納してもよい。   Although the evaluation part 34 outputs an evaluation result, the output method is not limited. For example, the evaluation unit 34 may output the evaluation result to a monitor or a printer, may output it to another device through a communication line, or may store it in a storage device such as a database.

次に、図3を参照しながら、評価システム1(評価装置30)の動作を説明するとともに、本実施形態に係る光合成サンプルの評価方法について説明する。図3は、評価システム1(評価装置30)の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the evaluation system 1 (evaluation apparatus 30) will be described with reference to FIG. 3, and the evaluation method for the photosynthetic sample according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the evaluation system 1 (evaluation apparatus 30).

まず、受付部31が、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける(ステップS11、受付ステップ)。本実施形態では、受付部31はその測定データを計測装置20の光検出器24から受け付ける。   First, the receiving unit 31 receives measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light (step S11, receiving step). In the present embodiment, the reception unit 31 receives the measurement data from the photodetector 24 of the measurement device 20.

続いて、決定部33がその測定データを、初期減衰を示す第1データと後期減衰を示す第2データとに分割する(ステップS12、決定ステップ)。上述したように、決定部33は、遅延発光の初期値からの減衰の度合いに基づいて第1のデータを選択してもよいし、励起後時間などの経過時間に基づいて第1のデータを選択してもよい。その後、決定部33は第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングする、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する(ステップS13、決定ステップ)。上述したように、この処理において、そのモデル関数の種類および関数フィッティングにおいて用いる誤差の種類は限定されない。また、第1のデータの寄与度および第2のデータの寄与度の決定方法についても様々な手法が考えられる。   Subsequently, the determination unit 33 divides the measurement data into first data indicating initial attenuation and second data indicating late attenuation (step S12, determination step). As described above, the determination unit 33 may select the first data based on the degree of attenuation from the initial value of the delayed emission, or the first data based on the elapsed time such as the time after excitation. You may choose. Thereafter, the determination unit 33 determines a model function indicating a heavy tail distribution to be fitted to the first data by performing function fitting in which the first data is weighted more than the second data. (Step S13, determination step). As described above, in this process, the type of model function and the type of error used in function fitting are not limited. Various methods can be considered for determining the contribution degree of the first data and the contribution degree of the second data.

続いて、評価部34が、決定された、裾の重い分布を示すモデル関数を用いて光合成サンプルを評価し(ステップS14)、その評価結果を出力する(ステップS15)。上述したように、光合成サンプルの評価方法についても評価結果の出力方法についても様々な手法が考えられる。   Subsequently, the evaluation unit 34 evaluates the photosynthetic sample using the determined model function indicating the heavy tail distribution (step S14), and outputs the evaluation result (step S15). As described above, various methods are conceivable for the photosynthesis sample evaluation method and the evaluation result output method.

評価システム1(評価装置30)は、個々の測定データに対してステップS11〜S15の処理を実行することで、様々な光合成サンプルまたは様々な環境下での光合成サンプルを評価し、その評価結果を出力することができる。   The evaluation system 1 (evaluation apparatus 30) evaluates various photosynthetic samples or photosynthetic samples under various environments by executing the processing of steps S11 to S15 on each measurement data, and the evaluation results are obtained. Can be output.

次に、図4,5を参照しながら、コンピュータを評価装置30として機能させる、光合成サンプルの評価プログラムP1について説明する。図4は評価プログラムP1の構成を示す図である。図5は評価プログラムP1が実行されるコンピュータ100のハードウェア構成を示す図である。   Next, a photosynthesis sample evaluation program P1 that causes a computer to function as the evaluation device 30 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the evaluation program P1. FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration of the computer 100 on which the evaluation program P1 is executed.

図4に示すように、評価プログラムP1は、メインモジュールP10、受付モジュールP11、記憶モジュールP12、決定モジュールP13、および評価モジュールP14を備える。   As shown in FIG. 4, the evaluation program P1 includes a main module P10, a reception module P11, a storage module P12, a determination module P13, and an evaluation module P14.

メインモジュールP10は光合成サンプルを評価する機能を統合的に制御する部分である。受付モジュールP11、記憶モジュールP12、決定モジュールP13、および評価モジュールP14により実現される機能はそれぞれ、受付部31、記憶部32、決定部33、および評価部34の機能と同様である。   The main module P10 is a part that comprehensively controls the function of evaluating photosynthetic samples. The functions realized by the reception module P11, the storage module P12, the determination module P13, and the evaluation module P14 are the same as the functions of the reception unit 31, the storage unit 32, the determination unit 33, and the evaluation unit 34, respectively.

評価プログラムP1は、例えば、CD−ROMやDVD−ROM、半導体メモリ等の有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、評価プログラムP1は、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。   The evaluation program P1 may be provided after being fixedly recorded on a tangible recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or semiconductor memory. Alternatively, the evaluation program P1 may be provided via a communication network as a data signal superimposed on a carrier wave.

図5に示すように、コンピュータ100は、オペレーティング・システムやアプリケーション・プログラムなどを実行するプロセッサ101と、ROMおよびRAMで構成される主記憶部102と、ハードディスクやフラッシュメモリなどで構成される補助記憶部103と、ネットワークカードあるいは無線通信モジュールで構成される通信制御部104と、キーボードやマウスなどの入力装置105と、ディスプレイなどの出力装置106とを備える。   As shown in FIG. 5, a computer 100 includes a processor 101 that executes an operating system, application programs, and the like, a main storage unit 102 that includes ROM and RAM, and auxiliary storage that includes a hard disk, a flash memory, and the like. Unit 103, a communication control unit 104 including a network card or a wireless communication module, an input device 105 such as a keyboard and a mouse, and an output device 106 such as a display.

評価装置30の各機能要素は、プロセッサ101又は主記憶部102の上に所定のソフトウェアを読み込ませ、プロセッサ101の制御の下で通信制御部104や入力装置105、出力装置106などを動作させ、主記憶部102又は補助記憶部103におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。処理に必要なデータやデータベースは主記憶部102又は補助記憶部103内に格納される。   Each functional element of the evaluation device 30 reads predetermined software on the processor 101 or the main storage unit 102, operates the communication control unit 104, the input device 105, the output device 106, and the like under the control of the processor 101, This is realized by reading and writing data in the main storage unit 102 or the auxiliary storage unit 103. Data and a database necessary for processing are stored in the main storage unit 102 or the auxiliary storage unit 103.

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらに何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to them at all.

(実施例1)
光合成サンプルとして緑藻(Pseudokirchneriella subcapitata)を用いた。波長が700nmの励起光をその光合成サンプルに1秒間照射し、照射終了後に発生する遅延発光の発光量を励起後0〜60秒の間に0.1秒間隔で測定した。そして、この測定で得られる600個のデータを測定データとして用いた。
Example 1
Green algae (Pseudokirchneriella subcapitata) was used as a photosynthesis sample. The photosynthesis sample was irradiated with excitation light having a wavelength of 700 nm for 1 second, and the amount of delayed light emission generated after the irradiation was completed was measured at intervals of 0.1 second between 0 and 60 seconds after excitation. And 600 pieces of data obtained by this measurement were used as measurement data.

この測定データで示される遅延発光の減衰曲線にStrExp関数をフィッティングさせた。まず、測定データの最大値を1000として、測定データを0から1000までの整数として規格化した。StrExp関数の係数I,τ,hの初期値をI=1000,τ=0.5,h=1.2と設定し、1/e初期減衰の区間に対して関数フィッティングを実行した。この実施例では、1/e初期減衰に該当する測定データは、励起後0.0〜0.7秒の間に得られた8個の測定値から成るものであった。関数フィッティングでは、誤差に平均二乗誤差(RMSE)を用い、解決方法にはGRG非線形計画法を用いた。GRG非線形計画法の初期設定には、Microsoft Excel(登録商標) 2010のソルバー機能の初期値を用いた。StrExp関数の係数値が収束しない場合には、1/e初期減衰の区間に対して関数フィッティングを実行することで、収束した係数値I,τ,hを取得し、得られた係数値を初期値とする関数フィッティングを1/e初期減衰に対して実行した。 The StrExp function was fitted to the delayed emission decay curve indicated by the measurement data. First, the maximum value of measurement data was set to 1000, and the measurement data was normalized as an integer from 0 to 1000. The initial values of the coefficients I, τ, and h of the StrExp function were set as I = 1000, τ = 0.5, and h = 1.2, and function fitting was performed on the 1 / e initial attenuation interval. In this example, the measurement data corresponding to the 1 / e initial decay consisted of 8 measurements obtained between 0.0 and 0.7 seconds after excitation. In function fitting, mean square error (RMSE) was used as the error, and GRG nonlinear programming was used as the solution. The initial value of the solver function of Microsoft Excel (registered trademark) 2010 was used for the initial setting of GRG nonlinear programming. When the coefficient value of the StrExp function does not converge, by performing function fitting on the 1 / e 2 initial attenuation interval, the converged coefficient values I, τ, and h are obtained, and the obtained coefficient values are Function fitting with initial values was performed for 1 / e initial decay.

最大値を1000として規格化したデータを実データのレベルに戻すために、下記式を用いて係数値Iを補正値Iに変換し、係数値I,τ,hを実データに対するフィッティング結果として得た。
=(減衰曲線の最大値)×I/1000
In order to return the data normalized with the maximum value of 1000 to the level of the actual data, the coefficient value I is converted into the correction value I 0 using the following formula, and the coefficient values I 0 , τ, and h are fitted to the actual data. Got as.
I 0 = (maximum value of attenuation curve) × I / 1000

以上の処理により、I=15864,τ=0.755,h=0.95という結果が得られた。図6は、この関数フィッティングの結果を示すグラフである。グラフの縦軸は発光量(RLU)であり、横軸は励起後時間(秒)である。600個の測定値は励起後0.1〜60秒の間に得られたが、グラフではそれらの測定値を0〜59.9秒の範囲でプロットした。グラフ中の丸印は測定データを示し、このうち、ハッチングされた丸で示されるデータが1/e減衰区間に相当する。グラフ中の曲線は、関数フィッティングで得られたStrExp関数を示す。 By the above processing, results of I 0 = 15864, τ = 0.755, h = 0.95 were obtained. FIG. 6 is a graph showing the result of this function fitting. The vertical axis of the graph is the light emission amount (RLU), and the horizontal axis is the time after excitation (seconds). 600 measurements were obtained between 0.1 and 60 seconds after excitation, but the measurements were plotted in the range of 0 to 59.9 seconds in the graph. Circles in the graph indicate measured data, and among these, data indicated by hatched circles corresponds to the 1 / e attenuation interval. The curve in the graph represents the StrExp function obtained by function fitting.

図6における実データとモデルデータ(StrExp関数)との差の推移を示す差スペクトルを得た。図7はその差スペクトルを示すグラフである。グラフの縦軸は発光量(RLU)であり、横軸は励起後時間(秒)である。このグラフでも600個の差を0〜59.9秒の範囲でプロットした。グラフから明らかなように、この実施例ではピーク状(山の形)を呈する差スペクトルが得られた。ピーク高さは940(RLU)であり、ピーク位置は4.3秒であり、モデル差合計は144755であった。   A difference spectrum indicating the transition of the difference between the actual data and the model data (StrExp function) in FIG. 6 was obtained. FIG. 7 is a graph showing the difference spectrum. The vertical axis of the graph is the light emission amount (RLU), and the horizontal axis is the time after excitation (seconds). In this graph, 600 differences were plotted in the range of 0 to 59.9 seconds. As is apparent from the graph, a difference spectrum having a peak shape (mountain shape) was obtained in this example. The peak height was 940 (RLU), the peak position was 4.3 seconds, and the total model difference was 144755.

関数フィッティングで得られる係数値I(I),τ,hや、差スペクトルに関する値などを用いて、遅延発光の減衰の特徴を評価することができる。 Using the coefficient values I (I 0 ), τ, h obtained by function fitting, the values related to the difference spectrum, and the like, the characteristics of the delayed light emission attenuation can be evaluated.

(比較例1)
比較例1では、実施例1で得られた測定データの全域(すなわち、600個の測定値のすべて)を対象とする関数フィッティングを実行した。測定データの全域を対象とする関数フィッティングとは、すべての測定値について寄与度(モデル関数と測定データとの差をモデル関数の調整にどのくらい寄与させるかを示す指数)を同じにした従来の関数フィッティングである。この結果を図8に示す。また、その関数フィッティングの結果から得られた差スペクトルを図9に示す。実施例1と異なる点は、関数フィッティングの対象となる区間のみである。StrExp関数の係数値に関しては、I=16035,τ=0.817,h=1.39という結果が得られた。また、差スペクトルのピーク高さは509(RLU)であり、ピーク位置は0.1秒であり、モデル差合計は−256であった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, function fitting was performed on the entire measurement data obtained in Example 1 (that is, all 600 measurement values). Function fitting that covers the whole area of measurement data is a conventional function with the same contribution (index indicating how much the difference between the model function and the measurement data contributes to the adjustment of the model function) for all measurement values. It is fitting. The result is shown in FIG. Moreover, the difference spectrum obtained from the result of the function fitting is shown in FIG. The difference from the first embodiment is only the section to be subjected to function fitting. Regarding the coefficient value of the StrExp function, the following results were obtained: I 0 = 16035, τ = 0.817, h = 1.39. Further, the peak height of the difference spectrum was 509 (RLU), the peak position was 0.1 second, and the total model difference was −256.

モデル差合計が−256となったように、測定データの全域を関数フィッティングの対象とすると、差スペクトルがピーク状にならない。そのため、測定データの全域を対象とする関数フィッティングは、ピークの高さおよび位置とモデル差合計とを算出するのに適さない(すなわち、差スペクトルに基づく評価ができない)。これに対して、測定データの初期減衰のみを関数フィッティングの対象とすれば、ピーク状の(山の形の)差スペクトルが得られるので、その差スペクトルに基づく評価が可能になる。   As the model difference sum is −256, if the entire measurement data is subject to function fitting, the difference spectrum does not have a peak shape. Therefore, function fitting for the entire measurement data is not suitable for calculating the peak height and position and the model difference sum (that is, evaluation based on the difference spectrum cannot be performed). On the other hand, if only the initial attenuation of the measurement data is used as a function fitting target, a peak-shaped (mountain-shaped) difference spectrum can be obtained, so that evaluation based on the difference spectrum becomes possible.

(実施例2)
実施例1で示した手法を用いて、化学物質が緑藻の光合成反応に及ぼす影響を評価した。化学物質として、3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethyl-urea(DCMU)、2,5-dibromo-6-isopropyl-3-methyl-1,4-benzoquinone(DBMIB)、AntimycinA(AntA)、およびCarbonylcyanide m-chlorophenyl hydrazone(CCCP)を用意した。DCMUは光化学系IIの電子伝達阻害を引き起こし、DBMIBはシトクロム複合体における電子伝達阻害を引き起こす。AntAは光化学系Iからプラストキノンプールへの循環型電子伝達経路の阻害剤であり、CCCPは光合成電子伝達反応と二酸化炭素固定反応との共役の阻害剤(脱共役剤)である。
(Example 2)
Using the method shown in Example 1, the effect of chemical substances on the photosynthetic reaction of green algae was evaluated. Chemical substances include 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethyl-urea (DCMU), 2,5-dibromo-6-isopropyl-3-methyl-1,4-benzoquinone (DBMIB), AntimycinA ( AntA) and Carbonylcyanide m-chlorophenyl hydrazone (CCCP) were prepared. DCMU causes photosystem II electron transport inhibition, and DBMIB causes electron transport inhibition in the cytochrome complex. AntA is an inhibitor of the circulating electron transfer pathway from the photosystem I to the plastoquinone pool, and CCCP is an inhibitor (uncoupler) for coupling the photosynthetic electron transfer reaction and the carbon dioxide fixation reaction.

4種類の化学物質のそれぞれにおいて、曝露なし(曝露濃度が0μg/L)の場合と5段階の曝露濃度の場合という6種類の実験を行った。個々の実験では、それぞれの下で光合成サンプル(緑藻)を1時間培養した後に、波長が700nmの励起光をその光合成サンプルに1秒間照射し、照射終了後に発生する遅延発光の発光量を励起後0〜60秒の間に0.1秒間隔で測定した。この測定で得られる600個のデータを測定データとして用い、実施例1と同じ手法で、StrExp関数を用いた関数フィッティングを実行し、差スペクトルを得た。   For each of the four types of chemical substances, six types of experiments were conducted: no exposure (exposure concentration 0 μg / L) and five levels of exposure concentrations. In each experiment, after photosynthetic samples (green algae) were cultured for 1 hour under each of them, the photosynthetic sample was irradiated with excitation light having a wavelength of 700 nm for 1 second, and the amount of delayed luminescence generated after irradiation was excited Measurements were made at intervals of 0.1 second between 0 and 60 seconds. Using 600 pieces of data obtained by this measurement as measurement data, function fitting using the StrExp function was executed by the same method as in Example 1 to obtain a difference spectrum.

表1〜4はそれぞれ、DCMU、DBMIB、AntA、およびCCCPに関する評価結果を示す。各表は以下の値を示す。各表の最上段は曝露濃度(μg/L)である。
・StrExpモデル(StrExp関数)の係数値I,τ,h
・差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、およびモデル差合計
・フィッティング関連値としての、RMSEと、初期減衰に該当するデータ数(関数フィッティングに用いたデータ数)
・従来法の一例である、励起後1.0〜59.9秒までの間の発光量の積算値DFI1.0-59.9s

Figure 0006599173

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Tables 1-4 show the evaluation results for DCMU, DBMIB, AntA, and CCCP, respectively. Each table shows the following values: The top row of each table is the exposure concentration (μg / L).
-Coefficient values I 0 , τ, h of StrExp model (StrExp function)
-Difference spectrum peak height, peak position, and model difference total-RMSE as fitting-related values and number of data corresponding to initial attenuation (number of data used for function fitting)
-Integrated value DFI 1.0-59.9s of emission amount between 1.0 and 59.9 seconds after excitation, which is an example of a conventional method
Figure 0006599173

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表1〜4からわかるように、実施例1で示した関数フィッティングにより、評価対象のすべての薬品およびすべての曝露濃度についてStrExp関数および差スペクトルの結果を得ることができた。   As can be seen from Tables 1 to 4, the function fitting shown in Example 1 was able to obtain the StrExp function and difference spectrum results for all drugs to be evaluated and all exposure concentrations.

また、関数フィッティングにより得られるStrExp関数の係数値(I,τ,h)と、差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、およびモデル差合計とのそれぞれが、曝露濃度に応じた変化を示すことがわかった。したがって、StrExp関数の係数値と差スペクトルに関する値とを検証することで、環境要因(例えば化学物質)が光合成サンプルに与える影響を特定または推定することができる。 In addition, each of the coefficient value (I 0 , τ, h) of the StrExp function obtained by function fitting, the peak height of the difference spectrum, the peak position, and the model difference sum shows a change according to the exposure concentration. I understood. Therefore, by verifying the coefficient value of the StrExp function and the value relating to the difference spectrum, it is possible to identify or estimate the influence of environmental factors (for example, chemical substances) on the photosynthetic sample.

一例として、表1および図10を参照しながら、光合成阻害の仕組みが良く知られた化学物質であるDCMUが緑藻に与えた影響を検討する。図10は、想像される遅延発光のメカニズムを示す図である。図中の略字の意味は以下の通りである。
・PSII:光化学系II
・P680:光化学系II反応中心
・Q:Qキノン結合部位
・PQP:プラストキノンプール
・pQox:プラストキノン(酸化型)、
・pQred:プラストキノン(還元型;プラストセミキノンまたはプラスとキノール)
・CB6F:シトクロム複合体
・Pc:プラストシアニン
・PSI:光化学系I
・P700:光化学系I反応中心
・Fd:フェレドキシン
・CET:循環型電子伝達経路
・DL:遅延発光
・実線矢印:電子伝達反応
・破線矢印:想像される電子伝達の逆反応
As an example, with reference to Table 1 and FIG. 10, the effect of DCMU, which is a chemical substance with a well-known mechanism of photosynthesis inhibition, on green algae will be examined. FIG. 10 is a diagram illustrating a mechanism of delayed light emission that can be imagined. The meanings of the abbreviations in the figure are as follows.
・ PSII: Photochemical II
P680: Photosystem II reaction center Q B : Q B quinone binding site PQP: Plastoquinone pool pQ ox : Plastoquinone (oxidized type)
PQ red : plastoquinone (reduced type; plastosemiquinone or plus and quinol)
CB6F: cytochrome complex Pc: plastocyanin PSI: photosystem I
-P700: Photosystem I reaction center-Fd: Ferredoxin-CET: Circulating electron transfer pathway-DL: Delayed luminescence-Solid arrow: Electron transfer reaction-Dashed arrow: Reverse reaction of imagined electron transfer

下記参考文献には、結晶中に一つの再結合中心および一つのトラップ状態を想定した発光減衰のシミュレーション・データのStrExpモデルによる評価が記載されている。その評価結果によると、結晶の発光減衰は、電子の再トラップが再結合よりも十分大きい場合にStrExp型の減衰を示し、その結果、上記式(1)におけるβ=1/(1+h)が大きくなる(すなわち、hが小さくなる)とのことである。   The following reference describes evaluation by the StrExp model of simulation data of emission decay assuming one recombination center and one trap state in a crystal. According to the evaluation result, the emission decay of the crystal shows StrExp type decay when the electron re-trap is sufficiently larger than the recombination, and as a result, β = 1 / (1 + h) in the above equation (1) is large. (That is, h becomes smaller).

参考文献:Reuven Chen, "Apparent stretched-exponential luminescence decayin crystalline solids," Journal of Luminescence, 102-103 (2003) 510-518,   Reference: Reuven Chen, "Apparent stretched-exponential luminescence decay in crystalline solids," Journal of Luminescence, 102-103 (2003) 510-518,

本発明者は、上記参考文献に示されたような単純結晶における発光減衰の挙動を、それよりもはるかに複雑な光合成電子伝達反応の評価に当てはめる方法を発明した。再結合中心が、遅延発光の発生源であるP680に対応し、電子のトラップ状態が、P680から電子を受け取る分子(キノンなど)に対応すると考えることとする。ここで、再結合が再トラップよりも大きくなる場合というのは、光合成電子伝達反応が阻害される状態であり、例えば、光合成サンプルがDCMUなどの光合成阻害剤に曝露された状態である。   The inventor has invented a method for applying the light emission decay behavior in a simple crystal as shown in the above-mentioned reference to the evaluation of a much more complicated photosynthetic electron transfer reaction. Assume that the recombination center corresponds to P680, which is a source of delayed luminescence, and the electron trap state corresponds to a molecule (such as quinone) that receives electrons from P680. Here, the case where the recombination becomes larger than the re-trap is a state where the photosynthetic electron transfer reaction is inhibited, for example, a state where the photosynthetic sample is exposed to a photosynthesis inhibitor such as DCMU.

DCMUは光化学系II内のQキノン結合部位で電子伝達を阻害する。Qキノンは光合成阻害により分解されやすいD1タンパクに結合する。Q部位(Q)と光化学系II反応中心(P680)との間には、一次電子受容体のフェオフィチンと二次電子受容体のQキノンとが存在する(図示せず)。DCMUはQキノンに代わってQ部位に結合することにより電子伝達を阻害することが知られている。 DCMU inhibits electron transfer at Q B quinone binding site in photosystem II. Q B quinone binds to be susceptible D1 proteolysis by photosynthesis inhibition. Between the Q B site (Q B ) and the photosystem II reaction center (P680), there is a primary electron acceptor pheophytin and a secondary electron acceptor Q A quinone (not shown). DCMU is known to inhibit the electron transfer by binding to Q B site in place of the Q B quinone.

つまり、DCMU曝露により、電子伝達が光化学系反応中心(P680)とQキノン結合部位との間に限定されやすくなる一方で、Q以降の電子伝達が低下する。また、DCMUの曝露によりP680からの電子受容体分子に電子が蓄積する(これは還元状態を意味する)。この時に、P680における再結合が増加し、電子伝達が低下した状態となる。すなわち、上記参考文献における、再結合が再トラップよりも大きくなった状態と考えることができる。その参考文献では、このような時に結晶の発光減衰が単純指数減衰となり、β=1(すなわち、h=0)の状態に近づくとしている。 That is, by DCMU exposure, electron transfer is While likely to be limited between the Q B quinone binding site photosystem reaction center (P680), electron transfer after Q B is reduced. Also, exposure to DCMU causes electrons to accumulate in the electron acceptor molecule from P680 (this means a reduced state). At this time, the recombination in P680 increases and the electron transfer is reduced. That is, it can be considered that the recombination in the above reference is larger than the re-trap. According to the reference, the light emission decay of the crystal becomes a simple exponential decay in such a case and approaches the state of β = 1 (that is, h = 0).

表1からわかるように、DCMU曝露は、StrExpモデルの係数値Iが大きくなり係数値τおよびhが小さくなることと、差スペクトルのピーク高さが大きくなり、ピークが早く現れ、モデル差合計が小さくなることとして認識することができる。 As can be seen from Table 1, the DCMU exposure increases the coefficient value I 0 of the StrExp model and decreases the coefficient values τ and h, the peak height of the difference spectrum increases, the peak appears earlier, and the model difference total Can be recognized as smaller.

係数値hは、対照区(曝露濃度が0μg/Lの場合)ではh=0.953であったが、DCMU曝露により大きく低下し、最大曝露濃度(93.2μg/L)では0.117まで低下した。この結果は上記参考文献に示された結晶の発光減衰の分析結果と一致する。   The coefficient value h was h = 0.953 in the control group (when the exposure concentration was 0 μg / L), but greatly decreased by DCMU exposure, and reached 0.117 at the maximum exposure concentration (93.2 μg / L). Declined. This result agrees with the analysis result of the emission decay of the crystal shown in the above reference.

本実施例では上記参考文献に記載されていない情報も得られた。例えば、発光減衰の寿命(発光が初期値の1/eまで低下するまでの時間)を示す係数値τが係数値hと同様にDCMU曝露により低下することは、参考文献から得られない情報である。係数値IはDCMU曝露により増加したが、これは、P680から最初の電子受容体分子Qキノンが還元状態になったためP680での電荷再結合が増加したと考えられる。このように、本発明によるStrExp関数の係数値は光合成電子伝達の状態を推定するために役立つと考えることができる。すなわち、係数IがP680での電荷再結合の大きさの指標になり、係数τが発光寿命の指標になり、hが電子伝達反応における電子トラップの大きさの指標となると考えられる。ここで、電子トラップとは電子の一時的な保持状態を指し、主にQキノンに相当すると考えられる。 In this example, information not described in the above-mentioned reference was also obtained. For example, the fact that the coefficient value τ indicating the lifetime of light emission decay (the time until the light emission decreases to 1 / e of the initial value) decreases due to exposure to DCMU as well as the coefficient value h is information that cannot be obtained from the references. is there. The coefficient value I 0 increased with exposure to DCMU, which is thought to be due to an increase in charge recombination at P680 since the first electron acceptor molecule Q A quinone was reduced from P680. Thus, the coefficient value of the StrExp function according to the present invention can be considered useful for estimating the state of photosynthetic electron transfer. That is, it is considered that the coefficient I 0 is an index of the magnitude of charge recombination at P680, the coefficient τ is an index of the emission lifetime, and h is an index of the size of the electron trap in the electron transfer reaction. Here, the electron trap refers to temporary holding state of the electrons is considered mainly corresponds to Q A quinone.

上記参考文献には記載されていない差スペクトルの評価結果も、光合成の状態を推定するために役立つ。表1に示すように差スペクトルは概ねピーク型を呈するので、ピーク高さ、ピーク位置、およびモデル差合計により遅延発光を評価することができる。DCMU曝露データでは、曝露濃度に応じてピーク高さが大きくなり、ピーク位置が早く現れ、モデル差合計が小さくなってゆく。このような差スペクトルの変化を、光合成電子伝達反応の状態と関連付けて評価することができる。上記の様に、StrExp関数は、主にP680からQキノンまでの電子伝達反応の状態を反映すると考えられる。また、差スペクトルは、P680からQキノンまでの電子伝達反応では説明できない発光成分を反映すると考えることができる。本発明者は種々の検討から、それがQキノン結合部位以降の電子伝達反応であると考えた。 Evaluation results of difference spectra not described in the above references are also useful for estimating the state of photosynthesis. As shown in Table 1, since the difference spectrum has a substantially peak shape, delayed luminescence can be evaluated based on the peak height, peak position, and model difference sum. In DCMU exposure data, the peak height increases according to the exposure concentration, the peak position appears earlier, and the model difference sum decreases. Such a change in the difference spectrum can be evaluated in association with the state of the photosynthetic electron transfer reaction. As described above, StrExp function is mainly thought to reflect the state of the electron transfer reaction from P680 to Q A quinone. The difference spectrum can be considered to reflect a light emitting component which can not be explained by the electron transfer reaction from P680 to Q A quinone. The present inventors from various studies, it was considered to be electron transfer reaction of Q B quinone binding sites later.

部位に結合するQキノンは、一電子還元されてプラストセミキノンとなり、二電子還元されてプラスキノールとなり、チラコイド膜内に遊離する。光化学系反応中心一つあたり10分子程度のプラストキノンがチラコイド膜内に存在し(これをプラストキノンプール(PQP)と呼ぶ)、そのどれかが遊離したプラストキノールと交換してQ部位に結合する。 Q B quinones which bind to Q B site is one-electron reduction to become a plast semiquinone, it becomes two-electron reduced by plus quinol, released into the thylakoid membranes. Photosystem reaction center about 10 molecules per one plastoquinone are present in the thylakoid membrane (this is referred to as plastoquinone pool (PQP)), coupled to the Q B site was replaced with positive Toki Nord that any is liberated To do.

ここで、二電子励起されたプラストキノールと交換するプラストキノンは、PQPに遊離したプラストキノールがシトクロム複合体で再酸化されたものなので、Q部位の状態はPQPの状態の影響を受ける。PQPの状態には、シトクロム複合体による再酸化反応、光化学系Iの電子伝達反応、および光化学系IからPQPに至る循環型電子伝達反応が関わると考えることができる。なお、循環型電子伝達反応には少なくともNDH経路とPGR5経路という二系統が存在することが知られている。また、この循環型電子伝達経路以外にも、シトクロム複合体からプラストキノンプールに電子を戻すQサイクルの存在が仮定され、種々の研究により支持されている。 Here, two-electron excited plus Toki exchange plastoquinone and Nord, so that positive Toki Nord liberated in PQP was reoxidized by cytochrome complex, the state of the Q B site is affected by the state of the PQP. It can be considered that the state of PQP involves a reoxidation reaction by a cytochrome complex, an electron transfer reaction of photosystem I, and a cyclic electron transfer reaction from photosystem I to PQP. It is known that there are at least two systems in the circulation type electron transfer reaction, that is, the NDH pathway and the PGR5 pathway. In addition to this circulating electron transfer pathway, the existence of a Q cycle for returning electrons from the cytochrome complex to the plastoquinone pool is assumed and supported by various studies.

DCMU曝露により差スペクトルのピーク高さが大きくなり、ピーク位置が早く現れ、モデル差合計が小さくなることについて考察する。差スペクトルの高さが大きくなることから、DCMU曝露によりQ部位以降のどこかで電子がトラップされた可能性があると考えられる。ピーク位置は曝露濃度が増加しても1秒付近からほとんど変化しないことから、再結合部位(P680)とトラップ部位との物理的および化学的な関係は変化しないと考えられる。モデル差合計は曝露濃度が低いときにはあまり変化せず、曝露濃度が高くなると低下する傾向が見られる。モデル差合計は、ピーク位置が示す電子のトラップ部位に捕捉されている電子の量を反映していると考えることができる。ピーク高さおよびピーク位置の変化は、StrExp関数の係数値I、τ、hと同様に、最も低い曝露濃度(5.8μg/L)から大きく変化したため、DCMU曝露による影響を直接的に反映していると考えることができる。一方で、モデル差合計はそれらとは異なる変化を反映している可能性がある。例えばその一つとして、不活性化された光化学系IIによる熱放散の経路が考えられる。 Consider that the peak height of the difference spectrum increases with DCMU exposure, the peak position appears earlier, and the model difference sum becomes smaller. Since the height of the difference spectrum is increased, and there is a possibility that electrons are trapped somewhere after Q B site by DCMU exposure. Since the peak position hardly changes from around 1 second even when the exposure concentration increases, it is considered that the physical and chemical relationship between the recombination site (P680) and the trap site does not change. The total model difference does not change much when the exposure concentration is low, and tends to decrease as the exposure concentration increases. The model difference sum can be considered to reflect the amount of electrons trapped in the electron trap site indicated by the peak position. Changes in peak height and peak position, as well as the coefficient values I 0 , τ, h of the StrExp function, greatly changed from the lowest exposure concentration (5.8 μg / L), and thus directly reflected the effects of DCMU exposure. You can think that you are. On the other hand, the total model difference may reflect a different change. For example, as one of them, a route of heat dissipation by the deactivated photosystem II can be considered.

次に、表1〜4に示すStrExp関数の係数値、差スペクトルに関する値、およびDFI1.0-59.9sのそれぞれについて、対照区に対する曝露区の比率(%)を求め、4種類の化学物質の結果を比較した。以下ではその比率を「対照区比」という。対照区とは曝露濃度が0μg/Lの場合のことであり、曝露区はそれ以外の場合のことである。表5〜8はそれぞれ、DCMU、DBMIB、AntA、およびCCCPに関する比率(%)を示す。各表の最上段は曝露濃度(μg/L)である。 Next, for each of the coefficient value of the StrExp function shown in Tables 1 to 4, the value related to the difference spectrum, and DFI 1.0-59.9s , the ratio (%) of the exposure group to the control group was determined, and the results of the four types of chemical substances Compared. Hereinafter, this ratio is referred to as “control ratio”. The control group refers to the case where the exposure concentration is 0 μg / L, and the exposure group refers to the other cases. Tables 5-8 show the percentages for DCMU, DBMIB, AntA, and CCCP, respectively. The top row of each table is the exposure concentration (μg / L).

また、表5〜8に示される係数値τ、モデル差合計、および従来法(DFI1.0-59.9s)をグラフ化したものを図11〜14に示す。各グラフの縦軸は対照区比(%)であり、横軸は曝露濃度(μg/L)である。

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Further , graphs of the coefficient value τ, the model difference sum, and the conventional method (DFI 1.0-59.9 s ) shown in Tables 5 to 8 are shown in FIGS. The vertical axis of each graph is the control ratio (%), and the horizontal axis is the exposure concentration (μg / L).
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図11に示すように、DFI1.0-59.9sはDCMUの曝露濃度に応じて低下するが、係数値τはDFI1.0-59.9sよりも急激に低下する。したがって、係数値τはDCMUの曝露に対してDFI1.0-59.9sよりも高感受性であることがわかる。一方、モデル差合計は、最も低い曝露濃度(5.8μg/L)で一旦増加したのち、11.7μg/Lの曝露濃度で低下してゆくが、その低下はDFI1.0-59.9sよりも緩やかである。したがって、モデル差合計はDFI1.0-59.9sよりも低感受性であることがわかる。これらの結果は、従来法(DFI1.0-59.9s)が、係数値τを含むStrExpモデルで説明される変化と、モデル差合計を含む差スペクトルで説明される変化とが混合した結果を示し、そのために感受性が低下したことを示唆している。したがって、従来法よりも本発明の方がDCMUの影響を高感度で検出できるといえる。 As shown in FIG. 11, DFI 1.0-59.9s decreases according to the exposure concentration of DCMU, but the coefficient value τ decreases more rapidly than DFI 1.0-59.9s . Thus, it can be seen that the coefficient value τ is more sensitive to DCMU exposure than DFI 1.0-59.9s . On the other hand, the model difference total increases once at the lowest exposure concentration (5.8 μg / L) and then decreases at an exposure concentration of 11.7 μg / L, but the decrease is slower than DFI 1.0-59.9s. It is. Therefore, it can be seen that the model difference sum is less sensitive than DFI 1.0-59.9s . These results show that the conventional method (DFI 1.0-59.9s ) is a mixture of the change described by the StrExp model including the coefficient value τ and the change described by the difference spectrum including the model difference sum, This suggests a decrease in sensitivity. Therefore, it can be said that the present invention can detect the influence of DCMU with higher sensitivity than the conventional method.

図12に示すように、DFI1.0-59.9sはDBMIBの曝露濃度に応じて低下するが、係数値τはDFI1.0-59.9sよりも急激に低下する。したがって、係数値τはDBMIBの曝露に対してDFI1.0-59.9sよりも高感受性であることがわかる。一方、モデル差合計は、最も高い曝露濃度(2576μg/L)以外では対照区よりも高く、DBMIBの曝露濃度に対する感受性が低い。これらの結果は、従来法(DFI1.0-59.9s)が、係数値τを含むStrExpモデルで説明される変化と、モデル差合計を含む差スペクトルで説明される変化とが混合した結果を示し、そのために感受性が低下したことを示唆している。したがって、従来法よりも本発明の方がDBMIBの影響を高感度で検出できるといえる。 As shown in FIG. 12, DFI 1.0-59.9s decreases according to the exposure concentration of DBMIB, but the coefficient value τ decreases more rapidly than DFI 1.0-59.9s . Thus, it can be seen that the coefficient value τ is more sensitive to DBMIB exposure than DFI 1.0-59.9 s . On the other hand, the model difference sum is higher than the control group except for the highest exposure concentration (2576 μg / L), and the sensitivity to the exposure concentration of DBMIB is low. These results show that the conventional method (DFI 1.0-59.9s ) is a mixture of the change described by the StrExp model including the coefficient value τ and the change described by the difference spectrum including the model difference sum, This suggests a decrease in sensitivity. Therefore, it can be said that the present invention can detect the influence of DBMIB with higher sensitivity than the conventional method.

図13に示すように、DFI1.0-59.9sはAntAの曝露濃度が増加してもほとんど低下しない。これに対して、係数値τはDFI1.0-59.9sよりも大きく低下し、AntAの曝露に対してDFI1.0-59.9sよりも高感受性であることがわかる。一方、モデル差合計は曝露濃度が13.7〜55μg/Lの間ではほとんど変化せず、曝露濃度が110μg/Lおよび220μg/Lでは対照区よりもやや増加し、曝露濃度に応じた変化が認められない。これらの結果は、従来法(DFI1.0-59.9s)が、係数値τを含むStrExpモデルで説明される変化と、モデル差合計を含む差スペクトルで説明される変化とが混合した結果を示し、そのために感受性が低下したことを示唆している。したがって、従来法よりも本発明の方がAntAの影響を高感度で検出できるといえる。 As shown in FIG. 13, DFI 1.0-59.9s hardly decreases as the exposure concentration of AntA increases. On the other hand, the coefficient value τ is significantly lower than DFI 1.0-59.9 s, indicating that the coefficient value τ is more sensitive than DFI 1.0-59.9 s to AntA exposure. On the other hand, the model difference total hardly changed between the exposure concentrations of 13.7 to 55 μg / L, and increased slightly compared with the control group at the exposure concentrations of 110 μg / L and 220 μg / L, and the change according to the exposure concentration unacceptable. These results show that the conventional method (DFI 1.0-59.9s ) is a mixture of the change described by the StrExp model including the coefficient value τ and the change described by the difference spectrum including the model difference sum, This suggests a decrease in sensitivity. Therefore, it can be said that the present invention can detect the influence of AntA with higher sensitivity than the conventional method.

図14に示すように、DFI1.0-59.9sはCCCPの曝露濃度に応じて低下する。モデル差合計もDFI1.0-59.9sとほぼ同様に曝露濃度に応じて低下するが、全体的にはモデル差合計の方が曝露濃度に応じた低下がやや大きく、DFI1.0-59.9sよりもやや高感受性であることがわかる。一方、係数値τは低い曝露濃度(51.2〜204.6μg/L)では曝露濃度に応じた変化がほとんど認められず、高い曝露濃度(409.2〜818.5μg/L)では曝露濃度に応じて低下した。しかし、その低下の度合いはDFI1.0-59.9sおよびモデル差合計よりも緩やかであり、したがって低感受性であった。これらの結果は、従来法(DFI1.0-59.9s)が、係数値τを含むStrExpモデルで説明される変化と、モデル差合計を含む差スペクトルで説明される変化とが混合した結果を示し、そのために感受性が低下したことを示唆している。したがって、従来法よりも本発明の方がAntAの影響を高感度で検出できるといえる。 As shown in FIG. 14, DFI 1.0-59.9s decreases with the exposure concentration of CCCP. The model difference total also decreases according to the exposure concentration in the same way as DFI 1.0-59.9s , but overall, the model difference total decreases slightly according to the exposure concentration and is slightly higher than DFI 1.0-59.9s. It turns out that it is highly sensitive. On the other hand, the coefficient value [tau] shows little change depending on the exposure concentration at a low exposure concentration (51.2 to 204.6 [mu] g / L), and the exposure concentration at a high exposure concentration (409.2 to 818.5 [mu] g / L). Decreased according to However, the degree of decline was more gradual than DFI 1.0-59.9s and the model difference sum, and thus was less sensitive. These results show that the conventional method (DFI 1.0-59.9s ) is a mixture of the change described by the StrExp model including the coefficient value τ and the change described by the difference spectrum including the model difference sum, This suggests a decrease in sensitivity. Therefore, it can be said that the present invention can detect the influence of AntA with higher sensitivity than the conventional method.

以上の結果から、本発明に係る関数フィッティングと差スペクトルとを用いることで、従来法(DFI1.0-59.9s)よりも高感度で化学物質の影響を評価できることがわかる。化学物質ごとに各係数値の変化の様子が異なったが、これは、化学物質が光合成電子伝達反応に及ぼす影響の違いを反映していると考えられる。したがって、その違いを利用して、光合成サンプルに影響を及ぼす化学物質の種類を推定できると考えられる。 From the above results, it is understood that the influence of chemical substances can be evaluated with higher sensitivity than the conventional method (DFI 1.0-59.9 s ) by using the function fitting and the difference spectrum according to the present invention. The change of each coefficient value was different for each chemical substance, which is considered to reflect the difference in the influence of the chemical substance on the photosynthetic electron transfer reaction. Therefore, it is considered that the kind of chemical substance that affects the photosynthetic sample can be estimated using the difference.

以上説明したように、本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価システムは、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付部と、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定部とを備え、決定部が、受付部により受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割し、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定する。   As described above, the evaluation system for a photosynthetic sample according to one aspect of the present invention includes a receiving unit that receives measurement data indicating temporal changes in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light. A determination unit that determines a model function indicating a heavy-tailed distribution used for evaluating the photosynthetic sample, and the determination unit is configured to measure the measurement data received by the reception unit, and the delayed emission is first measured. The first data in the first time zone including the time point is divided into the second data in the second time zone after the first time zone, and the first data is divided into the second data. The model function to be fitted to the first data is determined by executing function fitting with the weighting on the first data.

本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価方法は、プロセッサを備える評価システムにより実行される光合成サンプルの評価方法であって、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップとを含み、決定ステップが、受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定するステップとを含む。   A photosynthetic sample evaluation method according to an aspect of the present invention is a photosynthetic sample evaluation method executed by an evaluation system including a processor, wherein delayed light emission generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light Including a reception step for receiving measurement data indicating a change in time of the image, and a determination step for determining a model function indicating a heavy tail distribution used for evaluating the photosynthetic sample. The determination step is received in the reception step. The measurement data is divided into first data in a first time zone including a time point when delayed luminescence is first measured, and second data in a second time zone after the first time zone. And performing a function fitting weighted to the first data rather than the second data, And determining a model function for fitting to over data.

本発明の一側面に係る光合成サンプルの評価プログラムは、励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、光合成サンプルを評価するために用いられる、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップとをコンピュータに実行させ、決定ステップが、受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、第1のデータにフィッティングするモデル関数を決定するステップとを含む。   An evaluation program for a photosynthetic sample according to one aspect of the present invention evaluates a photosynthetic sample by receiving a measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light. And a determination step for determining a model function indicating a distribution with a heavy tail is executed by the computer, and the determination step includes the measurement data received in the reception step and the time point when the delayed light emission is first measured. Dividing the first data in the first time zone and the second data in the second time zone after the first time zone; and the first data over the second data Determining a model function to be fitted to the first data by performing a function fitting weighted towards Including.

このような側面においては、測定データが、遅延発光の減衰の初期段階(初期減衰)を示す第1のデータと、初期減衰よりも後の減衰(後期減衰)を示す第2のデータとに分割される。そして、後期減衰よりも初期減衰を重視する関数フィッティングにより、当該初期減衰を正確に表す、裾の重い分布を示すモデル関数が決定される。本発明者は、後期減衰を軽視または無視し、初期減衰にフィッティングするそのモデル関数を得ることで、光合成サンプルを正確に評価できることを見出した。また、モデル関数を複数個用いる必要がないので、調整すべき係数が、複数の関数の和を用いる場合よりも少なくなり、その結果、関数フィッティングが簡単になる。関数フィッティングを簡単化することで、人の経験に頼ることなく、様々な種類の光合成サンプルおよび環境要因に対して自動的に関数フィッティングを実行することが可能になる。以上の理由により、光合成サンプルを正確にかつより簡単に評価することができる。   In such an aspect, the measurement data is divided into first data indicating the initial stage (initial attenuation) of the delayed light emission attenuation and second data indicating the attenuation after the initial attenuation (late attenuation). Is done. Then, by function fitting that places importance on the initial attenuation rather than the late attenuation, a model function indicating a distribution with a heavy tail that accurately represents the initial attenuation is determined. The present inventor has found that the photosynthetic sample can be accurately evaluated by neglecting or ignoring the late decay and obtaining its model function fitting to the early decay. In addition, since it is not necessary to use a plurality of model functions, the coefficient to be adjusted is smaller than in the case of using the sum of a plurality of functions, and as a result, function fitting is simplified. By simplifying function fitting, it is possible to automatically perform function fitting for various types of photosynthetic samples and environmental factors without depending on human experience. For these reasons, photosynthetic samples can be evaluated accurately and more easily.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、決定部が、単一のモデル関数を決定してもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the determination unit may determine a single model function.

この場合には、裾の重い分布を示すモデル関数を一つ決定すれば足りるので、調整すべき係数が、複数の関数の和を用いる場合よりも少なくなり、その結果、関数フィッティングが簡単になる。   In this case, it is sufficient to determine one model function indicating a heavy tail distribution, so that the coefficient to be adjusted is smaller than when using the sum of a plurality of functions, and as a result, function fitting is simplified. .

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、決定部が、遅延発光の発光量または経過時間に基づいて第1のデータを選択してもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the determination unit may select the first data based on a light emission amount or an elapsed time of delayed light emission.

遅延発光の減衰に関するこれら二つの要素のいずれかを考慮することで、正確な関数フィッティングに必要十分な第1のデータを選択することが可能になる。   Considering one of these two factors related to the decay of delayed light emission, it is possible to select the first data necessary and sufficient for accurate function fitting.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、決定部が、遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する時間範囲を第1の時間帯として設定することで第1のデータを選択し、ここでn≧1であってもよい。 In the evaluation system of the photosynthetic sample according to another aspect, determining unit, a first data by setting the time range for light emission amount of delayed luminescence is attenuated to 1 / e n of the initial value as the first time period Where n ≧ 1.

この場合には、遅延発光の減衰の度合いに応じて動的に第1の時間帯(初期減衰の時間帯)が設定されるので、光合成サンプルや計測条件にかかわらず、正確な関数フィッティングに必要十分な第1のデータを選択することが可能になる。   In this case, the first time zone (initial time zone) is dynamically set according to the degree of attenuation of delayed light emission, so it is necessary for accurate function fitting regardless of photosynthetic samples and measurement conditions. It is possible to select sufficient first data.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、決定部が、遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する初期時間範囲を第1の時間帯として設定した場合に、該第1の時間帯に対応する遅延発光の測定値の個数が所定数以下であれば、遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する拡張時間範囲において関数フィッティングを実行し、ここでa<bであり、拡張時間範囲における関数フィッティングで得られた係数値を初期値とする関数フィッティングを初期時間範囲に対して実行することで、モデル関数を決定してもよい。 If the rating system photosynthetic sample according to another aspect, the determination unit, setting the initial time range luminescence amount of delayed luminescence is attenuated to 1 / e a of the initial value as the first time period, said first of if the number of measurements of delayed luminescence corresponding to the time period is equal to or less than a predetermined number, perform the function fitting in the extended time range luminescence amount of delayed luminescence is attenuated to 1 / e b of the initial value, where a <B, and the model function may be determined by executing function fitting with the coefficient value obtained by function fitting in the extended time range as an initial value for the initial time range.

この場合には、第1のデータの個数が不足する場合に、いったん、第1の時間帯に相当する時間範囲を拡張させてデータ数を増やした上で関数フィッティングが行われ、その結果を用いて、元の長さの第1の時間帯(初期時間範囲)における関数フィッティングが行われる。この処理により、第1の時間帯でのデータ数(測定値の個数)が少ない場合でも関数フィッティングを正確に行うことができる。   In this case, when the number of first data is insufficient, function fitting is performed after the time range corresponding to the first time zone is expanded to increase the number of data, and the result is used. Thus, function fitting is performed in the first time zone (initial time range) of the original length. By this processing, function fitting can be performed accurately even when the number of data (number of measurement values) in the first time zone is small.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングが、第1のデータにおける寄与度を第2のデータにおける寄与度よりも大きくする関数フィッティングであり、ここで、寄与度が、モデル関数から得られるモデルデータと測定データとの差を該モデル関数の調整に寄与させる度合いであってもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the function fitting in which the first data is weighted more than the second data makes the contribution in the first data more than the contribution in the second data. The function fitting to be increased, and the contribution may be a degree that contributes to the adjustment of the model function by the difference between the model data obtained from the model function and the measurement data.

モデルデータと測定データとの差をモデル関数に寄与させる度合いに関して第1のデータの方を第2のデータよりも重視することで、第1のデータにフィッティングする、裾の重い分布を示すモデル関数をより正確に決定することができる。   Model function showing a heavy tail distribution that fits to the first data by placing importance on the first data over the second data with respect to the degree to which the difference between the model data and the measured data contributes to the model function Can be determined more accurately.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、第2のデータよりも第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングが、第2のデータを用いることなく第1のデータのみを用いた関数フィッティングであってもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the function fitting in which the first data is weighted more than the second data is a function using only the first data without using the second data. It may be a fitting.

この場合には、少ないデータ数(すなわち、第1のデータのみ)で関数フィッティングが実行されるので、裾の重い分布を示すモデル関数をより高速に決定することができる。   In this case, since the function fitting is executed with a small number of data (that is, only the first data), it is possible to determine a model function showing a heavy distribution at a higher speed.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、決定部により決定されたモデル関数を用いて光合成サンプルを評価する評価部を更に備えてもよい。   The photosynthesis sample evaluation system according to another aspect may further include an evaluation unit that evaluates the photosynthesis sample using the model function determined by the determination unit.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、モデル関数が、測定された遅延発光の初期値と、遅延発光の発光量が1/eまで減衰するまでの時間を示す減衰速度と、裾の重さとを用いて表されるStretched−Exponential関数であり、評価部が、減衰速度および裾の重さの少なくとも一つを用いて光合成サンプルを評価してもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the model function includes an initial value of the measured delayed emission, an attenuation rate indicating a time until the amount of delayed emission is attenuated to 1 / e, A Stretched-Exponential function expressed using “Sato”, and the evaluation unit may evaluate the photosynthetic sample using at least one of the attenuation rate and the weight of the skirt.

StrExp関数を構成する減衰速度および裾の重さは遅延発光の減衰の特徴をよく表し得る要素なので、これらの要素の少なくとも一つを用いることで光合成サンプルを正確に評価することができる。   Since the decay speed and the weight of the skirt constituting the StrExp function can express the characteristics of delayed emission attenuation well, the photosynthetic sample can be accurately evaluated by using at least one of these elements.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、評価部が、決定部により決定されたモデル関数で示されるモデルデータと測定データとの差スペクトルを用いて光合成サンプルを評価してもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the evaluation unit may evaluate the photosynthetic sample using a difference spectrum between model data and measurement data indicated by the model function determined by the determination unit.

この差スペクトルは遅延発光の減衰の特徴を良く表し得るので、これを用いることで光合成サンプルを正確に評価することができる。   Since this difference spectrum can well represent the characteristics of delayed emission decay, the photosynthesis sample can be accurately evaluated by using this difference spectrum.

他の側面に係る光合成サンプルの評価システムでは、評価部が、差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、および差の積分値の少なくとも一つを用いて光合成サンプルを評価してもよい。   In the photosynthetic sample evaluation system according to another aspect, the evaluation unit may evaluate the photosynthetic sample using at least one of a peak height, a peak position, and an integrated value of the difference spectrum.

差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、および差の積分値は遅延発光の減衰の特徴をよく表し得る要素なので、これらの要素の少なくとも一つを用いることで光合成サンプルを正確に評価することができる。   Since the difference spectrum peak height, peak position, and integrated value of the difference can well represent the characteristics of delayed emission decay, it is possible to accurately evaluate photosynthetic samples by using at least one of these elements. .

以上、本発明をその実施形態および実施例に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記の実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   The present invention has been described in detail above based on the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

評価システムの構成は限定されない。例えば、一つの装置が制御装置10および評価装置30の機能を有してもよいし、一つの装置が制御装置10および計測装置20の機能を有してもよいし、一つの装置が制御装置10、計測装置20、および評価装置30の機能を有してもよい。評価システムが他の装置またはコンピュータシステムから測定データを取得できるのであれば、評価システムは評価装置30に相当する装置または機能のみ備えてもよい。この場合には、評価装置の受付部は他の装置またはコンピュータシステムから測定データを受信するか、または他の装置にアクセスして測定データを読み出すことで、該測定データを受け付ける。   The configuration of the evaluation system is not limited. For example, one device may have the functions of the control device 10 and the evaluation device 30, one device may have the functions of the control device 10 and the measuring device 20, or one device may be the control device. 10, the functions of the measuring device 20 and the evaluation device 30 may be provided. If the evaluation system can acquire measurement data from other devices or computer systems, the evaluation system may include only devices or functions corresponding to the evaluation device 30. In this case, the receiving unit of the evaluation device receives the measurement data by receiving the measurement data from another device or a computer system, or by accessing the other device and reading the measurement data.

上記実施形態では評価装置30が評価部34を備えたが、評価部34に相当する機能は、評価システム以外の他のコンピュータシステムに実装されてもよい。この場合には、図3に示すステップS14,S15の処理は該他のコンピュータシステムで実行される。いずれにしても、本発明に係る評価システムにより決定されたモデル関数は、光合成サンプルを評価するために用いられる。   In the above embodiment, the evaluation device 30 includes the evaluation unit 34. However, the function corresponding to the evaluation unit 34 may be implemented in a computer system other than the evaluation system. In this case, the processes of steps S14 and S15 shown in FIG. 3 are executed by the other computer system. In any case, the model function determined by the evaluation system according to the present invention is used to evaluate the photosynthetic sample.

測定データを、遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割することは、測定データを3以上のデータに分割した場合を含む概念である。例えば、測定データが、遅延発光が最初に測定された時点を含む時間帯T1におけるデータD1と、時間帯T1よりも後ろの時間帯T2におけるデータD2と、時間帯T2よりも後ろの時間帯T3におけるデータD3とに分割されたとする。この場合、第1の時間は時間帯T1であり、第1のデータはデータD1である。第2の時間帯は時間帯T2および時間帯T3のいずれか一方であってもよいし、時間帯T2,T3の結合であってもよい。したがって、第2のデータはデータD2およびデータD3のいずれか一方であってもよいし、データD2およびデータD3の組合せであってもよい。   The measurement data is divided into first data in a first time zone including a time point when delayed luminescence is first measured, and second data in a second time zone after the first time zone. This is a concept including a case where measurement data is divided into three or more data. For example, the measurement data includes data D1 in a time zone T1 including a time point at which delayed light emission is first measured, data D2 in a time zone T2 after the time zone T1, and a time zone T3 after the time zone T2. Is divided into data D3. In this case, the first time is the time zone T1, and the first data is data D1. The second time zone may be either the time zone T2 or the time zone T3, or may be a combination of the time zones T2 and T3. Therefore, the second data may be one of data D2 and data D3, or may be a combination of data D2 and data D3.

上記実施形態では決定部33が単一のモデル関数を決定したが、決定部は、一つの測定データに対して、第1のデータにフィッティングする複数のモデル関数を決定してもよい。例えば、決定部は、それぞれが裾の重い分布を示す複数のモデル関数の和が第1のデータにフィッティングするように該複数のモデル関数を決定してもよい。   In the above embodiment, the determination unit 33 determines a single model function. However, the determination unit may determine a plurality of model functions to be fitted to the first data for one measurement data. For example, the determination unit may determine the plurality of model functions such that a sum of a plurality of model functions each having a heavy tail distribution fits to the first data.

1…評価システム、10…制御装置、20…計測装置、30…評価装置、31…受付部、32…記憶部、33…決定部、34…評価部、P1…評価プログラム、P10…メインモジュール、P11…受付モジュール、P12…記憶モジュール、P13…決定モジュール、P14…評価モジュール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Evaluation system, 10 ... Control apparatus, 20 ... Measuring apparatus, 30 ... Evaluation apparatus, 31 ... Reception part, 32 ... Memory | storage part, 33 ... Determination part, 34 ... Evaluation part, P1 ... Evaluation program, P10 ... Main module, P11: reception module, P12: storage module, P13: determination module, P14: evaluation module.

Claims (12)

励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付部と、
前記光合成サンプルを評価するために用いられる、単一の、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定部と
を備え、
前記決定部が、
前記受付部により受け付けられた測定データを、前記遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割し、
前記第2のデータよりも前記第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、前記第1のデータにフィッティングする前記モデル関数を決定する、
光合成サンプルの評価システム。
A receiving unit that receives measurement data indicating a temporal change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light;
Determining a single, heavy tail model function used to evaluate the photosynthetic sample; and
The determination unit is
The measurement data received by the receiving unit includes first data in a first time zone including a time point at which the delayed light emission is first measured, and a second time zone after the first time zone. Divided into second data at
Determining the model function to be fitted to the first data by performing a function fitting weighted to the first data rather than the second data;
Evaluation system for photosynthetic samples.
前記決定部が、前記遅延発光の発光量または経過時間に基づいて前記第1のデータを選択する、
請求項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The determining unit selects the first data based on a light emission amount or an elapsed time of the delayed light emission;
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 1 .
前記決定部が、前記遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する時間範囲を前記第1の時間帯として設定することで前記第1のデータを選択し、ここでn≧1である、
請求項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The determination unit, the light emission amount of the delayed luminescence selects the first data time range to decay to 1 / e n by setting as the first time period of the initial value, wherein n ≧ 1 Is,
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 2 .
前記決定部が、
前記遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する初期時間範囲を前記第1の時間帯として設定した場合に、該第1の時間帯に対応する前記遅延発光の測定値の個数が所定数以下であれば、前記遅延発光の発光量が初期値の1/eまで減衰する拡張時間範囲において関数フィッティングを実行し、ここでa<bであり、
前記拡張時間範囲における関数フィッティングで得られた係数値を初期値とする関数フィッティングを前記初期時間範囲に対して実行することで、前記モデル関数を決定する、
請求項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The determination unit is
When the light emission amount of the delayed luminescence sets the initial time range to decay to 1 / e a of the initial value as the first time period, the number of measurements of the delayed luminescence corresponding to the time zone of the first There is equal to or less than a predetermined number, perform the function fitting in the extended time range luminescence amount of the delayed luminescence is attenuated to 1 / e b of the initial value, a where a <b,
The model function is determined by performing function fitting on the initial time range with a coefficient value obtained by function fitting in the extended time range as an initial value.
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 3 .
前記第2のデータよりも前記第1のデータの方に重みを付けた前記関数フィッティングが、前記第1のデータにおける寄与度を前記第2のデータにおける前記寄与度よりも大きくする関数フィッティングであり、ここで、前記寄与度が、モデル関数から得られるモデルデータと前記測定データとの差を該モデル関数の調整に寄与させる度合いである、
請求項1〜のいずれか一項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The function fitting in which the first data is weighted more than the second data is a function fitting that makes the contribution in the first data larger than the contribution in the second data. Here, the degree of contribution is a degree that contributes to the adjustment of the model function by the difference between the model data obtained from the model function and the measurement data.
The evaluation system of the photosynthetic sample as described in any one of Claims 1-4 .
前記第2のデータよりも前記第1のデータの方に重みを付けた前記関数フィッティングが、前記第2のデータを用いることなく前記第1のデータのみを用いた関数フィッティングである、
請求項1〜のいずれか一項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The function fitting weighted toward the first data rather than the second data is a function fitting using only the first data without using the second data.
The evaluation system of the photosynthetic sample as described in any one of Claims 1-5 .
前記決定部により決定されたモデル関数を用いて前記光合成サンプルを評価する評価部を更に備える請求項1〜のいずれか一項に記載の光合成サンプルの評価システム。 The photosynthesis sample evaluation system according to any one of claims 1 to 6 , further comprising an evaluation unit that evaluates the photosynthesis sample using the model function determined by the determination unit. 前記モデル関数が、測定された遅延発光の初期値と、遅延発光の発光量が1/eまで減衰するまでの時間を示す減衰速度と、裾の重さとを用いて表される関数であり、
前記評価部が、前記減衰速度および前記裾の重さの少なくとも一つを用いて前記光合成サンプルを評価する、
請求項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The model function is a function represented by using the measured initial value of delayed light emission, the decay rate indicating the time until the light emission amount of delayed light emission is attenuated to 1 / e, and the weight of the tail,
The evaluation unit evaluates the photosynthetic sample using at least one of the decay rate and the weight of the skirt;
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 7 .
前記評価部が、前記決定部により決定されたモデル関数で示されるモデルデータと前記測定データとの差スペクトルを用いて前記光合成サンプルを評価する、
請求項またはに記載の光合成サンプルの評価システム。
The evaluation unit evaluates the photosynthetic sample using a difference spectrum between the model data indicated by the model function determined by the determination unit and the measurement data;
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 7 or 8 .
前記評価部が、前記差スペクトルのピーク高さ、ピーク位置、および差の積分値の少なくとも一つを用いて前記光合成サンプルを評価する、
請求項に記載の光合成サンプルの評価システム。
The evaluation unit evaluates the photosynthetic sample using at least one of a peak height, a peak position, and an integrated value of the difference spectrum;
The photosynthesis sample evaluation system according to claim 9 .
プロセッサを備える評価システムにより実行される光合成サンプルの評価方法であって、
励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、
前記光合成サンプルを評価するために用いられる、単一の、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップと
を含み、
前記決定ステップが、
前記受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、前記遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、
前記第2のデータよりも前記第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、前記第1のデータにフィッティングする前記モデル関数を決定するステップと
を含む、
光合成サンプルの評価方法。
A method for evaluating a photosynthetic sample executed by an evaluation system comprising a processor,
Receiving a measurement data indicating a time-dependent change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light; and
Determining a model function indicative of a single, heavy tail used to evaluate the photosynthetic sample;
The determining step comprises:
The measurement data received in the reception step includes first data in a first time zone including a time point when the delayed light emission is first measured, and a second time zone after the first time zone. Dividing into second data at
Determining the model function to be fitted to the first data by performing a function fitting weighted towards the first data rather than the second data;
Evaluation method for photosynthetic samples.
励起光を光合成サンプルに照射することで該光合成サンプルから発生する遅延発光の経時変化を示す測定データを受け付ける受付ステップと、
前記光合成サンプルを評価するために用いられる、単一の、裾の重い分布を示すモデル関数を決定する決定ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記決定ステップが、
前記受付ステップにおいて受け付けられた測定データを、前記遅延発光が最初に測定された時点を含む第1の時間帯における第1のデータと、該第1の時間帯よりも後ろの第2の時間帯における第2のデータとに分割するステップと、
前記第2のデータよりも前記第1のデータの方に重みを付けた関数フィッティングを実行することで、前記第1のデータにフィッティングする前記モデル関数を決定するステップと
を含む、
光合成サンプルの評価プログラム。
Receiving a measurement data indicating a time-dependent change in delayed luminescence generated from the photosynthetic sample by irradiating the photosynthetic sample with excitation light; and
Determining to determine a model function indicative of a single, heavy tail used to evaluate the photosynthetic sample;
The determining step comprises:
The measurement data received in the reception step includes first data in a first time zone including a time point when the delayed light emission is first measured, and a second time zone after the first time zone. Dividing into second data at
Determining the model function to be fitted to the first data by performing a function fitting weighted towards the first data rather than the second data;
Photosynthesis sample evaluation program.
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