JP6768621B2 - Fluorescence detection device using surface plasmon resonance and its operation method - Google Patents

Fluorescence detection device using surface plasmon resonance and its operation method Download PDF

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Description

本発明は、表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置及びその作動方法に関するものである。 The present invention relates to a fluorescence detection device using surface plasmon resonance and a method of operating the same.

バイオ測定等において、蛍光法を用いた蛍光検出装置が知られている(例えば特許文献1参照)。蛍光法は、被検物質と結合した蛍光標識に励起光を照射して、蛍光標識から生じる蛍光を検出して被検物質の分析を行う方法である。特許文献1に記載の蛍光検出装置は、表面プラズモン共鳴現象を利用して蛍光標識が発する蛍光を増強して被検物質の分析を行うものである。こうした蛍光検出装置は、表面プラズモン共鳴励起増強蛍光分光(SPFS:Surface Plasmon field-enhanced Fluorescence Spectroscopy)を用いた測定システムなどとも呼ばれる。 A fluorescence detection device using a fluorescence method is known in bio-measurement and the like (see, for example, Patent Document 1). The fluorescence method is a method of irradiating a fluorescent label bound to a test substance with excitation light, detecting fluorescence generated from the fluorescent label, and analyzing the test substance. The fluorescence detection device described in Patent Document 1 uses a surface plasmon resonance phenomenon to enhance the fluorescence emitted by a fluorescent label to analyze a test substance. Such a fluorescence detection device is also called a measurement system using surface plasmon resonance excitation enhanced fluorescence spectroscopy (SPFS) (SPFS: Surface Plasmon field-enhanced Fluorescence Spectroscopy).

こうした蛍光検出装置には、被検物質を含む検体溶液が流れる流路を備えた分析チップが用いられる。分析チップは、被検物質を含む検体溶液が流れる流路と、流路内に配置され、被検物質と特異的に反応する抗体が固定され検体溶液が接触する反応領域と、反応領域が設けられる金属膜と、金属膜において反応領域がある表面に対して反対側の裏面と接する主面を有し、励起光に対して透明な誘電体とを有している。 In such a fluorescence detection device, an analysis chip provided with a flow path through which a sample solution containing a test substance flows is used. The analysis chip is provided with a flow path through which the sample solution containing the test substance flows, a reaction region in which the antibody that specifically reacts with the test substance is fixed and the sample solution contacts, and a reaction region. It has a metal film to be formed and a main surface in contact with the back surface opposite to the front surface having a reaction region in the metal film, and has a dielectric material transparent to excitation light.

流路の一端には検体溶液を注入する注入口が設けられる。注入口には検体溶液を注入するノズルが装着され、ノズルには、気体を介して検体溶液の吐出及び吸引を行うポンプが接続されている。 An injection port for injecting the sample solution is provided at one end of the flow path. A nozzle for injecting the sample solution is attached to the injection port, and a pump for discharging and sucking the sample solution via a gas is connected to the nozzle.

特許文献1に記載の蛍光検出装置では、ポンプで検体溶液の吐出及び吸引を繰り返すことにより、流路内で検体溶液を往復させている。検体溶液の往復は、反応領域に対して検体溶液を常時接触させた状態で行われる。反応領域に空気などの気体が接触すると反応量が低下する。反応領域に対して検体溶液を常時接触させた状態にすることで、反応量の低下が抑えられて、検体溶液が少量の場合でも、高精度に被検物質を検出することが可能になる。 In the fluorescence detection device described in Patent Document 1, the sample solution is reciprocated in the flow path by repeatedly discharging and sucking the sample solution with a pump. The reciprocation of the sample solution is performed with the sample solution in constant contact with the reaction region. When a gas such as air comes into contact with the reaction region, the reaction amount decreases. By keeping the sample solution in constant contact with the reaction region, a decrease in the reaction amount can be suppressed, and the test substance can be detected with high accuracy even when the sample solution is small.

特許5640980号公報Japanese Patent No. 5640980

しかしながら、特許文献1に記載のように、流路内において検体溶液を往復させる場合、ポンプの吐出量及び吸引量を制御するだけでは、反応領域に対して検体溶液を常時接触させた状態にすることが難しい場合があった。というのも、検体溶液には、粘度などに個体差があり、その個体差が原因で、ポンプの吐出量及び吸引量を正確に制御しても、検体溶液が目標の位置まで到達しなかったり、反対に目標の位置を通り過ぎてしまう場合がある。例えば、検体溶液と空気との境界となる気液界面が反応領域を通過しないようにポンプだけで制御しようとしても、気液界面が反応領域を通過して、反応領域が空気にさらされてしまう事態が生じる場合があった。 However, as described in Patent Document 1, when the sample solution is reciprocated in the flow path, the sample solution is kept in constant contact with the reaction region simply by controlling the discharge amount and the suction amount of the pump. Sometimes it was difficult. This is because the sample solution has individual differences in viscosity, etc., and due to the individual differences, the sample solution may not reach the target position even if the discharge amount and suction amount of the pump are accurately controlled. On the contrary, it may pass the target position. For example, even if the pump alone tries to control the gas-liquid interface that is the boundary between the sample solution and air so that it does not pass through the reaction region, the gas-liquid interface passes through the reaction region and the reaction region is exposed to air. Sometimes things happened.

ある検体溶液の検査において反応領域が空気にさらされてしまったり、別の検体溶液の検査では反応領域が空気にさらされなかったりというように測定条件にバラツキが生じると、測定結果の信頼性が低下するおそれもある。そのため、そのような事態が生じた場合には、送液異常として処理した方が好ましい場合もある。 If the measurement conditions vary, such as when the reaction area is exposed to air when testing one sample solution, or when the reaction area is not exposed to air when testing another sample solution, the reliability of the measurement results becomes unreliable. It may decrease. Therefore, when such a situation occurs, it may be preferable to treat it as a liquid feeding abnormality.

本発明は、分析チップの流路内において、ポンプを利用して検体溶液を往復させる場合に、測定結果の信頼性を確保することができる表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置及びその作動方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a fluorescence detection device using surface plasmon resonance and an operating method thereof that can ensure the reliability of measurement results when the sample solution is reciprocated in the flow path of the analysis chip by using a pump. The purpose is to provide.

本発明は、被検物質を含む検体溶液が流れる流路であって、被検物質と特異的に反応する抗体が固定され検体溶液が接触する反応領域が配置された流路を有する分析チップを用い、被検物質と結合した蛍光標識から生じる蛍光を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置において、検体溶液の吐出と吸引を行って流路内において検体溶液を第1方向とその反対の第2方向に往復させるポンプと、ポンプの吐出量と吸引量とを制御するポンプ制御部であって、吐出量と吸引量の制御を通じて、検体溶液と反応領域とを接触させた状態で検体溶液を往復させるポンプ制御部と、流路内の予め設定された少なくとも1つの位置について、検体溶液と気体との界面である気液界面が通過したことの検出に用いられる気液界面検出センサと、気液界面検出センサの出力に基づいて、検体溶液の送液異常が生じたか否かを判定する送液異常判定部と、送液異常が生じたと判定した場合にその旨を警告する警告部とを備え、流路は、検体溶液の流れ方向に直交する断面の断面積が変化する断面積変化部を有しており、気液界面センサは、反応領域よりも上流側の断面積変化部に位置する第1位置、反応領域よりも下流側の断面積変化部に位置する第2位置、又は、反応領域内の第3位置のうち少なくともいずれかにおいて、気液界面の通過を検出する。 The present invention provides an analysis chip having a flow path through which a sample solution containing a test substance flows, and a flow path in which an antibody that specifically reacts with the test substance is fixed and a reaction region in contact with the sample solution is arranged. In a fluorescence detection device that uses surface plasmon resonance to detect fluorescence generated from a fluorescent label bound to a test substance, the sample solution is discharged and sucked in the flow path in the flow path in the opposite direction to the first direction. A pump that reciprocates in the second direction and a pump control unit that controls the discharge amount and suction amount of the pump. The sample solution is in contact with the sample solution and the reaction region through the control of the discharge amount and the suction amount. A gas-liquid interface detection sensor used to detect that the gas-liquid interface, which is the interface between the sample solution and the gas, has passed through at least one preset position in the flow path, and a pump control unit that reciprocates the gas. Based on the output of the gas-liquid interface detection sensor, there is a liquid supply abnormality determination unit that determines whether or not a liquid supply abnormality has occurred in the sample solution, and a warning unit that warns that fact if it is determined that a liquid supply abnormality has occurred. The flow path has a cross-sectional area change portion in which the cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the sample solution changes, and the gas-liquid interface sensor is located in the cross-sectional area change portion on the upstream side of the reaction region. The passage of the gas-liquid interface is detected at at least one of the first position where it is located, the second position located at the cross-sectional area change portion on the downstream side of the reaction region, and the third position in the reaction region.

ポンプは、気体を介して検体溶液の吐出と吸引を行い、
ポンプ制御部は、気体の吐出量と吸引量とを制御することが好ましい。
The pump discharges and sucks the sample solution through the gas,
The pump control unit preferably controls the gas discharge amount and the suction amount.

ポンプ制御部は、検体溶液と反応領域とを常時接触させる状態で検体溶液を往復させることが好ましい。 The pump control unit preferably reciprocates the sample solution in a state where the sample solution and the reaction region are in constant contact with each other.

少なくとも1つの位置は、第1方向及び第2方向のうち一方の方向を基準とした場合に、流路において反応領域よりも上流側に位置する第1位置と、反応領域よりも下流側に位置する第2位置と、反応領域内の第3位置のいずれかであることが好ましい。 At least one position is a first position located upstream of the reaction region in the flow path and a position downstream of the reaction region, with reference to one of the first and second directions. It is preferably either the second position to be used or the third position in the reaction region.

流路は、第1位置及び第2位置の少なくとも一方の位置において、検体溶液の流れ方向に直交する断面の断面積が変化する断面積変化部を有しており、気液界面検出センサは、検体溶液が断面積変化部を通過する際に生じる流路内の圧力変動を検知するための圧力センサを含むことが好ましい。 The flow path has a cross-sectional area change portion in which the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the flow direction of the sample solution changes at at least one of the first position and the second position, and the gas-liquid interface detection sensor has a gas-liquid interface detection sensor. It is preferable to include a pressure sensor for detecting the pressure fluctuation in the flow path that occurs when the sample solution passes through the cross-sectional area change portion.

圧力センサは、流路とポンプとの間の管路から分岐した分岐路に接続されることが好ましい。 The pressure sensor is preferably connected to a branch path that branches off from the pipeline between the flow path and the pump.

気液界面検出センサは、第1位置、第2位置及び第3位置の少なくとも1つの位置を気液界面が通過したことを光学的に検出する光センサを含むことが好ましい。 The gas-liquid interface detection sensor preferably includes an optical sensor that optically detects that the gas-liquid interface has passed at least one of the first position, the second position, and the third position.

光センサは、第1位置における気液界面の通過を検出する第1光センサと、第2位置における気液界面の通過を検出する第2光センサと、第3位置の通過を検出する第3光センサの少なくとも1つを含むことが好ましい。 The optical sensor includes a first optical sensor that detects the passage of the gas-liquid interface at the first position, a second optical sensor that detects the passage of the gas-liquid interface at the second position, and a third that detects the passage of the third position. It preferably includes at least one of the optical sensors.

蛍光を検出する測定部を、第1光センサ、第2光センサ及び第3光センサのうちの少なくとも1つとして兼用してもよい。 The measuring unit that detects fluorescence may be used as at least one of the first optical sensor, the second optical sensor, and the third optical sensor.

送液異常判定部は、気液界面検出センサの出力に基づいて、気液界面が、第1位置及び第2位置の少なくとも一方の位置を通過したことを検出した場合に、送液異常が生じたと判定することが好ましい。 When the liquid-liquid interface detecting unit detects that the gas-liquid interface has passed at least one of the first position and the second position based on the output of the gas-liquid interface detection sensor, a liquid feeding abnormality occurs. It is preferable to determine that

送液異常判定部は、気液界面検出センサの出力に基づいて、気液界面が、第3位置を通過したことを検出した場合に、送液異常が生じたと判定することが好ましい。 It is preferable that the liquid feed abnormality determination unit determines that a liquid feed abnormality has occurred when it detects that the gas-liquid interface has passed the third position based on the output of the gas-liquid interface detection sensor.

気液界面検出センサが、第1位置及び第2位置の一方の位置を気液界面が反応領域に向かって通過したことを検出した時から、検体溶液の流れ方向が反転して、再び同じ位置を気液界面が通過したことを検出するまでの往復時間を計測するタイマを備えており、送液異常判定部は、往復時間が予め設定される予定時間を超えた場合に、送液異常が生じたと判定することが好ましい。 From the time when the gas-liquid interface detection sensor detects that the gas-liquid interface has passed through one of the first position and the second position toward the reaction region, the flow direction of the sample solution is reversed and the same position is again obtained. It is equipped with a timer that measures the round-trip time until it detects that the gas-liquid interface has passed, and the liquid-feeding abnormality determination unit detects that the liquid-feeding abnormality occurs when the round-trip time exceeds a preset scheduled time. It is preferable to determine that it has occurred.

本発明は被検物質を含む検体溶液が流れる流路であって、被検物質と特異的に反応する抗体が固定され検体溶液が接触する反応領域が配置された流路を有する分析チップを用い、被検物質と結合した蛍光標識から生じる蛍光を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置の作動方法において、検体溶液の吐出と吸引を行って流路内において検体溶液を第1方向とその反対の第2方向に往復させるポンプの吐出量と吸引量とを制御するポンプ制御ステップであって、吐出量と吸引量の制御を通じて、検体溶液と反応領域とを接触させた状態で前記検体溶液を往復させるポンプ制御ステップと、流路内の予め設定された少なくとも1つの位置について、検体溶液と気体との界面である気液界面が通過したことを検出する気液界面検出ステップと、気液界面の通過の検出に基づいて、検体溶液の送液異常が生じたか否かを判定する送液異常判定ステップと、送液異常が生じたと判定した場合にその旨を警告する警告ステップとを備え、流路は、検体溶液の流れ方向に直交する断面の断面積が変化する断面積変化部を有しており、気液界面センサは、反応領域よりも上流側の断面積変化部に位置する第1位置、反応領域よりも下流側の断面積変化部に位置する第2位置、又は、反応領域内の第3位置のうち少なくともいずれかにおいて、気液界面の通過を検出する。 The present invention is a flow path through which the sample solution containing the analyte, the analysis chip having a flow path of the reaction region antibody which reacts specifically with the analyte contacts the sample solution is fixed is disposed In the method of operating the fluorescence detection device using the surface plasmon resonance that detects the fluorescence generated from the fluorescent label bound to the test substance, the sample solution is discharged and sucked to make the sample solution the first direction in the flow path. It is a pump control step that controls the discharge amount and the suction amount of the pump that reciprocates in the opposite second direction, and the sample is in contact with the sample solution and the reaction region through the control of the discharge amount and the suction amount. A pump control step for reciprocating the solution, a gas-liquid interface detection step for detecting that the gas-liquid interface, which is the interface between the sample solution and the gas, has passed at at least one preset position in the flow path, and a gas. Based on the detection of passage through the liquid interface, there are a liquid feeding abnormality determination step for determining whether or not a liquid feeding abnormality has occurred in the sample solution, and a warning step for warning when it is determined that a liquid feeding abnormality has occurred. The flow path has a cross-sectional area change portion in which the cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the sample solution changes, and the gas-liquid interface sensor is located in the cross-sectional area change portion on the upstream side of the reaction region. The passage of the gas-liquid interface is detected at at least one of the first position, the second position located in the cross-sectional area change portion on the downstream side of the reaction region, and the third position in the reaction region.

本発明によれば、分析チップの流路内において、ポンプを利用して検体溶液を往復させる場合に、測定結果の信頼性を確保することができる。 According to the present invention, the reliability of the measurement result can be ensured when the sample solution is reciprocated by using a pump in the flow path of the analysis chip.

本発明の蛍光検出装置の外観図である。It is an external view of the fluorescence detection apparatus of this invention. 蛍光検出装置のブロック図である。It is a block diagram of a fluorescence detection device. 蛍光検出装置に用いられる分析チップの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the analysis chip used for a fluorescence detection apparatus. 検体処理部によりノズルチップを用いて検体が検体容器から抽出される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a sample is extracted from a sample container by a sample processing part using a nozzle tip. 検体処理部によりノズルチップ内の検体が試薬セルに注入・撹拌される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows how the sample in a nozzle tip is injected into a reagent cell and agitated by a sample processing part. 流路と測定部の位置関係及び測定部の移動方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship between a flow path and a measuring part, and the moving method of a measuring part. 測定部を用いた蛍光検出の概要を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the outline of fluorescence detection using a measuring part. 励起光の入射角とプラズモン増強度の説明図である。It is explanatory drawing of the incident angle of the excitation light and the plasmon strengthening. 流路内を流れる検体溶液の気液界面を検出する構成の説明図である。It is explanatory drawing of the structure which detects the gas-liquid interface of the sample solution flowing in a flow path. 測定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a measurement process. 送液異常が検出されない正常パターンの流路内の検体溶液の状態遷移を示す説明図である。図11Aは検体溶液を注入直後の状態を示し、図11Bはポンプが吸引している状態を示し、図11Cはポンプが吐出している状態を示している。It is explanatory drawing which shows the state transition of the sample solution in the flow path of the normal pattern in which the liquid feeding abnormality is not detected. FIG. 11A shows a state immediately after injecting the sample solution, FIG. 11B shows a state in which the pump is sucking, and FIG. 11C shows a state in which the pump is discharging. 送液異常が検出される異常パターンの流路内の検体溶液の状態遷移を示す説明図である。図12Aは検体溶液を注入直後の状態を示し、図12Bはポンプが吸引している状態を示し、図12Cはポンプが吐出している状態を示している。It is explanatory drawing which shows the state transition of the sample solution in the flow path of the abnormality pattern in which the liquid feeding abnormality is detected. FIG. 12A shows a state immediately after injecting the sample solution, FIG. 12B shows a state in which the pump is sucking, and FIG. 12C shows a state in which the pump is discharging. 気液界面検出センサとして光センサを使用する第2実施形態の説明図である。図13Aはポンプが吐出している状態を示し、図13Bはポンプが吸引している状態を示している。It is explanatory drawing of the 2nd Embodiment which uses an optical sensor as a gas-liquid interface detection sensor. FIG. 13A shows a state in which the pump is discharging, and FIG. 13B shows a state in which the pump is sucking. 第2実施形態の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of 2nd Embodiment. 測定部を光センサとして使用する例を示す説明図である。図15Aはポンプが吐出している状態を示し、図15Bはポンプが吸引している状態を示している。It is explanatory drawing which shows the example which uses the measuring part as an optical sensor. FIG. 15A shows a state in which the pump is discharging, and FIG. 15B shows a state in which the pump is sucking. 検体溶液の往復時間で送液異常を判定する例の説明図である。図16Aはポンプが吸引している状態を示し、図16Bはさらに吸引している状態を示し、図16Cはポンプが吐出している状態を示している。It is explanatory drawing of the example which determines the liquid feeding abnormality by the round-trip time of a sample solution. FIG. 16A shows a state in which the pump is sucking, FIG. 16B shows a state in which the pump is further sucking, and FIG. 16C shows a state in which the pump is discharging.

[第1実施形態]
図1に示す蛍光検出装置100は、表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置100であり、より具体的には、抗原抗体反応などによる生体物質の検査を含む分析に用いられる装置である。
[First Embodiment]
The fluorescence detection device 100 shown in FIG. 1 is a fluorescence detection device 100 that utilizes surface plasmon resonance, and more specifically, it is a device used for analysis including inspection of a biological substance by an antigen-antibody reaction or the like.

蛍光検出装置100を用いて分析を行う際、図1に示す検体が収容された検体容器CBと、検体および試薬を抽出する際に用いられるノズルチップNCと、試薬セルおよびマイクロ流路が形成された分析チップ10が蛍光検出装置100にセットされる。なお、検体容器CB、ノズルチップNCおよび分析チップ10はいずれも一度使用したら破棄される使い捨てのものである。そして、蛍光検出装置100は検体を分析チップ10の流路15に注入して検体内の被検物質について定量的もしくは定性的な分析を行う。 When the analysis is performed using the fluorescence detection device 100, a sample container CB containing the sample shown in FIG. 1, a nozzle tip NC used for extracting the sample and the reagent, a reagent cell and a microchannel are formed. The analysis chip 10 is set in the fluorescence detection device 100. The sample container CB, the nozzle tip NC, and the analysis tip 10 are all disposable items that are discarded once they are used. Then, the fluorescence detection device 100 injects the sample into the flow path 15 of the analysis chip 10 to perform quantitative or qualitative analysis on the test substance in the sample.

検体は、例えば血液であり、より具体的には、血清、血漿、又は全血である。なお、検体は血液以外でもよく、尿、鼻孔液、唾液、便、体腔液などでもよい。検体中に含有される被検物質としては、例えば、核酸、蛋白質、アミノ酸、糖質、脂質、またはこれらの修飾分子、複合体などである。複合体としては、例えば、腫瘍マーカー、シグナル伝達物質、ホルモンなどでもよい。 The sample is, for example, blood, more specifically serum, plasma, or whole blood. The sample may be other than blood, and may be urine, nostril fluid, saliva, stool, body cavity fluid, or the like. Examples of the test substance contained in the sample include nucleic acids, proteins, amino acids, carbohydrates, lipids, or modified molecules and complexes thereof. The complex may be, for example, a tumor marker, a signal transduction substance, a hormone, or the like.

図2に示すように、蛍光検出装置100は、装着部101、検体処理部20、測定部30、制御部40等を備えている。装着部101には、分析チップ10が装着される。検体処理部20は、ノズルチップNCを用いて検体容器CB(図1参照)内から検体を抽出し、抽出した検体を試薬と混合撹拌した検体溶液を生成する。また、検体処理部20は、生成した検体溶液を分析チップ10に注入する。 As shown in FIG. 2, the fluorescence detection device 100 includes a mounting unit 101, a sample processing unit 20, a measuring unit 30, a control unit 40, and the like. The analysis chip 10 is mounted on the mounting portion 101. The sample processing unit 20 extracts a sample from the sample container CB (see FIG. 1) using the nozzle tip NC, and mixes the extracted sample with the reagent to generate a sample solution. Further, the sample processing unit 20 injects the generated sample solution into the analysis chip 10.

検体処理部20は、具体的には、ノズル移動機構21、ポンプ22、圧力計23などを備えている。ノズル移動機構21は、ノズルチップNCを上下方向及び左右方向に移動するための機構である。ポンプ22は、ノズルチップNCと配管26を介して接続され、気体を介して検体等の液体の吐出と吸引を行う。配管26は分岐しており、分岐路には、圧力計23が接続される。圧力計23は、配管26内の圧力を計測する。 Specifically, the sample processing unit 20 includes a nozzle moving mechanism 21, a pump 22, a pressure gauge 23, and the like. The nozzle moving mechanism 21 is a mechanism for moving the nozzle tip NC in the vertical direction and the horizontal direction. The pump 22 is connected to the nozzle tip NC via a pipe 26, and discharges and sucks a liquid such as a sample via a gas. The pipe 26 is branched, and a pressure gauge 23 is connected to the branch path. The pressure gauge 23 measures the pressure in the pipe 26.

測定部30は、分析チップ10における、検体内の被検物質の反応状況を測定することで、被検物質の検体内の濃度などを測定する。測定部30は、光照射部31、入射角調整機構33、蛍光検出部32等を備えている。 The measuring unit 30 measures the reaction status of the test substance in the sample on the analysis chip 10 to measure the concentration of the test substance in the sample and the like. The measuring unit 30 includes a light irradiation unit 31, an incident angle adjusting mechanism 33, a fluorescence detection unit 32, and the like.

光照射部31は、分析チップ10に励起光Lを照射する。光照射部31は、励起光Lを照射する。入射角調整機構33は、分析チップ10に照射する励起光Lの入射角を調整する。蛍光検出部32は、分析チップ10において励起光Lによって励起された蛍光標識が発する蛍光を検出して蛍光検出信号を制御部40に出力する。蛍光検出部32は、フォトダイオード、フォトマルチプライヤ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)イメージセンサなどで構成される。 The light irradiation unit 31 irradiates the analysis chip 10 with the excitation light L. The light irradiation unit 31 irradiates the excitation light L. The incident angle adjusting mechanism 33 adjusts the incident angle of the excitation light L to irradiate the analysis chip 10. The fluorescence detection unit 32 detects the fluorescence emitted by the fluorescence label excited by the excitation light L in the analysis chip 10 and outputs a fluorescence detection signal to the control unit 40. The fluorescence detection unit 32 includes a photodiode, a photomultiplier, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) image sensor, and the like.

測定部移動機構36は、測定部30を移動させる移動機構である。後述するように、分析チップ10には、測定対象となる領域が複数設けられており、測定部移動機構36は、分析チップ10の複数の領域の測定が可能なように、測定部30を分析チップ10に対して移動する。 The measuring unit moving mechanism 36 is a moving mechanism that moves the measuring unit 30. As will be described later, the analysis chip 10 is provided with a plurality of regions to be measured, and the measuring unit moving mechanism 36 analyzes the measuring unit 30 so that the plurality of regions of the analysis chip 10 can be measured. Move relative to chip 10.

制御部40は、蛍光検出装置100の各部を統括的に制御する。制御部40には、操作部51、及び表示部52が接続されている。また、制御部40には、各種の計時を行うタイマが内蔵されている。操作部51は、ボタンや十字キーなどで構成されており、制御部40に対して、測定開始指示などの操作指示を入力する。また、検体に係る患者情報などの入力も操作部51を通じて行われる。表示部52は、例えば、液晶パネルなどで構成されており、測定結果、動作状態を表すステータス、警告などのメッセージを表示する。 The control unit 40 comprehensively controls each unit of the fluorescence detection device 100. An operation unit 51 and a display unit 52 are connected to the control unit 40. Further, the control unit 40 has a built-in timer for performing various timekeeping. The operation unit 51 is composed of buttons, cross keys, and the like, and inputs an operation instruction such as a measurement start instruction to the control unit 40. In addition, input of patient information related to the sample is also performed through the operation unit 51. The display unit 52 is composed of, for example, a liquid crystal panel or the like, and displays messages such as a measurement result, a status indicating an operating state, and a warning.

制御部40は、操作部51からの測定開始指示に従って、検体処理部20を制御して、検体溶液を分析チップ10に注入する。そして、測定部移動機構36や測定部30を作動させて測定を行う。測定において、制御部40は、蛍光検出部32から取得する蛍光検出信号に基づいて、データ分析を行い、分析結果を含む測定結果を表示部52に出力する。 The control unit 40 controls the sample processing unit 20 in accordance with the measurement start instruction from the operation unit 51 to inject the sample solution into the analysis chip 10. Then, the measuring unit moving mechanism 36 and the measuring unit 30 are operated to perform measurement. In the measurement, the control unit 40 performs data analysis based on the fluorescence detection signal acquired from the fluorescence detection unit 32, and outputs the measurement result including the analysis result to the display unit 52.

図3は分析チップ10の一例を示す模式図である。分析チップ10は、光透過性の樹脂等の誘電体で形成された本体11に、注入口12、排出口13、試料セル14A、14B、流路15が形成された構造を有している。注入口12は流路15を介して排出口13に連通している。注入口12にはノズルチップNCが差し込まれる。検体処理部20は、ノズルチップNCを介して検体溶液を流路15に注入する。試料セル14A、14Bは検体容器CB内の検体に混合する蛍光試薬を収容する容器である。蛍光試薬は、例えばpH調整のために、検体内のタンパクなどに吸着しターゲットを乖離させるなどの前処理を行う。なお、試料セル14A、14Bの開口部はシール部材により封止されており、検体と蛍光試薬とを混合する際にシール部材が穿孔されるようになっている。 FIG. 3 is a schematic view showing an example of the analysis chip 10. The analysis chip 10 has a structure in which an injection port 12, a discharge port 13, sample cells 14A and 14B, and a flow path 15 are formed in a main body 11 formed of a dielectric material such as a light-transmitting resin. The injection port 12 communicates with the discharge port 13 via the flow path 15. The nozzle tip NC is inserted into the injection port 12. The sample processing unit 20 injects the sample solution into the flow path 15 via the nozzle tip NC. The sample cells 14A and 14B are containers for containing the fluorescent reagent to be mixed with the sample in the sample container CB. The fluorescent reagent is subjected to pretreatment such as adsorbing to a protein in the sample to dissociate the target for pH adjustment, for example. The openings of the sample cells 14A and 14B are sealed by a sealing member, and the sealing member is perforated when the sample and the fluorescent reagent are mixed.

また、流路15内には検体内の被検物質を検出するための反応領域16が設けられている。反応領域16には、テスト領域TRおよびコントロール領域CRが形成されている。流路15において、注入口12がある側を反応領域16の上流側とした場合、コントロール領域CRは、テスト領域TRの下流側に設けられている。 Further, a reaction region 16 for detecting the test substance in the sample is provided in the flow path 15. A test region TR and a control region CR are formed in the reaction region 16. In the flow path 15, when the side where the injection port 12 is located is the upstream side of the reaction region 16, the control region CR is provided on the downstream side of the test region TR.

テスト領域TR上には第1抗体が固定されており、いわゆるサンドイッチ方式により標識化された抗体を捕捉する。また、コントロール領域CRには参照抗体が固定されており、コントロール領域CR上に検体溶液が流れることにより参照抗体が蛍光物質を捕捉する。なお、コントロール領域CRは2つ形成されており、非特異吸着を検出するためのいわゆるネガ型のコントロール領域CRと、検体差による反応性の違いを検出するためのいわゆるポジ型のコントロール領域CRとが形成されている。 The first antibody is immobilized on the test region TR, and the antibody labeled by the so-called sandwich method is captured. Further, the reference antibody is fixed in the control region CR, and the reference antibody captures the fluorescent substance by flowing the sample solution on the control region CR. Two control regions CR are formed, a so-called negative control region CR for detecting non-specific adsorption and a so-called positive control region CR for detecting the difference in reactivity due to sample difference. Is formed.

そして、測定開始が指示された際、検体処理部20は図4に示すようにノズルチップNCを用いて検体容器CBから検体を吸引する。その後、検体処理部20は図5に示すように試料セル14Aのシール部材を穿孔し試料セル14A内の試薬に検体を混合及び撹拌させた後、検体溶液を再びノズルチップNCを用いて吸引する。この動作を試料セル14Bについても同様に行う。試薬は、第2抗体B2が蛍光標識Fによって標識されたものである。第2抗体B2は、検体内に存在する被検物質(抗原)Aに特異的に結合する。そのため、検体と試薬を混合及び撹拌することにより、第2抗体B2と被検物質(抗原)Aとの結合により、第2抗体B2及び蛍光標識Fが、被検物質(抗原)Aの表面に修飾された検体溶液が生成される。 Then, when the measurement start is instructed, the sample processing unit 20 sucks the sample from the sample container CB using the nozzle tip NC as shown in FIG. After that, the sample processing unit 20 punches the seal member of the sample cell 14A as shown in FIG. 5, mixes and stirs the sample with the reagent in the sample cell 14A, and then sucks the sample solution again using the nozzle tip NC. .. This operation is also performed for the sample cell 14B. The reagent is a second antibody B2 labeled with a fluorescent label F. The second antibody B2 specifically binds to the test substance (antigen) A present in the sample. Therefore, by mixing and stirring the sample and the reagent, the second antibody B2 and the fluorescent label F are attached to the surface of the test substance (antigen) A by binding between the second antibody B2 and the test substance (antigen) A. A modified sample solution is produced.

そして、検体処理部20は、検体溶液を収容したノズルチップNCを注入口12に差し込む。そして、ポンプ22を作動させてノズルチップNCから検体溶液を吐出する吐出動作を行うことにより、ノズルチップNC内の検体溶液を流路15に注入する。上述したとおり、この注入口12からの吐出動作に同期して、排出口13から大気を吸引してもよい。こうすれば、流路15内によりスムーズに検体溶液を注入することができる。 Then, the sample processing unit 20 inserts the nozzle tip NC containing the sample solution into the injection port 12. Then, by operating the pump 22 to perform a discharge operation of discharging the sample solution from the nozzle tip NC, the sample solution in the nozzle tip NC is injected into the flow path 15. As described above, the atmosphere may be sucked from the discharge port 13 in synchronization with the discharge operation from the injection port 12. In this way, the sample solution can be injected more smoothly into the flow path 15.

なお、検体処理部20が検体と試薬とを混合した検体溶液を流路15内に供給する場合について例示しているが、流路15内に予め試薬を充填させておき、検体処理部20が注入口12から検体のみを流入させるようにしてもよい。 Although the case where the sample processing unit 20 supplies the sample solution in which the sample and the reagent are mixed into the flow path 15 is illustrated, the sample processing unit 20 fills the flow path 15 with the reagent in advance. Only the sample may flow in from the inlet 12.

図6は、分析チップ10のテスト領域TRおよびコントロール領域CRと、分析チップ10に対して測定部30が移動する様子を示す説明図である。テスト領域TRおよび2つのコントロール領域CRは、流路15における検体溶液の流れ方向(X方向)に沿って配置されている。本体11には、テスト領域TRおよび2つのコントロール領域CRに対応して、励起光Lが入射する入射面を有するプリズム11Aが設けられている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a test region TR and a control region CR of the analysis chip 10 and a state in which the measurement unit 30 moves with respect to the analysis chip 10. The test region TR and the two control regions CR are arranged along the flow direction (X direction) of the sample solution in the flow path 15. The main body 11 is provided with a prism 11A having an incident surface on which the excitation light L is incident, corresponding to the test region TR and the two control regions CR.

測定部30において、光照射部31は、装着部101に分析チップ10が装着された場合に、分析チップ10のプリズム11Aの入射面と対向する位置に配置される。一方、蛍光検出部32は、分析チップ10の流路15の上方において、テスト領域TRやコントロール領域CRと対向する位置に配置され、各領域TR、CRからの蛍光を検出可能な位置に配置されている。 In the measuring unit 30, the light irradiation unit 31 is arranged at a position facing the incident surface of the prism 11A of the analysis chip 10 when the analysis chip 10 is mounted on the mounting unit 101. On the other hand, the fluorescence detection unit 32 is arranged above the flow path 15 of the analysis chip 10 at a position facing the test region TR and the control region CR, and is arranged at a position where fluorescence from each region TR and CR can be detected. ing.

測定部移動機構36は、光照射部31および蛍光検出部32を、流路15の流れ方向(X方向)、すなわち、テスト領域TR及びコントロール領域CRの配列方向に沿って直線的に移動させる。これにより、測定部30は、テスト領域TRおよび2つのコントロール領域CRの各領域のそれぞれと対向する位置に選択的に移動して、各領域の反応状況を測定することが可能となる。 The measuring unit moving mechanism 36 linearly moves the light irradiation unit 31 and the fluorescence detecting unit 32 along the flow direction (X direction) of the flow path 15, that is, the arrangement direction of the test region TR and the control region CR. As a result, the measuring unit 30 can selectively move to a position facing each of the test region TR and the two control regions CR, and measure the reaction status of each region.

図7は、分析チップ10の反応領域16と、光照射部31及び蛍光検出部32との関係を、X方向から見た説明図である。なお、図7においてはテスト領域TRに着目して説明するが、コントロール領域CRについても同様である。分析チップ10の本体11は、誘電体プレート17を有している。誘電体プレート17は、表側の面17Aが流路15の底面を構成し、裏側の面17Bにプリズム11Aが設けられる。テスト領域TR、コントロール領域CRを構成する金属膜18が形成される。金属膜18の材料は、本例では金である。誘電体プレート17とプリズム11Aは一体に成形されており、プリズム11Aも誘電体である。 FIG. 7 is an explanatory view of the relationship between the reaction region 16 of the analysis chip 10 and the light irradiation unit 31 and the fluorescence detection unit 32 as viewed from the X direction. In FIG. 7, the test area TR will be focused on, but the same applies to the control area CR. The main body 11 of the analysis chip 10 has a dielectric plate 17. In the dielectric plate 17, the front surface 17A constitutes the bottom surface of the flow path 15, and the prism 11A is provided on the back surface 17B. A metal film 18 constituting the test region TR and the control region CR is formed. The material of the metal film 18 is gold in this example. The dielectric plate 17 and the prism 11A are integrally molded, and the prism 11A is also a dielectric.

誘電体プレート17において、表側の面17Aは、金属膜18において反応領域に相当するテスト領域TRが設けられる表面とは反対側の裏面と接する主面に相当する。 In the dielectric plate 17, the front surface 17A corresponds to the main surface of the metal film 18 in contact with the back surface opposite to the front surface on which the test region TR corresponding to the reaction region is provided.

光照射部31は、金属膜18の裏面と接する誘電体プレート17の表側の面17Aの裏側から、プリズム11Aを介して励起光Lを面17Aに入射させる。面17Aに対する光軸の入射角θは、全反射条件を満足する臨界角以上の角度である。これにより、励起光Lがテスト領域TRやコントロール領域CRの金属膜18の裏面に照射される。光照射部31は、例えば、励起光Lを発する光源であるLD(Laser Diode)と、励起光Lを反射する反射ミラーなどで構成される。反射ミラーは回転移動が可能であり、光照射部31は、反射ミラーを回転移動させることで、励起光Lの入射角θを変化させることが可能である。入射角調整機構33は、レンズを併用するなどして反射ミラーを回転移動させることで、金属膜18の裏面における励起光Lの照射位置は変えずに、励起光Lの入射角を調整する。 The light irradiation unit 31 causes the excitation light L to enter the surface 17A from the back side of the front surface 17A of the dielectric plate 17 in contact with the back surface of the metal film 18 via the prism 11A. The incident angle θ of the optical axis with respect to the surface 17A is an angle equal to or higher than the critical angle that satisfies the total reflection condition. As a result, the excitation light L is applied to the back surface of the metal film 18 in the test region TR and the control region CR. The light irradiation unit 31 is composed of, for example, an LD (Laser Diode) which is a light source that emits excitation light L, a reflection mirror that reflects the excitation light L, and the like. The reflection mirror can be rotationally moved, and the light irradiation unit 31 can change the incident angle θ of the excitation light L by rotationally moving the reflection mirror. The incident angle adjusting mechanism 33 adjusts the incident angle of the excitation light L without changing the irradiation position of the excitation light L on the back surface of the metal film 18 by rotating and moving the reflection mirror by using a lens in combination.

光照射部31により励起光Lが金属膜18の裏面に対して臨界角以上の特定の入射角で入射されることにより、金属膜18上にエバネッセント波Ewが滲み出し、このエバネッセント波Ewによって金属膜18の表面に表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンにより金属膜18表面に電界分布が生じ、電場増強領域が形成される。すると、金属膜18上に固着された第1抗体B1と結合した蛍光標識Fはエバネッセント波Ewにより励起され増強された蛍光Lfを発生する。蛍光検出部32は、増強された蛍光Lfを受光して、受光した蛍光Lfの光量に応じた蛍光検出信号を出力する。 When the excitation light L is incident on the back surface of the metal film 18 at a specific incident angle equal to or higher than the critical angle by the light irradiation unit 31, the evanescent wave Ew exudes onto the metal film 18, and the evanescent wave Ew causes the metal. Surface plasmons are excited on the surface of the film 18. This surface plasmon creates an electric field distribution on the surface of the metal film 18, and an electric field enhancement region is formed. Then, the fluorescent label F bound to the first antibody B1 fixed on the metal film 18 is excited by the evanescent wave Ew to generate enhanced fluorescent Lf. The fluorescence detection unit 32 receives the enhanced fluorescence Lf and outputs a fluorescence detection signal according to the amount of light of the received fluorescence Lf.

ここで、表面プラズモン共鳴が生じて、増強された蛍光Lfが極大となる特定の入射角θを共鳴角と呼ぶ。共鳴角は、金属膜18の表面に接触する検体溶液SLの種類等によって変化する。そのため、入射角調整機構33によって励起光Lの入射角θが調整される。 Here, a specific incident angle θ at which surface plasmon resonance occurs and the enhanced fluorescence Lf is maximized is called a resonance angle. The resonance angle changes depending on the type of the sample solution SL that comes into contact with the surface of the metal film 18. Therefore, the incident angle θ of the excitation light L is adjusted by the incident angle adjusting mechanism 33.

図8は、検体として血漿を使用した場合の蛍光Lfのプラズモン増強度と、励起光Lの反射光RLの反射率のそれぞれについて、入射角θとの関係を示す。図8のプロファイルは、励起光Lの波長が658nm、金属膜18の厚みが36nm、金属膜18の材料が金、かつプリズム11Aの材料がPMMA(polymethyl methacrylate)の場合の例である。ここで、プラズモン増強度とは、増強が無い場合の蛍光Lfの光量を基準値として、その基準値に対して増強後の蛍光Lfの光量が何倍になっているかを示す指標である。プラズモン増強度は、蛍光検出部32が検出する蛍光Lfの光量は比例関係にあり、図8において、縦軸を蛍光Lfの光量としても、入射角θとの関係は同じようなプロファイルとなる。 FIG. 8 shows the relationship between the plasmon intensification of the fluorescence Lf when plasma is used as the sample and the reflectance of the reflected light RL of the excitation light L with respect to the incident angle θ. The profile of FIG. 8 is an example in which the wavelength of the excitation light L is 658 nm, the thickness of the metal film 18 is 36 nm, the material of the metal film 18 is gold, and the material of the prism 11A is PMMA (polymethylcrylic). Here, the plasmon increasing intensity is an index indicating how many times the amount of light of the fluorescent Lf after the enhancement is multiplied by the reference value, using the amount of light of the fluorescence Lf when there is no enhancement as a reference value. The plasmon enhancement has a proportional relationship with the amount of light of the fluorescence Lf detected by the fluorescence detection unit 32, and even if the vertical axis is the amount of light of the fluorescence Lf in FIG. 8, the relationship with the incident angle θ has a similar profile.

図8において、蛍光Lfのプラズモン増強度がピーク値を示して極大となる入射角θが共鳴角として特定される。図8に示す例では、共鳴角は73.6度である。励起光Lは、プラズモン増強にエネルギが消費されるため、蛍光Lfのプラズモン増強度とは反対に、励起光Lの反射光RLは共鳴角付近において大きく減衰し、反射率は極小値を示す。入射角調整によって、図8に示すような、蛍光Lfのプラズモン増強度が極大値を示す共鳴角が特定される。 In FIG. 8, the incident angle θ at which the plasmon increasing intensity of the fluorescence Lf shows a peak value and becomes maximum is specified as a resonance angle. In the example shown in FIG. 8, the resonance angle is 73.6 degrees. Since the excitation light L consumes energy for plasmon enhancement, the reflected light RL of the excitation light L is greatly attenuated in the vicinity of the resonance angle, and the reflectance shows a minimum value, contrary to the plasmon enhancement of the fluorescence Lf. By adjusting the incident angle, as shown in FIG. 8, the resonance angle at which the plasmon increasing intensity of the fluorescence Lf shows a maximum value is specified.

図9は、検体溶液SLを流路15に注入して、検体溶液SLと反応領域16とを接触させる様子を示す。蛍光検出装置100において、制御部40は、検体溶液SLを流路15に注入した後も、ノズルチップNCを注入口12に挿入した状態で、ポンプ22を作動させる。制御部40は、ポンプ22を作動させることにより、流路15内において検体溶液SLを第1方向とその反対の第2方向に往復させる。上述したとおり検体溶液SLの注入や往復をさせる場合に、排出口13側にもポンプを接続して、ポンプ22に同期して吸引や吐出を行うようにしてもよい。 FIG. 9 shows how the sample solution SL is injected into the flow path 15 to bring the sample solution SL into contact with the reaction region 16. In the fluorescence detection device 100, the control unit 40 operates the pump 22 with the nozzle tip NC inserted into the injection port 12 even after the sample solution SL is injected into the flow path 15. By operating the pump 22, the control unit 40 reciprocates the sample solution SL in the flow path 15 in the first direction and the second direction opposite to the first direction. As described above, when the sample solution SL is injected or reciprocated, a pump may be connected to the discharge port 13 side to perform suction and discharge in synchronization with the pump 22.

ここで、第1方向は、流路15内において、検体溶液SLが注入口12側から排出口13側に向かって流れる方向であり、第2方向はその反対の方向とする。 Here, the first direction is the direction in which the sample solution SL flows from the injection port 12 side toward the discharge port 13 side in the flow path 15, and the second direction is the opposite direction.

制御部40は、ポンプ22の気体の吐出量と吸引量とを制御するポンプ制御部である。検体溶液SLの往復は具体的には、制御部40が、ポンプ22の気体の吐出量と吸引量とを制御を通じて、検体溶液SLと反応領域16とを常時接触させた状態で検体溶液SLを第1方向と第2方向に流して流路15内を往復させる。すなわち、制御部40は、検体溶液SLが反応領域16と常時接触した状態で流路15内を往復するように、ポンプ22の気体の吐出量と吸引量とを制御する。 The control unit 40 is a pump control unit that controls the gas discharge amount and the suction amount of the pump 22. Specifically, the control unit 40 controls the gas discharge amount and the suction amount of the pump 22 to reciprocate the sample solution SL, and the sample solution SL is brought into constant contact with the sample solution SL and the reaction region 16. It flows in the first direction and the second direction to reciprocate in the flow path 15. That is, the control unit 40 controls the gas discharge amount and the suction amount of the pump 22 so that the sample solution SL reciprocates in the flow path 15 in a state of being in constant contact with the reaction region 16.

この往復に際して、検体溶液SLと反応領域16とを常時接触させた状態にする理由は、測定結果に影響する測定条件のバラツキを防止するためである。すなわち、検体溶液SLの往復に際して、検体溶液SLの先端や後端、すなわち大気との界面である気液界面が反応領域16を通過すると、反応領域16が空気にさらされてしまう。例えば、ある検体溶液SLの検査において反応領域16が空気にさらされてしまったり、別の検体溶液SLの検査では反応領域16が空気にさらされなかったりというように測定条件にバラツキが生じると、検体内の被検物質(抗原)Aと第2抗体B2の結合量(反応量)にも影響する。測定条件のバラツキに起因して反応量が変化すると、測定結果の信頼性が低下するおそれもある。そのような事態が生じた場合には、送液異常として処理した方が好ましい場合もある。 The reason why the sample solution SL and the reaction region 16 are kept in constant contact with each other during this reciprocation is to prevent variations in measurement conditions that affect the measurement results. That is, when the front end and the rear end of the sample solution SL, that is, the gas-liquid interface which is the interface with the atmosphere, pass through the reaction region 16 when the sample solution SL reciprocates, the reaction region 16 is exposed to air. For example, if the measurement conditions vary, such as the reaction region 16 being exposed to air in the inspection of one sample solution SL, or the reaction region 16 not being exposed to air in the inspection of another sample solution SL. It also affects the amount of binding (reaction amount) between the test substance (antigen) A and the second antibody B2 in the sample. If the reaction amount changes due to variations in measurement conditions, the reliability of the measurement results may decrease. When such a situation occurs, it may be preferable to treat it as a liquid feeding abnormality.

そのため、制御部40は、ポンプ22の気体の吐出量と吸引量とを制御して、検体溶液SLの往復の際に、検体溶液SLの気液界面BSが反応領域16を通過しないようにしている。しかしながら、ポンプ22の制御のみでは、検体溶液SLの気液界面BSが反応領域16を通過することを確実に防止するには、不十分な場合があった。というのも、検体溶液SLには、粘度差など個体差がある。こうした個体差があると、ポンプ22の吐出量と吸引量が同じでも、検体溶液SLの気液界面BSが目標位置よりも先に進んでしまったり、目標位置に達しないといったことが生じる場合があった。 Therefore, the control unit 40 controls the gas discharge amount and the suction amount of the pump 22 so that the gas-liquid interface BS of the sample solution SL does not pass through the reaction region 16 when the sample solution SL reciprocates. There is. However, the control of the pump 22 alone may not be sufficient to reliably prevent the gas-liquid interface BS of the sample solution SL from passing through the reaction region 16. This is because the sample solution SL has individual differences such as viscosity differences. If there is such an individual difference, even if the discharge amount and the suction amount of the pump 22 are the same, the gas-liquid interface BS of the sample solution SL may advance beyond the target position or may not reach the target position. there were.

そこで、制御部40は、流路15内の予め設定された少なくとも1つの位置について、検体溶液SLと気液界面BSが通過したことを検出して、反応領域16が空気にさらされてしまうような、検体溶液SLの送液異常が生じたか否かを判定する。本例においては、圧力計23を用いて、所定位置の気液界面BSの通過が検出される。 Therefore, the control unit 40 detects that the sample solution SL and the gas-liquid interface BS have passed through at least one preset position in the flow path 15, so that the reaction region 16 is exposed to air. It is determined whether or not an abnormality has occurred in the delivery of the sample solution SL. In this example, the pressure gauge 23 is used to detect the passage of the gas-liquid interface BS at a predetermined position.

図9に示すように、流路15は、反応領域16が設けられる区間を含む一定の区間が他の区間と比較して狭くなっており、具体的には、反応領域16を含む一定の区間において、検体溶液SLの流れ方向(X方向)に直交する断面の断面積S1が、その両端の断面積S2よりも小さい。ここで、断面積が変化する断面積変化部15A、15Bを、それぞれ第1位置及び第2位置とする。第1位置は、第1方向を基準とした場合に、流路15において反応領域16よりも上流側に位置する位置であり、第2位置は、反応領域16よりも下流側に位置する位置である。本例において、第1及び第2位置は、送液異常を判定する際に、気液界面の通過したことを検出する検出位置として、流路15内に予め設定された少なくとも1つの位置に相当する。 As shown in FIG. 9, in the flow path 15, a certain section including a section in which the reaction region 16 is provided is narrower than other sections, and specifically, a certain section including the reaction region 16. The cross-sectional area S1 of the cross section orthogonal to the flow direction (X direction) of the sample solution SL is smaller than the cross-sectional area S2 at both ends thereof. Here, the cross-sectional area changing portions 15A and 15B whose cross-sectional area changes are designated as the first position and the second position, respectively. The first position is a position located upstream of the reaction region 16 in the flow path 15 with respect to the first direction, and the second position is a position located downstream of the reaction region 16. is there. In this example, the first and second positions correspond to at least one position preset in the flow path 15 as a detection position for detecting the passage of the gas-liquid interface when determining a liquid feeding abnormality. To do.

流路15において、検体溶液SLの先端や後端に位置する気液界面BSが、断面積変化部15A、15Bを通過すると、通過の際に流路15内には圧力変動が生じる。上述したとおり、流路15からポンプ22までの間の配管26の分岐路には圧力計23が接続されている。圧力計23は、こうした流路15内の圧力変動を検知するための圧力センサに相当する。 When the gas-liquid interface BS located at the front end or the rear end of the sample solution SL in the flow path 15 passes through the cross-sectional area changing portions 15A and 15B, a pressure fluctuation occurs in the flow path 15 at the time of passage. As described above, the pressure gauge 23 is connected to the branch path of the pipe 26 between the flow path 15 and the pump 22. The pressure gauge 23 corresponds to a pressure sensor for detecting such pressure fluctuations in the flow path 15.

検体溶液SLの気液界面BSが断面積変化部15A、15Bを通過する際の圧力変動は、通過時に急激に圧力が上昇して、通過後には直ちに下降するというように、スパイク状の圧力変動として現れる。検体溶液SLが流路15を流れる場合や流れる方向が反転する場合にも多少の圧力変化は生じるが、気液界面BSが断面積変化部15A、15Bを通過する際のスパイク状の圧力変動は生じない。 The pressure fluctuation when the gas-liquid interface BS of the sample solution SL passes through the cross-sectional area change portions 15A and 15B is a spike-like pressure fluctuation such that the pressure rises sharply at the time of passing and falls immediately after passing. Appears as. A slight pressure change occurs when the sample solution SL flows through the flow path 15 or when the flow direction is reversed, but the spike-like pressure fluctuation when the gas-liquid interface BS passes through the cross-sectional area change portions 15A and 15B Does not occur.

制御部40は、圧力計23が計測した圧力値をリアルタイムで取得する。制御部40は、圧力計23が出力する圧力値をモニタして、スパイク状の圧力変動が生じた場合には、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過したことを検出する。このように、制御部40は、圧力計23の出力である圧力値に基づいて、検体溶液SLの送液異常が生じたか否かを判定する。すなわち、制御部40は、送液異常判定部として機能する。そして、圧力計23は、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過したことの検出に用いられる気液界面検出センサに相当する。 The control unit 40 acquires the pressure value measured by the pressure gauge 23 in real time. The control unit 40 monitors the pressure value output by the pressure gauge 23, and detects that the gas-liquid interface BS has passed the first position or the second position when a spike-like pressure fluctuation occurs. In this way, the control unit 40 determines whether or not the liquid feeding abnormality of the sample solution SL has occurred based on the pressure value which is the output of the pressure gauge 23. That is, the control unit 40 functions as a liquid feeding abnormality determination unit. The pressure gauge 23 corresponds to a gas-liquid interface detection sensor used for detecting that the gas-liquid interface BS has passed the first position or the second position.

また、制御部40は、検体溶液SLを往復させている間に、送液異常が生じたと判定した場合にその旨を警告する警告部として機能する。具体的には、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過する送液異常が生じた旨を表すメッセージを表示部52に表示する。なお、警告は音声で行ってもよい。 In addition, the control unit 40 functions as a warning unit that warns when it is determined that a liquid feeding abnormality has occurred while the sample solution SL is being reciprocated. Specifically, a message indicating that a liquid transfer abnormality has occurred in which the gas-liquid interface BS passes through the first position or the second position is displayed on the display unit 52. The warning may be given by voice.

以下、上記構成による作用について、図10に示すフローチャート、図11及び図12に示す往復動作中の検体溶液SLの状態遷移図を参照しながら説明する。図11は、送液異常と判定されない正常パターンの例を示し、図12は、送液異常と判定される異常パターンの例を示す。 Hereinafter, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 10 and the state transition diagram of the sample solution SL during the reciprocating operation shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows an example of a normal pattern that is not determined to be a liquid feeding abnormality, and FIG. 12 shows an example of an abnormal pattern that is determined to be a liquid feeding abnormality.

蛍光検出装置100を用いて分析を行う際は、まず、ステップ(S)1001が実行されて、分析チップ10及び検体が収容された検体容器CBが蛍光検出装置100にセットされる。分析チップ10は、装着部101に装着される。 When performing analysis using the fluorescence detection device 100, first, step (S) 1001 is executed, and the analysis chip 10 and the sample container CB containing the sample are set in the fluorescence detection device 100. The analysis chip 10 is mounted on the mounting portion 101.

次に、操作部51を通じて、例えば、患者情報などの検体情報が入力され、制御部40は、入力された検体情報を受け付ける(S1002)。制御部40は、操作部51からの測定開始指示の入力を待機する(S1003)。測定開始指示が入力されると(S1003でY)、制御部40は、検体処理部20の作動を開始させる。検体処理部20は、図4に示したように、ノズルチップNCで検体容器CBから検体を吸引する。そして、図5に示したように、吸引した検体をノズルチップNCから試料セル14Aに注入して、第2抗体B2と蛍光標識Fとを含む蛍光試薬と検体溶液SLを混合して、検体溶液SLを生成する。 Next, sample information such as patient information is input through the operation unit 51, and the control unit 40 receives the input sample information (S1002). The control unit 40 waits for the input of the measurement start instruction from the operation unit 51 (S1003). When the measurement start instruction is input (Y in S1003), the control unit 40 starts the operation of the sample processing unit 20. As shown in FIG. 4, the sample processing unit 20 sucks the sample from the sample container CB with the nozzle tip NC. Then, as shown in FIG. 5, the sucked sample is injected into the sample cell 14A from the nozzle tip NC, and the fluorescent reagent containing the second antibody B2 and the fluorescent label F and the sample solution SL are mixed to prepare the sample solution. Generate SL.

そして、検体処理部20は、ノズルチップNCの先端を分析チップ10の注入口12に差し込み、生成した検体溶液SLを流路15に注入する(S1004)。検体溶液SLを流路15に注入後、検体処理部20は、ポンプ22を作動させて、検体溶液SLの往復動作を開始する(S1005)。制御部40は、往復動作を開始するとタイマを作動させて計時を開始する。そして、制御部40は、圧力計23からの圧力値に基づいて、検体溶液SLの気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過した否かの監視を開始する(S1006)。 Then, the sample processing unit 20 inserts the tip of the nozzle tip NC into the injection port 12 of the analysis tip 10 and injects the generated sample solution SL into the flow path 15 (S1004). After injecting the sample solution SL into the flow path 15, the sample processing unit 20 operates the pump 22 to start the reciprocating operation of the sample solution SL (S1005). When the control unit 40 starts the reciprocating operation, the control unit 40 operates a timer to start timing. Then, the control unit 40 starts monitoring whether or not the gas-liquid interface BS of the sample solution SL has passed the first position or the second position based on the pressure value from the pressure gauge 23 (S1006).

ここで、送液異常が生じない場合は、図11に示すように検体溶液SLの往復動作が行われる。図11Aは、検体溶液SLが流路15に注入されて、ポンプ22の吐出動作により、検体溶液SLが反応領域16の上流側から下流側まで流れて、第2位置を通過して、さらに、排出口13の近くまで到達している状態を示す。 Here, if the liquid feeding abnormality does not occur, the sample solution SL is reciprocated as shown in FIG. In FIG. 11A, the sample solution SL is injected into the flow path 15, and the sample solution SL flows from the upstream side to the downstream side of the reaction region 16 by the discharge operation of the pump 22, passes through the second position, and further. It shows a state of reaching near the discharge port 13.

図11Aにおいて、圧力計23が出力する圧力値の時間変化を示すグラフは、気液界面BSが図11Aに示す状態になった後の時間変化を示し、検体溶液SLの流路15への注入時の圧力値は示されていない。この状態では、圧力値は安定しており、スパイク状の圧力変動は生じない。 In FIG. 11A, the graph showing the time change of the pressure value output by the pressure gauge 23 shows the time change after the gas-liquid interface BS is in the state shown in FIG. 11A, and the sample solution SL is injected into the flow path 15. The pressure value at the time is not shown. In this state, the pressure value is stable and spike-like pressure fluctuation does not occur.

図11Aに示す状態から、ポンプ22の吸引動作が行われると、検体溶液SLがノズルチップNCに吸引されて、検体溶液SLが第2方向に流れる。これにより、排出口13の近くにあった気液界面BSは、第2位置に近づく。図11Cに示すように、気液界面BSが第2位置に到達する前に、ポンプ22が吐出動作を開始して、検体溶液SLの流れる方向が第1方向に反転すると、再び気液界面BSは、排出口13に向かう。図11に示すように、検体溶液SLが往復している限りは、気液界面BSが第2位置や第1位置を通過することがない。 When the suction operation of the pump 22 is performed from the state shown in FIG. 11A, the sample solution SL is sucked into the nozzle tip NC, and the sample solution SL flows in the second direction. As a result, the gas-liquid interface BS near the discharge port 13 approaches the second position. As shown in FIG. 11C, when the pump 22 starts the discharge operation and the flow direction of the sample solution SL is reversed to the first direction before the gas-liquid interface BS reaches the second position, the gas-liquid interface BS is again generated. Heads to the outlet 13. As shown in FIG. 11, as long as the sample solution SL reciprocates, the gas-liquid interface BS does not pass through the second position or the first position.

この場合、図11B及び図11Cの圧力値のグラフが示すように、スパイク状の圧力変動は生じない。したがって、制御部40は、図10において、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過していないと判定して(S1006でN)、S1007に進む。S1007において、往復動作が開始されてから所定時間経過していない場合は、再びステップS1006に復帰する。 In this case, as the graphs of the pressure values in FIGS. 11B and 11C show, spike-like pressure fluctuation does not occur. Therefore, the control unit 40 determines in FIG. 10 that the gas-liquid interface BS has not passed through the first position or the second position (N in S1006), and proceeds to S1007. In S1007, if a predetermined time has not elapsed since the reciprocating operation was started, the process returns to step S1006 again.

一方、図12に示すパターンでは、制御部40は、エラー処理を行う(S1008)。図12において、図12Aに示す状態は、図11Aと同じである。この状態から、図12Bに示すように、ポンプ22が吸引動作を開始すると、検体溶液SLは第2方向に流れる。例えば、図11の場合と比較して、図12の場合の検体溶液SLの粘度が低いと、ポンプ22の吸引量が同じでも、検体溶液SLの気液界面BSは、図12Bに示すように、第2位置を超えて、反応領域16に近づく。あるいは、反応領域16や、反応領域16を超えて第1位置に到達する。 On the other hand, in the pattern shown in FIG. 12, the control unit 40 performs error processing (S1008). In FIG. 12, the state shown in FIG. 12A is the same as that in FIG. 11A. From this state, as shown in FIG. 12B, when the pump 22 starts the suction operation, the sample solution SL flows in the second direction. For example, if the viscosity of the sample solution SL in the case of FIG. 12 is lower than that in the case of FIG. 11, the gas-liquid interface BS of the sample solution SL is as shown in FIG. 12B even if the suction amount of the pump 22 is the same. , Beyond the second position and approach the reaction region 16. Alternatively, it reaches the first position beyond the reaction region 16 and the reaction region 16.

そして、図12Cに示すように、ポンプ22の動作を吐出動作に切り替えると、検体溶液SLの流れる方向が第2方向から第1方向に反転して、再び、気液界面BSが第1位置を通過して、排出口13に向かう。 Then, as shown in FIG. 12C, when the operation of the pump 22 is switched to the discharge operation, the flow direction of the sample solution SL is reversed from the second direction to the first direction, and the gas-liquid interface BS again moves to the first position. It passes and heads for the discharge port 13.

この場合、図12Bの圧力値のグラフが示すように、スパイク状の圧力変動が生じる。図10において、制御部40は、圧力計23からの圧力値に基づいて、こうしたスパイク状の圧力変動を検知すると、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過したと判定する(S1006でY)。この場合、制御部40は、送液異常が生じたと判定して、S1008のエラー処理に進む。S1008において、制御部40は、送液異常が生じた旨のメッセージを表示部52に出力して、警告する。そして、制御部40は、こうした送液異常が生じた場合には、検査間における測定条件のバラツキの原因となるため、測定を中止する。 In this case, as the graph of the pressure value in FIG. 12B shows, spike-like pressure fluctuation occurs. In FIG. 10, when the control unit 40 detects such spike-like pressure fluctuations based on the pressure value from the pressure gauge 23, it determines that the gas-liquid interface BS has passed the first position or the second position (S1006). And Y). In this case, the control unit 40 determines that a liquid feeding abnormality has occurred, and proceeds to the error processing of S1008. In S1008, the control unit 40 outputs a message to the effect that a liquid feeding abnormality has occurred to the display unit 52 to warn. Then, when such a liquid feeding abnormality occurs, the control unit 40 stops the measurement because it causes the measurement conditions to vary between inspections.

また、制御部40は、送液異常が生じずに、所定時間が経過した場合(S1007でY)、検体溶液SLの往復動作を終了する(S1009)。このように反応領域16に対して検体溶液SLを往復させることにより、少量の検体溶液SLで、被検物質(抗原)Aと第1抗体B1の反応量を多くすることができる。 Further, the control unit 40 ends the reciprocating operation of the sample solution SL when a predetermined time elapses (Y in S1007) without causing a liquid feeding abnormality (S1009). By reciprocating the sample solution SL with respect to the reaction region 16 in this way, the reaction amount of the test substance (antigen) A and the first antibody B1 can be increased with a small amount of the sample solution SL.

制御部40は、検体溶液SLの往復動作を終了後、光照射部31の入射角を調整する(S1010)。制御部40は、光照射部31の入射角θを、予め設定された基準角に合わせる。そして、光照射部31から励起光Lを照射した状態で、基準角を基準として入射角θをプラス方向とマイナス方向に所定範囲内で変化させる。この間、蛍光検出部32は、反応量に応じた蛍光を検出する。制御部40は、蛍光検出部32で検出した蛍光検出信号に基づいて、プラズモン増強度が極大となる共鳴角を特定する。 The control unit 40 adjusts the incident angle of the light irradiation unit 31 after completing the reciprocating operation of the sample solution SL (S1010). The control unit 40 adjusts the incident angle θ of the light irradiation unit 31 to a preset reference angle. Then, in a state where the excitation light L is irradiated from the light irradiation unit 31, the incident angle θ is changed in the plus direction and the minus direction within a predetermined range with reference to the reference angle. During this time, the fluorescence detection unit 32 detects fluorescence according to the amount of reaction. The control unit 40 identifies the resonance angle at which the plasmon increasing intensity is maximized based on the fluorescence detection signal detected by the fluorescence detection unit 32.

入射角調整(S1010)が終了した後、測定が行われる(S1011)。光照射部31は、特定した共鳴角で励起光Lを所定時間照射して、その間、蛍光検出部32は、蛍光を検出する。こうした蛍光の検出が、測定部30を移動させながら、テスト領域TRとコントロール領域CRについて行われる。 After the incident angle adjustment (S1010) is completed, the measurement is performed (S1011). The light irradiation unit 31 irradiates the excitation light L at a specified resonance angle for a predetermined time, during which the fluorescence detection unit 32 detects fluorescence. Such fluorescence detection is performed for the test region TR and the control region CR while moving the measuring unit 30.

制御部40は、テスト領域TR及びコントロール領域CRのそれぞれで、蛍光検出部32が検出した蛍光検出信号を分析する。そして、被検物質(抗原)Aと第2抗体B2の反応量を算出して、被検物質(抗原)Aの検体内の濃度を測定して、これを測定結果として出力する(S1012)。測定結果は、表示部52に表示される他、メモリにデータとして記録される。また、測定結果をプリント出力してもよい。 The control unit 40 analyzes the fluorescence detection signal detected by the fluorescence detection unit 32 in each of the test region TR and the control region CR. Then, the reaction amount of the test substance (antigen) A and the second antibody B2 is calculated, the concentration of the test substance (antigen) A in the sample is measured, and this is output as the measurement result (S1012). The measurement result is displayed on the display unit 52 and recorded as data in the memory. Further, the measurement result may be printed out.

以上説明したように、本例では、測定条件のバラツキの原因となる送液異常が生じた場合に警告するので、送液異常が生じたことをユーザに報知することができる。これにより、測定条件のバラツキが生じる測定結果は評価の対象から排除されるため、複数の検査間で測定条件を揃えることが可能になり、結果として、測定結果の信頼性が確保される。 As described above, in this example, since a warning is given when a liquid feeding abnormality that causes variation in measurement conditions occurs, it is possible to notify the user that a liquid feeding abnormality has occurred. As a result, the measurement result in which the measurement condition varies is excluded from the evaluation target, so that the measurement condition can be made uniform among a plurality of inspections, and as a result, the reliability of the measurement result is ensured.

また、本例では、気液界面検出センサとして、圧力計23(圧力センサ)を利用している。流路15を有する分析チップ10を利用する蛍光検出装置100には、圧力計23は、標準的に用いられる装備である。本例では、こうした標準的な装備を用いて気液界面を検出できるため、コストの増加を抑制することができる。 Further, in this example, a pressure gauge 23 (pressure sensor) is used as the gas-liquid interface detection sensor. The pressure gauge 23 is a standard equipment for the fluorescence detection device 100 that utilizes the analysis chip 10 having the flow path 15. In this example, since the gas-liquid interface can be detected by using such standard equipment, the increase in cost can be suppressed.

[変形例1−1]
上記例においては、送液異常の判定に際して、気液界面BSが第1位置又は第2位置を1回でも通過した場合には送液異常と判定しているが、通過回数が予め設定された回数を超えた場合に送液異常と判定してもよい。つまり、予め設定された回数までは、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過することを許容してもよい。
[Modification 1-1]
In the above example, when the gas-liquid interface BS passes through the first position or the second position even once when determining the liquid feeding abnormality, it is determined that the liquid feeding abnormality is performed, but the number of passages is preset. If the number of times is exceeded, it may be determined that the liquid supply is abnormal. That is, the gas-liquid interface BS may be allowed to pass through the first position or the second position up to a preset number of times.

[変形例1−2]
上記例においては、送液異常が生じた旨の警告を行って、かつ、測定も中止しているが、警告を行うのみで、測定は中止しなくてもよい。この場合には、測定結果の中に、送液異常が生じた旨の記録を含めることが好ましい。こうすれば、測定自体は行われるものの、ユーザは、送液異常が生じた結果を見て、その測定結果を評価の対象から除外したり、あるいは送液異常が生じたことを加味した上で測定結果を評価することができる。
[Modification 1-2]
In the above example, a warning that a liquid feeding abnormality has occurred is given and the measurement is also stopped. However, only the warning is given and the measurement does not have to be stopped. In this case, it is preferable to include a record that a liquid feeding abnormality has occurred in the measurement result. In this way, although the measurement itself is performed, the user sees the result of the liquid feeding abnormality and excludes the measurement result from the evaluation target, or takes into account that the liquid feeding abnormality has occurred. The measurement result can be evaluated.

[第2実施形態]
図13に示す第2実施形態は、気液界面検出センサとして、第1位置又は第2位置を気液界面BSが通過したことを光学的に検出する光センサ61を用いる例である。その他の構成や処理手順は第1実施形態と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment shown in FIG. 13 is an example in which an optical sensor 61 that optically detects that the gas-liquid interface BS has passed through the first position or the second position is used as the gas-liquid interface detection sensor. Since other configurations and processing procedures are the same as those in the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図13に示すように、第1位置及び第2位置には、それぞれ光センサ61が配置されている。光センサ61は、例えば、発光部61Aと受光部61Bで構成される透過型である。発光部61Aと受光部61Bは、流路15を挟んで、対向する位置に配置されている。発光部61Aは例えばフォトダイオードであり、受光部61Bは例えばLED(Light Emitting Diode)である。光センサ61は、制御部40に接続されており、制御部40によって動作が制御される。制御部40は、光センサ61の出力(光量信号)を受信して、その光量信号に基づいて送液異常を判定する。 As shown in FIG. 13, optical sensors 61 are arranged at the first position and the second position, respectively. The optical sensor 61 is, for example, a transmissive type composed of a light emitting unit 61A and a light receiving unit 61B. The light emitting unit 61A and the light receiving unit 61B are arranged at positions facing each other with the flow path 15 interposed therebetween. The light emitting unit 61A is, for example, a photodiode, and the light receiving unit 61B is, for example, an LED (Light Emitting Diode). The optical sensor 61 is connected to the control unit 40, and its operation is controlled by the control unit 40. The control unit 40 receives the output (light amount signal) of the optical sensor 61, and determines the liquid feeding abnormality based on the light amount signal.

流路15内に検体溶液SLがある場合と無い場合では、発光部61Aが発光する光が流路15を透過する光量Iが変化する。これは、空気と検体溶液SLでは屈折率が異なることに起因する。検体溶液SLがある場合と無い場合とでどちらの透過光量が大きくなるかは、流路15を構成する透明材料の屈折率と、検体溶液SLまたは空気の屈折率との間の屈折率差の大小に応じて決まる。本例では、流路15に検体溶液SLがある場合の方が無い場合よりも光量Iが大きくなる例で説明する。 The amount of light I that the light emitted by the light emitting unit 61A passes through the flow path 15 changes depending on whether the sample solution SL is present in the flow path 15 or not. This is due to the difference in refractive index between air and the sample solution SL. Which of the transmitted light amount increases with or without the sample solution SL depends on the difference in the refractive index between the refractive index of the transparent material constituting the flow path 15 and the refractive index of the sample solution SL or air. It depends on the size. In this example, an example will be described in which the amount of light I is larger when the sample solution SL is present in the flow path 15 than when it is not present.

また、第2実施形態においては、光センサ61が配置される第1位置又は第2位置は、流路15の断面積が変化する部分から反応領域16に近づいた位置に設定される。光センサ61を用いる場合には、第1実施形態のように、断面積変化部15A、15B(図9参照)を第1位置や第2位置に設定すると、光の散乱が大きくなるため、第1位置や第2位置を設定する位置としては、断面積変化部15A、15B(図9参照)を避けた方が好ましい。 Further, in the second embodiment, the first position or the second position where the optical sensor 61 is arranged is set to a position closer to the reaction region 16 from the portion where the cross-sectional area of the flow path 15 changes. When the optical sensor 61 is used, if the cross-sectional area changing portions 15A and 15B (see FIG. 9) are set to the first position and the second position as in the first embodiment, light scattering becomes large, so that the second As the position for setting the first position or the second position, it is preferable to avoid the cross-sectional area changing portions 15A and 15B (see FIG. 9).

図13Aは、光センサ61が配置される第1位置又は第2位置において検体溶液SLがある場合を示す。図13Bは、図13Aの状態から、検体溶液SLが第2方向に流れて、第2位置を通過した状態を示す。図13Bにおいては、光センサ61が配置される第2位置を気液界面BSが通過しているため、第2位置において検体溶液SLが無い。そのため、図13Bのグラフに示すように、第2位置の受光部61Bが検出する光量Iは、図13Aと比較して、低下する。制御部40は、こうした光量信号の変化に基づいて、気液界面BSが第1位置又は第2位置を通過したか否かを判定する。 FIG. 13A shows the case where the sample solution SL is present at the first position or the second position where the optical sensor 61 is arranged. FIG. 13B shows a state in which the sample solution SL flows in the second direction and passes through the second position from the state of FIG. 13A. In FIG. 13B, since the gas-liquid interface BS passes through the second position where the optical sensor 61 is arranged, there is no sample solution SL at the second position. Therefore, as shown in the graph of FIG. 13B, the amount of light I detected by the light receiving unit 61B at the second position is lower than that of FIG. 13A. The control unit 40 determines whether or not the gas-liquid interface BS has passed the first position or the second position based on the change in the light intensity signal.

また、第2実施形態においては、気液界面BSを通過したことを検出する検出位置を、第1位置及び第2位置の2つの位置としているが、検出位置としては、第1位置及び第2位置に加えて、反応領域16内の第3位置を設けてもよい。この場合は、反応領域16内の金属膜18が設けられていない位置、具体的には、テスト領域TRやコントロール領域CRの間に第3位置を設定して、この第3位置に光センサ61を配置する。このように第3位置に光センサ61を配置することで、第1位置、第2位置、第3位置のそれぞれの位置を気液界面BSが通過したことを検出できるようにしてもよい。検出位置が多いほど、気液界面BSの通過の検出精度が向上する。 Further, in the second embodiment, the detection positions for detecting the passage through the gas-liquid interface BS are two positions, the first position and the second position, but the detection positions are the first position and the second position. In addition to the position, a third position within the reaction region 16 may be provided. In this case, a position in the reaction region 16 where the metal film 18 is not provided, specifically, a third position is set between the test region TR and the control region CR, and the optical sensor 61 is set at this third position. To place. By arranging the optical sensor 61 at the third position in this way, it may be possible to detect that the gas-liquid interface BS has passed each of the first position, the second position, and the third position. The larger the number of detection positions, the better the detection accuracy of passing through the gas-liquid interface BS.

また、第1位置、第2位置、及び第3位置の3つの位置のうちの少なくとも1つの位置を検出位置としてもよい。 Further, at least one of the three positions of the first position, the second position, and the third position may be set as the detection position.

[変形例2−1]
上記例では、排出口13側の気液界面BSの通過を検出する例で説明したが、図14に示すように、注入口12側の気液界面BSの通過を検出してもよい。また、注入口12に近い気液界面BSと注入口12に近い気液界面BSの両方の通過を検出してもよい。
[Modification 2-1]
In the above example, the passage of the gas-liquid interface BS on the discharge port 13 side has been described, but as shown in FIG. 14, the passage of the gas-liquid interface BS on the injection port 12 side may be detected. Further, the passage of both the gas-liquid interface BS near the injection port 12 and the gas-liquid interface BS near the injection port 12 may be detected.

[変形例2−2]
また、図15に示すように、反応領域16内の第3位置を気液界面BSが通過したか否かを検出する光センサとして、測定部30を兼用させてもよい。なお、測定部30を使用する場合は、流路15内の透過光量を検出するのではなく、テスト領域TRやコントロール領域CRを構成する金属膜18上の蛍光標識Fが発する蛍光を検出する。そのため、測定部30を光センサとして兼用できる前提としては、気液界面BSが反応領域16にある場合と無い場合とで、蛍光検出部32が検出する蛍光Lfの光量が変化することが必要である。測定部30を光学センサとして用いることで、専用の光学センサを用いることなく、反応領域16内の第3位置での検出が可能となる。
[Modification 2-2]
Further, as shown in FIG. 15, the measuring unit 30 may also be used as an optical sensor for detecting whether or not the gas-liquid interface BS has passed through the third position in the reaction region 16. When the measuring unit 30 is used, the amount of transmitted light in the flow path 15 is not detected, but the fluorescence emitted by the fluorescent label F on the metal film 18 constituting the test region TR and the control region CR is detected. Therefore, as a premise that the measurement unit 30 can also be used as an optical sensor, it is necessary that the amount of light of the fluorescence Lf detected by the fluorescence detection unit 32 changes depending on whether the gas-liquid interface BS is in the reaction region 16 or not. is there. By using the measuring unit 30 as an optical sensor, it is possible to detect at a third position in the reaction region 16 without using a dedicated optical sensor.

また、測定部30を、反応領域16内の第3位置における気液界面BSの通過を検出する第3光センサとして兼用させるだけでなく、反応領域16外の第1位置又は第2位置における気液界面BSの通過を検出する光センサとして兼用してもよい。この場合には、反応領域16外の第1位置又は第2位置においても、測定部30が蛍光を検出できるように第1位置又は第2位置においても金属膜18を設けて、気液界面BSの通過を検出するためのダミー領域を設ける必要がある。 Further, the measuring unit 30 is used not only as a third optical sensor for detecting the passage of the gas-liquid interface BS in the third position in the reaction region 16, but also in the first position or the second position outside the reaction region 16. It may also be used as an optical sensor for detecting the passage of the liquid interface BS. In this case, a metal film 18 is provided at the first position or the second position so that the measuring unit 30 can detect fluorescence even at the first position or the second position outside the reaction region 16, and the gas-liquid interface BS is provided. It is necessary to provide a dummy area for detecting the passage of.

[その他]
なお、図15の例では、光センサ61と測定部30とを組み合わせているが、光センサ61を設けずに、測定部30のみを用いて、気液界面BSの通過を検出してもよい。
[Other]
In the example of FIG. 15, the optical sensor 61 and the measuring unit 30 are combined, but the passage of the gas-liquid interface BS may be detected by using only the measuring unit 30 without providing the optical sensor 61. ..

また、光センサ61を使用する場合は、流路15内であれば、検出位置となる第1位置又は第2位置はどこに設定してもよい。例えば、流路15において反応領域16の近くの断面積が狭小な区間に設けた例で説明したが、断面積が相対的に広い区間において、より注入口12や排出口13の近くに第1位置や第2位置を設定してもよい。このように、光センサ61を使用する場合は、圧力計23を使用する場合と比べて、配置の自由度が高いというメリットがある。 Further, when the optical sensor 61 is used, the first position or the second position, which is the detection position, may be set anywhere within the flow path 15. For example, although the example described in the case where the flow path 15 is provided in a section where the cross-sectional area near the reaction region 16 is narrow, the first is closer to the injection port 12 and the discharge port 13 in the section where the cross-sectional area is relatively wide. A position or a second position may be set. As described above, when the optical sensor 61 is used, there is an advantage that the degree of freedom of arrangement is high as compared with the case where the pressure gauge 23 is used.

[第3実施形態]
図16に示す第3実施形態は、1つの光センサ61とタイマとを組み合わせて、送液異常を検出する形態である。タイマは、例えば制御部40に内蔵されているタイマが使用される。第3実施形態においては、光センサ61は、例えば排出口13の近傍に設定した第2位置に設けられる。
[Third Embodiment]
The third embodiment shown in FIG. 16 is a mode in which one optical sensor 61 and a timer are combined to detect a liquid feeding abnormality. As the timer, for example, a timer built in the control unit 40 is used. In the third embodiment, the optical sensor 61 is provided at a second position set near, for example, the discharge port 13.

第3実施形態においては、制御部40は、まず、図16Aに示すように、検体溶液SLが第2方向に流れて、第2位置を気液界面BSが反応領域16に向かって通過したことを検出する。そして、制御部40は、第2位置を気液界面BSが通過した時から内蔵タイマの計時を開始し、図16Bに示すように、検体溶液SLが第2方向に流れて、その後、図16Cに示すように、検体溶液SLの流れ方向が第1方向に反転して、再び同じ第2位置を気液界面BSが通過したことを検出するまでの往復時間を計測する。 In the third embodiment, in the control unit 40, first, as shown in FIG. 16A, the sample solution SL flows in the second direction, and the gas-liquid interface BS passes through the second position toward the reaction region 16. Is detected. Then, the control unit 40 starts timing the built-in timer when the gas-liquid interface BS passes through the second position, and as shown in FIG. 16B, the sample solution SL flows in the second direction, and then FIG. 16C. As shown in the above, the reciprocating time until it is detected that the flow direction of the sample solution SL is reversed in the first direction and the gas-liquid interface BS has passed through the same second position again is measured.

制御部40は、計測した往復時間が予め設定される予定時間を超えた場合に、送液異常が生じたと判定する。例えば、図16Bにおいて、検体溶液SLが第2方向に流れている場合に、気液界面BSが反応領域16を超えて注入口12近くまで到達して、そこから流れ方向が第1方向に反転して図16Cに示す位置に復帰するまでの往復時間と、気液界面BSが反応領域16の手前で流れ方向が反転して図16Cに示す位置に復帰するまでの往復時間とを比較する。この場合、注入口12近くまで到達した方が往復時間は多くかかると考えられる。そのため、往復時間が予定時間を超えた場合は、制御部40は、送液異常が生じたと判定して、警告する。 The control unit 40 determines that a liquid feeding abnormality has occurred when the measured round-trip time exceeds a preset scheduled time. For example, in FIG. 16B, when the sample solution SL is flowing in the second direction, the gas-liquid interface BS reaches the vicinity of the injection port 12 beyond the reaction region 16 and the flow direction is reversed in the first direction from there. Then, the round-trip time until the gas-liquid interface BS returns to the position shown in FIG. 16C is compared with the round-trip time until the gas-liquid interface BS reverses the flow direction in front of the reaction region 16 and returns to the position shown in FIG. 16C. In this case, it is considered that the round trip time is longer when the vehicle reaches the injection port 12. Therefore, when the round-trip time exceeds the scheduled time, the control unit 40 determines that a liquid feeding abnormality has occurred and warns.

このように、所定の検出位置を通過した後、同じ検出位置に復帰するまでの検体溶液SLの往復時間に基づいて送液異常を判定してもよい。この方法によれば、反応領域16から離れた位置に光学センサを配置することができる。反応領域16の近くにおいては、光学センサを配置しにくい場合もある。本例はそのような場合に有効である。 In this way, the liquid feeding abnormality may be determined based on the reciprocating time of the sample solution SL from passing through the predetermined detection position to returning to the same detection position. According to this method, the optical sensor can be arranged at a position away from the reaction region 16. It may be difficult to place the optical sensor near the reaction region 16. This example is effective in such a case.

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各実施形態や各変形例の組み合わせなど、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various aspects such as combinations of the respective embodiments and the respective modifications are not deviated from the gist of the present invention. Of course, the configuration can be adopted.

上記各実施形態において、例えば、制御部40などの電気信号の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。 In each of the above embodiments, for example, the hardware structure of the processing unit that executes the processing of the electric signal such as the control unit 40 is various processors as shown below.

各種のプロセッサには、CPU、プログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、専用電気回路等が含まれる。CPUは、周知のとおりソフトウエア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサである。PLDは、FPGA(Field Programmable Gate Array) 等の、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサである。専用電気回路は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである。 Various processors include a CPU, a programmable logic device (PLD), a dedicated electric circuit, and the like. As is well known, a CPU is a general-purpose processor that executes software (program) and functions as various processing units. PLD is a processor such as FPGA (Field Programmable Gate Array) whose circuit configuration can be changed after manufacturing. A dedicated electric circuit is a processor having a circuit configuration specially designed for executing a specific process such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合せ(例えば、複数のFPGAや、CPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、1つ以上のCPUとソフトウエアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのICチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。 One processing unit may be composed of one of these various processors, or may be composed of a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). May be done. Further, a plurality of processing units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, there is a form in which one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, and this processor functions as a plurality of processing units. .. Secondly, as typified by System On Chip (SoC) and the like, there is a form in which a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of processing units with one IC chip is used. As described above, the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。 Further, the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.

また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。 In addition to the above, it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

11 本体
11A プリズム
12 注入口
13 排出口
14A、14B 試料セル
15 流路
15A、15B 断面積変化部
16 反応領域
17 誘電体プレート
17A 表側の面
17B 裏側の面
18 金属膜
20 検体処理部
21 ノズル移動機構
22 ポンプ
23 圧力計
26 配管
30 測定部
31 光照射部
32 蛍光検出部
33 入射角調整機構
36 測定部移動機構
40 制御部
51 操作部
52 表示部
61 光センサ
61A 発光部
61B 受光部
100 蛍光検出装置
101 装着部
A 被検物質(抗原)
B1 第1抗体
B2 第2抗体
BS 気液界面
CB 検体容器
CR コントロール領域
Ew エバネッセント波
F 蛍光標識
I 光量
L 励起光
Lf 蛍光
NC ノズルチップ
RL 反射光
S1、S2 断面積
SL 検体溶液
TR テスト領域
θ 入射角
11 Main body 11A Prism 12 Injection port 13 Discharge port 14A, 14B Sample cell 15 Flow path 15A, 15B Cross-sectional area change part 16 Reaction area 17 Dielectric plate 17A Front side surface 17B Back side surface 18 Metal film 20 Sample processing unit 21 Nozzle movement Mechanism 22 Pump 23 Pressure gauge 26 Piping 30 Measuring unit 31 Light irradiation unit 32 Fluorescence detection unit 33 Incident angle adjustment mechanism 36 Measuring unit movement mechanism 40 Control unit 51 Operation unit 52 Display unit 61 Light sensor 61A Light emitting unit 61B Fluorescence detection unit 100 Device 101 Mounting part A Test substance (antigen)
B1 1st antibody B2 2nd antibody BS Gas-liquid interface CB Specimen container CR Control area Ew Evanescent wave F Fluorescent label I Light amount L Excitation light Lf Fluorescent NC Nozzle tip RL Reflected light S1, S2 Cross-sectional area SL Specimen solution TR Test area θ Incident Horn

Claims (12)

被検物質を含む検体溶液が流れる流路であって、前記被検物質と特異的に反応する抗体が固定され前記検体溶液が接触する反応領域が配置された流路を有する分析チップを用い、前記被検物質と結合した蛍光標識から生じる蛍光を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置において、
前記検体溶液の吐出と吸引を行って前記流路内において前記検体溶液を第1方向とその反対の第2方向に往復させるポンプと、
前記ポンプの吐出量と吸引量とを制御するポンプ制御部であって、前記吐出量と前記吸引量の制御を通じて、前記検体溶液と前記反応領域とを接触させた状態で前記検体溶液を往復させるポンプ制御部と、
前記流路内の予め設定された少なくとも1つの位置について、前記検体溶液と気体との界面である気液界面が通過したことの検出に用いられる気液界面検出センサと、
前記気液界面検出センサの出力に基づいて、前記検体溶液の送液異常が生じたか否かを判定する送液異常判定部と、
前記送液異常が生じたと判定した場合にその旨を警告する警告部とを備え
前記流路は、前記検体溶液の流れ方向に直交する断面の断面積が変化する断面積変化部を有しており、
前記気液界面センサは、
前記反応領域よりも上流側の前記断面積変化部に位置する第1位置、前記反応領域よりも下流側の前記断面積変化部に位置する第2位置、又は、前記反応領域内の第3位置のうち少なくともいずれかにおいて、前記気液界面の通過を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。
An analysis chip having a flow path through which a sample solution containing a test substance flows and a reaction region in which an antibody that specifically reacts with the test substance is fixed and a reaction region in contact with the sample solution is arranged is used. In a fluorescence detection device using surface plasmon resonance that detects fluorescence generated from a fluorescence label bound to the test substance.
A pump that discharges and sucks the sample solution and reciprocates the sample solution in the flow path in the second direction opposite to the first direction.
A pump control unit that controls the discharge amount and suction amount of the pump, and reciprocates the sample solution in a state where the sample solution and the reaction region are in contact with each other through the control of the discharge amount and the suction amount. Pump control unit and
A gas-liquid interface detection sensor used to detect that a gas-liquid interface, which is an interface between a sample solution and a gas, has passed through at least one preset position in the flow path.
Based on the output of the gas-liquid interface detection sensor, a liquid feed abnormality determination unit that determines whether or not a liquid feed abnormality has occurred in the sample solution, and a liquid feed abnormality determination unit.
It is equipped with a warning unit that warns when it is determined that the liquid supply abnormality has occurred .
The flow path has a cross-sectional area changing portion in which the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the flow direction of the sample solution changes.
The gas-liquid interface sensor
The first position located in the cross-sectional area change portion on the upstream side of the reaction region, the second position located in the cross-sectional area change portion on the downstream side of the reaction region, or the third position in the reaction region. A fluorescence detection device using surface plasmon resonance that detects the passage of the gas-liquid interface in at least one of them .
前記ポンプは、気体を介して前記検体溶液の吐出と吸引を行い、
前記ポンプ制御部は、前記気体の吐出量と吸引量とを制御する請求項1に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。
The pump discharges and sucks the sample solution through a gas.
The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to claim 1, wherein the pump control unit controls the discharge amount and the suction amount of the gas.
前記ポンプ制御部は、前記検体溶液と前記反応領域とを常時接触させる状態で前記検体溶液を往復させる請求項1又は2に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to claim 1 or 2, wherein the pump control unit reciprocates the sample solution in a state where the sample solution and the reaction region are in constant contact with each other. 前記気液界面検出センサは、前記検体溶液が前記断面積変化部を通過する際に生じる前記流路内の圧力変動を検知するための圧力センサを含む請求項1ないし3いずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The gas-liquid interface detection sensor according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a pressure sensor for detecting a pressure fluctuation in the flow path generated when the sample solution passes through the cross-sectional area change portion. Fluorescence detection device using surface plasmon resonance. 前記圧力センサは、前記流路と前記ポンプとの間の管路から分岐した分岐路に接続される請求項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to claim 4 , wherein the pressure sensor is connected to a branch path branched from a pipeline between the flow path and the pump. 前記気液界面検出センサは、前記第1位置、前記第2位置及び前記第3位置の少なくとも1つの位置を前記気液界面が通過したことを光学的に検出する光センサを含む請求項からのいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The gas-liquid interface detection sensor from claim 1, including the first position, the light sensor for optically detecting said that the gas-liquid interface at least one position of the second position and the third position has passed A fluorescence detection device using the surface plasmon resonance according to any one of 3 . 前記光センサは、前記第1位置における前記気液界面の通過を検出する第1光センサと、前記第2位置における前記気液界面の通過を検出する第2光センサと、前記第3位置の通過を検出する第3光センサの少なくとも1つを含む請求項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The optical sensor includes a first optical sensor that detects the passage of the gas-liquid interface at the first position, a second optical sensor that detects the passage of the gas-liquid interface at the second position, and the third position. The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to claim 6 , which comprises at least one of a third photosensor that detects passage. 前記蛍光を検出する測定部を、前記第1光センサ、前記第2光センサ及び前記第3光センサのうちの少なくとも1つとして兼用する請求項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to claim 7 , wherein the measuring unit for detecting fluorescence is also used as at least one of the first optical sensor, the second optical sensor, and the third optical sensor. .. 前記送液異常判定部は、前記気液界面検出センサの出力に基づいて、前記気液界面が、前記第1位置及び前記第2位置の少なくとも一方の位置を通過したことを検出した場合に、前記送液異常が生じたと判定する請求項からのいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 When the liquid feed abnormality determination unit detects that the gas-liquid interface has passed at least one of the first position and the second position based on the output of the gas-liquid interface detection sensor, The fluorescence detection device using surface plasmon resonance according to any one of claims 1 to 8 , which determines that the liquid feeding abnormality has occurred. 前記送液異常判定部は、前記気液界面検出センサの出力に基づいて、前記気液界面が、前記第3位置を通過したことを検出した場合に、前記送液異常が生じたと判定する請求項からのいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。 The claim that the liquid feeding abnormality determination unit determines that the liquid feeding abnormality has occurred when it detects that the gas-liquid interface has passed through the third position based on the output of the gas-liquid interface detection sensor. The fluorescence detection device using the surface plasmon resonance according to any one of Items 1 to 9 . 前記気液界面検出センサが、前記第1位置及び前記第2位置の一方の位置を前記気液界面が前記反応領域に向かって通過したことを検出した時から、前記検体溶液の流れ方向が反転して、再び同じ位置を前記気液界面が通過したことを検出するまでの往復時間を計測するタイマを備えており、
前記送液異常判定部は、前記往復時間が予め設定される予定時間を超えた場合に、前記送液異常が生じたと判定する請求項からのいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置。
The flow direction of the sample solution is reversed from the time when the gas-liquid interface detection sensor detects that the gas-liquid interface has passed through one of the first position and the second position toward the reaction region. Then, it is equipped with a timer that measures the round-trip time until it detects that the gas-liquid interface has passed through the same position again.
The surface plasmon resonance according to any one of claims 1 to 9 , wherein the liquid feeding abnormality determining unit determines that the liquid feeding abnormality has occurred when the reciprocating time exceeds a preset scheduled time. Fluorescence detection device used.
被検物質を含む検体溶液が流れる流路であって、前記被検物質と特異的に反応する抗体が固定され前記検体溶液が接触する反応領域が配置された流路を有する分析チップを用い、前記被検物質と結合した蛍光標識から生じる蛍光を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置の作動方法において、
前記検体溶液の吐出と吸引を行って前記流路内において前記検体溶液を第1方向とその反対の第2方向に往復させるポンプの吐出量と吸引量とを制御するポンプ制御ステップであって、前記吐出量と前記吸引量の制御を通じて、前記検体溶液と前記反応領域とを接触させた状態で前記検体溶液を往復させるポンプ制御ステップと、
前記流路内の予め設定された少なくとも1つの位置について、前記検体溶液と気体との界面である気液界面が通過したことを検出する気液界面検出ステップと、
前記気液界面の通過の検出に基づいて、前記検体溶液の送液異常が生じたか否かを判定する送液異常判定ステップと、
前記送液異常が生じたと判定した場合にその旨を警告する警告ステップとを備え
前記流路は、前記検体溶液の流れ方向に直交する断面の断面積が変化する断面積変化部を有しており、
前記気液界面センサは、
前記反応領域よりも上流側の前記断面積変化部に位置する第1位置、前記反応領域よりも下流側の前記断面積変化部に位置する第2位置、又は、前記反応領域内の第3位置のうち少なくともいずれかにおいて、前記気液界面の通過を検出する表面プラズモン共鳴を利用した蛍光検出装置の作動方法。
An analysis chip having a flow path through which a sample solution containing a test substance flows and a reaction region in which an antibody that specifically reacts with the test substance is fixed and a reaction region in contact with the sample solution is arranged is used. In the method of operating a fluorescence detection device using surface plasmon resonance that detects fluorescence generated from a fluorescence label bound to the test substance,
A pump control step for controlling the discharge amount and suction amount of a pump that discharges and sucks the sample solution and reciprocates the sample solution in the first direction and the second direction opposite to the first direction in the flow path. A pump control step of reciprocating the sample solution in a state where the sample solution and the reaction region are in contact with each other through control of the discharge amount and the suction amount.
A gas-liquid interface detection step for detecting that a gas-liquid interface, which is an interface between the sample solution and a gas, has passed at at least one preset position in the flow path,
A liquid feeding abnormality determination step for determining whether or not a liquid feeding abnormality has occurred in the sample solution based on the detection of passage through the gas-liquid interface, and a liquid feeding abnormality determination step.
It is provided with a warning step to warn when it is determined that the liquid feeding abnormality has occurred .
The flow path has a cross-sectional area changing portion in which the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the flow direction of the sample solution changes.
The gas-liquid interface sensor
The first position located in the cross-sectional area change portion on the upstream side of the reaction region, the second position located in the cross-sectional area change portion on the downstream side of the reaction region, or the third position in the reaction region. A method of operating a fluorescence detection device using surface plasmon resonance that detects the passage of the gas-liquid interface in at least one of the above .
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