JP6842719B2 - 汎用光測定装置およびその方法 - Google Patents

汎用光測定装置およびその方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6842719B2
JP6842719B2 JP2018510682A JP2018510682A JP6842719B2 JP 6842719 B2 JP6842719 B2 JP 6842719B2 JP 2018510682 A JP2018510682 A JP 2018510682A JP 2018510682 A JP2018510682 A JP 2018510682A JP 6842719 B2 JP6842719 B2 JP 6842719B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
measurement
irradiation
photometric
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018510682A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017175871A1 (ja
Inventor
田島　秀二
秀二 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Bio Research Co Ltd
Original Assignee
Universal Bio Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Bio Research Co Ltd filed Critical Universal Bio Research Co Ltd
Publication of JPWO2017175871A1 publication Critical patent/JPWO2017175871A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6842719B2 publication Critical patent/JP6842719B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/272—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration for following a reaction, e.g. for determining photometrically a reaction rate (photometric cinetic analysis)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065—Multiple transfer devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Description

本発明は、測定対象となる種々の化学物質溶液について種々の測定内容に応じた光測定を行うことができる汎用光測定装置およびその方法に関するものである。
従来、核酸、タンパク質等の各種生体高分子等の化学物質を含有する化学物質溶液について、種々の物理化学量、例えば、量、濃度、吸光度、粘性、分散度、沈降速度、高分子分子量、免疫抗原量、核酸増幅量等、または、種々の物理化学的性質、例えば、免疫抗体の有無、目的核酸またはその断片の有無、目的タンパク質の有無、目的ウィルスの有無、目的細菌の有無等を測定する場合において、それぞれ専用の装置を用意して測定が行われることになる。
例えば、核酸、タンパク質等の各種生体高分子等の化学物質を含有する化学物質溶液の吸光度を測定するため石英セルに対象となる該溶液を収容し、該石英セルの所定側面に垂直に該石英セルを透過可能であって前記化学物質によって吸光可能な所定の波長λの測定用光（ここでは、検出されるべき光を得るために、測定対象に照射されるべき光として用いる。例えば、吸光度測定用の光、励起光等である）を当てて、入射光強度Ｉ0と透過光強度Ｉとの比（透過率）を測定し、Aλ＝−log10(I/I0)より吸光度Aλを求める。
化学物質として例えば、核酸等の生体高分子物質の吸光度を測定しようとする場合、該核酸によって吸光可能な波長の光として、260nm付近の紫外線が測定用光として用いられる。これは、ＤＮＡ、ＲＮＡやオリゴヌクレオチドの核酸を構成する塩基がこの付近に吸収ピークをもつことに由来するからである。また一般に、核酸の他、たんぱく質等の各種生体高分子物質や、生体組織、コロイド物質、各種物質の凝集または各種固形物等の種々の溶液（懸濁液をも含む）についての吸光度を測定する場合にも、それぞれ適した波長をもつ測定用光が必要であり、それぞれ専用の測定用光を照射することができる装置を用意する必要があった。
ところで、種々の測定内容に応じて使用する測定用光を測定対象の化学物質溶液を収容した容器等の外部から容器の側壁を通して水平方向に照射・受光する場合には、測定用光は2つの側壁を通過することになり側壁が透明部材であっても測定用光の吸収が無視できないおそれがある。また、測定用光は、側壁での反射、屈折および吸収の他に、容器内の測定対象の吸光の他に、溶液による吸収、散乱、屈折等を受けるため、測定用光が吸光以外の理由で失われ、正しい測定結果を得ることができないおそれがあった。
そのような容器の側壁の測定用光への影響を小さくするために、使用する測定用光に応じて最適な容器の光学部材を使用することがなされていた。例えば、前記吸光度を測定する場合には、光学部品の素材として良く用いられるガラスは、紫外線の波長領域では吸光係数が著しく増大し、透過率が急激に減少し使用が困難であるため、特殊な材料を使用した専用の光学部品が使用され（例えば、石英ガラス［波長200nm以上で使用可］やフッ化カルシウム、フッ化マグネシウム［150nm以上で使用可］）、これらの材料で形成されたセル容器内に測定対象となる溶液を収容して該容器を挟むようにして側面に設けた照射端と受光端を用いて該側面に測定用光を照射することで吸光度を測定するようにしていた。しかしながら、これらの素材は高価であって、装置の製造費用の増大を招くおそれがあるというだけでなく、水平方向に測定する場合には容器の向かい合った側壁の間隔に光路長が限定され、上下方向に測定する場合には容器の大きさや液体の量によって光路長が限定されるおそれがあるという問題点を有していた。
光路長が限定されると、適切な光路長をとって測定精度を上げることが困難なおそれがある。例えば、測定用光の強度が同一として、測定対象の溶液が透過率の低い場合（濃度が高い場合）には光路長を短くとり、透過率の高い場合（濃度が低い場合）には光路長を長くすることで測定精度を高めることができ、特に測定対象の溶液の液量が少量の場合には、測定用のセル容器を満たすことができず、定められた光路長を得ることができないおそれがあるという問題点を有していた。
そのため、本出願の発明者は、複数種類の光路長を有する複数種類の形状のウェルを設けたカートリッジ容器を発明して、測定対象に応じた複数種類の光路長を利用できるようにした。この場合、光路長の種類を増やそうとすると、容器の形状が複雑化しかつ容器のサイズが拡大するおそれがあった。
一方、溶液を収容する容器の外部から測定を行わずに容器内部で測定を行う場合には、該ガラス容器の壁面で遮られないような光路または該ガラス容器壁面を挟まないような光路を定められるので、石英ガラス等の専用光学部品を用いずに測定を行うことができる一方、溶液を収容するガラス容器に対し、測定用光を照射する照射端、および前記化学物質溶液を透過した透過光を受光する受光端を溶液内に浸して吸光度を測定することになる。この場合には、照射端および受光端が測定対象の溶液と接触するためにクロスコンタミネーションのおそれがあったり、照射端や受光端を使い捨てとして用いて費用や手間の増大を招き、測定に必要とする液量が増加し、かつ測定装置の構造が複雑化かつ大規模化するおそれがあるという問題点を有していた。
発明者は、もしこれらの問題点を解決できる装置または方法を見出すことができれば、その装置または方法は、種々の波長の光や、種々の液量や、種々の処理工程をもつ多様な測定に適用することができるので、単に吸光度や濃度を求めるだけでなく、種々の測定内容について光測定を行うことができる可能性があるという考えに想到した。
国際公開ＷＯ２０１２／０３６２９６号 特開２００４−２０５４１５号公報
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、１または複数の容器に収容した測定対象となる１または複数種類のサンプルを用いて、従来、遺伝子解析、遺伝子増幅、イムノアッセイ、吸光度解析、濃度測定、酵素検出等の異なる分野において、各々専用の装置を用いて行っていた種々の物理化学量、種々の物理化学的性質を求める測定を、１の装置で可能にすることによって、測定すべき内容に応じた個数や種類の専用装置の使用を不要とし、１の装置を用いて、共通のサンプルまたは共通のサンプルに由来するサンプルを用いて、サンプルに関する各種分野に亘る（ビッグ）データを、小規模の装置で、容易にかつ高い精度で効率良く迅速に引き出すことができる汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
その第２の目的は、ノズルまたは吸引吐出機構に対して、その基本的形態および基本的機能を変えることなく照射端または受光端を設けることによって、分注処理とは別個に測光処理に専用のノズルまたは専用部品を設けることなく、かつ、それによって吸引吐出機能を妨害することなく通常の分注処理と共通のノズルおよび吸引吐出機構を用いて、サンプルからの核酸等の測定対象の化学物質の抽出、増幅等の前処理からその溶液の物理的化学的性質または量についての光測定、さらには濃度の調整等の後処理までを一貫してかつ複数の測定対象に対する複数の処理を並行して行うことができる汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
その第３の目的は、測定用光が通過可能な程度の断面をもつ形状に測定対象の溶液を収容または保持することによって、測定に必要な液量を抑制し、かつ測定用光を遮る容器の壁等の部材を排除しまたは最小化して、該部材の測定用光への光学的影響を除去または削減して、種々の波長を利用しかつ種々の液量の測定対象に対し精度の高い種々の測定を行うことのできる汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
その第４の目的は、各種の分子量や大きさをもつ高分子物質、固形物、泡、気体、または液体等の各種化学物質を含有する各種液量の化学物質溶液（前記化学物質が分散する懸濁液を含む）に対して適切な光路長を定め、適切な波長をもつ測定用光を照射することができて各種化学物質溶液の測定内容について、汎用性の高い測定を可能とする汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
その第５の目的は、紫外線等の各種の波長をもつ光に透過可能な各種専用光学部品等を用いることなくまたは最小限の部分に用いるだけで、化学物質を含有する各種溶液の物理的化学的性質または量を測定することができるとともに、安価に製造することができ、かつ、装置規模の拡大を防止することができる汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
その第６の目的は、クロスコンタミネーションを防止し高い信頼性および精度をもって溶液の物理的化学的性質または量を測定することができる汎用光測定装置およびその方法を提供することである。
第１の発明は、少なくとも核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法若しくは酵素法による検出若しくは定量測定、または濃度若しくは吸光度の測定のいずれかの対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部と、指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる1対または2対以上の照射受光対と、前記化学物質溶液を収容可能で前記測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する1または2以上の測光用容器と、気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と連通する1または2以上のノズルと、下端に前記測光用容器内に挿入可能な口部、上端で前記ノズルに着脱可能に装着される1または2以上の流管と、前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度を得る光測定部と、前記測光内容に基づいて、少なくとも前記吸引吐出機構および前記光測定部を制御して、前記化学物質溶液を前記ノズルに装着された前記流管内に吸引して保持しまたは前記測光用容器内に収容し、前記受光端で受光した光の強度に基づいて該化学物質溶液に関する物理化学的な性質または数値を導く制御部とを有し、前記照射受光対の一方の要素は、前記ノズルまたは前記吸引吐出機構に設けられ、該照射受光対の他方の要素はその上側に前記測光用容器の前記透光領域が設置された汎用光測定装置である。
ここで、「化学物質」とは、化学反応に用いられる物質、特に、例えば、核酸等の遺伝物質、免疫物質等のタンパク質、糖類、ペプチド等の生化学物質が該当する。「流管」には、液体の吸引および吐出によって、１の液収容部における液体の撹拌、複数の液収容部間での液体の移動、分注を行う分注用流管、および、内部に吸引した溶液に対してその上下方向に沿った透過光の強度が測定される測光用流管を含有する。測光用流管は、例えば、側壁部を遮光部材としての黒色物質で形成しまたは透光性のある素材を黒色塗料で塗布することで外光を遮光することが好ましい。「外光」とは、主として可視光または紫外線であり、黒色物質で形成する場合としては樹脂に黒色顔料を練り込んで成型することによって形成する。分注用流管と測光用流管は互いに兼用することができる場合もある。ノズルに対して流管が着脱可能に装着されることから、ノズルから流管を脱着する脱着機構が、例えば、後述するノズルヘッドに設けられ、該流管が前記ノズルの下降によって装着可能に収容される流管収容部が前記収容部群に設けられていることが好ましい。
なお、前記流管は、外光に対して遮光されるように形成され、前記測光用容器は、前記流管の下端部が上方から挿入または緩挿可能であって、該測光用容器の前記底部の略中央に形成された筒状の凹部を有し、前記透光領域が該凹部の細底部に形成され、該凹部の細側壁部は前記外光に対して遮光されるように形成されるのが好ましい。
この場合には、測定対象となる化学物質溶液を通る光路の全体を遮光することができて、該光路への外光の進入を防止し精度の高い測定を行うことができる。なお、前記凹部は、流管の下端部が挿入または緩挿可能な程度の前記測光用容器の開口部よりも十分に小さい断面積をもつ開口部を有する細筒状に形成される。ここで凹部の細底部は、前記受光端の受光端面と空気層を介さずに密着または密接して光学的に接続されることが好ましい。これによって、流管に収容された液体の上端面から受光端まで、空気層を介さずに光路長を設定することができる。「略中央」は好ましくは「中央」である。
「測光内容」とは、測定内容から定まる測光のプロセスおよび／または測光の結果得ようとする物理化学的性質または数値を含有する。例えば、サンプルの個数、サンプルの内容、測定の種類、例えば、吸光度の測定、核酸のリアルタイムＰＣＲの測定、同時に行われる測定の種類、濃度の測定等、標識物質の種類等である。「測定」には、例えば、生化学物質としての核酸に関し核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法（イムノアッセイ）若しくは酵素法による生化学物質の検出または定量測定、または生化学物質溶液の濃度若しくは吸光度の測定を含有するものである。「核酸増幅法」には、例えば、ＰＣＲ（polymerase chain reaction）法、ＬＡＭＰ（loop-mediated isothermal amplification）法、ＬＣＲ（ligase chain reaction）法、ＳＤＡ（strand displacement amplification）法、ＭＴＤ（transcription mediated amplification）法等がある。「核酸検出法」には、相補性を利用した標的核酸の検出を行う場合がある。「酵素法」とは、標的物質または反応生成物を特定の酵素で特異的に結合させて測定する検査法であり、「免疫測定法」とは、抗原抗体反応を利用した抗原または抗体タンパク質の検査法である。「測定」には、その他、比色法、比濁法等を含有する場合がある。さらに、「測定」には、例えば、リアルタイムＰＣＲ、酵素活性、若しくは反応速度等のように、前記増幅量、生化学物質量、反応量、濃度、若しくは吸光度等の時間的変化の測定を含有することがある。
「物理化学的性質」とは、例えば、測定対象の化学物質溶液の特定、目的物質の有無、化学物質の特定、化学物質の構造の特定、塩基配列、分子構造、ウィルスの有無、細菌の有無、免疫測定等である。
「物理化学的数値」とは、例えば、化学物質溶液量、化学物質量、濃度、吸光度、分子量等である。
「測定用光」は、測定対象の化学物質溶液の物理化学的性質または数値を測定するために照射される光であって測光内容及び化学物質容器に応じた波長をもつ光である。例えば、吸光度の測定の場合であって、ＤＮＡ、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド等の核酸の場合には、260nm付近の紫外光が適当である。これは、核酸の塩基がこの付近に吸光ピークをもつからである（A:259nm，T:267nm, G:253nm, C:267nm）。吸光の値は核酸の構造（一本鎖、二本鎖）や長さ、塩基組成によって影響を受けることになる。その他の物質にあっては、例えば白色光を用いる。また、蛍光を測定する場合には、該蛍光に対応する波長を持つ励起光である。「照射端（または受光端）」とは、光を照射（または受光）することができる導光路の端部であって、レンズ等の光学素子を有する場合がある。
「流管」は、下端に前記口部を有し、上端に前記ノズルに着脱可能に装着される装着用開口部を有する管状の部材である。流管は、先端に口部を有し測定対象となる化学物質溶液が収容される前記ノズルよりも細く形成された細管、該細管と連通し前記装着用開口部を有する該細管よりも太く形成された太管を有するチップ状容器であることが好ましい。ノズルよりも細く形成される細管を有する前記流管は、前記測定用光が通過可能な断面の形状および大きさを有し、例えば、流管の内部空間は、断面が円形の円筒状で、例えば、その内径は0.05mm〜10mmであり、好ましくは、0.1mm〜5mm、さらに好ましくは、0.5mm〜1mm程度である。この断面の大きさおよび形状は、前記照射端および受光端の形状または大きさに基づいて定められる。これによって、液量の小さい（例えば、0.1μリットル〜10μリットル程度）化学物質溶液に応じた光路長を設定可能な軸方向または上下方向の長さを有する。その他、流管の内部空間は円錐台状若しくは角柱状の場合があり得る。
「測光用容器」は、前記流管の口部が挿入可能であるので、その断面は流管の前記細管の断面よりも大きいことになり、液量が小さい化学物質溶液を測定する場合には、測光用容器に化学物質溶液を収容するよりも、液量および測光内容に応じたより小さい断面を持つ流管に前記吸引吐出機構を用いて該化学物質溶液を吸引して保持させることでより適切な光路長を設定することができて測光上好ましい。
前記「照射受光対の一方の要素」とは、「照射端」または「受光端」であって、前記ノズルまたは前記吸引吐出機構、例えば、前記ノズルの下端、前記ノズルの上側に設けられた前記吸引吐出機構が有するシリンダ内を摺動するプランジャの下端、またはノズルに設けた凹部や凸部等であって、照射端面または受光端面を下方向に向けて設けられる。同様にして、前記「照射受光対の他方の要素」は、「受光端」または「照射端」であって、その上側に前記測光用容器の前記透光領域が設置されるものである。したがって、例えば、後述するステージに、前記照射端面または受光端面を上方向に向けて設けられる。
使用時にあっては、前記照射受光対に属する照射端の端面と受光端の端面とを共通に通る垂直線、すなわち垂直共通軸線が存在する状態で使用することが好ましい。さらに、前記ノズルに装着された前記流管の前記口部を前記垂直共通軸線が通る状態に位置することが好ましい。前記照射受光対のいずれか一方を少なくとも１の前記ノズルまたは前記吸引吐出機構の前記流管の前記垂直共通軸線上に設け、他方をステージ上に設けることによって、後述するノズル移動機構を用いて前記受光端および前記照射端を前記垂直共通軸線上に容易かつ確実に位置付けすることができるので、測定用光の照射を流管の垂直共通軸線方向に沿って容易かつ確実に行うことができることになる。「上下方向」は、流管をノズルに装着した場合の方向であって、前記流管の垂直共通軸線に沿った方向または流管の吸引吐出方向に相当させるのが好ましい。
より好ましくは、前記ノズルまたは前記吸引吐出機構に設ける前記「照射受光対の一方の要素」は「照射端」であり、「照射受光対の他方の要素」は「受光端」である。これによって、照射端から照射される測定用光は口部または底部から上方向に照射する場合に比較してより確実に化学物質溶液に照射され、光の全量または主要部を前記流管内を通過させることができる。特に、流管がチップ状容器のように先細りに形成されている場合には、その程度が高い。
前記「光測定部」は、例えば、1または2以上の光源と、1または2以上の光電変換部とを有し、前記照射端は光源と光学的に接続可能であり、前記受光端は光の強度を電気信号に変換する光電変換部と光学的に接続可能である。ここで、「光源」としては、例えば、ＬＥＤ、重水素ランプ（例えば、浜松ホトニクス（株）、L10671D）、ハロゲンランプ等の波長可変光源を用いて、紫外線領域から可視領域に至るまでの連続的な波長を試料に照射することができる。「光電変換部」とは、光の強度を対応する電気信号およびデジタル信号に変換するものであって、例えば、増幅を伴うＰＭＴ（光電子増倍管）、ＡＤＰ、ＣＣＤイメージセンサ、フォトダイオード等の受光素子である。
前記1または2以上の測光用容器には、1または2種類以上の化学物質溶液を収容し得る。この場合、1または2種類以上の化学物質溶液の性質または数値を測定することが可能である。その場合、1または2種類以上の化学物質溶液を単独で同時並行して測定する場合と、2種類以上の化学物質を混合して一度で測定する場合がある。混合して吸引する場合には、一旦、液収容部内で混合液を作成収容してから吸引することが好ましい。各化学物質溶液の吸光度を測定する場合、各種類の化学物質溶液に適した各種類の測定用光を照射する場合がある。
該測光用容器は、前記液収容部または反応容器としてステージに、例えば、カートリッジ容器に設けられるのが好ましい。前記底部は、前記流管の口部が当接可能な形状に形成されるのが好ましい。前記「透光領域」は底部の全体または該底部の一部である。したがって、「透光領域」は少なくとも前記口部の先端面が当接可能な大きさまたは形状をもつ。また、透光領域は前記受光端の受光端面に空気層を介さずに密着または密接するように設けることが好ましい。これによって、流管に収容された液体の上端面から受光端まで空気層を介さずに光路長を設定することができる。
「制御部」とは、該汎用光測定装置に内蔵したコンピュータ（ＣＰＵ）および該コンピュータを駆動するプログラム等からなり、例えば、メモリ、表示装置、およびキーボード、タッチパネル、マウス等の入力装置を有し、ＤＡ変換器及びＡＤ変換器を通して信号を前記吸引吐出機構や後述するノズル移動機構、ノズルヘッド、または光源、光電変換部等との間で信号をやり取りして制御が行われる。
ここで、前記流管内に吸引して保持されまたは前記測光用容器内に収容される化学物質溶液の量は、予め定めた規定量であることが好ましい。「前記受光端で受光した光」とは、「前記測定用光を該流管内または前記測光用容器内を通り上下方向に沿って照射することによって生じた光、または流管内または測光用容器内で生じた光」であり、例えば、前記化学物質溶液の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光である。
該制御部は、例えば、測定対象の化学物質溶液の透過光の強度から吸光度を導くことで、該吸光度に基づいて種々の物理量を得て該化学物質溶液を解析することが可能である。
例えば、各種化学物質（核酸、脂質、タンパク質、糖質等）の濃度の解析を行うには、該吸光度から、ランベルト・ベールの法則に基づいて以下に示すように該溶液の濃度を導く。
前記流管の前記化学物質溶液に入射する前の測定用光(波長λ)の強度をＩ0とし、透過後の光の強度をＩとし、モル吸光係数（前記波長λおよび測定対象となる化学物質に応じて定まる単位モル濃度で規格化した）をε、最終的に求めるべきモル濃度をｃ、光路長をＬとした場合、I＝I0・10(-εｃＬ) となる。一方、吸光度 Aλ＝−log10(I/I0) の関係から、
吸光度 Aλ、したがって、透過率 I/I0を求めることで、次の関係式より溶液に含有する核酸等のモル濃度ｃを求めることができることになる。
Aλ＝εｃＬ （１）
なお、実際には測定用光は散乱や反射によってそのまま平行に進むことにはならないので、精度を高めるためには検量線や検量式を用いてこの式を修正することが好ましい。
また、測定対象となる化学物質（サンプル）が、各種酵素（AST、ALT、リパーゼ、LDH、γ-GTP等）によって反応し、その濃度が変化する場合には、該化学物質溶液の透過光から導いた吸光度に基づいて、前記酵素活性を解析することができる。
酵素活性を求めるには、反応速度、すなわち、前記化学物質の濃度の変化速度ｄｃ/ｄｔ（濃度：mol/リットルの変化速度）で表されるので、前記ランベルト・ベールの法則の式（１）に基づいて、吸光度変化の単位時間当たりの吸光度変化（ｄAλ/ｄｔ）によって表されることになる。すなわち、
ｄｃ/ｄｔ＝（ｄAλ/ｄｔ）・（1/εＬ） （２）となる。
εは、例えば、NADH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）については、6300リットル/(mol・cm)である。
すると、酵素活性は、次のように表される。すなわち、
酵素活性＝（ｄｃ/ｄｔ）・（Vｔ/Vｓ） （３）
Vｔ＝前記化学物質溶液の全容量（リットル）
Vｓ＝サンプル容量（リットル）
したがって、（３）式を（２）式に代入することによって、
酵素活性＝（ｄAλ/ｄｔ）・ Vｔ/（εＬVｓ） （４）となる。
ただし、酵素の単位は、最適条件下で、試料１リットル中において１分間に1μmolの基質を変換させることができる酵素量を１U (Unit)と定義しているので、酵素活性の単位は、1U/リットルと表されることになり、上記（４）式を変形した以下の式で表される。
酵素活性（U/リットル）＝ΔAλ・(Vｔ・106)/(εＬVｓ)
ΔAλ： １分間当たりの吸光度変化
Vｔ： 全反応物容量（mリットル）
Vｓ： サンプル容量（mリットル）
ε： モル吸光度（リットル/(mol・cm）)
Ｌ： 光路長（cm）
である。
さらに、前記制御部は、未知の化学物質溶液（サンプル）の濃度を、濃度既知の物質（標準液）の吸光度を測定し、濃度と吸光度の関係を表す検量線をグラフまたは表で作成しておく。該検量線または表を用いて、未知の化学物質溶液の吸光度からその濃度を求めることができることになる。
また、前記制御部は、免疫抗体定量測定（CPR、FDP、Dダイマー等）を行うことができる。検体中のヘモグロビン等の測定を抗原抗体反応を利用して抗体を樹脂製のラテックス粒子に固定し、サンプル中の抗原と抗原抗体反応を起こさせ該ラテックス粒子を凝集させる。この凝集反応を吸光度変化としてとらえると、吸光度の変化量は、サンプル中の抗原量に依存して増加する。この濃度既知の標準液を用いて検量線を作成しておけば、吸光度の変化量から検体中の抗原量を測定することができる。
なお、前記制御部は、前記1または2種類以上の透過光に基づいて前記1または2種類以上の化学物質の吸光度を求め、該吸光度に基づいて前記1または2種類以上の化学物質の濃度等を求めることができる。同様にして、前記1または2種類以上の透過光、散乱光等に基づいて前記1または2種類以上の化学物質溶液の物理化学的性質または数値を求めることができる。
第２の発明は、前記照射受光対の他方の要素はステージに設けられ、前記ノズルを前記ステージに対して相対的に移動可能とするノズル移動機構を有し、前記制御部は、少なくとも前記ノズル移動機構、前記吸引吐出機構および前記光測定部を制御することによって前記化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値を導く汎用光測定装置である。
前記吸引吐出機構および前記ノズルはノズルヘッドに設けられるのが好ましい。
この場合、前記ノズル移動機構は、例えば、ステージに固定されたノズルヘッドに設けられているノズルのみを移動する場合、ノズルヘッドに固定されたノズルをノズルヘッドとともに移動する場合、ノズルヘッドに対してノズルを移動可能に設け、かつノズルヘッドを移動可能とする場合等がある。
前記ステージには、前記流管を、前記ノズル移動機構による前記ノズルの下降により該ノズルに装着可能となるように前記装着用開口部を上側にして収容する流管収容部を設けることが好ましい。また、液収容部の他に温度制御が可能な反応容器を設けることが好ましい。前記制御部は、前記ノズル移動機構を制御して、ノズルの相対的な下降によって該ノズルに前記流管を装着させるように制御することが好ましい。この場合には、前記ノズルヘッドには、前記ノズル移動機構を制御することによって、前記流管をノズルから脱着させる該流管の脱着機構を設けることが好ましい。これによって、人手を介することなく、流管の装着脱着を行うことで、クロスコンタミネーションを防止し、かつ測定対象の液量にあった流管を使用することができる。前記測光用容器はステージに設けられている。
ここで、「相対的」とは、比較すべき他の対象との関係において成り立つことを示すものである。したがって、「相対的に移動」する場合には、対象の一方（例えば、ノズル）が動いて、対象の他方（例えば、ステージ）が静止している場合、対象の一方が静止して、対象の他方が動く場合、またはその両方の場合（速度が異なる場合）が含まれ得る。
なお、照射受光対の一方の要素は、ノズルまたは吸引吐出機構、すなわちノズルヘッドに設けられ、照射受光対の他方の要素は、ステージに設けられているものの、光源または光電変換部も、照射端または受光端と同じノズルヘッドまたはステージに設けられる必要はない。
また、制御部は、前記流管の口部から一定間隔上方に空けた位置より上側に前記化学物質溶液を吸引するように制御することがある。これによって、流管の下端の口部からの液漏れを防止して、光路長を安定させて精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を得ることができる。また、照射端と受光端を結ぶ垂直共通軸線上に沿った流管内の光路は、流管の壁部を含み化学物質溶液及び空気以外の物質で遮られることがないので、流管及び容器を含め測定用光に透明な物質で形成する必要がなく、安価で精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）の測定を行うことができる。
ここで、例えば、全長3cm〜20cm程度の流管にあっては、前記一定間隔は例えば、0.5mm〜10mm、好ましくは1mm〜5mmであり、化学物質溶液または混合液の収容されている部分は例えば、1mm〜15mmである。これによって、流管の口部からの液漏れを防止して、光路長を安定させて信頼性の高い吸光度、濃度を始め種々の数値または性質を得ることができる。
第３の発明は、前記光測定部は、1または2以上の光源および1または2以上の光電変換部と、該測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、前記1対または2対以上の照射受光対について、その照射端と前記1または2以上の光源との間の接続または遮断と、その受光端と前記1または2以上の光電変換部との接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換部とを有する汎用光測定装置である。
前記照射受光対連動切換部としては、予め、各照射受光対について、照射端と接続されるべき光源、受光端と接続されるべき光電変換部を用意しておいて、照射受光対ごとにそれらとの間の接続または遮断を連動して切り換えることになる。該照射受光対連動切換部としては、１の照射受光対について、その照射端と複数の光源との間で複数種類の測定用光の切換に連動して受光端と複数の光電変換部との間で切換えを行う場合の他、複数の照射受光対について、各照射端と１の光源との間の接続または遮断に連動して、各受光端と１の光電変換部との間の接続または遮断を行う場合があり得る。なお、前記受光端または前記照射端は、前記光電変換部または光源との間で可撓性のある導光路、例えば、光ファイバを用いて接続されることによって、切換えのために光源または光電変換部自体の移動を不要とすることができて好ましい。
また、「切換え」は、前記測光内容指定部によって指定された測光内容に基づいて定まる所定速度で各照射受光対と光源または光電変換部との間で接続および遮断を行い、または所定周期で前記接続および遮断を繰り返して行う。特に、複数の照射受光対を使用する場合（複数種類のサンプルを同時測定する場合）または複数種類の測定を行う場合には、所定周期で繰り返して行われることがある。前記「所定速度」または「所定周期」は、化学発光または蛍光等の光の強度（蛍光強度は一般的に大きいので、例えば、比較的高速、または比較的短い周期で繰り返して測定し、化学発光の強度は一般的に小さいので例えば、比較的低速、または比較的長い周期で繰り返して測定する）、もしくは発光の寿命（例えば、蛍光の場合は、例えば数10秒、化学発光の場合は例えば数分である）や、処理または測定の内容、サンプル数、すなわち照射受光対数、前記光測定部の構造、例えば、後述する接続端、測定端の配列、その位置に応じて定められる。例えば、複数の照射受光対について、同時に測定を行う場合には、所定周期としては、測定にかかる時間よりも十分に短い時間に設定して時分割によって、光源または光電変換部との接続および遮断を繰り返すことでより精密な測定が可能となる。また、前記「所定速度」は一定速度であることが好ましい。
第４の発明は、前記照射受光対連動切換部は、前記1対または2対以上の各照射受光対に属する照射端および受光端について、該照射端と光学的に接続された第１の接続端および該受光端と光学的に接続された第２の接続端からなる1対または2対以上の接続端対と、前記測光内容指定部により指定可能な前記測光内容に基づいて組み合わされた、0、1または2以上の光源と光学的に接続された第１の測定端、および1または2以上の光電変換部と光学的に接続された第２の測定端からなる1対または2対以上の測定端対と、前記1対または2対以上の接続端対が配列された接続端配列面を有する接続端配列体と、
前記1対または2対以上の測定端対が配列された測定端配列面を有する測定端配列体と、
前記接続端配列面と前記測定端配列面とが摺動するように前記接続端配列体と前記測定端配列体を相対的に移動させて、前記接続端対および前記測定端対に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断を可能にして、前記測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、1対または2対以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が、前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換機構とを有する汎用光測定装置である。
ここで、「前記接続端対の各要素」とは、「第１の接続端」と「第２の接続端」であり、「前記測定端対の各要素」とは、「第１の測定端」と「第２の測定端」であり、「前記接続端対および前記測定端対に属する対応する各要素」とは、「第１の接続端」に対応するのが「第１の測定端」であり、「第２の接続端」に対応するのが「第２の測定端」である。したがって、「各要素同士」とは、「第１の接続端」と「第１の測定端」が対応する一方の要素同士であり、「第２の接続端」と「第２の測定端」が対応する他方の要素同士である。なお、前記照射端と前記第１の接続端との間の接続、前記受光端と前記第２の接続端との間の接続、前記光源と前記第１の測定端との間の接続、前記光電変換部と前記第２の測定端との接続は、可撓性のある光ファイバ等の導光路や、空洞、透光性のある部材等の導光部を用いて行われる。この場合該導光部の一端が照射端、受光端、光源および光電変換部であり、他端が各々第１の接続端、第２の接続端、第１の測定端および第２の測定端である。
ここでは、「切換え」は、複数の接続端対（すなわち、複数種類のサンプルを同時測定する場合）または複数の測定端対がある場合（すなわち、複数種類の測定を行う場合）には、前記接続端配列体と前記測定端配列体間の相対的な移動は、例えば、前記測光内容指定部で指定された測光内容に基づいて定まる所定速度で、または往復運動、または揺動による所定周期で繰り返して行われるのが好ましい。
前記各接続端対および前記各測定端対に属する各要素は、接続端配列面および測定端配列面にあって、例えば、前記接続端配列体と測定端配列体の相互の移動経路に対し、その各配列面内外における垂直方向に沿って同一の所定距離隔てられて配列され、対応する各要素同士が接続可能となっている。例えば、接続端配列面は、1または2以上の前記第１の接続端が一列状に配列された第１の接続端列、および前記1または2以上の前記第２の接続端が一列状に配列された第２の接続端列が、平行に所定距離を空けて形成され、測定端配列面は、前記1または2以上の前記第１の測定端が一列状に配列された第１の測定端列、および前記1または2以上の前記第２の測定端が一列状に配列された第２の測定端列が、平行に前記所定距離を空けて形成されている。この場合、接続端配列面は1平面の場合、2平面の場合、または曲面の場合があり得る。1平面の場合には、前記第１の接続端列と第２の接続端列は同一平面上で所定距離空けて平行に形成される。それに対応して、測定端配列面も1平面形成されることになり、前記第１の測定端列と第２の測定端列は同一平面上で前記所定距離空けて平行に形成される。2平面の場合には、前記第１の接続端列と第２の接続端列は異なる平面上に形成されるが、第１の接続端列と第２の接続端列を含む1の仮想的平面上で第１の接続端列と第２の接続端列は平行に形成されその仮想的平面上での接続端列間の距離が前記所定距離に相当する。その場合2平面は、相互に平行の場合や所定角度（例えば直角）で交差するように形成される（2平面の交線は前記接続端列に平行になる）場合がある。これに対応して、測定端配列面も2平面存在することになり、その1平面には、第１の接続端列と重なることが可能な第１の測定端列が形成され、他の1の平面には、第２の接続端列と重なることが可能な第２の測定端列が形成されることになり、第１の測定端列と第２の測定端列を含む1の仮想的平面上で第１の測定端列と第２の測定端列は平行に形成されその仮想的平面上での測定端列間の距離は前記所定距離に相当することになる。対応する平面同士（第１の接続端を有する平面と第１の測定端を有する平面同士、第２の接続端を有する平面と第２の測定端を有する平面同士）は摺動可能に設けられていることになる。2平面を用いることで、照射受光対との間を結ぶ導光路に対し、移動による導光路の変形を軽減することができる場合がある。
前記「一列状」は、例えば、配列面が平面の場合には直線状が好ましい。前記接続端配列体と前記測定端配列体の相対的な移動方向は、前記第１および第２の接続端列、および前記第１および第２の測定端列に沿った方向であって、該第１の接続端列と前記第１の測定端列が重なり、該第２の接続端列と該第２の測定端列が重なりかつ切換えが移動によって連動するように配列されている。この場合には、1または2以上の照射受光対の各切換えを1の切換機構で共用することができるので、装置規模の拡大を防止することができる。
第５の発明は、温度制御部をさらに有し、前記測光用容器は、該温度制御部によって温度制御可能に設けられ、該測光用容器は、その開口部が前記ノズルと直接的または間接的に嵌合可能である汎用光測定装置である。
「間接的」とは、前記開口部が透光性のある密閉蓋を介して前記ノズルに装着される場合がある。この場合密閉蓋は、前記ノズルによって嵌合してノズルによって移送可能に設けられることが好ましい。
第６の発明は、前記流管内または前記測光用容器内には、下方外部から測定可能であって、前記化学物質溶液の前記化学物質と結合可能な結合物質が固定された担体が封入されまたは収容された汎用光測定装置である。
ここで、「担体」とは、不溶性の固体であって、1または2以上の粒子状担体、平面状担体、ブロック状担体を含有する。粒子状担体には磁性粒子をも含有する。この場合には、該磁性粒子を流管の壁部に吸着させるための磁力手段を設けるのが好ましい。
第７の発明は、前記測光用容器、前記流管を前記ノズルに装着可能に収容する流管収容部、および前記測光用容器の開口部に嵌合して測光用容器を密閉し前記測定用光に対する透光性を有する密閉蓋を前記ノズルに装着可能に収容する密閉蓋収容部を少なくとも有する1または2以上のカートリッジ容器が前記ステージに装填可能に設けられた汎用光測定装置である。
該測光用容器がその一部として設けられたカートリッジ容器は、その他、例えば、化学物質溶液、抽出用試薬、増幅用試薬、蛍光物質や化学発光物質等の標識化試薬、または酵素等の試薬を収容可能な複数の液収容部、温度制御可能な1または2以上の反応容器が略長方形状の基板に一列状に配列され、その基板の長手方向に沿った片側の縁部に所定高さの隔壁が形成されているものである。前記キャップで密閉可能な反応容器が、前記測光用反応容器に相当する。該隔壁は、該カートリッジ容器を隣接して複数並べて使用する場合に、他のカートリッジ容器からの試薬等の飛沫の混入を防止するためのものである。この場合には、前記測光用反応容器を用いて、測定対象の核酸溶液に含有する目的の核酸の増幅処理を行うことができる。
前記測光用容器は、例えば、前記密閉蓋（上側がノズルに嵌合可能）の下側で嵌合可能な筒状の太筒部と、該太筒部（従って、ノズル）よりも細く形成された円筒状で、内側及び外側が水平方向に平坦な底部が下端に形成された細筒部と、太筒部と細筒部と連通しそれらの間に挟まれるように形成され、前記太筒部および細筒部の中間の内径及び外径をもつように形成された先細り形状の中間部とを有する。中間部には、後述するキャップのシール部１を嵌合して受け止めるための円筒状の受止部がその中央付近に形成されている。細筒部の外径は、例えば3.0mm、内径は2.5mmであり、該細筒部の底部の厚みは、例えば0.5mmである。これによって、該測光用反応容器の細筒部の軸方向に後述する照射端から照射された測定用光が底部を確実に透過し、該底部と下側で密接する後述する受光端により空気層を介さずに前記透過光を確実に受光することができる。また、測定用光が通過可能な程度の断面をもつ細筒状に化学物質溶液を収容させるので、測定に必要な液量を抑制し、小容量の液体についての測光を可能にする。
さらに、細筒部の上下方向の長さの範囲内に収容した液量に応じた適切な光路長を設定することができ、かつ照射端および受光端と該溶液とを接触させることなく測定用光を照射しかつ受光することができてクロスコンタミネーションを防止して信頼性が高い。
本物品の長手方向の基板の長さは、例えば150mm〜200mmである。
第８の発明は、前記測光内容指定部は、前記測定対象の前記化学物質溶液として核酸溶液、免疫物質溶液を含むタンパク質溶液、アミノ酸溶液、脂肪溶液または糖鎖溶液の中から選択されたいずれかの溶液について、吸光度、濃度、目的物質の有無、目的物質の量の中から選択された少なくとも１の測光内容を指定可能であり、前記1または2以上の光源の少なくとも１は測定用光として白色光を発する白色光光源、および少なくとも１は測定用光として指定した波長の光を発することが可能な光源であり、前記1または2以上の光電変換部の一部は、１の分光器を介して接続された複数の光電変換部であり、少なくとも１は、前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介して接続された光電変換部であり、前記測光内容指定部によって前記測定対象の前記化学物質溶液について、その吸光度または濃度の測光内容が指定された場合には、前記照射受光対連動切換部は、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記白色光光源との間の接続および遮断と、その受光端の１の分光器を介して接続された複数の光電変換部との接続および遮断を連動して切り換え、前記測光内容指定部により、前記測定対象の前記化学物質溶液について、蛍光物質が用いられた目的物質の有無または量の測光内容が指定された場合には、前記照射受光対連動切換部は、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記蛍光を励起する励起光を発する前記光源との間の接続および遮断と、その受光端の前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介しての光電変換部との接続及び遮断を連動して切り換え、前記測光内容指定部により、測定対象の前記化学物質溶液について、化学発光物質で標識化された目的物質の有無または量の測光内容が指定された場合には、前記照射受光対連動切換部は、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端を前記1または2以上の光源からの遮断と、その受光端の前記光電変換部との接続及び遮断を連動して切り換える汎用測光装置である。
ここで、前記2以上の液収容部には2種類以上の化学物質溶液が各々収容され、前記複数種類の化学物質溶液の内の1種類の化学物質溶液は、内部標準の既知の物理化学的数値（例えば、濃度）の溶液であり、前記複数種類の測定用光の内の1種類の測定用光は、前記内部標準に対応する（例えば、吸光可能な）標準測定用光であり、前記制御部は前記流管内に前記化学物質溶液の各規定量、及び前記内部標準溶液の規定量を混合して吸引し、前記照射端から前記各測定用光および前記標準測定用光を前記流管内に照射し、前記受光端で受光された前記測定用光に対する指定された前記測光内容（例えば、透過光の各強度および前記標準測定用光に対する透過光の強度）に基づいて前記各化学物質溶液の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光による光に基づいて該化学物質溶液に関する前記物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を導くことがある。
この例では、1対の照射受光対に対して、複数の波長をもつ光源の接続および遮断を順次行う必要があることになる。
この場合には、測定対象となる化学物質溶液と内部標準とを混合して内部標準との相対的な物理化学的性質または数値を求めることで、光路長の変動に影響されず高い信頼性をもつことになる。
化学物質溶液として、核酸溶液を測定の対象とする場合には、「内部標準」としては、核酸の濃度測定領域260nm付近の吸光が低いものが好ましい。例えば、ブロモフェノールブルー（ＢＰＢ、青色色素）である。内部標準を用いることで、流管内への溶液の導入に伴う溶液の容量の揺らぎによる光路長の変動による透過率への指数関数的な変動による測定精度への影響を除去して信頼性の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）の測定を行うことができることになる。
ここで、前記制御部は、前記各測定用光の透過光、散乱光、または発色、呈色、若しくは変色若しくは変光に基づいて、前記各化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、前記各化学物質溶液の各吸光度）を求め、前記標準測定用光の透過光、散乱光、または発色、呈色、若しくは変色若しくは変光に基づいて前記内部標準溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を求め、さらに例えば、前記化学物質溶液の吸光係数および内部標準溶液の吸光係数、混合液の量から求めた前記内部標準溶液の濃度を用いて、該化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を求める汎用光測定装置である。
ここで、ある化学物質溶液（Ａ１）について、その測定に適した波長をもつ測定用光に対する該当する吸光度をA1、吸光係数をε1、該化学物質の濃度をｃ1とする。また、内部標準（Ａ０）について、その測定に適した波長をもつ標準測定用光に対する該当する吸光度をA0、吸光係数をε0、該内部標準の規定濃度をｃ0とする。また、流管に混合して吸引された場合の光路長をＬ（混合液として共通）とすると、ランベルト・ベールの法則から各々次の式が得られる。
A1＝ε1ｃ1Ｌ
A0＝ε0ｃ0Ｌ
これらの式から光路長を消去すると、ｃ1＝（A1ε0ｃ0）/（A0ε1）より濃度ｃ1が求められることになり、変動しやすい光路長の影響を受けずに内部標準との相対比に基づく信頼性の高い濃度を得ることができることになる。
さらに、前記２以上の液収容部には２種類以上の化学物質溶液が各々収容され、前記複数種類の化学物質溶液の内の１種類の化学物質溶液は希釈液であり、前記制御部は前記流管内に前記化学物質溶液の各規定量、及び希釈液の所定量を混合して吸引し、前記照射端から前記各測定用光を前記流管内に照射し、前記受光端で受光された前記測定用光に対する各透過光、測定用光の強度に基づいて前記化学物質溶液の吸光度を導くことがある。
この場合には、複数種類の化学物質溶液の内の１種類については、希釈液または溶媒を用いることで、希釈後の化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を測定することができることになる。
第９の発明は、少なくとも核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法若しくは酵素法による検出若しくは定量測定、または濃度若しくは吸光度の測定のいずれかの対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定工程と、指定された測光内容により定まる測定用光を照射可能な1または2以上の照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる1対または2対以上の照射受光対について、該照射受光対の一方の要素が1または2以上のノズルまたは吸引吐出機構に設けられ、該照射受光対の他方の要素はその上側に前記測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する測光用容器が設置されるとともに、指定された測光内容に基づいて、化学物質溶液を、前記ノズルに着脱可能に上端で装着され下端に口部を有する流管内に吸引吐出機構を用いて吸引して保持し、または前記測光用容器に収容する保持収容工程と、前記照射受光対の他方の要素の上方に前記流管の前記口部または前記ノズルを位置付けて、前記照射端から前記測定用光を前記流管内または前記測光用容器内を通り上下方向に沿って照射することによって生じた光または前記流管内または前記測光用容器内で生じた光を前記受光端で受光して光の強度を得る光測定工程と、前記受光端で受光した光の強度に基づいて前記化学物質溶液に関する前記物理化学的性質または数値を導く測光解析工程とを有する汎用光測定方法である。
ここで、前記保持収容工程は、1または2以上の流管が前記ノズルに装着可能に収容する流管収容部に収容されて、前記ノズル移動機構によって前記1または2以上の流管に対して1または2以上の前記ノズルを相対的に下降することで着脱可能に装着する装着工程を有することが好ましい。前記測光用容器液および流管収容部はステージに設けるのが好ましい。前記流管は、前記ノズルに着脱可能に装着可能な装着用開口部を上端にもち下端に前記収容部内に挿入可能な口部を有し、前記流管収容部では、前記装着用開口部を上側に収容する。
前記光測定工程は、前記ノズル移動機構によって前記1または2以上の前記流管の前記口部と前記装着用開口部を共通に通る垂直共通軸線上であって前記ノズルまたは前記吸引吐出機構に前記照射端受光対の一方の要素が設けられ、前記照射受光対の他方の要素が前記垂直共通軸線上に位置付けられるのが好ましい。また、前記1または2以上の液収容部に前記1または2種類以上の前記化学物質溶液を収容し、該化学物質溶液について測定を行う場合には、該化学物質溶液の前記化学物質により吸光可能な1または2種類以上の測定用光を照射端から照射することが好ましい場合がある。前記光測定工程では、さらに受光した光を前記光電変換部によって電気信号に変換することになる。前記測光解析工程は、例えば、吸光度を導出し、さらに導出した前記吸光度に基づいて前記化学物質溶液の濃度や酵素活性、免疫抗原量等を求めることが可能である。
第１０の発明は、前記光測定工程において、前記照射受光対の他方の要素はステージに設けられ、前記ノズルを前記ステージに対して相対的に移動可能とするノズル移動機構によって、前記流管の口部または前記ノズルを前記照射受光対の他方の要素の上方に位置付ける汎用光測定方法である。前記吸引吐出機構および前記ノズルはノズルヘッドに設けられるのが好ましい。
第１１の発明は、前記光測定工程は、前記測光内容指定工程により指定された前記測光内容に基づいて、前記1対または2対以上の前記照射受光対について、その照射端と前記1または2以上の光源との間の接続または遮断と、前記1または2以上の受光端と前記1または2以上の光電変換部との間の接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換工程を有する汎用光測定方法である。
第１２の発明は、前記光測定工程は、前記1対または2対以上の各照射受光対に属する照射端および受光端について、該照射端と光学的に接続された第１の接続端および該受光端と光学的に接続された第２の接続端からなる1対または2対以上の接続端対、および、前記測光内容指定工程で指定された測光内容に基づいて組み合わされた、0、1または2以上の光源と光学的に接続された第１の測定端および1または2以上の光電変換部と光学的に接続された第２の測定端からなる1対または2対以上の測定端対に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断によって、
1対または2対以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が、前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換工程を有する汎用光測定方法である。
第１３の発明は、前記保持収容工程は、該測光用容器に収容された化学物質溶液の一部を残して前記流管内に吸引吐出機構を用いて吸引し、
前記光測定工程は、前記流管の口部を前記底部の前記透光領域に当接させることで前記照射端または受光端の上方に前記流管の口部を位置付け、前記測定用光を前記照射端から前記流管内を通り上下方向に沿って照射させる汎用光測定方法である。
これによって、容器内には化学物質溶液の一部を残しているので、流管内への空気層の導入を防止して、前記測定対象の化学物質溶液のみについての前記口部から始まる光路を形成して、精度の高い測定を行うことができることになる。
なお、前記測光用容器の底部に凹部が設けられている場合には、該凹部内の細底部に前記流管の下端部を緩挿または嵌挿させて位置決めすることができる。透光領域は前記受光端の受光端面に空気層を介さずに密着または密接するように設けることが好ましい。
第１４の発明は、前記光測定工程において、前記測光用容器は、温度制御部によって温度制御されるとともに、その開口部が前記ノズルに直接的または間接的に嵌合される汎用光測定方法である。
第１５の発明は、前記流管は、外光に対して遮光するように設けられ、前記測光用容器は前記流管の下端部が上方から挿入または緩挿可能であって、前記光測定工程は、前記流管を前記測光用容器上に移動させ、前記流管の下端部を前記測光用容器に挿入または緩挿させて該底部に前記口部を当接させた状態で、前記照射端から前記測定用光の前記流管内を通り上下方向に沿った照射を行う汎用光測定方法である。
なお、前記保持収容工程において、前記流管の口部から一定間隔上方に空けた位置より上側に前記化学物質溶液を吸引するようにして該化学物質溶液を該流管内に保持する場合がある。この場合には、流管の下端の口部からの液漏れを防止して、光路長を安定させて精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を得ることができる。また、照射端と受光端を結ぶ垂直共通軸線上に沿った流管内の光路は、流管の壁部を含み化学物質溶液及び空気以外の物質で遮られることがないので、流管及び容器を含め測定用光に透明な物質で形成する必要がなく、安価で精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）の測定を行うことができる。
また、前記保持収容工程における前記化学物質溶液は複数種類の化学物質溶液であり、その化学物質溶液の内の1種類の化学物質溶液は、内部標準の既知の濃度の溶液であり、前記化学物質溶液の各規定量、および内部標準の規定量を混合して前記流管内に吸引することで行い、前記測定用光照射工程における前記測定用光は複数種類あり、その内の1種類の測定用光は、前記内部標準により吸光可能な標準測定用光であり、前記各測定用光および前記標準測定用光を前記流管内に照射することで行い、前記光測定工程は、前記指定された測光内容に基づいて、前記各測定用光に対する透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光および前記標準測定用光に対する透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光を受光端で受光することによって行い、前記測光解析工程は、前記各測定用光の該各透過光等および前記標準測定用光の透過光等の光の強度に基づいて前記各化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を導くことがある。
この場合には、測定対象となる化学物質溶液と内部標準とを混合して内部標準との相対的な物理化学的性質または数値を求めることで、光路長の変動に影響されず、高い信頼性をもつことになる。
なお、前記測光解析工程は、前記各測定用光の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光の強度から前記各化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、各吸光度）を求め、前記標準測定用光の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光の強度から前記内部標準溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を求めることがある。さらに、例えば、前記各化学物質溶液の吸光係数および内部標準溶液の吸光係数、混合液の量から求めた前記内部標準溶液の濃度を用いて、例えば、該各化学物質溶液の濃度を求める。
さらに、前記保持収容工程における前記複数種類の化学物質溶液の内の1種類の化学物質溶液は希釈液であり、前記化学物質溶液の各規定量、および該希釈液の所定量を混合して流管内に吸引することで行う汎用光測定方法のことがある。
この場合には、複数種類の化学物質溶液の内の1種類については、希釈液または溶媒を用いることで、希釈後の化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を測定することができることになる。
第１６の発明は、前記測光内容指定工程は、前記測定対象の前記化学物質溶液として核酸溶液、免疫物質溶液を含むタンパク質溶液、アミノ酸溶液、脂肪溶液または糖鎖溶液の中から選択されたいずれかの溶液について、その吸光度、その濃度、目的物質の有無、目的物質の量の中から選択された少なくとも１の測光内容を指定し、前記照射受光対連動切換工程は、前記測光内容指定工程が、測定対象の前記化学物質溶液について、その吸光度または濃度の測光内容を指定した場合には、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記白色光光源との間の接続および遮断と、その受光端の１の分光器を介して接続された複数の光電変換部との間の接続および遮断を連動して切り換え、前記照射受光対変換工程は、前記測光内容指定工程が、測定対象の前記化学物質溶液について、蛍光物質が用いられた目的物質の有無または量の測光内容が指定された場合には、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記蛍光を励起する励起光を発する前記光源との間の接続および遮断と、その受光端の前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介しての光電変換部との接続および遮断を連動して切り換え、前記照射受光対連動切換工程は、測光内容指定工程が、測定対象の前記化学物質溶液について、化学発光物質で標識化された目的物質の有無または量の測光内容が指定された場合には、1対または2対以上の前記照射受光対の前記照射端を前記1または2以上の光源からの遮断と、その受光端の前記光電変換部との接続および遮断を連動して切り換える汎用光測定方法である。
第１７の発明は、測定用光を照射可能な照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる1対または2対以上の照射受光対と、前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度を得る光測定部とを有するとともに、前記光測定部は、1または2以上の光源および1または2以上の光電変換部と、該測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、1対または2対以上の前記照射受光対について、その照射端と前記1または2以上の光源との間の接続または遮断と、その受光端と前記1または2以上の光電変換部との接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換部とを有する光測定器である。
なお、本発明に対しては、第４の発明乃至第８の発明を組み合わせまたは従属させることができる。また、第３の発明の説明を該発明に適用することができる。
第１の発明、または第９の発明によれば、従来、遺伝子解析、遺伝子増幅、イムノアッセイ、吸光度解析、濃度測定、酵素検出等の異なる分野において、各々専用の装置を用いて行っていた種々の物理化学量、種々の物理化学的性質を求める測定を、1または複数種類のサンプルに対して可能にすることによって、測定すべき内容に応じた個数や種類の専用装置の使用を不要とし、１の装置を用いて、共通のサンプルまたは共通のサンプルに由来するサンプルを用いて、サンプルに関する各種分野に亘る（ビッグ）データを、小規模の装置で、容易にかつ高い精度で効率良く迅速に引き出すことができる。
また、ノズルまたは吸引吐出機構に対しその基本的形態および基本的機能を変えることなく照射端または受光端を設けることによって、分注処理とは別個に測光処理に専用のノズルや吸引吐出機構または専用部品を設けることなく、また、吸引吐出機能を妨害することなく通常の分注処理と共通のノズルおよび吸引吐出機構を用いて、前記ノズルに流管を装着させまたは測光用流管に嵌合させることで通常の分注処理および測光処理を行うことができるので処理が容易で作業効率が高い。
さらに、測定用光が通過可能な程度の断面をもつ細柱状に化学物質溶液を流管内または測光容器内に保持または収容させて、測定に必要な液量を抑制し小容量の液体についての物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）の測定を可能にする。また、化学物質溶液を収容する流管または透光領域を有する測光用流管によって測定用光が遮られることがないので、測定用光に対する光学的影響を除去または削減して精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を得ることができる。また、流管または測光用容器の透光領域によって測定用光が遮られることがないので、測定用光の種類に応じた専用素材のみで製造した流管や測光用容器を用いることなく安価に製造することができるとともに、測定用光に不透明な部材（例えば、黒色物質）を流管や測光用容器に使用して外部からの光の進入を防止し精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、濃度）の測定を行うことができることになる。ここで「細柱状」とは、例えば、ノズルの断面に比較して細く形成されていることをいい、前記流管または測光用容器に液を収容かつ保持することで形成される。
前記流管の上下方向の長さの範囲内で前記吸引した液量に応じた適切な光路長（例えば透過光や散乱光の場合）を設定することができ、照射端および受光端を溶液と接触させることなく測定用光を照射しかつ受光することができる。したがって、受光端、照射端と溶液との接触によるクロスコンタミネーションを防止して信頼性が高く、かつ容器のサイズによって光路長が固定されることなく、液量に応じた適切な光路長を設定することができて種々の液量に応じた物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を測定することができるので汎用性が高い。
さらに、定量性の高い吸引吐出機構および制御部を用いることで、光路長を精度良く確定しかつ安定させて、信頼性の高い測定を行うことができることになる。
また、複数のノズルを用いることで、複数の化学物質溶液の性質または数値を並行して測定することが可能であるとともに、１の化学物質溶液に対して種々の性質または数値を順次測定することが可能であり、効率性が高い。
第２の発明または第１０の発明によると、測光用容器および照射受光対の他方の要素が設けられたステージに対して相対的に移動可能とすることで、流管が測定対象となる化学物質溶液を収容されている容器にまで移動して吸引しかつ測光用容器にまで移動して、照射受光対が上下方向に例えば、垂直共通軸線に沿って並ぶような正確な位置に容易かつ確実に位置付けすることができる。また、人手に触れることなく上下方向に沿って測定用光を照射して、該化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）を測定することができることになり、クロスコンタミネーションを防止して信頼性の高い測定を行うことができる。さらに、流管を収容する流管収容部をステージに設けることで、流管のノズルへの装着をも人手に触れることなく実行することができる。また、サンプルから核酸等を抽出して化学物質溶液としての核酸溶液の作成やＰＣＲ処理までを一貫して行うことも可能である。
第３の発明、第１１の発明または第１７の発明によれば、1または2以上の照射端と1または2以上の光源との間での光学的な接続または遮断を切り換えることによって、前記照射端から種々の測定用光を照射しまたは光源から遮断することができるとともに、それに連動して1または2以上の受光端と1または2以上の光電変換部との間で光学的な接続および遮断を切り換えることができるので、１の化学物質溶液について、種々の光源若しくは光源からの遮断および種々の光電変換部を組み合わせて種々の測定を行うことができて汎用性が高い。また、複数の化学物質溶液に対して複数種類の測定を同時並行して行うことができるので効率性が高く、複数の化学物質溶液ごとに光源や光電変換部を設ける必要がないので、装置規模の拡大や製造費用の拡大を防止することができる。
第４の発明または第１２の発明によると、照射端の光源との接続および遮断と受光端の光電変換部との接続および遮断とを、共通の切換機構による接続端配列体と測定端配列体との相対的な移動によって実現することができるので、複数連のサンプルに対して、複数種類の測定を１の装置で同時並行して行うことができるので、装置規模の拡大や部品点数の増大を防止しかつ汎用性及び効率性が高いことになる。
第５の発明または第１４の発明によると、測光用容器の開口部をノズルによって直接的または間接的に嵌合させた上で、測光用容器に収容された化学物質溶液の温度制御による反応の変化を測定することができるので、核酸のリアルタイムＰＣＲにも使用することができる。
第１３の発明によると、化学物質溶液を収容している測光用容器の液収容測定対象となる化学物質溶液を一部残して流管内に吸引した状態で流管の口部で測光用容器の底部の透光領域に当接させることによって、該口部からの液垂れや、前記口部を通しての液の移動や口部付近の空気層の混入による液の光路長の下端の変動を防止することができる。したがって、流管の光路長を安定化させて精度の高い物理化学的性質または数値（例えば、吸光度）の測定を実現することができる。また、測定の対象となる液体の規定量が小さい場合であっても、規定量の液体を該流管内に吸引することによって適切な光路長を設定して測定を行うことができる。特に、透光領域が受光端面に密接または密着している場合には、液体の上端面から受光端面に至るまで空気層の混入がないので光路長が安定していることになる。
第１５の発明によると流管が外光から遮光するように設けることによって、光路長の全体について、外光から遮光状態におくことができる。したがって、受光端は測定用光のみによる透過光を受光して精度の高い吸光度の測定を行うことができる。
第６の発明によると、担体に捕獲された目的物質に関して測光を行うことができることになり、より一層測光内容の守備範囲を広げることができて汎用性が高い。
第７の発明によると、ステージ上に種々のカートリッジ容器を装填することができるので、測光内容に応じた試薬等を予めカートリッジ容器にプレパックすることによってユーザに負担をかけることなく、迅速かつ効率的に各種処理を行うことができることになる。
第８の発明または第１６の発明によると、照射端と、白色光光源等の光源との間の接続および遮断、受光端と光電変換部、バンドパスフィルタを介しての光電変換部、１の分光器を介しての複数の光電変換部との接続および遮断とを各照射受光対ごとに連動して行うことによって、１の化学物質溶液についての吸光度、濃度、蛍光物質若しくは化学発光物質で標識化された目的物質の有無または量を順次測定することができることになる。
本発明の実施の形態に係る汎用光測定装置のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る汎用光測定装置の斜視図である。 図２に示す汎用光測定装置の後側斜視図である。 図２または図３に示す汎用光測定装置の側面図である。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置のステージのカートリッジ容器の配列例を示す平面図である。 図３の一部を拡大して示す一部拡大斜視図である。 図６に示す連結具およびノズルを拡大して示す断面図である。 図３の一部を下側から拡大して示す斜視図である。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置の流管および測光用容器の使用状態を示す拡大断面図である。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置の密閉蓋および測光容器の使用状態を示す拡大断面図である。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置の光測定装置を取り出して拡大して示す透視斜視図である。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置を用いてサンプルから抽出した核酸溶液の吸光度の測定例を示すグラフである。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置を用いた図１２に係るサンプルに含まれる成分についてのラテックス凝集反応の測定例を示すグラフである。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置を用いた図１２に係るサンプルについてリアルタイムＰＣＲ法による増幅を示すグラフである。 図２乃至図４に示す汎用光測定装置を用いた図１２に係るサンプルについてのフォトン・カウント数例を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る汎用光測定装置の斜視図である。 図１６に示す汎用光測定装置の断面側面図およびその一部拡大図である。 図１６に示す汎用光測定装置の下側斜視図およびその一部拡大図である。 図１６に示す汎用光測定装置の背面斜視図、およびその一部拡大斜視図である。 図１６に示す汎用光測定装置の上側背面斜視図、および、その矢印Ａおよび矢印Ｂ方向に向かっての各一部拡大斜視図である。 図１６に示す汎用測定装置の平面図である。 図１６に示す汎用測定装置の光測定部を示す斜視図である。
図１に基づいて、本発明の実施の形態に係る汎用光測定装置１０を示す。
該汎用光測定装置１０は、1または2種類以上の化学物質溶液、各種試薬、流管２１〜２ｎ、密閉蓋を収容する1または2以上の収容部、および温度制御可能な1または2以上の反応容器がＹ軸方向（列方向）に沿って延びるように各々配列された複数の収容部群３１〜３ｎがＸ軸方向（行方向）に沿って配列されたステージ３と、気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構４１、該吸引吐出機構４１と連通し前記収容部群の配列に応じた間隔でＸ軸方向に沿って配列された複数のノズル４１〜４ｎが支持されたノズル支持体４を有するノズルヘッド５と、前記ノズル４１〜４ｎを前記ステージ３に対して相対的に移動可能とするノズル移動機構（５１，４２）と、を有する。
測定対象となる前記化学物質溶液としては、例えば、核酸溶液、免疫物質溶液を含むタンパク質溶液、アミノ酸溶液、脂肪溶液または糖鎖溶液塩基配列である。各種試薬としては、例えば、核酸抽出用試薬、核酸増幅用試薬、リアルタイムＰＣＲ用試薬、標識化物質、磁性粒子を含む各種担体懸濁液である。前記流管２１〜２ｎ（例えば、図８に示すように）下端に液体の吸引吐出が可能で前記収容部群の各収容部内または反応容器（測光用容器を含む）内に一斉に挿入可能な口部２ａ、上端に前記ノズル４１〜４ｎに着脱可能に装着される装着用開口部２ｂを有し、該流管として、分注に用いる分注用流管（分注チップ）と測光に用いる測光用流管とを有する場合と、両者を一種類の流管で兼用する場合がある。
前記ステージ３の前記各収容部群３１〜３ｎには、前記1または2種類以上の前記化学物質溶液、各種試薬等が収容されている1または2以上の液収容部３６１〜３６ｎ、分注チップとして用いる分注用流管２ｎ＋１〜２２ｎが前記ノズル４１〜４ｎに装着可能となるように前記装着用開口部を上側にして収容されている分注用流管収容部３２１〜３２ｎ、測光を行う測光用流管２１〜２ｎが前記ノズル４１〜４ｎに装着可能となるように装着用開口部を上側にして収容される測光用流管収容部３１１〜３１ｎ、温度制御が可能な反応容器３４１〜３４ｎおよび温度制御が可能で前記測定対象に対して測光が行われる測光用容器３５１〜３５ｎを有している。該ステージ３には、前記反応容器３４１〜３４ｎおよび測光用容器３５１〜３５ｎの温度制御を行うペルチェ素子やヒートブロック等を有する温度制御器３９が設けられている。
該汎用光測定装置１０は、少なくとも１の測光用流管２１〜２ｎまたは前記測光用容器３５１〜３５ｎに対して該測光用流管２１〜２ｎ内および／または測光用容器３５１〜３５ｎ内を通るように前記1または2種類以上の測定用光を照射可能な1または2以上の照射端６１〜６ｎおよび前記照射端６１〜６ｎからの光を受光可能な1または2以上の受光端７１〜７ｎからなる1または2以上の照射受光対（６１，７１）〜（６ｎ，７ｎ）を有し、前記測光用容器３５１〜３５ｎは、前記化学物質溶液を収容可能で前記測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する。なお、該照射端６１〜６ｎおよび受光端７１〜７ｎの対は、前記ノズル４１〜４ｎに装着された前記流管２１〜２ｎの前記口部２ａと前記装着用開口部２ｂを共通に通る垂直共通軸線上にあることが好ましい。
該汎用光測定装置１０は、前記照射端６１〜６ｎに測定用光を供給し前記受光端７１〜７ｎで受光した光の強度を得る光測定部８を有する。該光測定部８は、前記照射端６１〜６ｎと光学的に接続可能な1または2以上の光源６２と、該受光端７１〜７ｎと光学的に接続可能で受光した光の強度を電気信号に変換する1または2以上の光電変換部７２と、前記光源６２と前記複数の照射端６１〜６ｎとの間の接続または遮断の切り換えと、前記光電変換部７２と前記複数の受光端７１〜７ｎとの間の接続および遮断の切り換えとを連動して行う照射受光対連動切換部８１とを有する。ここで、前記照射端６１〜６ｎ、前記受光端７１〜７ｎ、および前記光測定部８は光測定器に相当する。
複数の光源としては、例えば、複数種類の特定波長光源を有する場合があり、または各特定波長に設定された複数の波長可変光源を用いる。複数の光電変換部としては、複数種類の特定波長の光に対応するバンドパスフィルタを介した複数の光電変換部を設ける場合や、分光計を介して、各波長に対応して光電変換部を設ける場合がある。
該汎用光測定装置１０は、前記ノズル移動機構（５１，４２）、前記吸引吐出機構４１、前記光測定部８を制御して前記化学物質溶液に関する物理化学的な性質または数値を導く制御部としての情報処理を行うＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９と、該ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９に対するユーザの指示等の操作を行う操作パネル９４とを有している。該操作パネル９４には、測定対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部９５が設けられている。
前記ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９は、前記1または2種類以上の化学物質溶液の規定量を単独でまたは混合して前記ノズル４１〜４ｎに装着された前記流管２１〜２ｎ内に吸引して保持し、または前記測光用容器３５１〜３５ｎ内に収容し、前記垂直共通軸線上であって前記口部２ａまたは前記ノズル４１〜４ｎを前記照射端６１〜６ｎまたは前記受光端７１〜７ｎの前記他方の上方に位置付けて、前記照射端から前記測定用光を該流管２１〜２ｎ内または前記測光用容器３５１〜３５ｎ内を通り、上下方向に沿って照射して前記受光端７１〜７ｎで受光した前記化学物質溶液の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光に基づいて前記化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値を導く。
前述したように、前記測定用光を流管内または測光容器内を通して照射可能な前記照射端６１〜６ｎの列または該照射端からの光を受光可能な前記受光端７１〜７ｎの列の一方は、前記ノズルヘッド５の前記吸引吐出機構４１若しくはノズル４１〜４ｎの前記垂直共通軸線上の部分４４１〜４４ｎ（例えば、ノズル４１〜４ｎの先端やシリンダのプランジャの先端等）に設けられ、その他方はステージ３に設けられ、前記ノズルの間隔と同じ間隔でＸ軸方向に沿うように配列されている。測光時にあっては、前記ノズル４１〜４ｎに装着された前記流管２１〜２ｎを前記測光用容器内に挿入させ、またはノズル４１〜４ｎが直接的または間接的に測光用容器に嵌合させることで測光用容器３５１〜３５ｎを通して、前記受光端７１〜７ｎと前記照射端６１〜６ｎからなる照射受光対（同一下付き添え数字をもつ組）が前記垂直共通軸線上に位置するように制御する。前記ノズル４１〜４ｎまたは前記吸引吐出機構４１の前記垂直共通軸線上の前記部分４４１〜４４ｎに設けられた受光端７１〜７ｎまたは照射端６１〜６ｎは、各々可撓性のある導光路７１（６１）によって光電変換部７２または光源６２と光学的に接続可能である。
前記ノズルヘッド５には、さらに前記ノズル４１〜４ｎを一斉にＺ軸方向に沿って移動させるノズル移動部４２と、前記ノズル４１〜４ｎに装着された前記流管２１〜２ｎ内に磁力を及ぼすことが可能な磁力機構４３と、前記ノズル４１〜４ｎから前記流管２１〜２ｎを一斉に脱着可能とする脱着機構４５とが設けられている。ここで、前記ノズル４１〜４ｎをＺ軸方向に移動可能な前記ノズル移動部４２と、前記ノズルヘッド５をＹ軸方向に沿って移動可能な前記ノズルヘッド移動機構５１とを合わせたものが前記ノズル移動機構（５１，４２）に相当する。
前記ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９には、前記ノズル移動機構（５１，４２）、前記吸引吐出機構４１、前記磁力機構４３、温度制御器に対して抽出または反応の指示を行う抽出・反応制御部９１と、前記測光内容指定部９５によって指定された測光内容に基づいて、前記ノズル移動機構（５１，４２）、前記吸引吐出機構４１、光測定部に対して前記測光内容に関する制御を行う測光制御部９２と、前記光測定部８から得られた前記化学物質溶液の透過光、散乱光、または発光、呈色、変色若しくは変光に係る光の強度に基づいて、前記測定対象の化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値を導く測光解析部９３とを有する。
続いて、図２乃至図１１に基づいて、図１で説明した本発明の第１の実施の形態に係る汎用光測定装置１０をより具体的にした汎用光測定装置１１を説明する。
図２に示すように、該汎用光測定装置１１は、外部からの光の侵入を遮断可能な暗箱の機能をもつ筐体１２内に組み込まれ、測定対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部を有する前記操作パネル９４を有するタッチ式タブレット（図示せず）を筐体外に設ける。
図２乃至図４に示すように、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１は、1または2種類以上の化学物質溶液、各種試薬、流管２０１〜２０８、穿孔用チップ、密閉蓋を収容する1または2以上の収容部および温度制御可能で前記測光内容により定まる測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する測光用容器を含む1または2以上の反応容器がＹ軸方向（列方向）に沿って一列状に延びるように配列された複数（この例では8）列の収容部群３０１〜３０８が、Ｘ軸方向（行方向）に沿って配列されるように装填可能な装填用孔３０１〜３０５が設けられたステージ３０と、気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構４１０、該吸引吐出機構４１０と連通し、Ｘ軸方向に沿って前記収容部群３０１〜３０８の間隔で配列された複数（この例では8）個のノズル４０１〜４０８を有するノズルヘッド５０と、該ノズルヘッド５０と前記ステージ３０との間を相対的にＹ軸方向に沿って移動可能とするノズルヘッド移動機構として、該ステージ３０を前記ノズルヘッド５０に対して移動可能とするステージ移動機構（図示せず）と、光測定部８０とを有する。
該汎用光測定装置１１は、さらに、指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な照射端６０１〜６０８および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端７０１〜７０８からなる複数（この例では8）対の照射受光対を有し、該照射受光対の一方の要素の照射端は前記ノズル４０１〜４０８の先端に設けられ、該照射受光対の他方の要素の受光対は前記測光用容器の下側に設けられている。さらに該汎用光測定装置１１はその一端が照射端とその他端が前記光測定部８０と接続された複数（この例では8）束の導光路としての光ファイバ６１０、および、一端が前記受光端とその他端が前記光測定部８０と接続された複数（この例では8）束の導光路としての光ファイバ７１０が設けられている。これによって前記光測定部８０は、前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度を得る。
前記ノズルヘッド５０には、さらに、前記下端に液体の吸引吐出が可能で前記収容部内に挿入可能な口部２０ａ、上端に前記ノズル４０１〜４０８に着脱可能に装着される装着用開口部２０ｂを有する８本の流管２０１〜２０８と、該ノズル４０１〜４０８を前記ステージ３０に対して一斉にＺ軸方向に沿って移動可能とするノズル移動部４２０と、前記ノズル４０１〜４０８に装着された流管２０１〜２０８の内部に一斉に磁力を及ぼしかつ除去することが可能な前記流管２０１〜２０８に対して磁石を進退動作可能に設けた磁力機構（図示せず）と、前記ノズル４０１〜４０８に装着された流管２０１〜２０８をノズルから脱着することが可能な脱着機構４５０とが設けられている。ここで、前記ステージ移動機構と前記ノズル移動部４２０とを合わせたものが前記ノズル移動機構に相当する。
前記ノズルヘッド５０は、該汎用光測定装置１１の基板１３に固定して設けられたノズルヘッド支持枠４２５に支持され、前記ステージ移動機構は、前記基板１３に設けられたＹ軸方向に敷設されたレール、Ｙ軸方向に沿ってロータに架け渡されたタイミングベルト、および該タイミングベルトによってＹ軸方向に移動可能なステージ３０が連結されたＹ軸移動機構を有するものである。
図２乃至図４に示すように、該ノズルヘッド５０の前記ノズル移動部４２０は、前記支持枠４２５のＸ軸方向に延びる梁４２５ａに設けられたモータ４２１と、該モータ４２１によって回転駆動される下方向に延びるように設けられたボール螺子４２２と、該ボール螺子４２２の回転によって、該ボール螺子４２２に螺合するナット部４２３に取り付けられたＺ軸移動板４２６と、前記基板１３に立設され前記支持枠４２５の前記梁４２５ａを両端で支える２本の角柱４２５ｂに沿ってＺ軸方向に沿って敷設された案内用レール４２７と、前記Ｚ軸移動板４２６の両縁部に設けられ該案内用レール４２７と滑合して上下動可能な可動案内部材４２４とを有する。
図２乃至図４に示すように、前記ノズルヘッド５０の前記吸引吐出機構４１０は、前記Ｚ軸移動板４２６に支持された気体の吸引吐出用モータ４１２、該モータ４１２により回転駆動されるボール螺子４１１と、該ボール螺子４１１と螺合するナット部と連結して上下動可能なプランジャ駆動板４１３と、該プランジャ駆動板４１３と係合して複数（この例では8）本のシリンダ４１６内を摺動する複数（この例では8）本のプランジャ４１４とを有する。なお、前記プランジャはコイル状のばねが巻装されて前記シリンダに対して常に下方向に付勢されている。
図２乃至図４に示すように、前記複数本のシリンダ４１６は、前記Ｚ軸移動板４２６に取り付けられたシリンダ支持基板４０ａにその上端で支持されて下方向に延びるように支持され、その下端で、前記Ｚ軸移動板４２６に取り付けられたノズル支持基板４０ｂ上に配列して設けられた複数（この例では8）個の連結具４６に各々嵌合するように連結されている。該シリンダ支持基板４０ａおよび該ノズル支持基板４０ｂは、前記ノズル支持体４に相当する。
図２乃至図４に示すように、前記ノズルヘッド５０には、前記ノズル４０１〜４０８に装着された流管２０１〜２０８を脱着するための脱着機構４５０を有し、該脱着機構４５０は、前記ノズル４０１〜４０８の外径よりも大きいが、該ノズル４０１〜４０８に装着される流管の外径よりも小さい内径をもち内部を前記各ノズルが貫通する脱着用の孔または隙間が各櫛歯の先端に形成され、前記ノズル支持基板４０ｂの下側に接した状態で設けられた櫛歯状脱着部材４５１と、前記ノズル支持基板４０ｂの両端の外側を通り、前記櫛歯状脱着部材４５１の両端に取り付けられた２個の箱型のばね受け４５４と、該ばね受け４５４に下端が固定され上端が前記シリンダ支持基板４０ａを貫通してその上側に達するが前記プランジャ駆動板４１３の下側に所定距離を空けて位置する2本のポール４５３と、該ポール４５３の周囲を螺旋状に巻き付きその上端が前記シリンダ支持基板４０ａに取り付けられ、その下端が前記ばね受け４５４に取り付けられたコイルばね４５２とを有する。前記プランジャ駆動板４１３が吸引吐出のための高さ位置よりも低い位置に移動させることで前記脱着部材４５１を前記ノズル支持基板４０ｂから下方向に離間させて前記流管の脱着を行う。前記プランジャ駆動板４１３を吸引吐出の高さ位置に戻せば、前記ばね４５２の圧縮力で前記脱着部材４５１が前記ノズル支持基板４０ｂにまで後退する。
図４および図５に基づいて、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１のステージ３０を説明する。
該ステージ３０は、プレート状に形成され、複数（この例では8）列の前記収容部群３０１〜３０８が装填可能に設けられた８列の装填用孔３０１〜３０５が、列方向（Ｙ軸方向）に沿って穿設されている。各収容部群３０１〜３０８は、測定に使用される測光用容器３５０１〜３５０８、密閉蓋２５を収容する収容部３３０１〜３３０８、増幅用試薬を収容する液収容部群３６２１〜３６２８が設けられ、その片側の縁部に沿って隔壁３７ａ，３７ｂが設けられているカートリッジ容器３８ａ，３８ｂが装填可能な測定エリア３０Ａ，抽出用試薬等が収容される液収容部３６０１〜３６０８または反応容器３４０１〜３４０８を有し、隔壁３７ｃ，３７ｆ，３７ｈが設けられたカートリッジ容器３８ｃ，３８ｆ，３８ｈを装填可能な抽出エリア３０Ｂ、穿孔用チップ２３が収容される穿孔用チップ収容部３２２、種々の流管２０，２１が収容される流管収容部３１０，３２０，３２１、隔壁３７ｄ，３７ｅ，３７ｇを有するカートリッジ容器３８ｄ，３８ｅ，３８ｇを装填可能な流管エリア３０Ｃからなり、さらに、行方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる１行のカートッジ容器であってサンプルが収容されるべきカートリッジ容器３８ｉが設けられたサンプルエリア３０Ｄを有している。
図４および図５は、ステージ３０の３列の収容部群３０８〜３０６を用いて、リアルタイムＰＣＲ測定（収容部群３０８）、免疫化学発光測定（収容部群３０７）、生体物質吸光スペクトルの測定（ＯＤ値）（収容部群３０６）を行うための、ステージ３０の配置例を示すものである。
収容部群３０８は、リアルタイムＰＣＲ測定に使用される試薬等が予め収容されているものであって、該収容部群３０８の測定エリア３０Ａには、密閉蓋２５を収容する密閉蓋収容部３３０８と該密閉蓋２５で可能な測光用容器３５０８と、その片側の縁部に設けられた隔壁３７ａからなる測光用カートリッジ容器３８ａと、リアルタイムＰＣＲ測定用ＰＣＲ試薬が収容された３個の液収容部３６２８と隔壁３７ｂからなるＰＣＲ試薬用カートリッジ容器３８ｂとが、測定エリア３０Ａの装填用の孔３０１，３０２に装填されている。該収容部群３０８の抽出エリア３０Ｂには、サンプルから目的とする核酸を抽出するための抽出用試薬、磁性粒子等が収容されている８個の液収容部３６０８および温度制御可能な反応容器３４０８、生成物を収容する液収容部３４０８と隔壁３７ｃを有する抽出用カートリッジ容器３８ｃが装填用の孔３０３に装填されている。また、該収容部群３０８の流管エリア３０Ｃには、穿孔用チップ２３が収容されている穿孔用チップ収容部３２２８と隔壁３７ｄからなる穿孔用カートリッジ容器３８ｄと、分注用流管収容部３２０８、微小量分注用流管収容部３２１８と隔壁３７ｅを有する流管用カートリッジ容器３８ｅとが装填用孔３０４，３０５に装填されている。該収容部群３０８のサンプルエリア３０Ｄには、該収容部群３０１〜３０８を横断するようにサンプル液収容部３６１１〜３６１８が設けられたサンプル用カートリッジ容器３８ｉのサンプル液収容部３６１８が設けられている。
さらに、収容部群３０７は、免疫化学発光測定に使用される試薬等が予め収容されているものであって、該収容部群３０７の測定エリア３０Ａには、密閉蓋が収容されていない密閉蓋収容部３３０７と測光用容器３５０７を有する前記カートリッジ溶液３８ａが装填用孔３０１に装填されている。該収容部群３０７の抽出エリア３０Ｂには、サンプルから目的とする免疫物質を抽出する化学発光物質で標識化された抗体試薬、抗体固定磁性粒子懸濁液、基質液等が収容されている5個の液収容部３６０７と隔壁３７ｆを有する抽出用カートリッジ容器３８ｆが装填用孔３０３に装填されている。該収容部群３０７の流管エリア３０Ｃには、前記穿孔用カートリッジ容器３８ｄと、黒色材料で形成された遮光性のある測光用流管２０７を収容する測光用流管収容部３１０７、分注用流管２１７および隔壁３７ｇを有する流管用カートリッジ容器３８ｇが装填用孔３０４，３０５に装填されている。該流管用カートリッジ容器３８ｇは、隣接する収容部群３０８の流管用カートリッジ容器３８ｅとＸ方向で重複しないように、Ｙ方向にずらして装填されている。これは、前記ノズルヘッド５０のノズルに１本の流管のみが装着されるようにするためである。該収容部群３０７のサンプルエリア３０Ｄには、前記サンプル用カートリッジ容器３８ｉのサンプル液収容部３６１７が設けられている。
また、収容部群３０６は、吸光度（ＯＤ値）測定に使用される試薬等が収容されているものであって、該収容部群３０６の測定エリア３０Ａには、密閉蓋２５が収容されていない密閉蓋収容部３３０６と測光用容器３５０６とからなる測光用カートリッジ容器３８ａが装填用の孔３０１に装填されている。該収容部群３０６の抽出エリア３０Ｂには、サンプルから目的化学物質を抽出するための抽出試薬等が収容されている。例えば、３個の液収容部３６０６を有する抽出用カートリッジ容器３８ｈが前記装填用孔３０３に装填され（核酸を抽出するような場合には、必要ならば、抽出用カートリッジ容器３８ｃを用いる）、該収容部群３０６の流管エリア３０Ｃには、穿孔用チップ収容部３２２６を有する前記穿孔用カートリッジ容器３８ｄと、測光用流管収容部３１０６と分注用流管収容部３２０６を有する流管用カートリッジ容器３８ｇとが前記装填用孔３０４，３０５に装填されている。該カートリッジ容器３８ｇは、前記収容部群３０８のカートリッジ容器３８ｅ、隣接する収容部群３０７のカートリッジ容器３８ｇの双方と、Ｘ方向で重複しないように、Ｙ方向にさらにずらして装填されている。これは、前記ノズルヘッド５０のノズルに１本の流管のみが装着されるようにするためである。該収容部群３０６のサンプルエリア３０Ｄには、前記サンプル用カートリッジ容器３８ｉのサンプル液収容部３６１６が設けられている。
なお、該ステージ３０の配列例としては、その他、８個の異なるサンプルについて、ステージ３０の８列の収容部群３０１〜３０８を、前記３種類の測定の内の１種類の測定に基づくカートリッジ容器群を装填して、該設定した１種類の測定を行う場合、また、サンプルは変更せずに他のカートリッジ容器群に順次装填を入れ替えて、他の種類の測定を行う場合がある。または、８個の同一のサンプルを用いるが、各サンプルで測定の条件を変更して前記測定を行う場合があり得る。
続いて、図６乃至図１１に基づいて、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１の光学系についてより詳細に説明する。
図６および図７に示すように、該汎用光測定装置１１は、複数（この例では8）対の前記照射受光対の一方の要素、すなわち、前記測光内容指定部９５により指定された測光内容により定まる測定用光を照射可能な複数（この例では8）個の照射端６０１〜６０８が、各ノズル４０１〜４０８の先端４４０１〜４４０８に設けられている。前記光ファイバ６１０が前記各連結具４６を介して該照射端６０１〜６０８と光学的に接続されている。該連結具４６は、該光ファイバ６１０を前記ノズル４０１〜４０８および前記照射端６０１〜６０８と光学的に接続させて、各照射端６０１〜６０８は前記8本（または束、以下同じ）の前記光ファイバ６１０の一方の端部として設けられるだけでなく、該連結具内に設けられた流路４６ａを介して、ノズルの分注用空気孔４０１とシリンダ４１６とを連通させている。８本の該光ファイバ６１０は、前記Ｚ軸移動板４２６に穿設された孔４２６ａを貫通して光測定部８０に達し、該光ファイバ６１０の他方の端部は、第１の接続端８８１〜８８８として該光測定部８０の照射受光対連動切換部８１に設けられた接続端配列体８３の接続端配列面８３１に第１の接続端列として水平方向に沿って一列状に配列されている（図１１参照）。
図８乃至図１１に示すように、前記複数（この例では8）対の前記照射受光対の他方の要素、すなわち、前記照射端６０１〜６０８から照射された光を受光可能な複数（この例では8）個の受光端７０１〜７０８が図８に示す受光用ボックス７３に設けられて、図９または図１０に示すように前記複数（この例では8）個の測光用容器３５０１〜３５０８の各底部３５０ａの透光領域の下側であって、前記底部３５０ａに密着して設けられ、前記8本の光ファイバ７１０の一方の端部として設けられている。8本の該光ファイバ７１０は前記受光用ボックス７３の下側板を貫通して光測定部８０に達し、該光ファイバ７１０の他方の端部は、第２の接続端８９１〜８９８として該光測定部８０の照射受光対連動切換部８１に設けられた接続端配列体８３の接続端配列面８３１に第２の接続端列として、前記第１の接続端列から所定距離隔てて水平方向に一列状に平行に配列されている。その際、該接続端配列面８３１上において、垂直方向に沿って配列された第１の接続端と第２の接続端の組（同一の下付きの添え数字をもつ組）は、8対の接続端対(1)〜(8)を構成する。
図９に示すように、測光用容器３５０１は、全体が透光性をもつ材料で形成され、したがって透光性のある底部３５０ａを有する細筒部３５０ｃと、該細筒部３５０ｃよりも太く形成され、上端に開口部３５０ｂを有する太筒部３５０ｄと、該細筒部３５０ｃおよび前記太筒部３５０ｄと連通する中間部３５０ｅとを有する。前記底部３５０ａの下側は、前記受光端７０１と密接している。なお、符号３９０１は、温度制御ブロックである。
また、測光用の流管２０１は、全体が黒色材料で形成されて遮光性をもつ一方、分注用の流管は、測光用の流管とは同様の形状をもつが、透光性をもつ点で相違する。流管２０１は、先端に口部２０ａを有する細管２０ｃと、該細管２０ｃよりも太く形成され上端に装着用開口部２０ｂを有する太管２０ｄと、細管２０ｃと太管２０ｄと連通する移行部２０ｅとを有する。前記流管２０１の前記細管２０ｃは前記細筒部３５０ｃ内に挿入して前記口部２０ａが前記底部３５０ａに当接可能に設けられている。
図９は、ノズル４０１に装着した測光用の流管２０１の細管２０ｃを測光用容器３５０１の細筒部３５ｃ内に挿入してその口部２０ａを底部３５０ａに当接した状態を示す。前記照射端６０１から照射された測定用光に基づき、受光端７０１で透過光を受光する場合を示すものである。
図１０に示すように、密閉蓋２５は、前記ノズル４０１と嵌合可能な窪み２５ｂを有し、前記測光用容器３５０１の太筒部３５０ｄを閉塞する上側閉塞部２５ｃと、前記上側閉塞部２５ｃよりも細く形成され、前記中間部３５０ｅを閉塞可能な下側閉塞部２５ａとを有し、全体的に透光性を有するように形成されている。
図１１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る汎用光測定装置１１の前記光測定部８０は、複数の光源６２０ｂ，６２０ｃ、すなわち、6種類の励起光（例えば、496nm, 527nm, 555nm, 587nm, 593nm, 647nm）を各々照射可能となるように設定された６台の波長可変光源６２０ｂ、および白色光を照射可能な白色光光源６２０ｃを有し、これらは、各導光部によって各々第１の測定端８５２〜８５８と光学的に接続される。また、複数の光電変換部７２０ａ，７２０ｂ，７２０ｃ、すなわち、１の光電変換部７２０a、複数のバンドパスフィルタ（例えば、517nm, 549nm, 580nm, 599nm, 613nm, 653nm、これらの波長は、蛍光物質 FAM、HEX、TAMURA、ROX、Texas Red、Cy5 に対応するものである）を介して接続された複数の光電変換部７２０ｂ、分光器を介して接続された複数の光電変換部（例えば、ラインセンサ型分光光度計）７２０ｃは、各導光部によって各々第２の測定端８６１〜８６８と光学的に接続される。
すなわち、例えば、前記測定端対〈1〉にあっては、光源はなく光が遮蔽されており、光電変換部はフォトンカウンタである。前記測定端対〈2〉にあっては、光源は励起光源496nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長517nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードであり、測定端対〈3〉にあっては、光源は励起光源527nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長549nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードであり、測定端対〈4〉にあっては、光源は励起光源555nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長580nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードであり、測定端対〈5〉にあっては、光源は励起光源587nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長599nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードであり、測定端対〈6〉にあっては、光源は励起光源593nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長613nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードであり、測定端対〈7〉にあっては、光源は励起光源647nmの光を発するＬＥＤであり、光電変換部は、波長653nmのバンドパスフィルタを介して接続された高感度フォトダイオードである。これらの測定端対〈2〉〜〈7〉は、各々、蛍光物質FAM、HEX、TAMURA、ROX、Texas Red、Cy5 に対応するものである。また、前記測定端対〈8〉にあっては、光源は、重水素ランプであり、光電変換部は、ラインセンサ型分光光度計である。
該光測定部８０は、さらに照射受光対連動切換部８１０を有し、該照射受光対連動切換部８１０は、前記複数対の照射受光対について、その照射端６０１〜６０８と前記複数の光源６２０ｂ，６２０ｃとの間の接続または遮断と、その受光端７０１〜７０８と前記複数の光電変換部７２０ａ，７２０ｂ，７２０ｃとの間の接続および遮断とを、前記照射受光対ごとに所定速度の一方向運動によって、または所定周期での往復運動または揺動（所定角度の回転往復運動）によって連動して切り換えるものである。
図１１に示すように、前記照射受光対連動切換部８１０は、前記複数の照射端６０１〜６０８と複数本の光ファイバ６１０で光学的に接続された前記複数の第１の接続端８８１〜８８８および前記複数の受光端７０１〜７０８と複数本の光ファイバ７１０で光学的に接続された複数の第２の接続端８９１〜８９８からなる複数（この例では8）対の接続端対(1)〜(8)が配列された接続端配列面８３１を有する接続端配列体８３と、前記複数の光源６２０ａ，６２０ｂと導光部を介して接続された第１の測定端８５１〜８５８（測定端８５１は、光源と接続されておらず前記測定端配列面８２１により光学的に遮断されていることになる）および前記複数の光電変換部７２０ａ，７２０ｂ，７２０ｃと導光部を介して接続された第２の測定端８６１〜８６８からなる複数（この例では8）対の測定端対〈1〉〜〈8〉（第１の測定端と第２の測定端の組（同一の下付き添え数字を持つ組））が配列された測定端配列面８２１を有する測定端配列体８２と、前記接続端配列面８３１と前記測定端配列面８２１とが摺動するように前記接続端配列体８３を前記測定端配列体８２に対して移動させて、前記接続端対(1)〜(8)および前記測定端対〈1〉〜〈8〉に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断を可能にして、1または2以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換機構８７，８４とを有する。
この例では、接続端配列面８３１にあっては複数の前記第１の接続端８８１〜８８８が一列状に配列された第１の接続端列、および複数の前記第２の接続端８９１〜８９８が一列状に配列された第２の接続端列が平行に各接続端対ごとに所定距離隔てて形成され、測定端配列面８２１にあっては、複数の前記第１の測定端８５１〜８５８が配列された第１の測定端列、および複数の前記第２の測定端８６１〜８６８が配列された第２の測定端列が、各測定端対ごとに前記所定距離隔てて形成されている。また、前記第１の接続端列、第２の接続端列、第１の測定端列、第２の測定端列の各配列経路または方向は、前記接続端配列体の移動経路または方向と一致または平行であるとともに、前記第１の接続端列と前記第１の測定端列とが互いに通過し合い、前記第２の接続端列と前記第２の測定端列とが互いに通過し合うことになる。また、切換機構８７，８４は、モータ８４と、該モータ８４によって回転駆動されるＸ軸方向に沿って延びるボール螺子８７ａと、該ボール螺子８７ａに螺合するナット部８７ｂと、前記モータ８４軸と前記ボール螺子８７aと機構的に接続するアダプタ８７ｃとを有し、前記ナット部８７ｂは前記接続端配列体８３と連結されている。前記接続端配列体８３は、前記ナット部８７ｂの動きに合わせて、前記測定端配列面８２１のＸ軸方向に沿って敷設されたレール８２３と係合してＸ軸方向に沿って移動することになる。なお符号８２２は前記測定端配列面８２１のＸ軸方向に沿って刻まれた案内用溝８２２であって、前記接続端配列体８３の凸部と係合して該接続端配列体８３をＸ軸方向に沿って案内するものである。
ここで、前記測定端対〈1〉は化学発光物質で標識化された目的化学物質の有無または量を測定するものであって、第１の測定端８５１は光源とは接続されていない。測定端対〈2〉〜〈7〉は、6種類の蛍光物質で標識化された目的化学物質の有無または量を測定するものであって、例えば、リアルタイムＰＣＲに適用され、測定端対〈8〉は吸光度や濃度の測定に適用されるものである。なお、前記照射端６０１〜６０ｎ、前記受光端７０１〜７０ｎ、および前記光測定部８０は光測定器に相当する。
続いて、本発明の実施の形態に係る汎用光測定装置１１の動作について説明する。
前記汎用光測定装置１１のステージ３０上に設けられた前記サンプルエリア３０Ｄの液収容部３６１１〜３６１８には、ヒトまたは動物から採取された全血、血清、体液、便等、土壌、汚水等を各々含有する溶液、希釈液等のいずれかのサンプルが収容されている。これらのサンプルに基づいて、指定された種々の検査を行うことになる。ここでは、犬から採取された全血をサンプルとして、指定された測光内容に基づく種々の測定を行う場合について説明する。
サンプルとして、例えば、８匹の異なる犬から採取された全血から該イヌゲノムを抽出し、抽出したＤＮＡの濃度の測定を行う場合の例を示す。この測定は、ＤＮＡが予め定めた品質の抽出が行われたか否かの品質評価（ＱＣ）にあたり、該ＤＮＡを用いた増幅等の信頼性を高めるために行うためのものである。
そのためには、前記汎用光測定装置１１の前記ステージ３０には、図５に示したリアルタイムＰＣＲ測定用の収容部群３０８の各種カートリッジ容器３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅを８列分装填して、収容部群３０１〜３０８とし、前記サンプル液の犬の全血溶液からイヌゲノム等の核酸を抽出してその濃度の測定を行う場合について説明する。前記サンプルエリア３０Ｄの前記カートリッジ容器３８ｉの各サンプル液収容部３６１１〜３６１８には、犬の全血を生理食塩水で希釈化した血清溶液を収容しておく。また、前記ＤＮＡ抽出用のカートリッジ容器３８ｃの各液収容部３６０１〜３６０８には、抽出用試薬、洗浄液を予めプレパックされている。
ステップＳ１で、前記操作パネル９４の測光内容指定部９５の操作により前記サンプルからのイヌゲノムの抽出および吸光度の測定を指示する。
ステップＳ２で、前記汎用光測定装置１１のＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９の前記抽出・反応制御部９１は、前記ノズルヘッド移動機構５１としてのステージ移動機構に指示して前記ステージ３０をＹ軸方向に移動して、前記穿孔用カートリッジ容器３８ｄの上方にノズル４０１〜４０８を移動して、前記ノズル移動部４２０を用いて下降させることによって穿孔用チップ２３をノズルに装着し、前記ステージ移動機構を用いて、前記抽出用カートリッジ容器３８ｃの最初の液収容部３６０１〜３６０８の上方に前記穿孔用チップを位置させ前記ノズル移動部４２０によってノズルを下降させることで、前記液収容部の開口部を被覆するフィルムを穿孔し、同様にして、前記ステージ移動機構によってステージ３０をＹ軸方向に移動させて前記抽出用カートリッジ容器３８ｃの他の液収容部３６０１〜３６０８および反応容器についても順次穿孔する。なお、前記抽出用カートリッジ容器３８ｃには、分離抽出用溶液を次のように収容する。第１の液収容部には、Lysis 1を40μL、第２の液収容部には、Lysis 2を200μL、第３の液収容部には、結合バッファ液を500μL、第４の液収容部には、磁性粒子懸濁液、第５の液収容部には、洗浄液１を700μL、第６の液収容部には、洗浄液２を700μL、第７の液収容部には解離液として蒸留水を50μL収容し、第８の液収容部には、前記タンパク質分離抽出用溶液の一部として、タンパク質の除去等に用いるイソプロピルアルコール（isopropanol）が収容されているものとする。
ステップＳ４で、前記ステージ移動機構によって再度Ｙ軸方向に移動させて、穿孔用カートリッジ容器３８ｄにまで移動させて前記脱着機構によって脱着させ、再度ステージ３０をＹ軸方向に移動させ、ノズル４０１〜４０８を前記ノズル移動部４２０により下降させて、前記流管２１１〜２１８を装着させる。
ステップＳ５では、前記サンプルが収容されているサンプル液収容部３６１１〜３６１８にまで移動した後、ノズル移動部４２０を用いて、流管２１ｉ(i=1〜8）の細管を下降挿入させて、前記吸引吐出機構４１０の駆動板４１３を上昇および下降させることで該サンプル液収容部３６１１〜３６１８に収容されている全血の懸濁液について、吸引吐出を繰り返すことで該サンプルを液中に懸濁させた後、該サンプル懸濁液を流管２１ｉ内に吸引する。該サンプル検体懸濁液は前記ノズルヘッド移動機構５１としてのステージ移動機構によってＸ軸に沿って分離抽出用溶液としてのLysis 1（酵素）が収容されている液収容部群２７ｉの第１の液収容部にまで移動させて、穿孔されたフィルムの孔を通して前記流管２１ｉの口部２１iａ（図９に示した流管２０１と同一形状）を挿入して前記サンプル懸濁液と前記 Lysis 1とを攪拌するため吸引吐出を繰り返す。
ステップＳ６で、攪拌した該液の全量を前記流管２１ｉによって吸引し、前記温度制御部３９０によって55℃に設定された各反応容器３４０ｉに収容してインキュベーションを行なう。これによって、前記サンプルに含まれるタンパク質を破壊して低分子化する。所定時間経過後、該反応液を前記反応容器３４０ｉに残したまま、前記流管２１ｉを前記ステージ移動機構によって該抽出用カートリッジ容器３８ｃの第２の液収容部にまで移動し、ノズル移動部４２０および前記吸引吐出機構４１０を用いて該第２の液収容部内に収容されている液の全量を吸引し、前記ステージ移動機構により前記流管２１ｉを用いて移送し、前記第３の液収容部内に前記フィルムの孔を貫通して前記細管を挿入して前記反応溶液を吐出する。
ステップＳ７で、該第３の液収容部内に収容されている分離抽出溶液としての結合バッファ液と前記反応溶液とを攪拌して、可溶化したタンパク質をさらに脱水させ、核酸またはその断片を溶液中に分散させる。
ステップＳ８で、前記流管２１ｉを用いて該第３の液収容部中にその細管を前記フィルムの孔を貫通して挿入し、全量を吸引してノズル移動部４２０により該流管２１ｉを上昇させ、該反応溶液を第４の液収容部にまで移送し、該第４の液収容部内に収容されている磁性粒子懸濁液と前記反応溶液とを攪拌する。該磁性粒子懸濁液内に含まれる磁性粒子の表面に形成された水酸基にNa＋イオンが結合するカチオン構造が形成されている。そのために負に帯電したＤＮＡが磁性粒子に捕獲される。
ステップＳ９で、前記流管２１ｉの細管に前記磁力機構４３の8個の磁石４３０（図２、図４参照）を各流管２１ｉに対応するようにＹ軸方向に延びる磁石支持部材に配列して設け、磁石進退機構（図示せず）を用いて一斉にＹ軸方向に沿って接近させることによって該流管２１ｉの細管の内壁に前記磁性粒子を吸着させる。該磁性粒子を該流管２１ｉの細管の内壁に吸着させた状態で、前記ノズル移動部４２０により上昇させ、前記ステージ移動機構を用いて該流管２１ｉを該第４の液収容部から第５の液収容部にまで移動させ、前記フィルムの孔を貫通して前記細管を挿入する。
前記磁力機構４３の前記磁石４３０を該流管２１ｉの細管から一斉に離間させることによって前記細管内への磁力を除去した状態で、該第５の液収容部に収容されている洗浄液１（NaCl, SDS, isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことにより、前記磁性粒子を前記内壁から離脱させて洗浄液１中で攪拌することでタンパク質を洗浄する。その後、前記磁力機構４３の磁石を再び前記流管２１ｉの細管に接近させることで前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記流管２１ｉを前記ノズル移動部４２０により該第５の液収容部から第６の液収容部にまで前記ステージ移動機構により移動させる。
ステップＳ１０で、前記流管２１ｉの細管をノズル移動部４２０を用いて前記フィルムの孔を貫通して挿入する。前記磁力機構４３の磁石４３０を前記流管２１ｉの細管から離間させることで前記細管内への磁力を除去した状態で、該第６の液収容部に収容されている洗浄液２（isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を液中で攪拌させNaClおよびSDSを除去し、タンパク質を洗浄する。その後、前記磁力機構４３の磁石を再び前記流管２１ｉの細管に接近させることで前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記流管２１ｉを前記ノズル移動部４２０により上昇させた後、該第６の液収容部から蒸留水が収容されている前記第７の液収容部に前記ステージ移動機構によって移動させる。
ステップＳ１１で、前記ノズル移動部４２０によって、前記流管２１ｉの細管を前記孔を通って下降させ、前記磁力を前記流管２１ｉの細管内に及ぼした状態で、ゆっくりとした流速での前記蒸留水の吸引吐出を繰り返すことで、洗浄液２（isopropanol）を水と置き換えて除去する。その後、前記磁力機構４３の磁石を前記流管２１ｉの細管から離間させて磁力を除去した状態で前記磁性粒子を前記解離液としての蒸留水中で吸引吐出を繰り返すことで攪拌して、前記磁性粒子が保持していた核酸またはその断片を磁性粒子から液中に解離（溶出）する。その後、前記流管２１ｉの細管に前記磁石を接近させることで細管内に磁場を及ぼし磁性粒子を内壁に吸着させ、前記第８の液収容部内に前記抽出した核酸等を含有する溶液を残留させる。ノズルヘッド移動機構５１としてのステージ移動機構により前記流管２１ｉを前記流管用カートリッジ容器３８ｅの該流管収容部３２０１〜３２０８にまで移動させ、前記脱着機構４５０を用いて該ノズル４０１〜４０８から磁性粒子を吸着した該流管２１ｉを前記磁性粒子と共に該収容部内に脱着させる。
ステップＳ１２で、前記ノズルヘッド５０をノズルヘッド移動機構５１としての前記ステージ移動機構を用いて前記流管収容部群３２１１〜３２１８の上方にまで移動させ、前記ノズル移動部４２０を用いて前記ノズル４０１〜４０８を下降させることによって、微小量分注用流管２２１〜２２８をノズル４０１〜４０８に装着させる。該装着した流管２２１〜２２８を用いて前記第８の液収容部内に収容された抽出した核酸溶液を吸引し、前記ノズル移動部４２０により上昇させた後、前記ノズルヘッド移動機構５１としてのステージ移動機構を用いて前記ステージ３０の前記測光用容器３５０１〜３５０８上方であって、前記ノズル４０１〜４０８の下端に設けた照射端６０６と前記測光用容器３５０１〜３５０８の底部３５０ａの下側の前記受光端７０６が、該流管２０６の口部２０ａと装着用開口部２０ｂを結ぶ垂直共通軸線上にくるように位置付ける。前記ノズル移動部４２０により下降させて、該ノズルヘッド５０の前記測光用流管２０６を前記ステージ３０の前記受光端７０６に設置された前記測光用容器３５０６の内に挿入して前記口部を測光用容器３５０６の底部に当接させる。
ステップＳ１３で、前記光測定部８０の前記接続端配列体８３を前記測定端配列体８２に対してＸ軸方向に、前記測光内容指定部によって指定された測光内容に基づいて定められた所定速度および態様、すなわち、例えば、10cmを１秒程度で動く速度で、連続的に移動させて、前記接続端配列体８３の接続端配列面８３１に設けられた前記第１の接続端８８６〜８８８と、第２の接続端８９１〜８９８からなる各接続端対(1)〜(8)が、前記測定端配列面８２１に設けられた第１の測定端８５８および第２の測定端８６８からなる測定端対〈8〉の対応する各要素、すなわち、第１の接続端８８１〜８８８と第１の測定端８５８同士、および第２の接続端８９１〜８９８と第２の測定端８６８同士を光学的に順次接続させる。これによって、例えば、重水素ランプ（またはキセノンランプ）による前記白色光光源６２０ｃによって、例えば波長220−350nmの範囲の白色光（紫外線を含む）の測定用光を照射し、受光端７０６に設けられたレンズを介して受光された前記溶液Ｃの透過光の強度を前記測定端８６８から分光器を介して波長260nmに対する前記光電変換部７２０による電気信号としての強度データを得る。
ステップＳ１４で、前記制御部としてのＣＰＵ＋プログラム＋メモリ９の前記測光解析部９３によって、前記強度データＩ０および前記強度データＩに基づいて、前記化学物質溶液Ａとしての犬の全血から抽出されたイヌゲノムの核酸溶液の吸光度を得る。
すなわち、前記測光解析部９３は、前述したように、予め求めた入射光強度Ｉ０から、化学物質溶液Ａの波長λの吸光度が Aλ＝−log10(I/Io)より得られる。すると、化学物質溶液Ａの濃度をｃとすると、化学物質溶液Ａ(dNTP）の既知の吸光係数ε(モル吸光係数、＝0.002mg/mリットル）を用い、例えば、光路長Ｌより、前記関係式 Aλ＝εcＬから濃度ｃを求めることができる。
その際、前記吸光度曲線のピークの波長λ＝260nmにおける吸光度A260から、その光路長Ｌまたは液量を用いて、予め得られた関係式から濃度ｃを得るのが好ましい。図１２は、このようにして得られた前記犬の全血から抽出されたイヌゲノムの核酸溶液を収容した測光用容器３５０１〜３５０８に対応した各核酸溶液の吸光度A260の例を示すものであり、前記測光解析部９３は、予め得られた関係式から濃度（30ng/μL, 45 ng/μL, 60ng/μL, 75ng/μL, 60ng/μL, 45ng/μL, 30ng/μL, 0ng/μL）を得ることができる。図１２の縦軸は波長260nmにおける吸光度を示すものであり、横軸は前記測光用容器３５０１〜３５０８およびノズル４０１〜４０８の照射受光対に対応する各接続端対(1)〜(8)の接続端配列面８３１上の配列方向であるＸ軸方向に沿ったＸ座標を表す。測定は所定速度、例えば、Ｘ軸方向に沿って、例えば、0.1mmを1msecの速さで一方向に進みながら１の所定周期（１秒）内で順次測定を行ったものである。
続いて、図１３は、免疫抗体定量測定（ＣＲＰ）の測定例を示すものである。
該測定は、前記サンプル液収容部３６１１〜３６１８に収容された全血溶液から得られた、検体として前記犬血清中のＣ反応性タンパク（ＣＲＰ）濃度の測定を抗原抗体反応を利用して行うものであって、抗イヌＣＲＰ（ウサギ並びにヤギ）ポリクロナール抗体を固定した樹脂製ラテックスの抗原としてのＣＲＰの濃度に応じた凝集反応の凝集の程度を光学的に測定することで血清中のＣＲＰ濃度を測定するものである。この例では、前記サンプル液収容部３６１６に収容されたサンプルとして前記犬全血溶液から得られた前記犬血清を生理食塩水にて希釈した液について測定を行うものとする。前記液収容部３６０６には、前記抗イヌＣＲＰ（ウサギ並びにヤギ）ポリクロナール抗体を固定したラテックス懸濁液、緩衝液、洗浄液が収容されている吸光度測定用のカートリッジ容器３８ａ，３８ｈ，３８ｄ，３８ｇが装填されている。
ステップＳ２１で、前記汎用光測定装置１１のステージ３０上に設けられた前記サンプルエリア３０Ｄのサンプル液収容部３６１６には、予め測定対象となる化学物質溶液として犬血清溶液が収容されている。また、前記（分注用）流管収容部３２０６に分注用流管２１６が収容されているものとする。さらに、液収容部３６０６には、イヌＣＲＰポリクロナール抗体が固定された樹脂製のラテックス懸濁液、緩衝液、洗浄液が収容されているものとする。
ステップＳ２２で、前記ノズルヘッド５０を、前記ステージ移動機構を用いて前記流管収容部３２０６の上方にまで移動させ、前記ノズル移動部４２０を用いて前記ノズル４０６を下降させることによって、流管２１６のみをノズル４０６に装着させる。該装着した流管２０６を前記ノズル移動部４２０により上昇させた後、前記ステージ移動機構を用いてサンプル液収容部３６１６の上方にまで位置付けて、前記ノズル移動部４２０により下降させて、前記吸引吐出機構４１０によって規定量の前記犬血清溶液を流管２１６に吸引し、再度上昇させて、前記ステージ移動機構により該流管２１６を前記ステージ３０の前記測光用容器３５０６上方に位置付ける。
ステップＳ２３で、前記ノズル移動部４２０により該流管２１６の口部を前記測光用容器３５０６内に挿入し、前記犬血清溶液を該容器内に3μリットル吐出して収容させる。該流管２１６を再び上昇させて、前記ステージ移動機構により前記流管収容部の上方にまで移動させて、前記脱着機構４５０によって脱着させ、代わりに、測光用流管２０６を該ノズル４０６に装着させる。該流管２０６は前記ステージ移動機構によって、該液収容部３６０６の液収容部に収容された緩衝液、前記ラテックス懸濁液を該流管内に吸引して、該ステージ移動機構およびノズル移動部４２０によって前記測光用容器内にまで移送して収容し、前記流管により吸引吐出を繰り返すことで前記サンプル液と前記ラテックス懸濁液とを混合撹拌する。
ステップＳ２４で、前記ノズル移動部４２０によって、該流管２０６の口部２０ａを該測光用容器３５０６の底部に当接させた状態で、前記測定端配列体８２に対して、前記接続端配列体８３をＸ軸方向に移動させて、前記照射受光対と光学的に接続された接続端対(6)と、測定端対〈8〉との対応する各要素が光学的に接続される。この状態に静止させて、例えば、重水素ランプによる白色光光源６２０ｃによって、主な波長として658nmを含有する測定用光が前記照射端６０６から照射され、受光端７０６で受光された透過光の強度を前記光電変換部７２０によって電気信号として強度データに変換して吸光度を、測定周期（前記接続端配列体の往復運動はされていないが、接続端対と測定端対間の接続または遮断の周期である所定周期に相当する）として前記10秒ごとに測定する。本反応は例えば全て37℃で行われる。
ステップＳ２５で、前記制御部としての前記測光解析部は、前記強度データに基づいて、吸光度を計算してグラフ化したものが図１３に示されている。この例では、分光光度計を用いて658nmの波長の吸光度変化を測定した。最終吸光度（または、規定時間の吸光度）を測定することによって、測定対象物の濃度の推定が可能となる。その吸光度と濃度との相関関係は、予め既知の濃度のサンプルを測定して検量式を求めておく。図１３は縦軸が吸光度を表し、横軸は反応時間（秒）を表すものである。測定は、例えば、10cmを１秒の所定速度で移動しながら、所定周期（１秒）で繰り返して測定したものである。
続いて、図１４は、リアルタイムＰＣＲの測定例について示すものである。
この例では、前記汎用光測定装置１１の図１２で用いた全血溶液から、遠心分離機等により得られた血清中から抽出された８匹の犬のインフルエンザＡ型ウィルスについてその濃度を推測するためにFAM蛍光物質を用いたリアルタイムＰＣＲ試薬を用いて測定された蛍光強度より得られた増幅曲線を示す。
この例では、前記汎用光測定装置１１の前記ステージ３０には、図５におけるリアルタイムＰＣＲ測定用の収容部群３０８の各種カートリッジ容器３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅを8列分装填して、収容部群３０１〜３０８とし、前記サンプル液の7匹の犬の血清溶液から核酸を抽出して、例えば、インフルエンザＡ型ウィルスの感染量を知るためにリアルタイムＰＣＲを行う場合について説明する。
前記サンプルエリア３０Ｄの前記カートリッジ容器３８ｉの各サンプル液収容部３６１１〜３６１７には7匹の犬の血清を生理食塩水で希釈化した血清溶液が収容されている。３６１８にはネガティブコントロールとしての溶液が収容されている。また、前記ＤＮＡ抽出用のカートリッジ容器３８ｃの各液収容部３６０１〜３６０８には、抽出用試薬、洗浄液等が予めプレパックされている。また、前記カートリッジ容器３８ｂには、FAM蛍光物質を用いたリアルタイムＰＣＲ用試薬、前記インフルエンザＡ型ウィルスとハイブリダイズ可能なプローブを含有する溶液が収容されている。なお、複数種類のインフルエンザウィルスを測定する場合には、各ウィルスの種類ごとに異なる蛍光物質、例えば、蛍光物質HEX、蛍光物質TAMURA、蛍光物質ROX、蛍光物質Texas Red、蛍光物質Cy5等により対応するリアルタイムＰＣＲ試薬を用いることになる。
分注用流管を用いた核酸の抽出処理については省略する。
ステップＳ３１で、抽出された各核酸は、前記抽出用カートリッジ容器３８ｃの反応容器３４０１〜３４０８の隣の液収容部３６０１〜３６０８に収容される。
ステップＳ３２で、前記微少量の分注用の流管２２１〜２２８を前記ノズル４０１〜４０８に装着し、前記ステージ移動機構を用いてＹ軸方向に移動し、かつノズル移動部４２０を用いてＺ軸方向に移動して前記液収容部３６０１〜３６０８に収容されている前記抽出した核酸溶液、前記カートリッジ容器３８ｂの液収容部３６２１〜３６２８に収容されている蛍光物質FAMを用いたリアルタイムＰＣＲ用試薬を前記吸引吐出機構４１０を用いて順次吸引して、再び前記ノズル移動部４２０を用いて上昇し、前記ステージ移動機構およびノズル移動部によって前記測光用容器３５０１〜３５０８にまで移送して吐出し混合して収容する。
ステップＳ３３で、前記ステージ移動機構によって、該流管２２１〜２２８を流管収容部３２１１〜３２１８の上方に位置付け、前記脱着機構４５０によって該流管２２１〜２２８を該流管収容部内に脱着する。該ステージ移動機構によって該ノズル４０１〜４０８を前記カートリッジ容器３８ａの密閉蓋収容部３３０１〜３３０８の上方に位置付け下降することによって該ノズルに密閉蓋２５を装着させ、再び、前記測光用容器３５０１〜３５０８の上方に位置させた後、前記ノズル移動部４２０によってノズルを下降させて、該測光用容器３５０１〜３５０８の開口部に密閉蓋２５を嵌合させる。
ステップＳ３４で、ＰＣＲ法に従い前記温度制御部３９０によって、前記測光用容器３５０１〜３５０８に対して一斉に温度制御を行いかつ増幅するとともに、前記光測定部８０の前記接続端配列体８３を前記測定端配列体８２に対してＸ軸方向に、前記測光内容指定部により指定された測光内容に基づいて所定速度で移動させ、または定められた所定周期で繰り返し往復移動させる。それによって前記接続端配列体８３の各接続端対(1)〜(8)を順次該当する測定端配列体８２の使用された蛍光物質に対応する測定端対〈2〉に対して接続および遮断を繰り返す。その往復運動は、ＰＣＲ法の１温度サイクル（例えば30秒で、例えば40サイクル繰り返される）に対し、例えば２〜３秒の所定周期で行うことで光学的な接続および遮断を繰り返させる。前記測光解析部９３は、得られた蛍光強度を縦軸とし、前記各温度サイクルを横軸としてグラフ化すれば図１４に示す増幅曲線を得ることになる。なお、Tube1〜Tube8は、前記測光用容器３５０１〜３５０８に対応する接続端対(1)〜(8)の前記配列面８３１上のＸ座標を表す。これによって、８個のサンプルについて同時に並行して増幅曲線を得ることができる。
続いて、化学発光物質で標識化された目的化学物質の測定、化学発光酵素免疫測定（CLEIA）について説明する。
前記汎用光測定装置１１のステージ３０の上に設けられた前記サンプルエリア３０Ｄのサンプル液の各液収容部３６１１〜３６１８において、前記8匹の犬から採取された全血溶液があり、前記ステージ３０の各収容部群３０１〜３０８には、化学発光免疫測定用のカートリッジ容器３８ａ，３８ｆ，３８ｄ，３８ｇが装填されている。
ステップ４１において、前記測光内容指定部９５によって、犬の膠原病について検査するための測光内容を指定する。前記カートリッジ容器３８ｆの液収容部には、例えば、抗ENA抗体、抗Sm抗体、抗SS-A抗体等で固相された磁気ビーズ懸濁液を収容した液収容部と、ＨＲＰで標識化された抗体の溶液が収容された液収容部と、基質溶液としてのルミノール／過酸化水素が収容された液収容部と、洗浄液とを少なくとも有する。
ステップ４２において、前記流管を前記ノズルに装着し、前記サンプル液を吸引して空の前記液収容部内に収容し、該流管を洗浄液で吸引吐出を行うことによって洗浄した後、前記固相された磁気ビーズ懸濁液および前記標識化抗体溶液を前記全血溶液中に撹拌混合する。
ステップＳ４３で、前記磁力機構４３を用いて前記磁性粒子を内壁に吸着した状態で、洗浄液で吸引吐出を繰り返すことで洗浄する。洗浄した磁性粒子を移送し、前記測光用容器内に再懸濁し、前記基質液を前記測光用容器内に吐出させる際に、前記光測定部８０の前記接続端配列体８３の各接続端対(1)〜(8)を、化学発光測定用の測定端対〈1〉との間を例えば、0.1mmを20msecの速度で前記接続端配列体８３をＸ軸方向に順次移動しながら、カウント数を計測して、前記接続端配列体８３の配列面８３１のＸ方向の距離、例えば10cmを1秒で進む所定速度、所定周期（1秒）を、繰り返して20msecごとに加算した結果を求めてグラフ化したものが図１５である。ここで、図１５の縦軸は20msecごとのフォトンのカウント数を表し、横軸は前記接続端配列面８３１上のＸ座標である。
以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させる為に具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。
例えば、以上の例では、犬の全血または血清溶液を共通に用いて種々の測定を行ったが、種々のサンプルを使用することができることはいうまでもない。また測定についても、リアルタイムＰＣＲ、吸光度、化学発光免疫測定に限定されることはなく、他の種類の測定、例えば、酵素活性、反応速度等の測定も可能である。また、複数の測定用容器、または多連のノズルに対する同時測定についてのみ説明したが、説明した測定例を組み合わせて、複数種類の測定についても同時に実行することができる。
また、内部標準の代わりに希釈液にすれば、希釈後の前記化学物質溶液の吸光度を測定することができることになる。
続いて、図１６乃至図２２に基づいて、第２の実施の形態に係る汎用光測定装置１１１を説明する。第１の実施の形態で用いた符号と同一の符号は、同一の物を表すので、その説明を省略することがある。
図１６に示すように、該汎用光測定装置１１１は、外部からの光の侵入を遮断可能な暗箱の機能をもつ筐体１１２内に載置されるのが好ましい。測定対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部を有する前記操作パネルを有するタッチ式タブレット（図示せず）を筐体外に設ける。
図１６乃至図２２に示すように、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１１は、1または2種類以上の化学物質溶液、各種試薬を収容する液収容部１３６０１〜１３６０ｎ、流管２０１〜２０ｎ（この例ではｎ＝４）を収容する1または2以上の収容部、および温度制御可能で前記測光内容により定まる測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する測光用容器３５０１〜３５０ｎを含む1または2以上の反応容器１３４０１〜１３４０ｎが、Ｙ軸方向（列方向）に沿って一列状に延びるように配列された複数（この例では4）列の収容部群１３０１〜１３０ｎ（この例ではｎ＝４）が、Ｘ軸方向（行方向）に沿って配列されるように装填可能な装填用孔１３０１〜１３０８が設けられたステージ１３０（図２１（ａ）参照）と、気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構１４１０、該吸引吐出機構１４１０と連通し、Ｘ軸方向に沿って前記収容部群１３０１〜１３０ｎの間隔でノズル支持体１４０としてのノズル支持ブロック１４０ａに配列された複数（この例では4）個のノズル１４０１〜１４０ｎ（図１８参照）を有するノズルヘッド１５０と、該ノズルヘッド１５０と前記ステージ１３０との間を相対的にＹ軸方向に沿って移動可能とするノズルヘッド移動機構１５１と、光測定部１８０とを有する。
該汎用光測定装置１１１は、指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な照射端１６０１〜１６０４および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端１７０１〜１７０４からなる複数（この例では4）対の照射受光対（図１７参照）を有し、該照射受光対の一方の要素の照射端は前記ノズル１４０１〜１４０４の先端１４４０１〜１４４０４に設けられ、該照射受光対の他方の要素の受光対は前記測光用容器３５０１〜３５０ｎの下側に設けられている。さらに該汎用光測定装置１１１はその一端が照射端１６０１〜１６０４と、その他端が前記光測定部１８０と接続された複数（この例では4）本の導光路としての光ファイバ１６１０、および、一端が前記受光端１７０１〜１７０４と、その他端が前記光測定部１８０と接続された複数（この例では4）本の導光路としての光ファイバ１７１０が設けられている。これによって前記光測定部１８０は、前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度のデジタル値を得る。
前記ノズルヘッド１５０には、さらに、前記下端に液体の吸引吐出が可能で前記収容部内に挿入可能な口部２０ａ、上端に前記ノズル１４０１〜１４０４に着脱可能に装着される装着用開口部２０ｂを有する4本の流管２０１〜２０４と、該ノズル１４０１〜１４０４を前記ステージ１３０に対して一斉にＺ軸方向に沿って移動可能とするノズル移動部１４２０と、前記ノズル１４０１〜１４０４に装着された流管２０１〜２０４を一定温度に保つために、該流管２０１〜２０４に対して片側から密接または近接するように配列されたｎ個（この例では４個）の加熱壁１４７１〜１４７ｎを接近させて流管内を恒温状態に保つことができる恒温手段１４７と、前記ノズル支持ブロック１４０ａの下側に接した状態で設けられ、前記ノズル１４０１〜１４０４に装着された流管２０１〜２０４をノズルから脱着可能な脱着機構としての脱着板１４５０と、該脱着板１４５０の縁部から下方向に突出するように設けられて該脱着板１４５０と連動する穿孔用突出部１２３１〜１２３ｎが設けられている。該脱着板１４５０には、前記ノズル１４０１〜１４０ｎの外径よりも大きいが、該ノズルに装着される前記流管２０１〜２０ｎの最も大きい外径よりも小さい内径をもち、内部を前記各ノズルが貫通する脱着用の隙間または孔１４５１（図１８参照）が複数（この例では4）個形成されている。該ノズル支持ブロック１４０ａの両端を貫通して、前記脱着板１４５０の両端に取り付けられ、後述するプランジャ駆動板１４１３が吸引吐出区間を越えて降下することによって下方向に移動可能に設けられ、プランジャ駆動板１４１３の吸引吐出区間の高さへの上昇によりばねの圧縮力で元の位置に戻る2本のポール１４５２が設けられている。該プランジャ駆動板１４１３が吸引吐出のための高さ位置よりも低い位置に移動することによって該脱着板をノズル支持ブロック１４０ａから下方向に離間させて前記流管の脱着を行い、該プランジャ駆動板１４１３を前記高さ位置に戻せば、該脱着板１４５０は前記ノズル支持ブロック１４０ａにまで後退する。その他、前記ノズル１４０１〜１４０４に装着された流管２０１〜２０４の内部に一斉に磁力を及ぼしかつ除去することが可能で、前記流管２０１〜２０４に対して磁石を進退動作可能に設けた磁力機構１４３を有している（図２０参照）。なお、図１９において、符号１４７ａは前記加熱壁１４７１〜１４７４に一端が取り付けられ、ナット部と螺合し、ナット部の回転によりＹ軸方向に沿って進退可能なボール螺子であり、符号１７４ｂは前記ノズルヘッド支持枠１５０ａに設けられ前記ナット部を直接回転駆動するモータ、符号１７４ｃは一端が前記加熱壁に取り付けられＹ軸方向に沿う前記加熱壁１４７１〜１４７４の移動を案内するガイド棒であり、符号１４７ｅは前記ガイド部材１７４ｃと前記ボール螺子１４７ａの各他端と連結する連結板である。
前記ノズルヘッド１５０は、該汎用光測定装置１１１の基板１１３に対して移動可能に設けられたノズルヘッド支持枠１５０ａに支持され、前記ノズルヘッド移動機構１５１は、前記基板１１３に設けられたＹ軸方向に敷設された案内用レール１５１ａ、Ｙ軸方向に沿って２つのプーリ１５１ｂ，１５１ｂ、および該２つのプーリ１５１ｂ間に架け渡されたタイミングベルト１５１ｃとを有し、前記案内用レール１５１ａには、前記ノズルヘッド支持枠１５０ａの下側の脚部１５０ｂに前記レール１５１ａと滑合する凹部が設けられた案内部１５１ｄが設けられている。なお、符号１５０ｅは、前記プーリ１５１ｂを回転駆動するモータである。
図１６乃至図２２に示すように、該ノズルヘッド１５０の前記ノズル移動部１４２０は、前記支持枠１５０ａの天板１５０ｃに吊設されたモータ１４２１と、タイミングベルト１４２４ｃ、プーリ１４２４ａ，１４２４ｂを介して該モータ１４２１によって回転駆動される下方向に延びるように設けられたボール螺子１４２２と、該ボール螺子１４２２に螺合するナット部１４２３に取り付けられたＺ軸移動板１４２６と、前記基板１１３に立設され前記支持枠１５０ａの前記天板１５０ｃを両端で支える2本の角柱に沿ってＺ軸方向に沿って敷設された案内用レール１４２７と、前記Ｚ軸移動板１４２６の両縁部に設けられ該案内用レール１４２７に滑合して上下動可能な可動案内部材１４２８とを有する。
図１６乃至図２２に示すように、前記ノズルヘッド１５０の前記吸引吐出機構１４１０は、前記Ｚ軸移動板１４２６に支持された気体の吸引吐出用モータ１４１２、該モータ１４１２により回転駆動されるボール螺子１４１１と、該ボール螺子１４１１と螺合するナット部と連結して上下動可能なプランジャ駆動板１４１３と、該プランジャ駆動板１４１３と係合して複数（この例では4）本のシリンダ１４１６内を摺動する複数（この例では4）本のプランジャ１４１４とを有する。なお、前記プランジャはコイル状のばねが巻装されて前記シリンダに対して常に下方向に付勢されている。
図１６乃至図２２に示すように、前記複数本の分注シリンダ１４１６は、内部に空洞を有し、前記プランジャ１４１４は該空洞内を摺動可能に設けられている。該分注シリンダ１４１６は、前記Ｚ軸移動板１４２６に取り付けられたノズル支持ブロック１４０ａにその下端部１４１６ａで取り付けられて上方向に延びるように支持され、前記ノズル１４０１〜１４０ｎはその上端部で取り付けられ、下方向に延びるように支持されている。前記分注シリンダ１４１６の前記下端部１４１６ａには、その気体の吸引吐出が行われる吸引吐出口としてのシリンダ横孔１４１７が側壁を貫いて設けられている。また、ノズル１４０ｎには、該ノズル１４０ｎの先端開口部１４０１と連通し、その側壁を貫いて設けられたノズル横孔を有する。すなわち、4本の前記分注シリンダ１４１６と前記ノズル１４０１〜１４０ｎは、前記ノズル支持ブロック１４０ａにおいて並列に支持されている。
前記ノズル支持ブロック１４０ａには、前記複数（この例では4）対の前記ノズル１４０ｎの上端部が下側から密接して取り付けられるノズル取付用縦孔１４６ｂと、前記分注シリンダの前記下端部１４１６ａが上側から密接して取り付けられるシリンダ取付用縦孔１４６ａと、前記ノズル取付用縦孔１４６ｂおよび前記シリンダ取付用縦孔１４６ａと連通する連結流路１４６ｃと、が設けられている。該連結流路１４６ｃは、取り付けられた前記分注シリンダ１４１６の前記シリンダ横孔１４１７と、取り付けられた前記ノズル１４０ｎのノズル横孔とを連通させることになる。該ノズル支持ブロック１４０ａ、前記ノズル取付用縦孔１４６ｂ、前記シリンダ取付用縦孔１４６ａは、前記ノズル支持体１４０に相当する。
図２１に基づいて、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１１のステージ１３０を説明する。
図２１（ａ）（ｂ）において、該ステージ１３０は、プレート状に形成され、複数（この例では4）列の前記収容部群１３０１〜１３０４，１３００１〜１３００４が装填可能に設けられた4列の装填用孔１３０１〜１３０４が、列方向（Ｙ軸方向）に沿って穿設されている。各収容部群１３０１〜１３０４，１３００１〜１３００４は、測定に使用される測光用容器３５０１〜３５０８、各種試薬を収容する液収容部群１３６０１〜１３６０４、反応容器１３４０１〜１３４０４が設けられたカートリッジ容器１３８ａ，１３８ｃ、および測光用流管２１１〜２１４が収容される測光用流管収容部１３１０１〜１３１０４、分注用流管が収容される分注用流管収容部１３２０１〜１３２０４が設けられたカートリッジ容器１３８ｂを装填可能な装填用孔１３０５〜１３０８を有する。
図２１（ａ）は、ステージ１３０の４列の収容部群１３０１〜１３０４を用いて例えば、免疫化学発光の測定を行う配置例を示し、図２１（ｂ）は、ステージ１３０の４列の収容部群１３００１から１３００４を用いて例えば、凝集吸光測定または生体物質吸光スペクトルの測定（ＯＤ値）を行う配置例を示すものである。これらは測定の内容により、試薬数等に基づいて決定される。
さらに、各収容部群１３０１〜１３０４には免疫化学発光測定に使用される試薬等が予め収容されているものであって、該収容部群１３０１〜１３０４には、サンプルから目的とする免疫物質を抽出する化学発光物質で標識化された抗体試薬、抗体固定磁性粒子懸濁液、基質液等が収容されている５個の液収容部１３６０１〜１３６０４を有している。また、該収容部群１３０１〜１３０４の測光用流管収容部１３１０１〜１３１０４には、例えば黒色材料で形成された遮光性のある測光用流管２０１〜２０４が収容され、分注用流管収容部１３２０１〜１３２０４には、分注用流管２１１〜２１４が収容されている。該収容部群１３０１〜１３０４の液収容部の１つは、サンプルが収容されるサンプル液収容部１３６１１〜１３６１４が設けられている。
図２１（ｂ）に示すように、収容部群１３００１〜１３００４は、吸光度（ＯＤ値）測定に使用される試薬等が収容されているものであって、測光用容器３５０１〜３５０４と、該収容部群１３００１〜１３００４にはサンプルから目的化学物質を抽出するための抽出試薬等が収容されている。例えば、２個の液収容部１３６０１〜１３６０４、および反応容器１３４０１〜１３４０４が設けられている。該収容部群１３００１〜１３００４の各流管用カートリッジ容器１３８ｂには、分注用流管収容部１３２０１〜１３２０４および測光用流管収容部１３１０１〜１３１０４とを有する。
続いて、図１７、図１８、図２０および図２２に基づいて、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１１の光学系についてより詳細に説明する。
図１７、図１８、図２０および図２２に示すように、該汎用光測定装置１１１は、複数（この例では4）対の前記照射受光対の一方の要素、すなわち、前記測光内容指定部９５により指定された測光内容により定まる測定用光を照射可能な複数（この例では4）個の照射端１６０１〜１６０４が、各ノズル１４０１〜１４０４の先端１４４０１〜１４４０４に設けられている。前記光ファイバ１６１０が前記各ノズル取付用縦孔１４６ｂを介して該照射端１６０１〜１６０４と光学的に接続されている。該ノズル取付用縦孔１４６ｂをＺ軸方向に貫通するように設けられた該光ファイバ１６１０を前記ノズル１４０１〜１４０４および前記照射端１６０１〜１６０４と光学的に接続させて各照射端１６０１〜１６０４は前記４本（または束）の前記光ファイバ１６１０の一方の端部として設けられるだけでなく、該ノズル取付用縦孔１４６ｂと連通し、該ノズル支持ブロック１４０ａ内に設けられた前記連結流路１４６ｃ、およびシリンダ１４１６１〜１４１６４を取り付けるシリンダ取付用縦孔１４６ａを介して、ノズルの側壁を貫通して設けられたノズル横孔と、シリンダ１４１６１〜１４１６４の前記下端部１４１６ａの側壁を貫通して設けられたシリンダ横孔１４１７とを連通させている。4本の該光ファイバ１６１０は、前記Ｚ軸移動板１４２６に穿設された孔１４２６ａを通って光測定部１８０に達し、該光ファイバ１６１０の他方の端部は、第１の接続端１８８１〜１８８４として該光測定部１８０の照射受光対連動切換部１８１に設けられた接続端配列体１８３の第１の接続端配列面１８３１に第１の接続端列として水平方向（Ｘ軸方向）に沿って一列状に配列されている（図２２参照）。
図１７、図１８、図２０および図２２に示すように、前記複数（この例では4）対の前記照射受光対の他方の要素、すなわち、前記照射端１６０１〜１６０８から照射された光を受光可能な複数（この例では4）個の受光端１７０１〜１７０８が図１７に示すように前記複数（この例では4）個の測光用容器３５０１〜３５０４の各底部３５０ａの透光領域の下側であって、前記底部３５０ａに密着して設けられ、前記4本（または束）の光ファイバ１７１０の一方の端部として設けられている。4本の該光ファイバ１７１０は前記基板１１３を貫通して光測定部１８０に達し、該光ファイバ１７１０の他方の端部は、第２の接続端１８９１〜１８９４として該光測定部１８０の照射受光対連動切換部１８１に設けられた前記接続端配列体１８３の第２の接続端配列面１８３２に第２の接続端列として、前記第１の接続端列から所定距離上下方向に隔てて水平方向に一列状に平行に配列されている。その際、該第１の接続端配列面１８３１および第２の接続端配列面１８３２に各々上下方向に沿って配列された第１の接続端と第２の接続端の組（同一の下付きの添え数字をもつ組）は、４対の接続端対(1)〜(4)を構成する。ここで、前記第１の接続端配列面１８３１と第２の接続端配列面１８３２とは、2平面として対向するように平行に形成されている。
前記測光用容器３５０１は、第１の実施の形態と同様であり、詳細な説明を省略する。また、測光用の流管２０１についても、第１の実施の形態で同様であるので、詳細な説明を省略する。
図９に示すように、ノズル１４０１に装着した測光用の流管２０１の細管２０ｃを測光用容器３５０１の細筒部３５ｃ内に挿入した状態は、第１の実施の形態で説明した通りである。
図２２に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る汎用光測定装置１１１の前記光測定部１８０は、１の光源１６２、すなわち、吸光用の測定後を照射可能となるように設定された波長可変光源であって、第１の測定端１８５と光学的に接続される。また、光電変換部１７２は、第１の光電変換部１７２ａと、第２の光電変換部１７２ｂを有し、第１の光電変換部１７２ａは、分光器を介して接続された複数の光電変換部（例えばラインセンサ型分光光度計）であり、導光部によって第２の測定端と光学的に接続される。これらの第１の測定端１８５と第２の測定端は測定端対に相当し、吸光度の測定を行うものである。
測定端対〈2〉にあっては、光源はなく、光が遮蔽されており、光電変換部１７２ｂは例えばＰＭＴである。
該光測定部１８０は、さらに照射受光対連動切換部１８１を有し、該照射受光対連動切換部１８１は、前記複数対の照射受光対について、その照射端１６０１〜１６０４と前記光源１６２との間の接続または遮断と、その受光端１７０１〜１７０４と前記複数の光電変換部１７２ａ，１７２ｂとの間の接続および遮断とを、前記照射受光対ごとに所定速度の一方向運動によって、または所定周期での往復運動または揺動（所定角度の回転往復運動）によって連動して切り換えるものである。
図２２に示すように、前記照射受光対連動切換部１８１は、前記複数の照射端１６０１〜１６０４と複数本の光ファイバ１６１０で光学的に接続された前記複数の第１の接続端１８８１〜１８８４および前記複数の受光端１７０１〜１７０４と複数本の光ファイバ１７１０で光学的に接続された複数の第２の接続端１８９１〜１８９４からなる複数（この例では4）対の接続端対(1)〜(4)が各々配列された第１の接続端配列面１８３１および第２の接続端配列面１８３２を有する接続端配列体１８３と、前記光源１６２と導光部を介して接続された第１の測定端１８５１〜１８５２（測定端１８５１以外は、光源と接続されておらず前記第１の測定端配列面１８２１により光学的に遮断されていることになる）および前記複数の光電変換部１７２ａ，１７２ｂと導光部を介して接続された第２の測定端からなる複数（この例では2）対の測定端対〈1〉〜〈2〉（第１の測定端と第２の測定端の組（同一の下付き添え数字を持つ組））が各々配列された第１の測定端配列面１８２１および第２の測定端配列面１８２２を有する測定端配列体１８２と、前記第１の接続端配列面１８３１および前記第２の接続端配列面１８３２と前記第１の測定端配列面１８２１および前記第２の測定端配列面１８２２とが各々摺動するように前記接続端配列体１８３を前記測定端配列体１８２に対して移動させて、前記接続端対(1)〜(4)および前記測定端対〈1〉〜〈2〉に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断を可能にして、1または2以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換機構１８７，１８４とを有する。ここで、前記第1の測定端配列面１８２１と前記第2の測定端配列面１８２２とは、2平面として対向するように平行に形成されている。
この例では、第１の接続端配列面１８３１にあっては、複数の前記第１の接続端１８８１〜１８８４が一列状に配列された第１の接続端列、および第２の接続端配列面１８３２にあっては、複数の前記第２の接続端１８９１〜１８９４が一列状に配列された第２の接続端列が各接続端対ごとに所定距離隔てて形成され、第１の測定端配列面１８２１にあっては、２個の前記第１の測定端１８５１〜１８５２が配列された第１の測定端列、および第２の測定端配列面１８２２にあっては、２個の前記第２の測定端１８６１〜１８６２が配列された第２の測定端列が、各測定端対ごとに前記所定距離隔てて形成されている。また、前記第１の接続端列、第２の接続端列、第１の測定端列、第２の測定端列の各配列経路または方向は、前記接続端配列体の移動経路または方向と一致または平行であるとともに、前記第１の接続端列と前記第１の測定端列とが互いに通過し合い、前記第２の接続端列と前記第２の測定端列とが互いに通過し合うことになる。図１９に示すように、切換機構１８７，１８４は、モータ１８４と、該モータ１８４によって回転駆動されるプ―リ１８７ａに掛け渡されたタイミングベルトに連結してＸ軸方向に沿って走行するアーム１８７ｂと連結することで、Ｘ軸方向に沿って前記接続端配列体１８３が走行する。図２２に示すように、該照射受光対連動切換部１８１の測定端配列体１８２には、直動案内装置が設けられて、前記接続端配列体１８３を、Ｘ軸方向に沿って円滑に移動が案内される。該直動案内装置は、前記第１の測定端配列面１８２１のＸ軸方向に沿って敷設されたレール１８２ｂ上を滑動する案内部１８２ａとを有する。
ここで、前記測定端対〈1〉は、吸光度や濃度の測定に適用され、前記測定端対〈2〉は化学発光物質で標識化された目的化学物質の有無または量を測定するものであって、第１の測定端１８５２は光源とは接続されていない。なお、前記照射端１６０１〜１６０ｎ、前記受光端１７０１〜１７０ｎ、および前記光測定部１８０は光測定器に相当する。
続いて、図１６乃至図２２に基づいて、本実施の形態に係る汎用光測定装置１１１の動作として、例えば、図２１（ａ）に示す収容部群１３０１〜１３０４を用いて免疫抗体定量測定（ＣＲＰ）の測定を行う場合について説明する。
図２１（ａ）に示すように、前記汎用光測定装置１１１のステージ１３０の前記サンプル液収容部１３６１１〜１３６１４に収容された４匹の異なる犬から採取された全血溶液から得られた検体として、前記犬血清中のＣ反応性タンパク（ＣＲＰ）濃度の測定を抗原抗体反応を利用して行うものであって、抗イヌＣＲＰ（ウサギ並びにヤギ）ポリクロナール抗体を固定した樹脂製ラテックスの抗原としてのＣＲＰの濃度に応じた凝集反応の凝集の程度を光学的に測定することで血清中のＣＲＰ濃度を測定するものである。この例では、前記サンプル液収容部１３６１１〜１３６１４に各々収容されたサンプルとしての前記犬全血溶液から得られた前記犬血清を生理食塩水にて希釈した液について測定を行うものとする。前記液収容部１３６０１〜１３６０４には、図２１（ａ）に示すように、前記抗イヌＣＲＰ（ウサギ並びにヤギ）ポリクロナール抗体を固定したラテックス懸濁液、緩衝液、洗浄液が収容されている吸光度測定用のカートリッジ容器１３８ａ，１３８ｂが装填されている。
ステップＳ５１で、前記汎用光測定装置１１１のステージ１３０上に設けられた、収容部群１３０１〜１３０４に対して、前記サンプル液収容部１３６１１〜１３６１４には、予め測定対象となる化学物質溶液として犬血清溶液が収容されている。また、前記分注用流管収容部１３２０１〜１３２０４に、分注用流管２１１〜２１４が収容され、測定用流管収容部１３１０１〜１３１０４に測定用流管２０１〜２０４が収容されているものとする。さらに、液収容部１３６０１〜１３６０４には、イヌＣＲＰポリクロナール抗体が固定された樹脂製のラテックス懸濁液、緩衝液、洗浄液が収容されているものとする。
ステップＳ５２で、前記ノズルヘッド１５０を前記ノズルヘッド移動機構１５１を用いて、前記収容部群１３０１〜１３０４の各液収容部１３６０１〜１３６０４、および各反応容器１３４０１〜１３４０４のプレパック用のフィルムを前記穿孔用突出部１２３１〜１２３４を前記ノズル移動部１４２０および前記吸引吐出機構１４１０を吸引吐出用区間よりもさらに下降させることで脱着板１４５０とともに一斉に下降させて順次穿孔しておく。
次に、前記ノズルヘッド１５０を、前記ノズルヘッド移動機構１５１を用いて前記分注用流管収容部１３２０１〜１３２０４の上方にまで移動させ、前記ノズル移動部１４２０を用いて前記ノズル１４０１〜１４０４を一斉に下降させることによって、流管２１１〜２１４を一斉にノズル１４０１〜１４０４に装着させる。該装着した流管２１１〜２１４を前記ノズル移動部１４２０により一斉に上昇させた後、前記ノズルヘッド移動機構１５１を用いてサンプル液収容部１３６１１〜１３６１４の上方にまで位置付けて、前記ノズル移動部１４２０により下降させて、前記吸引吐出機構１４１０によって規定量の前記犬血清溶液を流管２１１〜２１４に吸引し、再度上昇させて、前記ノズルヘッド移動機構１５１により該流管２１１〜２１４を前記ステージ１３０の前記反応容器１３４０１〜１３４０４の上方に位置づける。
ステップＳ５３で、前記ノズル移動部１４２０によって、該流管２１１〜２１４の口部を前記反応容器１３４０１〜１３４０４内に挿入し、前記犬血清溶液を該容器内に3μＬ吐出して収容させる。該流管２１１〜２１４を再び上昇させて、前記ノズルヘッド移動機構１５１により前記流管収容部１３２０１〜１３２０４の上方にまで移動させて、前記脱着板１４５０によって脱着させ、代わりに、測光用流管２０１〜２０４を該ノズル１４０１〜１４０４に装着させる。該測光用流管２０１〜２０４は前記ノズルヘッド移動機構１５１によって、該液収容部１３６０１〜１３６０４の液収容部に収容された緩衝液、前記ラテックス懸濁液を該流管内に吸引し、前記ノズルヘッド移動機構１５１およびノズル移動部１４２０によって前記反応容器内にまで移送して収容し、前記流管により吸引吐出を繰り返すことで前記サンプル液と前記ラテックス懸濁液とを所定温度で混合撹拌する。該混合液を前記測光用流管２０１〜２０４によって吸引し、吸引した状態で前記測光用流管２０１〜２０４を前記測光用容器３５０１〜３５０４の上方にまで前記ノズルヘッド移動機構１５１およびノズル移動部１４２０によって移動する。
ステップＳ５４で、前記ノズル移動部１４２０によって、該流管２０１〜２０４の口部２０ａを該測光用容器３５０１〜３５０４の底部に当接させ、かつ前記恒温手段１４７の前記加熱壁１４７１〜１４７４を前記測光用流管２０１〜２０４に接近させて、所定温度、例えば、３７℃に保持した状態で、前記測定端配列体１８２に対して、前記接続端配列体１８３をＸ軸方向に移動させて、前記照射受光対と光学的に接続された接続端対(1)〜(4)と、測定端対〈2〉との対応する各要素が光学的に接続される。この状態に静止させて、例えば、重水素ランプによる白色光光源１６２によって、主な波長として658nmを含有する測定用光が前記照射端１６０１〜１６０４から照射され、受光端１７０１〜１７０４で受光された透過光の強度を前記光電変換部１７２によって電気信号として強度データに変換して吸光度を、測定周期（前記接続端配列体の往復運動はされていないが、接続端対と測定端対間の接続または遮断の周期である所定周期に相当する）として前記10秒毎に測定する。
ステップＳ５５で、前記制御部としての前記測光解析部は、前記強度データに基づいて吸光度を計算する。分光光度計を用いて最終吸光度（または、規定時間の吸光度）を測定することによって、測定対象物の濃度の推定が可能となる。測定は、例えば、10cmの１秒の所定速度で移動しながら、所定周期（１秒）で繰り返し測定する。
以上の説明では、照射端をノズルに設け、受光端をステージに設けた場合を具体的に説明したが、この場合に限られることなく、照射端をステージに設け、受光端をノズルに設けることも可能である。また、８または４本のノズルが設けられ、８または４本の収容部群が設けられている場合のみについて説明したが、８または４に限定されることはない。
さらに、以上説明した各構成要素の形状、構造、機能は、実施の形態で説明した例のみに限られることはない。例えば、以上の説明では、ノズルヘッド移動機構はタイミングベルトを用い、ノズル移動部はボール螺子を用いた場合について説明したが、タイミングベルトとボール螺子は任意に入れ替えることが可能であり、その他の機構を用いても同様に構成することができる。
本発明は、汎用光測定装置およびその方法に関する。本発明は、遺伝子、免疫系、アミノ酸、タンパク、糖等の生体高分子、生体低分子の扱いが要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、製薬分野、衛生、保健、免疫、疾病、遺伝等の医療分野、化学若しくは生物学等の理学の分野等、あらゆる分野に関係するものである。本発明は、特に、多数の試薬や物質を用いた一連の処理を所定の順序に連続的に実行する場合に有効である。
１０，１１，１１１ 汎用光測定装置
２１〜２ｎ 流管
２０１〜２０ｎ 分注用流管
２１１〜２１ｎ 測光用流管
２２１〜２２ｎ 微小量分注用流管
２３１〜２３ｎ 穿孔用チップ
１２３１〜１２３ｎ 穿孔用突出部
２５ 密閉蓋
３，３０，１３０ ステージ
３１〜３ｎ，３０１〜３０ｎ，１３０１〜１３０ｎ 収容部群
３１１〜３１ｎ，３１０１〜３１０ｎ，１３１０１〜１３１０ｎ 測光用流管収容部
３２１〜３２ｎ，３２０１〜３２０ｎ，１３２０１〜１３２０ｎ 分注用流管収容部
３２１１〜３２１ｎ 微小量分注用流管収容部
３２２１〜３２２ｎ 穿孔用チップ収容部
３３１〜３３ｎ，３３０１〜３３０ｎ 密閉蓋収容部
３４１〜３４ｎ，３４０１〜３４０ｎ，１３４０１〜１３４０ｎ 反応容器
３５，３５０１〜３５０ｎ 測光用容器
４１〜４ｎ，４０１〜４０ｎ，１４０１〜１４０ｎ ノズル
４１，４１０，１４１ 吸引吐出機構
１４１６ 分注シリンダ
４５，４５０（１４５０） 脱着機構（脱着板）
５，５０，１５０ ノズルヘッド
５１，１５１ ノズルヘッド移動機構
６１〜６ｎ，６０１〜６０ｎ，１６０１〜１６０ｎ 照射端（光測定器）
６１，７１，６１０，７１０，１６１０，１７１０ 導光路（光測定器）
６２，６２０，1６２ 光源（光測定器）
７１〜７ｎ，７０１〜７０ｎ，１７０１〜１７０ｎ 受光端（光測定器）
７２，７２０，１７２ 光電変換部（光測定器）
８，８０，１８０ 光測定部（光測定器）
８１，１８１ 照射受光対連動切換部（光測定器）
９ ＣＰＵ＋プログラム＋メモリ
９３ 測光解析部

Claims (17)

  1. 少なくとも核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法若しくは酵素法による検出若しくは定量測定、または濃度若しくは吸光度の測定のいずれかの対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部と、
    指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる１対または２対以上の照射受光対と、
    前記化学物質溶液を収容可能で前記測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する１または２以上の測光用容器と、
    気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と連通する１または２以上のノズルと、
    下端に前記測光用容器内に挿入可能な口部、上端で前記ノズルに着脱可能に装着される１または２以上の流管と、
    前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度を得る光測定部と、
    前記測光内容に基づいて、少なくとも前記吸引吐出機構および前記光測定部を制御して、前記化学物質溶液を前記ノズルに装着された前記流管内に吸引して保持しまたは前記測光用容器内に収容し、前記受光端で受光した光の強度に基づいて該化学物質溶液に関する物理化学的な性質または数値を導く制御部とを有し、
    前記照射受光対の一方の要素は、前記ノズルまたは前記吸引吐出機構に設けられ、該照射受光対の他方の要素はその上側に前記測光用容器の前記透光領域が設置され、前記ノズルに装着された前記流管の口部は、前記測光用容器内に挿入されて前記照射端の端面と受光端の端面とを共通に通る垂直共通軸線が通るように位置付け可能に設けられた汎用光測定装置。
  2. 前記照射受光対の他方の要素はステージに設けられ、
    前記ノズルを前記ステージに対して相対的に移動可能とするノズル移動機構を有し、
    前記制御部は、少なくとも前記ノズル移動機構、前記吸引吐出機構および光測定部を制御することによって前記化学物質溶液に関する物理化学的性質または数値を導く請求項１に記載の汎用光測定装置。
  3. 前記光測定部は、１または２以上の光源および１または２以上の光電変換部と、該測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、１対または２対以上の前記照射受光対について、その照射端と前記１または２以上の光源との間の接続または遮断と、その受光端と前記１または２以上の光電変換部との接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換部とを有する請求項１または請求項２に記載の汎用光測定装置。
  4. 前記照射受光対連動切換部は、前記１対または２対以上の各照射受光対に属する照射端および受光端について、該照射端と光学的に接続された第１の接続端および該受光端と光学的に接続された第２の接続端からなる１対または２対以上の接続端対と、
    前記測光内容指定部により指定可能な前記測光内容に基づいて組み合わされた、０、１または２以上の光源と光学的に接続された第１の測定端、および１または２以上の光電変換部と光学的に接続された第２の測定端からなる１対または２対以上の測定端対と、
    前記１対または２対以上の接続端対が配列された接続端配列面を有する接続端配列体と、
    前記１対または２対以上の測定端対が配列された測定端配列面を有する測定端配列体と、
    前記接続端配列面と前記測定端配列面とが摺動するように前記接続端配列体と前記測定端配列体を相対的に移動させて、前記接続端対および前記測定端対に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断を可能にして、前記測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、１対または２対以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が、前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換機構とを有する請求項３に記載の汎用光測定装置。
  5. 温度制御部をさらに有し、前記測光用容器は、該温度制御部によって温度制御可能に設けられ、該測光用容器は、その開口部が前記ノズルと直接的または間接的に嵌合可能である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の汎用光測定装置。
  6. 前記流管内または前記測光用容器内には、下方外部から測定可能であって、前記化学物質溶液の前記化学物質と結合可能な結合物質が固定された担体が封入または収容された請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の汎用光測定装置。
  7. 前記測光用容器、前記流管を前記ノズルに装着可能に収容する流管収容部、および前記測光用容器の開口部に嵌合して測光用容器を密閉し前記測定用光に対する透光性を有する密閉蓋を前記ノズルに装着可能に収容する密閉蓋収容部を少なくとも有する１または２以上のカートリッジ容器が前記ステージに装填可能に設けられた請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の汎用光測定装置。
  8. 前記測光内容指定部は、測定対象の前記化学物質溶液として核酸溶液、免疫物質溶液を含むタンパク質溶液、アミノ酸溶液、脂肪溶液または糖鎖溶液の中から選択されたいずれかの溶液について、その吸光度、その濃度、目的物質の有無、目的物質の量の中から選択された少なくとも１の前記測光内容を指定可能であり、
    前記１または２以上の光源の少なくとも１は測定用光として白色光を発する白色光光源、および少なくとも１は測定用光として指定した波長の光を発することが可能な光源であり、
    前記１または２以上の光電変換部の一部は、１の分光器を介して接続された複数の光電変換部であり、少なくとも１は、前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介して接続された光電変換部であり、
    前記測光内容指定部によって前記測定対象の前記化学物質溶液について、その吸光度または濃度の前記測光内容が指定された場合には、
    前記照射受光対連動切換部は、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記白色光光源との間の接続および遮断と、その受光端の１の分光器を介して接続された複数の光電変換部との接続および遮断とを連動して切り換え、
    前記測光内容指定部により、前記測定対象の前記化学物質溶液について、蛍光物質を用いた目的物質の有無または量の前記測光内容が指定された場合には、
    前記照射受光対連動切換部は、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記蛍光を励起する励起光を発する前記光源との間の接続および遮断と、その受光端の前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介しての光電変換部との接続及び遮断とを連動して切り換え、
    前記測光内容指定部により、前記測定対象の前記化学物質溶液について、化学発光物質で標識化された目的物質の有無または量の前記測光内容が指定された場合には、
    前記照射受光対連動切換部は、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端を前記１または２以上の光源からの遮断と、その受光端の前記光電変換部との接続及び遮断とを連動して切り換える請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の汎用測光装置。
  9. 少なくとも核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法若しくは酵素法による検出若しくは定量測定、または濃度若しくは吸光度の測定のいずれかの対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定工程と、
    指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な１または２以上の照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる１対または２対以上の照射受光対について、該照射受光対の一方の要素が１または２以上のノズルまたは吸引吐出機構に設けられ、該照射受光対の他方の要素はその上側に前記測定用光に対して透光性のある透光領域が形成された底部を有する測光用容器が設置されるとともに、指定された前記測光内容に基づいて、化学物質溶液を、前記ノズルに着脱可能に上端で装着され下端に口部を有する流管内に吸引吐出機構を用いて吸引して保持し、または前記測光用容器に収容する保持収容工程と、
    前記照射受光対の他方の要素の上方に前記流管の前記口部は前記測光用容器内に挿入され該照射端の端面と受光端面とを共通に通る垂直共通軸線が通るように位置付けて、前記照射端から前記測定用光を前記流管内または前記測光用容器内を通り上下方向に沿って照射することによって生じた光または前記流管内または前記測光用容器内で生じた光を前記受光端で受光して光の強度を得る光測定工程と、
    前記受光端で受光した光の強度に基づいて前記化学物質溶液に関する前記物理化学的性質または数値を導く測光解析工程とを有する汎用光測定方法。
  10. 前記光測定工程において、前記照射受光対の他方の要素はステージに設けられ、
    前記ノズルを前記ステージに対して相対的に移動可能とするノズル移動機構によって、前記流管の口部または前記ノズルを前記照射受光対の他方の要素の上方に位置付ける請求項９に記載の汎用光測定方法。
  11. 前記光測定工程は、前記測光内容指定工程により指定された前記測光内容に基づいて、前記１対または２対以上の前記照射受光対について、その照射端と前記１または２以上の光源との間の接続または遮断と、前記１または２以上の受光端と前記１または２以上の光電変換部との間の接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換工程を有する請求項９または請求項１０に記載の汎用光測定方法。
  12. 前記光測定工程は、前記１対または２対以上の各照射受光対に属する照射端および受光端について、該照射端と光学的に接続された第１の接続端および該受光端と光学的に接続された第２の接続端からなる１対または２対以上の接続端対、および、前記測光内容指定工程で指定された前記測光内容に基づいて組み合わされた、０、１または２以上の光源と光学的に接続された第１の測定端および１または２以上の光電変換部と光学的に接続された第２の測定端からなる１対または２対以上の測定端対に属する対応する各要素同士の同時の接続または遮断によって、１対または２対以上の前記照射受光対ごとに、前記照射端と前記光源との接続または遮断が、前記受光端と前記光電変換部との接続および遮断と連動して順次行われる切換工程を有する請求項１１に記載の汎用光測定方法。
  13. 前記保持収容工程は、該測光用容器に収容された化学物質溶液の一部を残して前記流管内に吸引吐出機構を用いて吸引し、
    前記光測定工程は、前記流管の口部を前記底部の前記透光領域に当接させることで前記照射端または受光端の上方に前記流管の口部を位置付け、前記測定用光を前記照射端から前記流管内を通り上下方向に沿って照射させる請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の汎用光測定方法。
  14. 前記光測定工程において、前記測光用容器は温度制御部によって温度制御されるとともに、その開口部が前記ノズルに直接的または間接的に嵌合される請求項９乃至請求項１３のいずれかに記載の汎用光測定方法。
  15. 前記流管は、外光に対して遮光するように設けられ、前記測光用容器は前記流管の下端部が上方から挿入または緩挿可能であって、前記光測定工程は、前記流管を前記測光用容器上に移動させ、前記流管の下端部を、前記測光用容器に挿入または緩挿させて該底部に前記口部を当接させた状態で、前記照射端から前記測定用光の前記流管内を通り上下方向に沿った照射を行う請求項９乃至請求項１４のいずれかに記載の汎用光測定方法。
  16. 前記測光内容指定工程は、測定対象の前記化学物質溶液として核酸溶液、免疫物質溶液を含むタンパク質溶液、アミノ酸溶液、脂肪溶液または糖鎖溶液の中から選択されたいずれかの溶液について、その吸光度、その濃度、目的物質の有無、目的物質の量の中から選択された少なくとも１の前記測光内容を指定し、
    前記照射受光対連動切換工程は、前記測光内容指定工程が、前記測定対象の前記化学物質溶液について、その吸光度または濃度の前記測光内容を指定した場合には、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記白色光光源との間の接続および遮断と、その受光端の１の分光器を介して接続された複数の光電変換部との間の接続および遮断を連動して切り換え、
    前記照射受光対連動切換工程は、前記測光内容指定工程が、前記測定対象の前記化学物質溶液について、蛍光物質を用いた目的物質の有無または量の前記測光内容が指定された場合には、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端と前記蛍光を励起する励起光を発する前記光源との間の接続および遮断と、その受光端の前記蛍光を通過可能なバンドパスフィルタを介しての光電変換部との接続および遮断を連動して切り換え、
    前記照射受光対連動切換工程は、測光内容指定工程が、前記測定対象の前記化学物質溶液について、化学発光物質で標識化された目的物質の有無または量の前記測光内容が指定された場合には、１対または２対以上の前記照射受光対の前記照射端を前記１または２以上の光源からの遮断と、その受光端の前記光電変換部との接続および遮断を連動して切り換える請求項１１に記載の汎用光測定方法。
  17. 少なくとも、核酸増幅法による増幅量の測定、核酸検出法、免疫測定法若しくは酵素法による検出若しくは定量測定、または濃度若しくは吸光度の測定のいずれかの対象となる化学物質溶液に対する測光内容を指定する測光内容指定部と、
    指定された前記測光内容により定まる測定用光を照射可能な照射端および少なくとも該照射端から照射された光を受光可能な受光端からなる１対または２対以上の照射受光対と、
    前記照射端に測定用光を供給し前記受光端で受光した光の強度を得る光測定部とを有するとともに、
    前記光測定部は、１または２以上の光源および１または２以上の光電変換部と、該測光内容指定部により指定された前記測光内容に基づいて、１対または２対以上の前記照射受光対について、その照射端と前記１または２以上の光源との間の接続または遮断と、その受光端と前記１または２以上の光電変換部との接続および遮断とを、該照射受光対ごとに連動して切り換える照射受光対連動切換部とを有する光測定器。
JP2018510682A 2016-04-08 2017-04-07 汎用光測定装置およびその方法 Active JP6842719B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016078452 2016-04-08
JP2016078452 2016-04-08
PCT/JP2017/014590 WO2017175871A1 (ja) 2016-04-08 2017-04-07 汎用光測定装置およびその方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017175871A1 JPWO2017175871A1 (ja) 2019-02-28
JP6842719B2 true JP6842719B2 (ja) 2021-03-17

Family

ID=60000515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018510682A Active JP6842719B2 (ja) 2016-04-08 2017-04-07 汎用光測定装置およびその方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10883926B2 (ja)
EP (1) EP3441747A4 (ja)
JP (1) JP6842719B2 (ja)
WO (1) WO2017175871A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018181481A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 測光分注ノズルユニット、測光分注装置、および測光分注処理方法
EP3605108B1 (en) * 2017-03-29 2023-02-22 Universal Bio Research Co., Ltd. A specimen treatment and measurement system
CN112639432A (zh) * 2018-08-31 2021-04-09 株式会社岛津制作所 分析装置、分析方法、微量液体提取装置和微量液体提取方法
EP4016052A1 (de) * 2020-12-18 2022-06-22 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des brechzahlprofils eines zylinderförmigen optischen gegenstandes
CN116773841B (zh) * 2022-03-08 2024-09-13 上海萨迦生物科技有限公司 一种基于激光共聚焦技术的全自动免疫分析仪及其检测方法
CN115011466A (zh) * 2022-08-03 2022-09-06 深圳市博德致远生物技术有限公司 一种实时荧光定量pcr的荧光通道检测系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI833077A0 (fi) 1983-08-30 1983-08-30 Labsystems Oy Med en vaetskedoserare foersedd maetningsanordning
JPH08338849A (ja) * 1995-04-11 1996-12-24 Precision Syst Sci Kk 液体の吸引判別方法およびこの方法により駆動制御される分注装置
WO1998029736A1 (en) 1996-12-31 1998-07-09 Genometrix Incorporated Multiplexed molecular analysis apparatus and method
DE60000386T2 (de) * 1999-01-25 2003-01-09 Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu Adapter für eine pipette, pipette zur absorptionsmessung, verfahren und vorrichtung zur absorptionsmessung
JP2004205415A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Mitsubishi Electric Corp 光分析測定用プローブ装置および溶液濃度モニタリング方法、ならびに分光分析装置
JP5134862B2 (ja) * 2007-05-16 2013-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分析装置
SG171899A1 (en) 2008-12-25 2011-07-28 Universal Bio Research Co Ltd Method for pretreating specimen and method for assaying biological substance
EP2249144A3 (en) * 2009-05-06 2011-01-26 F. Hoffmann-La Roche AG System and method for the automated analysis of samples
JP2012047719A (ja) * 2010-07-28 2012-03-08 Furukawa Electric Advanced Engineering Co Ltd マルチ光測定装置、マルチ光測定方法、マルチ光スイッチ
US20130183769A1 (en) 2010-09-17 2013-07-18 Universal Bio Research Co., Ltd. Cartridge and automatic analysis device
US8475739B2 (en) 2011-09-25 2013-07-02 Theranos, Inc. Systems and methods for fluid handling
CN108490204A (zh) * 2011-09-25 2018-09-04 赛拉诺斯知识产权有限责任公司 用于多重分析的系统和方法
EP2921861B1 (en) * 2012-11-16 2021-07-21 Universal Bio Research Co., Ltd. Linear movement type reaction processing device and method for same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441747A1 (en) 2019-02-13
US10883926B2 (en) 2021-01-05
US20190120752A1 (en) 2019-04-25
EP3441747A4 (en) 2019-11-20
WO2017175871A1 (ja) 2017-10-12
JPWO2017175871A1 (ja) 2019-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6842719B2 (ja) 汎用光測定装置およびその方法
CN112014581B (zh) 用于执行化学、生化和/或免疫化学分析的自动分析器和方法
JP6449017B2 (ja) 直動型反応処理装置およびその方法
US11635443B2 (en) Automatic analyzer and method for carrying out chemical, biochemical, and/or immunochemical analyses
JP5991967B2 (ja) 反応容器用光測定装置およびその方法
KR20140049501A (ko) 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법
WO2014114500A1 (en) Optical measuring apparatus and method for the analysis of samples contained in liquid drops
JP7201241B2 (ja) 測光分注ノズルユニット、測光分注装置、および測光分注処理方法
JP2003177138A (ja) 自動連続ランダムアクセス分析システムおよびその構成要素
US10301064B2 (en) Reaction container and method for producing same
JP6851079B2 (ja) 多重反応並行測定装置およびその方法
JP6816888B2 (ja) 吸光度測定装置およびその方法
JP6959644B2 (ja) 電気泳動全自動処理装置およびその方法
EP3392647B1 (en) Absorbance measuring apparatus and method
JP2023528570A (ja) 流体試料を処理するピペッティング・デバイス及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20181004

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200406

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6842719

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250