JPH02103446A - 濃度パターン解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種の電気泳動ゲル、薄層クロマトグラフィ
ー（ＴＬＣ）のゲル、ペーパークロマトろ紙等の支持体
からのデンジトメトリック濃淡パターン情報および位置
情報を取得・解析するための装置に関するものである。

即ち、被測定物質のデンジトメトリックパターンの濃淡
を連続的に検出し、その位置情報と濃淡情報に基づき、
位置情報からは被測定物の分子量決定や等重点決定、濃
淡情報からの光学密度、面積百分率、各成分の相対比率
、全体量の数値入力による各成分の絶対量算出などを行
うのに適したデンシトメータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、デンシトメータと呼ばれている被測定物の濃淡お
よび、その位置を測定する装置は、被測定支持体の載置
台に透明なガラスまたはプラスチック板を用いているた
め、被測定物からの反射光量を利用する測定の場合、透
過光がガラスあるいはプラスチック板を透過してしまう
ので、検知感度を上げるためには透過光を余分に反射さ
せる必要があり、たとえば鏡のように光を１００％反射
させる載置台を置く必要があったが、そうすると透過光
量のみを利用する測定に支障を来たす。（被測定物には
、もともと反射光量利用の測定の方が好結果が得られる
ものと、透過光量利用の方が好都合のものとがある。） また、被測定物の濃淡を測定するための光源と検出器と
が、別々に装置内に設置され、試料載置台が稼働する方
式が採用されているため装置が大型化し、かつ稼動系が
複雑になっている。さらに、光源の光量は一定で、自ず
と測定可能な被測定物の濃淡の範囲は限られたものであ
った。たとえば透過光測定の際、被測定物が非常に濃い
場合には高光量を必要とするが、逆に非常に淡い被測定
物に対しては、低光量で測定しないとバックグラウンド
との間でのパターンの認識が不可能となってしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述、従来装置に内在する問題点に鑑み、こ
れらの欠点を改善または解消して、使い勝手が良好で、
常時、測定感度の優秀な濃度パターン解析装置を提供す
ることを目的とするものである。また、別の目的は被測
定物の種類、濃淡の度合にかかわらず広い範囲において
高精度の測定・解析が可能であるコンパクトな濃度パタ
ーン解析装置を開発しようとするものである。

なお、その他の目的については、以下の説明および実施
例の記載により、その都度明瞭にされるものと信じる。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上述の目的を達成するため、以下に述べると
おりの各構成要件を具備している。

（１）支持体上の画分の濃度分布および位置情報を取得
するための、反射用光源と検出器とを一体化したものお
よび／または透光用光源を搭載したスキャナーと前記被
謂定支持体を載置するための金属蒸着半透明ガラスとを
備えたことを特徴とする濃度パターン解析装置。

なお、同一目的を達成するものとして、次の手段も有効
である。

（２）光源の光量または／および検出器のゲインが可変
であることより成る上記（１）項記載の濃度パターン解
析装置。

〔作　　　用〕

本発明の濃度パターン調定装置は、金属蒸着膜付半透明
ガラス上に載置された被測定物の支持体に対し、透過用
光源あるいは反射用光源からの光を照射しながら、これ
に対応して装着した検出器共々、ゲルまたはろ紙上を移
動させてスキャンすることにより、検出器により、支持
体上に分画された画分の透過光量あるいは反射光量を測
定する。

反射光量あるいは透過光量は、デジタル変換されてコン
ピュータに入力され、そこで光量調整および検出器ゲイ
ン調整の演算が行われて光量および検出器ゲインが不適
当な場合には、光量および検出器ゲインの自動調整を行
い、再度測定が繰返えされる。光量および検出器ゲイン
が適当である場合には、濃度情報処理、データ間の演算
が行われる。上述解析のための手順のフローチャートは
、第２図に示すとおりであるから参照されたい。

ただし、概略説明すると次のとおりである。

第１図において被測定物、たとえば電気泳動フィルム１
４をハーフミラ−１２の上に設置し、その被測定物に対
する測定に必要な諸条件（測定開始点、測定終了点、測
定回数等）を操作ボタンを操作することにより図示して
ないコンピュータに入力する。入力信号に従い、まずＸ
軸ベルトドライブシャフト、Ｙ軸ベルトドライブシャフ
ト上をＸ軸稼動用ステッピングパルスモータ２とＹ軸稼
動用ステッピングパルスモータ１を駆動源とし、その駆
動力をＸ軸ベルト、Ｙ軸ベルトにそれぞれ伝達しＸ＠原
点・スイッチ、Ｙ軸原点・スイッチの位置まで移動させ
る。その後、装置に搭載されている中央演算子（ｃｐｓ
）にあらかじめ入力されている情報にしたがい測定開始
点まで自動的に移動し、デンジトメトリックパターンの
濃淡情報を読み取る。

その際、たとえば被測定物を透過光にて測定する場合に
おいては透過用光源７が点灯し、反射光にて測定する場
合においては検出器（センサー）６に組込まれている反
射測定用光源５が点灯する。

被測定物の濃淡情報はセンサー６にて逐次読み取られ、
中央演算子に転送され１位置情報はＸ軸稼動ステッピン
グモータ２、Ｙ軸稼動のステッピングモータ１の測定開
始点から移動したステップ数によって、同時に中央演算
子（ｃｐｕ）に転送される。

中央演算子ではこれらの情報を基に各種の解析が実行さ
れ、その結果をＬＣＤに表示すると共にプリンタＩ１０
ボードを介しプリントアウトされる。

なお、上述、コンピュータ周辺機器の詳細については、
たとえば本出願人が同日付で特許出願をした「デンジト
メトリックパターン読取り表示記録装置」に説明されて
いるので、参照されたい。

本発明装置は、以上述べたような構成および操作が可能
であるため、装置がコンパクトで、光学系を簡単にでき
るばかりでなく、広範囲にわたる支持体の測定が正確に
できる上に、支持体載置台に金属蒸着膜付半透明ガラス
を採用しているため反射光、透過光のいずれか手法が適
切な支持体にも、そのまま対応することができる。

殊に反射光利用の測定の場合は半透明ガラスからの反射
光量が増大し、反射モードの感度が著しく上昇する。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明装置の一実施例の概略斜視図を示す。

図中、１は、Ｙ軸稼動用ステッピングパルスモータで同
モータはＹ軸方向に伸びる口字状のＹ軸ベルトドライブ
シャフト４に固定され、図示されないコンピュータ１２
よりの信号により制御される。

前記ドライブシャフト４の各内側隅角部には、それぞれ
検出器用プーリ１ｏ、プーリ９・・・が軸支されていて
、それらのプーリ・・・を通して一部のベルト８（要す
ればタイミングスチールベルト）が、口字状に張り渡さ
れていて、その駆動は、プーリ１０を介してパルスモー
タ１により制御される。上記ベルト８の上、下側には対
応して、それぞれ反射用光源５、透過用検出器／反射用
検出器を一体化したものを、また透過用光源７を取付け
て、その両者はドライブシャフト４に案内され、また、
前記ベルトの駆動により互に同方向に円滑に移動するこ
とができ、それによって両者の対応条件は変化すること
はない。

なお、反射用光源５、透過用光源７は、図示してないコ
ンピュータ１２に連結されていて、同光源の光量のコン
トロールを、また、透過用検出器／反射用検出器も同様
にコンピュータ１２により制御されてゲインの調整と、
検知信号の入力とを、それぞれ行うようにされている。

２は、Ｘ軸稼動用ステッピングパルスモータで、同モー
タ２は図示していないコンピュータ１２からの信号によ
り、その駆動方向、駆動量が制御され、Ｘ軸ベルトドラ
イブシャフト３の両端に軸支されるプーリ間に張り渡さ
れているベルトを、前記プーリを介して駆動するように
設けである。Ｘ軸ベルトドライブシャフト３はＸ軸方向
に伸長して設けられ、同シャフトは前述Ｙ軸ベルトドラ
イブシャフト４の長手軸方向に直交し、かつ、本実施例
では、ドライブシャフト４の基端とＹ軸ステッピングパ
ルスモータ１との接続部に設けた軸支部に嵌合され、前
記Ｘ軸ドライブシャフト３は同軸支部において滑動して
、常時Ｙ軸ベルトドライブシャフト４に対し正確に直交
したまま、ガタを生じることなくＸ軸ドライブシャフト
３の長手軸方向に移動可能であるように設けられている
。

かくしてＸ軸ベルトドライブシャフト３内側に軸支した
プーリに張設したベルトの一方側にＹ軸ベルトドライブ
シャフト４の一部を固着する事により、Ｘ軸稼動ステッ
ピングパルスモータ２の回転を制御してＹ軸ベルトドラ
イブシャフト４のＸ軸方向位置を特定する事ができるの
は詳細説明する迄もなく明らかである。

１１は、アルミ蒸着ハーフミラ−ガラスより成る支持体
載置台で、その平面は、コ字型Ｙ軸ベルトドライブシャ
フト４の、平行する２本の桁の間に挟まれるよう取付け
られ、前記シャフト４のＸ軸方向スキャニングに対して
、常時定位置を占めるよう設けられる。勿論、その際は
、反射用光源５、透過用検出器／反射用検出器６と、透
過用光源７とは前記ハーフミラ−ガラス１１を間に置い
て、上、下に対向・配置されたまま、移動する。

１２は、図示してないコンピュータ、 １３は支持体１本実施例ではゲルである。

上記、本発明実施例の操作プロセスの一例は、次に述べ
るとおりである。

本発明実施例の濃度パターン測定装置はアルミ蒸着ハー
フミラ−１ｌ上に配置された被測定物の支持体１３に、
透過光源７あるいは反射光源５からの光を照射しながら
支持体上を移動してスキャンとするとともに、検出器６
で透過光量あるいは反射光量を測定する。

前述のアルミ蒸着ハーフミラ−としては、所定の特性を
有するものであれば、銀、ニッケル等の金属で蒸着した
ハーフミラ−をも使用し得る。

アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル等の透明な支
持体の場合には、透過用光源（透過モード）を用い、Ｔ
ＬＣ、ペーパークロマトろ紙、セルローズアセテート膜
、ニトロセルローズ膜のように不透明なものの場合には
、反射用光源（反射モード）を用いる。

反射光量あるいは透過光量は、デジタル変換されてコン
ピュータに入力され、光量調整および検出器ゲイン調整
の演算が行われ、光量および検出器ゲインが不適当な場
合は、光量および検出器ゲインの自動調整が行われ再度
測定が繰り返される。

光量および検出器ゲインが適当な場合には、濃度情報処
理、データ間の演算等が行われる。

１３はヒト血清のアガロース電気泳動ゲル（アミドブラ
ック染色）で、アルミ蒸着ハーフミラ−ガラス１１上に
設置されている。５および７は最大波長６５０ｎｍの高
輝度ＬＥＤ　（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏ
ｄｅ）光源である。アガロースゲルのように透明ゲルの
場合には、透過用光源７を使用する。光源７は、透過光
源用ベルト８に沿ってＹ軸方向に移動し、検出器用プー
リ１０のＸ軸ベルトドライブシャフト３に沿って、Ｘ軸
方向に移動する。高輝度ＬＥＤ光源７からの透過光量は
、６の検出器で測定される。

６の検出器は最大感度波長７６０ｎｍのフォトダイオー
ドである。検出器６で測定された透過光量は、デジタル
信号に変換され、演算部１２に入力され光量調整および
ゲイン調整の演算が行なわれる。支持体上の被測定物の
濃淡に対して、光量および検出器ゲインが不適当な場合
には、光量および検出器ゲインが自動調整され、再度測
定が繰り返される。光量および検出器ゲインが適当な場
合には、光学密度（ＯＤ）の測定、プロフィール表示、
ピークポジションの決定、プロフィールの面積百分率針
、濃度計算等の演算処理が行なわれる。

前記の実施例において、試料としてアガロース電気泳動
ゲルに代えて、ヒト血清のアミラーゼアイソエンザイム
のセルロースアセテート、電気泳動ゲル（ブルースター
チ染色）を用い、光源として反射用光源５を使用した以
外は同様の方法で測定した。その結果、高感度でアミラ
ーゼアイソエンザイムの定量が可能であった。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば支持体載置台として金属
蒸着半透明ガラス板を用いているので反射光利用測定の
場合１反射光量が増大し、反射モードの感度が著しく上
昇する。

なお、そのまま装置の調整を要さず、被測定物の特性に
応じて透過光利用の測定が可能である。

また、光源と検出器とを一体化して設置し、これを稼動
させる方式を採用したことにより、装置をコンパクト化
し、光学系を簡単にすることができ、さらに、光源の光
量を検出器のゲインを可変にしたので、コントラストが
非常に淡い被測定物の支持体から、非常に濃い被測定物
の支持体まで、広い範囲で精度良く測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明袋、置の一実施例を示す概略斜視図、
第２図は、その操作の概略的フローチャートを示すもの
である。 １・・・・Ｙ軸稼動用ステッピングパルスモータ、２・
・・・Ｘ軸稼動用ステッピングパルスモータ、３・・・
・Ｘ軸ベルトドライブシャフト。 ４・・・・Ｙ軸ベルトドライブシャフト、（Ｚ軸弁用：
反射光、透過光） ５・・・・反射用光源、 ６・・・・透過光検出器／反射光検出器、７・・・・透
過用光源、 ８・・・・透過光源用ベルト、 ９・・・・プーリ。 １０・・・・検出器用プーリ、 １１・・・・アルミ蒸着用ハーフミラ−ガラス、１２・
・・・コンピュータ、 １３・・・・支持体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上の画分の濃度分布および位置情報を取得
   するための、反射用光源と検出器とを一体化したものお
   よび／または透過用光源を搭載したスキャナーと前記被
   測定支持体を載置するための金属蒸着半透明ガラスとを
   備えたことを特徴とする濃度パターン解析装置。