JPH02205753A - フローセル装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は液体の定量又は定性対象物質又はその定量又は
定性対象物質と試薬との反応により生成する液体試料を
定量又は定性するフローシステムに用いるフローセル装
置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、生物発光分析又は化学発光分析に用いるため
のフローセル装置において、 液体試料の生物発光や化学発光による発光量を検出器に
効率良く誘導できると共に、検出器と液体流路との間距
離を短くすることにより、高性能な７０−セル装置を得
る。

Ｃ９従来の技術 液体の定量対象物質又はその定量対象物質と試薬との反
応により生成する液体試料を連続的に流しながら定量す
るフローシステムによる分析方法がある。

かかる分析方法を実行するフローシステムにおいてはフ
ローセル装置が用いられ、測定システム影響を及ぼさな
いキャリア液がポンプで吸収され、フローセル装置を通
り、廃液槽へ連続的に流れるようになっている。測定対
象物はインジェクションバルブによりシステム内に導入
され、それ自体が光学的特性を示すときは、フローセル
装置を通過するときにその光情報を検出器で計測するが
、測定対象物質と試薬との反応により得られる光学的特
性を持つ反応液がフローセル装置を通過するときにその
光情報を検出器で計測するようになっている。

Ｂ１発明が解決しようとする課題 （１）従来のフローセル装置は幅広い波長領域の光情報
、特に長波長の光情報に適用可能にするために石英ガラ
ス製のものが一般的に用いられていた。しかし、市販さ
れている石英ガラス製のフローセル装置は入手するのに
時間がかかるばかりでなく非常に高価である。

（２）フローシステムの測定装置において、フローセル
を通過する流速やフローセルの液量及び検出器に対面し
たフローセルの表面積が感度や精度を大きく左右する。

そこで、測定対象物質が非常に貴重で微量な量を定量し
たいときに、フローセルの液量や検出器に対面したフロ
ーセルの表面積を可変することが望ましいが、従来のフ
ローセルでは不可能であった。

（３）光は距離の２乗に反比例して減衰するため、フロ
ーセル装置と検出器の間の距離はできる限り接近した構
造が望ましい。しかし、従来のフローセル装置はガラス
製であり、外光が入射してノイズとならないようにする
ために、ガラス製のフローセル装置を暗箱のような密閉
構造物の中に入れる必要があり、フローセルと検出器間
の距離を接近させることに限界があった。

本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的はフローセルの周枠体を反透明なものとしてフ
ローセルと検出器との間の距離を短くできると共に、フ
ローセル内の液量や流速を可変設定可能にすることによ
り、高精度なフローセル装置を提供することである。

８１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に、不透明の材質
からなり光学的特性を有する測定対象物質、又は光学的
特性を持たない測定対象物質が試薬と反応して光学的特
性を持つ反応液をフローセルへ導入するための流入孔と
、前記反応液をフロ−セルから排出するための排出孔を
備えたフローセル本体と、フローセル内の液体の流Ｍ調
節と検出器に対面した表面積を決定するための孔を有し
前記７０−セル本体に配設された耐薬品性のスペーサと
、前記フローセル本体に前記スペーサを介して配設され
該スペーサ、前記フローセル本体と共に前記フローセル
を形成する透明板と、前記スペーサと透明板をＯ−リン
グを介して前記フローセルに固定すると共に、前記フロ
ーセルから前記透明板を通して発生する光情報を光セン
サに導くための押さえ具と、前記７０−セル本体の流入
孔および排出孔にそれぞれ液密又は光密に連通ずる送液
管および排液管を挿入するための孔を有し、前記フロー
セル本体に光密に取り付けられたカバーによってフロー
セル装置を構成する。

Ｆ１作用 生物発光分析及び化学発光分析は、定量対象物質又は定
量対象物質と試薬との反応により生成する物質が生物発
光や化学発光反応を誘起させる試薬と反応したとき発生
する光量が定量対象物質又は定量対象物質と試薬との反
応により生成する物質量とに比例することから定量分析
する方法がある。

フローセルはこのような生物発光分析及び化学発光分析
において、定量対象物質又は定量対象物質と試薬との反
応により生成する物質及び生物発光や化学発光反応を誘
起させるために必要な試薬を連続的に流しながら分析を
行う際に発光量を検出器に効率よく誘導するためのもの
である。

本発明のフローセルは上記目的を達成させると同時に、
フローセルの液量と検出器に対面したフローセルの表面
積を可変できるようにしたことと、検出器と液体流路と
の間の距離をできる限り接近した構造にしたことが特徴
となっている。

このことは、フローシステムの測定装置において、定量
対象物質又は定量対象物質と試薬との反応により生成す
る物質がフローセルを通過する流速やフローセルの液量
及び検出器に対面したフローセルの表面積が感度や精度
を大きく左右することが本発明のフローセルを用いた実
験から明らかになり、フローセルの液量や表面積が可変
でき、しかも光検出器に接近した構造のフローセルが望
ましいところから発明されたものである。

Ｇ、実施例 以下に本発明の実施例を第１図〜第４図を参照しながら
説明する。

まず、本発明の実施例によるフローセル装置の説明に先
立って、第４図に示すフローシステムについて説明する
。

第４図において１はキャリア液である蒸留水を収容する
キャリア液槽、２は第１のポンプ、３はサンプルである
液体試料を収容するサンプル液槽、４はインジェクシ冒
ンバルブ、５は試薬を収容する試薬槽、６は第２のポン
プ、７は流路切換バルブ、８はフローセル装置、９は廃
液槽である。１０はシャッタ、１１は光検出器、１２は
増幅器、１３は波形整形回路で、これらのフローセル装
置８、シャッタ１０．光検出器１１．増幅器１２および
波形整形回路１３によって計測部１４が構成される。１
５は制御部であるマイクロプロセッサ、Ｉ６は表示器、
１７はプリンタ、１８はレコーダである。

上記構成のフローシステムにおいて、ポンプ２によって
キャリア液槽ｌからキャリア液を流路切換バルブ７に導
くと共に、サンプル液槽３から測定対象物質がシステム
内のインジェクションバルブ４に導入される。生物発光
や化学発光反応を誘起させる試薬は試薬槽５から別のポ
ンプ６によって流路切換バルブ７に導入される。システ
ム内に導入された測定対象物質と試薬が混合したとき、
生物発光又は化学反応が起こり、混合液は光を発生する
。混合液はフローセル装置８に導かれた後に廃液槽に収
容される。反応混合液がフローセル装置８を通過すると
き、フローセル装置８に対面した光センサ１１が光情報
を検知する。

光センサ１１によって検出された検出信号は増幅器１２
によって増幅された後、波形整形回路１３に導かれる。

マイクロプロセッサ１５は波形整形回路１３によって波
形整形された信号を入力とし、表示器１６に表示させ、
プリンタ１７に印字させると共に、レコーダ１８に記録
させる。

第１図〜第３図は本発明の実施例によるフローセル装置
を示し、第１図は分解斜視図、第２図は正面図、第３図
は第２のＡ−Ａ線断面図である。

これらの図において、２１はフローセル本体で、この本
体２１は基板２２と、この基板２２の中央部に突設され
た円柱状の突出片２３によって形成されている。突出片
２３には流入孔２４とこの流入孔２４に連通ずる流入路
２５が形成されていると共に、排出孔２６に連通ずる排
出路２７が形成されている。２８は取付孔、２９は取付
ネジ穴である。

３０は中央部に孔３１が設けられた耐薬品性のスペーサ
である。３２は定量対象物質又は定性対象物質との反応
により生成する物質が生物発光や化学反応を誘起させる
試薬と反応したときに発生する光量を検出器へ導（ため
の透明板、３３はフローセル本体２１の内部の液体が外
部に漏れないようにするためのＯ−リングである。

３４はスペーサ３０と透明板３２を７０−セル本体２１
に固定すると共に光情報を検出器に導くための押さえ具
である。すなわち、押さえ具３４はスペーサ３０と透明
板３２をＯ−リング３３を介してフローセル本体２１の
突出片２３の先端面に固定するための有底円筒状のフラ
ンジ部３５と、このフランジ部３５と連通ずるように連
設され光情報を検出器に導く筒部３６からなり、フラン
ジｉ３５の底部にはフローセル本体２１の基板２２に設
けられたネジ穴２９間で固定するための取付孔３７が設
けられている。

３８は外光がフローセル本体２１の内部に入らないよう
にするためのカバーで、このカバー３８はカバー板３９
と、このカバー板３９に突出して設けられた円柱状の突
出片４０によって形成されている。

第２図〜第３図に示すように、フローセル本体２１の突
出片２３の先端面にはスペーサ３０が配置され、このス
ペーサ３０を介して透明板３２が突出片２３の先端面に
配置されている。押さえ具３４のフランジ部３５は０−
リング３３を介してフローセル本体２１の基板２２にネ
ジ４５ａによりネジ孔２９と取付孔３７間で締め付は固
定される。従って、フローセル本体２１の突出片２３゜
スペーサ３０および透明板３２間に形成される空間部が
フローセル４６を構成する。

カバー３８の突出片４０に形成されたチューブ導入孔４
２にはチューブ４４ａが挿設され、チューブ導入孔４３
にはチューブ４４ｂが挿設される。

チューブ４４ａをフローセル本体２１の流入孔４２に連
通させると共にチューブ４４ｂを排出孔２６に連通させ
た後、フローセル本体２１の基板２２とカバー３８のカ
バー板３９をネジ４５ｂにより締め付は固定する。

上記構成のフローセル装置において、反応混合液は送液
管であるチューブ４４ａを通してフローセル本体２１の
流入孔２４．流入路２５に導かれてフローセル４６内に
流入される。フローセル４６に流入された反応混合液は
順次排出路２７．排出孔２６を通して排出され、排液管
であるチューブ４４ｂを通して排出される。反応混合液
がフローセル４６を通過するとき、該フローセル４６に
対面した検出器が光情報を検知する。

この場合、スペーサ３０の孔３１の径を適宜設定するこ
とによりフローセル４６内の反応混合液の流量の調節と
検出器に対面したフローセル４６の表面積を決定するこ
とができる。また、Ｏ−リング３３はフローセル本体２
１内の液体が外部へ流出するのを防止する。さらにフロ
ーセル本体２１にはカバーが液密又は光密に取り付けら
れているために、外光がフローセル本体内部に入射する
ことがなく測定ノイズが発生することがない。さらに、
フローセル本体２１．押さえ具３４およびカバー３８は
ガラス製でなく不透明体のものであるから、外光をしゃ
弊するための手段が不要となる。

本発明は、上述の実施例から明らかなように、液体試料
（Ａ）を光学的方法（Ｂ）により定量分析又は定性分析
するためのフローセル装置ｔ　（Ｃ）の構造に関するも
ので、次のような種々の実施の態様を採ることができる
。すなわち、 （１）（Ａ）が過酸化水素である。

（Ａ）が過酸化水素ｍ容液である。

（Ａ）がアデノシンジリン酸である。

（２）　　（Ｂ）が吸光光度法である。

（Ｂ）が蛍光光度法である。

（Ｂ）力９σ閂は先注である。

（Ｂ）が生物がしり去である。

（３）（Ｃ）が以下の構成から成るフローセルである。

■光学的特性をもつ沖淀対象物質又は光学的特性をもた
ない測定対象物質が試薬と反応して光学的特性をもつ反
応液、又は蒸留水などの洗浄液をフローセルへ導入する
ための流入孔と前記液体を排出するための排出孔を備え
たフローセル本体。

■フローセルの流量の調節と検出器に対面したフローセ
ルの表面積を決定するための耐薬性のあるスペーサ（Ｄ
）。

（Ｄ）がテフロンからなる。

■光情報を検出器へ導くための透明な板（Ｅ）。

（Ｅ）が石英ガラスである。

（Ｅ）がガラスである。

（Ｅ）力ｑわ＋吻質である。

■スペーサと透明な板を固定するための押さえ具。

■フローセル内部の液体が外部に漏れないようにするた
めの０−リング。

■外光がブローセル本体に入らないようにするためのカ
バー。

Ｈ０発明の効果 本発明は、上述の如くであって、次のような種々の利点
がある。

１、周枠部材がガラス製のフローセル装置ではないため
、ノイズとなる外光が入射しないようにフローセルを暗
箱のような密閉構造物の中に入れる必要がない。その結
果、フローセルと検出器との間の距離を接近させること
が可能になり、微弱な光の検出ができ、定量分析の感度
が著しく向上する。

２、フローセルを通過する流速や、測定対象物質の量に
合わせてフローセルの液量や検出器に対面したフローセ
ルの表面積が可変できるために、定量分析の感度と精度
が著しく向上する。

３、なお、フローセル本体のフローセルを構成する平面
部分を鏡面仕上げすることにより、検出器の反対方向に
放射する光を効率よく検出器に集光できるため定量分析
の感度と精度が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例によるフローセル装置
を示し、第１図は分解斜視図、第２図は正面図、第３図
は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は本発明のフローセ
ル装置を用いるフローシステムのブロック結線図である
。 ８・・・フローセルＭｔｉｌ、１１・・・光センサ、１
４・・・計測部、２１・・・フローセル本体、２４・・
・流入孔、２５・・・流入路、２６・・・排出孔、２７
・・・排出路、３０・・・スペーサ、３１・−・孔、３
２・・・透明板、３３・・・０−リング、３４・・・押
さえ具。 第２図 第３図 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不透明の材質からなり光学的特性を有する測定対
   象物質、又は光学的特性を持たない測定対象物質が試薬
   と反応して光学的特性を持つ反応液をフローセルへ導入
   するための流入孔と、前記反応液をフローセルから排出
   するための排出孔を備えたフローセル本体と、 フローセル内の液体の流量調節と検出器に対面した表面
   積を決定するための孔を有し前記フローセル本体に配設
   された耐薬品性のスペーサと、前記フローセル本体に前
   記スペーサを介して配設され該スペーサ、前記フローセ
   ル本体と共に前記フローセルを形成する透明板と、 前記スペーサと透明板をＯ−リングを介して前記フロー
   セルに固定すると共に、前記フローセルから前記透明板
   を通して発生する光情報を光センサに導くための押さえ
   具と、 前記フローセル本体の流入孔および排出孔にそれぞれ液
   密又は光密に連通する送液管および排液管を挿入するた
   めの孔を有し、前記フローセル本体に光密に取り付けら
   れたカバーによって構成したことを特徴とするフローセ
   ル装置。