JPH083465B2

JPH083465B2 - 試料の時間的変化測定方法

Info

Publication number: JPH083465B2
Application number: JP8059088A
Authority: JP
Inventors: 哲生市川; パッチロバート; 太郎大隅
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS6453136A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は多数の試料の反応開始時点からの時間的変化
を分光分析法によって測定する技術に関するものであ
る。

（従来の技術）試料に試薬を添加して化学反応を開始させ、その後の
反応の進行状態を分光光度計で追跡する測定（例えばカ
イネティック測定）で複数の試料を扱う場合、試料自動
交換手段を用いてそれらの試料につき時分割的に順次測
定出力をサンプリングし、複数の試料について同時的に
測定動作を進める方法が用いられる。

このような測定方法を実行するに当たっては、複数の
試料は同時に反応を開始させる必要があるが、実際上複
数の試料に同時に試薬を投入することはできず、各試料
に順に試薬を投入しているので、各試料の反応を同時に
開始させることは困難であり、従って各試料の反応開始
時刻は異なっている。

しかるに従来は予め全試料に試薬を投入し終わるのに
要する一定の遅れ時間を設定しておいて、試料に試薬を
投入し始めてから上記遅れ時間が経過した時に、全試料
に対する時分割測定を開始するようにしていた。しかし
このような従来方法では、各試料の反応経過は一律に測
定動作スタート時からの遅れ時間経過時刻を基準とした
ものとして測定されることになり、測定結果には各試料
の反応開始時刻の差が誤差として含まれることになる。

またこの種の測定方法においては、複数の試料につい
て順次試料セット作業すなわち試薬を添加して反応を開
始させると共に試料セルを試料交換器にセットするとい
う作業を必要とするために、全ての試料のセットが完了
するまでは測光を開始することができず、特に反応初期
において吸光度の変化が著しい試料では、この空白時間
が測定精度に大きな影響を及ぼすという問題がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明の第一の目的とする所は、複数の試料の変化開
始時点からの時間的変化を同時平行して測定しようとす
る場合における各試料の変化開始時点の差が測定結果に
誤差として含まれるという問題を解消せんとするにあ
り、また本発明の第二の目的とする所は、複数の試料を
順次反応開始させるために避けられない各試料の測定初
期の空白時間における変化曲線を容易に推定できる手段
を提供するにある。

（課題を解決するための手段）分光光度計と試料自動交換手段と測定結果の記録手段
とそれらを制御する制御手段とよりなる測定装置におい
て、各試料毎の反応の開始させた時刻を上記制御手段に
記憶させ、制御手段では上記記憶データにより、各試料
毎にこの反応開始時刻を基準にして以後の時間経過を計
時して、その時間データと共に測定出力を記録するよう
にすると共に、各試料の反応開始セット時に、上述のよ
うに反応開始時刻を記憶させると同時に、それぞれの初
期測光値を計測して記憶させ、これを上記各試料の経過
時間に対する測光値のデータと共に記録するようにし
た。

（作用）各試料の反応開始時刻を記憶して、試料毎にその時刻
を計時開始時点として測定値の記録を行うことになるの
で、試料毎の反応開始時刻のばらつきを誤差として含ま
ない測定記録が得られ、その上各試料の反応開始時点に
おける測光値すなわち反応曲線の始点が記録されるの
で、他の試料セットのためにデータの欠如した空白部分
の曲線を、目視あるいはプログラム処理により容易に推
定補間できる。

（実施例）第１図に本発明を実施する装置の一例を示す。１は光
源、２は分光器、３は試料交換器で、この試料交換器３
は駆動装置31によって駆動され、試料交換器３に保持さ
れている複数の試料セル４が順次測定光路内に位置せし
められるようになっている。５は試料セルの透過光を検
出する光検出器、６はプリアンプ、７はA/D変換器で、
プリアンプ６の出力をサンプリングしA/D変換するもの
である。８はメモリで、プリアンプ出力のサンプリング
時刻、サンプリングされた測定出力等の測定データおよ
びデータ処理に必要なデータを記憶する。９は測定結果
を記録する記録装置、10は装置全体を制御すると共にデ
ータ処理を行うCPU、11はデータ処理に必要な諸データ
を入力するキーボードである。CPUはまた内蔵された計
時機構によって時刻を計測している。

第２図はCPUの動作を示すフローチャートである。オ
ペレータがCPUをスタートさせ、まずキーボードによっ
て測定条件を入力する（イ）。測定条件は試料の数Ｎ、
測定波長、予め予測した最大測定時間等である。次にCP
U内臓計時機能をスタートさせる（ロ）。以下CPUは試料
番号ｉ＝１とし（ハ）、各試料につき反応開始時刻をメ
モリに記憶せしめ、かつ各試料毎に反応開始直後の測定
を行ってその測光値を記憶せしめる（ニ）。反応開始の
検知はオペレータが試料交換器にセットした試料セルに
順に反応試薬を注入し、一つのセルに試薬を注入する毎
にキーボード上の所定のキーを押すことにより、そのキ
ーが押されたことによって反応開始を検知するのであ
る。各試料毎の反応開始直後の測定の方法は後述する。
一つの試料について反応開始時刻の記憶が完了し、初期
測光値の測定および記憶が完了する毎に試料番号を一つ
だけ進め（ホ）、ｉ＝Ｎとなったかどうかをチェックし
（ヘ）、ｉ＜Ｎの間は動作は（ニ）に戻る。全ての試料
について反応開始動作が終了すると、動作は（ヘ）から
（ト）のステップに進む。（ト）のステップでは各試料
について順次測定を行い、補正された遅れ時間toi＝tp
−tiの値と共にメモリ８に格納する。ここでtpはCPU内
蔵の計時機能による動作開始からの実時間である。

（ト）のステップの動作を具体的に述べると、CPUは
（ヘ）のステップがNOになった所で試料交換器３の駆動
装置31を駆動して各試料セル４を順次測定光路内に位置
させる動作を開始すると共に、この動作を一定周期Ｐで
繰り返し、各試料セル４の交換と同期してA/D変換器７
にサンプリング指令を送る。このような動作を繰り返し
て一定時間間隔Ｐで各試料の測定が行われ、測定データ
が補正された経過時間のデータと共にメモリ８に格納さ
れる。以上のようにして、ti＋LTiが最大の試料につい
て（イ）のステップで予め入力しておいた予定最大測定
時間が経過したら測定を停止する（チ）。（リ）のステ
ップについては後述する。

第３図は上述の動作を説明するグラフで、横軸はCPU
の計時動作開始時刻からの経過時間tpを示し、縦軸は測
定出力を示す。t₁,t₂,…,t₁,…等の時刻にそれぞれの試
料の反応が開始せしめられる。図ではＮ個の試料のうち
Ｎ＝２とｉの二つの試料について示してある。t₂＋LT₂
が２番目の試料についてのデータ取り込み開始時点、ti
＋LTiがｉ番目の試料のデータ取り込み開始時点で、黒
ドットはそれぞれデータがサンプリングされた点を示
す。第４図は第３図に示す動作の記録であって、各測定
出力の実サンプリング時刻からtiを引算した値を時刻目
盛としており、時刻０の点が全ての試料に対して反応開
始の時刻になっている。各試料の変化の様子が同じ時間
基準で表示されまた各試料毎の初期値も記憶されている
ので、相互の比較が容易かつ正確にできる。

上述の実施例では計時動作スタート後、各試料の反応
を開始させているが、１番目の試料の反応を開始させる
と共に計時動作をスタートさせるようにしてもよい。こ
の場合t₁＝０となる。また各試料について測定中に測定
動作を中止し、一つの試料について透過スペクトル測定
を行うことも可能である。スペクトル測定は分光器で波
長走査を行うので、その間各試料の時間的変化の追跡測
定はできないが、計時動作は継続しているので、スペク
トル測定終了後、各試料についての時間的変化の測定に
戻ることができ、この場合の測定記録は第５図のように
なる。この図で、各試料についてグラフの切れている所
が、ある一つの試料についてスペクトル測定を行ってい
た期間であり、この期間が各試料によってずれているの
は、実測定時刻tpからtiを引算した補正された経過時間
によって記録しているため、tiが互いに異なることによ
ってずれが生じているのである。

このように本発明によれば第４図に示すように、反応
開始初期の僅かではあるが貴重なデータにより、測光デ
ータの欠如している遅れ時間LTi中の反応曲線の形状
（破線部分）の推定が容易となるものである。

反応開始直後の初期値の測定は具体的には、オペレー
タが試料自動交換器のｉ番目のセル位置を測光位置に移
動させ、ｉ番目の試料に試薬を投入して直ちに試料自動
交換器のｉ番目のセル位置にその試料をセットし、次い
で測光動作を数回行わせる。次に試料自動交換器のｉ＋
１番目のセル位置を測光位置に移動させて、ｉ＋１番目
の試料に試薬を投入し、上述と同じ動作を繰り返すので
ある。

更に本実施例では、（ト）において全試料の連続自動
測定を開始すると共に、各試料の遅れ時間LTi（反応開
始時刻tiから連続自動測定開始時刻tsまでの時間）を記
憶する。次に（チ）において、所定の測定時間を終了し
たのち、（リ）において、各試料のti時点での測光値
（およびその傾き）とts時点での測光値およびその傾き
のデータから、遅れ時間LTi中の反応曲線の形状を内挿
法により演算し、記録表示する。

反応初期の吸光度変化が小さい試料では、この遅れ時
間LTiは余り問題とはならないが、反応開始初期から比
較的顕著な吸光度の変化を示す試料の場合には、この遅
れ時間LT₁,LT₂のために欠落したデータが極めて重要な
情報となる。

またこの初期測光値の個数は、反応の進行が単純な指
数関数で表せるときは１個でもよいが、一般的には曲線
の傾きや曲がりの傾向を見て内挿を行う必要があるので
３〜４個程度が望ましい。

このようにして各反応曲線の始点が表示されれば、空
白部分LT₁,LT₂の曲線を推定するのは目視でも容易であ
るが、本実施例では更にプログラム処理により空白部分
を補完して、破線で示すように表示している。

（発明の効果）本発明によれば、各試料について実際の変化開始時刻
を基準にして測定記録がなされるので、カイネティック
測定を行う場合、測定の再現性がよく、測定の操作性も
向上されるという利点があり、また複数の試料のセット
のためにデータの欠落した初期空白部分の反応曲線を容
易に推定できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の一例を示すブロ
ック図、第２図は同上実施例における動作のフローチャ
ート、第３図は同上の測定結果の実時間による記録のグ
ラフ、第４図は同上の測定結果の本発明による記録のグ
ラフ、第５図は同上実施例において途中でスペクトル測
定を行った場合の記録のグラフ、である。１……光源、２……分光器、３……試料交換器、４……
試料セル、５……光検出器、７……A/D変換器、８……
メモリ、９……記録装置、10……CPU、11……キーボー
ド、31……試料交換器の駆動装置。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−111449（ＪＰ，Ａ) 石川栄治他「酵素免疫測定法」（1987 年）医学書院Ｐ．26−27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分光光度計と試料自動交換手段と測定結果
の記録手段と、それらを制御する制御手段とよりなる測
定装置において、各試料を順次反応開始させ、各試料毎
に反応開始直後に測定を行って、制御手段に各試料毎の
反応開始時刻と反応開始直後における初期段階測光値と
を記憶させ、次いで各試料について時分割的に測光を行
い、それぞれ反応開始時刻からの経過時間の関数として
測光値の経時変化を記録することを特徴とする試料の時
間的変化測定方法。
【請求項２】各試料の反応開始時刻における初期測光値
と上記経過時間に対する測光値をデータ処理することに
より、反応開始時の複数の試料セットのために測定がで
きなかった空白時間における変化曲線を補間して記録す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の試料の
時間的変化測定方法。