JPH10197449A

JPH10197449A - 光測定装置

Info

Publication number: JPH10197449A
Application number: JP9000735A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Mizuguchi; 義則水口; Yoshitaka Ohashi; 祥高大橋
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK; Nikon Corp
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK; Nikon Corp
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1997-01-07
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】サンプルと試薬とが短時間で相互作用を起こ
す場合でもサンプルの蛍光又は吸光度の経時変化を迅速
に測定することができる光測定装置を提供することを目
的とする。【解決手段】本発明の光測定装置１は、透明なマイク
ロプレート４の複数のウェル５内の各サンプルＳに、こ
のサンプルＳと相互作用を起こす試薬を注入し、各サン
プルＳからの蛍光又は透過光の経時変化を測定するもの
で、マイクロプレート４のウェル形成面４ａ側からマイ
クロプレート４の各サンプルＳに試薬を一括に供給する
試薬供給手段６，７、マイクロプレート４の各サンプル
Ｓを所定波長の光で照明する照明手段２８，３１、マイ
クロプレート４のウェル形成面４ａに対向する対向面４
ｂを撮像すると共に各サンプルＳからの蛍光又は透過光
を選択的に通過させる撮像手段２３，５０を備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプレート
の表面に形成される複数個のサンプル収容凹部（以下、
ウェルという）内のサンプルについての蛍光又は透過光
を測定する光測定装置に係り、特に、各ウェル内のサン
プルに試薬を注入する際に、サンプルから出射される蛍
光又は透過光の経時変化を測定する光測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、サンプルの蛍光などの光学的
特性を測定するための装置として、マイクロプレートを
使用するものがある。マイクロプレートは、その一面に
サンプルを収容するための複数個のウェルを有してい
る。マイクロプレートを使用する装置は、例えば、各ウ
ェル内に注入したサンプルに、このサンプルと相互作用
を起こす試薬を滴下し、このサンプルと試薬との相互作
用により発生する蛍光や透過光の経時変化を測定するこ
とにより、サンプルと試薬との相互作用の過程を調べる
のに使用される。この種の装置は、一度に測定するサン
プルの数により、個別サンプル測定装置と多サンプル同
時測定装置とに区別することができる。

【０００３】まず、個別サンプル測定装置としての蛍光
測定装置は、１つの開口部をもった平板状の遮光部材を
有し、この開口部の上方に光源および光検出器を有し、
光源と光検出器との間に、試薬を滴下する注液ノズルを
有している。測定の際には、マイクロプレートが遮光部
材の下方に移動され、被測定サンプルを収容するウェル
と遮光部材の開口部とが一致され、開口部を通して光源
からの励起光がサンプルに照射され、このサンプルから
の蛍光が光検出器で検出される。そして、遮光部材の開
口部を通して注液ノズルからサンプルに試薬が滴下さ
れ、サンプルからの蛍光の経時変化が測定される。この
ようにして、マイクロプレートの全サンプルについて１
つずつ蛍光の経時変化の測定が行われる。

【０００４】また、個別サンプル測定装置としての吸光
度測定装置は、光源がマイクロプレートの下方に配置さ
れている点で前述した蛍光測定装置と異なり、光源によ
りマイクロプレートの下面を照明し、サンプルからの透
過光を光検出器で検出する。

【０００５】一方、多サンプル同時測定装置としての蛍
光測定装置は、マイクロプレートのウェルと同数の分注
ノズルをもった試薬分注器を有し、この試薬分注器の側
方には、マイクロプレートの上面を照明する一対の光源
を有し、各光源間には高感度ビデオカメラが配置されて
いる。そして、マイクロプレートは、この高感度ビデオ
カメラの下方位置と試薬分注器の下方位置との間を交互
に往復移動可能となっている。蛍光を測定する際には、
マイクロプレートが一旦試薬分注器の下方に配置され、
分注ノズルから各サンプルに試薬が分注された後、マイ
クロプレートが高感度ビデオカメラの下方に配置され、
各光源によりマイクロプレートの上面が照明され、各サ
ンプルからの蛍光が高感度ビデオカメラで一括に検出さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来からある個別サンプル測定装置は、マイクロプレ
ートの各サンプルについて１つずつ蛍光又は透過光の経
時変化を測定するので、多くのサンプルについての測定
を行う場合には、その測定に相当の時間がかかり、迅速
な測定を行うことができないという問題がある。

【０００７】一方、多サンプル測定装置は、蛍光を測定
する毎に、マイクロプレートを一旦試薬分注器の下方に
移動させたのち高感度ビデオカメラの下方に移動させな
ければならないため、試薬をサンプルに滴下した直後か
らの蛍光の経時変化を連続的に測定することができず、
特に、サンプルと試薬とが短時間で相互作用を起こす場
合にはその測定が困難である。

【０００８】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、サンプルの蛍光又は吸光度の経時変化
を迅速にかつ連続的に測定することができる光測定装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明による光測定装置は、透明なマイクロプレ
ートの複数のウェル内に注入した各サンプルに、このサ
ンプルと相互作用を起こす試薬を注入し、各サンプルか
ら出射される蛍光又は透過光の経時変化を測定する光測
定装置において、マイクロプレートのウェルが形成され
るウェル形成面側からマイクロプレートの各サンプルに
試薬を一括に供給する試薬供給手段と、マイクロプレー
トの各サンプルを照明する照明手段と、マイクロプレー
トのウェル形成面に対向するウェル対向面を撮像すると
共に各サンプルからの蛍光又は透過光を選択的に通過さ
せる撮像手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】この光測定装置によれば、照明手段により
マイクロプレートの各ウェル内のサンプルが照明され、
各サンプルからの蛍光又は透過光がマイクロプレートの
ウェル対向面側から一括に撮像される。そして、このと
き、撮像手段により各サンプルからの蛍光又は透過光が
選択的に通過されるので、マイクロプレートの全てのサ
ンプルからの蛍光又は透過光が強調されて撮像される。
さらに、マイクロプレートのウェル形成面側から試薬供
給手段により各サンプルに試薬を供給する場合に、試薬
が各サンプルに一括に供給され、試薬供給直後からの各
サンプルからの蛍光又は透過光の経時変化が測定され
る。

【００１１】また、前述した光測定装置において、試薬
供給手段は、試薬を収容する試薬収容部と、試薬収容部
から試薬を取り入れ、この試薬をマイクロプレートの各
ウェルに分注する試薬分注器とを備えることが好まし
い。また、試薬供給手段は、試薬を収容する複数の試薬
収容部と、各試薬収容部から試薬を取り入れ、この試薬
をマイクロプレートの各ウェルに分注する試薬収容部と
同数の試薬分注器とを備え、試薬は各試薬収容部につき
それぞれ異なることが好ましい。

【００１２】ここで、試薬分注器は、例えばマイクロプ
レートのウェルと同数設けられると共にマイクロプレー
トの各ウェルと対向配置される分注ノズルと、各分注ノ
ズルと連通する分注シリンダと、各分注シリンダに気密
に嵌合可能となっている分注ピストンとを備える構成で
ある。

【００１３】また、照明手段は、例えば、サンプルを励
起するための励起光を発する励起光源ユニットと、励起
光源ユニットからの励起光を伝送し、マイクロプレート
の各サンプルを照明する光伝送部材とを備える構成であ
る。

【００１４】また、光測定装置は、光伝送部材からの励
起光をマイクロプレートの各ウェルと同数に分配する光
分配部材と、試薬分注器とマイクロプレートとの間に設
けられ、各光分配部材をガイドする分配部材ガイド用開
口部および試薬分注器の各分注ノズルをガイドするノズ
ルガイド用開口部をもったガイド部材とを備えることが
好ましい。

【００１５】また、マイクロプレートを試薬分注器に対
向配置させるマイクロプレート搬送手段を備えるか、又
は試薬分注器をマイクロプレートに対向配置させる分注
器搬送手段を備えることが好ましい。

【００１６】また、撮像手段は、例えば、マイクロプレ
ートのウェル対向面側に設けられる結像光学系と、マイ
クロプレートの各サンプルからの蛍光又は透過光を選択
的に通過させる波長選択手段と、結像光学系および波長
選択手段を通過するウェル対向面からの光に基づきウェ
ル対向面を撮像する撮像部とを備える構成である。

【００１７】さらに、前述した光測定装置は、少なくと
もマイクロプレート、試薬供給手段及び結像光学系を収
納する遮光性をもった収納箱を備えることが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による光
測定装置の第１実施形態について詳細に説明する。

【００１９】図１は、光測定装置としてのマイクロプレ
ート移動方式の蛍光測定装置の内部の正面図であり、図
２は、図１の蛍光測定装置の側面図である。図１に示す
ように、蛍光測定装置１は、マイクロプレート搬送手段
としての一対のガイドレール２，２を有し、このガイド
レール２，２は水平方向に平行に延びている。図２に示
すように、この一対のガイドレール２，２の間には、開
口部３ａをもった平板状のホルダ３を介してマイクロプ
レート４が配置されている。このマイクロプレート４
は、ベルトコンベヤなどの駆動装置（図示せず）により
ホルダ３を駆動させることで、ガイドレール２，２に沿
って往復移動可能となっている。なお、前述したホルダ
３及び駆動装置もマイクロプレート搬送手段を構成する
ものである。

【００２０】図２に示すように、マイクロプレート４
は、複数個（例えば９６個）の円柱状のウェル５を有
し、各ウェル５は、マイクロプレート４の上面４ａにお
いて例えば８列１２行に配列されている。ここで、図１
の矢印Ａ１及びＡ２で示されるマイクロプレート４の移
動方向、すなわちガイドレール２，２の延び方向を行方
向とし、この行方向に直交する方向を列方向とする。ま
た、各ウェル５の底面５ａは、特に紫外域から赤外域ま
での範囲の波長の光を透過可能な物質（例えば、無蛍光
性の透明プラスティック）で形成され、各ウェル５内に
は、サンプルとして例えばＣａイオンを含む細胞及びＣ
ａイオンの蛍光指示薬としてのｆｕｒａ２等が注入され
ている。

【００２１】また、ガイドレール２，２の上方には、試
薬供給手段として、同一構成の２つの試薬分注器６，７
が設けられ、各試薬分注器６，７は互いに異なる第２試
薬、第１試薬を分注する。この第２試薬、第１試薬とし
ては、測定するサンプルと相互作用を起こす試薬が用い
られる。

【００２２】ここで、図２に示すように、試薬分注器６
は、筐体８の下部８ａに、マイクロプレート４のウェル
５と同数（９６個）の試薬分注部９を有し、この試薬分
注部９は、筐体８の下部８ａから下方に突出するテーパ
形状の分注ノズル１０と、この分注ノズル１０に対応す
る位置に設けられ、この分注ノズルと連通する分注シリ
ンダ１１とで構成されている。一方、試薬分注器６は、
筐体８の内部に設けられた可動プレート１２から試薬分
注部９と同数だけ延びる分注ピストン１３を有し、各分
注ピストン１３は、各分注シリンダ１１に気密に嵌合可
能となっている。可動プレート１２は、筐体８の上部８
ｂを貫通する可動バー１４を有し、この可動バー１４
は、例えばステッピングモータとボールねじ（図示せ
ず）とにより上下方向（図２の矢印Ｂ方向）に移動可能
となっている。

【００２３】なお、試薬分注部９及び分注ピストン１３
は、それぞれ筐体８の下部８ａ及び可動プレート１２に
おいてマイクロプレート４のウェル５の配列に対応して
８列１２行で配列されている。また、試薬分注器６は、
筐体８の上部８ｂから上方に延びる支持バー１５を有
し、この支持バー１５は、可動バー１４と同様に例えば
ステッピングモータとボールねじ（図示せず）とにより
上下方向に移動可能となっている。

【００２４】また、図２に示すように、蛍光測定装置１
は、試薬供給手段として、第２試薬を貯留する第２試薬
収容部１６を有し、この第２試薬収容部１６は、水平方
向に移動可能な搬送プレート１７上に支持されている。
なお、第２試薬は、ポンプ１８により、試薬補充源（図
示せず）に接続された注入管１９を通して第２試薬収容
部１６内に補充され、常に一定量に保持される。なお、
試薬分注器７に対しても、試薬供給手段として、第１試
薬を貯留する第１試薬収容部、搬送プレート、ポンプ及
び注入管が設けられている。

【００２５】なお、前述した試薬分注器６，７及びホル
ダ３は、駆動制御部４０により制御可能となっている。
図３に示すように、駆動制御部４０は、メイン制御回路
４１と、試薬分注器６のステッピングモータを駆動する
第１駆動回路４２と、試薬分注器７のステッピングモー
タを駆動する第２駆動回路４３と、ホルダ３の駆動装置
を駆動する第３駆動回路４４とで構成されている。メイ
ン制御回路４１は、操作処理ユニット４５に接続され、
この操作処理ユニット４５の入力装置４７に入力命令が
与えられる場合に、処理装置４６を介して駆動指示信号
ＣＢが与えられる。そして、この駆動指示信号ＣＢに基
づき、第１駆動回路４２から分注指示信号Ｂ１が送出さ
れ、試薬分注器６の上下移動がなされる。また、駆動指
示信号ＣＢに基づき、第２駆動回路４３から分注指示信
号Ｂ２が送出され、試薬分注器７の上下移動がなされ
る。さらに、駆動指示信号ＣＢに基づき、第３駆動回路
４４から搬送指示信号ＣＲが送出され、ホルダ３の駆動
装置が駆動されてマイクロプレート４がガイドレール
２，２に沿って往復移動される。

【００２６】そして、図１に示すように、ガイドレール
２，２の下方には、遮光性をもった屈曲した導光管２０
が設けられている。この導光管２０の一端は、矩形状の
入射開口部２１で形成され、他端は矩形状の出射開口部
２２で形成され、入射開口部２１は試薬分注器６に対向
する位置に配置され、出射開口部２２は、撮像部として
のビデオカメラ２３に接続されている。ここで、入射開
口部２１は、ホルダ３とほぼ等しい大きさとすることが
好ましい。このようにした場合、ホルダ３が入射開口部
２１の真上に配置されたときに、入射開口部２１がホル
ダ３及びマイクロプレート４の下面４ｂで覆われ、不要
な光の侵入を防止することができる。

【００２７】導光管２０の内部には、マイクロプレート
４の下面４ｂからの光をビデオカメラ２３に導くための
結像光学系５０が設けられ、この結像光学系５０は、例
えば入射開口部２１から出射開口部２２に向けて、光軸
Ｃに沿って順に配列されるレンズ２４、反射鏡２５、レ
ンズ２６等の光学素子により構成されている。また、ビ
デオカメラ２３とレンズ２６との間には、波長選択手段
としての波長選択フィルタ２７が設けられ、波長選択フ
ィルタ２７としては、サンプルに応じた蛍光を通過させ
る干渉フィルタが選択される。

【００２８】なお、ビデオカメラ２３は、画像処理ユニ
ット３６のカメラ制御部３７に接続されている。カメラ
制御部３７は、操作処理ユニット４５に接続され、操作
処理ユニット４５の入力装置４７に入力命令が与えられ
る場合に、その入力指示信号が処理装置４６を介して与
えられる。そして、この入力指示信号に基づき、カメラ
制御部３７がビデオカメラ２３に撮像制御信号ＣＣを送
出し、この撮像制御信号ＣＣによりビデオカメラ２３の
ＯＮ／ＯＦＦがなされる。また、カメラ制御部３７は、
ビデオカメラ２３で検知した映像信号ＶＲを画像処理装
置３８に送出する。そして、この映像信号ＶＲに基づき
画像処理装置３８で画像処理が行われ、この画像処理さ
れた画像が画像モニタ３９に表示される。

【００２９】一方、画像処理装置３８は、操作処理ユニ
ット４５に接続され、画像処理信号ＶＰＷを操作処理ユ
ニット４５の処理装置４６に送出し、この画像処理信号
ＶＰＷに基づき、ビデオカメラ２３で撮像されるマイク
ロプレート４の各サンプルからの蛍光強度が処理装置４
６で算出され、その経時変化等が表示装置４８で表示さ
れる。

【００３０】なお、前述した導光管２０、波長選択フィ
ルタ２７、結像光学系５０及びビデオカメラ２３により
撮像手段が構成されている。また、前述した試薬分注器
６，７、ガイドレール２，２、マイクロプレート４、第
１、第２試薬収容部及び導光管２０は、遮光性をもった
収納箱３０により囲まれている。

【００３１】また、蛍光測定装置１は、照明手段として
の励起光源ユニット３１を有している。励起光源ユニッ
ト３１は、マイクロプレート４の各ウェル５に注入した
サンプルを励起するためのものである。この励起光源ユ
ニット３１は、筐体３２の内部で配列される光源３３、
集光レンズ３４、及び波長選択手段としての波長選択部
３５により構成されている。ここで、波長選択部３５
は、例えば円形のプレート上に４枚の干渉フィルタ（図
示せず）を分配配置して構成されている。波長選択部２
７は、円形プレートを回転させて各干渉フィルタを光路
上に配置させることにより波長選択を行うものであり、
サンプルに応じた励起光を通過させる干渉フィルタが選
択される。

【００３２】なお、波長選択部３５は、操作処理ユニッ
ト４５の入力装置４７に入力命令が与えられる場合に、
処理装置４６を介して選択指示信号ＷＳが送出され、こ
の選択指示信号ＷＳに基づき、円形プレートが回転され
て適当な干渉フィルタが選択される。

【００３３】また、蛍光測定装置１は、光伝送部材とし
て、複数本（例えば４０本）の光ファイバからなるバン
ドルファイバケーブル２８を有している。このバンドル
ファイバケーブル２８は、その一端が励起光源ユニット
３１の筐体３２に接続され、他端は途中で２０本の光フ
ァイバからなるファイババンドル２８ａ，２８ｂに分岐
し、分岐した各ファイババンドル２８ａ，２８ｂの先端
は、収納箱３０を貫通して導光管２０の対向する内壁面
２０ａ，２０ｂにそれぞれ取り付けられている。各ファ
イババンドル２８ａ，２８ｂの各先端は、それぞれ金属
からなる円筒状の保持部材２９ａ，２９ｂにより導光管
２０の各内壁面２０ａ，２０ｂに固定されている。そし
て、各ファイババンドル２８ａ，２８ｂの各出射端面
は、マイクロプレート４の下面４ｂに向けられている。

【００３４】次に、前述した構成を有する蛍光測定装置
１の作用について説明する。

【００３５】まず、搬送プレート１７を試薬分注器６の
下方に配置させる。そして、試薬分注器６の筐体８を下
降させ、分注ノズル１０の先端を第２試薬収容部１６の
第２試薬内に浸漬させる。そして、この状態で可動バー
１４を上昇させ、各分注ノズル１０を通して第２試薬を
各シリンダ１１内に吸引させる。その後、試薬分注器６
を上昇させ、第２試薬収容部１６を元の位置に戻す（図
２参照）。

【００３６】次に、マイクロプレート４をガイドレール
２，２に沿って移動させ、試薬分注器６と、導光管２０
の入射開口部２１との間に配置させる。このとき、マイ
クロプレート４を、その各ウェル５が試薬分注器６の各
分注ノズル１０に対向する位置に配置させる。そして、
支持バー１５を下降させることで試薬分注器６を下降さ
せ、マイクロプレート４の各サンプルに近接する位置で
停止させる。

【００３７】そして、ファイババンドル２８ａ，２８ｂ
によりマイクロプレート４の下面４ｂを励起光で照明す
ると、マイクロプレート４の下面４ｂからの光は、レン
ズ２４、反射鏡２５及びレンズ２６を通りビデオカメラ
２３で検出される。このとき、波長選択部２７におい
て、その干渉フィルタをサンプルに応じた蛍光波長に合
わせると、マイクロプレート４の下面４ｂの映像におい
て、各サンプルからの蛍光強度が一括に撮像されると共
に各サンプルからの蛍光が強調される。このため、マイ
クロプレート４の全てのサンプルについての蛍光強度の
測定が極めて短時間で行われる。さらに、マイクロプレ
ート４の上面４ａ側から試薬分注器６により第２試薬を
マイクロプレート４の各サンプルに滴下すると、第２試
薬滴下直後から各サンプルの蛍光強度の経時変化を連続
的に測定することができる。従って、この蛍光測定装置
１は、試薬滴下後に短時間でサンプルとの相互作用を終
了させる試薬に対して特に有効である。

【００３８】なお、各サンプルに試薬分注器６からの第
２試薬を滴下するだけとしたが、試薬分注器７からの第
１試薬をサンプルに滴下した後、このサンプルにさらに
第２試薬を滴下するようにしてもよい。この場合、サン
プルと、第１試薬及び第２試薬からなる複合試薬との相
互作用の過程を測定することもでき、一度に２種類の測
定を行うことができる。

【００３９】また、試薬供給手段として試薬分注器６，
７を２台だけ使用しているが、使用する試薬の種類に応
じて１台とすることもでき、又は３台以上とすることも
できる。

【００４０】次に、本発明の光測定装置の第２実施形態
について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等
の構成要素については同一の参照番号を付し、重複する
説明は省略する。

【００４１】図４は、本発明による光測定装置の第２実
施形態としての蛍光測定装置の内部を示す断面図であ
る。同図に示すように、この蛍光測定装置５２は、マイ
クロプレート４の下面４ｂを真下から照明する点で第１
実施形態の蛍光測定装置１と異なっている。図４に示す
ように、蛍光測定装置５２は、試薬分注器６，７及びガ
イドレール２，２の下方に光源５３を有し、光源５３と
マイクロプレート４との間に照明用光学系５４を配置さ
せている。この照明用光学系５４は、光源５３側からマ
イクロプレート４に向けて順に配列されるレンズ５５，
５６、ハーフミラー又はダイクロイックミラー５７及び
レンズ５８により構成されている。ここで、ダイクロイ
ックミラー５７としては、光の入射角４５゜で波長選択
部２７で選択した波長を透過し、マイクロプレート４か
らの蛍光を反射するような特性をもつことが好ましい。
また、レンズ５５，５６の間には、波長選択部５９が配
置され、この波長選択部５９は、前述した波長選択部２
７，３５と同一構成となっている。なお、光源５３、照
明用光学系５４及び波長光選択部５９により照明手段が
構成され、この照明手段は、レンズ５８、ダイクロイッ
クミラー５７及びレンズ２６により構成される結像光学
系５０と共に導光管６０で囲まれている。

【００４２】このような構成をもった蛍光測定装置５２
は、光源５３を点灯させると、照明用光学系５４を介し
てマイクロプレート４の下面４ｂが真下すなわちマイク
ロプレート４の下面４ｂに直交する方向から照明される
ことになる。このため、斜め下方からマイクロプレート
４の下面４ｂを照明する場合に比べて、下面４ｂにおけ
る照明ムラを少なくすることができる。

【００４３】次に、本発明の光測定装置の第３実施形態
について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等
の構成要素については同一の参照番号を付し、重複する
説明は省略する。

【００４４】図５は、本発明による光測定装置の第３実
施形態としての分注器移動方式の蛍光測定装置の内部を
示す断面図である。同図に示すように、蛍光測定装置６
１は、分注器搬送手段として、試薬分注器６，７をそれ
ぞれ導光管２０の入射開口部２１に対向配置させる一対
のガイドレール５１，５１を更に備えている点で第１実
施形態の蛍光測定装置１と異なっている。ここで、ガイ
ドレール５１，５１は、試薬分注器６，７の上方に配設
され、この試薬分注器６，７を移動可能に支持してい
る。なお、試薬分注器６，７は、駆動制御部４０により
制御され、往復移動可能となっている。

【００４５】前述した構成により、導光管２０の入射開
口部２１の真上で停止されるマイクロプレート４に対
し、試薬分注器６，７をガイドレール５１，５１に沿っ
て任意に選択して移動させることができ、サンプルに滴
下する試薬を任意に選択することができる。従って、試
薬を１種類だけ滴下させたり、２種類の試薬を滴下する
順序を任意に選んだりすることができる。

【００４６】なお、本実施形態では、試薬分注器をガイ
ドレール５１，５１に沿って往復移動させたが、円環状
のガイドレールなどを使用し、ガイドレール２，２の上
方において複数の試薬分注器を周回移動させるようにし
てもよい。

【００４７】次に、本発明の光測定装置の第４実施形態
について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一又
は同等の構成要素については同一の参照番号を付し、重
複する説明は省略する。

【００４８】図６は、本発明の光測定装置の第４実施形
態としての蛍光測定装置の内部を概略的に示す断面図で
ある。同図に示すように、蛍光測定装置６２は、測定す
べきサンプルが予め注入された複数のマイクロプレート
４を供給するオートローダ６３と、測定が終了したマイ
クロプレート４を収納するオートストッカ６４とを備え
ている点で、第３実施形態の蛍光測定装置６１と異なっ
ている。

【００４９】図６に示すように、オートローダ６３は、
ガイドレール２，２の延長線上であって収納箱３０の側
面３０ａに設けられるマイクロプレート４を貯留するボ
ックス状の貯留室６５を有し、この貯留室６５内にマイ
クロプレート４が複数段に積み重ねられている。また、
収納箱３０の側面３０ａには、マイクロプレート４を送
出する送出口６６が形成されている。そして、貯留室６
５内には、複数段に積み重ねられたマイクロプレート４
を貯留室６５の底面まで下降させて順次送出口６６を通
してガイドレール２，２上に送り出す送出し機構（図示
せず）が設けられている。なお、この送出し機構は、駆
動制御部４０により制御可能となっている。

【００５０】一方、オートストッカ６４は、ガイドレー
ル２，２の延長線上であってオートローダ６３に対向す
る位置にマイクロプレート４をストックするボックス状
の収容室６７を有している。収容室６７内では、マイク
ロプレート４が複数段に積み重ねられる。この収容室６
７は、収納箱３０の側面３０ｂに取り付けられている。
また、収納箱３０の側面３０ｂにはマイクロプレート４
を通過させる送入口６８が形成されている。さらに、収
容室６７内には、ガイドレール２，２からマイクロプレ
ート４が送り込まれる毎にマイクロプレート４を上方に
移動させる移動機構（図示せず）が設けられている。な
お、この移動機構は、駆動制御部４０により制御可能と
なっている。

【００５１】そして、オートローダ６３内の最下段のマ
イクロプレート４を送出口６６を通してガイドレール
２，２上に送り出し、マイクロプレート４をガイドレー
ル２，２に沿って導光管２０の入射開口部２１の真上に
配置させる。そして、このマイクロプレート４について
測定が終了した後、再びガイドレール２，２に沿ってマ
イクロプレート４を移動させ、送入口６８を通してスト
ッカ６４内に収容させる。このようにして、ローダ６３
から送出されるマイクロプレート４は、順次ストッカ６
４内に複数段に積み重ねられる。このため、測定毎に１
枚ずつマイクロプレート４をセットする必要がなくな
り、連続的にマイクロプレート４の測定を行うことがで
き、省力化が可能となる。

【００５２】次に、本発明の光測定装置の第５実施形態
について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一又
は同等の構成要素については同一の参照番号を付し、重
複する説明は省略する。

【００５３】図７は、本発明による光測定装置の第５実
施形態としての蛍光測定装置の内部を概略的に示す断面
図である。同図に示すように、蛍光測定装置７０は、マ
イクロプレート４の側方から光を照射する点で第３実施
形態の蛍光測定装置６１と異なっている。

【００５４】図７及び図８に示すように、蛍光測定装置
７０は、複数本の光ファイバからなるバンドルファイバ
ケーブル７１を有している。このバンドルファイバケー
ブル７１の一端は、ガイドレール２に取り付けた金属か
らなる円筒状の保持部材７２により固定され、バンドル
ファイバケーブル７１の出射端面７１ａは、マイクロプ
レート４の側面４ｃに対向配置されている。ここで、マ
イクロプレート４の側面４ｃは、特に紫外域から赤外域
の光を透過可能な物質（例えば、無蛍光性透明プラステ
ィック）で形成されている。一方、図７に示すように、
バンドルファイバケーブル７１の入射端は、励起光源ユ
ニット３１の筐体３２に接続され、バンドルファイバケ
ーブル７１の入射端面には、筐体３２内の光源３３、集
光レンズ３４および波長選択部３５により励起光が入射
される。

【００５５】そして、光源３３を点灯させると、この光
は励起光としてバンドルファイバケーブル７１の出射端
面７１ａから出射され、マイクロプレート４の側面４ｃ
が照明され、マイクロプレート４の各ウェル５内のサン
プルＳに励起光が照射される。このように、マイクロプ
レート４の側面４ｃを照明する場合、１本のバンドルフ
ァイバケーブル７１のみの簡単な構成で照明が可能とな
り、ひいてはコストの低減を図ることができる。

【００５６】ここで、特に、ファイババンドル７１の出
射端面７１ａは、マイクロプレート４の側面４ｃから約
３０ｃｍ離れた位置に配置され、マイクロプレート４の
側面４ｃにほぼ平行にされることが好ましい。この場
合、マイクロプレート４の側面４ｃ全体が均一な光強度
で照明されると共に、この側面４ｃから最も離れた位置
のウェル５にも十分な強度をもった励起光を到達させる
ことができる。

【００５７】なお、蛍光測定装置７０は、吸光度測定装
置としても利用することができる。この場合、サンプル
Ｓを注入していないマイクロプレート４の下面４ｂを撮
像し、次に、サンプルＳを注入したマイクロプレート４
の下面４ｂを撮像し、この撮像したマイクロプレート４
の下面４ｂの映像同士に基づいて吸光度測定を行うこと
ができる。

【００５８】次に、本発明の光測定装置の第６実施形態
について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同一又
は同等の構成要素については同一の参照番号を付し、重
複する説明は省略する。

【００５９】図９は、本発明による光測定装置の第６実
施形態としての蛍光測定装置の要部を示す断面図であ
る。図９に示すように、この蛍光測定装置８０は、マイ
クロプレート４の各サンプルＳにマイクロプレート４の
上面４ａ側から励起光を照射する点で第１〜第５実施形
態の蛍光測定装置１，５２，６１，６２，７０と異なっ
ている。

【００６０】蛍光測定装置８０は、光分配部材として、
マイクロプレート４のウェル５と同数（９６個）の光フ
ァイバ群８２を有し、この光ファイバ群８２の一端をバ
ンドルファイバケーブル７１の出射端面７１ａに接合さ
せている。そして、この接合状態がガイドレール２，２
に固定された金属からなる保持部材８１により保持され
ている。また、導光管２０の入射開口部２１の上方にマ
イクロプレート４が配置され（図７参照）、図９に示す
ように、マイクロプレート４の上面４ａに対向する位置
に平板状のガイド部材８３を有している。このガイド部
材８３は、例えばガイドレール２，２に取り付けられ、
ガイドレール２，２から少なくともマイクロプレート４
の厚さとほぼ等しい高さに配置されている。このガイド
部材８３には、分注ノズル１０をガイドする円柱状のノ
ズルガイド用開口部８４が９６個形成され、各開口部８
４は、マイクロプレート４の各ウェル５に対向する位置
に８列１２行に配列されている。

【００６１】また、マイクロプレート４の各ウェル５に
対向する位置には、各ノズルガイド用開口部８４の近傍
位置にファイバガイド用開口部８５が形成されている。
一方、光ファイバ群８２は、マイクロプレート４の行
（１２行）に対応して１２個の光ファイバ群８２ａ〜８
２ｌに分割されている。ここで、図１０に示すように、
例えば光ファイバ群８２ａ〜８２ｃは、ガイド部材４の
ノズルガイド用開口部８４の行方向（図１０の矢印Ｄ方
向）に沿って延び且つ隣接する各行間にそれぞれ配置さ
れている。このため、各分注ノズル１０の各ノズルガイ
ド用開口部８４への挿入が光ファイバ群８２ａ〜８２ｌ
により妨げられることがない。なお、各光ファイバ群８
２ａ〜８２ｌは、８本の光ファイバで構成され、各光フ
ァイバの先端がガイド部材８３の各ファイバガイド用開
口部８５に挿入されている。

【００６２】このため、マイクロプレート４の各ウェル
５内のサンプルＳに対して、その上方から励起光が照射
される。このとき、各サンプルＳに対して、１本ずつ光
ファイバを配置させているので、各サンプルＳに照射す
る励起光強度のムラが少なくなり、各サンプルＳがほぼ
等しい励起光強度で照明される。しかも、ガイド部材８
３には、ノズルガイド用開口部８４が形成されているの
で、分注ノズル１０から滴下される試薬が対応するサン
プルＳに確実に滴下される。

【００６３】また、波長選択フィルタ２７として蛍光を
通過するフィルタを選択すれば、蛍光を測定することが
でき、波長選択フィルタとして励起光を通過させるフィ
ルタを選択すれば、吸光度を測定することができる。す
なわち、この蛍光測定装置８０は、蛍光測定および吸光
測定の２種類の測定を選択的に行うことができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明による光測定
装置は、試薬供給手段によりマイクロプレートのウェル
が形成されるウェル形成面側からマイクロプレートの各
サンプルに試薬を一括に供給し、照明手段によりマイク
ロプレートの各サンプルを照明し、撮像手段によりマイ
クロプレートのウェル形成面に対向するウェル対向面を
撮像すると共に各サンプルからの蛍光又は透過光を選択
的に通過させるようにしたので、マイクロプレートの全
てのサンプルについてその蛍光又は吸光度の経時変化を
迅速にかつ連続的に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光測定装置の第１実施形態を示す断面
図である。

【図２】図１の試薬分注器の構成を示す一部切欠側面図
である。

【図３】図１の駆動制御部の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の光測定装置の第２実施形態を示す断面
図である。

【図５】本発明の光測定装置の第３実施形態を示す断面
図である。

【図６】本発明の光測定装置の第４実施形態を示す断面
図である。

【図７】本発明の光測定装置の第５実施形態を示す概略
断面図である。

【図８】図７の光測定装置の要部を示す拡大図である。

【図９】本発明の光測定装置の第６実施形態の要部を示
す側面図である。

【図１０】図９のガイド部材の平面図である。

【符号の説明】

１…蛍光測定装置（光測定装置）、２…ガイドレール
（マイクロプレート搬送手段）、３…ホルダ（マイクロ
プレート搬送手段）、４…マイクロプレート、４ａ…上
面（ウェル形成面）、４ｂ…下面（ウェル対向面）、５
…ウェル、６，７…試薬分注器（試薬供給手段）、１０
…分注ノズル（試薬分注器）、１１…分注シリンダ（試
薬分注器）、１３…分注ピストン（試薬分注器）、２３
…ビデオカメラ（撮像部）、２７…波長選択フィルタ
（波長選択手段）、２８…バンドルファイバケーブル
（光伝送部材）、３０…収納箱、３１…励起光源ユニッ
ト（照明手段）、５０…結像光学系（撮像手段）、５１
…ガイドレール（分注器搬送手段）、Ｓ…サンプル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明なマイクロプレートの複数のウェル
内に注入した各サンプルに、このサンプルと相互作用を
起こす試薬を注入し、前記各サンプルから出射される蛍
光又は透過光の経時変化を測定する光測定装置におい
て、前記マイクロプレートの前記ウェルが形成されるウェル
形成面側から前記マイクロプレートの各サンプルに前記
試薬を一括に供給する試薬供給手段と、前記マイクロプレートの前記各サンプルを照明する照明
手段と、前記マイクロプレートの前記ウェル形成面に対向するウ
ェル対向面を撮像すると共に前記各サンプルからの蛍光
又は透過光を選択的に通過させる撮像手段と、を備える
ことを特徴とする光測定装置。
【請求項２】前記試薬供給手段は、前記試薬を収容す
る試薬収容部と、前記試薬収容部から前記試薬を取り入
れ、この試薬を前記マイクロプレートの各ウェルに分注
する試薬分注器とを備えることを特徴とする請求項１記
載の光測定装置。
【請求項３】前記試薬供給手段は、前記試薬を収容す
る複数の試薬収容部と、前記各試薬収容部から前記試薬
を取り入れ、この試薬を前記マイクロプレートの各ウェ
ルに分注する前記試薬収容部と同数の試薬分注器とを備
え、前記試薬は前記各試薬収容部につきそれぞれ異なる
ことを特徴とする請求項１記載の光測定装置。
【請求項４】前記試薬分注器は、前記マイクロプレー
トのウェルと同数設けられると共に前記ウェル形成面と
対向配置される分注ノズルと、前記各分注ノズルと連通
する分注シリンダと、前記各分注シリンダに気密に嵌合
可能となっている分注ピストンとを備えることを特徴と
する請求項２又は３に記載の光測定装置。
【請求項５】前記照明手段は、前記サンプルを励起す
るための励起光を発する励起光源ユニットと、前記励起
光源ユニットからの励起光を伝送し、前記マイクロプレ
ートの各サンプルを照明する光伝送部材とを備えること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光測
定装置。
【請求項６】前記光伝送部材からの励起光を前記マイ
クロプレートの各ウェルと同数に分配する光分配部材
と、前記試薬分注器と前記マイクロプレートとの間に設
けられ、前記各光分配部材をガイドする分配部材ガイド
用開口部および前記試薬分注器の各分注ノズルをガイド
するノズルガイド用開口部をもったガイド部材とを備え
ることを特徴とする請求項５記載の光測定装置。
【請求項７】前記マイクロプレートを前記試薬分注器
に対向配置させるマイクロプレート搬送手段を備えるこ
とを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の光
測定装置。
【請求項８】前記試薬分注器をマイクロプレートに対
向配置させる分注器搬送手段を備えることを特徴とする
請求項２〜７のいずれか一項に記載の光測定装置。
【請求項９】前記撮像手段は、前記マイクロプレート
の前記ウェル対向面側に設けられる結像光学系と、前記
マイクロプレートの前記各サンプルからの蛍光又は透過
光を選択的に通過させる波長選択手段と、前記結像光学
系および前記波長選択手段を通過する前記ウェル対向面
からの光に基づき前記ウェル対向面を撮像する撮像部と
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項
に記載の光測定装置。
【請求項１０】少なくとも前記マイクロプレート、前
記試薬供給手段及び前記結像光学系を収納する遮光性を
もった収納箱を備えることを特徴とする請求項９記載の
光測定装置。