JPS5855449B2 - 化学分析装置内への化学反応成分の導入の信号を発生する装置 - Google Patents

化学分析装置内への化学反応成分の導入の信号を発生する装置

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JPS5855449B2
JPS5855449B2 JP52063410A JP6341077A JPS5855449B2 JP S5855449 B2 JPS5855449 B2 JP S5855449B2 JP 52063410 A JP52063410 A JP 52063410A JP 6341077 A JP6341077 A JP 6341077A JP S5855449 B2 JPS5855449 B2 JP S5855449B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、化学反応成分の検出に関し、さらに詳述すれ
ば、化学反応の開始の信号を発生するために反応ゾーン
に導入される成分の検出に関するものである。
本発明は抗原−抗体反応の成分を検出する非同位免疫学
的検定(noni sotopicimmunoass
ay )すなわち非放射性免疫学的検定の分野で特に有
用である。
抗原および抗体を分析する普通の方法は、抗原がそれら
の対応抗体と反応して沈殿物を生成する事実に基づいて
いる。
抗原−抗体反応で生成される沈殿物の量は、過剰に存在
するものに依存して、抗体濃度または抗原濃度に比例す
る。
すなわち、抗原が過剰に存在する場合には、沈殿物の量
は抗体濃度に比例し、抗体が過剰に存在する場合には、
沈殿物の量は抗原濃度に比例する。
生成沈殿物の量は普通、沈殿物が抗原−抗体反応のゾー
ンに指向される光のビームを散乱する程度を測定するこ
とにより、化膿技術で決定される。
しかしながら、沈殿物の量は、抗体かまたは抗原が過剰
に存在することに依存して、抗原濃度が2つの可能な値
に対応しうる。
Robert J、Anderson らの氏名で本
願と同時に出願された、” A System For
SpecificSerum Protein A
nalysis”と題する、米国特許出願第79662
1号には、抗原および抗体の分析装置が開示されており
、抗原−抗体反応中に沈殿物が形成されるときに発生さ
れる散乱光信号の変化率の最高値が測定される。
前記特許出願に開示されているように、抗原−抗体反応
の開始後このような最高変化率が起こる時点は、2つの
反応成分のうちのどちらが過剰に存在するかを指示する
ことが見出されている。
換言すれば、抗原の過剰は、反応の開始後散乱光信号の
最高変化率が起こる時点を親察することにより、抗体の
過剰から区別される。
どちらの反応成分が過剰に存在するかを知ることにより
、沈殿物の測定量を抗原濃度の2つの可能な値のうちの
正しいものに相関させることができる。
反応の開始と散乱光信号の最高変化率との間に経過した
時間を測定するためには、反応開始時点を最初に設定す
ることが必要である。
かくして、タイミングクロックが反応と同時に始動され
、最高変化率値までの経過時間を測定するために使用さ
れる。
抗原・抗体の分析のほかに、化学反応の開始時間の確認
を必要とする他の分野がある。
たとえば、血漿プロトロンビンすなわち凝固時間決定に
おいては、血漿サンプルと凝固剤が混合され、血漿サン
プルが凝固するのに要する時間の測定が行なわれる。
たとえば、米国特許第3450501号(0berha
rdt )および第3593568号(S chm i
tz )を参照されたい典型的には、凝固は、凝固体が
形成するときに凝固体で散乱される光を検出し、凝固体
形成の程度に応じた電気信号を発生する光検出器によっ
て測定される。
明らかに、経過した凝固時間を正確に測定するためには
、凝固反応の開始時点を最初に設定することが必要であ
る。
抗原−抗体反応の分析においては、前記特許出願に記載
されているように、操作者が手動ピペットにより抗原反
応成分と抗体反応成分を、1回に生成分ずつ反応セルに
注入する。
手動ピペット操作は前記OberhardtおよびSc
hmitzの特許でもプロトロンビン時間決定に使用さ
れている。
0bcrhardtの特許では、ピペットプランジャを
押下げることによって起動されるスイッチにより、反応
の開始時点においてタイマが始動される。
このアプローチにおいては、ピペットプランジャに機械
的スイッチが取付けられ、操作者がプランジャを押下げ
てピペットから反応成分を射出するときに、スイッチが
閉じられ、反応の開始信号を発生するトリガ回路を完結
する。
手動スイッチ) IJガはある目的では満足であるが、
高度の操作者誤差を生じやすい。
たとえば、ある理由でピペットがからになっている場合
に、ピペットプランジャが押下げられると実際にはピペ
ットから何も射出されないにもかかわらず、トリガ動作
が起こる。
さらに間違った成分がピペット内に採取されている場合
に、この成分が反応ゾーン内へ射出されるときにトリガ
動作がやはり起こる。
このほかに、スイッチを偶発的に作動し、それにより分
析サイクルの間違った過程においてトリガ回路を作動さ
せることもありうる。
このような偶発的トリガ動作を防止するために、分析装
置のコントロールパネル上に「アーミング(arm i
ng ) Jスイッチすなわちトリガ回路の誤動作を回
避するための装置を取付け、それによりアーミングスイ
ッチが起動されない限すトリガ動作を防止することが必
要である。
しかしながら、アーミングスイッチを取りつげることは
装置の操作上および機械的複雑さを増加する。
さらに、スイッチがサンプルの導入時にセットされてな
い場合には、トリガは働かず、分析を反復しなければな
らない。
前記各特許には、血液凝固反応の場合に化学反応の開始
信号を発生するための第二のアプローチも示唆されてい
る。
血液凝固時間の決定においては、検出器が凝固体による
光の散乱をモニタし、凝固体形成の程度を指示する値を
有する信号を発生する。
前記各特許においては、反応成分が反応ゾーン内へ射出
されるときに、散乱光信号の小変化が検出されて反応の
開始信号を発生する。
しかしながら、このアプローチはしばしば実行が困難で
ある。
第一に、散乱光信号の小変化は一貫性がなく、再現9能
な現象ではない。
さらに、とくに抗原−抗体反応の化膿分析に関しては、
散乱光信号は理想的には最後の反応成分が導入される時
に認知できる程度の変化を示すべきではない。
この理由は、適正な調製の場合には、抗原および抗体反
応成分は本質的に透明であり、したがって、光散乱をほ
とんど生じないからである。
かくして、散乱光信号は抗原−抗体反応の開始の正確な
時間を与えないことが明らかである。
すなわち、散乱光信号は沈殿物が形威し始める反応の開
始後ある時間が経過するまで認知できる程度に変化しな
い。
以上から明らかなように、化学反応の成分をモニタしか
つ反応開始信号を発生するための簡素で信頼性のある方
法および装置が要望される。
本発明これらの要望を満はすものである。
本発明は、化学反応の成分をモニタし、先行技術の欠点
を克服する要領で、反応ゾーン内への成分の導入信号を
発生しかつ化学反応の開始信号を発生するための新規な
方法および装置である。
これらの目的のために、反応ゾーンに導入される少なく
とも最後の反応成分に付加(tagging )物質が
添加される。
付加物質は反応ゾーン内の反応には化学的に関与しない
付加物質の存在を関知するために反応ゾーンをモニタし
、付加物質の検出にさいして、化学反応の開示信号を発
生するための手段が設けられる。
好適な形態では、付加物質はケイ光活物質(fluor
ofor )である。
光の散乱のような反応の光学特性を測定する装置におい
ては、散乱光がらスペクトル的に分離された帯域幅にお
いて光を放射するケイ光付加物質が選択される。
付加物質は反応には化学的に関与せずかつそれがら放射
する光は散乱光とはスペクトル的に分離されるから、付
加物質は散乱光の検出には干渉しない。
一実施態様では、付加物質は化学反応の1つ以上の成分
に添加され、各付加物質に関して反応ゾーンをモニタし
かつ反応の全付加物質含有成分が検出されたときにのみ
反応の開始信号を発生する装置が設けられる。
第1図に示されているように、本発明に係る化学分析装
置は、絶縁材料でできたブロック12で内戚されたサン
プルセル10を有し、ブロック12は反応シー714を
画成する垂直の穴を有し、反応ゾーンはサンプルセルに
導入された化学反応物質を受入れる。
反応ゾーンの底部分は円筒形ガラスライナ16でライニ
ングされ、ガラスライナはそれを通して反応ゾーン内の
内容物へまたは内容物から光を透過する。
抗原および抗体反応成分の化膿分析の場合には、分析装
置は、ブロック12の開口20およびガラスライナ16
を通して光のビームを指向させる光学励起装置18と、
反応ゾーンの内容物で散乱された光を検出する光学測定
装置22とを含む。
励起装置18は、白熱タングステンフィラメントランプ
のような光源24と、ランプからの光を平行にしてサン
プルセル10へ指向させるレンズ系26と、反応ゾーン
へ通される光をろ過する−次フィルタ28とからなる。
測定装置22はブロック12の穴内に支持された光パイ
プ30を含み、パイプの一端は反応ゾーンの内容物で散
乱された光を傍受収集するために反応ゾーンに隣接して
配置され、パイプの他端はパイプで収集された光を光電
子増倍管32のような適当な検出器へ伝達するために配
置されている。
光電子増倍管の出力は散乱光信号の適当な記録を供給す
る測定・表示回路34に接続される。
二次フィルタ36は光パイプと光電子増倍管との間の光
路に配置され、検出散乱光信号の波長を分離する。
抗原−抗体反応の分析においては、抗原および抗体成分
は手動操作ピペットによってサンプルセル10の反応ゾ
ーン14内へ1回に成分ずつ注入される。
抗原および抗体反応成分が反応ゾーン内で混合されると
、化学反応が開始され、それにより反応ゾーン内に沈殿
物が形成される。
反応ゾーンに指向されたランプ24からの光は沈殿物で
散乱され、散乱光は光学測定装置22で検出され、形成
沈殿物の量の測定、すなわち、目的の反応成分の量を与
える信号に変換される。
しかしながら、前述したように、沈殿物の量は、抗原が
または抗体が過剰に存在することに依存して、2つの可
能な抗原濃度値に対応しうる。
しかしながら、抗原の過剰は抗体の過剰から反応の開始
と沈殿物測定との間で経過した時間を測定することによ
って区別することができる。
本発明の主要面に従って、ケイ光付加物質が反応ゾーン
14に注入される少なくとも最後の反応成分と共に添加
され、反応ゾーンが信号発生装置38によりケイ光物質
の存在に関してモニタされる。
抗原−抗体反応は最後の反応成分の導入により開始する
から、最後に導入した成分中の付加物質の検出が反応の
開始時点を指示する。
信号発生装置38は、反応ゾーン14に隣接して配置さ
れたロングパスカットオン(long passcut
−on)フィルタすなわち高域フィルタ40と、フィル
タ40で通された光を受光検出するための、光応答性フ
ォトダイオードのような光検出器42とを含む。
検出器42からの出力信号はトリガ回路44に結合され
、タイミングクロック46のような他の回路素子をトリ
ガするためのトリガ信号を発生する。
かくして、ケイ光付加物質を含む反応成分が反応ゾーン
に注入されると、検出器42とトリガ回路44はケイ光
物質から放射される光に応答し、抗原−抗体反応の開始
時にタイミングクロックをトリガする。
トリガ回路44は、フォトダイオード出力信号を増幅す
るための増幅器48と、パルス信号を発生するために増
幅信号に応答する微分器50と、タイミングクロック4
6を始動するトリガ信号を発生するために微分器からの
パルス信号に応答する論理回路52とからなる。
微分器50は、増幅フォトダイオード出力信号が所定値
に達したとき論理回路52に出力パルス信号を供給する
スレショルドまたはレベル検出器で置換することもでき
る。
トリガ回路のこれらの特徴はすべて周知の設計のもので
ある。
信号発生装置38が適正な動作をするためには、ケイ光
付加物質で吸収放射される光は、抗原または抗体成分を
分析するために測定される散乱光と干渉すべきではない
すなわち、付加物質は抗原−抗体散乱光信号を測定する
ために使用されるスペクトル帯域の光を吸収も放射もし
てはならない。
さらに、付加物質から放射される光を正確に測定するた
めには、このような光が付加物質を励起するために使用
されるスペクトル帯域から分離されたスペクトル帯域で
検出されるようにしなげればならない。
これらの目的を達成するために1.ケイ光付加物質、一
次フィルタ28、二次フィルタ36および高域フィルタ
40は、3つの分離したスペクトル帯域を画定するよう
に選択される。
第一のスペクトル帯域は沈殿物から散乱光を励起測定す
るために使用される。
第二のスペクトル帯域はケイ光付加物質の吸収帯域を画
定する。
第三のスペクトル帯域は付加物質からのケイ光放射の帯
域を画定する。
一次フィルタ28は、反応ゾーンに入射して沈殿物によ
り散乱される光のスペクトル帯域を決定する。
さらに、フィルタ28はケイ光付加物質を励起するスペ
クトル帯域を設定する。
好適実施態様においては、第2図に示すように、一次フ
ィルタ28は約400 nmと680nrrL間の波長
の光を透過させる。
この帯域外の光、すなわち、400nm以下または68
0nm以上の波長を有する光は、フィルタ28で排除さ
れ、反応ゾーンに到達しない。
光電子増倍管32に隣接する二次フィルタ36は、光電
子増倍管32で検出される散乱光の波長を分離する。
第2図に示すように、二次フィルタは約550 n’m
のカットオフ波長を有し、この値より大きい波長の光は
二次フィルタで排除され、光電子増倍管に到達しない。
信号発生装置38の高域フィルタ40は約700 n7
7Lの高いカットオン波長を有し、この値より低い波長
の光はフィルタで排除され、フォトダイオード42に到
達しない。
第3図は上記各フィルタを使用するときの光電子増倍管
32およびフォトダイオード42のレスポンスを示す。
スペクトル分離は、形成沈殿物の量を測定する光電子増
倍管のレスポンスと、ケイ光付加物質の存在を指示する
フォトダイオードのレスポンスとで達成される。
散乱光信号を測定する光電子増倍管のレスポンスとケイ
光付加物質を測定するフォトダイオードのレスポンスと
の間のスペクトル分離に加工て、付加物質が抗原−抗体
反応には化学的に不活性で、付加物質が沈殿物の形成に
影響を及ぼさず、したがって散乱光信号の値に影響を及
ぼさないようにすることが重要である。
さらに、付加物質自体は、散乱光信号に影響を及ぼしう
る実質的な濁りを反応ゾーンに導入すべきではない。
第2図のフィルタと共に使用するのに適した1つのケイ
光付加物質はオキサジン−1一過塩素酸塩(0−1−p
)であり、これは423.90の分子量および645
nmにおけるe = 12.5X10’l!/molc
rfLの分子吸光係数を有する。
この物質の吸収およびケイ光放射特性は第4図に示され
ている。
図示のように、オキサジン−1一過塩素酸塩は約550
nmと650 nm間のスペクトル帯域の光を吸収し
、約650 nmと800 n?yi間の帯域のケイ光
を放射する。
この物質の吸収帯域と放射帯域はスペクトル的に互に分
離されているのみならず、散乱光信号を検出する帯域か
らも分離されていることに注目すべきである。
かくして、付加物質の吸収および放射は散乱光信号と干
渉またはオーバラップせずかつ付加物質は反応ゾーンに
実質的な濁りを導入しない。
さらに、付加物質は抗原−抗体反応に関して化学的に不
活性である。
したがって、付加物質は散乱光信号の検出において干渉
源にならない。
実施例 50■のオキサジン−1一過塩素酸塩を100就の脱イ
オン水に溶解することにより(すなわち、1.18X1
0−3M/l>、o−1−pの原溶液を調製した。
150 mmolの塩化ナトリウムと41のポリエチレ
ングリコール6000を100rrLlの脱イオン水に
溶解することにより原緩衝溶液を調製した。
0−1−P原溶液と原緩衝溶液の組合せにより原溶液対
全溶液の希釈比が、1:40.1:101.1:201
になるような3種の作用溶液を調整した。
人間のC3−補体(または他のタンパク質、たとえば、
IgG、IgA、IgMなど)に対して調製された、1
00m1当り120〜140■の抗原力価を有する単種
のやぎの抗血清(抗体)に、〇−1−P付加物質を含有
する3種の作用溶液のおのおので1部の抗血清対3部の
作用溶液の比になるように希釈した。
血清(抗原)サンプルを希釈するために150mMの塩
化す) IJウムを脱イオン水に溶解して、0−1−P
を含まない新作用溶液とした。
コントロール血清(R8C−19) を新作用溶液で1
: 199.1:39.1:14および1:6の血清対
作用溶液の比になるように希釈した。
(R8C−19は350vty/ 100mlのC3−
補体を含有することが知られている。
)。付加物質0−1−Pを含有する3種の抗体溶液のお
のおのを反応セル内で血清溶液のおのおのと混合した。
各抗体および抗原成分がこのように混合された後、反応
セルを700μlの原緩衝溶液で充填し、抗原溶液と抗
体溶液の各50μlを手動ピペットにより1回に1成分
ずつセル内の原緩衝溶液に注入した。
抗体溶液を最後に注入し、フォトダイオード42で供給
される電圧変化を測定した。
640nmの一次フィルタ28を使用した場合には、1
:40.1:101、および1:201の抗体希釈溶液
の電圧変化はそれぞれ5ボルト、2ボルトおよび1.1
ボルトであった。
620nmの一次フィルタ28の場合には、同希釈溶液
の電圧変化はそれぞれ2.8ボルト、1.1ボルトおよ
び0.5ボルトであった。
上記実施例においては、ケイ光付加物質は抗体反応成分
中に含まれ、抗体成分は抗原−抗体反応の開始を指示す
るために最後に反応ゾーンに導入された。
別の実施例において、コントロール血清(抗原)が各種
の0−1−P作用溶液で希釈され、抗原成分が最後に反
応ゾーンに導入された。
この実施例では、抗原反応成分中の0−1−P付加物質
が、前記の付加物質を含む抗体反応成分の場合と同様な
電圧変化をフォトダイオード42の出力に示した。
かくして、付加物質は抗原反応成分と抗体反応成分の両
方において同等に良く作用し、したがって何れのものに
も導入しうる。
両反応成分が反応ゾーン内に存在することを確実にする
ために、付加物質は、反応ゾーンに注入される最後の反
応成分のみに含まれるようにする代りに、抗原および抗
体反応成分の両方に含まれるようにすることもできる。
この実施例においては、信号発生装置38は各反応成分
中の付加物質からのケイ光放射線を検出する。
これは第5図に破線で示されており、2つの反応成分の
別個の導入にさいして検出されるケイ光信号が増加する
この実施例の場合には、微分器50は前述した通常のレ
ベル検出器で置換される。
レベル検出器は、ケイ光信号が第一および第二の注入が
起こったことを指示するレベルに達したときにのみ、ク
ロック46をトリガするために出力パルスを論理回路5
2に供給するように設定される。
かくして、クロック46は2つの付加物質含有反応成分
が反応ゾーンに導入されない限りトリガされない。
第5図の実線は、微分器50がトリガ回路44に使用さ
れる場合に第一および第二注入に対するケイ光信号の導
関数を示す。
このような場合には、論理回路52は通常の二段カウン
タからなり、微分器50からの第一のパルスと第二のパ
ルスの結合にのみ応答してクロック46をトリガし、第
一および第二反応成分が反応ゾーンに注入されたことを
指示する。
もちろん、カウンタはクロック46がトリガするときお
よび入力パルス間で所定時間が経過したときに自動的に
リセットされる。
上記実施態様において同一反応成分の第一および第二の
注入がクロック46をトリガしないようにするために、
各成分に異なった量の付加物質が含まれるようにするこ
とができる。
すなわち、たとえば、放原成分が1単位の付加物質を含
み、抗体成分が2単位の付加物質を含む場合には、反応
ゾーン内への抗原および抗体反応成分の注入は、反応ゾ
ーン内に合計で3単位の付加物質が存在することになる
2つの抗原成分が誤って注入された場合には、2単位の
みの付加物質が存在することになる。
2つの抗体成分が誤って注入された場合には、4単位の
付加物質が存在することになる。
したがって、2つの注入の場合に、3単位の付加物質の
正しい組合せは、1つの注入が正しい抗原成分でありか
つ他の注入が正しい抗体成分である場合にのみ存在する
この実施態様では、所定の動作「窓」を有するレベル検
出器50が使用され、3単位の付加物質に対応するフォ
トダイオード42の電圧レスポンスに応じてのみ出力パ
ルスを発生するように設定される。
以上から理解されるように、本発明は、反応ゾーン内へ
の化学反応成分の導入をモニタしかつ化学反応の開始の
信号を発生するために従来使用された方法および装置の
改良を提供するものである。
反応成分の少なくとも1つに付加物質を添加することに
より、成分の導入にさいしてトリガ回路を手動で操作す
る必要性が解消される。
さらに、化学反応物質と付加物質間の化学的分離を維持
することにより、反応生成物による光の散乱のような反
応の特性を付加物質からの干渉を受けることなしに測定
することができる。
さらに、このような散乱光信号に依存して反応成分導入
の信号をさらに発生する必要性が解消される。
ケイ光付加物質が使用されるときには、付加物質から放
射される光と散乱光との間にスペクトル分離を維持する
ことにより、付加物質と測定散乱光信号の干渉が解消さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は抗原−抗体分析装置の反応セルの水平断面図お
よび反応開始、信号を発生する装置のブロック線図であ
る。 第2図は本発明装置におけるフィルタの帯域特性を示す
光透過対波長のグラフである。 第3図は本発明装置における光電子増倍管およびフォト
ダイオードのレスポンス間のスペクトル分離を示す光レ
スポンス対波長のグラフである。 第4図は1ケイ光付加物質に対する光吸収およびケイ光
放射対波長のグラフである。 第5図は第一および第二反応成分の注入に対応するケイ
光信号の時間的変化を示すケイ光信号対時間のグラフで
ある。 10:サンプルセル、12ニブロツク、14:反応ゾー
ン、16:ガラスライナ、18:光学励起装置、20:
開口、22:光学測定装置、24二光源、26:レンズ
、28ニフイルタ、3o:パイプ、32:光電子増倍質
、34:測定・表示回路、36:フィルタ、38:信号
発生装置、40:フィルタ、42:フォトダイオード、
44:トリガ回路、46:タイミングクロック、48
: 増幅器、50:微分器、52:論理回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 化学反応を行なう複数の成分を順次に受入れるため
    の反応ゾーンと、前記化学反応の特性を測定するために
    前記反応ゾーンに組合わされた装置とを含む、化学反応
    を行なう成分の混合を検出する電気化学装置において、 前記反応ゾーンに受入れられる前記成分の少なくとも最
    後のものに添加されかつ前記化学反応から化学的に隔離
    された付加物質; 前記付加物質を検出するために前記反応ゾーンに組合わ
    されかつ前記化学反応の前記特性に不感性である別個の
    装置; 前記付加物質の検出に応答して前記成分の混合および前
    記化学反応の開始の信号を発生する装置;を含む改良を
    加えた前記電気化学装置。 2 測定装置が化学反応の特性を測定し、付加物質が、
    化学反応の光学特性のスペクトル帯域から分離したスペ
    クトル帯域においてケイ光を放射するケイ光物質であり
    、検出装置が、前記化学反応による光学特性のスペクト
    ル帯域における光を除外するように、前記付加物質から
    放射するケイ光を検出する特許請求の範囲第1項記載の
    電気化学装置。 3 化学反応を行なう複数の成分を受入れるための反応
    ゾーン; 第一および第二の分離したスペクトル帯域を有する光の
    ビームを反応ゾーン内へ指向させるための励起装置; 比鷹分析の反応の散乱光特性を測定するために、前記第
    一のスペクトル帯域内で反応ゾーンの内容物によって散
    乱された光を測定するための装置;反応ゾーンに導入さ
    れる前記成分の少なくとも最後のものに添加されかつ化
    学反応から化学的に隔離され、前記第二のスペクトル帯
    域内の光を吸収しかつ前記第一および第二のスペクトル
    帯域のおのおのから分離した第三のスペクトル帯域内の
    光を放射するところのケイ光付加物質; 前記第三のスペクトル帯域においてケイ光付加物質から
    放射するケイ光を検出するために、前記反応ゾーンに組
    合わされかつ前記第一のスペクトル帯域における前記散
    乱光特性に不感性である別個の装置; 付加特質の検出に応答して反応成分の混合および化学反
    応の開始の信号を発生する装置:からなる比鷹化学分析
    装置。 4 前記励起装置が、光源と、光源からの光をさえぎり
    かつ前記第一および第二のスペクトル帯域内の光を反応
    ゾーン内へ通すとともに前記第三のスペクトル帯域内の
    光を排除するための一次フィルタと、を含む特許請求の
    範囲第3項記載の化膿化学分析装置。 5 前記測定装置が、検出器と、反応ゾーンからの散乱
    光をさえぎりかつ前記第一のスペクトル帯域内の光を前
    記検出器へ通すとともに前記第二および第三のスペクト
    ル帯域内の光を除外するため第二のフィルタと、を含む
    特許請求の範囲第3項記載の化膿化学分析装置。 6 前記別個の装置が、検出器と、反応ゾーンからの光
    をさえぎりかつ前記第三のスペクトル帯域内の光を前記
    検出器へ通すとともに前記第一および第二のスペクトル
    帯域内の光を排除するためのフィルタ装置と、を含む特
    許請求の範囲第3項記載の化膿化学分析装置。 7 前記応答装置が、前記成分の混合および前記化学反
    応の開始にさいして電気信号を発生するトリガ装置と、
    クロックと、前記電気信号をトリガ入力として供給して
    前記クロックを始動させる装置と、を含む特許請求の範
    囲第3項記載の化膿化学分析装置。
JP52063410A 1976-06-02 1977-06-01 化学分析装置内への化学反応成分の導入の信号を発生する装置 Expired JPS5855449B2 (ja)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279506A (en) * 1977-11-03 1981-07-21 R. J. Harvey Instruments Corp. Photometric apparatus and methods for counting the particulate components of blood
DE2901919A1 (de) * 1979-01-18 1980-07-24 Berthold Lab Prof Dr Anwendung eines - insbesondere automatischen - verfahrens zur lichtmessung sowie weiterbildungen dieses verfahrens und vorrichtungen zu dessen ausfuehrung
JPS55140151A (en) * 1979-04-18 1980-11-01 Agency Of Ind Science & Technol Quantitative measurement of microorganism using fluorescent anti-body-antigen reaction
US4284412A (en) * 1979-07-13 1981-08-18 Ortho Diagnostics, Inc. Method and apparatus for automated identification and enumeration of specified blood cell subclasses
US4490472A (en) * 1982-06-17 1984-12-25 Imreg, Inc. Sensitive tests for malignancies based on DNA detection
EP0172242A1 (en) * 1984-02-29 1986-02-26 Research Corporation Flow cytometers
US4672038A (en) * 1984-10-19 1987-06-09 Abbott Laboratories Optical readout for blood sample analysis
JPS61241639A (ja) * 1985-04-19 1986-10-27 Hitachi Ltd 反応試料分析装置
US4935346A (en) 1986-08-13 1990-06-19 Lifescan, Inc. Minimum procedure system for the determination of analytes
JP2526998B2 (ja) * 1988-07-14 1996-08-21 ダイキン工業株式会社 螢光免疫測定における反応開始時点検出方法およびその装置
JP2000009740A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Aloka Co Ltd 血液検査装置及び分注装置
US6458326B1 (en) 1999-11-24 2002-10-01 Home Diagnostics, Inc. Protective test strip platform
US6541266B2 (en) 2001-02-28 2003-04-01 Home Diagnostics, Inc. Method for determining concentration of an analyte in a test strip
US6525330B2 (en) 2001-02-28 2003-02-25 Home Diagnostics, Inc. Method of strip insertion detection
US6562625B2 (en) 2001-02-28 2003-05-13 Home Diagnostics, Inc. Distinguishing test types through spectral analysis
US10901228B2 (en) * 2017-06-27 2021-01-26 The Boeing Company Cavity with curved beam replicator and method of determining a characteristic of a medium therein

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3307392A (en) * 1964-05-04 1967-03-07 Research Corp Automatic prothrombin timer apparatus and method
US3458287A (en) * 1965-04-29 1969-07-29 Medical Laboratory Automation Method and means of determining endpoint times in blood clotting tests
US3450501A (en) * 1966-03-28 1969-06-17 Bruce J Oberhardt Prothrombin time determination
US3593568A (en) * 1969-04-01 1971-07-20 Bio Dynamics Inc Prothrombin time measuring apparatus with means to start the timer in response to the initial decrement of optical transmissivity
BE793185A (fr) * 1971-12-23 1973-04-16 Atomic Energy Commission Appareil pour analyser et trier rapidement des particules telles que des cellules biologiques
US3850525A (en) * 1973-07-09 1974-11-26 Beckman Instruments Inc Simultaneous multiple measurements in laser photometers
JPS5419263B2 (ja) * 1973-10-17 1979-07-13
US3905767A (en) * 1974-01-30 1975-09-16 Miles Lab Process for qualitative analysis or quantitation of antigens or antibodies
US3974269A (en) * 1974-07-12 1976-08-10 Research Corporation Radioimmune assay method for detection of gonorrhea antibodies

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GB1563949A (en) 1980-04-02
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BE855324A (fr) 1977-10-03
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DE2724723A1 (de) 1977-12-08
US4101276A (en) 1978-07-18
DE2724723C3 (de) 1981-01-15
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FR2353857B1 (ja) 1981-07-17
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DE2724723B2 (de) 1980-05-08
SE446230B (sv) 1986-08-18

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