JPS63259441A - 複光束光度計 - Google Patents

複光束光度計

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JPS63259441A
JPS63259441A JP9305087A JP9305087A JPS63259441A JP S63259441 A JPS63259441 A JP S63259441A JP 9305087 A JP9305087 A JP 9305087A JP 9305087 A JP9305087 A JP 9305087A JP S63259441 A JPS63259441 A JP S63259441A
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flow cell
flow
optical path
divided
sample
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Tadafumi Kuroishi
黒石 忠文
Hideo Uchiki
打木 英夫
Masako Ami
網 雅子
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Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

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、複光束光度計に係り、特にキャリア液によっ
て移送される試料の流通されるフローセルを備えた複光
束光度計に関する。
〔従来の技術〕
従来の二元束光度計は、例えば、特開昭55−2467
1に示されているように、光源からの光を分光器で単色
光にした後、二元束に分割している。
そして、一方の分割光路上に試料用フローセルを配置し
、他方の分割光路上に対照用セルを配置し。
各セルからの光を光検出器に導いている。
一方、連続流れ分析計においては、キャリア液に中に一
定量の試薬および試料を注入し1反応試料区域を単一の
フローセルに導いて吸光度測定をするのが一般的である
。従来のフロー分析計は、光度計に単一光路のものを用
いており、試料をフローセル内に停止させなければレー
ト測定ができなかった。この問題に対し特開昭58−1
0632は、単一光路上に複数のフローセルを直列に配
置し、フロー分析において流れを停止せずにレート測定
する装置を示している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
特開昭58−10632に示された構成の分析計は、着
色試薬等を用いるとバックグラウンドが高いためエンド
ポイント測定でのS/N比が低く、高い測定精度が得ら
れない。また、装置のスペースの関係上のこの構成を適
用できない場合がある。一方、特開昭55−24671
の如き光度計では、レート測定を行うことができない。
本発明の目的は、複光束光学系であっても、試料の流れ
を停止することなく、レート測定とエンドポイント測定
を高精度に行い得る複光束光度計を提供することにある
〔問題点を解決するための手段〕
本発明では、光源からの光を複光束に分割し、各分割光
路上にそれぞれにフローセルを配置した複光束光度計に
おいて、特定の分割光路上の第1のフローセルと他の分
割光路上の第2のフローセルとを、所定長さの流路によ
って連通したことを特徴とする。
本発明の望ましい実施例では、複光束光度計の特定の分
割光路上のフローセルと他の分割光路上のフローセルと
を接続流路によって連通し、この連続流路の途中に試薬
供給路を接続した。また、望ましい実施例では、特定の
分割光路上の第1のフローセルの出口流路開口端と、他
の分割光路上の第2のフローセルの入口流路開口端との
間を所定間隔に保つ保持装置を設け、所望長さの流路を
備えた着脱可能な接続装着体を上記保持装置に取り付け
た。
〔作用〕
本発明では1分割光路の1つを試料側光路とし分割光路
の他の1つを対照側光路として、各光路上のフローセル
を連通し、試料領域をこれらのフローセルに順次流通さ
せることによって、試料の反応の時間的変化を測定でき
る。エンドポイント測定の場合には、両方のフローセル
からの光信号の差をとることによってバックグラウンド
信号を相殺できる。
本発明の望ましい実施例では、2つのフローセル間の接
続流路を交換可能にし、又は選択可能にし、接続流路の
長さを適宜変えることによって測定の時間間隔を変える
ことができる。このことから試料種に応じた反応の時間
変化の測定ができる。
また、光路長の異なるフローセルを使用して測定するこ
とによって、光路長の短かいセルで高濃度試料の測定を
行ない、光路長の長いセルで低濃度試料の測定を行なう
ことによって、一定の濃度範囲を拡大することができる
。更には、直列に接続したチューブの途中から新たに試
薬等の注入を可能にする様な流路を構成することによっ
て、新たに加える試薬との反応の前と反応後の測定を行
なうことができる。
〔実施例〕
第1図を参照して本発明の一実施例の装置を説明する。
この連続流れ分析計では、主流路にキャリア液源1から
のキャリア液が連続的に流される。主流路は、細管チュ
ーブ225反応コイル4.第1のフローセル5、接続チ
ューブ7a、第2のフローセル6を経てドレインDに到
る。
ポンプ2によってキャリア液1を一定の流量で細管チュ
ーブ22に流しておく、ポンプ2の下流に切換えバルブ
3a、3b、3cを設けておく。
バルブ3a、3b、3cには試薬を一定量計量する為の
試薬ループ18.20を設け、バルブ3aには試料ルー
プ19を設けておく。試料は、回転サンプラー8に配列
された複数の試料容器9を順次切換えて、吸入位置に位
置づけ、所定容量の試料ループ19に、ポンプ13aで
導入する。一方。
試薬は試薬容器10.11からそれぞれ試薬ル−プ18
.20にポンプ13b、13cで導入する。
切換えバルブ3a〜3cを切換えて、試料ループ19や
試薬ループ18.20に取り込まれた試料や試薬をキャ
リア液の流れの中に導入する。試料ループ19や試薬ル
ープ18.20に満たされていた液は、ポンプ13a〜
13cの動作に伴って排液溜12に排出される。主流路
へは、試料の領域が、上流側および下流側を試薬液の領
域によって挟まれた状態で導入される。
試料領域および試薬領域は、細管チューブ22の中を移
動する間に徐々に拡散して化学反応を生じ、特に所定温
度に保温された長い反応コイル部4を通る間に混合され
反応が進行する。第1のフローセル5の出口52は、切
換弁53に接続されており、第2のフローセル6の入口
61は切換弁54に接続されている。これらの切換弁5
3゜54は連動される。第1のフローセル5の入口51
はチューブ22に連通され、第2のフローセル6の出口
62はドレインDに通じている。一対の切換弁53,5
4によって所定長さに維持された長い方の接続チューブ
7a又は短い方の接続チューブ7bの一方が選択される
第1図の装置の光学系では、二元束測光が行われる。光
源14から放射された白色光が分光器15に入り、分散
素子15′によって分散され、分光器15から単色光束
17が取り出される。単色光束17は、セクタミラー4
1によって例えば2つの光束26.27に分割される。
セクタミラー41で反射された分割光束は反射鏡43で
反射され、第1のフローセル5およびセクタミラー42
を通って光検出器16で検出される。一方セ  ゛フタ
ミラー14を通過した分割光束は、第2のフローセル6
を通過した後反射鏡44で反射され、次いでセクタミラ
ー42で反射されて光検出器16で検出される。両セク
タミラー41,42は同期して回転され、単色光17を
時分割する。検出器16からの電気信号は、データ処理
装置71で必要な演算がなされ、結果が表示装置72に
出力される。
試料の反応液領域が、第1のフローセル5に入つたどき
、第2のフローセル6にはキャリア液だけが存在する。
このときの第1のフローセルから得られる吸光度信号を
Atとし、第2のフローセルから得られる吸光度信号を
A2とする6次いで流れが進んで試料の反応液領域が第
2のフローセル6に入る。このとき、第1のフローセル
5にはキャリア液だけが存在する。この際第1のフロー
セル5から得られる吸光度信号をA8とし、第2のフロ
ーセル6から得られる吸光度信号をA4とする。エンド
ポイント測定は、  (Ax  Az)または(A4 
 Aa)の値に基づいて行われる、信号AIが得られて
から信号A4が得られるまでの時間は、接続チューブ7
aまたは7bの長さおよび内径ならびにキャリア液の流
束によっておのずと定まるから、信号A1と信号A4を
比較することにより反応の時間的変化を測定できる。こ
のようなレート測定はキャリア液の流れを停止すること
なく行い得る。
第1図の例において、キャリア液として、′/I4定波
長における吸収を有するような有色試薬液を用いる場合
がしばしばある。この場合、2つのフローセルを透過し
た光に基づく吸光度の差を求めることにより、同一の試
料における試薬ブランクを容易に相殺できる。
第2図には、第1図の実施例装置に基づく測定例を示す
、試料側光束26に置かれたフローセル5を通過した時
には信号28.30の様に正側に出現する。対照側光束
27に置かれたフローセル6を通過した時は信号29.
31の様に負側に出現する。従って、この実施例では、
試料と試薬を1回注入することによって、正の信号と負
の信号が1組になって出現する。正信号と負の信号の面
積の差を求めたり、或は、負側の信号には拡散による補
正を行なって正のピーク高さと負のピーク高さく谷の深
さ)の差を求めることによって、反応の時間変化を測定
することができる。これを式で現おすと、(1)式及び
(2)式の様になる。
ΔA=Sza −(−8zs)       ・=(1
)A、ず ΔA=−−− (−k Aa日)     ・・・(2
)ΔA:反応の時間変化量 Szs:信号28の面積 529=信号29の面積 A28:信号28の高さく吸光度) Axe:信号29の高さく吸光度) k :、拡散による補正係数 本実施例では減算の場合を示したが、四則演算を行なう
ことによって新たな知見が得られることを有るので、実
験結果の処理については減算のみに限定するものではな
い。
第3図に本発明に基づく第2の実施例を示す。
図示していない部分の構成は、第1図と同様である。こ
の例では、第1のフローセル5と第2のフローセル6の
光路長が相違する。例えばフローセル5の光路長をLo
w、フローセル6の光路長をIIImにした場合、試料
と試薬を導入して混合反応し、試料の反応生成物の濃度
をフローセル5で測定し、次にフローセル6で測定する
と1反応生成物の濃度が高くて、10+mの光路長では
検知器の測定可能範囲を越えてしまう様な場合でも、1
mmの光路長では、自動的に10倍に稀釈したのと同じ
効果を得ることができる。更に、接続チューブ7による
拡散効果も有るので、測定可能な濃度範 −囲を広げる
ことができるという効果が有る。
第4図に本発明に基づく第3の実施例を示す。
図示していない部分の構成は、第1図と同様である。こ
の例では、第1のフローセル5と第2のフローセル6の
を連通ずる接続チューブ7の途中に試薬供給路を接続し
ている。なお、接続チューブ7は種々の長さのものに交
換可能である。すなわち、第1のフローセル5の下流に
チューブジヨイント25を設けて、ポンプ23によって
試料容器24からの試薬をチューブ21内に一定流量で
流して合流させる。この試薬と試料の反応生成物は接続
チューブ7を通って第2のフローセル6に至る。接続チ
ューブ7は、新たに合流させた試薬を混合する為のチュ
ーブとしても機能することがら、フローセル5で測定し
た後に第2の反応を生じさせてフローセル6に導入して
測定を行なうことができる。本実施例を利用することに
よって、例えば、初めに2価鉄の測定を行ない1次に還
元試薬を合流させて全鉄(2価鉄+3価鉄)の測定を行
なう事によって、鉄の形態分析を簡単に行なうことがで
きる。
第5図および第6図に本発明の第4の実施例を示す、こ
の実施例では、光源14からの白色光が金光器15によ
って単色光にされ、光透鏡のような光分割器65によっ
て2光束以上の複光束に分割される。各分割光束は、そ
れぞれの光路上に配置されたフローセル5,6を透過し
、それぞれ光検出器70で検出される。検出光強度に応
じた電気信号はデータ処理装置71で演算処理され、被
検成分の濃度又は被検項目の反応速度に対応する活性値
が表示装置72に表示される。一方、キャリア液源56
からのキャリア液は送液ポンプ57により所定流量で送
液される。試料注入部58からは、一定量の試料液がキ
ャリア液中に注入される。キャリア液は、試薬液からな
り、試料の被検項目に応じて、キャリア液槽56a〜5
6xの中から適正な種類の試薬が選択される。
注入された試料の領域(区分)は、流路中を移動しなが
ら徐々に拡散されるが、その領域の上流側および下流側
が試薬と接触しているので化学反応が進行する。試料領
域は、第1のフローセル5に入った後、着脱部75を経
て第2のフローセル6に入り、その後排出される。各フ
ローセル中に試料領域が存在するときに、各々のフロー
セルを透過した光信号を観測する。着脱部75付近の構
成は第6図のようである。
第6図において、出口チューブ66の一端は第1のフロ
ーセル5の出口52に接続され、他端は接続端81とし
て開口している。また、入口チューブ67の一端は第2
のフローセル6の入口61に接続され、他端は接続端8
2として開口している。接続端81.82は所定間隔に
維持されるように保持板80に固定されている。着脱部
75の交換部材84には所定長さの接続チューブ85が
固定されている。接続チューブ85の接続端86は、接
続端81にキャップ88によって装着でき、もう1つの
接続端87は、接続端82にキャップ89によって装着
できる。このように保持板86に着脱部75を装着する
ことによって、一連の流路系が形成される。各フローセ
ルの透過光信号の処理は第1図の実施例と同様に行われ
る。
この実施例では、第6図のような構成の着脱部を用いた
が、こ九に代えて所定長さの流路を備えたスライド式に
装着可能なブロック体、又はワンタッチ装着可能なモジ
ュールを用いることもできる。これらの着脱部は、フロ
ーセル間の反応時間を適宜設定できるように、種々の長
さの流路を備えたものに交換して使用される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、試料の流れを停止されることなく、複
光束光学系を用いてレート測定とエンドポイント測定の
両方を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく一実施例の概略構成を示す図、
第2図は第1図の実施例によって得られる測定例を説明
する図、第3図は本発明に基づく第2の実施例の要部概
略構成図、第4図は本発明に基づく第3の実施例の要部
概略構成図、第5図は本発明に基づく第4の実施例の概
略構成を示す図、第6図は第5図の実施例の要部構成を
示す図である。 1.56a〜56x・・・キャリア液源、5,6・・・
フローセル、7,7a、7b、85・・・接続チュ□−
ブ。 15・・・分光器、16.70・・・光検出器、24・
・・試薬容器、25・・・ジヨイント、26.27・・
・分割光束、41,42.65・・・光分割器、53.
54・・・第 1 口 第 2 目 第 3I!17 第 6 目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源からの光を複光束に分割し、各分割光路上にそ
    れぞれフローセルを配置した複光束光度計において、特
    定の分割光路上の第1のフローセルと他の分割光路上の
    第2のフローセルとを、所定長さの流路によつて連通し
    たことを特徴とする複光束光度計。 2、特許請求の範囲第1項記載の光度計において、上記
    第1のフローセルは、その光路長が上記第2のフローセ
    ルの光路長と異なるものであることを特徴とする複光束
    光度計。 3、光源からの光を複光束に分割し、各分割光路上にそ
    れぞれフローセルを配置した複光束光度計において、特
    定の分割光路上のフローセルと他の分割光路上のフロー
    セルとを接続流路によつて連通し、上記接続流路の途中
    に試薬供給路を接続したことを特徴とする複光束光度計
    。 4、光源からの光を複光束に分割し、各分割光路上にそ
    れぞれフローセルを配置した複光束光度計において、特
    定の分割光路上の第1のフローセルの出口流路開口端と
    、他の分割光路上の第2のフローセルの入口流路開口端
    との間を所定間隔に保つ保持装置を設け、所望長さの流
    路を備えた着脱可能な接続装着体を上記保持装置に取り
    付けたことを特徴とする複光束光度計。
JP9305087A 1987-04-17 1987-04-17 複光束光度計 Granted JPS63259441A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0429866U (ja) * 1990-05-29 1992-03-10
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JP2008542693A (ja) * 2005-05-24 2008-11-27 アジレント・テクノロジーズ・インク 多流路フローセルの補正

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