JPS6344149A - 粒子状物質の検出方法およびその装置 - Google Patents
粒子状物質の検出方法およびその装置Info
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- JPS6344149A JPS6344149A JP61186808A JP18680886A JPS6344149A JP S6344149 A JPS6344149 A JP S6344149A JP 61186808 A JP61186808 A JP 61186808A JP 18680886 A JP18680886 A JP 18680886A JP S6344149 A JPS6344149 A JP S6344149A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
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- G—PHYSICS
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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。
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〕
本発明は液体中の粒子状物質の検出方法及び装置に係り
、特に、微量の抗原抗体反応生成物の検出に好適な抗原
抗体反応生成物の検出方法及び装置に関する。
、特に、微量の抗原抗体反応生成物の検出に好適な抗原
抗体反応生成物の検出方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の光音響分光法による液中微粒子の検出方法及び装
置では、特開昭６１−１０２５４１号に記載のように、
励起光の波長を被測定物の微粒子の大きさに一致するよ
うに制御する機構はなく、光音響分光装置の感度の粒径
依存性を利用して、特定の大きさの粒子状物質を選択的
に検出し、定量する点については配慮されていなかった
。したがって、抗原抗体反応生成物のように、未反応に
抗体、抗体担持粒子２反応生成物が共存し、その中から
。
置では、特開昭６１−１０２５４１号に記載のように、
励起光の波長を被測定物の微粒子の大きさに一致するよ
うに制御する機構はなく、光音響分光装置の感度の粒径
依存性を利用して、特定の大きさの粒子状物質を選択的
に検出し、定量する点については配慮されていなかった
。したがって、抗原抗体反応生成物のように、未反応に
抗体、抗体担持粒子２反応生成物が共存し、その中から
。
反応生成物を選択に検出・定量する点については配慮さ
れていなかった。
れていなかった。
上記従来技術は、光音響分光装置の感度の粒径依存性に
ついては配慮がされておらず、リューマチ因子、ガン特
異抗原等の特定の大きさの微粒子を選択的に検出・定量
することができなかった。
ついては配慮がされておらず、リューマチ因子、ガン特
異抗原等の特定の大きさの微粒子を選択的に検出・定量
することができなかった。
本発明の目的は、液体中の特定の大きさの微粒子を選択
的に検出・定量し、特に、抗原抗体反応生成物を選択的
かつ高感度に定量する方法及び装置を提供することにあ
る。
的に検出・定量し、特に、抗原抗体反応生成物を選択的
かつ高感度に定量する方法及び装置を提供することにあ
る。
上記目的は、本発明者が発見した光音響分光法の感度の
粒径依存性を利用し、分析対象の粒子状物質の大きさに
一致するか、もしくは、その近傍の波長の励起光を使用
することにより、光音響分光装置の感度を分析対象の粒
子状物質に対して高感度にし、選択的に検出・定量する
ことから達成される。また、生成する粒子状物質の大き
さを、光音響分光装置の励起光波長に一致させるように
制御することからも上記目的は達成される。
粒径依存性を利用し、分析対象の粒子状物質の大きさに
一致するか、もしくは、その近傍の波長の励起光を使用
することにより、光音響分光装置の感度を分析対象の粒
子状物質に対して高感度にし、選択的に検出・定量する
ことから達成される。また、生成する粒子状物質の大き
さを、光音響分光装置の励起光波長に一致させるように
制御することからも上記目的は達成される。
以下に、本発明の詳細な説明する。
第１図に、本発明による抗原抗体反応生成物の検出装置
の基本構成の一例を示す。レーザなどの光源１からの光
１１は、色素レーザや非線型光学素子２分光器などから
成る波長変換器２により。
の基本構成の一例を示す。レーザなどの光源１からの光
１１は、色素レーザや非線型光学素子２分光器などから
成る波長変換器２により。
分析対象の粒子状物質の大きさに等しいか、あるいはそ
の近傍の波長の励起光３に変換され、セル６に入射する
。セル６内の液体試料に含まれる粒子状物質は、励起光
を吸収し、光音響信号を発生する６発生した光音響信号
は、セルに取り付けられた圧電素子などの検出器により
検出される。検出された光音響信号１３は、光チョッパ
などの強度変調器４からの信号を参照信号１２とし、ロ
ックインアンプ９により増幅される。このような光音響
分光装置で測定された光音響信号の強度は、試料に含ま
れる粒子状物質の量（濃度）に比例する。したがって、
光音響信号の強度による粒子状物質の検量線を得ること
ができる０次に、第２図’ｂ＝）＊ｆ′＋＊ｆ［ｏｇｔ
Ｌ Ｂｎｑ、 ＃ｆａｏ［ｐの１粒径依存性を示す、第
２図の測定結果は、ポリスチレン粒子について測定した
ものであり、励起光の強度１．８Ｗ 、波長４８８ｎｍ
、変調周波数１８１Ｈｚにて測定した。第２図に示すよ
うに、粒子の大きさが、励起光の波長４８８ｎｍ（約０
．５μｍ）に一致すると、光音響分光装置の感度が共鳴
的に増大することを新たに見出した。
の近傍の波長の励起光３に変換され、セル６に入射する
。セル６内の液体試料に含まれる粒子状物質は、励起光
を吸収し、光音響信号を発生する６発生した光音響信号
は、セルに取り付けられた圧電素子などの検出器により
検出される。検出された光音響信号１３は、光チョッパ
などの強度変調器４からの信号を参照信号１２とし、ロ
ックインアンプ９により増幅される。このような光音響
分光装置で測定された光音響信号の強度は、試料に含ま
れる粒子状物質の量（濃度）に比例する。したがって、
光音響信号の強度による粒子状物質の検量線を得ること
ができる０次に、第２図’ｂ＝）＊ｆ′＋＊ｆ［ｏｇｔ
Ｌ Ｂｎｑ、 ＃ｆａｏ［ｐの１粒径依存性を示す、第
２図の測定結果は、ポリスチレン粒子について測定した
ものであり、励起光の強度１．８Ｗ 、波長４８８ｎｍ
、変調周波数１８１Ｈｚにて測定した。第２図に示すよ
うに、粒子の大きさが、励起光の波長４８８ｎｍ（約０
．５μｍ）に一致すると、光音響分光装置の感度が共鳴
的に増大することを新たに見出した。
この実験結果によれば、第１図の光音響分光装置の励起
光３の波長を１分析対象の粒子状物質の粒径に一致させ
ることにより、特定の大きさの粒子を選択的に検出・定
量できる。特に、粒子状物質である抗原抗体反応生成物
の検出においては、励起光の波長を、反応生成物の大き
さに一致するが。
光３の波長を１分析対象の粒子状物質の粒径に一致させ
ることにより、特定の大きさの粒子を選択的に検出・定
量できる。特に、粒子状物質である抗原抗体反応生成物
の検出においては、励起光の波長を、反応生成物の大き
さに一致するが。
抗体、あるいは抗体を担持させた粒子の大きさには一致
しないように選択すれば、未反応の抗体や抗体を担持し
た粒子が共存しても、反応生成物を選択的にかつ高感度
に測定することができる。
しないように選択すれば、未反応の抗体や抗体を担持し
た粒子が共存しても、反応生成物を選択的にかつ高感度
に測定することができる。
第２図の感度の粒径依存性の原因は、粒子による誘電損
失が、共鳴光散乱と同様に、粒子の大きさに一致する波
長とその近傍で共鳴的に増加し、誘電損失の結果生じる
熱も共鳴的に増加するため、媒質中に放出された熱から
発生する光音響信号の強度が共鳴的に増加するためと考
えられる。
失が、共鳴光散乱と同様に、粒子の大きさに一致する波
長とその近傍で共鳴的に増加し、誘電損失の結果生じる
熱も共鳴的に増加するため、媒質中に放出された熱から
発生する光音響信号の強度が共鳴的に増加するためと考
えられる。
以下、本発明の一実施例を第３図から第７図により説明
する。
する。
第３図に本発明による抗原抗体反応生成物の検出１ｍの
構成を示す。励起光源は出力１０Ｗのアルゴンレーザ１
７であり、アルゴンレーザからのレーザ光２５は、４８
８ｎｍ、５１４．５ｎｍ 及び紫外の波長領域の発振線
であり１分析対象の反応生成物の大きさに合わせ、適切
な色素レーザ１８内の色素を励起（ポンピング）する０
例えば、反応生成物の大きさが０．６〜０．７μｍであ
る場合には、アルゴンレーザ１７からの励起光２５の波
長を５１４．５ｎｍ 、色素レーザ１８の色素にローダ
ミンを使用する。分析対象の大きさに応じて波長変換さ
れたレーザ光２７は、その一部がハーフミラ−５により
分岐されて波長モニタ２８により、その波長を確認する
。残りのレーザ光は回転ブレード式の光チョッパから成
る強度変調器１９により１周期的な矩形波に強度変調さ
れ、励起光２６となる。励起光２６はセル２３に入射さ
れ、セル内の試料に光音響信号を発生させる。セル２３
で発生した光音響信号は、圧電素子で検出され、ロック
インアンプ３１により１強度変調器１９のドライバ２９
からの信号３５を参照し、増幅される。励起光２６の一
部はハーフミラ−５により、その一部を分岐し、光強度
モニタ３０により、その強度をモニタする。ロックイン
アンプ３１から、光音響信号の強度と位相に関する情報
が、また、波長モニタ２８２強度変調器のドライバ２９
．及び、光強度モニタ３０からは、励起光の波長、変調
周波数及び強度に関する情報が、データ処理装置３２に
入力される。データ処理装置３２では、測定条件に関す
るパラメータ、例えば励起光波長や変調周波数などの情
報を表示装置３３に表示させたり、また、訓電結果をデ
ータ処理し反応生成物の検量線や未知濃度試料の定量結
果などを表示装置３３に表示させる。血浮等の試料は反
応装置２１内の反応管に入れ、抗体や抗体を担持した物
質などの試薬を、試薬注入器２２により添加する。一定
の反応条件下で生させた反応生成物は、試料流路３７を
経て、反応装置２１からセル２３に移動される。測定後
、試料流路３７は、超純水装置２０からの超純水により
セル２３とともに洗浄され１次の測定の準備をする。こ
の過程を繰り返すことにより１本装置では、複数の試料
を自動的に測定し、データ処方を行う。
構成を示す。励起光源は出力１０Ｗのアルゴンレーザ１
７であり、アルゴンレーザからのレーザ光２５は、４８
８ｎｍ、５１４．５ｎｍ 及び紫外の波長領域の発振線
であり１分析対象の反応生成物の大きさに合わせ、適切
な色素レーザ１８内の色素を励起（ポンピング）する０
例えば、反応生成物の大きさが０．６〜０．７μｍであ
る場合には、アルゴンレーザ１７からの励起光２５の波
長を５１４．５ｎｍ 、色素レーザ１８の色素にローダ
ミンを使用する。分析対象の大きさに応じて波長変換さ
れたレーザ光２７は、その一部がハーフミラ−５により
分岐されて波長モニタ２８により、その波長を確認する
。残りのレーザ光は回転ブレード式の光チョッパから成
る強度変調器１９により１周期的な矩形波に強度変調さ
れ、励起光２６となる。励起光２６はセル２３に入射さ
れ、セル内の試料に光音響信号を発生させる。セル２３
で発生した光音響信号は、圧電素子で検出され、ロック
インアンプ３１により１強度変調器１９のドライバ２９
からの信号３５を参照し、増幅される。励起光２６の一
部はハーフミラ−５により、その一部を分岐し、光強度
モニタ３０により、その強度をモニタする。ロックイン
アンプ３１から、光音響信号の強度と位相に関する情報
が、また、波長モニタ２８２強度変調器のドライバ２９
．及び、光強度モニタ３０からは、励起光の波長、変調
周波数及び強度に関する情報が、データ処理装置３２に
入力される。データ処理装置３２では、測定条件に関す
るパラメータ、例えば励起光波長や変調周波数などの情
報を表示装置３３に表示させたり、また、訓電結果をデ
ータ処理し反応生成物の検量線や未知濃度試料の定量結
果などを表示装置３３に表示させる。血浮等の試料は反
応装置２１内の反応管に入れ、抗体や抗体を担持した物
質などの試薬を、試薬注入器２２により添加する。一定
の反応条件下で生させた反応生成物は、試料流路３７を
経て、反応装置２１からセル２３に移動される。測定後
、試料流路３７は、超純水装置２０からの超純水により
セル２３とともに洗浄され１次の測定の準備をする。こ
の過程を繰り返すことにより１本装置では、複数の試料
を自動的に測定し、データ処方を行う。
第４図に１本装置のセル２３の詳細図を示す。
セル内部は円筒状となっており１円筒内に試料を充填し
、円筒の中心軸に沿って励起光２６を入射する。セル内
で発生した光音響信号は圧電素子４ｏにより検出され、
ａ極端子４２から、圧電信号としてロックインアンプ３
１に送られる。圧電素子はセル２３の中央に配置し、そ
の内径はセルのガラス円筒４１と同一寸法となっており
、セル内は滑らかな円筒形状となっている。試料は流入
管３７を通ってセル内に流入し、測定後、流出管３８を
経てドレンに排出される。
、円筒の中心軸に沿って励起光２６を入射する。セル内
で発生した光音響信号は圧電素子４ｏにより検出され、
ａ極端子４２から、圧電信号としてロックインアンプ３
１に送られる。圧電素子はセル２３の中央に配置し、そ
の内径はセルのガラス円筒４１と同一寸法となっており
、セル内は滑らかな円筒形状となっている。試料は流入
管３７を通ってセル内に流入し、測定後、流出管３８を
経てドレンに排出される。
第５図は、本装置の反応装置２１、及び試料導入部４３
の詳細を示す。反応装置２１は１反応管４９と、回転式
の保持台４５から成る。反応管４５に血しよう等の試料
を注入し、試薬注入器２２より、抗体などの試薬も注入
する。反応管４９の内部には必要に応じてスターラなど
の攪拌用の器具を入れることもできる。反応後の試料は
、反応管４９の下部の取り出し口より試料導入部４３内
に流出させ、セル内に送る。ｆｌｌ’ｌ定後１反応管４
９．試料導入部４３．試料流路３７及びセル２３は、ス
プレー４４から放出する超純水により洗浄される。
の詳細を示す。反応装置２１は１反応管４９と、回転式
の保持台４５から成る。反応管４５に血しよう等の試料
を注入し、試薬注入器２２より、抗体などの試薬も注入
する。反応管４９の内部には必要に応じてスターラなど
の攪拌用の器具を入れることもできる。反応後の試料は
、反応管４９の下部の取り出し口より試料導入部４３内
に流出させ、セル内に送る。ｆｌｌ’ｌ定後１反応管４
９．試料導入部４３．試料流路３７及びセル２３は、ス
プレー４４から放出する超純水により洗浄される。
第６図に、本装置で使用する抗体を担持した物質と、反
応後の生成物の模式図を示す。抗体を担持する物質は、
比重が１に近く血しよう中に均一に分散し、誘電損失に
よる発熱量の大きな材質が望まれる。この観点から、ポ
リスチレン粒子が本装置に適する粒子状物質である０反
応前の抗体を担持したポリスチレン粒子４６の粒径は０
．２μｍとした。本例では、リューマ因子を検出するた
め、対応する抗体をポリスチレン粒子４６に担持させた
。適当な反応条件下での抗原抗体反応の結果、ポリスチ
レン粒子４６は抗原を介して凝集し１反応生成物４７と
なる。反応生成物の大きさは約０．６μｍであり、未反
応のポリスチレン粒子４８と共存する。
応後の生成物の模式図を示す。抗体を担持する物質は、
比重が１に近く血しよう中に均一に分散し、誘電損失に
よる発熱量の大きな材質が望まれる。この観点から、ポ
リスチレン粒子が本装置に適する粒子状物質である０反
応前の抗体を担持したポリスチレン粒子４６の粒径は０
．２μｍとした。本例では、リューマ因子を検出するた
め、対応する抗体をポリスチレン粒子４６に担持させた
。適当な反応条件下での抗原抗体反応の結果、ポリスチ
レン粒子４６は抗原を介して凝集し１反応生成物４７と
なる。反応生成物の大きさは約０．６μｍであり、未反
応のポリスチレン粒子４８と共存する。
本例では、未反応粒子４８の大きさが０．２μｍ、反応
生成物の大きさが０．６μｍであるため、励起光の波長
を０．６μｍ となるよう、アルゴンレーザ１７からの
レーザ光２５の波長を５１４．５ｎｍ とし、色素レ
ーザ１８の色素をローダミンとした。変調周波数は１８
１ Ｈｚに設定した。
生成物の大きさが０．６μｍであるため、励起光の波長
を０．６μｍ となるよう、アルゴンレーザ１７からの
レーザ光２５の波長を５１４．５ｎｍ とし、色素レ
ーザ１８の色素をローダミンとした。変調周波数は１８
１ Ｈｚに設定した。
本装置により得たリューマチ因子の検電線の例を第７図
に示す。この１ｉｌｌｌ定結果から、１Ｏ−８Ｕ／ｍ１
２ （Ｕは国際単位）の濃度領域で、抗原抗体反応生成
物の定量が可能である。この結果は１通常の濁度により
得られる定量下限のさらに約３桁低沸度領域で抗原抗体
反応生成物を測定できることを示している。また、波長
を選択することができない従来の液体用光音響分光装置
では、未反応生成物と反応生成物の区別できず、試料中
の粒子状物質の全景を測定することになるため、検数線
は得られない。
に示す。この１ｉｌｌｌ定結果から、１Ｏ−８Ｕ／ｍ１
２ （Ｕは国際単位）の濃度領域で、抗原抗体反応生成
物の定量が可能である。この結果は１通常の濁度により
得られる定量下限のさらに約３桁低沸度領域で抗原抗体
反応生成物を測定できることを示している。また、波長
を選択することができない従来の液体用光音響分光装置
では、未反応生成物と反応生成物の区別できず、試料中
の粒子状物質の全景を測定することになるため、検数線
は得られない。
本装置では、可視光領域で波長を掃引することができる
ため、波長を掃引しながら信号強度をモニタし、信号強
度のピークを与える波長から、試料中の反応生成物の粒
径を知ることができる。この場合、各波長の励起光強度
は光強度モニタ３゜によりモニタし、信号強度を規格化
する。ピークを与える波長は、波長掃引終了後、表示袋
［３３に表示される。したがって、反応生成物の定量に
は１表示された波長を使用すればよい。
ため、波長を掃引しながら信号強度をモニタし、信号強
度のピークを与える波長から、試料中の反応生成物の粒
径を知ることができる。この場合、各波長の励起光強度
は光強度モニタ３゜によりモニタし、信号強度を規格化
する。ピークを与える波長は、波長掃引終了後、表示袋
［３３に表示される。したがって、反応生成物の定量に
は１表示された波長を使用すればよい。
本装置は、ロックインアンプ３１により、光音響信号の
位相を測定することができる。液中の粒子状物質から発
生する光音響信号は、粒子の大きさに応じた位相を持つ
、この位相は粒子から媒質への放熱時間によるものであ
り、発明者らの研究によれば、粒径の二乗の関数となる
。そこで、反応前のポリスチレン粒子が０．２μｍで、
反応が進行すると粒径が０．６μｒｎ の反応生成物が
増大する。したがって、本装置では位相の変化をエフ定
することにより、反応の進行度や反応生成物量をモニタ
し、あるいは検出・定量することができる。
位相を測定することができる。液中の粒子状物質から発
生する光音響信号は、粒子の大きさに応じた位相を持つ
、この位相は粒子から媒質への放熱時間によるものであ
り、発明者らの研究によれば、粒径の二乗の関数となる
。そこで、反応前のポリスチレン粒子が０．２μｍで、
反応が進行すると粒径が０．６μｒｎ の反応生成物が
増大する。したがって、本装置では位相の変化をエフ定
することにより、反応の進行度や反応生成物量をモニタ
し、あるいは検出・定量することができる。
この場合、励起光強度の変調周波数は約１０ＫＨｚに設
定し１位相の変化量を増大させる。
定し１位相の変化量を増大させる。
次に、励起光の波長を反応生成物の大きさに一致する波
長０．６μｍ と未反応粒子の大きさに一致する波長０
．２μｍの２波長を利用する場合について説明する。波
長０．６μｍでＷｌ！定する場合、第２図より、未反応
の０．２μｍ粒子に対しても０．６μｍ粒子の約１／１
００の感度を持つ、したがって、未反応粒子の量が反応
生成物の約１００倍になると、未反応粒子からの信号成
分、即ちバックグラウンドが１反応生成物からの４８号
成分と同程度となり、反応生成物の定量が困難となる。
長０．６μｍ と未反応粒子の大きさに一致する波長０
．２μｍの２波長を利用する場合について説明する。波
長０．６μｍでＷｌ！定する場合、第２図より、未反応
の０．２μｍ粒子に対しても０．６μｍ粒子の約１／１
００の感度を持つ、したがって、未反応粒子の量が反応
生成物の約１００倍になると、未反応粒子からの信号成
分、即ちバックグラウンドが１反応生成物からの４８号
成分と同程度となり、反応生成物の定量が困難となる。
そこで、０．２μｍ粒子に高感度となる励起光で、０．
２μｍ粒子を定量し、０．６μｍの励起光で測定したデ
ータから差し引くことにより、０．２μｍ粒子のバック
グラウンドを差し引くことができ、反応生成物の定量が
可能となる。
２μｍ粒子を定量し、０．６μｍの励起光で測定したデ
ータから差し引くことにより、０．２μｍ粒子のバック
グラウンドを差し引くことができ、反応生成物の定量が
可能となる。
本発明によれば、液中の特定の大きさの粒子状物質を選
択的に検出し、高感度に定量できるため、以下の効果が
ある。
択的に検出し、高感度に定量できるため、以下の効果が
ある。
１）抗原抗体反応生成物の量を従来の濁度計に比較して
約３桁高感度に定量できる。
約３桁高感度に定量できる。
２）これまで定量困難であった癌特異抗原などの定量が
可能となり、癌等の疾患の早期発見が可能となる。
可能となり、癌等の疾患の早期発見が可能となる。
第１図は本発明による液体中の粒子状物質定量装置の基
本構成を示す図、第２図は光音響分光装置の感度の粒径
依存性を示す図、第３Ｉｙｉは本発明の一実施例の構成
図、第４図は実施例に使用したセルの構造図、第５図は
実施例に使用した反応装置及び試料導入装置の構造図、
第６図は反応前後の抗体を担持したポリスチレン粒子の
模式図、第７図はリューマチ囚−子の検量線を示す図で
ある。 １・・・光源、２・・・波長変換装置、３・・・励起光
、４・・・強度変調器、５・・・ハーフミラ−１６・・
セル、７・・・ビームストッパ、８・・・光強度モニタ
、９・・・ロックインアンプ、１０・・・記録計、１１
・・・光、１２・・・参照信号、１３・・・圧電素子等
により電気信号に変換された光音響信号、１４・・・光
強度の信号、１５・・・光音響信号強度の信号、１６・
・・光音響信号の位相の信号、１７・・・アルゴンレー
ザ、１８・・・色素レーザ、１９・・・光強度変調器、
２０・・・超純水装置、２１・・・反応装置、２２・・
・試薬注入器、２３・・・セル、２４・・・ビームスト
ッパ、２５・・・レーザ光、２Ｇ・・・励起光、２７・
・・波長変換されたレーザ光、２８・・・波長モニタ、
２９・・・ドライバ、３０・・・光強度モニタ、３１・
・・ロックインアンプ、３２・・・データ処理装置、３
３・・・表示装置、３４・・・セルからの光音響信号、
３５・・・参照信号、３６・・超純水用ライン、３７・
・・試料流路、３８・・・排出用試料流路、３９・・・
光学窓、４ｏ・・・圧電素子、４１・・・ガラス円筒、
４２・・・電極端子、４３・・・試料導入部、４４・・
・スプレー、４５・・・試薬流路、４６・・・保持台、
４７・・・抗原抗体反応生成物、４８ａ・・・抗体を担
持したポリスチレン粒子、４８ｂ・・・未反応粒子５４
９・・・反応管。
本構成を示す図、第２図は光音響分光装置の感度の粒径
依存性を示す図、第３Ｉｙｉは本発明の一実施例の構成
図、第４図は実施例に使用したセルの構造図、第５図は
実施例に使用した反応装置及び試料導入装置の構造図、
第６図は反応前後の抗体を担持したポリスチレン粒子の
模式図、第７図はリューマチ囚−子の検量線を示す図で
ある。 １・・・光源、２・・・波長変換装置、３・・・励起光
、４・・・強度変調器、５・・・ハーフミラ−１６・・
セル、７・・・ビームストッパ、８・・・光強度モニタ
、９・・・ロックインアンプ、１０・・・記録計、１１
・・・光、１２・・・参照信号、１３・・・圧電素子等
により電気信号に変換された光音響信号、１４・・・光
強度の信号、１５・・・光音響信号強度の信号、１６・
・・光音響信号の位相の信号、１７・・・アルゴンレー
ザ、１８・・・色素レーザ、１９・・・光強度変調器、
２０・・・超純水装置、２１・・・反応装置、２２・・
・試薬注入器、２３・・・セル、２４・・・ビームスト
ッパ、２５・・・レーザ光、２Ｇ・・・励起光、２７・
・・波長変換されたレーザ光、２８・・・波長モニタ、
２９・・・ドライバ、３０・・・光強度モニタ、３１・
・・ロックインアンプ、３２・・・データ処理装置、３
３・・・表示装置、３４・・・セルからの光音響信号、
３５・・・参照信号、３６・・超純水用ライン、３７・
・・試料流路、３８・・・排出用試料流路、３９・・・
光学窓、４ｏ・・・圧電素子、４１・・・ガラス円筒、
４２・・・電極端子、４３・・・試料導入部、４４・・
・スプレー、４５・・・試薬流路、４６・・・保持台、
４７・・・抗原抗体反応生成物、４８ａ・・・抗体を担
持したポリスチレン粒子、４８ｂ・・・未反応粒子５４
９・・・反応管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光の波長を分析対象である特定の粒子状物質の径に
実質上等しく調整した後、上記光を粒子状物質に照射し
、該粒子状物質から発生する光音響信号の強度を測定す
ることにより特定の粒子状物質の有無を求める粒子状物
質の検出方法。 ２、光の波長を分析対象である特定の粒子状物質の径に
実質上等しく調整した後、上記光を粒子状物質に照射し
、該粒子状物質から発生する光音響信号の強度と特定の
粒子状物質の濃度との関係を用いて特定の粒子状物質の
濃度を求める粒子状物質の検出方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の検出方法において、上
記粒子状物質は血しよう中の抗原と抗体若しくは抗体を
担持させた物質との抗原抗体反応生成物であることを特
徴とする粒子状物質の検出方法。 ４、特許請求の範囲第２項又は第３項記載の検出方法に
おいて、上記粒子状物質に照射される光は、上記粒子状
物質の粒径分布を包含し得る波長範囲の連続光であるこ
とを特徴とする粒子状物質の検出方法。 ５、特許請求の範囲第３項記載の検出方法において、上
記抗体の担持物質は、上記照射光波長に対する吸光係数
が小さい物質であることを特徴とする粒子状物質の検出
方法。 ６、光源、上記光源から与えられる光の波長を特定の波
長に変換するための波長変換器、分析対象物である粒子
状物質が注入され、波長変換された上記光を受光して光
音響信号を出力するセル、上記光音響信号を入力し、予
め記憶してある光音響信号の強度と特定の粒子状物質の
濃度との関係を用いて、上記粒子状物質の濃度を求める
データ処理装置、および上記データ処理装置の出力情報
を表示する装置から成ることを特徴とする粒子状物質の
検出装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の検出装置において、上
記粒子状物質は血しよう中の抗原と抗体若しくは抗体を
担持させた物質との抗原抗体反応生成物であることを特
徴とする粒子状物質の検出装置。 ８、特許請求の範囲第６項又は第７項記載の検出方法に
おいて、上記粒子状物質に照射される光は、上記粒子状
物質の粒径分布を包含し得る波長範囲の連続光であるこ
とを特徴とする粒子状物質の検出装置。 ９、特許請求の範囲第７項記載の検出方法において、上
記抗体の担持物質は、上記照射光波長に対する吸光係数
が小さい物質であることを特徴とする粒子状物質の検出
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186808A JPH0731112B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 粒子状物質の検出方法およびその装置 |
| DE8787111545T DE3776222D1 (de) | 1986-08-11 | 1987-08-10 | Verfahren und vorrichtung zum nachweis eines gegebenen teilchenmaterials. |
| EP87111545A EP0256474B1 (en) | 1986-08-11 | 1987-08-10 | Method and apparatus for detecting particular particulate substance |
| US07/083,197 US4890925A (en) | 1986-08-11 | 1987-08-10 | Method and apparatus for detecting particular particulate substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186808A JPH0731112B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 粒子状物質の検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6344149A true JPS6344149A (ja) | 1988-02-25 |
| JPH0731112B2 JPH0731112B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16194949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61186808A Expired - Lifetime JPH0731112B2 (ja) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | 粒子状物質の検出方法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4890925A (ja) |
| EP (1) | EP0256474B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0731112B2 (ja) |
| DE (1) | DE3776222D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031320A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | The Kitasato Gakuen Foundation | 可変波長光発生装置及び光干渉トモグラフィ装置 |
| JP2012026852A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定方法および装置 |
| CN111551498A (zh) * | 2019-02-11 | 2020-08-18 | 英飞凌科技股份有限公司 | 光声传感器 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2685482B2 (ja) * | 1988-04-08 | 1997-12-03 | 株式会社日立製作所 | 粒子状物質の分析方法及び装置 |
| JPH02108968A (ja) * | 1988-10-19 | 1990-04-20 | Hitachi Ltd | 免疫分析方法 |
| JPH0743381B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1995-05-15 | 株式会社日立製作所 | 光音響免疫分析方法及び装置 |
| JP2556910B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1996-11-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光強度変化検出装置 |
| JP3102935B2 (ja) * | 1991-11-20 | 2000-10-23 | シスメックス株式会社 | イメージングフローサイトメータ |
| US5515163A (en) * | 1994-09-01 | 1996-05-07 | Sunshine Medical Instruments, Inc. | Method and apparatus for detection, analysis and identification of particles |
| US5825018A (en) * | 1996-01-11 | 1998-10-20 | Northeastern University | Optical lock-in detection technique for coherent detection applications |
| JP2935665B2 (ja) * | 1996-05-31 | 1999-08-16 | 日本原子力研究所 | レーザー誘起光熱変位分光法による溶液の光吸収スペクトル測定法 |
| US6335943B1 (en) | 1999-07-27 | 2002-01-01 | Lockheed Martin Corporation | System and method for ultrasonic laser testing using a laser source to generate ultrasound having a tunable wavelength |
| US7122384B2 (en) * | 2002-11-06 | 2006-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Resonant light scattering microparticle methods |
| US20050042072A1 (en) * | 2002-12-13 | 2005-02-24 | Samuel Amdahl | Transportation system for sheet delivery between sheet or sheet stack processing equipment |
| US7791739B2 (en) * | 2004-04-20 | 2010-09-07 | Lockheed Martin Corporation | System and method to enable eye-safe laser ultrasound detection |
| US7818350B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-10-19 | Yahoo! Inc. | System and method for creating a collaborative playlist |
| AU2007272919B2 (en) | 2006-07-11 | 2012-11-29 | The Curators Of The University Of Missouri | Photo-acoustic detection device and method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334581A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-31 | Toshiba Corp | Infrared absorption detector |
| JPS59126933A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-21 | Hitachi Ltd | 光音響分析装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811575B2 (ja) * | 1976-08-16 | 1983-03-03 | 帝国臓器製薬株式会社 | 抗原−抗体反応の測定法 |
| DE3438798A1 (de) * | 1984-10-23 | 1986-04-24 | Löffler, Friedrich, Prof. Dr.-Ing., 7500 Karlsruhe | Verfahren und vorrichtung zum messen der feststoffkonzentration und der korngroessenverteilung in einer suspension mittels ultraschall |
| JPS61102541A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Hitachi Ltd | 液体中の不純物分析方法および装置 |
| JPS61225656A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Toshiba Corp | 検体検査装置 |
| JP3173999B2 (ja) * | 1996-06-17 | 2001-06-04 | 株式会社クボタ | 廃棄物処理炉の排ガス処理設備 |
-
1986
- 1986-08-11 JP JP61186808A patent/JPH0731112B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-08-10 DE DE8787111545T patent/DE3776222D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-10 US US07/083,197 patent/US4890925A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-10 EP EP87111545A patent/EP0256474B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334581A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-31 | Toshiba Corp | Infrared absorption detector |
| JPS59126933A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-21 | Hitachi Ltd | 光音響分析装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031320A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | The Kitasato Gakuen Foundation | 可変波長光発生装置及び光干渉トモグラフィ装置 |
| US7564565B2 (en) | 2003-09-26 | 2009-07-21 | School Juridical Person Kitasato Institute | Wavelength-tunable light generator and optical coherence tomography device |
| US7732784B2 (en) * | 2003-09-26 | 2010-06-08 | School Juridical Person Kitasato Institute | Wavelength-tunable light generator and optical coherence tomography device |
| JP2012026852A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定方法および装置 |
| CN111551498A (zh) * | 2019-02-11 | 2020-08-18 | 英飞凌科技股份有限公司 | 光声传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4890925A (en) | 1990-01-02 |
| JPH0731112B2 (ja) | 1995-04-10 |
| EP0256474A3 (en) | 1989-11-23 |
| EP0256474A2 (en) | 1988-02-24 |
| EP0256474B1 (en) | 1992-01-22 |
| DE3776222D1 (de) | 1992-03-05 |
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