JPWO2020071273A1 - 微量物質用光学測定器及び測定方法 - Google Patents

微量物質用光学測定器及び測定方法 Download PDF

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Abstract

溶液中の物質を測定する装置であって、光源と、前記光源から発せられた光の光路の少なくとも一部を含み、前記光路に沿って伸びたマイクロ流路と、前記マイクロ流路を通過した光を検出する受光器と、を備える装置が提供される。【選択図】図１

Description

本開示は、微量物質を測定する光学測定器と測定方法に関する。
溶液内の物質の濃度その他の特性は光学的測定により推定又は特定することができる。
これまで、溶液内の測定対象物質の濃度を測るためには、一例として吸光光度測定法が用いられる。測定装置には、分光光度計用セルやキュベットが一般的に用いられており、光路長が１０ｍｍ程度の正方形のガラスや石英、プラスチックなどの透明なセルを用いて、比較的大量の溶液数ｍＬの液量を必要としていた。近年、間質液や涙液などの微量サンプルから微量な物質を高感度に測定したいという要望がある。
測定する対象物質の濃度が低いと、希釈して液量を増やすことが出来ず、ある程度の光路長を得ながら、微量な液量のサンプルから高感度に物質の濃度を測定するのは困難であった。
本開示の一実施形態によれば、溶液中の物質を測定する装置は、光源と、前記光源から発せられた光の光路の少なくとも一部を含み、前記光路に沿って伸びたマイクロ流路と、前記マイクロ流路を通過した光を検出する受光器と、を備える。
本開示の一実施形態に係る光学測定器の断面図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の断面図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の断面図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の断面図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の断面図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の構成を示すブロック図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の構成を示すブロック図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の構成を示すブロック図 本開示の一実施形態に係る光学測定器の斜視図 本開示の一実施形態を説明するグラフ 本開示の一実施形態に係る光学測定器の斜視図 本開示の一実施形態に係る光学測定のフローチャート 本開示の一実施形態に係る光学測定のフローチャート
１．測定装置
本開示のある実施形態では、溶液中の物質の物性や濃度などの特性を光学的方法により測定する装置が提供される。測定装置は、光源と受光器と流路とを有する。光源から出た光の全て又は一部は、流路内に入る。流路内を通った光の全て又は一部は受光器に入る。流路は長手方向に細長く形成されていてもよい。光路は流路の長手方向に沿って規定されていてもよい。光は、流路内において流路の長手方向に沿って伝搬してもよい。流路内を通過した光は受光器により受光される。光源は、流路の外側に配置されていてもよく、流路の壁に配置されていてもよく、流路内に配置されていてもよい。受光器は、流路の外側に配置されていてもよく、流路の壁に配置されていてもよく、流路内に配置されていてもよい。
用いられる光学的方法は、分光法であってもよく、吸光光度法でもよく、その他の手法であってもよい。測定装置は、特定波長の光の吸光度（もしくは透過率）を測定する比色計又は吸光光度計の構成を有していてもよく、測色計、色彩色差計などの構成を有していてもよい。測定装置は、実際的に特定の科学的手法を用いてもよく、用いなくてもよい。測定装置は、受光器の出力と濃度などの特性との関係に基づいて、測定時の受光器の出力から未知の濃度などの特性を求めるよう構成されていてもよい。
光源は電磁波を発するように構成されている。ある実施形態では、光源の波長は、測定対象となる物質の吸光特性に応じて決められてもよい。ある実施形態では、光源の波長は、測定対象となる物質の吸光特性以外のファクターに基づいて決められてもよく、複数のファクターに基づいて決められてもよい。
光源の波長は、ある実施形態では可視光であってもよく、ある実施形態では赤外線であってもよく、ある実施形態では紫外線であってもよい。光源の波長は、２００〜１５００ｎｍ（ナノメートル、以下同様）であってもよく、５６０〜７００ｎｍであってもよい。
ある実施形態では、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。ある実施形態では、光源はレーザ光源であってもよい。ある実施形態では、光源の発光は、エレクトロルミネッセンス、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス、以下同様），無機ＥＬ，化学発光，電気化学発光であってもよい。
ある実施形態では、流路はマイクロ流路とであってもよい。ある実施形態では、流路の容積は１００μＬ（マイクロリットル、以下同様），５０μＬ，２０μＬ，１０μＬ，５μＬなどの値以下又は未満であってもよい。
流路の断面、例えば光路がある部分の光路に垂直な断面の寸法は、３ｍｍ，２ｍｍ，１ｍｍ，０．８ｍｍ，０．７ｍｍ，０．６ｍｍ，０．５ｍｍなどの値以下又は未満であってもよい。断面寸法は、円の直径であってもよく、最大部分の寸法であってもよく、最小部分の寸法であってもよい。
ある実施形態では、光源は流路に対して固定されていてもよい。ある実施形態では、受光器は流路に対して固定されていてもよい。ある実施形態では、流路又は流路を含む部材は、光源と受光器とに対して着脱可能に構成されていてもよい。
流路の容積とは、光路が規定された部分の容積であってもよく、液体の導入路や排出部などの光路が規定された部分以外の部分の容積を含んでいてもよい。流路の容積は、１００μＬ，５０μＬ，２０μＬ，１５μＬ，１０μＬ，９μＬ，８μＬ，７μＬ，６μＬ，５μＬ，４μＬ，３μＬ，２μＬ，１μＬ，０．９μＬ，０．８μＬ，０．７μＬ，０．６μＬ，０．５μＬなどの値未満又は以下であってもよい。流路の容積は、０．０１μＬ，０．０５μＬ，０．０７μＬ，０．１μＬ，０．２μＬ，０．３μＬ，０．４μＬ，０．５μＬ，０．６μＬ，０．７μＬ，０．８μＬ，０．９μＬ，１μＬなどの値より大きく又は以上であってもよい。
光路が規定された流路の断面は、円形でもよく、楕円形でもよく、曲線で規定される閉図形でもよく、正方形、直方体などの四角形その他の多角形でもよい。
流路内の光路の長さは、２ｍｍ，３ｍｍ，４ｍｍ，５ｍｍ，７ｍｍ，１０ｍｍ，１２ｍｍ，１５ｍｍ，２０ｍｍ，２５ｍｍ，３０ｍｍなどの値より大きく又はそれらの値以上であってもよい。マイクロ流路内の光路の長さは、１００ｍｍ，９０ｍｍ，８０ｍｍ，７０ｍｍ，６０ｍｍ，５０ｍｍ，４０ｍｍ，３０ｍｍなどの値より小さく又は以下であってもよい。
ある実施形態では、流路は、溶液を導入するための導入口と溶液を排出するための排出口とを有していてもよい。導入口と排出口を有することで、例えば、溶液導入時に空気又は空気泡が流路内に残留することを実質的に回避し、溶液の交換を容易にしたりすることができる。ある実施形態では、導入口と排出口が同一であってもよく、空気孔を有していてもよい。ある実施形態では、光路が規定された部分の流路は、両端に、当該流路に溶液の導入口と排出口を有していてもよい。
ある実施形態では、流路の内壁の一部又は全部は親水性であってもよい。親水性のマイクロ流路により、溶液がマイクロ流路内へ導入する際に不均一な分布をとることを低減することや、泡の発生を回避することが期待される。
ある実施形態では、受光器はフォトダイオードを含んでいてもよい。ある実施形態では、受光器は輝度を測定するデバイスを含んでいてもよい。受光器は、ＣＣＤ、フォトマルチプライア―、シンチレータなどであってもよい。ある実施形態では、受光器は分光計であってもよい。
図１に、一つの実施形態に係る光学測定装置１００を示す。本体１１０には、Ｕ字型に流路１１１が形成されている。光路１２３を含む部分と、その光路１２３部分へ溶液を導入排出するための導入口１１２及び排出口１１３設けられている。光路１２３を含む部分はマイクロリットルレベルの微小空間になっており、光路１２３に沿って細長く形成されている。光路１２３の断面方向のサイズ（直径、最大径、最小径、平均径、断面積などで定義されてよい。）に比べ、光路１２３方向の長さが十分に長くとられている。これにより、流路１１１は微小体積でありながら、十分な吸光など対象測定対象物質と光とが十分に反応することを可能にしている。
導入口１１２から、測定対象物質１３１を含む溶液１３２を導入する。排出口１１３からは溶液１３２を、吸引や導入口１１２からの加圧により流路１１１から排出させることができる。流路１１１内の光路１２３の両端の外側には、光源１２１と受光器１２２が配置されている。図１では、これらは一例としていずれも発光ダイオード・フォトダイオードとして示されている。図１の本体１１０は非透明な物質で形成されている。これにより外部光を遮断することができる。一方、光源１２１から発せられた光を流路内に伝搬させるため、透明な入光窓１２４が配置されている。また入光窓１２４と光路１２３のある流路に対して反対側に、入光窓１２４と同様に透明材料で形成された出光窓１２５が配置されている。入光窓１２４と出光窓１２５は、溶液１３２が流路１１１の外に漏れないように、外側から流路１１１を封止しつつ、流路１１１外からの光を通過させて、流路１１１内に収容された溶液１３２中の測定対象物質１３１の吸光度等について、十分な精度で測定を行うことができる。
ある実施形態では、溶液の導入口と排出口は、流路における光路の入口端（一端）と出口端（他端）との位置に流体連結されてもよい。ある実施形態では、導入口と排出口とは、流路内の光路の両端に流体連結されてもよい。ある実施形態では、導入口と排出口は、流路にデッドスペースが実質的に形成されないように、又はデッドスペースの形成が回避されるように配置されていてもよい。このように導入口と排出口の配置によって、溶液導入時などで空気泡が流路内に形成され光学測定に影響することを実質的に回避することができる。
ある実施形態では、装置は、光源以外からの光が実質的に受光器で検出されることを妨げるように構成された遮蔽体を更に有していてもよい。
ある実施形態では、装置又は流路が遮蔽ボックス内に配置されてもよい。ある実施形態では、遮蔽機能を備えた流路部材であってもよい。
ある実施形態では、流路を形成する部材が遮蔽物質を含んでいてもよい。
ある実施形態では、光源は、複数のピーク波長を有していてもよい。ある実施形態では、光源は、２つ又は複数の光源を含んでいてもよい。複数の光源は、互いに異なる複数の波長又は複数の波長領域の電磁波又は光を発生させてもよい。ある実施形態では、複数の光源の少なくともその一つが他の光源に対して、ピーク波長（発光の光の範囲又はスペクトル分布の内、出力値が最も高い波長）が異なっていてもよい。ある実施形態では、一つのピーク波長（又は周波数）は、測定対象物質の吸光特性に特徴のある波長あるいはその近傍の波長（又は周波数）とし、他のピーク波長は、吸光特性の影響のない又は影響の少ない波長（又は周波数）としてもよい。ある実施形態では、光源は、それぞれ異なるピーク波長を有する複数の光源を有していてもよい。
図２に、２つの光源２２１ａ，２２１ｂを有する一つの実施形態に係る光学測定装置２００を模式的に示す。筐体２１０に流路２１１が形成され、２つの光源２２１ａ，２２１ｂが固定されている。２つの光源２２１ａ，２２１ｂは、異なる波長又はピーク波長の光を発する。図２の光学測定装置２００では、第一の光源２２１ａは真っ直ぐに入光窓２２４を介して流路２１１に導入されるように構成されている。第二の光源２２１ｂからの光は、第一の光源２２１ａから入光窓２２４までの光路上に設けられたハーフミラー２２６で屈折され、流路２１１内では、第一の光源２２１ａからの光の光路２２３に沿って伝搬する。これにより、光源２２１ａ，２２１ｂからの光はいずれも、実質的に同一の光路２２３を伝搬し、溶液２３１と測定対象物質２３２と、実質的に同様の入射条件で反応する。反応後の光は、出光窓２２５を通り受光器２２２に入る。
図２では、一つの受光器２２２のみが配置されており、２つの光が同時刻に入光した場合の光の強度から、２つの波長での輝度をそれぞれ求めることは難しい。そこで、一例として、第一の光源２２１ａと第二の光源２２１ｂとを、交互に発光させ、又は発光時間を重ならないようにして発光させてもよい（制御機構は不図示）。これにより、各発光時間内での受光器２２２の輝度測定により、それぞれの吸光度等を求めることができる。
ある実施形態では、装置は、複数の光源の内の１つの光源のみからの光を光路に導入するように構成されていてもよい。ある実施形態では、装置は、そのように光源を選択する光源制御機構を更に備えていてもよい。ある実施形態では、装置は、測定に使う光だけを通し、測定に使わない光を遮断する機構又は光源制御機構を有していてもよい。ある実施形態では、測定に使うピーク波長の発光を行う光源のみを駆動し、他の光源を駆動させない光源の駆動制御装置を有していてもよい。ある実施形態では、装置は、複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を有していてもよい。ある実施形態では、光源制御機構は、前記複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を含んでいてもよい。
ある実施形態では、装置は、更なる受光器（あるいは第二受光器、調整用受光器などと呼んでもよい。）を有していてもよい。調整用受光器は、光源の発光を観測又は測定して、光源の発光の制御のために用いることができる。そのような受光器は、光源が発する光の光路の外側に配置されてもよく、光源が発する光の一部を受光して計測するように構成されていてもよい。
ある実施形態では、装置は、調整用受光器から受光特性に関する情報（例えば受光の強度又は輝度）を受け取り、光源の発光を制御するコントローラ（制御器）を有していてもよい。コントローラは、光源の発光量を時間的に実質的に一定となるように制御してもよい。
ある実施形態では、装置は、流路内の溶液の温度を調節するように構成されていてもよい。ある実施形態では、装置は、流路内の溶液の温度を調節する温度制御器又は調整器を更に備えていてもよい。
ある実施形態では、流路内の温度は、装置の外部又はマイクロ流路を形成する部材の外側の温度を調節し又は一定に保つことで制御してもよい。装置又はマイクロ流路を形成する部材の雰囲気の温度を調節してもよく、それらに接する部位又はブロックの温度を調節してもよい。
温度センサによりマイクロ流路内又はマイクロ流路近傍の温度を測定してもよい。測定した温度情報（温度、温度の変化、複数の温度測定に基づく計算、など）を用いて、温度制御を行ってもよい。
ある実施形態では、装置はヒータを備えていてもよい。ヒータはマイクロ流路の近傍に配置されていてもよい。ヒータは、溶液の温度を制御するように構成されていてもよい。
ある実施形態では、流路を形成する部材は、流路内の溶液より高い熱容量を有していてもよい。溶液の周囲の部材の熱容量が十分に大きければ、溶液の温度は実質的に同部材の温度になる。
ある実施形態では、流路を形成する部材の全部又は少なくとも一部は、高い熱伝導率の材料で形成されていてもよく、例えば、銅、鉄、ステンレスなどの金属や合金で形成されていてもよい。
図３は、一つの実施形態に係る光学測定装置３００を示す。図３の光学測定装置３００は、各種制御機構を備えている。
図３の光学測定装置３００は、光源３２１の発光量を測定する調整用受光器３２６を有している。図３では、光源３２１と調整用受光器３２６はフォトダイオードを有している。調整用受光器３２６は、光源３２１からほぼ光路３２３方向に対して横に出ていく光を受光するように配置されている。このような配置だと、調整用受光器３２６は、光路３２３への光を遮ることがなく、また制御用としては十分な光量を得ることができる。光源３２１は発光時間や発光により自身が発する熱などにより輝度又は発光強度が時間的に変化し得る。調整用受光器３２６は、光源３２１の発光量の時間的変化を捉えることができる。図３では、光源３２１のコントローラ３２７が配置され、調整用受光器３２６からの出力電流が一定となるように、光源３２１に流れる電流を調整する。
図３では、温度センサ３４２が流路３１１付近の筐体３６１の温度を測定することができる。さらに温度センサ３４２が流路３１１付近にヒータ３４１が設けられて、筐体３６１の一部を介して測定対象物質３３１を含む溶液３３２を加熱することができる。温度コントローラ３４３は、温度センサ３４２からの情報を受け取り、ヒータ３４１に対して必要な電力を送るように構成されている。
受光器３２２は、図３ではフォトダイオードを有している。受光器３２２の出力（電流）は、受光器出力回路３２９で、電圧に変換され、電圧値は演算回路（ＣＰＵ）３５０に送られる。受光器３２２の出力から、受光器３２２が受けた光の強度を求めることができる。演算回路３５０は、受光器３２２の出力信号を、測定対象物質３３１がなかった場合の光の強度と比較して、吸光度等を求めることができる。演算回路３５０は、温度センサ３４２による溶液３３２の温度情報を取得し、この温度情報を基に吸光度計算の補正に用いることができる。
図３では、機械的構成は大きく３つに分かれている。すなわち、光源３２１、調整用受光器３２６、受光器３２２、温度センサ３４２、ヒータ３４１などを固定する本体３１０と、Ｕ字型の流路を構成する筐体（流路筐体）３６１と、導入口３１２と排出口３１３を確保するとともに、流路筐体３６１を本体３１０に精度よく固定するための固定部３６３との３つである。図３では、光窓３２４と出光窓３２５はいずれも、流路筐体３６１に固定されている。このように、本体３１０には、光源３２１等の光学システムや温度制御デバイスなど電気システムが固定されている。これに対し、生体材料や化学物質などを含む測定対象物質３３１や溶液３３２を通過させる流路筐体３６１と固定部３６２とは、本体３１０に対して着脱可能に構成されている。ある実施形態では、光路３２３と流路３１１との位置関係は吸光度等の測定に重要ではない。一方、ある実施形態では重要である。そのような場合に、図３に例示的に示された本体３１０と流路筐体３６１又はさらには固定部３６２は、嵌め合わせ３６３により、流路３１１と光路３２３との位置決め精度を高め、導入口３１２や排出口３１３の流路３１１への流体結合を確実にすることができる。
ある実施形態では、装置は、複数の流路を有していてもよい。各流路にはそれぞれ対応する光路が規定されていてもよい。
ある実施形態では、装置は、第一の流路と第二の流路を有し、第一の流路には第一の光路が含まれ又は規定され、第二の流路には第二の光路が含まれ又は規定されていてもよい。第一の光路及び第二の光路は、光源から発せられた光が伝搬する光路である。ある実施形態では、装置は、流路を通過した光を検出する第一の受光器と前記第二の流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含んでいてもよい。
ある実施形態では、光源は、複数の光源を含んでいてもよい。ある実施形態では、異なる光源のそれぞれが各流路に対応していてもよい。ある実施形態では、光源は第一の光源と第二の光源とを含み、光路は、第一の光源から発せられた光が伝搬する第一の光路と、第二の光源から発せられた光が伝搬する第二の光路とを含んでいてもよい。ある実施形態では、流路は、第一の光路に沿って伸びた第一の流路と第二の光路に沿って伸びた第二の流路とを含んでいてもよい。ある実施形態では、受光器は、第一の流路を通過した光を検出する第一の受光器と第二の流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含んでいてもよい。
ある実施形態では、第一の光源と第二の光源とは同一の光源であってもよい。同一の光源から発せられた光は、ビームスプリッタなどを用いて、第一の光路と第二の光路とにそれぞれ分岐されてもよい。
図３に示す流路筐体３６１では、光路３２２を含む流路部分は、貫通穴として形成されている。流路筐体３６１の側面に入光窓３２４と出光窓３２５が貼り付けられ、その貫通穴の両端をふさいでいる。このような透明な光窓は、流路に対して効率よく光が入射又は出射することを可能にするとともに、低コストな光学セルの製造を可能にする。
ある実施形態では、装置は、溶液を収容する容器を更に有していてもよい。容器は、流路に流体連結されていてもよい。装置は、容器に収容した容器を流路に送液するように構成されていてもよい。ある実施形態では、容器は、測定対象物質と混合される溶液を収容していてもよい。このような容器は、予め収容されている容器に対して、測定対象物質を含有する溶液を受け入れて、その内部でそれらを混合するように構成されていてもよい。容器は、さらに混合された溶液を流路に送液するように構成されていてもよい。
ある実施形態では、溶液を収容する容器は複数個の容器を含んでいてもよい。ある実施形態では、複数の流路のそれぞれに、溶液を収容する容器が流体連結されて配置されていてもよい。ある実施形態では、装置は、第一の流路に流体連結されるように構成された第一の容器と、第二の流路に流体連結されるように構成された第二の容器とを備えていてもよい。ある実施形態では、第一の容器と第二の容器との一方は、測定対象物質を導入するための導入口（容器導入口）を有していてもよい。ある実施形態では、第一の容器と第二の容器との少なくとも一方は、その内部で、既に収容している溶液（混合溶液）と導入された対象測定物質又は測定対象物質を含む溶液（原液又は原液の希釈液）とを混合するように構成されていてもよい。
ある実施形態では、装置は、測定対象物質を含む溶液と混合溶液とを混合させるための混合機構を有していてもよい。混合機構は、混合する容器を振るなど全体を動かす機構であってもよく、容器の一部又は全体を機械的に変形させる機構であってもよい。混合機構は、混合させる容器に対して直接的に又はその近傍に配置されていてもよい。混合機構は、流路であってもよい。混合機構としての流路は、複数の流路を有して構成されていてもよく、直線的に折曲がり又は曲線にカーブしていてもよく、直径や断面積又は断面形状が流れの方向に進むにつれ変化してもよい。
ある実施形態では、装置は複数の流路を有し、少なくとも一つの流路が、測定対象となる溶液を収容する流路であり、他の少なくとも一つの流路が、基準となる測定を行うための流路、あるいは基準測定用流路を有していてもよい。ある実施形態では、装置は、基準測定用光路の少なくとも一部を含み、基準測定用光路に沿って伸びた基準測定用流路を更に有していてもよい。ある実施形態では、基準測定用流路は、密封されていてもよい。ある実施形態では、基準測定用流路は、導入口と排出口とを備えていてもよい。
ある実施形態では、装置は、発光器から発せられた光を、基準測定用流路内の基準測定用光路に沿って伝搬させ、受光器で受光するように構成された基準測定用光学系を更に有していてもよい。基準測定用光学系は、ビームスプリッタを含んでいてもよい。
ある実施形態では、基準測定用流路内の基準測定用光路に沿って光を伝搬させるための基準測定用光源と、光源から発せられ、基準測定用光路に沿って基準測定用流路内を伝搬した光を検出する基準測定用受光器とを有していてもよい。ある実施形態では、装置は、測定用のメイン光学系とは別に、基準測定用に光源と受光器とを備えていてもよい。
ある実施形態では、基準測定用流路内に基準液が既に充填されていてもよい。
ある実施形態では、基準液は、測定対象物質の測定のために例えば精製水であってもよい。ある実施形態では、基準測定用流路は空気で充満されていてもよい。ある実施形態では、精製水と発光物質（例えばＢＣＰ）溶液との混合液であってもよい。基準液はその他の溶液であってもよい。
ある実施形態では、基準液は装置の出荷時又は出荷前に基準測定用流路内に充填されていてもよい。ある実施形態では、基準液は装置内の基準液容器に格納され、必要なタイミングで溶液と混合されるように構成されていてもよい。
ある実施形態では、基準測定用流路は、流路と実質的に同様の構成を有していてもよい。これにより、例えば、基準測定の精度を上げることができる。基準測定用流路で基準液に対して、対象物質に対する測定と実質的に同様の光学測定を行うことで、吸光度測定の較正を比較的精度よく行うことができる。
ある実施形態では、測定対象物質に対して発色物質（以下、指示薬、発色試薬、呈色試薬、吸光指標物質を含む。）を結合させてもよい。ある実施形態では、この発色物質の吸光度（又は吸光に関連する光学特性やその変化）を測定し、同吸光度等から測定対象物質の濃度を特定してもよい。ある実施形態では、色素結合法を用いてもよい。
ある実施形態では、装置は、発色物質を含む発色物質容器を有してもよい。ある実施形態では、装置は、測定対象物質の導入口を有して、当該導入口から導入された測定対象物質と発色物質とを混合する機構を有していてもよい。ある実施形態では、装置は、測定対象物質と発色物質との混合液を流路に送液する機構を有していてもよい。
ある実施形態では、測定対象物質はアルブミンを含んでいてもよい。測定対象に含まれるアルブミンは血液中のアルブミンであってもよく、唾液や涙液のアルブミンであってもよい。ある実施形態では、発色物質は、メチルバイオレット、リトマス、プロモクレゾールグリーンでもよく、メチルオレンジ、ブロモクレゾルパープル、フェノールレッドであってもよい。発色物質として、他の例では、でんぷんに反応するヨウ素、アミンやアミノ酸に反応するニンヒドリン、塩化物イオンに反応する硝酸銀などであってもよい。発色物質は上記の例に限定されない。
ある実施形態では、測定対象物質又は測定対象物質を含む溶液に酸化剤を混合するように構成されていてもよい。例えば、涙液に酸化剤を混合してもよい。ある実施形態では、装置は、酸化剤を収容する酸化剤容器を有していてもよい。酸化型と還元型が存在する生体分子は、発色物質などの修飾の特性がタイプ間で異なる場合がある。そのため、例示的に、発色物質などを結合させる前に酸化させておくことにより、発色物質との結合量を増やし、また生体分子間や測定間での測定誤差を少なくすることができる。
図４に、一つの実施形態に係る光学測定装置４００を示す。図４に示す光学測定装置４００は、光路４２３ａ，４２３ｂが規定された２つの流路４１１ａ，４１１ｂと、測定対象物質４３１を含む原液４３２に混合する溶液（混合溶液，測定用溶液）と、測定用溶液４３４を混ぜるための容器４６２と、混合機構４６３（詳細は不図示）とを備えている。
装置４００の流路系を形成する流路部材４６０は、導入口４６１を有している。この導入口４６１から、原液すなわち測定対象物質４３１を含む溶液４３２を導入する。溶液の逆流や漏れ、不純物の溶液又は流路への侵入を防ぐために、導入口４６１に開閉可能な密閉蓋４６６が接続されている。
流路部材４６０は、混合用容器４６２を有しており、測定対象物質４３１に結合する性質を有する発色物質４３３を含む測定用溶液４３４が予め収容されている。導入された原液４３２はこの混合用容器４６２に導入され、測定対象物質４３１に発色物質４３３が結合又は付着する。混合用容器４６２には混合機構４６３（詳細は不図示）が備えられている。この混合機構４６３が、混合用容器４６２上部の弾性膜を上下に押し、その結果混合用容器４６２の容積が変化し又は形状が変わる。これにより例示的には、導入された測定対象物質４３１と発色物質４３３との間の結合等の反応を促進し均一に行うことができる。混合により発色物質４３３が結合した測定対象物質４３１を含む溶液が第一のマイクロ流路４１１ａにその一端から導入される。
測定対象物質４３１測定用のマイクロ流路４１１ａは、その他端で、貯水容器４６４に流体連結されている。例えば押圧により容器４６２から流路４１１ａを通った溶液は、十分にマイクロ流路４１１ａを充満した後、逃げ場が必要である。貯蓄容器４６４はその機能を有していてもよい。また、溶液は流路４１１ａを一方向のみでなく、往復移動する際にも、十分な容積を持つ貯水容器４６４は有効である。図４の貯水容器４６４には流体部材４６０又は装置４００の外部に通じる空気孔４６５を有していて、溶液の移動に応じて空気孔から大気を出入りさせ、スムーズな流路４１１ａ内の溶液の移動を可能にしている。
一方、第二のマイクロ流路４１１ｂは、基準測定用の流路である。第二のマイクロ流路４１１ｂの空間は、入光窓４２４と出光窓４２５との間で封止されている。封止された空間には、基準測定用溶液（測定液）４３５が予め充填されている。図４の基準測定用溶液４３５は、容器４６２に予め充填されていた測定用溶液４３４と同じ溶液である。
装置４００は、本体４１０に固定された１つの光源４２１を有し、その光量は調整用受光器４２６を用いて制御されている。光源４２１から発せられた光は、２つの流路４１１ａ，４１１ｂのそれぞれの光路４２３ａ，４２３ｂに導くため、まずビームスプリッタ４２７により２つに分離される。一つはそのまま直進し、入光窓４２４を通過してマイクロ流路４１１ａ内を光路４２３ａに沿って進む。他方の光は、更にミラー４２８で屈折して、入光窓４２４を通過してマイクロ流路４１１ｂ内を光路４２３ｂに沿って進む。
マイクロ流路４１１ａ，４１１ｂの他端には、それぞれ受光器４２２ａ，４２２ｂが本体４１０に固定されて配置され、出てきた光の強度を測定することができる。マイクロ流路４１１ａ，４１１ｂの内部の形状、寸法や内壁の性質は実質的に同じであり、それぞれの流路４１１ａ，４１１ｂを占める内部の溶液も同じである。したがって、受光器４２２ａでの強度と受光器４２２ｂでの強度との差を求めることにより、溶液や流路の壁による測定誤差を算術的に取り除き、測定時に第一のマイクロ流路４１１ａ内にあった発色物質４３３に該当する吸光度等をより正確に求めることができる。
図５のように、流路系を含む流路部材４６０は、光学系を含む本体４１０に対して着脱可能に取り付けられる。ある実施形態では、流路部材４６０内のマイクロ流路４１１ａ，４１１ｂに対して、光学系の光路４２３ａ，４２３ｂが比較的高い位置決め精度で位置決めされるように構成されている。
ある実施形態では、吸光度測定装置は、複数の吸光度測定デバイスを含んでいてもよく、他の測定方法の装置と組み合われてもよく、他の測定デバイス又は測定装置と接続又は組み合わせられるように構成されていてもよく、組み合わされたシステムであってもよい。
図６に、一つの実施形態に係る光学測定装置６００の構成のブロック図を示す。測定対象物質を含む溶液を導入口６０１から装置に導入し、発色物質の入った容器６０２内で発色物質の溶液と混合する。図７ではこれらをよりよく混合するために、混合部６０３が設けられている。混合部６０３により測定対象物質と発色物質とは十分に反応して結合することができる。発色物質が結合した対象物質を含む溶液は測定光路６０４に送られる。測定光路６０４では、実質的に発色物質に対して光学測定が行われる。
ある実施形態では、測定装置は、装置に導入された測定対象物質又は測定対象物質を含む溶液（原液やその希釈液などを含む）に対して前処理を行うための、前処理溶液や、前処理溶液を収容する容器を有していてもよい。ある実施形態では、測定装置は複数の測定光路を有してもよい。ある実施形態では、測定装置は少なくとも２つの測定光路を有し、その２つの測定光路の１つは、本測定用の光路として用い、もう１つの測定光路は比較用又はベースライン（又はバックグラウンド）を測定するために用いてもよい。
図７に、一つの実施形態に係る測定装置７００の構成のブロック図を示す。測定対象物質を含む溶液を導入口７０１から装置に導入し、前処理溶液の入った容器７０５に送られる。同容器内で、測定対象物質は前処理溶液と混合される。図７ではよりよく混合するために、第一の混合部７０６が設けられている。第一の混合部７０６により測定対象物質と前処理溶液とは十分に結合することができる。ある実施形態では、前処理溶液は酸化剤であってもよい。次に、前処理された測定対象物質を含む溶液は、発色物質と反応される流路と、発色物質と反応することのない流路とに分流される。
分流された一方の溶液は、発色物質溶液が入った容器７０２に導入され、そこで前処理後の測定対象物質と発色物質の溶液とが混合される。図７ではこれらをよりよく混合するために、第二の混合部７０３が設けられている。第二の混合部７０３により測定対象物質と発色物質とは十分に反応して結合することができる。発色物質が結合した対象物質を含む溶液は第一の測定光路７０４に送られる。第一の測定光路７０４では、実質的に発色物質に対して光学測定が行われる。
分流された他方の溶液は、発色物質と結合されることなく、第二の測定光路７０７に送られる。第二の測定光路７０７では、実質的には、発色物質の影響なく、前処理溶液による光学的影響を測定することができる。言い換えれば、第二の測定光路７０７では、ベースラインが測定される。
第一の測定光路７０４での本測定で得られた情報と第二の測定光路７０７のベースライン測定で得られた情報との差を、実質的な発色物質に対する光学測定結果とすることができる。
図７に示すような測定装置７００は、送液が導入口から測定光路に向かって一方向で行われる。したがって、例示的に、送液機構が単純化されその分装置を小型化することができる。また例示的に、導入口からポンプなどで押して流路を一方方向に送液することで、すなわち陽圧下で送液することで、泡や気泡の発生を防ぐこともできる。
図８に、一つの実施形態に係る測定装置８００の構成のブロック図を示す。測定対象物質を含む溶液を導入口８０１から装置に導入し、前処理溶液の入った容器８０５に送られる。同容器内で、測定対象物質は前処理溶液と混合される。図８ではよりよく混合するために、第一の混合部８０６が設けられている。第一の混合部８０６により測定対象物質と前処理溶液とは十分に結合することができる。ある実施形態では、前処理溶液は酸化剤であってもよい。次に、前処理された測定対象物質を含む溶液に対して、測定光路８０４で光学測定が行われる。これによりベースラインの測定が行われる。
その後、溶液は発色物質溶液が入った容器８０２に導入され、そこで前処理後の測定対象物質と発色物質の溶液とが混合される。図８ではこれらをよりよく混合するために、第二の混合部８０３が設けられている。第二の混合部８０３により測定対象物質と発色物質とは十分に反応して結合することができる。発色物質が結合した対象物質を含む溶液は再び測定光路８０４に送られる。測定光路８０４では、実質的に発色物質に対して光学測定が行われる。測定光路８０４では、実質的に発色物質に対して光学測定が行われる。これにより本測定が行われる。
そして、最初に行われたベースライン測定で得られた情報と次に行われたベースライン測定で得られた情報との差を、実質的な発色物質に対する光学測定結果とすることができる。
図８で示すような測定装置は、２つの光学測定を１つの光路で行うことができる。したがって、例示的に、測定光路の数を減らすことができ、その分装置を小型化することができ、部品点数を減らせることで低コスト化することができる。
図９に、一つの実施形態に係る測定装置９００の光学系と流路系とを模式的に示す斜視図を示す。筐体、混合機構や送液機構などの機械部品、制御系などは図示されていない。図９に示す測定装置９００は、３つの測定光路を含む流路９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃを有し、それぞれ本測定用、緩衝液測定用、基準測定用に用いられる。測定対象物質と混合又は反応される、２種の溶液、すなわち前処理用の溶液と発色物質の溶液が流路を挟んで用意されている。すなわち、前処理用溶液を含む溶液が入った容器９３１ａ，９３１ｂ，９３１ｃがそれぞれ流路９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃの上流側に配置され、発色物質を含む溶液が入った容器９４１ａ，９４１ｂ，９４１ｃがそれぞれ流路９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃの下流側に配置されている。２つの光源９２１ａ，９２１ｂが配置され、それぞれから発せられた光は、流路９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃを通過し、それぞれの流路の反対側配置された受光器９２２ａ，９２２ｂ，９２２ｃで受光される。
まず本測定用の流路９１１ａについて説明する。測定対象物質を含む溶液（又はその希釈液など、原液）が導入口９１２から装置９００に導入される。導入された測定対象物質を含む溶液は、前処理液が入った容器９３１ａに入り、混合され、前処理が行われる。前処理後の溶液は測定用流路９１１ａに導入され、光路が規定される流路部分９１１ａを充填する。その後、２つの光源９２１ａ，９２１ｂから出る２つの波長領域で測定される。ある時点では１つの光源からの光が流路を通過するように、順番に又は交互に光源を点灯してもよい。
前処理後の溶液の測定が完了した後、溶液は押されて、発色物質の溶液が入った容器９４１ａ内に導入される。測定物質と発色物質とが結合する。溶液が押し出された際の圧力は、空気ベント９１３を通じて外部に逃がすことができる。測定物質と発色物質とが十分に結合したら、溶液を逆方向に送り、再び流路９１１ａ内に導入する。そして、発色物質に対して測定を行う。
次に、緩衝液測定用流路９１１ｂと基準液測定用流路９１１ｃについて説明する。いずれにも、測定対象物質は導入されない。緩衝液容器９３２ｂ、基準液溶液９３２ｃに入った溶液は、それぞれ前処理液が入った容器９３１ｂ，９３１ｃに導入され混合され、前処理が行われる。
緩衝液溶液は、測定対象物質を含まない溶液である。これにより濃度ゼロに対応する測定を行うことができる。
基準測定用の溶液は、測定対象物質と同じ又は同等の物質を既知の濃度で含む溶液である。ある実施形態では、本測定で想定されている測定対象物質の濃度領域に対応する濃度の測定対象物質が基準測定用溶液に含まれていてもよい。ある実施形態では、本測定で想定されている測定対象物質の濃度領域と十分に異なる濃度の測定対象物質が基準測定用溶液に含まれていてもよい。
その後は、本測定用流路の動作と同様である。すなわち、前処理後の溶液は、それぞれ測定用流路９１１ｂ，９１１ｃに導入され、光路が規定される流路部分９１１ｂ，９１１ｃを充填する。その後、２つの光源９２１ａ，９２１ｂから出る２つの波長領域で測定が行われる。前処理後の溶液の測定が完了した後、溶液は押されて、発色物質の溶液が入った容器９４１ｂ，９４１ｃ内に導入される。測定物質と発色物質とが結合する。溶液が押し出された際の圧力は、空気ベント９１３を通じて外部に逃がすことができる。測定用流路での、測定物質と発色物質とが結合と同様の時間経過後に、溶液を逆方向に送り、再び流路９１１ｂ，９１１ｃ内に導入する。そして、同様の光学測定を行う。
これらの６つの測定から得られた測定結果（情報）は以下のように計算して、求めたい発色物質の濃度を計算することができる。
各流路において、前処理後の測定（ベースライン測定）は、ベースラインを与える。発色物質が結合した対象物質の測定（本測定）で得られる情報は、求めたい発色物質の情報とベースラインに基づく情報の和である。したがって、求めたい物質の測定情報は、本測定から得られる情報からベースライン測定で得られる情報を差し引いた情報である。
ベースラインの測定値がＶ１であり、本測定の測定値がＶ２である場合に、これの差をとってもよい。
すなわち、
ΔＶ＝Ｖ２-Ｖ１
このΔＶについての、緩衝液流路９１１ｂでの測定値からの値ΔＶｂ（又はΔＶ０）は、対象物質の濃度ゼロ（Ｃ＝０又はＣ０）に相当する。緩衝液流路９１１ｃでの測定値からの値ΔＶｃ（又はΔＶｒｅｆ）は、対象物質の基準濃度（Ｃ＝Ｃｒｅｆ）に相当する。これらの４つの値、｛ΔＶ０，Ｃ０｝｛ΔＶｒｅｆ，Ｃｒｅｆ｝は、｛測定値Ｖ（又はΔＶ），濃度Ｃ｝空間上の２点に対応するので、｛測定値Ｖ，濃度Ｃ｝の関係は、この２点を通る直線、又はその他の１対１対応する曲線により表すことができる。この関係に基づいて、流路９１１ａでの測定値ΔＶａ（ΔＶＴ）から、求めるべき発色物質の流路９１１ａ内の濃度（ＣＴ）を求めることができる。図１０を参照。
本開示によれば、マイクロ流路をベースにして、数センチメートルｘ数センチメートル以下のフットプリント（又は占有面積、デバイスサイズであってもよい。）を有する光学測定装置（ＧＡ値測定装置など）を製造することができる。フットプリントは、２５ｃｍ２，２０ｃｍ２，１６ｃｍ２，１５ｃｍ２，１２ｃｍ２，１０ｃｍ２，９ｃｍ２，８ｃｍ２，６ｃｍ２，４ｃｍ２などの値以下又は未満であってもよい。
図９の測定装置の受光器９２２ａ，９２２ｂ，９２２ｃはダイオードであり、出力は電流である。したがって、測定値は電流値であってもよい。ダイオードの場合、電流値は入力光の強度に比例又は関連している。あるいは、ダイオードの直接の出力である電流値から電圧値に変換し、電圧値を測定値としてもよい。測定値は、受光器の出力に関連している値であればよく、上記の例に限定されない。
測定物質は、無機物質であってもよく、有機物質であってもよい。ある実施形態では、測定対象物質は生体分子であってもよい。ある実施形態では、測定対象物質は体液に含まれるタンパク質であってもよい。ある実施形態では、測定対象物質を含む溶液（又は希釈液、原液）は、体液であってもよい。「体液」は、血液、血清、血漿、リンパ液であってもよく、組織間液、細胞間液、間質液などの組織液であってもよく、体腔液、漿膜腔液、胸水、腹水、心嚢液、脳脊髄液（髄液）、関節液（滑液）、眼房水（房水）であってもよい。体液は、唾液、胃液、胆汁、膵液、腸液などの消化液であってもよく、汗、涙、鼻水、尿、精液、膣液、羊水、乳汁であってもよい。体液は、動物の体液であってもよく、ヒトの体液であってもよい。「体液」は溶液であってもよい。溶液は、測定対象物質を含む、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）やＮ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−２−アミノエタンスルホン酸緩衝液（ＴＥＳ）などの緩衝液を含んでいてもよい。溶液は測定対象物質が含まれていれば特に限定されるものではない。
溶液は、測定対象物質を含んでいてもよい。例えば、溶液は涙であって、測定対象物質は涙中に含まれるアルブミン又はグリコアルブミンであってもよい。あるいは、測定対象物は、血液又は血清中のアルブミン、グリコアルブミン、ヘモグロビン、グリコヘモグロビンであってもよく、間質液中のアルブミン、グリコアルブミンであってもよく、涙中のアルブミン、グリコアルブミンであってもよく、尿中のアルブミン、グリコアルブミンなどであってもよい。
ある実施形態では、測定対象物質はアルブミンであって、原液は涙液又は唾液であってもよい。ある実施形態では、前処理液は酸化剤であってもよい。ある実施形態では、発色物質はＢＣＰ（ブロモクレゾルパープル）であってもよい。ある実施形態では、光源９２１ａ，９２１ｂの波長は、６００ｎｍと６６０ｎｍあるいはそれぞれその近傍の波長であってもよい。
ある実施形態では、測定装置は、本測定用流路系、緩衝液測定用流路系、基準液測定用流路系からなるユニットを一つの測定ユニットとして、複数の測定ユニットを有していてもよい。ある実施形態では、複数の測定ユニットは同様又は類似した測定を、複数回同時に、同期して、時間を変えて、又は非同期に行ってもよい。ある実施形態では、複数の測定ユニットの内の少なくとも２つは、異なる測定を行ってもよい。
図１１は、一つの実施形態に係る測定装置１０００の光学系と流路系とを模式的に示す斜視図を示す。筐体、混合機構や送液機構などの機械部品、制御系などは図示されていない。図１１に示す測定装置は、２つの測定ユニット１０１０，１０５０を有している。
測定ユニット１０１０は、図９と同様の測定ユニットである。すなわち図１１に示す測定ユニット１０１０は、測定光路を含む流路１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃを有し、それぞれ本測定用、緩衝液測定用、基準液測定用に用いられる。測定対象物質と混合又は反応される、２種の溶液、すなわち前処理用の溶液と発色物質の溶液が流路を挟んで用意されている。すなわち、流路１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃの上流側には、前処理用溶液を含む溶液が入った容器１０３１ａ，１０３１ｂ，１０３１ｃと、緩衝液が入った緩衝液用容器１０３２ｂ及び基準液が入った基準液基準液用溶液１０３２ｃとが、それぞれの流路に対応して配置されている。流路１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃの下流側には、収納発色物質を含む溶液が入った容器１０４１ａ，１０４１ｂ，１０４１ｃがそれぞれの流路に対応して配置されている。２つの光源１０２１ａ，１０２１ｂが配置され、それぞれから発せられた光は、流路１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃを通過し、それぞれの流路の反対側配置された受光器１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃで受光される。
一方、図１１のもう一方の測定ユニット１０５０は、対象物質に結合させた発色物質の光学特性を測定するものではない。すなわち、測定ユニット１０５０では、測定光路を含む流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃを有し、それぞれ本測定用、緩衝液測定用、基準測定用に用いられ、流路の前後に、第一処理と第二処理のための溶液が配置されている。すなわち、流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃの上流側には、第一処理用溶液を含む溶液が入った容器１０８１ａ，１０８１ｂ，１０８１ｃと、緩衝液が入った緩衝液用容器１０８２ｂ及び基準液が入った基準液基準液用溶液１０８２ｃとが、それぞれの流路に対応して配置されている。流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃの下流側には、第二処理用溶液が入った容器１０９１ａ，１０９１ｂ，１０９１ｃがそれぞれの流路に対応して配置されている。２つの光源１０７１ａ，１０７１ｂが配置され、それぞれから発せられた光は、流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃを通過し、それぞれの流路の反対側配置された受光器１０７２ａ，１０７２ｂ，１０７２ｃで受光される。
導入口１０１２から導入された原液は、測定ユニット１０１０の本測定流路１０１１ａの流路系と、測定ユニット１０５０の本測定流路１０６１ａの流路系とに分流される。その際に発生する流路内の圧力は空気ベント１０１３から逃すことができる。
測定ユニット１０５０では、第一処理用溶液を含む溶液が入った容器１０８１ａ，１０８１ｂ，１０８１ｃがそれぞれ流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃの上流側に配置され、第一処理用溶液を含む溶液が入った容器１０９１ａ，１０９１ｂ，１０９１ｃがそれぞれ流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃの下流側に配置されている。２つの光源１０７１ａ，１０７１ｂが配置され、それぞれから発せられた光は、流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃを通過し、それぞれの流路の反対側配置された受光器１０７２ａ，１０７２ｂ，１０７２ｃで受光される。
図１１に示す測定ユニット１０１０，１０５０の操作は、図９の測定装置と同様又は似た方法で行ってもよい。
図１１の測定装置は、例えばＧＡ値測定装置であってもよい。測定ユニット１０１０は、アルブミンの濃度を測る装置として用いることができる。測定ユニット１０５０は、グリコアルブミンの濃度を測る装置として用いることができる。グリコアルブミン濃度をアルブミン濃度で割ることでＧＡ値を求めることができる。
測定ユニット１０１０の前処理液の容器１０３１ａ，１０３１ｂ，１０３１ｃには、前処理溶液として酸化剤が収容されていてもよい。測定ユニット１０１０の発色物質用の容器１０４１ａ，１０４１ｂ，１０４１ｃには、発色物質としてＢＣＰが収容されていてもよい。そして、緩衝液用溶液の容器１０３１ｂには所定の緩衝液を収容し、基準液用の溶液１０３１ｃには、既知の濃度のアルブミンを含む溶液を収容してもよい。例えば上記の構成で、測定ユニット１０１０を用いて、原液内の測定対象物質としてのアルブミンの濃度を、光学測定から導くことができる。
測定ユニット１０５０の第一処理液用の容器１０８１ａ，１０８１ｂ，１０８１ｃには、ケトンアミンオキシダーゼとペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）が収容されていてもよい。第二処理液用の容器１０９１ａ，１０９１ｂ，１０９１ｃにはプロテアーゼが収容されていてもよい。そして、緩衝液用溶液の容器１０３１ｂには所定の緩衝液を収容し、基準液用の溶液１０３１ｃには、既知の濃度のグリコアルブミンを含む溶液を収容してもよい。
一例として、アルブミンの濃度は以下のように求めることができる。図１１の緩衝液用容器１０３２ｂの緩衝液は、発色物質用容器１０４１ｂのＢＣＰと混合される。その後、緩衝液用流路１０１１ｂで測定された吸光度が、ゼロ基準となる吸光度の出力（光ダイオード１０２２ｂ）の出力電流又はそれが変換された電圧として出力される。基準液用容器１０３２ｃの基準液としては、一例として、２０％ＧＡのアルブミン８０ｍｇ/ｄＬなどを用いて、標準的な涙のアルブミン濃度の吸光度を測定する。本測定用の流路１０１１ａでは、測定対象となる未知の濃度のアルブミンを含む溶液（例えば涙液）をＢＣＰと反応させて、吸光度を測定する。これらの測定値から、装置に導入された溶液中の測定対象となるアルブミンの濃度を求めることができる。
一方、グリコアルブミン（ＧＡ）の濃度は、上記アルブミンの濃度と同様に測定流路１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃで測定する吸光度から求めることができる。例えば、基準液において、２０％ＧＡのアルブミン８０ｍｇ/ｄＬに含まれるフルクトシルリジンは既知である（例えば、5μＭと分かっている）。したがって、最終的にはＧＡの濃度を求めることができる。
ケトアミンオキシダーゼは、デヒドロゲナーゼであってもよく、キナーゼであってもよく、オキシダーゼであってもよい。ケトアミンオキシダーゼは、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ（ＦＡＯＤ）、フルクトシルペプチドオキシダーゼ、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ、フルクトシルアミンオキシダーゼ、アマドリアーゼ、フルクトシルアミンデグリカーゼやそれらの改変型であってもよい。
ある実施形態では、ケトアミンオキシダーゼは、ε-アミノ基が糖化されたアミノ酸またはペプチドに作用するオキシダーゼであってもよい。アミノ酸は、リジンであってもよい。ε-アミノ基が糖化されたアミノ酸またはペプチドに選択的に作用するオキシダーゼを用いることで、グリコアルブミンセンサを構成することができる。
ある実施形態では、ケトアミンオキシダーゼは、α-アミノ基が糖化されたアミノ酸またはペプチドに作用するオキシダーゼであってもよい。アミノ酸は、バリンであってもよい。α-アミノ基が糖化されたアミノ酸またはペプチドに作用するオキシダーゼを用いることで、糖化ヘモグロビンセンサ又は糖化ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）センサを構成することができる。
「プロテアーゼ」は一般に、タンパク質やポリペプチドを加水分解して異化する、ペプチド結合加水分解酵素の総称である。プロテアーゼは、タンパク質をペプチド断片に分解する酵素であってもよい。タンパク質が糖化されたアミノ酸残基を含む場合、プロテアーゼの作用に生じたペプチド断片には、糖化されたアミノ酸残基を含むペプチド断片と、全く糖化されていないペプチド断片が存在し得る。
「プロテアーゼ」は、動物由来のプロテアーゼであってもよく、植物由来のプロテアーゼであってもよく、微生物由来のプロテアーゼであってもよい。プロテアーゼは、エキソペプチダーゼであってもよく、エンドペプチダーゼであってもよい。プロテアーゼは、アスパルティックプロテアーゼ、金属プロテアーゼ、セリンプロテアーゼ、又はチオールプロテアーゼであってもよい。
「プロテアーゼ」は、複数のタイプ又は種類のプロテアーゼを含んでいてもよく、一つのタイプ又は種類のプロテアーゼを含んでいてもよい。例えばプロテアーゼは、プロテイナーゼとペプチダーゼとの一方を含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。複数のプロテアーゼを混合することで、分解効率を上げられる場合がある。
動物由来のプロテアーゼは、トリプシン、キモトリプシン、エラスターゼ、牛膵臓プロテアーゼ、カテプシン、カルパイン、プロテアーゼタイプ−Ｉ、プロテアーゼタイプ−ＸＸ、アミノペプチダーゼＮ、カルボキシペプチダーゼ、パンクレアチン（プロテアーゼやアミラーゼなど複数の酵素の混合物）などであってもよい。
植物由来のプロテアーゼは、パパイン、ブロメライン、ジンギパイン、カリクレイン、フィシン、キモパパインなどであってもよい。
微生物由来のプロテアーゼは、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）由来プロテアーゼ、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）由来プロテアーゼ、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）由来プロテアーゼ、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）由来プロテアーゼ、リソバクター（Ｌｙｓｏｂａｃｔｅｒ）由来プロテアーゼ、酵母（Ｙｅａｓｔ）由来プロテアーゼ、トリチラチウム（Ｔｒｉｔｉｒａｃｈｉｕｍ）由来プロテアーゼ、サーマス（Ｔｈｅｒｍｕｓ）由来プロテアーゼ、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）由来プロテアーゼ、アクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）由来プロテアーゼなどであってもよい。
図１１に示す測定装置は、光学測定に基づくＧＡ値測定装置として用いることができる。本開示によれば、マイクロ流路をベースにして、数センチメートルｘ数センチメートル以下のフットプリントを有するＧＡ値測定装置を製造することができる。フットプリントは、２５ｃｍ２，２０ｃｍ２，１６ｃｍ２，１５ｃｍ２，１２ｃｍ２，１０ｃｍ２，９ｃｍ２，８ｃｍ２，６ｃｍ２，４ｃｍ２などの値以下又は未満であってもよい。
ある実施形態では、測定装置はタンパク質の測定デバイス又は装置であってもよい。ある実施形態では、測定装置はアルブミン測定デバイス又は装置であってもよい。
本開示はＧＡ値測定システムを含む。ある実施形態に係るＧＡ値測定システムは、アルブミン測定デバイスと、糖化アルブミン測定デバイスとを含んでいてもよい。アルブミン測定デバイスは、本開示の吸光度測定器を含んでいてもよく、吸光度測定器に接続されるように構成されていてもよい。ある実施形態では、ＧＡ値測定システムは、アルブミン測定デバイスを用いて溶液中のアルブミン濃度を測定し、糖化アルブミン測定デバイスを用いて糖化アルブミン濃度を測定し、得られたアルブミン濃度と糖化アルブミン濃度からＧＡ値を計算してもよい。ある実施形態では、ＧＡ値測定システムは、得られたアルブミン濃度と糖化アルブミン濃度からＧＡ値を計算する演算処理部を有していてもよい。
ある実施形態では、ＧＡ値測定システムは、涙液のアルブミン濃度と糖化アルブミン濃度とを求めるように構成されていてもよい。
本開示は、血糖値管理システム又は健康管理システムを含む。ある実施形態では、血糖値管理システムなどは、ＧＡ値測定システムを有していてもよい。ある実施形態では、検討管理システムは、ＣＧＭ（持続血糖測定、Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）装置又はシステムなどの検査システムを含んでいてもよい。
ある実施形態では、血糖値管理システムは、ＧＡ値測定システムに接続されるように構成されていてもよい。
２．測定方法
本開示のある実施形態では、溶液中の物質の濃度を吸光光度法などの光学的方法を用いて測定する方法が提供される。本開示の測定器を使った測定方法について、非限定的又は例示的に説明する。
図１２に、一つの実施形態に係る本開示に係る測定方法のステップを示すフローチャートを示す。まず、本開示に係る、溶液中の物質の濃度を吸光光度法により測定する装置（吸光度測定装置と呼んでもよい。）を用意、準備などする（Ｓ１０１）。ある実施形態では、吸光度測定装置は、少なくとも光路の一部分において流路はマイクロ流路を形成している。
測定対象物質を含む原溶液を用意又は準備する（Ｓ１０２）。ある実施形態では、測定対象物質を用意してもよい。測定対象物質を含む溶液は、取得した時点での状態で計測又は測定に用いられてもよく、装置への導入の前に希釈や溶液の交換等の処理を行ってもよい。
ある実施形態では、測定対象物質は、生体分子等の生物的な物質であってもよく、化学的な物質であってもよく、それらの混合物であってもよい。測定対象物質は、生体内に存在するタンパク分子であってもよい。測定対象物質は、アルブミンであってもよい。測定対象物質を含む原溶液は涙液又は唾液その他の体液であってもよい。測定対象物質は、涙液又は唾液内に含まれるアルブミンであってもよい。
測定対象物質を含む原溶液を用意することは、ヒトその他の動物の涙液又は唾液を取得することを含んでいてもよい。
図１２では、測定対象物質の用意や測定対象物質を含む溶液（原溶液）の用意（Ｓ１０２）は、装置の用意（Ｓ１０１）の次に記載されているが、ある実施形態では、この順番が逆でもよく、ある実施形態では同じタイミングでもよく、ある実施形態では順番については全く決められていなくてもよい。
次に、測定対象物質を含む原溶液を、吸光度測定装置のマイクロ流路に導入する（Ｓ１０３）。ある実施形態では、取得した溶液をそのまま処理をせず、吸光度測定装置に導入してもよい。ある実施形態では、取得後に溶液に対して、希釈、他の溶液の混合、物理的フィルター、温度処理、化学的処理、電気化学的処理、電磁波的処理その他の処理を行ってもよい。溶液に対する処理は、吸光度測定装置に導入する前におこなってもよく、吸光度測定装置に導入後に行ってもよく、測定前に行ってもよく、測定中に行ってもよく、複数の測定の間で行ってもよい。ある実施形態では、複数のタイミングで、同一、同種又は異種の処理を行ってもよい。
吸光度測定装置を用いて、マイクロ流路に導入された測定対象物質の吸光度を計測又は測定する（Ｓ１０４）。
吸光光度から測定対象物質のマイクロ流路内の濃度を求めることができる（Ｓ１０５）。マイクロ流内の濃度と、マイクロ流路導入前の濃度とが実質的に同一又は実質的に同一であれば、測定により直接的に求められた濃度が、求めるべき原溶液内の測定対象物質濃度である。それらの濃度間に関係があれば、その関係に基づいて、測定濃度から原溶液内の測定対象物質濃度を求めてもよい。当該関係は、測定前に別の測定により予め確認してもよい。
ある実施形態では、マイクロ流内の測定対象物質の吸光度を求め、求められた吸光度から測定対象物質の原溶液中の濃度を換算その他の方法で求めてよい。ある実施形態では、マイクロ流内の測定対象物質の吸光度を値として計算することなく、受光器の出力に基づいて、測定対象物質の原溶液中の濃度を求めてもよい。
ある実施形態では、発色物質を用いてもよい。ある実施形態では、発色物質を、濃度を求めたい測定対象物質に結合させ、測定対象物質に結合した発色物質の吸光度を測定してもよい。
図１３に、一つの実施形態に係る本開示に係る測定方法のステップを示すフローチャートを示す。本開示に係る、溶液中の物質の濃度を吸光光度法により測定する装置（吸光度測定装置と呼んでもよい。）を用意、準備などする（Ｓ２０１）。
測定対象物質を含む原溶液を用意又は準備する（Ｓ２０２）。図１３は、測定対象物質の用意や測定対象物質を含む溶液（原溶液）の用意（Ｓ２０２）は、装置の用意（Ｓ１０１）の次に記載されているが、ある実施形態では、この順番が逆でもよく、ある実施形態では同じタイミングでもよく、ある実施形態では、順番については全く決められていなくてもよい。
測定対象物質に発色物質を結合させる（Ｓ２０３）。ある実施形態では、束帯対象物質を含む溶液と、発色物質を含む溶液とを混合させてもよい。
測定用溶液を、装置のマイクロ流路に導入する（Ｓ２０４）。測定対象物質に発色物質を結合させることは、測定溶液を装置導入する前に行ってもよく、測定溶液を装置に導入後、装置内で行ってもよく、他のタイミングで行ってもよい。
吸光光度法を用いてマイクロ流路内の発色物質の吸光度を計測する（Ｓ２０５）。
計測された発色物質の吸光度から、測定対象物質の測定用溶液中の濃度を求める（Ｓ２０６）。ある実施形態では、マイクロ流内の発色物質の吸光度を求め、求められた吸光度から測定対象物質の原溶液中の濃度を換算その他の方法で求めてよい。ある実施形態では、マイクロ流内の発色物質の吸光度を値として計算することなく、受光器の出力に基づいて、測定対象物質の原溶液中の濃度を求めてもよい。ある実施形態では、求められた測定中の濃度から、対応する原溶液中の前記測定対象物質の濃度を換算して求めてもよい。ある実施形態では、測定方法は、色素結合法によるタンパク質の分析であってもよく、色素結合法によるタンパク質の濃度測定であってもよい。
ある実施形態では、測定対象物質はアルブミンであり又は含み、アルブミンの原溶液内の濃度を測定により求めてもよい。ある実施形態では、発色物質はブロモクレゾルパープルであり又は含んでいてもよい。ブロモクレゾルパープル又はその溶液とアルブミンを含む原溶液とを混合してもよい。この混合により、ブロモクレゾルパープルが結合した前記アルブミンを含む溶液を測定溶液として準備することができる。ある実施形態では、吸光光度法を用いてマイクロ流路内のブロモクレゾルパープルの吸光度を計測してもよい。ある実施形態では、計測されたブロモクレゾルパープルの吸光度から、測定用溶液中の前記アルブミンの濃度を求めてもよい。
ある実施形態では、複数の波長で吸光度を測定してもよい。ある実施形態では、発色物質を特徴づける波長（主波長）と、発色物質による吸光の影響が小さい波長領域又はバックグラウンドの波長領域での波長（副波長）とを使ってもよい。ある実施形態では、発色物質としてブロモクレゾールパープルを用いて、主波長６００ｎｍと副波長６６０ｎｍとで測定してもよい。
ある実施形態では、ブロモクレゾルパープル又はその溶液と原溶液とを混合する前に、原溶液と酸化剤とを混合してもよい。酸化剤は、アルブミンを酸化させる試薬であればよく、ジスルフィド体：5, 5'-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)（DTNB）、2,2'-ジチオビス(5- ニトロピリジン)(NPDS)、2,2'-ジチオジピリジン（2-PDS）、4,4'-ジチオジピリジン（4- PDS）、4, 4'-ジチオビス(1-アジドベンゼン)(DTBPA)、酸化型グルタチオン等 酸化剤：ヨウ素、フェリシアン化物、ヨードソ安息香酸、ヨウ素酸塩、亜塩素酸塩類、水銀、亜鉛等 アルキル化剤：ヨード酢酸、クロロ酢酸、ヨードアセトアミド、クロロアセトフェノン等 マレイミド及びその誘導体：マレイミド、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N,N'-p-フェニレンジマレイミド等 チオフタルイミド等、これらの中でも、特にDTNB、2-PDS、4-PDS等のジスルフィド体、マレイミド、N-エチルマレイミド等のマレイミド誘導体等が好ましく用いられる。また、これらは単独で用いても、適宜組み合わせて用いてもよい。アルブミンには、酸化型と還元型があり、その型によってＢＣＰの特異性が変わり、このために誤差が大きくなることがある。そのため、予め酸化剤を用いてアルブミンを全部酸化させることで、測定の精度を上げることができる。
ある実施形態では、求められた測定用溶液中のアルブミンの濃度から、原液中の前記アルブミンの濃度を求めてもよい。
ある実施形態では、更に、糖化アルブミンの濃度を測定して算定してもよい。ある実施形態では、算定されたアルブミン濃度と算定された糖化アルブミン濃度とに基づいてＧＡ値を求めてもよい。ある実施形態では、算定された糖化アルブミン濃度を算定されたアルブミン濃度で割った値をＧＡ値として定義してもよい。糖化アルブミン濃度の算定は、種々の方法があり本開示では限定されない。
本開示は、血糖値管理を含む病状管理の方法、病状の予備軍又は健常者の健康管理の方法、病気の予防の方法、その他のヘルスケア管理方法を含む。ある実施形態では、これらのヘルスケア管理方法は、マイクロ流路を有する光学測定装置を用いてアルブミン濃度を求めることを備えていてもよい。ある実施形態では、ヘルスケア管理方法は、ヘルスケア情報提供方法、非侵襲的な糖尿病リスク管理方法、糖尿病患者の合併症対策方法などであってもよい。
本開示は以下の実施例体も含む。
Ａ０１
溶液中の物質を測定する装置であって、
光源と、
前記光源から発せられた光の光路の少なくとも一部を含み、前記光路に沿って伸びたマイクロ流路と、
前記マイクロ流路を通過した光を検出する受光器と、
を備える装置。
Ａ０１ｂ
溶液中の物質の濃度を吸光光度法により測定する装置であって、
溶液を収容するように構成された流路であって、光路が規定され、２０μＬ以下の容積を有する流路と、
光源と、
前記光源から発せられ前記流路に規定された光路を通過した電磁波を検出する受光器と、
を備える装置。
Ａ０２
前記マイクロ流路の容積は２０μＬ以下である、
実施形態Ａ０１に記載の装置。
Ａ０３
前記マイクロ流路の容積は１０μＬ以下である、
実施形態Ａ０２に記載の装置。
Ａ０４
前記マイクロ流路の容積は５μＬ以下である、
実施形態Ａ０３に記載の装置。
Ａ０５
前記マイクロ流路の光路の断面寸法が３ｍｍ以下である、
実施形態Ａ０１からＡ０４のいずれか一項に記載の装置。
Ａ０６
前記マイクロ流路の光路の断面寸法が２ｍｍ以下である、
実施形態Ａ０５に記載の装置。
Ａ０７
前記マイクロ流路の光路の断面寸法が１ｍｍ以下である、
実施形態Ａ０６に記載の装置。
Ａ０８
前記光源が発する光を前記光路の外側で計測するように構成された第二受光器（調整用受光器）と、
前記第二受光器で測定された光の輝度に関する情報を受け取り、前記光源の発光量が時間的に実質的に一定となるように制御する第二受光器用コントローラと
を更に備える、
実施形態Ａ０１からＡ０７のいずれか一項に記載の装置。
Ａ０９
前記受光器（第一受光器、測定用受光器）で測定された輝度に関する情報を受け取り、前記光源の発光量が時間的に実質的に一定となるように構成された受光器用コントローラと
を備える、
実施形態Ａ０１からＡ０８のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１０
前記マイクロ流路内の溶液の温度を調節する温度制御器を更に備える、
実施形態Ａ０１からＡ０９のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１１
前記マイクロ流路の近傍に配置され、前記溶液の温度を制御するように構成されたヒータを更に備えた、
実施形態Ａ０１からＡ０９のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１２
前記マイクロ流路を形成する部材の少なくとも一部は、前記マイクロ流路内の前記溶液より高い熱容量を有している、
実施形態Ａ０１からＡ１１のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１３
前記光源以外からの光が受光器で検出されることを実質的に妨げるように構成された遮蔽体を更に備える、
実施形態Ａ０１からＡ１２のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１４
前記マイクロ流路を形成する部材が遮蔽物質を含む、
実施形態Ａ０１からＡ１３のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１５
前記マイクロ流路の内壁は親水性である、
実施形態Ａ０１からＡ１４のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１６
前記マイクロ流路は、前記溶液の導入口と排出口とを有している、
実施形態Ａ０１からＡ１５のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１７
前記導入口と前記排出口とは、前記溶液が導入された際に、前記マイクロ流路内に空気泡が実質的に形成されないように配置された、
実施形態Ａ１６に記載の装置。
Ａ１８
前記導入口と前記排出口は、前記マイクロ流路における前記光路の入口端と出口端との位置に配置された、
実施形態Ａ１６に記載の装置。
Ａ１９
前記導入口と前記排出口は、前記マイクロ流路にデッドスペースが実質的に形成されないように配置された、
実施形態Ａ１６に記載の装置。
Ａ３１
前記光源は、複数のピーク波長を有する、
実施形態Ａ０１からＡ１９に記載の装置。
Ａ３２
前記光源は、それぞれ異なるピーク波長を有する複数の光源を有する、
実施形態Ａ３１に記載の装置。
Ａ３３
前記複数の光源の内の1つの光源のみからの光を前記光路に導入する光源制御機構を更に備える、
実施形態Ａ３２に記載の装置。
Ａ３４
前記複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を更に備える、
実施形態Ａ３２に記載の装置。
Ａ３５
前記光源制御機構は、前記複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を含む、
実施形態Ａ３３に記載の装置。

Ａ５１
基準測定用光路の少なくとも一部を含み、前記基準測定用光路に沿って伸びた基準測定用流路を更に備える、
実施形態Ａ０１からＡ３５のいずれか一項に記載の装置。
Ａ５２
前記発光器から発せられた光を、前記基準測定用流路内の前記基準測定用光路に沿って伝搬させ、前記受光器で受光するように構成された基準測定用光学系を更に備える、
実施形態Ａ５１に記載の装置。
Ａ５３
前記基準測定用流路内の前記基準測定用光路に沿って光を伝搬させるための基準測定用光源と、
前記光源から発せられ、前記基準測定用光路に沿って前記基準測定用流路内を伝搬した光を検出する基準測定用受光器と、
を備える、
実施形態Ａ５１に記載の装置。
Ａ５４
前記基準測定用流路内に基準液が含まれている、
実施形態Ａ５１からＡ５３のいずれか一項に記載の装置。
Ａ５５
前記装置は、吸光光度法による光学装置である、
実施形態Ａ０１からＡ５４のいずれか一項に記載の装置。
Ａ６１
前記光路は、前記光源から発せられた光が伝搬する第一の光路と、前記光源から発せられた光が伝搬する第二の光路とを含み、
前記マイクロ流路は、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路とを含み、
前記受光器は、前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含む、
実施形態Ａ０１に記載の装置。
Ａ６２
前記光源は、第一の光源と第二の光源とを含み、
前記光路は、前記第一の光源から発せられた光が伝搬する第一の光路と、前記第二の光源から発せられた光が伝搬する第二の光路とを含み、
前記マイクロ流路は、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路とを含み、
前記受光器は、前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含む、
実施形態Ａ０１に記載の装置。
Ａ６３
溶液中の物質を測定する装置であって、
第一の光源と、
第二の光源と、
前記第一の光源から発せられた光の第一の光路の少なくとも一部を含み、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と、
前記第二の光源から発せられた光の第二の光路の少なくとも一部を含み、前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路と、
前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と、
前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器と、
を備える装置。
Ａ６４
前記第一の流路に流体連結されるように構成された第一の容器であって、測定対象物質を導入する導入口を有し、前記測定対象物質と混合される溶液を収容する第一の容器と、
前記第二の流路に流体連結されるように構成された第二の容器であって、前記測定対象物質と混合される溶液を収容する第二の容器と、
を更に備える、
実施形態Ａ６１からＡ６３のいずれか一項に記載の装置。
Ａ６５
前記測定対象物質と前記測定対象物質混合される溶液とを混合する混合機構を更に備える、
実施形態Ａ６４に記載の装置。
Ａ１０１
発色物質を含む発色物質容器と、
前記測定対象物質の導入口と、
前記導入口から導入された前記測定対象物質と前記発色物質とを混合する機構と、
前記測定対象物質と前記発色物質との混合液を前記マイクロ流路に送液する機構と、
を更に備える、
実施形態Ａ０１からＡ６５のいずれか一項に記載の装置。
Ａ１０２
前記測定対象物質はアルブミンを含み、
前記発色物質はブロモクレゾルパープルを含む、
実施形態Ａ１０１に記載の装置。
Ａ１０３
前記測定対象物質は涙液中のアルブミンである、
実施形態Ａ１０２に記載の装置。
Ａ１０４
酸化剤を含む酸化剤容器を更に備える、
実施形態Ａ１０２又はＡ１０３に記載の装置。
Ａ１０５
前記涙液と前記酸化剤とを混合する機構を更に備える、
実施形態Ａ１０４に記載の装置。
Ａ２０１
実施形態Ａ１０１からＡ１０５のいずれか一項に記載のアルブミン測定デバイスと、
糖化アルブミン測定デイバスと、
前記アルブミン測定デバイスを用いて取得したアルブミン濃度と、前記糖化アルブミン測定デバイスを用いて取得した糖化アルブミン濃度とに基づいて、ＧＡ値を計算することができる演算処理部と、
を備えるＧＡ値測定システム。
Ａ２０２
涙液の前記アルブミン濃度と前記糖化アルブミン濃度とを求めるように構成された、実施形態Ａ２０１に記載のＧＡ値測定システム。
Ａ２０３
実施形態Ａ２０１又はＡ２０２に記載のＧＡ値測定システムを備える、血糖値管理システム。
Ａ２０４
実施形態Ａ２０１又はＡ２０２に記載のＧＡ値測定システムに接続されるように構成された血糖値管理システム。

Ｂ０１
溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
実施形態Ａ０１からＡ２０４のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
測定対象物質を含む溶液を用意することと、
前記測定対象物質を含む前記溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
吸光光度法を用いて前記マイクロ流路内の前記物質の吸光度を計測することと、
前記計測された前記物質に関連する吸光度から、前記測定対象物質の前記溶液中の濃度を求めること、
を備える方法。
Ｂ０１ｂ
溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
実施形態Ａ０１からＡ２０４のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
測定対象物質を含む溶液を用意することと、
前記測定対象物質を含む前記溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
前記測定から、前記測定対象物質の前記溶液中の濃度を求めること、
を備える方法。
Ｂ０２
溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
実施形態Ａ０１からＡ２０４のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
測定対象物質を含む原溶液を用意することと、
前記測定対象物質に発色物質を結合させることと、
前記発色物質が結合された前記測定対象物質を含む測定用溶液を用意することと、
前記測定用溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
吸光光度法を用いて前記マイクロ流路内の前記発色物質の吸光度を計測することと、
前記計測された前記発色物質の吸光度から、前記測定対象物質の前記測定用溶液中の濃度を求めること、
を備える方法。
Ｂ０２ｂ
溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
実施形態Ａ０１からＡ２０４のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
測定対象物質を含む原溶液を用意することと、
前記測定対象物質に発色物質を結合させることと、
前記発色物質が結合された前記測定対象物質を含む測定用溶液を用意することと、
前記測定用溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
前記測定から、前記測定対象物質の前記溶液中の濃度を求めること、
前記計測から、前記測定対象物質の前記測定用溶液中の濃度を求めること、
を備える方法。
Ｂ０３
前記求められた測定中の濃度から、対応する前記原溶液中の前記測定対象物質の濃度を換算して求めること、
を更に備える、
実施形態Ｂ０２ｂに記載の方法。
Ｂ０４
アルブミンの濃度を測定する方法であって、
実施形態Ａ０１からＡ２０４のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
アルブミンを含む原溶液を用意することと、
ブロモクレゾルパープルを、前記アルブミンを含む原溶液と混合して前記アルブミンに結合させることと、
前記ブロモクレゾルパープルが結合した前記アルブミンを含む測定用溶液を準備することと、
前記測定用溶液を前記装置のマイクロ流路に導入することと、
前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
前記測定から、前記マイクロ流路内の前記ブロモクレゾルパープルの濃度を計測することと、
前記計測されたブロモクレゾルパープルの濃度から、前記測定用溶液中の前記アルブミンの濃度を求めること、
を備える方法。
Ｂ０５
前記アルブミンを含む前記原溶液は涙液又は唾液である、
実施形態Ｂ０４に記載の方法。
Ｂ０６
前記ブロモクレゾルパープルと前記原溶液とを混合する前に、前記原溶液と酸化剤とを混合することを、
更に備える、
実施形態Ｂ０４又はＢ０５に記載の方法。
Ｂ０７
前記求められた前記測定用溶液中の前記アルブミンの濃度から、前記原液中の前記アルブミンの濃度を求める、
ことを更に備える、
実施形態Ｂ０４からＢ０６のいずれか一項に記載の方法。
Ｂ１１
実施形態Ｂ０４からＢ０６のいずれか一項に記載の方法を用いてアルブミン濃度を算定することと
糖化アルブミンの濃度を測定して算定することと、
前記算定されたアルブミン濃度と記算定された糖化アルブミン濃度とに基づいてＧＡ値を求めること、
を備えるＧＡ値測定方法。
Ｂ１２
実施形態Ｂ１１に記載のＧＡ値測定方法を用いてＧＡ値を求めることを備える、血糖値管理方法。
以上、本開示の幾つかの実施形態及び実施例について説明したが、これらの実施形態及び実施例は、本開示を例示的に説明するものである。例えば、上記各実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必要に応じて寸法、構成、材質、回路を追加変更してもよい。なお、上記に挙げた本開示の一または複数の特徴を任意に組み合わせた実施形態も本開示の範囲に含まれる。特許請求の範囲は、本開示の技術的思想から逸脱することのない範囲で、実施形態に対する多数の変形形態を包括するものである。したがって、本明細書に開示された実施形態及び実施例は、例示のために示されたものであり、本開示の範囲を限定するものと考えるべきではない。
１００ 光学測定装置
１１０ 本体
１１１ 流路
１１２ 導入口
１１３ 排出口
１２１ 光源
１２２ 受光器
１２３ 光路
１２４ 入光窓
１２５ 出光窓
１３１ 測定対象物質
１３２ 溶液
２００ 光学吸光度測定装置
２１０ 筐体
２１１ 流路
２２１ａ，２２１ｂ 光源
２２２ 受光器
２２３ 光路
２２４ 入光窓
２２６ ハーフミラー
２３１ 溶液
２３２ 測定対象物質
３００ 光学測定装置
３１０ 本体
３１１ 流路
３１２ 導入口
３１３ 排出口
３２１ 光源
３２２ 受光器
３２３ 光路
３２４ 光窓
３２５ 出光窓
３２６ 調整用受光器
３２７ コントローラ
３２９ 受光器出力回路
３３１ 測定対象物質
３３２ 溶液
３４１ ヒータ
３４２ 温度センサ
３４３ 温度コントローラ
３５０ 演算回路（ＣＰＵ）
３６１ 筐体（流路筐体）
３６２ 固定部
３６３ 嵌め合せ
４００ 光学測定装置
４１０ 本体
４１１ａ，４１１ｂ 流路
４２１ 光源
４２２ａ，４２２ｂ 受光器
４２３ａ，４２３ｂ 光路
４２４ 入光窓
４２５ 出光窓
４２６ 調整用受光器
４２７ ビームスプリッタ
４２８ ミラー
４３１ 測定対象物質
４３２ 原液
４３３ 発色物質
４３４ 測定用溶液
４３５ 基準測定用溶液（測定液）
４６０ 流路部材
４６１ 導入口
４６２ 混合用容器
４６３ 混合機構
４６４ 貯水容器
４６５ 空気孔
４６６ 密閉蓋
６００ 測定装置
６０１ 対象測定物質導入口
６０２ 発色物質溶液容器
６０３ 混合部
６０４ 測定光路
７００ 測定装置
７０１ 対象測定物質導入口
７０２ 発色物質溶液容器
７０３ 第二の混合部
７０４ 第一の測定光路
７０５ 前処理溶液容器
７０６ 第一の混合部
７０７ 第二の測定光路
８００ 測定装置
８０１ 対象測定物質導入口
８０２ 発色物質溶液容器
８０３ 第二の混合部
８０４ 測定光路
８０５ 前処理溶液容器
８０６ 第一の混合部
９００ 測定装置
９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃ 流路
９１２ 導入口
９１３ 空気ベント
９２１ａ，９２１ｂ 光源
９２２ａ，９２２ｂ，９２２ｃ 受光器
９３１ａ，９３１ｂ，９３１ｃ 容器
９３２ｂ 緩衝液用容器
９３２ｃ 基準液用容器
９４１ａ，９４１ｂ，９４１ｃ 容器
１０００ 測定装置
１０１０，１０５０ 測定ユニット
１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃ 流路
１０１２ 導入口
１０１３ 空気ベント
１０２１ａ，１０２１ｂ 光源
１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃ 受光器
１０３１ａ，１０３１ｂ，１０３１ｃ 容器
１０３２ｂ バッファ用容器
１０３２ｃ 基準液用容器
１０４１ａ，１０４１ｂ，１０４１ｃ 容器
１０６１ａ，１０６１ｂ，１０６１ｃ 流路
１０７１ａ，１０７１ｂ 光源
１０７２ａ，１０７２ｂ，１０７２ｃ 受光器
１０８１ａ，１０８１ｂ，１０８１ｃ 容器
１０９１ａ，１０９１ｂ，１０９１ｃ 容器

Claims (52)

  1. 溶液中の物質を測定する装置であって、
    光源と、
    前記光源から発せられた光の光路の少なくとも一部を含み、前記光路に沿って伸びたマイクロ流路と、
    前記マイクロ流路を通過した光を検出する受光器と、
    を備える装置。
  2. 前記マイクロ流路の容積は２０μＬ以下である、
    請求項１に記載の装置。
  3. 前記マイクロ流路の容積は１０μＬ以下である、
    請求項２に記載の装置。
  4. 前記マイクロ流路の容積は５μＬ以下である、
    請求項３に記載の装置。
  5. 前記マイクロ流路の光路の断面寸法が３ｍｍ以下である、
    請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記マイクロ流路の光路の断面寸法が２ｍｍ以下である、
    請求項５に記載の装置。
  7. 前記マイクロ流路の光路の断面寸法が１ｍｍ以下である、
    請求項６に記載の装置。
  8. 前記光源が発する光を前記光路の外側で計測するように構成された第二受光器（調整用受光器）と、
    前記第二受光器で測定された光の輝度に関する情報を受け取り、前記光源の発光量が時間的に実質的に一定となるように制御する第二受光器用コントローラと
    を更に備える、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記受光器（第一受光器、測定用受光器）で測定された輝度に関する情報を受け取り、前記光源の発光量が時間的に実質的に一定となるように構成された受光器用コントローラと
    を備える、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記マイクロ流路内の溶液の温度を調節する温度制御器を更に備える、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 前記マイクロ流路の近傍に配置され、前記溶液の温度を制御するように構成されたヒータを更に備えた、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記マイクロ流路を形成する部材の少なくとも一部は、前記マイクロ流路内の前記溶液より高い熱容量を有している、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記光源以外からの光が受光器で検出されることを実質的に妨げるように構成された遮蔽体を更に備える、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記マイクロ流路を形成する部材が遮蔽物質を含む、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記マイクロ流路の内壁は親水性である、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記マイクロ流路は、前記溶液の導入口と排出口とを有している、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
  17. 前記導入口と前記排出口とは、前記溶液が導入された際に、前記マイクロ流路内に空気泡が実質的に形成されないように配置された、
    請求項１６に記載の装置。
  18. 前記導入口と前記排出口は、前記マイクロ流路における前記光路の入口端と出口端との位置に配置された、
    請求項１６に記載の装置。
  19. 前記導入口と前記排出口は、前記マイクロ流路にデッドスペースが実質的に形成されないように配置された、
    請求項１６に記載の装置。
  20. 前記光源は、複数のピーク波長を有する、
    請求項１から１９に記載の装置。
  21. 前記光源は、それぞれ異なるピーク波長を有する複数の光源を有する、
    請求項２０に記載の装置。
  22. 前記複数の光源の内の1つの光源のみからの光を前記光路に導入する光源制御機構を更に備える、
    請求項２１に記載の装置。
  23. 前記複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を更に備える、
    請求項２１に記載の装置。
  24. 前記光源制御機構は、前記複数の光源の発光を制御する駆動制御装置を含む、
    請求項２２に記載の装置。
  25. 基準測定用光路の少なくとも一部を含み、前記基準測定用光路に沿って伸びた基準測定用流路を更に備える、
    請求項１から２４のいずれか一項に記載の装置。
  26. 前記発光器から発せられた光を、前記基準測定用流路内の前記基準測定用光路に沿って伝搬させ、前記受光器で受光するように構成された基準測定用光学系を更に備える、
    請求項２５に記載の装置。
  27. 前記基準測定用流路内の前記基準測定用光路に沿って光を伝搬させるための基準測定用光源と、
    前記光源から発せられ、前記基準測定用光路に沿って前記基準測定用流路内を伝搬した光を検出する基準測定用受光器と、
    を備える、
    請求項２５に記載の装置。
  28. 前記基準測定用流路内に基準液が含まれている、
    請求項２５から２７のいずれか一項に記載の装置。
  29. 前記装置は、吸光光度法による光学装置である、
    請求項１から２８のいずれか一項に記載の装置。
  30. 前記光路は、前記光源から発せられた光が伝搬する第一の光路と、前記光源から発せられた光が伝搬する第二の光路とを含み、
    前記マイクロ流路は、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路とを含み、
    前記受光器は、前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含む、
    請求項１に記載の装置。
  31. 前記光源は、第一の光源と第二の光源とを含み、
    前記光路は、前記第一の光源から発せられた光が伝搬する第一の光路と、前記第二の光源から発せられた光が伝搬する第二の光路とを含み、
    前記マイクロ流路は、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路とを含み、
    前記受光器は、前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器とを含む、
    請求項１に記載の装置。
  32. 溶液中の物質を測定する装置であって、
    第一の光源と、
    第二の光源と、
    前記第一の光源から発せられた光の第一の光路の少なくとも一部を含み、前記第一の光路に沿って伸びた第一のマイクロ流路と、
    前記第二の光源から発せられた光の第二の光路の少なくとも一部を含み、前記第二の光路に沿って伸びた第二のマイクロ流路と、
    前記第一のマイクロ流路を通過した光を検出する第一の受光器と、
    前記第二のマイクロ流路を通過した光を検出する第二の受光器と、
    を備える装置。
  33. 前記第一の流路に流体連結されるように構成された第一の容器であって、測定対象物質を導入する導入口を有し、前記測定対象物質と混合される溶液を収容する第一の容器と、
    前記第二の流路に流体連結されるように構成された第二の容器であって、前記測定対象物質と混合される溶液を収容する第二の容器と、
    を更に備える、
    請求項３０から３２のいずれか一項に記載の装置。
  34. 前記測定対象物質と前記測定対象物質混合される溶液とを混合する混合機構を更に備える、
    請求項３１に記載の装置。
  35. 発色物質を含む発色物質容器と、
    前記測定対象物質の導入口と、
    前記導入口から導入された前記測定対象物質と前記発色物質とを混合する機構と、
    前記測定対象物質と前記発色物質との混合液を前記マイクロ流路に送液する機構と、
    を更に備える、
    請求項１から３４のいずれか一項に記載の装置。
  36. 前記測定対象物質はアルブミンを含み、
    前記発色物質はブロモクレゾルパープルを含む、
    請求項３５に記載の装置。
  37. 前記測定対象物質は涙液中のアルブミンである、
    請求項３６に記載の装置。
  38. 酸化剤を含む酸化剤容器を更に備える、
    請求項３６又は３７に記載の装置。
  39. 前記涙液と前記酸化剤とを混合する機構を更に備える、
    請求項３８に記載の装置。
  40. 請求項３５から３９のいずれか一項に記載のアルブミン測定デバイスと、
    糖化アルブミン測定デイバスと、
    前記アルブミン測定デバイスを用いて取得したアルブミン濃度と、前記糖化アルブミン測定デバイスを用いて取得した糖化アルブミン濃度とに基づいて、ＧＡ値を計算することができる演算処理部と、
    を備えるＧＡ値測定システム。
  41. 涙液の前記アルブミン濃度と前記糖化アルブミン濃度とを求めるように構成された、請求項４０に記載のＧＡ値測定システム。
  42. 請求項４０又は４１に記載のＧＡ値測定システムを備える、血糖値管理システム。
  43. 請求項４０又は４１に記載のＧＡ値測定システムに接続されるように構成された血糖値管理システム。
  44. 溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
    請求項１から４３のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
    測定対象物質を含む溶液を用意することと、
    前記測定対象物質を含む前記溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
    前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
    前記測定から、前記測定対象物質の前記溶液中の濃度を求めること、
    を備える方法。
  45. 溶液内の物質の濃度を測定する方法であって、
    請求項１から４３のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
    測定対象物質を含む原溶液を用意することと、
    前記測定対象物質に発色物質を結合させることと、
    前記発色物質が結合された前記測定対象物質を含む測定用溶液を用意することと、
    前記測定用溶液を、前記装置のマイクロ流路に導入することと、
    前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
    前記測定から、前記測定対象物質の前記溶液中の濃度を求めること、
    前記計測から、前記測定対象物質の前記測定用溶液中の濃度を求めること、
    を備える方法。
  46. 前記求められた測定中の濃度から、対応する前記原溶液中の前記測定対象物質の濃度を換算して求めること、
    を更に備える、
    請求項４５に記載の方法。
  47. アルブミンの濃度を測定する方法であって、
    請求項１から４３のいずれか一項に記載の装置を用意することと、
    アルブミンを含む原溶液を用意することと、
    ブロモクレゾルパープルを、前記アルブミンを含む原溶液と混合して前記アルブミンに結合させることと、
    前記ブロモクレゾルパープルが結合した前記アルブミンを含む測定用溶液を準備することと、
    前記測定用溶液を前記装置のマイクロ流路に導入することと、
    前記マイクロ流路内の前記溶液に対して光学測定を行うことと、
    前記測定から、前記マイクロ流路内の前記ブロモクレゾルパープルの濃度を計測することと、
    前記計測されたブロモクレゾルパープルの濃度から、前記測定用溶液中の前記アルブミンの濃度を求めること、
    を備える方法。
  48. 前記アルブミンを含む前記原溶液は涙液又は唾液である、
    請求項４７に記載の方法。
  49. 前記ブロモクレゾルパープルと前記原溶液とを混合する前に、前記原溶液と酸化剤とを混合することを、
    更に備える、
    請求項４８又は４９に記載の方法。
  50. 前記求められた前記測定用溶液中の前記アルブミンの濃度から、前記原液中の前記アルブミンの濃度を求める、
    ことを更に備える、
    請求項４７から４９のいずれか一項に記載の方法。
  51. 請求項４７から５０のいずれか一項に記載の方法を用いてアルブミン濃度を算定することと
    糖化アルブミンの濃度を測定して算定することと、
    前記算定されたアルブミン濃度と前記算定された糖化アルブミン濃度とに基づいてＧＡ値を求めること、
    を備えるＧＡ値測定方法。
  52. 請求項５１に記載のＧＡ値測定方法を用いてＧＡ値を求めることを備える、血糖値管理方法。

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