TW202101004A - 微弱光檢測系統及微弱光檢測方法 - Google Patents

微弱光檢測系統及微弱光檢測方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202101004A
TW202101004A TW108140733A TW108140733A TW202101004A TW 202101004 A TW202101004 A TW 202101004A TW 108140733 A TW108140733 A TW 108140733A TW 108140733 A TW108140733 A TW 108140733A TW 202101004 A TW202101004 A TW 202101004A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
error correction
sequence
correction code
information sequence
Prior art date
Application number
TW108140733A
Other languages
English (en)
Inventor
村井弘道
山本貴志
Original Assignee
日商影像醫療有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商影像醫療有限公司 filed Critical 日商影像醫療有限公司
Publication of TW202101004A publication Critical patent/TW202101004A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • 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
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band
    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G01N2201/0625—Modulated LED

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種可藉由簡易之構成以高S/N比檢測目標之微弱光的微弱光檢測系統、及微弱光檢測方法。 微弱光檢測系統具備：激發光照射部，其藉由激發光照射圖案將激發光照射至試驗片，激發光照射圖案係藉由對特定之傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式而獲得之錯誤訂正碼序列所調變者；受光部，其接受藉由激發光於試驗片上激發之光；受光碼序列特定部，其基於受光部中之受光強度之變化，特定出受光碼序列；及信號處理部，其對受光碼序列適用錯誤訂正碼之解碼方式，而獲得解碼資訊序列，且對比傳送資訊序列與解碼資訊序列，於傳送資訊序列與解碼資訊序列一致之情形時，判定為自試驗片有對應於激發光照射圖案之發光。

Description

微弱光檢測系統及微弱光檢測方法
本發明係關於一種檢測藉由激發光激發之微弱光之微弱光檢測系統及微弱光檢測方法。
於醫院、診所、看護設施、家庭醫療等醫療現場，對無須臨床檢查專家而於儘可能接近患者之場所進行診斷之檢查，即POCT (Point of Care Testing：定點照護檢測)之必要性越來越高。原因在於根據POCT，可基於隨即可獲得之檢查資訊實現迅速且準確治療之故。且，作為POCT用之檢查裝置，先前以來使用以免疫層析法為原理之免疫層析裝置。
免疫層析法於採集之血液、尿、患處組織等分析對象物(檢體)藉由毛細管現象而浸透於以多孔質支持體構成之試驗片時，與金膠體、彩色乳膠、螢光物質等標識抗體結合，該免疫複合體進而與線狀固定於膜片上之捕捉抗體結合。藉由與該捕捉抗體結合之最終免疫複合體，使附標識之受驗物質可作為可視認或可見之集聚體被檢測出。免疫層析法係到作出判定所需之時間較短(20分鐘以下)，可迅速檢查，且可僅以將檢體滴落至裝置之簡單操作來測定。
作為可以較目測更高之感度進行判定之方法，有以所謂之螢光免疫層析儀檢測自螢光標識發出之螢光之方法。螢光免疫層析儀中，檢測與捕捉抗體結合之免疫複合體時，將激發光照射至試驗片。此時，於檢體被捕捉並形成免疫複合體之情形時，藉由激發光而自螢光標識產生螢光，並以檢測器檢測該螢光之強度。此種螢光免疫層析儀中，伴隨激發光之照射，不僅產生來自形成免疫複合體之螢光標識之螢光，亦產生多孔質支持體自身之螢光或來自試驗片內未形成免疫複合體而存在之螢光標識等之無用之螢光。此種來自免疫複合體以外之螢光會成為背景雜訊致使S/N比降低，因此，欲檢測更微少量之受驗物質時，成為阻礙。
作為提高S/N比之對策，提案有例如使用發出磷光之物質之分時螢光測定法、或將可藉由帶通濾波器等截斷限定之波長區域之光之濾光片置於感測器前，而去除多孔質支持體自身之螢光的方法等。又，專利文獻1中，提案有使用色彩感測器作為螢光檢測機構之方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2016-191567號公報
如此，對自身螢光、殘留螢光等與檢測對象波長相同之螢光採取對策，但即便使該等雜訊減少，仍殘留檢測器之內部雜訊、機器雜訊、外來雜訊等雜訊，而成為欲提高S/N比檢測微小量之受驗物質時之阻礙。且，於將螢光物質用作標誌並檢測之其他測定方法(例如ELISA法、流式細胞儀法)中，欲提高S/N比改善檢測界限之情形時，亦共同地產生同樣之問題。又，不限定於螢光，如例如使用拉曼散射光之拉曼光譜法般，於觀測由激發光激發之光之測定方法中亦產生同樣之問題。
因此，本發明欲解決之問題在於提供一種可消除上述之先前技術之問題點，可以高S/N比檢測由激發光激發之微弱之光的微弱光檢測系統及微弱光檢測方法。 [解決問題之技術手段]
為解決上述問題，本發明之實施形態之微弱光檢測系統具備：激發光照射部，其藉由激發光照射圖案將激發光照射至試驗片，該激發光照射圖案係藉由對特定之傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式而獲得之錯誤訂正碼序列所調變者；受光部，其接受藉由激發光於試驗片上激發之光；受光碼序列特定部，其基於受光部中之受光強度之變化，特定出受光碼序列；及信號處理部，其對受光碼序列適用錯誤訂正碼之解碼方式，而獲得解碼資訊序列，且對比傳送資訊序列與解碼資訊序列，於傳送資訊序列與解碼資訊序列一致之情形時，判定為自試驗片有對應於激發光照射圖案之發光。此處，「藉由激發光於試驗片上激發之光」包含例如螢光、拉曼散射光、磷光等。
本發明中，微弱光檢測系統可進而具備：錯誤訂正碼產生部，其藉由對傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式附加冗餘位元，而產生錯誤訂正碼序列。
微弱光檢測系統可進而具備：展頻碼器，其將錯誤訂正碼序列藉由展頻碼而展頻。於該情形時，激發光照射部可藉由激發光照射圖案將激發光照射至試驗片，該激發光照射圖案係展頻碼器將錯誤訂正碼序列利用展頻碼而展頻者。又，展頻碼器對受光部之輸出信號利用展頻碼進行逆展頻，受光碼序列特定部基於經展頻碼器逆展頻之受光部之輸出信號，特定出受光碼序列。
本發明中可進而具備：推定部，其於信號處理部判定為有發光之情形時，基於受光部中之受光強度，推定試驗片所含之受驗物質或被激發物質之量。
又，本發明之實施形態之微弱光檢測方法具備以下步驟：藉由激發光照射圖案，將激發光照射至試驗片之步驟，該激發光照射圖案係藉由對特定之傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式而獲得之錯誤訂正碼序列所調變者；接受藉由激發光於試驗片上激發之光之步驟；基於受光之步驟中之受光強度之變化特定出受光碼序列之步驟；對受光碼序列適用錯誤訂正碼之解碼方式獲得解碼資訊序列之步驟；及對比傳送資訊序列與解碼資訊序列，於傳送資訊序列與解碼資訊序列一致之情形時，判定為自試驗片有對應於激發光照射圖案之發光之步驟。
本發明中可進而具備藉由對傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式附加冗餘位元，而產生錯誤訂正碼序列之步驟。
又，該微弱光檢測方法中，照射之步驟中，可藉由以擴展碼將錯誤訂正碼序列擴展之激發光照射圖案將激發光照射至試驗片。於該情形時，可進而具備對基於受光之步驟中之受光強度變化之信號，利用擴展碼進行逆擴展之步驟，於特定出受光碼序列之步驟中，基於經進行逆擴展之步驟逆擴展之信號特定出受光碼序列。
本發明中，可進而具備以下之步驟：於判定之步驟中判定為有發光之情形時，基於受光之步驟中之受光強度，推定試驗片所含之受驗物質或被激發物質之量。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態之螢光檢測系統1。螢光檢測系統1檢測藉由激發光激發之螢光。本實施形態之螢光檢測系統1，係以將螢光物質作為標識抗體使用之以免疫層析法為原理之測定機器，即所謂螢光免疫層析儀。
圖1係顯示螢光檢測系統1之外觀之模式圖。如圖1所示，螢光檢測系統1具備顯示部11、操作部12、插入部13及印刷部14。
顯示部11在控制部15之控制下顯示測定結果等。作為顯示部11，可使用例如液晶顯示器。操作部12為用於供操作者操作之輸入機構。作為操作部12，可使用按鈕開關等實體開關，亦可使用與顯示部11重疊配置之觸控面板與顯示部11協動而實現之觸控面板顯示器。插入部13為用於插入試驗片2之插入口。插入部13例如可自螢光檢測系統1之框體裝卸，構成為設置有配合試驗片2外徑之凹部的托盤狀，且只要構成為藉由以將試驗片2嵌入至該凹部之狀態將插入部13安裝於框體，而能將試驗片2插入至螢光檢測系統1內部之適當位置即可。印刷部14係在控制部15之控制下印刷測定結果之印表機，可使用例如熱感式、噴墨式等印表機。
圖2係顯示螢光檢測系統1之機器內部之簡便構成例之圖，圖3係顯示控制部15之構成之功能方塊圖。如圖2所示，螢光檢測系統1具備控制部15、光學單元保持部16、光學單元17及試驗片保持部18。
光學單元保持部16於螢光檢測系統1之內部保持光學單元17。光學單元保持部16具備馬達(未圖示)，且在控制部15之控制下，使光學單元17相對於試驗片保持部18相對移動。
試驗片保持部18於螢光檢測系統1之內部，將自插入部13插入之試驗片2保持於與光學單元17對向之位置。試驗片保持部18具備馬達(未圖示)，且在控制部15之控制下使試驗片2對於光學單元17相對移動。光學單元17與試驗片2之位置關係可藉由光學單元保持部16及試驗片保持部18具備之馬達而沿試驗片之長邊方向移動。實際移動者可為光學單元17或試驗片2或兩者而無限定。
光學單元17具備激發光照射部171與螢光受光部172。激發光照射部171為發出能激發來自螢光標識之螢光之波長之激發光的光源，本實施形態中使用發光二極體(LED，Light Emitting Diode)。如稍後所述，激發光照射部171以經控制部15具備之錯誤訂正碼產生部151產生之錯誤訂正碼序列調變之激發光照射圖案間歇照射激發光。作為激發光照射部171，可使用LED以外之能進行經調變之圖案之間歇照射的發光元件(例如雷射二極體等)。又，激發光照射部171可構成為將斬波器、快門等之可遮擋照射光之構件組合於水銀燈、鹵素燈及氙氣燈之難以進行間歇照射之光源，而以經調變之圖案間歇照射激發光。又，更佳具備僅使自激發光照射部171發出之光中之適於激發螢光標識之特定波長成分透過的濾波器。
螢光受光部172具備接受被激發之螢光之受光元件。作為受光元件，較佳使用例如光電倍增管(PMT，PhotoMultiplier Tube)、雪崩光電二極體(APD，Avalanche Photo Diode)、光電二極體(PD，Photo Diode)、MPPC(Multi-Pixel Photon Counter)等。若使用該等高感度之受光元件作為螢光受光部172，則能檢測出目測無法確認之微弱之螢光或非可見光波長之螢光。又，由於可定量地測定檢測出之螢光之強度，故亦可定量標的物質。螢光受光部172將表示受光強度之類比信號輸出至控制部15之A/D轉換器153。
控制部15負責螢光檢測系統1之各部之控制。如圖3所示，控制部15具備錯誤訂正碼產生部151、LED驅動器152、A/D轉換器153、信號處理部154及馬達驅動部155。控制部15除該等以外還具備顯示控制部156，其控制顯示部11使其顯示測定結果或操作介面；印刷控制部157，其控制印刷部14並印刷測定結果；及操作介面158，其受理對操作部12之輸入操作。
錯誤訂正碼產生部151對傳送資訊序列適用特定之錯誤訂正碼之編碼方式附加冗長位元，藉此，產生並輸出錯誤訂正碼序列。作為錯誤訂正碼之編碼方式，可使用渦輪碼、里德所羅門碼、漢明碼、BCH碼等區塊碼、使用最大似然解碼法之碼(維特比碼)、Wyner-Ash碼等疊入碼等之任意方式，但較佳使用可獲得高編碼收益之編碼方式(例如渦輪碼、李德所羅門碼、維特比碼)。傳送資訊序列可設為固定之資訊序列，亦可設為例如如隨機資訊序列般動態變動之資訊序列。錯誤訂正碼產生部151將產生之錯誤訂正碼序列賦予至LED驅動器152。又，錯誤訂正碼產生部151將編碼前之傳送資訊序列賦予至信號處理部154。
LED驅動器152驅動構成激發光照射部171之LED。LED驅動器152以藉由錯誤訂正碼產生部151產生之錯誤訂正碼序列調變之激發光照射圖案，使激發光照射部171之LED閃爍。即，LED驅動器152於錯誤訂正碼序列之前頭位元至最終位元，於每個特定之調變週期依序切換對象位元，且根據該對象位元之值使LED等點亮或熄滅，藉此，使激發光照射部171之LED閃爍。LED驅動器152以激發光照射部171、試驗片2內之標識物質及螢光受光部172可回應之速率進行調變。
A/D轉換器153自螢光受光部172接收表示受光強度之類比信號，將其轉換成數位信號，並作為接收碼序列供給至信號處理部154。A/D轉換器153為本發明中之受光碼序列特定部之一例，基於螢光之受光強度之變化特定出受光碼序列。A/D轉換器153以與利用LED驅動器152之調變速率相同或其以上之速率進行A/D轉換。
信號處理部154自A/D轉換器153接收接收碼序列，並對接收碼序列適用錯誤訂正碼之解碼方式進行解碼處理而產生解碼資訊序列。於接收碼序列不包含針對錯誤訂正碼序列之錯誤之情形、及包含之錯誤為可訂正之範圍內之情形時，解碼資訊序列與傳送資訊序列一致。信號處理部154將該解碼資訊序列與自錯誤訂正碼產生部151接收到之傳送資訊序列進行對比。解碼資訊序列與傳送資訊序列一致之情形時，信號處理部154輸出表示有對應於激發光之螢光發光(即，於檢體中包含受驗物質)之測定結果的信號。信號處理部154可由例如數位信號處理器(DSP，Digital Signal Processor)構成。
馬達驅動部155驅動控制光學單元保持部16及試驗片保持部18所具備之馬達。
如上述所構成之螢光檢測系統1中成為測定對象之試驗片2只要為將螢光物質設為標識物質者，則可與一般之免疫層析檢查法中使用者同樣，而無特別限定。又，關於該試驗片所用之各種素材，只要為一般之構件即可。
例如，試驗片2如圖4所示由樣品墊21、結合墊22、膜片23、吸收墊24及支持體(背襯片)25構成。
樣品墊21為供自患者等採集之檢體滴落之部位。檢體係可將檢體直接或以玻璃吸管或滴管等滴落。供給至樣品墊21之檢體藉由毛細管現象向結合墊22移行。
結合墊22中含浸有標識物質，該標識物質與自樣品墊21移行而來之檢體中之受驗物質(抗原)結合，且通過該墊向膜片23上移行。作為標識物質使用之螢光物質可列舉銪、鋱、螢光素等，但不限定於此。
膜片23上，設置有塗佈有藉由抗原抗體反應而捕捉檢體中所含之受驗物質之捕捉抗體的樣品線231、及用以確認檢體越過樣品線231於膜片上展開之控制線232。吸收墊24為吸收並保持通過膜片23之檢體之墊。支持體25為自背面側支持樣品墊21、結合墊22、膜片23及吸收墊24之基材。
接著，對如以上般構成之螢光檢測系統1之動作及使用方法進行說明。圖5係顯示使用螢光檢測系統1之螢光檢測方法之順序之流程圖。
於螢光檢測系統1之測定前，醫師、護理師等之操作者自受驗者採集檢體。接著，將自受驗者採集到之檢體滴落至試驗片2之樣品墊21(步驟S01)。確認控制線232變色，檢體越過樣品線231於膜片23展開後(步驟S02)，操作者將試驗片2插入至插入部13(步驟S03)。接著，操作操作部12開始測定(步驟S04)。
開始測定後，控制部15藉由馬達驅動部155驅動馬達，以使光學單元17與試驗片2之設置有樣品線231之位置對向之方式進行對位(步驟S05)。
接著，錯誤訂正碼產生部151對傳送資訊序列適用特定之編碼方式附加冗長位元，藉此，產生錯誤訂正碼序列並輸出(步驟S06)。此時，傳送資訊序列被送至信號處理部154，錯誤訂正碼序列被送至LED驅動器152。接著，LED驅動器152驅動激發光照射部171之光源即LED，並使根據經錯誤訂正碼序列調變之激發光照射圖案閃爍之激發光照射至試驗片2之包含樣品線231之區域。
照射激發光後，試驗片2之樣品線231中未捕捉到受驗物質之情形時，不隨著激發光之閃爍發出螢光，但於樣品線231捕捉到受驗物質之情形時，隨著激發光之閃爍發出螢光。
螢光受光部172接受對應於激發光之閃爍而自試驗片2發出之螢光，並將對應於受光強度之類比信號輸出至A/D轉換器153(步驟S07)。A/D轉換器153將對應於受光強度之類比信號轉換成數位信號並作為接收碼序列供給至信號處理部154(步驟S08)。
信號處理部154對接收碼序列進行解碼處理產生解碼資訊序列(步驟S09)。接著，信號處理部154將解碼資訊序列與自錯誤訂正碼產生部151接收到之傳送資訊序列進行對比(步驟S10)，於兩者一致之情形時，輸出表示有對應於激發光之螢光發光(即，於檢體中包含受驗物質)之測定結果的信號。根據該測定結果，於顯示部11顯示測定結果，印刷部14印刷測定結果(步驟S11)。
根據以上說明之本發明之螢光檢測系統1及螢光檢測方法，於信號處理部154進行解碼處理產生解碼資訊序列時，若接收碼序列所含之錯誤為可訂正之範圍內，則產生與傳送資訊序列一致之解碼資訊序列。其結果，於試驗片2之樣品線231中捕捉到之受驗物質極其微量，螢光之強度微弱且因雜訊之影響於接收碼序列混入錯誤之情形時，只要該錯誤為可訂正之範圍內，則可檢測有螢光之發光(即，於檢體中包含受驗物質)。
如此，由於可檢測被掩蓋於雜訊之程度之微弱之螢光，故本發明之螢光檢測系統1及螢光檢測方法可檢測極其微量之受驗物質。因此，例如，於受驗物質為如感染後隨著時間增殖之性質者之情形時，可於感染後之初期階段檢測受驗物質。又，與先前相比，亦可將採集之檢體之量設為少量。
如此，根據本發明之螢光檢測系統1及螢光檢測方法，可藉由簡易之構成，以高S/N比檢測目標之螢光標識。
[實施形態之變化] 上述實施形態中，激發光照射部171藉由以錯誤訂正碼序列本身調變之激發光照射圖案將激發光照射至試驗片2，但亦可藉由利用擴展碼將錯誤訂正碼序列擴展之激發光照射圖案將激發光照射至試驗片2。於該情形時，可對螢光受光部172之輸出信號進行與適用於錯誤訂正碼序列者相同之擴展碼之逆擴展，由A/D轉換器153將其轉換成數位信號並設為接收碼序列。
圖6係顯示如上述般進行擴展/逆擴展時取代控制部15而設置之控制部15A之構成例。另，於以下，關於與控制部15同樣之構成，省略說明。如圖6所示，控制部15A除控制部15之構成外，亦具備擴展碼器159。擴展碼器159設置於錯誤訂正碼產生部151與LED驅動器152間、及螢光受光部172與A/D轉換器153間。擴展碼器159具備擴展碼產生部159a、發光側乘法器159b、移相器159c及受光側乘法器159d。擴展碼產生部159a將經擴展/逆擴展所用之擴展碼調變之擴展碼序列輸出至發光側乘法器159b與移相器159c。
發光側乘法器159b藉由對自錯誤訂正碼產生部輸出之錯誤訂正序列乘以擴展碼序列而進行擴展，並作為激發光照射圖案供給至LED驅動器152。LED驅動器152以該激發光照射圖案驅動激發光照射部171之LED，使激發光照射至試驗片2。
移相器159c使擴展碼序列之移送適當變化並供給至受光側乘法器159d。受光側乘法器159d藉由對螢光受光部172之輸出信號乘以自移相器159c供給之擴展碼序列而進行逆擴展，並供給至A/D轉換器153。A/D轉換器153將經逆擴展之信號轉換成數位信號並設為接收碼序列。
另，上述已說明本發明之實施形態，但本發明並非限定於該等例者。例如，上述實施形態中，以將本發明之螢光檢測系統及螢光檢測方法適用於螢光免疫層析儀之情形為例進行說明，但本發明之螢光檢測系統及螢光檢測方法亦可適用於將螢光物質用作標識並檢測之其他之測定裝置、測定方法(例如，ELISA法、流式細胞儀法)。
又，上述實施形態中，作為測定結果，輸出是否有對應於激發光之螢光之發光的定性判定結果，但於有螢光發光之情形時，亦可將其強度相關之定量資訊作為測定結果輸出。又，亦可自解碼資訊序列與傳送資訊序列一致時之螢光強度，推定螢光物質之量或檢體中之受驗物質之濃度並輸出。另，螢光之光量(強度)充分大且可視為光量連續變化之類比區域中，存在螢光物質之量或檢體中之受驗物質之濃度與螢光之光量成比例，該比例係數可藉由預先測定等求出，於螢光之光量較小且無法視為光量連續變化之脈衝區域中，亦可應用類比區域中之比例關係，根據光量(強度)推定螢光物質之量或檢體中之受驗物質之濃度。據此，基於解碼資訊序列與傳送資訊序列一致時之受光強度(正確而言係由於螢光閃爍之受光強度之最大值、或平均值)，可定量螢光物質之量或檢體中之受驗物質之濃度。基於如此定量之值，可判定例如罹患疾病之陽性/陰性，亦可特定出未達判定為陽性之閾值之陽性潛在群。又，可將螢光之強度、螢光物質之量、檢體中之受驗物質之濃度等資料蓄積於伺服器。
又，上述實施形態中，螢光檢測系統具備錯誤訂正碼產生部，藉由對傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式附加冗餘位元而產生錯誤訂正碼序列，但於傳送資訊序列固定之情形時，亦可不設置錯誤訂正碼產生部。於該情形時，例如，可預先將傳送資訊序列與對其編碼之錯誤訂正碼序列儲存於記憶元件，視需要將其讀出並使用。
又，上述實施形態中，以於支持體上設置有樣品墊、結合墊、膜片、吸收墊等之一般試驗片之情形為例進行說明，但亦可將如電漿光子晶片般具有使螢光增強之功能者用作試驗片。
又，上述實施形態中，以檢測螢光作為由激發光激發之光之螢光檢測系統為例進行說明，但不限定於螢光，本發明可適用於檢測由激發光激發之光之各種方法。例如，可將本發明適用於如觀測藉由照射激發光產生之拉曼散射光之拉曼光譜法之觀測由激發光激發之光之測定方法。
又，上述實施形態中，螢光檢測系統1係作為一體之裝置構成，但亦可組合可相互通信之複數個裝置而實現。例如控制部15之一部分功能亦可藉由遠距伺服器等實現。
又，對於上述實施形態，由熟知本技藝者適當進行追加、刪除構成要素、進行設計變更者或適當組合各實施形態之特徵者只要具備本發明之主旨，則亦包含於本發明之範圍
1:螢光檢測系統 2:試驗片 11:顯示部 12:操作部 13:插入部 14:印刷部 15:控制部 15A:控制部 16:光學單元保持部 17:光學單元 18:試驗片保持部 21:樣品墊 22:結合墊 23:膜片 24:吸收墊 25:支持體 151:錯誤訂正碼產生部 152:LED驅動器 153:A/D轉換器 154:信號處理部 155:馬達驅動部 156:顯示控制部 157:印刷控制部 158:操作介面 159:擴展碼器 159a:擴展碼產生部 159b:發光側乘法器 159c:移相器 159d:受光側乘法器 171:激發光照射部 172:螢光受光部 231:樣品線 232:控制線 S01～S12:步驟
圖1係顯示螢光檢測系統1之外觀之模式圖。 圖2係顯示螢光檢測系統1之機器內部之簡便構成例之圖。 圖3係顯示控制部15之構成之功能方塊圖。 圖4係顯示試驗片2之構成之模式圖。 圖5係顯示螢光檢測系統1之動作順序之流程圖。 圖6係顯示實施形態之變化例中之控制部15A之構成之功能方塊圖。
15:控制部
151:錯誤訂正碼產生部
152:LED驅動器
153:A/D轉換器
154:信號處理部
155:馬達驅動部
156:顯示控制部
157:印刷控制部
158:操作介面

Claims (10)

  1. 一種微弱光檢測系統，其包含： 激發光照射部，其藉由激發光照射圖案將激發光照射至試驗片，該激發光照射圖案係藉由對特定之傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式而獲得之錯誤訂正碼序列所調變者； 受光部，其接受藉由上述激發光於上述試驗片上激發之光； 受光碼序列特定部，其基於上述受光部中之受光強度之變化，特定出受光碼序列；及 信號處理部，其對上述受光碼序列適用錯誤訂正碼之解碼方式而獲得解碼資訊序列，且對比上述傳送資訊序列與上述解碼資訊序列，於上述傳送資訊序列與上述解碼資訊序列一致之情形時，判定為自上述試驗片有對應於上述激發光照射圖案之發光。
  2. 如請求項1之微弱光檢測系統，其進而包含：錯誤訂正碼產生部，其藉由對上述傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式附加冗餘位元，而產生錯誤訂正碼序列。
  3. 如請求項1或2之微弱光檢測系統，其進而包含：展頻碼器，其將上述錯誤訂正碼序列藉由展頻碼而展頻；且 上述激發光照射部藉由激發光照射圖案將激發光照射至試驗片，該激發光照射圖案係上述展頻碼器將上述錯誤訂正碼序列利用上述展頻碼而展頻者。
  4. 如請求項3之微弱光檢測系統，其中上述展頻碼器對上述受光部之輸出信號利用上述展頻碼進行逆展頻，且 上述受光碼序列特定部，基於經上述展頻碼器逆展頻之上述受光部之輸出信號，特定出受光碼序列。
  5. 如請求項1至4中任一項之微弱光檢測系統，其進而包含：推定部，其於上述信號處理部判定為有發光之情形時，基於上述受光部中之受光強度，推定試驗片所含之受驗物質或被激發物質之量。
  6. 一種微弱光檢測方法，其包含以下步驟： 藉由經對特定之傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式而獲得之錯誤訂正碼序列所調變之激發光照射圖案，將激發光照射至試驗片之步驟； 接受藉由上述激發光於上述試驗片上激發之光之步驟； 基於上述受光之步驟中之受光強度之變化，特定出受光碼序列之步驟； 對上述受光碼序列適用上述錯誤訂正碼之解碼方式，而獲得解碼資訊序列之步驟；及 對比上述傳送資訊序列與上述解碼資訊序列，於上述傳送資訊序列與上述解碼資訊序列一致之情形時，判定為自上述試驗片有對應於上述激發光照射圖案之發光之步驟。
  7. 如請求項6之微弱光檢測方法，其進而包含藉由對上述傳送資訊序列適用錯誤訂正碼之編碼方式附加冗餘位元，產生錯誤訂正碼序列之步驟。
  8. 如請求項6之微弱光檢測方法，其中上述照射之步驟中，藉由以展頻碼將錯誤訂正碼序列展頻之激發光照射圖案，將激發光照射至試驗片。
  9. 如請求項8之微弱光檢測方法，其進而包含對基於上述受光之步驟中之受光強度之變化之信號，利用上述展頻碼進行逆展頻之步驟，且 於特定出上述受光碼序列之步驟中，基於經進行上述逆展頻之步驟逆展頻之信號，特定出受光碼序列。
  10. 如請求項6至9中任一項之微弱光檢測方法，其進而包含以下之步驟：於上述判定之步驟中判定為有發光之情形時，基於上述受光之步驟中之受光強度，推定試驗片所含之受驗物質或被激發物質之量之步驟。
TW108140733A 2018-04-03 2019-11-08 微弱光檢測系統及微弱光檢測方法 TW202101004A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018071968 2018-04-03
JP2018210162A JP6484780B1 (ja) 2018-04-03 2018-11-08 微弱光検出システムおよび微弱光検出方法
JP2018-210162 2018-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202101004A true TW202101004A (zh) 2021-01-01

Family

ID=65802239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108140733A TW202101004A (zh) 2018-04-03 2019-11-08 微弱光檢測系統及微弱光檢測方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210096077A1 (zh)
EP (1) EP3779409A4 (zh)
JP (2) JP6484780B1 (zh)
TW (1) TW202101004A (zh)
WO (1) WO2019193784A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102347488B1 (ko) * 2021-04-26 2022-01-07 나노스코프시스템즈 주식회사 포커스 스캐닝 라만 분광기 및 상기 라만 분광기를 이용한 측정방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1428003A2 (en) * 2001-09-19 2004-06-16 Joule Microsystems Canada Inc. A spectrometer incorporating signal matched filtering
JP2004333344A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Hitachi Ltd 光計測方法および装置
JP2006230657A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Spectratech Inc 可視化装置
EP2153211A4 (en) * 2007-05-02 2012-03-14 Fluidyx Pty Ltd PORTABLE DEVICE FOR READING A CHIP ON A FLUORESCENT MARKING MEMBRANE
JP4465378B2 (ja) * 2007-10-25 2010-05-19 株式会社スペクトラテック 生体情報計測装置
JP5388616B2 (ja) * 2009-02-06 2014-01-15 株式会社日立メディコ 生体光計測装置
WO2010103628A1 (ja) * 2009-03-11 2010-09-16 株式会社日立製作所 暗号通信システム
US9952153B2 (en) * 2010-12-03 2018-04-24 ALERE TECHNOLOGIES GmbH Transformation of material into an optically modulating state via laser radiation
JP2015145829A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 ソニー株式会社 蛍光信号取得装置及び蛍光信号取得方法
JP6370733B2 (ja) * 2015-03-23 2018-08-08 大井電気株式会社 情報発信装置および情報取得装置
JP2016191567A (ja) 2015-03-30 2016-11-10 多摩川精機株式会社 蛍光検出システム、イムノクロマトグラフィーデバイス、イムノクロマトグラフィー方法、および蛍光検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019193784A1 (ja) 2019-10-10
EP3779409A1 (en) 2021-02-17
US20210096077A1 (en) 2021-04-01
JP6484780B1 (ja) 2019-03-20
EP3779409A4 (en) 2021-12-22
JP2019184567A (ja) 2019-10-24
JP2019184574A (ja) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11131666B2 (en) System and apparatus for point-of-care diagnostics
US20210293793A1 (en) Interactive test device and apparatus with timing mechanism
JP5089705B2 (ja) 光学的測定装置
JP5603114B2 (ja) 読取装置および診断システム
JP5695089B2 (ja) 特に、血中グルコースを測定するための、測定装置および測定方法
JP2006337369A (ja) ラテラルフロー分析インジケータを識別する装置および方法
KR20120080056A (ko) 디스크 및 이를 이용한 검사장치의 보정방법
JP4979516B2 (ja) 画像読み取り方法および装置
WO2010058473A1 (ja) 光学的測定装置
TW202101004A (zh) 微弱光檢測系統及微弱光檢測方法
JP2004138619A (ja) 試験線条体の過少配量の検出および補償方法
JP2020027094A (ja) 蛍光検出方法とその蛍光検出を実現するシステム
JP2016191567A (ja) 蛍光検出システム、イムノクロマトグラフィーデバイス、イムノクロマトグラフィー方法、および蛍光検出方法
JP6831088B1 (ja) 蛍光検出システム、蛍光検出方法およびコンピュータプログラム
US20060128034A1 (en) Diagnostic test using gated measurement of fluorescence from quantum dots
CN214066932U (zh) 用于快速显示冠状病毒测试结果的设备
KR20200040417A (ko) 정량적 측정을 위한 스트립 삽입형 형광 리더장치 및 장치의 프로세서
KR102514095B1 (ko) 진단 스트립의 형광량을 측정하기 위한 스트립 삽입형 시간분해능을 가진 형광(trf) 리더기
JP5367896B2 (ja) 光学的測定装置
KR20220167332A (ko) 제어된 분자 전하에 기초한 질병 검출을 위한 전기 영동 사용
JP2000214095A (ja) 溶液測定装置