TWI499768B - 螢光測定裝置及其測定方法 - Google Patents

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Description

螢光測定裝置及其測定方法
本發明係關於一種光纖測定裝置及其測定方法者。
近年來，廣泛地進行有關於，就含有經複數種螢光物質標記化的DNA、蛋白質、脂肪及糖鏈等生化學物質之溶液中的反應，以測定該螢光物質之方法得到各種資訊的方法。例如有，將具有未知的鹼基序列之各種的DNA片段藉複數種螢光物質予以標記化，而測定與該DNA互補性結合之與固相在DNA晶片等的具有已知鹼基序列的DNA片段間的結合狀態的情形。此外，也有用於利用螢光物質以即時方式監控以PCR(polymerase chain reaction)放大之核酸(DNA)之即時PCR之情形。
於即時PCR中，係具有在溫度循環(cycle)的中途可觀測放大、並可得到定量的結果的優點，而可即時檢測並解析經由PCR的螢光物質所標記化的放大產物的生長過程，藉以進行更正確的定量。通常對於使用含有螢光物質的螢光試劑而進行的方法而言，有備製嵌入(intercalation)法、雜交法(hybridization)及LUX法。
「備製嵌入法」係利用SYBR(註冊商標)GREEN I、溴化乙菲錠(ethidium bromide)等螢光物質於伸長反應之際，進入至雙鏈DNA，而利用激發光的照射致使發出螢光的特性以測定DNA量的方法。「雜交法((polymerase chain reaction))係除了聚合酶鏈鎖反應引子(PCR primer)使用經螢光物質所標記的DNA探針(probe)，只檢測出目標的PCR產物的方法。亦即，使經螢光所標記的DNA探針雜交於目標的PCR產物，藉此檢測出雜交的DNA(量)。「LUX法」係利用標記於寡(oligo)核酸的螢光物質的螢光訊號(signal)，受到該寡核酸的形狀(並列及單鏈或雙鏈等)影響的性質者。於實際的即時PCR中，係使用以一種螢光物質標記化的PCR引子(LUX引子)及對該引子完全沒有被標記化的PCR引子進行即時PCR。該LUX引子係將螢光物質標記於3’末端附近，在與5’末端之間設計成採取髮夾(hair pin)構造。LUX引子採取髮夾構造時消光效應被解除而使螢光訊號增大。藉由測定該訊號的增大，可測定PCR產物量。
為了使這樣的定量測定能正確進行，則需要更正確且迅速的光學測定，為此開發出了各種的裝置。於每個井孔(well)設有光纖束，將光纖束的一部份的光纖使用於激發光的照射，其他的光纖係用作於引導螢光於受光部之用。此外，也正在研究一種可使該光纖束按每個井孔順序移動而設置的裝置(專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：美國專利第6448089號
然而，對複數個樣本(sample)或目的物而言，例如進行即時PCR的測定的情形，由於有透過具有各種波長的螢光物質進行標記化的必要，因而使用對應各波長的複數個光電子倍增管，故激發光用光源及光電子倍增管的個數增加，並且用以分歧從反應容器送來的螢光的複雜光學系統變得必要而裝置構造複雜化且裝置規模增大化，因此有高製造成本的疑慮的問題存在。此外，若按每個井孔一個一個進行測定，則有處理效率低落、且測定上耗費時間的問題。
因此，本發明係為了解決以上問題所研創者，第一目的係提供一種不使用複雜的光學系統，可進行對於以複數種螢光物質標記化的各種生化學物質的反應測定，例如，可進行有關DNA的即時PCR等對收容這些DNA的複數個液體收容部的測定之光纖測定裝置及其測定方法者，第二目的係提供一種調整容易且使用簡單的光纖測定裝置及其測定方法。第三目的係提供一種高可靠度的光纖測定裝置及其測定方法。
第一發明係一種光纖測定裝置係具有：平面狀液體收容體，係沿著平面配置有可收容含有螢光物質的反應溶液的複數個液體收容部；受光用光纖，係用以傳送在前述液體收容部內產生的螢光；複數條照射用光纖，係用以將激發光傳送至前述液體收容部內；測定用頭件(head)，係支持用以受光前述螢光的該受光用光纖的一個受光端及具有用以照射前述激發光的前述照射用光纖的一個或兩個以上的照射端之束的複數個測定端，並使位於前述平面狀液體收容體的全部或一部份的複數個前述各液體收容部；受光選擇元件，係從複數條的前述受光用光纖之中一個一個依序選擇並且從複數種波長或波長帶中一個一個依序選擇，藉此對於所選擇的前述受光用光纖受光的前述螢光將所選擇的前述波長或波長帶的光線順序導引至一個光電元件；以及光電元件，用以將由前述受光選擇元件所選擇並導引的前述螢光依序做光電變換。
於此，「反應溶液」係指生化學物質，例如進行PCR等反應的溶液，並例如為含有鑄模DNA、引子、DNA聚合酶、核甘酸(nucleotide)及反應緩衝(buffer)液等溶液。
「液體收容部」係指可收容、貯存、保持液體的部分，例如井孔、容器、或者是管子(tube)等。「平面狀液體收容體」係指前述井孔為平面狀、例如行列狀排列的多孔盤(microplate)，前述井孔為行狀或者列狀排列的匣體(cartridge)容器，或者，複數個管子或容器插入包含行狀、列狀的平面狀排列的孔等並被支持的管子支持體或容器支持體。再者，顯然並不限於是容器狀的形狀者，亦包含在如DNA晶片(DNA chip)的晶片上將點(spot)狀的液體收容於複數個排列的凹孔者，浸潤於可浸潤液體的浸潤點內或載置的情形。多孔盤係例如把9mm間距(pitch)的96個井孔以8列×12行排列者。
「平面狀液體收容體」係於收容液體的期間，為了防止液體的蒸發等，或者使其可進行光學測定而閉塞前述開口部，較佳例如係以透明的薄膜覆蓋並閉塞設於該平面狀液體收容體的全部井孔、全部管子或全部容器等的液體收容部。
前述「平面狀液體收容體」係包含例如複數個前述液體收容部以行列狀排列的情形。這種情形，平面狀液體收容體的一部份係指例如以行列狀排列的液體收容部的一列份、一行份、數行份、或者數列份，再者，有使用前述列數或行數的約數之如數列×數行的行列的情形。
「測定端」較佳係具有於使位於前述液體收容部的上方時，從該液體收容部的開口部入射朝垂直方向放射的光並導入至前述受光用光纖，並不入射來自其他的液體收容部的開口部之光線的大小或形狀。為此，較佳係讓其具有一種測定端，例如該測定端較前述開口部的直徑為大，但還不到有放射螢光的可能性的其他的液體收容部的開口部的大小的直徑。此時，對測定端而言較佳係將具有這樣的大小的直徑的聚光平行光透鏡等光學系統設於前述照射用光纖及受光用光纖束的前方，而使經受光的光平行入射至前述受光用光纖，且使激發光從前述照射用光纖平行地照射。在測定端形成為較前述液體收容部的開口部為大、而該測定端的尺寸變為較前述液體收容部間的間距為大的情形，則可將該測定端的間距設定為液體收容部間的間距之自然倍數(1除外)。此外，亦可不將測定端排列為一行狀(一列狀)、而排列為交錯狀。
在前述液體收容部中係不僅包含了進行溫度控制的情形，也包含了沒有在該液體收容部進行溫度控制的情形。於此，「溫度控制」係指對於成為其對象的液體或容器設定了一個或兩個以上的預定溫度，而例如，依照由PCR法等所規定的順序，執行規定的維持在所設定的時間次數者。該溫度控制的指示係依據程式發送對應的訊號而執行。
「溫度控制」係藉由將根據來自外部的訊號等可執行資訊或加工的設有溫度源之金屬塊(block)設於前述平面狀液體收容體而來進行對收容成為控制對象的液體之前述液體收容部的溫度之控制，而作為溫度源係有例如帕耳帖(Peltier)元件、加熱器(heater)、冷卻裝置等。
「預定溫度」係指使成為對象的液體等的物體應該到達的目標的溫度，例如，在藉由PCR法增幅前述液體含有的DNA等的核酸或寡聚核甘酸等時，以所設定的預定溫度而言，例如以PCR法可進行的溫度循環，亦即，於DNA的熱變性、冷卻(annealing)、或者雜交、伸長分別所需的各溫度為：約94℃、從50℃到60℃之間的溫度、例如約50℃，以及約72℃。再者，於該預定溫度，例如包含：從高溫度的預定溫度轉移到低溫度的預定溫度之情形時，藉由溫度調節器，以較該等預定溫度為低的促進轉移用溫度來進行冷卻，或者，從低溫度的預定溫度轉移到高溫度的預定溫度之情形時，以較該等預定溫度為更高的轉移促進用溫度進行加熱，藉此縮短轉移時間而將一循環時間控制在預定循環時間內的轉移促進用溫度。「預定時間」係各溫度的維持所必要的時間，雖取決於在PCR法中使用的試劑與液體量、管嘴(nozzle)的形狀、原料、大小及厚度等，惟一循環合計為例如從數秒到數十秒，就PCR全部而言的處理時間係例如約數分鐘到數十分鐘左右。再者，轉移時間亦包含於預定時間。
「光電元件」係指利用了光電效應的電子元件，包含光電管、光電子倍增管、光導管、光電晶體(phototransistor)及光二極體(photodiode)等。
第二發明係一種光纖測定裝置，其中，前述受光選擇元件係具有：連接端排列板，係沿著圓周以預定的中心角排列並支持前述受光用光纖的前述受光端的相反側之複數個連接端；受光用旋轉板，係相對向於該連接端排列板並接近而設置，且設置成可與前述連接端排列板的前述圓周同心地旋轉；複數個光學濾材，係與前述連接端排列板的前述圓周同徑下沿著同心的圓周以預定的中心角排列於前述受光用旋轉板，藉由該受光用旋轉板的旋轉而可與各連接端一個一個光學連接；以及受光用光學系統，係設於前述受光用旋轉板，使通過前述各光學濾材的光線各自獨立地入射至該受光用旋轉板的中心軸區域；並且前述光電元件，係以可將入射至前述中心軸區域的光線導入的方式設置。
為了做成「藉由前述受光用旋轉板的旋轉而可與各連接端一個一個地光學連接」，以各「預定的中心角」而言係需要藉由該受光用旋轉板的旋轉使任意的兩個以上的光學濾材(filter)同時地與前述連接端的任意的兩個以上重疊於軸方向，而藉此以不連接的方式決定鄰接的光學濾材間的中心角。「相對向並接近」係指相對向的面彼此不接觸而至少有一方相對於另外一方距離可旋轉的程度，且在兩者之間分別排列的光路的端部彼此最為接近時來自端部的一方(例如前述連接端)的光之全部或幾乎全部的光線照射至另一方的端部(例如前述光濾材)，於此以外的端部係不被照射程度的接近關係，而雖因為排列於同一面上的端部間的距離等不相同，但前述連接端排列板與前述受光用旋轉板之間的距離例如有約從0.1mm到約100mm左右的情形。由於為「與前述連接端排列板的前述圓周同心而可旋轉地設置的前述受光用旋轉板」，故受光用旋轉板的旋轉軸線係設置成與前述圓周同心，且與連接端排列板的中心軸一致。
為此，例如當將連接端的個數n及鄰接連接端的中心角α設成360度的n等分角，並將光學濾材的個數設為m且其鄰接的中心角設為θ1、…、θm 時，則成為n×α=360度、θ1 +θ2 +…+θm =360度(或者相反地當將光學濾材的鄰接的中心角α設成360度的m等分角，而且將連接端的各鄰接的中心角設為θ1、…、θn 時，則m×α=360度、θ1 +θ2 +…+θn =360度)。此時，為做成使光學濾材可與前述各連接端一個一個光學連接，θ1、…、θm 的各中心角及接鄰的任意個數的中心角的和係必需使其承擔不能為前述連接端的鄰接中心角α或其自然倍數的條件。
再者，有在前述連接端與前述光學濾材的連接時停止預定連接時間(例如以數十毫秒的等級檢測該光電元件，其處理所不需的時間)的必要。亦即旋轉並不是連續旋轉而是間歇的旋轉。另一方面，當螢光的壽命係因激發光的照射使其為數秒左右的等級時，較佳係設定使前述受光用旋轉板的旋轉速度為不超過前述螢光的前述壽命的時間且考慮前述預定連接時間使前述旋轉板可繞一圈(例如一圈數秒鐘)者。
「受光用光學系統」係包含以使光線沿著前述受光用旋轉板的半徑方向前進的方式所設置的兩片鏡片(mirror)、設置有使光線沿著該半徑方向前進的兩個反射面的反射稜鏡(prism)、或鏡片與稜鏡的組合。鏡片一般而言係相較於反射稜鏡能減少其重量。在使用了兩片鏡片時或者使用了設置有兩個反射面的反射稜鏡時，一片鏡片或者一個反射面係將來自連接端的光線以45度的入射角入射並沿著半徑方向使其前進，對於前述各光學濾材面或者受光用旋轉板面的法線方向，設置使鏡片面或反射稜鏡的反射面的法線方向為45度或者135度，使從連接端穿透光學濾材的光沿著前述受光用旋轉板的半徑方向前進，而其他的鏡片或者其他的反射面，係設置於前述受光用旋轉板的中心軸的附近，並設成由前述鏡片或前述反射面反射並朝半徑方向前進的光，能以入射於前述中心軸區域的角度反射。藉此，可將從前述鏡片或者前述反射稜鏡出射的光確實地導入至前述光電元件。再者，m個受光用光學系統係有具備同樣的構造的必要。
「光學濾材」係用以從入射的光抽出預定的波長或波長帶的光者。光學濾材係例如為用以使透過即時PCR標籤化了欲測定量或濃度的DNA片段的種類的光線的波長通過、並阻止具有這些光以外的波長的光線通過者。於使用用以輸出複數種光線的波長之標籤物質時，係以設置複數種光學濾材的方式，藉由使具有各波長的光穿透該光學濾材而可測定該標籤物質的存在或者其份量。
「複數個光學濾材」係例如為可使相互相異的波長或者波長頻帶的光線穿透的複數種光學濾材。
於前述受光端、照射端、或連接端係較佳形成有透鏡，或者設置有透鏡或透鏡系統。
「使穿透各光學濾材的光線各自獨立地入射至該受光用旋轉板的中心區域」係意味著通過前述各光學濾材的光的通路不相互重疊而入射至受光用旋轉板的中心軸區域。
於此，「中心軸區域」係指貫穿前述受光用旋轉板的中心軸(一致於旋轉軸線)並在垂直於該中心軸的方向具有一定的面積的平面區域，而入射至此的光線可往前述光電元件導入的區域。典型的來說，於該中心軸區域，係設置有垂直於前述光電元件的前述中心軸方向的入射端面的情形。此外，有設置入射至該處的光線，為入射至該光電元件的入射端面的光學系統的透鏡面之情形。
再者，「光電元件」較佳係該入射端面的法線為以朝向前述受光用旋轉板的中心軸方向的方式，與該受光用回轉板係另行固定而設置。
第三發明係一種光纖測定裝置，其中，在由反覆前述受光用旋轉板的等角度之一定方向的旋轉及預定連接時間的停止所進行的全部360度的旋轉之間，將設於前述連接端排列板的全部的前述連接端、以及設於前述受光用旋轉板的全部的光學濾材一組一組組合而使光學性地連接前述預定連接時間，並以將通過前述連接端及前述光學濾材兩者的光線導引至前述光電元件的方式設定前述連接端的中心角及前述光學濾材的中心角。
由於透過反覆前述旋轉板的等角度β的固定方向的旋轉與前述預定連接時間的停止，最終360度旋轉前述旋轉板，藉此實現連接端與光學濾材的所有組合，故必定為m×n×β=360。從而，成為了m×β=α。
例如，在光學濾材的個數m為三個，而連接端(受光用光纖)的個數n為六個的情形時，由於α=60度，故β必定為20度。於是，係有θ1 、θ2 、θ3 的各中心角以20度為單位形成的必要，故可寫為θ1 =20×Φ 1 、θ2 =20×Φ 2 、θ3 =20×Φ 3 ，而有使Φ 1 、Φ 2 、Φ 3 ，以及Φ 1 +Φ 2 、Φ 2 +Φ 3 、Φ 1 +Φ 3 不為3的倍數，並使Φ 1 +Φ 2 +Φ 3 =18的決定自然數Φ 1 、Φ 2 、Φ 3 的必要。
從而，在該光學濾材的個數m為三個，而連接端的個數n為六個的情形，成為只有(Φ 1 、Φ 2 、Φ 3 )=(1，1，16)、(1，4，13)、(1，7，10)、(2，5，11)、(2，8，8)、(4，4，10)、(4，7，7)、(5，5，8)的八種組合。從而，鄰接的前述光學濾材間的中心角(θ1 、θ2 、θ3 )係可得到對前述(Φ 1 、Φ 2 、Φ 3 )各個乘以20度所得的(20，20，320)、(20，80，260)、(20，140，200)、(40，100，220)、(40，160，160)、(80，80，200)、(80，140，140)、(100，100，160)的八種鄰接中心角，或只為不同於這些排列的中心角的組合。
再者，該情形時有考慮前述連接端及光學濾材本身的中心角的大小及前述圓周的直徑而決定使不會重複的必要。再者，有前述各受光用光學系統為前述受光用旋轉板，且為能在前述鄰接的中心角內設置的大小的必要。而對於m,n為其他的數值時，使用上述的算式亦可導出α、β及θ1 、…、θm 。
第四發明係一種光纖測定裝置，其中，前述受光選擇元件係具有：連接端排列板，係將前述受光用光纖的前述受光端的相反側之複數個連接端沿著圓周排列並支持；受光選擇用導光旋轉板，係相對向該連接端排列板而設置且可與前述連接端排列板的前述圓周同心地旋轉設置，以使從前述連接端入射的光線依序大略沿著其旋轉軸線出射的方式導引；以及光學濾材配置板，係使從前述導光旋轉板出射的光線可依序入射的方式，將複數個光學濾材可相對於前述旋轉軸線移動而設置；並且前述光電元件，係可導入通過前述光纖的光線而設置。
在此，前述受光用旋轉板、導光旋轉板、或光學濾材配置板係亦可不透過馬達而是透過手動而移動。在手動的情形係簡單化裝置構造。此外，「光學濾材配置板」的移動係例如將光學濾材沿著如同與前述導光懸轉板的旋轉軸線垂直交叉的圓周而排列，並與該圓周成為同心旋轉移動。「導光旋轉板」係指在回轉版上，將入射於離開該旋轉中心的入射點的光線引導至該旋轉中心，並將被引導至該旋轉中心的光線略沿著旋轉軸線出射者。從而，在相對向該旋轉板而近接設置的光纖的端部或相對向該旋轉板設置的光源排列於通過前述入射點的圓周上的情形，可藉由旋轉依序使光線略沿著前述旋轉軸線出射。
第五發明係一種光纖測定裝置，其中，在由反覆前述導光旋轉板的預定的每個中心角之固定方向的旋轉及預定連接時間的停止而進行的360度的旋轉期間，將設於前述連接端排列板的全部的前述連接端，以及設於前述光學濾材配置板的全部的光學濾材一組一組組合而使光學連接前述預定時間，並使通過前述連接端及前述光學濾材兩者的光線能導引至前述光電元件。於此，於「預定中心角」係包含為等角度的中心角的情形。
第六發明係一種光纖測定裝置，復具有：移動機構，係使支持前述測定端的前述測定用頭件及前述平面狀液體收容體之間可相對地移動。於此，由於是「相對的」，故有移動前述測定用頭件時，與移動平面狀液體收容體的情形。
第七發明係一種光纖測定裝置，具有：激發用光源選擇元件，係選擇來自前述激發用光源的光線並導引至一個或兩個以上的位於前述照射用光纖的照射端的相反側之連接端。
於此，在把來自激發用光源的光線導引至前述照射用光纖之際，亦可使其通過預定的光學濾材。
第八發明係一種光纖測定裝置，其中，前述激發用光源選擇元件係具有：激發用光源排列板，係排列複數種激發用光源而設置；光源選擇部，係選擇排列於該激發用光源排列板的激發用光源中的一者；以及照射用光學系統，係將來自由前述光源選擇部所選擇的激發用光源的光線導引至位在前述照射用光纖的照射端的相反側之一束或兩束以上的連接端。
於此，以「激發用光源」而言，係為氙氣燈或鹵素燈等燈泡型光源，或相應要照射的液體收容部數量的個數或相應波長的種類及個數的複數個發光元件，例如，排列有高輝度LED的陣列(array)狀光源、線狀光源或平面狀光源等。以「照射用光學系統」而言，係為例如組合透鏡等聚光平行用透鏡。
再者，來自激發用光源的光係在通過預定的光學濾材後，亦可引導至連接端。在光源的種類及來自光源的光線通過的光學濾材的種類較多時，以前述激發光源排列板而言，可於前述連接端排列板配置激發用光源以取代連接端，以前述光源選擇部而言，可使用將前述受光用旋轉板的前述光學濾材置換為適當的構件者。
此外，可使用如後文所述的光源選擇用導光旋轉板。
第九發明係一種光纖測定裝置，其中，前述激發用光源排列板，係沿著圓周以預定的中心角排列並支持複數個激發用光源者，前述光源選擇部及照射用光學系統，係設置成相對向於該激發用光源排列板且可與該激發用光源排列板的前述圓周同心地旋轉而設置，並為使從前述光源入射的光線大略沿著其旋轉軸線出射的方式導引之光源選擇用導光旋轉板；並且前述照射用光纖的連接端之束係以貫通前述旋轉軸線的方式設置。
第十發明係一種光纖測定裝置，其中，前述激發用光源排列板，係沿著圓周以預定的中心角排列並支持複數個激發用光源者；前述光源選擇部，係選擇設於前述激發用光源排列板的複數個光源中的一個並使該光源的光線通過，而遮蔽來自此以外的光源的光線者；前述照射用光學系統，係為來自前述光源的光線可通過內部，並將複數個前述照射用光纖的連接端之各束，配置於來自相對應的激發用光源的光線可直接照射的位置之箱體。
第十一發明係一種光纖測定方法，係具有以下步驟：收容步驟，係將含有螢光物質的反應溶液收容於沿著平面排列的具有液體收容部的平面狀液體收容體的各液體收容部；照射步驟，係從複數個測定端同時照射激發光於前述平面狀液體收容體的全部或一部份的複數個各液體收容部內；受光步驟，從前述激發光所照射的複數個前述各液體收容部使用前述測定端按每個液體收容部受光螢光；以及變換步驟，將從按每個前述液體收容部受光的螢光一個一個依序選擇且將從複數個波長或波長帶中一個一個依序選擇的該波長或波長帶的前述螢光，依序導入一個光電元件而做光電變換。
再者，「測定端」係具有：照射前述激勵光的前述照射用光纖的一個照射端；以及將在該液體收容部內產生的光予以受光之前述受光用光纖的一個受光端之束。該複數個測定端係可受測定用頭件支持並位於各液體收容部。再者，在收容步驟後，有具有在液體收容部內進行溫度控制的溫度控制步驟的情形。
第十二發明係一種光纖測定方法，其中，前述變換步驟係使：連接端，係於連接端排列板沿著圓周以預定的中心角複數個排列且支持的受光用光纖的前述受光端的相反側；以及複數種光學濾材，係相對向並接近於該連接端排列板而設置且於可與前述連接端配置板的前述圓周同心旋轉而設置的受光用旋轉板，沿著與前述連接端排列板的前述圓周同徑且同心的圓周以預定的中心角而排列，藉由前述受光用旋轉板的旋轉及預定連接時間的停止一個一個依序光學連接，而使通過兩者的光線各別獨立地入射至該受光用旋轉板的中心軸區域，藉此依序導入至光電元件並變換。
第十三發明係一種光纖測定方法，其中，前述變換步驟，係於由反覆前述受光用旋轉板的等角度之固定方向的旋轉及預定連接時間的停止所進行的全部360度的旋轉期間，使設於前述連接端排列板的全部的前述連接端，與設於前述受光用旋轉板的全部的前述光學濾材一組一組依序組合並光學連接，而通過兩者的光線被導入前述光電元件。
第十四發明係一種光纖測定方法，其中，前述變換工程，係使於連接端排列板沿著圓周以預定的中心角複數個排列且被支持的前述受光用光纖的前述受光端的相反側之連接端，及相對向近接於該連接端排列板而設置且可與前述連接端排列板的前述圓周同心旋轉而設置，且設置於使從前述連接端入射的光線，從大略沿著其旋轉軸線出射的導光旋轉板出射的光藉由複數個光學濾材可相對於前述旋轉軸線移動而設置的光學濾材配置板的前述光學濾材藉由前述導光旋轉板的旋轉、前述光學濾材配置板的移動及預定連接時間的停止一個一個依序光學連接，以將通過兩者的光線順序導入至光電元件並變換。
第十五發明係一種光纖測定方法，其中，前述變換步驟，係於由反覆前述導光旋轉板的預定中心角之固定方向的旋轉及預定連接時間所致的全部360度的旋轉期間，使前述光學濾材依序光學連接，以將通過兩者的光線導引至前述光電元件。
依據第一發明或第十一發明，可將來自複數個液體收容部的螢光使用複數個受光用光纖及照射用光纖同時進行發光及受光，並依序選擇受光的各螢光的預定波長或波長帶的螢光並導引至光電元件，藉此可使用一個光電元件將來自複數個液體收容部的螢光的複數個波長或波長帶的螢光順序光電變換，故即使使用許多個液體收容部且透過各種的螢光標記化並進行測定的情形，亦可減少製造費用及測定費用，且僅管防止裝置規模的擴大也可迅速地進行處理。此外，藉由與分注裝置組合，可提供一種具有從分注到測定的高效率性及高可靠性的自動化。
依據第二發明或第十二發明，藉由旋轉旋轉板，使來自受光用光纖的螢光的預定的波長或波長帶的螢光依序通過光學濾材並選擇，而可依序導引至光電元件，故即使使用許多的液體收容部且透過各種的螢光標記化並進行測定時，仍可藉由簡單的機構及操作使用一個光電元件確實地進行光電變換。
此外，依據第二發明，由於可按每個光學濾材，將通過該光學濾材的光線藉由在受光用旋轉板設置鏡片或稜鏡以獨立地導引至光電元件，故可簡易的進行高可靠性的處理。
依據第三發明或第十三發明，藉由反覆等角度的旋轉及預定連接時間的停止，在旋轉板的360度旋轉，使來自全連接端的光線能通過全部光學濾材，故為可進行迅速並效率良好的控制。
依據第四發明或第十四發明，雖有設置使導光旋轉板及光學濾材配置板之雙方可獨立地移動的必要，但是由於可使來自前述受光用光纖的光線大略沿著旋轉軸線直接導引，故沒有介設聚光用透鏡，並減少光學系統的零件數量，而可在維持了所受光的光線的光量的鮮明的狀態下測定。此外，導光旋轉板係構造簡單且製造容易。
依據第五發明或第十五發明，藉由將固定方向的旋轉、移動及預定的連接時間的停止予以反覆，透過旋轉板的360度的旋轉，使來自全連接端的光線能通過全部光學濾材，故可成為進行迅速並效率良好的控制。
依據第六發明，藉由將具有受光端及照射端的測定端設置為可對於前述平面狀容器相對地移動，而沒有將測定端對全部液體收容部設置的必要，故可使受光選擇元件等為簡單的構造，而可減少裝置規模。
依據第七發明，透過使用光源選擇元件，可輕易地選擇複數種激發光並照射，故可相對於使用各種螢光、有著多樣性的對象進行測定。
依據第八發明，由於可選擇複數種光源本身，並選擇複數種光學濾材並組合，故可將各種的波長的激發光照射至前述液體收容部，故能進行細緻的處理，並有多樣性。
依據第九發明，由於可使用導光旋轉板進行光源選擇及導光，故可縮小裝置規模並簡單化。此外，由於在照射用光纖的連接端束可導引光源的光線，故可有效率地將光線照射至複數的各液體收容部。
依據第十發明，由於光通過箱體的內部，藉此將光源的光線導引至照射用光纖的連接端束，故可透過簡單的構造將光線照射至各液體收容部以減少構件數量，並有助於減少製造費用。
接著，依據圖式說明本發明第一實施形態的光纖測定裝置10。
第1圖係顯示本發明實施形態的光纖測定裝置10的全體透視圖者，而該裝置10係被組裝於基板11上。該裝置10係將做為可收容含有螢光物質的PCR反應溶液的液體收容部的井孔(well)13沿著平面排列複數個(於本例中係12×8個的96個)，在各井孔13具有做為依據PCR法進行溫度控制的前述平面狀液體收容體的多孔盤12。再者，於第1圖中該多孔盤12係幾乎被蓋體19所遮蓋的一例(沿著Y軸方向)僅勉強地可看到12個井孔13的一半。於此，前述井孔13的容量係例如為200微升(μL)左右，而所收容的液體量係設成使預先所決定的預定容量為各井孔所收容的液面在各井孔達同樣的預定高度。於PCR的情形，例如為50微升左右。
於該多孔盤12的下側，設有對設於該多孔盤12的前述各井孔13進行溫度控制之溫度控制器14，該溫度控制器14係具有：集區(block)15，係設有嵌合於前述多孔盤12的各井孔13之孔；加熱冷卻部16，係設於該集區15的下側並將帕耳帖元件設於隔熱材料中；設於該加熱冷卻部16的下側的散熱片17；以及設於該散熱片17的下側的風扇18。
此外，多孔盤12的上側係被做為前述薄膜的透明膜片21所覆蓋，該多孔盤12的96個井孔13的開口部係被閉塞，以謀求防止液體的蒸發、防止來自外部的異物的進入、以及防止交錯污染(cross-contamination)。
該裝置10係具有：導引構件30，係將該測定用頭件(40，參照第2圖)沿著該裝置10的導軌35引導於前後方向(X軸方向)；正時皮帶(timing belt)24及X軸驅動用馬達38，係使前述導引構件30及連接至該導引構件30的測定用頭件(40，參照第2圖)移動於前後方向的X軸移動機構。在此，前述測定用頭件(40)係由受光用光纖32a至32f，以及照射用光纖34a至34f所構成的複數組(在本例係6組)光纖束20a至20f的各前端的束端22a至22f，以排列至前述多孔盤12的一排之12個的井孔13中的複數個例如間隔一個排列的六個井孔13之上方的各預定高度位置的間隔(在本例中係18mm間距)排列者。光纖束20a至20f的束端22a至22f係將受光用光纖32a至32f的前端的受光端與照射用光纖34a至34f的前端的照射端捆成束而設置。
該裝置10復具有正時皮帶37及Y軸驅動用馬達36，係使前述測定用頭件(40，參照第2圖)沿著寬度方向(Y軸方向)，以往正反兩方向移動前述井孔13的間距份量的Y軸移動機構。
於此，元件符號23係馬達控制用盤(board)、元件符號26係為電源模組、而元件符號28係例如內建有進行包含溫度控制的各種控制的CPU的控制盤。
第2圖係放大第1圖所示的前述裝置10的主要部分，亦即被前述蓋體19所遮蓋的測定用頭件40；分別透過光纖束20a至20f的受光用光纖32a至32f及照射用光纖34a至34f連接於測定用頭件40的受光選擇元件41(及光電元件50)；以及與光源選擇元件43(及激發光用光源80)連接的光學系統並切除部份顯示者。
前述測定用頭件40係具有：支持構件47，設有以前述多孔盤12的井孔13間的間距的兩倍的間距沿著寬度方向(Y軸方向)一排狀地穿設的六個支持用孔39(圖式上，以切除成剖面半圓狀顯示)；前述束端22a至22f，係設於前述各支持用孔39，並將屬於前述受光用光纖32的端部的一受光端及屬於照射用光纖34的端部的一照射端梱束而成的6組前述光纖束20；以及組合透鏡42，係設於該束端22a至22f下方的凹透鏡及凸透鏡。合併該束端22a至22f及該組合透鏡42者係相當於六個測定端25a(22a、42)至25f(22f、42)。這些受光用光纖32、照射用光纖34的直徑係例如為0.5mm，該組合透鏡42係例如用以使在前述井孔13內產生的螢光之中朝Z軸方向前進者，縮小為受光的螢光的光線束的直徑之方式平行地入射至前述測定端25a至25f的束端22a至22f，且擴大來自照射用光纖34的激發光的光線束的直徑並平行地照射於前述開口部者。該直徑係於排列有9mm間距的井孔13的液體收容體時，為了使從各井孔13朝垂直方向放射的螢光能充分的入射，組合透鏡42的透鏡直徑係9mm以上，在本例中係令其具有10mm的大小。
前述支持構件47係設成與前述導引構件30連接而可朝X軸方向移動，並與屬於前述Y軸移動機構的正時皮帶37連接，並於Y軸方向亦可使其以前述井孔13間的一間距份移動者。藉由於該Y軸方向以前述井孔13的一間距份移動，可使前述組合透鏡42位於前述多孔盤12以一排配置的12個份的井孔13之上方。再者，Z軸方向係維持於相距做為前述平面狀液體收容體的前述多孔盤12的固定的高度位置。
六組前述束端22a至22f之中，六根受光用光纖32a至32f的為前述受光端之相反側之連接端係經由連接件(connector)44與前述受光選擇元件41連接，而六根照射用光纖34a至34f的為前述照射端之相反側的連接端係經由各連接件72與前述光源選擇元件43的光源選擇用之導光旋轉板66等連接。再者，元件符號45係以於前述中心軸區域具有透鏡面的方式設置的透鏡系統45，並為用以將以預定的入射角入射於該透鏡系統45的光導入至前述光電元件50者。元件符號46係前述受光選擇元件41的馬達，用以旋轉容後所述的受光用旋轉板54。元件符號48係為由該馬達46所旋轉驅動並與前述受光用旋轉板54的外周緣接觸而旋轉驅動該受光用旋轉板54的滾輪(roller)。
第3圖係分解前述受光選擇元件41並顯示的透視圖。
該受光選擇元件41具有例如直徑為約7cm之圓板狀之前述連接端排列板52，以及與前述連接端排列板52相對向而接近設置之受光用旋轉板54，該受光用旋轉板54係設成與前述連接端排列板52之圓周同心並且作成同直徑(直徑約7cm)而設成可對該連接端排列板52旋轉。前述連接端排列板52係將前述受光用光纖32a至32f之前述束端22a至22f中之受光端之連接端53a至53f之複數個(在本實施例為6個)經由前述連接器44沿著圓周支持固定成使鄰接之連接端53a至53f之間之對前述圓周之中心之中心角成為與將圓周等分為複數個(本實施例為6個)之角度相同(亦即是60度)而排列。
該受光用旋轉板54具有光學濾材排列板541以及連結於該光學濾材排列板541之光學系排列板542。
該光學濾材排列板541上設有光學濾材56(561、562、563)，沿著與排列有前述連接端排列板52之前述連接端53a至53f之前述圓周同心而且同直徑(例如直徑約6cm)之圓周排列設置複數個(在本實施例是3個)。
該光學系排列板542上設有複數個與前述光學濾材561至563相同構造之受光用光學系(551、601)至(553、603)，該受光用光學系(551、601)至(553、603)係以一對一之方式與該光學濾材561至563連接而且能將通過前述各光學濾材561至563之光各個獨立地引導至該受光用旋轉板54之中心軸(與旋轉軸線一致)所貫穿的前述中心軸區域。再者，元件符號57係為中央的圓形孔。
從而，三個前述光學濾材561至563及三個前述受光用光學系統(551、601)至(553、603)係成為相對於前述圓周的中心具有相同的角度者。該等接鄰的一個中心角，或者加總接鄰的中心角的接鄰的複數個中心角，係如前文所述，可以說不能具有受排列的前述連接端53a至53f具有之接鄰的中心角(於本例中係各為60度)或者是該等鄰接的中心角的自然倍數的中心角。其理由是在該受光用旋轉板54具有這樣的中心角時，兩個或兩個以上的光學濾材和連接端會同時地連接並將來自兩個或者兩個以上的受光用光纖32的光線同時地導引至前述受光用旋轉板54的中心軸區域，而無法成為「將通過前述各光學濾材的光線各自獨立地導引至該受光用旋轉板的中心區域」的緣故。
於此，以前述受光用光學系統(551、601)至(553、603)而言，前述光學濾材561至563係以埋設於穿設在前述光學濾材排列板541的孔的方式設置，前述受光用光學系統(551、601)至(553、603)係以埋設於穿設在前述光學系統排列板542之中央的圓形的孔59，以及從該孔59放射狀地沿著徑向方向延伸的三條溝581至583的方式設置。該等溝581至583係藉由與前述光學濾材排列板541的連結而被堵塞。
該受光用光學系統(551、601)至(553、603)係具有：外側鏡片551至553，係設於接近前述光學系統排列板542外周的前述各溝581至583，將通過該光學系統排列板542的前述光學濾材561至563的法線方向的光線反射至徑向方向；以及三個內側鏡片601至603，係設於前述圓形的孔59內，用以反射經該外側鏡片551至553反射並通過各溝581至583而前進的光線，並使其通過前述孔59入射於位於前述中心軸區域的透鏡系統45的透鏡面。從而，由於通過前述光學濾材561至563的光線係前進至前述受光用旋轉板54內，故不會因為來自外部的雜散光(stray light)致受干擾。於此，前述透鏡系統45係以其中心軸與其光軸一致的方式設置於未設置有前述光學濾材排列板541之側的前述受光用旋轉板54的外側。
於第4圖，係顯示以三組前述光學濾材561至563及受光用光學系統(551、601)至(553、603)之鄰接的中心角而言，在設定為100度、100度、160度時，將前述受光用旋轉板54從受光用光纖32a的連接端53a和光學濾材561為連接的狀態(No. 1)，依序按每20度朝一方向旋轉的情形時(從No. 2到No. 18)將所產生的螢光導引至前述光電元件50的各受光用光纖32a至32f及各光學濾材561至563的組合表。
依據該組合表，在使前述受光用旋轉板54按每個固定角度(在此是20度)不連續地旋轉一周份的期間，依序選擇一條受光用光纖32a至32f的一條而與各光纖的任一條連接，而可使來自該受光用光纖的螢光依序通過而依序傳送到前述光電元件50，故切換操作簡單且可迅速地進行。
第5圖係放大前述光源選擇元件43而顯示者。該光源選擇元件43係具有：功率發光二極體(power LED)80、81，係隔以間隔固定於固定板64而設置之做為兩種光源；兩種濾材78，係相對於該功率發光二極體80、81使預定的波長穿透過；光源選擇用導光旋轉板66，係為了選擇該等功率發光二極體80、81(參照第6圖)的任一個，而設成使穿透過前述濾材78的光線能藉由內側鏡片68及外側鏡片69(參照第6圖)沿著徑向方向前進且最終沿著中心軸區域(設有透鏡系統45的透鏡面)方向前進，且以旋轉軸線可一致於中心軸的方式旋轉而設置；組合透鏡70係組合沿著該光源選擇用導光旋轉板66的中心軸設置的凸透鏡及凹透鏡；以及連接件72，係沿著前述中心軸方向環狀排列並支持複數條(於此例中係六條)的前述照射用光纖34a至34f。
前述光源選擇用導光旋轉板66係藉由與被馬達74旋轉驅動的轉子76接觸其外周緣而被前述轉子76旋轉驅動。藉由使前述光源選擇用導光旋轉板66旋轉180度，而可切換做為前述光源的功率發光二極體80、81。
第6圖係顯示本實施形態的裝置10的全體光學系統的連接狀態之系統圖。依據該第6圖，於前述各連接件44、72的內部設置有由凹透鏡及凸透鏡所構成的組合透鏡，而將從前述受光用光纖32a至32f輸出的光線，做為垂直於濾材面的光線輸入至前述受光選擇元件41，此外為了使來自功率發光二極體80、81的光線沿著前述照射用光纖34a至34f的軸方向入射而設置有各種的組合透鏡。
第7圖係顯示其他實施形態的裝置100的全體光學系統的連接狀態之系統圖。於該實施形態，係顯示將使用了稜鏡的三個受光用光學系統611、612使用於受光用旋轉板154的受光選擇元件141取代使用了鏡片的三個受光用光學系統(551、601)至(553、603)，而以將稜鏡168使用於光源選擇用旋轉板161的光源選擇元件143取代使用了鏡片的光源選擇元件43者。再者，與第6圖的元件相同者，係省略符號及其說明。在此情形時，前述稜鏡係埋設並排列於設於前述受光用旋轉板154的前述孔及溝。
接著，說明關於本發明實施形態之光纖測定裝置100的動作。含有螢光物質的PCR反應溶液係藉由分注機預先收容於井孔13，而沿著平面排列有96個井孔的多孔盤12係由膜片(film)21所覆蓋，且將多孔盤填裝於該光纖測定裝置10。
對於受填裝的該多孔盤12，藉由設於其下側的溫度控制器14開始根據PCR法的溫度控制。在同時，使用屬於前述X軸移動機構的正時皮帶24及X軸驅動用馬達38使前述測定用頭件40朝X軸方向移動，並使設於該測定用頭件40的由前述六個光纖束20a至20f的束端22a至22f以及組合透鏡42所構成的六個測定端25a至25f位於該多孔盤12的第一排，使用前述正時皮帶37及Y軸驅動用馬達36，使該光纖束20a至20f的前述測定端25a至25f位於沿著前述第一排的前述井孔13的排方向每隔一行的接近六個井孔13的前述膜片22的上方，通過該膜片21、並通過前述光纖束20a至20f的前述照射用光纖34a至34f，使來自做為前述光源的功率發光二極體80的光線穿透過濾材78而輸出的光線藉由前述光源選擇用導光旋轉板66選擇，並經由組合透鏡42通過前述膜片21而將激發光的光線束照射至前述井孔13內。相應於該激發光的照射，使從該井孔13出射的螢光在測定端受光並通過前述光纖束20a至20f的前述受光用光纖32a至32f並傳送，並藉由前述受光選擇元件41通過預定的光學濾材561至563輸入至前述光電元件50。
此時，若將前述受光用旋轉板54設為第4圖的表No. 1的狀態，則使來自前述受光用光纖32a的光線經由光學濾材561受光並輸入至前述光電元件50，並將該光線的強度變更為電訊號傳達至由包含CPU等資訊處理裝置所構成的光解析部。接著，例如停止在No. 1的位置並例如於50毫秒後，藉由以固定的旋轉速度(例如以50毫秒)使該受光用旋轉板54旋轉20度於第4圖的表No. 2的狀態作旋轉，藉此將來自受光用光纖32c的光線經由光學濾材562受光並輸入至前述光電元件50，將該光線的強度變更為電訊號傳達至前述光解析部。同樣地，例如從第4圖之表的No. 3到No. 18為止，依序按每50毫秒使其轉動各20度，藉此，可得到全部以一周1.8秒使全部受光用光纖32a至32f的光線通過三種光學濾材561至563的裝置。
接著，使前述光源選擇用導光旋轉板66旋轉180度，藉此選擇來自做為光源的功率發光二極體81的光線並通過前述膜片21照射激勵光至前述井孔13內。相應於該激發光的照射，使從該井孔13出射的螢光通過前述光纖束20a至20f的前述受光用光纖32a至32f而受光，並從前述受光選擇元件41內通過預定的光學濾材561至563受光而輸入前述光電元件50。此時，如前文所述，依據第4圖，藉由使前述受光用旋轉板54依序旋轉，而可得到全部以例如3.6秒，使關於前述受光用光纖32a至32f的光線通過三種光學濾材561至563的裝置。從而，以關於前述六個井孔13的處理而言約在4秒內結束處理。
以後續的步驟而言，藉由屬於前述Y軸機構的正時皮帶37，使前述測定用頭件40的六個各光纖束20a至20f的測定端25a至25f於Y軸方向移動一間距，藉此使其位於接近前述多孔盤12的第一排中之位於隔一行的其他六個井孔13的前述膜片21的上方，反覆前述的處理。從而，第一排的處理約在8秒結束。
接著，使用做為前述X軸移動機構的正時皮帶24及X軸驅動用馬達38使該測定用頭件40沿著X軸方向移動一排份，藉此可使其位於該多孔盤12的第二排。關於該第二排的各井孔13亦以同樣方式如前文所述進行依序測定處理，而第二排亦在8秒內進行對於全部的井孔13的相同的測定處理。
同樣的，當進行八排的全部處理時，於本例中係除去X軸及Y軸的移動時間全部可在約64秒執行。
第8圖及第9圖係顯示第三實施形態的光纖測定裝置200之主要部分。該光纖測定裝置200係具有：將做為可收容含有螢光物質的反應溶液的液體收容部的井孔113沿著平面排列有複數個(於本例中係8×12的96個)做為前述平面狀液體收容體的多孔盤112。於本例中，係沿著Y軸方向排列有8個井孔113及沿著X軸方向排列有12個井孔113。
於該多孔盤112上係相對於裝置的基板固定有做為相當於測定用頭件的四個測定端125a、125b、125c及125d而設置。該等四個測定端125a至125d係排列於前述多孔盤112的一行的八個井孔113之中的複數個(例如在每隔一個所排列的四個井孔113)的接近各個上方的間隔(於本例中係18mm間距)。
於該各測定端125a至125d係光學式地連接有屬於各受光用光纖132a至132d的一端的受光端及屬於各照射用光纖134a至134d一端的照射端而分別成為一對，屬於該各受光用光纖132a至132d的另一端的連接端，係光學式地連接至對應於受光選擇元件的受光選擇單元241，屬於各照射用光纖134a至134d另一端的連接端，係與對應於光源選擇元件的光源選擇單元243(及對應於光電元件的光電單元150)光學式地連接。
前述測定用頭件係由以前述多孔盤112的井孔113間的間距的兩倍的間距沿著寬度方向(Y軸方向)設有以單行狀穿設的四個支持用孔，安裝在固定於前述基板的支持構件的四個測定端125a至125d所構成。在該測定端125a至125d中，於各受光用光纖132a至132d及各照射用光纖134a至134d的一對前端之下側，係設有凹透鏡及凸透鏡的組合透鏡。關於這些組合透鏡的功效及尺寸等，係如在第一實施形態所說明。
因為前述測定用頭件係被固定，故相異於第一實施形態之光纖測定裝置10或第二實施形態之光纖測定裝置100，移動做為前述平面狀液體收容部的多孔盤112。於本實施形態中，在沒有溫度控制的必要時，則僅移動該多孔盤112。另一方面，在前述反應係如同PCR反應有溫度控制的必要時，於多孔盤112的下側設有設於該多孔盤112之進行前述井孔113的溫度控制的溫度控制器，其構成係如在第一實施形態所說明，該溫度控制器係成為具有：加熱冷卻部，係設有用以嵌合於前述多孔盤112的各井孔113的孔；散熱片(fin)，係設於該加熱冷卻部的下側；以及風扇，係設於該散熱片的下側，並一起移動這些裝置與多孔盤112。
在本實施形態的光纖測定裝置200之中，與第一實施形態之光纖測定裝置10及第二實施形態之光纖測定裝置100相異、具有使多孔盤112朝X軸方向及Y軸方向移動的機構以取代移動測定用頭件。該多孔盤112係藉由例如由正時皮帶所構成的X軸移動機構而可於X軸方向移動，並例如與由正時皮帶所構成的Y軸移動機構連結，使其於Y軸方向亦可移動前述井孔113間的一個間距份。藉此，可使前述測定端125a至125d位於排列在前述多孔盤112的一行的八個份的井孔113的上方。再者，Z軸方向係維持於相距做為前述平面狀液體收容體的多孔盤112的固定的高度位置。
四條前述受光用光纖132a至132d之與前述受光端為相反側之連接端係與前述受光選擇單元241的連接端排列板152連接，而四條前述照射用光纖134a至134d之與前述照射端為相反側之連接端係與前述光源選擇單元243的連接件72連接。
第10圖係為顯示前述受光選擇單元241之圖。
如第10圖(a)所示，該受光選擇單元241係在由隔板411、412區隔為三個暗室241a、241b、241c的箱體410內收容有光學系統。於該箱體410的頂板，係設有支持前述受光用光纖132a至132d的前述受光端的相反側之複數個(於本例中係四個)連接端153a至153d的直徑例如約7cm的圓板狀前連接端排列板152。該等連接端係如第9圖所示以沿著圓周(例如直徑6cm)，使其相鄰接的連接端間(亦即，153a與153c、153c與153d、153d與153b、153b與153a)之間的相對於前述圓周的中心的中心角等分為複數個(於本例中係四個)具有相同角度(於本例中係90度)的方式排列。
如第10圖(a)所示，於前述暗室241a係設有受光選擇用導光旋轉板254，該導光旋轉板254係與前述連接端排列板152相對向而設且設置為可與前述連接端排列板152的前述圓周同心旋轉，使從前述連接端153a至153d入射的光依序獨立地大略沿著該旋轉軸線出射的方式導引。
如第10圖(a)及第10圖(b)所示，前述導光旋轉板254係具有兩片圓板254a、254b及曲板狀的間隔件254c，光學系統係被兩片該圓板254a、254b從上下夾住的方式設置。於上側的圓板254a，穿設有沿著該圓板254a的半徑之長方形的孔158，而於下側的圓板254b的中央，係穿設有和該旋轉軸線同心的圓形的孔並與形成管狀的旋轉軸159連接，使光成為可大略沿著旋轉軸線傳導於其內部。
在前述下側的圓板254b上，係設有設有反射面的一個反射稜鏡155，以使來自前述連接端排列板153的前述圓周上之前述各連接端153a至153d的光能一束一束依序沿著半徑方向進入前述兩片圓板254a、254b之間，而該反射面的中心係以位於相當於前述連接端排列板的前述圓周的半徑的位置的方式設置。此外，該反射稜鏡155的前述反射面，係以45度的入射角依序接受從連接端153a至153d朝下方向前進的各個光線，並以使其沿著半徑方向前進的方式反射。因此，相對於前述受光選擇用的導光旋轉板254的圓板面的法線方向(旋轉軸方向)，以使反射稜鏡155的反射面的法線方向呈45度或135度的方式設置。
此外，於該導光旋轉板254的前述下側的圓板254b的中心之前述孔的上側，係設有反射稜鏡160以使旋轉軸線貫穿該反射稜鏡160的反射面的中心。該反射稜鏡160的反射面，係以45度角的入射角依序接受來自前述反射稜鏡155的光線，而使其大略沿著該導光旋轉板254的旋轉軸線朝下方向前進的方式反射。因此，相對於前述受光選擇用的導光旋轉板254的圓板面的法線方向(旋轉軸方向)，反射稜鏡160的反射面的法線方向為45度或135度，並與前述反射稜鏡155的反射面成平行的方式配置。
於此，元件符號461係用以使前述導光旋轉板254旋轉的馬達，並透過架設於前述旋轉軸159及前述馬達461的驅動軸471之間的正時皮帶481旋轉驅動前述導光旋轉板254。於區隔暗室241a及241b的隔板411之對應於前述旋轉軸159的位置穿設有可傳導光線的孔413。
如於第10圖(a)所示，於前述暗室241b設有：可使從前述導光旋轉板254出射並通過前述孔413的光線能依序通過，且複數個光學濾材可相對於前述旋轉軸線移動而設置的光學濾材配置板156。
如第10圖(a)及第10圖(b)所示，該光學濾材配置板156的複數個(在此例中為4個)光學濾材761至764的中心係以沿著與前述旋轉軸線垂直地交叉般的圓周配置，並以具有與其圓周同心的旋轉軸線的方式旋轉。圖中，元件符號462係用以使前述光學濾材配置板156旋轉的馬達，並透過架設於前述配置板156的旋轉軸159與前述馬達462的驅動軸472之間的正時皮帶482旋轉驅動前述光學濾材配置板156。此外，於區隔該暗室241b及暗室241c之間的隔板412，係於對應於前述孔413的位置穿設有與該孔大約相同直徑的孔414，並貫通前述導光旋轉板254的旋轉軸線。
如第10圖(a)所示，於前述暗室241c係設有導入通過各個前述連接端153a至153d及前述光學濾材761至764兩者的光線的光電單元150。該光電單元150係對應於光電元件。
第11圖係為顯示前述光源選擇單元243之圖。
如第11圖(a)所示，該光源選擇單元243係於藉由隔板431、432、433區隔成四個室243a、243b、243c、243d的箱體430內收容有光學系統。於該箱體430的頂板係以貫通前述頂板的方式安裝有連接件172，而該連接件172係以預定的面積環狀匯集前述照射用光纖134a至134d的與前述照射端為相反側之連接端成光源選擇單元243的連接端。
如第11圖(a)及第11圖(b)所示，於各個室243c、243d係設有氙氣燈或鹵素燈等具有預定的相異激發用波長的燈泡型光源180、181。於從室243b將收容有各光源180、181的室243c、243d予以區隔的隔板432，係按各個光源180、181穿設有用以出射前述光源的光線的圓形之出射孔435、436。再者，元件符號182係相當於排列有前述光源180、181的光源排列板之光源排列部。
如第11圖(a)及第11圖(b)所示，於室243b係設有：導光旋轉板266，係做為前述光源選擇部、可與通過前述各圓形的出射孔435、436的各中心(或者光源180及光源181的各中心)的圓周同心旋轉的方式設置、並導引使從前述出射孔435、436出射的光線依序獨立地大略沿著其旋轉軸線出射。
如第11圖(a)及第11圖(b)所示，前述導光旋轉板266係具有兩片圓板266a、266b及間隔件266c，並以兩片該圓板266a、266b從上下夾住光學系統的方式設置。於下側的圓板266b，係穿設有沿著該圓板266b的半徑之長方形的孔173，而在上側的圓板266a的中央，係穿設有和該旋轉軸線同心的圓形的孔並與形成管狀的旋轉軸167連接，而成為光可大略沿著旋轉軸線傳導於其內部。
於前述上側的圓板266a的下部，係設有設有反射面的一個反射稜鏡169以使來自前述出射孔435、436的光線能一束一束依序沿著半徑方向進入前述兩片圓板266a、266b之間，而該反射面的中心係以位於相當於通過前述出射孔435、436的前述圓周的半徑的位置之方式設置。此外，反射稜鏡169的前述反射面係以45度的入射角依序接受使來自從前述出射孔435往上方向前進的各個光源180、181的光線沿著半徑方向前進而反射。因此，相對於前述光源選擇用導光旋轉板266的圓板面的法線方向(旋轉軸線方向)，以使反射稜鏡169的反射面的法線方向成為45度或135度的方式設置。
此外，於該導光旋轉板266的前述上側圓板266a的中心孔的下側，係將反射稜鏡171設成使旋轉軸線貫通該反射稜鏡171的反射面的中心。該反射稜鏡171的反射面係以45度的入射角依序接受使來自前述反射稜鏡169的光能大略沿著該導光旋轉板266的旋轉軸線朝上方前進而反射。因此，相對於前述光源選擇用導光旋轉板266的圓板面的法線方向(旋轉軸線方向)，以使反射稜鏡171的反射面的法線方向為45度或135度，並與前述反射稜鏡169的反射面成平行的方式設置。
於此，元件符號174係用以旋轉前述導光旋轉板266的馬達，並透過架設於前述旋轉軸167及前述馬達174的驅動軸741之間的正時皮帶176以旋轉驅動前述導光旋轉板266。在區隔室243b及室243a的隔板431之對應於前述旋轉軸的位置，係穿設有可傳導光線的圓形狀孔434。
如第11圖(a)所示，於室243a係設有：聚光平行光透鏡170，係可照射朝向前述連接件172聚光的平行光。該聚光平行光透鏡170係設於前述孔434上，而該孔434係具有較前述連接件172的剖面積大但較前述聚光平行光透鏡170小的直徑。
接著，說明關於第三實施形態之光纖測定裝置200的動作。含有螢光物質的反應溶液係藉由分注機預先收容於井孔113，而沿著平面排列有96個井孔的多孔盤112係由膜片覆蓋，且將受孔盤填裝於該光纖測定裝置200。
使受填裝的多孔盤112藉由X軸移動機構朝X軸方向移動，並使受固定的四個測定端125a至125d位於該多孔盤112的第一行，藉由Y軸移動機構，使前述測定端125a至125d沿著前述第一行的前述井孔113的行方向隔一列地位於接近四個井孔113的前述膜片的上方的位置，通過該膜片，並通過前述測定端125a至125d的前述照射用光纖134a至134d，旋轉來自前述光源180的光至前述光源選擇用導光旋轉板266，而藉由使前述反射稜鏡169位於出射孔435的上方選擇並通過集光平行光透鏡170，通過前述膜片餘個前述井孔113內照射激發光的光線。相應該激發光的照射使從該井孔113出射的螢光透過測定端125a至125d受光而通過前述受光用光纖132a至132d並傳送，且使設於前述受光選擇單元241的前述受光選擇用導光旋轉板254按每90度旋轉50毫秒、停止50毫秒而進行處理，藉此於使各井孔113的螢光大致沿著中心的旋轉軸線依序出射時，使光學濾材配置板156旋轉360度，而藉此獲得依序穿透四種光學濾材761至764的波長的16種光線並順序導入至前述光電單元150內。如此，對於四個受光用光纖132a至132d分別進行4×100毫秒的處理而成為花費1.6秒。再者，在有必要時，使前述光源選擇用導光旋轉板266從上述的位置旋轉180度，並使前述反射稜鏡169位於前述出射孔436的上方，藉此選擇光源181而進行相同的處理。
就下個步驟而言，藉由前述Y軸移動機構(例如正時皮帶、馬達)，使前述多孔盤112相對於受固定的前述測定端125a至125d，朝Y軸方向移動一個間距，使其位於接近位於前述多孔盤112的第一行的8個井孔113內隔一列的其他的四個井孔113的前述膜片的上方，而成為反覆前述的處理。從而，如上文所述，花費1.6秒(僅選擇了光源180時)。
接著，使用前述X軸移動機構(例如正時皮帶、馬達)，使前述多孔盤112沿著X軸方向移動一行份，藉此可使其位於該多孔盤112的第二行。關於該第二行的各井孔113亦同樣地進行依序測定處理。同樣的，對12行全部進行處理。藉此，扣除了井孔間的移動時間，全體的處理係例如以3.2×12=38.4秒進行(僅選擇了光源180時)。
依據第三實施形態的裝置，雖有使導光旋轉板及光學濾材配置板的雙方可獨立地移動而設置的必要，然由於可將來自前述受光用光纖的光線大略沿著中心軸直接導引，故不介設聚光用透鏡，而減少光學系統的構件數量，而可在維持了受光的光量的鮮明狀態下測定。此外，導光旋轉板係構造簡單且製造容易。
此外，依據第三實施形態之裝置，在將光學系統收容於箱內時，對應於光學系統將其收容於利用壁面將箱子區隔而成的複數個室內，而各室彼此係通過可傳導光線的孔連接故可形成堅固且高可靠性的簡單構造。
接著，第四實施形態的光纖測定裝置300的主要部分係顯示於第12圖及第13圖。此外，與在第8圖乃至第11圖顯示的元件為相同的元件者係附上同樣的元件符號表示，而省略詳細的說明。該裝置300係具有：沿著平面排列有複數個(於本例中係8×12的96個)可收容含有螢光物質的反應溶液的做為液體收容部的井孔113之做為前述平面狀液體收容體的多孔盤112。
於該多孔盤112上，係有相對於裝置的基板固定而設置的相當於測定頭件的四個測定端225a、225b、225c、225d。該等四個測定端225a至225d係以位於前述多孔盤112的一行的八個井孔113中的複數個，例如每隔一個所排列的四個井孔113的各個上方的間隔(於本例中係18mm間距)排列。
於該各測定端225a至225d係與屬於各受光用光纖132a至132d之一端的受光端及屬於各照射用光纖134a至134d與各照射用光纖135a至135d的一端的照射端分別成為一組而連接，屬於該受光用光纖132a至132d的另一端的連接端，係光學連接於對應受光選擇元件的受光選擇單元241(以及對應光電元件的光電單元150)，而屬於各照射用光纖134a至134d的另一端的連接端及屬於各照射用光纖135a至135d的另一端的連接端，係與對應於光源選擇元件的光源選擇單元343光學連接。
由於前述測定用頭件係被固定，故移動做為前述平面狀液體收容部的多孔盤112係與第三實施形態相同故省略說明。此外，關於受光選擇單元241亦與第三實施形態相同故省略其說明。
另一方面，關於光源選擇單元343因與第三實施形態相異，故使用第12圖至第14圖於以下說明。
如第12圖至第13圖所示，於第四實施形態的光纖測定裝置300中，四條照射用光纖234a至234d的前述照射端的相反側之連接端，係與前述光源選擇單元343的連接件272連接，且四條照射用光纖235a至235d的前述照射端的相反側之連接端係與前述光源選擇單元343的連接件273連接。
第14圖係顯示前述光源選擇單元343之圖。
如第14圖(a)所示，該光源選擇單元343係於由隔板531、532區隔成三個室343a、343b、343c的箱體530收容有光學系統。於該箱體530的頂板係以貫通前述頂板的方式安裝有連接件272、及連接件273；該連接件272係使前述照射用光纖234a至234d的與前述照射端為相反側之連接端以具有預定的面積而聚束成環狀；該連接件273係使前述照射用光纖235a至235d的與前述照射端為相反側之連接端以具有預定的面積聚束為環狀。
如第14圖(a)及第14圖(b)所示，前述燈泡型的光源180、181係設於各個室343b、343c。於從室343a區隔收容有各光源180、181的室343c、343d的隔板531，係按各光源180、181穿設有用以使前述光源的光線出射的出射孔533、534。就照射用光學系統而言，以使其成為能將前述光源180、181的光線經由該圓形的出射孔533、534照射於前述連接件272、273的位置的方式設置室343a。
如第14圖(a)及第14圖(b)所示，於室343a係設有光源選擇部，該光源選擇部係具有：大致半圓狀的遮蔽板366，係與通過前述各圓形的出射孔533、534的各中心(或光源180及光源181的各中心)的圓周可同心地旋轉的方式而設置，且將前述出射孔533、534的一者依序覆蓋而使來自光源180或光源181的光線相對於前述連接件272、273依序被遮蔽；旋轉軸367，係使該遮蔽板366按各中心角180度旋轉；以及馬達374，用以旋轉驅動該旋轉軸367。於此，元件符號376係為架設於前述馬達374的馬達軸375及前述旋轉軸367間的正時皮帶。
接著，說明關於第四實施形態的光纖測定裝置300的動作。該光纖測定裝置300係裝填被膜片所覆蓋的多孔盤112，該多孔盤112係沿著平面配置有96個預先收容有藉由分注機分注含有螢光物質的反應容液的井孔113。
藉由X軸移動機構使所裝填的該多孔盤112朝X軸方向移動，使被固定的四個測定端225a至225d位於該多孔盤112的第一行，藉由Y軸移動機構，使前述測定端225a至225d沿著前述第一行的前述井孔113的行方向隔著一列位於接近四個井孔113的前述膜片的上方，通過該膜片，並通過前述測定端225a至225d的前述照射用光纖234a至234d及前述照射用光纖235a至235d，藉由前述光源選擇部使前述遮蔽板366旋轉至位於覆蓋用以出射來自前述光源181的光線的出射孔534而藉此選擇並照射來自前述燈泡型光源180的光線。相應該激發光的照射，以前述測定端225a至225d受光從該井孔113出射的螢光並通過前述受光用光纖132a至132d而傳送，並如於第三實施形態所說明，藉由前述受光選擇單元241進行受光處理。
同樣的，若為必要，就前述光源選擇部而言，使前述遮蔽板366從前述的位置旋轉180度，藉以使其位於覆蓋前述孔533的位置而選擇光源181主要照射於前述連接件273，藉此通過前述測定端225a至225d照射至前述井孔113內，而反覆相同的處理。
以下個步驟而言，藉由前述Y軸移動機構，相對於受固定的前述測定端225a至225d，藉由使前述多孔盤112朝Y軸方向移動一間距，使其位於接近於前述多孔盤112的第一行的八個井孔113內的隔一列的其他四個井孔113的前述膜片的上方並反覆前述的處理。
再者，使用前述X軸移動機構使前述多孔盤112沿著X軸方向移動一行份，藉此可使位於該多孔盤112的第二行。關於第二行的各井孔113亦同樣地依序進行測定處理。以下，進行關於12行的全部的處理。
以上所說明的各實施形態，係為了使人更容易理解本發明而具體地予以說明者，並非限制其他實施形態。從而，可在不改變發明的主旨的範圍變更。例如，於前述實施形態中，以前述多孔盤而言，在具有12×8或8×12(9mm間距)的井孔之情形，僅說明關於將前述測定端設為六個或四個的情形(於前述第一或第二實施形態中，係將光纖束及連接端的個數(n)設為六個，而於第三或第四實施形態將其設為四個)，然並不限定於這些數值，而亦可於全部的液體收容部設置測定端。此外，雖僅說明了於前述連接端排列板將該連接端以60度的中心角排列，並將前述受光選擇元件的前述光學濾材的個數(m)設為三個，將該光學濾材的中心角設為100度、100度、160度的情形，但並不限於這些數值。可適用於使用前文所述的數學式等並適用於各種的數值的情形。
此外，於第一或第二實施形態的例子中，雖將連接端排列板上的鄰接之連接端的中心角的大小設為等分360度的角度，但相反的，亦可以使鄰接之光學濾材的中心角為以等分360度的角度排列。
此外，雖僅以多孔盤為8列×12行或12列×8行的9mm間距的情形說明，但並不限定於這種情形，而當然可適用於各種的多孔盤，例如16行×24列的4.5mm間距的情形，或其他具有12列×16行、6列×8行等各種間距的多孔盤。此外，在以上的例子所示的其他的尺寸、個數、角度、預定時間、螢光的壽命、或者預定連接時間等的數字係為示例，亦當然沒有限定於這些數字。
關於受光選擇元件、光源選擇元件，其連接端的個數、光學濾材的個數或有無、連接端之束等的個數亦沒有限定於前文所述者。
而X軸、Y軸、Z軸、縱方向及橫方向、上下、列及行等之類的空間性的表示，係僅為示例的目的，並非用以限制前述構造的空間性的方向及位置。
(產業上之可利用性)
本發明係關於光纖測定裝置及測定方法，例如即時監控需要藉由溫度控制的PCR所增幅的核酸(DNA)，藉此使用所獲得的PCR產物的增幅曲線，求得成為PCR的初期模板(template)的DNA的量，或可利用於不需進行溫度控制的各種反應之如生化學領域、農業領域、製藥領域、醫療領域及工業領域等各種各樣的領域。
10、100、200、300．．．光纖測定裝置
11．．．基板
12、112．．．多孔盤(平面狀液體收容部)
13、113．．．井孔(液體收容部)
14．．．溫度控制器
15．．．集區
16．．．加熱冷卻部
17．．．散熱片
18．．．風扇
19．．．蓋體
20、20a至20f．．．光纖束
21、22．．．膜片
22a至22f．．．束端
23．．．馬達控制用電盤
24、37、176、376、481、482．．．正時皮帶
25a至25f、125a至125d、225a至225d．．．測定端
26．．．電源模組
28．．．控制盤
30．．．導引構件
32、32a至32f、132a至132d．．．受光用光纖
34、34a至34f、134a至134d、135a至135d、234a至234d、235a至235d．．．照射用光纖
35．．．導軌
36．．．Y軸驅動用馬達
38．．．X軸驅動用馬達
39．．．支持用孔
40．．．測定用頭件
41、141．．．受光選擇元件
42．．．組合透鏡
43、143．．．光源選擇元件
44、72、172、272、273．．．連接件
45、454．．．透鏡系統
46、74、174、461、462、374．．．馬達
47．．．支持構件
48．．．滾輪
50．．．光電元件
52、152、153．．．連接端排列板
53a至53f．．．連接端
54、154．．．受光用旋轉板
56、561、562、563、761至764．．．光學濾材
57．．．中央的圓形孔
59、158、173、413、414、434．．．孔
64．．．固定板
66、266．．．導光旋轉板
70．．．組合透鏡
76．．．轉子
78．．．濾材
80、81．．．功率發光二極體
125a至125d．．．測定端
150．．．光電單元(對應於光電元件)
153a至153d．．．連接端
155、160、169、171．．．反射稜鏡
156．．．光學濾材配置板
159、167、367．．．旋轉軸
161．．．光源選擇用旋轉板
168．．．稜鏡
170．．．聚光平行光透鏡
180、181．．．光源
182．．．光源排列部
241．．．受光選擇單元(對應於受光選擇元件)
241a、241b、241c．．．暗室
243、343．．．光源選擇單元(對應於光源選擇元件)
243a至243d、343a至343d．．．室
254、266．．．導光旋轉板
254a、254b、266a、266b．．．圓板
254c、266c．．．間隔件
343．．．光源選擇單元
366．．．遮蔽板
375．．．馬達軸
410、430、530‧‧‧箱體
411、412、431、432、433、531‧‧‧隔板
435、436、533、534‧‧‧出射孔
471、472、741‧‧‧驅動軸
541‧‧‧光學濾材排列板
542‧‧‧光學系統排列板
551至553‧‧‧透光用光學系統(外側鏡片)
601至603‧‧‧透光用光學系統(內側鏡片)
581至583‧‧‧溝
611、612‧‧‧受光用光學系統
第1圖係本發明第一實施形態的光纖測定裝置之全體透視圖。
第2圖係取出第1圖所示的裝置的主要零件並切除部份而顯示之透視圖。
第3圖係第2圖所示的主要零件的部份放大分解透視圖。
第4圖係顯示第3圖所示零件的動作狀態表。
第5圖係第2圖所示的主要零件的部份放大分解透視圖。
第6圖係本發明第一實施形態的光纖測定裝置之全體示意圖。
第7圖係本發明第二實施形態的光纖測定裝置之全體示意圖。
第8圖係顯示本發明第三實施形態的光纖測定裝置的主要部位之透視圖。
第9圖(a)及(b)係第8圖所示的主要部位的平面圖及正面圖。
第10圖(a)及(b)係將第8圖的受光選擇單元部份切除並顯示之側面圖及部份透視圖。
第11圖(a)及(b)係將第8圖的光源選擇單元部份切除並顯示之側面圖及部份透視圖。
第12圖係顯示本發明第四實施形態的光纖測定裝置的主要部位之透視圖。
第13圖(a)及(b)係第12圖所示的主要部位的平面圖及正面圖。
第14圖(a)及(b)係將第12圖的光源選擇單元部份切除並顯示之側面圖及部份透視圖。
10．．．光纖測定裝置
11．．．基板
12．．．多孔盤(平面狀液體收容部)
13．．．井孔(液體收容部)
14．．．溫度控制器
15．．．集區
16．．．加熱冷卻部
17．．．散熱片
18．．．風扇
19．．．蓋體
20．．．光纖束
23．．．馬達控制用電盤
24、37．．．正時皮帶
26．．．電源模組
28．．．控制電盤
30．．．導引構件
32．．．受光用光纖
34．．．照射用光纖
35．．．導軌
36．．．Y軸驅動用馬達
38．．．X軸驅動用馬達

Claims (14)

  1. 一種螢光測定裝置，係具有：平面狀液體收容體，係將可收容含有螢光物質的反應溶液的複數個液體收容部沿著平面配置；受光用光纖，係用以傳送在前述液體收容部內產生的螢光；複數條照射用光纖，係用以將激發光傳送至前述液體收容部內；測定用頭件，係支持具有用以受光前述螢光的該受光用光纖的一個受光端及用以照射前述激發光的前述照射用光纖的一個或兩個以上的照射端之束的複數個測定端，並使其定位於前述平面狀液體收容體的全部或一部份的複數個前述各液體收容部；受光選擇元件，係從複數條前述受光用光纖之中一個一個地依序選擇並且從複數種波長或波長帶中一個一個地依序選擇，藉此對所選擇的前述受光用光纖所受光的前述螢光將所選擇的前述波長或波長帶的光線依序導引至一個光電元件；光電元件，用以將由前述受光選擇元件所選擇並導引的前述螢光依序進行光電變換；以及激發用光源選擇元件，係選擇來自前述激發用光源的光線並導引至一個或兩個以上的位於前述照射用光纖的照射端的相反側之連接端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之螢光測定裝置，其中， 前述受光選擇元件係具有：連接端排列板，係沿著圓周以預定的中心角排列並支持前述受光用光纖的前述受光端的相反側之複數個連接端；受光用旋轉板，係相對向於該連接端排列板並接近而設置，且設置成可與前述連接端排列板的前述圓周同心地旋轉；複數個光學濾材，係沿著與前述連接端排列板的前述圓周同徑且同心的圓周以預定的中心角排列於前述受光用旋轉板，並藉由該受光用旋轉板的旋轉而可與各連接端一個一個地光學連接；以及受光用光學系統，係設於前述受光用旋轉板，使通過前述各光學濾材的光線各自獨立地入射至該受光用旋轉板的中心軸區域；並且前述光電元件係設置成可將入射至前述中心軸區域的光線導入。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之螢光測定裝置，其中，在由反覆前述受光用旋轉板的等角度之一定方向的旋轉及預定連接時間的停止所進行的全部360度的旋轉之期間，將設於前述連接端排列板的全部的前述連接端、以及設於前述受光用旋轉板的全部的光學濾材一組一組地組合而以光學式連接前述預定連接時間，並以將通過前述連接端及前述光學濾材兩者的光線導引至前述光電元件的方式設定前述連接端的前述中心角及前述 光學濾材的前述中心角。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之螢光測定裝置，其中，前述受光選擇元件係具有：連接端排列板，係將前述受光用光纖的前述受光端的相反側之複數個連接端沿著圓周排列並支持；受光選擇用導光旋轉板，係與該連接端排列板相對向而設置且設置成可與前述連接端排列板的前述圓周同心地旋轉，以使從前述連接端入射的光線依序大略沿著其旋轉軸線出射的方式導引；以及光學濾材配置板，係以使從前述導光旋轉板出射的光線可順序入射的方式，將複數個光學濾材設置成可相對於前述旋轉軸線移動；並且前述光電元件係設置成可導入通過前述光纖的光線。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之螢光測定裝置，其中，在由反覆前述導光旋轉板的預定的每個中心角之固定方向的旋轉及預定連接時間的停止而進行的全部360度的旋轉之期間，將設於前述連接端排列板的全部的前述連接端、以及設於前述光學濾材配置板的全部的光學濾材一組一組組合並光學連接前述預定時間，而使通過前述連接端及前述光學濾材兩者的光線能導引至前述光電元件。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述之螢光測定裝置，其中復具有：移動機構，係使支持前述測定端 的前述測定用頭件與前述平面狀液體收容體之間可相對地移動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之螢光測定裝置，其中，前述激發用光源選擇元件係具有：激發用光源排列板，係排列複數種激發用光源而設置；光源選擇部，係用以選擇排列於該激發用光源排列板的激發用光源中的一者；以及照射用光學系統，係用以將來自由前述光源選擇部所選擇的激發用光源的光線導引至位在前述照射用激發用光纖的照射端的相反側之連接端的一個或兩個以上之束。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之螢光測定裝置，其中，前述激發用光源排列板係沿著圓周以預定的中心角排列並支持複數個激發用光源者，而前述光源選擇部及照射用光學系統係設置成與該激發用光源排列板相對向且設置成可與該激發用光源排列板的前述圓周同心地旋轉，並為將從前述光源入射的光線大略沿著其旋轉軸線出射的方式導引之光源選擇用導光旋轉板；並且設置成使前述旋轉軸線貫穿前述照射用光纖的連接端之束。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之螢光測定裝置，其中，前述激發用光源排列板，係沿著圓周以預定的中心角排列並支持複數個激發用光源者；前述光源選擇部，係選擇設於前述激發用光源排列板的複數個光源中的一個並 使該光源的光線通過，而遮蔽來自此以外的光源的光線者；前述照射用光學系統，係可使來自前述光源的光線通過內部，且為將複數個前述照射用光纖的連接端之各束配置於可使來自相對應的激發用光源的光線直接照射的位置之箱體。
  10. 一種螢光測定方法，係具有以下步驟：收容步驟，係將含有螢光物質的反應溶液收容於具有沿著平面排列的液體收容部的平面狀液體收容體的各液體收容部；照射步驟，係對於前述平面狀液體收容體的全部或一部份的複數個各液體收容部內，從複數個測定端同時一齊照射激發光；受光步驟，從前述激發光所照射的複數個前述各液體收容部使用前述測定端按每個液體收容部接受螢光；以及變換步驟，將從按每個前述液體收容部受光的螢光一個一個地依序選擇且將從複數種波長或波長帶一個一個地依序選擇的波長或波長帶的前述螢光，依序導入一個光電元件並進行光電變換。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之螢光測定方法，其中，前述變換步驟係使：沿著圓周以預定的中心角排列且支持於連接端排列板的複數個前述受光用光纖的前述受光端的相反側之連接端；以及於與該連接端排列板相對向並接近設置且可與前述連接端排列板的前述圓周同 心地旋轉而設置的受光用旋轉板，沿著與前述連接端排列板的前述圓周同徑且同心的圓周以預定的中心角排列的複數種光學濾材，藉由前述受光用旋轉板的旋轉及預定連接時間的停止一個一個地依序光學連接，而使通過兩者的光線各別獨立地入射至該受光用旋轉板的中心軸區域，藉此依序導入至光電元件並進行變換。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之螢光測定方法，其中，前述變換步驟，係於由反覆前述受光用旋轉板的等角度之固定方向的旋轉及預定連接時間的停止所進行的全部360度的旋轉期間，將設於前述連接端排列板的全部前述連接端、與設於前述受光用旋轉板的全部前述光學濾材一個一個依序組合而使光學連接，而使通過兩者的光線導入前述光電元件。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之螢光測定方法，其中，前述變換步驟，係使：沿著圓周以預定的中心角複數個排列且被支持於連接端排列板的前述受光用光纖的前述受光端之相反側之連接端、及於該連接端排列板相對向設置且可與前述連接端排列板的前述圓周同心旋轉而設置，使從前述連接端入射的光線，從大略沿著其旋轉軸線出射的受光選擇用導光旋轉板出射的光能依序射入之方式，設在光學濾材配置板上而能對前述旋轉軸線移動之複數個光學濾材，依前述導光旋轉板之旋轉及前述光學濾材配置板的移動及預定連接時間的停止一個一個地依序光學連接(連接前述之連接端與光學濾材 的複數個光學濾材)，而將通過兩者的光線依序導入至光電元件並變換。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之螢光測定方法，其中，前述變換步驟，係於由反覆前述導光旋轉板的固定方向的旋轉及預定連接時間所進行的全部360度的旋轉期間，使前述光學濾材依序光學連接，以將通過兩者的光線導引至前述光電元件。
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