WO2004034040A1 - 分析方法、分析装置およびこれの製造方法 - Google Patents

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Hideki Tanji
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for analyzing the concentration of a specific component in a sample solution.
  • Optical methods are used to quantify specific components in sample liquids such as urine and blood.
  • light is irradiated to a reaction system containing a sample solution and a coloring substance, and the response state in the reaction system at that time is measured as the amount of reflected light, transmitted light, or scattered light.
  • concentration of the specific component is calculated by applying the measured light quantity to a predetermined ft line.
  • the optical method it is necessary to reflect the difference in the concentration of a specific component between sample liquids as a relatively large difference in the amount of measured light to ensure high performance. For this reason, as the light to be irradiated to the reaction system, a light having a large light absorption amount in the reaction system (more precisely, a reaction product of the specific component and the coloring reagent) is selected, and the light of the wavelength is selected. It is necessary to irradiate.
  • p-ditroaniline or P- ditrophenol may be used as a coloring substance. However, when these coloring substances are used, irradiation with light of 405 nm may cause the response state.
  • an interference filter is used as the wavelength selection filter.
  • This interference filter uses the interference generated by a transparent thin film having a thickness of the light wavelength a3 ⁇ 4 to reflect 3Sii or light in a target wavelength region. Even if a transparent thin film is manufactured to select the same wavelength, for example, by a method such as vapor deposition, the transparent thin film is in a selectable wavelength range due to variations in film thickness among products. Too young Dry variations occur. In order to improve measurement accuracy, it is necessary to suppress variations in the wavelength selectivity of the interference filter. For this reason, an interference filter having a large error cannot be used, which may cause a problem such as a decrease in yield at the time of manufacturing the interference filter and an increase in cost.
  • the LED power S is sometimes used as a light source for light irradiation, but the LED depends on the wavelength of the emitted light. For this reason, the wavelength of the emitted light changes due to the atmosphere of the measurement fiber and the fi3 ⁇ 4 of the LED itself when the LED is lifted. Such a change in the wavelength of the emitted light has a value of ⁇ 10 nmS with reference to the peak wavelength.
  • FIGS. 10A to 10C show the results of simulating the relationship between the deviation from the set wavelength and the difference in measurement m when the measurement wavelength is set to 405 nm for GGT, ALP, and Amy. From these figures, it can be seen that the error increases as the deviation from the set wavelength increases, regardless of whether the concentration of the measurement component is high or low. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a method for quantifying a specific component of a sample solution by an optical method with high accuracy even when the wavelength of light irradiated to the reaction system is deviated from a target wavelength. ⁇ to do.
  • the analysis method provided by the first aspect of the present invention irradiates a reaction system formed by a sample solution and a drug with light, and detects a response state in the reaction system at that time as a first detection result.
  • an optimum ft line is selected from a plurality of pre-detected detections, and then the ft line and the first ft line are selected.
  • the concentration of the specific component is calculated.
  • the first detection result may be corrected based on the second detection result, and then the calculation may be performed using the correction value and the ft line.
  • the concentration of the specific component is primarily calculated, and the calculated value is corrected to calculate the final calculated value.
  • Response status of at least one of the first and second detection steps Is detected as, for example, the amount of specular reflection, the amount of 3 ⁇ 41, and the amount of scattered reflection.
  • a first response state when the light emitted from the light irradiating means is irradiated on a reaction system constructed by the light irradiating means and the sample solution and the drug Detecting means for detecting a second response state when irradiating the light emitted from the light irradiating means with respect to a reference plate whose response state at the time of light irradiation has wavelength dependence; and And a calculating means for calculating the concentration of the specific component in the sample liquid based on the first and second response states.
  • the analyzer of the present invention corresponds to, for example, a storage unit that stores a plurality of detections indicating a relationship between a first detection result corresponding to a first response state and a concentration of a specific component, and a second response state. Based on the second detection result, and a selection means for selecting a detection fountain for calculation from a plurality of fountains.
  • the calculation means is configured to calculate the concentration of the specific component based on the ft line selected by the selection means and the first detection result.
  • the calculation means may be configured to correct the first detection result based on the second detection result, and then calculate the concentration of the specific component based on the correction value and the detection result.
  • the calculation means first calculates the concentration of the specific component based on the first detection result and the detection line, and then corrects the calculated value to calculate the final calculated value. May be configured.
  • the analyzer of the present invention further includes a controller for controlling the timing of detecting the second response state by the detector.
  • the control means detects, for example, the detection of the second response state by the detection means and the detection of the first response state. Is controlled to be performed before and after.
  • the control means may be configured to control the detection means so as to detect the first response state and the second response state.
  • the control means may be configured so that the detection of the second response state by the detection means is performed when the apparatus is started up.
  • the light irradiating means is configured as a light source provided with a light source.
  • a light source For example, ⁇ ED or halogen lamp power is used.
  • the light irradiation means may be configured to further include a filter for selecting the wavelength of the emitted light, for example, an interference filter or a color filter.
  • At least one of the first and second response states is detected as, for example, a regular reflection light amount, a transmission light amount, or a scatter reflection light amount.
  • a light irradiation means for irradiating light to a reaction system constructed by a sample solution and a reagent, and a response in the reaction system at the time of light irradiation.
  • Detecting means for detecting the state; calculating means for calculating the concentration of the specific component in the sample liquid based on the detection result by the detecting means; and information necessary for calculating the specific component is stored.
  • a method for manufacturing an analyzer comprising: 'irradiating light from the light irradiating means to a reference plate having a wavelength-dependent response state during light irradiation, A detecting step of detecting an emission state of light emitted from the light irradiating means from a response state of the reference plate; and storing the emission state in the storage means as information which can be reflected on a calculation result in the arithmetic means. Steps, including Manufacturing method of analysis device is Edinburgh
  • a detection curve corresponding to the emission state is selected from a plurality of detection curves representing a relationship between the detection result of the detection means and the concentration of the specific component.
  • Selection * 1 It may be possible to further include a fountain selection step.
  • the calibration linear force s selected in the calibration curve selection step is stored in the storage means as a curve for calculation in the calculation means;
  • the emission state is grasped, for example, as a peak wavelength of the emitted light.
  • the storage step may store the peak wavelength in the storage means.
  • a plurality of galactic springs are stored in advance in the storage means, and when the calculation means executes the calculation, By referring to the peak wavelength stored in the storage means, a configuration may be adopted in which a suitable detection line is selected.
  • the calculating means is configured to correct the density calculation result based on the peak wavelength, and to perform a density calculation based on the correction based on the correction result after correcting the detection result of the detection means by a certain level. You can also.
  • the post used in the detection step may be one that has been incorporated in the analyzer in advance, or may have been separately ⁇ ed in order to perform the detection step.
  • FIG. 1 is a block diagram of an analyzer according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between concentration and absorbance for a plurality of measurement wavelengths.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a detection unit in the analyzer shown in FIG.
  • Figure 4 is a graph that schematically shows an example of the relationship between the irradiation wavelength and the reflectance in the base position.
  • FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of measuring the wavelength when the analyzer is started.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining measurement wavelength confirmation and processing.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the concentration measuring operation in the analyzer.
  • FIGS. 8A to 8C are flowcharts for explaining the concentration measuring operation in the analyzer.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the measured wavelength and the absorbance for a specific component (GGT) for a plurality of concentrations.
  • 10A to 10C are graphs showing the relationship between the measurement wavelength and the measurement 1 difference.
  • the analyzer X shown in FIG. 1 includes a control unit 1, a storage unit 2, a selection unit 3, a calculation unit 4, and a detection unit 5.
  • the control unit 1 controls each of the units 2 to 5 based on the control program stored in the storage unit 2. This is for controlling the operation of.
  • the storage unit 2 stores information necessary for correcting measured values and calculated values, as necessary, in addition to various programs and information on a plurality of calibration curves corresponding to measurement wavelengths.
  • the test shows the relationship between the absorbance and the concentration of the specific component as shown in FIG.
  • the information related to the detection is the force S stored as a mathematical expression or a correspondence table.
  • the storage unit 2 considers the deviation of the measurement wavelength and takes into account multiple deviations according to the deviation amount. ⁇ is stored.
  • the selection unit 3 shown in FIG. 1 selects a calibration curve that best matches the actual measurement wavelength from a plurality of calibration curves stored in the storage unit 2. This is for selecting.
  • the calculation unit 4 performs calculations necessary for analyzing a specific component in the sample liquid based on the detection result of the detection unit 5 and the calibration curve selected by the selection unit 3. Things.
  • the detection unit 5 includes a light source 50, a wavelength selection filter 51, first and second light receiving elements 52 and 53, a base momentary response 54, and a detection calculation unit 55. It is configured so that the analysis tool 56 to which the sample liquid is supplied can be mounted.
  • the light source 50 is configured to be movable in the A1 and A2 directions in the figure, and irradiates the reference plate 54 and the analysis tool 56 with light.
  • the light source 50 is constituted by, for example: an LED.
  • Other light emitting media such as halogen lamps can be used as the light source. .
  • the wavelength selection filter 51 is for extracting light of a specific wavelength from the light emitted from the light source 50, and is configured to be movable together with the light source 50 in the A1 and A2 directions in the figure.
  • the wavelength selection filter 51 is configured by, for example, an interference filter or a color filter.
  • the wavelength selection filter may have a plurality of wavelength selection characteristics different from each other.
  • the light source and the wavelength selection filter need not always be configured to be movable.
  • a combination of a light source and one or more wavelength selection filters may be provided, or one set of light source and one or more Fix the wavelength selection filter and use optical fiber!
  • the light from the wavelength selection filter may be distributed to a plurality of locations.
  • single color In order to use a light source capable of emitting light, the wavelength selection filter may be omitted.
  • the first light receiving element 52 is for receiving light reflected from the basal ring 54
  • the second light receiving element 53 is for receiving light reflected from the analysis tool 56.
  • These light receiving elements 52 and 53 are composed of, for example, a photodiode.
  • the base anti-reflection 54 is configured such that the reflectance on the surface depends on the wavelength of the light applied to the surface. In other words, by measuring the reflectance when the base box 54 is irradiated with light, the wavelength of the light irradiated on the reference plate 54 can be measured.
  • the detection calculation unit 55 shown in FIG. 3 calculates the reflectance of the reference plate 54 and the wavelength of the irradiation light based on the amount of light received by the first light receiving element 52, This is for calculating the absorbance at the analysis tool 56 based on the amount of light received at the.
  • the detection calculation unit 55 may be omitted, and the function of the detection calculation unit 55 may be ensured by the calculation unit 4 or the like.
  • Each of the control unit 1, the storage unit 2, the selection unit 3, the calculation unit 4, and the detection calculation unit 55 can be configured with, for example, a CPU, a ROM, and a RAM using a warworm, or a combination thereof. Can be configured by connecting multiple memories to one CPU.
  • 3 ⁇ 4 should normally be performed at one of the timing of turning on the power (at the start-up of the device) and measuring the concentration, but in the following, for convenience of explanation, The following describes an example in which the measurement wavelength is changed both when the provisional ON and the concentration measurement are performed.
  • S10 force at which the original switch is turned on in the analyzer X
  • Sll the five measurement wavelengths are set
  • the measurement wavelength is determined according to the procedure shown in FIG. First, the light source 50 is turned on to irradiate the base 54 with the light that has been turned on by the wavelength selection filter 51 (S20). The reflected light from the substrate 54 is received by the first light receiving element 52, and the amount of the light is measured (S21). The amount of reflected light is recognized by the detection calculation unit 55, and the detection calculation unit 55 calculates the reflectance at the base 54 based on the amount of reflected light (S22). As described above, the reflectance of the surface of the substrate S54 has wavelength dependence.
  • the wavelength of the light radiated to the reference plate 54 and, consequently, the wavelength (measured wavelength) of the light that will be radiated to the analysis tool 56 are determined from the reflectance of the base basket 54. (S23).
  • the measured wavelength is determined from the relationship stored in the storage unit 2 and the measured reflectance, for example, after the relationship between the reflectance and the wavelength is stored in the storage unit 2 in advance.
  • the analyzer X is put into a standby state as shown in FIG. 5 (S12), and the apparatus starts up! ] The work ends. 'On the other hand, the concentration measurement processing in the analyzer X is performed according to the procedure shown in FIGS. 7 and 8A.
  • the light source 50 is turned on, the light from the light source 50 is made to pass through the wavelength selection filter 51, and then is applied to the analysis tool 56 (S30).
  • the reflected light from the analysis tool 56 is received by the second light receiving element 53, and the amount of reflected light is measured (S31).
  • the amount of reflected light is recognized by the detection operation unit 55, and the detection operation unit 55 calculates the absorbance of the analysis tool 56 based on the amount of reflected light (S32).
  • S of the measurement wavelength is further performed (S33).
  • the measurement wavelength Itm is performed in the same manner as described above with reference to FIG.
  • the measurement wavelength may be determined prior to the measurement of the absorbance, or may be performed together with the measurement of the absorbance.
  • the selection unit 3 selects the top
  • the concentration calculation is performed based on the absorbance calculated in the detection calculation unit 55 and the water level selected by the selection unit 3 (S35).
  • S44 and S45 shown in FIG. 8B and S54 and S55 shown in FIG. 8C may be executed instead of 834 and 835 shown in FIG. Les ,.
  • the measurement wavelength is changed at least at least one of the two. Therefore, even if the actual measurement wavelength deviates from the target measurement wavelength due to, for example, deterioration of the wavelength selection filter or light source, product error, etc., it is possible to correct the effect and accurately measure the concentration. Become like
  • the measurement wavelength is changed: ⁇ means that it is not necessary to check the measurement wavelength every time the concentration measurement is performed! I'm not going to do that.
  • means that it is not necessary to check the measurement wavelength every time the concentration measurement is performed! I'm not going to do that.
  • the concentration ⁇ m during concentration measurement use an LED as the light source for changes in the measurement wavelength due to environmental conditions and for the changes in wavelength due to the rise of the LED itself at tj ⁇ The ability to take measurements S will be able to.
  • the measurement wavelength was measured based on the reflected light from the base, but the measurement wavelength was checked based on the scattered light and transmitted light from the reference plate. You can do it.
  • the absorbance of the analytical tool required for the concentration calculation may be calculated based on the scattered light and the ⁇ light.
  • the concentration calculation it is not always necessary to calculate the absorbance, and the concentration calculation may be performed based on the amount of light traveling from the analysis tool.
  • the description has been given of the case where the measurement wavelength is mm by referring to the analyzer. However, the measurement wavelength ⁇ may be performed before the analyzer is shipped. ,.
  • ⁇ of the measurement wavelength before shipment is performed at least after the detection unit including the light source and the light receiving element is assembled. That is, the measurement wavelength may be determined after the entire analyzer has been manufactured, or may be determined using the detection unit at the stage when the detection unit is assembled. Confirmation of the measurement wavelength is performed using a reference plate in the same manner as described above.
  • the measurement wavelength can be set so that! ⁇ Can be performed: In ⁇ , a base box may be incorporated in the detection unit, and the measurement may be performed using the base g. On the other hand, in the case where the measurement wavelength is not performed by the analyzer after shipment: ⁇ , it is sufficient that the measurement wavelength is calculated using this basic method. .
  • Measurement wavelength power ⁇ In order to perform IIS measurement, select the measurement force and the ft line that best fits the measurement wavelength corresponding to various measurement wavelengths, and store the detection * 1 in the storage unit of the analyzer. May be stored. This: ⁇ , the plurality of curves may be stored in the storage unit in advance, and ⁇ J ⁇ contains the program power s for performing the calculation using the selected vortex. Be incorporated. Of course, only the selected test line may be stored in the storage unit. It is not always necessary to calculate the measurement wavelength when selecting a calibration water that matches the measurement wavelength. Instead, the calibration curve is selected directly according to the amount of reflected light from the base unit. Is also good.
  • information on the measurement wavelength may be stored in the storage unit based on the response state of the ⁇ reference plate during light irradiation.
  • the analyzer is configured to perform a calculation in the calculation unit in consideration of the information. For example, the analyzer corrects the absorbance obtained at the detection unit, calculates the concentration based on the corrected value, or calculates the concentration based on the absorbance. It is configured to correct this calculated value.

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Abstract

 本発明は、試料液中の特定成分の濃度を分析するための技術に関するものであり、試料の分析方法を含んでいる。この分析方法は、試料液および試薬によって構築される反応系に対して光源(50)からの光を照射し、そのときの反応系(56)における応答状態を第1検知結果として検知するための第1検知ステップと、光照射時の応答状態に波長依存性がある基準板(54)に対して光を照射し、そのときの基準板における応答状態を第2検知結果として検知するための第2検知ステップと、第1および第2検知ステップでの検知結果に基づいて、試料液中の特定成分の濃度を演算する演算ステップと、を含んでいる。

Description

明 細 書 分析方法、 分析装置およびこれの製造方法 技術分野
本発明は、 試料液中の特定成分の濃度を分析するための技術に関する。 背景技術
尿や血液などの試料液中の特定成分を定量する には、 光学的手法が利用さ れている。 この手法では、 試料液と発色物質を含む反応系に対して光を照射し、 そのときの反応系における応答状態が、 反射光、 通光あるいは散乱光の光量と して測定される。 その上で、 測定された光量を予め定められた検 ft線に当てはめ ることにより、 特定成分の濃度が演算される。
光学的手法においては、 試料液相互の特定成分の濃度差を、 比較的に大きな測 定光量の差として反映させ、 高い 能を確保する必要がある。 このため、 反応 系に照射すべき光としては、反応系 (より正確には特定成分と発色試薬との反応生 成物)における光吸収量が大きな波長のものを選択し、その波長の光を照射する必 要がある。 たとえば、 発色物質としては、 p—二トロア二リンや P—二トロフエ ノールが用レヽられることがあるが、 これらの発色物質を使用する^には、 405nmの光を照射して、 その応答状態に基づいて、 GGT (ガンマグノレタミルトラ ンスぺプチターゼ)、 ALP (アルカリフォスファタ一ゼ)、 Amy (アミラーゼ)の濃度 が測定される。 このようなことから、 光源から出射された光を波長選択フィルタ に入射させ、 この波長選択フィルタにおレヽて特定波長の光を取り出してから反応 系に光を照射する方法力 S採用されている。
波長選択フィルタとしては、 たとえば干渉フィルタが用いられている。 この干 渉フィルタは、 光の波長 a¾の厚さの透明薄膜で生じる干渉を利用して、 目的と する波長領域の光を 3Siiまたは反射させるものである。 透明薄膜は、 たとえば蒸 着などの手法により成膜される力 同一波長を選択するために製造されたもので あっても、 製品毎の膜厚のバラツキなどに起因して、 選択できる波長範囲にも若 干バラツキが生じる。 測定精度を向上させるためには、 干渉フィルタの波長選択 性のバラツキを抑える必要がある。 そのため、 誤差の大きな干渉フィルタを使用 することができず、 干渉フィルタ製造時の歩留まりが低下し、 コストが高くなる といった問題が生じ得る。
一方、 光照射用の光源として LED力 S使用されることがあるが、 LEDは、 出射光 の波長に 依存性がある。 そのため、 測定纖の雰囲気 «や LEDを liftした の LED自体の fi¾上昇によって、 出射光の波長が変化する。 このような出射 光の波長変化は、 ピーク波長を基準とすれば、 ±10nmmSに針る。
このようなピーク波長のバラツキや変化は、 測定時における反応系から得られ る光量に反映される。 たとえば図 9に GGTの例を模式的に示したように、 反応系 での吸光度が同じであっても、 測定波長が異なれば演算結果として得られる値は 大きく異なったものとなる。 その結果、 測定波長の不均一さによって測定精度が 低下してしまう。 このような事実は、 図 10に示したシミュレーション結果のダラ フからも伺える。
図 10 A〜図 10 Cは、 GGT、 ALP, Amyについて、 測定波長を 405nmに設定し た における設定波長からのずれと測 ¾m差との関係をシミュレーションし 結果を示したものである。 これらの図からは、 測定 成分の濃度が高レヽか低レヽ 力 ^拘わらず、設定波長からのずれが大きいほど誤差が大きくなることが伺える。 発明の開示
本発明は、 光学的手法により試料液の特定成分を定量する において、 反応 系に照射される光の波長が目的とするものからずれていたとしても、 精度良く特 定成分の定量を行えるようにすることを删としている。
本発明の第 1の側面により提供される分析方法は、 試料液およひ 薬によって 構築される反応系に対して光を照射し、 そのときの反応系における応答状態を第 1検知結果として検知するための第 1検知ステップと、 光照射時の応答状態に波 長依存性がある基 ¾δに対して光を照射し、 そのときの上記基,における応答 状態を第 2検知結果として検知するための第 2検知ステップと、 上記第 1および 第 2検知結果に基づレ、て、試料液中の特定成分の濃度を演算する演算 を含んでいる。
演算ステップにおレヽては、 たとえば第 2検知結果に基づレヽて、 予め «|された 複数の検 41泉の中から最適な検 ft線を選択した上で、 当該検 ft線および第 1検知 結果に基づいて、 特定成分の濃度が演算される。 演算ステップにおいては、 第 2 検知結果に基づいて、 第 1検知結果の補正を行った上で、 この補正値と検 ft線に より演算を行うようにしてもよく、 また第 1検知結果と検量線に基づレヽて特定成 分の濃度を第 1次的に演算した上でこの演算値を補正して最終的な演算値を算出 第 1および第 2検知ステップのうちの少なくとも一方の応答状態は、 たとえば 正反射光量、 ¾1光量、 散乱反射光量として検知される。
本発明の第 2の側面においては、 光照射手段と、 試料液およひ 薬によって構 築される反応系に対して、 上記光照射手段から出射された光を照射したときの第 1応答状態、 および光照射時の応答状態に波長依存性がある基準板に対して、 上 記光照射手段から出射された光を照射したときの第 2応答状態を検知するための 検知手段と、 上記第 1および第 2応答状態に基づいて、 試料液中の特定成分の濃 度を演算する演算手段と、 を備える、 分析装置が 共される。
本発明の分析装置は、 たとえば第 1応答状態に対応する第 1検知結果と特定成 分の濃度との関係を表す複数の検 ¾镍を記憶した記憶手段と、 第 2応答状態に対 応する第 2検知結果に基づレ、て、複数の検 *泉の中から演算に な検唐泉を選 択するための選択手段と、 をさらに備えたものとして構成される。 この:^、 演 算手段は、 選択手段により選択された検 ft線および第 1検知結果に基づいて、 特 定成分の濃度を演算するように構成される。
演算手段は、 第 2検知結果に基づいて第 1検知結果を補正した後に、 この補正 値と検 4ϋに基づレ、て特定成分の濃度を演算するように構成してもよい。 演算手 段は、 第 1検知結果およぴ検置線に基づレ、て特定成分の濃度を第 1次的に演算し た後、 この演算値を補正して最終的な演算値を算出するように構成してもよい。 本発明の分析装置は、 検知手段にぉレ、て第 2応答状態を検知するタイミングを 制御するための制徒 Ρ手段をさらに備えたものとしてネ冓成するのが好ましレヽ。 制御 手段は、 たとえば検知手段における第 2応答状態の検知を、 第 1応答状態の検知 と相前後して行うように制御する。 もちろん、 制御手段は、 第 1応答状態の検知 と第 2応答状態の検知とを して行うように検知手段を制御するように構成し てもよい。 制御手段は、 検知手段における第 2応答状態の検知を、 装置の立ち上 げ時に行うように構成することもできる。
光照射手段は、 光源を備えたものとして構成される力 光源としては、 たとえ は! ^EDやハロゲンランプ力 s使用される。 光照射手段は、 出射光の波長を選択する ためのフィルタ、 たとえば干渉フィルタや色フィルタをさらに備えたものとして 構成してもよい。
第 1および第 2応答状態のうちの少なくとも一方は、 たとえば正反射光量、 透 過光量または散乱反射光量として検知される。
本発明の第 3の側面にぉレヽては、 試料液およひ試薬によって構築される反応系 に対して光を照射するための光照射手段と、 光照射時における上記反応系での応 答状態を検知するための検知手段と、 この検知手段での検知結果に基づいて、 試 料液中の特定成分の濃度を演算するための演算手段と、 特定成分の演算に必要な 情報を記憶するための記憶手段と、 を備えた分析装置を製造する方法であって、 '光照射時の応答状態に波長依存性がある基準板に上記光照射手段からの光を照射 し、 そのときの上記基準板での応答状態から、 上記光照射手段から出射される光 の出射状態を検知する検知ステップと、 上記出射状態を上記演算手段における演 算結果に反映できる情報として上記記憶手段に記憶させる記憶ステツプと、 を含 む、 分析装置の製造方法が »される。
上記製造方法は、 検知ステップでの検知結果に基づいて、 検知手段での検知結 果と特定成分の濃度との関係を表す複数の検 線の中から、 上記出射状態に応じ た検 ¾線を選択する検 *1泉選択ステップをさらに含んでレヽてもよい。 この 、 記憶ステップにおいては、 検 ¾線選択ステップにおいて選択された検量線力 s、 演 算手段における演算用の検 4;線として記憶手段に記憶させられる。
検知ステップでは、 上記出射状態は、 たとえば出射光のピーク波長として把握 される。 出射状態をピーク波長として把握する には、記憶ステップにおいて、 そのピーク波長を記憶手段に記憶させるようにしてもよレヽ。 この には、 記憶 手段に予め複数の検嶽泉を記憶させておき、 演算手段における演算実行時に、 記 憶手段に記憶されたピーク波長を参照して、 な検 ¾線を選択するように構成 してもよレ、。 演算手段はまた、 ピーク波長に基づいて、 濃度演算結果を補正し、 あるレヽは検知手段での検知結果を補正した上でこの補正 {直に基づレ、て濃度演算を 行うように構成することもできる。
検知ステップにおいて使用される基職は、 予め分析装置に組み込んでおいた ものであってもよレ、し、 検知ステツプを行うために別途 βされたものであって あよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る分析装置のブロック図である。
図 2は、濃度と吸光度との関係を複数の測定波長に関して示したグラフである。 図 3は、 図 1に示した分析装置における検知ュニットの模式図である。
図 4は、 基職反における照射波長と反射率との関係の一例を模式的に示すダラ フである。
図 5は、 分析装置の立ち上げ時における測定波長 ¾Ε動作を説明するためのフ ローチャートである。
図 6は、 測定波長確認、処理を説明するためのフローチヤ一トである。
図 7は、 分析装置における濃度測定動作を説明するためのフローチヤ一トであ る。
図 8 Α〜図 8 Cは、 分析装置における濃度測定動作を説明するためのフローチ ヤートである。
図 9は、 特定成分 (GGT)につレ、ての測定波長と吸光度との関係を複数の濃度に 関して示したグラフである。
図 10A〜図 10Cは、 測定波長と測 ¾1差との関係を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
図 1に示した分析装置 Xは、 制御部 1、 記憶部 2、 選択部 3、 演算部 4および 検知ュニット 5を備えている。
制御部 1は、 記憶部 2に記憶された制御用プログラムに基づいて、 各部 2〜5 の動作制御をするためのものである。
記憶部 2は、 各種のプログラムゃ測定波長に応じた複数の検量線に関する情報 の他、 必要に応じて、 測定値や演算値を補正するために必要な情報を記憶してい る。 検 ¾镍は、 図 2に示したように吸光度と特定成分の濃度との関係を示すもの である。 検 锒に関する情報は、 数式や対応表として記憶されている力 S、 本実施 の形態では、 記憶部 2には、 測定波長のずれを考慮して、 そのずれ量に応じた複 数の検 *ϋが記憶されている。
図 1に示した選択部 3は、 検知ュ二ット 5での検知結果に基づレ、て、 記憶部 2 に記憶された複数の検量線から実際の測定波長に最も適合する検 ¾線を選択する ためのものである。
演算部 4は、 検知ュ二ット 5での検知結果と選択部 3によつて選択された検量 線に基づレ、て、試料液中の特定成分の分析に必要な演算を行うためのものである。 検知ュ二ット 5は、 図 3に示したように光源 50、 波長選択フィルタ 51、 第 1お よび第 2受光素子 52,53、 基瞬反 54およぴ検知演算部 55を備えており、 試料液が 供給された分析用具 56を装着できるように構成されている。
光源 50は図中の A 1および A 2方向に移動可能に構成されており、基準板 54お よび分析用具 56に光を照射するためのものである。光源 50は、たとえば: LEDによ り構成される。 光原としては、 ハロゲンランプなどの他の発光媒体を利用するこ ともできる。 .
波長選択フィルタ 51は、光源 50から出射された光から特定波長の光を取り出す ためのものであり、 光源 50とともに図中の A 1および A 2方向に移動可能に構成 されている。 波長選択フィルタ 51は、 たとえば干渉フィルタや色フィルタにより 構成される。
複数の項目を検査できるように分析装置 Xを構成する # ^には、 波長選択フィ ルタは、 波長選択特性の異なる複数のものを^ ϋしておいてもよレ、。 光源および 波長選択フィルタは、 必ずしも移動可能に構成する必要はなく、 たとえば光源と 1または複数の波長選択フィルタの組を複欽袓設けてもよいし、 1組の光源およ び 1または複数の波長選択フィルタを固定化し、 光フアイバなどを用!/、て波長選 択フィルタからの光を複数箇所に振り分けるように構成してもよい。 また、 単色 光を出射可能な光源を用いる には、 波長選択フィルタを省略してもよレ、。 第 1受光素子 52は基嚼反 54から反射してきた光を受光するためのものであり、 第 2受光素子 53は分析用具 56から反射してきた光を受光するためのものである。 これらの受光素子 52, 53は、 たとえばフォトダイォードなどにより構成される。 基職反 54は、 たとえば図 4に例示したように、 その表面に照射された光の波長 に対して、 その表面での反射率が依存するように構成されたものである。 言い換 えれば、 基箱 54に光を照射したときの反射率を測定すれば、基準板 54に照射さ れた光の波長を測定することができる。
図 3に示した検知演算部 55は、第 1受光素子 52での受光量に基づレ、て基準板 54 の反射率ひレヽては照射光の波長を演算するとともに、 第 2受光素子 53での受光量 に基づいて分析用具 56での吸光度を演算するためのものである。 ただし、 検知演 算部 55を省略し、 検知演算部 55の役割を演算部 4などに担保させてもよレ、。 制御部 1、 記憶部 2、 選択部 3、 演算部 4および検知演算部 55のそれぞれは、 たとえば CPU、 ROM, RAMを戦虫で、 あるいはそれらを組み合わせて構成する ことができるが、 これらの全てを、 1つの CPUに対して複数のメモリを接続する ことにより構成することもできる。
次に、 分析装置 Xの動作について、 図 1〜図 3にカ卩えて、 図 5〜図 8に示した フローチャートを参照しつつ説明する。 ただし、 測定波長の ¾|¾は、 本来であれ ば電源 ON時 (装置の立ち上げ時)および濃度測定時のうちの一方のタイミングに おいて行えばょレヽが、 以下においては、 説明の便宜上、 暫原 ON時および濃度測 定時の双方にぉレヽて、 測定波長の ¾ が行われる を例にとつて説明する。 図 5に示したように、 分析装置 Xを立ち上げるにあたっては、 分析装置 Xにお いて ®原スィツチがオンされた力否かが判断される (S10)。 原がオンされた^ には (S10 : YES)、各種の電気回路などを立ち上げ、測定波長の 5織を行う (Sll)。 測定波長の は、 図 6に示したような手順にしたがって行われる。 まず、 光 源 50をオン駆動し、 波長選択フィルタ 51を;^させた光を基 «54に照射する (S20)。 基 反54からの反射光は第 1受光素子 52において受光され、 その光量が 測定される (S21)。反射光の光量は、検知演算部 55において認識され、 この検知演 算部 55では、 反射光の光量に基づいて、 基職 54での反射率が演算される (S22)。 基 ¾S54は、 表面での反射率に波長依存性があるのは上述した通りである。 し たがって、検知演算部 55では、基籠 54における反射率から基準板 54に照射され た光の波長、 ひいては分析用具 56に照射されるであろう光の波長 (測定波長)が決 定される (S23)。測定波長は、たとえば反射率と波長との関係を予め記憶部 2に記 憶させておいた上で、 記憶部 2に記憶された関係と、 測定された反射率から決定 される。測定波長が決定した場合には (S23)、図 5に示したように分析装置 Xは待 機状態とされ (S12)、 装置の立ち上げ!]作が終了する。 ' 一方、 分析装置 Xにおける濃度測定処理は、 図 7および図 8 Aに示した手順に したがって行われる。
図 7に示したように、 まず、 光源 50をオン駆動し、 光源 50からの光を波長選択 フィルタ 51を させてから分析用具 56に照射する (S30)。 分析用具 56からの反 射光は第 2受光素子 53において受光され、反射光の光量が測定される (S31)。反射 光の光量は、 検知演算部 55において認識され、 この検知演算部 55では、 反射光の 光量に基づいて、 分析用具 56での吸光度が演算される (S32)。
検知ュ二ット 5ではさらに、測定波長の ¾|Sが行われる (S33)。測定波長の Itm は、 図 6を参照して先に説明したのと同様な手法によつて行われる。 測定波長の «、は、 吸光度の測定よりも先に行ってもよいし、 吸光度の測定と ¥ fして行つ てもよい。
次いで、 図 8 Aに示したように、 測定波長の確認結果に基づいて、 選択部 3に よって記憶部 2に記憶された複数の検 ¾線の中から上 |S¾認結果に最も適合する 検 *ϋを選択する (S34)。演算部 4では、検知演算部 55において演算された吸光度 と、 選択部 3によつて選択された検 41泉に基づレ、て、 濃度演算が行われる (S35)。 濃度測定処理においては、図 8 に示した834ぉょび835に代ぇて、図 8 Bに示 した S44およぴ S45や図 8 Cに示した S54およぴ S55を実行してもよレ、。 ただし、 図 8 Bおよび図 8 Cに示した例では、 1つの測定項目に対して 1つの検量線しか 記憶部 に記憶されてレ、ないものとする。
図 8 Bに示した例では、 検知ュ二ット 5におレ、て 、された測定波長に基づレヽ て、検知演算部 55において演算された吸光度力 S補正された後 (S44)、 この補正値と 記憶部 4に記憶された検 41泉に基づいて濃度演算が行われる (S45)。一方、図 8 C に示した例では、 検知演算部 55にお!/、て演算された吸光度と記憶部 4に記憶され た検量線に基づいて濃度演算を行った後 (S54)、この演算値が検知ュニット 5にお レ、て された測定波長に基づレヽて捕正される (S55)。
本実施の形態では、 分析装置 Xの立ち上げ時および濃度測定時のうち、 少なく ともレ、ずれか一方において測定波長の が行われる。 そのため、 実際の測定波 長が、 たとえば波長選択フィルタや光源の劣化、 製品誤差などによって、 目的と する測定波長からずれていたとしてもそれの影響を是正し、 精度良く濃度測定を 行うことができるようになる。
分析装置 Xの立ち上げ時に測定波長を麵する:^には、 濃度測定毎に測定波 長の確認を行う必要がな!/ヽ分だけ、 測定波長の確認動作によつて測定時間が長く なってしまうことはなレヽ。 一方、 濃度測定時に測定波長の ¾mを行う ¾ ^には、 環境条件による測定波長の変化や光源として LEDを使用する: tj^における LED 自身の 上昇による波長の変化に対応し、 より精度良く濃度測定を行うこと力 S できるようになる。
本実施の形態にぉレ、ては、 測定波長の ½mを基職からの反射光に基づレ、て行 つていたが、 基準板での散乱光や透過光に基づいて測定波長の確認を行うように してもよレ、。 濃度演算に必要な分析用具での吸光度についても、 散乱光や β光 に基づレヽて演算するようにしてもよい。 また、 測定波長の misを基準板からの反 射光に基づレ、て行う であっても、 必ずしも反射率を演算してから測定波長を 演算する必要はなく、 反射光の光量から直接測定波長を確認するようにしてもよ レ、。 同様に、 濃度演算においても、 吸光度を必ずしも演算する必要はなく、 分析 用具から進行してくる光の光量 fe答状態)から濃度演算を行うようにしてもよレ、。 以上にぉレヽては、 分析装置にぉレヽて測定波長の mmを行う ^につレヽて説明し たが、 測定波長の β、は、 分析装置を出荷する前に行うようにしてもよレ、。
出荷前における測定波長の麵は、 少なくとも光源と受光素子を含む検知ュ二 ットが組み上がった後に行われる。 すなわち、 測定波長の脑は、 分析装置の全 体が製造された後において行ってもよいし、 検知ュニットが組み上がった段階に おいて、 検知ユニットを用いて行ってもよい。 測定波長の確認は、 先に説明した のと同様にして基準板を用いて行われるが、 この基準板は、 出荷後の分析装置を 測定波長の!^が行えるように構成する:^には、 検知ュニットに基箱を組み 込んでおき、 その基 ¾gを利用して行うようにしてもよい。 一方、 出荷後の分析 装置において測定波長の麵、を行わなレヽ: ^には、 另 IJ途基職反を輔し、 この基 聊反を用いて測定波長の ¾ を行うようにすればよい。
測定波長力 ^IISされた には、 様々な測定波長に対応した複数の検 ¾線の中 力 、 測定波長に最も適合する検 ft線を選択し、 その検 *1泉を分析装置の記憶部 に記憶させるようにしてもよい。 この:^、 複数の検 線は、 記憶部に予め記憶 させておいたものであってもよく、 その ±J ^には選択された検 泉を使用して演 算を行うようなプログラム力 s組み込まれる。 もちろん、 選択された検 ¾線のみを 記憶部に記憶させるようにしてもよレ、。 測定波長の適合する検 i泉の選択にぉレヽ ては、 必ずしも測定波長を演算する必要はなく、 基聯反からの反射光量などに応 じて、 直接的に検量線を選択するようにしてもよい。
一方、 光照射時におけ δ基準板の応答状態に基づいて、 測定波長に関する情報 を記憶部に記憶させるようにしてもよい。 この:^には、 分析装置は当該情報を 考慮して演算部において演算を行うように構成される。 たとえば、 分析装置は、 検知ュ二ットにおレ、て得られた吸光度を補正してから補正値に基づレ、て濃度演算 を行い、 あるいは吸光度に基づいて濃度演算を行った後、 この演算値を補正する ように構成される。
このようにして分析装置の出荷前に測定波長の βを行うようにすれば、 波長 選択フィルタや光源の製品誤差の影響が予め排除され、 精度良く濃度測定を行う ことができる分析装置を 共できるようになる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 試料液およひ^:薬によって構築される反応系に対して光を照射し、 そのとき の反応系における応答状態を第 1検知結果として検知するための第 1検知ステツ プと、
光照射時の応答状態に波長依存性がある基«に対して光を照射し、 そのと きの上記基¾¾における応答状態を第 2検知結果として検知するための第 2検知 上記第 1およぴ第 2検知結果に基づレ、て、 試料液中の特定成分の濃度を演算 する演算ステップと、
を含む、 分析方法。
2. 上記演算ステップにおいては、 上記第 2検知結果に基づいて、 予め され た複数の検 4ϋの中から最適な検 ¾泉を選択した上で、 当該検 *|泉および上記第
1検知結果に基づいて、 特定成分の濃度の演算を行う、 請求項 1に記載の分析方 法。
3. 上記演算ステップにおいては、 上記第 2検知結果に基づいて、 上記第 1検知 結果の補正を行った上で、 この補正値と検 */锒により特定成分の濃度の演算を行 う、 請求項 1に記載の分析方法。
4. 上記演算ステップにおいては、 上記第 1検知結果および検鼂線に基づいて特 定成分の濃度を第 1次的に演算した上で、 この演算値を補正して最終的な演算値 を算出する、 請求項 1に記載の分析方法。
5. 上記第 1および第 2検知ステップのうちの少なくとも一方の応答状態は、 正 反射光量、 通光量、 または散乱反射光量として検知される、 請求項 1に記載の 分析方法。
6. 光照射手段と、
試料液およひ^;薬によつて構築される反応系に対して、 上記光照射手段から 出射された光を照射したときの第 1応答状態、 および光照射時の応答状態に波長 依存性がある基準板に対して、 上記光照射手段から出射された光を照射したとき の第 2応答状態を検知するための検知手段と、
上記第 1および第 2応答状態に基づいて、 試料液中の特定成分の濃度を演算 する演算手段と、
を備える、 分析装置。
7. 上記第 1応答状態に対応する第 1検知結果と特定成分の濃度との関係を表す 複数の検 *1泉を記憶した記憶手段と、
上記第 2応答状態に対応する第 2検知結果に基づレヽて、 上記複数の検 線の 中から演算に最適な検嶽泉を選択するための選択手段と、
をさらに備えており、
上記演算手段は、 上記選択手段により選択された検 镍および上記第 1検知 結果に基づいて、 特定成分の濃度を演算するように構成されている、 請求項 6に 記載の分析装置。
8. 上記演算手段は、 上記第 2応答状態に対応する第 2検知結果に基づいて、 上 記第 1応答状態に対応する第 1検知結果を補正した後に、この補正値に基づ!/、て、 特定成分の濃度を演算するように構成されている、 請求項 6に記載の分析装
9. 上記演算手段は、 上記第 1検知結果に基づいて特定成分の濃度を第 1次的に 演算した後、 この第 1次的演算値を補正して最終的な演算値を算出するように構 成されている、 請求項 6に記載の分析装置。
10. 上記検知手段にぉレ、て上記第 2応答状態を検知するタイミングを制御するた めの制御手段をさらに備えてレヽる、 請求項 6に記載の分析装置。
11. 上記制御手段は、 上記検知手段における上記第 2応答状態の検知を、 上記第
1応答状態の検知と相前後して、 あるレ、は上記第 1応答状態の検知と TOして行 うように制御する、 請求項 10に記載の分析装置。
12. 上記制御手段は、 上記検知手段における上記第 2応答状態の検知を、 装置の 立ち上げ時に行うように制御する、 請求項 10に記載の分析装置。
13. 上記第 1および第 2応答状態のうちの少なくとも一方は、 正反射光量、 通 光量または散乱反射光量として検知される、 請求項 6に記載の分析装置。
14. 試料液およひ ¾薬によつて構築される反応系に対して光を照射するための光 照射手段と、 光照射時における上記反応系での応答状態を検知するための検知手 段と、 この検知手段での検知結果に基づいて、 試料液中の特定成分の濃度を演算 するための演算手段と、 特定成分の演算に必要な情報を記憶するための記憶手段 と、 を備えた分析装置を製造する方法であって、
光照射時の応答状態に波長依存性がある基準板に上記光照射手段からの光を 照射し、 そのときの上記基準板での応答状態から、 上記光照射手段から出射され る光の出射状態を検知する検知ステップと、
上記出射状態を上記演算手段における演算結果に反映できる情報として上記 記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
を含む、 分析装置の製造方法。
15. 上記検知ステップでの検知結果に基づレ、て、 上記検知手段での検知結果と特 定成分の濃度との関係を表す複数の検 4ϋの中から、 上記出射状態に応じた検量 線を選択する検 */線選択ステップをさらに含んでおり、
上記記憶ステップでは、 上記検 ft線選択ステップにおレ、て選択された検 a泉 を、 上記演算手段における演算用の検量線として上記記憶手段に記憶させる、 請 求項 14に記載の分析装置の製造方法。
16. 上記検知ステップでは、 上記出射状態は、 出射光のピーク波長として把握さ れ、
上記記憶ステップでは、 上記記憶手段に上記ピーク波長を記憶させる、 請求 項 14に記載の分析装置の製造方法。
17. 上記検知ステップにおいては、 上記基準板として、 予め分析装置に組み込ん でおレ、たものを使用する、 請求項 14に記載の分析装置の製造方法。
18. 上記検知ステップにおいては、 上記基準板として、 当該検知ステップのため に、 上記分析装置とは別に職されたものを使用する、 請求項 14に記載の分析装 置の製造方法。
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