WO2004077029A1 - 免疫クロマト試験片の測定装置 - Google Patents

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WO2004077029A1
WO2004077029A1 PCT/JP2004/002248 JP2004002248W WO2004077029A1 WO 2004077029 A1 WO2004077029 A1 WO 2004077029A1 JP 2004002248 W JP2004002248 W JP 2004002248W WO 2004077029 A1 WO2004077029 A1 WO 2004077029A1
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immunochromatographic test
light
optical system
test strip
semiconductor light
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PCT/JP2004/002248
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Kazunori Yamauchi
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Hamamatsu Photonics K.K.
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    • G01N2021/8609—Optical head specially adapted

Definitions

  • the present invention relates to an immunochromatographic test strip measuring device.
  • An antibody (or antigen) that causes an antigen-antibody reaction with an antigen (or antibody) in a sample is applied to a specific band of the immunochromatographic test strip in advance on the immunochromatographic test strip. ing.
  • the antigen (or antibody) in the sample labeled with the dye is developed to the above-mentioned specific position by the developing solution, the antigen (or antibody) in the sample is exchanged with the antibody (or antigen) applied in a band shape.
  • the amount of antigen (or antibody) in the sample is quantitatively analyzed by optically measuring the degree of coloration of the formed color lines with a measuring device. Can be.
  • the sample developing direction of the immunochromatographic test piece (the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece) It is known to irradiate measurement light with a light beam cross section extending in a direction perpendicular to the direction (parallel to the coloration line) and detect reflected light from the immunochromatographic test piece by the measurement light (for example, , Patent Document 1.).
  • the measuring device described in Patent Document 1 is disposed at a position obliquely upward and forward to receive the reflected light in the forward direction of the sample development direction or obliquely upward and backward to receive the reflected light in the backward direction of the sample development direction.
  • a photodetector is installed to detect the reflected light from the immunochromatographic test strip.
  • Patent Literature 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-32626 Disclosure of the Invention
  • an immunochromatographic test device used for immunochromatographic analysis is: It has an immunochromatographic test strip and a casing for holding the immunochromatographic test strip. An observation window is formed in the casing to expose the colored portion of the immunochromatographic test strip.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an immunochromatographic test strip measuring device capable of improving the measurement accuracy of coloration. is there.
  • an immunochromatographic test strip measuring apparatus comprises: an irradiation optical system for irradiating the immunochromatographic test strip with measurement light; an immunochromatography test by irradiating the measurement light;
  • An immuno-chromatographic test strip measuring device comprising: a detection optical system that detects reflected light from the piece; and the irradiation optical system includes a semiconductor light-emitting element, and uses the light from the semiconductor light-emitting element as measurement light.
  • the chromatographic test piece is placed so as to irradiate it in a direction substantially perpendicular to the direction. Diagonally It includes a semiconductor light receiving element provided above, and is arranged so that the semiconductor light receiving element detects reflected light obliquely upward in a direction substantially parallel to the coloring line.
  • the irradiation optical system is arranged so as to irradiate the light from the light emitting element onto the immunochromatographic test strip from a substantially vertical direction as measurement light
  • the detection optical system is set in a direction substantially parallel to the color line by a light-receiving element provided diagonally above the color line formed on the immunochromatographic test piece from the irradiation position of the measurement light on the immunochromatographic test piece.
  • the irradiation optical system is used to shape the light from the semiconductor light emitting element into light having a light beam cross section extending in a direction substantially parallel to a color line formed on the immunochromatographic test piece. It is preferable to further include a light beam shaping member, and a lens for imaging light from the light beam shaping member on the immunochromatographic test piece. In this case, the measurement light image formed on the immunochromatographic test piece can be illuminated without being deformed and can be irradiated with clear measurement light. As a result, it is possible to greatly improve the measurement accuracy of the coloration degree.
  • an optical head on which the irradiation optical system and the detection optical system are mounted, a test piece mounting table on which the immunochromatographic test piece is mounted, and a scanning direction crossing the coloration line. It is preferable that a scanning mechanism for relatively moving the mounting plate and the optical head be further provided. In this case, the irradiation head and the reception head are mounted on the optical head. In this case, the structure is simplified, and the scanning mechanism for moving the optical head in the scanning direction is only one system, so that the structure of the scanning mechanism and the configuration of its control system are simplified.
  • a table on which the immunochromatographic test piece is placed, an irradiation optical system for irradiating the table with measurement light, and light incident from the table side are detected.
  • the irradiation optical system and the detection optical system move relative to the table in a predetermined scanning direction, and the irradiation optical system includes a semiconductor light emitting element and emits the semiconductor light.
  • the light from the element is arranged so as to irradiate the light as a measurement light to the table from a direction substantially perpendicular to the table. It includes a semiconductor light receiving element, and is arranged so that the semiconductor light receiving element detects reflected light obliquely upward in a direction intersecting a predetermined traveling direction.
  • the immunochromatographic test strip measuring apparatus when measuring the degree of coloration of the colored portion of the immunochromatographic test piece held in the casing through the observation window, the presence of a colored line near the edge forming the observation window does not prevent the casing from blocking the reflected light from the immunochromatographic specimen. In addition, even near the edge, light reflected by the casing is less likely to enter the semiconductor light receiving element, and noise components are reduced. As a result, the degree of coloration can be accurately measured without being affected by the casing.
  • the irradiation optical system includes: a light beam shaping member for shaping light from the semiconductor light emitting element into light having a light beam cross section extending in a direction intersecting a predetermined scanning direction; And a lens for imaging light from the member.
  • the measuring light image formed on the immunochromatographic test piece can be irradiated with clear measuring light without being deformed. As a result, the measurement accuracy of the colorimetric degree can be greatly improved.
  • the optical head to which the irradiation optical system and the detection optical system are attached is It is preferable to further include a scanning mechanism for moving the optical head in a fixed scanning direction, and a chassis on which the scanning mechanism is arranged. In this case, since the scanning mechanism is not provided on the table, the table can be cleaned. As a result, a hygienic measuring device can be realized.
  • the chassis includes a pair of vertical walls positioned on both sides of the table with the table interposed therebetween, and a top connected to each of the vertical walls, wherein the scanning mechanism includes an optical head.
  • the optical head moves in a predetermined scanning direction in a space surrounded by the pair of vertical walls and the top. In this case, it is possible to suppress light from entering the immunochromatographic test piece / semiconductor light receiving element from outside the chassis, and it is possible to greatly improve the measurement accuracy of the coloration degree.
  • the slider block and the pair of guide rails are arranged on a surface opposite to the space surrounded by the pair of vertical walls and the top at the top, and the top is It is preferable that a notch extending in a predetermined scanning direction is formed at a position between the pair of guide rails, and the optical head and the slider block are connected and fixed through the notch. In this case, a configuration in which the optical head can be reliably moved in the predetermined scanning direction in the space surrounded by the pair of vertical wall portions and the movable portion can be realized simply and at low cost.
  • a first substrate disposed outside the chassis, a second substrate fixed to the optical head, a first substrate and a second substrate having flexibility and elasticity, And a communication cable for electrically connecting the communication cable to the inside of the chassis from a hole formed in the one vertical wall, extending along the one vertical wall, and It is provided so as to bend from the end of the vertical wall portion to the other vertical wall portion through the outside of the chassis, and a portion of the communication cable located inside the chassis is one vertical portion. It is preferably fixed to the wall. In this case, by arranging the communication cable through the inside of the chassis, the length of the communication cable can be reduced, and entanglement, bending, and entanglement can be prevented.
  • the table is preferably detachable from the chassis. In this case, the table can be easily cleaned, and it is more hygienic.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the optical head and the immunochromatographic test device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the immunochromatographic test utensil measured by the immunochromatographic test strip measuring device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the optical head shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of the optical head shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical head shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 7 is an exploded cross-sectional view of the optical head shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the configuration of the irradiation optical system included in the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a system configuration diagram of an immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an absorption profile of transmitted light of an immunochromatographic test strip included in the immunochromatographic test device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a measuring operation in the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a measuring operation in the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a modified example of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing a modified example of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a modification of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the optical head shown in FIG. 13 to FIG.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing a conventional immunochromatographic test strip measuring device.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a conventional immunochromatographic test strip measuring device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the optical head and the immunochromatographic test tool shown in FIG. FIG.
  • the measuring device MD of the present embodiment is a device that irradiates the coloration line CL formed on the immunochromatographic test strip 1 with measurement light and measures the coloration degree of the coloration line CL by receiving the reflected light.
  • the measuring device MD includes a mounting plate 11 as a table on which the immunochromatographic test tool TE is mounted, and an optical head on which the irradiation optical system 21 and the detection optical system 31 are mounted. And a scanning mechanism 12 for moving the optical head 41 in the running direction with respect to the mounting plate 11.
  • the irradiation optical system 21 irradiates the mounting plate 11 with light so as to irradiate the immunochromatographic test piece 1 mounted on the mounting plate 11 with measurement light.
  • the detection optical system 31 is mounted The reflected light from the immunochromatographic test strip 1 is detected by the incidence of light from the plate 11 side.
  • the immunochromatographic test utensil TE includes, as shown in FIG. 3, a casing 3 having a rectangular shape in plan view, and an immunochromatographic test piece 1 held in the casing 3. have.
  • FIG. 3 is a plan view of the immunochromatographic test device.
  • the casing 3 has a sample spotting window 5 for dropping the sample and a monitoring window 7 for exposing the colored portion of the immunochromatographic test strip 1 along the long side direction thereof. Is provided.
  • the edges 5 a to 5 d for shaping the sample spotting window 5 and the edges 7 a to 7 d for shaping the observation window 7 are provided inclined toward the immunochromatographic test strip 1, and are tapered. Is formed.
  • part of the observation window 7 is used as a control window by being partitioned by the partition 7e.
  • the immunochromatographic test piece 1 is made of a material such as nitrocellulose membrane or filter paper, and has a rectangular shape.
  • the immunochromatographic test strip 1 has a sample spotting section 1 a provided at a position corresponding to the sample spotting window 5 and a detection section 1 b provided at a position corresponding to the observation window 7.
  • the detection section lb is coated with and immobilized with each antibody (or antigen) that reacts with the antigen (or antibody) in the sample, and has a line shape (or band shape).
  • the specimen is dropped from the specimen spotting window 5 to the specimen spot la of the immunochromatographic test strip 1.
  • the antigen (or antibody) in the sample binds to the labeling dye, and the conjugate of the antigen (or antibody) in the sample and the labeling dye and the unreacted labeling dye move in the long side direction of the immunochromatographic test strip 1.
  • an antigen is contained in the sample, and the antigen reacts with the detection unit 1b in an antigen-antibody manner.
  • the antigen in the sample reacts specifically with the antibody immobilized on the detector 1b, and the reacting detector 1b reacts with a linear dye Pattern (color line CL) is formed.
  • the color line CL is formed to extend in a direction (for example, a direction orthogonal to) the direction of movement of the antigen (or antibody) in the specimen in the immunochromatographic test strip 1 and to be observed from the observation window 7. Can be.
  • the width of the coloring line CL is usually about 1.0 mm.
  • the length in the longitudinal direction of the coloring line CL is usually about 5 mm.
  • the irradiation optical system 21 includes a semiconductor light emitting element 23, a light beam shaping member 25, and a lens 27.
  • the semiconductor light emitting element 23, the light beam shaping member 25, and the lens 27 are mounted on the optical head 41.
  • a light-emitting diode (LED) is used as the semiconductor light-emitting element 23, and its specifications are set to a center wavelength of 5300 nm, a luminance of 30000 mc, and a directional angle of 20 °. .
  • the light beam shaping member 25 transfers light from the semiconductor light emitting element 23 to a color line CL formed on the immunochromatographic test piece 1 mounted on the mounting plate 11. It is shaped into light having a light beam cross section extending in a parallel direction, that is, a direction intersecting the traveling direction of the optical head 41 (in this embodiment, a direction orthogonal to the traveling direction of the optical head 41). And a plate-like member provided with slits 25a.
  • the shape of the slit 25a is set to a rectangular shape (for example, 50 ⁇ m in width and 3 mm in length).
  • the direction in which the slits 25a extend is determined by the immunochromatographic test tool TE mounted on the mounting plate 11 while the light beam shaping member 25 is mounted on the optical head 41. It is set so as to be substantially parallel to the coloring line CL formed on the piece 1. As a result, the light from the semiconductor light emitting element 23 becomes slit light substantially parallel to the color line CL formed on the immunochromatographic test strip 1.
  • the lens 27 receives the light from the light beam shaping member 25 (slit light substantially parallel to the coloring line CL formed on the immunochromatographic test strip 1) on the mounting plate 11. Immunochromatographic test tool for imaging on immunochromatographic test piece 1 in TE.
  • the focal length of the lens 27 is set to 6 mm.
  • the size of the slit light image formed on the immunochromatographic test piece 1 is 50 ⁇ m in width and 3 ⁇ 43 mm.
  • the detection optical system 31 has a semiconductor light receiving element 33 as shown in FIGS. 1 and 2, and the semiconductor light receiving element 33 is mounted on the optical head 41. ing.
  • a silicon (Si) photodiode is used as the semiconductor light receiving element 33.
  • the optical head 41 includes a first member 51, a second member 61, and a cylindrical member 71. The upper part thereof is fixed to a slider block 13 constituting a scanning mechanism 12 via a support plate 14 so as to be supported above the immunochromatographic test tool TE.
  • FIG. 4 is a side view of the optical head shown in FIGS. 1 and 2
  • FIG. 5 is a plan view of the optical head shown in FIGS. 1 and 2.
  • 6 is a cross-sectional view of the optical head shown in FIGS. 1 and 2
  • FIG. 7 is an exploded configuration diagram of the optical head shown in FIGS.
  • the first member 51 has a female screw-shaped first hole having a predetermined inner diameter (for example, about M 2) so as to penetrate the first member 51. 52, a second hole 53 having an inner diameter larger than the first hole 52 (for example, about ⁇ 4 mm), and an inner diameter larger than the second hole 53 (for example, ⁇ 6). mm) and a fourth hole 55 having an inner diameter larger than the third hole 54 (for example, a square hole having a longitudinal direction of 6.8 mm). And a fifth hole 56 having an inner diameter larger than that of the fourth hole 55 (for example, a square hole having a longitudinal direction of 15 mm) are continuously formed.
  • the first member 51 has a bolt hole 57 into which a bolt for fixing the second member 61 is screwed.
  • the first hole 52 is located on the side of the mounting plate 11 (immunochromatography test tool TE), and the first to fifth holes 52 to 56
  • the central axis is arranged so as to be substantially perpendicular to the mounting plate 11 (immunochromatographic test piece 1).
  • the lens 27 is inserted into the third hole 54.
  • the second member 61 has a rectangular cross section in a plane perpendicular to the optical axis of the semiconductor light emitting element 23.
  • the second member 61 penetrates through the second member 61.
  • a sixth hole 62, a seventh hole 63, and an eighth hole 64 are formed continuously.
  • the second member 61 has a through hole 65 for inserting a bolt.
  • the second member 61 is inserted into the fifth hole 56 of the first member 51, and is fixed to the first member 51 by a bolt.
  • the semiconductor light emitting element 23 is inserted into the sixth hole 62.
  • the inner diameter of the seventh hole 63 is set to a predetermined inner diameter (for example, about M3) in the form of a female screw, and the inner diameter of the eighth hole 64 is equal to that of the seventh hole 63. It is set to a value larger than the inner diameter (for example, about 5 mm).
  • the fifth hole 56 of the first member 51 is a square hole corresponding to the shape of the second member 61.
  • the present invention is not limited to this. It is only necessary that the second member 61 has a shape (for example, a circular shape) that can be inserted, corresponding to the above shape.
  • the cylindrical member 71 has a first cylindrical portion 72 having a predetermined inner diameter (for example, about M2) in a female screw shape on one end side, and a first cylindrical portion on the other end side.
  • a second cylindrical portion 73 having an inner diameter larger than the portion 72 (for example, about 5 mm in diameter).
  • the cylindrical member 71 is inserted into the fourth hole 55 of the first member 51.
  • the outer shape of the cylindrical member 71 is a quadrangular shape when viewed in a section perpendicular to the optical axis of the semiconductor light emitting element 23.
  • the fourth hole portion 55 of the first member 51 is formed as a square hole corresponding to the shape of the cylindrical member 71, but is not limited thereto, and the shape of the cylindrical member 71 is not limited thereto. If the tubular member 71 has a shape (for example, a circular shape) that can be interpolated, it is sufficient.
  • each element of the irradiation optical system 21 into the first member 51, first, the lens 27 is inserted into the third hole 54, and then the cylindrical member 7 1 Into the fourth hole 55. Subsequently, the light beam shaping member 25 is placed on a step formed at the boundary between the fourth hole 55 and the fifth hole 56, and the second member 61 is connected to the fifth hole. Proceed to Part 5-6. Then, the semiconductor light emitting element 23 supported on the substrate (not shown) is inserted into the sixth hole 62. Then, the board and the second member 61 are fixed to the first member 51 with bolts.
  • the lens 27 is formed by a step formed at the boundary between the second hole 53 and the third hole 54 of the first member 51 and the first part of the cylindrical member 71. It is sandwiched and fixed by the cylindrical portion 72 of the cylinder.
  • the light beam shaping member 25 is formed by a step formed at the boundary between the fourth hole 55 and the fifth hole 56 of the first member 51 and the second member 61. It is sandwiched and fixed. As shown in FIG. 8, the light emitted from the semiconductor light emitting element 23 is sequentially transmitted from the semiconductor light emitting element 23 side to the seventh hole 6 3 of the second member 61.
  • the immunochromatographic test strip 1 is irradiated from a direction substantially perpendicular to the specimen.
  • the seventh hole 63 is arranged between the semiconductor light emitting element 23 and the light beam shaping member 25, and functions as a cylindrical first paffle for removing stray light.
  • the first cylindrical portion 72 is arranged between the light beam shaping member 25 and the lens 27, and functions as a cylindrical second paffle portion for removing stray light.
  • the first hole portion 52 is disposed between the lens 27 and the immunochromatographic test piece 1, and functions as a cylindrical third baffle portion for removing stray light.
  • the space defined by the eighth hole 64 is disposed between the seventh hole 63 (first baffle) and the light beam shaping member 25, and the seventh hole 63 Functions as a cylindrical space with a diameter larger than 3.
  • the space defined by the second cylindrical portion 73 is disposed between the light beam shaping member 25 and the first cylindrical portion 72 (second baffle portion). It functions as a cylindrical space with a diameter larger than the inner diameter of 2.
  • the space defined by the second hole 53 is disposed between the lens 27 and the first hole 52 (third paffle), and the space is defined by the first hole 52. Also function as a large-diameter cylindrical space.
  • each of the baffle portions has a female screw shape. Etc. Various configurations can be employed.
  • the first member 51 has a ninth hole 5 having a predetermined inner diameter (for example, about ⁇ 3.2 mm) penetrating through the first member 51. 8 and a 10th hole portion 59 having an inner diameter larger than the ninth hole portion 58 (for example, about 8 mm) are formed continuously.
  • the ninth hole 58 is located on the mounting plate 11 (immunochromatography test tool TE) side.
  • the lower end of the ninth hole 58 is arranged in a direction substantially parallel to the first hole 52 and the coloring line CL formed on the immunochromatographic test strip 1. It extends diagonally upward along a direction substantially parallel to the coloring line CL.
  • the semiconductor light receiving element 33 is provided in the 10th hole 59.
  • the semiconductor light receiving element 33 is supported by a substrate (not shown), and the substrate is inserted into the first member 51 with the semiconductor light receiving element 33 inserted into the first hole 59. It is fixed by bolting.
  • the semiconductor light-receiving element 33 is provided diagonally above in a direction substantially parallel to the color line formed on the immunochromatographic test piece 1 from the measurement light irradiation position on the immunochromatographic test piece 1. , Detects reflected light that is inclined upward in a direction substantially parallel to the coloring line CL.
  • the ninth hole 58 functions as a collimator for removing stray light generated when the casing 3 of the immunochromatographic test tool TE is hit and collimating the reflected light.
  • the scanning mechanism 12 includes a slider block 13 and a color line CL formed in the longitudinal direction of the mounting plate 11, that is, a color line CL formed on the immunochromatographic test strip 1.
  • a pair of left and right guide rails 15 slidably guide in the scanning direction that crosses at right angles, and a rack 16 formed on the side surface of the slider block 13 along the length of the guide rails 15. It has a pinion 17 that fits, and a drive motor 19 to which a worm gear 18 that fits with the pinion 17 is fixed.
  • the scanning mechanism 12 when the worm gear 18 rotates in the normal rotation direction by the drive motor 19, the pinion 17 is decelerated and rotationally driven.
  • the slider block 13 in which the rack 16 is fitted with 17 is guided by a pair of left and right guide rails 15 and moves in the scanning direction.
  • the optical head 41 moves in the running direction crossing the color line CL formed on the immunochromatographic test strip 1 at right angles to the mounting plate 11. That is, the running direction of the optical head 41 intersects with the direction in which the color line CL formed on the immunochromatographic test strip 1 mounted on the mounting plate 11 extends.
  • the direction in which the slit 25a extends and the running direction of the optical head 41 intersect (orthogonal in this embodiment), and the light beam shaping member 25 is separated from the semiconductor light emitting element 23 by Is shaped into light having a light beam cross section extending in a direction intersecting the scanning direction of the optical head 41.
  • the measuring device MD controls the rotation of the drive motor 19 of the scanning mechanism 12, the lighting control of the semiconductor light emitting element 23, the processing of the light receiving signal of the semiconductor light receiving element 33, and the processing of the processing result.
  • it has a control section 81 and a measurement result display section 83 as shown in FIG.
  • FIG. 9 is a system configuration diagram of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • the control unit 81 controls the rotation of the drive motor 19 of the running mechanism 12 in the forward, stop, and reverse rotations, and controls the optical head 4 by the forward rotation of the drive motor 19. While the light source 1 moves in the scanning direction, the semiconductor light emitting element 23 is turned on, and the measuring light (slit light) is exposed to the observation window 7 of the casing 3. Irradiate on top.
  • control unit 81 receives a detection signal from the semiconductor light-receiving element 33, which receives reflected light reflected from the detection unit 1b of the immunochromatographic test strip 1 by turning on the semiconductor light-emitting element 23. Is input, and an absorption profile of the measurement light is created based on the detection signal. Then, the absorbance ABS of the colored line CL of the immunochromatographic test strip 1 is calculated from the created absorbance profile by the arithmetic expression (1).
  • a B S 1 og T i / T o... (1)
  • i is the output signal intensity of the reflected light from the uncolored part.
  • control unit 81 refers to the calibration characteristic diagram prepared in advance to obtain the total amount (concentration) of the antigen (or antibody) contained in the sample according to the calculated absorbance ABS. Is obtained and displayed on the measurement result display section 8 3.
  • an immunochromatographic test tool TE FOG. Prepare
  • the sample spreads toward the detection portion 1b of the immunochromatographic test strip 1, and the antigen (or antibody) in the sample is separated from the antibody (or antigen) applied in a band on the detection portion 1b.
  • a color line CL formed by the dye is formed.
  • the immunochromatographic test tool TE is placed on the mounting plate 11 and the semiconductor light emission is performed by the control unit 81 (see FIG. 9).
  • the element 23 is turned on, and the drive motor 19 is rotated in the forward direction.
  • a slit light substantially parallel to the coloring line CL formed on the immunochromatographic test piece 1 is irradiated to the detection part 1 b of the immunochromatographic test piece 1 through the observation window 7 of the casing 3.
  • the optical head 41 starts moving along the scanning direction, and the slit light image moves on the detection section 1 b of the immunochromatographic test piece 1 in the running direction.
  • the semiconductor light-receiving element 33 moves obliquely upward in a direction substantially parallel to the color line CL formed on the immunochromatographic test piece 1 out of the reflected light reflected from the detection section 1 b of the immunochromatographic test piece 1. It receives the reflected light and outputs a detection signal to the controller 81.
  • the control unit 81 which has received the detection signal, creates an absorption profile of the measurement light, for example, as shown in FIG. 10, and uses the absorption profile to form a color line on the immunochromatographic test strip 1.
  • the absorbance ABS of CL is calculated by the above equation (1). Then, the control unit 81 obtains the total amount (concentration) of the antigen (or antibody) contained in the sample according to the calculated absorbance ABS by referring to the calibration characteristic diagram prepared in advance. It is displayed on the measurement result display section 83.
  • the color line CL formed on the detection unit 1b of the immunochromatographic test strip 1 housed in the casing 3 is displayed.
  • the chromaticity is measured.
  • the irradiation optical system 21 irradiates the light from the semiconductor light emitting element 23 onto the immunochromatographic test strip 1 from a substantially vertical direction as measurement light.
  • the detection optical system 31 is set in a direction substantially parallel to the color line CL formed on the immunochromatographic test piece 1 from the irradiation position of the measurement light on the immunochromatographic test piece 1.
  • the semiconductor light receiving element 33 provided diagonally above (in a direction intersecting the scanning direction of the optical head 41) detects reflected light obliquely upward in a direction substantially parallel to the color line CL.
  • the coloration degree of the coloration line CL can be accurately measured without being affected by the casing 3.
  • the arrow A in FIGS. 11 and 12 indicates the scanning direction of the optical head 41.
  • the irradiation optical system 21 includes a light beam shaping member 25 and a lens 27.
  • slit light extending from the irradiation optical system 21 in a direction substantially parallel to the color line CL (a direction intersecting the running direction of the optical head 41) is irradiated so as to overlap the color line CL. Therefore, uneven coloration occurred Also in this case, the uneven coloring is optically averaged, and the reflected light having the uneven coloring optically averaged enters the semiconductor light receiving element 33.
  • the color degree of the color line CL of the immunochromatographic test strip 1 can be accurately measured.
  • the slit light is irradiated onto the immunochromatographic test strip 1 from a substantially vertical direction, the slit light image formed on the immunochromatographic test strip 1 is not formed.
  • the measurement accuracy of the degree of coloration of the coloration line CL can be greatly improved without deformation.
  • the seventh hole 63 (first baffle) is disposed between the semiconductor light emitting element 23 and the light beam shaping member 25, and the light beam shaping member is provided.
  • the first cylindrical portion 7 2 (second paffle portion) of the cylindrical member 71 is disposed between the lens 27 and the lens 27, and the lens 27 and the immunochromatographic test piece 1 (mounting plate 11) Since the first hole portion 52 (third baffle portion) is disposed between the holes, the generation of stray light is suppressed by these holes and the cylindrical portion. Further, the light (slit light) from the light beam shaping member 25 is imaged on the immunochromatographic test piece 1 by the lens 27.
  • the optical head 41 is disposed between the seventh hole 63 and the light beam shaping member 25, and is located between the seventh hole 63 and the seventh hole 63.
  • An eighth hole 64 having a large diameter is provided.
  • the irradiation optical system 21 is configured to have a space (cylindrical space) defined by the eighth hole 64.
  • the optical head 41 is disposed between the light beam shaping member 25 and the first cylindrical portion 72 of the cylindrical member 71, It has a second cylindrical portion 73 having an inner diameter larger than that of the cylindrical portion 72.
  • the irradiation optical system 21 is It is configured to have a space (cylindrical space) defined by the second cylindrical portion 73. As a result, stray light is sealed in the space defined by the second cylindrical portion 73, and it is possible to further suppress unnecessary stray light from entering the immunochromatographic test strip 1. .
  • the optical head 41 is disposed between the lens 27 and the first hole 52, and has a larger diameter than the first hole 52. It has a second hole 53.
  • the irradiation optical system 21 is configured to have a space (cylindrical space) defined by the second hole 53. As a result, stray light is confined in the space defined by the second holes 53, and it is possible to further suppress unnecessary stray light from entering the immunochromatographic test strip 1.
  • the irradiation optical system 21 is mounted on the optical head 41, and the optical head 41 includes the first hole 52 and the second hole 52.
  • the first member 51 in which the part 53, the third hole 54, the fourth hole 55, and the fifth hole 56 are formed continuously, and the fifth hole 56 A second member 61 that is interpolated to form a sixth hole 62 and a seventh hole 63 continuously, and a cylindrical member 71 that is inserted into the fourth hole 55
  • the lens 27 is fixed by the stepped portion formed at the boundary between the second hole 53 and the third hole 54 and the cylindrical member 71, and the fourth hole 55
  • the light beam shaping member 25 is fixed by the step formed at the boundary with the fifth hole 56 and the second member 61.
  • the first hole 52, the seventh hole 63, and the inside of the first tubular portion 72 of the tubular member 71 are provided with a female. Screws are formed. This makes it possible to more effectively suppress unnecessary stray light from being incident on the immunochromatographic test strip 1 with an extremely simple configuration in which a female screw is formed.
  • the measuring device MD includes an optical head 41 to which the irradiation optical system 21 and the detection optical system 31 are attached, and an immunochromatographic test tool TE (immunization system).
  • the structure is simplified, and the running when the optical head 41 is moved in the scanning direction is performed. Only one mechanism 12 is required, and the structure of the scanning mechanism 12 and the configuration of its control system are simplified.
  • a light emitting diode is used as the semiconductor light emitting element 23. Thereby, the light intensity of the light source can be increased.
  • the light beam shaping member 25 extends in a direction substantially parallel to the coloring line CL formed on the immunochromatographic test piece 1, ie, the optical head 4 A plate-like member having a slit 25a extending in a direction intersecting the scanning direction 1 is used. Thereby, the structure of the light beam shaping member 25 can be simplified.
  • FIGS. 13 and 15 are perspective views showing modified examples of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing a modified example of the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the optical head shown in FIGS.
  • the measuring apparatus MD includes a box-shaped housing (not shown) having an open lower surface, and a base plate 101 for closing the opening of the housing.
  • a first substrate 103 on which a CPU and the like constituting the control unit 81 are mounted, and a chassis 105 on which the scanning mechanism 12 is disposed are fixed.
  • the chassis 105 has a cylindrical shape with a substantially rectangular cross section.
  • a vertical wall portion 109 and a top portion facing the bottom portion 107 and connected to each vertical wall portion 109 1 1 and 1 are included.
  • the top 111 is detachable from the vertical wall 109.
  • the tray 110 is provided on the chassis 105 so as to be slidable in the longitudinal direction of the chassis 105.
  • the vertical wall portions 109 are located on both sides of the tray 113 with the tray 113 interposed therebetween.
  • FIGS. 13 and 14 show the tray 113 pulled out of the chassis 105
  • FIG. 15 shows that the tray 113 is introduced into the chassis 105. It shows a state in which On the tray 113, a holder 115 for holding the immunochromatographic test tool TE is placed.
  • the trays 113 are detachable from the chassis 105 and function as a table on which the immunochromatographic test strip 1 is placed.
  • the tray 113 has a positioning piece 113a for positioning the holder 115.
  • Each of the vertical wall portions 109 is provided with a regulating piece 109 a for allowing the tray 113 to slide properly.
  • a cutout 111a is formed on the top 111 so as to extend in the longitudinal direction of the chassis 105.
  • a pair of guide rails 15 is fixed on the upper surface of the top part 11 so as to sandwich the notch 1 11a.
  • the slider block 13 is located above the notch 111a, and is movable in the direction in which the notch 111a extends, that is, in the longitudinal direction of the chassis 105.
  • a bracket 1 17 for attaching the optical head 41 is fixed to the slider block 13.
  • the drive motor 19 is arranged in the chassis 105.
  • the pinion 17 passes through the hole 1 19 formed from the vertical wall section 109 to the section section 111, It is arranged so that its upper part is located on top 11 1.
  • the upper part of the pinion 17 is engaged with the rack 16 formed on the slider block 13.
  • the lower part of the pinion 17 is engaged with a worm gear 18 fixed to the rotation shaft of the drive motor 19.
  • the optical head 41 is fixed to a bracket 111 extending through the notch 111a. As a result, the optical head 41 moves inside the chassis 105 along the longitudinal direction of the chassis 105 as the slider block 13 moves.
  • the running direction of the optical head 41 matches the longitudinal direction of the palm 105.
  • a second substrate 121 on which a drive circuit for controlling light emission of the semiconductor light emitting element 23 is formed is fixed to the optical head 41.
  • the second substrate 1 2 1 is protected by a metal cover 1 2 3.
  • the first substrate 103 and the second substrate 121 are electrically connected by a communication cable 125 having flexibility and elasticity.
  • the communication cable 125 extends from the hole 127 formed in the one vertical wall 109 to the inside of the chassis 105, and the inside of the chassis 1-05 extends to the one vertical wall 110. 9 along the longitudinal direction of the chassis 105, and the chassis extends from the end of one vertical wall portion 109 to the other vertical wall portion 109 (second substrate 1 2 1). It is provided to bend through the outside of 105.
  • a portion of the communication cable 125 located in the chassis 105 is fixed to one of the vertical wall portions 109 by bonding or the like.
  • the length from the portion fixed to one vertical wall portion 109 of the communication cable 125 to the second substrate 121 is determined by the moving distance of the optical head 41 (second substrate 122). It is necessary to take this into account. In this way, by arranging the communication cable 125 through the inside of the chassis 105, the length of the communication cable 125 can be shortened, and entanglement, bending, winding, etc. can be prevented. . .
  • the optical head 41 according to the modification example is, as shown in FIG.
  • the conductor light emitting element 23 and the semiconductor light receiving element 33 are each provided with a pair of forces S. That is, a pair of the irradiation optical system and the detection optical system are provided, and the coloration of two immunochromatographic test pieces accommodated in one immunochromatographic test tool can be measured simultaneously.
  • the slider block 13 and the pair of guide rails 15 are surrounded by the pair of vertical walls 1 09 and the top 11 1 at the top 11 1. Is located on the surface opposite to the space to be cut, and the top 1 1 1 has a notch 1 1 1 that extends between the pair of guide rails 15 and extends in the scanning direction of the optical head 4 1. a is formed, and the optical head 41 and the slider block 13 are connected and fixed through the notch. This simplifies the configuration in which the optical head 41 can be reliably moved in the running direction inside the chassis 105, that is, in the space surrounded by the pair of vertical wall portions 109 and the top portion 111. And it can be realized at low cost.
  • the optical head 41 moves in the scanning direction with respect to the mounting plate 11 or the tray 113.
  • the measuring device MD is different from the measuring device in which the mounting plate 11 or the tray 1 13 moves in the scanning direction with respect to the optical head 41 in comparison with the mounting plate 11 or the tray 1.
  • the configuration on the side 13 is simplified, and even if the mounting plate 11 or the tray 113 becomes dirty, cleaning can be performed relatively easily. As a result, the measuring device MD is hygienic.
  • the tray 113 can be attached to and detached from the chassis 105. As a result, the trays 113 can be easily washed, which is more hygienic.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • another semiconductor light emitting element such as a laser diode may be used instead of the light emitting diode.
  • the semiconductor light receiving element 33 Other semiconductor light receiving elements such as a phototransistor and a CCD image sensor may be used in place of the Si photodiode.
  • the present invention can be used for an immunochromatography (immunochromatography) test strip measuring device used for a pregnancy test, fecal occult blood test, or the like.
  • immunochromatography immunochromatography

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Abstract

照射光学系は、半導体発光素子２３、光束整形部材２５及びレンズ２７を有する。半導体発光素子２３から出射された光は、半導体発光素子２３側から順に、第７の孔部６３、第８の孔部６４、スリット２５ａ、筒状部材７１の第２の筒部分７３、第１の筒部分７２、レンズ２７、第２の孔部５３及び第１の孔部５２を通り、免疫クロマト試験片１に形成された呈色ラインと略平行なスリット光となって、免疫クロマト試験片１に略垂直な方向から当該免疫クロマト試験片１に照射される。検出光学系は、半導体受光素子３３を有する。半導体受光素子３３は、免疫クロマト試験片１上の測定光の照射位置から免疫クロマト試験片１に形成される呈色ラインと略平行な方向の斜め上方に設けられ、呈色ラインと略平行な方向の斜め上方への反射光を検出する。

Description

糸田 »
免疫クロマト試験片の測定装置
技術分野
【0 0 0 1】 本発明は免疫クロマト試験片の測定装置に関する。
背景技術
【0 0 0 2】 免疫クロマト試験片には、 検体中の抗原 （または抗体） との間で 抗原抗体反応を起こす抗体 （または抗原） が免疫クロマト試験片の特定の位置に 予め帯状に塗布されている。 色素で標識された検体中の抗原 （または抗体） が展 開液により上記特定の位置まで展開されると、 帯状に塗布された抗体 （または抗 原） との間で検体中の抗原 （または抗体） が抗原抗体反応を起こしてトラップさ れ、 上記特定の位置には色素により発色した呈色ラインが形成される。 このよう な免疫クロマト試験片においては、 形成された呈色ラインの呈色度を測定装置に より光学的に測定することで、 検体中の抗原 （または抗体） の量を定量的に分析 することができる。
【0 0 0 3】 ここで、 免疫クロマト試験片などの試験片の呈色度を測定する装 置として、 免疫クロマト試験片の試料展開方向 （免疫クロマト試験片における抗 原又は抗体の移動方向） と直交する方向 （呈色ラインと平行な方向） に延びた光 束断面をもつ測定光を照射し、 その測定光による免疫クロマト試験片からの反射 光を検出するものが知られている （例えば、 特許文献 1参照。）。 この特許文献 1 に記載された測定装置では、 試料展開方向の前方方向への反射光を受光する前方 斜め上方あるいは試料展開方向の後方方向への反射光を受光する後方斜め上方の 位置に配置された光検出器を配置し、 免疫クロマト試験片からの反射光を検出し ている。
【0 0 0 4】 【特許文献 1】 特開平 1 1— 3 2 6 1 9 1号公報 発明の開示
【0 0 0 5】 通常、免疫クロマト分析法に用いられる免疫クロマト試験用具は、 免疫クロマト試験片と、 免疫クロマト試験片を保持するケーシングとを有してい る。 ケーシングには、 免疫クロマト試験片の呈色部分を露出させる観測用ウィン ドウが形成されている。
【0 0 0 6】 上記特許文献 1に開示されたような構成の測定装置を用い、 観測 用ウィンドウを通してケーシング内に保持された免疫クロマト試験片における呈 色部分の呈色度を測定する場合、 以下のような問題点が生じることとなる。 例え ば光検出器 1 0 1が後方斜め上方に配置されている場合、 図 1 7に示されるよう に、 ケーシング 1 1 0における観測用ウィンドウ 1 1 1を形成する後側縁部 1 1 0 aに近接して呈色ラインが存在すると、 発光素子 1 0 3から照射され免疫クロ マト試験片 1 1 3にて反射した光が後側縁部 1 1 0 aで遮られて光検出器 1 0 1 に入射せず、測定自体が不可能となってしまう。また、図 1 8に示されるように、 観測用ウィンドウ 1 1 1の仕切り部 1 1 0 bの近くでは、 ケーシング 1 1 0での 反射光の影響が大きくなる。 このため、 観測用ウィンドウ 1 1 1の中央位置と比 ベるとノイズ成分が多くなり、 呈色度を精度よく測定することが困難になってし まう。 光検出器 1 0 1が前方斜め上方に配置されている場合においても、 同様の 問題が生じる。
【0 0 0 7】 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、 その目的は、 呈色度 の測定精度を向上することが可能な免疫クロマト試験片の測定装置を提供するこ とにある。
【0 0 0 8】 上述した目的を達成するため、 本発明に係る免疫クロマト試験片 の測定装置は、 免疫クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、 測定光の 照射による免疫クロマト試験片からの反射光を検出する検出光学系と、 を備えた 免疫クロマト試験片の測定装置であって、照射光学系は、半導体発光素子を含み、 当該半導体発光素子からの光を測定光として免疫クロマト試験片に略垂直な方向 力 ら照射するように配置され、 検出光学系は、 免疫クロマト試験片上の測定光の 照射位置から免疫クロマト試験片に形成される呈色ラインと略平行な方向の斜め 上方に設けられた半導体受光素子を含み、 当該半導体受光素子により呈色ライン と略平行な方向の斜め上方への反射光を検出するように配置されていることを特 徴とする。
【0 0 0 9】 本発明に係る免疫クロマト試験片の測定装置では、照射光学系を、 発光素子からの光を測定光として略垂直な方向から免疫クロマト試験片上に照射 するように配置し、 検出光学系を、 免疫クロマト試験片上の測定光の照射位置か ら免疫クロマト試験片に形成される呈色ラインと略平行な方向の斜め上方に設け られた受光素子により呈色ラインと略平行な方向の斜め上方への反射光を検出す るように配置しているので、 観測用ウィンドウを通してケーシング内に保持され た免疫クロマト試験片における呈色部分の呈色度を測定する場合において、 ケー シングにおける観測用ウィンドウを形成する縁部の際に呈色ラインが存在してい ても、 免疫クロマト試験片からの反射光がケーシングで遮られてしまうようなこ とはない。 また、 上記縁部の近くでも、 ケーシングでの反射光が受光素子に入射 し難くなり、 ノイズ成分が低減される。 これらの結果、 ケーシングの影響を受け ることなく、 呈色度を精度よく測定することができる。
【0 0 1 0】 また、 照射光学系は、 半導体発光素子からの光を、 免疫クロマト 試験片に形成される呈色ラインと略平行な方向に延びた光束断面を有する光に整 形するための光束整形部材と、 光束整形部材からの光を免疫クロマト試験片上に 結像させるためのレンズと、 を更に含むことが好ましい。 この場合、 免疫クロマ ト試験片上に結像される測定光像が変形することなく、 また、 鮮明な測定光を照 射することができる。 これらの結果、 呈色度の測定精度を大幅に向上することが できる。
【0 0 1 1】 また、 照射光学系及び検出光学系が装着される光学へッドと、 免 疫クロマト試験片を載置するための試験片载置台と、 呈色ラインを横切る走査方 向に載置プレートと光学ヘッドとを相対移動させる走査機構と、 を更に有するこ とが好ましい。 この場合、 光学ヘッドに照射光学系および受光光学系が装着され ていると、 構造が簡素となり、 しかも、 光学ヘッドを走査方向に移動させる場合 の走査機構が 1系統で済み、 走查機構の構造やその制御系の構成が簡単となる。 【0 0 1 2】 また、 上述した目的を達成するため、 免疫クロマト試験片を载置 する台と、 台に向けて測定光を照射する照射光学系と、 台側から入射する光を検 出する検出光学系と、 を備えており、 照射光学系及び検出光学系は、 台に対して 所定の走査方向に相対的に移動し、照射光学系は、半導体発光素子を含むと共に、 当該半導体発光素子からの光を測定光として台に略垂直な方向から照射するよう に配置され、 検出光学系は、 台における測定光の照射位置から所定の走査方向に 交差する方向の斜め上方に設けられた半導体受光素子を含み、 当該半導体受光素 子により所定の走查方向に交差する方向の斜め上方への反射光を検出するように 配置されていることを特徴とする。
【0 0 1 3】 本発明に係る免疫クロマト試験片の測定装置では、 観測用ウィン ドウを通してケーシング内に保持された免疫クロマト試験片における呈色部分の 呈色度を測定する場合において、 ケーシングにおける観測用ウィンドウを形成す る縁部の際に呈色ラインが存在していても、 免疫クロマト試験片からの反射光が ケーシングで遮られてしまうようなことはない。 また、 上記縁部の近くでも、 ケ 一シングでの反射光が半導体受光素子に入射し難くなり、 ノイズ成分が低減され る。 これらの結果、 ケーシングの影響を受けることなく、 呈色度を精度よく測定 することができる。
【0 0 1 4】 また、 照射光学系は、 半導体発光素子からの光を、 所定の走査方 向に交差する方向に延びた光束断面を有する光に整形するための光束整形部材と、 光束整形部材からの光を結像させるためのレンズと、を更に含むことが好ましレ、。 この場合、 免疫クロマト試験片上に結像される測定光像が変形することなく、 ま た、 鮮明な測定光を照射することができる。 これらの結果、 呈色度の測定精度を 大幅に向上することができる。
【0 0 1 5】 また、 照射光学系及び検出光学系が装着される光学へッドと、 所 定の走査方向に光学へッドを移動させる走査機構と、 走査機構が配置されるシャ シ一と、 を更に備えることが好ましい。 この場合、 走査機構が台に設けられてな いので、 台の洗浄が可能となる。 この結果、 衛生的に優れた測定装置を実現する ことができる。
【0 0 1 6】 また、 シャシ一は、 台を挟んで当該台の両側に位置する一対の縦 壁部と、 各縦壁部に接続される頂部と、 を含み、 走査機構は、 光学ヘッドが固定 されるスライダプロックと、 スライダブ口ックを所定の走査方向に案内する一対 のガイドレールと、 スライダブロックを所定の走查方向に移動させる駆動モータ と、 含み、 一対のガイドレールは、 頂部に固定されており、 光学ヘッドは、 一対 の縦壁部及ぴ頂部により囲まれる空間内を所定の走査方向に移動することが好ま しい。 この場合、 シャシ一の外から免疫クロマト試験片ゃ半導体受光素子に光が 入射するのを抑制することができ、 呈色度の測定精度を大幅に向上することがで さる。
【0 0 1 7】 また、 スライダブ口ック及び一対のガイドレールは、 頂部におけ る一対の縦壁部及び頂部により囲まれる空間とは反対の面の上に配置されており、 頂部には、 一対のガイ ドレールに挟まれる位置に、 所定の走査方向に伸びる切り 欠きが形成され、 光学ヘッドとスライダブロックとは、 切り欠きを通して接続さ れて固定されていることが好ましい。 この場合、 光学ヘッドを一対の縦壁部及ぴ 項部により囲まれる空間内にて所定の走査方向に確実に移動させ得る構成を簡易 且つ低コストにて実現することができる。
【0 0 1 8】 また、 シャシ一の外に配置される第 1基板と、 光学ヘッドに固定 される第 2基板と、 可撓性及び弾力性を有し、 第 1基板と第 2基板とを電気的に 接続する通信ケーブルと、 を更に備え、 通信ケーブルは、 一方の縦壁部に形成さ れた孔からシャシ一の内側に至り、 当該一方の縦壁部に沿って伸び、 一方の縦壁 部の端から他方の縦壁部に向けてシャシ一の外側を通って湾曲するように、 設け られており、 通信ケーブルにおけるシャシ一の内側に位置する部分は、 一方の縦 壁部に固定されていることが好ましい。 この場合、 シャシ一の内側を通して通信 ケーブルを配置することにより、 通信ケーブルの長さが短くてすみ、 絡みや折れ 曲り、 巻き込み等を防ぐことができる。
【0 0 1 9】 台は、 シャシ一に対して、 着脱可能であることが好ましい。 この 場合、 台を容易に洗浄することができ、 衛生的により一層優れる。
図面の簡単な説明
【0 0 2 0】 図 1は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置を示す 斜視図である
【0 0 2 1】 図 2は、 図 1に示した光学へッド及び免疫クロマト試験用具の斜 視図である。
【0 0 2 2】 図 3は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置により 測定される免疫クロマト試験用具の平面図である。
【0 0 2 3】 図 4は、 図 1及ぴ図 2に示した光学ヘッドの側面図である。 【0 0 2 4】 図 5は、 図 1及び図 2に示した光学ヘッドの平面図である。 【0 0 2 5】 図 6は、 図 1及び図 2に示した光学ヘッドの断面図である。 【0 0 2 6】 図 7は、 図 1及び図 2に示した光学ヘッドの分解断面図である。 【0 0 2 7】 図 8は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置に含ま れる照射光学系の構成を説明するための概略図である。
【0 0 2 8】 図 9は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置のシス テム構成図である。
【0 0 2 9】 図 1 0は、 図 3に示した免疫クロマト試験用具に含まれる免疫ク 口マト試験片の透過光の吸光プロフアイルを示す線図である。
【0 0 3 0】 図 1 1は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置にお ける測定動作を説明するための概略図である。
【0 0 3 1】 図 1 2は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置にお ける測定動作を説明するための概略図である。 【0 0 3 2】 図 1 3は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の変 形例を示す斜視図である。
【0 0 3 3】 図 1 4は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の変 形例を示す分解斜視図である。
【0 0 3 4】 図 1 5は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の変 形例を示す斜視図である。
【0 0 3 5】 図 1 6は、 図 1 3〜図 1 5に示した光学ヘッドの断面図である。
【0 0 3 6】 図 1 7は、 従来の免疫クロマト試験片の測定装置を示す概略図で ある。
【0 0 3 7】 図 1 8は、 従来の免疫クロマト試験片の測定装置を示す概略図で める。
発明を実施するための最良の形態
【0 0 3 8】 以下、 図面を参照しながら本発明による免疫クロマト試験片の測 定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 なお、 説明において、 同一要 素又は同一機能を有する要素には、 同一符号を用いることとし、 重複する説明は 省略する。
【0 0 3 9】 図 1は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置を示す 斜視図であり、 図 2は、 図 1に示した光学へッド及び免疫クロマト試験用具の斜 視図である。 本実施形態の測定装置 MDは、 免疫クロマト試験片 1に形成された 呈色ライン C Lに測定光を照射し、 その反射光の受光により呈色ライン C Lの呈 色度を測定する装置である。 この測定装置 MDは、 図 1に示されるように、 免疫 クロマト試験用具 T Eを載置する台としての載置プレート 1 1と、 照射光学系 2 1及び検出光学系 3 1を装着する光学へッド 4 1と、 載置プレート 1 1に対して 光学ヘッド 4 1を走查方向に移動させる走査機構 1 2とを有している。 照射光学 系 2 1は、 載置プレート 1 1に向けて光を照射することで、 載置プレート 1 1に 載置された免疫クロマト試験片 1に測定光を照射する。 検出光学系 3 1は、 載置 プレート 1 1側からの光が入射することで、 免疫クロマト試験片 1からの反射光 を検出する。
【0 0 4 0】 ここで、免疫クロマト試験用具 T Eは、図 3にも示されるように、 平面視長方形状のケーシング 3と、 当該ケーシング 3内に保持されている免疫ク ロマト試験片 1とを有している。図 3は、免疫クロマト試験用具の平面図である。
【 0 0 4 1】 ケーシング 3には、 その長辺方向に沿って、 検体を滴下させるた めの検体点着ウィンドウ 5と、 免疫クロマト試験片 1の呈色部分を露出させる観 測用ウィンドウ 7が設けられている。 検体点着ウィンドウ 5を成形する縁部 5 a 〜 5 d及び観測用ウィンドウ 7を成形する縁部 7 a〜 7 dは、 免疫クロマト試験 片 1に向かって傾斜して設けられており、 テーパー型に形成されている。 なお、 本実施形態の免疫クロマト試験用具 T Eにおいて、観測用ウィンドウ 7の一部は、 仕切り部 7 eで仕切られることにより、 コントロールウィンドウとして用いられ る。
【0 0 4 2】 免疫クロマト試験片 1は、 ニトロセルロースメンブレンや濾紙な どの材質からなり、 長方形状を呈している。 免疫クロマト試験片 1は、 検体点着 ウィンドウ 5に対応する位置に設けられる検体点着部 1 aと、 観測用ウィンドウ 7に対応する位置に設けられる検出部 1 bとを有している。 検出部 l bは、 検体 中の抗原 （又は抗体） と反応するそれぞれの抗体 （又は抗原） が塗布されて固定 化されており、 ライン状 （又は帯状） となっている。
【0 0 4 3】 検体は、 検体点着ウィンドウ 5から免疫クロマト試験片 1の検体 点着部 l aに滴下される。 検体中の抗原 （又は抗体） は標識色素と結合し、 検体 中の抗原 （又は抗体） と標識色素との結合体や未反応の標識色素は免疫クロマト 試験片 1の長辺方向に移動する。 いま、 仮に検体中に抗原が含まれており、 抗原 が検出部 1 bとそれぞれ抗原抗体反応するものとする。 検体が移動するにともな つて、 検体中の抗原と検出部 1 bに固定されている抗体とが特異的に反応し、 反 応した検出部 1 bには標識色素により呈色したライン状のパターン （呈色ライン C L ) が形成される。 この呈色ライン C Lは、 免疫クロマト試験片 1における検 体中の抗原 （又は抗体） の移動方向と交差する方向 （たとえば、 直交する方向） に延びて形成され、 観測用ウィンドウ 7から観測することができる。 呈色ライン C Lの幅は、 通常、 1 . 0 mm程度である。 また、 呈色ライン C Lの長手方向の 長さは、 通常、 5 mm程度である。
【0 0 4 4】 照射光学系 2 1は、 図 1及び図 2に示されるように、 半導体発光 素子 2 3と、 光束整形部材 2 5と、 レンズ 2 7とを有しており、 これらの半導体 発光素子 2 3、 光束整形部材 2 5及ぴレンズ 2 7は、 光学へッド 4 1に装着され ている。 本実施形態において、 半導体発光素子 2 3として発光ダイオード （L E D ) が用いられており、 その仕様は、 中心波長 5 3 0 n m、 輝度 3 0 0 0 m c、 指向角 2 0 °に設定されている。
【0 0 4 5】 光束整形部材 2 5は、 半導体発光素子 2 3からの光を、 載置プレ ート 1 1に載置された免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平 行な方向、 すなわち光学ヘッド 4 1の走查方向に交差する方向 (本実施形態にお いては、 光学ヘッド 4 1の走查方向に直交する方向） に延びる光束断面を有する 光に整形するためのものであり、スリット 2 5 aが形成された板状部材からなる。 スリ ッ ト 2 5 aの形状は、 矩形形状 （例えば、 幅 5 0 μ m、 長さ 3 mm) に設定 されている。 スリ ッ ト 2 5 aが延びる方向は、 光束整形部材 2 5が光学へッド 4 1に装着された状態において、 载置プレート 1 1に载置された免疫クロマト試験 用具 T E内の免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行となる ように設定される。 これにより、 半導体発光素子 2 3からの光は、 免疫クロマト 試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行なスリット光とされる。
【0 0 4 6】 レンズ 2 7は、 光束整形部材 2 5からの光 （免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行なスリット光） を载置プレート 1 1に載 置された免疫クロマト試験用具 T E内の免疫クロマト試験片 1上に結像させるた めのものである。 本実施形態において、 レンズ 2 7の焦点距離は 6 mmに設定さ れており、 免疫クロマト試験片 1上に結像されたスリ ッ ト光像の大きさは、 幅 5 0 μ m、 ¾ 3 mmとなる。
【0 0 4 7】 検出光学系 3 1は、 図 1及び図 2に示されるように、 半導体受光 素子 3 3を有しており、 この半導体受光素子 3 3は、 光学ヘッド 4 1に装着され ている。 本実施形態において、 半導体受光素子 3 3としてシリコン （S i ) ホト ダイォードが用いられている。
【0 0 4 8】 光学へッド 4 1は、 図 4〜図 7に示されるように、 第 1の部材 5 1、 第 2の部材 6 1と、 筒状部材 7 1とを含んでおり、 その上部が走査機構 1 2 を構成するスライダブロック 1 3に支持板 1 4を介して固定されることで、 免疫 クロマト試験用具 T Eの上方に支持されている。 図 4は、 図 1及ぴ図 2に示され た光学へッドの側面図であり、 図 5は、 図 1及ぴ図 2に示された光学へッドの平 面図であり、 図 6は、 図 1及び図 2に示された光学ヘッドの断面図であり、 図 7 は、 図 1及び図 2に示された光学へッドの分解構成図である。
【0 0 4 9】 第 1の部材 5 1には、 当該第 1の部材 5 1を貫通するように、 所 定の内径 （例えば、 M 2程度） を有する雌ネジ形状の第 1の孔部 5 2と、 第 1の 孔部 5 2よりも大きな内径（例えば、 φ 4 mm程度）を有する第 2の孔部 5 3と、 第 2の孔部 5 3よりも大きな内径 （例えば、 φ 6 mm程度） を有する第 3の孔部 5 4と、 第 3の孔部 5 4よりも大きな内径を有する第 4の孔部 5 5 (例えば、 長 手方向 6 . 8 mmを有する四角形状孔） と、 第 4の孔部 5 5よりも大きな内径を 有する第 5の孔部 5 6 (例えば、 長手方向 1 5 mmを有する四角形状孔） とが連 続して形成されている。 また、 第 1の部材 5 1には、 第 2の部材 6 1を固定する ためのボルトが螺合するボルト孔 5 7が形成されている。 第 1の部材 5 1は、 第 1の孔部 5 2が載置プレート 1 1 (免疫クロマト試験用具 T E ) 側に位置し、 且 つ、 第 1〜第 5の孔部 5 2〜 5 6の中心軸が載置プレート 1 1 (免疫クロマト試 験片 1 ) に略直交するように配設される。 なお、 レンズ 2 7は、 第 3の孔部 5 4 に挿入される。 【0 0 5 0】 第 2の部材 6 1は、 半導体発光素子 2 3.の光軸に垂直な面での断 面が四角形状を呈しており、 当該第 2の部材 6 1を貫通するように、 第 6の孔部 6 2と、第 7の孔部 6 3と、第 8の孔部 6 4とが連続して形成されている。また、 第 2の部材 6 1には、 ボルトを挿通するための貫通孔 6 5が形成されている。 こ の第 2の部材 6 1は、 第 1の部材 5 1の第 5の孔部 5 6に内挿され、 ボルトによ り第 1の部材 5 1に固定される。 半導体発光素子 2 3は、 第 6の孔部 6 2に挿入 される。 第 7の孔部 6 3の内径は、雌ネジ形状で所定の内径 （例えば、 M 3程度） に設定されており、 第 8の孔部 6 4の内径は、 第 7の孔部 6 3の内径より大きい 値 （例えば、 φ 5 mm程度） に設定されている。 なお、 第 1の部材 5 1の第 5の 孔部 5 6は、 第 2の部材 6 1の形状に対応して四角形状孔としているが、 これに 限られることなく、 第 2の部材 6 1の形状に対応し、 当該第 2の部材 6 1が内挿 可能な形状 （例えば、 円形状） を有していればよい。
【0 0 5 1】 筒状部材 7 1は、 一端側に雌ネジ形状で所定の内径 （例えば、 M 2程度） を有する第 1の筒部分 7 2と、 他端側に、 第 1の筒部分 7 2よりも大き な内径 （例えば、 φ 5 mm程度） を有する第 2の筒部分 7 3とを有している。 筒 状部材 7 1は、 第 1の部材 5 1の第 4の孔部 5 5に内挿される。 なお、 筒状部材 7 1は、 半導体発光素子 2 3の光軸に垂直な面における断 ¾で見ると、 外側形状 は四角形状となっている。 また、 第 1の部材 5 1の第 4の孔部 5 5は、 筒状部材 7 1の形状に対応して四角形状孔としているが、 これに限られることなく、 筒状 部材 7 1の形状に対応し、 当該筒状部材 7 1が内挿可能な形状（例えば、 円形状） を有していればよレ、。
【0 0 5 2】 第 1の部材 5 1への照射光学系 2 1の各要素の組み込みは、まず、 レンズ 2 7を第 3の孔部 5 4に挿入し、 その後、 筒状部材 7 1を第 4の孔部 5 5 に挿入する。 続いて、 第 4の孔部 5 5と第 5の孔部 5 6との境界部に形成される 段部に光束整形部材 2 5を載置し、第 2の部材 6 1を第 5の孔部 5 6に揷入する。 そして、 基板 （図示せず） に支持された半導体発光素子 2 3を第 6の孔部 6 2に 挿入し、 ボルトにより基板及び第 2の部材 6 1を第 1の部材 5 1に固定する。 こ のとき、 レンズ 2 7は、 第 1の部材 5 1の第 2の孔部 5 3と第 3の孔部 5 4との 境界部に形成される段部と筒状部材 7 1の第 1の筒部分 7 2とで挟まれて固定さ れる。 また、 光束整形部材 2 5は、 第 1の部材 5 1の第 4の孔部 5 5と第 5の孔 部 5 6との境界部に形成される段部と第 2の部材 6 1とで挟まれて固定される。 【0 0 5 3】 半導体発光素子 2 3から出射された光は、 図 8にも示されるよう に、 半導体発光素子 2 3側から順に、 第 2の部材 6 1の第 7の孔部 6 3、 第 8の 孔部 6 4、 スリ ッ ト 2 5 a、 筒状部材 7 1の第 2の筒部分 7 3、 第 1の筒部分 7 2、 レンズ 2 7、 第 1の部材 5 1の第 2の孔部 5 3、 及び、 第 1の孔部 5 2を通 り、 免疫クロマト試験片 1に形成された呈色ライン C Lと略平行なスリ ッ ト光と なって、 免疫クロマト試験片 1に略垂直な方向から当該免疫クロマト試験片 1に 照射される。 このとき、 第 7の孔部 6 3は、 半導体発光素子 2 3と光束整形部材 2 5との間に配置され、 迷光を除去するための筒状の第 1パッフル部として機能 する。 また、 第 1の筒部分 7 2は、 光束整形部材 2 5とレンズ 2 7との間に配置 され、 迷光を除去するための筒状の第 2パッフル部として機能する。 また、 第 1 の孔部 5 2は、 レンズ 2 7と免疫クロマト試験片 1の間に配置され、 迷光を除去 するための筒状の第 3バッフル部として機能する。 また、 第 8の孔部 6 4により 画成される空間部は、 第 7の孔部 6 3 (第 1バッフル部） と光束整形部材 2 5と の間に配置され、第 7の孔部 6 3よりも大径の筒状空間部として機能する。また、 第 2の筒部分 7 3により画成される空間部は、 光束整形部材 2 5と第 1の筒部分 7 2 (第 2バッフル部） との間に配置され、 第 1の筒部分 7 2の内径よりも大径 の筒状空間部として機能する。また、第 2の孔部 5 3により画成される空間部は、 レンズ 2 7と第 1の孔部 5 2 (第 3パッフル部） との間に配置され、 第 1の孔部 5 2よりも大径の筒状空間部として機能する。 なお、 本実施形態においては、 上 記バッフル部としていずれも雌ネジ形状を形成しているが、 バッフル部として機 能するものであれば、 夫々の孔部及び筒部分と異なる内径の平板を形成する等、 様々な構成を採用することができる。
【 0 0 5 4】 第 1の部材 5 1には、 当該第 1の部材 5 1を貫通するように、 所 定の内径 （例えば、 Φ 3 . 2 mm程度） を有する第 9の孔部 5 8と、 第 9の孔部 5 8より大きい内径 （例えば、 φ 8 mm程度） を有する第 1 0の孔部 5 9とが連 続して形成されている。 第 9の孔部 5 8は、 載置プレート 1 1 (免疫クロマト試 験用具 T E ) 側に位置している。 また、 第 9の孔部 5 8は、 その下端部が第 1の 孔部 5 2と免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行な方向に 並んでおり、 当該下端部から上記呈色ライン C Lと略平行な方向に沿って斜め上 方に延びている。
【 0 0 5 5】 半導体受光素子 3 3は、 第 1 0の孔部 5 9に設けられる。 半導体 受光素子 3 3は基板 （図示せず） に支持されており、 当該基板は、 半導体受光素 子 3 3を第 1 0の孔部 5 9に揷入した状態で第 1の部材 5 1にボルト締めにより 固定される。 これにより、 半導体受光素子 3 3は、 免疫クロマト試験片 1上の測 定光の照射位置から免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ラインじしと略平行 な方向の斜め上方に設けられることとなり、 呈色ライン C Lと略平行な方向の斜 め上方への反射光を検出する。 第 9の孔部 5 8は、 免疫クロマト試験用具 T Eの ケーシング 3に当たって生じる迷光を除去し、 反射光をコリメートするためのコ リメータとして機能する。
【 0 0 5 6】 走査機構 1 2は、 図 1に示すように、 スライダブ口ック 1 3を載 置プレート 1 1の長手方向、 すなわち、 免疫クロマト試験片 1に形成される呈色 ライン C Lを直角に横切る走査方向に摺動自在に案内する左右一対のガイドレー ノレ 1 5と、 このガイドレーノレ 1 5の長手方向に沿ってスライダブロック 1 3の側 面に形成されたラック 1 6に嚙み合うピニオン 1 7と、 このピニオン 1 7に嚙み 合うウォームギア 1 8が固定された駆動モータ 1 9などを備えている。
【 0 0 5 7】 この走査機構 1 2では、 駆動モータ 1 9によりウォームギア 1 8 が正転方向に回転すると、 ピニオン 1 7が減速して回転駆動され、 このピニオン 1 7にラック 1 6が嚙み合うスライダブ口ック 1 3が左右一対のガイドレール 1 5に案内されて走査方向に移動する。 その結果、 光学ヘッド 4 1が載置プレート 1 1に対して免疫クロマト試験片 1に形成された呈色ライン C Lを直角に横切る 走查方向に移動する。 すなわち、 光学へッド 4 1の走查方向は、 载置プレート 1 1に載置された免疫クロマト試験片 1に形成されている呈色ライン C Lが延びる 方向と交差する。 スリ ッ ト 2 5 aが延びる方向と光学へッド 4 1の走查方向とは 交差 （本実施形態においては、 直交） しており、 光束整形部材 2 5は、 半導体発 光素子 2 3からの光を、 光学へッド 4 1の走査方向と交差する方向に延びる光束 断面を有する光に整形する。
【0 0 5 8】 測定装置 MDは、 走査機構 1 2の駆動モータ 1 9の回転制御と、 半導体発光素子 2 3の点灯制御と、 半導体受光素子 3 3の受光信号の処理および その処理結果の表示のため、 図 9に示すような制御部 8 1および測定結果表示部 8 3を有している。 図 9は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の システム構成図である。
【0 0 5 9】 制御部 8 1は、 走查機構 1 2の駆動モータ 1 9の正転、 停止、 逆 転の回転制御を行うと共に、 駆動モータ 1 9の正転により光学へッド 4 1が走査 方向に移動する間、 半導体発光素子 2 3を点灯して測定光 （スリ ッ ト光） をケー シング 3の観測用ウィンドウ 7に露出する免疫ク口マト試験片 1の検出部 1 b上 に照射させる。
【0 0 6 0】 また、 制御部 8 1は、 半導体発光素子 2 3の点灯により免疫クロ マト試験片 1の検出部 1 bから反射する反射光を受光した半導体受光素子 3 3か ら検出信号を入力し、 この検出信号に基づいて、 例えば測定光の吸光プロフアイ ルを作成する。 そして、 作成した吸光プロファイルから、 免疫クロマト試験片 1 の発色した呈色ライン C Lの吸光度 A B Sを演算式 （1 ) により算出する。
A B S = 1 o g T i /T o … （1 )
なお、 T oは、 発色した呈色ライン C Lからの反射光の出力信号強度であり、 T iは、 発色のない部分からの反射光の出力信号強度である。
【0 0 6 1】 そして、 制御部 8 1は、 予め作成された検量特性線図を参照する ことにより、算出した吸光度 A B Sに応じて検体中に含まれる抗原（または抗体） の総量 （濃度） を求め、 これを測定結果表示部 8 3.に表示させる。
【0 0 6 2】 上述した構成を有する免疫クロマト試験片 1の測定装置 MDを使 用して免疫クロマト試験片 1の呈色度を測定するには、 まず、 免疫クロマト試験 用具 T E (図 3参照） を用意し、 検体をケーシング 3の検体点着ウィンドウ 5か ら免疫クロマト試験片 1の検体点着部 1 aに滴下する。 これにより、 検体が免疫 クロマト試験片 1の検出部 1 bへ向かって展開し、 検出部 1 bに帯状に塗布され た抗体 （または抗原） との間で検体中の抗原 （または抗体） が抗原抗体反応を起 こしてトラップされることにより、 色素により発色した呈色ライン C Lが形成さ れる。
【0 0 6 3】 このような準備の後、 図 1に示すように、 免疫クロマト試験用具 T Eを载置プレート 1 1上に載置し、 制御部 8 1 (図 9参照） によって半導体発 光素子 2 3を点灯させると共に、 駆動モータ 1 9を正転方向に回転させる。 この 操作に伴い、 免疫クロマト試験片 1に形成された呈色ライン C Lと略平行なスリ ット光がケーシング 3の観測用ウィンドウ 7を通して免疫クロマト試験片 1の検 出部 1 bに照射されると共に、 光学へッド 4 1が走査方向に沿って移動を開始し て、 スリツト光像が免疫クロマト試験片 1の検出部 1 b上を走查方向に移動する こととなる。 そして、 半導体受光素子 3 3が、 免疫クロマト試験片 1の検出部 1 bから反射する反射光のうち、 免疫クロマト試験片 1に形成された呈色ライン C Lと略平行な方向の斜め上方への反射光を受光して検出信号を制御部 8 1に出力 する。
【0 0 6 4】 検出信号を入力した制御部 8 1は、 例えば図 1 0に示すような測 定光の吸光プロファイルを作成し、 この吸光プロファイルから、 免疫クロマト試 験片 1上の呈色ライン C Lの吸光度 A B Sを上記演算式 （1 ) により算出する。 そして、 制御部 8 1は、 予め作成された検量特性線図を参照することにより、 算 出した吸光度 A B Sに応じて検体中に含まれる抗原（または抗体） の総量（濃度） を求め、 これを測定結果表示部 8 3に表示させる。
【0 0 6 5】 このようにして、 本実施形態の測定装置 MDによれば、 ケーシン グ 3内に収容された免疫クロマト試験片 1の検出部 1 bに形成された呈色ライン C Lの呈色度が測定される。
【0 0 6 6】 以上のように、 本実施形態では、 照射光学系 2 1を、 半導体発光 素子 2 3からの光を測定光として略垂直な方向から免疫クロマト試験片 1上に照 射するように配置し、 検出光学系 3 1を、 免疫クロマト試験片 1上の測定光の照 射位置から免疫クロマト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行な方向
(光学へッド 4 1の走査方向に交差する方向） の斜め上方に設けられた半導体受 光素子 3 3により呈色ライン C Lと略平行な方向の斜め上方への反射光を検出す るように配置しているので、 観測用ウィンドウ 7を通してケーシング 3内に保持 された免疫クロマト試験片 1における検出部 1 bの呈色度を測定する場合におい て、 図 1 1に示されるように、 ケーシング 3における観測用ウィンドウ 7を形成 する後側縁部 7 aに近接して呈色ライン C Lが存在していても、 半導体受光素子 3 3に入射する免疫クロマト試験片 1からの反射光がケーシング 3で遮られてし まうようなことはない。 また、 仕切り部 7 eの近くでも、 図 1 2に示されるよう に、 ケーシング 3 (仕切り部 7 e ) での反射光が半導体受光素子 3 3に入射し難 くなり、 ノイズ成分が低減される。 これらの結果、 ケーシング 3の影響を受ける ことなく、 呈色ライン C Lの呈色度を精度よく測定することができる。 なお、 図 1 1及ぴ図 1 2における矢印 Aは、 光学ヘッド 4 1の走査方向を示している。 【0 0 6 7】 また、 本実施形態においては、 照射光学系 2 1は、 光束整形部材 2 5及ぴレンズ 2 7を含んでいる。 これにより、 照射光学系 2 1から、 呈色ライ ン C Lと略平行な方向 （光学ヘッド 4 1の走查方向に交差する方向） に延びるス リット光が呈色ライン C Lに重なるように照射されるので、 呈色むらが発生した 場合においても呈色むらが光学的に平均化されて、 呈色むらが光学的に平均化さ れた反射光が半導体受光素子 3 3に入射されることとなる。 この結果、 免疫クロ マト試験片 1の呈色ライン C Lの呈色度を精度よく測定することができる。 【0 0 6 8】 また、 本実施形態においては、 スリツト光が略垂直な方向から免 疫クロマト試験片 1上に照射されるので、 免疫クロマト試験片 1上に結像される スリツト光像が変形することなく、 呈色ライン C Lの呈色度の測定精度を大幅に 向上することができる。
【0 0 6 9】 また、 本実施形態においては、 半導体発光素子 2 3と光束整形部 材 2 5との間に第 7の孔部 6 3 (第 1バッフル部） が配置され、 光束整形部材 2 5とレンズ 2 7との間に筒状部材 7 1の第 1の筒部分 7 2 (第 2パッフル部） が 配置され、 レンズ 2 7と免疫クロマト試験片 1 (載置プレート 1 1 ) の間に第 1 の孔部 5 2 (第 3バッフル部） が配置されるので、 これらの孔部及び筒部分によ り迷光の発生が抑制されることとなる。 また、 レンズ 2 7により、 光束整形部材 2 5からの光 （スリット光） が免疫クロマト試験片 1上に結像される。 これらの 結果、 免疫クロマト試験片 1に不要な迷光が入射することが抑えられ、 免疫クロ マト試験片 1上に照射される測定光 （スリット光） は鮮明となり、 呈色度の測定 精度を大幅に向上することができる。
【0 0 7 0】 また、 本実施形態において、 光学へッド 4 1は、 第 7の孔部 6 3 と光束整形部材 2 5との間に配置され、 第 7の孔部 6 3よりも大径の第 8の孔部 6 4を有している。 これにより、 照射光学系 2 1は、 第 8の孔部 6 4により画成 される空間部 （筒状空間部） を有するように構成される。 この結果、 この第 8の 孔部 6 4により画成される空間部に迷光が封じ込められることとなり、 免疫クロ マト試験片 1に不要な迷光が入射するのをより一層抑制することができる。 【0 0 7 1】 また、 本実施形態において、 光学へッド 4 1は、 光束整形部材 2 5と筒状部材 7 1の第 1の筒部分 7 2との間に配置され、 第 1の筒部分 7 2より も大きな内径の第 2の筒部分 7 3を有している。これにより、照射光学系 2 1は、 第 2の筒部分 7 3により画成される空間部 （筒状空間部） を有するように構成さ れる。 この結果、 この第 2の筒部分 7 3により画成される空間部に迷光が封じ込 められることとなり、 免疫クロマト試験片 1に不要な迷光が入射するのをより一 層抑制することができる。
【0 0 7 2】 また、 本実施形態において、 光学へッド 4 1は、 レンズ 2 7と第 1の孔部 5 2との間に配置され、 第 1の孔部 5 2よりも大径の第 2の孔部 5 3を 有している。 これにより、 照射光学系 2 1は、 第 2の孔部 5 3により画成される 空間部 （筒状空間部） を有するように構成される。 この結果、 この第 2の孔部 5 3により画成される空間部に迷光が封じ込められることとなり、 免疫クロマト試 験片 1に不要な迷光が入射するのをより一層抑制することができる。
【0 0 7 3】 また、 本実施形態において、 照射光学系 2 1は光学へッド 4 1に 装着されており、 当該光学ヘッド 4 1は、 第 1の孔部 5 2、 第 2の孔部 5 3、 第 3の孔部 5 4、 第 4の孔部 5 5及び第 5の孔部 5 6が連続して形成された第 1の 部材 5 1と、 第 5の孔部 5 6に内挿され、 第 6の孔部 6 2及び第 7の孔部 6 3が 連続して形成された第 2の部材 6 1と、 第 4の孔部 5 5に内挿される筒状部材 7 1とを含んでいる。 そして、 第 2の孔部 5 3と第 3の孔部 5 4との境界部に形成 される段部と筒状部材 7 1とでレンズ 2 7が固定され、 第 4の孔部 5 5と第 5の 孔部 5 6との境界部に形成される段部と第 2の部材 6 1とで光束整形部材 2 5が 固定されている。 これにより、 照射光学系 2 1を上記光学ヘッド 4 1に組み込ん でユニット化することができ、 構造の簡素化を図ることができると共に、 半導体 発光素子 2 3、 光束整形部材 2 5及ぴレンズ 2 7を容易に組み付けることができ る。
【0 0 7 4】 また、 本実施形態において、 第 1の孔部 5 2、 第 7の孔部 6 3、 及び、 筒状部材 7 1の第 1の筒部分 7 2の内側には、 雌ネジが形成されている。 これにより、 雌ネジを形成するという極めて簡易な構成にて、 免疫クロマト試験 片 1に不要な迷光が入射するのをより一層効果的に抑制することができる。 【0 0 7 5】 また、 本実施形態において、 測定装置 MDは、 照射光学系 2 1及 び検出光学系 3 1が装着される光学へッド 4 1と、免疫クロマト試験用具 T E (免 疫クロマト試験片 1 ) を載置するための載置プレート 1 1と、 呈色ライン C Lを 横切る走査方向に載置プレート 1 1と光学へッド 4 1とを相対移動させる走査機 構 1 2とを有している。 これにより、 光学ヘッド 4 1に照射光学系 2 1およぴ検 出光学系 3 1が装着されていると、 構造が簡素となり、 しかも、 光学ヘッド 4 1 を走査方向に移動させる場合の走查機構 1 2が 1系統で済み、 走査機構 1 2の構 造やその制御系の構成が簡単となる。
【0 0 7 6】 また、 本実施形態において、 半導体発光素子 2 3として、 発光ダ ィオードを用いている。 これにより、 光源の光強度を高めることができる。
【0 0 7 7】 また、 本実施形態において、 光束整形部材 2 5として、 免疫ク口 マト試験片 1に形成される呈色ライン C Lと略平行な方向に延びる、 すなわち、 光学へッド 4 1の走査方向と交差する方向に伸びるスリット 2 5 aが形成された 板状部材を用いている。 これにより、 光束整形部材 2 5の構造を簡素化できる。 【0 0 7 8】 次に、 図 1 3〜図 1 6を参照して、 本実施形態の測定装置 MDの 変形例を説明する。 図 1 3及び図 1 5は、 本実施形態に係る免疫クロマト試験片 の測定装置の変形例を示す斜視図である。 図 1 4は、 本実施形態に係る免疫クロ マト試験片の測定装置の変形例を示す分解斜視図である。 図 1 6は、 図 1 3〜図 1 5に示した光学へッドの断面図である。
【0 0 7 9】 変形例に係る測定装置 MDは、 下面が開口した箱形状を有する筐 体 （図示せず） と、 筐体の開口を塞ぐベースプレート 1 0 1とを備える。 ベース プレート 1 0 1には、 上記制御部 8 1を構成する C P U等が搭載された第 1基板 1 0 3と、 走査機構 1 2が配置されるシャシ一 1 0 5とが固定されている。 シャ シー 1 0 5は、 断面が略矩形とされた筒形状を呈しており、 ベースプレート 1 0 1と対向して配置される底部 1 0 7と、 底部 1 0 7の両端からそれぞれ伸びる一 対の縦壁部 1 0 9と、 底部 1 0 7と対向し且つ各縦壁部 1 0 9に接続される頂部 1 1 1とを含んでいる。 頂部 1 1 1は、 縦壁部 1 0 9に対して脱着可能となって いる。
【0 0 8 0】 シャシ一 1 0 5には、 トレイ 1 1 3がシャシ一 1 0 5の長手方向 にスライド可能に配置されている。 縦壁部 1 0 9は、 トレイ 1 1 3を挟んで、 当 該トレイ 1 1 3の両側に位置している。 なお、 図 1 3及び図 1 4は、 トレイ 1 1 3がシャシ一 1 0 5から引き出された状態を示し、 図 1 5は、 トレイ 1 1 3がシ ヤシ一 1 0 5の中に導入された状態を示している。 トレイ 1 1 3には、 免疫クロ マト試験用具 T Eを保持するホルダー 1 1 5が載置される。
【0 0 8 1】 トレイ 1 1 3は、 シャシ一 1 0 5に対して着脱可能であり、 免疫 クロマト試験片 1を載置する台として機能する。 トレイ 1 1 3には、 ホルダー 1 1 5を位置決めするための位置決め片 1 1 3 aが設けられている。 それぞれの縦 壁部 1 0 9には、 トレイ 1 1 3を適切にスライドさせるための規制片 1 0 9 aが 設けられている。 免疫クロマト試験用具 T Eを保持したホルダー 1 1 5を载置し たトレイ 1 1 3がシャシ一 1 0 5内に導入された状態では、 トレイ 1 1 3及び免 疫クロマト試験用具 T Eが縦壁部 1 0 9及び頂部 1 1 1で囲まれることとなる。 これにより、 シャシ一 1 0 5の外から免疫クロマト試験用具 T E (免疫クロマト 試験片 1 ) に光が入射するのを抑制することができ、 免疫クロマト試験片 1の呈 色度の測定精度を大幅に向上することができる。
【0 0 8 2】 頂部 1 1 1には、 切り欠き 1 1 1 aがシャシ一 1 0 5の長手方向 に伸びるように形成されている。 頂部 1 1 1の上面には、 切り欠き 1 1 1 aを挟 むようにして、 一対のガイドレール 1 5が固定されている。 ズライダブロック 1 3は、 切り欠き 1 1 1 aの上方に位置し、 切り欠き 1 1 1 aが伸びる方向、 すな わちシャシ一 1 0 5の長手方向に移動可能である。 スライダブ口ック 1 3には、 光学へッド 4 1を取り付けるためのブラケット 1 1 7が固定される。
【0 0 8 3】 駆動モータ 1 9は、 シャシ一 1 0 5内に配置されている。 ピニォ ン 1 7は、 縦壁部 1 0 9から項部 1 1 1にかけて形成された孔 1 1 9を通して、 その上部が頂部 1 1 1上に位置するように配置されている。 ピニオン 1 7の上部 は、 スライダプロック 1 3に形成されたラック 1 6に嚙合する。 ピニオン 1 7の 下部は、 駆動モータ 1 9の回転軸に固定されたウォームギア 1 8に嚙合する。 【0 0 8 4】 光学へッド 4 1は、 切り欠き 1 1 1 aを通って伸びるブラケット 1 1 7に固定されている。 これにより、 光学ヘッド 4 1は、 スライダプロック 1 3の移動にともなって、 シャシ一 1 0 5の内側を当該シャシ一 1 0 5の長手方向 に沿って移動することとなる。 これにより、 シャシ一 1 0 5の外から半導体受光 素子 3 3に光が入射するのを抑制することができ、 免疫クロマト試験片 1の呈色 度の測定精度を大幅に向上することができる。 光学ヘッド 4 1の走查方向は、 シ ヤシ一 1 0 5の長手方向と一致する。
【0 0 8 5】 光学へッド 4 1には、 半導体発光素子 2 3の発光を制御するため の駆動回路が形成された第 2基板 1 2 1が固定されている。 この第 2基板 1 2 1 は、 金属製のカバー 1 2 3にて保護されている。 第 1基板 1 0 3と第 2基板 1 2 1とは、 可撓性及び弾力性を有する通信ケーブル 1 2 5にて電気的に接続されて いる。 通信ケーブル 1 2 5は、 一方の縦壁部 1 0 9に形成された孔 1 2 7からシ ャシー 1 0 5の内側に至り、 シャシ一 1 - 0 5の内側を一方の縦壁部 1 0 9に沿つ て当該シャシ一 1 0 5の長手方向に伸びて、 一方の縦壁部 1 0 9の端から他方の 縦壁部 1 0 9 (第 2基板 1 2 1 ) に向けてシャシ一 1 0 5の外側を通って湾曲す るように、 設けられている。 通信ケーブル 1 2 5におけるシャシ一 1 0 5の中に 位置する部分は、 一方の縦壁部 1 0 9に接着等により固定されている。 通信ケー プル 1 2 5における一方の縦壁部 1 0 9に固定された部分から第 2基板 1 2 1ま での長さは、 光学ヘッド 4 1 (第 2基板 1 2 1 ) の移動距離を考慮して設定する 必要がある。 このように、 シャシ一 1 0 5の内側を通して通信ケーブル 1 2 5を 配置することにより、通信ケーブル 1 2 5の長さが短くてすみ、絡みや折れ曲り、 卷き込み等を防ぐことができる。 .
【0 0 8 6】 変形例における光学ヘッド 4 1は、 図 1 6に示されるように、 半 導体発光素子 2 3及び半導体受光素子 3 3力 S、それぞれ一対ずつ設けられている。 すなわち、 上記照射光学系と検出光学系が一対設けられることとなり、 1つの免 疫クロマト試験用具に収容された 2枚の免疫クロマト試験片の呈色度を同時に測 定することができる。
【0 0 8 7】 変形例に係る測定装置 MDにおいては、 スライダプロック 1 3及 ぴ一対のガイドレーノレ 1 5は、 頂部 1 1 1における一対の縦壁部 1 0 9及ぴ頂部 1 1 1により囲まれる空間とは反対の面の上に配置されており、頂部 1 1 1には、 一対のガイドレール 1 5に挟まれる位置に、 光学へッド 4 1の走査方向に伸びる 切り欠き 1 1 1 aが形成され、 光学へッド 4 1とスライダブ口ック 1 3とは、 切 り欠きを通して接続されて固定されている。 これにより、 光学ヘッド 4 1をシャ シー 1 0 5の内側、 すなわち一対の縦壁部 1 0 9及ぴ頂部 1 1 1により囲まれる 空間内にて走查方向に確実に移動させ得る構成を簡易且つ低コストにて実現する ことができる。
[ 0 0 8 8 ] 上記実施形態及びその変形例に係る測定装置 MDでは、 光学へッ ド 4 1が載置プレート 1 1あるいはトレイ 1 1 3に対して走査方向に移動する。 このため、 測定装置 MDは、 載置プレート 1 1あるいはトレイ 1 1 3が光学へッ ド 4 1に対して走査方向に移動する形式の測定装置に比べ、 載置プレート 1 1あ るいはトレイ 1 1 3側の構成が簡素化されることとなり、 載置プレート 1 1ある いはトレィ 1 1 3が汚れた場合でも、 比較的容易に洗浄することができる。 この 結果、 測定装置 MDは、 衛生的にも優れる。
【0 0 8 9】 また、 変形例に係る測定装置 MDにおいては、 トレイ 1 1 3は、 シャシ一 1 0 5に対して、 着脱可能である。 これにより、 トレイ 1 1 3を容易に 洗浄することができ、 衛生的により一層優れる。
【0 0 9 0】 本発明は、 前述した実施形態に限定されるものではない。 たとえ ば、 半導体発光素子 2 3として、 発光ダイォードの代わりにレーザダイォード等 のその他の半導体発光素子を用いてもよい。 また、 半導体受光素子 3 3として、 S iホトダイォードの代わりにホトトランジスタ、 C C Dイメージセンサ等のそ の他の半導体受光素子を用いてもよい。
産業上の利用可能性
【0 0 9 1】 本発明は、妊娠検査、便潜血検査等に用いられる免疫クロマト （ィ ムノクロマト） 試験片の測定装置に利用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 免疫クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、 前記測定光の 照射による前記免疫クロマト試験片からの反射光を検出する検出光学系と、 を備 えた免疫クロマト試験片の測定装置であって、
前記照射光学系は、 半導体発光素子を含む共に、 当該半導体発光素子からの光 を前記測定光として前記免疫クロマト試験片に略垂直な方向から照射するように 配置され、
前記検出光学系は、 前記免疫クロマト試験片上の前記測定光の照射位置から前 記免疫クロマト試験片に形成される呈色ラインと略平行な方向の斜め上方に設け られた半導体受光素子を含み、 当該半導体受光素子により前記呈色ラインと略平 行な方向の斜め上方への反射光を検出するように配置されていることを特徴とす る免疫クロマト試験片の測定装置。
2 . 前記照射光学系は、
前記半導体発光素子からの光を、 前記免疫クロマト試験片に形成される呈色 ラインと略平行な方向に延びた光束断面を有する光に整形するための光束整形部 材と、
前記光束整形部材からの光を前記免疫クロマト試験片上に結像させるための レンズと、 を更に含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の免疫クロマト 試験片の測定装置。
3 . 前記照射光学系及び前記検出光学系が装着される光学へッドと、 前記免疫クロマト試験片を載置するための試験片載置台と、
前記呈色ラインを横切る走査方向に前記載置プレートと前記光学へッドとを相 対移動させる走査機構と、 を更に有することを特徴とする請求の範囲第 1項に記 載の免疫クロマト試験片の測定装置。
4 . 免疫クロマト試験片を載置する台と、
前記台に向けて測定光を照射する照射光学系と、 前記台側から入射する光を検出する検出光学系と、 を備えており、 前記照射光学系及ぴ前記検出光学系は、 前記台に対して所定の走査方向に相対 的に移動し、
前記照射光学系は、 半導体発光素子を含むと共に、 当該半導体発光素子からの 光を前記測定光として前記台に略垂直な方向から照射するように配置され、 前記検出光学系は、 前記台における前記測定光の照射位置から前記所定の走査 方向に交差する方向の斜め上方に設けられた半導体受光素子を含み、 当該半導体 受光素子により前記所定の走査方向に交差する前記方向の斜め上方への反射光を 検出するように配置されていることを特徴とする免疫クロマト試験片の測定装置。
5 . 前記照射光学系は、
前記半導体発光素子からの光を、 前記所定の走查方向に交差する前記方向に 延びた光束断面を有する光に整形するための光束整形部材と、
前記光束整形部材からの光を結像させるためのレンズと、 を更に含むことを 特徴とする請求の範囲第 4項に記載の免疫クロマト試験片の測定装置。
6 . 前記照射光学系及び前記検出光学系が装着される光学へッドと、
• 前記所定の走查方向に前記光学へッドを移動させる走査機構と、
前記走査機構が配置されるシャシーと、 を更に備えることを特徴とする請求の 範囲第 4項に記載の免疫クロマト試験片の測定装置。
7 . 前記シャシ一は、 前記台を挟んで当該台の両側に位置する一対の縦壁 部と、 前記各縦壁部に接続される頂部と、 を含み、
前記走查機構は、 前記光学ヘッドが固定されるスライダブロックと、 前記スラ イダプロックを前記所定の走査方向に案内する一対のガイドレールと、 前記スラ ィダブロックを前記所定の走査方向に移動させる駆動モータと、 含み、
前記一対のガイドレールは、 前記頂部に固定されており、
前記光学へッドは、 前記一対の縦壁部及び前記頂部により囲まれる空間内を前 記所定の走査方向に移動することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の免疫ク 口マト試験片の測定装置。
8 . 前記スライダブ口ック及び前記一対のガイドレールは、 前記頂部にお ける前記一対の縦壁部及ぴ前記頂部により囲まれる前記空間とは反対の面の上に 配置されており、
前記頂部には、 前記一対のガイドレールに挟まれる位置に、 前記所定の走查方 向に伸びる切り欠きが形成され、
前記光学へッドと前記スライダブロックとは、 前記切り欠きを通して接続され て固定されていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の免疫クロマト試験 片の測定装置。
9 . 前記シャシ一の外に配置される第 1基板と、
前記光学へッドに固定される第 2基板と、
可撓性及び弾力性を有し、 前記第 1基板と前記第 2基板とを電気的に接続する 通信ケーブルと、 を更に備え、
前記通信ケーブルは、 一方の縦壁部に形成された孔から前記シャシ一の内側に 至り、 当該一方の縦壁部に沿って伸び、 前記一方の縦壁部の端から他方の縦壁部 に向けて前記シャシ一の外側を通って湾曲するように、 設けられており、 前記通信ケーブルにおける前記シャシ一の内側に位置する部分は、 前記一方の 縦壁部に固定されていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の免疫クロマ ト試験片の測定装置。
1 0 . 前記台は、 前記シャシ一に対して、 着脱可能であることを特徴とす る請求の範囲第 6項に記載の免疫クロマト試験片の測定装置。
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