WO2021193660A1 - 光学測定装置及び光学測定方法 - Google Patents

光学測定装置及び光学測定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021193660A1
WO2021193660A1 PCT/JP2021/012057 JP2021012057W WO2021193660A1 WO 2021193660 A1 WO2021193660 A1 WO 2021193660A1 JP 2021012057 W JP2021012057 W JP 2021012057W WO 2021193660 A1 WO2021193660 A1 WO 2021193660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measurement
threshold value
sample
value
measured value
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/012057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
元喜 森田
景吾 河野
大地 須々木
房宣 近藤
Original Assignee
積水メディカル株式会社
浜松ホトニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 積水メディカル株式会社, 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 積水メディカル株式会社
Priority to US17/912,578 priority Critical patent/US20230136517A1/en
Priority to CN202180022995.XA priority patent/CN115335699A/zh
Priority to EP21774544.7A priority patent/EP4130738A4/en
Publication of WO2021193660A1 publication Critical patent/WO2021193660A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483Investigating reagent band
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N2021/4776Miscellaneous in diffuse reflection devices
    • G01N2021/478Application in testing analytical test strips
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical measuring device and an optical measuring method.
  • the lateral flow type membrane assay is a test piece (lateral flow test) including a labeling substance holding unit that holds a labeling substance that binds to the substance to be measured so that it can be eluted, and a detection unit that immobilizes the substance that binds to the substance to be measured.
  • This is a method for detecting a substance to be measured in a sample using a piece).
  • Examples of the lateral flow type membrane assay include an immunochromatography method and a nucleic acid chromatography method.
  • the complex is trapped by the binding substance immobilized in a band shape, and the signal derived from the labeling substance is obtained. Occurs on the test line. Therefore, by optically measuring the signal on the test line in the lateral flow test piece with an optical measuring device, the substance to be measured in the sample can be analyzed qualitatively or quantitatively.
  • optical measuring device used in the lateral flow type membrane assay examples include the optical measuring devices described in Patent Documents 1 and 2. These conventional optical measuring devices include a loading unit for loading a plurality of lateral flow test pieces, a reading unit for reading the coloration state of the lateral flow test pieces loaded in the loading unit, and a lateral flow read by the reading unit. It is configured to include a control unit that performs inspection processing based on the coloration state of the test piece.
  • the adhesion of foreign matter to the lateral flow test piece becomes a problem.
  • a foreign substance for example, powder of a constituent material of a lateral flow test piece is assumed.
  • the coloration state of the test line is optically read using a lateral flow test piece to which foreign matter is attached, the measured value exceeds the threshold value due to the adhesion of foreign matter, and a sample that is originally negative is judged to be positive. It is possible that it will end up.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an optical measuring device and an optical measuring method capable of ensuring the accuracy of judgment regarding a sample even when a foreign substance is attached to the lateral flow test piece are provided.
  • the purpose is to provide.
  • the optical measuring device includes a measuring unit that irradiates a detection unit of a lateral flow test piece with measurement light and measures the light obtained from the detection unit by irradiating the measurement light over a predetermined period.
  • a determination unit for determining whether the sample held in the lateral flow test piece is negative or positive based on the comparison between the measured value obtained by the measuring unit and the first preset threshold value is provided.
  • the judgment unit calculates the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement when the measured value exceeds the first threshold value after holding the sample in the lateral flow test piece, and the difference is obtained.
  • the value exceeds the preset second threshold value the sample is determined to be positive, and when the difference value is equal to or less than the second threshold value, the sample is determined to be negative.
  • the sample held in the lateral flow test piece is negative or positive based on the comparison between the measured value of the light obtained from the detection unit by the irradiation of the measuring light and the preset first threshold value. Judge whether it is.
  • the sample is positive, the measured value gradually increases with the lapse of the measurement period and exceeds the first threshold value.
  • the sample is negative, the measured value does not increase with the lapse of the measurement period and falls below the first threshold value.
  • the measured value due to the adhesion of the foreign substance tends to show a constant value over the entire measurement period.
  • the measured value due to the adhesion of foreign matter exceeds the first threshold value, it is conceivable that the originally negative sample is determined to be positive.
  • the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement is calculated. By comparing this difference value with the second threshold value, it is possible to distinguish whether or not the measured value exceeding the first threshold value is due to the adhesion of foreign matter. Therefore, even when a foreign substance is attached to the lateral flow test piece, the accuracy of the judgment regarding the sample can be ensured.
  • the first threshold value is set so as to gradually decrease with the lapse of the measurement period, and the judgment unit determines that the measured value exceeds the first threshold value and the measured value at the initial stage of measurement is the first measured value at the latter stage of measurement.
  • the difference value may be calculated when the threshold value of is exceeded.
  • the judgment unit may calculate the difference value when the measured value exceeds the first threshold value at the time when the reaction of the lateral flow test piece is completed.
  • the reaction completion time point is, for example, a time point at which a predetermined time for determining negative results has elapsed.
  • the optical measurement method includes a measurement step of irradiating a detection unit of a lateral flow test piece with measurement light and measuring the light obtained from the detection unit by irradiation of the measurement light over a predetermined period.
  • a determination step for determining whether the sample held in the lateral flow test piece is negative or positive based on the comparison between the measured value obtained in the measurement step and the preset first threshold value is provided.
  • the judgment step after holding the sample in the lateral flow test piece, when the measured value exceeds the first threshold value, the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement is calculated and the difference is obtained.
  • the value exceeds the preset second threshold value the sample is determined to be positive, and when the difference value is equal to or less than the second threshold value, the sample is determined to be negative.
  • the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement is calculated.
  • the second threshold value it is possible to distinguish whether or not the measured value exceeding the first threshold value is due to the adhesion of foreign matter. Therefore, even when a foreign substance is attached to the lateral flow test piece, the accuracy of the judgment regarding the sample can be ensured.
  • the first threshold value is set to gradually decrease with the lapse of the measurement period, and in the judgment step, the measured value exceeds the first threshold value, and the measured value at the initial stage of measurement sets the first threshold value at the latter stage of measurement. If it exceeds, the difference value may be calculated.
  • the first threshold value so as to gradually decrease with the lapse of the measurement period, it is possible to improve the judgment accuracy of the sample. Further, even when the first threshold value is set so as to gradually decrease with the lapse of the measurement period by comparing the measured value at the initial stage of measurement with the first threshold value at the latter stage of measurement, the first threshold value is also obtained. It is possible to accurately distinguish whether or not the measured value exceeding the above value is caused by the adhesion of foreign matter.
  • the difference value may be calculated when the measured value exceeds the first threshold value at the time when the reaction of the lateral flow test piece is completed.
  • the accuracy of judgment regarding the sample can be ensured even when a foreign substance is attached to the lateral flow test piece.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical measuring device.
  • the optical measuring device 1 shown in the figure determines the reactivity of the antibody antigen reaction or the like in the sample dropped on the lateral flow test piece K by measuring the coloration of the test line TL of the lateral flow test piece K. It is a device.
  • the optical measuring device 1 includes an optical head (measuring unit) 2 for irradiating measurement light and measuring reflected light, a mounting plate on which a lateral flow test piece K is placed, and an optical head 2. It is configured to include a drive mechanism (not shown) that moves the mounting plate relative to the mounting plate. Further, the optical measuring device 1 has a control unit (measuring unit) 3 for controlling the optical head 2 and a determining unit 4 for determining the lateral flow test piece K based on the measurement result of the reflected light as functional components. And a display unit 5 for displaying the determination result of the determination unit 4.
  • a computer system including, for example, a storage device such as a CPU, RAM, and ROM, an input device such as a keyboard and a mouse, and an auxiliary storage device such as a hard disk.
  • the lateral flow test piece K includes a rectangular casing 11 in a plan view and a test piece main body 12 held in the casing.
  • the casing 11 includes a sample spotting window 13 for dropping a sample on one end of the test piece main body 12 along the long side direction thereof, and an observation window 14 for exposing a substantially central portion of the test piece main body 12. Is provided.
  • the test piece main body 12 is formed in a rectangular shape by, for example, a nitrocellulose membrane or filter paper.
  • the test piece main body 12 has a sample spotting unit 15 provided at a position corresponding to the sample spotting window 13, and a detection unit 16 provided at a position corresponding to the observation window 14.
  • the deployment direction of the sample is the direction from the sample spotting portion 15 to the detection portion 16.
  • the detection unit 16 has a constant test line TL for determining the test result and a control line CL for determining whether or not the test has been effectively carried out, in order from the front side in the sample deployment direction. It is provided at intervals. Both the test line TL and the control line CL are provided in a strip shape in a direction intersecting the deployment direction of the sample.
  • the sample is dropped from the sample spotting window 13 onto the sample spotting portion 15.
  • the substance to be measured in the sample binds to a labeling substance such as colloidal gold contained in the reagent, and the long side direction of the test piece body 12 together with the complex of the substance to be measured and the labeling substance in the sample and the unreacted labeling substance. It develops over time.
  • the substance to be measured in the sample reacts specifically with the binding substance fixed to the test line TL and the control line CL, and the labeled substance causes coloration.
  • a line-shaped pattern (coloring line) is formed. The coloration line can be observed through the observation window 14.
  • the reaction of the reagent proceeds over time after the sample is dropped onto the lateral flow test piece K.
  • the reaction of the reagent usually continues to proceed unless the sample flowing with the reagent dries and sticks to the lateral flow test piece K. Therefore, the coloration degree of the test line TL fluctuates with time.
  • the optical head 2 includes a light emitting element 21, a light detecting element 22, a luminous flux shaping member 23, and a lens 24.
  • a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode (LED) is used.
  • a semiconductor photodetector such as a silicon (Si) photodiode is used.
  • the light emitting element 21 irradiates the measurement light toward the test piece main body 12.
  • the optical axis of the light emitting element 21 is substantially perpendicular to the surface of the lateral flow test piece K.
  • the photodetector 22 outputs an output signal corresponding to the intensity of the reflected light from the test piece main body 12 to the determination unit 4.
  • the optical axis of the photodetector 22 is inclined with respect to the optical axis of the light emitting element 21.
  • the luminous flux shaping member 23 is a plate-shaped member that shapes the measurement light emitted from the light emitting element 21.
  • a slit 23a extending in the same direction as the test line TL and the control line CL is provided in the central portion of the luminous flux shaping member 23.
  • the measurement light emitted from the light emitting element 21 is shaped so as to have a strip-shaped light flux cross section extending in the same direction as the test line TL and the control line CL by passing through the slit 23a.
  • the lens 24 is arranged on the optical axis of the measurement light emitted from the light emitting element 21. The lens 24 forms an image of the measurement light that has passed through the luminous flux shaping member 23 on the test piece main body 12.
  • the control unit 3 is a part that controls the drive of the mounting plate by the drive mechanism, controls the on / off of the measurement light by the light emitting element 21, processes the output signal of the photodetector element 22 and the like.
  • the control unit 3 drives the mounting plate in the long side direction of the lateral flow test piece K with respect to the optical head 2.
  • the detection unit 16 of the lateral flow test piece K is scanned by the measurement light.
  • the time required for one scan is sufficiently shorter than the measurement interval in the interval measurement described later.
  • the judgment unit 4 is a part that makes a judgment regarding the sample from the reaction between the substance to be measured and the binding substance in the sample.
  • the determination unit 4 acquires the reflected light intensity based on the output signal received from the light detection element 22, and calculates the measured value of the absorbance from the reflected light intensity.
  • the determination unit 4 determines whether the sample held in the lateral flow test piece K is positive or negative based on the comparison between the measured value and the first threshold value set in advance.
  • the determination unit 4 outputs information indicating the determination result to the display unit 5, and the display unit 5 displays the determination result based on the information received from the determination unit 4.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the behavior of the measured value.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the measured value (absorbance)
  • the first threshold value is indicated by a broken line.
  • the first threshold value used for determining whether the sample is positive or negative is constant over the entire measurement period.
  • the sample is positive, for example, as shown in FIG. 3A
  • the measured value gradually increases with the lapse of the measurement period, and the measured value becomes the first at any time from the start to the end of the measurement. Exceeds the threshold of.
  • the sample is negative, for example, as shown in FIG. 3B, the measured value does not increase with the lapse of the measurement period, and the measured value becomes equal to or less than the first threshold value over the entire measurement period. ..
  • the measured value can be a value obtained by adding a value caused by the adhesion of foreign matter to a value caused by the reactivity between the substance to be measured and the binding substance in the sample.
  • the measured value exceeds the first threshold value at the start of the measurement. The measured value gradually increases as the measurement period elapses. In this case, since the measured value exceeds the first threshold value over the entire measurement period, the determination unit 4 determines that the sample is positive. Therefore, the adhesion of foreign matter does not affect the judgment result of the sample by the judgment unit 4.
  • the measured value sets the first threshold value over the entire measurement period. It becomes constant when it exceeds the limit.
  • the determination unit 4 determines that the sample is positive even though the sample is originally negative. Therefore, the adhesion of foreign matter affects the judgment result of the sample by the judgment unit 4.
  • the determination unit 4 of the optical measuring device 1 calculates the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement when the measured value exceeds the first threshold value.
  • the determination unit 4 holds a second threshold value set in advance for the difference value.
  • the determination unit 4 determines that the sample is positive when the difference value exceeds a preset second threshold value.
  • the determination unit 4 determines that the sample is negative even when the measured value exceeds the first threshold value.
  • the determination unit 4 may be in a mode of calculating the difference value when the measured value exceeds the first threshold value at the time when the reaction of the lateral flow test piece K is completed, and the measured value exceeds the first threshold value.
  • the difference value may be calculated at the time point (measurement times). In the following description, an embodiment in which the determination unit 4 calculates the difference value when the measured value exceeds the first threshold value at the time when the reaction of the lateral flow test piece K is completed will be illustrated.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a judgment example of the sample in the present embodiment.
  • the horizontal axis shows the time
  • the vertical axis shows the measured value (absorbance)
  • the first threshold value is shown by the broken line.
  • the first threshold value used for determining whether the sample is positive or negative is set to gradually decrease with the lapse of the measurement period.
  • the determination unit 4 calculates the difference value when the measured value exceeds the first threshold value and the measured value at the initial stage of measurement exceeds the first threshold value at the latter stage of measurement.
  • the measured value at the initial stage of measurement is used as the measured value at the start of measurement
  • the measured value at the latter stage of measurement is used as the measured value at the time of completion of the reaction.
  • the reaction completion time point is, for example, a time point at which a predetermined time for determining negative results has elapsed.
  • the first threshold value in the latter half of the measurement is set as the first threshold value (Va) at the end of the measurement.
  • Graph A in FIG. 5A is the behavior of the measured value when no foreign matter is attached to the detection unit 16 of the lateral flow test piece K and the sample is positive.
  • the measured value is equal to or less than the first threshold value in the initial stage of measurement, but exceeds the first threshold value in the latter stage of measurement.
  • the measured value at the initial stage of measurement is equal to or less than the first threshold value Va at the end of measurement. Therefore, the determination unit 4 determines that the sample is positive without calculating the difference value.
  • Graph B in FIG. 5A shows the behavior of the measured value when a foreign substance adheres to the detection unit 16 of the lateral flow test piece K and the sample is positive.
  • the measured value is equal to or less than the first threshold value in the initial stage of measurement, but exceeds the first threshold value in the latter stage of measurement.
  • the determined value at the initial stage of measurement exceeds the first threshold value Va at the latter stage of measurement. Therefore, the determination unit 4 calculates the difference value Db between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement.
  • the determination unit 4 determines that the sample is positive.
  • Graph C in FIG. 5B is the behavior of the measured value when no foreign matter is attached to the detection unit 16 of the lateral flow test piece K and the sample is negative.
  • the measured value is equal to or less than the first threshold value over the entire measurement period. Therefore, the determination unit 4 determines that the sample is negative.
  • Graph D in FIG. 5B is the behavior of the measured value when a foreign substance adheres to the detection unit 16 of the lateral flow test piece K and the sample is negative.
  • the measured value is equal to or less than the first threshold value in the initial stage of measurement, but exceeds the first threshold value in the latter stage of measurement. Further, in Graph D, the measured value at the initial stage of measurement exceeds the first threshold value Va at the latter stage of measurement. Therefore, the determination unit 4 calculates the difference value Dd between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement. In the graph D, since the difference value is sufficiently smaller than the second threshold value (not shown), the determination unit 4 determines that the sample is negative.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the overall operation of the optical measuring device.
  • the measurement step by the optical measuring device 1 includes pre-measurement and interval measurement.
  • the lateral flow test piece K is set on the mounting plate of the optical measuring device 1 (step S01).
  • a sample is dropped onto the sample instillation window 13 of the lateral flow test piece K, for example, immediately before mounting on a mounting plate by a measurer.
  • a start operation pressing down the start button, etc.
  • the measurement of the lateral flow test piece K is started and the pre-measurement is executed (step). S02).
  • the coloration degree of the control line CL by comparing the measured value of the light obtained from the control line CL with the preset threshold value. Is determined. Based on the determination, it is checked whether or not the lateral flow test piece K set on the mounting plate is in an appropriate state for measurement.
  • the interval measurement is a measurement in which the light obtained from the test line TL is measured at predetermined time intervals.
  • the interval measurement may be continued until the reaction completion time of the reagent in the lateral flow test piece K, or may be terminated when a judgment is made before the reaction completion time.
  • the reaction completion time is preset for each lateral flow test piece K (combination of the material of the test piece main body 12 and the type of reagent). As an example, if the reaction completion time is 10 minutes, the interval measurement is performed up to 10 times at 1 minute intervals. In this case, the 10th interval measurement is a regular measurement corresponding to the reaction completion time.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the determination step of the sample.
  • the sample determination step is performed after the reaction of the lateral flow test piece K is completed.
  • it is first determined whether or not the measured value exceeds the first threshold value (step S11). If the measured value is equal to or less than the first threshold value in step S16, it is determined that the sample is negative.
  • the measured value exceeds the first threshold value, it is then determined whether or not the measured value at the initial stage of measurement exceeds the first threshold value at the latter stage of measurement (step S12). If the measured value at the initial stage of measurement is equal to or less than the first threshold value at the latter stage of measurement, the process proceeds to step S15, and the sample is determined to be positive.
  • the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement is calculated (step S13). After calculating the difference value, it is determined whether or not the difference value exceeds the second threshold value (step S14). If the difference value exceeds the second threshold value, the sample is determined to be positive (step S15). When the difference value is equal to or less than the second threshold value, the sample is determined to be negative (step S16).
  • the lateral flow test piece K is held on the lateral flow test piece K based on the comparison between the measured value of the light obtained from the detection unit 16 by the irradiation of the measuring light and the preset first threshold value. Determine whether the sample is negative or positive.
  • the difference value between the measured value at the initial stage of measurement and the measured value at the latter stage of measurement is calculated. By comparing this difference value with the second threshold value, it is possible to distinguish whether or not the measured value exceeding the first threshold value is due to the adhesion of foreign matter. Therefore, even when a foreign substance is attached to the lateral flow test piece K, the accuracy of the judgment regarding the sample can be ensured.
  • the first threshold value is set to gradually decrease with the lapse of the measurement period, and the determination unit 4 determines that the measured value exceeds the first threshold value and the measured value at the initial stage of measurement is the latter stage of measurement.
  • the difference value is calculated when the first threshold value of is exceeded.
  • the first threshold value is set so as to gradually decrease with the lapse of the measurement period by comparing the measured value at the initial stage of measurement with the first threshold value at the latter stage of measurement, the first threshold value is also obtained. It is possible to accurately distinguish whether or not the measured value exceeding the above value is caused by the adhesion of foreign matter.
  • the determination unit 4 calculates the difference value when the measured value exceeds the first threshold value at the time when the reaction of the lateral flow test piece K is completed. In this way, by calculating the difference value when the measured value exceeds the first threshold value after the reaction of the lateral flow test piece K is completed, the measured value exceeding the first threshold value is caused by the adhesion of foreign matter. It is possible to more accurately distinguish whether or not it is to be done.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment.
  • the first threshold value is set to gradually decrease with the lapse of the measurement period, but the threshold value may be set to be constant over the entire measurement period.
  • the lateral flow test piece K provided with one test line TL is illustrated, but the number of test lines TL provided on the lateral flow test piece K may be plural.
  • both the measurement step and the determination step are executed by the optical measuring device 1, but only the measurement step is executed by the optical measuring device, and the measurer performs the determination step based on the acquired measured value. You may do it.
  • the absorbance calculated from the reflected light intensity of the measurement light is used as the measurement value, but the measurement value is any other measurement value based on the light obtained from the detection unit 16 by irradiation with the measurement light. May be used. For example, it may be an embodiment in which the intensity of fluorescence excited by irradiation with measurement light is used as a measured value.
  • Optical measuring device 1 ... Optical measuring device, 2 ... Optical head (measuring unit), 3 ... Control unit (measuring unit), 4 ... Judgment unit, 16 ... Detection unit, K ... Lateral flow test piece.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

光学測定装置1は、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に対して測定光を照射し、測定光の照射によって検出部16から得られる光を測定する測定部と、測定部で得られた測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片Kに保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する判断部4と、を備え、判断部4は、ラテラルフロー試験片Kへの検体の保持後、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出し、差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、検体が陽性であると判断し、差分値が第2の閾値以下である場合には、検体が陰性であると判断する。

Description

光学測定装置及び光学測定方法
 本開示は、光学測定装置及び光学測定方法に関する。
 検体中の測定対象物質を検出する手法として、ラテラルフロー式メンブレンアッセイがある。ラテラルフロー式メンブレンアッセイは、測定対象物質と結合する標識物質を溶出可能に保持した標識物質保持部と、測定対象物質と結合する物質を固定化した検出部とを備えた試験片(ラテラルフロー試験片)を用い、検体中の測定対象物質を検出する手法である。ラテラルフロー式メンブレンアッセイの例としては、イムノクロマト法や核酸クロマト法が挙げられる。検体中の測定対象物質と標識物質とが結合して複合体を形成し、当該複合体が検出部まで展開すると、帯状に固定化された結合物質によって複合体がトラップされ、標識物質由来の信号がテストライン上に生じる。したがって、ラテラルフロー試験片におけるテストライン上の信号を光学測定装置で光学的に測定することで、検体中の測定対象物質を定性的又は定量的に分析できる。
 ラテラルフロー式メンブレンアッセイに用いられる光学測定装置としては、例えば特許文献1、2に記載の光学測定装置がある。これらの従来の光学測定装置は、複数のラテラルフロー試験片を装填する装填部と、装填部に装填されたラテラルフロー試験片の呈色状態を読み取る読取部と、読取部によって読み取られたラテラルフロー試験片の呈色状態に基づいて検査処理を行う制御部とを備えて構成されている。
特開2009-133813号公報 国際公開WO2010/58472号公報
 しかしながら、上述のような光学測定装置を用いた検査では、ラテラルフロー試験片への異物の付着が問題となる。このような異物としては、例えばラテラルフロー試験片の構成材料の粉体などが想定される。目視でテストラインの呈色状態を確認する場合、異物が判定に影響を与えることは稀である。一方、異物が付着したラテラルフロー試験片を用いてテストラインの呈色状態を光学的に読み取る場合、異物の付着に起因して測定値が閾値を超え、本来陰性である検体が陽性として判断されてしまうことが考えられる。
 本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、ラテラルフロー試験片に異物が付着している場合であっても、検体に関する判断の精度を担保できる光学測定装置及び光学測定方法を提供することを目的とする。
 本開示の一側面に係る光学測定装置は、ラテラルフロー試験片の検出部に対して測定光を照射し、測定光の照射によって検出部から得られる光を所定の期間にわたって測定する測定部と、測定部で得られた測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片に保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する判断部と、を備え、判断部は、ラテラルフロー試験片への検体の保持後、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出し、差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、検体が陽性であると判断し、差分値が第2の閾値以下である場合には、検体が陰性であると判断する。
 この光学測定装置では、測定光の照射によって検出部から得られる光の測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片に保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する。検体が陽性である場合、測定期間の経過に伴って測定値が徐々に上昇し、第1の閾値を超える。検体が陰性である場合、測定期間の経過に伴う測定値の上昇は生じず、第1の閾値以下となる。一方、ラテラルフロー試験片の検出部に異物が付着している場合、異物の付着に起因する測定値は、測定期間の全期間にわたって一定の値を示す傾向がある。このため、異物の付着に起因する測定値が第1の閾値を超えている場合には、本来陰性の検体が陽性と判断されてしまうことが考えられる。これに対し、この光学測定装置では、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出する。この差分値を第2の閾値を比較することにより、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを区別することが可能となる。したがって、ラテラルフロー試験片に異物が付着している場合であっても、検体に関する判断の精度を担保できる。
 第1の閾値は、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定されており、判断部は、測定値が第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行ってもよい。測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定することにより、検体の判断精度を高めることが可能となる。また、測定初期の測定値と測定後期の第1の閾値とを比較することにより、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定した場合においても、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを精度良く区別できる。
 判断部は、ラテラルフロー試験片の反応完了時点で測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行ってもよい。反応完了時点とは、例えば陰性であることが確定する所定時間が経過した時点である。ラテラルフロー試験片の反応完了後に測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行うことで、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを一層精度良く区別できる。
 本開示の一側面に係る光学測定方法は、ラテラルフロー試験片の検出部に対して測定光を照射し、測定光の照射によって検出部から得られる光を所定の期間にわたって測定する測定ステップと、測定ステップで得られた測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片に保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する判断ステップと、を備え、判断ステップにおいて、ラテラルフロー試験片への検体の保持後、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出し、差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、検体が陽性であると判断し、差分値が第2の閾値以下である場合には、検体が陰性であると判断する。
 この光学測定方法では、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出する。この差分値を第2の閾値と比較することにより、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを区別することが可能となる。したがって、ラテラルフロー試験片に異物が付着している場合であっても、検体に関する判断の精度を担保できる。
 第1の閾値を測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定し、判断ステップにおいて、測定値が第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行ってもよい。測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定することにより、検体の判断精度を高めることが可能となる。また、測定初期の測定値と測定後期の第1の閾値とを比較することにより、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定した場合においても、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを精度良く区別できる。
 判断ステップにおいて、ラテラルフロー試験片の反応完了時点で測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行ってもよい。ラテラルフロー試験片の反応完了後に測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行うことで、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを一層精度良く区別できる。
 本開示によれば、ラテラルフロー試験片に異物が付着している場合であっても、検体に関する判断の精度を担保できる。
光学測定装置の一実施形態を示す斜視図である。 ラテラルフロー試験片の構成を示す平面図である。 検出部に異物が付着していない場合の検体の判断例を示す模式図である。 検出部に異物が付着している場合の検体の判断例を示す模式図である。 本実施形態における検体の判断例を示す模式図である。 光学測定装置の全体的な動作を示すフローチャートである。 検体の判断ステップを示すフローチャートである。
 以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る光学測定装置及び光学測定方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
 図1は、光学測定装置の一実施形態を示す図である。同図に示す光学測定装置1は、ラテラルフロー試験片KのテストラインTLの呈色度を測定することによって、ラテラルフロー試験片Kに滴下された検体における抗体抗原反応等の反応度を判断する装置である。
 図1に示すように、光学測定装置1は、測定光の照射及び反射光の測定を行う光学ヘッド(測定部)2と、ラテラルフロー試験片Kを載置する載置プレートと、光学ヘッド2に対して載置プレートを相対移動させる不図示の駆動機構とを含んで構成されている。また、光学測定装置1は、機能的な構成要素として、光学ヘッド2を制御する制御部(測定部)3と、反射光の測定結果に基づいてラテラルフロー試験片Kに関する判断を行う判断部4と、判断部4の判断結果を表示する表示部5とを備えている。これらの機能的な構成要素は、例えばCPU、RAM、ROM等の記憶装置、キーボード、マウス等の入力装置、ハードディスク等の補助記憶装置を含むコンピュータシステムによって実現されている。
 ラテラルフロー試験片Kは、図2に示すように、平面視において長方形状のケーシング11と、ケーシング内に保持された試験片本体12とを備えている。ケーシング11には、その長辺方向に沿って、試験片本体12の一端部に検体を滴下するための検体点着ウィンドウ13と、試験片本体12の略中央部を露出させる観測用ウィンドウ14とが設けられている。
 試験片本体12は、例えばニトロセルロースメンブレン或いはろ紙などによって長方形状に形成されている。試験片本体12は、検体点着ウィンドウ13に対応する位置に設けられた検体点着部15と、観測用ウィンドウ14に対応する位置に設けられた検出部16とを有している。試験片本体12において、検体の展開方向は、検体点着部15から検出部16に向かう方向となっている。
 検出部16には、検体の展開方向の手前側から順に、試験の結果を判断するためのテストラインTLと、試験が有効に実施されたか否かを判断するためのコントロールラインCLとが一定の間隔をもって設けられている。テストラインTL及びコントロールラインCLは、いずれも検体の展開方向に交差する向きに帯状に設けられている。
 検体は、検体点着ウィンドウ13から検体点着部15に滴下される。検体中の測定対象物質は、試薬に含まれる金コロイドなどの標識物質と結合し、検体中の測定対象物質と標識物質との複合体及び未反応の標識物質と共に試験片本体12の長辺方向に経時的に展開する。検体の展開に伴って検体が検出部16に到達すると、検体中の測定対象物質と、テストラインTL及びコントロールラインCLに固定されている結合物質とが特異的に反応し、標識物質により呈色したライン状のパターン(呈色ライン)が形成される。呈色ラインは、観測用ウィンドウ14を通して観測できる。
 試薬の反応は、検体をラテラルフロー試験片Kに滴下してから経時的に進行する。試薬の反応は、通常、試薬と共に流れる検体が乾燥してラテラルフロー試験片Kに固着しない限りは進行し続けるものである。したがって、テストラインTLの呈色度は、時間と共に変動する。
 光学ヘッド2は、図1に示すように、発光素子21と、光検出素子22と、光束整形部材23と、レンズ24とを含んで構成されている。発光素子21としては、例えば発光ダイオード(LED)といった半導体発光素子が用いられる。光検出素子22としては、例えばシリコン(Si)フォトダイオードといった半導体光検出素子が用いられる。発光素子21は、試験片本体12に向けて測定光を照射する。発光素子21の光軸は、ラテラルフロー試験片Kの表面に対して略垂直となっている。光検出素子22は、試験片本体12からの反射光の強度に応じた出力信号を判断部4に出力する。光検出素子22の光軸は、発光素子21の光軸に対して傾斜している。
 光束整形部材23は、発光素子21から出射する測定光を整形する板状部材である。光束整形部材23の中央部分には、テストラインTL及びコントロールラインCLと同方向に延びるスリット23aが設けられている。発光素子21から出射する測定光は、スリット23aを通過することにより、テストラインTL及びコントロールラインCLと同方向に延びる帯状の光束断面となるように整形される。また、レンズ24は、発光素子21から出射される測定光の光軸上に配置されている。レンズ24は、光束整形部材23を通過した測定光を試験片本体12上に結像させる。
 制御部3は、駆動機構による載置プレートの駆動の制御、発光素子21による測定光のオン・オフの制御、光検出素子22の出力信号の処理などを行う部分である。制御部3は、光学ヘッド2に対してラテラルフロー試験片Kの長辺方向に載置プレートを駆動する。これにより、測定光によるラテラルフロー試験片Kの検出部16のスキャンがなされる。1回のスキャンに要する時間は、後述するインターバル測定における測定間隔に対して十分に短い時間となっている。
 判断部4は、検体中の測定対象物質と結合物質との反応から検体に関する判断を行う部分である。判断部4は、光検出素子22から受け取った出力信号に基づいて反射光強度を取得し、当該反射光強度から吸光度の測定値を算出する。判断部4は、当該測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片Kに保持した検体が陽性であるか陰性であるかの判断を行う。判断部4は、判断結果を示す情報を表示部5に出力し、表示部5は、判断部4から受け取った情報に基づいて判断結果を表示する。
 図3は、測定値の挙動の一例を示す模式図である。同図では、横軸に時間を示し、縦軸に測定値(吸光度)を示し、第1の閾値を破線で示している。ここでは、検体が陽性であるか陰性であるかの判断に用いる第1の閾値は、測定期間の全期間にわたって一定となっている。検体が陽性である場合、例えば図3(a)に示すように、測定期間の経過に伴って測定値が徐々に上昇し、測定の開始から終了までのいずれかの時点で測定値が第1の閾値を超える。一方、検体が陰性である場合、例えば図3(b)に示すように、測定期間の経過に伴う測定値の上昇が生じず、測定期間の全期間にわたって測定値が第1の閾値以下となる。
 ところで、光学測定装置1を用いた検査では、ラテラルフロー試験片Kの検出部16への異物の付着が問題となる。このような異物としては、例えばラテラルフロー試験片Kの構成材料の粉体などが想定される。かかる異物が透明或いは白色である場合、目視では付着の有無を判別しにくいことがある。異物が付着したラテラルフロー試験片Kを用いてテストラインの呈色状態を光学的に読み取る場合、異物の付着に起因して測定値が第1の閾値を超え、本来陰性である検体が陽性として判断されてしまうことが考えられる。
 ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着している場合、異物の付着に起因する測定値は、測定期間の全期間にわたって一定の値を示す傾向がある。このため、測定値は、検体中の測定対象物質と結合物質との反応度に起因する値に異物の付着に起因する値を加算した値をとり得る。ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着し、かつ検体が陽性である場合、例えば図4(a)に示すように、測定の開始の時点で測定値が第1の閾値を超え、測定期間の経過に伴って測定値が徐々に上昇する。この場合、測定期間の全期間にわたって測定値が第1の閾値を超えるため、判断部4は、検体が陽性であると判断する。したがって、異物の付着は、判断部4による検体の判断結果に影響を与えない。
 一方、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着し、かつ検体が陰性である場合、例えば図4(b)に示すように、測定期間の全期間にわたって測定値が第1の閾値を超えた状態で一定となる。この場合、測定期間の全期間にわたって測定値が第1の閾値を超えるため、判断部4は、検体が本来陰性であるにもかかわらず、検体が陽性であると判断する。したがって、異物の付着が判断部4による検体の判断結果に影響を与えることとなる。
 これに対し、光学測定装置1の判断部4は、測定値が第1の閾値を超えた場合に、測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出する。判断部4は、当該差分値に対して予め設定された第2の閾値を保有している。判断部4は、差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、検体が陽性であると判断する。判断部4は、差分値が第2の閾値以下である場合には、測定値が第1の閾値を超えた場合であっても検体が陰性であると判断する。
 判断部4は、ラテラルフロー試験片Kの反応完了時点で測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行う態様であってもよく、測定値が第1の閾値を超えた時点(測定回)で差分値の算出を行う態様であってもよい。以下の説明では、判断部4がラテラルフロー試験片Kの反応完了時点で測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行う態様を例示する。
 図5は、本実施形態における検体の判断例を示す模式図である。同図の例では、図3及び図4と同様に、横軸に時間を示し、縦軸に測定値(吸光度)を示し、第1の閾値を破線で示している。図5の態様では、検体が陽性であるか陰性であるかの判断に用いる第1の閾値は、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定されている。この場合、判断部4は、測定値が第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行う。ここでは、測定初期の測定値を測定開始時点の測定値とし、測定後期の測定値を反応完了時点の測定値とする。反応完了時点とは、例えば陰性であることが確定する所定時間が経過した時点である。また、測定後期の第1の閾値を測定終了時の第1の閾値(Va)とする。
 図5(a)のグラフAは、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着しておらず、かつ検体が陽性である場合の測定値の挙動である。グラフAでは、測定初期では、測定値が第1の閾値以下となっているが、測定後期では、測定値が第1の閾値を超えている。また、グラフAでは、測定初期の測定値が測定終了時の第1の閾値Va以下となっている。したがって、判断部4は、差分値の算出を行わずに検体が陽性であると判断する。
 図5(a)のグラフBは、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着し、かつ検体が陽性である場合の測定値の挙動である。グラフBでは、測定初期では、測定値が第1の閾値以下となっているが、測定後期では、測定値が第1の閾値を超えている。また、グラフBでは、測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値Vaを超えている。このため、判断部4は、測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値Dbを算出する。グラフBでは、差分値が第2の閾値(不図示)を超えて十分に大きいため、判断部4は、検体が陽性であると判断する。
 図5(b)のグラフCは、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着しておらず、かつ検体が陰性である場合の測定値の挙動である。グラフCでは、測定期間の全期間にわたって測定値が第1の閾値以下となっている。したがって、判断部4は、検体が陰性であると判断する。
 図5(b)のグラフDは、ラテラルフロー試験片Kの検出部16に異物が付着し、かつ検体が陰性である場合の測定値の挙動である。グラフDでは、測定初期では、測定値が第1の閾値以下となっているが、測定後期では、測定値が第1の閾値を超えている。また、グラフDでは、測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値Vaを超えている。このため、判断部4は、測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値Ddを算出する。グラフDでは、差分値が第2の閾値(不図示)に対して十分に小さいため、判断部4は、検体が陰性であると判断する。
 次に、上述した光学測定装置1の動作について説明する。
 図6は、光学測定装置の全体的な動作を示すフローチャートである。同図に示すように、光学測定装置1による測定ステップは、事前測定とインターバル測定とを含んで構成されている。まず、光学測定装置1の載置プレートに対してラテラルフロー試験片Kがセットされる(ステップS01)。ラテラルフロー試験片Kの検体点着ウィンドウ13には、例えば載置プレートへの載置の直前に測定者によって検体が滴下される。ラテラルフロー試験片Kが載置プレートに置かれた後、開始操作(スタートボタンの押下げ等)が入力されると、ラテラルフロー試験片Kの測定が開始され、事前測定が実行される(ステップS02)。
 事前測定では、ラテラルフロー試験片Kの測定初期におけるコントロールラインCLに対する反応を確認するため、コントロールラインCLから得られる光の測定値と予め設定された閾値との比較によるコントロールラインCLの呈色度の判定が行われる。当該判定に基づいて、載置プレートにセットされたラテラルフロー試験片Kが測定に適切な状態であるか否かのチェックが行われる。
 事前測定の実行の後、インターバル測定が実行される(ステップS03)。インターバル測定は、テストラインTLから得られる光の測定を所定の時間間隔で行う測定である。インターバル測定は、ラテラルフロー試験片Kにおける試薬の反応完了時間に至るまで継続してもよく、反応完了時間前に判断が行われた時点で終了してもよい。反応完了時間は、ラテラルフロー試験片K(試験片本体12の材料と試薬の種類との組み合わせ)ごとに予め設定される。一例として、反応完了時間が10分である場合、インターバル測定は、1分間隔で最大10回実行される。この場合、10回目のインターバル測定は、反応完了時間に対応した正規の測定となる。反応完了時点において、テストラインTLから得られた光の測定値と予め設定された閾値との比較に基づいて、検体が陽性であるか陰性であるかの判断がなされる。
 図7は、検体の判断ステップを示すフローチャートである。本実施形態では、検体の判断ステップは、ラテラルフロー試験片Kの反応完了後に実行される。同図に示すように、検体の判断ステップでは、まず、測定値が第1の閾値を超えているか否かが判断される(ステップS11)。ステップS16に進み、測定値が第1の閾値以下である場合、検体が陰性であると判断される。測定値が第1の閾値を超えている場合、次に、測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えているか否かが判断される(ステップS12)。測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値以下である場合、ステップS15に進み、検体が陽性であると判断される。
 測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えている場合、測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値が算出される(ステップS13)。差分値の算出の後、差分値が第2の閾値を超えているか否かが判断される(ステップS14)。差分値が第2の閾値を超えている場合、検体が陽性であると判断される(ステップS15)。差分値が第2の閾値以下である場合、検体が陰性であると判断される(ステップS16)。
 以上説明したように、光学測定装置1では、測定光の照射によって検出部16から得られる光の測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、ラテラルフロー試験片Kに保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する。この光学測定装置1では、測定値が第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出する。この差分値を第2の閾値と比較することで、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを区別することが可能となる。したがって、ラテラルフロー試験片Kに異物が付着している場合であっても、検体に関する判断の精度を担保できる。
 本実施形態では、第1の閾値が測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定され、判断部4は、測定値が第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行う。測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定することにより、検体の判断精度を高めることが可能となる。例えば検体の滴下直後に、テストラインTLとは関連の無い標識物質(テストラインTLの呈色に関係する反応に無関係の標識物質)の影響で一時的にテストラインTLの呈色度が高くなるような場合に、誤って検体が陽性と判断されてしまうことを防止できる。また、測定初期の測定値と測定後期の第1の閾値とを比較することにより、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように第1の閾値を設定した場合においても、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを精度良く区別できる。
 また、本実施形態では、判断部4は、ラテラルフロー試験片Kの反応完了時点で測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行う。このように、ラテラルフロー試験片Kの反応完了後に測定値が第1の閾値を超えている場合に差分値の算出を行うことで、第1の閾値を超えた測定値が異物の付着に起因するものであるか否かを一層精度良く区別できる。
 本開示は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、第1の閾値が測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定されているが、閾値は、測定期間の全期間にわたって一定に設定されていてもよい。また、上記実施形態では、1本のテストラインTLが設けられたラテラルフロー試験片Kを例示したが、ラテラルフロー試験片Kに設けられるテストラインTLは、複数本であってもよい。また、上記実施形態では、測定ステップ及び判断ステップの双方を光学測定装置1で実行しているが、測定ステップのみを光学測定装置で実行し、取得した測定値に基づいて測定者が判断ステップを実行してもよい。
 また、上記実施形態では、測定光の反射光強度から算出した吸光度を測定値としているが、測定値は、測定光の照射によって検出部16から得られる光に基づく測定値であれば他のものを用いてもよい。例えば測定光の照射によって励起される蛍光の強度を測定値として用いる態様であってもよい。
 1…光学測定装置、2…光学ヘッド(測定部)、3…制御部(測定部)、4…判断部、16…検出部、K…ラテラルフロー試験片。

Claims (6)

  1.  ラテラルフロー試験片の検出部に対して測定光を照射し、前記測定光の照射によって前記検出部から得られる光を所定の期間にわたって測定する測定部と、
     前記測定部で得られた測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、前記ラテラルフロー試験片に保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する判断部と、を備え、
     前記判断部は、前記ラテラルフロー試験片への前記検体の保持後、前記測定値が前記第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出し、前記差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、前記検体が陽性であると判断し、前記差分値が前記第2の閾値以下である場合には、前記検体が陰性であると判断する光学測定装置。
  2.  前記第1の閾値は、測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定されており、
     前記判断部は、前記測定値が前記第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の前記第1の閾値を超えている場合に前記差分値の算出を行う請求項1記載の光学測定装置。
  3.  前記判断部は、前記ラテラルフロー試験片の反応完了時点で前記測定値が前記第1の閾値を超えている場合に前記差分値の算出を行う請求項1又は2記載の光学測定装置。
  4.  ラテラルフロー試験片の検出部に対して測定光を照射し、前記測定光の照射によって前記検出部から得られる光を所定の期間にわたって測定する測定ステップと、
     前記測定ステップで得られた測定値と予め設定された第1の閾値との比較に基づいて、前記ラテラルフロー試験片に保持した検体が陰性であるか陽性であるかを判断する判断ステップと、を備え、
     前記判断ステップにおいて、前記ラテラルフロー試験片への前記検体の保持後、前記測定値が前記第1の閾値を超えた場合に測定初期の測定値と測定後期の測定値との間の差分値を算出し、前記差分値が予め設定された第2の閾値を超えている場合には、前記検体が陽性であると判断し、前記差分値が前記第2の閾値以下である場合には、前記検体が陰性であると判断する光学測定方法。
  5.  前記第1の閾値を測定期間の経過に伴って徐々に減少するように設定し、
     前記判断ステップにおいて、前記測定値が前記第1の閾値を超え、かつ測定初期の測定値が測定後期の前記第1の閾値を超えている場合に前記差分値の算出を行う請求項4記載の光学測定方法。
  6.  判断ステップにおいて、前記ラテラルフロー試験片の反応完了時点で前記測定値が前記第1の閾値を超えている場合に前記差分値の算出を行う請求項4又は5記載の光学測定方法。
PCT/JP2021/012057 2020-03-24 2021-03-23 光学測定装置及び光学測定方法 WO2021193660A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/912,578 US20230136517A1 (en) 2020-03-24 2021-03-23 Optical measurement device and optical measurement method
CN202180022995.XA CN115335699A (zh) 2020-03-24 2021-03-23 光学测定装置和光学测定方法
EP21774544.7A EP4130738A4 (en) 2020-03-24 2021-03-23 OPTICAL MEASURING DEVICE AND OPTICAL MEASURING METHOD

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020052380A JP7300414B2 (ja) 2020-03-24 2020-03-24 光学測定装置及び光学測定方法
JP2020-052380 2020-03-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021193660A1 true WO2021193660A1 (ja) 2021-09-30

Family

ID=77886480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/012057 WO2021193660A1 (ja) 2020-03-24 2021-03-23 光学測定装置及び光学測定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230136517A1 (ja)
EP (1) EP4130738A4 (ja)
JP (1) JP7300414B2 (ja)
CN (1) CN115335699A (ja)
WO (1) WO2021193660A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170187A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Hamamatsu Photonics Kk 免疫クロマト試験片の測定方法
JP2009133813A (ja) 2007-10-31 2009-06-18 Arkray Inc イムノクロマトグラフィ装置
WO2009145250A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 アークレイ株式会社 免疫分析装置および免疫分析方法
WO2010058472A1 (ja) 2008-11-20 2010-05-27 アークレイ株式会社 光学的測定装置
JP2011174865A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Fujifilm Corp 呈色測定装置および方法
WO2017061494A1 (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 浜松ホトニクス株式会社 光学測定装置
WO2019006500A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Ellume Pty Ltd METHODS AND APPARATUS FOR SAMPLE ANALYSIS BY IMMUNOCHROMATOGRAPHY

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10041941B2 (en) * 2005-04-22 2018-08-07 Alverix, Inc. Assay test strips with multiple labels and reading same
US7625763B2 (en) * 2006-09-11 2009-12-01 Alverix, Inc. Rapid diagnostic test systems and methods
US8828329B2 (en) * 2010-10-01 2014-09-09 Church & Dwight, Co., Inc. Electronic analyte assaying device
TWI485391B (zh) * 2012-11-12 2015-05-21 Taidoc Technology Corp 電子式分析裝置、測試分析方法以及套組
US20140271362A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Robert J. Markovsky Recognition test strips

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170187A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Hamamatsu Photonics Kk 免疫クロマト試験片の測定方法
JP2009133813A (ja) 2007-10-31 2009-06-18 Arkray Inc イムノクロマトグラフィ装置
WO2009145250A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 アークレイ株式会社 免疫分析装置および免疫分析方法
WO2010058472A1 (ja) 2008-11-20 2010-05-27 アークレイ株式会社 光学的測定装置
JP2011174865A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Fujifilm Corp 呈色測定装置および方法
WO2017061494A1 (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 浜松ホトニクス株式会社 光学測定装置
WO2019006500A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Ellume Pty Ltd METHODS AND APPARATUS FOR SAMPLE ANALYSIS BY IMMUNOCHROMATOGRAPHY

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4130738A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021152459A (ja) 2021-09-30
US20230136517A1 (en) 2023-05-04
JP7300414B2 (ja) 2023-06-29
CN115335699A (zh) 2022-11-11
EP4130738A1 (en) 2023-02-08
EP4130738A4 (en) 2024-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10921260B2 (en) Optical measuring device
US11693019B2 (en) Automated liquid-phase immunoassay apparatus
US9823197B2 (en) Detecting method, microarray analyzing method, and fluorescence reading device
EP2594919B1 (en) Assay detection judgment apparatus and method
RU2519505C2 (ru) Сенсорное устройство для определения целевого вещества
US10690596B2 (en) Surface plasmon-enhanced fluorescence measurement device and surface plasmon-enhanced fluorescence measurement method
EP2546632A1 (en) Detection method for intermolecular interaction and detection device therefor
JP7114611B2 (ja) 分析方法および分析装置
JP2008170187A (ja) 免疫クロマト試験片の測定方法
JP6026262B2 (ja) 測定装置および測定方法
US20180364246A1 (en) Method of using differential measurement in two or more channels to improve sensitivity
JP2006267052A (ja) 免疫反応測定用検査装置
WO2021193660A1 (ja) 光学測定装置及び光学測定方法
JP2002131319A (ja) 炎症マーカ用蛋白の測定方法
IE20170054A1 (en) Method of testing surface plasmon resonance sensor
JP2007225400A (ja) 光学検出装置
US20180266954A1 (en) Detection Chip and Detection Method
EP3315970B1 (en) Measurement method, measurement chip used for same, and kit for measurement
US20220334105A1 (en) Method for analyzing bio-substance
JP2007147314A (ja) 表面プラズモンセンサーおよび表面プラズモンセンサーを用いた標的物質の検出方法
JP2005030950A (ja) 固定化された物質の定量方法
JP5772238B2 (ja) 表面プラズモン共鳴測定用マイクロチップ及び表面プラズモン共鳴測定装置
EP4099002A1 (en) Chromatographic inspection apparatus and control method thereof
EP3889585A1 (en) Reference cassette for fluorescence immunoassay diagnostic device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21774544

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021774544

Country of ref document: EP

Effective date: 20221024