WO2024057637A1 - 検査装置 - Google Patents

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WO2024057637A1
WO2024057637A1 PCT/JP2023/021255 JP2023021255W WO2024057637A1 WO 2024057637 A1 WO2024057637 A1 WO 2024057637A1 JP 2023021255 W JP2023021255 W JP 2023021255W WO 2024057637 A1 WO2024057637 A1 WO 2024057637A1
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WO
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photodetector
reaction cell
chemiluminescence
shielding member
light
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Application number
PCT/JP2023/021255
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓司 多田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence

Definitions

  • the present disclosure relates to an inspection device.
  • test devices that quantitatively or qualitatively detect a target substance in a sample are known. Many of such test devices utilize the principle of immunoassay, such as chemiluminescent enzyme immunoassay devices or fluorescence immunoassay devices (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2016-085093).
  • immunoassay such as chemiluminescent enzyme immunoassay devices or fluorescence immunoassay devices (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2016-085093).
  • the target substance in the sample is detected by detecting luminescence or fluorescence based on a label such as an enzyme label or a fluorescent label attached to the target substance in the sample using an immune reaction. Processing takes place. Furthermore, before such target substance detection processing, the sample is subjected to pretreatment such as adding a label to the target substance in the sample.
  • the testing device is configured so that preprocessing and detection processing are automated, and when a sample collection container containing a collected specimen is loaded, preprocessing and detection processing are automatically performed, and detection results are output. There is something that has been done.
  • chemiluminescence is detected after a reagent for chemiluminescence is dispensed into a sample liquid containing a sample and the sample liquid and reagent are mixed. Since the amount of chemiluminescent light is very small, it is necessary to receive the light efficiently for accurate inspection.
  • JP-A-05-203562 and JP-A-2003-28790 disclose a structure in which the direction in which chemiluminescence is output from the cell is restricted by forming a metal thin film on the outside of the cell containing the sample liquid.
  • JP-A-50-094982 and JP-A-2018-009953 disclose a method of providing a spheroidal mirror or a reflecting member to guide chemiluminescence output from a cell to a detector. .
  • Chemiluminescence is generated by a reaction between a reagent and a target substance, and the amount of luminescence attenuates with time, so it is preferable that the time from dispensing the reagent to performing the detection process is short. On the other hand, it is necessary to thoroughly mix the reagent and sample liquid. Therefore, it is desirable to stir the reagent and sample liquid in a short period of time.
  • the present inventors discovered that bubbles are generated in the mixed liquid during this stirring process, and strong light is emitted at the interface of these bubbles. It was found that there were variations in the Variation in the amount of light received due to the amount of bubbles generated leads to a decrease in measurement accuracy.
  • the inspection devices disclosed in JP-A-05-203562, JP-A 2003-28790, JP-A-50-094982, and JP-A 2018-009953 light generated within the cell is detected by a detector. Light can be received efficiently.
  • these inspection devices have a problem in that when bubbles are generated, the detector also receives light emitted from the bubbles, resulting in a decrease in accuracy due to variations in the amount of light received depending on the amount of bubbles generated.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an inspection device that can suppress a decrease in measurement accuracy and obtain highly reliable inspection results even when bubbles are generated. With the goal.
  • the inspection device of the present disclosure is a detector that detects chemiluminescence generated from a mixed solution containing a specimen and a luminescent reagent contained in a reaction cell, and is disposed at a position facing the side of the reaction cell. a photodetector that detects chemiluminescence emitted from the side; A shielding member disposed between the reaction cell and the photodetector, comprising a shielding member that blocks light directed toward the photodetector that is generated due to bubbles generated on the liquid surface of the mixed liquid in the reaction cell. ing.
  • a reflecting member that reflects the chemiluminescence emitted from the reaction cell in a direction that does not directly enter the photodetector and causes at least a portion of it to enter the photodetector. It is preferable to have the following.
  • the shielding member also serves as a reflecting member.
  • the reflective member is disposed around the optical path of the light that is emitted from the side surface of the reaction cell and directly enters the light receiving surface of the photodetector.
  • the reflective member preferably has a reflective surface extending between the side surface of the reaction cell and the light receiving surface of the photodetector.
  • the reflecting member may have a plurality of reflecting surfaces with different postures.
  • the plurality of reflective surfaces may include two reflective surfaces arranged in mutually orthogonal orientations.
  • the reflective member is a cylindrical member with openings at both ends, with one opening facing the side surface from which the chemiluminescence of the reaction cell is emitted, and the other opening facing the light-receiving surface of the photodetector.
  • the inner wall surface of the cylindrical member may be a reflective surface.
  • the cylindrical member may have a shape in which the inner diameter decreases from one opening to the other opening.
  • the inner wall surface of the cylindrical member is a spheroidal mirror
  • the side surface of the reaction cell is located at one focal point of the spheroidal mirror
  • the light receiving surface of the photodetector is located at the other focal point.
  • the inspection device of the technology of the present disclosure even when bubbles are generated, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy and obtain highly reliable inspection results.
  • FIG. 2A is a plan view
  • FIG. 2B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 2C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 2B.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the mixing process of a specimen and a luminescent reagent, the generation of bubbles, and the light caused by the bubbles. This is an image taken of a reaction cell producing chemiluminescence from a mixed solution.
  • 5A is a plan view
  • FIG. 5B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 5C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 5B. It is a view from arrow C.
  • FIG. 6A is a plan view
  • FIG. 6B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 6C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 6B.
  • It is a diagram. 7A is a plan view
  • FIG. 7B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 7C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 7B.
  • It is a diagram. 8A is a plan view
  • FIG. 8B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 8C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 8B.
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 9A is
  • FIG. 9C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 9B.
  • 10A is a plan view
  • FIG. 10B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 10C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 10B.
  • 11A is a plan view
  • FIG. 11B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 11C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 11B.
  • FIG. 12A is a plan view
  • FIG. 12B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 12C is a view taken from the direction of arrow C in FIG. 12B. It is a diagram.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an inspection device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the testing device 10 is, for example, an immunoassay device that detects a substance to be tested in a specimen 22 collected from a living body by using an antigen-antibody reaction.
  • the inspection device 10 uses the reaction cell 30 to optically detect the substance to be tested within the specimen 22 and outputs the test result.
  • the specimen 22 is, for example, a body fluid such as blood collected from a living body.
  • a body fluid such as blood collected from a living body.
  • the specimen 22 may be whole blood, plasma, serum, or the like.
  • test substances that may be contained in the specimen 22 include antigens, antibodies, proteins, and low-molecular compounds.
  • the specimen 22 is not limited to blood, and may be any substance collected from a living body, such as urine or body fluid.
  • the testing device 10 of this example performs testing based on chemiluminescent enzyme immunoassay, as an example.
  • a simplified explanation of the chemiluminescent enzyme immunoassay method of this example is as follows.
  • the specimen 22 contains the substance to be tested, the first binding substance that has been fixed in advance to the solid phase and the substance to be tested in the specimen 22 bind.
  • a labeled reagent containing a labeled second binding substance that specifically binds to the substance to be tested is mixed.
  • a label is given to the substance to be tested by mixing it with a labeling reagent.
  • the label is an enzyme, and the enzyme chemiluminesces in the presence of a specific luminescent reagent.
  • chemiluminescent enzyme immunoassay a test substance is detected through chemiluminescence caused by a chemical reaction between a label attached to the test substance and a luminescent reagent.
  • the inspection device 10 includes, for example, a loading section 11 into which a reaction cell 30 is loaded, a dispensing mechanism 12, a photodetector 13, and a shielding member 14.
  • the loading section 11 is removably loaded with the reaction cell 30 and holds the reaction cell 30 within the inspection device 10.
  • the dispensing mechanism 12 is a mechanism for dispensing liquid, and includes a nozzle 12A that suctions and discharges liquid, a movement mechanism (not shown), and a suction and discharge mechanism (not shown).
  • the moving mechanism is a mechanism that moves the nozzle 12A three-dimensionally in the vertical and horizontal directions.
  • the suction and discharge mechanism is a mechanism that causes the nozzle 12A to perform a suction operation to suck liquid and a discharge operation to discharge liquid from the nozzle 12A.
  • the moving mechanism includes an actuator such as a motor that generates a driving force, and a driving force transmission mechanism that includes gears, a drive belt, and the like.
  • the suction and discharge mechanism includes a pump that generates driving force for suction and discharge.
  • the dispensing mechanism 12 aspirates and dispenses liquids such as the specimen 22 and reagents using the nozzle 12A. Specifically, the dispensing mechanism 12 dispenses various reagents into the reaction cell 30 that accommodates the specimen 22.
  • the inspection device 10 is equipped with various reagent holding sections (not shown), and the dispensing mechanism 12 dispenses the reagents by discharging the reagents sucked from the various reagent holding sections into the reaction cell 30.
  • the dispensing mechanism 12 executes a mixing process of mixing the specimen 22 and the reagent in the reaction cell 30.
  • the mixing process is performed, for example, by repeatedly sucking and discharging a liquid mixture of the specimen 22 and a luminescent reagent using the nozzle 12A.
  • the nozzles used for dispensing various reagents are represented by one nozzle 12A, but each reagent may be provided with a nozzle, and each nozzle may be used appropriately.
  • the photodetector 13 detects chemiluminescence L generated from the mixed liquid M containing the specimen 22 and the luminescent reagent 24 contained in the reaction cell 30.
  • the photodetector 13 is arranged at a position facing the side surface 32 of the reaction cell 30 and detects chemiluminescence L emitted from the side surface 32 of the reaction cell 30.
  • the photodetector 13 facing the side surface 32 means that the light receiving surface 13A of the photodetector 13 faces the side surface 32.
  • the photodetector 13 is composed of a photomultiplier tube, a photodiode, or the like. The photodetector 13 optically detects the labeled substance to be tested by receiving the chemiluminescence L.
  • the photodetector 13 is disposed, for example, to face the reaction cell 30, and receives chemiluminescence L emitted from a liquid mixture M in which the specimen 22 and the luminescent reagent 24 are mixed.
  • the inspection device 10 includes a processor (not shown), and the photodetector 13 outputs a light reception signal according to the amount of light received to the processor.
  • the processor detects whether or not the test substance is contained in the specimen 22 and its concentration based on the light reception signal output by the photodetector 13.
  • the shielding member 14 is arranged between the reaction cell 30 and the photodetector 13.
  • the shielding member 14 shields light directed toward the photodetector 13, which is generated due to bubbles B (see FIG. 2) generated on the liquid surface P of the mixed liquid M in the reaction cell 30.
  • the shape, arrangement, and material of the shielding member 14 are not limited as long as it can prevent the light generated by the bubbles B from directly entering the photodetector 13.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship among the reaction cell 30, the photodetector 13, and the shielding member 14.
  • 2A is a plan view
  • FIG. 2B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 2C is a view of the shielding member 14 and reaction cell 30 viewed from the photodetector 13 side (from the direction of arrow C in FIG. 2B).
  • the direction in which the photodetector 13 and the reaction cell 30 are lined up is the X direction
  • the direction perpendicular to the X direction is the Y direction
  • the direction perpendicular to the XY plane is the Z direction. The same applies to each subsequent figure.
  • the shielding member 14 is a plate-shaped member.
  • the shielding member 14 is arranged to face the side surface 32 of the reaction cell 30 that faces the photodetector 13 .
  • the shielding member 14 has a length in the Y direction that is longer than the diameter of the reaction cell 30 in the Y direction.
  • the shielding member 14 is arranged at a position where the liquid surface P of the mixed liquid M in the reaction cell 30 is hidden when viewed from the photodetector 13 side (see FIG. 2C).
  • the light from the bubbles B generated on the liquid surface P is blocked by the shielding member 14 and does not enter the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the surface of the shielding member 14 on which the light from the bubbles B enters may be formed of a light absorbing material, or may be formed of a reflective surface that reflects light. In either case, the light LB from the bubble B can be prevented from entering the photodetector 13.
  • chemiluminescence L generated from the mixed liquid M is emitted from the side surface 32 of the reaction cell 30 and detected by the photodetector 13.
  • the luminescent reagent 24 when detecting chemiluminescence, the luminescent reagent 24 is dispensed into the reaction cell 30 by the nozzle 12A of the dispensing mechanism 12.
  • the reaction cell 30 accommodates a specimen 22 that has been subjected to a labeling process, and the specimen 22 and a luminescent reagent 24 are mixed together.
  • the sample 22 and the luminescent reagent 24 are mixed by repeatedly sucking and discharging the luminescent reagent 24 in the reaction cell 30 using the nozzle 12A that dispenses the luminescent reagent 24 into the reaction cell 30. Since chemiluminescence L is immediately generated when the label and the luminescent reagent 24 react, the mixing process of the specimen 22 and the luminescent reagent 24 needs to be carried out in a short time.
  • bubbles B may be generated in the mixed liquid M (see the right diagram of FIG. 3). If bubbles B are present in the liquid mixture M during chemiluminescence detection, strong light LB will be generated at the interface of the bubbles B, and the presence or absence of the bubbles B or the amount of the bubbles B will cause variations in the test results. When the light LB enters the photodetector 13, the amount of light received by the photodetector 13 is the sum of pure chemiluminescence and the light from the interface of the bubble B.
  • FIG. 4 is an image taken of a reaction cell in which chemiluminescence is generated from a mixed solution.
  • FIG. 4 shows that very strong light emission (the part that appears white in the image) is generated at the interface between the spherical bubbles B that are generated on the liquid surface and the mixed liquid M.
  • the present inspection device 10 includes the shielding member 14 disposed between the reaction cell 30 and the photodetector 13.
  • the shielding member 14 shields the light LB that is generated due to the bubbles B generated on the liquid surface P of the mixed liquid M in the reaction cell 30 and that is directed toward the photodetector 13 .
  • This can prevent the light LB generated due to the bubbles B from directly entering the photodetector 13 when detecting the chemiluminescence L, so that variations in the amount of received light can be suppressed. Since variations in the amount of light received due to the bubbles B can be suppressed, the influence of the bubbles B on the inspection can be suppressed, and a decrease in measurement accuracy can be suppressed, and highly reliable inspection results can be obtained.
  • FIG. 5 is a general term including FIGS. 5A to 5C. The same applies to FIGS. 6 to 12 below.
  • FIG. 5 is a general term including FIGS. 5A to 5C. The same applies to FIGS. 6 to 12 below.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship among the reaction cell 30, the photodetector 13, the shielding member 14, and the reflecting member 15 when the reflecting member 15 is provided.
  • 5A is a plan view
  • FIG. 5B is a side view including a partial cross section
  • FIG. 5C is a view of the reflecting member 15, shielding member 14, and reaction cell 30 from the photodetector 13 side (from the direction of arrow C in FIG. 5B). This is a diagram.
  • the reflecting member 15 reflects the chemiluminescence L1 (see FIG. 5B) that is emitted in a direction that does not directly enter the photodetector 13, and transmits at least a portion of it to the photodetector 13. This is a member that makes the light incident.
  • the reflecting member 15 may be a member that specularly reflects incident light, or may be a member that diffusely reflects and scatters incident light.
  • “reflection” includes regular reflection and diffuse reflection
  • “reflection surface” includes a mirror surface that specularly reflects incident light and a scattering surface that diffusely reflects incident light.
  • the reflective member 15 is a plate-like member having a reflective surface 15A extending between the side surface 32 of the reaction cell 30 and the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the reflecting member 15 has substantially the same length in the Y direction as the shielding member 14 .
  • the reflective member 15 is arranged so that the reflective surface 15A is flush with the lower surface of the shielding member 14.
  • the reflective member 15 is arranged so that the reflective surface 15A faces the optical path 18 of the light that is emitted from the side surface 32 of the reaction cell 30 and directly enters the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • FIG. 5 the reflective member 15 is a plate-like member having a reflective surface 15A extending between the side surface 32 of the reaction cell 30 and the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the reflecting member 15 has substantially the same length in the Y direction as the shielding member 14 .
  • the reflective member 15 is arranged so that the reflective surface 15A is flush with the lower surface of the shielding
  • the reflecting member 15 is arranged above the optical path 18 in such a manner that the optical path 18 and the reflecting surface 15A are parallel to each other.
  • the reflective surface 15A may be a mirror surface that specularly reflects the incident light, or may be a scattering surface that diffusely reflects the incident light.
  • the reflective surface 15A may be a surface including a mirror surface and a scattering surface, such as one part being a mirror surface and the other part being a scattering surface.
  • the inspection device 10 includes the reflection member 15 in addition to the shielding member 14.
  • the reflective member 15 By providing the reflective member 15, at least a part of the chemiluminescence L1 emitted from the chemiluminescence L emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 can be made to enter the photodetector 13. . Therefore, when the reflecting member 15 is provided, in addition to the above-mentioned effects of providing the shielding member 14, the amount of light received by the photodetector 13 can be improved compared to the case where the reflecting member 15 is not provided. .
  • Multiplier tubes have a problem in that the higher the environmental temperature, the more dark current that becomes noise increases.
  • the dark current of the photomultiplier tube increases. Therefore, the photodetector 13 needs to be placed a certain distance from the reaction cell 30.
  • the chemiluminescence L may be emitted in a direction that does not directly enter the photodetector 13.
  • the amount of chemiluminescence L1 increases. Therefore, it is very effective to provide the reflecting member 15 that can guide the chemiluminescence L1 emitted in a direction that does not directly enter the photodetector 13 to the photodetector 13.
  • the reflective member 15 may be disposed around the optical path 18, and is not limited to the configuration in which the reflective surface 15A shown in FIG. 5B is parallel to the XY plane and is disposed above the optical path 18, for example.
  • the reflecting surface 15A may be arranged below the ZX plane, or the reflecting surface 15A may be arranged in a posture parallel to the ZX plane.
  • the phrase "arranged around the optical path 18" includes not only the case where it is arranged all around the optical path 18, but also the case where it is arranged at least in a part of the periphery.
  • the reflecting member 15 is arranged around the optical path 18, at least a part of the chemiluminescent light L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 will be reflected by the reflecting member 15. It will be incident on .
  • the optical path of the chemiluminescence L1 reflected by the reflecting member 15 is changed, and at least a portion can be reflected in the direction toward the photodetector 13.
  • FIGS. 6 to 12 are schematic diagrams showing the positional relationships among the reaction cell 30, the photodetector 13, and the shielding members 40 to 46, respectively.
  • Figure A is a plan view
  • Figure B is a side view including a partial cross section
  • Figure C is a view from the photodetector 13 side (from the direction of arrow C in Figure B) from the shielding member 40 to 46 and the reaction cell 30 are visually recognized.
  • the shielding member 40 in the example shown in FIG. 6 is a plate-like member.
  • the shielding member 40 is arranged such that one side surface 40C faces the side surface 32 of the reaction cell 30 that faces the photodetector 13, and the reflective surface 40A faces the optical path 18.
  • the shielding member 40 has a reflective surface 40A extending between the side surface 32 of the reaction cell 30 and the light receiving surface 13A of the photodetector 13, and emits light from the side surface 32 of the reaction cell 30, and
  • the reflective surface 40A is arranged so as to face the optical path 18 of the light that directly enters the light receiving surface 13A.
  • the shielding member 40 is arranged at a position where a surface 40B (hereinafter referred to as an upper surface 40B) opposite to the reflective surface 40A is below the liquid level P of the mixed liquid M in the reaction cell 30.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the top surface 40B or side surface 40C of the shielding member 40 and is reflected. That is, the shielding member 40 prevents the light LB from entering the photodetector 13.
  • the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 40A of the shielding member 40, is reflected by the reflective surface 40A, and enters the photodetector 13. incident.
  • the shielding member 40 has the functions of both the shielding member 14 and the reflecting member 15 explained in FIG. Therefore, it becomes easier to handle and lower costs can be achieved.
  • the reflecting member 15 shown in FIG. 5 and the shielding member 40 shown in FIG. 6 have only one reflecting surface that reflects the chemiluminescence L1 emitted in a direction that does not directly enter the photodetector 13.
  • the reflecting member or the shielding member that also serves as the reflecting member may have a plurality of reflecting surfaces with different postures.
  • the shielding member 41 in the example shown in FIG. 7 is a member with an L-shaped side surface (see FIG. 7C).
  • the shielding member 41 includes a plurality of reflective surfaces (here, two reflective surfaces 41A and 41D) having different postures, and the two reflective surfaces 41A and 41D are orthogonal to each other.
  • the shielding member 41 is arranged such that one side surface 41C faces the side surface 32 of the reaction cell 30 that faces the photodetector 13, and the reflective surfaces 41A and 41D face the optical path 18.
  • the reflective surface 41A and the reflective surface 41D are arranged around the optical path 18 so as to surround the optical path 18 from two directions.
  • the reflective surface 41A is disposed parallel to the XY plane
  • the reflective surface 41D is disposed parallel to the ZX plane orthogonal to the XY plane.
  • the shielding member 41 is arranged at a position where the surface 41B (hereinafter referred to as the upper surface 41B) opposite to the reflective surface 41A arranged parallel to the XY plane is below the liquid level P of the mixed liquid M in the reaction cell 30. has been done.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the top surface 41B or side surface 41C of the shielding member 41 and is reflected. That is, the shielding member 41 prevents the light LB from entering the photodetector 13. Further, at least a part of the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 41A or 41D of the shielding member 41, and It is reflected and enters the photodetector 13.
  • the shielding member 41 has the functions of both the shielding member 14 and the reflecting member 15 explained in FIG. Therefore, it becomes easier to handle and lower costs can be achieved. Since the shielding member 41 has two reflective surfaces 41A and 41D, it can reflect chemiluminescence L1 incident on the two reflective surfaces 41A and 41D. Therefore, compared to the case where the shielding member 40 of FIG. 6 having one reflective surface 40A is provided, more chemiluminescence L1 can be reflected and incident on the photodetector 13, and the light receiving efficiency can be improved. can.
  • the shielding member 42 in the example shown in FIG. 8 is a member with a U-shaped side surface (see FIG. 8C).
  • the shielding member 42 includes a plurality of reflective surfaces (here, three reflective surfaces 42A, 42D, and 42E) having different postures. Of the plurality of reflective surfaces, a reflective surface 42A and a reflective surface 42D are orthogonal to each other, and a reflective surface 42A and a reflective surface 42E are orthogonal to each other.
  • the shielding member 42 is arranged such that one side surface 42C faces the side surface 32 of the reaction cell 30 that faces the photodetector 13, and reflective surfaces 42A, 42D, and 42E face the optical path 18.
  • the reflective surface 42A, the reflective surface 42D, and the reflective surface 42E are arranged around the optical path 18 so as to surround the optical path 18 from three directions.
  • the reflective surface 42A is disposed parallel to the XY plane
  • the reflective surfaces 42D and 42E are disposed parallel to the ZX plane orthogonal to the XY plane.
  • the shielding member 42 is arranged at a position where a surface 42B (hereinafter referred to as an upper surface 42B) opposite to the reflective surface 42A arranged parallel to the XY plane is below the liquid level P of the mixed liquid M in the reaction cell 30. has been done.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the top surface 42B or side surface 42C of the shielding member 42, and is reflected. That is, the shielding member 42 prevents the light LB from entering the photodetector 13. Further, at least a part of the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 42A, 42D, or 42E of the shielding member 42, and The light is reflected by the reflective surface 42D or 42E and enters the photodetector 13.
  • the shielding member 42 has the functions of both the shielding member 14 and the reflecting member 15 explained in FIG. Therefore, it becomes easier to handle and lower costs can be achieved. Since the shielding member 42 has three reflective surfaces 42A, 42D, and 42E, it can reflect the chemiluminescence L1 traveling in the directions of the three reflective surfaces 42A, 42D, and 42E. Therefore, compared to the case where the shielding member 40 of FIG. 6 having one reflective surface 40A and the shielding member 41 of FIG. 7 having two reflective surfaces 41A and 41D are provided, more chemiluminescence L1 is reflected and photodetected. The amount of light received can be increased.
  • the shielding member 43 may be a cylindrical member with both ends open.
  • one opening 43A is arranged to face the side surface 32 from which chemiluminescence L1 of the reaction cell 30 is emitted, and the other opening 43B is arranged to face the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the inner wall surface of the cylindrical member of the shielding member 43 is a reflective surface 43C.
  • the shielding member 43 is arranged so that four inner wall surfaces, which are reflective surfaces 43C, surround the optical path 18.
  • the upper surface 43D of the shielding member 43 is arranged at a position below the liquid level P of the mixed liquid M in the reaction cell 30.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the upper surface 43D of the shielding member 43 or the side surface forming one of the openings 43A, and is reflected. That is, the shielding member 43 prevents the light LB from entering the photodetector 13.
  • the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 43C of the shielding member 43, is reflected by the reflective surface 43C, and enters the photodetector 13. incident.
  • the shielding member 43 has the functions of both the shielding member 14 and the reflecting member 15 explained in FIG. Therefore, it becomes easier to handle and lower costs can be achieved. Since the shielding member 43 surrounds the optical path with the reflective surface 43C, more chemiluminescence L1 can be reflected. Therefore, compared to the shielding members 40 to 42 having one to three reflective surfaces, more chemiluminescence L1 can be reflected and incident on the photodetector 13, and light reception efficiency can be improved.
  • the shielding member 43 is a rectangular cylinder-shaped cylindrical member having a quadrangular prism-shaped hollow, but may also be a polygonal cylinder-shaped cylindrical member having a polygonal center such as a pentagonal prism or a hexagonal prism.
  • the shielding member 44 may be a cylindrical member having a cylindrical hollow.
  • one opening 44A is arranged to face the side surface 32 from which chemiluminescence L1 of the reaction cell 30 is emitted, and the other opening 44B is arranged to face the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the inner wall surface of the cylindrical member is the reflective surface 44C.
  • the shielding member 44 is arranged so that the inner wall surface, which is a reflective surface 44C, surrounds the optical path 18.
  • the shielding member 44 is arranged at a position where the position in the Z direction closest to the liquid surface P on the outer periphery forming one opening 44A is below the liquid surface P.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the outer circumferential surface 44D of the shielding member 44 or the side surface forming one of the openings 44A, and is reflected. That is, the shielding member 44 prevents the light LB from entering the photodetector 13.
  • the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 44C of the shielding member 44, is reflected by the reflective surface 44C, and enters the photodetector 13. incident.
  • the shielding member 44 can achieve the same effect as the shielding member 43 made of a prismatic cylindrical member shown in FIG.
  • the shielding member 45 in the example shown in FIG. 11 is a cylindrical member, and has a shape in which the inner diameter decreases from one opening 45A to the other opening 45B. Similar to the cylindrical member shown in FIG. 10, the shielding member 45 has an inner wall surface that is a reflective surface 45C, and is arranged so that the inner wall surface that is the reflective surface 45C surrounds the optical path 18. Moreover, the shielding member 45 is arranged at a position where the position in the Z direction closest to the liquid surface P on the outer periphery forming one opening 45A is below the liquid surface P.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the outer circumferential surface 45D of the shielding member 45 or the side surface forming one of the openings 45A, and is reflected. That is, the shielding member 45 prevents the light LB from entering the photodetector 13. Further, at least a part of the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the reflective surface 45C of the shielding member 45, is reflected by the reflective surface 45C, and enters the photodetector 13. incident.
  • the chemiluminescence L1 emitted from the reaction cell 30 can be made to enter the hollow space of the shielding member 45 through the relatively large opening 45A, guided to the relatively small opening 45B, and made to enter the light receiving surface 13A. , the light receiving efficiency can be further improved than that of the shielding member 44 shown in FIG. 10, which has a constant inner diameter.
  • one opening 45A is preferably placed close to or in contact with the side surface 32 of the reaction cell 30, and the other opening 45B is preferably placed close to or in contact with the light receiving surface 13A of the photodetector 13.
  • the opening diameter of one opening 45A facing the side surface 32 of the reaction cell 30 is large enough to block the light LB directed from the bubbles B toward the photodetector 13, but to collect the chemiluminescence L1 from the mixed liquid M. It is preferable to have an opening area.
  • the opening area of the other opening 45B facing the light receiving surface 13A of the photodetector 13 is preferably equal to that of the light receiving surface 13A. By doing so, the light receiving efficiency can be improved more effectively.
  • the shielding member 46 shown in FIG. 12 is a cylindrical member whose inner wall surface is a spheroidal mirror 46C that is a form of a reflective surface.
  • one opening 46A is arranged to face the side surface 32 from which chemiluminescence L1 of the reaction cell 30 is emitted, and the other opening 46B is arranged to face the light receiving surface 13A of the photodetector 13. .
  • the shielding member 46 is constructed such that the spheroidal mirror 46C surrounds the optical path 18, and the side surface 32 from which the chemiluminescence L1 of the reaction cell 30 is emitted is located at one focal point of the spheroidal mirror 46C, and the side surface 32 from which chemiluminescence L1 of the reaction cell 30 is located at the other focal point.
  • the photodetector 13 is arranged in such a manner that the light receiving surface 13A is located therein.
  • the shielding member 46 is arranged at a position where the position in the Z direction closest to the liquid surface P on the outer periphery forming one opening 46A is below the liquid surface P.
  • the light LB directed from the bubble B toward the photodetector 13 is incident on the outer circumferential surface 46D of the shielding member 46 or the side surface forming one of the openings 46A, and is reflected. That is, the shielding member 46 prevents the light LB from entering the photodetector 13. Further, at least a part of the chemiluminescence L1 emitted from the side surface 32 of the reaction cell 30 in a direction that does not directly enter the photodetector 13 enters the spheroidal mirror 46C, which is the reflective surface of the shielding member 46, and , and enters the light receiving surface 13A. Since the shielding member 46 includes the spheroidal mirror 46C as a reflecting surface, it can reliably guide the chemiluminescence L1 emitted from the side surface 32 to the light receiving surface 13A.
  • the test device 10 is an immunoassay device that detects a substance to be tested contained in a sample using an antigen-antibody reaction.
  • the technology of the present disclosure can be used for testing devices other than immunoassay devices.

Abstract

検査装置は、反応セル中に収容された検体及び発光試薬を含む混合液から生じる化学発光を検出する光検出器であって、反応セルの側面に対向する位置に配置され、反応セルの側面から出射する化学発光を検出する光検出器と、反応セルと、光検出器との間に配置された遮蔽部材であって、反応セル中の混合液の液面に生じる気泡に起因して生じ光検出器へ向かう光を遮蔽する遮蔽部材を備えている。

Description

検査装置
　本開示は、検査装置に関する。
　検体中の対象物質を定量的又は定性的に検出する検査装置が知られている。そのような検査装置としては、免疫測定原理を利用するものが多く、例えば化学発光酵素免疫分析装置あるいは蛍光免疫測定装置などがある（例えば、特開２０１６－０８５０９３号公報）。
　これらの検査装置においては、免疫反応を利用して検体中の対象物質に付与された酵素標識あるいは蛍光標識等の標識に基づく発光あるいは蛍光を検出することによって、検体中の対象物質を検出する検出処理が行われる。また、このような対象物質の検出処理の前には、検体中の対象物質に標識を付与する等の前処理が検体に施される。検査装置としては、前処理及び検出処理が自動化され、採取された検体を収容する検体採取容器が装填されれば、自動的に前処理と検出処理が実行され、検出結果を出力するように構成されているものがある。
　このような自動化された検査装置においては、検体を含む検体液中に化学発光のための試薬を分注し、検体液と試薬とを混合させた後に、化学発光が検出される。化学発光の光量は非常に微小であるため、精度よい検査のために効率よく受光する必要がある。
　そのため、化学発光を効率よく受光するための手法が従来から提案されている。例えば、特開平０５－２０３５６２号公報及び特開２００３－２８７９０号公報には、検体液を収容するセルの外側に金属薄膜を形成することにより、セルから化学発光が出力する方向を制限する構成が開示されている。また、特開昭５０－０９４９８２号公報及び特開２０１８－００９９５３号公報には、セルから出力された化学発光を検出器に導くための回転楕円鏡、あるいは反射部材を備える方法が開示されている。
　化学発光は、試薬と対象物質との反応で生じ、発光量は時間と共に減衰するため、試薬を分注してから検出処理を行うまでの時間は短い方が好ましい。一方で、試薬と検体液とを十分に混合させる必要がある。そのため、試薬と検体液とを短時間で攪拌させることが望ましい。
　本発明者らは、この攪拌処理の際に混合液中に気泡が発生し、この気泡の界面で強い発光が生じるために、気泡の発生量の違いによって、光検出器で検出される受光量にばらつきが生じることを見出した。気泡の発生量によって生じる受光量のばらつきは、測定精度の低下につながる。特開平０５－２０３５６２号公報、特開２００３－２８７９０号公報、特開昭５０－０９４９８２号公報、及び特開２０１８－００９９５３号公報の検査装置によれば、セル内で生じた光を検出器で効率よく受光することができる。しかし、これらの検査装置は、気泡が生じた場合には気泡からの発光も検出器で受光することになり、気泡の発生量による受光量のばらつきによる精度低下が生じるという問題がある。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、気泡が発生した場合にも、測定精度の低下を抑制することができ、信頼性の高い検査結果が得られる検査装置を提供することを目的とする。
　本開示の検査装置は、反応セル中に収容された検体及び発光試薬を含む混合液から生じる化学発光を検出する検出器であって、反応セルの側面に対向する位置に配置され、反応セルの側面から出射する化学発光を検出する光検出器と、
　反応セルと、光検出器との間に配置された遮蔽部材であって、反応セル中の混合液の液面に生じる気泡に起因して生じ光検出器へ向かう光を遮蔽する遮蔽部材を備えている。
　反応セルと光検出器との間に、反応セルから出射する化学発光のうち、光検出器に直接入射しない方向に出射した化学発光を反射させ、少なくとも一部を光検出器に入射させる反射部材を備えていることが好ましい。
　遮蔽部材が反射部材を兼ねることが好ましい。
　反射部材は、反応セルの側面から出射し、光検出器の受光面に直接入射する光の光路の周囲に配置されていることが好ましい。
　反射部材は、反応セルの側面と光検出器の受光面との間に延在する反射面を有することが好ましい。
　反射部材は、姿勢の異なる複数の反射面を有していてもよい。
　複数の反射面には、互いに直交する姿勢で配置される２つの反射面が含まれていてもよい。
　反射部材は、両端が開口された筒状部材であり、一方の開口が反応セルの化学発光が出射する側面と対向して配置され、他方の開口が光検出器の受光面と対向して配置されていてもよく、筒状部材の内壁面が、反射面であってもよい。
　筒状部材は、一方の開口から他方の開口に向けて内径が小さくなる形状を有していてもよい。
　筒状部材の内壁面が、回転楕円鏡であり、回転楕円鏡の一方の焦点に反応セルの側面が位置し、他方の焦点に光検出器の受光面が位置することが好ましい。
　本開示の技術の検査装置によれば、気泡が発生した場合にも、測定精度の低下を抑制することができ、信頼性の高い検査結果を得ることができる。
検査装置の全体構成を示す概略図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは一部断面を含む側面図、図２Ｃは図２Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 検体と発光試薬との混合処理、気泡の発生及び気泡に起因する光についての説明図である。 混合液から化学発光を生じている反応セルを撮影した画像である。 光検出器、反射部材、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは一部断面を含む側面図、図５Ｃは図５Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは一部断面を含む側面図、図６Ｃは図６Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図７Ａは平面図、図７Ｂは一部断面を含む側面図、図７Ｃは図７Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図８Ａは平面図、図８Ｂは一部断面を含む側面図、図８Ｃは図８Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図９Ａは平面図、図９Ｂは一部断面を含む側面図、図９Ｃは図９Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図１０Ａは平面図、図１０Ｂは一部断面を含む側面図、図１０Ｃは図１０Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図１１Ａは平面図、図１１Ｂは一部断面を含む側面図、図１１Ｃは図１１Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。 光検出器、遮蔽部材及び反応セルの位置関係を示す模式図であり、図１２Ａは平面図、図１２Ｂは一部断面を含む側面図、図１２Ｃは図１２Ｂ中矢印Ｃ方向からのＣ矢視図である。
　以下、本開示の実施形態に係る検査装置について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一符号は同一の構成要素を示す。
　図１は、本開示の一実施形態の検査装置１０の全体構成を示す模式図である。検査装置１０は、一例として、抗原抗体反応を利用することにより、生体から採取した検体２２内の検査対象物質を検出する免疫分析装置である。検査装置１０は、反応セル３０を用い、検体２２内の検査対象物質を光学的に検出し、検査結果を出力する。
　検体２２は、一例として、生体から採取された血液等の体液である。検体２２が血液の場合は、全血、血漿、及び血清などのいずれでもよい。また、検体２２中に含まれ得る検査対象物質は、抗原、抗体、タンパク質及び低分子化合物などである。なお、検体２２は血液に限るものではなく、尿及び体液など、生体から採取される物質であればよい。
　本例の検査装置１０は、一例として、化学発光酵素免疫測定法に基づく検査を行う。本例の化学発光酵素免疫測定法を簡略化して説明すると以下のとおりである。反応セル３０内に検体２２を吐出することにより、検体２２と予め磁性粒子等の固相に固定された第１結合物質とを混合する。検体２２が検査対象物質を含んでいる場合は、固相に予め固定されていた第１結合物質と検体２２内の検査対象物質とが結合する。さらに、検査対象物質と特異的に結合する第２結合物質であって、標識が付与された第２結合物質を含む標識試薬を混合する。検体２２が検査対象物質を含んでいる場合には、標識試薬との混合によって検査対象物質に標識が付与される。標識は酵素であり、酵素は特定の発光試薬の存在下にて、化学発光する。このように、化学発光酵素免疫測定法では、検査対象物質に付与された標識と発光試薬との化学反応による化学発光を通じて、検査対象物質を検出する。
　図１に示すように、検査装置１０は、一例として、反応セル３０が装填される装填部１１、分注機構１２、光検出器１３及び遮蔽部材１４を備えている。
　装填部１１は、反応セル３０が着脱自在に装填され、検査装置１０内において反応セル３０を保持する。
　分注機構１２は、液体を分注する機構であり、液体の吸引及び吐出を行うノズル１２Ａと、移動機構（図示せず）と、吸引吐出機構（図示せず）とを備える。移動機構は、ノズル１２Ａを垂直方向及び水平方向に三次元的に移動させる機構である。吸引吐出機構は、ノズル１２Ａに液体を吸引する吸引動作及びノズル１２Ａから液体を吐出する吐出動作を行わせる機構である。移動機構は、モータなどの駆動力を発生するアクチュエータと、ギヤおよび駆動ベルトなどからなる駆動力伝達機構とで構成される。吸引吐出機構は、吸引及び吐出などの駆動力を発生するポンプなどで構成される。
　分注機構１２は、ノズル１２Ａを用いて、検体２２及び試薬などの液体の吸引と分注とを行う。具体的には、分注機構１２は、検体２２を収容する反応セル３０に対して、各種試薬を分注する。検査装置１０には、図示しない各種試薬保持部が備えられており、分注機構１２は、各種試薬保持部から吸引した試薬を反応セル３０に吐出することにより試薬を分注する。加えて、分注機構１２は、反応セル３０において、検体２２と試薬とを混合する混合処理を実行する。混合処理は、例えば、検体２２と発光試薬などが混合された液体に対してノズル１２Ａによって吸引及び吐出を繰り返すことにより行われる。図１において各種試薬の分注に用いるノズルを１つのノズル１２Ａで代表させて記載しているが、試薬毎にノズルを備えており、各ノズルを使い分けるように構成されていてもよい。
　光検出器１３は、反応セル３０中に収容された検体２２及び発光試薬２４を含む混合液Ｍから生じる化学発光Ｌを検出する。光検出器１３は、反応セル３０の側面３２に対向する位置に配置され、反応セル３０の側面３２から出射する化学発光Ｌを検出する。光検出器１３が側面３２に対向するとは、光検出器１３の受光面１３Ａが側面３２に対向することを意味する。本例では、光検出器１３は、光電子増倍管又はフォトダイオードなどで構成される。光検出器１３は、化学発光Ｌを受光することにより、標識が付与された検査対象物質を光学的に検出する。光検出器１３は、例えば、反応セル３０に対向して配置され、検体２２と発光試薬２４とを混合した混合液Ｍから発せられる化学発光Ｌを受光する。なお、検査装置１０は、図示しないプロセッサを備え、光検出器１３は、受光量に応じた受光信号をプロセッサに出力する。プロセッサは、光検出器１３が出力する受光信号に基づいて、検体２２中の検査対象物質が含まれているか否か及びその濃度を検出する。
　遮蔽部材１４は、反応セル３０と、光検出器１３との間に配置されている。遮蔽部材１４は、反応セル３０中の混合液Ｍの液面Ｐに生じる気泡Ｂ（図２参照）に起因して生じる光であって、光検出器１３に向かう光を遮蔽する。遮蔽部材１４は、気泡Ｂに起因して生じる光が直接光検出器１３に入射するのを妨げることができれば、その形状、配置及び素材を問わない。
　図２は、反応セル３０と、光検出器１３と、遮蔽部材１４との位置関係を示す模式図である。図２Ａは平面図、図２Ｂは一部断面を含む側面図、図２Ｃは、光検出器１３側から（図２Ｂ中矢印Ｃの方向から）遮蔽部材１４及び反応セル３０を視認した図である。なお、水平面内において、光検出器１３と反応セル３０との並び方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ－Ｙ面に垂直な方向をＺ方向とする。以降の各図において同様とする。
　図２Ａ～図２Ｃに示すように、一例として、遮蔽部材１４は板状部材である。遮蔽部材１４は、反応セル３０の光検出器１３に対向する側面３２に対向して配置されている。遮蔽部材１４は、反応セル３０のＹ方向径よりも長いＹ方向長さを有する。遮蔽部材１４は、光検出器１３側から視認した場合に、反応セル３０中の混合液Ｍの液面Ｐが隠れる位置に配置されている（図２Ｃ参照）。
　図２Ｂに示すように、液面Ｐに生じる気泡Ｂからの光は遮蔽部材１４に遮られ、光検出器１３の受光面１３Ａに入射しない。遮蔽部材１４は気泡Ｂからの光が入射する面が光吸収材で形成されていてもよいし、光を反射する反射面で形成されていてもよい。いずれの場合でも、気泡Ｂからの光ＬＢが光検出器１３に入射するのを妨げることができる。一方、混合液Ｍから生じる化学発光Ｌは、反応セル３０の側面３２から出射し、光検出器１３で検出される。
　図３の左図に示すように、化学発光の検出に際しては、分注機構１２のノズル１２Ａにより、反応セル３０中に発光試薬２４が分注される。反応セル３０には標識付与の処理が施された検体２２が収容されており、検体２２と発光試薬２４とが混合される。この際、反応セル３０に発光試薬２４を分注したノズル１２Ａを用い、反応セル３０中で発光試薬２４の吸引吐出を繰り返すことにより、検体２２と発光試薬２４とを混合させる。標識と発光試薬２４とが反応すると化学発光Ｌが直ぐに生じるため、検体２２と発光試薬２４との混合処理は短時間で行う必要がある。
　この混合処理において、短時間で発光試薬２４の吸引吐出を繰り返すことで、混合液Ｍに気泡Ｂが生じてしまうことがある（図３の右図参照）。化学発光検出時に混合液Ｍに気泡Ｂが存在すると、気泡Ｂの界面で強い光ＬＢが生じ、気泡Ｂの有無あるいは気泡Ｂの多少によって、検査結果にばらつきが生じてしまう。光ＬＢが光検出器１３に入射すると、光検出器１３における受光量が、純粋な化学発光に気泡Ｂの界面からの光が加算されることになる。そのため、化学発光量が同じ場合であっても、気泡の発生量によって光検出器１３が受光する光量にばらつきが生じ、検査結果に影響を与える。図４は、混合液から化学発光が生じている反応セルを撮影した画像である。図４には、液面に生じている球状の気泡Ｂと混合液Ｍとの界面で、非常に強い発光（画像中白く見える部分）が生じていることが示されている。
　既述の通り、本検査装置１０は、反応セル３０と、光検出器１３との間に配置された遮蔽部材１４を備える。遮蔽部材１４は、反応セル３０中の混合液Ｍの液面Ｐに生じる気泡Ｂに起因して生じる光であって、光検出器１３へ向かう光ＬＢを遮蔽する。これにより、化学発光Ｌを検出する際に気泡Ｂに起因して生じる光ＬＢが光検出器１３に直接入射するのを妨げることができるので、受光量のバラつきを抑制することができる。気泡Ｂによる受光量のバラつきが抑制できるので、気泡Ｂによる検査への影響を抑制し、測定精度の低下を抑制することができ、信頼性の高い検査結果が得られる。
　一方で、遮蔽部材１４を備えることで、気泡Ｂからの光ＬＢ以外の混合液Ｍで生じる化学発光Ｌの一部まで遮蔽部材１４により遮蔽してしまい、光検出器１３で受光する化学発光Ｌの受光量が下がってしまう。より高い精度の検査を行うためには、気泡Ｂからの光ＬＢを抑制しつつ、化学発光Ｌの受光量を増加させることが望まれる。そこで、検査装置１０においては、図５に示すように、反応セル３０と光検出器１３との間に反射部材１５を備えることが好ましい。ここで、図５とは、図５Ａ～図５Ｃを含む総称である。以下の図６～図１２についても同様である。図５は、反射部材１５を備えた場合の、反応セル３０と、光検出器１３と、遮蔽部材１４と、反射部材１５との位置関係を示す模式図である。図５Ａは平面図、図５Ｂは一部断面を含む側面図、図５Ｃは、光検出器１３側から（図５Ｂ中矢印Ｃの方向から）反射部材１５、遮蔽部材１４及び反応セル３０を視認した図である。
　反射部材１５は、反応セル３０から出射する化学発光Ｌのうち、光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１（図５Ｂ参照）を反射させ、少なくとも一部を光検出器１３に入射させる部材である。反射部材１５は、入射光を正反射する部材であってもよいし、入射光を乱反射させ散乱させる部材であってもよい。本明細書において「反射」には、正反射および乱反射を含み、「反射面」には入射光を正反射する鏡面、入射光を乱反射する散乱面を含む。
　図５に示す例では、反射部材１５は、反応セル３０の側面３２と光検出器１３の受光面１３Ａとの間に延在する反射面１５Ａを有する板状部材である。反射部材１５は、遮蔽部材１４と略同等のＹ方向長さを有する。反射部材１５は、反射面１５Ａが遮蔽部材１４の下面と面一となるように配置されている。反射部材１５は、反応セル３０の側面３２から出射し、光検出器１３の受光面１３Ａに直接入射する光の光路１８に反射面１５Ａが面して配置されている。図５の例では、反射部材１５は、光路１８の上方に光路１８と反射面１５Ａとが平行となる姿勢で配置されている。図５Ｂに示すように、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、反射部材１５の反射面１５Ａに入射し、反射面１５Ａで反射されて光検出器１３に入射する。なお、反射面１５Ａは、入射光を正反射する鏡面であってもよいし、入射光を乱反射する散乱面であってもよい。また、反射面１５Ａは、一部が鏡面であり、他の一部が散乱面であるなど、鏡面と散乱面とを含む面であってもよい。
　このように、検査装置１０においては、遮蔽部材１４に加え、反射部材１５を備える。反射部材１５を備えることにより、反応セル３０から出射する化学発光Ｌのうち、光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部を光検出器１３に入射させることができる。したがって、反射部材１５を備えた場合、遮蔽部材１４を備えたことによる既述の効果に加え、反射部材１５を備えなかった場合よりも光検出器１３で受光する受光量を向上させることができる。
　光検出器１３の受光面１３Ａをなるべく反応セル３０の側面３２に近接させて配置することにより、集光効率を向上させることも考えられるが、光検出器１３として使用される一般的な光電子増倍管は環境温度が高くなるほどノイズとなる暗電流が増加するという問題がある。生体由来の検体２２を用いた検査の際には、一般に、化学発光の反応を促進させるために３７℃程度の比較的高い温度に保持する。このような温度環境下で用いると光電子増倍管の暗電流が増えてしまう。そのため、光検出器１３はある程度反応セル３０と離隔して配置する必要がある。このように、光検出器１３を光出射面となる反応セル３０の側面３２から離隔して配置する必要がある場合には、化学発光Ｌのうち、光検出器１３に直接入射しない方向に出射する化学発光Ｌ１が多くなる。そのため、光検出器１３に直接入射しない方向に出射する化学発光Ｌ１を光検出器１３に導光することができる反射部材１５を備えることが非常に有効である。
　反射部材１５は、光路１８の周囲に配置されていればよく、図５Ｂに示す反射面１５ＡがＸＹ面に平行な姿勢、かつ光路１８の上方に配置される形態に限らず、例えば、光路１８の下方に配置されていてもよいし、反射面１５Ａが、ＺＸ面に平行となる姿勢で配置されていてもよい。ここで、光路１８の周囲に配置されている、とは、光路１８を囲む全周に配置されている場合のみならず、少なくとも周囲の一部に配置されている場合を含む。反射部材１５が光路１８の周囲に配置されていれば、反応セル３０から出射する化学発光Ｌのうち、光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部が反射部材１５に入射することになる。反射部材１５で反射された化学発光Ｌ１は光路が変更され、少なくとも一部を光検出器１３に向かう方向に反射させることができる。
　図５に示した例では、遮蔽部材１４と反射部材１５を別部材として備えているが、遮蔽部材１４が反射部材１５を兼ねてもよい。図６～図１２を参照して遮蔽部材１４が反射部材１５を兼ねる場合の例を説明する。図６～図１２は、それぞれ、反応セル３０と、光検出器１３と、遮蔽部材４０～４６との位置関係を示す模式図である。図６～図１２の各図において図Ａは平面図、図Ｂは一部断面を含む側面図、図Ｃは、光検出器１３側から（図Ｂ中矢印Ｃの方向から）遮蔽部材４０～４６及び反応セル３０を視認した図である。
　図６に示す例の遮蔽部材４０は板状部材である。遮蔽部材４０は、一つの側面４０Ｃが、反応セル３０の光検出器１３に対向する側面３２に対向し、反射面４０Ａが光路１８に対向する姿勢で配置されている。また、遮蔽部材４０は、反応セル３０の側面３２と光検出器１３の受光面１３Ａとの間に延在する反射面４０Ａを有し、反応セル３０の側面３２から出射し、光検出器１３の受光面１３Ａに直接入射する光の光路１８に反射面４０Ａが面する姿勢で配置されている。また、遮蔽部材４０は、反射面４０Ａの反対側の面４０Ｂ（以下において上面４０Ｂ）が反応セル３０の混合液Ｍの液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　図６Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４０の上面４０Ｂあるいは側面４０Ｃに入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４０によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４０の反射面４０Ａに入射し、反射面４０Ａで反射されて光検出器１３に入射する。
　このように、遮蔽部材４０は、図５において説明した遮蔽部材１４と反射部材１５の両機能を備え、両者を備えた場合と同様の効果を得ることができ、かつ、部材が１つであるため、取扱い易くなり、低コスト化を実現できる。
　図５に示す反射部材１５、図６に示す遮蔽部材４０では、光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１を反射する反射面を１つだけ有する構成である。本開示の技術においては、反射部材あるいは反射部材を兼ねる遮蔽部材は、姿勢の異なる複数の反射面を有していてもよい。
　図７に示す例の遮蔽部材４１は、側面形状がＬ字型の部材である（図７Ｃ参照）。遮蔽部材４１は、姿勢の異なる複数の反射面（ここでは２つの反射面４１Ａ、４１Ｄ）を備え、２つの反射面４１Ａ及び反射面４１Ｄは互いに直交している。遮蔽部材４１は一つの側面４１Ｃが、反応セル３０の光検出器１３に対向する側面３２に対向し、反射面４１Ａ、４１Ｄが光路１８に対向する姿勢で配置されている。反射面４１Ａ及び反射面４１Ｄは、光路１８の周囲に、光路１８を二方向から囲むように配置されている。本例では、反射面４１ＡはＸＹ面に平行に、反射面４１ＤはＸＹ面に直交するＺＸ面に平行に配置されている。そして、遮蔽部材４１は、ＸＹ面に平行に配置された反射面４１Ａの反対側の面４１Ｂ（以下において上面４１Ｂ）が反応セル３０の混合液Ｍの液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　図７Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４１の上面４１Ｂあるいは側面４１Ｃに入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４１によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４１の反射面４１Ａあるいは反射面４１Ｄに入射し、反射面４１Ａあるいは反射面４１Ｄで反射されて光検出器１３に入射する。
　このように、遮蔽部材４１は、図５において説明した遮蔽部材１４と反射部材１５の両機能を備え、両者を備えた場合と同様の効果を得ることができ、かつ、部材が１つであるため、取扱い易くなり、低コスト化を実現できる。遮蔽部材４１は２つの反射面４１Ａ、４１Ｄを有しているので、２つの反射面４１Ａ、４１Ｄに入射する化学発光Ｌ１を反射することができる。したがって、１つの反射面４０Ａを有する図６の遮蔽部材４０を備える場合と比べて、より多くの化学発光Ｌ１を反射させて光検出器１３に入射させることができ、受光効率を向上させることができる。
　図８に示す例の遮蔽部材４２は、側面形状がＵ字型の部材である（図８Ｃ参照）。遮蔽部材４２は、姿勢の異なる複数の反射面（ここでは、３つの反射面４２Ａ，４２Ｄ、４２Ｅ）を備える。複数の反射面のうちの反射面４２Ａと反射面４２Ｄとが直交し、また、反射面４２Ａと反射面４２Ｅとが直交している。遮蔽部材４２は一つの側面４２Ｃが、反応セル３０の光検出器１３に対向する側面３２に対向し、反射面４２Ａ、４２Ｄ、４２Ｅが光路１８に対向する姿勢で配置されている。反射面４２Ａ、反射面４２Ｄ及び反射面４２Ｅは、光路１８の周囲に、光路１８を３方向から囲むように配置されている。本例では、反射面４２ＡはＸＹ面に平行に、反射面４２Ｄ及び反射面４２ＥはＸＹ面に直交するＺＸ面に平行に配置されている。そして、遮蔽部材４２は、ＸＹ面に平行に配置された反射面４２Ａの反対側の面４２Ｂ（以下において上面４２Ｂ）が反応セル３０の混合液Ｍの液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　図８Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４２の上面４２Ｂあるいは側面４２Ｃに入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４２によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４２の反射面４２Ａ、反射面４２Ｄあるいは反射面４２Ｅに入射し、反射面４２Ａ、反射面４２Ｄあるいは反射面４２Ｅで反射されて光検出器１３に入射する。
　このように、遮蔽部材４２は、図５において説明した遮蔽部材１４と反射部材１５の両機能を備え、両者を備えた場合と同様の効果を得ることができ、かつ、部材が１つであるため、取扱い易くなり、低コスト化を実現できる。遮蔽部材４２は３つの反射面４２Ａ、４２Ｄ及び４２Ｅを有しているので、３つの反射面４２Ａ、４２Ｄ、４２Ｅの方向に進行する化学発光Ｌ１を反射することができる。したがって、１つの反射面４０Ａを有する図６の遮蔽部材４０、２つの反射面４１Ａ，４１Ｄを有する図７の遮蔽部材４１を備える場合と比べて、より多くの化学発光Ｌ１を反射させて光検出器１３に入射させることができ、受光量を増加させることができる。
　図９に示すように、遮蔽部材４３は、両端が開口された筒状部材であってもよい。遮蔽部材４３は、一方の開口４３Ａが反応セル３０の化学発光Ｌ１が出射する側面３２と対向して配置され、他方の開口４３Ｂが光検出器１３の受光面１３Ａと対向して配置されている。遮蔽部材４３は、その筒状部材の内壁面が反射面４３Ｃである。遮蔽部材４３は、反射面４３Ｃである４つの内壁面が光路１８を囲むように配置されている。遮蔽部材４３の上面４３Ｄが反応セル３０の混合液Ｍの液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　図９Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４３の上面４３Ｄあるいは一方の開口４３Ａを形成する側面に入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４３によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４３の反射面４３Ｃに入射し、反射面４３Ｃで反射されて光検出器１３に入射する。
　このように、遮蔽部材４３は、図５において説明した遮蔽部材１４と反射部材１５の両機能を備え、両者を備えた場合と同様の効果を得ることができ、かつ、部材が１つであるため、取扱い易くなり、低コスト化を実現できる。遮蔽部材４３は反射面４３Ｃで光路を
囲んでいるので、化学発光Ｌ１をより多く反射することができる。したがって、１～３面の反射面を有する遮蔽部材４０～４２と比べて、より多くの化学発光Ｌ１を反射させて光検出器１３に入射させることができ、受光効率を向上させることができる。
　遮蔽部材４３は四角柱状の中空を有する四角筒型の筒状部材であるが、五角柱、六角柱など多角中状を有する多角筒型の筒状部材であってもよい。
　さらに、図１０に示すように、遮蔽部材４４は円柱状の中空を有する円筒型の筒状部材であってもよい。遮蔽部材４４は、一方の開口４４Ａが反応セル３０の化学発光Ｌ１が出射する側面３２と対向して配置され、他方の開口４４Ｂが光検出器１３の受光面１３Ａと対向して配置されている。遮蔽部材４４においても、その筒状部材の内壁面が反射面４４Ｃである。遮蔽部材４４は、反射面４４Ｃである内壁面が光路１８を囲むように配置されている。また、遮蔽部材４４は、一方の開口４４Ａを形成する外周のうち最も液面Ｐ側のＺ方向位置が液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　本例においても、図１０Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４４の外周面４４Ｄあるいは一方の開口４４Ａを形成する側面に入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４４によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４４の反射面４４Ｃに入射し、反射面４４Ｃで反射されて光検出器１３に入射する。
　このように、遮蔽部材４４は、図９に示した角柱型の筒状部材からなる遮蔽部材４３と同様の効果が得られる。
　図１１に示す例の遮蔽部材４５は、筒状部材であって、一方の開口４５Ａから他方の開口４５Ｂに向けて内径が小さくなる形状を有する。図１０の円筒状の筒状部材と同様に、遮蔽部材４５は、内壁面が反射面４５Ｃであり、反射面４５Ｃである内壁面が光路１８を囲むように配置されている。また、遮蔽部材４５は、一方の開口４５Ａを形成する外周のうち最も液面Ｐ側のＺ方向位置が液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　本例においても、図１１Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４５の外周面４５Ｄあるいは一方の開口４５Ａを形成する側面に入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４５によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４５の反射面４５Ｃに入射し、反射面４５Ｃで反射されて光検出器１３に入射する。
　反応セル３０から出射される化学発光Ｌ１を相対的に大きな開口４５Ａから遮蔽部材４５の中空内に入射させ、相対的に小さな開口４５Ｂ側に導光し、受光面１３Ａに入射させることができるので、内径が一定の図１０に示した遮蔽部材４４よりもさらに受光効率を向上させることができる。
　なお、一方の開口４５Ａは反応セル３０の側面３２に近接もしくは接触して配置することが好ましく、他方の開口４５Ｂは光検出器１３の受光面１３Ａに近接もしくは接触して配置することが好ましい。反応セル３０の側面３２に対向する一方の開口４５Ａの開口径は、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢを遮蔽するが、混合液Ｍからの化学発光Ｌ１を集光できるように十分な開口面積を有することが好ましい。光検出器１３の受光面１３Ａに対向する他方の開口４５Ｂの開口面積は、受光面１３Ａと同等であることが好ましい。このようにすることで、より効果的に受光効率を向上させることができる。
　さらに、図１２に示す遮蔽部材４６は、筒状部材であってその内壁面が、反射面の一形態である回転楕円鏡４６Ｃである。遮蔽部材４６は、一方の開口４６Ａが反応セル３０の化学発光Ｌ１が出射する側面３２と対向して配置され、他方の開口４６Ｂが光検出器１３の受光面１３Ａと対向して配置されている。そして、遮蔽部材４６は、回転楕円鏡４６Ｃが光路１８を囲むように、かつ、回転楕円鏡４６Ｃの一方の焦点に反応セル３０の化学発光Ｌ１が出射する側面３２が位置し、他方の焦点に光検出器１３の受光面１３Ａが位置する態様で配置されている。また、遮蔽部材４６は、一方の開口４６Ａを形成する外周のうち最も液面Ｐ側のＺ方向位置が液面Ｐよりも下方となる位置に配置されている。
　本例においても、図１２Ｂに示すように、気泡Ｂから光検出器１３に向かう光ＬＢは、遮蔽部材４６の外周面４６Ｄあるいは一方の開口４６Ａを形成する側面に入射し、反射される。すなわち、遮蔽部材４６によって、光検出器１３への光ＬＢの入射が妨げられる。また、反応セル３０の側面３２から光検出器１３に直接入射しない方向に出射した化学発光Ｌ１の少なくとも一部は、遮蔽部材４６の反射面である回転楕円鏡４６Ｃに入射し、回転楕円鏡４６Ｃで反射され、受光面１３Ａに入射する。遮蔽部材４６は、反射面として回転楕円鏡４６Ｃを備えているので、側面３２から出射した化学発光Ｌ１を確実に受光面１３Ａに導くことができる。
　上記例では、検査装置１０として、抗原抗体反応を利用して検体に含まれる検査対象物質を検出する免疫分析装置を例に説明した。もちろん、本開示の技術は、免疫分析装置以外の検査装置にも利用することができる。
　なお、２０２２年９月１３日に出願された日本国特許出願２０２２－１４５６１８の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (10)

  1. 　反応セル中に収容された検体及び発光試薬を含む混合液から生じる化学発光を検出する光検出器であって、前記反応セルの側面に対向する位置に配置され、前記反応セルの前記側面から出射する前記化学発光を検出する光検出器と、
    　前記反応セルと、前記光検出器との間に配置された遮蔽部材であって、前記反応セル中の前記混合液の液面に生じる気泡に起因して生じ前記光検出器へ向かう光を遮蔽する遮蔽部材を備えた、検査装置。
  2. 　前記反応セルと前記光検出器との間に、前記反応セルから出射する前記化学発光のうち、前記光検出器に直接入射しない方向に出射した化学発光を反射させ、少なくとも一部を前記光検出器に入射させる反射部材を備えた、請求項１に記載の検査装置。
  3. 　前記遮蔽部材が前記反射部材を兼ねる、請求項２に記載の検査装置。
  4. 　前記反射部材は、前記反応セルの前記側面から出射し、前記光検出器の受光面に直接入射する光の光路の周囲に配置されている、請求項２又は３に記載の検査装置。
  5. 　前記反射部材は、前記反応セルの前記側面と前記光検出器の前記受光面との間に延在する反射面を有する、請求項４に記載の検査装置。
  6. 　前記反射部材は、姿勢の異なる複数の前記反射面を有する請求項５に記載の検査装置。
  7. 　複数の前記反射面には、互いに直交する姿勢で配置される２つの反射面が含まれる、請求項６に記載の検査装置。
  8. 　前記反射部材は、両端が開口された筒状部材であり、一方の開口が前記反応セルの前記化学発光が出射する前記側面と対向して配置され、他方の開口が前記光検出器の前記受光面と対向して配置されており、
    　前記筒状部材の内壁面が、反射面である、請求項４に記載の検査装置。
  9. 　前記筒状部材は、一方の開口から他方の開口に向けて内径が小さくなる形状を有する、請求項８に記載の検査装置。
  10. 　前記筒状部材の前記内壁面が、回転楕円鏡であり、前記回転楕円鏡の一方の焦点に前記反応セルの前記側面が位置し、他方の焦点に前記光検出器の前記受光面が位置する、請求項８に記載の検査装置。
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