DE4136025C2

DE4136025C2 - Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenagglutinationsmusters

Info

Publication number: DE4136025C2
Application number: DE4136025A
Authority: DE
Inventors: Masato Ohta; Yasuhiko Yokomori; Toshiyuki Furuta
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2011-11-01
Also published as: DE4136025A1; JPH04168346A; JP3036049B2; US5265169A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenaggregationsmusters in einer Teilchenagglutinations vorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen, um unterrschied liche Arten von Bluttypen zu bestimmen und Antigene und Antikör per durch sogenannte Mikrotiterverfahren in klinischen Tests zu bestimmen.

Aus JP 2-116 735 A in Patents' Abstracts of Japan, P-1080, 23. 07. 1990, Vol. 14, No. 340, ist ein Verfahren zum Unterschei den eines Teilchenagglutinationsmusters in einer Teilchenagglu tinationsvorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen bekannt, wobei eine Lichtquelle und ein Photosensor zum Messen der Licht durchlässigkeit des Agglutinationsmusters aufeinander ausgerich tet sind und in einer Ebene parallel zu den Reaktionsgefäßen bewegt werden. Hierbei wird ein Teilchenaggregationsmuster di rekt aus den photoelektrisch erfaßten Signalen dieses Musters ermittelt. Nach dem Füllen des Reaktionsgefäßes mit einer Probe wird eine vorgegebene Zeitdauer abgewartet, worauf die Licht durchlässigkeit des Bodens des Reaktionsgefäßes gemessen wird, um Helligkeitswerte einer zweidimensionalen Helligkeitsvertei lung zu erhalten. Diese werden zur Unterscheidung eines Aggluti nationsmusters von einem Nicht-Agglutinationsmuster ausgewertet.

Aus DE 22 17 285 B2 ist es bei einem Gerät zum Nachweis eines in einem Gas enthaltenen Stoffes, bei dem das Gas während einer Ruheperiode eines schrittweise bewegbaren Papierbandes durch das Papierband gesaugt wird, bekannt, daß das sich zu Beginn der Ruheperiode des Papierbandes ergebende Meßsignal als Bezugswert gespeichert wird und das während des restlichen Teils der Ruhe periode anfallende Meßsignal laufend mit diesem Bezugswert ver glichen wird, worauf der sich am Schluß der Ruheperiode aus dem Vergleich ergebende Differenzwert als Meßwert gespeichert wird.

Aus DE 29 02 776 C2 ist es bei einer Vorrichtung zur photome trischen Auswertung von Indikatorpapieren bekannt, zum Eliminie ren von Dunkelströmen oder äußerer Streustrahlung zusätzliche Meßsignale jeweils zwischen zwei Lichtimpulsen für das Indika torpapier und einen ersten Vergleichsstandard und zur Berechnung eines für die Ermittlung eines der optischen Anordnungen ent sprehenden inneren Streulichtwertes notwendigen, dem verwende ten Gerät inhärenten Korrekturfaktors zusätzliche Meßsignale jeweils zwischen zwei Lichtimpulsen für einen zweiten und den ersten Vergleichsstandard zu bestimmen.

Schließlich ist es bei einer Vorrichtung zum Nachweis von imunu logischen Agglutinationsmustern aus DE 30 33 870 A1 bekannt, das von einem lichtempfindlichen Element ausgesandte Signal durch einen Verstärker zu verstärken und dann in einen Signal prozessor einzugeben, um die Stärke des Signals einzustellen. Das vom Prozessor ausgesandte Signal wird auf eine Schreibvor richtung übertragen, die das Signal auf ein Blatt aufzeichnet. Auf diesem Blatt sind vorher eine Grundlinie, eine Agglutina tions-Bezugslinie und eine Nicht-Agglutinations-Bezugslinie aufgetragen. Wenn eine aufgezeichnete Kurve nicht über die Ag glutinations-Bezugslinie hinausgeht, kann man feststellen, daß ein gleichmäßig abgeschiedenes Agglutinationsmuster vorliegt, während bei einer über die Nicht-Agglutinations-Bezugslinie hinausgehenden Kurve dies so interpretiert wird, daß ein Sammel muster vorliegt, das einer Nicht-Agglutination entspricht.

Fig. 9 zeigt ein herkömmliches Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenagglutinationsmusters, wobei das Agglutinations muster P in einem Reaktionsgefäß 100A, das auf einer Mikroplatte 100 ausgebildet ist, auf einen eindimensionalen CCD-Sensor 101 optisch projiziert wird. Der CCD-Sensor 101 oder die Mikroplatte 100 wird relativ zu der anderen Vorrichtung in feinen Schritten in Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche bewegt, was bewirkt, daß der CCD-Sensor eine Vielzahl von Abtaststellungen bezüglich des Reaktionsgefäßes einnimmt, wobei der eindimensionale CCD-Sensor das Agglutinationsmuster P viele Male abtasten kann (siehe Fig. 11) und folglich ein zweidimensionales Bild (hell und dunkel) des Agglutinationsmusters P erhalten wird. In Fig. 9 zeigt das Bezugszeichen 102 eine Lichtquelle, 103 eine Abbildungslinse und 104 einen Linsenhalter.

Hierbei treten jedoch die folgenden Probleme auf.

Ein Agglutinationsbild-Randabschnitt (ein anderer Abschnitt als der des Bildes) wird wegen dem Einfluß der Aberration des Linsenhalters 104 und der Abbildungslinse 103 dunkel, und eine Ausgabe des CCD-Sensors, die einem solchen Randabschnitt entspricht, wird deutlich dunkel an beiden Randabschnitten E und F des Fensters der Breite L eines solchen Abschnittes wie in Fig. 10 gezeigt ist. Es werden die erhaltenen Daten gesammelt, und ein Datensatz wird gemäß Fig. 11 dargestellt. Danach wird das Agglutinationsmuster durch die Verwendung von Flächendaten einer Querschnittsebene unterschieden, die durch Schneiden der zusammenhängenden Linien an einem bestimmten Schwellwert T erhalten wird. Falls eine solche Unterscheidung, wie z. B. der in Fig. 12, ausgeführt wird, werden dunkle Abschnitte Z₁, Z₂, und Z₃ groß als Flächendaten dargestellt (durchgezogene Linienabschnitte in dem Diagramm) gemäß der Wirkung der dunklen Abschnitte des Randabschnittes, des Streulichtes und des elektrischen Rauschens.

Fig. 13(a) zeigt eine Ausgabekurvenform für den Fall, daß keine Mikroplatte zwischengeschaltet ist. Fig. 13(b) zeigt eine entsprechend der Form für den Fall, daß die Mikroplatte zwischengeschaltet ist. Fig. 13(c) zeigt eine Form, bei dem die Bodenfläche des Reaktionsgefäßes der Platte durch den Einfluß eines Materials eines Oberflächenprozesses trübe ist. Wie aus den Diagrammen leicht erkannt werden kann, gibt es einen Fall, bei dem die Helligkeit und Dunkelheit des Lichtes durch die Form und das Material der Mikroplatte, des Reaktions gefäßes, der Oberflächenprozesse als Rauschen in das Ausgangssignal eingeht und einen Einfluß auf die Flächendaten bewirkt.

Wie es in Fig. 13(d) gezeigt ist, gibt es auch einen Fall, bei dem die Helligkeit und Dunkelheit des Lichtes durch die ungleichmäßige Ausleuchtung einen Einfluß auf die Flächendaten bewirkt.

Wie es in den Fig. 14(a) bis 14(d) gezeigt ist, hängen die Flächendaten im Fall eines breiten ringförmigen Abbildes, wie z. B. dem, daß das Agglutinationsbild groß und im mittleren Abschnitt hell ist, weitestgehend von der Einstellung des Schwellwertes ab, wie es aus Fig. 14(d) hervorgeht, so daß es sehr schwer ist, genau und zuverlässig die beim Agglutinationsmuster verwendeten Flächendaten zu unterscheiden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Unannehmlichkeiten und Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zu vermeiden und ein Teilchenagglutinationsmuster- Unterscheidungsverfahren vorzusehen, das die Unterscheidungsgenauigkeit im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren deutlicht verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs gelöst.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Agglutinations- Reaktionswahrnehmungsvor richtung, die zum Ausführen eines Unterscheidungsverfahren verwendet wird,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Anordnung einer lichtabgebenden Einrichtung, einer photosensitiven Einheit in der Einrichtung von Fig. 1 erläutert,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die die photosensitive Einheit aus Fig. 3 zeigt,

Fig. 5 ein Diagramm eines Beispiels der Übertragungs-Helligkeitsintensitäts kurven-Daten, wenn das Reaktionsgefäß der Mikroplatte leer ist,

Fig. 6 ein Diagramm eines Beispiels von Übertragungs-Helligkeitsintensitäts kurven-Daten, wenn Teilchen in dem Reaktionsgefäß ausgefällt sind,

Fig. 7 ein Datendiagramm nur von Agglutinations abbildungen, die aus den Daten aus Fig. 5 und 6 abgeleitet wurden,

Fig. 8(a) ein Diagramm der Übertragungs-Helligkeits intensitätskurven-Daten, nachdem Teilchen ausgefallen sind, aber bevor eine Skalierung angelegt wurde, und die einem ringförmigen Agglutinationsmuster entsprechen,

Fig. 8(b) ein Diagramm der Daten, die sich ergeben, wenn eine Skalierung an die Daten in Fig. 8(a) angelegt wird,

Fig. 9 ein Diagramm zum Erklären eines herkömmlichen Beispieles, und

Fig. 10 bis 14 Diagramme zum Erklären der Probleme bei dem herkömmlichen Beispiel.

Eine Agglutinationsreaktions-Wahrnehmungseinrichtung 20, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine waagrechte Platte 11 und Halteelemente 12A und 12B, um die waagrechte Platte 11 von unten zu stützen. Eine Öffnung 11A ist in einem Teil der horizontalen Platte 11 ausgebildet und eine Mikroplatte 1 dient als eine Platte zur Agglutinationsreaktionsuntersuchung, die in der Öffnung 11A angeordnet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Mikroplatte 1 eine lichtdurchlässige Grundplatte 1b, in der eine Anzahl von Reaktionsgefäßen 1a angeordnet ist, jedes davon hat eine Grundoberfläche, die wie ein kreisförmiger Konus ausgebildet ist. Die Reaktionsgefäße 1a sind in einer Matrix angeordnet und ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel wird eine Mikroplatte verwendet, in der die Reaktionsgefäße 1a in acht Reihen und zwölf Spalten angeordnet sind.

Eine Verstärkungsplatte 12C zum Kuppeln bzw. Einhaken und Fixieren beider Halteelemente 12A und 12B ist zwischen den Halteelementen 12A und 12B angebracht. Ein Führungsschaft 13 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen den Halteelementen 12A und 12B längs einer longitudinalen Richtung der waagrechten Platte 11 angebracht. Ferner ist ein anderer Schaft 14 zwischen dem Halteelement 12A und 12B parallel zu dem Führungsschaft 13 angeordnet und wird drehbar gehalten. Der Schaft 14 ist längs seiner ganzen Länge mit einem Gewinde versehen.

Ein Gehäuse 15 das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist an beide Schäfte 13 und 14 angebracht um so längs der beiden Schäfte 13 und 14 hin und her bewegbar zu sein. Ein Loch 15a hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Führungsschafts 13 entspricht und ein Loch 15b, das innen mit einem Gewinde versehen ist, hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Schafts 14 entspricht, wobei die Löcher in dem Gehäuse 15 ausgebildet sind. Das Gehäuse 15 ist folglich mit dem Schaft 14 verschraubt.

Eine bewegliche Platte 16, die die photosensitive Einheit 10 trägt (wie in Fig. 3 und 4 gezeigt), ist auf der oberen Oberfläche des Gehäuses 15 parallel zu der waagrechten Platte 11 angeordnet und befestigt. Leuchtdioden 2A (LED; wie in Fig. 3 gezeigt) sind an der unteren Oberfläche einer oberen Platte 17 befestigt. Halteplatten 18A und 18B zum Halten der oberen Platte 17 an beiden Enden sind auf der oberen Oberfläche der beweglichen Platte 16 befestigt, um so senkrecht nach oben von der beweglichen Platte 16 hochzustehen. Lichtdiffundierende Platten 31 und 32 (wie in Fig. 3 gezeigt) werden einstückig auf der unteren Oberfläche der oberen Platte 17 unterhalb der Leuchtdioden 2A gehalten. Eine LED-Treiberschaltung 8 (bezugnehmend auf Fig. 3), die herkömmlich durch einen integrierten Schaltkreis ausgebildet ist und zum Betreiben der Leuchtdioden 2A verwendet wird, ist auch an der unteren Oberfläche der oberen Platte 17 angebracht.

Eine Platine 19 (siehe Fig. 1) ist parallel zu der beweglichen Platte 16 angeordnet und auf der oberen Oberfläche der beweglichen Platte 16 befestigt. Eine CCD-Treiberschaltung 9, die in herkömmlicher Weise durch einen integrierten Schaltkreis ausgebildet ist und verwendet wird, um einen eindimensionalen CCD-Sensor 3A zu betreiben (der später erläutert wird), ist auf der Platine 19 angebracht.

Ferner sind zwei photosensitive Einheiten 10, die wie in Fig. 3 gezeigt, ausgebildet sind, auf der oberen Oberfläche der beweglichen Platte 16 so angeordnet, daß Teile der photosensitiven Einheiten in der longitudinalen Richtung dieser Einheiten sich gegenseitig überlappen. Die photosensitiven Einheiten 10 sind in diesem Fall so angeordnet, daß sie sich in longitudinaler Richtung längs den Spaltenrichtungen der Matrix der Reaktionsgefäße 1a, die auf der Mikroplatte 1 angeordnet sind (wie z. B. von links nach rechts in Fig. 2) erstrecken. Die überlappenden photosensitiven Einheiten 10 sind durch ein Kupplungselement 10A, das in Fig. 4 gezeigt ist, miteinander verbunden. Die photosensitiven Einheiten 10 sind voneinander in Richtung der Reihen der Reaktionsgefäßmatrix versetzt und überlappen sich gegenseitig in Richtung der Spalten (siehe Fig. 2 und 4).

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt die photosensitive Einheit 10 einen Linsenhalter 5, Abbildungslinsen 4, die durch einen Linsenhalter 5 gehalten werden und den eindimensionalen CCD- Sensor 3A als eine eindimensionale photosensitive Einheit, die an den unteren Abschnitt des Linsenhalters 5 angebracht ist. Eine Anzahl von (vier in diesem Ausführungsbeispiel) Löchern 5a sind in dem Linsenhalter 5 an Intervallen ausgebildet, von denen jedes gleich einem Abstand zwischen benachbarten Reaktionsgefäßen 1a längs der longitudinalen Richtung des Linsenhalters ist. Die Abbildungslinsen 4 sind auf den Umfangswandabschnitt eines jeden Loches 5a befestigt. Der eindimensionale CCD-Sensor 3A wird durch den unteren Abschnitt des Linsenhalters 5 parallel zu der Mikroplatte 1 gehalten, so daß er nach unten in einem vorbestimmten Abstand von der Abbildungslinse 4 beabstandet ist, d. h., durch einen Abstand, der fast gleich der Brennweite der Abbildungslinse 4 ist. Jede photosensitive Einheit 10 ist an der oberen Oberfläche der beweglichen Platte 16 in einer Art und Weise befestigt, so daß nach einer Bewegung der Platte 16, die vier Löcher 5a und Abbildungs linsen 4 jeder photosensitiven Einheit 10 sich vertikal mit vier der Reaktionsgefäße 1a decken, wobei die Reaktionsgefäße 1a die jeweiligen Abbildungslinsen 4 vertikal überlagern.

Der Versatz der photosensitiven Einheiten 10 in Richtung der Reihen der Reaktionsgefäßmatrix und der Überlapp der photosensitiven Einheiten 10 in Richtung der Spalten sind derart, daß, wenn eine photosensitive Einheit 10 sich mit vier Reaktionsgefäßen 1a einer Spalte richtig deckt, die andere photosensitive Einheit 10 sich mit vier Reaktionsgefäßen 1a in einer benachbarten Spalte richtig deckt. Auch überlappen sich diese zwei Sätze von vier Reaktionsgefäßen in benachbarten Spalten nicht gegenseitig in Spaltenrichtung. Folglich wird ein Reaktionsgefäß von jeder Reihe untersucht, wenn die photosensitive Einheit 10 in vertikaler Deckung mit den Reaktionsgefäßen 1a bewegt wird (siehe Fig. 1, 2 und 4).

In Fig. 3 sind die Leuchtdioden 2A, die als Lichtabgabeein richtung dienen, über der Mikroplatte 1 so angeordnet, daß sie den Abbildungslinsen 4 gegenüberliegen. Die zwei lichtdiffundierenden Platten 31 und 32 sind zwischen den Leuchtdioden 2A und der Mikroplatte 1 angeordnet, so daß sie zueinander parallel und voneinander beabstandet in einem vorbestimmten Abstand sind. Die Leuchtdioden 2A und die lichtdiffundierenden Platten 31 und 32 sind wirkungsvoll einstückig zusammen mit der LED-Treiberschaltung 8 an der unteren Oberfläche der oben genannten oberen Platte 17 angebracht.

Ein Motor 21 (Fig. 1) zum Anlegen eines Drehmomentes an den Schaft 14 über ein Getriebe (nicht gezeigt) ist auf der Außenseite des Halteelements 12A vorgesehen. Daher dreht sich in diesem Ausführungsbeispiel der Schaft 14, wenn der Motor angetrieben wird, um das Gehäuse 15 zu verschieben, so daß die bewegliche Platte 16 und obere Platte 17 einstückig in Richtung des Pfeils P aus Fig. 1 hin und her bewegt wird, nämlich längs der Richtung der Reihen der Matrix der Reaktionsgefäße 1a auf der Mikroplatte 1. Während solchen gemeinsamen Bewegungen der Platten 16 und 17 wird die waagrechte Platte 11 und die Mikroplatte 1 von oben und unten überlagert. Das heißt, die Platte 17 bewegt sich über der Mikroplatte 1 und der Platte 11, und die Platte 16 bewegt sich unterhalb davon.

Wenn der Motor 21 angetrieben wird, beginnt sich die bewegliche Platte 16 zu bewegen und eine Stellungseinrichtung, z. B. ein Grenzschalter (nicht dargestellt), wird durch eine CPU überwacht, z. B. einen herkömmlichen Mikroprozessor (nicht dargestellt). Wenn die photosensitiven Einheiten 10, dargestellt in Fig. 2, bewegt werden, um die Abbildungslinsen 4 vertikal unterhalb der Reaktionsgefäße 1a auf der Mikroplatte 1 zu positionieren, wird das Licht von den Leuchtdioden 2A auf die Mikroplatte 1 durch die lichtdiffundierenden Platten 31 und 32 gestrahlt. Das Licht von den Leuchtdioden 2A wird durch acht Reaktionsgefäße 1a (entsprechend den acht Linsen) übertragen, die momentan über den photosensitven Einheiten 10 angeordnet sind, und das Licht wird durch den eindimensionalen CCD-Sensor 3A durch die Abbildungslinsen 4 aufgenommen.

Ausgangssignale von dem eindimensionalen CCD-Sensor 3A werden an die CPU über einen A/D-Wandler (nicht dargstellt) gesandt. Die CPU bestimmt den Betrag der Bewegung der beweglichen Platte 16 von dem Betrag der Nachführung (der Anzahl der Motordrehungen) des Motors und berechnet, welche der acht Reaktionsgefäße untersucht werden, wobei automatisch ein Agglutinationsmuster der Probe in jedem Reaktionsgefäß in der folgenden Art und Weise unterschieden wird.

Ein Verfahren zur Unterscheidung der Teilchenagglutinationsmuster in dem Ausführungsbeispiel wird nun in bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschrieben.

A) Zuerst nimmt die CPU Übertragungs-Helligkeits intensitätskurven-Daten auf, wenn das Reaktionsgefäß 1a leer ist, sogenannte Leerwerte, und speichert diese Daten in einen Speicher. Die Leerwerte werden durch die Kurve y′(x) in Fig. 5 gezeigt. Die Variable x stellt den Ort längs der eindimensionalen Abtastrichtung des CCD-Sensors 3A dar.
B) Nachfolgend werden die CCD-Dunkelausgabedaten (d. h. die Ausgabe des CCD-Sensors, wenn kein Licht am CCD-Sensor anliegt), die vorher im Speicher als Dunkelwerte gespeichert worden sind, als Bezugswerte verwendet und die Leerwerte (z. B. y′(x₁) in Fig. 5) werden von den Dunkelwerten abgezogen, wobei y(x₁) = [Dunkelwert] - y′(x₁) erhalten wird. Folglich gilt y(x) = [Dunkelausgabedaten] - y′(x).
C) Das Maximum 255 der Ausgabedaten [in diesem Ausführungsbeispiel werden 8-Bit-Daten (0-255) verwendet] wird durch die Werte y(x₁) geteilt, die gemäß dem oben genannten Verfahren erhalten wurden, wobei die Berechnung eines Skalierungsfaktors Gain[x₁] = 255/y(x₁) ausgeführt wird. Jeder Wert des Skalierungsfaktors wird entsprechend jedem Datenpunkt von y(x) durch wiederholtes Ausführen von (B) und (C) gesetzt. Folglich gilt Gain[x] = 255/y(x).
D) Die Reaktionslösung wird in das Reaktionsgefäß eingebracht. Wenn Teilchen nach einer vorbestimmten Zeitdauer ausfallen, nimmt die CPU die Übertragungs-Helligkeits intensitätskurven-Daten zu dem Zeitpunkt in einer Art und Weise ähnlich dem oben genannten auf. Diese Daten werden durch die Kurve η′(x) in Fig. 6 gezeigt.
E) Anschließend zieht die CPU die relevanten Übertragungs-Helligkeitsintensitätskurven-Daten (z. B. η′(x₁) aus Fig. 6) von den Dunkelausgabedaten in einer ähnlichen Art und Weise zu dem oben beschriebenen Verfahrensschritt (B) ab, wobei η(x₁) = [Dunkelwert] - η′(x₁) erhalten wird. Die oben genannte Berechnung wird für jeden Datenpunkt von η′(x) nacheinander ausgeführt. Folglich gilt η(x) = [Dunkelausgabedaten] - η′(x).
F) Die CPU multipliziert anschließend den geeigneten Skalierungsfaktor von Schritt (C) mit dem entsprechenden Wert von η(x), z. B. n(x₁), wobei η₁(x₁) = η(x₁) × Gain[x₁] berechnet wird. Folglich gilt η₁(x) = η(x) × Gain[x].
G) Durch Abziehen η₁(x₁) von den Dunkelwerten werden die endgültigen Ausgabewerte y′′(x₁) = [Dunkelwert] - η₁(x₁) berechnet. Folglich gilt y′′(x) = [Dunkelausgabedaten] - η₁(x).
H) Wie oben dargelegt, werden die Kurvenformdaten y′′(x) nur der Agglutinationsabbildungen als endgültige Ausgabe der Daten für jede Abtastung berechnet und zur Unterscheidung verwendet. In Fig. 7 werden die Kurvenformdaten y′′(x) nur der Agglutinationsabbildungen gezeigt.
I) Die Kurvenformdaten y′′(x) von nur den Agglutinationsabbildungen (im nachhinein als "Daten-nach-Skalierung" bezeichnet) werden für jede Abtastung des eindimensionalen CCD-Sensors 3A gebildet, wobei ein Datensatz erhalten wird, der die Daten nach dem Einschalten anlegt und ähnlich zu dem aus Fig. 11 ist.
J) Schließlich wird durch Abschneiden des Datensatzes an einem vorbestimmten Schwellwert ähnlich zu T in Fig. 11 eine plane Fläche ähnlich zu der planen Fläche in Fig. 11 durch Schnittpunkte der Schwellwertebene und der Datensätze definiert. Eine Fläche S der planen Fläche wird durch die Verwendung der bekannten Technik vom Quadrieren der Abschnitte verwendet. Die Fläche S wird mit den Bezugsflächen verglichen, die von vorbestimmten Bezugsmustern berechnet worden sind (ein Referenzmuster ohne Agglutination und ein Referenzmuster mit Agglutination), wobei entschieden wird, ob das Muster ein Agglutinationsmuster oder ein Muster ohne Agglutination ist.

In dem Ausführungsbeispiel kann die oben beschriebene Unterscheidung gleichzeitig ausgeführt werden in bezug auf die acht Reaktionsgefäße 1a, die jeweils in einer Reihe der Mikroplatte 1 angeordnet sind.

Wie oben beschrieben werden die Leerplattendaten zuerst erhalten und danach die Agglutinationsdaten aufgenommen und die oben genannten arithmetischen Berechnungen für die Agglutinationsdaten und die Leerplattendaten und die Daten mit angelegter Skalierung ausgeführt. Das Agglutinationsmuster wird auf Grundlage der Daten von nur den Agglutinationsabbildungen der Daten-nach-Skalierung beurteilt. Deshalb wird die Unterscheidung nicht durch die Formen und Materialien der Mikroplatte 1 und der Reaktionsgefäße 1a beeinflußt. Es ist möglich, eine Änderung der Daten durch eine Situation, in der das Agglutinationsbild im Randabschnitt wegen der Linsenaberration der Abbildungslinsen 4, des Einflußes durch den Linsenhalter 5 und durch eine ungleichmäßige Ausleuchtung dunkel wird, zu korrigieren. Folglich können die Agglutinationsmuster genau unterschieden werden. Wie in Fig. 14 gezeigt, werden selbst dann, wenn das Agglutinationsbild groß und nicht auf den Mittelpunkt konzentriert ist, Daten- nach-Skalierung erhalten wie in Fig. 8(b) gezeigt. Deshalb können, selbst wenn die Einstellung des Schwellwertes leicht abweicht, die Flächendaten genau berechnet werden und es kann eine genaue Entscheidung ausgeführt werden. Auf der anderen Seite kann, da die Agglutinationsmuster gleichzeitig in bezug auf die acht Reaktionsgefäße 1a unterschieden werden, eine sehr schnelle Entscheidung verwirklicht werden.

Wie oben genannt, wird selbst in dem Fall eines ringförmigen Agglutinationsmusters, welches bisher schwerlich genau unterschieden werden konnte, das Agglutinationsmuster durch die Flächendaten und die Kurvenformdaten von nur den Agglutinationsabbildungen erhalten. Deshalb können selbst, wenn die Einstellung des Schwellwertes leicht abweicht, die Flächendaten genau berechnet und die Unterscheidung genau ausgeführt werden.

Claims

Verfahren zum Unterscheiden eines Teilchenagglutinationsmusters in einer Teilchenagglutinationsvorrichtung mit transparenten Reaktionsgefäßen, einer Lichtquelle und einem Photo sensor zum Messen der Lichtdurchlässigkeit des Agglutina tionsmusters, wobei die Lichtquelle und der Photosensor aufein ander ausgerichtet sind und in einer Ebene parallel relativ zu den Reaktionsgefäßen beweglich sind, mit folgenden Schritten:
Bei ausgeschalteter Lichtquelle werden vorab Dunkelwerte gemessen und abgespeichert,
längs einer Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung werden bei eingeschalteter Lichtquelle und leeren Reaktionsgefäßen Leerwerte gemessen,
die Leerwerte werden von den Dunkelwerten abgezogen und mit den so erhaltenen Werten wird ein Skalierungsfaktor berechnet,
die Reaktionsgefäße werden gefüllt und nach Ablauf einer Reaktionszeit werden bei eingeschalteter Lichtquelle längs der Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung Meßwerte der Teilchen verteilung aufgenommen,
die Meßwerte werden von den Dunkelwerten abgezogen und die so erhaltenen Werte werden mit dem Skalierungsfaktor multipliziert,
die so erhaltenen Ergebnisse werden von den Dunkelwerten zum Erhalt der Kurvenformdaten des reinen Agglutinationsmusters abgezogen,
die über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden Kurvenform daten, die eine Fläche definieren, werden mit dem Flächen vor gegebener Bezugsmuster verglichen und es wird entschieden, ob ein Agglutinationsmuster oder ein Nicht-Agglutinationsmuster vorliegt.