JP2001296246A - 免疫クロマト試験片の測定装置 - Google Patents
免疫クロマト試験片の測定装置Info
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Abstract
く測定することが可能な免疫クロマト試験片の測定装置
を提供すること。 【解決手段】 測定装置1は、照射光学系20と、検出
光学系30とを備える。照射光学系20は、発光素子2
1と、ミキシングロッド22とを有する。検出光学系3
0は、シリンドリカルレンズ33と、CCDイメージセ
ンサ36とを有する。発光素子21からの光は、拡散板
23により拡散された後にミキシングロッド22に入
り、ミキシングされる。ミキシングロッド22内でミキ
シングされた光は、拡散板24により拡散された後に、
測定光として免疫クロマト試験片10に向けて照射され
る。免疫クロマト試験片10からの透過光は、シリンド
リカルレンズ33によりCCDイメージセンサ36の受
光面37に結像される。CCDイメージセンサ36は、
シリンドリカルレンズ33により結像された像を受光面
37にて撮像する。
Description
ノクロマト)試験片を測定する装置に関する。
と、免疫クロマト試験片では、検体(試料)中の抗原
(又は抗体)と抗原抗体反応を起こす抗体(又は抗原)
が免疫クロマト試験片の特定の位置にあらかじめ帯状に
塗布されている。その免疫クロマト試験片に検体を適用
した後、展開液により検体中の抗原(又は抗体)を溶出
させて免疫クロマト試験片に浸透させていくと、免疫ク
ロマト試験片に塗布されている抗体(又は抗原)のとこ
ろで抗原抗体反応により検体中の抗原(又は抗体)がト
ラップされる。このトラップされた量が検体中のその抗
原(又は抗体)の総量であるので、検体中の抗原(又は
抗体)を色素で標識しておけば吸光度等の光学的測定に
より抗原(又は抗体)の総量が測定できる。免疫クロマ
ト分析法は、通常の呈色試験法に比べて極微量まで定量
が可能な方法である。
験片から検体中の特定物質の濃度を測定するための装置
として、たとえば特開平7−5110号公報に記載され
た測定装置がある。特開平7−5110号公報に記載さ
れた測定装置は、LEDからの光を免疫クロマト試験片
に照射し、免疫クロマト試験片で反射した光をCCDカ
ラーイメージセンサーで検出して、呈色の度合いを認識
しようとするものである。
ト試験片においては、抗原抗体反応に伴って呈色した部
分は、抗原又は抗体の移動方向に対して交差する方向に
延びることになるが、呈色した部分の延びる方向に呈色
むらが発生する場合があることが判明した。このよう
に、呈色した部分に呈色むらが発生すると、呈色の度合
いを精度よく測定することが困難になってしまう。
で、免疫クロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定
することが可能な免疫クロマト試験片の測定装置を提供
することを目的とする。
ト試験片の測定装置は、免疫クロマト試験片に測定光を
照射する照射光学系と、測定光による免疫クロマト試験
片からの光を検出する検出光学系と、を備えており、検
出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像素子と、を
有し、シリンドリカルレンズは、その母線方向が免疫ク
ロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に対して
交差して配設されており、照射光学系からの測定光の照
射により抗原又は抗体の移動方向とは交差する方向に形
成されるパターンを撮像素子に結像することを特徴とし
ている。
置では、検出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像
素子とを有し、特に、シリンドリカルレンズは、その母
線方向が免疫クロマト試験片における抗原又は抗体の移
動方向に対して交差して配設されており、照射光学系か
らの測定光の照射により抗原又は抗体の移動方向とは交
差する方向に形成されるパターンを撮像素子に結像す
る。これにより、免疫クロマト試験片における抗原又は
抗体の移動方向に平行な光は撮像素子に結像され、免疫
クロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に直交
する光はぼやけて平均化されることになる。したがっ
て、呈色した部分の延びる方向に呈色むらが発生した場
合においても、シリンドリカルレンズにより呈色むらが
光学的に平均化されて、呈色むらが光学的に平均化され
たパターンが撮像素子に結像されることになり、免疫ク
ロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定することが
できる。
ルレンズとの間には、シリンドリカルレンズの母線方向
に延びるスリットが形成された部材が更に配設されてい
ることが好ましい。このように、免疫クロマト試験片と
シリンドリカルレンズとの間に、シリンドリカルレンズ
の母線方向に延びるスリットが形成された部材が更に配
設されることにより、撮像素子において収差の小さい像
を結像することができる。
ンドリカルレンズの母線方向に略直交する方向に配列さ
れたリニアイメージセンサであることが好ましい。この
ように、撮像素子が、複数の受光素子がシリンドリカル
レンズの母線方向に略直交する方向に配列されたリニア
イメージセンサであることにより、安価且つ小型な構成
の測定装置を実現することができる。上述したように、
シリンドリカルレンズにより呈色むらが光学的に平均化
されるので、撮像素子をリニアイメージセンサとして
も、免疫クロマト試験片の呈色の度合いを精度よく測定
することができる。
素子が免疫クロマト試験片に照射された測定光の透過光
を受光するように配置されており、撮像素子にて受光し
た透過光に基づいて、呈色パターンの吸光度を測定する
ことが好ましい。このような構成とした場合、免疫クロ
マト試験片の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、抗原又は抗体の総量を適切に測
定することができる。
素子が免疫クロマト試験片に照射された測定光の反射光
を受光するように配置されており、撮像素子にて受光し
た反射光に基づいて、呈色パターンの反射率を測定する
ことが好ましい。このような構成とした場合、免疫クロ
マト試験片の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、抗原又は抗体の総量を適切に測
定することができる。
による免疫クロマト試験片の測定装置の好適な実施形態
について詳細に説明する。なお、各図において同一要素
には同一符号を付して説明を省略する。
本発明の第1実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定
装置を説明する。図1は、第1実施形態に係る免疫クロ
マト試験片の測定装置を示す、光学系の概略構成図であ
る。
測定光を照射する照射光学系20と、測定光の照射によ
る免疫クロマト試験片10からの光を検出する検出光学
系30とを備えている。照射光学系20は、発光素子2
1と、ミキシングロッド22とを有している。また、検
出光学系30は、アパーチャ31と、結像レンズとして
のシリンドリカルレンズ33と、撮像素子としてのCC
Dイメージセンサ36とを有している。
スメンブレンや濾紙などの材質からなり、長方形状であ
る。この免疫クロマト試験片10は、平面視長方形状の
ケーシング11内に保持されており、ケーシング11に
は、その長辺方向に沿って検体点着ウィンドウ12と、
観測用ウィンドウ13と、コントロールウィンドウ14
とが設けられている。免疫クロマト試験片10は、検体
点着ウィンドウ12に対応する位置に設けられる検体点
着部15と、観測用ウィンドウ13及びコントロールウ
ィンドウ14に対応する位置に設けられる検出部16,
17とを有している。検出部16は、検体中の抗原(又
は抗体)と反応するそれぞれの抗体(又は抗原)が塗布
されて固定化されており、ライン状(又は帯状)となっ
ている。なお、免疫クロマト試験片10が保持されたケ
ーシング11は、図示しない保持手段により保持されて
いる。なお、本実施形態においては、観測用ウィンドウ
13は4mm×8mmの大きさを有している。
クロマト試験片10の検体点着部15に滴下される。検
体中の抗原(又は抗体)は標識色素と結合し、検体中の
抗原(又は抗体)と標識色素との結合体や未反応の標識
色素は免疫クロマト試験片10の長辺方向に移動する。
いま、仮に検体中に抗原が含まれており、抗原が検出部
とそれぞれ抗原抗体反応するものとする。検体が移動す
るにともなって、検体中の抗原と検出部16に固定され
ている抗体とが特異的に反応し、反応した検出部16に
は標識色素により呈色したライン状のパターン18が形
成される。この呈色したライン状のパターン18は、免
疫クロマト試験片10における検体中の抗原(又は抗
体)の移動方向と交差する方向(たとえば、直交する方
向)に延びて形成され、観測用ウィンドウ13から観測
することができる。
LED、本実施形態においては青色LED21Bと赤色
LED21Rとを含んでいる。抗原抗体反応により形成
されたライン状のパターン18を赤色に呈色させた場合
には、青色LED21Bを発光させる。また、抗原抗体
反応により形成されたライン状のパターン18を青色に
呈色させた場合には、赤色LED21Rを発光させる。
(青色LED21B又は赤色LED21R)から出力さ
れた光をミキシングする透明アクリル樹脂製の角柱(又
は円柱)状のロッドであり、その端部に光入射面及び光
出射面を有している。ミキシングロッド22の光入射面
側には上述した発光素子21が配置されている。また、
ミキシングロッド22の光出射面側には免疫クロマト試
験片10(ケーシング11)が配置されており、詳細に
は、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)は、ケ
ーシング11の観測用ウィンドウ13がミキシングロッ
ド22の光出射面と重なるように、ミキシングロッド2
2の光出射面に対向して配置される。ミキシングロッド
22の光出射面は8mm×14mmの大きさを有してお
り、このミキシングロッド22の光出射面の面積は、ケ
ーシング11の観測用ウィンドウ13の開口面積よりも
大きく設定されている。
射面には、拡散手段としての拡散板23,24が、ミキ
シングロッド22の光入射面及び光出射面に当接した状
態で、設けられている。この拡散板23,24は、乳白
アクリル樹脂製である。なお、拡散板23,24を設け
る代わりに、拡散手段として、ミキシングロッド22の
光入射面及び光出射面そのものをスリガラス状にしても
よい。
LED21R)から出力された光は、拡散板23により
拡散された後にミキシングロッド22の光入射面からミ
キシングロッド22内に入る。ミキシングロッド22内
に入った光は、ミキシングロッド22の側面で全反射さ
れながら伝搬することによりミキシングされ、ミキシン
グロッド22の光出射面に達する。ミキシングロッド2
2の光出射面に達した光は、拡散板24により拡散され
た後に、ケーシング11の観測用ウィンドウ13の裏面
側から測定光として免疫クロマト試験片10(ケーシン
グ11の観測用ウィンドウ13)に向けて照射される。
カルレンズ33の湾曲した面の母線方向が、免疫クロマ
ト試験片10における検体中の抗原(又は抗体)の移動
方向と交差する(たとえば、直交する)ように、すなわ
ち免疫クロマト試験片10において呈色して形成された
ライン状のパターン18の延びる方向に向くように、配
設されている。シリンドリカルレンズ33は、免疫クロ
マト試験片10(ケーシング11)から入射した透過光
により、免疫クロマト試験片10に形成されたライン状
のパターン18の像を結像する。
33の光入射面側に配設されている。また、アパーチャ
31には、シリンドリカルレンズ33の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット32が形成されてい
る。測定光の照射により免疫クロマト試験片10(ケー
シング11)を透過して観測用ウィンドウ13から出た
透過光は、アパーチャ31のスリット32により絞られ
る。
1)の光出射側には、観測用ウィンドウ13以外からの
光がシリンドリカルレンズ33に入射するのを抑制する
ためのアパーチャ34が配設されている。アパーチャ3
4には、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)か
らの透過光を投すための穴部35が設けられている。
を有し、この受光面37が、シリンドリカルレンズ33
により免疫クロマト試験片10(ケーシング11)から
の透過光が結像される位置となるように配設されてい
る。受光面37には、受光素子が1次元方向あるいは2
次元方向に配置されており、CCDイメージセンサ36
は、シリンドリカルレンズ33により結像された像を受
光面37にて撮像することにより、免疫クロマト試験片
10の透過光を検出する。
明する。まず、CCDイメージセンサ36により免疫ク
ロマト試験片10の透過光を検出すると、CCDイメー
ジセンサ36からの出力信号に基づいて、呈色して形成
されたライン状のパターン18の吸光度を求める。詳細
には、CCDイメージセンサ36からの出力信号強度と
CCDイメージセンサ36の受光素子(チャンネル)位
置とに基づいて、図2に示されるような、免疫クロマト
試験片10の透過光の吸光プロファイルを作成し、作成
された吸光プロファイルにおける免疫クロマト試験片1
0の呈色していない部分に相当する位置の出力信号強度
T0、呈色した部分(ライン状のパターン18)に相当
する位置の出力信号強度Tiとして、下記(1)式に基
づいて吸光度ABSを算出する。 ABS=log(T0/Ti) ……… (1) 吸光度ABSが算出されると、吸光度ABSから、予め
作成された検量特性線を参照して検体中に含まれる抗体
又は抗原の総量(濃度)を求める。
吸光プロファイルにおける免疫クロマト試験片の呈色し
ていない部分に相当する位置の平均出力信号強度Ta0、
呈色した部分(ライン状のパターン)に相当する位置の
平均出力信号強度Taiとして、下記(2)式に基づいて
吸光度ABSを算出するようにしてもよい。 ABS=log(Ta0/Tai) ……… (2)
光学系20と検出光学系30とを備え、照射光学系20
は、発光素子21(青色LED21B又は赤色LED2
1R)と、ミキシングロッド22とを有し、ミキシング
ロッド22から出射した光を測定光として免疫クロマト
試験片10(ケーシング11)に照射し、検出光学系3
0は、シリンドリカルレンズ33と、CCDイメージセ
ンサ36とを有し、CCDイメージセンサ36により免
疫クロマト試験片10(ケーシング11)からの透過光
を検出する。これにより、発光素子21から出力された
光はミキシングロッド22によりミキシングされて免疫
クロマト試験片10(ケーシング11)に照射されるの
で、発光素子21からの光の減衰が抑制され、免疫クロ
マト試験片10に照射される光量が大きくなる。この結
果、CCDイメージセンサ36による免疫クロマト試験
片10において呈色して形成されたライン状のパターン
18の検出を確実に行うことができる。また、光源とし
て発光素子21(青色LED21B又は赤色LED21
R)を用いるので、測定装置1の大型化を抑制すること
もできる。
及び光出射面側には、拡散板23,24が設けられてい
るので、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)に
照射される光が略均一化され、CCDイメージセンサ3
6による免疫クロマト試験片におけるライン状のパター
ン18の検出をより一層確実に行うことができる。
面積は、ケーシング11の観測用ウィンドウ13の面積
よりも大きいので、免疫クロマト試験片10の観測用ウ
ィンドウ13に対応する位置に照射される光がより一層
略均一化され、CCDイメージセンサ36による免疫ク
ロマト試験片10におけるライン状のパターン18の検
出をより一層確実に行うことができる。
リンドリカルレンズ33を有しており、このシリンドリ
カルレンズ33は、湾曲した面の母線方向が免疫クロマ
ト試験片10における抗原又は抗体の移動方向に対して
交差して配設されており、測定光の照射により抗原又は
抗体の移動方向とは交差する方向に形成されるライン状
のパターン18をCCDイメージセンサ36に結像す
る。これにより、免疫クロマト試験片10における抗原
又は抗体の移動方向に平行な光はCCDイメージセンサ
36に結像され、免疫クロマト試験片10における抗原
又は抗体の移動方向に直交する光はぼやけて平均化され
ることになる。したがって、免疫クロマト試験片10に
おいて呈色して形成されたライン状のパターン18の延
びる方向に呈色むらが発生した場合においても、シリン
ドリカルレンズ33により呈色むらが光学的に平均化さ
れて、呈色むらが光学的に平均化されたパターンがCC
Dイメージセンサ36に結像されることになり、免疫ク
ロマト試験片10に形成されたライン状のパターン18
の呈色の度合いを精度よく測定することができる。
面側には、シリンドリカルレンズ33の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット32が形成されたア
パーチャ31が配設されているので、CCDイメージセ
ンサ36において収差の小さい像を結像することができ
る。
20及び検出光学系30は、CCDイメージセンサ36
が免疫クロマト試験片10に照射された測定光の透過光
を受光するように配置されており、CCDイメージセン
サ36にて受光した透過光に基づいて、呈色して形成さ
れたライン状のパターン18の吸光度を測定するので、
免疫クロマト試験片10に形成されたライン状のパター
ン18の呈色の度合いを精度よく簡易に測定することが
できる。この結果、検体中に含まれる抗原又は抗体の総
量(濃度)を適切に測定することができる。
いて、本発明の第2実施形態に係る免疫クロマト試験片
の測定装置を説明する。第2実施形態に係る測定装置
は、第1実施形態に係る測定装置とは、ミラーを用いて
光路を折り曲げて構成している点で相違する。
クロマト試験片の測定装置の側面図であり、図4は、同
じく免疫クロマト試験片の測定装置の正面図である。図
5は、試験片ホルダーの平面図であり、図6は、試験片
ホルダーの背面図であり、図7は、レンズマスクの平面
図であり、図8は、リニアアレイCCDイメージセンサ
の平面図である。
るように、ケース102と、ケース102に取り付けら
れる蓋(図示せず)を有している。ケース102には、
照射光学系20と、検出光学系30と、各種演算処理を
行い測定装置101の動作を制御するためのコントロー
ル回路103とを配設するためのシャシー104が固定
されている。
LED21R)は、取付け台105に固定されており、
この取付け台105は、ブラケット106を介してシャ
シー104に取り付けられている。
ド22の光入射面及び光出射面に拡散板23,24を当
接させた状態でロッドケース107内に配設されてい
る。ミキシングロッド22の光導波方向での位置は、ロ
ッドケース107に一体形成された規制部108と拡散
板24とが当接する、及び、ロッドケース107に組み
付けられるロッド押え板109と拡散板23とが当接す
ることにより、規定される。また、ミキシングロッド2
2の側面には、ミキシングロッド22の光導波方向に所
定間隔を有して複数のロッドホルダー110が取り付け
られており、このロッドホルダー110がロッドケース
107の側壁に当接することにより、ミキシングロッド
22の光導波方向に直交する方向での位置が規定され
る。
る面の裏面)には、免疫クロマト試験片10(ケーシン
グ11)が挿入可能に構成された試験片ホルダー111
が設けられている。この試験片ホルダー111は、免疫
クロマト試験片10(ケーシング11)を保持する保持
手段として機能する。
と試験片載置部112とが一体に形成されており、試験
片ホルダー111に挿入され試験片載置部112に載置
されたケーシング11とアパーチャ34とが当接するよ
うに構成されている。試験片ホルダー111は、規制部
108と試験片載置部112とが当接した状態で、シャ
シー104に取り付けられている。免疫クロマト試験片
10(ケーシング11)の長手方向での挿入位置は、ロ
ッドケース107(規制部108)に一体形成された規
制部113とケーシング11の長手方向端部とが当接す
ることによりに規定される。
に、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)からの
透過光を通すための穴部35が設けられている。アパー
チャ34の穴部35は、5mm×8mmの大きさを有し
ている。また、試験片ホルダー111の試験片載置部1
12には、図6に示されるように、拡散板24からの光
を免疫クロマト試験片10(ケーシング11)に照射す
るための穴部214が設けられている。試験片載置部1
12の穴部114は、8mm×14mmの大きさを有し
ている。なお、第1実施形態及び第2実施形態と同様
に、ミキシングロッド22の光出射面は8mm×14m
mの大きさを有しており、観測用ウィンドウは4mm×
8mmの大きさを有している。
115が設けられている。このミラー115は、ミラー
ホルダー116を介してシャシー104に取り付けられ
る。ミラー115で反射した光は、シリンドリカルレン
ズ33に入射する。このミラー115により、測定装置
101における光路が折り曲げられて、図3に示される
ように、照射光学系20及び検出光学系30が逆L字状
に配設されることになる。コントロール回路103は、
逆L字状に配設された照射光学系20及び検出光学系3
0の内側に配設された状態で、シャシー104に取り付
けられる。このように、照射光学系20、検出光学系3
0、及び、コントロール回路103をレイアウトするこ
とにより、測定装置101の小型化を図ることができ
る。
態にて述べたように、シリンドリカルレンズ33の湾曲
した面の母線方向が、免疫クロマト試験片10における
検体中の抗原(又は抗体)の移動方向と交差する(たと
えば、直交する)ように、すなわち免疫クロマト試験片
10において呈色して形成されたライン状のパターン1
8の延びる方向に向くように、配設されている。シリン
ドリカルレンズ33の光入射面側には、アパーチャとし
てのレンズマスク117が配設されている。レンズマス
ク117には、図7に示されるように、シリンドリカル
レンズ33の湾曲した面の母線方向に延びる長方形状の
スリット32が形成されている。このスリット32の大
きさは、4mm×8mmに設定されている。
ク117は、レンズホルダー118に押え環119を螺
合することにより、レンズホルダー118と押え環11
9とで挟持されている。レンズホルダー118は、レン
ズ取付け筒120の穴部に挿入された状態で固定され
る。レンズホルダー118が固定されるレンズ取付け筒
120は、シャシー104に取り付けられる。
リニアアレイCCDイメージセンサ136に入射する。
リニアアレイCCDイメージセンサ136は、図8に示
されるように、1次元方向に延びる受光面137を有し
ている。リニアアレイCCDイメージセンサ136は、
受光面137がシリンドリカルレンズ33により免疫ク
ロマト試験片10(ケーシング11)からの透過光が結
像される位置となるように、配設されている。リニアア
レイCCDイメージセンサ136の受光面137には、
受光素子が1次元方向に複数個(本実施形態において
は、2048個)配置されている。リニアアレイCCD
イメージセンサ136は、基板138を介してセンサホ
ルダー139に固定されており、このセンサホルダー1
39は、センサ取付け筒140を介してシャシー104
に取り付けられる。リニアアレイCCDイメージセンサ
136がシャシー104に対して取り付けられた状態に
おいては、図3に示されるように、リニアアレイCCD
イメージセンサ136の受光面137の延びる方向は、
シリンドリカルレンズ33の湾曲した面の母線方向に交
差する(たとえば、直交する)方向となる。
CCDイメージセンサ136との間には、迷光を除去す
るためのバッフル板141が設けられている。このバッ
フル板141には、シリンドリカルレンズ33から出た
光を通すための穴部142,143が形成されている。
また、バッフル板141は、シャシー104に取り付け
られている。
メージセンサ136までの検出光学系は、この検出光学
系を遮光するための遮光筒150により覆われている。
この遮光筒150は、シャシー104に取り付けられて
いる。
も、第1実施形態の測定装置1と同様の作用効果を奏
し、リニアアレイCCDイメージセンサ136による免
疫クロマト試験片10において呈色して形成されたライ
ン状のパターン18の検出を確実に行うことができる。
また、光源として発光素子21(青色LED21B又は
赤色LED21R)を用いるので、測定装置101の大
型化を抑制することもできる。
てシリンドリカルレンズ33を有しており、このシリン
ドリカルレンズ33は、湾曲した面の母線方向が免疫ク
ロマト試験片10における抗原又は抗体の移動方向に対
して交差して配設されており、測定光の照射により抗原
又は抗体の移動方向とは交差する方向に形成されるライ
ン状のパターン18をリニアアレイCCDイメージセン
サ136に結像する。これにより、免疫クロマト試験片
10における抗原又は抗体の移動方向に平行な光はリニ
アアレイCCDイメージセンサ136に結像され、免疫
クロマト試験片10における抗原又は抗体の移動方向に
直交する光はぼやけて平均化されることになる。したが
って、免疫クロマト試験片10において呈色して形成さ
れたライン状のパターン18の延びる方向に呈色むらが
発生した場合においても、シリンドリカルレンズ33に
より呈色むらが光学的に平均化されて、呈色むらが光学
的に平均化されたパターンがリニアアレイCCDイメー
ジセンサ136に結像されることになり、免疫クロマト
試験片10に形成されたライン状のパターン18の呈色
の度合いを精度よく測定することができる。
面側には、シリンドリカルレンズ33の湾曲した面の母
線方向に延びる長方形状のスリット32が形成されたレ
ンズマスク117が配設されているので、リニアアレイ
CCDイメージセンサ136において収差の小さい像を
結像することができる。
イメージセンサ136を用いているので、安価且つ小型
な構成の測定装置101を実現することができる。上述
したように、シリンドリカルレンズ33により呈色むら
が光学的に平均化されるので、撮像素子をリニアアレイ
CCDイメージセンサ136としても、免疫クロマト試
験片10に形成されたライン状のパターン18の呈色の
度合いを精度よく測定することができる。
づいて、本発明の第3実施形態に係る免疫クロマト試験
片の測定装置を説明する。第3実施形態に係る測定装置
は、第1実施形態及び第2実施形態に係る測定装置と
は、免疫クロマト試験片に照射された測定光の透過光及
び反射光を撮像素子にて検出する点で相違する。
に係る免疫クロマト試験片の測定装置の構成図である。
0として、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)
の裏面側から測定光を照射する第1の照射光学系20A
と、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)の表面
側から測定光を照射する第2の照射光学系20Bとを有
している。免疫クロマト試験片10(ケーシング11)
は、第2実施形態と同様に、保持手段としての試験片ホ
ルダー111に保持されている。
て赤色LED21R(又は青色LED21B)と、第1
のミキシングロッド22Aとを有している。第1のミキ
シングロッド22Aの光入射面及び光出射面は、スリガ
ラス状に加工されている。
B)から出力された光は、第1のミキシングロッド22
Aのスリガラス状に加工された光入射面により拡散され
て、第1のミキシングロッド22A内に入る。第1のミ
キシングロッド22A内に入った光は、第1のミキシン
グロッド22Aの側面で全反射されながら伝搬すること
によりミキシングされ、第1のミキシングロッド22A
の光出射面から拡散されて出射する。第1のミキシング
ロッド22Aから出射した光は、ケーシング11の観測
用ウィンドウ13の裏面側から測定光として免疫クロマ
ト試験片10(ケーシング11の観測用ウィンドウ1
3)に向けて照射される。
て青色LED21B(又は赤色LED21R)と、第2
のミキシングロッド22Bと、集光レンズ202を有し
ている。第2のミキシングロッド22Bの光入射面及び
光出射面は、第1のミキシングロッド22Aと同様に、
スリガラス状に加工されている。
R)から出力された光は、第2のミキシングロッド22
Bのスリガラス状に加工された光入射面により拡散され
て、第2のミキシングロッド22B内に入る。第2のミ
キシングロッド22B内に入った光は、第2のミキシン
グロッド22Bの側面で全反射されながら伝搬すること
によりミキシングされ、第2のミキシングロッド22B
の光出射面から拡散されて出射する。第2のミキシング
ロッド22Bから出射した光は、集光レンズ202にて
集光された後に、ケーシング11の観測用ウィンドウ1
3を通って測定光として免疫クロマト試験片10(ケー
シング11の観測用ウィンドウ13)に向けて照射され
る。
定光は、免疫クロマト試験片10(ケーシング11)か
らの透過光として、リニアアレイCCDイメージセンサ
136にて受光されて検出される。また、第2の照射光
学系20Bから照射された測定光は、免疫クロマト試験
片10(ケーシング11)からの反射光として、リニア
アレイCCDイメージセンサ136にて受光されて検出
される。
態及び第2実施形態と同様に、シリンドリカルレンズ3
3の湾曲した面の母線方向が、免疫クロマト試験片10
における検体中の抗原(又は抗体)の移動方向と交差す
る(たとえば、直交する)ように、すなわち免疫クロマ
ト試験片10において呈色して形成されたライン状のパ
ターン18の延びる方向に向くように、配設されてい
る。そして、シリンドリカルレンズ33の光入射面側に
は、シリンドリカルレンズ33の湾曲した面の母線方向
に延びる長方形状のスリット32が形成されたレンズマ
スク117が配設されている。また、リニアアレイCC
Dイメージセンサ136は、第2実施形態と同様に、リ
ニアアレイCCDイメージセンサ136の受光面137
の延びる方向がシリンドリカルレンズ33の湾曲した面
の母線方向に交差する(たとえば、直交する)方向とな
るように、配設されている。
も、第1実施形態及び第2実施形態の測定装置1,10
1と同様の作用効果を奏し、リニアアレイCCDイメー
ジセンサ136による免疫クロマト試験片10において
呈色して形成されたライン状のパターン18の検出を確
実に行うことができる。また、光源として発光素子21
(青色LED21B又は赤色LED21R)を用いるの
で、測定装置201の大型化を抑制することもできる。
施形態及び第2実施形態の測定装置1,101と同様
に、結像レンズとしてシリンドリカルレンズ33を有
し、このシリンドリカルレンズ33は、湾曲した面の母
線方向が免疫クロマト試験片10における抗原又は抗体
の移動方向に対して交差して配設されている。これによ
り、免疫クロマト試験片10において呈色して形成され
たライン状のパターン18の延びる方向に呈色むらが発
生した場合においても、シリンドリカルレンズ33によ
り呈色むらが光学的に平均化されて、呈色むらが光学的
に平均化されたパターンがリニアアレイCCDイメージ
センサ136に結像されることになり、免疫クロマト試
験片10に形成されたライン状のパターン18の呈色の
度合いを精度よく測定することができる。
20及び検出光学系30は、リニアアレイCCDイメー
ジセンサ136が免疫クロマト試験片10に照射された
測定光の透過光及び反射光を受光するように配置されて
おり、リニアアレイCCDイメージセンサ136にて受
光した透過光あるいは反射率に基づいて、呈色して形成
されたライン状のパターン18の吸光度を測定するの
で、免疫クロマト試験片10に形成されたライン状のパ
ターン18の呈色の度合いを精度よく簡易に測定するこ
とができる。この結果、検体中に含まれる抗原又は抗体
の総量(濃度)を適切に測定することができる。
合、呈色の度合いが低く検出光量が微弱となる。このよ
うに抗原又は抗体の濃度が微量の場合において、透過光
を用いた吸光度測定は有効である。また、抗原又は抗体
の濃度が高く検出光量が大きい場合は、反射光に基づい
て反射率の測定を行なう。以上のように、抗原又は抗体
の濃度に応じて透過光測定あるいは反射光測定を使い分
けることで、抗原又は抗体の濃度を幅広く適切に測定す
ることが可能となる。
ものではなく、上述した数値等も適宜変更して設定する
ことができる。
形態においては、CCDイメージセンサ36,136に
て免疫クロマト試験片10(ケーシング11)に照射さ
れた測定光の透過光を受光し、CCDイメージセンサ3
6,136にて受光した透過光に基づいて、免疫クロマ
ト試験片10に形成されたライン状のパターン18の吸
光度を測定するようにしているが、これに限られること
なく、CCDイメージセンサ36,136にて免疫クロ
マト試験片10(ケーシング11)に照射された測定光
の反射光を受光し、CCDイメージセンサ36,136
にて受光した反射光に基づいて、免疫クロマト試験片1
0に形成されたライン状のパターン18の反射率を測定
するようにしてもよい。
免疫クロマト試験片の測定装置によれば、免疫クロマト
試験片の呈色の度合いを精度よく測定することが可能な
免疫クロマト試験片の測定装置を提供することができ
る。
片の測定装置を示す、光学系の概略構成図である。
ルを示す線図である。
片の測定装置の側面図である。
片の測定装置の正面図である。
片の測定装置に含まれる、試験片ホルダーの平面図であ
る。
片の測定装置に含まれる、試験片ホルダーの背面図であ
る。
片の測定装置に含まれる、レンズマスクの平面図であ
る。
片の測定装置に含まれる、リニアアレイCCDイメージ
センサの平面図である。
片の測定装置の構成図である。
験片の測定装置の構成図である。
験片、11…ケーシング、12…検体点着ウィンドウ、
13…観測用ウィンドウ、14…コントロールウィンド
ウ、15…検体点着部、16…検出部、18…ライン状
のパターン、20…照射光学系、20A…第1の照射光
学系、20B…第2の照射光学系、21…発光素子、2
1B…青色LED、21R…赤色LED、22…ミキシ
ングロッド、22A…第1のミキシングロッド、22B
…第2のミキシングロッド、23,24…拡散板、30
…検出光学系、31…アパーチャ、32…スリット、3
3…シリンドリカルレンズ、36…CCDイメージセン
サ、37…受光面、136…リニアアレイCCDイメー
ジセンサ、137…受光面。
Claims (5)
- 【請求項1】 免疫クロマト試験片に測定光を照射する
照射光学系と、 前記測定光による前記免疫クロマト試験片からの光を検
出する検出光学系と、を備えており、 前記検出光学系は、シリンドリカルレンズと、撮像素子
と、を有し、 前記シリンドリカルレンズは、その母線方向が前記免疫
クロマト試験片における抗原又は抗体の移動方向に対し
て交差して配設されており、前記照射光学系からの前記
測定光の照射により前記抗原又は抗体の移動方向とは交
差する方向に形成されるパターンを前記撮像素子に結像
することを特徴とする免疫クロマト試験片の測定装置。 - 【請求項2】 前記免疫クロマト試験片と前記シリンド
リカルレンズとの間には、前記シリンドリカルレンズの
母線方向に延びるスリットが形成された部材が更に配設
されていることを特徴とする請求項1に記載の免疫クロ
マト試験片の測定装置。 - 【請求項3】 前記撮像素子は、複数の受光素子が前記
シリンドリカルレンズの母線方向に略直交する方向に配
列されたリニアイメージセンサであることを特徴とする
請求項1又は請求項2に記載の免疫クロマト試験片の測
定装置。 - 【請求項4】 前記照射光学系及び前記検出光学系は、
前記撮像素子が前記免疫クロマト試験片に照射された前
記測定光の透過光を受光するように配置されており、 前記撮像素子にて受光した前記透過光に基づいて、前記
呈色パターンの吸光度を測定することを特徴とする請求
項1〜請求項3のいずれか一項に記載の免疫クロマト試
験片の測定装置。 - 【請求項5】 前記照射光学系及び前記検出光学系は、
前記撮像素子が前記免疫クロマト試験片に照射された前
記測定光の反射光を受光するように配置されており、 前記撮像素子にて受光した前記反射光に基づいて、前記
呈色パターンの反射率を測定することを特徴とする請求
項1〜請求項3のいずれか一項に記載の免疫クロマト試
験片の測定装置。
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