JP2008020380A - Absorbance measuring instrument - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an absorbance measuring instrument for a microplate, capable of carrying out measurement as to at least two wavelengths. <P>SOLUTION: This absorbance measuring instrument 1 has an irradiation part 10 for emitting at least two lights modulated by respective different modulation frequencies and having wavelengths different from each other, to a well 6 of the microplate 5, along a substantially same optical axis, a photoreception part 20 for receiving the light emitted from the irradiation part 10 and transmitted through the well 6, and for outputting a detection signal in response to an intensity of the light, and a discrimination part 30 for discriminating the detection signals as signals corresponding respectively to at least the two lights, using a difference in the modulation frequencies. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロプレートのウェル内の試料の吸光度を測定する吸光度測定装置に関する。   The present invention relates to an absorbance measurement apparatus that measures the absorbance of a sample in a well of a microplate.

図３は、特許文献１に記載されたマイクロプレート用の吸光度測定装置を示す図である。図３において、光源１０１からの光は、所定波長のみを透過させる分光用フィルタ１０２によって単色光とされて、バンドルファイバ１０４の入射端１０４ａに導入される。入射端１０４ａに導入された光は、バンドルファイバ１０４により均等に分岐し、バンドルファイバ１０４の出射端１０４ｂから、マイクロプレート１２２の一列の各ウェル１２３に照射される。そして、各ウェル１２３を透過した光は、それぞれ光検出器１１０により受光される。   FIG. 3 is a diagram showing an absorbance measuring apparatus for a microplate described in Patent Document 1. As shown in FIG. In FIG. 3, the light from the light source 101 is converted into monochromatic light by the spectral filter 102 that transmits only a predetermined wavelength, and is introduced into the incident end 104 a of the bundle fiber 104. The light introduced into the incident end 104a is evenly branched by the bundle fiber 104, and irradiated to each row of wells 123 in the microplate 122 from the output end 104b of the bundle fiber 104. The light transmitted through each well 123 is received by the photodetector 110.

図４は、特許文献２に記載されたマイクロプレート用の吸光度測定装置を示す図である。図４において、各ウェル２０１と同じピッチで８個配置された発光ダイオード２１１は、発信器２１４および光源駆動部２１５によって変調のタイミングを制御されながら、特定波長の光を発光する。各発光ダイオード２１１からの光は、各ウェル２０１に照射され、透過光が各検出器２０３で受光される。   FIG. 4 is a diagram showing an absorbance measuring device for a microplate described in Patent Document 2. As shown in FIG. In FIG. 4, eight light emitting diodes 211 arranged at the same pitch as each well 201 emit light of a specific wavelength while the modulation timing is controlled by the transmitter 214 and the light source driving unit 215. Light from each light emitting diode 211 is irradiated to each well 201, and transmitted light is received by each detector 203.

特開昭６３−８５３７号公報JP 63-8537 A 特開２００４−３０１６４８号公報JP 2004-301648 A

ところで、２波長測光による吸光度測定では、測定波長と参照波長との２つの波長について測定を行う必要がある。また、試料に含まれる複数種類の測定対象成分について定量するには、複数の波長について測定を行う必要がある。   By the way, in the absorbance measurement by two-wavelength photometry, it is necessary to measure two wavelengths, a measurement wavelength and a reference wavelength. In addition, in order to quantify a plurality of types of measurement target components contained in a sample, it is necessary to measure a plurality of wavelengths.

そこで、本発明は、少なくとも２つの波長について測定を行うことが可能なマイクロプレート用の吸光度測定装置を提供する。   Therefore, the present invention provides an absorbance measurement device for a microplate that can measure at least two wavelengths.

本発明に係る吸光度測定装置は、マイクロプレートのウェル内の試料の吸光度を測定する吸光度測定装置であって、それぞれ異なる変調周波数で変調された、互いに波長が異なる少なくとも２つの光を、略同一光軸に沿って前記ウェルに対して照射する照射部と、前記照射部から照射されて前記ウェルを透過した光を受光し、当該光の強度に応じた検出信号を出力する受光部と、前記検出信号を、前記変調周波数の相違を利用して、前記少なくとも２つの光の各々に対応する信号に弁別する弁別部と、を有することを特徴とする。   An absorbance measuring apparatus according to the present invention is an absorbance measuring apparatus for measuring the absorbance of a sample in a well of a microplate, and at least two lights modulated with different modulation frequencies and having different wavelengths are substantially the same light. An irradiation unit that irradiates the well along the axis; a light receiving unit that receives light emitted from the irradiation unit and transmitted through the well; and outputs a detection signal according to the intensity of the light; and the detection And a discriminator that discriminates a signal into signals corresponding to each of the at least two lights by using the difference in the modulation frequency.

本発明の一態様では、前記照射部は、略同一光軸上に配置された、互いに異なる波長で発光する少なくとも２つの発光素子と、前記少なくとも２つの発光素子を、それぞれ異なる変調周波数で駆動する駆動部とを含む。   In one aspect of the present invention, the irradiation unit drives at least two light emitting elements that are arranged on substantially the same optical axis and emit light at different wavelengths, and the at least two light emitting elements at different modulation frequencies. Drive unit.

また、本発明の一態様では、前記弁別部は、前記変調周波数毎に設けられた、それぞれ前記検出信号を受け、それぞれ対応する変調周波数の信号を選択的に通過させるフィルタを含む。   In one aspect of the present invention, the discriminating unit includes a filter provided for each modulation frequency that receives the detection signals and selectively passes signals of the corresponding modulation frequencies.

また、本発明の一態様では、前記照射部、前記受光部、および前記弁別部が、前記マイクロプレートの全てのウェルについて設けられている。   In one embodiment of the present invention, the irradiation unit, the light receiving unit, and the discrimination unit are provided for all wells of the microplate.

本発明によれば、少なくとも２つの波長について測定を行うことが可能なマイクロプレート用の吸光度測定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light absorbency measuring apparatus for microplates which can measure about at least 2 wavelength can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る吸光度測定装置１の全体構成を示す図である。この吸光度測定装置１は、マイクロプレート５のウェル６内の試料の吸光度を測定する装置である。この吸光度の測定は、例えば、試料中における測定対象成分の濃度を測定するために行われる。ウェル６に収容される試料は、特に限定されないが、例えば血清や尿などである。また、測定対象成分は、例えば、血清に含まれる溶血、乳び、ビリルビンなどである。なお、マイクロプレート５は、複数のウェル（例えば８列×１２列の９６個のウェル）を含むが、図１では１つのウェル６が代表的に示されている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an absorbance measurement apparatus 1 according to the first embodiment. The absorbance measuring device 1 is a device that measures the absorbance of a sample in a well 6 of a microplate 5. This measurement of absorbance is performed, for example, to measure the concentration of the measurement target component in the sample. The sample accommodated in the well 6 is not particularly limited, but is, for example, serum or urine. In addition, the measurement target component is, for example, hemolysis, chyle, bilirubin, etc. contained in serum. The microplate 5 includes a plurality of wells (for example, 96 wells of 8 rows × 12 rows), but one well 6 is representatively shown in FIG.

図１において、吸光度測定装置１は、大きく分けて、照射部１０、受光部２０、弁別部３０、および演算部４０を含む。   In FIG. 1, the absorbance measurement device 1 is roughly divided into an irradiation unit 10, a light receiving unit 20, a discrimination unit 30, and a calculation unit 40.

照射部１０は、それぞれ異なる変調周波数で変調された、互いに波長が異なる少なくとも２つの光を、略同一光軸に沿ってウェル６に対して照射する。好適な一態様では、照射部１０は、略同一光軸上に配置された、互いに異なる波長で発光する少なくとも２つの発光素子と、当該少なくとも２つの発光素子を、それぞれ異なる変調周波数で駆動する駆動部とを含んで構成される。   The irradiation unit 10 irradiates the well 6 with at least two lights having different wavelengths and modulated with different modulation frequencies along substantially the same optical axis. In a preferred aspect, the irradiating unit 10 is disposed on substantially the same optical axis and emits light at different wavelengths, and driving that drives the at least two light emitting elements at different modulation frequencies. Part.

受光部２０は、照射部１０から照射されてウェル６を透過した光を受光し、当該光の強度に応じた検出信号を出力する。   The light receiving unit 20 receives the light irradiated from the irradiation unit 10 and transmitted through the well 6, and outputs a detection signal corresponding to the intensity of the light.

弁別部３０は、受光部２０から出力された検出信号を、上記変調周波数の相違を利用して、上記少なくとも２つの光の各々に対応する信号に弁別する。好適な一態様では、弁別部３０は、上記の変調周波数毎に設けられた、それぞれ受光部２０から検出信号が入力され、それぞれ対応する変調周波数の信号を選択的に通過させるフィルタを含んで構成される。   The discriminating unit 30 discriminates the detection signal output from the light receiving unit 20 into signals corresponding to each of the at least two lights using the difference in the modulation frequency. In a preferred embodiment, the discriminating unit 30 includes a filter provided for each modulation frequency, each of which receives a detection signal from the light receiving unit 20 and selectively passes a signal of the corresponding modulation frequency. Is done.

演算部４０は、弁別部３０により弁別された、各波長に対応する信号に基づいて吸光度を求める。   The calculation unit 40 obtains the absorbance based on the signal corresponding to each wavelength, which is discriminated by the discrimination unit 30.

以下、本実施の形態に係る吸光度測定装置１の構成の一例について、具体的に説明する。なお、ここでは、２波長測光による吸光度測定を行う場合、すなわち測定波長と参照波長との２つの波長について測光を行って吸光度を求める場合を例にとって説明する。   Hereinafter, an example of the configuration of the absorbance measurement apparatus 1 according to the present embodiment will be specifically described. Here, a case will be described as an example where the absorbance is measured by two-wavelength photometry, that is, the absorbance is obtained by measuring the two wavelengths of the measurement wavelength and the reference wavelength.

吸光度測定装置１は、光源として、発光ダイオード（LED: Light Emitting Diode）ユニット１１を有する。このＬＥＤユニット１１は、測定波長λ１の光を発するＬＥＤ１１−１と、参照波長λ２の光を発するＬＥＤ１１−２とを含む。ＬＥＤユニット１１において、ＬＥＤ１１−１およびＬＥＤ１１−２は、互いに近接して配置されており、略同一光軸上に配置されている。測定波長λ１および参照波長λ２は、試料の吸光スペクトルなどを考慮して適宜に決められればよいが、例えば、測定波長λ１は５００ｎｍであり、参照波長λ２は８００ｎｍである。   The absorbance measuring apparatus 1 includes a light emitting diode (LED) unit 11 as a light source. The LED unit 11 includes an LED 11-1 that emits light having a measurement wavelength λ1, and an LED 11-2 that emits light having a reference wavelength λ2. In the LED unit 11, the LED 11-1 and the LED 11-2 are disposed close to each other and are disposed on substantially the same optical axis. The measurement wavelength λ1 and the reference wavelength λ2 may be appropriately determined in consideration of the absorption spectrum of the sample. For example, the measurement wavelength λ1 is 500 nm and the reference wavelength λ2 is 800 nm.

ＬＥＤ１１−１には駆動回路１２−１が接続されており、駆動回路１２−１には発振器１３−１が接続されている。発振器１３−１は、第１の周波数ｆ１で発振するものであり、駆動回路１２−１は、発振器１３−１から供給される第１の周波数ｆ１でＬＥＤ１１−１を駆動するものである。また、ＬＥＤ１１−２には駆動回路１２−２が接続されており、駆動回路１２−２には発振器１３−２が接続されている。発振器１３−２は、第２の周波数ｆ２で発振するものであり、駆動回路１２−２は、発振器１３−２から供給される第２の周波数ｆ２でＬＥＤ１１−２を駆動するものである。ここで、周波数ｆ１と周波数ｆ２とは、互いに異なる値となるように設定される。周波数ｆ１および周波数ｆ２は、ＬＥＤの特性等を考慮して適宜に決められればよいが、例えば、周波数ｆ１とｆ２は、それぞれ１０ｋＨｚと１００ｋＨｚである。   A drive circuit 12-1 is connected to the LED 11-1, and an oscillator 13-1 is connected to the drive circuit 12-1. The oscillator 13-1 oscillates at the first frequency f1, and the drive circuit 12-1 drives the LED 11-1 at the first frequency f1 supplied from the oscillator 13-1. The LED 11-2 is connected to a drive circuit 12-2, and the drive circuit 12-2 is connected to an oscillator 13-2. The oscillator 13-2 oscillates at the second frequency f2, and the drive circuit 12-2 drives the LED 11-2 at the second frequency f2 supplied from the oscillator 13-2. Here, the frequency f1 and the frequency f2 are set to be different from each other. The frequency f1 and the frequency f2 may be appropriately determined in consideration of the LED characteristics and the like. For example, the frequencies f1 and f2 are 10 kHz and 100 kHz, respectively.

ＬＥＤユニット１１の出射端とマイクロプレート５との間には、ＬＥＤ１１−１，１１−２と略同一光軸上に、集光用レンズ１４が設けられている。この集光用レンズ１４は、ＬＥＤ１１−１，１１−２からの光を集光して、ウェル６に向けて略同一光軸上に出射するものである。   A condensing lens 14 is provided between the emission end of the LED unit 11 and the microplate 5 on substantially the same optical axis as the LEDs 11-1 and 11-2. The condensing lens 14 condenses the light from the LEDs 11-1 and 11-2 and emits the light toward the well 6 on substantially the same optical axis.

なお、図１の例では、ＬＥＤユニット１１はマイクロプレート５の上方に配置されており、ＬＥＤユニット１１の光は下方に出射される。   In the example of FIG. 1, the LED unit 11 is disposed above the microplate 5, and the light from the LED unit 11 is emitted downward.

マイクロプレート５を基準としてＬＥＤユニット１１の反対側（図１の例では、マイクロプレート５の下方）には、ＬＥＤ１１−１，１１−２、集光用レンズ１４と略同一光軸上に、集光用レンズ２１と、受光部としての１個の光検出器２２とが順に配置されている。集光用レンズ２１は、ＬＥＤユニット１１から出射されてウェル６内を透過してきた光を集光して光検出器２２に導くものである。光検出器２２は、集光用レンズ２１から出射された光を受光し、当該光の強度に応じた検出信号（光強度信号）を出力するものであり、例えばフォトダイオードである。   On the opposite side of the LED unit 11 with respect to the microplate 5 (below the microplate 5 in the example of FIG. 1), the LEDs 11-1 and 11-2 and the condensing lens 14 are substantially on the same optical axis. A light lens 21 and a single photodetector 22 as a light receiving unit are sequentially arranged. The condensing lens 21 condenses the light emitted from the LED unit 11 and transmitted through the well 6 and guides it to the photodetector 22. The light detector 22 receives light emitted from the condensing lens 21 and outputs a detection signal (light intensity signal) corresponding to the intensity of the light, and is, for example, a photodiode.

光検出器２２の後段には、当該光検出器２２の検出信号を増幅する増幅器２３が設けられている。   An amplifier 23 that amplifies the detection signal of the photodetector 22 is provided at the subsequent stage of the photodetector 22.

増幅器２３の後段には、バンドパスフィルタ（BPF: Band-Pass Filter）３１−１，３１−２が設けられている。ＢＰＦ３１−１は、その中心周波数が測定波長光の励起周波数ｆ１と一致させられており、増幅器２３から検出信号を受け、周波数ｆ１の信号成分を通過させるものである。すなわち、ＢＰＦ３１−１は、検出信号から測定波長λ１の光に対応する信号（光強度信号）を抽出するものである。ＢＰＦ３１−２は、その中心周波数が参照波長光の励起周波数ｆ２と一致させられており、増幅器２３から検出信号を受け、周波数ｆ２の信号成分を通過させるものである。すなわち、ＢＰＦ３１−２は、検出信号から参照波長λ２の光に対応する信号（光強度信号）を抽出するものである。   At the subsequent stage of the amplifier 23, band-pass filters (BPF: Band-Pass Filter) 31-1 and 31-2 are provided. The BPF 31-1 has its center frequency matched with the excitation frequency f1 of the measurement wavelength light, receives the detection signal from the amplifier 23, and passes the signal component of the frequency f1. That is, the BPF 31-1 extracts a signal (light intensity signal) corresponding to the light having the measurement wavelength λ1 from the detection signal. The BPF 31-2 has its center frequency matched with the excitation frequency f2 of the reference wavelength light, receives the detection signal from the amplifier 23, and passes the signal component of the frequency f2. That is, the BPF 31-2 extracts a signal (light intensity signal) corresponding to the light having the reference wavelength λ2 from the detection signal.

ＢＰＦ３１−１，３１−２の後段には、演算部４０が設けられている。ここでは、演算部４０は、ＢＰＦ３１−１，３１−２から出力される交流成分をそれぞれ直流成分に変換する交流直流変換部４１−１，４１−２と、交流直流変換部４１−１，４１−２の出力値に基づいて吸光度を算出する吸光度算出部４２とを含む。   A calculation unit 40 is provided at the subsequent stage of the BPFs 31-1, 31-2. Here, the arithmetic unit 40 includes AC / DC conversion units 41-1 and 41-2 that convert AC components output from the BPFs 31-1 and 31-2 into DC components, respectively, and AC / DC conversion units 41-1 and 41. -Absorbance calculation unit 42 that calculates the absorbance based on the output value of -2.

以下、上記構成を有する吸光度測定装置１の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the absorbance measuring apparatus 1 having the above configuration will be described.

駆動回路１２−１，１２−２は、それぞれ、発振器１３−１，１３−２の発振周波数に基づき、ＬＥＤ１１−１，１１−２を周波数ｆ１，ｆ２で駆動する。これにより、ＬＥＤ１１−１，１１−２は、それぞれ異なる周波数ｆ１，ｆ２で発光する。具体的には、ＬＥＤ１１−１は、変調周波数ｆ１で強度変調された測定波長λ１の光（以下、「測定光」と称す）を発し、ＬＥＤ１１−２は、変調周波数ｆ２で強度変調された参照波長λ２の光（以下、「参照光」と称す）を発する。   The drive circuits 12-1 and 12-2 drive the LEDs 11-1 and 11-2 at the frequencies f1 and f2 based on the oscillation frequencies of the oscillators 13-1 and 13-2, respectively. As a result, the LEDs 11-1 and 11-2 emit light at different frequencies f1 and f2, respectively. Specifically, the LED 11-1 emits light of a measurement wavelength λ1 that is intensity-modulated at the modulation frequency f1 (hereinafter referred to as “measurement light”), and the LED 11-2 is an intensity-modulated reference at the modulation frequency f2. Light of wavelength λ2 (hereinafter referred to as “reference light”) is emitted.

ＬＥＤ１１−１，１１−２の光は、集光用レンズ１４により集光されて、略同一光軸に沿ってウェル６内の試料に対して照射される。すなわち、測定光および参照光は、試料の同じポイントに対して同時に照射される。   The light from the LEDs 11-1 and 11-2 is collected by the condensing lens 14 and irradiated onto the sample in the well 6 along substantially the same optical axis. That is, the measurement light and the reference light are simultaneously irradiated on the same point of the sample.

ウェル６内の試料およびウェル６を透過した光は、集光用レンズ２１により集光され、光検出器２２により受光される。すなわち、測定光および参照光は、同一の光検出器２２によって同時に受光される。光検出器２２は、受光した光の強度に応じた電気信号を検出信号として増幅器２３に出力する。増幅器２３は、光検出器２２から入力された検出信号を所定のレベルまで増幅してＢＰＦ３１−１，３１−２に出力する。   The sample in the well 6 and the light transmitted through the well 6 are condensed by the condensing lens 21 and received by the photodetector 22. That is, the measurement light and the reference light are simultaneously received by the same photodetector 22. The photodetector 22 outputs an electrical signal corresponding to the intensity of received light to the amplifier 23 as a detection signal. The amplifier 23 amplifies the detection signal input from the photodetector 22 to a predetermined level and outputs the amplified signal to the BPFs 31-1 and 31-2.

ＢＰＦ３１−１は、増幅器２３から入力された検出信号のうち、周波数ｆ１の成分（すなわち測定光に対応する成分）を選択的に通過させ、交流直流変換部４１−１に出力する。また、ＢＰＦ３１−２は、増幅器２３から入力された検出信号のうち、周波数ｆ２の成分（すなわち参照光に対応する成分）を選択的に通過させ、交流直流変換部４１−２に出力する。   The BPF 31-1 selectively passes the component of the frequency f1 (that is, the component corresponding to the measurement light) in the detection signal input from the amplifier 23, and outputs it to the AC / DC converter 41-1. Further, the BPF 31-2 selectively passes the component of the frequency f2 (that is, the component corresponding to the reference light) in the detection signal input from the amplifier 23, and outputs it to the AC / DC converter 41-2.

交流直流変換部４１−１は、ＢＰＦ３１−１から入力された交流成分を、それぞれ実効値変換などにより直流成分に変換し、測定波長λ１の透過光の強度を示す測定値Ｐｓ１を得る。そして、交流直流変換部４１−１は、得られた測定値Ｐｓ１を吸光度算出部４２に出力する。交流直流変換部４１−２は、ＢＰＦ３１−２から入力された交流成分を、それぞれ実効値変換などにより直流成分に変換し、参照波長λ２の透過光の強度を示す測定値Ｐｓ２を得る。そして、交流直流変換部４１−２は、得られた測定値Ｐｓ２を吸光度算出部４２に出力する。   The AC / DC converter 41-1 converts the AC component input from the BPF 31-1 into a DC component by effective value conversion or the like, and obtains a measurement value Ps1 indicating the intensity of transmitted light at the measurement wavelength λ1. Then, the AC / DC conversion unit 41-1 outputs the obtained measurement value Ps1 to the absorbance calculation unit. The AC / DC converter 41-2 converts the AC component input from the BPF 31-2 into a DC component by effective value conversion or the like, and obtains a measurement value Ps2 indicating the intensity of transmitted light having the reference wavelength λ2. Then, the AC / DC conversion unit 41-2 outputs the obtained measurement value Ps2 to the absorbance calculation unit 42.

吸光度算出部４２は、交流直流変換部４１−１，４１−２から入力された測定値Ｐｓ１，Ｐｓ２に基づき、２波長測光における吸光度計算式である下記（１）式を用いて、ウェル６内の試料の吸光度Ａを算出する。なお、下記（１）式において、Ｐｂ１は、試料が無いときにおける測定波長λ１の透過光の強度を示し、Ｐｂ２は、試料が無いときにおける参照波長λ２の透過光の強度を示す。下記（１）式の右辺第２項は、略ゼロであるとして無視されてもよいし、別途Ｐｂ１，Ｐｂ２を測定することによって求められてもよい。   The absorbance calculation unit 42 uses the following formula (1), which is an absorbance calculation formula in two-wavelength photometry, based on the measurement values Ps1, Ps2 input from the AC / DC conversion units 41-1, 41-2. The absorbance A of the sample is calculated. In the following equation (1), Pb1 indicates the intensity of the transmitted light at the measurement wavelength λ1 when there is no sample, and Pb2 indicates the intensity of the transmitted light at the reference wavelength λ2 when there is no sample. The second term on the right side of the following equation (1) may be ignored as being substantially zero, or may be obtained by separately measuring Pb1 and Pb2.

Figure 2008020380
Figure 2008020380

以上説明した本実施の形態によれば、下記の効果が得られ得る。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.

本実施の形態では、吸光度測定装置は、それぞれ異なる変調周波数で変調された、互いに波長が異なる少なくとも２つの光を、略同一光軸に沿ってマイクロプレートのウェルに対して照射する。そして、上記照射されてウェルを透過した光を受光部により受光し、当該光の強度に応じた検出信号を出力する。そして、出力された検出信号を、上記変調周波数の相違を利用して、上記少なくとも２つの光の各々に対応する信号に弁別する。このため、本実施の形態によれば、少なくとも２つの波長について測定を行うことができる。また、少なくとも２つの波長について同時に測定を行うことができ、測定効率の向上を図ることができる。また、少なくとも２つの波長について同じポイントで同時に測定を行うことができ、２波長測光において測定波長および参照波長について同じ条件で測定することができ、吸光度を良好に測定することができる。また、受光部を１個の光検出器で構成することが可能であるので、構成の簡易化やコストの低減を図ることができる。また、電気的に波長選択を行うことが可能であるので、複数の光学フィルタを切り換えて波長選択を行う構成とした場合や、回折格子や色分解ミラーを用いて透過光を各波長の光に分解する構成とした場合などと比較して、光学系を簡素化することができ、構成の簡易化を図ることができる。   In the present embodiment, the absorbance measurement apparatus irradiates the wells of the microplate with substantially the same optical axis with at least two lights having different wavelengths and modulated with different modulation frequencies. Then, the light that has been irradiated and transmitted through the well is received by the light receiving unit, and a detection signal corresponding to the intensity of the light is output. Then, the output detection signal is discriminated into a signal corresponding to each of the at least two lights using the difference in the modulation frequency. For this reason, according to this Embodiment, it can measure about at least 2 wavelength. Further, it is possible to perform measurement for at least two wavelengths at the same time, thereby improving measurement efficiency. Further, at least two wavelengths can be measured simultaneously at the same point, and in two-wavelength photometry, the measurement wavelength and the reference wavelength can be measured under the same conditions, and the absorbance can be measured well. In addition, since the light receiving unit can be configured with a single photodetector, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. In addition, since it is possible to perform wavelength selection electrically, a configuration in which wavelength selection is performed by switching a plurality of optical filters, or transmitted light is converted into light of each wavelength using a diffraction grating or a color separation mirror. The optical system can be simplified and the configuration can be simplified as compared with the case where the structure is decomposed.

また、本実施の形態では、照射部は、略同一光軸上に配置された、互いに異なる波長で発光する少なくとも２つの発光素子と、当該少なくとも２つの発光素子をそれぞれ異なる変調周波数で駆動する駆動部とを含んで構成される。このため、簡易な構成で照射部が実現される。   In the present embodiment, the irradiating unit is disposed on substantially the same optical axis and emits light at different wavelengths, and driving for driving the at least two light emitting elements at different modulation frequencies. Part. For this reason, an irradiation part is implement | achieved by simple structure.

また、本実施の形態では、弁別部は、上記変調周波数毎に設けられ、それぞれ上記検出信号を受け、それぞれ対応する変調周波数の信号を選択的に通過させるフィルタを含んで構成される。このため、簡易な構成で弁別部が実現される。   Further, in the present embodiment, the discriminating section is provided for each modulation frequency, and includes a filter that receives the detection signal and selectively passes a signal of the corresponding modulation frequency. For this reason, a discrimination part is implement | achieved by simple structure.

また、本実施の形態では、上記発光素子としてＬＥＤを用いるので、光源の寿命が長いという利点が得られる。また、ＬＥＤを用いることにより集積化が図れるため、マイクロプレートの全てのウェル（例えば９６穴）の各々に対応してＬＥＤを設け、全てのウェルについて同時に測定することが可能となり、測定時間の大幅な短縮を図ることが可能となる。また、この場合、マイクロプレートまたは測定系を移動させる必要がないので、装置の小型化を図ることができる。   Moreover, in this Embodiment, since LED is used as the said light emitting element, the advantage that the lifetime of a light source is long is acquired. In addition, since integration can be achieved by using LEDs, it is possible to measure LEDs for all wells (for example, 96 holes) in each microplate and measure all the wells at the same time. Shortening can be achieved. In this case, since the microplate or the measurement system does not need to be moved, the apparatus can be downsized.

また、光源部がユニット化されているので（具体的には複数のＬＥＤがＬＥＤユニットに組み込まれているので）、複数種類の検査に容易に対応することが可能である。   Further, since the light source unit is unitized (specifically, a plurality of LEDs are incorporated in the LED unit), it is possible to easily cope with a plurality of types of inspection.

また、光源を変調し、受光側でＢＰＦを用いるので、外乱光による影響や電気回路の直流成分の変動による影響を受け難い。   In addition, since the light source is modulated and the BPF is used on the light receiving side, it is difficult to be affected by disturbance light or fluctuations in the DC component of the electric circuit.

［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態に係る吸光度測定装置２の全体構成を示す図である。この吸光度測定装置２は、上記第１の実施の形態に係る吸光度測定装置１と殆ど同じであるが、照射部、受光部、および弁別部が、マイクロプレート５の複数のウェル（図２の例では一列分８個のウェル）について設けられたものである。以下、吸光度測定装置２について説明するが、上記吸光度測定装置１と同様の部分については、同一の符号を付し説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the absorbance measurement apparatus 2 according to the second embodiment. The absorbance measuring device 2 is almost the same as the absorbance measuring device 1 according to the first embodiment, except that the irradiation unit, the light receiving unit, and the discriminating unit include a plurality of wells of the microplate 5 (example in FIG. 2). Then, 8 wells for one row) are provided. Hereinafter, the absorbance measurement device 2 will be described, but the same parts as those in the absorbance measurement device 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図２において、吸光度測定装置２は、マイクロプレート５の一列分８個のウェル６の各々に対応して、ＬＥＤ１１−１，ＬＥＤ１１−２を有する。発光波長が互いに同じである８個のＬＥＤ１１−１は互いに直列に接続されて、１つの駆動回路１２−１に接続されている。駆動回路１２−１には、１つの発振器１３−１が接続されている。同様に、発光波長が互いに同じである８個のＬＥＤ１１−２は互いに直列に接続されて、１つの駆動回路１２−２に接続されている。駆動回路１２−２には、１つの発振器１３−２が接続されている。   In FIG. 2, the absorbance measuring device 2 has LEDs 11-1 and LEDs 11-2 corresponding to each of the eight wells 6 for one row of the microplate 5. Eight LEDs 11-1 having the same emission wavelength are connected in series to one drive circuit 12-1. One oscillator 13-1 is connected to the drive circuit 12-1. Similarly, eight LEDs 11-2 having the same emission wavelength are connected in series to one drive circuit 12-2. One oscillator 13-2 is connected to the drive circuit 12-2.

また、マイクロプレート５の一列分８個のウェル６の各々に対応して、集光用レンズ１４、２１、光検出器２２、増幅器２３、および弁別部３０（ＢＰＦ３１−１，３１−２）が設けられている。そして、弁別部３０の後段には、第１の実施の形態と同様に、交流直流変換部４１−１，４１−２および吸光度算出部４２が設けられている。   Corresponding to each of the eight wells 6 for one row of the microplate 5, condensing lenses 14 and 21, a photodetector 22, an amplifier 23, and a discriminating unit 30 (BPF 31-1 and 31-2). Is provided. In the subsequent stage of the discriminating unit 30, AC / DC converters 41-1 and 41-2 and an absorbance calculating unit 42 are provided in the same manner as in the first embodiment.

上記構成を有する吸光度測定装置２の動作は、８個のウェルについて同時に測定が行われる点を除いて、上記の吸光度測定装置１の動作と同様である。   The operation of the absorbance measuring apparatus 2 having the above-described configuration is the same as the operation of the absorbance measuring apparatus 1 except that the measurement is simultaneously performed for eight wells.

なお、上記説明では、一列分８個のウェルの各々について照射部等を設ける構成を例示したが、より少ないまたはより多いウェルについて照射部等を設ける構成としてもよい。例えば、照射部等は、マイクロプレート５の全てのウェルについて設けられてもよい。   In the above description, the configuration in which the irradiation unit or the like is provided for each of the eight wells in one row is illustrated, but the configuration in which the irradiation unit or the like is provided for fewer or more wells may be employed. For example, the irradiation unit or the like may be provided for all the wells of the microplate 5.

以上説明した本実施の形態によれば、下記の効果が得られ得る。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.

本実施の形態では、照射部、受光部、および弁別部が、マイクロプレートの複数のウェルについて設けられている。このため、複数のウェルについて同時に測定することが可能であり、測定時間の短縮を図ることができる。特に、照射部、受光部、および弁別部が、マイクロプレートの全てのウェルについて設けられる構成では、全てのウェルについて同時に測定することが可能であり、測定時間の大幅な短縮を図ることができる。また、マイクロプレートまたは測定系を移動させる必要がないので、装置の小型化を図ることができる。   In the present embodiment, an irradiation unit, a light receiving unit, and a discrimination unit are provided for a plurality of wells of the microplate. Therefore, it is possible to measure a plurality of wells at the same time, and the measurement time can be shortened. In particular, in the configuration in which the irradiation unit, the light receiving unit, and the discriminating unit are provided for all wells of the microplate, it is possible to measure all the wells simultaneously, and the measurement time can be greatly shortened. Further, since there is no need to move the microplate or the measurement system, the apparatus can be reduced in size.

また、本実施の形態では、複数のウェルの各々について、互いに波長が異なる少なくとも２つの発光素子が設けられる。このため、バンドルファイバが不要であり、コスト的に有利である。   In the present embodiment, at least two light emitting elements having different wavelengths are provided for each of the plurality of wells. For this reason, a bundle fiber is unnecessary and it is advantageous in terms of cost.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。例えば、上記実施の形態では、１つの測定波長λ１を用いる場合を例示したが、２以上の測定波長を用いてもよい。この場合、２以上の測定対象成分（例えば血清中の溶血および乳び）の量を同時に測定することが可能となる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the case where one measurement wavelength λ1 is used is exemplified, but two or more measurement wavelengths may be used. In this case, it is possible to simultaneously measure the amount of two or more components to be measured (for example, hemolysis and chyle in serum).

また、上記実施の形態では、２波長測光による吸光度測定について説明したが、上記実施の形態に係る技術は、単波長測光による吸光度測定に対しても適用可能である。単波長測光による吸光度測定では、吸光度Ａは、下記（２）式により算出される。なお、下記（２）式において、Ｐｓは試料があるときの透過光の強度であり、Ｐｂは試料が無いときの透過光の強度である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the absorbance measurement by two wavelength photometry, the technique which concerns on the said embodiment is applicable also to the absorbance measurement by single wavelength photometry. In the absorbance measurement by single wavelength photometry, the absorbance A is calculated by the following equation (2). In the following equation (2), Ps is the intensity of transmitted light when there is a sample, and Pb is the intensity of transmitted light when there is no sample.

Figure 2008020380
Figure 2008020380

この単波長測光による吸光度測定では、互いに波長が異なるＮ個（Ｎは２以上の整数）の光を同時に照射して受光することにより、複数の波長についての吸光度を同時に求めることが可能となり、Ｎ種類の測定対象成分の量を同時に測定することが可能となる。   In the absorbance measurement by single wavelength photometry, it is possible to simultaneously determine the absorbance for a plurality of wavelengths by simultaneously receiving and receiving N (N is an integer of 2 or more) light having different wavelengths. It is possible to simultaneously measure the amounts of the types of measurement target components.

第１の実施の形態に係る吸光度測定装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the light absorbency measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施の形態に係る吸光度測定装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the light absorbency measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 特許文献１に記載されたマイクロプレート用の吸光度測定装置を示す図である。It is a figure which shows the light absorbency measuring apparatus for microplates described in patent document 1. FIG. 特許文献２に記載されたマイクロプレート用の吸光度測定装置を示す図である。It is a figure which shows the light absorbency measuring apparatus for microplates described in patent document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１，２ 吸光度測定装置、５ マイクロプレート、６ ウェル、１０ 照射部、２０ 受光部、３０ 弁別部、４０ 演算部。   1, 2 Absorbance measuring device, 5 microplate, 6 wells, 10 irradiation unit, 20 light receiving unit, 30 discrimination unit, 40 calculation unit.

Claims (4)

マイクロプレートのウェル内の試料の吸光度を測定する吸光度測定装置であって、
それぞれ異なる変調周波数で変調された、互いに波長が異なる少なくとも２つの光を、略同一光軸に沿って前記ウェルに対して照射する照射部と、
前記照射部から照射されて前記ウェルを透過した光を受光し、当該光の強度に応じた検出信号を出力する受光部と、
前記検出信号を、前記変調周波数の相違を利用して、前記少なくとも２つの光の各々に対応する信号に弁別する弁別部と、
を有することを特徴とする吸光度測定装置。 An absorbance measuring device for measuring the absorbance of a sample in a well of a microplate,
An irradiating unit configured to irradiate the well with at least two lights modulated with different modulation frequencies and having different wavelengths from each other along substantially the same optical axis;
A light receiving unit that receives light emitted from the irradiation unit and transmitted through the well, and outputs a detection signal corresponding to the intensity of the light;
A discriminator for discriminating the detection signal into signals corresponding to each of the at least two lights using the difference in the modulation frequency;
An absorbance measurement apparatus comprising: 請求項１に記載の吸光度測定装置であって、
前記照射部は、
略同一光軸上に配置された、互いに異なる波長で発光する少なくとも２つの発光素子と、
前記少なくとも２つの発光素子を、それぞれ異なる変調周波数で駆動する駆動部と、
を含む、
ことを特徴とする吸光度測定装置。 The absorbance measurement apparatus according to claim 1,
The irradiation unit is
At least two light emitting elements arranged on substantially the same optical axis and emitting light at different wavelengths;
Driving units for driving the at least two light emitting elements at different modulation frequencies;
including,
An absorbance measurement apparatus characterized by the above. 請求項１または２に記載の吸光度測定装置であって、
前記弁別部は、前記変調周波数毎に設けられた、それぞれ前記検出信号を受け、それぞれ対応する変調周波数の信号を選択的に通過させるフィルタを含むことを特徴とする吸光度測定装置。 The absorbance measuring device according to claim 1 or 2,
The discriminator includes a filter provided for each modulation frequency, each of which receives the detection signal and selectively passes a signal of the corresponding modulation frequency. 請求項１に記載の吸光度測定装置であって、
前記照射部、前記受光部、および前記弁別部が、前記マイクロプレートの全てのウェルについて設けられていることを特徴とする吸光度測定装置。

The absorbance measurement apparatus according to claim 1,
The absorbance measurement apparatus, wherein the irradiation unit, the light receiving unit, and the discrimination unit are provided for all wells of the microplate.

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