JP2017040473A - 測定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】正確な測定を行うことができる測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置1は、本体ケース20内の測定空間10に、試料台11、励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15B等を備え、また、加熱部30および気体供給部40を備える。本体ケース20は、測定空間10を囲む内側ケース21と、この内側ケース21を囲む外側ケース22とを含み、外部に対し測定空間10を遮光し密閉する。加熱部30は、内側ケース21と外側ケース22との間に配置され、内側ケース21を介して測定空間10内の温度を調整する。気体供給部40は、温度および湿度が管理された気体(例えば空気)を測定空間10内に供給して、測定空間10内の温度および湿度を調整する。
【選択図】図1

Description

本発明は、試料で発生する光を測定する装置に関するものである。
試料で発生する光(例えば蛍光や化学発光)を測定することにより該試料の分析を行う装置の発明が特許文献1,2に開示されている。特許文献1,2に開示された発明の装置は、試料としての血液中の特定成分で発生する光を測定して、その光測定値に基づいて該特定成分の濃度を測定するものである。これらの発明では、より精度の高い測定を行うことを目的として、試料等が配置される測定空間をケースで覆うことにより、外部から測定空間に迷光が入らないよう遮光するとともに、試料の温度を管理する。
特許第4255121号公報 特許第5237809号公報 特開昭58−137758号公報
本発明者らは、特許文献1,2に記載された装置の如くケースで覆われた測定空間に置かれた試料(例えば血液)で発生する光を測定することにより該試料の分析を行う装置において以下のような問題が存在することを見出した。
例えば測定対象の試料が血液の如く液体(血漿)及び固体(血球)を含むものである場合、測定に長時間を要すると、測定期間中に液体が蒸発して試料濃度が変化し、測定結果が不正確になる。また、測定期間中に試料において固体が一部領域に凝集する場合があり、その場合にも測定結果が不正確になる。この凝集の問題を解消するために、特許文献3に開示された発明の如く、試料に対し気体を噴射して試料を撹拌し、これにより試料を均一化することが考えられる。しかし、この気体噴射によって液体が蒸発して試料濃度が変化し、測定結果が不正確になってしまう。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、正確な測定を行うことができる測定装置を提供することを目的とする。
本発明の測定装置は、(1) 試料を載置する試料台と、(2) 試料で発生した光を受光する受光部と、(3) 試料に対し気体を噴射して試料を撹拌する噴射ノズルと、(4) 試料台,受光部および噴射ノズルが配置される測定空間を囲む内側ケースと、この内側ケースを囲む外側ケースとを含み、外部に対し測定空間を遮光する本体ケースと、(5) 内側ケースと外側ケースとの間に配置され内側ケースを介して測定空間内の温度を調整する加熱部と、(6) 温度および湿度が管理された気体を測定空間内に供給して測定空間内の温度および湿度を調整する気体供給部と、を備える。
本発明では、加熱部が、内側ケースの周囲に分散配置された複数の加熱エレメントを含むのが好適である。複数の加熱エレメントそれぞれが、ヒータと、温度センサと、温度センサによる測定結果に基づいてヒータによる加熱を制御する制御部と、を含む自律温度制御型のものであるのが好適である。
本発明では、気体供給部が、本体ケースの外部の空気を取り込んで、温度および湿度が管理された気体を測定空間内に供給するのが好適であり、また、測定空間内の空気を取り込んで、温度および湿度が管理された気体を測定空間内に供給するのも好適である。
本発明の測定装置は、測定空間内に配置され、試料に対し励起光を照射する励起部を更に備えるのが好適である。この場合、励起部が試料に対し一方側から励起光を照射し、受光部が試料に対し前記一方側において光を受光するのが好適である。また、本発明の測定装置は、測定空間内に配置され、試料に対し刺激剤を付与する刺激剤付与ノズルを更に備えるのが好適である。
本発明では、噴射ノズルは、試料に対し複数方向から気体を噴射するのが好適であり、試料に対し間欠的に気体を噴射するのが好適であり、また、温度または湿度が管理された気体を試料に対し噴射するのが好適である。
本発明によれば、試料が置かれる測定空間を一定温度かつ一定湿度に維持して試料の蒸発を抑制することができ、正確な測定を行うことができる。
図1は、第1実施形態の測定装置1の構成を示す図である。 図2は、加熱部30の構成例を示す図である。同図(a)は断面図であり、同図(b)は平面図である。 図3は、加熱エレメント31の構成例を示す図である。 図4は、第2実施形態の測定装置2の構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の測定装置1の構成を示す図である。測定装置1は、本体ケース20内の測定空間10に、試料台11、励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15B等を備える。また、測定装置1は、加熱部30および気体供給部40を備える。
試料台11は、測定対象の試料91を載置する。試料91は、容器に入れられた状態で試料台11に載置されるのが好適である。容器としてプレート型容器(例えばプレパラート90)が用いられるのが測定効率向上の点で好適である。
励起部12は、試料91に対して励起光を照射して、試料91に含まれる蛍光指示薬を励起し、その蛍光指示薬から蛍光を発生させる。受光部13は、試料91で発生した光を受光する。受光部13が受光する光は、試料91に含まれる蛍光指示薬から発生した蛍光、または、試料91に含まれる化学発光指示薬から発生した化学発光である。
励起部12は試料91に対し下方から励起光を照射するのが好ましく、受光部13は試料91に対し下方において光を受光するのが好ましい。刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15Bが試料91の上方に設けられるのに対し、励起部12および受光部13が試料91の下方に設けられることで、これら励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15Bそれぞれの配置が容易となる。また、試料91による光の吸収の影響を抑制することができ、より正確な測定を行うことができる。
また、測定空間10内において、励起部12から試料91へ至るまでの励起光の伝搬経路上に気体が存在しないのが好ましく、試料91から受光部13へ至るまでの光の伝搬経路上に気体が存在しないのが好ましい。このようにすることで、たとえ測定空間10内で結露が生じたとしても、光路上では結露が生じないので、正確な測定を行うことができる。
なお、励起部12において励起光を発生する発光素子(例えばレーザダイオードや発光ダイオード)、および、受光部13において光を電気信号に変換する受光素子(例えばフォトダイオード)は、測定空間10内に配置されてもよいし、本体ケース20の外部に配置されてもよい。後者の場合、本体ケース20の外部の発光素子から出力された励起光は、光ファイバの入射端に入射され、該光ファイバにより測定空間10内に導かれ、該光ファイバの出射端から出射されて試料91に照射される。また、試料91で発生した光は、光ファイバの入射端に受光され、該光ファイバにより本体ケース20の外部に導かれ、該光ファイバの出射端から出射されて受光素子により検出される。蛍光測定を行わない場合には、励起部12は不要である。
刺激剤付与ノズル14は、本体ケース20の外部に配置された注射器とパイプにより接続されており、これらとともに、試料91に対し刺激剤を付与する刺激剤付与部を構成する。注射器を操作することにより、刺激剤付与ノズル14の先端から試料91に対し刺激剤を付与することができる。試料91は刺激剤の付与により光発生量が変化する場合があり、この光発生量の変化を測定することで、試料91を分析することができ、また、刺激剤の効果を評価することができる。なお、試料91に刺激剤を付与しない場合には、刺激剤付与ノズル14は不要である。
噴射ノズル15A,15Bは、エアーポンプ15Cおよびパイプ15Dとともに、試料91に対し気体(例えば空気)を噴射して試料91を撹拌する噴射部を構成する。1個の噴射ノズルが用いられてもよいが、複数個の噴射ノズルが用いられるのが好適である。噴射ノズル15A,15Bは、エアーポンプ15Cからパイプ15Dを経て供給された気体を、試料91に対し互いに異なる方向から噴射する。エアーポンプ15Cは、測定空間10内に配置されてもよいし、本体ケース20の外部に配置されてもよい。エアーポンプ15Cが測定空間10内に配置される場合には、測定空間10内の気体を循環させることができる。
噴射ノズル15A,15Bからの気体噴射による撹拌により、試料91において刺激剤の混合を促進することができ、また、試料91内の固体成分の凝集を防止または解消することができる。噴射ノズル15A,15Bは、試料91に対し間欠的に気体を噴射するのが好適であり、この場合には、試料91における渦の形成を防止することができる。
また、噴射ノズル15A,15Bは、温度または湿度が管理された気体を試料91に対し噴射するのが好適であり、温度および湿度の双方が管理された気体を試料91に対し噴射するのが更に好適である。この場合には、加熱部30および気体供給部40とともに、測定空間10内の温度・湿度を一定に維持することができる。
本体ケース20は、試料台11、励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15B等が配置される測定空間10を囲む内側ケース21と、この内側ケース21を囲む外側ケース22とを含む。本体ケース20は、外部に対し測定空間10を遮光し密閉する。本体ケース20による密閉の程度は、測定空間10内の温度および湿度を管理できることができればよく、一定温度かつ一定湿度に管理された気体を外部から測定空間10内へ導入する為の導入口が設けられ、また、必要に応じて測定空間10から外部へ排気を行う為の排気口が設けられてもよい。
本体ケース20は、基底部と上蓋部とに分離可能である。基底部には、試料台11、励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15B等が取り付けられている。上蓋部を取り外すことで、試料台11に試料91を載置すること等ができる。なお、本体ケース20の基底部および上蓋部の双方とも内側ケースと外側ケースとを含む。
加熱部30は、内側ケース21と外側ケース22との間に配置され、内側ケース21を介して測定空間10内の温度を調整する。このため、内側ケース21の熱伝導率は外側ケース22より大きいのが好ましい。内側ケース21は、熱伝導率が大きい材料(例えば、銅やアルミニウム等の金属、アルミナ等のセラミック)からなるのが好ましい。また、外側ケース22は、熱伝導率が小さい材料(例えば、樹脂、木材)からなるのが好ましい。
加熱部30は、内側ケース21の周囲に分散配置された複数の加熱エレメント31を含み、内側ケース21の複数個所で温度管理をするのが好適である。内側ケース21が直方体であれば、加熱部30は、内側ケース21の6面それぞれにおいて複数個所で加熱エレメント31により温度管理をするのが好適である。このようにすることで、内側ケース21の熱伝導率が大きくない場合であっても、内側ケース21の全体の温度分布を容易に均一化することができ、測定空間10内の温度分布を容易に均一化することができる。
各加熱エレメント31は、ヒータと、温度センサと、この温度センサによる測定結果に基づいてヒータによる加熱を制御する制御部と、を含む自律温度制御型のものであるのが好適である。加熱エレメント31は、このような自律温度制御型のものであることにより、内側ケース21の周囲に分散配置することが容易となる。これについては後に詳述する。
気体供給部40は、温度および湿度が管理された気体(例えば空気)を測定空間10内に供給して、測定空間10内の温度および湿度を調整する。気体供給部40は、本体ケース20の外部に設けられた加湿部41、調整部42およびエアーポンプ43を含み、これらにより温度および湿度が管理された気体を生成して、該気体を測定空間10内に供給する。所定温度かつ所定湿度の気体を効率よく生成することができ、測定空間10内の雰囲気を所定温度かつ所定湿度に短時間に設定することができる。
加湿部41は、容器41Aの周囲に加熱部41Bが設けられており、容器41A内に入れられた水41Cが加熱部41Bにより所定温度T1に保たれている。また、調整部42は、容器42Aの周囲に加熱部42Bが設けられており、容器42A内に入れられた水42Cが加熱部42Bにより所定温度T2に保たれている。加熱部41B,42Bは、自律温度制御型のものであるのが好適である。
パイプ44Aからエアーポンプ43に取り込まれた気体は、パイプ44Bを経てパイプ44Bの先端のノズルから加湿部41の容器41A内の水41Cの中へ気泡として放出される。加湿部41の容器41A内の上部に溜まった気体は、パイプ44Cを経てパイプ44Cの先端のノズルから調整部42の容器42A内の水42Cの中へ気泡として放出される。そして、調整部42の容器42A内の上部に溜まった気体は、パイプ44Dを経て、測定空間10内で導入される。
温度T2は温度T1より低い。加湿部41から調整部42に送られる気体は、温度がT1であり、湿度が高い。その気体の湿度は、気体温度がT1からT2に低下したときに結露が生じる程度とされる。調整部42に送られた気体は、温度がT2に低下するとともに、湿度が上昇し100%となることができる。調整部42は結露トラップとしても働く。調整部42から測定空間10内に導入される気体は、温度がT2であり、湿度が100%となる。
加湿部41から調整部42へ気体を送るパイプ44Cの周囲に断熱カバー45Cが設けられているのが好ましい。また、調整部42から測定空間10へ気体を送るパイプ44Dの周囲に断熱カバー45Dが設けられているのが好ましい。このようにすることで、加温された気体がパイプにより送られる間の温度低下を抑制することができる。
エアーポンプ43の気体取り込み口に接続されるパイプ44Aの他端は、本体ケース20の外部に置かれてもよいし、測定空間10内に置かれてもよい。後者の場合、加温・加湿した気体を循環させることができるので、エネルギ効率を向上させることができ、また、排気処理の問題を低減することができる。
例えば、試料91が血液である場合、細胞の活性を維持するためには測定空間10内の温度は37℃であることが好ましく、また、蒸発を抑制するために測定空間10内の湿度は100%であることが好ましい。したがって、調整部42の容器42A内に入れられた水42Cの温度T2は37℃に設定され、加湿部41の容器41A内に入れられた水41Cの温度T1は例えば40℃に設定される。また、噴射ノズル15A,15Bから噴射される気体も、温度37℃で湿度100%であることが好ましい。
温度37℃で湿度100%の気体が気体供給部40により測定空間10内に供給されることに加え、内側ケース21と外側ケース22との間に配置された加熱部30により内側ケース21を介して測定空間10内の温度が37℃に維持される。内側ケース21を含め測定空間10内に存在する全てのものは略均一な温度37℃となり、測定空間10内の気体は湿度100%となる。
したがって、本実施形態では、試料91の液体の蒸発を抑制することができ、試料濃度の変化を抑制することができる。また、試料91において刺激剤の混合を促進するため、或いは、試料91内の固体成分の凝集を防止または解消するために、噴射ノズル15A,15Bからの気体噴射により試料91を撹拌して試料91を均一化する際に、気体噴射による液体の蒸発を抑制することができ、試料濃度の変化を抑制することができる。このように、試料91が置かれる測定空間10を一定温度かつ一定湿度に維持して試料91の蒸発を抑制することができ、正確な測定を行うことができる。
次に、図2および図3を用いて加熱部30の構成例について説明する。なお、加熱部41B,42Bも同様の構成とすることができる。
図2(a)は、内側ケース21および加熱部30の断面図である。図2(b)は、加熱部30における複数の加熱エレメント31の配置を示す平面図である。これらの図は、内側ケース21の1面における加熱部30の構成例を示す。加熱部30は、内側ケース21と外側ケース22との間に配置され、内側ケース21を介して測定空間10内の温度を調整する。加熱部30は、複数個(同図では4×6個)の加熱エレメント31が基板32上に2次元配列されて構成されている。基板32は、加熱エレメント31が設けられる一方の主面と、内側ケース21に接触する他方の主面との間に、複数の貫通ビアが設けられている。加熱エレメント31のヒータの熱は、基板32の貫通ビアおよび内側ケース21を介して測定空間10に伝導する。基板32は、熱伝導率が大きい材料(例えばアルミナ等のセラミック)からなるのが好適である。
図3は、加熱エレメント31の構成例を示す図である。各加熱エレメント31は、例えば20mm×20mm程度の矩形領域中に、複数個(同図では12個)のヒータ31A,温度計31Bおよび制御部31Cを有し、自律温度制御型のものである。制御部31Cは、温度センサ31Bによる測定結果に基づいて各ヒータ31Aによる加熱を制御する。各加熱エレメント31において、中央部に温度センサ31Bが配置され、この温度センサ31Bの周囲に複数のヒータ31Aが配置されており、これにより均一に加熱することができる。各ヒータ31Aは、表面実装されたチップ抵抗により構成される。
次に、本実施形態の測定装置1を用いた測定例について説明する。以下に説明する測定例では、ミエロペルオキシダーゼ活性およびスーパーオキシド(O )産生活性を、全血を含む同一の試料を用いて同時に測定して、これらの測定データに基づいて好中球細胞の活性を評価するものである。
好中球細胞は、白血球細胞の1種である。好中球細胞の主な役割は、生体内に侵入してきた細菌および真菌類を貪食殺菌し感染を防ぐことである。好中球細胞は、細菌等を好中球形質膜で包むようにして好中球内に取り込み食胞を形成する。次いで、この食胞が顆粒と融合し、顆粒内容物が食胞内に放出される。細胞膜(食胞の膜)に形成されたNADPH酸化酵素系により活性酸素(スーパーオキシド、過酸化水素)が発生し、この活性酸素が細菌等を殺菌する。また、顆粒内容物に含まれるミエロペルオキシダーゼ(EC番号1.11.2.2)の酵素反応により、過酸化水素(H)および塩素イオン(Cl)から次亜塩素酸(HOCl)(又はそのハロゲン等価体)が産生され、この次亜塩素酸が細菌等を殺菌する。したがって、ミエロペルオキシダーゼ活性およびスーパーオキシド産生活性を指標として好中球細胞の活性を評価することができる。
試料91は全血を含む。「全血」とは、生体から採取された血液そのものを意味する。試料91は、全血そのものであってもよく、全血を生理食塩水や緩衝液等で希釈したものであってもよい。希釈する場合、希釈率は適宜設定してよく、例えば100倍程度に希釈する。糖尿病患者が日々の血糖値の測定の際に使用する採血器具(例えば、ランセット)を用いて、指先等から微量末梢血(2〜3μL)を採取して試料91として用いてもよい。このような微量の血液量であれば負荷が少ないので、日常的に好中球細胞の活性を評価することも可能となる。
蛍光指示薬および化学発光指示薬を添加された試料91が、プレパラート90上に置かれ、試料台11上に載置される。蛍光指示薬として例えばAPF(Aminophenyl Fluorescein)が用いられる。蛍光指示薬APFがHOCLと反応すると、波長490nm程度の励起光の照射により波長515nm程度の蛍光が発生するので、この波長の蛍光を検出することによりミエロペルオキシダーゼ活性を測定することができる。化学発光指示薬として例えばMCLA(2-Methyl-6-(4-methoxyphenyl)-3,7-dihydroimidazo[1,2-a]pyrazin-3-one)が用いられる。化学発光指示薬MCLAがスーパーオキシドと反応すると、最大発光波長465nm程度の化学発光が発生するので、この波長の化学発光を検出することによりスーパーオキシド産生活性を測定することができる。
試料91が試料台11に載置されると、本体ケース20の基底部に上蓋部が置かれ、測定空間10が遮光され密閉される。その後、加熱部30および気体供給部40により測定空間10は温度37℃で湿度100%に維持されて、測定が開始される。なお、試料91が試料台11に載置される前に予め測定空間10は温度37℃で湿度100%とされているのが好適である。
試料台11に載置された試料91に対し、励起部12から励起光が断続的に照射される。励起光の照射期間と非照射期間とは一定周期で繰り返される。励起光の照射期間では、試料91で発生した蛍光および化学発光が受光部13により受光され、その受光量に応じた電気信号値V1が得られる。非照射期間では、試料91で発生した化学発光が受光部13により受光され、その受光量に応じた電気信号値V2が得られる。蛍光強度(すなわち、ミエロペルオキシダーゼ活性の測定値)は、電気信号値V1から電気信号値V2を差し引いた値から得られる。化学発光強度(すなわち、スーパーオキシド産生活性の測定値)は、電気信号値V2から得られる。このように同一の条件下において両活性を同時に測定することができ、好中球細胞の活性をより正確に評価することができる。
測定期間の途中で刺激剤付与ノズル14から試料91に刺激剤が付与される。この刺激剤は、好中球細胞の機能(例えば、遊走、貪食)を活性化する物質であればよい。好中球刺激剤として例えばfMLP(N-formyl-L-methionyl-L-leucyl-phenylalanine)が用いられる。試料91に好中球刺激剤を添加することにより、試料91中の好中球細胞に擬似的刺激を与えて自然免疫反応(生体防御反応)を惹起させ、好中球細胞の感染防御能力を評価することができる。これに対し、当該擬似的刺激を与えない場合は、末梢血内に存在する好中球細胞のそのままの状態を評価することができ、例えば激しい運動、喫煙等によって好中球細胞が過剰に活性化して活性酸素を出している様な状態(酸化ストレス状態)を早期に評価することができる。さらに、生体内での飲食品による好中球過剰活性化抑制能(抗酸化能または酸化ストレス防止能ともいえる)を評価することもできる。
このような測定を行う全期間に亘って、加熱部30および気体供給部40により測定空間10は温度37℃で湿度100%に維持されているので、試料91の蒸発が抑制される。また、噴射ノズル15A,15Bからの気体噴射により試料91が撹拌されることで、刺激剤の混合が促進され、また、試料91内の固体成分(血球)の凝集が防止または解消される。したがって、ミエロペルオキシダーゼ活性およびスーパーオキシド産生活性を正確に測定することができ、これらの測定値に基づいて好中球細胞の活性を正確に評価することができる。
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態の測定装置2の構成を示す図である。測定装置2は、本体ケース20内の測定空間10に、試料台11、励起部12、受光部13、刺激剤付与ノズル14および噴射ノズル15A,15B等を備える。また、測定装置1は、加熱部30および気体供給部40を備える。図1に示された第1実施形態の測定装置1の構成と比較すると、図4に示される第2実施形態の測定装置2は、気体供給部40を測定空間10に備える点で相違する。
気体供給部40は、温度および湿度が管理された気体(例えば空気)を測定空間10内に供給して、測定空間10内の温度および湿度を調整する。気体供給部40は、測定空間10内に設けられた加湿部46およびエアーポンプ43を含み、これらにより温度および湿度が管理された気体を生成して、該気体を測定空間10内に供給する。加湿部46は、容器46Aの周囲に加熱部46Bが設けられており、容器46A内に入れられた水46Cが加熱部46Bにより所定温度に保たれている。加熱部46Bは、自律温度制御型のものであるのが好適である。
測定空間10の気体は、パイプ44Aを経てエアーポンプ43に取り込まれ、さらにパイプ44Bを経てパイプ44Bの先端のノズルから加湿部46の容器46A内の水46Cの中へ気泡として放出される。その気泡は加温・加湿された気体として測定空間10に放出される。
第2実施形態の測定装置2も、第1実施形態の場合と同様に作用して同様の効果を奏する。第2実施形態では、加温・加湿した気体を循環させることができるので、エネルギ効率を向上させることができ、また、排気処理の問題を低減することができる。
1,2…測定装置、10…測定空間、11…試料台、12…励起部、13…受光部、14…刺激剤付与ノズル、15A,15B…噴射ノズル、15C…エアーポンプ、15D…パイプ、20…本体ケース、21…内側ケース、22…外側ケース、30…加熱部、31…加熱エレメント、31A…ヒータ、31B…温度センサ、31C…制御部、32…基板、40…気体供給部、41…加湿部、41A…容器、41B…加熱部、41C…水、42…調整部、42A…容器、42B…加熱部、42C…水、43…エアーポンプ、44A〜44D…パイプ、45C,45D…断熱カバー、46…加湿部、46A…容器、46B…加熱部、46C…水、90…プレパラート、91…試料。

Claims (11)

  1. 試料を載置する試料台と、
    前記試料で発生した光を受光する受光部と、
    前記試料に対し気体を噴射して前記試料を撹拌する噴射ノズルと、
    前記試料台,前記受光部および前記噴射ノズルが配置される測定空間を囲む内側ケースと、この内側ケースを囲む外側ケースとを含み、外部に対し前記測定空間を遮光する本体ケースと、
    前記内側ケースと前記外側ケースとの間に配置され前記内側ケースを介して前記測定空間内の温度を調整する加熱部と、
    温度および湿度が管理された気体を前記測定空間内に供給して前記測定空間内の温度および湿度を調整する気体供給部と、
    を備える測定装置。
  2. 前記加熱部が、前記内側ケースの周囲に分散配置された複数の加熱エレメントを含む、
    請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記複数の加熱エレメントそれぞれが、ヒータと、温度センサと、前記温度センサによる測定結果に基づいて前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を含む自律温度制御型のものである、
    請求項2に記載の測定装置。
  4. 前記気体供給部が、前記本体ケースの外部の空気を取り込んで、温度および湿度が管理された気体を前記測定空間内に供給する、
    請求項1〜3の何れか1項に記載の測定装置。
  5. 前記気体供給部が、前記測定空間内の空気を取り込んで、温度および湿度が管理された気体を前記測定空間内に供給する、
    請求項1〜3の何れか1項に記載の測定装置。
  6. 前記測定空間内に配置され、前記試料に対し励起光を照射する励起部を更に備える、
    請求項1〜5の何れか1項に記載の測定装置。
  7. 前記励起部が前記試料に対し一方側から励起光を照射し、
    前記受光部が前記試料に対し前記一方側において光を受光する、
    請求項6に記載の測定装置。
  8. 前記測定空間内に配置され、前記試料に対し刺激剤を付与する刺激剤付与ノズルを更に備える、
    請求項1〜7の何れか1項に記載の測定装置。
  9. 前記噴射ノズルが前記試料に対し複数方向から気体を噴射する、
    請求項1〜8の何れか1項に記載の測定装置。
  10. 前記噴射ノズルが前記試料に対し間欠的に気体を噴射する、
    請求項1〜9の何れか1項に記載の測定装置。
  11. 前記噴射ノズルが、温度または湿度が管理された気体を前記試料に対し噴射する、
    請求項1〜10の何れか1項に記載の測定装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4057900A4 (en) * 2019-11-13 2023-12-06 Senseonics, Incorporated IDENTIFICATION OF DEGRADATION SPECIES

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526828A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Fuji Electric Co Ltd 大気中の霧水量を測定する方法および装置
JPH05289754A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Daiichi Kagaku:Kk 恒温恒湿槽の結露防止方法
JP2004061438A (ja) * 2002-07-31 2004-02-26 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 化学発光および蛍光の経時変化測定装置および方法
US20050147533A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Cole Barrett E. Particle detector using fluorescents
JP2006125981A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Arkray Inc 分析装置
US20070018344A1 (en) * 2005-07-21 2007-01-25 Hans-Juergen Mueller Process and device for producing a current of humid air
US20080247038A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-09 Olympus Corporation Scanning confocal microscope

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58137758A (ja) 1982-02-10 1983-08-16 Omron Tateisi Electronics Co 血液撹拌装置
JP4255121B2 (ja) 2003-12-10 2009-04-15 旭化成ファーマ株式会社 測定装置及び測定方法
US20090311797A1 (en) 2006-08-04 2009-12-17 Arkray, Inc. Analysis method and analysis apparatus
JP2009152827A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Nikon Corp タイムラプス画像の画像処理方法、画像処理プログラム及び画像処理装置
CH703700A2 (de) * 2010-09-08 2012-03-15 Tecan Trading Ag Kontrolle der Gasatmosphäre in Mikroplatten-Readern.

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526828A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Fuji Electric Co Ltd 大気中の霧水量を測定する方法および装置
JPH05289754A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Daiichi Kagaku:Kk 恒温恒湿槽の結露防止方法
JP2004061438A (ja) * 2002-07-31 2004-02-26 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 化学発光および蛍光の経時変化測定装置および方法
US20050147533A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Cole Barrett E. Particle detector using fluorescents
JP2006125981A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Arkray Inc 分析装置
US20070018344A1 (en) * 2005-07-21 2007-01-25 Hans-Juergen Mueller Process and device for producing a current of humid air
JP2007051863A (ja) * 2005-07-21 2007-03-01 F Hoffmann La Roche Ag 所定の相対湿度を有する湿潤空気流を発生させる方法および装置
US20080247038A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-09 Olympus Corporation Scanning confocal microscope
JP2008256927A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Olympus Corp 走査型共焦点顕微鏡装置

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