JP4375224B2 - 光学的測定装置 - Google Patents
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Description
生体高分子を粒子としてみたときの生体高分子の移動しやすさ、すなわち拡散しやすさは、生体高分子の大きさ、形状、結合状態等に依存して変化するので、拡散しやすさを評価することにより、生体高分子に関する種々の情報、例えば粒子の有無、粒径や、粒形、結合状態等を知ることができる。
顕微蛍光分光法によれば、計測対象となる粒子(生体高分子)を蛍光分子で標識処理し、顕微鏡視野下でこれを励起照明し、蛍光を発する計測対象粒子のブラウン運動に伴う蛍光強度変化を計測(蛍光粒子の数をカウントする)して、計測対象粒子の拡散係数を求めるものである。
また、顕微蛍光相関分光法により測定すれば、粒子に標識化処理を施してしまうので、粒子を完全な自然状態で測定することはできない。
これに対し、出願人が先行特許出願において提案している測定方法、すなわち回折格子兼電極に所定の交流電圧を印加して粒子に誘電泳動を起こすことにより粒子集中領域を形成し、粒子集中領域による変形回折光パターンに基づいて液体中の粒子の光学的測定を行う方法では、標識化処理の必要がないので、前処理の煩わしさがなく、また、粒子を完全な自然状態で測定することができる。
したがって、形成された回折格子(格子状領域)による回折光の時間変化をモニタすることにより、液中粒子の有無、さらには液中粒子の拡散現象をモニタすることができ、ひいては液中粒子の拡散しやすさを評価することができる。すなわち、回折光の時間変化から液中粒子の有無、拡散しやすさに影響を与える粒径、粒形、結合状態などの情報を得ることができる。
あるいは、第1液体と第2液体とを逆にしてもよいが、定量的な測定を行う場合は、容器内に貯留されている第1液体中ではなく、並列導入口群から導入する第2液体に粒子を含むようにする方が、粒子の動きを検出しやすいので、より好ましい。
また、液はエタノールなどの有機溶媒でもよい。
上記発明において、導入口群は、容器側壁を貫通するノズル群としてもよい。ノズル先端から第2液体を導入することにより、第二液体を局所的に導入することができ、導入直後に第1液体と第2液体とはっきり分けることができる。
これによれば、1回の測定を行った後、第1液体と第2液体とが混ざった容器内液体を直ちに排出するとともに、同時に次の測定のための第1液体を導入することができ、繰り返し測定を能率よく行うことができる。
図1は、本発明の一実施形態である光学的測定装置の概略構成図であり、図1(a)はその平面図、図1(b)はその正面図である。
この実施形態の光学的測定装置10は、粒子を含まない希釈液(第1液体)を保持する容器11と、容器内の液体に向けて入射光を照射する光源12と、容器内の液体による回折光や透過光、あるいは反射光を測定する光検出器13とにより構成される。
なお、バルブ16に代えて、排出流路14b側にバルブを設けてもよい。また、供給流路14aと排出流路14bとの双方にバルブを設けてもよい。
ノズル群15のそれぞれのノズルは、粒子を含む試料液体を供給する供給流路17に接続されている。供給流路17にはバルブ18が取り付けてあり、バルブ18の開閉制御によりノズル群15の先端から適量の試料液体が吐出するようにしてある。
レンズ光学系19は、光源光を収束して、容器内における回折格子が形成される格子状領域に照射されるように調整してある。
反射回折光を検出するときは、検出器13を容器の底面11d側に配置する。
吐出直後の容器11内には、希釈液体と試料液体とが交互に並んだ格子が形成され、回折格子領域が生じている。このとき、検出器13は、回折光を検出することになる。
その後、液中の粒子が拡散することにより、希釈液体と試料液体とが混ざり合うにつれて、格子状態が崩れていく。これに伴い、検出器13により測定される回折光強度が減衰する。この減衰曲線をモニタする。以上により1回の測定サイクルが終了する。続いて、バルブ16を開いて、次回測定のための希釈液を供給するとともに、容器11内の液体を排出する。
以上の動作により得た減衰曲線に基づいて、粒子の拡散しやすさ、拡散係数、さらにはこれをもとに、粒径、粒形、結合状態に関する情報を評価する。
図4は、本発明の他の一実施形態である光学的測定装置の概略構成図であり、図4(a)はその平面断面図(上部容器24で切出した断面図)、図3(b)はその正面断面図である。なお、図1と同じものは同符号を付すことにより説明を省略する。
12:光源
13:検出器
14a:供給流路
14b:排出流路
15:ノズル群
15a:栓
15b:ダミーノズル
15c:吐出ノズル
16、17:バルブ
21:容器
22:スリット群
23:上部空間
24:上部容器
Claims (5)
- 第一液体を貯留する容器と、容器内の第一液体中に等間隔隔てて第二液体を並列に導入する並列導入口群と、並列導入口群から導入された第二液体と第一液体とが交互に並ぶことにより形成される格子状領域に向けて入射光を照射する光源と、格子状領域から出射される回折光を検出する検出器とを備え、回折光に基づいて第一液体または第二液体の少なくともいずれかに含まれる粒子に関する情報を測定することを特徴とする光学的測定装置。
- 並列導入口群は、容器壁を貫通するように取り付けられるノズル群からなることを特徴とする請求項1に記載の光学的測定装置。
- ノズル群は、第二液体を吐出する吐出ノズルと、第二液体が吐出しないダミーノズルとが交互に配置されることを特徴とする請求項2に記載の光学的測定装置。
- 並列導入口群は、容器壁に形成されるスリット群からなることを特徴とする請求項1に記載の光学的測定装置。
- 容器には、第一液体を供給する供給流路と、容器内の液体を排出する排出流路とが形成され、供給流路と排出流路の少なくとも一方にバルブが形成され、容器内の液体を排出流路から排出するとともに供給流路から第1液体を供給することにより、容器内の液体を交換することができるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の光学的測定装置。
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