JP6783154B2 - 分析装置 - Google Patents
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
本開示の技術の分析用具1および分析装置2が適用された分析システムASは、病院や動物病院に設置され、蛍光分析または化学発光分析により、生体試料S中に含まれる特定成分を分析するために用いられる。図1に示すように、分析システムASは、分析用具1と分析装置2とを備えている。生体試料Sは、本開示の技術でいう試料の一例に相当する。生体試料Sとしては、体液などの液体や糞便などの固形物が使用される。液体試料を用いる場合は、必要に応じて、希釈液により希釈する前処理が行われる。固体試料を分析する場合は、必要に応じて、溶解液により溶解したり、懸濁液により懸濁したりすることにより前処理が行われる。生体試料Sとして、具体的には、例えば、ヒトや動物の血液、尿、唾液、血清、血漿、または糞便が挙げられる。
図2Aおよび図2Bに示すように、分析用具1は、例えば、基板10、反応槽11、複数の槽12、および測光ウェル13を備えている。分析用具1は、例えば、生体試料S中の特定成分を免疫学的測定法により検査するためのものである。免疫学的測定法として、例えば、酵素抗体法が採用される。酵素抗体法として、例えば、ELISA法が採用される。ELISA法として、例えば、サンドイッチ法が採用される。また、分析される特定成分として、例えば、リウマチ因子(RF)、癌胎児性抗原(CEA)、α−フェトプロテイン(AFP)、HIV抗体が挙げられる。これらは、生体試料Sの一例である血清中に含まれる。
一例として図1に示すように、分析装置2は、内部の所定箇所に分析用具1をセットし、生体試料Sに含まれる特定成分を分析するためのものである。分析装置2は、生体試料ラック3、制御部40、入力部42、表示部43、検出部5、および分注部6を備えている。
次に、図9A、図9B、図10A、および図10Bを参照して、本開示の技術の第2の実施形態に係る分析用具1Aを説明する。分析用具1Aにおいて、第1の実施形態の分析用具1の構成要素と同一または類似の機能を有する構成要素には、同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。なお、分析用具1Aは、分析装置2Aおよび分析システムAS1に適用される。分析装置2Aおよび分析システムAS1において、以下に説明する以外の構成は、第1の実施形態の分析装置2および分析システムASと実質的に同一であり、その詳細な説明を省略する。
次に、図11を参照して、本開示の技術の第3の実施形態に係る分析用具1Bを説明する。分析用具1Bにおいて、第2の実施形態の分析用具1Aの構成要素と同一または類似の機能を有する構成要素には、同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。なお、分析用具1Bは、分析装置2B、および分析システムAS2に適用される。分析装置2Bおよび分析システムAS2において、以下に説明する以外の構成は、第2の実施形態の分析装置2Aおよび分析システムAS1と実質的に同一であり、その詳細な説明を省略する。
次に、図12Aおよび図12Bを参照して、本開示の技術の第4の実施形態に係る分析用具1Cを説明する。分析用具1Cにおいて、第2の実施形態の分析用具1Aの構成要素と同一または類似の機能を有する構成要素には、同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。なお、分析用具1Cは、分析装置2C、および分析システムAS3に適用される。分析装置2Cおよび分析システムAS3において、以下に説明する以外の構成は、第2の実施形態の分析装置2Aおよび分析システムAS1と実質的に同一であり、その詳細な説明を省略する。
次に、図13を参照して、本開示の技術の第5の実施形態に係る分析用具1Dを説明する。分析用具1Dにおいて、第4の実施形態の分析用具1Cの構成要素と同一または類似の機能を有する構成要素には、同一の符号を付している。これらに関しては、詳細な説明を省略する。なお、分析用具1Dは、分析装置2D、および分析システムAS4に適用される。分析装置2Dおよび分析システムAS4において、以下に説明する以外の構成は、第4の実施形態の分析装置2Cおよび分析システムAS3と実質的に同一であり、その詳細な説明を省略する。
第1の実施形態において、測光ウェル13の直径D2を11.3mm、10.0mm、9.8mm、8.8mm、8.0mmとし、対応するセル長D1をそれぞれ1.5mm、1.9mm、2.0mm、2.5mm、3.0mmとしたときの蛍光取得率を測定した結果を表1および図14に示す。蛍光物質として0.6mMの4−MU(標識酵素APの蛍光基質4−MUPの分解物質)を含む溶液を使用した。分注量は、150μLとした。励起光の中心波長を365nm、検出波長を450nmとした。
第1の実施形態において、測光ウェル13に分注された測定液L1の形状を受光方向N2に対して扁平にした場合に、蛍光基質が過剰時にプロゾーン現象が生じるか否かの確認を行った。測定液L1として、4−MU希釈液を使用した。4−MU希釈液の濃度は、0.4、4、40、400、4000μMとした。分注量は、150μLとした。励起光の波長を365nm、検出波長を450nmとして測定を行った。測光ウェル13に分注された4−MU希釈液の形状は、直径(D2)9.8mm×セル長(D1)2.0mmの扁平円盤型とした。なお、条件1は、受光部におけるAD出力の帰還抵抗を47MΩとした場合である。また、条件2は、受光部におけるAD出力の帰還抵抗を4.7MΩとした場合である。
第1の実施形態において、測光ウェル13に分注された測定液L1の形状を受光方向に対して扁平にした場合に、セル長D1とダイナミックレンジ上限との関係を確認した。測定液L1として、4−MU希釈液を使用した。測光ウェル13の内径を9.8mmとし、4−MU希釈液の分注量を150uL、100uL、75uLの3通りとした。これらの場合、測光ウェル13に分注した時のセル長D1は、それぞれ、2.0mm、1.33mm、1.0mmとなる。各分注量について、4−MU希釈液の濃度は、0、4、40、400、4000、40000nMとした。各濃度におけるAD出力電圧値[mV]の平均値から求めた線形近似式の傾き(a’)、y切片(b’)、およびADの最大出力値4500mVを用い、下の数式Iによってセル長D1におけるダイナミックレンジ上限(HL)を求めた。
N1 照射方向
N2 受光方向
S 生体試料(試料)
1,1A,1B,1C,1D 分析用具
10A,10C 上部基板(第1基板)
11 反応槽
13,13A,14Ca,14Da 測光ウェル
13c,13Ac 上部開口(開口部)
13d,13Ad 測定液収容部
13h,15Ch,15Dh 下面(出射部)
14a 反応流路
14Bc,14Dc 固相化磁性粒子
15,15C 固相化プレート(第2基板)
15B,15D プレート(第2基板)
18b 第2開口部(送液用開口部)
2,2A,2B,2C,2D 分析装置
51a 発光素子(光源)
51b 色ガラスフィルタ(励起光波長選択フィルタ)
52a ライトガイド(集光部材)
52b,52c 色ガラスフィルタ(被測定光波長選択フィルタ)
52d 内壁面
52e 受光素子(検出素子)
53 磁石
Claims (16)
- 試料中に含まれる特定成分を自動的に分析する分析装置であって、
前記分析装置に装着されて使用される分析用具は、
測定対象である測定液を収容し、前記測定液を測定するための測光ウェル、を備え、
前記測光ウェルは、前記測定液を分注するための開口部と、前記開口部から分注された前記測定液が収容される測定液収容部と、前記測定液収容部に収容された前記測定液から発せられる被測定光を前記分析装置の受光方向に向けて出射する出射部と、を含み、
前記被測定光は、蛍光発光または化学発光であり、
前記測定液収容部は、前記受光方向に対して扁平な扁平形状を有しており、前記扁平形状の断面の短手方向における前記測定液の高さによって前記測光ウェルのセル長を規定し、かつ前記測定液の液量を変更することにより構成されており、
前記被測定光を検出するための検出素子と、
ノズルと、
前記ノズルおよび前記検出素子の動作を制御し、前記検出素子の出力値が飽和した場合に、前記ノズルに前記測定液を吸引させることにより前記測定液の液量を減らし、前記セル長を短くした後に、前記検出素子に再測定を実施させるように構成されている制御部と、
を備える分析装置。 - 前記測光ウェルは、前記測定液収容部の形状に合わせて、全体に扁平に形成され、扁平面を有し、
前記出射部は、前記扁平面に設けられている、請求項1に記載の分析装置。 - 前記扁平形状の断面の短手方向における前記測定液の高さが、前記測光ウェルのセル長を規定し、
前記セル長は、3mm以下である、請求項1または請求項2に記載の分析装置。 - 前記測定液を生成するための反応槽を、更に備える、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の分析装置。
- 前記被測定光が、前記蛍光発光である場合に、前記被測定光を発生させるための励起光は、前記測光ウェルの前記出射部を除く部分から前記測定液に対して照射される、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の分析装置。
- 前記励起光の照射方向は、前記被測定光の前記受光方向と一致する、請求項5に記載の分析装置。
- 前記被測定光の波長を限定するための被測定光波長選択フィルタ、
を更に備える、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の分析装置。 - 前記被測定光波長選択フィルタは特定波長吸収特性を有する、請求項7に記載の分析装置。
- 前記被測定光波長選択フィルタは色ガラスフィルタである、請求項8に記載の分析装置。
- 前記被測定光を集光するための集光部材、を更に備える、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の分析装置。
- 前記集光部材はライトガイドである、請求項10に記載の分析装置。
- 前記被測定光が、前記蛍光発光である場合に、
前記測定液に蛍光発光させるための励起光を照射する光源と、
前記励起光の波長を限定するための励起光波長選択フィルタと、
を更に備える、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の分析装置。 - 前記励起光波長選択フィルタは特定波長吸収特性を有する、請求項12に記載の分析装置。
- 前記励起光波長選択フィルタは色ガラスフィルタである、請求項12または請求項13に記載の分析装置。
- 前記検出素子によって前記被測定光が検出されてから前記検出素子の出力値が飽和状態に達するまでに要する時間に基づいて前記測定液の液量を減らす量が定まる請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の分析装置。
- 前記検出素子によって前記被測定光が検出されてから前記検出素子の出力値が飽和状態に達するまでに要する時間と、前記測定液の反応初期として予め定められた期間内での前記検出素子の出力値の立ち上がりの度合いとに基づいて前記測定液の液量を減らす量が定まる請求項15に記載の分析装置。
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