JP7239402B2 - Drip detection device and drip detection program for surface acoustic wave sensor - Google Patents
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Description
本開示は、血液等の検体中の抗原濃度を検出する技術に関する。 The present disclosure relates to technology for detecting antigen concentration in a specimen such as blood.
血液等の検体中の抗原濃度を検出するために、弾性表面波センサを利用している(例えば、特許文献1等を参照。)。つまり、検体の滴下の前後における、弾性表面波の伝搬位相の変化に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。弾性表面波センサは、櫛形電極及び検出領域を備える。櫛形電極は、圧電基板上に形成され、弾性表面波を送信、受信又は反射する。検出領域は、圧電基板上に形成され、検体を滴下される。 A surface acoustic wave sensor is used to detect the antigen concentration in a sample such as blood (see, for example, Patent Document 1). That is, the antigen concentration in the specimen is detected based on the change in the propagation phase of the surface acoustic wave before and after the specimen is dropped. A surface acoustic wave sensor comprises interdigitated electrodes and a detection area. Comb electrodes are formed on the piezoelectric substrate to transmit, receive or reflect surface acoustic waves. A detection region is formed on the piezoelectric substrate and onto which the sample is dropped.
従来技術の抗原濃度の検出方法を図1に示す。まず、抗原を包含する検体を、酵素免疫測定法の抗体が固定化された検出領域に滴下する。次に、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。なお、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)のサンプリング周波数は、任意であり例えば数Hzである。また、期間t0~t1、期間t1~t2、期間t2~t3及び期間t3~t4は、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)のサンプリング間隔と異なってもよく等しくてもよい。 A prior art method for detecting antigen concentration is shown in FIG. First, a specimen containing an antigen is dropped onto a detection region on which an antibody for enzyme immunoassay is immobilized. Next, the antigen concentration in the specimen is detected based on the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed channel. The sampling frequency of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed channel is arbitrary and is several Hz, for example. Also, the periods t 0 to t 1 , t 1 to t 2 , t 2 to t 3 and t 3 to t 4 may be different from the sampling interval of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed channel. may well be equal.
ここで、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)は、検体の滴下の前後における、弾性表面波の伝搬位相の変化である。そして、抗原濃度検出に先立って、検体中の既知の様々な抗原濃度に対して、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2と、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4と、での抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きを測定したうえで、位相傾き/抗原濃度換算曲線を記憶している。 Here, the phase P(t) of the output signal of the antibody-immobilized channel is the change in the propagation phase of the surface acoustic wave before and after the specimen is dropped. Then, prior to antigen concentration detection, for various known antigen concentrations in the specimen, a period t 1 to t 2 after a short time from the dropping time t 0 and a period t after a long time from the dropping time t 0 3 to t4 , the gradient of the phase P(t) of the output signal of the antibody-immobilized channel over time is measured, and the phase gradient/antigen concentration conversion curve is stored.
検体中の抗原濃度が高濃度であるときには、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きは、滴下時刻t0以降は負であり、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2では急勾配であり、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4では飽和状態でほぼ0である。そこで、検体中の抗原濃度の検出精度を向上させるために、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2での、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きと、位相傾き/抗原濃度換算曲線と、に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。
When the antigen concentration in the specimen is high, the slope of the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-immobilized channel is negative after dropping time t0 , and becomes negative after a short time after dropping time t0 . The gradient is steep during the period t 1 to t 2 , and is almost 0 in a saturated state during the period t 3 to t 4 after a long time from the dropping time t 0 . Therefore, in order to improve the detection accuracy of the antigen concentration in the sample, the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed channel during the period t 1 to t 2 a short time after the dropping
検体中の抗原濃度が低濃度であるときには、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きは、滴下時刻t0以降は負であり、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2では緩勾配であり、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4でも依然として緩勾配である。そこで、検体中の抗原濃度の検出精度を向上させるために、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4での、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きと、位相傾き/抗原濃度換算曲線と、に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。 When the antigen concentration in the specimen is low, the slope of the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-immobilized channel is negative after the dropping time t0 , and after a short time after the dropping time t0 . The slope is gentle during the period t 1 to t 2 , and is still gentle during the period t 3 to t 4 after a long time from the dropping time t 0 . Therefore, in order to improve the detection accuracy of the antigen concentration in the sample, the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed channel during the period t 3 to t 4 after a long time from the dropping time t 0 The antigen concentration in the specimen is detected based on the slope and the phase slope/antigen concentration conversion curve.
ここで、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きは、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4では、滴下時刻t0の検出精度にあまり影響されないが、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2では、滴下時刻t0の検出精度に大きく影響される。つまり、検体中の抗原濃度の検出精度は、低濃度では滴下時刻t0の検出精度にあまり影響されないが、高濃度では滴下時刻t0の検出精度に大きく影響される。 Here, the slope of the time change of the phase P(t) of the output signal of the antibody-immobilized channel is not significantly affected by the detection accuracy at the dropping time t 0 in the period t 3 to t 4 long after the dropping time t 0 . However, in the period t 1 to t 2 after a short time from the dropping time t 0 , the detection accuracy of the dropping time t 0 is greatly affected. That is, the detection accuracy of the antigen concentration in the sample is not so much affected by the detection accuracy at the dropping time t0 at low concentrations, but is greatly affected by the detection accuracy at the dropping time t0 at high concentrations.
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、血液等の検体中の抗原濃度を検出するために、弾性表面波センサ及び酵素免疫測定法を利用するにあたり、検体の滴下時刻の検出精度を向上させることにより、検体中の抗原濃度の検出精度を抗原濃度によらず向上させることを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present disclosure uses a surface acoustic wave sensor and an enzyme immunoassay method to detect the antigen concentration in a specimen such as blood, and improves the detection accuracy of the dropping time of the specimen. It is an object of the present invention to improve the detection accuracy of the antigen concentration in the sample regardless of the antigen concentration.
実験によれば、抗体固定チャネルの出力信号の位相は、酵素免疫測定法の抗体の固定方法及び保存方法によっては、検体の滴下前後間で単調減少することもあれば、検体の滴下前後間で一旦増加した後に減少することもある。その一方では、抗体固定チャネルの出力信号の振幅は、酵素免疫測定法の抗体の固定方法及び保存方法によらずに、検体の滴下前後間で単調減少するのみである。そこで、前記課題を解決するために、そして、検体の滴下時刻を容易に検出するために、抗体固定チャネルの出力信号の振幅が、検体の滴下前後間で減少した期間内の時刻を、検体の滴下時刻として検出することとした。 According to experiments, the phase of the output signal of the antibody-fixed channel may monotonically decrease between before and after the dropping of the sample, depending on the method of fixing and storing the antibody in the enzyme immunoassay method. It may increase and then decrease. On the other hand, the amplitude of the output signal of the antibody-immobilized channel only monotonously decreases between before and after the dropping of the specimen, regardless of the antibody immobilization method and storage method of the enzyme immunoassay. Therefore, in order to solve the above problems and to easily detect the time of dropping the sample, the time in the period when the amplitude of the output signal of the antibody-fixing channel decreased before and after the dropping of the sample is We decided to detect it as the dropping time.
具体的には、本開示は、酵素免疫測定法の抗体が固定化された検出領域と、弾性表面波を送信及び受信又は送信及び反射する櫛形電極と、を備えるチャネルの出力信号を取得する信号取得部と、前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間で減少した期間内の時刻を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出する滴下検出部と、を備えることを特徴とする弾性表面波センサの滴下検出装置である。 Specifically, the present disclosure provides a detection region on which an enzyme immunoassay antibody is immobilized, and a comb-shaped electrode that transmits and receives or transmits and reflects surface acoustic waves. an acquisition unit, and a dropping detection unit that detects a time within a period in which the amplitude of the output signal of the channel decreased between before and after dropping the sample onto the detection region, as the sample dropping time onto the detection region. A drip detection device for a surface acoustic wave sensor, comprising:
また、本開示は、酵素免疫測定法の抗体が固定化された検出領域と、弾性表面波を送信及び受信又は送信及び反射する櫛形電極と、を備えるチャネルの出力信号を取得する信号取得ステップと、前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間で減少した期間内の時刻を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出する滴下検出ステップと、を順にコンピュータに実行させるための弾性表面波センサの滴下検出プログラムである。 In addition, the present disclosure includes a detection region on which an enzyme-linked immunosorbent assay antibody is immobilized, and a signal acquisition step of acquiring an output signal of a channel provided with interdigitated electrodes that transmit and receive or transmit and reflect surface acoustic waves. , a dropping detection step of detecting the time within the period in which the amplitude of the output signal of the channel decreased before and after dropping the sample onto the detection region as the sample dropping time onto the detection region, and It is a dropping detection program for the surface acoustic wave sensor to be executed.
これらの構成によれば、検体の滴下時刻の検出精度を向上させることにより、検体中の抗原濃度の検出精度を抗原濃度によらず向上させることができる。 According to these configurations, it is possible to improve the detection accuracy of the antigen concentration in the sample regardless of the antigen concentration by improving the detection accuracy of the dropping time of the sample.
また、本開示は、前記滴下検出部は、前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間の所定時間幅で、前記チャネルの出力信号の振幅のノイズレベルより大きい所定閾値より大きく減少した期間内の時刻を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出することを特徴とする弾性表面波センサの滴下検出装置である。 Further, according to the present disclosure, the drop detection unit is configured such that the amplitude of the output signal of the channel is greater than the noise level of the amplitude of the output signal of the channel within a predetermined time interval between before and after dropping of the sample onto the detection region. The drop detection device for a surface acoustic wave sensor is characterized in that the time within a period when the sample has decreased significantly below the threshold value is detected as the drop time of the specimen onto the detection region.
この構成によれば、抗体固定チャネルの出力信号の振幅が、ノイズレベル又は不十分な滴下濡れにより減少したとしても、そのような減少の期間内の時刻を、検体の滴下時刻として検出しないため、検体の滴下時刻の検出精度を向上させることができる。 According to this configuration, even if the amplitude of the output signal of the antibody-immobilized channel decreases due to the noise level or insufficient drip wetting, the time within the period of such decrease is not detected as the sample drip time. It is possible to improve the detection accuracy of the dropping time of the sample.
また、本開示は、前記滴下検出部は、前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間で変曲点を示す時刻の近傍を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出することを特徴とする弾性表面波センサの滴下検出装置である。 Further, in the present disclosure, the drop detection unit detects the vicinity of the time at which the amplitude of the output signal of the channel indicates an inflection point between before and after dropping the sample onto the detection region. A drop detection device for a surface acoustic wave sensor characterized by detecting as time.
この構成によれば、抗体固定チャネルの出力信号の振幅が、検体の滴下前及び滴下後ではほぼ時間変化せず、検体の滴下前後間では単調減少することを利用して、検体の滴下時刻を検出するため、検体の滴下時刻の検出精度を向上させることができる。 According to this configuration, the amplitude of the output signal of the antibody-immobilized channel does not change with time before and after the dropping of the sample, and monotonously decreases before and after the dropping of the sample. Since the detection is performed, it is possible to improve the detection accuracy of the dropping time of the sample.
このように、本開示は、血液等の検体中の抗原濃度を検出するために、弾性表面波センサ及び酵素免疫測定法を利用するにあたり、検体の滴下時刻の検出精度を向上させることにより、検体中の抗原濃度の検出精度を抗原濃度によらず向上させることができる。 In this way, the present disclosure uses a surface acoustic wave sensor and an enzyme immunoassay method to detect the antigen concentration in a specimen such as blood, and by improving the detection accuracy of the dropping time of the specimen, the specimen It is possible to improve the detection accuracy of the antigen concentration in the medium regardless of the antigen concentration.
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of implementing the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following embodiments.
本開示の弾性表面波センサの構成を図2に示す。弾性表面波センサSは、抗体固定チャネル1、リファレンスチャネル2及び滴下検出装置3から構成される。抗体固定チャネル1は、検出領域11及び櫛形電極12、12から構成される。リファレンスチャネル2は、検出領域21及び櫛形電極22、22から構成される。滴下検出装置3は、信号取得部31、滴下検出部32及び濃度検出部33から構成され、図3に示した滴下検出プログラムをコンピュータにインストールすることにより実現される。
FIG. 2 shows the configuration of the surface acoustic wave sensor of the present disclosure. A surface acoustic wave sensor S is composed of an antibody-
検出領域11は、酵素免疫測定法の抗体が固定化される。櫛形電極12、12は、弾性表面波を送信及び受信又は送信及び反射する。検出領域21は、リファレンス用に、検体中の抗原と反応しないブロッキング膜が固定化される。櫛形電極22、22は、リファレンス用に、弾性表面波を送信及び受信又は送信及び反射する。信号取得部31、滴下検出部32及び濃度検出部33については、図3~5を用いて説明する。
The
本開示の弾性表面波センサの滴下検出手順を図3に示す。本開示の弾性表面波センサの滴下検出方法を図4、5に示す。なお、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のサンプリング周波数は、任意であり例えば数Hzである。また、図5に示した隣接する黒丸印の時間間隔は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のサンプリング間隔と等しい。まず、抗原を包含する検体を、検出領域11、21に滴下する。ここで、不十分な滴下濡れつまり気泡の混入を防止することが望ましい。
FIG. 3 shows a dropping detection procedure of the surface acoustic wave sensor of the present disclosure. 4 and 5 show a dropping detection method of the surface acoustic wave sensor of the present disclosure. Note that the sampling frequency of the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-fixed
最初に、信号取得部31は、抗体固定チャネル1の出力信号を取得する(ステップS1)。ここで、抗体固定チャネル1の出力信号は、検体の滴下の前後における、弾性表面波の伝搬振幅又は伝搬位相の変化である。そして、リファレンスチャネル2の出力信号をリファレンスとすることで、検体の粘弾性の影響を除去したうえで、検出領域11上の抗体の影響及びこれと結合した検体中の抗原の影響のみを抽出する。
First, the
次に、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)が、検体の滴下前後間で減少した期間tD-ΔT~tD内の時刻を、滴下時刻t0として検出する(ステップS2~S4)。最後に、濃度検出部33は、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の時間変化に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する(ステップS5)。
Next, the dropping
ここで、滴下検出部32が、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化に基づいて、滴下時刻t0を検出するのは、以下の理由からである。
Here, the dropping
図4の上段に示したように、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)は、酵素免疫測定法の抗体の固定方法及び保存方法によらずに、滴下前後間(tB~tA)でABからAAへと単調減少するのみである。一方で、図4の下段に示したように、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)は、酵素免疫測定法の抗体の固定方法及び保存方法によっては、滴下前後間(tB~tA)でPBからPAへと単調減少することもあれば、滴下前後間(tB~tA)でPBからPPへと一旦増加した後にPPからPFへと減少することもある。そこで、滴下検出部32は、滴下時刻t0を高精度にかつ容易に検出するために、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化を利用するのである。
As shown in the upper part of FIG. 4, the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-immobilized
一方で、濃度検出部33が、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の時間変化に基づいて、検体中の抗原濃度を検出するのは、以下の理由からである。
On the other hand, the reason why the
図4の上段に示したように、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)は、滴下後(tA~)でほぼ時間変化しない。一方で、図4の下段に示したように、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)は、滴下後(tA~)で大きく時間変化する。そこで、濃度検出部33は、検体中の抗原濃度を高精度にかつ容易に検出するために、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の時間変化を利用するのである。
As shown in the upper part of FIG. 4, the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-immobilized
なお、検体の滴下前(~tB)では、空気が検出領域11、21に負荷されるのみであるため、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)及び位相P(t)は、ほぼ時間変化しない。一方で、検体の滴下後(tA~)では、抗原抗体反応が平衡状態へ進行するため、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)は、大きく時間変化する。
Since air is only applied to the
次に、ステップS2~S4について説明する。まず、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)が、検体の滴下前後間の所定時間幅ΔTで、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANより大きい所定閾値ATHより大きく減少した期間tD-ΔT~tDを検出する(ステップS2)。
Next, steps S2 to S4 will be described. First, the
ここで、検体の滴下前後間の所定時間幅ΔTは、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の単調減少期間と同程度である。そして、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANは、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の不十分な滴下濡れつまり気泡の混入による減少量レベルを含む概念である。
Here, the predetermined time width ΔT between before and after the dropping of the sample is about the same as the monotonically decreasing period of the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-fixing
図5の第1段に示したように、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)は、検体の滴下前後間の所定時間幅ΔTの期間tD-ΔT~tD内で、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANより大きい所定閾値ATHより大きく減少している。
As shown in the first stage of FIG. 5, the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-immobilized
次に、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)が、検体の滴下前後間で変曲点を示す時刻tIを検出する(ステップS3)。ここで、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点は、以下のように検出される。
Next, the dropping
図5の第2段に示したように、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間2階微分A”(t)が、正負間を遷移する時刻tIを検出してもよい。抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANが小さいならば、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化が検出環境に大きく影響されるとしても、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点を高精度で検出可能である。
As shown in the second stage of FIG. 5, the
図5の第3段に示したように、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間2階微分A”(t)に対する、隣接サンプリング時刻t、t-Δt間の積A”(t)A”(t-Δt)が、ほぼ0又は負となるとともに、所定閾値A”THより小さい又は時間変化のうちの最小値となる時刻tIを検出してもよい。
As shown in the third stage of FIG. 5, the
所定閾値A”THを用いるときには、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANが小さいとともに、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化が検出環境に大きく影響されないならば、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点を高精度で検出可能である。最小値を用いるときには、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANが大きいとともに、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化が検出環境に大きく影響されるとしても、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点を高精度で検出可能である。
When the predetermined threshold value A″ TH is used, the noise level A N of the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-fixed
図5の第4段に示したように、滴下検出部32は、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間1階微分A’(t)が、負となるとともに、所定閾値A’THより小さい又は時間変化のうちの最小値となる時刻tIを検出してもよい。
As shown in the fourth stage of FIG. 5, the dropping
所定閾値A’THを用いるときには、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANが小さいとともに、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化が検出環境に大きく影響されないならば、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点を高精度で検出可能である。最小値を用いるときには、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)のノイズレベルANが大きいとともに、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の時間変化が検出環境に大きく影響されるとしても、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)の変曲点を高精度で検出可能である。
When the predetermined threshold value A' TH is used, the noise level A N of the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-fixed
次に、滴下検出部32は、ステップS2で検出した期間tD-ΔT~tD内の時刻かつステップS3で検出した時刻tIの近傍を、滴下時刻t0として検出する(ステップS4)。
Next, the dropping
図5の第1段に示したように、滴下時刻t0として、期間tD-ΔT~tD内の時刻のうちの、時刻tD、時刻tI又は時刻tD-ΔT等を検出してもよい。特に、滴下時刻t0として、期間tD-ΔT~tD内の時刻のうちの、時刻tDを検出してもよい。すると、滴下過渡状態による抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の時間変化期間(図4の下段の「滴下中」を参照。)を除去したうえで、抗原抗体反応による抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の単調減少期間(図4の下段の「滴下後」を参照。)を抽出することにより、検体中の抗原濃度の検出精度を抗原濃度によらず向上させることができる。
As shown in the first stage of FIG. 5, the time tD, the time tI , or the time tD- ΔT among the times within the period tD - ΔT to tD is detected as the dropping time t0 . may In particular, the time t D among the times within the period t D -ΔT to t D may be detected as the dropping time t 0 . Then, after removing the time change period of the phase P(t) of the output signal of the antibody-fixed
次に、ステップS5について説明する。濃度検出部33は、抗体固定チャネル1の出力信号の位相P(t)の時間変化に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する(ステップS5)。本開示の抗原濃度の検出方法(従来技術とほぼ同様。)を図1に示す。
Next, step S5 will be described. The
抗原濃度検出に先立って、検体中の既知の様々な抗原濃度に対して、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2と、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4と、での抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きを測定したうえで、位相傾き/抗原濃度換算曲線を記憶している。検体中の抗原濃度が高濃度であるときには、検体中の抗原濃度の検出精度を向上させるために、滴下時刻t0から短時間後の期間t1~t2での、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きと、位相傾き/抗原濃度換算曲線と、に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。検体中の抗原濃度が低濃度であるときには、検体中の抗原濃度の検出精度を向上させるために、滴下時刻t0から長時間後の期間t3~t4での、抗体固定チャネルの出力信号の位相P(t)の時間変化の傾きと、位相傾き/抗原濃度換算曲線と、に基づいて、検体中の抗原濃度を検出する。
Prior to antigen concentration detection, for various known antigen concentrations in the sample, a period of t 1 to t 2 after a short time from the dropping time t 0 and a period of t 3 to t 3 after a long time from the dropping
検体中の抗原濃度の検出精度は、低濃度では滴下時刻t0の検出精度にあまり影響されないが、高濃度では滴下時刻t0の検出精度に大きく影響される。しかし、滴下時刻t0の検出精度を向上させることにより、検体中の抗原濃度の検出精度を抗原濃度によらず向上させることができる。そして、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)が、ノイズレベルAN又は不十分な滴下濡れにより減少したとしても、そのような減少の期間内の時刻を、滴下時刻t0として検出しないため、滴下時刻t0の検出精度を向上させることができる。さらに、抗体固定チャネル1の出力信号の振幅A(t)が、検体の滴下前及び滴下後ではほぼ時間変化せず、検体の滴下前後間では単調減少することを利用して、滴下時刻t0を検出するため、滴下時刻t0の検出精度を向上させることができる。
The detection accuracy of the antigen concentration in the specimen is not much affected by the detection accuracy at the dropping time t0 at low concentrations, but is greatly affected by the detection accuracy at the dropping time t0 at high concentrations. However, by improving the detection accuracy at the dropping time t0 , the detection accuracy of the antigen concentration in the sample can be improved regardless of the antigen concentration. Then, even if the amplitude A(t) of the output signal of the antibody-immobilized
本開示の弾性表面波センサの滴下検出装置及び滴下検出プログラムは、酵素免疫測定法を利用して、血液等の検体中の抗原濃度を検出する用途に、適用することができる。 The drip detection device and drip detection program of the surface acoustic wave sensor of the present disclosure can be applied to the use of detecting the antigen concentration in a sample such as blood using the enzyme immunoassay method.
S:弾性表面波センサ
1:抗体固定チャネル
2:リファレンスチャネル
3:滴下検出装置
11、21:検出領域
12、22:櫛形電極
31:信号取得部
32:滴下検出部
33:濃度検出部
S: Surface Acoustic Wave Sensor 1: Antibody Immobilization Channel 2: Reference Channel 3: Drop
Claims (4)
前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間で減少した期間内の時刻を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出する滴下検出部と、
を備えることを特徴とする弾性表面波センサの滴下検出装置。 a signal acquisition unit for acquiring an output signal of a channel comprising a detection region on which an enzyme immunoassay antibody is immobilized, and a comb-like electrode for transmitting and receiving or transmitting and reflecting a surface acoustic wave;
a dropping detection unit that detects a time within a period in which the amplitude of the output signal of the channel decreases before and after dropping the sample onto the detection region as the sample dropping time onto the detection region;
A dropping detection device for a surface acoustic wave sensor, comprising:
ことを特徴とする、請求項1に記載の弾性表面波センサの滴下検出装置。 The drop detection unit detects a period during which the amplitude of the output signal of the channel decreases more than a predetermined threshold value, which is larger than the noise level of the amplitude of the output signal of the channel, within a predetermined time width between before and after dropping of the sample onto the detection area. 2. The dropping detection device for a surface acoustic wave sensor according to claim 1, wherein the time within is detected as the time when the sample is dropped onto the detection area.
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の弾性表面波センサの滴下検出装置。 The dropping detection unit detects the vicinity of the time at which the amplitude of the output signal of the channel shows an inflection point between before and after dropping the sample onto the detection region, as the dropping time of the sample onto the detection region. 3. The dropping detection device for a surface acoustic wave sensor according to claim 1 or 2.
前記チャネルの出力信号の振幅が、前記検出領域への検体の滴下前後間で減少した期間内の時刻を、前記検出領域への検体の滴下時刻として検出する滴下検出ステップと、
を順にコンピュータに実行させるための弾性表面波センサの滴下検出プログラム。 A signal acquisition step of acquiring an output signal of a channel comprising a detection region on which an enzyme immunoassay antibody is immobilized and a comb-shaped electrode that transmits and receives or transmits and reflects a surface acoustic wave;
a drop detection step of detecting a time within a period in which the amplitude of the output signal of the channel decreased before and after dropping the sample onto the detection region as the drop time of the sample onto the detection region;
A dropping detection program for a surface acoustic wave sensor for causing a computer to execute in order.
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