分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラム
【課題】分光測定用具ごとに計測を行うときに、被検査物質を光が通過する光路長で吸光度を補正する。
【解決手段】発光部１１は、分光測定用具２に保持される被検査物質３に複数の波長の光を照射する。受光部１３は、被検査物質３を通過した複数の波長の光を受光する。検出部１４は、受光部１３で受光した光から波長成分吸光度を検出する。光路長算出部１６は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、被検査物質３を通過する光路長を算出する。補正部１７は、色素が吸収する光の波長以外の検出部１４で検出した波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する。
【解決手段】発光部１１は、分光測定用具２に保持される被検査物質３に複数の波長の光を照射する。受光部１３は、被検査物質３を通過した複数の波長の光を受光する。検出部１４は、受光部１３で受光した光から波長成分吸光度を検出する。光路長算出部１６は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、被検査物質３を通過する光路長を算出する。補正部１７は、色素が吸収する光の波長以外の検出部１４で検出した波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物質の分析対象物質の濃度を吸光光度法で分析する、分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物質が吸収する光の波長は、物質によって異なり、その吸光度は溶液中の物質の濃度と光路長に従って変化する。試料の濃度が小さいとき、溶液中を同じ距離通過した光の吸光度は、試料の濃度に比例することが知られている（ランベルト・ベールの法則）。このランベルト・ベールの法則を利用して、吸光光度法による試料の定量分析が行われている。吸光光度法は、試料溶液に光をあて、その光が試料溶液を通過する際の、対象となる物質による光の吸収の程度、すなわち吸光度を測定することにより、その物質の濃度を定量的に分析する方法である。
【０００３】
一般に、吸光光度法で試料溶液を保持する容器をセルといい、透過光で吸光度を測定する場合は、試料を光が通過する長さをセル長ともいう。吸光光度法で物質の濃度を正確に測るためには、試料を光が通過する長さ（セル長）を正確に知ることが必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、分光計測における定量分析において、セル長補正を行うことにより、セル長の異なる複数のセルを利用する技術が開示されている。特許文献１の分光測定法では、所定の複数の波長で分光測光する装置を用いた分光分析において、あらかじめ各種出力変動を各波長ごとに測定し、測定波長数の次元の空間におけるベクトルと考えて、すべてのベクトルに直交する部分空間を求めておく。そして基準となるセルと測定に使用するセルについて、複数の測定対象試料の測定を行い上記の部分空間に射影して、あらかじめ各種の誤差変動を除去する。この射影されたデータを使用して、基準セルを用いた測定値と測定セルを用いた測定値との相関を求め、セル長による変化を補正する。この補正値と検量線式を用いて出力値を求める。これにより、セル長の異なる複数のセルの使用を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、セル長の補正を行う際、多くの波長（実施例では６つ）を使用したうえに、複雑な演算を用いてセル長の補正を行う。
【０００７】
しかしながら、検体成分の分析を比色法によって行う際、反応によってシグナルが変化した波長を捉える必要がある。また、そのシグナルが変化している波長領域は決して広くなく、例えば６つの波長を同時に測定するとなると、光源にハロゲンランプやＤ２ランプ（重水素ランプ）を用いた分光光度計のような大型装置ならまだしも、光源にＬＥＤを用いた小型分析機器の場合、波長特性が異なるＬＥＤを６種類以上搭載する必要があり、制御装置が増えることで小型化が困難であり、システムとしても複雑になってしまう。
【０００８】
本発明は上述のような事情に鑑みてなされたもので、分光測定用具ごとに計測を行うときに、被検査物質を光が通過する光路長で吸光度を補正できる、分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に係る分光測定装置は、
分光測定用具に保持される被検査物質に複数の波長の光を照射する手段と、
前記分光測定用具に保持される被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光手段と、
前記分光手段で検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出手段と、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光手段で検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出手段で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記補正手段は、前記検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る分光測定用具は、
被検査物質を保持する分光測定用具であって、
色素保持部と、内部に２つの平面に挟まれた空洞と、前記分光測定用具の外部から前記空洞の内部に通じる通路とが形成されて、前記空洞を挟む２つの平面のうち少なくとも１つの平面を形成する物質が透明であり、
前記色素保持部に、前記被検査物質に溶解可能であって、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１４】
本発明の第３の観点に係る分光測定方法は、
被検査物質に、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を所定の濃度に溶解する色素添加ステップと、
前記色素を溶解した前記被検査物質を、分光測定用具に保持するステップと、
前記分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうちの前記色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記補正ステップでは、前記分光ステップで検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１７】
本発明の第４の観点に係るプログラムは、
被検査物質の分光測定を行う分光測定装置を制御するコンピュータに、
分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する光計測ステップと、
前記光計測ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、分析用具ごとに計測を行うときに、被検査物質を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る分光測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す斜視図である。
【図３Ａ】透過光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。
【図３Ｂ】反射光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。
【図４Ａ】実施の形態に係る分析対象と添加する色素の吸光度の関係を示す図である。
【図４Ｂ】実施の形態に係る添加する色素の吸光度と分光測定用具の光路長の関係を示す図である。
【図５】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す分解斜視図である。
【図６】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す分解斜視図である。
【図８】実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す断面図である。
【図９】実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す分解斜視図である。
【図１０】実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す断面図である。
【図１１Ａ】実施の形態に係る分光測定の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】実施の形態に係る分光測定の動作の異なる例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態に係る分析対象物質と添加する色素の組合せの例を示す図である。
【図１３】マラカイトグリーンの吸光度を示す図である。
【図１４】マラカイトグリーンを添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。
【図１５】食用青色１号の吸光度を示す図である。
【図１６】食用青色１号を添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。
【図１７】色素の濃度と吸光度の関係の例を示す図である。
【図１８】被検査物質の分析対象物質の吸光度と色素の吸光度の関係の例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る分光測定装置の物理的な構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る分光測定装置の構成例を示すブロック図である。分光測定装置１は、発光部１１、試料室１２、受光部１３、検出部１４、演算部１５、出力部１８および制御部１９を備える。演算部１５は、光路長算出部１６と補正部１７を含む。試料室１２は、分光測定用具２を支持する。分光測定用具２には、分析対象の物質を含む溶液である被検査物質３が保持される。分光測定用具２の被検査物質３を保持する部分は透明であって、外部から照射された光は被検査物質３を通過して、外部に出射する。
【００２２】
図１では、煩雑になるのを避けるために、制御部１９から各部への線を省略している。制御部１９は、発光部１１、受光部１３、検出部１４、演算部１５および出力部１８が協調して動作するように、各部を制御する。
【００２３】
分光測定装置１は、複数の波長の光を被検査物質３に照射し、被検査物質３を通過した光の波長成分ごとの吸光度から、被検査物質３に含まれる分析対象の物質の濃度を測定する。
【００２４】
発光部１１は、複数の波長の光を分光測定用具２に保持される被検査物質３に照射する。複数の波長の光を生成するには、例えば、連続スペクトルを有する光源の光を分光して、順次照射する。分光には、例えば、干渉フィルタまたはプリズムを用いることができる。あるいは、波長特性の異なる複数の光源を順次切り替えることによって、複数の波長の光を照射してもよい。
【００２５】
受光部１３は、光電変換素子などから構成され、発光部１１から照射されて被検査物質３を通過した複数の波長の光を受光して、光の強度に応じた電気信号に変換する。複数の波長の光を順次照射する場合は、その照射するタイミングに応じて、波長成分ごとの光の強度がわかる。発光部１１で、複数の波長の光を同時に照射して、被検査物質３を通過した光を分光して、複数の受光素子で同時に受光する構成でも構わない。
【００２６】
図２は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す斜視図である。分光測定用具２は、片面に色素保持部としての凹部２１が形成され、内部に空洞２３が形成されている。凹部２１と空洞２３は通路２２でつながっている。分光測定用具２の外部から空洞２３の内部には通路２２で通じている。空洞２３からさらに分光測定用具２の端面に達する気道２４が形成されている。空洞２３は分光測定用具２の主面に平行な平面で挟まれている。分光測定用具２の空洞２３を挟む面は、透明であって光を透過する。
【００２７】
凹部２１に被検査物質３の溶液を注入すると、通路２２を伝わって空洞２３に保持される。気道２４は凹部２１に注入された被検査物質３が空洞２３に導入されるように、空洞２３内の空気を逃がすために設けられている。空洞２３に被検査物質３を保持した状態で、発光部１１からの光が照射される位置に空洞２３が置かれるように、分光測定用具２が試料室１２に支持される。発光部１１から照射される光は、分光測定用具２の一方の面から入射して、空洞２３に保持される被検査物質３を通過して、他方の面から出射する。
【００２８】
図３Ａは、透過光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。図３Ａは、分光測定用具２の空洞２３の部分の断面に相当する。図３Ａの例では、被検査物質３は、２つの透明な平板に挟まれている。点線矢印で示す光は点Ａで被検査物質３に入射して、点Ｂから出射する。被検査物質３を光が通過する光路長は点Ａと点Ｂの距離ｌである。２つの透明な平板の間隔（点Ａと点Ｂの距離）をセル長という。分光測定用具２の内部で反射することなく光が直交して透過する場合は、被検査物質３を光が通過する光路長はセル長に等しい。以下、被検査物質３を光が通過する光路長のことを、単に光路長という。また、透過光の場合には、光路長をセル長ともいう。
【００２９】
図３Ｂは、反射光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。図３Ｂの例でも、被検査物質３は、２つの透明な平板に挟まれている。点線矢印で示す光は点Ｉから被検査物質３に入射して、点Ｒで反射し、点Ｏで出射する。点Ｉと点Ｏが一致する場合もある。点Ｉから点Ｒを経由して点Ｏに至る経路の長さが光路長である。
【００３０】
分光測定装置１は、図３Ａのような透過型でもよいし、図３Ｂのように反射型でもよい。図３Ａ、図３Ｂいずれの場合も、吸光度で被検査物質３に含まれる分析対象物質の濃度を測定するためには、正確な光路長を知る必要がある。
【００３１】
本実施の形態では、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を、被検査物質３に所定の濃度に溶解させておく。そして、色素を溶解した被検査物質３を通過した複数の波長の光の波長成分のうち、添加した色素が吸収する光の波長成分の吸光度から、光路長を算出する。
【００３２】
そのために、添加する色素の所定の濃度の溶液の吸光度を、予め複数の光路長で測定しておいて、基準の光路長における所定の濃度のその色素の吸収波長の吸光度を定めておく。そして、色素を溶解した被検査物質３を通過した複数の波長の光のうち、色素の吸収波長の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、光路長を算出する。
【００３３】
本実施の形態の分光測定装置１についてより詳しく言えば、図１の発光部１１は、複数の波長の光が被検査物質３の中の（波長による屈折率の違いの影響を除いて）同一の光路を通過するように、複数の波長の光を照射する。すなわち、発光部１１は、図３Ａまたは図３Ｂにおいて、複数の波長の光が被検査物質３に同じ点で同じ入射角度で入射するように照射する。また、受光部１３は、被検査物質３の中の（波長による屈折率の違いの影響を除いて）同一の光路を通過した複数の波長の光を受光する。
【００３４】
図３Ｂに示す反射型の場合（または、図３Ａでも光が被検査物質３の表面に垂直に入射しない場合）、一般に被検査物質３の屈折率は波長によって変化するので、厳密には、同じ点で同じ入射角度で入射しても、波長によって光路長はわずかに異なる。しかしその場合、被検査物質３を挟む２つの面のなす角度のばらつきが小さければ、任意の２つの波長の光路長の比は一定とみなせるので、分光測定用具２の個体差に無関係に補正係数を定めておくことができる。また、図３Ｂで被検査物質３の表面に垂直に光が入射し、入射する点Ｉと出射する点Ｏが一致する場合は（または、図３Ａで入射する点Ａと出射する点Ｂが波長によって変わらなければ）、光路の差はないので補正する必要はない。
【００３５】
図４Ａは、実施の形態に係る分析対象と添加する色素の吸収波長の関係を示す図である。図４Ａの左の吸光度Ｍの線が分析対象物質の吸収波長とする。添加する色素の吸収波長が、右の吸光度Ｐの線で表されるなら、分析対象物質の吸収波長とは独立で、色素の吸光度は、分析対象物質の濃度に影響されない。逆にこのような関係の色素を選択して、被検査物質３に正確に所定の濃度で添加すれば、吸光度と光路長は比例するので、その色素の吸収波長の吸光度から、光路長を算出することができる。
【００３６】
図４Ｂは、実施の形態に係る添加する色素の吸光度と分光測定用具の光路長の関係を示す図である。分析対象物質の濃度に影響されない吸収波長を有する色素、言い換えれば、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を、被検査物質３に正確な濃度で添加する。そうすると、被検査物質３を通過する光のうち、添加した色素が吸収する（少なくともその一部の）波長成分の吸光度は、図４Ｂに示すように、光路長に比例する。したがって、その波長成分の吸光度から光路長を算出することができる。
【００３７】
図１の検出部１４は、受光部１３で受光した複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する。本実施の形態で波長成分吸光度とは、波長ごとの吸光度を意味する。波長成分吸光度は、以下のようにして検出する。まず、被検査物質３がない（または溶媒だけの）状態で、発光部１１から発光して分光測定用具２を透過した光を受光部１３で受光し、その受光した光の波長成分（の強度）（基準スペクトル）を計測しておく。この基準スペクトルは、発光部１１と受光部１３の特性であって、吸光度が０のときのスペクトルである。基準スペクトルの計測は、例えば定期的に、分光測定装置１を較正するときに行っておけばよい。基準スペクトルの計測は、被検査物質３の計測に先だって、毎回行ってもよい。
【００３８】
次に、被検査物質３を分光測定用具２に保持して、被検査物質３を透過させた光の波長成分（強度）を計測する。波長ごとに、基準スペクトルの波長成分から被検査物質３を透過した光の波長成分（強度）をひいた差分が、波長成分吸光度である。
【００３９】
演算部１５の光路長算出部１６は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、光路長を算出する。添加した色素の濃度が一定であれば、色素の吸光度と光路長は比例するので、色素の吸光度から、光路長を算出することができる。したがって、添加する色素の濃度の精度で、光路長を知ることができる。
【００４０】
補正部１７は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、添加した色素が吸収する光の波長以外の波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する。光吸収物質の濃度が一定の場合、その吸光度は光路長に比例する。被検査物質３の実際の光路長は、光路長算出部１６で算出した光路長である。そこで、実際の光路長（光路長算出部１６で算出した光路長）と、検出部１４で検出した波長成分吸光度から比例計算で、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出することができる。
【００４１】
補正部１７は、検出した波長成分から添加した色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、補正波長成分吸光度を算出することもできる。その場合には、添加する色素の吸収波長の一部が分析対象物質の吸収波長の帯域に掛かっていても、分析対象物質の補正波長成分吸光度を算出することができる。
【００４２】
図１に示す制御部１９は、発光部１１と受光部１３が協調して複数の光の発光と受光を行うように制御する。制御部１９はまた、色素の吸光度から光路長の算出と波長成分の補正が行われるように、検出部１４と演算部１５を制御する。出力部１８は、分析対象物質の分析のために、補正した波長成分吸光度を分析部（図示せず）などに出力する。分析部では、例えば、予め計測しておいた、分析対象物質が吸収する光の波長における、基準の光路長の吸光度と分析対象物質の濃度との関係を用いて、補正波長成分吸光度から、分析対象物質の濃度を判定する。
【００４３】
本実施の形態では、光路長を算出するための色素が吸収する波長の光は、分析対象物質の吸光度を測定する光が通過するのと、同じセルで同じ経路を通過するので、被検査物質３を通過する光路長そのものを知ることができる。また、被検査物質３の測定のときに、光路長を計測するので、分光測定用具ごとに計測を行うときに、被検査物質３を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。本実施の形態の方法は、分光測定に先立って被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解しておけばよいので、図２の形状以外のどのような分光測定用具２にも適用することができる。
【００４４】
本実施の形態ではさらに、被検査物質３に溶解させる色素が所定の濃度になるように、色素を塗布した分光測定用具２を用いる。図５は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す分解斜視図である。図６は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す断面図である。図６は、図２のＸ−Ｘ線断面を示す。
【００４５】
分光測定用具２は、透明な基板２５と透明なカバー２６の間に、凹部２１、通路２２、空洞２３および気道２４が形成されたスペーサ２７を挟んだ構造になっている。カバー２６には、凹部２１に重なる部分に孔２１Ａが形成されている。分光測定用具２は、色素保持部としての凹部２１の内面に、色素層２８が形成されている。色素層２８は、被検査物質３に溶解可能であって、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が塗布されている。塗布する色素は、分析対象物質に応じて選択される。
【００４６】
色素保持部の形態は、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させることができれば、凹部２１に限らない。色素保持部は、たとえば、被検査物質３を透過する多孔質の材料に所定の量の色素を含ませて乾燥させたものを、空洞２３に通じる通路２２に配置する形態でもよい。その場合、凹部２１を形成せず、色素保持部が配置された通路２２に分注ノズルで被検査物質３を注入するか、気道２４から吸引することによって、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させて、空洞２３に導入することができる。
【００４７】
空洞２３は、被検査物質３の表面を一定のレベルに保つために、透明なカバー２６で覆われている。空洞２３は２つの平面に挟まれた構造になっている。透過光を用いる分光測定の場合は、カバー２６と基板２５の少なくとも空洞２３に面する部分が透明である。反射光を用いる分光測定の場合は、空洞２３を挟む平面の一方、例えば上のカバー２６が透明で、他方、例えば基板２５は光を反射する。反射光を用いる場合、下の基板２５側から光を照射して、上のカバー２６で反射させる構成でもよい。
【００４８】
分光測定用具２は、全体として板状の形態を呈しており、長矩形の基板２５およびカバー２６を、スペーサ２７を介して接合した形態を有している。基板２５は、たとえば透明なＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ガラスまたはビニロンなどで形成される。カバー２６はまた、たとえば透明なＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ガラスまたはビニロンなどで形成される。
【００４９】
色素層２８は、色素含有液を凹部２１の内面に点着した後に、色素含有液を乾燥させることにより形成される。色素含有液は、溶剤に色素を所定の濃度に溶解したものである。色素層２８の色素の量が所定の量になるように、色素含有液の量を正確に計って凹部２１の内面に点着して乾燥させる。色素層２８は、被検査物質に加える試薬を含んで構成されてもよい。
【００５０】
以上のように構成された分光測定用具２の凹部２１に、所定の量の被検査物質３を注入（または点着）すると、凹部２１に塗布された色素が被検査物質３に溶解して、所定の濃度になる。色素が溶解した被検査物質３は、通路２２を通って空洞２３に導かれる。そののち、分光測定用具２を図１に示す試料室１２に支持して、前述の方法で分光測定を行うことができる。
【００５１】
図７は、実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す分解斜視図である。図８は、実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す断面図である。図８は、図７に示す分光測定用具の断面図に相当する。図７および図８に示す分光測定用具２では、凹部２１を形成した面に気道２４の開口部２４Ａを形成している。
【００５２】
図７および図８の分光測定用具２でも、用い方と作用は、図５の分光測定用具と同じである。図７および図８の場合、分光測定用具２を水平に支持した状態で、被検査物質が気道から漏れ出るおそれがない。
【００５３】
図９は、実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す分解斜視図である。図１０は、実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す断面図である。図１０は、図９に示す分光測定用具の断面図に相当する。図９および図１０に示す分光測定用具２では、凹部２１と空洞２３は通路２２でつながっていない。その代わりに、カバー２６に注入口２９Ａが形成されている。注入口２９Ａと空洞２３は、通路２９でつながっている。分光測定用具２の外部から空洞２３の内部には通路２９で通じている。変形例の分光測定用具２では、図７と同様、気道２４の開口２４Ａがカバー２６に形成されている。変形例の分光測定用具２でも、凹部２１の内面に色素層２８が形成されている。
【００５４】
図９および図１０に示す変形例では、所定の量の被検査物質３を凹部２１に注入して、色素層２８の色素を被検査物質３に溶解させる。そして、色素が一定濃度に溶解した被検査物質３を、凹部２１から注入口２９に移す。凹部２１から注入口２９Ａに移す被検査物質３の量は、空洞３を満たすに足りればよく、正確に計る必要はない。注入口２９Ａから注入された被検査物質３は、通路２２を通って空洞２３に導かれる。そののち、分光測定用具２を図１に示す試料室１２に支持して、前述の方法で分光測定を行うことができる。
【００５５】
上述の分光測定用具２を用いれば、被検査物質３の量を正確に計って分光測定用具２に注入するだけで、容易に本実施の形態の方法で分光測定を行うことができる。分析対象物質に応じた色素を塗布した分光測定用具２を用意することによって、さまざまな分析対象物質の吸光光度法による分析を容易に行うことができる。以下、本実施の形態に係る分光測定装置１の動作を説明する。
【００５６】
図１１Ａは、実施の形態に係る分光測定の動作の一例を示すフローチャートである。分光測定に先だって、被検査物質３に所定の濃度で分析対象物質に応じた色素を溶解しておく。色素を溶解した被検査物質３を保持する分光測定用具２を試料室１２に支持して、分光測定を開始する。
【００５７】
制御部１９は、試料室１２に分光測定用具２が正しく支持されて、外部から光が入らないように閉じられていることをセンサー（図示せず）の信号で確認し、発光部１１から複数の波長の光を分光測定用具２に照射させ、同時に受光部１３で光を受光させる（ステップＳ１１）。検出部１４は、受光部１３で受光した光から、複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する（ステップＳ１２）。
【００５８】
演算部１５の光路長算出部１６は、色素が吸収する所定の波長の吸光度（波長成分吸光度）を抽出し（ステップＳ１３）、その波長成分吸光度の定められた値と比較して、光路長を算出する（ステップＳ１４）。補正部１７は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、色素が吸収する光の波長以外の波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する（ステップＳ１５）。出力部１８は、分析対象物質の分析のために、補正した波長成分吸光度を外部に出力する（ステップＳ１６）。補正波長成分吸光度を受け取った分析部では、例えば、分析対象物質が吸収する光の波長における、基準の光路長の吸光度と分析対象物質の濃度との関係を用いて、補正波長成分吸光度から、分析対象物質の濃度を判定する。
【００５９】
図１１Ｂは、実施の形態に係る分光測定の動作の異なる例を示すフローチャートである。図１１Ｂは、検出した波長成分から添加した色素が吸収する光の波長成分を差し引いて、補正波長成分を算出する場合の動作を示す。図１１ＢのステップＳ２１〜ステップＳ２４の動作は、図１１ＡのステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様である。
【００６０】
補正部１７は、光路長算出部１６で光路長を算出（ステップＳ２４）したのちに、検出した波長成分吸光度から添加した色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引く（ステップＳ２５）。そして、その差分を光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する（ステップＳ２６）。出力部１８は、図１１Ａと同様に補正した波長成分吸光度を出力する（ステップＳ２７）。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態の分光測定装置１によれば、被検査物質３に色素を所定の濃度で溶解させることによって、分析用具ごとに計測を行うときに、被検査物質３を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。さらに、本実施の形態の分光測定用具２を用いれば、被検査物質３の量を正確に計って注入することによって、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させることができる。以下、分析対象物質と添加する色素の組合せについて、具体的な例を説明する。
【００６２】
（具体例）
図１２は、実施の形態に係る分析対象物質と添加する色素の組合せの例を示す図である。図１２の項目は、主に臨床検査における生化学検査を対象にしている。主波長は、検出する分析対象物質が吸収する光の波長の主たる成分の波長である。光路長モニターに使用できる色素は、分析対象物質の濃度に影響されない吸収波長を有する色素で、被検査物質３に添加して光路長を算出できる色素の例である。補正波長可能範囲は、その範囲に吸収波長を有する色素を用いて、光路長を算出する吸光度を測定できることを示す。具体例補正波長は、光路長モニターに使用できる色素の欄に挙げた色素の吸収波長である。項目によって、反応で分析対象物質の生成する変化量を計測する場合と、反応が終わって生成した総量を計測する場合があるが、いずれにも本実施の形態を適用することができる。
【００６３】
番号１の、ＡＬＴ（Alanine transaminase：アラニントランスアミナーゼ）、ＡＳＴ（Aspartate Amino Transferase：アスパラギン酸アミノ基転移酵素）、および、ＵＮ（Urea nitrogen：尿素窒素）の項目では、主に血清と試薬の反応によって、項目の物質の濃度に応じて変化するＮＡＤ（nicotinamide adenine dinucleotide：ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド ）またはＮＡＤＰ（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate：ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）の、還元型（NADH／NADPH）の濃度を分析する。番号１の分析対象物質では、ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨをＮＡＤ（Ｐ）Ｈとまとめて表現している。ＮＡＤＨ／ＮＡＤＰＨの主波長は３４０ｎｍである。
【００６４】
番号２のＣＫ（Creatine Kinase：クレアチンキナーゼ）、ＣＲＥ（クレアチニン）、ＬＤ（Lactate Dehydrogenase：乳酸脱水素酵素）、ＧＬＵ（グルコース）、ＴＧ（中性脂肪）、Ｔ−ＣＨＯ（総コレステロール）、および、ＨＤＬ−Ｃ（ＨＤＬコレステロール）の項目においても、ＮＡＤ／ＮＡＤＰの還元型（NADH／NADPH）（主波長は３４０ｎｍ）の濃度を分析する。番号１と番号２の項目では、補正波長可能範囲は、４００−８００ｎｍである。番号１と番号２の項目で添加する色素には、６３０ｎｍの吸収波長を有するマラカイトグリーンまたは食用青色１号（ブリリアントブルーFCF （Brilliant Blue FCF））を用いることができる。
【００６５】
番号３のＡＭＹ（amylase：アミラーゼ）、ＡＬＰ（Alkaline Phosphatase：アルカリホスファターゼ）の項目では、ｐ−ニトロフェノール（ｐＮＰ）の吸光度変化量を測定する。ｐＮＰの主波長は、４０５ｎｍである。ｐＮＰの吸光度測定でも、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６６】
番号４のＧＧＴ（γ-glutamyltransferase：γ-グルタミルトランスフェラーゼ）は、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸の濃度を測定する。ＧＧＴでも主波長は４０５ｎｍであり、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６７】
番号５のＴ−ＢＩＬ（ビリベルジン (Biliverdin)） は、ヘモグロビンなどに含まれるヘムの生分解産物の中間体で、緑色のテトラピロール化合物である。ビリベルジンの主波長は４５０ｎｍで、添加する色素には、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６８】
番号６のＴＰ（血清総タンパク）は、蛋白−銅イオン錯体の濃度を測定する。蛋白−銅イオン錯体の主波長は５５０ｎｍであり、添加する色素として、インドシアニングリーンを用いることができる。
【００６９】
番号７のＣａ（カルシウム）または番号８のＭｇ（マグネシウム）は、キレート法によってＯＣＰＣ（ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン）との錯体が生成して、色調が変化するのを測定する。番号７および８では、主波長は５７０ｎｍであり、添加する色素として、食用青色１号またはインドシアニングリーンを用いることができる。
【００７０】
番号９のＵＡ（尿酸）は、トリンダー試薬で生成する４−ＡＡトリンダー縮合反応体（４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体）の濃度を測定する。４−ＡＡトリンダー縮合反応体の主波長は６３０ｎｍである。補正波長可能範囲は、４００−５７０ｎｍである。そこで、分析で添加する色素には、モーダントブルー、フロキシンＢもしくはフロキシンＢＰ、または赤色２号を用いることができる。
【００７１】
番号１０のＡＬＢ（アルブミン）は、Ａｌｂ−ＢＣＧ（Albumen - Bromocresol Green：アルブミン−ブロモクレゾールグリーン）結合体の濃度を測定する。Ａｌｂ−ＢＣＧの主波長は、６３０ｎｍであり、補正波長可能範囲は、４００−５７０ｎｍ、および７００−８００ｎｍである。Ａｌｂ−ＢＣＧの分析では、添加する色素としてインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを用いることができる。
【００７２】
番号１１のＩＰ（無機リン）は、リンモリブデン酸の濃度を測定する。リンモリブデン酸の主波長は７３０ｎｍであり、補正波長可能範囲は４００−６６０ｎｍである。添加する色素としてマラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００７３】
図１３は、マラカイトグリーンの吸光度を示す図である。図１３の例では、ＮＡＤＨ（還元型ＮＡＤ）１４ｍＭを含む被検査物質３にマラカイトグリーンを一定濃度に添加して、異なるセル長の分光測定用具２で吸光度を測定した。図１３の例は、図１２の番号２の項目に対応する。ＮＡＤＨの吸収波長は３４０ｎｍで、マラカイトグリーンの吸収波長６３０ｎｍに影響を及ぼさないことが見て取れる。セル長が大きくなるにつれて吸光度が大きくなっている。
【００７４】
図１４は、マラカイトグリーンを添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。図１４は、図１３の結果からセル長に対してマラカイトグリーンの吸光度をプロットしたものである。ここでは、マラカイトグリーンの吸光度を、６３０ｎｍとそれ以降（６３０〜７００ｎｍ）の範囲でとっている。被検査物質３に含まれるビリルビン、溶血および濁度などの吸収を考慮すると、光路長を６３０ｎｍとそれ以降の波長との２波長補正演算により求めるのが好ましい。図１４から、被検査物質３にＮＡＤＨが含まれても、マラカイトグリーンの吸光度はセル長に比例すると言える。
【００７５】
図１５は、食用青色１号の吸光度を示す図である。図１５の例では、ＮＡＤＨ７ｍＭを含む被検査物質３に食用青色１号を一定濃度に添加して、異なるセル長の分光測定用具２で吸光度を測定した。図１５の例も、図１２の番号２の項目に対応する。食用青色１号の場合も、６３０ｎｍ以降の波長領域でＮＡＤＨの吸収波長に影響されないことが見て取れる。
【００７６】
図１６は、食用青色１号を添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。図１６は、図１５の結果からセル長に対して食用青色１号の吸光度をプロットしたものである。ここでも、食用青色１号の吸光度を、６３０ｎｍとそれ以降（６３０〜７００ｎｍ）の範囲でとっている。食用青色１号の場合にも、被検査物質３にＮＡＤＨが含まれても、食用青色１号の吸光度はセル長に比例すると言える。
【００７７】
図１７は、色素の濃度と吸光度の関係の例を示す図である。図１７は、血清＋緩衝剤の被検査物質３に、インドシアニングリーンを０．００％、０．０１％、０．０４％および０．１０％加えた場合の吸光度の変化を示す。図１７の例では、緩衝剤にＮ−メチル−Ｄ−グルカミン（ＭＥＧ）とＮ−シクロヘキシル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）を用いて、ｐＨ１０に調整している。図１７に示されるように、インドシアニングリーンの濃度が大きくなるに従って、吸光度が大きくなっている。
【００７８】
図１８は、被検査物質の分析対象物質の吸光度と色素の吸光度の関係の例を示す図である。図１８の例は、血清のみの場合、血清にインドシアニングリーンを添加した場合、および、血清にＭｇ反応を起こさせてインドシアニングリーンを添加した場合、のそれぞれの被検査物質３の吸光度を測定した結果である。図１８の例は、図１２の番号８のＭｇ項目に対応する。
【００７９】
図１８からは、血清はインドシアニングリーンの吸光度に影響を及ぼさないことと、Ｍｇ反応の吸光度とインドシアニングリーンの吸光度は相互に干渉しないことが見て取れる。したがって、インドシアニングリーンを所定の濃度で添加すれば、インドシアニングリーンの吸光度からセル長を算出することができる。また、インドシアニングリーンに影響されることなく、Ｍｇ反応（ＯＣＰＣ−ＭＧイオン錯体）の吸光度を測定することができる。そして、インドシアニングリーンの吸光度から算出したセル長で、Ｍｇ反応の吸光度を基準のセル長に補正して、Ｍｇ反応の濃度を正確に分析することができる。
【００８０】
図１９は、実施の形態に係る分光測定装置の物理的な構成例を示すブロック図である。分光測定装置１は、図１９に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。
【００８１】
制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、前述の分光測定のための処理を実行する。
【００８２】
主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。
【００８３】
外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、上述の処理を制御部３１に行わせるための制御プログラム３９を予め記憶し、また、制御部３１の指示に従って、この制御プログラム３９が記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。
【００８４】
操作部３４はキーボードおよびマウスまたはタッチパネルなどのポインティングデバイス等と、キーボードおよびポインティングデバイス等を内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。操作部３４を介して、分析対象物質および添加する色素に関する入力操作を受付ける。
【００８５】
表示部３５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）もしくは有機ＥＬディスプレイ、およびスピーカなどから構成され、分光測定に関して算出したセル長、補正した分析対象物質の吸光度、分析対象物質の濃度などのデータを表示する。
【００８６】
入出力部３６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部３６に発光部１１および受光部１３が接続される。また、試料室１２の分光測定用具２を検出するセンサ、試料室１２が閉じられていることを検出するセンサなどが入出力部３６に接続される。制御部３１は、入出力部３６を介して発光部１１および受光部１３に指令を送り、受光部１３からの信号を受け取る。
【００８７】
分光測定装置１の検出部１４、演算部１５、出力部１８および制御部１９などの処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６および送受信部３７などを資源として用いて処理することによって実行する。
【００８８】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００８９】
制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、内部バス３０などから構成される制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータ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、前記の処理を実行する分光測定装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで分光測定装置１を構成してもよい。
【００９０】
また、分光測定装置１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９１】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS：Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【００９２】
本発明は、上記発明の実施の形態および具体例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００９３】
本明細書の中で明示した公開特許公報の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【００９４】
本出願は、２０１１年７月６日に出願された日本国特許出願２０１１−１５０４３６号に基づく。本明細書中に、日本国特許出願２０１１−１５０４３６号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００９５】
１ 分光測定装置
２ 分光測定用具
３ 被検査物質
１１ 発光部
１２ 試料室
１３ 受光部
１４ 検出部
１５ 演算部
１６ 光路長算出部
１７ 補正部
１８ 出力部
１９ 制御部
２１ 凹部
２２ 通路
２３ 空洞
２４ 気道
２４Ａ 開口部
２５ 基板
２６ カバー
２７ スペーサ
２８ 色素層
２９ 通路
２９Ａ 注入口
３０ 内部バス
３１ 制御部
３２ 主記憶部
３３ 外部記憶部
３４ 操作部
３５ 表示部
３６ 入出力部
３９ 制御プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物質の分析対象物質の濃度を吸光光度法で分析する、分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物質が吸収する光の波長は、物質によって異なり、その吸光度は溶液中の物質の濃度と光路長に従って変化する。試料の濃度が小さいとき、溶液中を同じ距離通過した光の吸光度は、試料の濃度に比例することが知られている（ランベルト・ベールの法則）。このランベルト・ベールの法則を利用して、吸光光度法による試料の定量分析が行われている。吸光光度法は、試料溶液に光をあて、その光が試料溶液を通過する際の、対象となる物質による光の吸収の程度、すなわち吸光度を測定することにより、その物質の濃度を定量的に分析する方法である。
【０００３】
一般に、吸光光度法で試料溶液を保持する容器をセルといい、透過光で吸光度を測定する場合は、試料を光が通過する長さをセル長ともいう。吸光光度法で物質の濃度を正確に測るためには、試料を光が通過する長さ（セル長）を正確に知ることが必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、分光計測における定量分析において、セル長補正を行うことにより、セル長の異なる複数のセルを利用する技術が開示されている。特許文献１の分光測定法では、所定の複数の波長で分光測光する装置を用いた分光分析において、あらかじめ各種出力変動を各波長ごとに測定し、測定波長数の次元の空間におけるベクトルと考えて、すべてのベクトルに直交する部分空間を求めておく。そして基準となるセルと測定に使用するセルについて、複数の測定対象試料の測定を行い上記の部分空間に射影して、あらかじめ各種の誤差変動を除去する。この射影されたデータを使用して、基準セルを用いた測定値と測定セルを用いた測定値との相関を求め、セル長による変化を補正する。この補正値と検量線式を用いて出力値を求める。これにより、セル長の異なる複数のセルの使用を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、セル長の補正を行う際、多くの波長（実施例では６つ）を使用したうえに、複雑な演算を用いてセル長の補正を行う。
【０００７】
しかしながら、検体成分の分析を比色法によって行う際、反応によってシグナルが変化した波長を捉える必要がある。また、そのシグナルが変化している波長領域は決して広くなく、例えば６つの波長を同時に測定するとなると、光源にハロゲンランプやＤ２ランプ（重水素ランプ）を用いた分光光度計のような大型装置ならまだしも、光源にＬＥＤを用いた小型分析機器の場合、波長特性が異なるＬＥＤを６種類以上搭載する必要があり、制御装置が増えることで小型化が困難であり、システムとしても複雑になってしまう。
【０００８】
本発明は上述のような事情に鑑みてなされたもので、分光測定用具ごとに計測を行うときに、被検査物質を光が通過する光路長で吸光度を補正できる、分光測定装置、分光測定用具、分光測定方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に係る分光測定装置は、
分光測定用具に保持される被検査物質に複数の波長の光を照射する手段と、
前記分光測定用具に保持される被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光手段と、
前記分光手段で検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出手段と、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光手段で検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出手段で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記補正手段は、前記検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る分光測定用具は、
被検査物質を保持する分光測定用具であって、
色素保持部と、内部に２つの平面に挟まれた空洞と、前記分光測定用具の外部から前記空洞の内部に通じる通路とが形成されて、前記空洞を挟む２つの平面のうち少なくとも１つの平面を形成する物質が透明であり、
前記色素保持部に、前記被検査物質に溶解可能であって、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１４】
本発明の第３の観点に係る分光測定方法は、
被検査物質に、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を所定の濃度に溶解する色素添加ステップと、
前記色素を溶解した前記被検査物質を、分光測定用具に保持するステップと、
前記分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうちの前記色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記補正ステップでは、前記分光ステップで検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【００１７】
本発明の第４の観点に係るプログラムは、
被検査物質の分光測定を行う分光測定装置を制御するコンピュータに、
分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する光計測ステップと、
前記光計測ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、分析用具ごとに計測を行うときに、被検査物質を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る分光測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す斜視図である。
【図３Ａ】透過光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。
【図３Ｂ】反射光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。
【図４Ａ】実施の形態に係る分析対象と添加する色素の吸光度の関係を示す図である。
【図４Ｂ】実施の形態に係る添加する色素の吸光度と分光測定用具の光路長の関係を示す図である。
【図５】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す分解斜視図である。
【図６】実施の形態に係る分光測定用具の例を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す分解斜視図である。
【図８】実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す断面図である。
【図９】実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す分解斜視図である。
【図１０】実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す断面図である。
【図１１Ａ】実施の形態に係る分光測定の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】実施の形態に係る分光測定の動作の異なる例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態に係る分析対象物質と添加する色素の組合せの例を示す図である。
【図１３】マラカイトグリーンの吸光度を示す図である。
【図１４】マラカイトグリーンを添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。
【図１５】食用青色１号の吸光度を示す図である。
【図１６】食用青色１号を添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。
【図１７】色素の濃度と吸光度の関係の例を示す図である。
【図１８】被検査物質の分析対象物質の吸光度と色素の吸光度の関係の例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る分光測定装置の物理的な構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る分光測定装置の構成例を示すブロック図である。分光測定装置１は、発光部１１、試料室１２、受光部１３、検出部１４、演算部１５、出力部１８および制御部１９を備える。演算部１５は、光路長算出部１６と補正部１７を含む。試料室１２は、分光測定用具２を支持する。分光測定用具２には、分析対象の物質を含む溶液である被検査物質３が保持される。分光測定用具２の被検査物質３を保持する部分は透明であって、外部から照射された光は被検査物質３を通過して、外部に出射する。
【００２２】
図１では、煩雑になるのを避けるために、制御部１９から各部への線を省略している。制御部１９は、発光部１１、受光部１３、検出部１４、演算部１５および出力部１８が協調して動作するように、各部を制御する。
【００２３】
分光測定装置１は、複数の波長の光を被検査物質３に照射し、被検査物質３を通過した光の波長成分ごとの吸光度から、被検査物質３に含まれる分析対象の物質の濃度を測定する。
【００２４】
発光部１１は、複数の波長の光を分光測定用具２に保持される被検査物質３に照射する。複数の波長の光を生成するには、例えば、連続スペクトルを有する光源の光を分光して、順次照射する。分光には、例えば、干渉フィルタまたはプリズムを用いることができる。あるいは、波長特性の異なる複数の光源を順次切り替えることによって、複数の波長の光を照射してもよい。
【００２５】
受光部１３は、光電変換素子などから構成され、発光部１１から照射されて被検査物質３を通過した複数の波長の光を受光して、光の強度に応じた電気信号に変換する。複数の波長の光を順次照射する場合は、その照射するタイミングに応じて、波長成分ごとの光の強度がわかる。発光部１１で、複数の波長の光を同時に照射して、被検査物質３を通過した光を分光して、複数の受光素子で同時に受光する構成でも構わない。
【００２６】
図２は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す斜視図である。分光測定用具２は、片面に色素保持部としての凹部２１が形成され、内部に空洞２３が形成されている。凹部２１と空洞２３は通路２２でつながっている。分光測定用具２の外部から空洞２３の内部には通路２２で通じている。空洞２３からさらに分光測定用具２の端面に達する気道２４が形成されている。空洞２３は分光測定用具２の主面に平行な平面で挟まれている。分光測定用具２の空洞２３を挟む面は、透明であって光を透過する。
【００２７】
凹部２１に被検査物質３の溶液を注入すると、通路２２を伝わって空洞２３に保持される。気道２４は凹部２１に注入された被検査物質３が空洞２３に導入されるように、空洞２３内の空気を逃がすために設けられている。空洞２３に被検査物質３を保持した状態で、発光部１１からの光が照射される位置に空洞２３が置かれるように、分光測定用具２が試料室１２に支持される。発光部１１から照射される光は、分光測定用具２の一方の面から入射して、空洞２３に保持される被検査物質３を通過して、他方の面から出射する。
【００２８】
図３Ａは、透過光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。図３Ａは、分光測定用具２の空洞２３の部分の断面に相当する。図３Ａの例では、被検査物質３は、２つの透明な平板に挟まれている。点線矢印で示す光は点Ａで被検査物質３に入射して、点Ｂから出射する。被検査物質３を光が通過する光路長は点Ａと点Ｂの距離ｌである。２つの透明な平板の間隔（点Ａと点Ｂの距離）をセル長という。分光測定用具２の内部で反射することなく光が直交して透過する場合は、被検査物質３を光が通過する光路長はセル長に等しい。以下、被検査物質３を光が通過する光路長のことを、単に光路長という。また、透過光の場合には、光路長をセル長ともいう。
【００２９】
図３Ｂは、反射光を用いる分光測定における光路長を説明する図である。図３Ｂの例でも、被検査物質３は、２つの透明な平板に挟まれている。点線矢印で示す光は点Ｉから被検査物質３に入射して、点Ｒで反射し、点Ｏで出射する。点Ｉと点Ｏが一致する場合もある。点Ｉから点Ｒを経由して点Ｏに至る経路の長さが光路長である。
【００３０】
分光測定装置１は、図３Ａのような透過型でもよいし、図３Ｂのように反射型でもよい。図３Ａ、図３Ｂいずれの場合も、吸光度で被検査物質３に含まれる分析対象物質の濃度を測定するためには、正確な光路長を知る必要がある。
【００３１】
本実施の形態では、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を、被検査物質３に所定の濃度に溶解させておく。そして、色素を溶解した被検査物質３を通過した複数の波長の光の波長成分のうち、添加した色素が吸収する光の波長成分の吸光度から、光路長を算出する。
【００３２】
そのために、添加する色素の所定の濃度の溶液の吸光度を、予め複数の光路長で測定しておいて、基準の光路長における所定の濃度のその色素の吸収波長の吸光度を定めておく。そして、色素を溶解した被検査物質３を通過した複数の波長の光のうち、色素の吸収波長の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、光路長を算出する。
【００３３】
本実施の形態の分光測定装置１についてより詳しく言えば、図１の発光部１１は、複数の波長の光が被検査物質３の中の（波長による屈折率の違いの影響を除いて）同一の光路を通過するように、複数の波長の光を照射する。すなわち、発光部１１は、図３Ａまたは図３Ｂにおいて、複数の波長の光が被検査物質３に同じ点で同じ入射角度で入射するように照射する。また、受光部１３は、被検査物質３の中の（波長による屈折率の違いの影響を除いて）同一の光路を通過した複数の波長の光を受光する。
【００３４】
図３Ｂに示す反射型の場合（または、図３Ａでも光が被検査物質３の表面に垂直に入射しない場合）、一般に被検査物質３の屈折率は波長によって変化するので、厳密には、同じ点で同じ入射角度で入射しても、波長によって光路長はわずかに異なる。しかしその場合、被検査物質３を挟む２つの面のなす角度のばらつきが小さければ、任意の２つの波長の光路長の比は一定とみなせるので、分光測定用具２の個体差に無関係に補正係数を定めておくことができる。また、図３Ｂで被検査物質３の表面に垂直に光が入射し、入射する点Ｉと出射する点Ｏが一致する場合は（または、図３Ａで入射する点Ａと出射する点Ｂが波長によって変わらなければ）、光路の差はないので補正する必要はない。
【００３５】
図４Ａは、実施の形態に係る分析対象と添加する色素の吸収波長の関係を示す図である。図４Ａの左の吸光度Ｍの線が分析対象物質の吸収波長とする。添加する色素の吸収波長が、右の吸光度Ｐの線で表されるなら、分析対象物質の吸収波長とは独立で、色素の吸光度は、分析対象物質の濃度に影響されない。逆にこのような関係の色素を選択して、被検査物質３に正確に所定の濃度で添加すれば、吸光度と光路長は比例するので、その色素の吸収波長の吸光度から、光路長を算出することができる。
【００３６】
図４Ｂは、実施の形態に係る添加する色素の吸光度と分光測定用具の光路長の関係を示す図である。分析対象物質の濃度に影響されない吸収波長を有する色素、言い換えれば、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を、被検査物質３に正確な濃度で添加する。そうすると、被検査物質３を通過する光のうち、添加した色素が吸収する（少なくともその一部の）波長成分の吸光度は、図４Ｂに示すように、光路長に比例する。したがって、その波長成分の吸光度から光路長を算出することができる。
【００３７】
図１の検出部１４は、受光部１３で受光した複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する。本実施の形態で波長成分吸光度とは、波長ごとの吸光度を意味する。波長成分吸光度は、以下のようにして検出する。まず、被検査物質３がない（または溶媒だけの）状態で、発光部１１から発光して分光測定用具２を透過した光を受光部１３で受光し、その受光した光の波長成分（の強度）（基準スペクトル）を計測しておく。この基準スペクトルは、発光部１１と受光部１３の特性であって、吸光度が０のときのスペクトルである。基準スペクトルの計測は、例えば定期的に、分光測定装置１を較正するときに行っておけばよい。基準スペクトルの計測は、被検査物質３の計測に先だって、毎回行ってもよい。
【００３８】
次に、被検査物質３を分光測定用具２に保持して、被検査物質３を透過させた光の波長成分（強度）を計測する。波長ごとに、基準スペクトルの波長成分から被検査物質３を透過した光の波長成分（強度）をひいた差分が、波長成分吸光度である。
【００３９】
演算部１５の光路長算出部１６は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、その波長成分吸光度の定められた値を比較して、光路長を算出する。添加した色素の濃度が一定であれば、色素の吸光度と光路長は比例するので、色素の吸光度から、光路長を算出することができる。したがって、添加する色素の濃度の精度で、光路長を知ることができる。
【００４０】
補正部１７は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、添加した色素が吸収する光の波長以外の波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する。光吸収物質の濃度が一定の場合、その吸光度は光路長に比例する。被検査物質３の実際の光路長は、光路長算出部１６で算出した光路長である。そこで、実際の光路長（光路長算出部１６で算出した光路長）と、検出部１４で検出した波長成分吸光度から比例計算で、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出することができる。
【００４１】
補正部１７は、検出した波長成分から添加した色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、補正波長成分吸光度を算出することもできる。その場合には、添加する色素の吸収波長の一部が分析対象物質の吸収波長の帯域に掛かっていても、分析対象物質の補正波長成分吸光度を算出することができる。
【００４２】
図１に示す制御部１９は、発光部１１と受光部１３が協調して複数の光の発光と受光を行うように制御する。制御部１９はまた、色素の吸光度から光路長の算出と波長成分の補正が行われるように、検出部１４と演算部１５を制御する。出力部１８は、分析対象物質の分析のために、補正した波長成分吸光度を分析部（図示せず）などに出力する。分析部では、例えば、予め計測しておいた、分析対象物質が吸収する光の波長における、基準の光路長の吸光度と分析対象物質の濃度との関係を用いて、補正波長成分吸光度から、分析対象物質の濃度を判定する。
【００４３】
本実施の形態では、光路長を算出するための色素が吸収する波長の光は、分析対象物質の吸光度を測定する光が通過するのと、同じセルで同じ経路を通過するので、被検査物質３を通過する光路長そのものを知ることができる。また、被検査物質３の測定のときに、光路長を計測するので、分光測定用具ごとに計測を行うときに、被検査物質３を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。本実施の形態の方法は、分光測定に先立って被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解しておけばよいので、図２の形状以外のどのような分光測定用具２にも適用することができる。
【００４４】
本実施の形態ではさらに、被検査物質３に溶解させる色素が所定の濃度になるように、色素を塗布した分光測定用具２を用いる。図５は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す分解斜視図である。図６は、実施の形態に係る分光測定用具の例を示す断面図である。図６は、図２のＸ−Ｘ線断面を示す。
【００４５】
分光測定用具２は、透明な基板２５と透明なカバー２６の間に、凹部２１、通路２２、空洞２３および気道２４が形成されたスペーサ２７を挟んだ構造になっている。カバー２６には、凹部２１に重なる部分に孔２１Ａが形成されている。分光測定用具２は、色素保持部としての凹部２１の内面に、色素層２８が形成されている。色素層２８は、被検査物質３に溶解可能であって、被検査物質３に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が塗布されている。塗布する色素は、分析対象物質に応じて選択される。
【００４６】
色素保持部の形態は、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させることができれば、凹部２１に限らない。色素保持部は、たとえば、被検査物質３を透過する多孔質の材料に所定の量の色素を含ませて乾燥させたものを、空洞２３に通じる通路２２に配置する形態でもよい。その場合、凹部２１を形成せず、色素保持部が配置された通路２２に分注ノズルで被検査物質３を注入するか、気道２４から吸引することによって、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させて、空洞２３に導入することができる。
【００４７】
空洞２３は、被検査物質３の表面を一定のレベルに保つために、透明なカバー２６で覆われている。空洞２３は２つの平面に挟まれた構造になっている。透過光を用いる分光測定の場合は、カバー２６と基板２５の少なくとも空洞２３に面する部分が透明である。反射光を用いる分光測定の場合は、空洞２３を挟む平面の一方、例えば上のカバー２６が透明で、他方、例えば基板２５は光を反射する。反射光を用いる場合、下の基板２５側から光を照射して、上のカバー２６で反射させる構成でもよい。
【００４８】
分光測定用具２は、全体として板状の形態を呈しており、長矩形の基板２５およびカバー２６を、スペーサ２７を介して接合した形態を有している。基板２５は、たとえば透明なＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ガラスまたはビニロンなどで形成される。カバー２６はまた、たとえば透明なＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ガラスまたはビニロンなどで形成される。
【００４９】
色素層２８は、色素含有液を凹部２１の内面に点着した後に、色素含有液を乾燥させることにより形成される。色素含有液は、溶剤に色素を所定の濃度に溶解したものである。色素層２８の色素の量が所定の量になるように、色素含有液の量を正確に計って凹部２１の内面に点着して乾燥させる。色素層２８は、被検査物質に加える試薬を含んで構成されてもよい。
【００５０】
以上のように構成された分光測定用具２の凹部２１に、所定の量の被検査物質３を注入（または点着）すると、凹部２１に塗布された色素が被検査物質３に溶解して、所定の濃度になる。色素が溶解した被検査物質３は、通路２２を通って空洞２３に導かれる。そののち、分光測定用具２を図１に示す試料室１２に支持して、前述の方法で分光測定を行うことができる。
【００５１】
図７は、実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す分解斜視図である。図８は、実施の形態に係る分光測定用具の異なる例を示す断面図である。図８は、図７に示す分光測定用具の断面図に相当する。図７および図８に示す分光測定用具２では、凹部２１を形成した面に気道２４の開口部２４Ａを形成している。
【００５２】
図７および図８の分光測定用具２でも、用い方と作用は、図５の分光測定用具と同じである。図７および図８の場合、分光測定用具２を水平に支持した状態で、被検査物質が気道から漏れ出るおそれがない。
【００５３】
図９は、実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す分解斜視図である。図１０は、実施の形態に係る分光測定用具の変形例を示す断面図である。図１０は、図９に示す分光測定用具の断面図に相当する。図９および図１０に示す分光測定用具２では、凹部２１と空洞２３は通路２２でつながっていない。その代わりに、カバー２６に注入口２９Ａが形成されている。注入口２９Ａと空洞２３は、通路２９でつながっている。分光測定用具２の外部から空洞２３の内部には通路２９で通じている。変形例の分光測定用具２では、図７と同様、気道２４の開口２４Ａがカバー２６に形成されている。変形例の分光測定用具２でも、凹部２１の内面に色素層２８が形成されている。
【００５４】
図９および図１０に示す変形例では、所定の量の被検査物質３を凹部２１に注入して、色素層２８の色素を被検査物質３に溶解させる。そして、色素が一定濃度に溶解した被検査物質３を、凹部２１から注入口２９に移す。凹部２１から注入口２９Ａに移す被検査物質３の量は、空洞３を満たすに足りればよく、正確に計る必要はない。注入口２９Ａから注入された被検査物質３は、通路２２を通って空洞２３に導かれる。そののち、分光測定用具２を図１に示す試料室１２に支持して、前述の方法で分光測定を行うことができる。
【００５５】
上述の分光測定用具２を用いれば、被検査物質３の量を正確に計って分光測定用具２に注入するだけで、容易に本実施の形態の方法で分光測定を行うことができる。分析対象物質に応じた色素を塗布した分光測定用具２を用意することによって、さまざまな分析対象物質の吸光光度法による分析を容易に行うことができる。以下、本実施の形態に係る分光測定装置１の動作を説明する。
【００５６】
図１１Ａは、実施の形態に係る分光測定の動作の一例を示すフローチャートである。分光測定に先だって、被検査物質３に所定の濃度で分析対象物質に応じた色素を溶解しておく。色素を溶解した被検査物質３を保持する分光測定用具２を試料室１２に支持して、分光測定を開始する。
【００５７】
制御部１９は、試料室１２に分光測定用具２が正しく支持されて、外部から光が入らないように閉じられていることをセンサー（図示せず）の信号で確認し、発光部１１から複数の波長の光を分光測定用具２に照射させ、同時に受光部１３で光を受光させる（ステップＳ１１）。検出部１４は、受光部１３で受光した光から、複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する（ステップＳ１２）。
【００５８】
演算部１５の光路長算出部１６は、色素が吸収する所定の波長の吸光度（波長成分吸光度）を抽出し（ステップＳ１３）、その波長成分吸光度の定められた値と比較して、光路長を算出する（ステップＳ１４）。補正部１７は、検出部１４で検出した波長成分吸光度のうち、色素が吸収する光の波長以外の波長成分吸光度を、光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する（ステップＳ１５）。出力部１８は、分析対象物質の分析のために、補正した波長成分吸光度を外部に出力する（ステップＳ１６）。補正波長成分吸光度を受け取った分析部では、例えば、分析対象物質が吸収する光の波長における、基準の光路長の吸光度と分析対象物質の濃度との関係を用いて、補正波長成分吸光度から、分析対象物質の濃度を判定する。
【００５９】
図１１Ｂは、実施の形態に係る分光測定の動作の異なる例を示すフローチャートである。図１１Ｂは、検出した波長成分から添加した色素が吸収する光の波長成分を差し引いて、補正波長成分を算出する場合の動作を示す。図１１ＢのステップＳ２１〜ステップＳ２４の動作は、図１１ＡのステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様である。
【００６０】
補正部１７は、光路長算出部１６で光路長を算出（ステップＳ２４）したのちに、検出した波長成分吸光度から添加した色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引く（ステップＳ２５）。そして、その差分を光路長算出部１６で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する（ステップＳ２６）。出力部１８は、図１１Ａと同様に補正した波長成分吸光度を出力する（ステップＳ２７）。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態の分光測定装置１によれば、被検査物質３に色素を所定の濃度で溶解させることによって、分析用具ごとに計測を行うときに、被検査物質３を光が通過する光路長で吸光度を補正できる。さらに、本実施の形態の分光測定用具２を用いれば、被検査物質３の量を正確に計って注入することによって、被検査物質３に色素を所定の濃度に溶解させることができる。以下、分析対象物質と添加する色素の組合せについて、具体的な例を説明する。
【００６２】
（具体例）
図１２は、実施の形態に係る分析対象物質と添加する色素の組合せの例を示す図である。図１２の項目は、主に臨床検査における生化学検査を対象にしている。主波長は、検出する分析対象物質が吸収する光の波長の主たる成分の波長である。光路長モニターに使用できる色素は、分析対象物質の濃度に影響されない吸収波長を有する色素で、被検査物質３に添加して光路長を算出できる色素の例である。補正波長可能範囲は、その範囲に吸収波長を有する色素を用いて、光路長を算出する吸光度を測定できることを示す。具体例補正波長は、光路長モニターに使用できる色素の欄に挙げた色素の吸収波長である。項目によって、反応で分析対象物質の生成する変化量を計測する場合と、反応が終わって生成した総量を計測する場合があるが、いずれにも本実施の形態を適用することができる。
【００６３】
番号１の、ＡＬＴ（Alanine transaminase：アラニントランスアミナーゼ）、ＡＳＴ（Aspartate Amino Transferase：アスパラギン酸アミノ基転移酵素）、および、ＵＮ（Urea nitrogen：尿素窒素）の項目では、主に血清と試薬の反応によって、項目の物質の濃度に応じて変化するＮＡＤ（nicotinamide adenine dinucleotide：ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド ）またはＮＡＤＰ（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate：ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）の、還元型（NADH／NADPH）の濃度を分析する。番号１の分析対象物質では、ＮＡＤＨまたはＮＡＤＰＨをＮＡＤ（Ｐ）Ｈとまとめて表現している。ＮＡＤＨ／ＮＡＤＰＨの主波長は３４０ｎｍである。
【００６４】
番号２のＣＫ（Creatine Kinase：クレアチンキナーゼ）、ＣＲＥ（クレアチニン）、ＬＤ（Lactate Dehydrogenase：乳酸脱水素酵素）、ＧＬＵ（グルコース）、ＴＧ（中性脂肪）、Ｔ−ＣＨＯ（総コレステロール）、および、ＨＤＬ−Ｃ（ＨＤＬコレステロール）の項目においても、ＮＡＤ／ＮＡＤＰの還元型（NADH／NADPH）（主波長は３４０ｎｍ）の濃度を分析する。番号１と番号２の項目では、補正波長可能範囲は、４００−８００ｎｍである。番号１と番号２の項目で添加する色素には、６３０ｎｍの吸収波長を有するマラカイトグリーンまたは食用青色１号（ブリリアントブルーFCF （Brilliant Blue FCF））を用いることができる。
【００６５】
番号３のＡＭＹ（amylase：アミラーゼ）、ＡＬＰ（Alkaline Phosphatase：アルカリホスファターゼ）の項目では、ｐ−ニトロフェノール（ｐＮＰ）の吸光度変化量を測定する。ｐＮＰの主波長は、４０５ｎｍである。ｐＮＰの吸光度測定でも、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６６】
番号４のＧＧＴ（γ-glutamyltransferase：γ-グルタミルトランスフェラーゼ）は、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸の濃度を測定する。ＧＧＴでも主波長は４０５ｎｍであり、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６７】
番号５のＴ−ＢＩＬ（ビリベルジン (Biliverdin)） は、ヘモグロビンなどに含まれるヘムの生分解産物の中間体で、緑色のテトラピロール化合物である。ビリベルジンの主波長は４５０ｎｍで、添加する色素には、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００６８】
番号６のＴＰ（血清総タンパク）は、蛋白−銅イオン錯体の濃度を測定する。蛋白−銅イオン錯体の主波長は５５０ｎｍであり、添加する色素として、インドシアニングリーンを用いることができる。
【００６９】
番号７のＣａ（カルシウム）または番号８のＭｇ（マグネシウム）は、キレート法によってＯＣＰＣ（ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン）との錯体が生成して、色調が変化するのを測定する。番号７および８では、主波長は５７０ｎｍであり、添加する色素として、食用青色１号またはインドシアニングリーンを用いることができる。
【００７０】
番号９のＵＡ（尿酸）は、トリンダー試薬で生成する４−ＡＡトリンダー縮合反応体（４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体）の濃度を測定する。４−ＡＡトリンダー縮合反応体の主波長は６３０ｎｍである。補正波長可能範囲は、４００−５７０ｎｍである。そこで、分析で添加する色素には、モーダントブルー、フロキシンＢもしくはフロキシンＢＰ、または赤色２号を用いることができる。
【００７１】
番号１０のＡＬＢ（アルブミン）は、Ａｌｂ−ＢＣＧ（Albumen - Bromocresol Green：アルブミン−ブロモクレゾールグリーン）結合体の濃度を測定する。Ａｌｂ−ＢＣＧの主波長は、６３０ｎｍであり、補正波長可能範囲は、４００−５７０ｎｍ、および７００−８００ｎｍである。Ａｌｂ−ＢＣＧの分析では、添加する色素としてインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを用いることができる。
【００７２】
番号１１のＩＰ（無機リン）は、リンモリブデン酸の濃度を測定する。リンモリブデン酸の主波長は７３０ｎｍであり、補正波長可能範囲は４００−６６０ｎｍである。添加する色素としてマラカイトグリーンまたは食用青色１号を用いることができる。
【００７３】
図１３は、マラカイトグリーンの吸光度を示す図である。図１３の例では、ＮＡＤＨ（還元型ＮＡＤ）１４ｍＭを含む被検査物質３にマラカイトグリーンを一定濃度に添加して、異なるセル長の分光測定用具２で吸光度を測定した。図１３の例は、図１２の番号２の項目に対応する。ＮＡＤＨの吸収波長は３４０ｎｍで、マラカイトグリーンの吸収波長６３０ｎｍに影響を及ぼさないことが見て取れる。セル長が大きくなるにつれて吸光度が大きくなっている。
【００７４】
図１４は、マラカイトグリーンを添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。図１４は、図１３の結果からセル長に対してマラカイトグリーンの吸光度をプロットしたものである。ここでは、マラカイトグリーンの吸光度を、６３０ｎｍとそれ以降（６３０〜７００ｎｍ）の範囲でとっている。被検査物質３に含まれるビリルビン、溶血および濁度などの吸収を考慮すると、光路長を６３０ｎｍとそれ以降の波長との２波長補正演算により求めるのが好ましい。図１４から、被検査物質３にＮＡＤＨが含まれても、マラカイトグリーンの吸光度はセル長に比例すると言える。
【００７５】
図１５は、食用青色１号の吸光度を示す図である。図１５の例では、ＮＡＤＨ７ｍＭを含む被検査物質３に食用青色１号を一定濃度に添加して、異なるセル長の分光測定用具２で吸光度を測定した。図１５の例も、図１２の番号２の項目に対応する。食用青色１号の場合も、６３０ｎｍ以降の波長領域でＮＡＤＨの吸収波長に影響されないことが見て取れる。
【００７６】
図１６は、食用青色１号を添加する場合のセル長と吸光度変化量の関係を示す図である。図１６は、図１５の結果からセル長に対して食用青色１号の吸光度をプロットしたものである。ここでも、食用青色１号の吸光度を、６３０ｎｍとそれ以降（６３０〜７００ｎｍ）の範囲でとっている。食用青色１号の場合にも、被検査物質３にＮＡＤＨが含まれても、食用青色１号の吸光度はセル長に比例すると言える。
【００７７】
図１７は、色素の濃度と吸光度の関係の例を示す図である。図１７は、血清＋緩衝剤の被検査物質３に、インドシアニングリーンを０．００％、０．０１％、０．０４％および０．１０％加えた場合の吸光度の変化を示す。図１７の例では、緩衝剤にＮ−メチル−Ｄ−グルカミン（ＭＥＧ）とＮ−シクロヘキシル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）を用いて、ｐＨ１０に調整している。図１７に示されるように、インドシアニングリーンの濃度が大きくなるに従って、吸光度が大きくなっている。
【００７８】
図１８は、被検査物質の分析対象物質の吸光度と色素の吸光度の関係の例を示す図である。図１８の例は、血清のみの場合、血清にインドシアニングリーンを添加した場合、および、血清にＭｇ反応を起こさせてインドシアニングリーンを添加した場合、のそれぞれの被検査物質３の吸光度を測定した結果である。図１８の例は、図１２の番号８のＭｇ項目に対応する。
【００７９】
図１８からは、血清はインドシアニングリーンの吸光度に影響を及ぼさないことと、Ｍｇ反応の吸光度とインドシアニングリーンの吸光度は相互に干渉しないことが見て取れる。したがって、インドシアニングリーンを所定の濃度で添加すれば、インドシアニングリーンの吸光度からセル長を算出することができる。また、インドシアニングリーンに影響されることなく、Ｍｇ反応（ＯＣＰＣ−ＭＧイオン錯体）の吸光度を測定することができる。そして、インドシアニングリーンの吸光度から算出したセル長で、Ｍｇ反応の吸光度を基準のセル長に補正して、Ｍｇ反応の濃度を正確に分析することができる。
【００８０】
図１９は、実施の形態に係る分光測定装置の物理的な構成例を示すブロック図である。分光測定装置１は、図１９に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。
【００８１】
制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、前述の分光測定のための処理を実行する。
【００８２】
主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。
【００８３】
外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、上述の処理を制御部３１に行わせるための制御プログラム３９を予め記憶し、また、制御部３１の指示に従って、この制御プログラム３９が記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。
【００８４】
操作部３４はキーボードおよびマウスまたはタッチパネルなどのポインティングデバイス等と、キーボードおよびポインティングデバイス等を内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。操作部３４を介して、分析対象物質および添加する色素に関する入力操作を受付ける。
【００８５】
表示部３５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）もしくは有機ＥＬディスプレイ、およびスピーカなどから構成され、分光測定に関して算出したセル長、補正した分析対象物質の吸光度、分析対象物質の濃度などのデータを表示する。
【００８６】
入出力部３６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部３６に発光部１１および受光部１３が接続される。また、試料室１２の分光測定用具２を検出するセンサ、試料室１２が閉じられていることを検出するセンサなどが入出力部３６に接続される。制御部３１は、入出力部３６を介して発光部１１および受光部１３に指令を送り、受光部１３からの信号を受け取る。
【００８７】
分光測定装置１の検出部１４、演算部１５、出力部１８および制御部１９などの処理は、制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６および送受信部３７などを資源として用いて処理することによって実行する。
【００８８】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００８９】
制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、内部バス３０などから構成される制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータ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、前記の処理を実行する分光測定装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで分光測定装置１を構成してもよい。
【００９０】
また、分光測定装置１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９１】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS：Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【００９２】
本発明は、上記発明の実施の形態および具体例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００９３】
本明細書の中で明示した公開特許公報の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【００９４】
本出願は、２０１１年７月６日に出願された日本国特許出願２０１１−１５０４３６号に基づく。本明細書中に、日本国特許出願２０１１−１５０４３６号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００９５】
１ 分光測定装置
２ 分光測定用具
３ 被検査物質
１１ 発光部
１２ 試料室
１３ 受光部
１４ 検出部
１５ 演算部
１６ 光路長算出部
１７ 補正部
１８ 出力部
１９ 制御部
２１ 凹部
２２ 通路
２３ 空洞
２４ 気道
２４Ａ 開口部
２５ 基板
２６ カバー
２７ スペーサ
２８ 色素層
２９ 通路
２９Ａ 注入口
３０ 内部バス
３１ 制御部
３２ 主記憶部
３３ 外部記憶部
３４ 操作部
３５ 表示部
３６ 入出力部
３９ 制御プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光測定用具に保持される被検査物質に複数の波長の光を照射する手段と、
前記分光測定用具に保持される被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光手段と、
前記分光手段で検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出手段と、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光手段で検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出手段で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする請求項１に記載の分光測定装置。
【請求項３】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項１または２に記載の分光測定装置。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項４】
被検査物質を保持する分光測定用具であって、
色素保持部と、内部に２つの平面に挟まれた空洞と、前記分光測定用具の外部から前記空洞の内部に通じる通路とが形成されて、前記空洞を挟む２つの平面のうち少なくとも１つの平面を形成する物質が透明であり、
前記色素保持部に、前記被検査物質に溶解可能であって、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が配置されていることを特徴とする分光測定用具。
【請求項５】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項４に記載の分光測定用具。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項６】
被検査物質に、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を所定の濃度に溶解する色素添加ステップと、
前記色素を溶解した前記被検査物質を、分光測定用具に保持するステップと、
前記分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうちの前記色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を備えることを特徴とする分光測定方法。
【請求項７】
前記補正ステップでは、前記分光ステップで検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする請求項６に記載の分光測定方法。
【請求項８】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項６または７に記載の分光測定方法。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項９】
被検査物質の分光測定を行う分光測定装置を制御するコンピュータに、
分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する光計測ステップと、
前記光計測ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
分光測定用具に保持される被検査物質に複数の波長の光を照射する手段と、
前記分光測定用具に保持される被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光手段と、
前記分光手段で検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出手段と、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光手段で検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出手段で算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする請求項１に記載の分光測定装置。
【請求項３】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項１または２に記載の分光測定装置。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項４】
被検査物質を保持する分光測定用具であって、
色素保持部と、内部に２つの平面に挟まれた空洞と、前記分光測定用具の外部から前記空洞の内部に通じる通路とが形成されて、前記空洞を挟む２つの平面のうち少なくとも１つの平面を形成する物質が透明であり、
前記色素保持部に、前記被検査物質に溶解可能であって、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する、所定の量の色素が配置されていることを特徴とする分光測定用具。
【請求項５】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項４に記載の分光測定用具。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項６】
被検査物質に、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素を所定の濃度に溶解する色素添加ステップと、
前記色素を溶解した前記被検査物質を、分光測定用具に保持するステップと、
前記分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する受光ステップと、
前記受光ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうちの前記色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を備えることを特徴とする分光測定方法。
【請求項７】
前記補正ステップでは、前記分光ステップで検出した波長成分吸光度から前記色素が吸収する光の波長成分吸光度を差し引いて、前記補正波長成分吸光度を算出することを特徴とする請求項６に記載の分光測定方法。
【請求項８】
前記分析対象物質と前記色素は、以下の（ａ）ないし（ｆ）のいずれか１つの組合せであることを特徴とする請求項６または７に記載の分光測定方法。
（ａ）前記分析対象物質は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、ｐ−ニトロフェノール、５−アミノ−２−ニトロ安息香酸またはリンモリブデン酸を含み、
前記色素は、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｂ）前記分析対象物質は、ビリベルジンを含み、
前記色素は、インドシアニングリーン、マラカイトグリーンまたは食用青色１号を含む。
（ｃ）前記分析対象物質は、蛋白−銅イオン錯体を含み、
前記色素は、インドシアニングリーンを含む。
（ｄ）前記分析対象物質は、ｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｃａイオン錯体またはｏ−クレゾールフタレインコンプレキソン−Ｍｇイオン錯体を含み、
前記色素は、食用青色１号またはインドシアニングリーンを含む。
（ｅ）前記分析対象物質は、４−アミノアンチピリン−トリンダー縮合反応体を含み、
前記色素は、モーダントブルー２９、フロキシンＢおよびフロキシンＢＰ、または、赤色２号を含む。
（ｆ）前記分析対象物質は、アルブミン−ブロモクレゾールグリーンを含み、
前記色素はインドシアニングリーンまたはフロキシンＢを含む。
【請求項９】
被検査物質の分光測定を行う分光測定装置を制御するコンピュータに、
分光測定用具に保持される前記被検査物質に複数の波長の光を照射して、前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過した複数の波長の光を受光する光計測ステップと、
前記光計測ステップで受光した前記複数の波長の光から波長成分吸光度を検出する分光ステップと、
前記分光ステップで検出した前記波長成分吸光度のうち、前記被検査物質に含まれる分析対象物質が吸収する光の波長以外の波長の光を吸収する色素が吸収する光の波長成分吸光度と、該波長成分吸光度の定められた値を比較して、前記複数の波長の光が前記分光測定用具に保持される前記被検査物質を通過する光路長を算出する光路長算出ステップと、
前記色素が吸収する光の波長以外の前記分光ステップで検出した波長成分吸光度を、前記光路長算出ステップで算出した光路長で補正して、基準の光路長における補正波長成分吸光度を算出する補正ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−３３０３１（Ｐ２０１３−３３０３１Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３９４１７（Ｐ２０１２−１３９４１７）
【出願日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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