分析方法および装置
【課題】反応容器を逐次交換しながら、それに点着されている検体の分析を次々と行う分析装置において、処理能力を上げる。
【解決手段】反応容器２０を導入、排出可能な分析装置１を用い、かつ検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっている反応容器２０を用いて分析を行う分析方法において、一つの反応容器２０に点着がなされた後に、該反応容器２０と換えられる次の反応容器２０を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を示す通知を発生させる。ただし、Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂであり、Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、そしてＴｃは前記一つの反応容器２０における点着から前記要求までの経過時間である。
【解決手段】反応容器２０を導入、排出可能な分析装置１を用い、かつ検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっている反応容器２０を用いて分析を行う分析方法において、一つの反応容器２０に点着がなされた後に、該反応容器２０と換えられる次の反応容器２０を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を示す通知を発生させる。ただし、Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂであり、Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、そしてＴｃは前記一つの反応容器２０における点着から前記要求までの経過時間である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分析装置、特に詳細には、試薬部分に検体が点着される反応容器を用いて検体の分析を行う分析装置に関するものである。
【０００２】
また本発明は、そのような分析装置を用いて行われる分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、被験物質を含有する可能性のある検体（試料）を担体に保持させ、免疫学的測定等のアッセイ法を用いてこの被験物質について簡便かつ迅速に検査するアッセイ用デバイスが数多く開発されており、体外診断薬や毒物等の検査のための各種デバイスも市販されている。このようなデバイスの一例として、特許文献１に示すようなイムノクロマトグラフ法を利用したものが挙げられる。イムノクロマトグラフ法を利用したデバイスを用いる場合は、検体溶液を担体に保持させた後、早いものであれば約５〜１０分間静置するだけで検査結果が得られる。そのため、免疫学的検査等のアッセイ法を用いた検査手法は、簡便かつ迅速な検査手法として、例えば病院における臨床検査や研究室における検定試験等で広く採用されている。
【０００４】
特に、医院や診療所あるいは在宅医療等の診療現場においては、臨床検査の専門家によらず簡便に検査を行うＰＯＣＴ（Point of Care Testing）診療向けの分析装置として、イムノクロマトグラフ分析装置（イムノクロマトリーダー）が多く用いられている。このイムノクロマトグラフ分析装置は、装填されたデバイスの試薬の呈色状態を高感度に測定して、目視判定困難な低呈色状態においても高感度かつ信頼性の高い検査を行うことを可能とする。特許文献２には、この種の分析装置の一例が示されている。
【０００５】
上述したような分析方法においては、極く微量の被験物質を高感度で検出可能とすることが求められている。そのような要求に応える分析方法として、例えば特許文献３に示される増幅（増感）処理を行うものが公知となっている。この方法は、担体上に被験物質を展開した後に、洗浄液を送液することによって、担体上の反応部位に特異的な結合により捕捉した標識物質以外を洗浄し、その後増感液を担体上に送液して増感することにより、微量の被験物質を高感度で検出可能としたものである。
【０００６】
なお上記増感処理は、必要に応じて行うことができる。すなわち、通常の処理で試薬の呈色状態が測定できた場合はそこで測定を終了し、通常の処理では呈色状態が測定不可能であった場合は、さらに増感処理を行ってから呈色状態を測定するようにしてもよい。
【０００７】
上に述べた担体は、一般にカートリッジ、パッケージ、検査キットなどと称される反応容器内に保持して使用されることが多く、特許文献４にはその種の反応容器の一例が示されている。
【０００８】
また、この種の反応容器を用いる分析装置の一つとして、特許文献５に示されるように、反応容器を導入、排出可能な構成を有し、受け入れた一つの反応容器内の検体に関する分析が完了したならそれを排出し、また別の反応容器を受け入れて次の分析を行う、というものが広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３９２９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１３３８１３号公報
【特許文献３】特開２００９−２８７９５２号公報
【特許文献４】特開２００７−１０１３６４号公報
【特許文献５】特開２００７−１７５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上に述べたように反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行う構成は、前述の増感処理がなされる反応容器を用いるイムノクロマトグラフ分析装置においても適用可能である。
【００１１】
しかし増感処理を行う場合は、それを行わない場合と比べて、検体点着から分析完了までに要する時間が長くなるので、反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行うようにすると、スループットつまり時間当たりの分析処理数を上げることが難しくなる。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行うように構成された分析装置において、時間当たりの分析処理数を上げることができる分析方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、そのような分析方法を実施することができる分析装置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】
【００１４】
本発明による分析方法は、反応容器を１つずつ交換しながら分析装置に入れて順次分析を行う際、検体点着から分析完了までの間で最後の一定時間だけ反応容器を分析装置内に配置しておけばよい場合があることに着目して得られたものであり、そのような場合に点着は分析装置の外で行うようにし、そして、スループットを最大にできる最適な点着タイミングが操作者に分かるようにしたものである。
【００１５】
すなわち本発明による分析方法は、より具体的には、
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な分析装置を用いるとともに、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものを用い、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから反応容器を分析装置に導入させ、
検体と試薬との反応状態を分析装置内で検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析方法において、
一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
を示す通知を発生させることを特徴とするものである。
【００１６】
一方、本発明による一つの分析装置は、
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な構造を有する分析装置であって、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものが適用され、
分析装置の外で試薬に検体を点着してから導入された反応容器に関して、検体と試薬との反応状態を検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析装置において、
反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、
分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、
前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、
前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたことを特徴とするものである。
【００１７】
なお本発明の分析装置は、上述の通り分析装置内に有る一つの反応容器が次の反応容器と換えられ、それらの反応容器を用いて次々と分析を行うものであるが、反応容器をセットする部分は１箇所に限られるものではなく、同様の部分が２箇所以上設けられて、それらの部分において並列的に分析を行うように構成されても構わない。
【００１８】
また上記分析要求入力手段としては、装置操作者の操作を受けて電気信号を入力させる一般的なスイッチや、あるいは装置操作者の声等の音声を受けたときそれを電気信号に変換して入力させる音声入力手段等を適用することができる。
【００１９】
また、上記演算手段や通知手段は、分析装置本体内に設けられてもよいし、あるいは分析装置本体と別体にして設けられてもよい。
【００２０】
また上記通知手段としては、前記時間Ｔを数字で示す表示手段が用いられることが望ましい。そしてそのような表示手段は、上記時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示すように構成されることが望ましい。そのカウントダウンは、通常は１秒単位が好ましいが、それ以外の例えば１分単位でも、さらには１秒より細かい時間単位でも構わない。
【００２１】
また上記通知手段として、前記時間Ｔが経過した時点でその旨を示す表示または警報を発する手段を適用することもできる。さらには、時間Ｔを直接示さずに、算出した時間Ｔと現在時刻に基づいて次の反応容器の点着時刻を何時何分と示すようにしても構わない。
【００２２】
他方、本発明の分析装置においては、前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられることが望ましい。
【００２３】
さらに、本発明の分析装置においては、導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられることが望ましい。
【００２４】
また、本発明による別の分析装置は、
検体を点着した試薬を保持した反応容器を導入および排出可能な構造を有し、導入した反応容器の増感処理を行う分析装置であって、
導入した第一の反応容器における検体の点着時刻、
前記点着時刻から増感処理開始までに必要な時間、
第一の反応容器の次に分析装置に導入する第二の反応容器における検体の点着時点から増感処理開始までに必要な時間、
および第一の反応容器における増感処理に必要な時間、
を用いて、第一の反応容器における増感処理と第二の反応容器における増感処理とが連続的に行われる、第二の反応容器における検体の点着時点を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められた点着時点に基づく通知情報を発生させる通知手段と、
を具備することを特徴とするものである。
【００２５】
なお上記の「連続的に行われる」とは、第一の反応容器における増感処理に続いて次の第二の反応容器における増感処理が、タイムラグ無く、あるいは測定時間に大きな影響を与えない程度の若干のタイムラグの後に行われることを指すものである。
【００２６】
また上記通知情報は、点着時点を何分何秒後と示すような情報であってもよいし、あるいはその何分何秒後の時刻を示すような情報であってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
図８は、反応容器が次々と交換され、それらを用いて順次分析が行われるときの処理の流れを示したタイムチャートである。このチャートにおいて細い矢印で示す部分が本発明における時間Ｔａ、つまり検体点着から、分析装置への反応容器導入までの必要時間であり、太い矢印で示す部分が本発明における時間Ｔｂ、つまり反応容器導入から分析完了までの必要時間である。
【００２８】
ここで、使用順がｎ番目の反応容器を本発明における一つの反応容器と考えると、それと取り換えられる使用順（ｎ＋１）番目の反応容器が本発明における次の反応容器になる。このチャートから分かる通り、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２は、（ｎ＋１）番目の反応容器を用いる新たな分析の要求を出してからこの時間Ｔ後に（ｎ＋１）番目の反応容器に点着を行えば、時間Ｔｂ１の終わりと時間Ｔｂ２の始まりが一致することになる時間である。このことは、ｎ番目の反応容器に対する分析が終了する時点が、ちょうど（ｎ＋１）番目の反応容器を分析装置に導入すべき時点と一致する、ということを意味する。
【００２９】
したがって、一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と取り換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、上記時間Ｔを示す通知を発生させれば、その時間Ｔ後に次の反応容器に点着を行えばよいことが装置使用者に分かるようになる。そこで、その時間Ｔ後に次の反応容器に点着を行えば、図８において太い矢印が全て時間を置かずに並ぶことから分かる通り、分析装置内に不必要に長く反応容器が収められることが無くなって、分析のスループットを最大限まで高めることが可能になる。
【００３０】
具体的に、例えばＴａおよびＴｂが全ての反応容器において共通で、Ｔａ：Ｔｂ＝２：１であるとき、本発明によれば、点着後直ちに反応容器を分析装置に導入して分析完了時点で反応容器を取り出す場合と比べてスループットは略３倍まで高められる。なおこれは、分析の回数がある程度多くて、その回数全部の分析に要する時間に対して、１番目の分析における時間Ｔａが極めて短いことを前提とする。
【００３１】
また、本発明による分析装置は前述したように、反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたものであるので、この分析装置によれば上述した本発明の分析方法を実施することができる。
【００３２】
なお、本発明の分析装置において特に上記通知手段として、時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示す表示手段が用いられた場合は、装置操作者がその表示を見ながら次の反応容器に点着するタイミングを明確に把握可能となる。
【００３３】
また、本発明の分析装置において特に、前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられた場合は、反応容器が分析装置内に導入されているか否かに拘わらず、それらの時間の値を前記Ｔの値を求めるために利用できるようになる。
【００３４】
他方、本発明の分析装置において特に、導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられた場合は、それらの時間の値を前記Ｔの値を求めるために利用できるようになる。ただし、条件読取手段以外の方法でＴａおよびＴｂを取得せず、導入された反応容器におけるＴａおよびＴｂを、導入された反応容器以外の反応容器のＴａおよびＴｂとしても用いる場合は、その時間ＴａおよびＴｂの値が、導入された反応容器以外の反応容器においても共通であることが前提となる。
【００３５】
なお本発明は、前述したように増感処理を分析装置内で行い、点着からこの増感処理開始まで反応容器を分析装置の外に配しておく場合に限らず、検体点着から分析完了までの間において、点着直後の所定期間は反応容器を分析装置の外に配しておき、その所定期間が過ぎたなら反応容器を分析装置の中に導入して分析を行うようにした場合一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による分析装置を示す斜視図
【図２】上記分析装置の一部破断側面図
【図３】上記分析装置の電気的構成を示すブロック図
【図４】上記分析装置の一部を示す正面図
【図５】上記分析装置に用いられたカートリッジの一状態を示す一部破断平面図
【図６】上記カートリッジの別の状態を示す一部破断平面図
【図７】上記カートリッジのさらに別の状態を示す一部破断平面図
【図８】本発明の効果を説明する説明図
【図９】上記分析装置の操作部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるクロマトグラフ分析装置１の斜視形状を、図２はその一部破断側面形状を、そして図３はその電気的構成を示すものである。まず図１および図２を参照して、本装置の基本構成について説明する。
【００３８】
それらの図に示されるようにクロマトグラフ分析装置１は、前面に開口１０ａを有する筐体１０と、筐体１０の上面に配置された表示部１１と、この表示部１１に表示されたメニューの操作を行うための操作部１２と、電源スイッチ１３と、イムノクロマトグラフ用カートリッジ（検査用反応容器）２０を装置内部に導入、装填するためのカートリッジ装填部１４とを有している。また筐体１０の内部には、カートリッジ装填部１４を図２中で左右方向に移動自在に案内するレール１５と、後述する洗浄液ポット２７および増感液ポット２８をそれぞれ押し潰すための押圧部３０、３４と、カートリッジ２０から情報を取得する第１の測定部４０および第２の測定部５０とを有している。
【００３９】
上記カートリッジ装填部１４は、レール１５に沿って自動あるいは手動により移動自在とされている。そして、その大部分が開口１０ａを通過して筐体１０の外に出されたとき、その上に、後述するようにして検査溶液（検体）が供給されたカートリッジ２０が載置される。その後このカートリッジ装填部１４は、図２に示すように筐体１０の内部に押し込まれ、それによりカートリッジ２０がクロマトグラフ分析装置１の内部に取り込まれる。
【００４０】
図４は、上記押圧部３０、３４の部分を、図２中の左方側から見た状態を示す正面図である。なおここでは、カートリッジ２０を破断して示してある。以下、この図４を参照して、押圧部３０、３４について説明する。押圧部３０は、軸３１ａの周りをシーソー状に回動自在とされたアーム３１と、このアーム３１の先端下部に固定された押圧片３２と、アーム３１の後端下側に配置されたカム３３とを有している。カム３３は、モータ３８によって回転される駆動軸３９に、例えば図示外の電磁クラッチ等を介して接断自在に連結されている。このカム３３が回転するとアーム３１の後端が押し上げられて先端の押圧片３２が下降動する。もう一つの押圧部３４もアーム３５、押圧片３６およびカム３７を有して、押圧部３０と同様に構成されている。
【００４１】
ここで押圧部３０の押圧片３２と、押圧部３４の押圧片３６はそれぞれ、カートリッジ２０が筐体１０の中の所定位置に配置されたとき、カートリッジ内部に配置されている洗浄液ポット２７、増感液ポット２８の直上位置に来るように配設されている。
【００４２】
図５は、上記カートリッジ２０の上面部を破断して示す平面図であり、以下、この図５も参照してカートリッジ２０について説明する。カートリッジ２０は、テストラインＡ、テストラインＢおよびコントロールラインＣを有する不溶性担体２１と、不溶性担体２１を収容するカートリッジケース２２と、不溶性担体２１に検体溶液を点着するためにケース上面に形成された溶液注入口２３と、不溶性担体２１の検査部位（テストラインＡ、ＢおよびコントロールラインＣの部分）を観察するための観察窓２４とを備えている。カートリッジケース２２の上面には情報表示部２５が設けられている。なおカートリッジ装填部１４にも、上記観察窓２４とほぼ整合する観察窓１４ａが設けられている。
【００４３】
上記不溶性担体２１は、固定化された標識物質を有するものである。またテストラインＡおよびＢはそれぞれ、被験物質に対する特異的結合物質が試薬として固定されたものであり、コントロールラインＣは測定の終了時を判断するためのものである。なお本実施形態におけるカートリッジ２０は、一例としてインフルエンザに対する陽性・陰性を分析するためのものである。
【００４４】
またこのカートリッジ２０の内部には、不溶性担体２１を間に挟む状態にして、送液用不溶性担体７２および吸収用不溶性担体７３が配設されている。そして送液用不溶性担体７２の上方位置には前述した洗浄液ポット２７が固定され、不溶性担体２１のコントロールラインＣ側の端部の上方位置には増感液ポット２８が固定されている。
【００４５】
第１の測定部４０は、カートリッジ２０の観察窓２４を通して検査部位（テストラインＡ、ＢおよびコントロールラインＣの部分）の呈色状態を測定するものである。第１の測定部４０は、図２に示すようにカメラ４２および光源４４を備え、カートリッジ２０が分析装置１に装填された際に、これらがカートリッジ２０の下方から観察窓２４に対向するように構成されている。そして、第１の測定部４０によって取得された検査部位における光学的情報に基づいて、該検査部位の呈色状態として光学濃度および色度が算出される（この点については後述する）。
【００４６】
なお上記光学濃度は、カートリッジ２０の検査部位に入射した入射光の強度をＩ、検査部位からの反射光の強度をＩｒとしたとき、下記式で定義する。
【００４７】
光学濃度＝−ｌｏｇ１０（Ｉｒ／Ｉ）
また色度は、色相と彩度を数量的に表示したものであり、カメラで読み取ったＲＧＢ輝度信号から算出する。色度の表色系としては、一般的なＣＩＥ表色系を用いることができる。
【００４８】
カメラ４２は、例えば複数のフォトダイオードがライン状に配列された構成、あるいはエリアセンサからなるイメージセンサを有するもので、受光光量に応じた出力を生じる。カメラ４２の受光範囲は、カートリッジ２０の長手方向に延びた帯状範囲とされている。光源４４は、例えばＬＥＤが内蔵されたモジュールであり、白色光を発するように構成されている。なお光源４４は、後述する増感処理の前後の色度の区別が付けば、例えば単色光を発するものであってもよい。また光源４４は、複数のモジュールから構成される場合は、異なる波長の単色光を発する複数のモジュールを用いて構成することもできる。光源４４から発せられる光は、カートリッジ２０の長手方向の所定範囲を照明可能とされている。
【００４９】
一方、第２の測定部５０は、カートリッジ２０の情報表示部２５に照明光を照射し、情報表示部２５に表示された情報を取得するものである。情報表示部２５は、手書きまたはシール添付等により検査に関する情報が表示される。検査に関する情報とは例えば、被験物質を採取した患者に関する情報（氏名、年齢および性別等）および、検査に使用される試料・試薬に関する情報（検査対象となる被験物質、洗浄液および増感液等の名称、試薬への検体点着から分析装置導入までの必要時間、分析装置への導入から分析完了までの必要時間等）等が挙げられる。情報を取得する方法は特に制限されず、情報表示部２５をそのまま画像化したり、バーコード化された情報から読み取ったりすることができる。
【００５０】
この第２の測定部５０は、図２に示すようにカメラ５２および光源５４を備え、カートリッジ２０が分析装置１に装填された際に、これらがカートリッジ２０の上方から情報表示部２５に対向するように構成されている。そして、第２の測定部５０によって取得された検査に関する情報と検査結果とが紐付けされて管理される。カメラ５２および光源５４の具体的な構成は、前述したカメラ４２および光源４４とそれぞれ同様である。
【００５１】
次に、本装置の電気的な構成について図３を参照して説明する。先に説明した表示部１１、操作部１２、モータ３８等を含む押圧機構３０、３４、カメラ４２、５２（各々光源４４、５４を含む）は、同図に示す制御部８０によって動作が制御される。また、本分析装置１は、例えば１００〜２４０Ｖの商用電源を利用して作動可能であり、その商用電源を受け入れて１２Ｖの直流電流に変換する電源部１００と、この１２Ｖの直流電流が入力される切替部１０１とを有している。また本分析装置１は、それとともに二次電池であるバッテリ１０２でも駆動可能とされており、このバッテリ１０２も上記切替部１０１に接続されている。切替部１０１は、商用電源が接続されているときは電源部１００から供給される１２Ｖの直流電流を、そして商用電源が接続されていないときはバッテリ１０２から供給される１２Ｖの直流電流を各電装部品において使用するように切替を行う。
【００５２】
また切替部１０１には、バッテリ１０２の残留電力量を検出する電池残量検出手段としてのバッテリ容量監視ユニット１０３が接続されている。一般に電池はその化学特性から、容量が低下してくると内部抵抗が大きくなって端子電圧が低下する特性があるので、その端子電圧を測定することで残留電力量を検出することができる。バッテリ容量監視ユニット１０３はこうしてバッテリ１０２の残留電力量を検出し続け、その残留電力量を示す信号を制御部８０に入力する。
【００５３】
次に、本実施形態の分析装置１の作用について説明する。まず、具体的な測定の操作手順について説明する。
《第１段階》
この第１段階においては、まず図５に示すように、例えば分析装置１の外においてカートリッジ２０の溶液注入口２３から検体溶液９０が点着され、不溶性担体２１上に展開される。その後このカートリッジ２０は、所定の時間分析装置１の外に配され、その後、前述の通りにして分析装置１内に導入、装填される。
《第２段階》
ここでは、まず図２、４に示した押圧部３０が駆動されて、そのアーム３１の先端が下降動され、押圧片３２がカートリッジ２０内の洗浄液ポット２７を外部から押し潰す。それにより図６に示すように、洗浄液ポット２７に貯えられていた洗浄液９１が不溶性担体２１の検査部位を洗浄する。このとき洗浄液９１は、送液用不溶性担体７２で十分に拡がってから、不溶性担体２１、吸収用不溶性担体７３の順に送液される。
【００５４】
次に、図２、４に示した押圧部３４が駆動されて、そのアーム３５の先端が下降動され、押圧片３６がカートリッジ２０内の増感液ポット２８を外部から押し潰す。それにより図７に示すように、増感液ポット２８に貯えられていた増感液９２が不溶性担体２１の検査部位に送液されて、増感処理がなされる。なおこの増感液９２および上記洗浄液９１については、前述した特許文献３に詳しい開示がなされており、本発明においてもそれらを適用することができる。
【００５５】
この増感処理がなされた後、カートリッジ２０の検査部位の像が、図３に示すカメラ４２によって取得される。同図に示す制御部８０は、こうして取得された像の光学濃度および色度を算出し、それらの値を、あるいはそれらの値から判定される疾患の有無等の検査結果を表示部１１に表示させる。その後カートリッジ２０は、分析装置１から取り出される。
【００５６】
次に、分析のスループットを高めるようにした点について説明する。まず、図１、３に示した操作部１２について、図９を参照して説明する。この操作部１２は、テストボタン１２ａ、モードボタン１２ｂ、次ボタン１２ｃ、点着ボタン１２ｄ、入力ボタン１２ｅおよび上下ボタン１２ｆを有している。また操作部１２には、これらのボタンの他に、エラーが検出されたこと、分析結果が出たこと、装置が分析可能状態になったことなどを示すランプ等が適宜設けられるが、それらの詳しい説明は省略する。
【００５７】
上記テストボタン１２ａは、分析動作の開始を指示するためのボタンである。モードボタン１２ｂは、いくつかの分析モード、例えばある分析専用のカートリッジ２０のみを受け付けるモードや、別の分析を行うカートリッジ２０も受け付けるモードを選択するためのボタンであり、上下ボタン１２ｆはこれらのモードの選択を行い、また入力ボタン１２ｅは選択されたモードの設定を行う。
【００５８】
先に述べた通り本実施形態におけるカートリッジ２０は、インフルエンザに対する陽性・陰性を分析するためのものである。そしてこの陰性を判断するためには１５分が必要であるが、分析装置１内にカートリッジ２０を導入して行う前述の増感処理は、５分を要するだけである。つまり、それよりも前の１０分間は、テストラインＡおよびＢを監視するだけの時間である。そうであるのに、もしカートリッジ２０を点着直後から分析装置１内に導入して分析を行えば、分析装置１が１検体当たり１５分間使用されるので、１時間に４検体しか分析できないことになる。
【００５９】
インフルエンザに対する陽性・陰性を判定するために本実施形態のような分析装置１を用いることの意義は、自動判定による分析結果の客観性確保に加えて、分析の所要時間短縮ということが挙げられる。しかし、実際の病院にあっては１０〜２０件／時間、医院にあっては５〜１０件／時間程度の検査依頼が有ることが多いので、４検体／時間という処理能力ではそれらの検査依頼に応えることができない。そこで、このような検査依頼に応えるためには、同じ分析装置が例えば病院では２〜７台、医院では２〜３台程度必要になってしまう。
【００６０】
それに対して本実施形態によれば、１台の分析装置１を用いるだけで上述のような検査依頼にも対応可能となっている。以下、その点について説明する。本実施形態においては、分析装置１の外でなされる検体点着後、１０分間はカートリッジ２０を分析装置１の外に配しておく。つまり本実施形態では、検体点着からカートリッジ２０の装置内導入までの必要時間Ｔａ＝１０分であり、したがってこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂ＝５分となる。本実施形態では一例として、一連のインフルエンザ検査では同じカートリッジ２０が使用されようになっているので、上記Ｔａ＝１０分、Ｔｂ＝５分は全ての分析において共通である。
【００６１】
インフルエンザ検査を行う装置使用者は、一つのカートリッジ２０に対して検体点着を行うと、その時点で図９の点着ボタン１２ｄを押して点着がなされた時点を入力する。つまり本実施形態では、この点着ボタン１２ｄが点着タイミング入力手段を構成している。このカートリッジ２０が、最初に分析に供されるものである場合は、点着から１０分が経過したところで、そのカートリッジ２０が分析装置１内に導入される。
【００６２】
その後引き続き次のカートリッジ２０を用いて新たな分析を行いたい場合、装置使用者は次ボタン１２ｃを押して、その要求が有ることを分析装置１に入力する。すなわち本実施形態ではこの次ボタン１２ｃが、分析の要求を入力するための分析要求入力手段を構成している。
【００６３】
図３に示した制御部８０は、本発明における計時手段も構成するものであり、上記点着ボタン１２ｄが押されてから次ボタン１２ｃが押されるまでの時間Ｔｃを計時する。また制御部８０は、本発明における演算部も構成するものであって、次ボタン１２ｃが押されると、前述した時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める。ここで本実施形態においてはＴａ１＝Ｔａ２＝１０分、そしてＴｂ１＝５分であるので、Ｔ＝５分−Ｔｃである。
【００６４】
上記Ｔａ１＝Ｔａ２＝１０分、Ｔｂ１＝５分という値は、例えば使用前のカートリッジ２０を一旦分析装置１に導入させ、図２に示した第２の測定部５０によりカートリッジ２０の情報表示部２５に記録されている情報を読み取ることにより、制御部８０に入力することができる。そうする場合は、測定部５０が本発明における条件読取手段となる。あるいは、条件読取手段として外付けのバーコードリーダ等を設けておき、使用されるカートリッジ２０から逐一Ｔａ、Ｔｂの値を読み取って、それを制御部８０に入力させてもよい。この後者の方法は、Ｔａ１とＴａ２の値が互いに異なるような場合にも対応可能である。なお、この後者の方法を採用する場合は、表示部１１に例えば「外付けリーダで試薬コードを読んで下さい。」といった表示を出させるのが望ましい。
【００６５】
制御部８０は、上記Ｔ＝５分−Ｔｃの値を表示部１１に表示させる。つまり本実施形態ではこの制御部８０および表示部１１が、本発明における通知手段を構成している。このとき表示部１１には、まず、例えば「残り時間：Ｘ分Ｙ秒 次の点着：Ａ分Ｂ秒」という表示がなされる。ここで「次の点着：Ａ分Ｂ秒」が上記Ｔの値であり、「残り時間：Ｘ分Ｙ秒」は、その時点で既に検体点着がなされているカートリッジ２０に関する分析が終了するまでの時間を示すものである。
【００６６】
その後制御部８０は、上記Ａ分Ｂ秒の値を例えば１秒ずつカウントダウンして、その値を表示部１１に表示させる。そして制御部８０は、このカウントダウンした値がゼロになったとき、つまり次の分析要求がなされてから時間Ｔが経過した時点で、表示部１１に例えば「残り時間：Ｘ分Ｙ秒 次の点着：０分０秒 点着して下さい。」という表示を出させるとともに、図示外のブザーを鳴動させ、装置使用者に点着を促す。
【００６７】
それにより装置使用者は、次のカートリッジ２０に検体を点着するとともに、点着ボタン１２ｄを押して制御部８０に点着タイミングを入力させる。こうして入力された点着タイミングは、さらに別のカートリッジ２０が使用される際に、上記と同様にして時間Ｔを求めるために利用される。
【００６８】
制御部８０は、分析装置１内に有るカートリッジ２０に対する分析が終了すると、つまり上記「Ｘ分Ｙ秒」の表示が「０分０秒」になった時点で、表示部１１に例えば「処理終了しました。プリントします。カートリッジを交換して下さい。」という表示を出させるとともに、前記ブザーを鳴動させ、カートリッジ２０の交換を促す。それにより装置使用者は、分析が完了したカートリッジ２０を分析装置１から排出させ、それに換えて次のカートリッジ２０を分析装置１内に導入させる。なおこのカートリッジ２０の導入、排出は、前述のカートリッジ装填部１４を作動させて行われる。また、分析装置１にプリント手段が付与されていれば、それにより、分析結果がプリントアウトされる。
【００６９】
以上の通りにして各カートリッジ２０に検体点着を行い、そしてカートリッジ２０の交換を逐次行うことにより、カートリッジ２０が分析装置１内に有る時間は基本的に、図８に示すように互いに連続するようになる（カートリッジ交換に要する短い時間は無視する）。それにより、インフルエンザ検査等のスループットが高められる。本実施形態では具体的に、分析の回数がある程度多くて、全分析に要する時間に対して１番目の分析における時間Ｔａが無視できるほどに小さいならば、全分析工程を通してカートリッジ２０を分析装置１内に配置しておく場合と比べて、スループットは略３倍まで高められる。
【００７０】
以上、カートリッジ２０を１箇所のみにおいて受け付けるように構成された分析装置１について説明したが、本発明は、カートリッジ２０を複数箇所において受け付けて、複数のカートリッジ２０に対する分析を並行して行うように構成された分析装置に対しても同様に適用可能である。すなわち、そのような構成においても、カートリッジ２０を受け付ける各箇所において、カートリッジ２０を１つずつ交換して受け入れるのであれば、本発明を適用することによりスループットの向上が実現される。
【００７１】
なお、上記測定に関わる事項について、以下簡単に説明する。
【００７２】
（検体溶液）
本発明の分析装置を用いて分析することのできる検体溶液としては、被験物質（天然物、毒素、ホルモンまたは農薬等の生理活性物質あるいは環境汚染物質等）を含む可能性のあるものである限り、特に限定されるものではなく、例えば、生物学的試料、特には動物（特にヒト）の体液（例えば、血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻水、または喀痰）若しくは排泄物（例えば、糞便）、臓器、組織、粘膜や皮膚、それらを含むと考えられる搾過検体（スワブ）、うがい液、または動植物それ自体若しくはそれらの乾燥体を後述の希釈液で希釈したもの等を挙げることができる。
【００７３】
検体溶液はそのままで、あるいは、検体溶液を適当な抽出用溶媒を用いて抽出して得られる抽出液の形で、さらには、この抽出液を適当な希釈剤で希釈して得られる希釈液の形、若しくは抽出液を適当な方法で濃縮した形で用いることができる。
【００７４】
（標識物質）
本発明で使用することができる標識物質としては、一般的なイムノクロマトグラフ法で用いられるような金属微粒子（または金属コロイド）、着色ラテックス粒子、酵素など、有色で視認できる、または、反応により検査できるようになる標識物であれば特に限定されることなく用いることができるが、標識物質を触媒とした金属イオンの還元反応によって、標識物質への金属の沈着でシグナルを増感する場合には、その触媒活性の観点から金属微粒子が好ましい。
【００７５】
その金属微粒子の材料としては、金属単体、金属硫化物、その他金属合金、または金属を含むポリマ−粒子標識を用いることができる。粒子（またはコロイド）の平均粒径は、１ｎｍ〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。ここで、平均粒径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により実測された複数の粒子の径（粒子の最長径）の平均値である。より詳細には、金コロイド、銀コロイド、白金コロイド、鉄コロイド、水酸化アルミニウムコロイド、およびこれらの複合コロイドなどが挙げられ、好ましくは、金コロイド、銀コロイド、白金コロイド、およびこれらの複合コロイドであることが望ましい。特に、金コロイドと銀コロイドが適当な粒径において、金コロイドは赤色、銀コロイドは黄色を示し視認度が高いという観点からより好ましい。金コロイドを用いることにより、銀イオン含有化合物を用いた増感工程を行うことにより増感の前後で標識の色度が変化する（金コロイドは赤く呈色し、増感後は還元された銀イオンが金コロイドに沈着し黒くなる）ため、後述するようにこの変化を検査のエラー判定に用いることができるようになる。金属コロイドの平均粒径としては、約１〜５００ｎｍが好ましく、さらには１〜１００ｎｍがより好ましい。
【００７６】
（特異的結合物質）
特異的結合物質としては、被検物質に対して親和性を持つものならば特に限定されることはなく例えば、被験物質が抗原である場合には当該抗原に対する抗体、被験物質がたんぱく質、金属イオンまたは低分子量有機化合物である場合にはこれらに対するアプタマー、被験物質がＤＮＡやＲＮＡなど核酸である場合にはこれらに対して相補的な配列を持つＤＮＡやＲＮＡ等の核酸分子、被験物質がアビジンである場合にはビオチン、被験物質が特定のペプチドの場合にはこれに特異的に結合する錯体、等を挙げることができる。また、上記した例では特異的結合物質と被験物質との関係を入れ換えることもでき、例えば被験物質が抗体である場合には当該抗体に対する抗原を、特異的結合物質として用いることもできる。さらに、上記のような被検物質に対して親和性を持つ物質を一部に含有する化合物等を特異的結合物質として用いることもできる。
【００７７】
上記抗体としては具体的に、その被験物質によって免疫された動物の血清から調製する抗血清、抗血清から精製された免疫グロブリン画分、その被験物質によって免疫された動物の脾臓細胞を用いる細胞融合によって得られるモノクローナル抗体、あるいは、それらの断片［例えば、Ｆ(ａｂ’)２、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、またはＦｖ］を用いることができる。これらの抗体の調製は、常法により行なうことができる。
【００７８】
（不溶性担体）
不溶性担体２１の材料は、多孔性であることが好ましく、例えば、ニトロセルロース膜、セルロース膜、アセチルセルロース膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、ナイロン膜、ガラス繊維、不織布、布、または糸等が好ましく挙げられる。
【００７９】
クロマトグラフ担体には、被験物質に対する特異的結合物質を固定化させて検査ラインや所望によりコントロール部位が作製される。特異的結合物質は、特異的結合物質をクロマトグラフ担体の一部に物理的または化学的結合により直接固定化させてもよいし、特異的結合物質をラテックス粒子などの微粒子に物理的または化学的に結合させ、この微粒子をクロマトグラフ担体の一部にトラップさせて固定化させてもよい。
【００８０】
（増感液）
増感液は、含まれる薬剤が標識物質や被験物質の触媒作用によって反応することにより、呈色あるいは発光する化合物などを生じ、シグナルの増感を起こすことができる溶液である。例えば、金属標識上で、物理現像により金属銀の析出を起こす銀イオン溶液である。詳細には、写真化学の分野での一般書物（例えば、「改訂写真工学の基礎-銀塩写真編-」（日本写真学会編、コロナ社）、「写真の化学」（笹井明、写真工業出版社）、「最新処方ハンドブック」（菊池真一他、アミコ出版社））に記載されているような、いわゆる現像液を用いることができる。例えば、増感液として銀イオン含有化合物を含む物理現像液を用いれば、銀イオンの還元剤により液中の銀イオンを、現像の核となるような金属コロイド等を中心に還元させることができる。
【００８１】
また別の例としては、酵素反応を用いた例がある。例えば、ペルオキシダーゼ標識と過酸化水素の作用により色素となる、フェニレンジアミン化合物とナフトール化合物の溶液などが挙げられる。さらに、非特許文献「臨床検査 Ｖｏｌ．４１ ｎｏ．９ ｐ．１０２０ Ｈ２Ｏ２−ＰＯＤ系を利用した染色」に記載されているような、西洋わさびペルオキシダーゼ検出の発色基質などでもよい。また、特開２００９−１５６６１２号公報に記載の発色基質は特に好ましく用いることができる。なお、酵素の代わりに白金微粒子などの金属触媒を用いる系でもよい。
【００８２】
別の酵素を用いた例としては、アルカリホスファターゼを標識とし、５−ブロモ−４クロロ−３−インドリル−リン酸二ナトリウム塩（ＢＣＩＰ）を基質として発色させるような系もある。以上、呈色する反応を代表に挙げたが、一般的にエンザイムイムノアッセイで用いられるような、酵素と基質の組み合わせであればなんでも良く、化学発光する基質であっても、蛍光を発する基質であってもよい。
【００８３】
（銀イオン含有化合物）
銀イオン含有化合物としては、有機銀塩、無機銀塩、もしくは銀錯体を用いることができる。好ましくは、水などの溶媒に対して溶解度の高い銀イオン含有化合物であり、硝酸銀、酢酸銀、乳酸銀、酪酸銀、チオ硫酸銀などが挙げられる。特に好ましくは硝酸銀である。銀錯体としては、水酸基やスルホン基など水溶性基を有する配位子に配位された銀錯体が好ましく、ヒドロキシチオエーテル銀等が挙げられる。無機銀塩、もしくは銀錯体は、銀として一般に０．００１モル／ｍ２〜０．２モル／ｍ２、好ましくは０．０１モル／ｍ２〜０．０５モル／ｍ２含有されることが好ましい。
【００８４】
（銀イオンの還元剤）
銀イオンの還元剤は、銀イオンを銀に還元することができれば、無機・有機のいかなる材料、またはその混合物でも用いることができる。
【００８５】
無機還元剤としては、Ｆｅ２+、Ｖ２+、Ｔｉ３+、などの金属イオンで原子価の変化し得る還元性金属塩、還元性金属錯塩を好ましく挙げることができる。無機還元剤を用いる際には、酸化されたイオンを錯形成するか還元して、除去するか無害化する必要がある。例えば、Ｆｅ２+を還元剤として用いる系では、クエン酸やＥＤＴＡを用いて酸化物であるＦｅ３+の錯体を形成し、無害化することができる。本系ではこのような無機還元剤を用いることが好ましく、より好ましくはＦｅ２+の金属塩が好ましい。
【００８６】
なお、上記実施形態においては、呈色状態の増感方法として銀イオン含有化合物を還元剤で還元することにより標識物質を増感させる方法を用いたが、本発明における増感方法はこれに限定されない。増感液は、含まれる薬剤が標識物質や被験物質の触媒作用によって反応することにより、呈色あるいは発光する化合物などを生じ、シグナルの増感を起こすことができる溶液であればよく、例えば上記したような酵素を用いた用液などが挙げられる。
【００８７】
また上記実施形態においては、アッセイ法としてイムノクロマトグラフ法について説明したが、本発明で適用するアッセイ法はこれに限定されない。いわゆる免疫反応を用いない系でもよく、例えば、抗体を用いずにＤＮＡやＲＮＡなどの核酸で被験物質を捕捉する系でもよいし、さらには被験物質に対する親和性を持つ別の小分子やペプチド、たんぱく質、錯体形成物質等、によって被験物質を捕捉する系であってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１ クロマトグラフ分析装置
１０ 筐体
１１ 表示部
１２ 操作部
１３ 電源スイッチ
１４ カートリッジ装填部
２０ イムノクロマトグラフ用カートリッジ
２１ 不溶性担体
２２ カートリッジケース
２３ 溶液注入口
２６ シート材
２７ 洗浄液ポット
２８ 増感液ポット
３０、３４ 押圧部
３２、３６ 押圧片
３３、３７ カム
３８ モータ
４０、５０ 測定部
８７、８８ 刃
８０ 制御部
９０ 検体溶液
９１ 洗浄液
９２ 増感液
１０２ バッテリ
１０３ バッテリ容量監視ユニット
Ａ、Ｂ テストライン
Ｃ コントロールライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は分析装置、特に詳細には、試薬部分に検体が点着される反応容器を用いて検体の分析を行う分析装置に関するものである。
【０００２】
また本発明は、そのような分析装置を用いて行われる分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、被験物質を含有する可能性のある検体（試料）を担体に保持させ、免疫学的測定等のアッセイ法を用いてこの被験物質について簡便かつ迅速に検査するアッセイ用デバイスが数多く開発されており、体外診断薬や毒物等の検査のための各種デバイスも市販されている。このようなデバイスの一例として、特許文献１に示すようなイムノクロマトグラフ法を利用したものが挙げられる。イムノクロマトグラフ法を利用したデバイスを用いる場合は、検体溶液を担体に保持させた後、早いものであれば約５〜１０分間静置するだけで検査結果が得られる。そのため、免疫学的検査等のアッセイ法を用いた検査手法は、簡便かつ迅速な検査手法として、例えば病院における臨床検査や研究室における検定試験等で広く採用されている。
【０００４】
特に、医院や診療所あるいは在宅医療等の診療現場においては、臨床検査の専門家によらず簡便に検査を行うＰＯＣＴ（Point of Care Testing）診療向けの分析装置として、イムノクロマトグラフ分析装置（イムノクロマトリーダー）が多く用いられている。このイムノクロマトグラフ分析装置は、装填されたデバイスの試薬の呈色状態を高感度に測定して、目視判定困難な低呈色状態においても高感度かつ信頼性の高い検査を行うことを可能とする。特許文献２には、この種の分析装置の一例が示されている。
【０００５】
上述したような分析方法においては、極く微量の被験物質を高感度で検出可能とすることが求められている。そのような要求に応える分析方法として、例えば特許文献３に示される増幅（増感）処理を行うものが公知となっている。この方法は、担体上に被験物質を展開した後に、洗浄液を送液することによって、担体上の反応部位に特異的な結合により捕捉した標識物質以外を洗浄し、その後増感液を担体上に送液して増感することにより、微量の被験物質を高感度で検出可能としたものである。
【０００６】
なお上記増感処理は、必要に応じて行うことができる。すなわち、通常の処理で試薬の呈色状態が測定できた場合はそこで測定を終了し、通常の処理では呈色状態が測定不可能であった場合は、さらに増感処理を行ってから呈色状態を測定するようにしてもよい。
【０００７】
上に述べた担体は、一般にカートリッジ、パッケージ、検査キットなどと称される反応容器内に保持して使用されることが多く、特許文献４にはその種の反応容器の一例が示されている。
【０００８】
また、この種の反応容器を用いる分析装置の一つとして、特許文献５に示されるように、反応容器を導入、排出可能な構成を有し、受け入れた一つの反応容器内の検体に関する分析が完了したならそれを排出し、また別の反応容器を受け入れて次の分析を行う、というものが広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３９２９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１３３８１３号公報
【特許文献３】特開２００９−２８７９５２号公報
【特許文献４】特開２００７−１０１３６４号公報
【特許文献５】特開２００７−１７５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上に述べたように反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行う構成は、前述の増感処理がなされる反応容器を用いるイムノクロマトグラフ分析装置においても適用可能である。
【００１１】
しかし増感処理を行う場合は、それを行わない場合と比べて、検体点着から分析完了までに要する時間が長くなるので、反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行うようにすると、スループットつまり時間当たりの分析処理数を上げることが難しくなる。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、反応容器を１つずつ交換しながら受け入れて順次分析を行うように構成された分析装置において、時間当たりの分析処理数を上げることができる分析方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、そのような分析方法を実施することができる分析装置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】
【００１４】
本発明による分析方法は、反応容器を１つずつ交換しながら分析装置に入れて順次分析を行う際、検体点着から分析完了までの間で最後の一定時間だけ反応容器を分析装置内に配置しておけばよい場合があることに着目して得られたものであり、そのような場合に点着は分析装置の外で行うようにし、そして、スループットを最大にできる最適な点着タイミングが操作者に分かるようにしたものである。
【００１５】
すなわち本発明による分析方法は、より具体的には、
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な分析装置を用いるとともに、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものを用い、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから反応容器を分析装置に導入させ、
検体と試薬との反応状態を分析装置内で検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析方法において、
一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
を示す通知を発生させることを特徴とするものである。
【００１６】
一方、本発明による一つの分析装置は、
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な構造を有する分析装置であって、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものが適用され、
分析装置の外で試薬に検体を点着してから導入された反応容器に関して、検体と試薬との反応状態を検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析装置において、
反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、
分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、
前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、
前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたことを特徴とするものである。
【００１７】
なお本発明の分析装置は、上述の通り分析装置内に有る一つの反応容器が次の反応容器と換えられ、それらの反応容器を用いて次々と分析を行うものであるが、反応容器をセットする部分は１箇所に限られるものではなく、同様の部分が２箇所以上設けられて、それらの部分において並列的に分析を行うように構成されても構わない。
【００１８】
また上記分析要求入力手段としては、装置操作者の操作を受けて電気信号を入力させる一般的なスイッチや、あるいは装置操作者の声等の音声を受けたときそれを電気信号に変換して入力させる音声入力手段等を適用することができる。
【００１９】
また、上記演算手段や通知手段は、分析装置本体内に設けられてもよいし、あるいは分析装置本体と別体にして設けられてもよい。
【００２０】
また上記通知手段としては、前記時間Ｔを数字で示す表示手段が用いられることが望ましい。そしてそのような表示手段は、上記時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示すように構成されることが望ましい。そのカウントダウンは、通常は１秒単位が好ましいが、それ以外の例えば１分単位でも、さらには１秒より細かい時間単位でも構わない。
【００２１】
また上記通知手段として、前記時間Ｔが経過した時点でその旨を示す表示または警報を発する手段を適用することもできる。さらには、時間Ｔを直接示さずに、算出した時間Ｔと現在時刻に基づいて次の反応容器の点着時刻を何時何分と示すようにしても構わない。
【００２２】
他方、本発明の分析装置においては、前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられることが望ましい。
【００２３】
さらに、本発明の分析装置においては、導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられることが望ましい。
【００２４】
また、本発明による別の分析装置は、
検体を点着した試薬を保持した反応容器を導入および排出可能な構造を有し、導入した反応容器の増感処理を行う分析装置であって、
導入した第一の反応容器における検体の点着時刻、
前記点着時刻から増感処理開始までに必要な時間、
第一の反応容器の次に分析装置に導入する第二の反応容器における検体の点着時点から増感処理開始までに必要な時間、
および第一の反応容器における増感処理に必要な時間、
を用いて、第一の反応容器における増感処理と第二の反応容器における増感処理とが連続的に行われる、第二の反応容器における検体の点着時点を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められた点着時点に基づく通知情報を発生させる通知手段と、
を具備することを特徴とするものである。
【００２５】
なお上記の「連続的に行われる」とは、第一の反応容器における増感処理に続いて次の第二の反応容器における増感処理が、タイムラグ無く、あるいは測定時間に大きな影響を与えない程度の若干のタイムラグの後に行われることを指すものである。
【００２６】
また上記通知情報は、点着時点を何分何秒後と示すような情報であってもよいし、あるいはその何分何秒後の時刻を示すような情報であってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
図８は、反応容器が次々と交換され、それらを用いて順次分析が行われるときの処理の流れを示したタイムチャートである。このチャートにおいて細い矢印で示す部分が本発明における時間Ｔａ、つまり検体点着から、分析装置への反応容器導入までの必要時間であり、太い矢印で示す部分が本発明における時間Ｔｂ、つまり反応容器導入から分析完了までの必要時間である。
【００２８】
ここで、使用順がｎ番目の反応容器を本発明における一つの反応容器と考えると、それと取り換えられる使用順（ｎ＋１）番目の反応容器が本発明における次の反応容器になる。このチャートから分かる通り、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２は、（ｎ＋１）番目の反応容器を用いる新たな分析の要求を出してからこの時間Ｔ後に（ｎ＋１）番目の反応容器に点着を行えば、時間Ｔｂ１の終わりと時間Ｔｂ２の始まりが一致することになる時間である。このことは、ｎ番目の反応容器に対する分析が終了する時点が、ちょうど（ｎ＋１）番目の反応容器を分析装置に導入すべき時点と一致する、ということを意味する。
【００２９】
したがって、一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と取り換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、上記時間Ｔを示す通知を発生させれば、その時間Ｔ後に次の反応容器に点着を行えばよいことが装置使用者に分かるようになる。そこで、その時間Ｔ後に次の反応容器に点着を行えば、図８において太い矢印が全て時間を置かずに並ぶことから分かる通り、分析装置内に不必要に長く反応容器が収められることが無くなって、分析のスループットを最大限まで高めることが可能になる。
【００３０】
具体的に、例えばＴａおよびＴｂが全ての反応容器において共通で、Ｔａ：Ｔｂ＝２：１であるとき、本発明によれば、点着後直ちに反応容器を分析装置に導入して分析完了時点で反応容器を取り出す場合と比べてスループットは略３倍まで高められる。なおこれは、分析の回数がある程度多くて、その回数全部の分析に要する時間に対して、１番目の分析における時間Ｔａが極めて短いことを前提とする。
【００３１】
また、本発明による分析装置は前述したように、反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたものであるので、この分析装置によれば上述した本発明の分析方法を実施することができる。
【００３２】
なお、本発明の分析装置において特に上記通知手段として、時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示す表示手段が用いられた場合は、装置操作者がその表示を見ながら次の反応容器に点着するタイミングを明確に把握可能となる。
【００３３】
また、本発明の分析装置において特に、前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられた場合は、反応容器が分析装置内に導入されているか否かに拘わらず、それらの時間の値を前記Ｔの値を求めるために利用できるようになる。
【００３４】
他方、本発明の分析装置において特に、導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられた場合は、それらの時間の値を前記Ｔの値を求めるために利用できるようになる。ただし、条件読取手段以外の方法でＴａおよびＴｂを取得せず、導入された反応容器におけるＴａおよびＴｂを、導入された反応容器以外の反応容器のＴａおよびＴｂとしても用いる場合は、その時間ＴａおよびＴｂの値が、導入された反応容器以外の反応容器においても共通であることが前提となる。
【００３５】
なお本発明は、前述したように増感処理を分析装置内で行い、点着からこの増感処理開始まで反応容器を分析装置の外に配しておく場合に限らず、検体点着から分析完了までの間において、点着直後の所定期間は反応容器を分析装置の外に配しておき、その所定期間が過ぎたなら反応容器を分析装置の中に導入して分析を行うようにした場合一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による分析装置を示す斜視図
【図２】上記分析装置の一部破断側面図
【図３】上記分析装置の電気的構成を示すブロック図
【図４】上記分析装置の一部を示す正面図
【図５】上記分析装置に用いられたカートリッジの一状態を示す一部破断平面図
【図６】上記カートリッジの別の状態を示す一部破断平面図
【図７】上記カートリッジのさらに別の状態を示す一部破断平面図
【図８】本発明の効果を説明する説明図
【図９】上記分析装置の操作部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるクロマトグラフ分析装置１の斜視形状を、図２はその一部破断側面形状を、そして図３はその電気的構成を示すものである。まず図１および図２を参照して、本装置の基本構成について説明する。
【００３８】
それらの図に示されるようにクロマトグラフ分析装置１は、前面に開口１０ａを有する筐体１０と、筐体１０の上面に配置された表示部１１と、この表示部１１に表示されたメニューの操作を行うための操作部１２と、電源スイッチ１３と、イムノクロマトグラフ用カートリッジ（検査用反応容器）２０を装置内部に導入、装填するためのカートリッジ装填部１４とを有している。また筐体１０の内部には、カートリッジ装填部１４を図２中で左右方向に移動自在に案内するレール１５と、後述する洗浄液ポット２７および増感液ポット２８をそれぞれ押し潰すための押圧部３０、３４と、カートリッジ２０から情報を取得する第１の測定部４０および第２の測定部５０とを有している。
【００３９】
上記カートリッジ装填部１４は、レール１５に沿って自動あるいは手動により移動自在とされている。そして、その大部分が開口１０ａを通過して筐体１０の外に出されたとき、その上に、後述するようにして検査溶液（検体）が供給されたカートリッジ２０が載置される。その後このカートリッジ装填部１４は、図２に示すように筐体１０の内部に押し込まれ、それによりカートリッジ２０がクロマトグラフ分析装置１の内部に取り込まれる。
【００４０】
図４は、上記押圧部３０、３４の部分を、図２中の左方側から見た状態を示す正面図である。なおここでは、カートリッジ２０を破断して示してある。以下、この図４を参照して、押圧部３０、３４について説明する。押圧部３０は、軸３１ａの周りをシーソー状に回動自在とされたアーム３１と、このアーム３１の先端下部に固定された押圧片３２と、アーム３１の後端下側に配置されたカム３３とを有している。カム３３は、モータ３８によって回転される駆動軸３９に、例えば図示外の電磁クラッチ等を介して接断自在に連結されている。このカム３３が回転するとアーム３１の後端が押し上げられて先端の押圧片３２が下降動する。もう一つの押圧部３４もアーム３５、押圧片３６およびカム３７を有して、押圧部３０と同様に構成されている。
【００４１】
ここで押圧部３０の押圧片３２と、押圧部３４の押圧片３６はそれぞれ、カートリッジ２０が筐体１０の中の所定位置に配置されたとき、カートリッジ内部に配置されている洗浄液ポット２７、増感液ポット２８の直上位置に来るように配設されている。
【００４２】
図５は、上記カートリッジ２０の上面部を破断して示す平面図であり、以下、この図５も参照してカートリッジ２０について説明する。カートリッジ２０は、テストラインＡ、テストラインＢおよびコントロールラインＣを有する不溶性担体２１と、不溶性担体２１を収容するカートリッジケース２２と、不溶性担体２１に検体溶液を点着するためにケース上面に形成された溶液注入口２３と、不溶性担体２１の検査部位（テストラインＡ、ＢおよびコントロールラインＣの部分）を観察するための観察窓２４とを備えている。カートリッジケース２２の上面には情報表示部２５が設けられている。なおカートリッジ装填部１４にも、上記観察窓２４とほぼ整合する観察窓１４ａが設けられている。
【００４３】
上記不溶性担体２１は、固定化された標識物質を有するものである。またテストラインＡおよびＢはそれぞれ、被験物質に対する特異的結合物質が試薬として固定されたものであり、コントロールラインＣは測定の終了時を判断するためのものである。なお本実施形態におけるカートリッジ２０は、一例としてインフルエンザに対する陽性・陰性を分析するためのものである。
【００４４】
またこのカートリッジ２０の内部には、不溶性担体２１を間に挟む状態にして、送液用不溶性担体７２および吸収用不溶性担体７３が配設されている。そして送液用不溶性担体７２の上方位置には前述した洗浄液ポット２７が固定され、不溶性担体２１のコントロールラインＣ側の端部の上方位置には増感液ポット２８が固定されている。
【００４５】
第１の測定部４０は、カートリッジ２０の観察窓２４を通して検査部位（テストラインＡ、ＢおよびコントロールラインＣの部分）の呈色状態を測定するものである。第１の測定部４０は、図２に示すようにカメラ４２および光源４４を備え、カートリッジ２０が分析装置１に装填された際に、これらがカートリッジ２０の下方から観察窓２４に対向するように構成されている。そして、第１の測定部４０によって取得された検査部位における光学的情報に基づいて、該検査部位の呈色状態として光学濃度および色度が算出される（この点については後述する）。
【００４６】
なお上記光学濃度は、カートリッジ２０の検査部位に入射した入射光の強度をＩ、検査部位からの反射光の強度をＩｒとしたとき、下記式で定義する。
【００４７】
光学濃度＝−ｌｏｇ１０（Ｉｒ／Ｉ）
また色度は、色相と彩度を数量的に表示したものであり、カメラで読み取ったＲＧＢ輝度信号から算出する。色度の表色系としては、一般的なＣＩＥ表色系を用いることができる。
【００４８】
カメラ４２は、例えば複数のフォトダイオードがライン状に配列された構成、あるいはエリアセンサからなるイメージセンサを有するもので、受光光量に応じた出力を生じる。カメラ４２の受光範囲は、カートリッジ２０の長手方向に延びた帯状範囲とされている。光源４４は、例えばＬＥＤが内蔵されたモジュールであり、白色光を発するように構成されている。なお光源４４は、後述する増感処理の前後の色度の区別が付けば、例えば単色光を発するものであってもよい。また光源４４は、複数のモジュールから構成される場合は、異なる波長の単色光を発する複数のモジュールを用いて構成することもできる。光源４４から発せられる光は、カートリッジ２０の長手方向の所定範囲を照明可能とされている。
【００４９】
一方、第２の測定部５０は、カートリッジ２０の情報表示部２５に照明光を照射し、情報表示部２５に表示された情報を取得するものである。情報表示部２５は、手書きまたはシール添付等により検査に関する情報が表示される。検査に関する情報とは例えば、被験物質を採取した患者に関する情報（氏名、年齢および性別等）および、検査に使用される試料・試薬に関する情報（検査対象となる被験物質、洗浄液および増感液等の名称、試薬への検体点着から分析装置導入までの必要時間、分析装置への導入から分析完了までの必要時間等）等が挙げられる。情報を取得する方法は特に制限されず、情報表示部２５をそのまま画像化したり、バーコード化された情報から読み取ったりすることができる。
【００５０】
この第２の測定部５０は、図２に示すようにカメラ５２および光源５４を備え、カートリッジ２０が分析装置１に装填された際に、これらがカートリッジ２０の上方から情報表示部２５に対向するように構成されている。そして、第２の測定部５０によって取得された検査に関する情報と検査結果とが紐付けされて管理される。カメラ５２および光源５４の具体的な構成は、前述したカメラ４２および光源４４とそれぞれ同様である。
【００５１】
次に、本装置の電気的な構成について図３を参照して説明する。先に説明した表示部１１、操作部１２、モータ３８等を含む押圧機構３０、３４、カメラ４２、５２（各々光源４４、５４を含む）は、同図に示す制御部８０によって動作が制御される。また、本分析装置１は、例えば１００〜２４０Ｖの商用電源を利用して作動可能であり、その商用電源を受け入れて１２Ｖの直流電流に変換する電源部１００と、この１２Ｖの直流電流が入力される切替部１０１とを有している。また本分析装置１は、それとともに二次電池であるバッテリ１０２でも駆動可能とされており、このバッテリ１０２も上記切替部１０１に接続されている。切替部１０１は、商用電源が接続されているときは電源部１００から供給される１２Ｖの直流電流を、そして商用電源が接続されていないときはバッテリ１０２から供給される１２Ｖの直流電流を各電装部品において使用するように切替を行う。
【００５２】
また切替部１０１には、バッテリ１０２の残留電力量を検出する電池残量検出手段としてのバッテリ容量監視ユニット１０３が接続されている。一般に電池はその化学特性から、容量が低下してくると内部抵抗が大きくなって端子電圧が低下する特性があるので、その端子電圧を測定することで残留電力量を検出することができる。バッテリ容量監視ユニット１０３はこうしてバッテリ１０２の残留電力量を検出し続け、その残留電力量を示す信号を制御部８０に入力する。
【００５３】
次に、本実施形態の分析装置１の作用について説明する。まず、具体的な測定の操作手順について説明する。
《第１段階》
この第１段階においては、まず図５に示すように、例えば分析装置１の外においてカートリッジ２０の溶液注入口２３から検体溶液９０が点着され、不溶性担体２１上に展開される。その後このカートリッジ２０は、所定の時間分析装置１の外に配され、その後、前述の通りにして分析装置１内に導入、装填される。
《第２段階》
ここでは、まず図２、４に示した押圧部３０が駆動されて、そのアーム３１の先端が下降動され、押圧片３２がカートリッジ２０内の洗浄液ポット２７を外部から押し潰す。それにより図６に示すように、洗浄液ポット２７に貯えられていた洗浄液９１が不溶性担体２１の検査部位を洗浄する。このとき洗浄液９１は、送液用不溶性担体７２で十分に拡がってから、不溶性担体２１、吸収用不溶性担体７３の順に送液される。
【００５４】
次に、図２、４に示した押圧部３４が駆動されて、そのアーム３５の先端が下降動され、押圧片３６がカートリッジ２０内の増感液ポット２８を外部から押し潰す。それにより図７に示すように、増感液ポット２８に貯えられていた増感液９２が不溶性担体２１の検査部位に送液されて、増感処理がなされる。なおこの増感液９２および上記洗浄液９１については、前述した特許文献３に詳しい開示がなされており、本発明においてもそれらを適用することができる。
【００５５】
この増感処理がなされた後、カートリッジ２０の検査部位の像が、図３に示すカメラ４２によって取得される。同図に示す制御部８０は、こうして取得された像の光学濃度および色度を算出し、それらの値を、あるいはそれらの値から判定される疾患の有無等の検査結果を表示部１１に表示させる。その後カートリッジ２０は、分析装置１から取り出される。
【００５６】
次に、分析のスループットを高めるようにした点について説明する。まず、図１、３に示した操作部１２について、図９を参照して説明する。この操作部１２は、テストボタン１２ａ、モードボタン１２ｂ、次ボタン１２ｃ、点着ボタン１２ｄ、入力ボタン１２ｅおよび上下ボタン１２ｆを有している。また操作部１２には、これらのボタンの他に、エラーが検出されたこと、分析結果が出たこと、装置が分析可能状態になったことなどを示すランプ等が適宜設けられるが、それらの詳しい説明は省略する。
【００５７】
上記テストボタン１２ａは、分析動作の開始を指示するためのボタンである。モードボタン１２ｂは、いくつかの分析モード、例えばある分析専用のカートリッジ２０のみを受け付けるモードや、別の分析を行うカートリッジ２０も受け付けるモードを選択するためのボタンであり、上下ボタン１２ｆはこれらのモードの選択を行い、また入力ボタン１２ｅは選択されたモードの設定を行う。
【００５８】
先に述べた通り本実施形態におけるカートリッジ２０は、インフルエンザに対する陽性・陰性を分析するためのものである。そしてこの陰性を判断するためには１５分が必要であるが、分析装置１内にカートリッジ２０を導入して行う前述の増感処理は、５分を要するだけである。つまり、それよりも前の１０分間は、テストラインＡおよびＢを監視するだけの時間である。そうであるのに、もしカートリッジ２０を点着直後から分析装置１内に導入して分析を行えば、分析装置１が１検体当たり１５分間使用されるので、１時間に４検体しか分析できないことになる。
【００５９】
インフルエンザに対する陽性・陰性を判定するために本実施形態のような分析装置１を用いることの意義は、自動判定による分析結果の客観性確保に加えて、分析の所要時間短縮ということが挙げられる。しかし、実際の病院にあっては１０〜２０件／時間、医院にあっては５〜１０件／時間程度の検査依頼が有ることが多いので、４検体／時間という処理能力ではそれらの検査依頼に応えることができない。そこで、このような検査依頼に応えるためには、同じ分析装置が例えば病院では２〜７台、医院では２〜３台程度必要になってしまう。
【００６０】
それに対して本実施形態によれば、１台の分析装置１を用いるだけで上述のような検査依頼にも対応可能となっている。以下、その点について説明する。本実施形態においては、分析装置１の外でなされる検体点着後、１０分間はカートリッジ２０を分析装置１の外に配しておく。つまり本実施形態では、検体点着からカートリッジ２０の装置内導入までの必要時間Ｔａ＝１０分であり、したがってこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂ＝５分となる。本実施形態では一例として、一連のインフルエンザ検査では同じカートリッジ２０が使用されようになっているので、上記Ｔａ＝１０分、Ｔｂ＝５分は全ての分析において共通である。
【００６１】
インフルエンザ検査を行う装置使用者は、一つのカートリッジ２０に対して検体点着を行うと、その時点で図９の点着ボタン１２ｄを押して点着がなされた時点を入力する。つまり本実施形態では、この点着ボタン１２ｄが点着タイミング入力手段を構成している。このカートリッジ２０が、最初に分析に供されるものである場合は、点着から１０分が経過したところで、そのカートリッジ２０が分析装置１内に導入される。
【００６２】
その後引き続き次のカートリッジ２０を用いて新たな分析を行いたい場合、装置使用者は次ボタン１２ｃを押して、その要求が有ることを分析装置１に入力する。すなわち本実施形態ではこの次ボタン１２ｃが、分析の要求を入力するための分析要求入力手段を構成している。
【００６３】
図３に示した制御部８０は、本発明における計時手段も構成するものであり、上記点着ボタン１２ｄが押されてから次ボタン１２ｃが押されるまでの時間Ｔｃを計時する。また制御部８０は、本発明における演算部も構成するものであって、次ボタン１２ｃが押されると、前述した時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める。ここで本実施形態においてはＴａ１＝Ｔａ２＝１０分、そしてＴｂ１＝５分であるので、Ｔ＝５分−Ｔｃである。
【００６４】
上記Ｔａ１＝Ｔａ２＝１０分、Ｔｂ１＝５分という値は、例えば使用前のカートリッジ２０を一旦分析装置１に導入させ、図２に示した第２の測定部５０によりカートリッジ２０の情報表示部２５に記録されている情報を読み取ることにより、制御部８０に入力することができる。そうする場合は、測定部５０が本発明における条件読取手段となる。あるいは、条件読取手段として外付けのバーコードリーダ等を設けておき、使用されるカートリッジ２０から逐一Ｔａ、Ｔｂの値を読み取って、それを制御部８０に入力させてもよい。この後者の方法は、Ｔａ１とＴａ２の値が互いに異なるような場合にも対応可能である。なお、この後者の方法を採用する場合は、表示部１１に例えば「外付けリーダで試薬コードを読んで下さい。」といった表示を出させるのが望ましい。
【００６５】
制御部８０は、上記Ｔ＝５分−Ｔｃの値を表示部１１に表示させる。つまり本実施形態ではこの制御部８０および表示部１１が、本発明における通知手段を構成している。このとき表示部１１には、まず、例えば「残り時間：Ｘ分Ｙ秒 次の点着：Ａ分Ｂ秒」という表示がなされる。ここで「次の点着：Ａ分Ｂ秒」が上記Ｔの値であり、「残り時間：Ｘ分Ｙ秒」は、その時点で既に検体点着がなされているカートリッジ２０に関する分析が終了するまでの時間を示すものである。
【００６６】
その後制御部８０は、上記Ａ分Ｂ秒の値を例えば１秒ずつカウントダウンして、その値を表示部１１に表示させる。そして制御部８０は、このカウントダウンした値がゼロになったとき、つまり次の分析要求がなされてから時間Ｔが経過した時点で、表示部１１に例えば「残り時間：Ｘ分Ｙ秒 次の点着：０分０秒 点着して下さい。」という表示を出させるとともに、図示外のブザーを鳴動させ、装置使用者に点着を促す。
【００６７】
それにより装置使用者は、次のカートリッジ２０に検体を点着するとともに、点着ボタン１２ｄを押して制御部８０に点着タイミングを入力させる。こうして入力された点着タイミングは、さらに別のカートリッジ２０が使用される際に、上記と同様にして時間Ｔを求めるために利用される。
【００６８】
制御部８０は、分析装置１内に有るカートリッジ２０に対する分析が終了すると、つまり上記「Ｘ分Ｙ秒」の表示が「０分０秒」になった時点で、表示部１１に例えば「処理終了しました。プリントします。カートリッジを交換して下さい。」という表示を出させるとともに、前記ブザーを鳴動させ、カートリッジ２０の交換を促す。それにより装置使用者は、分析が完了したカートリッジ２０を分析装置１から排出させ、それに換えて次のカートリッジ２０を分析装置１内に導入させる。なおこのカートリッジ２０の導入、排出は、前述のカートリッジ装填部１４を作動させて行われる。また、分析装置１にプリント手段が付与されていれば、それにより、分析結果がプリントアウトされる。
【００６９】
以上の通りにして各カートリッジ２０に検体点着を行い、そしてカートリッジ２０の交換を逐次行うことにより、カートリッジ２０が分析装置１内に有る時間は基本的に、図８に示すように互いに連続するようになる（カートリッジ交換に要する短い時間は無視する）。それにより、インフルエンザ検査等のスループットが高められる。本実施形態では具体的に、分析の回数がある程度多くて、全分析に要する時間に対して１番目の分析における時間Ｔａが無視できるほどに小さいならば、全分析工程を通してカートリッジ２０を分析装置１内に配置しておく場合と比べて、スループットは略３倍まで高められる。
【００７０】
以上、カートリッジ２０を１箇所のみにおいて受け付けるように構成された分析装置１について説明したが、本発明は、カートリッジ２０を複数箇所において受け付けて、複数のカートリッジ２０に対する分析を並行して行うように構成された分析装置に対しても同様に適用可能である。すなわち、そのような構成においても、カートリッジ２０を受け付ける各箇所において、カートリッジ２０を１つずつ交換して受け入れるのであれば、本発明を適用することによりスループットの向上が実現される。
【００７１】
なお、上記測定に関わる事項について、以下簡単に説明する。
【００７２】
（検体溶液）
本発明の分析装置を用いて分析することのできる検体溶液としては、被験物質（天然物、毒素、ホルモンまたは農薬等の生理活性物質あるいは環境汚染物質等）を含む可能性のあるものである限り、特に限定されるものではなく、例えば、生物学的試料、特には動物（特にヒト）の体液（例えば、血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻水、または喀痰）若しくは排泄物（例えば、糞便）、臓器、組織、粘膜や皮膚、それらを含むと考えられる搾過検体（スワブ）、うがい液、または動植物それ自体若しくはそれらの乾燥体を後述の希釈液で希釈したもの等を挙げることができる。
【００７３】
検体溶液はそのままで、あるいは、検体溶液を適当な抽出用溶媒を用いて抽出して得られる抽出液の形で、さらには、この抽出液を適当な希釈剤で希釈して得られる希釈液の形、若しくは抽出液を適当な方法で濃縮した形で用いることができる。
【００７４】
（標識物質）
本発明で使用することができる標識物質としては、一般的なイムノクロマトグラフ法で用いられるような金属微粒子（または金属コロイド）、着色ラテックス粒子、酵素など、有色で視認できる、または、反応により検査できるようになる標識物であれば特に限定されることなく用いることができるが、標識物質を触媒とした金属イオンの還元反応によって、標識物質への金属の沈着でシグナルを増感する場合には、その触媒活性の観点から金属微粒子が好ましい。
【００７５】
その金属微粒子の材料としては、金属単体、金属硫化物、その他金属合金、または金属を含むポリマ−粒子標識を用いることができる。粒子（またはコロイド）の平均粒径は、１ｎｍ〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。ここで、平均粒径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により実測された複数の粒子の径（粒子の最長径）の平均値である。より詳細には、金コロイド、銀コロイド、白金コロイド、鉄コロイド、水酸化アルミニウムコロイド、およびこれらの複合コロイドなどが挙げられ、好ましくは、金コロイド、銀コロイド、白金コロイド、およびこれらの複合コロイドであることが望ましい。特に、金コロイドと銀コロイドが適当な粒径において、金コロイドは赤色、銀コロイドは黄色を示し視認度が高いという観点からより好ましい。金コロイドを用いることにより、銀イオン含有化合物を用いた増感工程を行うことにより増感の前後で標識の色度が変化する（金コロイドは赤く呈色し、増感後は還元された銀イオンが金コロイドに沈着し黒くなる）ため、後述するようにこの変化を検査のエラー判定に用いることができるようになる。金属コロイドの平均粒径としては、約１〜５００ｎｍが好ましく、さらには１〜１００ｎｍがより好ましい。
【００７６】
（特異的結合物質）
特異的結合物質としては、被検物質に対して親和性を持つものならば特に限定されることはなく例えば、被験物質が抗原である場合には当該抗原に対する抗体、被験物質がたんぱく質、金属イオンまたは低分子量有機化合物である場合にはこれらに対するアプタマー、被験物質がＤＮＡやＲＮＡなど核酸である場合にはこれらに対して相補的な配列を持つＤＮＡやＲＮＡ等の核酸分子、被験物質がアビジンである場合にはビオチン、被験物質が特定のペプチドの場合にはこれに特異的に結合する錯体、等を挙げることができる。また、上記した例では特異的結合物質と被験物質との関係を入れ換えることもでき、例えば被験物質が抗体である場合には当該抗体に対する抗原を、特異的結合物質として用いることもできる。さらに、上記のような被検物質に対して親和性を持つ物質を一部に含有する化合物等を特異的結合物質として用いることもできる。
【００７７】
上記抗体としては具体的に、その被験物質によって免疫された動物の血清から調製する抗血清、抗血清から精製された免疫グロブリン画分、その被験物質によって免疫された動物の脾臓細胞を用いる細胞融合によって得られるモノクローナル抗体、あるいは、それらの断片［例えば、Ｆ(ａｂ’)２、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、またはＦｖ］を用いることができる。これらの抗体の調製は、常法により行なうことができる。
【００７８】
（不溶性担体）
不溶性担体２１の材料は、多孔性であることが好ましく、例えば、ニトロセルロース膜、セルロース膜、アセチルセルロース膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、ナイロン膜、ガラス繊維、不織布、布、または糸等が好ましく挙げられる。
【００７９】
クロマトグラフ担体には、被験物質に対する特異的結合物質を固定化させて検査ラインや所望によりコントロール部位が作製される。特異的結合物質は、特異的結合物質をクロマトグラフ担体の一部に物理的または化学的結合により直接固定化させてもよいし、特異的結合物質をラテックス粒子などの微粒子に物理的または化学的に結合させ、この微粒子をクロマトグラフ担体の一部にトラップさせて固定化させてもよい。
【００８０】
（増感液）
増感液は、含まれる薬剤が標識物質や被験物質の触媒作用によって反応することにより、呈色あるいは発光する化合物などを生じ、シグナルの増感を起こすことができる溶液である。例えば、金属標識上で、物理現像により金属銀の析出を起こす銀イオン溶液である。詳細には、写真化学の分野での一般書物（例えば、「改訂写真工学の基礎-銀塩写真編-」（日本写真学会編、コロナ社）、「写真の化学」（笹井明、写真工業出版社）、「最新処方ハンドブック」（菊池真一他、アミコ出版社））に記載されているような、いわゆる現像液を用いることができる。例えば、増感液として銀イオン含有化合物を含む物理現像液を用いれば、銀イオンの還元剤により液中の銀イオンを、現像の核となるような金属コロイド等を中心に還元させることができる。
【００８１】
また別の例としては、酵素反応を用いた例がある。例えば、ペルオキシダーゼ標識と過酸化水素の作用により色素となる、フェニレンジアミン化合物とナフトール化合物の溶液などが挙げられる。さらに、非特許文献「臨床検査 Ｖｏｌ．４１ ｎｏ．９ ｐ．１０２０ Ｈ２Ｏ２−ＰＯＤ系を利用した染色」に記載されているような、西洋わさびペルオキシダーゼ検出の発色基質などでもよい。また、特開２００９−１５６６１２号公報に記載の発色基質は特に好ましく用いることができる。なお、酵素の代わりに白金微粒子などの金属触媒を用いる系でもよい。
【００８２】
別の酵素を用いた例としては、アルカリホスファターゼを標識とし、５−ブロモ−４クロロ−３−インドリル−リン酸二ナトリウム塩（ＢＣＩＰ）を基質として発色させるような系もある。以上、呈色する反応を代表に挙げたが、一般的にエンザイムイムノアッセイで用いられるような、酵素と基質の組み合わせであればなんでも良く、化学発光する基質であっても、蛍光を発する基質であってもよい。
【００８３】
（銀イオン含有化合物）
銀イオン含有化合物としては、有機銀塩、無機銀塩、もしくは銀錯体を用いることができる。好ましくは、水などの溶媒に対して溶解度の高い銀イオン含有化合物であり、硝酸銀、酢酸銀、乳酸銀、酪酸銀、チオ硫酸銀などが挙げられる。特に好ましくは硝酸銀である。銀錯体としては、水酸基やスルホン基など水溶性基を有する配位子に配位された銀錯体が好ましく、ヒドロキシチオエーテル銀等が挙げられる。無機銀塩、もしくは銀錯体は、銀として一般に０．００１モル／ｍ２〜０．２モル／ｍ２、好ましくは０．０１モル／ｍ２〜０．０５モル／ｍ２含有されることが好ましい。
【００８４】
（銀イオンの還元剤）
銀イオンの還元剤は、銀イオンを銀に還元することができれば、無機・有機のいかなる材料、またはその混合物でも用いることができる。
【００８５】
無機還元剤としては、Ｆｅ２+、Ｖ２+、Ｔｉ３+、などの金属イオンで原子価の変化し得る還元性金属塩、還元性金属錯塩を好ましく挙げることができる。無機還元剤を用いる際には、酸化されたイオンを錯形成するか還元して、除去するか無害化する必要がある。例えば、Ｆｅ２+を還元剤として用いる系では、クエン酸やＥＤＴＡを用いて酸化物であるＦｅ３+の錯体を形成し、無害化することができる。本系ではこのような無機還元剤を用いることが好ましく、より好ましくはＦｅ２+の金属塩が好ましい。
【００８６】
なお、上記実施形態においては、呈色状態の増感方法として銀イオン含有化合物を還元剤で還元することにより標識物質を増感させる方法を用いたが、本発明における増感方法はこれに限定されない。増感液は、含まれる薬剤が標識物質や被験物質の触媒作用によって反応することにより、呈色あるいは発光する化合物などを生じ、シグナルの増感を起こすことができる溶液であればよく、例えば上記したような酵素を用いた用液などが挙げられる。
【００８７】
また上記実施形態においては、アッセイ法としてイムノクロマトグラフ法について説明したが、本発明で適用するアッセイ法はこれに限定されない。いわゆる免疫反応を用いない系でもよく、例えば、抗体を用いずにＤＮＡやＲＮＡなどの核酸で被験物質を捕捉する系でもよいし、さらには被験物質に対する親和性を持つ別の小分子やペプチド、たんぱく質、錯体形成物質等、によって被験物質を捕捉する系であってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１ クロマトグラフ分析装置
１０ 筐体
１１ 表示部
１２ 操作部
１３ 電源スイッチ
１４ カートリッジ装填部
２０ イムノクロマトグラフ用カートリッジ
２１ 不溶性担体
２２ カートリッジケース
２３ 溶液注入口
２６ シート材
２７ 洗浄液ポット
２８ 増感液ポット
３０、３４ 押圧部
３２、３６ 押圧片
３３、３７ カム
３８ モータ
４０、５０ 測定部
８７、８８ 刃
８０ 制御部
９０ 検体溶液
９１ 洗浄液
９２ 増感液
１０２ バッテリ
１０３ バッテリ容量監視ユニット
Ａ、Ｂ テストライン
Ｃ コントロールライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な分析装置を用いるとともに、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものを用い、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから反応容器を分析装置に導入させ、
検体と試薬との反応状態を分析装置内で検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析方法において、
一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を示す通知を発生させることを特徴とする分析方法。
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
【請求項２】
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な構造を有する分析装置であって、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものが適用され、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから導入された反応容器に関して、検体と試薬との反応状態を検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析装置において、
反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、
分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、
前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、
前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、
この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたことを特徴とする分析装置。
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
【請求項３】
前記通知手段として、前記時間Ｔを数字で示す表示手段が設けられたことを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記表示手段が、前記時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示すものであることを特徴とする請求項３記載の分析装置。
【請求項５】
前記通知手段として、前記時間Ｔが経過した時点でその旨を示す表示または警報を発する手段が設けられたことを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の分析装置。
【請求項６】
前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられたことを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の分析装置。
【請求項７】
導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられたことを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の分析装置。
【請求項８】
検体を点着した試薬を保持した反応容器を導入および排出可能な構造を有し、導入した反応容器の増感処理を行う分析装置であって、
導入した第一の反応容器における検体の点着時刻、
前記点着時刻から増感処理開始までに必要な時間、
第一の反応容器の次に分析装置に導入する第二の反応容器における検体の点着時点から増感処理開始までに必要な時間、
および第一の反応容器における増感処理に必要な時間、
を用いて、第一の反応容器における増感処理と第二の反応容器における増感処理とが連続的に行われる、第二の反応容器における検体の点着時点を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められた点着時点に基づく通知情報を発生させる通知手段と、
を具備する分析装置。
【請求項１】
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な分析装置を用いるとともに、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものを用い、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから反応容器を分析装置に導入させ、
検体と試薬との反応状態を分析装置内で検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析方法において、
一つの反応容器に点着がなされた後に、該反応容器と換えられる次の反応容器を用いる新たな分析の要求がなされたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を示す通知を発生させることを特徴とする分析方法。
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
【請求項２】
試薬を保持した反応容器を導入、排出可能な構造を有する分析装置であって、
前記反応容器として、分析装置の外でなされる試薬への検体点着から前記導入までの必要時間Ｔａ、およびこの導入から分析完了までの必要時間Ｔｂが予め分かっているものが適用され、
分析装置の外で前記試薬に検体を点着してから導入された反応容器に関して、検体と試薬との反応状態を検出し、その反応状態に基づいて該検体に関する分析を行う分析装置において、
反応容器に点着がなされた時点を入力するための点着タイミング入力手段と、
分析の要求を入力するための分析要求入力手段と、
前記一つの反応容器における点着から前記要求が入力されるまでの経過時間Ｔｃを測定する計時手段と、
前記分析の要求が入力されたとき、時間Ｔ＝Ｔａ１＋Ｔｂ１−Ｔｃ−Ｔａ２を求める演算手段と、
この時間Ｔを示す通知を発生させる通知手段とが設けられたことを特徴とする分析装置。
（ただし
Ｔａ１、Ｔｂ１はそれぞれ前記一つの反応容器に関する時間Ｔａ、Ｔｂ、
Ｔａ２は前記次の反応容器に関する時間Ｔａ、
Ｔｃは前記一つの反応容器における点着から前記要求までの経過時間）
【請求項３】
前記通知手段として、前記時間Ｔを数字で示す表示手段が設けられたことを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記表示手段が、前記時間Ｔを数字で示した後、その数字を漸次カウントダウンして示すものであることを特徴とする請求項３記載の分析装置。
【請求項５】
前記通知手段として、前記時間Ｔが経過した時点でその旨を示す表示または警報を発する手段が設けられたことを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の分析装置。
【請求項６】
前記時間Ｔａ１、Ｔｂ１およびＴａ２のうちの少なくとも１つを示す情報を入力する条件入力手段が設けられたことを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の分析装置。
【請求項７】
導入された反応容器に示されている前記時間ＴａおよびＴｂの情報を読み取る条件読取手段が設けられたことを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の分析装置。
【請求項８】
検体を点着した試薬を保持した反応容器を導入および排出可能な構造を有し、導入した反応容器の増感処理を行う分析装置であって、
導入した第一の反応容器における検体の点着時刻、
前記点着時刻から増感処理開始までに必要な時間、
第一の反応容器の次に分析装置に導入する第二の反応容器における検体の点着時点から増感処理開始までに必要な時間、
および第一の反応容器における増感処理に必要な時間、
を用いて、第一の反応容器における増感処理と第二の反応容器における増感処理とが連続的に行われる、第二の反応容器における検体の点着時点を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められた点着時点に基づく通知情報を発生させる通知手段と、
を具備する分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１０３１５０（Ｐ２０１２−１０３１５０Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２５４８（Ｐ２０１０−２５２５４８）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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