分析装置及び分析方法
【課題】表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えることが可能な分析装置及び分析方法を提供すること。
【解決手段】検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、検体内の測定対象物と試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁部材３１と、レーザ光源が出射したレーザ光を凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光ユニット３３とを備え、測光ユニットが測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに検体を分析する分析装置１及び分析方法。分析装置１は、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制する。
【解決手段】検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、検体内の測定対象物と試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁部材３１と、レーザ光源が出射したレーザ光を凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光ユニット３３とを備え、測光ユニットが測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに検体を分析する分析装置１及び分析方法。分析装置１は、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ: Surface-enhanced Raman Scattering）と呼ばれるラマン分光法を利用して検体を分析する分析装置及び分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラマン分光分析は、検体にレーザ光を照射することにより発生するラマン散乱光を検出する分析法であり、検出対象物の分子構造に依存した特有な情報を得ることができる。このため、ラマン分光分析は、ウィルス、蛋白質等の生化学物質や環境化学物質の検出、バイオセンサ等に有効な分析方法として知られている。しかしながら、ラマン分光分析は、ラマン散乱光が極めて微弱であることから、微量分析には適さないという問題があった。
【０００３】
ところで、原子レベルの粗さを持つ金、銀などの金属表面における吸着種のラマン散乱強度は、非吸着種に比較して１０２〜１０６倍増強される場合があることが知られており、この現象は表面増強ラマン散乱と呼ばれている。更に、金属ナノ粒子を凝集させることによって、非吸着種と比較してラマン散乱強度を１０１４倍程度まで増強させることができることが発見された。そこで、近年、原子レベルの粗さを持つ金・銀などの金属ナノ粒子を標識物質として用い、更に、この標識物質と検出対象物との複合体を凝集させてラマン散乱強度を増強させることによって、検出対象物を分析する分析方法が注目されている。
【０００４】
具体的には、標識物質である金属ナノ粒子を含む試薬に検体内の検出対象物と反応する磁性粒子を含んだ試薬を検体に加える分析装置が提案されている（特許文献１参照）。このような分析装置では、磁性粒子と、検出対象物と、標識物質との複合体を、磁力を与えることによって凝集させ、生成した凝集体にレーザ光を照射し、表面増強されたラマン散乱光を測定することによって検体内の検出対象物を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／１１６０９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表面増強ラマン分光法は、従来、測定されるラマンシグナルの強度が変動し、測定値がばらついて再現性が低いことが知られている。このため、表面増強ラマン分光法は、生体物質の測定を含む臨床検査に応用する場合、測定値のばらつきを抑えることが望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えることが可能な分析装置及び分析方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁手段と、レーザ光源が出射したレーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光手段と、を備え、前記測光手段が測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析装置において、前記凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記反応容器を保持して前記レーザ光に対して回転又は移動させて前記レーザ光の照射位置を変化させることによって前記凝集体に照射される前記レーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段と、前記ラマン散乱光を前記受光手段によって時分割で測光するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記レーザ光を収束させて前記凝集体に照射する対物レンズと、前記レーザ光源，前記対物レンズ及び前記測光手段を搭載して前記反応容器に対して接近又は離反する駆動ステージと、前記駆動ステージを前記反応容器に対して接近又は離反させて前記凝集体に照射される前記レーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記ラマン散乱光を集光する集光レンズと、前記測光手段を搭載して前記集光レンズに対して接近又は離反する受光ステージと、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、反射鏡とビームスプリッタとが所定間隔で平行に配置されると共に、前記レーザ光源が出射したレーザ光の光路に対して傾斜させて設置され、前記レーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を前記凝集体のそれぞれ異なる位置に照射させる光分岐手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記凝集体に照射されるレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析方法は、検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁工程と、レーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光工程と、を含み、前記測光工程で測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析方法において、前記測光工程は、前記凝集体に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の分析方法は、上記の発明において、前記凝集体に照射するレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制するので、凝集体の退色や変性を回避することができ、これにより表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えることが可能な分析装置及び分析方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る分析装置１の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、検体が第１試薬及び第２試薬と反応した複合体を磁力によって底壁の内面に凝集体として沈降させた反応容器を示す断面図である。
【図３】図３は、容器第１移送装置、集磁テーブル及び容器第２移送装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示す集磁テーブルの容器収納部の構成を示す図である。
【図５】図５は、検体内の測定対象物と、試薬中に含まれる磁性粒子及び標識粒子との反応を説明する図である。
【図６】図６は、図１に示す測光ユニットを示す概略構成図である。
【図７】図７は、図６に示す測光ユニットの受光装置を平面から見た構成を示す模式図である。
【図８】図８は、反応容器を保持して回転させる駆動ステージの構成を示す断面図である。
【図９】図９は、凝集体が反応容器の底壁に有するレーザ光の見掛け上の照射スポットを示す図である。
【図１０】図１０は、反応容器を２次元方向へ移動可能とした場合における、凝集体が反応容器の底壁に有するレーザ光の見掛け上の照射スポットを示す図である。
【図１１】図１１は、実施例１−１として、回転させた反応容器の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲における信号強度との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、比較例１−１として、回転させない反応容器の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲におけるラマン散乱光の信号強度との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。
【図１４】図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施例２−１〜２−３及び比較例２−１〜２−４として、スポット径の異なるレーザ光を照射した際に発生した表面増強されたラマン散乱光の経過時間に対する信号強度の時間変化を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。
【図１７】図１７は、測光ユニットの光分岐素子の構成と光分岐の原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の分析装置に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の分析装置は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
先ず、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態１を図面を参照して以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る分析装置１の構成を示す模式図である。分析装置１は、図１に示すように、検体と、磁性粒子や標識粒子を含む試薬との複合体が凝集した凝集体に対してレーザ光を照射し、凝集体が発生する表面増強されたラマン散乱光を測定する測定機構２と、測定機構２を含む分析装置１全体の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう制御機構５とを備えている。分析装置１は、測定機構２と制御機構５とが連携することによって複数の検体に関するラマン分光分析を自動的に行なう。
【００２０】
測定機構２は、図１に示すように、検体搬送装置２１、検体分注装置２２、反応容器移送装置２３、第１試薬庫２４、第１試薬分注装置２５、第２試薬庫２６、第２試薬分注装置２７、容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０、容器第２移送装置３２及び測光ユニット３３を備えている。
【００２１】
検体搬送装置２１は、図１に示すように、検体を収容した複数の検体容器２１ａを保持し、図中の矢印方向に順次移送する複数の検体ラック２１ｂを備えている。検体容器２１ａに収容された検体は、検体の提供者から採取した血液、尿及び唾液などの体液である。
【００２２】
検体分注装置２２は、検体の吸引及び吐出を行なう検体ノズルが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備えている。検体分注装置２２は、図１に示すように、検体搬送装置２１上の検体吸引位置Ｐsaに移送された検体容器２１ａの中から検体ノズルによって検体を吸引し、反応容器移送装置２３上の検体吐出位置Ｐsdに移送された反応容器２０へ検体を吐出する。
【００２３】
反応容器移送装置２３は、複数の反応容器２０を保持し、図１に示すように、各反応容器２０を矢印方向に沿って検体吐出位置Ｐsd、第１試薬吐出位置Ｐr1d、第２試薬吐出位置Ｐr2dに順次移送する。ここで、反応容器２０は、図２に示すように、上部外周に複数のリブ２０ａが上下方向に形成された筒体であり、テーパ状に縮径するテーパ部２０ｂを介して底壁２０ｃが平面からなる細径部２０ｄが下部に設けられている。
【００２４】
第１試薬庫２４は、図１に示すように、第１試薬を収容した第１試薬容器２４ａを複数収納する。第１試薬庫２４は、図示しない駆動機構によって時計回り又は反時計回りに回動され、分注対象の第１試薬容器２４ａを第１試薬分注装置２５による第１試薬吸引位置Ｐr1aまで移送する。
【００２５】
第２試薬庫２６は、第１試薬庫２４と同様に、第２試薬を収容した第２試薬容器２６ａを複数収納し、分注対象の第２試薬容器２６ａを第２試薬吸引位置Ｐr2aまで移送する。
【００２６】
ここで、分析対象である検体内の測定対象物としては、例えば、抗体、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、炭水化物、ホルモン、ステロイド、ビタミン、細菌、ＤＮＡ、ＲＮＡ、細胞、ウィルス等に加え、任意の抗原物質、ハプテン、抗体及びこれらの組み合わせ等がある。
【００２７】
第１試薬は、検体内の上記測定対象物と結合する反応物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログを固相した磁性粒子を含む試薬である。第２試薬は、上記測定対象物と結合する標識物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログを結合させた標識物質を含む試薬である。
【００２８】
ここで、標識物質は、原子レベルの表面粗さを持つ金又は銀を含むナノ粒子であり、この金又は銀を含むナノ粒子の表面には、測定対象物と結合する反応物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログがコーティングされている。なお、第１試薬が上記測定対象物と結合する標識物質を含む試薬であり、第２試薬が上記測定対象物と結合する反応物質を固相した磁性粒子を含む試薬であるように、第１試薬と第２試薬とは逆の関係であってもよい。
【００２９】
第１試薬分注装置２５は、第１試薬の吸引及び吐出を行なうプローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備えている。第１試薬分注装置２５は、図１に示すように、第１試薬庫２４の第１試薬吸引位置Ｐr1aに移送された第１試薬容器２４ａからプローブによって第１試薬を吸引し、反応容器移送装置２３によって第１試薬吐出位置Ｐr1dへ移送された反応容器２０に吐出する。
【００３０】
第２試薬分注装置２７は、第１試薬分注装置２５と同様の構成を有し、図１に示すように、第２試薬庫２６の第２試薬吸引位置Ｐr2aに移送された第２試薬容器２６ａからプローブによって第２試薬を吸引し、反応容器移送装置２３によって第２試薬吐出位置Ｐr2dへ移送された反応容器２０に吐出する。
【００３１】
次に、図１，図３及び図４を参照して容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０及び容器第２移送装置３２について説明する。図３は、容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０及び容器第２移送装置３２の概略構成を示す斜視図である。図４は、図１に示す集磁テーブル３０の容器収納部３０ａの構成を示す図である。
【００３２】
容器第１移送装置２８は、検体、第１試薬及び第２試薬が分注された反応容器２０を、図１に示すように、所定タイミングで反応容器移送装置２３から集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送する。容器第１移送装置２８は、例えば、図３に示すように、矢印Ｙ1のように反応容器２０を把持する把持装置２８ａを先端に有し、他端が支柱２８ｃによって支持されるアーム２８ｂを備えている。支柱２８ｃは、図示しない回転機構及び昇降機構によって駆動され、支柱２８ｃをアーム２８ｂと共に矢印Ｙ2のように昇降させると共に、支柱２８ｃをアーム２８ｂと共に矢印Ｙ3のように回転させる。
【００３３】
集磁テーブル３０は、図３に示すように、反応容器２０を収納する容器収納部３０ａが周方向に沿って複数形成されると共に、図示しない駆動手段によって回転され、セット位置Ｐstにセットされた反応容器２０を周方向に沿って移送する。集磁テーブル３０は、図４に示すように、各容器収納部３０ａの下部に、例えば、永久磁石からなる集磁部材３１が設けられている。集磁部材３１は、収納された各反応容器２０の底壁２０ｃに近接又は接触するように各容器収納部３０ａに設けられ、検体が第１試薬及び第２試薬と反応した複合体を磁力によって底壁２０ｃの内面に凝集体として沈降させる。
【００３４】
ここで、図５を参照して、集磁テーブル３０による集磁処理について説明する。図５は、検体内の測定対象物と、試薬中に含まれる磁性粒子及び標識粒子との反応を説明する図である。
【００３５】
まず、集磁テーブル３０に移送された反応容器２０内における反応について説明する。反応容器２０は、集磁テーブル３０に移送される前に、反応容器移送装置２３において検体が分注されると共に、図５（１）に示すように、磁性粒子Ｍpを含む第１試薬と標識物質である金ナノ粒子Ｇnpを含む第２試薬が分注される。これら磁性粒子Ｍp及び金ナノ粒子Ｇnpは、検体中の測定対象物Ｏmと反応し、図５（２）に示すように、磁性粒子Ｍp、金ナノ粒子Ｇnp及び測定対象物Ｏmが結合した複合体Ｃbが形成される。この複合体Ｃbが反応容器２０内で形成された状態で、反応容器２０は、集磁テーブル３０に移送される。
【００３６】
このとき、反応容器２０内で形成された複合体Ｃbは、磁性粒子Ｍpを含んでいる。このため、反応容器２０が集磁テーブル３０に移送されると、複合体Ｃbは、集磁部材３１の磁力によって反応容器２０の底壁２０ｃに引き寄せられて凝集し、凝集体として反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降する。
【００３７】
容器第２移送装置３２は、集磁テーブル３０において凝集体を沈降させた反応容器２０を、図１及び図３に示すように、所定タイミングで集磁テーブル３０の取出位置Ｐtoから測光ユニット３３に移送する。容器第２移送装置３２は、容器第１移送装置２８と同様の構成を有し、矢印Ｙ6のように反応容器２０を把持する把持装置３２ａを先端に有し、他端が支柱３２ｃによって支持されるアーム３２ｂを備えている。支柱３２ｃは、図示しない回転機構及び昇降機構によって駆動され、支柱３２ｃをアーム３２ｂと共に矢印Ｙ7のように昇降させると共に、支柱３２ｃをアーム３２ｂと共に矢印Ｙ8のように回転させる。
【００３８】
次に、図６及び図７を参照して測光ユニット３３について説明する。図６は、図１に示す測光ユニットを示す概略構成図である。図７は、図６に示す測光ユニットの受光装置を平面から見た構成を示す模式図である。測光ユニット３３は、容器第２移送装置３２によって移送されてきた反応容器２０を反応容器２０の回転中心軸Ａrcの周りに回転させながら、反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に対し測光処理を行ない、凝集体から出射される表面増強されたラマン散乱光を分光して測光する。測光ユニット３３は、図６に示すように、レーザ光源３３ａ、ダイクロイックミラー３３ｃ、反射鏡３３ｅ及び受光装置３３ｇを有している。
【００３９】
レーザ光源３３ａは、反応容器２０の凝集体に表面増強されたラマン散乱光を発生させるレーザ光を出射する光源であり、例えば、波長７８５ｎｍのレーザ光を出射する。レーザ光は、図６に示すように、レーザ光源３３ａとダイクロイックミラー３３ｃとの間に配置されたコリメータレンズ３３ｂによって平行光に収束させられた後、ダイクロイックミラー３３ｃに入射される。
【００４０】
ダイクロイックミラー３３ｃは、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を反射すると共に、反応容器２０の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を透過させる波長選択性を有する鏡である。ダイクロイックミラー３３ｃで反射したレーザ光は、図６に示すように、反射鏡３３ｅとの間に配置された対物レンズ３３ｄによって収束される。
【００４１】
反射鏡３３ｅは、図６に示すように、対物レンズ３３ｄによって収束されたレーザ光を反射し、下方から反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に照射する。このとき、反射鏡３３ｅは、反射するレーザ光を反応容器２０の底壁２０ｃの中心から外れた位置、即ち、底壁２０ｃの反応容器２０の回転中心軸Ａrcから外れた位置に照射させる。これにより、凝集体は、反射鏡３３ｅによって反射されたレーザ光によって表面増強されたラマン散乱光を発生させる。発生したラマン散乱光は、反射鏡３３ｅで反射された後、対物レンズ３３ｄによって平行光に収束させられた後、ダイクロイックミラー３３ｃを透過する。そして、ダイクロイックミラー３３ｃを透過したラマン散乱光は、集光レンズ３３ｆによって集光されて受光装置３３ｇへ入射する。
【００４２】
受光装置３３ｇは、図７に示すように、ラマン散乱光の入射側にスリット３３ｈが設けられ、スリット３３ｈを通過したラマン散乱光を分光するグレーティング３３ｉと、グレーティング３３ｉによって分光されたラマン散乱光を波長毎に受光して測光するラインセンサ３３ｊを有している。受光装置３３ｇが測光したラマン散乱光の波長毎の光量信号は、制御部５１に出力され、分析部５３において検体の特定成分やその含有量が分析される。
【００４３】
図８は、反応容器２０を保持して回転させる駆動ステージ４０の構成を示す断面図である。駆動ステージ４０は、反応容器２０を回転中心軸Ａrc（図６参照）を中心として回転させることにより、反応容器２０の底壁２０ｃに沈降した凝集体Ａgに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段である。駆動ステージ４０は、図８に示すように、支柱４０ａの上部のステージ４０ｂに形成した開口４０ｃに配置されるベアリング４１を介して反応容器２０を保持する回転ホルダ４２が回転自在に設置されている。
【００４４】
回転ホルダ４２は、上部に設けたギア部４２ａを駆動モータ４３の回転軸４３ａに取り付けたギア４４と噛合させることによって鉛直方向の回転中心軸Ａrhの回りに反応容器２０と共に回転する。従って、回転ホルダ４２は、反応容器２０の回転中心軸Ａrc（図６参照）を回転中心軸Ａrhと一致させて回転する。回転ホルダ４２は、例えば、毎分１０〜３０回転（ｒｐｍ）で回転させることが好ましく、最も好ましくは、毎分２０回転（ｒｐｍ）である。
【００４５】
ここで、駆動ステージ４０は、図８に示すように、反射鏡３３ｅを保持するミラーホルダ４５が支柱４０ａに設けられている。ミラーホルダ４５は、レーザ光が反応容器２０の底壁２０ｃへ常に垂直に入射するように水平面に対して４５°に傾けて反射鏡３３ｅを保持する。但し、ミラーホルダ４５は、対物レンズ３３ｄの光軸ＡOLと回転ホルダ４２の回転中心軸Ａrhとが反射鏡３３ｅの表面と交わる位置から光軸ＡOL方向又は回転中心軸Ａrh方向へ僅かに変異した位置に反射鏡３３ｅを保持する。これにより、レーザ光は、反応容器２０の底壁２０ｃの中心から外れた位置、即ち、底壁２０ｃの反応容器２０の回転中心軸Ａrcから外れた位置に垂直に入射し、底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。
【００４６】
なお、測光ユニット３３において測光処理が終了した反応容器２０は、図示しない移送機構によって測光ユニット３３から取り出され、廃棄される。
【００４７】
制御機構５は、図１に示すように、制御部５１、入力部５２、分析部５３、記憶部５４及び出力部５５を備えている。測定機構２及び制御機構５が備えているこれらの各部は、制御部５１に電気的に接続されている。
【００４８】
制御部５１は、ＣＰＵ等を用いて構成され、分析装置１の上述した各構成部の処理及び動作を制御する。制御部５１は、これらの各構成部に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。実施の形態１においては、制御部５１は、ラマン散乱光を時分割で測光するように受光装置３３ｇを制御する。
【００４９】
入力部５２は、キーボードやマウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００５０】
分析部５３は、測光ユニット３３から入力されたラマン分光分析結果に基づくラマン散乱光の光量信号をもとに検体の分析を行う。
【００５１】
記憶部５４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部５４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ及びＰＣカード等の記憶媒体から情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えていてもよい。
【００５２】
出力部５５は、プリンタやスピーカー等を用いて構成され、検体の分析結果を含む諸情報を出力する。
【００５３】
以上のように構成される分析装置１は、制御部５１の制御のもと、図１に示すように、反応容器移送装置２３によって複数の反応容器２０を移送しながら各反応容器２０に検体分注装置２２によって検体を、第１試薬分注装置２５によって第１試薬を、第２試薬分注装置２７によって第１試薬を、それぞれ分注してゆく。そして、検体、第１試薬及び第２試薬が分注され、反応容器移送装置２３の終端へ移送された反応容器２０は、容器第１移送装置２８によって反応容器移送装置２３から集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送される。
【００５４】
集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送された反応容器２０は、図１に示すように、集磁テーブル３０の回転によって取出位置Ｐtoへ移送される間に、第１試薬に含まれる磁性粒子Ｍpと第２試薬に含まれる標識物質である金ナノ粒子Ｇnpが検体中の測定対象物Ｏmと反応して結合した複合体Ｃbが形成される（図５参照）。この結果、反応容器２０は、取出位置Ｐtoへ移送される間に、磁性粒子Ｍp、金ナノ粒子Ｇnp及び測定対象物Ｏmが結合した複合体Ｃbが集磁部材３１の磁力によって底壁２０ｃに引き寄せられて凝集し、凝集体Ａgとして底壁２０ｃの内面に沈降する（図８参照）。
【００５５】
このようにして集磁テーブル３０の取出位置Ｐtoへ移送された反応容器２０は、図１に示すように、容器第２移送装置３２によって測光ユニット３３へ移送される。測光ユニット３３に移送された反応容器２０は、図８に示すように、回転ホルダ４２によって反応容器２０を回転中心軸Ａrhの周りに回転されながら、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光が底壁２０ｃの下方から内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。これにより、凝集体Ａgが、照射されるレーザ光によって表面増強されたラマン散乱光を発生させる。
【００５６】
発生した表面増強されたラマン散乱光は、反射鏡３３ｅで反射された後、対物レンズ３３ｄ、ダイクロイックミラー３３ｃ及び集光レンズ３３ｆを経て受光装置３３ｇへ入射する。そして、受光装置３３ｇは、制御部５１の制御のもとに前記ラマン散乱光を時分割で測光し、その光量信号を制御部５１に出力する。これにより、分析部５３において光量信号をもとに検体の特定成分やその含有量が分析される。
【００５７】
このとき、分析装置１は、図８に示すように、反応容器２０を回転ホルダ４２によって回転中心軸Ａrhの周りに回転させながら、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を反応容器２０の下方から底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射する。このため、底壁２０ｃ内面の凝集体Ａgは、本発明の実施の形態１に係る分析方法のもとに、レーザ光の照射位置が周方向に変化し、照射される単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が退色や変性を起こすことのない適切な値に抑制される。
【００５８】
ここで、レーザ光源３３ａが出射するレーザ光のエネルギー量、照射スポットＳpの直径、照射スポットＳpの反応容器２０の回転中心軸Ａrcからの距離、回転ホルダ４２の回転数（ｒｐｍ）をもとに、各照射スポットＳpに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を算出すると、単位時間、単位面積当たり０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２となる。
【００５９】
そして、受光装置３３ｇは、上記適宜のエネルギー量のレーザ光の照射によって凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を時分割で測光する。
【００６０】
このため、実施の形態１の分析装置１は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００６１】
ここで、反応容器２０は、底壁２０ｃの下方からレーザ光が連続的に照射されるが、受光装置３３ｇは、凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を時分割で測光する。このため、反応容器２０の凝集体は、見掛け上、図９（ａ）に示すように、底壁２０ｃに単位時間当たり複数個所のレーザ光の照射スポットＳpを有することになる。従って、反応容器２０を回転させる回転ホルダ４２の回転数を増すと共に、受光装置３３ｇによる測定時間を短くすると、反応容器２０の凝集体は、図９(ｂ)に示すように、見掛け上、単位時間当たりのレーザ光の照射スポットＳpの数を増加させることができる。
【００６２】
また、底壁２０ｃ内面の凝集体Ａgに照射するレーザ光の照射位置を変化させる際、反応容器２０を回転ホルダ４２によって回転させるのに代えて、駆動ステージ４０を水平面内で互いに直交する２軸方向へ移動可能に構成し、反応容器２０を２軸方向へ移動させてもよい。このようにすると、反応容器２０の凝集体は、見掛け上、図１０（ａ）に示すように、底壁２０ｃに単位時間当たり２軸方向に複数個所のレーザ光の照射スポットＳpを有することになる。このとき、駆動ステージ４０の２軸方向の移動速度を速くすると共に、受光装置３３ｇによる測定時間を短くすると、反応容器２０の凝集体は、図１０(ｂ)に示すように、見掛け上、単位時間当たりのレーザ光の照射スポットＳp箇所を増加させることができる。更に、２軸方向の移動を組み合わせると、反応容器２０の凝集体は、図１０(ｃ)や図１０（ｄ）に示すように、照射スポットＳpの位置と数を自由に変化させることができる。
【００６３】
（実施例１−１）
次に、実施の形態１に係る分析装置の実施例１−１を説明する。実施例１−１は、実施の形態１の分析装置１を用い、回転ホルダ４２によって反応容器２０を毎分１２回転（ｒｐｍ）で回転させながら、反応容器２０の底壁２０ｃにレーザ光源３３ａが出射したレーザ光を照射した。このとき、反応容器２０の凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を、受光装置３３ｇによって分光しつつ、１回当たり０．０４秒間で１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲における受光装置３３ｇの出力信号の信号強度との関係を図１１に示す。図１１は、受光装置３３ｇの出力信号として１０個の曲線が表示されている。
【００６４】
図１１から明らかなように、出力信号は、１０回の測定において信号相互間での強度の差が小さかった。従って、分析装置１は、測定値のばらつきを抑えられることが分かる。このため、分析装置１は、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００６５】
このとき、１０個の出力信号の強度に関する標準偏差σと算術平均Ｘとの比である分散係数ＣＶ（＝σ／Ｘ）を求めたところ１．５（％）であった。
【００６６】
（比較例１−１）
比較のため、実施の形態１の分析装置１を用い、回転ホルダ４２による反応容器２０の回転を停止したことを除き、反応容器２０の凝集体Ａgが発生したラマン散乱光を実施例１−１と同一条件で測定した。この結果を、実施例１−１と同様にして図１２に示す。図１２も、受光装置３３ｇの出力信号として１０個の曲線が表示されている。
【００６７】
実施例１−１の測定結果と比較すると明らかなように、比較例１−１の１０個の出力信号は、１０回の測定において信号相互間での強度の差が大きく、測定値がばらついており、再現性のあるデータの取得が難しいことが分かった。比較例１−１に示す１０個の出力信号の強度に関し、実施例１−１と同様にして分散係数を求めたところ１０．０（％）であり、実施例１−１の分散係数は、比較例１−１の分散係数よりも大きく性能が向上していた。
【００６８】
なお、測光ユニット３３は、レーザ光源３３ａを間欠発振させることによりレーザ光を間欠的に発生させて反応容器２０の凝集体に照射し、間欠発振させたレーザ光によって生じた表面増強されたラマン散乱光を受光装置３３ｇによって測定するようにしてもよい。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態２を図面を参照して以下に説明する。図１３は、実施の形態２に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。以下の説明においては、実施の形態１の分析装置と同一の構成要素には同一の符号を使用している。
【００７０】
実施の形態１の分析装置は、測光ユニットが反応容器を回転させてレーザ光の照射位置を変更することによって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制した。これに対して、実施の形態２の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光のスポット径によって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する。
【００７１】
測光ユニット３３Ａは、図１３に示すように、レーザ光源３３ａ、コリメータレンズ３３ｂ、ダイクロイックミラー３３ｃ、対物レンズ３３ｄ、反射鏡３３ｅ、集光レンズ３３ｆ及び受光装置３３ｇを有している。測光ユニット３３Ａは、受光装置３３ｇが受光ステージ３４に設置されると共に、レーザ光源３３ａ、コリメータレンズ３３ｂ、ダイクロイックミラー３３ｃ、対物レンズ３３ｄ、集光レンズ３３ｆ及び受光ステージ３４が駆動ステージ３６に設置されている。
【００７２】
受光ステージ３４は、図中矢印Ａで示すように集光レンズ３３ｆへ接近又は離反が可能な直進ステージ等の１軸ステージが使用され、マイクロメータ等の調節ねじ３４ａを操作することによって受光装置３３ｇと集光レンズ３３ｆとの距離が調整される。
【００７３】
駆動ステージ３６は、受光ステージ３４と同様な１軸ステージが使用され、マイクロメータ等の調節ねじ３６ａによって図中矢印Ｂで示すように反射鏡３３ｅへ接近又は離反することによって対物レンズ３３ｄの反射鏡３３ｅに対する距離を調整する。これにより、駆動ステージ３６は、反応容器２０に対して接近、離反し、底壁２０ｃに沈降した凝集体Ａgに照射されるレーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段である。
【００７４】
このとき、凝集体Ａgに照射されるレーザ光のスポット径としては、直径１００〜２００μｍが好ましい。レーザ光のスポット径をこの範囲の直径に設定すると、測光ユニット３３は、凝集体Ａgに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積あたりのエネルギー量が本発明の分析方法である０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制され、凝集体Ａgに対して退色や変性を起こすことがない。
【００７５】
ここで、駆動ステージ３６は、反射鏡３３ｅとの距離を調整すると、反応容器２０の凝集体が発生し、反射鏡３３ｅで反射して対物レンズ３３ｄに入射する表面増強されたラマン散乱光の入射角度が変化する。このため、集光レンズ３３ｆに入射するラマン散乱光の入射角度が変化する結果、集光レンズ３３ｆから受光装置３３ｇへ入射するラマン散乱光の入射角度が変化する。そこで、測光ユニット３３Ａは、受光装置３３ｇへ入射するラマン散乱光を適正に受光することができるように、調節ねじ３４ａを操作することによって受光ステージ３４を集光レンズ３３ｆへ接近又は離反させ、受光装置３３ｇと集光レンズ３３ｆとの距離を調整する。なお、受光ステージ３４や駆動ステージ３６は、アクチュエータを設け、制御部５１によって自動で駆動するようにしてもよい。
【００７６】
次に、反射鏡３３ｅによる反応容器２０へのレーザ光の照射について図１４を参照して以下に説明する。図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。
【００７７】
容器保持ステージ４０Ａは、図１４に示すように、支柱４０ａの上部のステージ４０ｂに形成した開口４０ｃに容器ホルダ４２Ａが設置された駆動ステージである。容器保持ステージ４０Ａは、容器ホルダ４２Ａに反応容器２０を保持している。
【００７８】
このとき、反射鏡３３ｅは、図１４に示すように、ミラーホルダ４５を介して容器保持ステージ４０Ａに支持されるが、レーザ光が反応容器２０の底壁２０ｃへ常に垂直に入射するように水平面に対して４５°に傾けて配置される。また、反射鏡３３ｅは、対物レンズ３３ｄの光軸ＡOLと反応容器２０の中心を通る軸Ａcとが反射鏡３３ｅの表面で交わるように配置される。これにより、レーザ光は、反応容器２０の中心を通る軸Ａc上の底壁２０ｃに垂直に入射して反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。
【００７９】
実施の形態２の分析装置は、測光ユニット３３Ａと容器保持ステージ４０Ａが上記のように構成されている。従って、実施の形態２の分析装置は、レーザ光源３３ａが出射した直径１００〜２００μｍのスポット径のレーザ光が、反応容器２０の下方から底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に対して照射される。即ち、凝集体には、本発明の分析方法のもとに、単位時間、単位面積あたり凝集体に退色や変性を起こすことのない０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２のエネルギー量のレーザ光が照射される。
【００８０】
このため、実施の形態２の分析装置は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００８１】
（実施例２−１〜２−３）
実施の形態２の分析装置を用い、同一の検体、第１試薬及び第２試薬を同量分注して反応させた複数の反応容器２０の凝集体のそれぞれに、本発明の分析方法のもとに、出射強度が２８．５ｍＷであり、スポット径が１００μｍ（実施例２−１）、１５０μｍ（実施例２−２）、２００μｍ（実施例２−３）のレーザ光を照射した際に発生した表面増強されたラマン散乱光を受光装置３３ｇによって９５秒間測定した。その結果を、受光装置３３ｇが出力する信号強度の時間変化として図１５に示す。
【００８２】
図１５に示すように、レーザ光のスポット径が１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍの場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度は、時間経過に対して安定していた。従って、実施の形態２に係る分析装置は、測定値のばらつきを抑えられることが分かる。このため、実施の形態２に係る分析装置は、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００８３】
（比較例２−１〜２−４）
比較のため、実施の形態２の分析装置を用い、同一の検体、第１試薬及び第２試薬を同量分注して反応させた複数の反応容器２０の凝集体のそれぞれに、本発明の分析方法のもとに、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）、５０μｍ（比較例２−２，２−３）、７μｍ（比較例２−４）のレーザ光を照射して表面増強されたラマン散乱光を実施例２−１〜２−３と同様に測定した。その結果を、図１５に併せて示す。
【００８４】
実施例２−１〜２−３の測定結果と比較すると明らかなように、レーザ光のスポット径が５０μｍ（比較例２−２，２−３）や７μｍ（比較例２−４）の場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度は、経時的に減少する傾向を示しており、スポット径が７μｍ（比較例２−４）の場合には、信号強度の変化幅が大きくなっている。但し、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）の場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度に経時的な変化や大幅な変化は見られないが、実施例２−１〜２−３の測定値の約５割へと小さくなっている。これは、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）の場合は、実施例２−１〜２−３に比べてスポット径が大きい分、反応容器２０の凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が減少し、凝集体の退色や変性が抑制されていることに起因するものと判断される。
【００８５】
そして、スポット径が５０μｍ（比較例２−２，２−３）の場合、実施例２−１〜２−３の測定値の約８〜５割へと小さくなっており、スポット径が７μｍの場合には、実施例１〜３の測定値の約６〜２割へと小さくなっていた。これは、スポット径が７μｍ（比較例２−４）の場合、実施例２−１〜２−３に比べてスポット径が小さい分、反応容器２０の凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が増加し、凝集体の退色や変性が生じていることに起因するものと判断される。
【００８６】
（実施の形態３）
次に、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態３を図面を参照して以下に説明する。図１６は、実施の形態３に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。図１７は、測光ユニットの光分岐素子の構成と光分岐の原理を説明する図である。
【００８７】
実施の形態２の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光のスポット径によって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制した。これに対して、実施の形態３の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を凝集体のそれぞれ異なる位置に照射することによって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する。
【００８８】
測光ユニット３３Ｂは、図１６に示すように、レーザ光源３３ａ、光分岐素子３３ｋ、ダイクロイックミラー３３ｃ、コリメータレンズ３３ｂ、集光レンズ３３ｆ及び受光装置３３ｇを有している。
【００８９】
光分岐素子３３ｋは、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を４本の光束に分岐する光学素子であり、図１７に示すように、反射鏡ＭとビームスプリッタＳbとが面間隔ｄを置いて平行に配置されている。光分岐素子３３ｋは、レーザ光源３３ａが出射するレーザ光Ｌ0の光路上のレーザ光源３３ａとダイクロイックミラー３３ｃとの間に配置される。このとき、光分岐素子３３ｋは、ビームスプリッタＳbを透過してゆくレーザ光の透過方向に直交する面に対して角度α傾斜させ、レーザ光源３３ａの照射方向前段に反射鏡Ｍが位置し、後段にビームスプリッタＳbが位置するように配置される。
【００９０】
光分岐素子３３ｋは、レーザ光Ｌ0がビームスプリッタＳbの第１入射点Ｐ1に入射角θで入射すると、一部を分岐光束Ｌ1として透過させ、残部を反射角θで反射させる。第１入射点Ｐ1で反射した光束は、反射鏡Ｍで反射して第２入射点Ｐ2に入射角θで入射し、第１入射点Ｐ1の場合と同様に、一部を分岐光束Ｌ2として分岐光束Ｌ1と平行に透過させ、残部を反射角θで反射させる。
【００９１】
以下同様にして、光分岐素子３３ｋは、第３入射点Ｐ3及び第４入射点Ｐ4において分岐光束Ｌ3，Ｌ4を分岐光束Ｌ1と平行に透過させる。但し、第４入射点Ｐ4で反射した光束は、反射鏡Ｍで反射することなく、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4とは異なる方向へ出射されるため、レーザ光Ｌ0は、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4の４本の光束に分岐される。
【００９２】
このとき、ビームスプリッタＳbは、第１入射点Ｐ1〜第４入射点Ｐ4における反射率ＲiがＲi＝（４−ｉ）／（５−ｉ）（但し、ｉ＝１〜４）で表される反射率分布を有するように作成しておく。
【００９３】
従って、ビームスプリッタＳbは、第１入射点Ｐ1の反射率Ｒ1が３／４、第２入射点Ｐ2の反射率Ｒ2が２／３、第３入射点Ｐ3の反射率Ｒ3が１／２、第４入射点Ｐ4の反射率Ｒ4が０、の反射率分布を有するように作成する。ビームスプリッタＳbの反射率分布を上記のように作成すると、透過する分岐光束Ｌ1〜Ｌ4は、次式で与えられる光強度Ｉ1〜Ｉ4がＩ0／４の等しい値となり、レーザ光Ｌ0は、光強度の等しい４本の光束に分岐される。
Ｉ1＝Ｉ0・（１−Ｒ1）＝Ｉ0／４
Ｉ2＝Ｉ0・Ｒ1・（１−Ｒ2）＝Ｉ0／４
Ｉ3＝Ｉ0・Ｒ1・Ｒ2・（１−Ｒ3）＝Ｉ0／４
Ｉ4＝Ｉ0・Ｒ1・Ｒ2・Ｒ3・（１−Ｒ4）＝Ｉ0／４
【００９４】
実施の形態３の分析装置の測光ユニット３３Ｂは、光分岐素子３３ｋが上述のように構成されているため、図１６に示すように、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光は光分岐素子３３ｋによって４本の光束に分岐される。４本の分岐光束Ｌ1〜Ｌ4は、ダイクロイックミラー３３ｃを透過して反応容器２０の凝集体のそれぞれ異なる位置に照射され、凝集体が表面増強されたラマン散乱光を発生する。このラマン散乱光は、ダイクロイックミラー３３ｃで反射され、コリメータレンズ３３ｂで平行光に収束させられた後、集光レンズ３３ｆによって集光されて受光装置３３ｇへ入射する。
【００９５】
このとき、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4が凝集体のそれぞれ異なる位置に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量としては、０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２となる。
【００９６】
実施の形態３の分析装置は、光分岐素子３３ｋが反応容器に照射するレーザ光を光強度の等しい複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を凝集体のそれぞれ異なる位置に照射する。これにより、実施の形態３の分析装置は、本発明の分析方法のもとに、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制している。このため、凝集体には、単位時間、単位面積あたりの値が適正で、退色や変性を起こすことのないレーザ光が照射される。
【００９７】
従って、実施の形態３の分析装置は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明の分析装置及び分析方法は、表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えるのに有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 分析装置
２ 測定機構
２０ 反応容器
２１ 検体搬送装置
２２ 検体分注装置
２３ 反応容器移送装置
２４ 第１試薬庫
２５ 第１試薬分注装置
２６ 第２試薬庫
２７ 第２試薬分注装置
２８ 容器第１移送装置
３０ 集磁テーブル
３１ 集磁部材
３２ 容器第２移送装置
３３，３３Ａ 測光ユニット
３３ａ レーザ光源
３３ｂ コリメータレンズ
３３ｃ ダイクロイックミラー
３３ｄ 対物レンズ
３３ｅ 反射鏡
３３ｆ 集光レンズ
３３ｇ 受光装置
３３ｋ 光分岐素子
３４ 受光ステージ
３６ 駆動ステージ
４０ 駆動ステージ
４１ ベアリング
４２ 回転ホルダ
４３ 駆動モータ
４４ ギア
４５ ミラーホルダ
５ 制御機構
５１ 制御部
５２ 入力部
５３ 分析部
５４ 記憶部
５５ 出力部
Ａg 凝集体
Ｍ 反射鏡
Ｓb ビームスプリッタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ: Surface-enhanced Raman Scattering）と呼ばれるラマン分光法を利用して検体を分析する分析装置及び分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラマン分光分析は、検体にレーザ光を照射することにより発生するラマン散乱光を検出する分析法であり、検出対象物の分子構造に依存した特有な情報を得ることができる。このため、ラマン分光分析は、ウィルス、蛋白質等の生化学物質や環境化学物質の検出、バイオセンサ等に有効な分析方法として知られている。しかしながら、ラマン分光分析は、ラマン散乱光が極めて微弱であることから、微量分析には適さないという問題があった。
【０００３】
ところで、原子レベルの粗さを持つ金、銀などの金属表面における吸着種のラマン散乱強度は、非吸着種に比較して１０２〜１０６倍増強される場合があることが知られており、この現象は表面増強ラマン散乱と呼ばれている。更に、金属ナノ粒子を凝集させることによって、非吸着種と比較してラマン散乱強度を１０１４倍程度まで増強させることができることが発見された。そこで、近年、原子レベルの粗さを持つ金・銀などの金属ナノ粒子を標識物質として用い、更に、この標識物質と検出対象物との複合体を凝集させてラマン散乱強度を増強させることによって、検出対象物を分析する分析方法が注目されている。
【０００４】
具体的には、標識物質である金属ナノ粒子を含む試薬に検体内の検出対象物と反応する磁性粒子を含んだ試薬を検体に加える分析装置が提案されている（特許文献１参照）。このような分析装置では、磁性粒子と、検出対象物と、標識物質との複合体を、磁力を与えることによって凝集させ、生成した凝集体にレーザ光を照射し、表面増強されたラマン散乱光を測定することによって検体内の検出対象物を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／１１６０９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表面増強ラマン分光法は、従来、測定されるラマンシグナルの強度が変動し、測定値がばらついて再現性が低いことが知られている。このため、表面増強ラマン分光法は、生体物質の測定を含む臨床検査に応用する場合、測定値のばらつきを抑えることが望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えることが可能な分析装置及び分析方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁手段と、レーザ光源が出射したレーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光手段と、を備え、前記測光手段が測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析装置において、前記凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記反応容器を保持して前記レーザ光に対して回転又は移動させて前記レーザ光の照射位置を変化させることによって前記凝集体に照射される前記レーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段と、前記ラマン散乱光を前記受光手段によって時分割で測光するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記レーザ光を収束させて前記凝集体に照射する対物レンズと、前記レーザ光源，前記対物レンズ及び前記測光手段を搭載して前記反応容器に対して接近又は離反する駆動ステージと、前記駆動ステージを前記反応容器に対して接近又は離反させて前記凝集体に照射される前記レーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記ラマン散乱光を集光する集光レンズと、前記測光手段を搭載して前記集光レンズに対して接近又は離反する受光ステージと、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、反射鏡とビームスプリッタとが所定間隔で平行に配置されると共に、前記レーザ光源が出射したレーザ光の光路に対して傾斜させて設置され、前記レーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を前記凝集体のそれぞれ異なる位置に照射させる光分岐手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記凝集体に照射されるレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析方法は、検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁工程と、レーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光工程と、を含み、前記測光工程で測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析方法において、前記測光工程は、前記凝集体に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の分析方法は、上記の発明において、前記凝集体に照射するレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制するので、凝集体の退色や変性を回避することができ、これにより表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えることが可能な分析装置及び分析方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る分析装置１の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、検体が第１試薬及び第２試薬と反応した複合体を磁力によって底壁の内面に凝集体として沈降させた反応容器を示す断面図である。
【図３】図３は、容器第１移送装置、集磁テーブル及び容器第２移送装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示す集磁テーブルの容器収納部の構成を示す図である。
【図５】図５は、検体内の測定対象物と、試薬中に含まれる磁性粒子及び標識粒子との反応を説明する図である。
【図６】図６は、図１に示す測光ユニットを示す概略構成図である。
【図７】図７は、図６に示す測光ユニットの受光装置を平面から見た構成を示す模式図である。
【図８】図８は、反応容器を保持して回転させる駆動ステージの構成を示す断面図である。
【図９】図９は、凝集体が反応容器の底壁に有するレーザ光の見掛け上の照射スポットを示す図である。
【図１０】図１０は、反応容器を２次元方向へ移動可能とした場合における、凝集体が反応容器の底壁に有するレーザ光の見掛け上の照射スポットを示す図である。
【図１１】図１１は、実施例１−１として、回転させた反応容器の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲における信号強度との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、比較例１−１として、回転させない反応容器の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲におけるラマン散乱光の信号強度との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。
【図１４】図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施例２−１〜２−３及び比較例２−１〜２−４として、スポット径の異なるレーザ光を照射した際に発生した表面増強されたラマン散乱光の経過時間に対する信号強度の時間変化を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。
【図１７】図１７は、測光ユニットの光分岐素子の構成と光分岐の原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の分析装置に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の分析装置は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
先ず、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態１を図面を参照して以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る分析装置１の構成を示す模式図である。分析装置１は、図１に示すように、検体と、磁性粒子や標識粒子を含む試薬との複合体が凝集した凝集体に対してレーザ光を照射し、凝集体が発生する表面増強されたラマン散乱光を測定する測定機構２と、測定機構２を含む分析装置１全体の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう制御機構５とを備えている。分析装置１は、測定機構２と制御機構５とが連携することによって複数の検体に関するラマン分光分析を自動的に行なう。
【００２０】
測定機構２は、図１に示すように、検体搬送装置２１、検体分注装置２２、反応容器移送装置２３、第１試薬庫２４、第１試薬分注装置２５、第２試薬庫２６、第２試薬分注装置２７、容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０、容器第２移送装置３２及び測光ユニット３３を備えている。
【００２１】
検体搬送装置２１は、図１に示すように、検体を収容した複数の検体容器２１ａを保持し、図中の矢印方向に順次移送する複数の検体ラック２１ｂを備えている。検体容器２１ａに収容された検体は、検体の提供者から採取した血液、尿及び唾液などの体液である。
【００２２】
検体分注装置２２は、検体の吸引及び吐出を行なう検体ノズルが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備えている。検体分注装置２２は、図１に示すように、検体搬送装置２１上の検体吸引位置Ｐsaに移送された検体容器２１ａの中から検体ノズルによって検体を吸引し、反応容器移送装置２３上の検体吐出位置Ｐsdに移送された反応容器２０へ検体を吐出する。
【００２３】
反応容器移送装置２３は、複数の反応容器２０を保持し、図１に示すように、各反応容器２０を矢印方向に沿って検体吐出位置Ｐsd、第１試薬吐出位置Ｐr1d、第２試薬吐出位置Ｐr2dに順次移送する。ここで、反応容器２０は、図２に示すように、上部外周に複数のリブ２０ａが上下方向に形成された筒体であり、テーパ状に縮径するテーパ部２０ｂを介して底壁２０ｃが平面からなる細径部２０ｄが下部に設けられている。
【００２４】
第１試薬庫２４は、図１に示すように、第１試薬を収容した第１試薬容器２４ａを複数収納する。第１試薬庫２４は、図示しない駆動機構によって時計回り又は反時計回りに回動され、分注対象の第１試薬容器２４ａを第１試薬分注装置２５による第１試薬吸引位置Ｐr1aまで移送する。
【００２５】
第２試薬庫２６は、第１試薬庫２４と同様に、第２試薬を収容した第２試薬容器２６ａを複数収納し、分注対象の第２試薬容器２６ａを第２試薬吸引位置Ｐr2aまで移送する。
【００２６】
ここで、分析対象である検体内の測定対象物としては、例えば、抗体、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、炭水化物、ホルモン、ステロイド、ビタミン、細菌、ＤＮＡ、ＲＮＡ、細胞、ウィルス等に加え、任意の抗原物質、ハプテン、抗体及びこれらの組み合わせ等がある。
【００２７】
第１試薬は、検体内の上記測定対象物と結合する反応物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログを固相した磁性粒子を含む試薬である。第２試薬は、上記測定対象物と結合する標識物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログを結合させた標識物質を含む試薬である。
【００２８】
ここで、標識物質は、原子レベルの表面粗さを持つ金又は銀を含むナノ粒子であり、この金又は銀を含むナノ粒子の表面には、測定対象物と結合する反応物質、若しくは、上記測定対象物又はそのアナログがコーティングされている。なお、第１試薬が上記測定対象物と結合する標識物質を含む試薬であり、第２試薬が上記測定対象物と結合する反応物質を固相した磁性粒子を含む試薬であるように、第１試薬と第２試薬とは逆の関係であってもよい。
【００２９】
第１試薬分注装置２５は、第１試薬の吸引及び吐出を行なうプローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備えている。第１試薬分注装置２５は、図１に示すように、第１試薬庫２４の第１試薬吸引位置Ｐr1aに移送された第１試薬容器２４ａからプローブによって第１試薬を吸引し、反応容器移送装置２３によって第１試薬吐出位置Ｐr1dへ移送された反応容器２０に吐出する。
【００３０】
第２試薬分注装置２７は、第１試薬分注装置２５と同様の構成を有し、図１に示すように、第２試薬庫２６の第２試薬吸引位置Ｐr2aに移送された第２試薬容器２６ａからプローブによって第２試薬を吸引し、反応容器移送装置２３によって第２試薬吐出位置Ｐr2dへ移送された反応容器２０に吐出する。
【００３１】
次に、図１，図３及び図４を参照して容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０及び容器第２移送装置３２について説明する。図３は、容器第１移送装置２８、集磁テーブル３０及び容器第２移送装置３２の概略構成を示す斜視図である。図４は、図１に示す集磁テーブル３０の容器収納部３０ａの構成を示す図である。
【００３２】
容器第１移送装置２８は、検体、第１試薬及び第２試薬が分注された反応容器２０を、図１に示すように、所定タイミングで反応容器移送装置２３から集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送する。容器第１移送装置２８は、例えば、図３に示すように、矢印Ｙ1のように反応容器２０を把持する把持装置２８ａを先端に有し、他端が支柱２８ｃによって支持されるアーム２８ｂを備えている。支柱２８ｃは、図示しない回転機構及び昇降機構によって駆動され、支柱２８ｃをアーム２８ｂと共に矢印Ｙ2のように昇降させると共に、支柱２８ｃをアーム２８ｂと共に矢印Ｙ3のように回転させる。
【００３３】
集磁テーブル３０は、図３に示すように、反応容器２０を収納する容器収納部３０ａが周方向に沿って複数形成されると共に、図示しない駆動手段によって回転され、セット位置Ｐstにセットされた反応容器２０を周方向に沿って移送する。集磁テーブル３０は、図４に示すように、各容器収納部３０ａの下部に、例えば、永久磁石からなる集磁部材３１が設けられている。集磁部材３１は、収納された各反応容器２０の底壁２０ｃに近接又は接触するように各容器収納部３０ａに設けられ、検体が第１試薬及び第２試薬と反応した複合体を磁力によって底壁２０ｃの内面に凝集体として沈降させる。
【００３４】
ここで、図５を参照して、集磁テーブル３０による集磁処理について説明する。図５は、検体内の測定対象物と、試薬中に含まれる磁性粒子及び標識粒子との反応を説明する図である。
【００３５】
まず、集磁テーブル３０に移送された反応容器２０内における反応について説明する。反応容器２０は、集磁テーブル３０に移送される前に、反応容器移送装置２３において検体が分注されると共に、図５（１）に示すように、磁性粒子Ｍpを含む第１試薬と標識物質である金ナノ粒子Ｇnpを含む第２試薬が分注される。これら磁性粒子Ｍp及び金ナノ粒子Ｇnpは、検体中の測定対象物Ｏmと反応し、図５（２）に示すように、磁性粒子Ｍp、金ナノ粒子Ｇnp及び測定対象物Ｏmが結合した複合体Ｃbが形成される。この複合体Ｃbが反応容器２０内で形成された状態で、反応容器２０は、集磁テーブル３０に移送される。
【００３６】
このとき、反応容器２０内で形成された複合体Ｃbは、磁性粒子Ｍpを含んでいる。このため、反応容器２０が集磁テーブル３０に移送されると、複合体Ｃbは、集磁部材３１の磁力によって反応容器２０の底壁２０ｃに引き寄せられて凝集し、凝集体として反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降する。
【００３７】
容器第２移送装置３２は、集磁テーブル３０において凝集体を沈降させた反応容器２０を、図１及び図３に示すように、所定タイミングで集磁テーブル３０の取出位置Ｐtoから測光ユニット３３に移送する。容器第２移送装置３２は、容器第１移送装置２８と同様の構成を有し、矢印Ｙ6のように反応容器２０を把持する把持装置３２ａを先端に有し、他端が支柱３２ｃによって支持されるアーム３２ｂを備えている。支柱３２ｃは、図示しない回転機構及び昇降機構によって駆動され、支柱３２ｃをアーム３２ｂと共に矢印Ｙ7のように昇降させると共に、支柱３２ｃをアーム３２ｂと共に矢印Ｙ8のように回転させる。
【００３８】
次に、図６及び図７を参照して測光ユニット３３について説明する。図６は、図１に示す測光ユニットを示す概略構成図である。図７は、図６に示す測光ユニットの受光装置を平面から見た構成を示す模式図である。測光ユニット３３は、容器第２移送装置３２によって移送されてきた反応容器２０を反応容器２０の回転中心軸Ａrcの周りに回転させながら、反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に対し測光処理を行ない、凝集体から出射される表面増強されたラマン散乱光を分光して測光する。測光ユニット３３は、図６に示すように、レーザ光源３３ａ、ダイクロイックミラー３３ｃ、反射鏡３３ｅ及び受光装置３３ｇを有している。
【００３９】
レーザ光源３３ａは、反応容器２０の凝集体に表面増強されたラマン散乱光を発生させるレーザ光を出射する光源であり、例えば、波長７８５ｎｍのレーザ光を出射する。レーザ光は、図６に示すように、レーザ光源３３ａとダイクロイックミラー３３ｃとの間に配置されたコリメータレンズ３３ｂによって平行光に収束させられた後、ダイクロイックミラー３３ｃに入射される。
【００４０】
ダイクロイックミラー３３ｃは、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を反射すると共に、反応容器２０の凝集体が発生した表面増強されたラマン散乱光を透過させる波長選択性を有する鏡である。ダイクロイックミラー３３ｃで反射したレーザ光は、図６に示すように、反射鏡３３ｅとの間に配置された対物レンズ３３ｄによって収束される。
【００４１】
反射鏡３３ｅは、図６に示すように、対物レンズ３３ｄによって収束されたレーザ光を反射し、下方から反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に照射する。このとき、反射鏡３３ｅは、反射するレーザ光を反応容器２０の底壁２０ｃの中心から外れた位置、即ち、底壁２０ｃの反応容器２０の回転中心軸Ａrcから外れた位置に照射させる。これにより、凝集体は、反射鏡３３ｅによって反射されたレーザ光によって表面増強されたラマン散乱光を発生させる。発生したラマン散乱光は、反射鏡３３ｅで反射された後、対物レンズ３３ｄによって平行光に収束させられた後、ダイクロイックミラー３３ｃを透過する。そして、ダイクロイックミラー３３ｃを透過したラマン散乱光は、集光レンズ３３ｆによって集光されて受光装置３３ｇへ入射する。
【００４２】
受光装置３３ｇは、図７に示すように、ラマン散乱光の入射側にスリット３３ｈが設けられ、スリット３３ｈを通過したラマン散乱光を分光するグレーティング３３ｉと、グレーティング３３ｉによって分光されたラマン散乱光を波長毎に受光して測光するラインセンサ３３ｊを有している。受光装置３３ｇが測光したラマン散乱光の波長毎の光量信号は、制御部５１に出力され、分析部５３において検体の特定成分やその含有量が分析される。
【００４３】
図８は、反応容器２０を保持して回転させる駆動ステージ４０の構成を示す断面図である。駆動ステージ４０は、反応容器２０を回転中心軸Ａrc（図６参照）を中心として回転させることにより、反応容器２０の底壁２０ｃに沈降した凝集体Ａgに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段である。駆動ステージ４０は、図８に示すように、支柱４０ａの上部のステージ４０ｂに形成した開口４０ｃに配置されるベアリング４１を介して反応容器２０を保持する回転ホルダ４２が回転自在に設置されている。
【００４４】
回転ホルダ４２は、上部に設けたギア部４２ａを駆動モータ４３の回転軸４３ａに取り付けたギア４４と噛合させることによって鉛直方向の回転中心軸Ａrhの回りに反応容器２０と共に回転する。従って、回転ホルダ４２は、反応容器２０の回転中心軸Ａrc（図６参照）を回転中心軸Ａrhと一致させて回転する。回転ホルダ４２は、例えば、毎分１０〜３０回転（ｒｐｍ）で回転させることが好ましく、最も好ましくは、毎分２０回転（ｒｐｍ）である。
【００４５】
ここで、駆動ステージ４０は、図８に示すように、反射鏡３３ｅを保持するミラーホルダ４５が支柱４０ａに設けられている。ミラーホルダ４５は、レーザ光が反応容器２０の底壁２０ｃへ常に垂直に入射するように水平面に対して４５°に傾けて反射鏡３３ｅを保持する。但し、ミラーホルダ４５は、対物レンズ３３ｄの光軸ＡOLと回転ホルダ４２の回転中心軸Ａrhとが反射鏡３３ｅの表面と交わる位置から光軸ＡOL方向又は回転中心軸Ａrh方向へ僅かに変異した位置に反射鏡３３ｅを保持する。これにより、レーザ光は、反応容器２０の底壁２０ｃの中心から外れた位置、即ち、底壁２０ｃの反応容器２０の回転中心軸Ａrcから外れた位置に垂直に入射し、底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。
【００４６】
なお、測光ユニット３３において測光処理が終了した反応容器２０は、図示しない移送機構によって測光ユニット３３から取り出され、廃棄される。
【００４７】
制御機構５は、図１に示すように、制御部５１、入力部５２、分析部５３、記憶部５４及び出力部５５を備えている。測定機構２及び制御機構５が備えているこれらの各部は、制御部５１に電気的に接続されている。
【００４８】
制御部５１は、ＣＰＵ等を用いて構成され、分析装置１の上述した各構成部の処理及び動作を制御する。制御部５１は、これらの各構成部に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。実施の形態１においては、制御部５１は、ラマン散乱光を時分割で測光するように受光装置３３ｇを制御する。
【００４９】
入力部５２は、キーボードやマウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００５０】
分析部５３は、測光ユニット３３から入力されたラマン分光分析結果に基づくラマン散乱光の光量信号をもとに検体の分析を行う。
【００５１】
記憶部５４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部５４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ及びＰＣカード等の記憶媒体から情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えていてもよい。
【００５２】
出力部５５は、プリンタやスピーカー等を用いて構成され、検体の分析結果を含む諸情報を出力する。
【００５３】
以上のように構成される分析装置１は、制御部５１の制御のもと、図１に示すように、反応容器移送装置２３によって複数の反応容器２０を移送しながら各反応容器２０に検体分注装置２２によって検体を、第１試薬分注装置２５によって第１試薬を、第２試薬分注装置２７によって第１試薬を、それぞれ分注してゆく。そして、検体、第１試薬及び第２試薬が分注され、反応容器移送装置２３の終端へ移送された反応容器２０は、容器第１移送装置２８によって反応容器移送装置２３から集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送される。
【００５４】
集磁テーブル３０のセット位置Ｐstに移送された反応容器２０は、図１に示すように、集磁テーブル３０の回転によって取出位置Ｐtoへ移送される間に、第１試薬に含まれる磁性粒子Ｍpと第２試薬に含まれる標識物質である金ナノ粒子Ｇnpが検体中の測定対象物Ｏmと反応して結合した複合体Ｃbが形成される（図５参照）。この結果、反応容器２０は、取出位置Ｐtoへ移送される間に、磁性粒子Ｍp、金ナノ粒子Ｇnp及び測定対象物Ｏmが結合した複合体Ｃbが集磁部材３１の磁力によって底壁２０ｃに引き寄せられて凝集し、凝集体Ａgとして底壁２０ｃの内面に沈降する（図８参照）。
【００５５】
このようにして集磁テーブル３０の取出位置Ｐtoへ移送された反応容器２０は、図１に示すように、容器第２移送装置３２によって測光ユニット３３へ移送される。測光ユニット３３に移送された反応容器２０は、図８に示すように、回転ホルダ４２によって反応容器２０を回転中心軸Ａrhの周りに回転されながら、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光が底壁２０ｃの下方から内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。これにより、凝集体Ａgが、照射されるレーザ光によって表面増強されたラマン散乱光を発生させる。
【００５６】
発生した表面増強されたラマン散乱光は、反射鏡３３ｅで反射された後、対物レンズ３３ｄ、ダイクロイックミラー３３ｃ及び集光レンズ３３ｆを経て受光装置３３ｇへ入射する。そして、受光装置３３ｇは、制御部５１の制御のもとに前記ラマン散乱光を時分割で測光し、その光量信号を制御部５１に出力する。これにより、分析部５３において光量信号をもとに検体の特定成分やその含有量が分析される。
【００５７】
このとき、分析装置１は、図８に示すように、反応容器２０を回転ホルダ４２によって回転中心軸Ａrhの周りに回転させながら、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を反応容器２０の下方から底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射する。このため、底壁２０ｃ内面の凝集体Ａgは、本発明の実施の形態１に係る分析方法のもとに、レーザ光の照射位置が周方向に変化し、照射される単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が退色や変性を起こすことのない適切な値に抑制される。
【００５８】
ここで、レーザ光源３３ａが出射するレーザ光のエネルギー量、照射スポットＳpの直径、照射スポットＳpの反応容器２０の回転中心軸Ａrcからの距離、回転ホルダ４２の回転数（ｒｐｍ）をもとに、各照射スポットＳpに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を算出すると、単位時間、単位面積当たり０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２となる。
【００５９】
そして、受光装置３３ｇは、上記適宜のエネルギー量のレーザ光の照射によって凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を時分割で測光する。
【００６０】
このため、実施の形態１の分析装置１は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００６１】
ここで、反応容器２０は、底壁２０ｃの下方からレーザ光が連続的に照射されるが、受光装置３３ｇは、凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を時分割で測光する。このため、反応容器２０の凝集体は、見掛け上、図９（ａ）に示すように、底壁２０ｃに単位時間当たり複数個所のレーザ光の照射スポットＳpを有することになる。従って、反応容器２０を回転させる回転ホルダ４２の回転数を増すと共に、受光装置３３ｇによる測定時間を短くすると、反応容器２０の凝集体は、図９(ｂ)に示すように、見掛け上、単位時間当たりのレーザ光の照射スポットＳpの数を増加させることができる。
【００６２】
また、底壁２０ｃ内面の凝集体Ａgに照射するレーザ光の照射位置を変化させる際、反応容器２０を回転ホルダ４２によって回転させるのに代えて、駆動ステージ４０を水平面内で互いに直交する２軸方向へ移動可能に構成し、反応容器２０を２軸方向へ移動させてもよい。このようにすると、反応容器２０の凝集体は、見掛け上、図１０（ａ）に示すように、底壁２０ｃに単位時間当たり２軸方向に複数個所のレーザ光の照射スポットＳpを有することになる。このとき、駆動ステージ４０の２軸方向の移動速度を速くすると共に、受光装置３３ｇによる測定時間を短くすると、反応容器２０の凝集体は、図１０(ｂ)に示すように、見掛け上、単位時間当たりのレーザ光の照射スポットＳp箇所を増加させることができる。更に、２軸方向の移動を組み合わせると、反応容器２０の凝集体は、図１０(ｃ)や図１０（ｄ）に示すように、照射スポットＳpの位置と数を自由に変化させることができる。
【００６３】
（実施例１−１）
次に、実施の形態１に係る分析装置の実施例１−１を説明する。実施例１−１は、実施の形態１の分析装置１を用い、回転ホルダ４２によって反応容器２０を毎分１２回転（ｒｐｍ）で回転させながら、反応容器２０の底壁２０ｃにレーザ光源３３ａが出射したレーザ光を照射した。このとき、反応容器２０の凝集体Ａgが発生した表面増強されたラマン散乱光を、受光装置３３ｇによって分光しつつ、１回当たり０．０４秒間で１０回測定した際の、波数が７５０〜９５０ｃｍ−１の範囲における受光装置３３ｇの出力信号の信号強度との関係を図１１に示す。図１１は、受光装置３３ｇの出力信号として１０個の曲線が表示されている。
【００６４】
図１１から明らかなように、出力信号は、１０回の測定において信号相互間での強度の差が小さかった。従って、分析装置１は、測定値のばらつきを抑えられることが分かる。このため、分析装置１は、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００６５】
このとき、１０個の出力信号の強度に関する標準偏差σと算術平均Ｘとの比である分散係数ＣＶ（＝σ／Ｘ）を求めたところ１．５（％）であった。
【００６６】
（比較例１−１）
比較のため、実施の形態１の分析装置１を用い、回転ホルダ４２による反応容器２０の回転を停止したことを除き、反応容器２０の凝集体Ａgが発生したラマン散乱光を実施例１−１と同一条件で測定した。この結果を、実施例１−１と同様にして図１２に示す。図１２も、受光装置３３ｇの出力信号として１０個の曲線が表示されている。
【００６７】
実施例１−１の測定結果と比較すると明らかなように、比較例１−１の１０個の出力信号は、１０回の測定において信号相互間での強度の差が大きく、測定値がばらついており、再現性のあるデータの取得が難しいことが分かった。比較例１−１に示す１０個の出力信号の強度に関し、実施例１−１と同様にして分散係数を求めたところ１０．０（％）であり、実施例１−１の分散係数は、比較例１−１の分散係数よりも大きく性能が向上していた。
【００６８】
なお、測光ユニット３３は、レーザ光源３３ａを間欠発振させることによりレーザ光を間欠的に発生させて反応容器２０の凝集体に照射し、間欠発振させたレーザ光によって生じた表面増強されたラマン散乱光を受光装置３３ｇによって測定するようにしてもよい。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態２を図面を参照して以下に説明する。図１３は、実施の形態２に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。以下の説明においては、実施の形態１の分析装置と同一の構成要素には同一の符号を使用している。
【００７０】
実施の形態１の分析装置は、測光ユニットが反応容器を回転させてレーザ光の照射位置を変更することによって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制した。これに対して、実施の形態２の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光のスポット径によって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する。
【００７１】
測光ユニット３３Ａは、図１３に示すように、レーザ光源３３ａ、コリメータレンズ３３ｂ、ダイクロイックミラー３３ｃ、対物レンズ３３ｄ、反射鏡３３ｅ、集光レンズ３３ｆ及び受光装置３３ｇを有している。測光ユニット３３Ａは、受光装置３３ｇが受光ステージ３４に設置されると共に、レーザ光源３３ａ、コリメータレンズ３３ｂ、ダイクロイックミラー３３ｃ、対物レンズ３３ｄ、集光レンズ３３ｆ及び受光ステージ３４が駆動ステージ３６に設置されている。
【００７２】
受光ステージ３４は、図中矢印Ａで示すように集光レンズ３３ｆへ接近又は離反が可能な直進ステージ等の１軸ステージが使用され、マイクロメータ等の調節ねじ３４ａを操作することによって受光装置３３ｇと集光レンズ３３ｆとの距離が調整される。
【００７３】
駆動ステージ３６は、受光ステージ３４と同様な１軸ステージが使用され、マイクロメータ等の調節ねじ３６ａによって図中矢印Ｂで示すように反射鏡３３ｅへ接近又は離反することによって対物レンズ３３ｄの反射鏡３３ｅに対する距離を調整する。これにより、駆動ステージ３６は、反応容器２０に対して接近、離反し、底壁２０ｃに沈降した凝集体Ａgに照射されるレーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段である。
【００７４】
このとき、凝集体Ａgに照射されるレーザ光のスポット径としては、直径１００〜２００μｍが好ましい。レーザ光のスポット径をこの範囲の直径に設定すると、測光ユニット３３は、凝集体Ａgに照射されるレーザ光の単位時間、単位面積あたりのエネルギー量が本発明の分析方法である０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制され、凝集体Ａgに対して退色や変性を起こすことがない。
【００７５】
ここで、駆動ステージ３６は、反射鏡３３ｅとの距離を調整すると、反応容器２０の凝集体が発生し、反射鏡３３ｅで反射して対物レンズ３３ｄに入射する表面増強されたラマン散乱光の入射角度が変化する。このため、集光レンズ３３ｆに入射するラマン散乱光の入射角度が変化する結果、集光レンズ３３ｆから受光装置３３ｇへ入射するラマン散乱光の入射角度が変化する。そこで、測光ユニット３３Ａは、受光装置３３ｇへ入射するラマン散乱光を適正に受光することができるように、調節ねじ３４ａを操作することによって受光ステージ３４を集光レンズ３３ｆへ接近又は離反させ、受光装置３３ｇと集光レンズ３３ｆとの距離を調整する。なお、受光ステージ３４や駆動ステージ３６は、アクチュエータを設け、制御部５１によって自動で駆動するようにしてもよい。
【００７６】
次に、反射鏡３３ｅによる反応容器２０へのレーザ光の照射について図１４を参照して以下に説明する。図１４は、反応容器を保持する容器保持ステージの構成を示す断面図である。
【００７７】
容器保持ステージ４０Ａは、図１４に示すように、支柱４０ａの上部のステージ４０ｂに形成した開口４０ｃに容器ホルダ４２Ａが設置された駆動ステージである。容器保持ステージ４０Ａは、容器ホルダ４２Ａに反応容器２０を保持している。
【００７８】
このとき、反射鏡３３ｅは、図１４に示すように、ミラーホルダ４５を介して容器保持ステージ４０Ａに支持されるが、レーザ光が反応容器２０の底壁２０ｃへ常に垂直に入射するように水平面に対して４５°に傾けて配置される。また、反射鏡３３ｅは、対物レンズ３３ｄの光軸ＡOLと反応容器２０の中心を通る軸Ａcとが反射鏡３３ｅの表面で交わるように配置される。これにより、レーザ光は、反応容器２０の中心を通る軸Ａc上の底壁２０ｃに垂直に入射して反応容器２０の底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体Ａgに照射される。
【００７９】
実施の形態２の分析装置は、測光ユニット３３Ａと容器保持ステージ４０Ａが上記のように構成されている。従って、実施の形態２の分析装置は、レーザ光源３３ａが出射した直径１００〜２００μｍのスポット径のレーザ光が、反応容器２０の下方から底壁２０ｃの内面に沈降した凝集体に対して照射される。即ち、凝集体には、本発明の分析方法のもとに、単位時間、単位面積あたり凝集体に退色や変性を起こすことのない０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２のエネルギー量のレーザ光が照射される。
【００８０】
このため、実施の形態２の分析装置は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００８１】
（実施例２−１〜２−３）
実施の形態２の分析装置を用い、同一の検体、第１試薬及び第２試薬を同量分注して反応させた複数の反応容器２０の凝集体のそれぞれに、本発明の分析方法のもとに、出射強度が２８．５ｍＷであり、スポット径が１００μｍ（実施例２−１）、１５０μｍ（実施例２−２）、２００μｍ（実施例２−３）のレーザ光を照射した際に発生した表面増強されたラマン散乱光を受光装置３３ｇによって９５秒間測定した。その結果を、受光装置３３ｇが出力する信号強度の時間変化として図１５に示す。
【００８２】
図１５に示すように、レーザ光のスポット径が１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍの場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度は、時間経過に対して安定していた。従って、実施の形態２に係る分析装置は、測定値のばらつきを抑えられることが分かる。このため、実施の形態２に係る分析装置は、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【００８３】
（比較例２−１〜２−４）
比較のため、実施の形態２の分析装置を用い、同一の検体、第１試薬及び第２試薬を同量分注して反応させた複数の反応容器２０の凝集体のそれぞれに、本発明の分析方法のもとに、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）、５０μｍ（比較例２−２，２−３）、７μｍ（比較例２−４）のレーザ光を照射して表面増強されたラマン散乱光を実施例２−１〜２−３と同様に測定した。その結果を、図１５に併せて示す。
【００８４】
実施例２−１〜２−３の測定結果と比較すると明らかなように、レーザ光のスポット径が５０μｍ（比較例２−２，２−３）や７μｍ（比較例２−４）の場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度は、経時的に減少する傾向を示しており、スポット径が７μｍ（比較例２−４）の場合には、信号強度の変化幅が大きくなっている。但し、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）の場合、受光装置３３ｇが出力する信号強度に経時的な変化や大幅な変化は見られないが、実施例２−１〜２−３の測定値の約５割へと小さくなっている。これは、スポット径が２５０μｍ（比較例２−１）の場合は、実施例２−１〜２−３に比べてスポット径が大きい分、反応容器２０の凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が減少し、凝集体の退色や変性が抑制されていることに起因するものと判断される。
【００８５】
そして、スポット径が５０μｍ（比較例２−２，２−３）の場合、実施例２−１〜２−３の測定値の約８〜５割へと小さくなっており、スポット径が７μｍの場合には、実施例１〜３の測定値の約６〜２割へと小さくなっていた。これは、スポット径が７μｍ（比較例２−４）の場合、実施例２−１〜２−３に比べてスポット径が小さい分、反応容器２０の凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が増加し、凝集体の退色や変性が生じていることに起因するものと判断される。
【００８６】
（実施の形態３）
次に、本発明の分析装置及び分析方法に係る実施の形態３を図面を参照して以下に説明する。図１６は、実施の形態３に係る分析装置が使用する測光ユニットを示す概略構成図である。図１７は、測光ユニットの光分岐素子の構成と光分岐の原理を説明する図である。
【００８７】
実施の形態２の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光のスポット径によって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制した。これに対して、実施の形態３の分析装置は、測光ユニットが反応容器に照射するレーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を凝集体のそれぞれ異なる位置に照射することによって凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する。
【００８８】
測光ユニット３３Ｂは、図１６に示すように、レーザ光源３３ａ、光分岐素子３３ｋ、ダイクロイックミラー３３ｃ、コリメータレンズ３３ｂ、集光レンズ３３ｆ及び受光装置３３ｇを有している。
【００８９】
光分岐素子３３ｋは、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光を４本の光束に分岐する光学素子であり、図１７に示すように、反射鏡ＭとビームスプリッタＳbとが面間隔ｄを置いて平行に配置されている。光分岐素子３３ｋは、レーザ光源３３ａが出射するレーザ光Ｌ0の光路上のレーザ光源３３ａとダイクロイックミラー３３ｃとの間に配置される。このとき、光分岐素子３３ｋは、ビームスプリッタＳbを透過してゆくレーザ光の透過方向に直交する面に対して角度α傾斜させ、レーザ光源３３ａの照射方向前段に反射鏡Ｍが位置し、後段にビームスプリッタＳbが位置するように配置される。
【００９０】
光分岐素子３３ｋは、レーザ光Ｌ0がビームスプリッタＳbの第１入射点Ｐ1に入射角θで入射すると、一部を分岐光束Ｌ1として透過させ、残部を反射角θで反射させる。第１入射点Ｐ1で反射した光束は、反射鏡Ｍで反射して第２入射点Ｐ2に入射角θで入射し、第１入射点Ｐ1の場合と同様に、一部を分岐光束Ｌ2として分岐光束Ｌ1と平行に透過させ、残部を反射角θで反射させる。
【００９１】
以下同様にして、光分岐素子３３ｋは、第３入射点Ｐ3及び第４入射点Ｐ4において分岐光束Ｌ3，Ｌ4を分岐光束Ｌ1と平行に透過させる。但し、第４入射点Ｐ4で反射した光束は、反射鏡Ｍで反射することなく、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4とは異なる方向へ出射されるため、レーザ光Ｌ0は、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4の４本の光束に分岐される。
【００９２】
このとき、ビームスプリッタＳbは、第１入射点Ｐ1〜第４入射点Ｐ4における反射率ＲiがＲi＝（４−ｉ）／（５−ｉ）（但し、ｉ＝１〜４）で表される反射率分布を有するように作成しておく。
【００９３】
従って、ビームスプリッタＳbは、第１入射点Ｐ1の反射率Ｒ1が３／４、第２入射点Ｐ2の反射率Ｒ2が２／３、第３入射点Ｐ3の反射率Ｒ3が１／２、第４入射点Ｐ4の反射率Ｒ4が０、の反射率分布を有するように作成する。ビームスプリッタＳbの反射率分布を上記のように作成すると、透過する分岐光束Ｌ1〜Ｌ4は、次式で与えられる光強度Ｉ1〜Ｉ4がＩ0／４の等しい値となり、レーザ光Ｌ0は、光強度の等しい４本の光束に分岐される。
Ｉ1＝Ｉ0・（１−Ｒ1）＝Ｉ0／４
Ｉ2＝Ｉ0・Ｒ1・（１−Ｒ2）＝Ｉ0／４
Ｉ3＝Ｉ0・Ｒ1・Ｒ2・（１−Ｒ3）＝Ｉ0／４
Ｉ4＝Ｉ0・Ｒ1・Ｒ2・Ｒ3・（１−Ｒ4）＝Ｉ0／４
【００９４】
実施の形態３の分析装置の測光ユニット３３Ｂは、光分岐素子３３ｋが上述のように構成されているため、図１６に示すように、レーザ光源３３ａが出射したレーザ光は光分岐素子３３ｋによって４本の光束に分岐される。４本の分岐光束Ｌ1〜Ｌ4は、ダイクロイックミラー３３ｃを透過して反応容器２０の凝集体のそれぞれ異なる位置に照射され、凝集体が表面増強されたラマン散乱光を発生する。このラマン散乱光は、ダイクロイックミラー３３ｃで反射され、コリメータレンズ３３ｂで平行光に収束させられた後、集光レンズ３３ｆによって集光されて受光装置３３ｇへ入射する。
【００９５】
このとき、分岐光束Ｌ1〜Ｌ4が凝集体のそれぞれ異なる位置に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量としては、０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２となる。
【００９６】
実施の形態３の分析装置は、光分岐素子３３ｋが反応容器に照射するレーザ光を光強度の等しい複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を凝集体のそれぞれ異なる位置に照射する。これにより、実施の形態３の分析装置は、本発明の分析方法のもとに、凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制している。このため、凝集体には、単位時間、単位面積あたりの値が適正で、退色や変性を起こすことのないレーザ光が照射される。
【００９７】
従って、実施の形態３の分析装置は、表面増強ラマン分光法を用いた検体の分析において測定値のばらつきを抑え、再現性のある信頼性に優れたデータを取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明の分析装置及び分析方法は、表面増強ラマン分光法における測定値のばらつきを抑えるのに有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 分析装置
２ 測定機構
２０ 反応容器
２１ 検体搬送装置
２２ 検体分注装置
２３ 反応容器移送装置
２４ 第１試薬庫
２５ 第１試薬分注装置
２６ 第２試薬庫
２７ 第２試薬分注装置
２８ 容器第１移送装置
３０ 集磁テーブル
３１ 集磁部材
３２ 容器第２移送装置
３３，３３Ａ 測光ユニット
３３ａ レーザ光源
３３ｂ コリメータレンズ
３３ｃ ダイクロイックミラー
３３ｄ 対物レンズ
３３ｅ 反射鏡
３３ｆ 集光レンズ
３３ｇ 受光装置
３３ｋ 光分岐素子
３４ 受光ステージ
３６ 駆動ステージ
４０ 駆動ステージ
４１ ベアリング
４２ 回転ホルダ
４３ 駆動モータ
４４ ギア
４５ ミラーホルダ
５ 制御機構
５１ 制御部
５２ 入力部
５３ 分析部
５４ 記憶部
５５ 出力部
Ａg 凝集体
Ｍ 反射鏡
Ｓb ビームスプリッタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁手段と、
レーザ光源が出射したレーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光手段と、
を備え、前記測光手段が測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析装置において、
前記凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記反応容器を保持して前記レーザ光に対して回転又は移動させて前記レーザ光の照射位置を変化させることによって前記凝集体に照射される前記レーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段と、
前記ラマン散乱光を前記受光手段によって時分割で測光するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記レーザ光を収束させて前記凝集体に照射する対物レンズと、
前記レーザ光源，前記対物レンズ及び前記測光手段を搭載して前記反応容器に対して接近又は離反する駆動ステージと、
前記駆動ステージを前記反応容器に対して接近又は離反させて前記凝集体に照射される前記レーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項４】
前記ラマン散乱光を集光する集光レンズと、前記測光手段を搭載して前記集光レンズに対して接近又は離反する受光ステージと、を有することを特徴とする請求項３に記載の分析装置。
【請求項５】
反射鏡とビームスプリッタとが所定間隔で平行に配置されると共に、前記レーザ光源が出射したレーザ光の光路に対して傾斜させて設置され、前記レーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を前記凝集体のそれぞれ異なる位置に照射させる光分岐手段を有することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記凝集体に照射されるレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の分析装置。
【請求項７】
検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁工程と、
レーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光工程と、
を含み、前記測光工程で測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析方法において、
前記測光工程は、前記凝集体に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２であることを特徴とする分析方法。
【請求項８】
前記凝集体に照射するレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする請求項７に記載の分析方法。
【請求項１】
検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁手段と、
レーザ光源が出射したレーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光手段と、
を備え、前記測光手段が測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析装置において、
前記凝集体に照射されるレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２に抑制することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記反応容器を保持して前記レーザ光に対して回転又は移動させて前記レーザ光の照射位置を変化させることによって前記凝集体に照射される前記レーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量を抑制する駆動手段と、
前記ラマン散乱光を前記受光手段によって時分割で測光するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記レーザ光を収束させて前記凝集体に照射する対物レンズと、
前記レーザ光源，前記対物レンズ及び前記測光手段を搭載して前記反応容器に対して接近又は離反する駆動ステージと、
前記駆動ステージを前記反応容器に対して接近又は離反させて前記凝集体に照射される前記レーザ光のスポット径を変化させる制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項４】
前記ラマン散乱光を集光する集光レンズと、前記測光手段を搭載して前記集光レンズに対して接近又は離反する受光ステージと、を有することを特徴とする請求項３に記載の分析装置。
【請求項５】
反射鏡とビームスプリッタとが所定間隔で平行に配置されると共に、前記レーザ光源が出射したレーザ光の光路に対して傾斜させて設置され、前記レーザ光を複数の光束に分岐し、分岐した複数の分岐光束を前記凝集体のそれぞれ異なる位置に照射させる光分岐手段を有することを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記凝集体に照射されるレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の分析装置。
【請求項７】
検体と、磁性粒子及び金属ナノ粒子からなる標識粒子を含む試薬とを分注した反応容器に集磁処理を行なって、前記検体内の測定対象物と前記試薬との複合体が凝集した凝集体を生成する集磁工程と、
レーザ光を前記凝集体に照射することによって発生するラマン散乱光を分光して測光する測光工程と、
を含み、前記測光工程で測光した表面増強されたラマン散乱光をもとに前記検体を分析する分析方法において、
前記測光工程は、前記凝集体に照射するレーザ光の単位時間、単位面積当たりのエネルギー量が０．００１〜０．００５ｍＷ／μｍ２であることを特徴とする分析方法。
【請求項８】
前記凝集体に照射するレーザ光は、スポット径が直径１００〜２００μｍであることを特徴とする請求項７に記載の分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１５８３２７（Ｐ２０１１−１５８３２７Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２１１（Ｐ２０１０−１９２１１）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
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