散乱光検出装置および散乱光検出方法
【課題】測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより測定対象物から生じる散乱光を精度良く検出する。
【解決手段】測定対象物を支持する支持部と、支持部に支持された測定対象物に複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、測定光により照射された測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、複数の検出器のうち、測定光の測定対象物への光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより散乱光を検出するように検出器を制御する制御部とを備える。
【解決手段】測定対象物を支持する支持部と、支持部に支持された測定対象物に複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、測定光により照射された測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、複数の検出器のうち、測定光の測定対象物への光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより散乱光を検出するように検出器を制御する制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物により散乱された散乱光を検出する散乱光測定装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物により散乱された散乱光を検出することにより、種々の検査が行われており、一例として、検体の小滴を乾式分析素子に点着供給して検体中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定量分析する比色測定法や検体に含まれる特定イオンのイオン活量を測定することのできる電解質測定法が行われている。
【０００３】
比色タイプの乾式分析素子を使用する比色測定法は、検体を乾式分析素子に点着した後、これをインキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光をこの乾式分析素子に照射してその光学濃度を測定し、この光学濃度から、予め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求めるものである。一方、電解質タイプの乾式分析素子を使用する電位差測定法は、上記の光学濃度を測定する代わりに、同種の乾式イオン選択電極の２個１組からなる電極対に点着された検体中に含まれる特定イオンの活量を、参照液を用いてポテンシオメトリで定量分析することにより求めるものである。
【０００４】
上記いずれの方法においても、液状の検体は検体容器（採血管等）に収容して装置にセットするとともに、その測定に必要な乾式分析素子を装置に搭載し、乾式分析素子を搭載位置から点着部およびインキュベータへ搬送する一方、点着機構の点着ノズルによって検体を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着するものである。
【０００５】
上記のような測定対象物に測定光を照射し、測定対象物で発生した散乱光を検出器で測定して分析を行う装置では、測定される光に散乱光に測定光がノイズ成分として混ざることにより散乱光のみを精度よく検出することができないという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、特許文献１は、入射光などの非特異的散乱光の包絡線の外側に検出器を配置して、散乱光を測定することを提案している。
【０００７】
また、特許文献２は、光が照射された試料の発する光を検出器で受光して分析する分析装置において、試料を透過した透過光の光路に、検出器に透過光が入り込まないように回転駆動可能な遮光板を備えることを開示している。
【０００８】
特許文献３は、被測定面にレーザ光が照射されて生じた散乱光のうち、散乱角度θの散乱光束のみを、対物レンズによって特定の位置に集光し、特定位置と略同位置に設けた散乱角度制限絞りを通過した散乱光束を受光する。そして、散乱角度制限絞りの開口部の形状を調整することによって、散乱光の受光可能散乱角度範囲を制御することを開示している。
【０００９】
特許文献４は、散乱光を効率良く受光するために、光ファイバの各々の集光端付近の部分を、その光軸が光散乱源に向かって伸びるように支持することによって、散乱光がファイバ軸に対して実質的に平行の方向から各ファイバに入るようにできることを開示している。また、入射光を受け取るための軸方向集光コンポーネントを設け、入射光が反射して散乱光に混入することを防ぐことを開示している。
【００１０】
また、特許文献５には、光学フィルタにより、励起光をカットする手法が開示されている。
光源から出力された捕捉光が、レンズで平行光化されたのちダイクロイックミラーで反射されて、対物レンズを介してプラズモン活性基体の試料接触面上に照射される。その後、検出器手前に配置された捕捉光カットフィルタを経て散乱光が検出器に検出される。ここで、捕捉光カットフィルタが検出器手前に配置されることにより、捕捉光の反射光が検出器に入射するのを防ぎラマン散乱光のみを精度よく検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２４４２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３１０号公報
【特許文献３】特開２００６−５８２２４号公報
【特許文献４】特開２００５−５３６７４０号公報
【特許文献５】特開２００９−４２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する場合には、複数種類の測定光の光路がそれぞれ異なるため、測定光の全てに対して特許文献１乃至４に記載された方法を適用可能な装置構成を実現することは容易ではない。
【００１３】
また、特許文献５の方法は、蛍光やラマン散乱光などの測定光と散乱光とで波長が異なっている場合には有効であるが、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合には適用することができない。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑み、互いに異なる位置に配置された複数の光源から互いに異なる波長を有する複数種類の測定光を切り替えて用いる場合に、測定光と散乱光の波長シフトの有無に拘わらず散乱光を常に精度良く検出可能な散乱光検出装置および散乱光検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による散乱光検出装置は、測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出装置であって、前記測定対象物を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記測定対象物に前記複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、前記複数の検出器のうち、前記測定光の前記測定対象物への光路を含まない領域であって、前記散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明による散乱光検出方法は、互いに異なる位置に配置された複数の光源から測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出方法であって、前記測定対象物に前記測定光を照射し、前記測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する前記検出器のみを用いて、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出することを特徴とするものである。
【００１７】
上記「測定光の光路」は、測定光が測定対象物を透過するものである場合には、測定対象物に対する入射光および透過光の光路を意味し、測定光を測定対象物により全反射するものである場合には、測定対象物に対する入射光および反射光の光路を意味する。
【００１８】
本発明の散乱光検出装置において、前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記複数の検出器が、前記軸を中心とした同心円状に配置されたものであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の散乱光検出装置に係る前記複数の検出器は、所定の２次元領域内に各検出器を２次元アレイ状に配置した２次元アレイ型検出器であり、前記制御部が、前記２次元アレイ型検出器の前記所定の２次元領域内に設定された複数の部分領域のうち、前記測定領域に含まれる前記部分領域内に位置する検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御するものであることが好ましい。
【００２０】
また、上記場合に、前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記部分領域が、前記軸の半径方向に延びる形状であってもよい。
【００２１】
また、本発明にかかる散乱光検出装置における前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射光と前記測定対象物とが交差する領域に最も近い検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明にかかる前記測定領域は、前記光源から前記測定対象物に照射される入射光と、該照射された入射光が前記測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域を除いた領域であることが好ましい。
【００２３】
上記「入射面」は、測定光の光軸上の光線または相対的光強度分布のピーク位置の光線に基づいて定義される。また、入射面領域は、測定光が所定の幅を持った光である場合、上記入射面を中心に前記所定の幅の厚みを持つ領域を意味する。
【００２４】
また、上記の場合、本発明にかかる散乱光検出装置における前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射面領域から最も離れた位置に位置する検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上記のような本発明による散乱光検出装置および散乱光検出方法によれば、測定対象物に測定光を照射し、測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する検出器のみを用いて、測定光により照射された測定対象物から生じる散乱光を検出することにより、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合や複数種類の測定光がそれぞれ切り替えられて照射される場合においても、常に測定光の入り込まない測定領域内で精度よく散乱光を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における散乱光検出装置の概略構成を示す部分断面正面図
【図２】図１の散乱光検出装置の素子搬送位置での点着機構を除く要部機構の平面図
【図３】図１の散乱光検出装置の乾式分析素子の搬送経路部分の断面正面図
【図４】本発明の一実施形態における散乱光の測定領域を説明する図
【図５】図１の散乱光検出装置の測定部の要部機構の断面図
【図６】本発明の第１の実施形態における検出器と光源との配置を示す概略図
【図７】本発明の第２の実施形態における検出器と光源との配置を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。この実施形態では本発明を適用した生化学分析装置（散乱光検出装置）について説明する。図１は、第１の実施形態による生化学分析装置の概略構成を示す部分断面正面図、図２は、図１の生化学分析装置の素子搬送位置での点着機構を除く要部機構の平面図、図３は、第１の実施形態の生化学分析装置の点着部を含む乾式分析素子の搬送経路部分の要部を示す断面正面図、図５は、第１の実施形態における測定部の概略図、図６は、図５の測定部の光源と検出器の配置を示す平面図である。
【００２８】
図１〜図３、図５および図６により生化学分析装置１の全体構成を説明する。この生化学分析装置１の測定機構は、サンプルトレイ２、点着部３、第１のインキュベータ４、第２のインキュベータ５、点着機構６、素子搬送機構７、移送機構８、チップ廃却部９、素子廃却機構１０および各種機構を制御する制御部（不図示）などを備えてなる。
【００２９】
図２に示すようにサンプルトレイ２は円形で、検体を収容した検体容器１１、未使用の乾式分析素子１２（比色タイプの乾式分析素子および電解質タイプの乾式分析素子）を収容した素子カートリッジ１３、消耗品（ノズルチップ１４、希釈液容器１５、混合カップ１６および参照液容器１７）を搭載する。なお、検体容器１１は検体アダプタ１８を介して搭載され、ノズルチップ１４はチップラック１９に多数収納されて搭載される。
【００３０】
点着部３は、サンプルトレイ２の中心線の延長上に配置され、搬送された乾式分析素子１２に血漿、全血、血清、尿などの検体の点着が行われるもので、点着機構６によって比色測定タイプの乾式分析素子１２には検体を、電解質タイプの乾式分析素子１２には検体と参照液を点着する。この点着部３に続いてノズルチップ１４が廃却されるチップ廃却部９が配置されている。
【００３１】
第１のインキュベータ４は円形で、チップ廃却部９の延長位置に配置され、比色タイプの乾式分析素子１２を収容して所定時間恒温保持し、比色測定を行う。第２のインキュベータ５（図２参照）は、点着部３の側方における隣接位置に配設され、電解質タイプの乾式分析素子１２を収容して所定時間恒温保持し、電位差測定を行う。
【００３２】
素子搬送機構７（図３参照）は、詳細は示していないが、前記サンプルトレイ２の内部に配設され、このサンプルトレイ２の中心と第１のインキュベータ４の中心とを結び、点着部３およびチップ廃却部９を通る直線状の素子搬送経路Ｒ（図２）に沿って、乾式分析素子１２をサンプルトレイ２から点着部３へ、さらに第１のインキュベータ４へ搬送する素子搬送部材７１（搬送バー）を備える。素子搬送部材７１はガイドロッド３８により摺動自在に支持され、不図示の駆動機構によって往復移動操作され、先端部は縦板３４のガイド穴３４ａに挿入され、このガイド穴３４ａを摺動する。
【００３３】
移送機構８は点着部３を兼ねて設置され、点着部３から第２のインキュベータ５へ、素子搬送経路Ｒと直交する方向に、電解質タイプの乾式分析素子１２を移送する。
【００３４】
点着機構６は上部に配設され、昇降移動する点着ノズル４５が前述の素子搬送経路Ｒと同一直線上を移動し、検体および参照液の点着、希釈液による検体の希釈混合を行う。点着ノズル４５は、先端にノズルチップ１４を装着し、該ノズルチップ１４内に検体、参照液等を吸引し吐出するもので、その吸引吐出を行う不図示のシリンジ手段が付設され、使用後のノズルチップ１４はチップ廃却部９で外されて落下廃却される。
【００３５】
素子廃却機構１０（図２参照）は第１のインキュベータ４に付設され、測定後の比色タイプの乾式分析素子１２を第１のインキュベータ４の中心部に押し出して落下廃棄する。なお、前記素子搬送機構７によって廃却することもできる。また、第２のインキュベータ５で測定した後の電解質タイプの乾式分析素子１２は、前記移送機構８によって廃却穴６９に廃棄される。
【００３６】
また、サンプルトレイ２の近傍には、血液から血漿を分離する不図示の血液濾過ユニットが設置されている。
【００３７】
上記各部の機構を、以下に具体的に説明する。まず、サンプルトレイ２は、正転方向および逆転方向に回転駆動される円盤状の回転ディスク２１と、その中央部の円盤状の非回転部２２とを有する。
【００３８】
回転ディスク２１には、図２に示すように、各検体を収容した採血管等の検体容器１１を検体アダプタ１８を介して保持するＡ〜Ｅの５つの検体搭載部２３と、これに隣接して各検体の測定項目に対応して通常複数の種類が必要とされる未使用の乾式分析素子１２を積み重ねた状態で収容した素子カートリッジ１３を保持する５つの素子搭載部２４と、多数のノズルチップ１４を保持孔に並んで収容したチップラック１９を保持する２つのチップ搭載部２５と、希釈液を収容した３つの希釈液容器１５を保持する希釈液搭載部２６と、希釈液と検体とを混合するための混合カップ１６（多数のカップ状凹部が配置された成形品）を保持するカップ搭載部２７とが円弧状に配置されている。
【００３９】
また、非回転部２２には、素子搬送経路Ｒの延長上で点着ノズル４５の移動範囲に、参照液を収容した参照液容器１７を保持する筒状の参照液搭載部２８が設けられ、この参照液搭載部２８には、参照液容器１７の開口部を開閉する蒸発防止蓋３５（図１）が設置されている。
【００４０】
蒸発防止蓋３５は、下端が非回転部２２に揺動可能に枢支された揺動部材３７に保持され、閉方向に付勢されている。揺動部材３７の上端係止部３７ａが点着機構６の移動フレーム４２の下端角部４２ａと当接可能であり、参照液の吸引時に近接移動した移動フレーム４２により揺動部材３７が開方向に揺動され、蒸発防止蓋３５が参照液容器１７を開口して点着ノズル４５による参照液吸引が可能となる。その他の状態では蒸発防止蓋３５が参照液容器１７の開口部を閉塞して参照液の蒸発を防止し、その濃度変化による測定精度の低下を阻止する。
【００４１】
前記回転ディスク２１は、外周部が支持ローラ３１で支持され、中心部が不図示の支持軸に回転自在に保持されている。また、回転ディスク２１の外周には、不図示のタイミングベルトが巻き掛けられ、駆動モータによって正転方向または逆転方向に回転駆動される。非回転部２２は上記支持軸に回転不能に取り付けられている。
【００４２】
前記素子カートリッジ１３は、図３に示すように、上方から未使用の乾式分析素子１２が混在状態で通常複数枚重ねられて挿入される。前記素子搭載部２４に装填されると、下端部が素子搭載部２４の底壁２４ａに保持され、素子搬送面と同一高さに最下端部の乾式分析素子１２が位置し、最下端部の前面側には１枚の乾式分析素子１２のみが通過し得る開口１３ａが、後面側には素子搬送部材７１が挿通可能な開口１３ｂが形成されている。
【００４３】
また、乾式分析素子１２の下面に付与された素子情報を素子カートリッジ１３の下方から読み取れるように、素子カートリッジ１３の底面には窓部１３ｃが、素子搭載部２４の底壁２４ａにも窓部２４ｂがそれぞれ形成されている。
【００４４】
そして、サンプルトレイ２の下方に、乾式分析素子１２の不図示のドット配列パターンによる素子情報を読み取る読取機３３が設置されている。この読取機３３は、図３に示す素子搬送位置から、サンプルトレイ２の作動により、回転ディスク２１が回動し、図５に示すように、検体容器１１（検体搭載部２３）が点着ノズル４５の移動経路（素子搬送経路Ｒ）上の吸引位置に移動したときに、その検体の測定に使用する乾式分析素子１２を収容した素子カートリッジ１３（素子搭載部２４）が移動した位置の下方に設置されている。つまり、図示の場合、読取機３３は、検体搭載部２３と素子搭載部２４との位相ピッチだけ素子搬送経路Ｒからずれた位相角度で、素子搭載部２４の回転位置に設置されている。なお、図３では回転ディスク２１を一部切除して読取機３３を示し、図３では読取機３３を便宜的に素子搬送経路Ｒにある素子搭載部２４の下方に示している。
【００４５】
上記読取機３３は、ドット記録方式に対応してＣＣＤカメラで構成される。この読取機３３による乾式分析素子１２の素子情報の読み取りは、対応する検体容器１１からの検体吸引および乾式分析素子１２の搬送に先行して行う。そして、乾式分析素子１２に付与された素子情報の読み取りによって得られた６桁または４桁の数字から試薬種別情報、試薬ロット情報等を求めることができ、さらに、記録パターン等から、表裏および前後方向が認識できる。これにより、セット不良が検出でき、ワーニングを発することが可能である。
【００４６】
また、前記検体アダプタ１８は筒状に形成され、上部から検体容器１１が挿入される。この検体アダプタ１８は、不図示の識別部を有し、検体の種類（処理情報）、検体容器１１の種類（サイズ）等の情報が設定され、測定の初期時点でサンプルトレイ２の外周部に配設された識別センサ３０（図２）によってその識別が読み取られ、検体の希釈の有無、血漿濾過の有無などが判別されると共に、検体容器１１のサイズに伴う液面変動量が算出され、それに応じた処理制御が行われる。血漿濾過が必要な検体容器１１に対しては、アダプタ１８に検体容器１１を挿入した上に、濾過フィルターを備えたホルダーがスペーサ（いずれも不図示）を介して装着される。
【００４７】
点着部３および移送機構８は、サンプルトレイ２と第１のインキュベータ４との間に素子搬送経路Ｒと直交する方向に長い支持台６１を備え、その上に移動可能に摺動枠６２が設置されている。この摺動枠６２には、点着用開口６３ａ（図３）が形成された第１素子押え６３および第２素子押え６４が隣接して一体に移動可能に装着されている。第１素子押え６３（第２素子押え６４も同様）は、支持台６１に面する底面に、前記素子搬送経路Ｒに沿って乾式分析素子１２が通過する凹部６３ｂを有する。また、摺動枠６２は、一端部がガイドバー６５に案内され、他端部側の長溝６２ａにピン６６が係合され、さらに、ラックギヤ６２ｂに駆動モータ６８の駆動ギヤ６７が噛合して移動される。支持台６１には、第２のインキュベータ５および廃却穴６９が設置されている。
【００４８】
図２のように、第１素子押え６３が点着部３に位置している際には、点着後の比色タイプの乾式分析素子１２は素子搬送機構によって押し出されて第１のインキュベータ４に移送される。一方、電解質タイプの乾式分析素子１２への点着が行われると、摺動枠６２が移動されて点着後の乾式分析素子１２は第１素子押え６３に保持されたまま支持台６１上を滑るように第２のインキュベータ５に移送され、電位差測定が行われる。その際には、第２素子押え６４が点着部３（点着位置）に移動し、その後に搬送される比色タイプの乾式分析素子１２に対する検体の点着および第１のインキュベータ４への搬送が可能である。第２のインキュベータ５での測定が完了すると、摺動枠６２がさらに移動されて測定後の乾式分析素子１２を廃却穴６９に移送して落下廃却する。
【００４９】
なお、比色タイプの乾式分析素子１２を搬送する際には第２素子押え６４を点着部３に移動させておき、電解質タイプの乾式分析素子１２が搬送されるときのみ、第１素子押え６３を点着部３に移動させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記撮像部材３３は、ドット配列パターンの読み取りのほか、他の情報の読み取りを行うようになっている。そのために、不図示の追加光源が設置されている。この追加光源としては、赤外用光源、劣化検出用光源、など特定波長を有する光源が検出態様に応じて設置される。この情報読取機による点着情報、その他の読み取りについては後述する。
【００５１】
点着機構６（図１）は、固定フレーム４０の水平ガイドレール４１に、横方向に移動可能に保持された移動フレーム４２を備え、この移動フレーム４２に昇降移動可能に２本の点着ノズル４５が設置されている。移動フレーム４２には中央に縦ガイドレール４３が固着され、この縦ガイドレール４３の両側に２つのノズル固定台４４が摺動自在に保持されている。ノズル固定台４４の下部には、それぞれ点着ノズル４５の上端部が固着され、上部に上方に延びる軸状部材が駆動伝達部材４７に挿通されている。ノズル固定台４４と駆動伝達部材４７との間に介装された圧縮バネにより、ノズルチップ１４の嵌合力を得るようになっている。ノズル固定台４４は駆動伝達部材４７と一体に上下移動可能であると共に、点着ノズル４５の先端部にノズルチップ１４を嵌合する際に、圧縮バネの圧縮でノズル固定台４４に対して駆動伝達部材４７が下降移動可能である。上記駆動伝達部材４７は、上下のプーリ４９に張設されたベルト５０に固定され、不図示のモーターによるベルト５０の走行に応じて上下移動する。なお、ベルト５０の外側部位には、バランスウェイト５１が取り付けられ、非駆動時の点着ノズル４５の下降移動が防止される。
【００５２】
また、移動フレーム４２は不図示のベルト駆動機構によって横方向に駆動され、２つのノズル固定台４４は独自に上下移動するように、その横移動および上下移動が制御され、２つの点着ノズル４５は、一体に横移動すると共に、独自に上下移動するようになっている。例えば、一方の点着ノズル４５は検体用であり、他方の点着ノズル４５は希釈液用および参照液用である。
【００５３】
両点着ノズル４５は棒状に形成され、内部に軸方向に延びるエア通路が設けられ、下端にはピペット状のノズルチップ１４がシール状態で嵌合される。この点着ノズル４５にはそれぞれ不図示のシリンジポンプ等に接続されたエアチューブが連結され、吸引・吐出圧が供給される。また、この吸引圧力の変化に基づき検体等の液面検出が行えるようになっている。
【００５４】
チップ廃却部９は、搬送経路Ｒを上下方向に交差して設けられ、上部材８１および下部材８２を備える。このチップ廃却部９における支持台６１には、楕円形に開口された落下口８３が形成されている。上部材８１は支持台６１の上面に固着され、落下口８３の直上部位には係合切欠き８４が設けられ、下部材８２は支持台６１の下面に落下口８３の下方を囲むように筒状に形成され、落下するノズルチップ１４をガイドするようになっている。
【００５５】
そして、ノズルチップ１４が装着されている点着ノズル４５を、上部材８１内に下降させてから横方向に移動させ、その係合切欠き８４にノズルチップ１４の上端を係合してから、点着ノズル４５を上昇移動させてノズルチップ１４を抜き取り、外れたノズルチップ１４は落下口８３を通して落下廃却される。
【００５６】
比色測定を行う第１のインキュベータ４は、外周部に円環状の回転部材８７を備え、この回転部材８７は内周下部に固着された傾斜回転筒８８が下部のベアリング８９に支持されて回転自在である。回転部材８７の上部に上位部材９０が一体に回転可能に配設されている。上位部材９０の底面は平坦であり、回転部材８７の上面には円周上に所定間隔で複数（図１の場合１３個）の凹部が形成されて両部材８７、９０間にスリット状空間による素子室９１が形成され、この素子室９１の底面の高さは搬送面の高さと同一に設けられている。また、傾斜回転筒８８の内孔は測定後の乾式分析素子１２の廃却孔９２に形成され、素子室９１の乾式分析素子１２がそのまま中心側に移動されて落下廃却される。
【００５７】
上位部材９０には図示しない加熱手段が配設され、その温度調整によって素子室９１内の乾式分析素子１２を所定温度に恒温保持する。また上位部材９０には、図４に示すように、素子室９１に対応して乾式分析素子１２のマウントを上から押えて検体の蒸発防止を行う押え部材９３が配設されている。上位部材９０の上面には保温カバー９４が配設される一方、この第１のインキュベータ４は全体が遮光カバー９５によって覆われる。さらに、回転部材８７の各素子室９１の底面中央には測光用の開口９１ａが形成され、この開口９１ａを通して図２に示す長孔の下方に配設された測定部９６による乾式分析素子１２の散乱光の濃度の測定が行われる。第１のインキュベータ４の回転駆動は、不図示のベルト機構により行われ、往復回転駆動される。
【００５８】
ここで、図４を用いて散乱光の測定領域の概念を説明する。図４は、測定領域の例を示す斜視図である。図４においては、測定光の光路がｘｚ平面に含まれ、測定対象物（本実施形態においては乾式分析素子１２）の表面の、測定光を反射する反射面ＲＰがｘｙ平面に含まれるようにｘｙｚ座標系により光路の概略を示す。図４では、説明のために光源ＬＡから照射された測定光の光路ＣＡ、ＣＡ’、光源ＬＢから照射された測定光の光路ＣＢ、ＣＢ’を示し、光源ＬＡから照射された測定光の光軸上の光線をｌａで示す。
【００５９】
図４に示すように、光源ＬＡから照射された測定光は、乾式分析素子１２の下面（反射面）ＲＰに入射光として入射し、乾式分析素子１２の下面（反射面）ＲＰにおいて反射されて、反射光として進む。すると、反射面ＲＰ上の入射光が照射された照射領域Ａから散乱光が各方向に広がる。
【００６０】
検出器は、照射領域Ａにより散乱された散乱光のみを検出することが好ましい。このため、散乱光測定の際に、測定光が測定対象物に入射する入射光の光路ＣＡまたは測定光が測定対象物により反射した反射光の光路ＣＡ’に検出器が位置すると、測定光と散乱光の両方を検出してしまい、測定光がノイズとして検出されてしまうため、精度よく測定を行うことができない。
【００６１】
このため、測定光が測定対象物に入射する入射光の光路ＣＡまたは測定光が測定対象物により反射した反射光の光路ＣＡ’を除いた領域で、散乱光測定を行うことが好ましい。また、測定光は、測定対象物を集中的に照射する光強度分布を有するものであれば、いかなる光強度分布を示すものであってもよい。
【００６２】
そして、散乱光検出装置が、複数の異なる種類の測定光を照射する複数の光源ＬＡ、ＬＢを備えている場合には、光源ＬＡにより測定光を照射している場合には、測定光の光路である入射光の光路ＣＡおよび反射光の光路ＣＡ’を除いた領域において散乱光の検出を行い、光源ＬＢにより測定光を照射している場合には、測定光の光路である入射光の光路ＣＢおよび反射光の光路ＣＢ’を除いた領域において散乱光の検出を行うことが好ましい。このため、互いに異なる複数種類の波長の測定光を切り替えて用いて測定対象物の散乱光を検出する場合に、全ての散乱光の光路に含まれない位置に検出器を配置して散乱光の検出を行うことが考えられる。しかしながら、多数の種類の光源を設けた散乱光検出装置においては、どこに検出器を配置しても、いずれかの測定光の光路に含まれてしまう可能性がある。また、全ての測定光に対してそれぞれ特許文献１乃至４の方法を適用するような装置構成を実現することは容易ではない。
【００６３】
本発明では、上記事情に鑑み、光源ＬＡを用いて散乱光測定を行う際には、測定光の入射光の光路ＣＡおよび反射光の光路ＣＡ’からなる光路を含まない領域に位置する検出器ＳＡを用いて散乱光の測定を行い、光源ＬＢを用いて散乱光測定を行う際には、測定光の入射光の光路ＣＢおよび反射光の光路ＣＢ’からなる光路ＣＢを含まない領域Ｂである測定領域内に位置する検出器ＳＢを用いて散乱光の測定を行う。もし、光源ＬＡ、ＬＢ以外にさらに光源を備えた場合であっても、測定光の照射に応じて、その測定光の光路を含まない領域である測定領域に位置する検出器を用いて散乱光の検出を行う。
【００６４】
上記の方法によれば、互いに異なる種類の測定光を切り替えて照射して散乱光の測定を行う場合においても、常にその測定光の光路を含まない領域である測定領域内において散乱光の測定を行うことができる。このため、多数の光源からそれぞれ異なる種類の測定光が照射される場合であっても、測定光がノイズとして検出されることを好適に回避することができ、高いＳＮ比で散乱光を精度よく検出することができる。
【００６５】
また、測定光の光路を含まない領域Ｂのうち、入射光と反射面とが交差する照射領域Ａにできるだけ近い位置で散乱光を検出することがさらに好ましい。測定対象である散乱光が照射領域Ａにより散乱されるため、照射領域Ａの近傍で散乱光を検出することにより、ノイズに対する測定対象である散乱光の割合をさらに高めることができ、より高ＳＮ比で精度よく散乱光の測定を行うことができるからである。また、照射領域Ａのうち、測定光の光軸と反射面ＲＰとの交点、または、測定光の光強度分布のピークと反射面ＲＰの交点にできるだけ近い位置で散乱光を検出することが好ましい。測定光の光軸または測定光の光強度分布のピークと反射面ＲＰとの交点付近においては、照射領域Ａのうち、特に測定光の相対的光強度分布の強い部分が集中して照射される領域であるため測定対象である散乱光の割合がさらに高く、より好適に散乱光の測定を行うことができる。
【００６６】
なお、測定光の光路を算出する際に、測定光が裾の広がった光強度分布を有するものである場合には、相対的光強度が所定値以上となる測定光の主要部分に基づいて算出する。例えば、レーザ光の場合には、相対的光強度が１／ｅ２以上となる部分を測定光の主要部分とし、ＬＥＤ光の場合には、所定値は１／１０以上となる部分を測定光の主要部分として光路を算出することができる。
【００６７】
測定に用いる検出器は、光路を含まない領域Ｂ内に位置するものであれば、任意に選択してよい。１種類の測定光に対して１つの検出器のみを用いてもよく、領域Ｂに位置する複数の検出器の全てまたは任意の組合せを用いてもよい。
【００６８】
また、検出器の種類は、装置の用途に応じた任意の種類を用いることができる。例えば、２次元位置検出器（２次元ＰＳＤ）などの個々に駆動可能なセンサを複数備えて独立駆動してもよく、ＣＣＤなどの固体撮像素子による部分領域ごとに駆動可能なイメージセンサを１つ備えてイメージセンサの部分領域ごとに駆動してもよい。
【００６９】
また、１つの種類の測定光に対して複数の検出器で測定を行ってもよい。この場合には、散乱光が弱い場合などでも、より精度よく散乱光を検出することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、測定領域を、さらに、光源から前記測定対象物に照射される入射光と、照射された入射光が測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域Ｅを除いた領域とする。図４に示すように、測定対象物が配置された面である反射面ＲＰに入射する光軸上の入射光線ｌａと、この入射光線ｌａが反射面ＲＰから反射した反射光線ｌａ’を含む面が入射面ＥＰである。入射面領域Ｅは、測定光が所定の幅Ｗを有する光である場合、入射面ＥＰを中心とした所定の幅Ｗ分の厚みを持つ領域である。図４では、入射光線ｌａがｘｚ平面に含まれるため、入射面ＥＰはｘｚ平面に平行な平面であり、入射面領域Ｅは、入射面ＥＰを中心としてｙ方向に厚みＷを持った領域である。本実施形態では、測定光の光路を含まない領域Ｂから入射面領域Ｅをさらに除いた領域Ｂ１を測定領域とする。
【００７１】
例えば、測定光が周縁部分において光強度が徐々に減少するような裾の広がった強度分布を示している場合、測定光の周縁部分（光強度分布の裾の部分）が、反射面ＲＰのうち、測定対象物以外の部分（非測定対象領域）に反射または散乱される場合があり、このような非測定対象領域により反射または散乱された光は、ノイズとして検出器Ｓに検出される可能性がある。本実施形態における乾式分析素子１２を用いた散乱光の検出においては、乾式分析素子１２のうち、検体が乾式分析素子１２に備えられた試薬層に展開された領域から生じる散乱光を検出対象としており、それ以外の領域における反射光または散乱光はノイズとなる。このような非測定対象領域により生じた反射光または散乱光（ノイズ）を低減するために、先述の測定光の光路を含まない領域Ｂから入射面領域Ｅをさらに除いた領域Ｂ１を測定領域とすることが有効である。入射面領域Ｅは、測定光の周縁部分が通過する領域を多く含むため、上記のような非測定対象領域により反射または散乱された測定光がノイズとして入り込みやすいからである。
【００７２】
また、素材や表面形状の違いにより、測定対象物に散乱された散乱光と非測定対象領域において散乱された散乱光が広がる領域が互いに異なっている場合もある。このような場合には、測定対象物に散乱された散乱光が測定可能な光強度を維持しつつ広がっている領域であって、かつ、入射面領域Ｅに含まれない領域で散乱光を測定することにより、測定対象物に散乱された散乱光に対して非測定対象領域において散乱された散乱光（ノイズ）の割合を低減することができる。測定対象物に散乱された散乱光の広がる領域に対して、非測定対象領域において散乱された散乱光の広がる領域から相対的に離れた位置で測定することになるからである。なお、測定対象物に散乱された散乱光の広がる領域として、例えば、照射領域Ａを中心として反射面ＲＰから半球状に広がる領域が考えられる。
【００７３】
また、先述の領域Ｂ１のうち、入射面領域Ｅからできるだけ離れた位置で散乱光を検出することが好ましい。この場合には、入射面領域Ｅから離れた位置で散乱光を測定することにより、入射面領域Ｅに含まれるノイズを検出しにくくなるため、測定光が照射される照射領域Ａから測定対象である散乱光に対する、ノイズの割合を低減することができ、より高ＳＮ比で精度よく散乱光の測定を行うことができる。
【００７４】
図２、図５および図６を用いて、本実施形態の測定部９６の構成を具体的に説明する。図５は、本実施形態の測定部９６の断面を表す部分拡大図であり、図６は、測定部９６の光源と検出器の配置を示す概略図である。図５に示すように、測定部９６には、図２に示す長孔および乾式分析素子１２が載置される素子室９１の下面（支持面）の開口９１ａを介して、乾式分析素子１２の下面に対して、それぞれ波長の異なる測定光を入射させるＬＥＤ等からなる複数の光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８と、軸Ｆを中心軸とする同心円状にこれらの光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８を配置した下方ほど径が狭くなるような円錐管形状の光源支持部１１１と、乾式分析素子１２から生ずる散乱光を受光するための検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８と、上記検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８を、軸Ｆを中心軸として同心円状に固定した円盤状の検出器配置部１１２ａを有する検出器支持部材１１２とを備えている。なお、各検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８は、いずれも試験データなどにより得られた、散乱光を好適に検出可能な散乱光検出可能領域内に配置されているものとする。なお、軸Ｆは、素子室９１の下面に直交し、乾式分析素子１２の検体が点着された領域を通る位置に位置する。
【００７５】
回転軸Ｆに対して対向する光源は、それぞれ同じ波長の測定光を照射する光源であり、それぞれの測定項目に応じて、ペアで用いられる。例えば、測定項目Ｉ１の際には、光源Ｌ１とＬ５とが同時に測定対象物である乾式分析素子１２の下面ＲＰに対して測定光を照射する。また、測定光を照射する一対の光源は、測定対象物の下面である反射面ＲＰに対してほぼ同じ角度で同じ領域が照射領域となるように固定されている。このように、これらの一対の光源をそれぞれ軸Ｆに対して対称に設けているので、一対の光源による各光路（光源Ｌ１の入射光ｌ１および光源Ｌ５の反射光ｌ５’、光源Ｌ１の入射光ｌ１’および光源Ｌ５の反射光ｌ５）は、逆向きであるがほぼ一致し、一対の光源Ｌ１、Ｌ５による入射面領域Ｅもほぼ同じ領域となる。
【００７６】
本第１の実施形態では、測定光に応じて、測定光の光路と測定光に対応する入射面領域を除いた領域である測定領域に位置する全ての検出器を用いて散乱光を検出する。例えば、光源Ｌ１およびＬ５により測定光を照射する場合には、光源Ｌ１およびＬ５の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅ以外の領域である測定領域に位置する検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８を用いて検出を行い、光源Ｌ２およびＬ６により測定光を照射する場合には、光源Ｌ２およびＬ６の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅ以外の領域である測定領域に位置する検出器Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７およびＳ８を用いて検出を行う。
【００７７】
具体的には、散乱光検出処理に先立って、測定光ごとに、用いられる一対の光源の各位置および反射面に対する入射角度から光路および入射面領域Ｅを算出し、散乱光を好適に検出可能な散乱光検出可能領域のうち、これらを含まない測定領域をそれぞれ算出する。そして、算出された測定領域ごとに、測定領域内に位置する全ての検出器をそれぞれ特定する。そして、測定項目に応じて、使用する光源と、光源に対応する測定領域に位置する全ての検出器とをそれぞれ対応づけて検出器決定情報として生化学分析装置１の制御部に備えられたメモリに記憶しておく。そして、測定項目が決定すると、制御部は検出器決定情報に基づいて、測定光の種類に応じて対応する検出器を切り替えて測定光の検出を行う。なお、検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８は、浜松ホトニクス社製のＳ１８８０をそれぞれ用いる。なお、散乱光検出可能領域として、予め測定した試験データに基づいて照射領域Aの近傍の領域が設定されているものとする。
【００７８】
廃却機構１０は、外周側から中心方向に素子室９１内に進退移動する廃却バー１０１を備えている。この廃却バー１０１は後端部が水平方向に走行するベルト１０２に固定され、駆動モータ１０３の駆動によるベルト１０２の走行に応じ、素子室９１から測定後の乾式分析素子１２を押し出して廃却する。なお、廃却孔９２の下方には測定後の乾式分析素子１２を回収する回収箱が配設される。
【００７９】
また、イオン活量を測定する第２のインキュベータ５は、前述の摺動枠６２の第１素子押え６３が上位部材となり、その底部の凹部によって測定本体９７の上面との間に１つの素子室が形成される。この第２のインキュベータ５には、図示しない加熱手段が配設され、その温度調整によって乾式分析素子１２のイオン活量を測定する部分を所定温度に恒温加熱する。さらに、測定本体９７の側辺部にはイオン活量測定のための３対の電位測定用プローブ９８が出没して乾式分析素子１２のイオン選択電極に接触可能に設けられている。
【００８０】
なお、不図示の血漿濾過ユニットは、サンプルトレイ２に保持された検体容器１１（採血管）の内部に挿入され上端開口部に取り付けられたガラス繊維からなるフィルターを有する不図示のホルダーを介して血液から血漿を分離吸引し、ホルダー上端のカップ部に濾過された血漿を保持するようになっている。
【００８１】
上記のような生化学分析装置１の動作、測定条件の設定等は、不図示の筐体２０に設置された不図示の操作パネル５５からの入力によって行われる。この操作パネル５５（インターフェース）は、表示画面、スタートキー、ストップキー、検体キー、消耗品キー、手動キー、緊急キー、キャリブレーションキー、テンキー、印刷キーなど、指先で押して各種の指示操作を行う操作キーが配設されている。この操作パネル５５は、不図示の制御部に接続され、そこに登録されている制御プログラムに基づく測定演算処理が設定され、自動測定動作、手動測定動作、緊急測定動作、キャリブレーション動作、印刷動作などが選択実行され、測定値に基づき前記素子情報に対応する分析情報によって分析結果を（成分濃度）を算出するようになっている。そして、測定結果を出力記録するため、設定値の確認などのために、これらのデータをプリンタ５７によって印刷する。
【００８２】
次いで、前述の生化学分析装置１の全体動作について説明する。まず、分析を行う前に、サンプルトレイ２の各搭載部２３〜２８に、各検体を収容した検体容器１１、乾式分析素子１２を装填した素子カートリッジ１３、ノズルチップ１４を収容したチップラック１９、混合カップ１６、希釈液容器１５および参照液容器１７を搭載して、測定準備を行う。
【００８３】
その後、分析処理をスタートする。まず、血漿濾過が必要な検体の場合には、血液濾過ユニットにより、検体容器１１内の全血を濾過して血漿成分を得る。次に、回転ディスク２１を回転させて測定する検体の素子カートリッジ１３を点着部３に対応する素子取り出し位置に停止させ、乾式分析素子１２を素子搬送機構によって素子カートリッジ１３から取り出して点着部３に搬送する。なお、点着部３に搬送される前に、乾式分析素子１２に付与された分析情報が読み取られ、その後の動作が制御される。
【００８４】
そして、測定項目が比色測定の場合は、素子押え６４が点着部に位置している状態で、乾式分析素子１２の搬送を行い、続いてサンプルトレイ２を回転させて点着ノズル４５の下方にチップラック１９のノズルチップ１４を移動させ、点着ノズル４５に装着する。続いて検体容器１１を移動させ、点着ノズル４５を下降してノズルチップ１４に検体を吸引し、点着ノズル４５を点着部３に移動して、乾式分析素子１２に検体を点着する。次に、素子室９１を回転して、所定時間恒温保持した後、挿入された乾式分析素子１２を順次測光部９６による測定位置に移動させ、乾式分析素子１２の反射光学濃度の測定が行われる。
【００８５】
ここでは、光源Ｌ１およびＬ５を用いる測定項目が決定したものとすると、制御部は、メモリに記憶された検出器決定情報を参照して、測定項目に対応づけられた、検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８を特定する。次いで、光源Ｌ１およびＬ５から同時に測定光が照射され、照射領域Ａから発生した散乱光を検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８で検出する。
【００８６】
測定終了後、測定済みの乾式分析素子１２は中心側に押し出して廃却する。測定結果を出力し、使用済みのノズルチップ１４をチップ廃却部９で点着ノズル４５から外して下方に落下廃却し、処理を終了する。この比色測定の間は、第２のインキュベータ５においては、前述のように、下ブロック７１を上昇させて上ブロック６３を予熱している。
【００８７】
次いで、検査項目が希釈依頼の場合、例えば血液の濃度が濃すぎて正確な検査を行うことができないような場合には、その乾式分析素子１２を点着位置に搬送した後、ノズルチップ１４を点着ノズル４５に装着し、点着ノズル４５を下降してノズルチップ１４に検体を吸引する。吸引した検体をノズルチップ１４から混合カップ１６に分注した後、使用済みのノズルチップ１４を外す。次いで、新しいノズルチップ１４を点着ノズル４５に装着し、希釈液容器１５からノズルチップ１４に希釈液を吸引する。吸引した希釈液をノズルチップ１４から混合カップ１６に吐出する。そして、ノズルチップ１４を混合カップ１６内に挿入して吸引と吐出とを繰り返して撹拌を行う。撹拌を行った後、希釈した検体をノズルチップ１４に吸引し、その点着ノズル４５を点着部３に移動して、乾式分析素子１２に検体を点着する。以下同様に、恒温保持、測光、素子廃却、結果出力およびチップ廃却を行って処理を終了する。
【００８８】
次いで、イオン活量の測定の場合は、前述のように上ブロック６３を点着部３へ移動させて、電解質タイプの乾式分析素子１２を点着位置へ搬送した後、まず、一方の点着ノズル４５にノズルチップ１４を装着し、検体を吸引する。次に、他方の点着ノズル４５にノズルチップ１４を装着し、参照液容器１７から参照液を吸引する。次いで、一方の点着ノズル４５により検体を乾式分析素子１２の一方の液供給孔に点着し、さらに、他方の点着ノズル４５により参照液を乾式分析素子１２の他方の液供給孔に点着する。
【００８９】
そして、検体および参照液が点着された乾式分析素子１２が、点着部３から上ブロック６３と共に摺動枠６２の移動によって第２のインキュベータ５に移送され、下ブロック７１の上昇で恒温保持しつつ電位測定用プローブ７８によってイオン活量の測定を行う。測定終了後、測定後の乾式分析素子１２を摺動枠６２の移動によって廃却穴６９に移送して廃却する。そして測定結果を出力し、両方の使用済みのノズルチップ１４を両点着ノズル４５から外して廃却し、処理を終了する。
【００９０】
上記の実施形態によれば、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合や複数種類の測定光がそれぞれ切り替えられて照射される場合においても、常にその測定光の光路を含まない領域である測定領域内において散乱光の測定を行うことができる。このため、多数の光源からそれぞれ異なる種類の測定光が照射される場合であっても、測定光がノイズとして検出されることを好適に回避することができ、散乱光のみを精度よく検出して高いＳＮ比を維持することができる。また、検出器を複数備えて、各検出器を切り替えて制御することにより、比較的簡易な機構により上記効果を奏することができるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【００９１】
また、測定領域が入射面領域Ｅを除いた領域であるため、非測定対象領域により反射または散乱された光によるノイズをさらに抑制でき、さらに高いＳＮ比を実現することができる。
【００９２】
また、測定領域内の複数の検出器で散乱光を検出することにより、散乱光が微弱なものである場合にも、検出器が１つである場合より好適に散乱光を検出することができる。なお、本第１の実施形態に限定されず、測定領域内に位置する検出器が複数ある場合、任意に使用する検出器を選択してよい。例えば、測定領域内に位置する複数の検出器のうち、入射面領域Ｅから最も離れた位置に位置する検出器のみにより、散乱光の検出を行ってもよい。例えば、上記実施形態においては、光源Ｌ１、Ｌ５により測定光を照射する場合に、光源Ｌ１、Ｌ５に対応する入射面領域から最も離れた検出器Ｓ３およびＳ７で検出を行ってもよい。この場合には、非測定対象領域により反射または散乱された光によるノイズをさらに抑制でき、さらに高いＳＮ比を実現することができる。
【００９３】
また、回転部材８７（支持部）が乾式分析素子１２を支持する支持面を備えるものであり、複数の光源が、乾式分析素子１２の検体が点着された部分を通り、支持面に垂直な軸Ｆを中心とした同心円状に配置されて、複数の測定光を乾式分析素子１２に交互に切り替えて照射可能なものであるため、光源から測定対象物までの距離が一定となり、測定条件を均一化できるため好ましい。
【００９４】
また、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８を備え、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８が、軸Ｆを中心とした同心円状に配置されたものであるため、どの測定光を用いている場合であっても測定対象物から各検出器までの距離が略同一となり測定条件を均一化できるため好ましい。また、比較的簡易な機構により、測定領域内に複数の検出器を配置できるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【００９５】
また、複数の光源を波長の種類ごとのグループに分けて、測定光ごとに各光源のグループを切り替えて用いる場合、同時に用いられる光源の光路の一部又は全部が重複するようにしたため、同時に用いられる光源がそれぞれ異なる光路を有する場合よりも測定光の光路を小さくできるため、装置内に限られたスペースしかない場合であっても、測定領域を確保しやすい。
【００９６】
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態における独立駆動タイプの検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８に替えて、領域ごとに分割して駆動可能な正方形状の２次元アレイ型検出器Ｓ９を用いた点が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９７】
図７を用いて、第２の実施形態の測定部９６の構成を具体的に説明する。図７は、第２の実施形態における測定部９６の光源と検出器の配置を示す概略図である。第２の実施形態では、検出器配置部１１２ａに、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８に変えて検出器９を配置した点を除いて、測定部９６の各構成部分の配置は図５に示すものと同じである。第２の実施形態による測定部９６には、乾式分析素子１２が載置される素子室９１の下面（支持面）の開口９１ａ（不図示）および図２に示す長孔を介して、乾式分析素子１２の下面に対して、それぞれ波長の異なる測定光を入射させるＬＥＤ等からなる複数の光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８と、これらの光源が軸Ｆを中心として同心円状に配置された下方ほど径が狭くなるような円錐管形状の光源支持部１１１と、乾式分析素子１２から生ずる散乱光を受光するための２次元アレイ状の検出器Ｓ９と、上記検出器Ｓ９を載置した円盤状の検出器配置部１１２ａを有する検出器支持部材１１２とを備えている。
【００９８】
図７に示すように、第２の実施形態では、検出器Ｓ９に、軸Ｆを中心として同心円状にＳ９１、Ｓ９２、…、Ｓ９８の８つの矩形の部分領域を設け、これらを個々に駆動する。また、測定光に応じて、測定光の光路と測定光に対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域を用いて散乱光を検出する。例えば、光源Ｌ１およびＬ５により測定光を照射する場合には、光源Ｌ１およびＬ５の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する部分領域Ｓ９２、Ｓ９３、Ｓ９４、Ｓ９６、Ｓ９７およびＳ９８を用いて検出を行い、光源Ｌ２およびＬ６により測定光を照射する場合には、光源Ｌ２およびＬ６の光路と、光源Ｌ２およびＬ６の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する部分領域Ｓ９１、Ｓ９３、Ｓ９４、Ｓ９５、Ｓ９７およびＳ９８を用いて検出を行う。
【００９９】
具体的には、散乱光検出処理に先立って、測定光ごとに、用いられる一対の光源の各位置および反射面に対する入射角度に基づいて、光路および入射面領域Ｅを算出し、これらを含まない領域を測定領域としてそれぞれ算出する。そして、算出された測定領域ごとに、測定領域内に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域をそれぞれ特定する。そして、測定項目に応じて、使用する光源と、光源に対応する測定領域に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域とをそれぞれ対応づけて検出器決定情報として生化学分析装置１の制御部に備えられたメモリに記憶しておく。そして、測定項目が決定すると、制御部は検出器決定情報に基づいて、測定光の種類に応じて対応する検出器Ｓ９の部分領域を切り替えて測定光の検出を行う。なお、ここでは、検出器９として、ＣＣＤによるイメージセンサを用いる。
【０１００】
第２の実施形態によれば、２次元アレイ状の検出器を適用した場合も、第１の実施形態における上述の各効果と同等の効果を奏することができる。また、２次元アレイ状の検出器を分割して部分領域ごとに分割して用いることにより、比較的簡易な機構により上記効果を奏することができるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【０１０１】
また、２次元アレイ状の検出器を分割して部分領域ごとに分割して用いる際に、２次元アレイ型検出器における部分領域を任意の形状に設定することができる。例えば、第２実施形態における部分領域の形状を、図７に破線で示すように、複数の光源の配置された同心円の軸Ｆから半径方向に延びる形状に形成してもよい。また、部分領域の形状を、軸Ｆを中心とするドーナツ型領域を周方向に８つの領域に同形状に分割した形状としてもよい。検出器の部分領域を半径方向に延びる形状とすることにより測定領域内で領域散乱光を検出可能な面積を大きくすることができ、微弱な散乱光も精度良く検出できる。
【０１０２】
なお、上記第２の実施形態において、散乱光を検出可能な２次元アレイ状の検出器であればいかなる種類のセンサを用いてもよく、ＣＣＤ以外の固体撮像素子によるイメージセンサを適用してもよい。
【０１０３】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で任意に変形および応用が可能である。また、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物から生じる散乱光を測定する装置であれば、いかなる種類の測定装置に対しても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 生化学分析装置
２ サンプルトレイ
３ 点着部
４ 第１のインキュベータ
５ 第２のインキュベータ
６ 点着機構
１２ 乾式分析素子（分析チップ）
９６ 測光部
１１１ 光源支持部
１１２ 検出器支持部材
１１２ａ 検出器配置部
Ａ 照射領域
Ｃ１、Ｃ１’、Ｃ５、Ｃ５’、ＣＡ、ＣＡ’、ＣＢ、ＣＢ’ 光路
Ｅ 入射面領域
ＥＰ 入射面
ＬＡ、ＬＢ、Ｌ１、Ｌ２、…Ｌ８ 光源
ＲＰ 反射面
ＳＡ、ＳＢ、Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８ 検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物により散乱された散乱光を検出する散乱光測定装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物により散乱された散乱光を検出することにより、種々の検査が行われており、一例として、検体の小滴を乾式分析素子に点着供給して検体中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定量分析する比色測定法や検体に含まれる特定イオンのイオン活量を測定することのできる電解質測定法が行われている。
【０００３】
比色タイプの乾式分析素子を使用する比色測定法は、検体を乾式分析素子に点着した後、これをインキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光をこの乾式分析素子に照射してその光学濃度を測定し、この光学濃度から、予め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求めるものである。一方、電解質タイプの乾式分析素子を使用する電位差測定法は、上記の光学濃度を測定する代わりに、同種の乾式イオン選択電極の２個１組からなる電極対に点着された検体中に含まれる特定イオンの活量を、参照液を用いてポテンシオメトリで定量分析することにより求めるものである。
【０００４】
上記いずれの方法においても、液状の検体は検体容器（採血管等）に収容して装置にセットするとともに、その測定に必要な乾式分析素子を装置に搭載し、乾式分析素子を搭載位置から点着部およびインキュベータへ搬送する一方、点着機構の点着ノズルによって検体を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着するものである。
【０００５】
上記のような測定対象物に測定光を照射し、測定対象物で発生した散乱光を検出器で測定して分析を行う装置では、測定される光に散乱光に測定光がノイズ成分として混ざることにより散乱光のみを精度よく検出することができないという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、特許文献１は、入射光などの非特異的散乱光の包絡線の外側に検出器を配置して、散乱光を測定することを提案している。
【０００７】
また、特許文献２は、光が照射された試料の発する光を検出器で受光して分析する分析装置において、試料を透過した透過光の光路に、検出器に透過光が入り込まないように回転駆動可能な遮光板を備えることを開示している。
【０００８】
特許文献３は、被測定面にレーザ光が照射されて生じた散乱光のうち、散乱角度θの散乱光束のみを、対物レンズによって特定の位置に集光し、特定位置と略同位置に設けた散乱角度制限絞りを通過した散乱光束を受光する。そして、散乱角度制限絞りの開口部の形状を調整することによって、散乱光の受光可能散乱角度範囲を制御することを開示している。
【０００９】
特許文献４は、散乱光を効率良く受光するために、光ファイバの各々の集光端付近の部分を、その光軸が光散乱源に向かって伸びるように支持することによって、散乱光がファイバ軸に対して実質的に平行の方向から各ファイバに入るようにできることを開示している。また、入射光を受け取るための軸方向集光コンポーネントを設け、入射光が反射して散乱光に混入することを防ぐことを開示している。
【００１０】
また、特許文献５には、光学フィルタにより、励起光をカットする手法が開示されている。
光源から出力された捕捉光が、レンズで平行光化されたのちダイクロイックミラーで反射されて、対物レンズを介してプラズモン活性基体の試料接触面上に照射される。その後、検出器手前に配置された捕捉光カットフィルタを経て散乱光が検出器に検出される。ここで、捕捉光カットフィルタが検出器手前に配置されることにより、捕捉光の反射光が検出器に入射するのを防ぎラマン散乱光のみを精度よく検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２４４２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３１０号公報
【特許文献３】特開２００６−５８２２４号公報
【特許文献４】特開２００５−５３６７４０号公報
【特許文献５】特開２００９−４２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する場合には、複数種類の測定光の光路がそれぞれ異なるため、測定光の全てに対して特許文献１乃至４に記載された方法を適用可能な装置構成を実現することは容易ではない。
【００１３】
また、特許文献５の方法は、蛍光やラマン散乱光などの測定光と散乱光とで波長が異なっている場合には有効であるが、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合には適用することができない。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑み、互いに異なる位置に配置された複数の光源から互いに異なる波長を有する複数種類の測定光を切り替えて用いる場合に、測定光と散乱光の波長シフトの有無に拘わらず散乱光を常に精度良く検出可能な散乱光検出装置および散乱光検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による散乱光検出装置は、測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出装置であって、前記測定対象物を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記測定対象物に前記複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、前記複数の検出器のうち、前記測定光の前記測定対象物への光路を含まない領域であって、前記散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明による散乱光検出方法は、互いに異なる位置に配置された複数の光源から測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出方法であって、前記測定対象物に前記測定光を照射し、前記測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する前記検出器のみを用いて、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出することを特徴とするものである。
【００１７】
上記「測定光の光路」は、測定光が測定対象物を透過するものである場合には、測定対象物に対する入射光および透過光の光路を意味し、測定光を測定対象物により全反射するものである場合には、測定対象物に対する入射光および反射光の光路を意味する。
【００１８】
本発明の散乱光検出装置において、前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記複数の検出器が、前記軸を中心とした同心円状に配置されたものであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の散乱光検出装置に係る前記複数の検出器は、所定の２次元領域内に各検出器を２次元アレイ状に配置した２次元アレイ型検出器であり、前記制御部が、前記２次元アレイ型検出器の前記所定の２次元領域内に設定された複数の部分領域のうち、前記測定領域に含まれる前記部分領域内に位置する検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御するものであることが好ましい。
【００２０】
また、上記場合に、前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記部分領域が、前記軸の半径方向に延びる形状であってもよい。
【００２１】
また、本発明にかかる散乱光検出装置における前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射光と前記測定対象物とが交差する領域に最も近い検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明にかかる前記測定領域は、前記光源から前記測定対象物に照射される入射光と、該照射された入射光が前記測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域を除いた領域であることが好ましい。
【００２３】
上記「入射面」は、測定光の光軸上の光線または相対的光強度分布のピーク位置の光線に基づいて定義される。また、入射面領域は、測定光が所定の幅を持った光である場合、上記入射面を中心に前記所定の幅の厚みを持つ領域を意味する。
【００２４】
また、上記の場合、本発明にかかる散乱光検出装置における前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射面領域から最も離れた位置に位置する検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上記のような本発明による散乱光検出装置および散乱光検出方法によれば、測定対象物に測定光を照射し、測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する検出器のみを用いて、測定光により照射された測定対象物から生じる散乱光を検出することにより、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合や複数種類の測定光がそれぞれ切り替えられて照射される場合においても、常に測定光の入り込まない測定領域内で精度よく散乱光を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における散乱光検出装置の概略構成を示す部分断面正面図
【図２】図１の散乱光検出装置の素子搬送位置での点着機構を除く要部機構の平面図
【図３】図１の散乱光検出装置の乾式分析素子の搬送経路部分の断面正面図
【図４】本発明の一実施形態における散乱光の測定領域を説明する図
【図５】図１の散乱光検出装置の測定部の要部機構の断面図
【図６】本発明の第１の実施形態における検出器と光源との配置を示す概略図
【図７】本発明の第２の実施形態における検出器と光源との配置を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。この実施形態では本発明を適用した生化学分析装置（散乱光検出装置）について説明する。図１は、第１の実施形態による生化学分析装置の概略構成を示す部分断面正面図、図２は、図１の生化学分析装置の素子搬送位置での点着機構を除く要部機構の平面図、図３は、第１の実施形態の生化学分析装置の点着部を含む乾式分析素子の搬送経路部分の要部を示す断面正面図、図５は、第１の実施形態における測定部の概略図、図６は、図５の測定部の光源と検出器の配置を示す平面図である。
【００２８】
図１〜図３、図５および図６により生化学分析装置１の全体構成を説明する。この生化学分析装置１の測定機構は、サンプルトレイ２、点着部３、第１のインキュベータ４、第２のインキュベータ５、点着機構６、素子搬送機構７、移送機構８、チップ廃却部９、素子廃却機構１０および各種機構を制御する制御部（不図示）などを備えてなる。
【００２９】
図２に示すようにサンプルトレイ２は円形で、検体を収容した検体容器１１、未使用の乾式分析素子１２（比色タイプの乾式分析素子および電解質タイプの乾式分析素子）を収容した素子カートリッジ１３、消耗品（ノズルチップ１４、希釈液容器１５、混合カップ１６および参照液容器１７）を搭載する。なお、検体容器１１は検体アダプタ１８を介して搭載され、ノズルチップ１４はチップラック１９に多数収納されて搭載される。
【００３０】
点着部３は、サンプルトレイ２の中心線の延長上に配置され、搬送された乾式分析素子１２に血漿、全血、血清、尿などの検体の点着が行われるもので、点着機構６によって比色測定タイプの乾式分析素子１２には検体を、電解質タイプの乾式分析素子１２には検体と参照液を点着する。この点着部３に続いてノズルチップ１４が廃却されるチップ廃却部９が配置されている。
【００３１】
第１のインキュベータ４は円形で、チップ廃却部９の延長位置に配置され、比色タイプの乾式分析素子１２を収容して所定時間恒温保持し、比色測定を行う。第２のインキュベータ５（図２参照）は、点着部３の側方における隣接位置に配設され、電解質タイプの乾式分析素子１２を収容して所定時間恒温保持し、電位差測定を行う。
【００３２】
素子搬送機構７（図３参照）は、詳細は示していないが、前記サンプルトレイ２の内部に配設され、このサンプルトレイ２の中心と第１のインキュベータ４の中心とを結び、点着部３およびチップ廃却部９を通る直線状の素子搬送経路Ｒ（図２）に沿って、乾式分析素子１２をサンプルトレイ２から点着部３へ、さらに第１のインキュベータ４へ搬送する素子搬送部材７１（搬送バー）を備える。素子搬送部材７１はガイドロッド３８により摺動自在に支持され、不図示の駆動機構によって往復移動操作され、先端部は縦板３４のガイド穴３４ａに挿入され、このガイド穴３４ａを摺動する。
【００３３】
移送機構８は点着部３を兼ねて設置され、点着部３から第２のインキュベータ５へ、素子搬送経路Ｒと直交する方向に、電解質タイプの乾式分析素子１２を移送する。
【００３４】
点着機構６は上部に配設され、昇降移動する点着ノズル４５が前述の素子搬送経路Ｒと同一直線上を移動し、検体および参照液の点着、希釈液による検体の希釈混合を行う。点着ノズル４５は、先端にノズルチップ１４を装着し、該ノズルチップ１４内に検体、参照液等を吸引し吐出するもので、その吸引吐出を行う不図示のシリンジ手段が付設され、使用後のノズルチップ１４はチップ廃却部９で外されて落下廃却される。
【００３５】
素子廃却機構１０（図２参照）は第１のインキュベータ４に付設され、測定後の比色タイプの乾式分析素子１２を第１のインキュベータ４の中心部に押し出して落下廃棄する。なお、前記素子搬送機構７によって廃却することもできる。また、第２のインキュベータ５で測定した後の電解質タイプの乾式分析素子１２は、前記移送機構８によって廃却穴６９に廃棄される。
【００３６】
また、サンプルトレイ２の近傍には、血液から血漿を分離する不図示の血液濾過ユニットが設置されている。
【００３７】
上記各部の機構を、以下に具体的に説明する。まず、サンプルトレイ２は、正転方向および逆転方向に回転駆動される円盤状の回転ディスク２１と、その中央部の円盤状の非回転部２２とを有する。
【００３８】
回転ディスク２１には、図２に示すように、各検体を収容した採血管等の検体容器１１を検体アダプタ１８を介して保持するＡ〜Ｅの５つの検体搭載部２３と、これに隣接して各検体の測定項目に対応して通常複数の種類が必要とされる未使用の乾式分析素子１２を積み重ねた状態で収容した素子カートリッジ１３を保持する５つの素子搭載部２４と、多数のノズルチップ１４を保持孔に並んで収容したチップラック１９を保持する２つのチップ搭載部２５と、希釈液を収容した３つの希釈液容器１５を保持する希釈液搭載部２６と、希釈液と検体とを混合するための混合カップ１６（多数のカップ状凹部が配置された成形品）を保持するカップ搭載部２７とが円弧状に配置されている。
【００３９】
また、非回転部２２には、素子搬送経路Ｒの延長上で点着ノズル４５の移動範囲に、参照液を収容した参照液容器１７を保持する筒状の参照液搭載部２８が設けられ、この参照液搭載部２８には、参照液容器１７の開口部を開閉する蒸発防止蓋３５（図１）が設置されている。
【００４０】
蒸発防止蓋３５は、下端が非回転部２２に揺動可能に枢支された揺動部材３７に保持され、閉方向に付勢されている。揺動部材３７の上端係止部３７ａが点着機構６の移動フレーム４２の下端角部４２ａと当接可能であり、参照液の吸引時に近接移動した移動フレーム４２により揺動部材３７が開方向に揺動され、蒸発防止蓋３５が参照液容器１７を開口して点着ノズル４５による参照液吸引が可能となる。その他の状態では蒸発防止蓋３５が参照液容器１７の開口部を閉塞して参照液の蒸発を防止し、その濃度変化による測定精度の低下を阻止する。
【００４１】
前記回転ディスク２１は、外周部が支持ローラ３１で支持され、中心部が不図示の支持軸に回転自在に保持されている。また、回転ディスク２１の外周には、不図示のタイミングベルトが巻き掛けられ、駆動モータによって正転方向または逆転方向に回転駆動される。非回転部２２は上記支持軸に回転不能に取り付けられている。
【００４２】
前記素子カートリッジ１３は、図３に示すように、上方から未使用の乾式分析素子１２が混在状態で通常複数枚重ねられて挿入される。前記素子搭載部２４に装填されると、下端部が素子搭載部２４の底壁２４ａに保持され、素子搬送面と同一高さに最下端部の乾式分析素子１２が位置し、最下端部の前面側には１枚の乾式分析素子１２のみが通過し得る開口１３ａが、後面側には素子搬送部材７１が挿通可能な開口１３ｂが形成されている。
【００４３】
また、乾式分析素子１２の下面に付与された素子情報を素子カートリッジ１３の下方から読み取れるように、素子カートリッジ１３の底面には窓部１３ｃが、素子搭載部２４の底壁２４ａにも窓部２４ｂがそれぞれ形成されている。
【００４４】
そして、サンプルトレイ２の下方に、乾式分析素子１２の不図示のドット配列パターンによる素子情報を読み取る読取機３３が設置されている。この読取機３３は、図３に示す素子搬送位置から、サンプルトレイ２の作動により、回転ディスク２１が回動し、図５に示すように、検体容器１１（検体搭載部２３）が点着ノズル４５の移動経路（素子搬送経路Ｒ）上の吸引位置に移動したときに、その検体の測定に使用する乾式分析素子１２を収容した素子カートリッジ１３（素子搭載部２４）が移動した位置の下方に設置されている。つまり、図示の場合、読取機３３は、検体搭載部２３と素子搭載部２４との位相ピッチだけ素子搬送経路Ｒからずれた位相角度で、素子搭載部２４の回転位置に設置されている。なお、図３では回転ディスク２１を一部切除して読取機３３を示し、図３では読取機３３を便宜的に素子搬送経路Ｒにある素子搭載部２４の下方に示している。
【００４５】
上記読取機３３は、ドット記録方式に対応してＣＣＤカメラで構成される。この読取機３３による乾式分析素子１２の素子情報の読み取りは、対応する検体容器１１からの検体吸引および乾式分析素子１２の搬送に先行して行う。そして、乾式分析素子１２に付与された素子情報の読み取りによって得られた６桁または４桁の数字から試薬種別情報、試薬ロット情報等を求めることができ、さらに、記録パターン等から、表裏および前後方向が認識できる。これにより、セット不良が検出でき、ワーニングを発することが可能である。
【００４６】
また、前記検体アダプタ１８は筒状に形成され、上部から検体容器１１が挿入される。この検体アダプタ１８は、不図示の識別部を有し、検体の種類（処理情報）、検体容器１１の種類（サイズ）等の情報が設定され、測定の初期時点でサンプルトレイ２の外周部に配設された識別センサ３０（図２）によってその識別が読み取られ、検体の希釈の有無、血漿濾過の有無などが判別されると共に、検体容器１１のサイズに伴う液面変動量が算出され、それに応じた処理制御が行われる。血漿濾過が必要な検体容器１１に対しては、アダプタ１８に検体容器１１を挿入した上に、濾過フィルターを備えたホルダーがスペーサ（いずれも不図示）を介して装着される。
【００４７】
点着部３および移送機構８は、サンプルトレイ２と第１のインキュベータ４との間に素子搬送経路Ｒと直交する方向に長い支持台６１を備え、その上に移動可能に摺動枠６２が設置されている。この摺動枠６２には、点着用開口６３ａ（図３）が形成された第１素子押え６３および第２素子押え６４が隣接して一体に移動可能に装着されている。第１素子押え６３（第２素子押え６４も同様）は、支持台６１に面する底面に、前記素子搬送経路Ｒに沿って乾式分析素子１２が通過する凹部６３ｂを有する。また、摺動枠６２は、一端部がガイドバー６５に案内され、他端部側の長溝６２ａにピン６６が係合され、さらに、ラックギヤ６２ｂに駆動モータ６８の駆動ギヤ６７が噛合して移動される。支持台６１には、第２のインキュベータ５および廃却穴６９が設置されている。
【００４８】
図２のように、第１素子押え６３が点着部３に位置している際には、点着後の比色タイプの乾式分析素子１２は素子搬送機構によって押し出されて第１のインキュベータ４に移送される。一方、電解質タイプの乾式分析素子１２への点着が行われると、摺動枠６２が移動されて点着後の乾式分析素子１２は第１素子押え６３に保持されたまま支持台６１上を滑るように第２のインキュベータ５に移送され、電位差測定が行われる。その際には、第２素子押え６４が点着部３（点着位置）に移動し、その後に搬送される比色タイプの乾式分析素子１２に対する検体の点着および第１のインキュベータ４への搬送が可能である。第２のインキュベータ５での測定が完了すると、摺動枠６２がさらに移動されて測定後の乾式分析素子１２を廃却穴６９に移送して落下廃却する。
【００４９】
なお、比色タイプの乾式分析素子１２を搬送する際には第２素子押え６４を点着部３に移動させておき、電解質タイプの乾式分析素子１２が搬送されるときのみ、第１素子押え６３を点着部３に移動させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記撮像部材３３は、ドット配列パターンの読み取りのほか、他の情報の読み取りを行うようになっている。そのために、不図示の追加光源が設置されている。この追加光源としては、赤外用光源、劣化検出用光源、など特定波長を有する光源が検出態様に応じて設置される。この情報読取機による点着情報、その他の読み取りについては後述する。
【００５１】
点着機構６（図１）は、固定フレーム４０の水平ガイドレール４１に、横方向に移動可能に保持された移動フレーム４２を備え、この移動フレーム４２に昇降移動可能に２本の点着ノズル４５が設置されている。移動フレーム４２には中央に縦ガイドレール４３が固着され、この縦ガイドレール４３の両側に２つのノズル固定台４４が摺動自在に保持されている。ノズル固定台４４の下部には、それぞれ点着ノズル４５の上端部が固着され、上部に上方に延びる軸状部材が駆動伝達部材４７に挿通されている。ノズル固定台４４と駆動伝達部材４７との間に介装された圧縮バネにより、ノズルチップ１４の嵌合力を得るようになっている。ノズル固定台４４は駆動伝達部材４７と一体に上下移動可能であると共に、点着ノズル４５の先端部にノズルチップ１４を嵌合する際に、圧縮バネの圧縮でノズル固定台４４に対して駆動伝達部材４７が下降移動可能である。上記駆動伝達部材４７は、上下のプーリ４９に張設されたベルト５０に固定され、不図示のモーターによるベルト５０の走行に応じて上下移動する。なお、ベルト５０の外側部位には、バランスウェイト５１が取り付けられ、非駆動時の点着ノズル４５の下降移動が防止される。
【００５２】
また、移動フレーム４２は不図示のベルト駆動機構によって横方向に駆動され、２つのノズル固定台４４は独自に上下移動するように、その横移動および上下移動が制御され、２つの点着ノズル４５は、一体に横移動すると共に、独自に上下移動するようになっている。例えば、一方の点着ノズル４５は検体用であり、他方の点着ノズル４５は希釈液用および参照液用である。
【００５３】
両点着ノズル４５は棒状に形成され、内部に軸方向に延びるエア通路が設けられ、下端にはピペット状のノズルチップ１４がシール状態で嵌合される。この点着ノズル４５にはそれぞれ不図示のシリンジポンプ等に接続されたエアチューブが連結され、吸引・吐出圧が供給される。また、この吸引圧力の変化に基づき検体等の液面検出が行えるようになっている。
【００５４】
チップ廃却部９は、搬送経路Ｒを上下方向に交差して設けられ、上部材８１および下部材８２を備える。このチップ廃却部９における支持台６１には、楕円形に開口された落下口８３が形成されている。上部材８１は支持台６１の上面に固着され、落下口８３の直上部位には係合切欠き８４が設けられ、下部材８２は支持台６１の下面に落下口８３の下方を囲むように筒状に形成され、落下するノズルチップ１４をガイドするようになっている。
【００５５】
そして、ノズルチップ１４が装着されている点着ノズル４５を、上部材８１内に下降させてから横方向に移動させ、その係合切欠き８４にノズルチップ１４の上端を係合してから、点着ノズル４５を上昇移動させてノズルチップ１４を抜き取り、外れたノズルチップ１４は落下口８３を通して落下廃却される。
【００５６】
比色測定を行う第１のインキュベータ４は、外周部に円環状の回転部材８７を備え、この回転部材８７は内周下部に固着された傾斜回転筒８８が下部のベアリング８９に支持されて回転自在である。回転部材８７の上部に上位部材９０が一体に回転可能に配設されている。上位部材９０の底面は平坦であり、回転部材８７の上面には円周上に所定間隔で複数（図１の場合１３個）の凹部が形成されて両部材８７、９０間にスリット状空間による素子室９１が形成され、この素子室９１の底面の高さは搬送面の高さと同一に設けられている。また、傾斜回転筒８８の内孔は測定後の乾式分析素子１２の廃却孔９２に形成され、素子室９１の乾式分析素子１２がそのまま中心側に移動されて落下廃却される。
【００５７】
上位部材９０には図示しない加熱手段が配設され、その温度調整によって素子室９１内の乾式分析素子１２を所定温度に恒温保持する。また上位部材９０には、図４に示すように、素子室９１に対応して乾式分析素子１２のマウントを上から押えて検体の蒸発防止を行う押え部材９３が配設されている。上位部材９０の上面には保温カバー９４が配設される一方、この第１のインキュベータ４は全体が遮光カバー９５によって覆われる。さらに、回転部材８７の各素子室９１の底面中央には測光用の開口９１ａが形成され、この開口９１ａを通して図２に示す長孔の下方に配設された測定部９６による乾式分析素子１２の散乱光の濃度の測定が行われる。第１のインキュベータ４の回転駆動は、不図示のベルト機構により行われ、往復回転駆動される。
【００５８】
ここで、図４を用いて散乱光の測定領域の概念を説明する。図４は、測定領域の例を示す斜視図である。図４においては、測定光の光路がｘｚ平面に含まれ、測定対象物（本実施形態においては乾式分析素子１２）の表面の、測定光を反射する反射面ＲＰがｘｙ平面に含まれるようにｘｙｚ座標系により光路の概略を示す。図４では、説明のために光源ＬＡから照射された測定光の光路ＣＡ、ＣＡ’、光源ＬＢから照射された測定光の光路ＣＢ、ＣＢ’を示し、光源ＬＡから照射された測定光の光軸上の光線をｌａで示す。
【００５９】
図４に示すように、光源ＬＡから照射された測定光は、乾式分析素子１２の下面（反射面）ＲＰに入射光として入射し、乾式分析素子１２の下面（反射面）ＲＰにおいて反射されて、反射光として進む。すると、反射面ＲＰ上の入射光が照射された照射領域Ａから散乱光が各方向に広がる。
【００６０】
検出器は、照射領域Ａにより散乱された散乱光のみを検出することが好ましい。このため、散乱光測定の際に、測定光が測定対象物に入射する入射光の光路ＣＡまたは測定光が測定対象物により反射した反射光の光路ＣＡ’に検出器が位置すると、測定光と散乱光の両方を検出してしまい、測定光がノイズとして検出されてしまうため、精度よく測定を行うことができない。
【００６１】
このため、測定光が測定対象物に入射する入射光の光路ＣＡまたは測定光が測定対象物により反射した反射光の光路ＣＡ’を除いた領域で、散乱光測定を行うことが好ましい。また、測定光は、測定対象物を集中的に照射する光強度分布を有するものであれば、いかなる光強度分布を示すものであってもよい。
【００６２】
そして、散乱光検出装置が、複数の異なる種類の測定光を照射する複数の光源ＬＡ、ＬＢを備えている場合には、光源ＬＡにより測定光を照射している場合には、測定光の光路である入射光の光路ＣＡおよび反射光の光路ＣＡ’を除いた領域において散乱光の検出を行い、光源ＬＢにより測定光を照射している場合には、測定光の光路である入射光の光路ＣＢおよび反射光の光路ＣＢ’を除いた領域において散乱光の検出を行うことが好ましい。このため、互いに異なる複数種類の波長の測定光を切り替えて用いて測定対象物の散乱光を検出する場合に、全ての散乱光の光路に含まれない位置に検出器を配置して散乱光の検出を行うことが考えられる。しかしながら、多数の種類の光源を設けた散乱光検出装置においては、どこに検出器を配置しても、いずれかの測定光の光路に含まれてしまう可能性がある。また、全ての測定光に対してそれぞれ特許文献１乃至４の方法を適用するような装置構成を実現することは容易ではない。
【００６３】
本発明では、上記事情に鑑み、光源ＬＡを用いて散乱光測定を行う際には、測定光の入射光の光路ＣＡおよび反射光の光路ＣＡ’からなる光路を含まない領域に位置する検出器ＳＡを用いて散乱光の測定を行い、光源ＬＢを用いて散乱光測定を行う際には、測定光の入射光の光路ＣＢおよび反射光の光路ＣＢ’からなる光路ＣＢを含まない領域Ｂである測定領域内に位置する検出器ＳＢを用いて散乱光の測定を行う。もし、光源ＬＡ、ＬＢ以外にさらに光源を備えた場合であっても、測定光の照射に応じて、その測定光の光路を含まない領域である測定領域に位置する検出器を用いて散乱光の検出を行う。
【００６４】
上記の方法によれば、互いに異なる種類の測定光を切り替えて照射して散乱光の測定を行う場合においても、常にその測定光の光路を含まない領域である測定領域内において散乱光の測定を行うことができる。このため、多数の光源からそれぞれ異なる種類の測定光が照射される場合であっても、測定光がノイズとして検出されることを好適に回避することができ、高いＳＮ比で散乱光を精度よく検出することができる。
【００６５】
また、測定光の光路を含まない領域Ｂのうち、入射光と反射面とが交差する照射領域Ａにできるだけ近い位置で散乱光を検出することがさらに好ましい。測定対象である散乱光が照射領域Ａにより散乱されるため、照射領域Ａの近傍で散乱光を検出することにより、ノイズに対する測定対象である散乱光の割合をさらに高めることができ、より高ＳＮ比で精度よく散乱光の測定を行うことができるからである。また、照射領域Ａのうち、測定光の光軸と反射面ＲＰとの交点、または、測定光の光強度分布のピークと反射面ＲＰの交点にできるだけ近い位置で散乱光を検出することが好ましい。測定光の光軸または測定光の光強度分布のピークと反射面ＲＰとの交点付近においては、照射領域Ａのうち、特に測定光の相対的光強度分布の強い部分が集中して照射される領域であるため測定対象である散乱光の割合がさらに高く、より好適に散乱光の測定を行うことができる。
【００６６】
なお、測定光の光路を算出する際に、測定光が裾の広がった光強度分布を有するものである場合には、相対的光強度が所定値以上となる測定光の主要部分に基づいて算出する。例えば、レーザ光の場合には、相対的光強度が１／ｅ２以上となる部分を測定光の主要部分とし、ＬＥＤ光の場合には、所定値は１／１０以上となる部分を測定光の主要部分として光路を算出することができる。
【００６７】
測定に用いる検出器は、光路を含まない領域Ｂ内に位置するものであれば、任意に選択してよい。１種類の測定光に対して１つの検出器のみを用いてもよく、領域Ｂに位置する複数の検出器の全てまたは任意の組合せを用いてもよい。
【００６８】
また、検出器の種類は、装置の用途に応じた任意の種類を用いることができる。例えば、２次元位置検出器（２次元ＰＳＤ）などの個々に駆動可能なセンサを複数備えて独立駆動してもよく、ＣＣＤなどの固体撮像素子による部分領域ごとに駆動可能なイメージセンサを１つ備えてイメージセンサの部分領域ごとに駆動してもよい。
【００６９】
また、１つの種類の測定光に対して複数の検出器で測定を行ってもよい。この場合には、散乱光が弱い場合などでも、より精度よく散乱光を検出することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、測定領域を、さらに、光源から前記測定対象物に照射される入射光と、照射された入射光が測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域Ｅを除いた領域とする。図４に示すように、測定対象物が配置された面である反射面ＲＰに入射する光軸上の入射光線ｌａと、この入射光線ｌａが反射面ＲＰから反射した反射光線ｌａ’を含む面が入射面ＥＰである。入射面領域Ｅは、測定光が所定の幅Ｗを有する光である場合、入射面ＥＰを中心とした所定の幅Ｗ分の厚みを持つ領域である。図４では、入射光線ｌａがｘｚ平面に含まれるため、入射面ＥＰはｘｚ平面に平行な平面であり、入射面領域Ｅは、入射面ＥＰを中心としてｙ方向に厚みＷを持った領域である。本実施形態では、測定光の光路を含まない領域Ｂから入射面領域Ｅをさらに除いた領域Ｂ１を測定領域とする。
【００７１】
例えば、測定光が周縁部分において光強度が徐々に減少するような裾の広がった強度分布を示している場合、測定光の周縁部分（光強度分布の裾の部分）が、反射面ＲＰのうち、測定対象物以外の部分（非測定対象領域）に反射または散乱される場合があり、このような非測定対象領域により反射または散乱された光は、ノイズとして検出器Ｓに検出される可能性がある。本実施形態における乾式分析素子１２を用いた散乱光の検出においては、乾式分析素子１２のうち、検体が乾式分析素子１２に備えられた試薬層に展開された領域から生じる散乱光を検出対象としており、それ以外の領域における反射光または散乱光はノイズとなる。このような非測定対象領域により生じた反射光または散乱光（ノイズ）を低減するために、先述の測定光の光路を含まない領域Ｂから入射面領域Ｅをさらに除いた領域Ｂ１を測定領域とすることが有効である。入射面領域Ｅは、測定光の周縁部分が通過する領域を多く含むため、上記のような非測定対象領域により反射または散乱された測定光がノイズとして入り込みやすいからである。
【００７２】
また、素材や表面形状の違いにより、測定対象物に散乱された散乱光と非測定対象領域において散乱された散乱光が広がる領域が互いに異なっている場合もある。このような場合には、測定対象物に散乱された散乱光が測定可能な光強度を維持しつつ広がっている領域であって、かつ、入射面領域Ｅに含まれない領域で散乱光を測定することにより、測定対象物に散乱された散乱光に対して非測定対象領域において散乱された散乱光（ノイズ）の割合を低減することができる。測定対象物に散乱された散乱光の広がる領域に対して、非測定対象領域において散乱された散乱光の広がる領域から相対的に離れた位置で測定することになるからである。なお、測定対象物に散乱された散乱光の広がる領域として、例えば、照射領域Ａを中心として反射面ＲＰから半球状に広がる領域が考えられる。
【００７３】
また、先述の領域Ｂ１のうち、入射面領域Ｅからできるだけ離れた位置で散乱光を検出することが好ましい。この場合には、入射面領域Ｅから離れた位置で散乱光を測定することにより、入射面領域Ｅに含まれるノイズを検出しにくくなるため、測定光が照射される照射領域Ａから測定対象である散乱光に対する、ノイズの割合を低減することができ、より高ＳＮ比で精度よく散乱光の測定を行うことができる。
【００７４】
図２、図５および図６を用いて、本実施形態の測定部９６の構成を具体的に説明する。図５は、本実施形態の測定部９６の断面を表す部分拡大図であり、図６は、測定部９６の光源と検出器の配置を示す概略図である。図５に示すように、測定部９６には、図２に示す長孔および乾式分析素子１２が載置される素子室９１の下面（支持面）の開口９１ａを介して、乾式分析素子１２の下面に対して、それぞれ波長の異なる測定光を入射させるＬＥＤ等からなる複数の光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８と、軸Ｆを中心軸とする同心円状にこれらの光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８を配置した下方ほど径が狭くなるような円錐管形状の光源支持部１１１と、乾式分析素子１２から生ずる散乱光を受光するための検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８と、上記検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８を、軸Ｆを中心軸として同心円状に固定した円盤状の検出器配置部１１２ａを有する検出器支持部材１１２とを備えている。なお、各検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８は、いずれも試験データなどにより得られた、散乱光を好適に検出可能な散乱光検出可能領域内に配置されているものとする。なお、軸Ｆは、素子室９１の下面に直交し、乾式分析素子１２の検体が点着された領域を通る位置に位置する。
【００７５】
回転軸Ｆに対して対向する光源は、それぞれ同じ波長の測定光を照射する光源であり、それぞれの測定項目に応じて、ペアで用いられる。例えば、測定項目Ｉ１の際には、光源Ｌ１とＬ５とが同時に測定対象物である乾式分析素子１２の下面ＲＰに対して測定光を照射する。また、測定光を照射する一対の光源は、測定対象物の下面である反射面ＲＰに対してほぼ同じ角度で同じ領域が照射領域となるように固定されている。このように、これらの一対の光源をそれぞれ軸Ｆに対して対称に設けているので、一対の光源による各光路（光源Ｌ１の入射光ｌ１および光源Ｌ５の反射光ｌ５’、光源Ｌ１の入射光ｌ１’および光源Ｌ５の反射光ｌ５）は、逆向きであるがほぼ一致し、一対の光源Ｌ１、Ｌ５による入射面領域Ｅもほぼ同じ領域となる。
【００７６】
本第１の実施形態では、測定光に応じて、測定光の光路と測定光に対応する入射面領域を除いた領域である測定領域に位置する全ての検出器を用いて散乱光を検出する。例えば、光源Ｌ１およびＬ５により測定光を照射する場合には、光源Ｌ１およびＬ５の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅ以外の領域である測定領域に位置する検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８を用いて検出を行い、光源Ｌ２およびＬ６により測定光を照射する場合には、光源Ｌ２およびＬ６の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅ以外の領域である測定領域に位置する検出器Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７およびＳ８を用いて検出を行う。
【００７７】
具体的には、散乱光検出処理に先立って、測定光ごとに、用いられる一対の光源の各位置および反射面に対する入射角度から光路および入射面領域Ｅを算出し、散乱光を好適に検出可能な散乱光検出可能領域のうち、これらを含まない測定領域をそれぞれ算出する。そして、算出された測定領域ごとに、測定領域内に位置する全ての検出器をそれぞれ特定する。そして、測定項目に応じて、使用する光源と、光源に対応する測定領域に位置する全ての検出器とをそれぞれ対応づけて検出器決定情報として生化学分析装置１の制御部に備えられたメモリに記憶しておく。そして、測定項目が決定すると、制御部は検出器決定情報に基づいて、測定光の種類に応じて対応する検出器を切り替えて測定光の検出を行う。なお、検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８は、浜松ホトニクス社製のＳ１８８０をそれぞれ用いる。なお、散乱光検出可能領域として、予め測定した試験データに基づいて照射領域Aの近傍の領域が設定されているものとする。
【００７８】
廃却機構１０は、外周側から中心方向に素子室９１内に進退移動する廃却バー１０１を備えている。この廃却バー１０１は後端部が水平方向に走行するベルト１０２に固定され、駆動モータ１０３の駆動によるベルト１０２の走行に応じ、素子室９１から測定後の乾式分析素子１２を押し出して廃却する。なお、廃却孔９２の下方には測定後の乾式分析素子１２を回収する回収箱が配設される。
【００７９】
また、イオン活量を測定する第２のインキュベータ５は、前述の摺動枠６２の第１素子押え６３が上位部材となり、その底部の凹部によって測定本体９７の上面との間に１つの素子室が形成される。この第２のインキュベータ５には、図示しない加熱手段が配設され、その温度調整によって乾式分析素子１２のイオン活量を測定する部分を所定温度に恒温加熱する。さらに、測定本体９７の側辺部にはイオン活量測定のための３対の電位測定用プローブ９８が出没して乾式分析素子１２のイオン選択電極に接触可能に設けられている。
【００８０】
なお、不図示の血漿濾過ユニットは、サンプルトレイ２に保持された検体容器１１（採血管）の内部に挿入され上端開口部に取り付けられたガラス繊維からなるフィルターを有する不図示のホルダーを介して血液から血漿を分離吸引し、ホルダー上端のカップ部に濾過された血漿を保持するようになっている。
【００８１】
上記のような生化学分析装置１の動作、測定条件の設定等は、不図示の筐体２０に設置された不図示の操作パネル５５からの入力によって行われる。この操作パネル５５（インターフェース）は、表示画面、スタートキー、ストップキー、検体キー、消耗品キー、手動キー、緊急キー、キャリブレーションキー、テンキー、印刷キーなど、指先で押して各種の指示操作を行う操作キーが配設されている。この操作パネル５５は、不図示の制御部に接続され、そこに登録されている制御プログラムに基づく測定演算処理が設定され、自動測定動作、手動測定動作、緊急測定動作、キャリブレーション動作、印刷動作などが選択実行され、測定値に基づき前記素子情報に対応する分析情報によって分析結果を（成分濃度）を算出するようになっている。そして、測定結果を出力記録するため、設定値の確認などのために、これらのデータをプリンタ５７によって印刷する。
【００８２】
次いで、前述の生化学分析装置１の全体動作について説明する。まず、分析を行う前に、サンプルトレイ２の各搭載部２３〜２８に、各検体を収容した検体容器１１、乾式分析素子１２を装填した素子カートリッジ１３、ノズルチップ１４を収容したチップラック１９、混合カップ１６、希釈液容器１５および参照液容器１７を搭載して、測定準備を行う。
【００８３】
その後、分析処理をスタートする。まず、血漿濾過が必要な検体の場合には、血液濾過ユニットにより、検体容器１１内の全血を濾過して血漿成分を得る。次に、回転ディスク２１を回転させて測定する検体の素子カートリッジ１３を点着部３に対応する素子取り出し位置に停止させ、乾式分析素子１２を素子搬送機構によって素子カートリッジ１３から取り出して点着部３に搬送する。なお、点着部３に搬送される前に、乾式分析素子１２に付与された分析情報が読み取られ、その後の動作が制御される。
【００８４】
そして、測定項目が比色測定の場合は、素子押え６４が点着部に位置している状態で、乾式分析素子１２の搬送を行い、続いてサンプルトレイ２を回転させて点着ノズル４５の下方にチップラック１９のノズルチップ１４を移動させ、点着ノズル４５に装着する。続いて検体容器１１を移動させ、点着ノズル４５を下降してノズルチップ１４に検体を吸引し、点着ノズル４５を点着部３に移動して、乾式分析素子１２に検体を点着する。次に、素子室９１を回転して、所定時間恒温保持した後、挿入された乾式分析素子１２を順次測光部９６による測定位置に移動させ、乾式分析素子１２の反射光学濃度の測定が行われる。
【００８５】
ここでは、光源Ｌ１およびＬ５を用いる測定項目が決定したものとすると、制御部は、メモリに記憶された検出器決定情報を参照して、測定項目に対応づけられた、検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８を特定する。次いで、光源Ｌ１およびＬ５から同時に測定光が照射され、照射領域Ａから発生した散乱光を検出器Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７およびＳ８で検出する。
【００８６】
測定終了後、測定済みの乾式分析素子１２は中心側に押し出して廃却する。測定結果を出力し、使用済みのノズルチップ１４をチップ廃却部９で点着ノズル４５から外して下方に落下廃却し、処理を終了する。この比色測定の間は、第２のインキュベータ５においては、前述のように、下ブロック７１を上昇させて上ブロック６３を予熱している。
【００８７】
次いで、検査項目が希釈依頼の場合、例えば血液の濃度が濃すぎて正確な検査を行うことができないような場合には、その乾式分析素子１２を点着位置に搬送した後、ノズルチップ１４を点着ノズル４５に装着し、点着ノズル４５を下降してノズルチップ１４に検体を吸引する。吸引した検体をノズルチップ１４から混合カップ１６に分注した後、使用済みのノズルチップ１４を外す。次いで、新しいノズルチップ１４を点着ノズル４５に装着し、希釈液容器１５からノズルチップ１４に希釈液を吸引する。吸引した希釈液をノズルチップ１４から混合カップ１６に吐出する。そして、ノズルチップ１４を混合カップ１６内に挿入して吸引と吐出とを繰り返して撹拌を行う。撹拌を行った後、希釈した検体をノズルチップ１４に吸引し、その点着ノズル４５を点着部３に移動して、乾式分析素子１２に検体を点着する。以下同様に、恒温保持、測光、素子廃却、結果出力およびチップ廃却を行って処理を終了する。
【００８８】
次いで、イオン活量の測定の場合は、前述のように上ブロック６３を点着部３へ移動させて、電解質タイプの乾式分析素子１２を点着位置へ搬送した後、まず、一方の点着ノズル４５にノズルチップ１４を装着し、検体を吸引する。次に、他方の点着ノズル４５にノズルチップ１４を装着し、参照液容器１７から参照液を吸引する。次いで、一方の点着ノズル４５により検体を乾式分析素子１２の一方の液供給孔に点着し、さらに、他方の点着ノズル４５により参照液を乾式分析素子１２の他方の液供給孔に点着する。
【００８９】
そして、検体および参照液が点着された乾式分析素子１２が、点着部３から上ブロック６３と共に摺動枠６２の移動によって第２のインキュベータ５に移送され、下ブロック７１の上昇で恒温保持しつつ電位測定用プローブ７８によってイオン活量の測定を行う。測定終了後、測定後の乾式分析素子１２を摺動枠６２の移動によって廃却穴６９に移送して廃却する。そして測定結果を出力し、両方の使用済みのノズルチップ１４を両点着ノズル４５から外して廃却し、処理を終了する。
【００９０】
上記の実施形態によれば、測定光と波長シフトがない散乱光を検出する場合や複数種類の測定光がそれぞれ切り替えられて照射される場合においても、常にその測定光の光路を含まない領域である測定領域内において散乱光の測定を行うことができる。このため、多数の光源からそれぞれ異なる種類の測定光が照射される場合であっても、測定光がノイズとして検出されることを好適に回避することができ、散乱光のみを精度よく検出して高いＳＮ比を維持することができる。また、検出器を複数備えて、各検出器を切り替えて制御することにより、比較的簡易な機構により上記効果を奏することができるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【００９１】
また、測定領域が入射面領域Ｅを除いた領域であるため、非測定対象領域により反射または散乱された光によるノイズをさらに抑制でき、さらに高いＳＮ比を実現することができる。
【００９２】
また、測定領域内の複数の検出器で散乱光を検出することにより、散乱光が微弱なものである場合にも、検出器が１つである場合より好適に散乱光を検出することができる。なお、本第１の実施形態に限定されず、測定領域内に位置する検出器が複数ある場合、任意に使用する検出器を選択してよい。例えば、測定領域内に位置する複数の検出器のうち、入射面領域Ｅから最も離れた位置に位置する検出器のみにより、散乱光の検出を行ってもよい。例えば、上記実施形態においては、光源Ｌ１、Ｌ５により測定光を照射する場合に、光源Ｌ１、Ｌ５に対応する入射面領域から最も離れた検出器Ｓ３およびＳ７で検出を行ってもよい。この場合には、非測定対象領域により反射または散乱された光によるノイズをさらに抑制でき、さらに高いＳＮ比を実現することができる。
【００９３】
また、回転部材８７（支持部）が乾式分析素子１２を支持する支持面を備えるものであり、複数の光源が、乾式分析素子１２の検体が点着された部分を通り、支持面に垂直な軸Ｆを中心とした同心円状に配置されて、複数の測定光を乾式分析素子１２に交互に切り替えて照射可能なものであるため、光源から測定対象物までの距離が一定となり、測定条件を均一化できるため好ましい。
【００９４】
また、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８を備え、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８が、軸Ｆを中心とした同心円状に配置されたものであるため、どの測定光を用いている場合であっても測定対象物から各検出器までの距離が略同一となり測定条件を均一化できるため好ましい。また、比較的簡易な機構により、測定領域内に複数の検出器を配置できるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【００９５】
また、複数の光源を波長の種類ごとのグループに分けて、測定光ごとに各光源のグループを切り替えて用いる場合、同時に用いられる光源の光路の一部又は全部が重複するようにしたため、同時に用いられる光源がそれぞれ異なる光路を有する場合よりも測定光の光路を小さくできるため、装置内に限られたスペースしかない場合であっても、測定領域を確保しやすい。
【００９６】
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態における独立駆動タイプの検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８に替えて、領域ごとに分割して駆動可能な正方形状の２次元アレイ型検出器Ｓ９を用いた点が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９７】
図７を用いて、第２の実施形態の測定部９６の構成を具体的に説明する。図７は、第２の実施形態における測定部９６の光源と検出器の配置を示す概略図である。第２の実施形態では、検出器配置部１１２ａに、複数の検出器Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８に変えて検出器９を配置した点を除いて、測定部９６の各構成部分の配置は図５に示すものと同じである。第２の実施形態による測定部９６には、乾式分析素子１２が載置される素子室９１の下面（支持面）の開口９１ａ（不図示）および図２に示す長孔を介して、乾式分析素子１２の下面に対して、それぞれ波長の異なる測定光を入射させるＬＥＤ等からなる複数の光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ８と、これらの光源が軸Ｆを中心として同心円状に配置された下方ほど径が狭くなるような円錐管形状の光源支持部１１１と、乾式分析素子１２から生ずる散乱光を受光するための２次元アレイ状の検出器Ｓ９と、上記検出器Ｓ９を載置した円盤状の検出器配置部１１２ａを有する検出器支持部材１１２とを備えている。
【００９８】
図７に示すように、第２の実施形態では、検出器Ｓ９に、軸Ｆを中心として同心円状にＳ９１、Ｓ９２、…、Ｓ９８の８つの矩形の部分領域を設け、これらを個々に駆動する。また、測定光に応じて、測定光の光路と測定光に対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域を用いて散乱光を検出する。例えば、光源Ｌ１およびＬ５により測定光を照射する場合には、光源Ｌ１およびＬ５の光路と、光源Ｌ１およびＬ５の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する部分領域Ｓ９２、Ｓ９３、Ｓ９４、Ｓ９６、Ｓ９７およびＳ９８を用いて検出を行い、光源Ｌ２およびＬ６により測定光を照射する場合には、光源Ｌ２およびＬ６の光路と、光源Ｌ２およびＬ６の測定光にそれぞれ対応する入射面領域Ｅを含まない領域である測定領域に位置する部分領域Ｓ９１、Ｓ９３、Ｓ９４、Ｓ９５、Ｓ９７およびＳ９８を用いて検出を行う。
【００９９】
具体的には、散乱光検出処理に先立って、測定光ごとに、用いられる一対の光源の各位置および反射面に対する入射角度に基づいて、光路および入射面領域Ｅを算出し、これらを含まない領域を測定領域としてそれぞれ算出する。そして、算出された測定領域ごとに、測定領域内に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域をそれぞれ特定する。そして、測定項目に応じて、使用する光源と、光源に対応する測定領域に位置する検出器Ｓ９の全ての部分領域とをそれぞれ対応づけて検出器決定情報として生化学分析装置１の制御部に備えられたメモリに記憶しておく。そして、測定項目が決定すると、制御部は検出器決定情報に基づいて、測定光の種類に応じて対応する検出器Ｓ９の部分領域を切り替えて測定光の検出を行う。なお、ここでは、検出器９として、ＣＣＤによるイメージセンサを用いる。
【０１００】
第２の実施形態によれば、２次元アレイ状の検出器を適用した場合も、第１の実施形態における上述の各効果と同等の効果を奏することができる。また、２次元アレイ状の検出器を分割して部分領域ごとに分割して用いることにより、比較的簡易な機構により上記効果を奏することができるため、コンパクトな装置サイズで、低コストに装置を製造することができる。
【０１０１】
また、２次元アレイ状の検出器を分割して部分領域ごとに分割して用いる際に、２次元アレイ型検出器における部分領域を任意の形状に設定することができる。例えば、第２実施形態における部分領域の形状を、図７に破線で示すように、複数の光源の配置された同心円の軸Ｆから半径方向に延びる形状に形成してもよい。また、部分領域の形状を、軸Ｆを中心とするドーナツ型領域を周方向に８つの領域に同形状に分割した形状としてもよい。検出器の部分領域を半径方向に延びる形状とすることにより測定領域内で領域散乱光を検出可能な面積を大きくすることができ、微弱な散乱光も精度良く検出できる。
【０１０２】
なお、上記第２の実施形態において、散乱光を検出可能な２次元アレイ状の検出器であればいかなる種類のセンサを用いてもよく、ＣＣＤ以外の固体撮像素子によるイメージセンサを適用してもよい。
【０１０３】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で任意に変形および応用が可能である。また、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物から生じる散乱光を測定する装置であれば、いかなる種類の測定装置に対しても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 生化学分析装置
２ サンプルトレイ
３ 点着部
４ 第１のインキュベータ
５ 第２のインキュベータ
６ 点着機構
１２ 乾式分析素子（分析チップ）
９６ 測光部
１１１ 光源支持部
１１２ 検出器支持部材
１１２ａ 検出器配置部
Ａ 照射領域
Ｃ１、Ｃ１’、Ｃ５、Ｃ５’、ＣＡ、ＣＡ’、ＣＢ、ＣＢ’ 光路
Ｅ 入射面領域
ＥＰ 入射面
ＬＡ、ＬＢ、Ｌ１、Ｌ２、…Ｌ８ 光源
ＲＰ 反射面
ＳＡ、ＳＢ、Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ８ 検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出装置であって、
前記測定対象物を支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記測定対象物に前記複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、
前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、
前記複数の検出器のうち、前記測定光の前記測定対象物への光路を含まない領域であって、前記散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする散乱光検出装置。
【請求項２】
前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、
前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記複数の検出器が、前記軸を中心とした同心円状に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の散乱光検出装置。
【請求項３】
前記複数の検出器が、所定の２次元領域内に各検出器を２次元アレイ状に配置した２次元アレイ型検出器であり、
前記制御部が、前記２次元アレイ型検出器の前記所定の２次元領域内に設定された複数の部分領域のうち、前記測定領域に含まれる前記部分領域内に位置する検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の散乱光検出装置。
【請求項４】
前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、
前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記部分領域が、前記軸の半径方向に延びる形状であることを特徴とする請求項３記載の散乱光検出装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射光と前記測定対象物とが交差する領域に最も近い検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の散乱光検出装置。
【請求項６】
前記測定領域は、前記光源から前記測定対象物に照射される入射光と、該照射された入射光が前記測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域を除いた領域であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の散乱光検出装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射面領域から最も離れた位置に位置する検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることを特徴とする請求項６項記載の散乱光検出装置。
【請求項８】
互いに異なる位置に配置された複数の光源から測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出方法であって、
前記測定対象物に前記測定光を照射し、
前記測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する前記検出器のみを用いて、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出することを特徴とする散乱光検出方法。
【請求項１】
測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出装置であって、
前記測定対象物を支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記測定対象物に前記複数の測定光をそれぞれ照射可能な、互いに異なる位置に配置された複数の光源と、
前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出する複数の検出器と、
前記複数の検出器のうち、前記測定光の前記測定対象物への光路を含まない領域であって、前記散乱光を検出可能な領域である測定領域に配置されている検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする散乱光検出装置。
【請求項２】
前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、
前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記複数の検出器が、前記軸を中心とした同心円状に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の散乱光検出装置。
【請求項３】
前記複数の検出器が、所定の２次元領域内に各検出器を２次元アレイ状に配置した２次元アレイ型検出器であり、
前記制御部が、前記２次元アレイ型検出器の前記所定の２次元領域内に設定された複数の部分領域のうち、前記測定領域に含まれる前記部分領域内に位置する検出器のみにより前記散乱光を検出するように前記検出器を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の散乱光検出装置。
【請求項４】
前記支持部が前記測定対象物を支持する支持面を備えるものであり、
前記複数の光源が、前記測定対象物を通り、前記支持面に垂直な軸を中心とした同心円状に配置されて、前記複数種類の測定光を前記測定対象物ごとに交互に切り替えて照射可能なものであり、前記部分領域が、前記軸の半径方向に延びる形状であることを特徴とする請求項３記載の散乱光検出装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射光と前記測定対象物とが交差する領域に最も近い検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の散乱光検出装置。
【請求項６】
前記測定領域は、前記光源から前記測定対象物に照射される入射光と、該照射された入射光が前記測定対象物の表面である反射面により反射された反射光とを含む入射面領域を除いた領域であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の散乱光検出装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記測定領域内に位置する前記検出器が複数存在する場合に、前記入射面領域から最も離れた位置に位置する検出器のみを用いて前記散乱光を検出するものであることを特徴とする請求項６項記載の散乱光検出装置。
【請求項８】
互いに異なる位置に配置された複数の光源から測定対象物に互いに波長の異なる複数種類の測定光を切り替えて照射することにより前記測定対象物から生じる散乱光をそれぞれ検出する散乱光検出方法であって、
前記測定対象物に前記測定光を照射し、
前記測定光の光路を含まない領域であって、散乱光を検出可能な領域である測定領域内に位置する前記検出器のみを用いて、前記測定光により照射された前記測定対象物から生じる散乱光を検出することを特徴とする散乱光検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７６６０７（Ｐ２０１３−７６６０７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５９８４（Ｐ２０１１−２１５９８４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【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２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【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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