【課題】仕様が容易で、検出感度が高く、検体の測定が広範囲の濃度に適用できる光散乱による診断測定方法を提供する。
【解決手段】散乱光で検出可能な粒子標識を使用する分析において、１つまたは複数の検体を特異的に検出するためのダイナミックレンジを拡大する方法であり、共振光散乱粒子標識とともに用いる。低濃度側および高濃度側のいずれかまたは両方にダイナミックレンジを拡張するために、集積光強度に比例するように集積光を２つ以上の露光時間で検出し、これらの信号を合成して光を定量する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサイトで光散乱粒子から集光した光を信号として使用する検体分析において拡張線形ダイナミックレンジを提供するための方法であって、
（ａ）センサーによって生成される信号が、極端な集積光強度を有する１つまたは複数のサイトで検出された集積光強度に線形に比例するように、複数のサイトからの集積光を２つ以上の露光時間を用いてセンサーで検出し、かつ
（ｂ）異なる露光時間のうちの少なくとも２つの露光時間による信号を合成して、極端な集積光強度を有する１つまたは複数のサイトからの光を定量することによって、拡張線形ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項２】
光散乱粒子から集光した光を使用する検体分析において拡張ダイナミックレンジを提供するための方法であって、
（ａ）個々の画素または画素群からの信号の非破壊的読出しを提供するセンサーを用いて、単一露光時間に対して集積光を検出し、
（ｂ）飽和状態に近づく任意の画素がリセットされるような時間間隔で画素からの信号を読み出し、かつ
（ｃ）リセットされた画素毎に前記時間間隔で読み出された信号を合成して、検出された集積光を定量することによって、拡張ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項３】
光散乱粒子からの光を信号として使用する検体分析において拡張線形ダイナミックレンジを提供するための方法であって、
（ａ）集積光をセンサーで検出し、センサーによって生成された信号が検出された集積光に線形に比例する程度まで、１つまたは複数の分析サイトからの集積光の強度を１つまたは複数の光フィルターによって低減し、かつ
（ｂ）前記１つまたは複数のフィルターが透過させた光によって決定づけられる係数で信号を拡大縮小して、１つまたは複数のサイトからの集積光を定量することによって、拡張ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項４】
光散乱粒子から集光した光を信号として使用する検体分析において拡張線形ダイナミックレンジを提供するための方法であって、
（ａ）複数のサイトからの集積光強度をセンサーで検出し、
（ｂ）センサーによって生成された信号が、高集積光強度を有する１つまたは複数のサイトで検出された集積光に線形に比例するように、１つまたは複数の光フィルターを使用して検出を繰り返し、かつ
（ｃ）前記１つまたは複数のサイトからの信号を前記１つまたは複数のフィルターが透過させた光に基づく係数で拡大縮小して、１つまたは複数のサイトからの集積光を定量することによって、拡張ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項５】
複数のサイトで光散乱粒子から収集した光を信号として使用する検体分析において拡張線形ダイナミックレンジを提供するための方法であって、
（ａ）複数のサイトからの集積光をセンサーで検出し、
（ｂ）低集積光強度を有する１つまたは複数のサイトにおける粒子の数をカウントし、センサーによって生成された信号は、低集積光強度を有する１つまたは複数のサイトで検出された集積光に線形に比例せず、かつ
（ｃ）低集積光強度を有する１つまたは複数のサイトに対して該サイトの粒子の数で集積光強度からの信号を正規化することによって、拡張線形ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項６】
あるサイトの光散乱粒子から集光した光を信号として使用する検体分析において拡張ダイナミックレンジを提供するための方法において、前記光散乱粒子から集光した光は、該サイトの粒子の数に線形に比例しない方法であって、
（ａ）集積光をセンサーで検出し、
（ｂ）集積光強度と光散乱粒子の数との関係を示す標準曲線を生成し、かつ
（ｃ）標準曲線を適用して、検出された集積光に基づくサイトの粒子の数を計算することによって、検体分析の拡張ダイナミックレンジを提供することを含む方法。
【請求項７】
工程（ｂ）は、露光時間に基づく変換係数によって信号を拡大縮小することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
露光時間は、少なくとも１０ミリ秒、１００ミリ秒、１秒、１０秒、１０００秒および３６００秒よりなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも２つ、３つ、４つ、５つまたは６つの異なる露光時間の合計を用いて集積光を検出する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
個々の画素または画素群によって検出される集積光は、１つまたは複数の分析サイトからのものである、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
工程（ｃ）は、前記時間間隔で読み出される信号を合計し、または前記時間間隔で読み出される信号を平均化する、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
記録された時間間隔で個々の画素または画素群をリセットする、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
個々の画素または画素群をランダムにまたは個別にリセットすることができる、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
個々の画素または画素群をリセットする時間間隔は、画素により生成される信号をセンサーの線形応答レンジ内に維持するように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
センサーは電荷注入デバイスである、請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
フィルターが透過させる光は、白色光源を使用して測定される、請求項３または４に記載の方法。
【請求項１７】
信号を拡大縮小するための係数は、フィルターに対する透過曲線から計算される、請求項３または４に記載の方法。
【請求項１８】
信号の拡大縮小は、
（ａ）画像を収集するのに使用される１つまたは複数のフィルターの波長依存透過曲線により分析のそれを分割する工程と、
（ｂ）飽和した画素からの値をゼロに設定する工程と、
（ｃ）２つ以上の信号を合成する工程とを含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項１９】
１つまたは複数のフィルターは、長域フィルター、短域フィルター、帯域干渉フィルター、フィルター・ホイール、中性密度フィルター、カラー・フィルター、ノッチ・フィルター、スーパーノッチ・フィルター、スーパーノッチ・プラス・フィルターおよびフィルター・モノクロメータよりなる群から選択される、請求項３または４に記載の方法。
【請求項２０】
１つまたは複数のフィルターが透過させる光の量は、フィルターに入射する光の１％、３．２％、６．３％、１０％、１３％、１６％、２０％、２５％、３２％、４０％、５０％、６３％、７０％および８０％よりなる群から選択される、請求項３または４に記載の方法。
【請求項２１】
１つまたは複数のサイトの倍率を上げることによって粒子をカウントする、請求項６に記載の方法。
【請求項２２】
粒子は複数の視野でカウントされ、カウントされた視野は１つまたは複数のサイトの統計的に有効な部分を構成する、請求項６に記載の方法。
【請求項２３】
標準曲線は、単位面積または単位体積当たりの粒子の数が異なるサイトを含む希釈系列から生成される、請求項６に記載の方法。
【請求項２４】
希釈系列を含むサイトは、すべて同一の物理的形態の検体分析に関連づけられる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
標準曲線は、１つまたは複数のデコンボルーション方程式に対する当てはめから解析的に生成される、請求項６に記載の方法。
【請求項２６】
検体分析は複数の分析サイトを使用する、請求項３に記載の方法。
【請求項２７】
光散乱粒子からの光は、光散乱粒子によって散乱される粒子、光散乱粒子上の蛍光体によって出射される粒子、またはその両方を含む、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
１つのサイトにおける極端な集積光強度は、高集積光強度、低集積光強度、または２つ以上の信号が該サイトから検出されるその両方である、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
拡張ダイナミックレンジは、少なくとも４、５、６または７桁にわたって定量される集積光強度を含む、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
ダイナミックレンジは、ダイナミックレンジの拡張を伴わない分析のダイナミックレンジに対して少なくとも１桁拡張され、拡張ダイナミックレンジは線形になる、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
合成信号で１つまたは複数のサイトの画像を形成することをさらに含む、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
画像の形成は、画像の背景部を識別する工程と、画像の背景部に対応する信号を除去する工程とを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
センサーは、カメラ、写真フィルム、ビデオ・カメラ、電荷結合素子、電荷注入デバイス、フォトダイオード、フォトダイオード・アレイおよび光電増倍管よりなる群から選択される、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数のサイトは個別的アドレス可能サイトである、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数のサイトは、スライド、膜、フィルター、試験管、バイアル、マイクロタイター・プレート、マイクロアレイ、小容量デバイスまたはゲルよりなる群から選択される物理的形態に関連づけられる、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数のサイトは、組織、組織切片、細胞培養、細胞、細胞オルガネラ、染色体調製物および染色体よりなる群から選択される試料中に存在する、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
工程（ｂ）は、検出される光のスペクトルの背景部に対応する信号を除去することを含む、請求項１に記載の方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４−１】

【図４−２】

【図５−１】

【図５−２】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２−１】

【図１２−２】

【図１２−３】

【図１３】

【図１４】

【図１５−１】

【図１５−２】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６−１】

【図２６−２】

【図２６−３】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【公開番号】特開２００９−２４４２７０（Ｐ２００９−２４４２７０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８１５６（Ｐ２００９−１１８１５６）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【分割の表示】特願２００２−５６７８０２（Ｐ２００２−５６７８０２）の分割
【原出願日】平成１４年２月２５日（２００２．２．２５）
【出願人】（５０２２２１２８２）ライフ　テクノロジーズ　コーポレーション (113)
【Ｆターム（参考）】