測定装置
【課題】分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材に結露が生じた場合でも、測定結果に影響を及ぼさないようにする。
【解決手段】分析チップ１０のセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、上面の所定の測定位置において分析チップ１０を接触させて分析チップの温度調節を行うためのアルミブロック７０と、アルミブロック７０の温度を制御する温度制御手段８０と、外部から装填された分析チップ１０を、アルミブロック７０の上面を摺動させて測定位置まで移動させる不図示の分析チップ移動手段とを備え、アルミブロック７０の上面に、分析チップ１０が上面を摺動した際に集積された水滴を回収するためのスリット７１を設ける。
【解決手段】分析チップ１０のセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、上面の所定の測定位置において分析チップ１０を接触させて分析チップの温度調節を行うためのアルミブロック７０と、アルミブロック７０の温度を制御する温度制御手段８０と、外部から装填された分析チップ１０を、アルミブロック７０の上面を摺動させて測定位置まで移動させる不図示の分析チップ移動手段とを備え、アルミブロック７０の上面に、分析チップ１０が上面を摺動した際に集積された水滴を回収するためのスリット７１を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオ測定等において、蛍光法は高感度かつ容易な測定法として広く用いられている。蛍光法とは、特定波長の光に励起されて蛍光を発する被検出物質を含むと考えられる試料に、上記特定波長の励起光を照射し、このとき発せられる蛍光を検出することによって定性的または定量的に被検出物質の存在を確認する方法である。また、被検出物質自身が蛍光材料ではない場合、この被検出物質を有機蛍光色素等の蛍光標識で標識し、その後同様にして蛍光を検出することにより、その標識の存在をもって被検出物質の存在を確認する方法である。
【０００３】
上記蛍光法において、試料を流しながら特定の被検出物質のみを効率よく検出できる等の理由から、以下に示す２つの方法により被検出物質を分析チップのセンサ部表面に固定し、その後蛍光検出を行う手法が一般的である。このような手法の１つは、例えば被検出物質が抗原である場合に、センサ部表面に固定された１次抗体に、抗原を特異的に結合させ、次いで、蛍光標識が付与された、抗原と特異的に結合する２次抗体を、さらに上記抗原に結合させることにより、１次抗体―抗原―２次抗体という結合状態を形成し、２次抗体に付与されている蛍光標識からの蛍光を検出する、所謂サンドイッチ法である。また、もう１つは、例えば被検出物質が抗原である場合に、センサ部表面に固定された１次抗体に、抗原と蛍光標識が付与された２次抗体（前述の２次抗体と異なり、１次抗体と特異的に結合する）とを、競合的に１次抗体と結合させ、競合的に結合した２次抗体に付与されている蛍光標識からの蛍光を検出する、所謂競合法である。
【０００４】
また、蛍光検出においてＳ／Ｎ比を向上できる等の理由から、上記のような方法によって間接的にセンサ部に固定された蛍光標識を、エバネッセント光により励起するエバネッセント蛍光法が提案されている。エバネッセント蛍光法は、励起光をセンサ部裏面から入射し、センサ部表面に染み出すエバネッセント光により蛍光標識を励起して、その蛍光標識から生じる蛍光を検出するものである。
【０００５】
一方、エバネッセント蛍光法において、感度を向上させるため、プラズモン共鳴による電場増強の効果を利用する方法が、特許文献１、非特許文献１などに提案されている。この表面プラズモン増強蛍光法は、プラズモン共鳴を生じさせるため、センサ部に金属層を設け、この金属層に表面プラズモンを生じさせ、その電場増強作用によって、蛍光信号を増大させてＳ／Ｎ比を向上させるものである。
【０００６】
また、エバネッセント蛍光法において、表面プラズモン増強蛍光法と同様に、センサ部の電場を増強する効果を有する方法として、光導波モードによる電場増強効果を利用する方法が非特許文献２に提案されている。この光導波モード増強蛍光分光法（OWF：Optical waveguide mode enhanced fluorescence spectroscopy)は、センサ部に金属層と、誘電体などからなる光導波層とを順次形成し、この光導波層に光導波モードを生じさせ、その電場増強効果によって、蛍光信号を増強させるものである。
【０００７】
また、特許文献２および非特許文献３には、上記に示した蛍光法のように蛍光標識からの蛍光を検出するのではなく、その蛍光が金属層に新たに表面プラズモンを誘起することによって生じる放射光（SPCE: Surface Plasmon-Coupled Emission)を検出する方法が提案されている。
【０００８】
以上のように、バイオ測定等における測定方法としては、種々の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３０７１４１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００５３９７４号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】W.Knoll他、Analytical Chemistry 77(2005), p.2426-2431
【非特許文献２】2007年春季 応用物理学会 予稿集 Ｎo.３,P.1378
【非特許文献３】Thorsten Liebermann Wolfgang Knoll, "Surface-plasmon field-enhanced fluorescence spectroscopy" Colloids and Surfaces A 171(2000)115-130
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特にバイオ測定においては分析チップの温度に測定結果が強く影響を受けるため、上記のような測定装置では、分析チップの温度を一定に保つための温度調節手段が一般に設けられている。
【００１２】
この温度調節手段は、アルミブロック等の温度調節用部材と、この温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段等から構成されており、測定装置に投入された分析チップは測定位置において温度調節用部材と接触するように装置内部で移動させられる。
【００１３】
分析チップの移動は、測定装置の構成を簡素化するため、分析チップを温度調節用部材の上面において摺動させて温度調節用部材上の所定の測定位置まで移動させる場合があるが、このとき温度調節用部材上に結露が生じていると、温度調節用部材上で分析チップを摺動させた際に分析チップにより水滴が集積されて測定位置まで運ばれてしまうことになる。この水滴が蛍光検出等の妨げになると、測定結果に誤差が生じるおそれがある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材に結露が生じた場合でも、測定結果に影響を及ぼさないようにした測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の測定装置は、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置であって、上面の所定の測定位置において分析チップを接触させて分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、温度調節用部材の上面には、物体が上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の測定装置においては、外部から装填された分析チップを、温度調節用部材の上面を摺動させて測定位置まで移動させる分析チップ移動手段、もしくは、外部から装填された分析チップを測定位置まで移動させるとともに、温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、スリットは、摺動方向と平行な方向以外の方向に延びるものとすることが好ましい。
【００１８】
また、スリットは、摺動方向と直交する方向以外の方向に延びるものとすることが好ましい。
【００１９】
また、スリットの幅は、１ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、スリット内は、親水性とすることが好ましい。
【００２１】
また、スリットは、分析チップが測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けられていることが好ましい。
【００２２】
また、温度調節用部材は、スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものとすることが好ましい。
【００２３】
この場合、水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において測定光を検出する測定光検出手段と、測定光検出手段による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えてもよい。
【００２４】
この場合、水滴回収孔内は、疎水性とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の測定装置によれば、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、上面の所定の測定位置において分析チップを接触させて分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、温度調節用部材の上面に、物体が上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットを設けたので、温度調節用部材上に結露が生じた場合でも、温度調節用部材の上面で何かしらの物体を摺動させることで水滴を回収することができるので、結露が測定結果に影響を及ぼさないようにすることが可能となる。
【００２６】
本発明の測定装置において、外部から装填された分析チップを、温度調節用部材の上面を摺動させて測定位置まで移動させる分析チップ移動手段、もしくは、外部から装填された分析チップを測定位置まで移動させるとともに、温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えることにより、装置が通常備える分析チップ移動手段を利用して、分析チップ移動手段の移動に伴って水滴を回収できるので、安価に本発明を実現させることができる。
【００２７】
また、スリットを摺動方向と平行な方向に延びるようにすると、水滴をほとんど回収することができなくなってしまうため、スリットを摺動方向と平行な方向以外の方向に延びるものとすることにより、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００２８】
また、スリットを摺動方向と直交する方向以外の方向に延びるものとすることにより、分析チップの摺動に伴って水滴を移動させやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００２９】
また、スリットの幅を１ｍｍ以下とすることにより、水滴の回収を行いつつ、分析チップとの接触面積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００３０】
また、スリット内を親水性とすることにより、水滴がスリット内に移動しやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００３１】
また、スリットを、分析チップが測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けることにより、本測定時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、温度調節用部材に、スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものとすることにより、集積した水滴を効率良く回収することができる。
【００３３】
この場合、水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において測定光を検出する測定光検出手段と、測定光検出手段による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えることにより、測定装置内部で結露が発生したことを検出することができるため、ユーザーに警告を発する等、測定装置の適切な運用を補助することが可能となる。
【００３４】
この場合、水滴回収孔内を疎水性とすることにより、水滴が水滴回収孔内を塞ぎやすくなるため、水滴回収孔内の水を検出しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置の模式図
【図２】上記蛍光検出装置のブロック図
【図３】上記蛍光検出装置に用いる分析チップの一例を示す模式図
【図４】上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図
【図５】上記蛍光検出装置における温度調節用部材の上面図
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】図２の検体処理手段によりノズルチップを用いて検体が検体容器から抽出される様子を示す模式図
【図８】図２の検体処理手段によりノズルチップ内の検体が試薬セルに注入・撹拌される様子を示す模式図
【図９】上記蛍光検出装置における分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図
【図１０】上記蛍光検出装置による測定結果の一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置について詳細に説明する。図１は本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置の模式図、図２は上記蛍光検出装置のブロック図、図３は上記蛍光検出装置に用いる分析チップの一例を示す模式図、図４は上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図、図５は上記蛍光検出装置における温度調節用部材の上面図、図６は図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図２の検体処理手段によりノズルチップを用いて検体が検体容器から抽出される様子を示す模式図、図８は図２の検体処理手段によりノズルチップ内の検体が試薬セルに注入・撹拌される様子を示す模式図、図９は上記蛍光検出装置における分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図、図１０は上記蛍光検出装置による測定結果の一例を示すグラフである。
【００３７】
この蛍光検出装置１は、表面プラズモン共鳴を利用した免疫解析装置であって、蛍光検出装置１により分析を行う際、図１に示す検体が収容された検体容器ＣＢと、検体および試薬を抽出する際に用いられるノズルチップＮＣと、試薬セルおよびマイクロ流路が形成された分析チップ１０が装填される。なお、検体容器ＣＢ、ノズルチップＮＣおよび分析チップ１０はいずれも一度使用したら破棄される使い捨てのものである。そして、蛍光検出装置１は検体を分析チップ１０のマイクロ流路１５に流しながら検体内の被検物質について定量的もしくは定性的な分析を行う。
【００３８】
この蛍光検出装置１は、検体処理手段２０、光照射手段３０、蛍光検出手段４０、光照射手段５０、光検出手段６０、アルミブロック（温度調節用部材）７０、温度制御手段８０、データ分析手段９０等を備えている。検体処理手段２０は、ノズルチップＮＣを用いて検体を収容した検体容器ＣＢ内から検体を抽出し、抽出した検体を試薬と混合撹拌した検体溶液を生成するものである。
【００３９】
図３は分析チップ１０の一例を示す模式図である。分析チップ１０は、光透過性の樹脂等の誘電体プレートからなる本体１１に注入口１２、排出口１３、試料セル１４ａ、１４ｂ、流路１５が形成された構造を有している。注入口１２は流路１５を介して排出口１３に連通しており、排出口１３から負圧をかけることにより検体は注入口１２から注入されて流路１５内に流れ排出口１３から排出される。試料セル１４ａ、１４ｂは検体容器ＣＢ内の検体に混合する蛍光試薬（第２抗体）を収容する容器である。なお、試料セル１４ａ、１４ｂの開口部はシール部材により封止されており、検体と蛍光試薬とを混合する際にシール部材が穿孔されるようになっている。
【００４０】
また、流路１５内には検体内の被検物質を検出するためのセンサ部としてのテスト領域ＴＲおよびテスト領域ＴＲの下流側に設けられたコントロール領域ＣＲが形成されている。このテスト領域ＴＲ上には第１抗体が固定されており、いわゆるサンドイッチ方式により標識化された抗体を捕捉する。また、コントロール領域ＣＲには参照抗体が固定されており、コントロール領域ＣＲ上に検体溶液が流れることにより参照抗体が蛍光物質を捕捉する。なお、コントロール領域ＣＲは２つ形成されており、非特異吸着を検出するためのいわゆるネガ型のコントロール領域ＣＲと、検体差による反応性の違いを検出するためのいわゆるポジ型のコントロール領域ＣＲとが形成されている。
【００４１】
図４は上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図である。アルミブロック７０は、上面の所定の測定位置において分析チップ１０を接触させて分析チップ１０の温度調節を行うためのものであり、温度制御手段８０は、このアルミブロック７０の温度を制御するものである。また、外部から装填された分析チップ１０を、アルミブロック７０の上面を摺動させて測定位置まで移動させる不図示の分析チップ移動手段を備える。
【００４２】
図５は上記蛍光検出装置におけるアルミブロック７０の上面図である。アルミブロック７０の上面には、分析チップ１０が上面を摺動した際に集積された水滴を回収するためのスリット７１が設けられている。また、アルミブロック７０には、スリット７１と連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔７２が設けられている。分析チップ１０は、図５中の上方から下方へ向けて摺動して測定位置に移動させられる。このとき、アルミブロック７０上に結露が生じており、分析チップ１０が上面を摺動した際にスリット７１により回収された水は、最終的に水滴回収孔７２内に移動することになる。
【００４３】
スリット７１は、分析チップ１０の摺動方向（図５中上下方向）と直交する方向から傾いた方向に延びる複数のスリット７１ａと、光照射手段３０側の端辺（図５中下辺）に平行に延びるスリット７１ｂと、複数のスリット７１ａおよびスリット７１ｂを水滴回収孔７２に連通させるためのスリット７１ｃとから構成されている。
【００４４】
スリット７１ａについては、分析チップ１０の摺動方向と直交する方向から傾いた方向に延びるように形成されており、これにより、分析チップ１０の摺動に伴って水滴を移動させやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００４５】
スリット７１ｂについては、分析チップ１０が測定位置にある際のセンサ部（ＣＲ／ＴＲ）の位置よりも光照射手段３０側において端辺と平行に延びるように形成されており、これにより、分析チップ１０の先端が直前のスリット７１ａを超えてから測定位置に到達するまでに集積された水滴を最後に回収できるので、分析チップ１０の励起光入射面に水滴が付着するのを防止することができる。
【００４６】
上記のスリット７１ａ〜ｃの幅は１ｍｍ以下に形成されており、これにより、水滴の回収を行いつつ、分析チップ１０との接触面積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００４７】
上記のスリット７１ａ〜ｃの深さも１ｍｍ以下に形成されており、これにより、水滴の回収を行いつつ、アルミブロック７０の体積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００４８】
また、スリット７１ａ〜ｃ内は親水性となるよう加工されており、これにより、水滴がスリット内に移動しやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００４９】
また、図５には、分析チップ１０が測定位置にある際のセンサ部（ＣＲ／ＴＲ）の位置を点線で表示しているが、これに示す通り、スリット７１は、分析チップ１０が測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けられている。これにより、本測定時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００５０】
図６は図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図である。本実施の形態の蛍光検出装置１においては、分析チップ１０およびアルミブロック７０を挟むようにＬＥＤ等の光照射手段５０および光検出手段６０が配されている。これは検体溶液の先端が到達したかどうかを光透過によって見るためのものである。例えば、分析チップ１０の下方から上方に向けて光照射手段５０から光を照射し、上部の光検出手段６０でその光量を検出すると、検体溶液が到達測定位置まで到達していない場合は、流路部材を構成する下側部材１１と流路との境界および流路と上側部材１２との境界で各々光の一部（約４％程度）が反射して最終的に約８％程度光量が低下し、検体溶液が測定終了位置まで到達している場合は、検体溶液と透明樹脂の屈折率が近く光が反射しないため光量の低下をほとんど生じない。従って、検体溶液が到達測定位置に到達している場合には、到達していない場合と比較して、検出光量が約８％高くなる。このようにして、検出光量の変化により、検体溶液の先端が到達測定位置まで到達したか（すなわち、センサ部を全て通過したか）を知ることができる。
【００５１】
また、アルミブロック７０に形成された水滴回収孔７２は、上記光照射手段５０および光検出手段６０による到達測定位置と対応する位置に設けられており、上記光照射手段５０および光検出手段６０を利用して、水滴回収孔７２内の水の有無を確認することもできる。
【００５２】
この確認は、上記の検体溶液の到達確認とは独立して行うものであり、水滴回収孔７２の下方から上方に向けて光照射手段５０から光を照射し、上部の光検出手段６０でその光量を検出すると、水滴回収孔７２内に水が有る場合には、水により光が吸収・散乱されて光量が低下し、水滴回収孔７２内に水が無い場合には、光量の低下を生じない。従って、検出光量の変化により、水滴回収孔７２内の水の有無を知ることができる。
【００５３】
データ分析手段９０は、光検出手段６０による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段としての機能を備えており、データ分析手段９０により水が有る、すなわち蛍光検出装置１内部で結露が発生していると判断された場合には、ユーザーに警告表示をしたりアラーム音を鳴らしたりして通知する。
【００５４】
なお、水滴回収孔７２内は疎水性となるよう加工されており、これにより、水滴が水滴回収孔内を塞ぎやすくなるため、水滴回収孔７２内の水を検出しやすくすることができる。
【００５５】
分析チップ１０が測定位置に配された後、分析の開始が指示された際、検体処理手段２０は図７に示すようにノズルチップＮＣを用いて検体容器ＣＢから検体を吸引する。その後、検体処理手段２０は図８に示すように試料セル１４ａのシール部材を穿孔し試料セル１４ａ内の試薬に検体を混合・撹拌させた後、検体溶液を再びノズルチップＮＣを用いて吸引する。この動作を試料セル１４ｂについても同様に行う。すると、検体内に存在する被検物質（抗原）Ａに試薬内の特異的に結合する第２の結合物質である第２抗体Ｂ２が表面に修飾された検体溶液が生成される。そして、検体処理手段２０は、検体溶液を収容したノズルチップＮＣを注入口１２上に設置し、排出口１３からの負圧によりノズルチップＮＣ内の検体溶液が流路１５内に流入する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、検体処理手段２０が検体と試薬とを混合した検体溶液を流路１５内に供給する場合について例示しているが、流路１５内に予め試薬を充填させておき、検体処理手段２０が注入口１２から検体のみを流入させるようにしてもよい。
【００５７】
図９は分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図である。なお、図９においてはテスト領域ＴＲに着目して説明するが、コントロール領域ＣＲについても同様に励起光Ｌが照射されるものである。
【００５８】
分析チップ１０の本体１１は、詳細には、光透過性の樹脂等の誘電体により形成された基盤１１ａおよび上蓋１１ｂからなる。基盤（誘電体プレート）１１ａには流路１５（試料液保持部）を形成するための溝が設けられており、この溝上に上蓋１１ｂが取り付けられることにより、溝部分が流路１５（試料液保持部）として機能する。流路１５のテスト領域ＴＲ（コントロール領域ＣＲも同様）の底面には金属膜１６が積層されている。
【００５９】
光照射手段３０は、分析チップ１０の裏面側から励起光Ｌを全反射条件となる入射角度でプリズムを介してテスト領域ＴＲの誘電体プレート１７と金属膜１６に照射するものである。蛍光検出手段４０は、たとえばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等からなり、テスト領域ＴＲを撮影して画像信号ＦＳを取得するものである。
【００６０】
そして、光照射手段３０により励起光Ｌが誘電体プレート１７と金属膜１６との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜１６上の試料Ｓ中にエバネッセント波Ｅｗが滲み出し、このエバネッセント波Ｅｗによって金属膜１６中に表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンにより金属膜１６表面に電界分布が生じ、電場増強領域が形成される。すると、金属膜１６上に固着された第１抗体Ｂ１と結合した蛍光標識物質Ｆはエバネッセント波Ｅｗにより励起され増強された蛍光を発生する。
【００６１】
なお、プラズモン増強を利用した検出においては、金属消光が発生して感度が低下するおそれがあるため、例えばシリカ層やポリスチレン層等からなる消光防止層を金属層１６上に設けるようにすれば、このような問題を解消することができる。また、蛍光標識物質Ｆについて、例えば、蛍光色素をポリスチレン粒子やシリカ粒子に内包したものや、金コロイド表面をポリスチレンでコーティングしたもの等といった、消光防止性物質としても、金属消光の問題を解消することができる。
【００６２】
図２のデータ分析手段９０は、蛍光検出手段４０により検出された蛍光信号ＦＳの経時変化に基づいて被検物質の分析を行うものである。具体的には、蛍光強度は蛍光標識物質Ｆの結合した量によって変化するため、図１０のグラフに示すように時間経過とともに蛍光強度は変化する。データ分析手段９０は、複数の蛍光信号ＦＳを所定期間（例えば５分間）において所定のサンプリング周期（例えば５秒周期）で取得し、蛍光強度の時間変化率を解析することにより検体内の被検物質について定量的な分析を行う（レート法）。なお、上記のようにして得られた結果に対して、さらにコントロール領域ＣＲにおける測定結果を用いて補正を行うようにしてもよい。
【００６３】
そして最終的に得られた分析結果は、モニタやプリンタ等からなる情報出力手段４から出力される。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００６５】
例えば、スリット７１の本数や配置形状については、上記に限るものではなく、どのような態様としてもよい。
【００６６】
また、スリット７１の深さについても、上記に限るものではなく、１ｍｍ以上の深さとしてもよいし、また均一の深さである必要もなく、例えば水滴回収孔７２に向けて深くするようにすれば、よりスリット７１内の水滴を水滴回収孔７２に移動させやすくすることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、分析チップ移動手段により分析チップ１０をアルミブロック７０上で摺動させて測定位置に移動させるようにしたが、分析チップ１０は必ずしも自動で測定位置に移動させられる必要はなく、操作者が手動で分析チップ１０を摺動させて測定位置に移動させてもよい。操作者が手動で分析チップ１０を摺動させても、上記と同様に水滴はスリット７１によって回収される。
【００６８】
また、本実施の形態では、分析チップ１０がアルミブロック７０上を摺動する際にスリット７１により水滴を回収するようにしたが、必ずしも分析チップ１０がアルミブロック７０上を摺動する必要はない。例えば、分析チップ移動手段がアルミブロック７０上を摺動する摺動部を備え、分析チップ１０を測定位置まで移動させる際に当該摺動部がアルミブロック７０上を摺動してスリット７１により水滴を回収させてもよい。この場合、分析チップ１０は必ずしもアルミブロック７０上を摺動させる必要はない。
【００６９】
また、本発明の蛍光検出装置は、表面プラズモン増強蛍光法やエバネッセント蛍光法以外にも、光導波モード増強蛍光分光法等、種々の方式に対応させることが可能である。
【００７０】
また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 蛍光検出装置
１０ 分析チップ
２０ 検体処理手段
３０ 光照射手段
４０ 蛍光検出手段
５０ 光照射手段
６０ 光検出手段
７０ アルミブロック（温度調節用部材）
７１ スリット
７２ 水滴回収孔
８０ 温度制御手段
９０ データ分析手段
ＣＲ コントロール領域
ＦＳ 蛍光信号
Ｌ 励起光
ＴＲ テスト領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオ測定等において、蛍光法は高感度かつ容易な測定法として広く用いられている。蛍光法とは、特定波長の光に励起されて蛍光を発する被検出物質を含むと考えられる試料に、上記特定波長の励起光を照射し、このとき発せられる蛍光を検出することによって定性的または定量的に被検出物質の存在を確認する方法である。また、被検出物質自身が蛍光材料ではない場合、この被検出物質を有機蛍光色素等の蛍光標識で標識し、その後同様にして蛍光を検出することにより、その標識の存在をもって被検出物質の存在を確認する方法である。
【０００３】
上記蛍光法において、試料を流しながら特定の被検出物質のみを効率よく検出できる等の理由から、以下に示す２つの方法により被検出物質を分析チップのセンサ部表面に固定し、その後蛍光検出を行う手法が一般的である。このような手法の１つは、例えば被検出物質が抗原である場合に、センサ部表面に固定された１次抗体に、抗原を特異的に結合させ、次いで、蛍光標識が付与された、抗原と特異的に結合する２次抗体を、さらに上記抗原に結合させることにより、１次抗体―抗原―２次抗体という結合状態を形成し、２次抗体に付与されている蛍光標識からの蛍光を検出する、所謂サンドイッチ法である。また、もう１つは、例えば被検出物質が抗原である場合に、センサ部表面に固定された１次抗体に、抗原と蛍光標識が付与された２次抗体（前述の２次抗体と異なり、１次抗体と特異的に結合する）とを、競合的に１次抗体と結合させ、競合的に結合した２次抗体に付与されている蛍光標識からの蛍光を検出する、所謂競合法である。
【０００４】
また、蛍光検出においてＳ／Ｎ比を向上できる等の理由から、上記のような方法によって間接的にセンサ部に固定された蛍光標識を、エバネッセント光により励起するエバネッセント蛍光法が提案されている。エバネッセント蛍光法は、励起光をセンサ部裏面から入射し、センサ部表面に染み出すエバネッセント光により蛍光標識を励起して、その蛍光標識から生じる蛍光を検出するものである。
【０００５】
一方、エバネッセント蛍光法において、感度を向上させるため、プラズモン共鳴による電場増強の効果を利用する方法が、特許文献１、非特許文献１などに提案されている。この表面プラズモン増強蛍光法は、プラズモン共鳴を生じさせるため、センサ部に金属層を設け、この金属層に表面プラズモンを生じさせ、その電場増強作用によって、蛍光信号を増大させてＳ／Ｎ比を向上させるものである。
【０００６】
また、エバネッセント蛍光法において、表面プラズモン増強蛍光法と同様に、センサ部の電場を増強する効果を有する方法として、光導波モードによる電場増強効果を利用する方法が非特許文献２に提案されている。この光導波モード増強蛍光分光法（OWF：Optical waveguide mode enhanced fluorescence spectroscopy)は、センサ部に金属層と、誘電体などからなる光導波層とを順次形成し、この光導波層に光導波モードを生じさせ、その電場増強効果によって、蛍光信号を増強させるものである。
【０００７】
また、特許文献２および非特許文献３には、上記に示した蛍光法のように蛍光標識からの蛍光を検出するのではなく、その蛍光が金属層に新たに表面プラズモンを誘起することによって生じる放射光（SPCE: Surface Plasmon-Coupled Emission)を検出する方法が提案されている。
【０００８】
以上のように、バイオ測定等における測定方法としては、種々の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３０７１４１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００５３９７４号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】W.Knoll他、Analytical Chemistry 77(2005), p.2426-2431
【非特許文献２】2007年春季 応用物理学会 予稿集 Ｎo.３,P.1378
【非特許文献３】Thorsten Liebermann Wolfgang Knoll, "Surface-plasmon field-enhanced fluorescence spectroscopy" Colloids and Surfaces A 171(2000)115-130
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特にバイオ測定においては分析チップの温度に測定結果が強く影響を受けるため、上記のような測定装置では、分析チップの温度を一定に保つための温度調節手段が一般に設けられている。
【００１２】
この温度調節手段は、アルミブロック等の温度調節用部材と、この温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段等から構成されており、測定装置に投入された分析チップは測定位置において温度調節用部材と接触するように装置内部で移動させられる。
【００１３】
分析チップの移動は、測定装置の構成を簡素化するため、分析チップを温度調節用部材の上面において摺動させて温度調節用部材上の所定の測定位置まで移動させる場合があるが、このとき温度調節用部材上に結露が生じていると、温度調節用部材上で分析チップを摺動させた際に分析チップにより水滴が集積されて測定位置まで運ばれてしまうことになる。この水滴が蛍光検出等の妨げになると、測定結果に誤差が生じるおそれがある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材に結露が生じた場合でも、測定結果に影響を及ぼさないようにした測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の測定装置は、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置であって、上面の所定の測定位置において分析チップを接触させて分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、温度調節用部材の上面には、物体が上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の測定装置においては、外部から装填された分析チップを、温度調節用部材の上面を摺動させて測定位置まで移動させる分析チップ移動手段、もしくは、外部から装填された分析チップを測定位置まで移動させるとともに、温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、スリットは、摺動方向と平行な方向以外の方向に延びるものとすることが好ましい。
【００１８】
また、スリットは、摺動方向と直交する方向以外の方向に延びるものとすることが好ましい。
【００１９】
また、スリットの幅は、１ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、スリット内は、親水性とすることが好ましい。
【００２１】
また、スリットは、分析チップが測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けられていることが好ましい。
【００２２】
また、温度調節用部材は、スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものとすることが好ましい。
【００２３】
この場合、水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において測定光を検出する測定光検出手段と、測定光検出手段による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えてもよい。
【００２４】
この場合、水滴回収孔内は、疎水性とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の測定装置によれば、分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置において、上面の所定の測定位置において分析チップを接触させて分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、温度調節用部材の上面に、物体が上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットを設けたので、温度調節用部材上に結露が生じた場合でも、温度調節用部材の上面で何かしらの物体を摺動させることで水滴を回収することができるので、結露が測定結果に影響を及ぼさないようにすることが可能となる。
【００２６】
本発明の測定装置において、外部から装填された分析チップを、温度調節用部材の上面を摺動させて測定位置まで移動させる分析チップ移動手段、もしくは、外部から装填された分析チップを測定位置まで移動させるとともに、温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えることにより、装置が通常備える分析チップ移動手段を利用して、分析チップ移動手段の移動に伴って水滴を回収できるので、安価に本発明を実現させることができる。
【００２７】
また、スリットを摺動方向と平行な方向に延びるようにすると、水滴をほとんど回収することができなくなってしまうため、スリットを摺動方向と平行な方向以外の方向に延びるものとすることにより、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００２８】
また、スリットを摺動方向と直交する方向以外の方向に延びるものとすることにより、分析チップの摺動に伴って水滴を移動させやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００２９】
また、スリットの幅を１ｍｍ以下とすることにより、水滴の回収を行いつつ、分析チップとの接触面積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００３０】
また、スリット内を親水性とすることにより、水滴がスリット内に移動しやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００３１】
また、スリットを、分析チップが測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けることにより、本測定時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、温度調節用部材に、スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものとすることにより、集積した水滴を効率良く回収することができる。
【００３３】
この場合、水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において測定光を検出する測定光検出手段と、測定光検出手段による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えることにより、測定装置内部で結露が発生したことを検出することができるため、ユーザーに警告を発する等、測定装置の適切な運用を補助することが可能となる。
【００３４】
この場合、水滴回収孔内を疎水性とすることにより、水滴が水滴回収孔内を塞ぎやすくなるため、水滴回収孔内の水を検出しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置の模式図
【図２】上記蛍光検出装置のブロック図
【図３】上記蛍光検出装置に用いる分析チップの一例を示す模式図
【図４】上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図
【図５】上記蛍光検出装置における温度調節用部材の上面図
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】図２の検体処理手段によりノズルチップを用いて検体が検体容器から抽出される様子を示す模式図
【図８】図２の検体処理手段によりノズルチップ内の検体が試薬セルに注入・撹拌される様子を示す模式図
【図９】上記蛍光検出装置における分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図
【図１０】上記蛍光検出装置による測定結果の一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置について詳細に説明する。図１は本発明の測定装置の一実施の形態である蛍光検出装置の模式図、図２は上記蛍光検出装置のブロック図、図３は上記蛍光検出装置に用いる分析チップの一例を示す模式図、図４は上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図、図５は上記蛍光検出装置における温度調節用部材の上面図、図６は図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図２の検体処理手段によりノズルチップを用いて検体が検体容器から抽出される様子を示す模式図、図８は図２の検体処理手段によりノズルチップ内の検体が試薬セルに注入・撹拌される様子を示す模式図、図９は上記蛍光検出装置における分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図、図１０は上記蛍光検出装置による測定結果の一例を示すグラフである。
【００３７】
この蛍光検出装置１は、表面プラズモン共鳴を利用した免疫解析装置であって、蛍光検出装置１により分析を行う際、図１に示す検体が収容された検体容器ＣＢと、検体および試薬を抽出する際に用いられるノズルチップＮＣと、試薬セルおよびマイクロ流路が形成された分析チップ１０が装填される。なお、検体容器ＣＢ、ノズルチップＮＣおよび分析チップ１０はいずれも一度使用したら破棄される使い捨てのものである。そして、蛍光検出装置１は検体を分析チップ１０のマイクロ流路１５に流しながら検体内の被検物質について定量的もしくは定性的な分析を行う。
【００３８】
この蛍光検出装置１は、検体処理手段２０、光照射手段３０、蛍光検出手段４０、光照射手段５０、光検出手段６０、アルミブロック（温度調節用部材）７０、温度制御手段８０、データ分析手段９０等を備えている。検体処理手段２０は、ノズルチップＮＣを用いて検体を収容した検体容器ＣＢ内から検体を抽出し、抽出した検体を試薬と混合撹拌した検体溶液を生成するものである。
【００３９】
図３は分析チップ１０の一例を示す模式図である。分析チップ１０は、光透過性の樹脂等の誘電体プレートからなる本体１１に注入口１２、排出口１３、試料セル１４ａ、１４ｂ、流路１５が形成された構造を有している。注入口１２は流路１５を介して排出口１３に連通しており、排出口１３から負圧をかけることにより検体は注入口１２から注入されて流路１５内に流れ排出口１３から排出される。試料セル１４ａ、１４ｂは検体容器ＣＢ内の検体に混合する蛍光試薬（第２抗体）を収容する容器である。なお、試料セル１４ａ、１４ｂの開口部はシール部材により封止されており、検体と蛍光試薬とを混合する際にシール部材が穿孔されるようになっている。
【００４０】
また、流路１５内には検体内の被検物質を検出するためのセンサ部としてのテスト領域ＴＲおよびテスト領域ＴＲの下流側に設けられたコントロール領域ＣＲが形成されている。このテスト領域ＴＲ上には第１抗体が固定されており、いわゆるサンドイッチ方式により標識化された抗体を捕捉する。また、コントロール領域ＣＲには参照抗体が固定されており、コントロール領域ＣＲ上に検体溶液が流れることにより参照抗体が蛍光物質を捕捉する。なお、コントロール領域ＣＲは２つ形成されており、非特異吸着を検出するためのいわゆるネガ型のコントロール領域ＣＲと、検体差による反応性の違いを検出するためのいわゆるポジ型のコントロール領域ＣＲとが形成されている。
【００４１】
図４は上記蛍光検出装置における温度調節用部材およびその周辺の模式図である。アルミブロック７０は、上面の所定の測定位置において分析チップ１０を接触させて分析チップ１０の温度調節を行うためのものであり、温度制御手段８０は、このアルミブロック７０の温度を制御するものである。また、外部から装填された分析チップ１０を、アルミブロック７０の上面を摺動させて測定位置まで移動させる不図示の分析チップ移動手段を備える。
【００４２】
図５は上記蛍光検出装置におけるアルミブロック７０の上面図である。アルミブロック７０の上面には、分析チップ１０が上面を摺動した際に集積された水滴を回収するためのスリット７１が設けられている。また、アルミブロック７０には、スリット７１と連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔７２が設けられている。分析チップ１０は、図５中の上方から下方へ向けて摺動して測定位置に移動させられる。このとき、アルミブロック７０上に結露が生じており、分析チップ１０が上面を摺動した際にスリット７１により回収された水は、最終的に水滴回収孔７２内に移動することになる。
【００４３】
スリット７１は、分析チップ１０の摺動方向（図５中上下方向）と直交する方向から傾いた方向に延びる複数のスリット７１ａと、光照射手段３０側の端辺（図５中下辺）に平行に延びるスリット７１ｂと、複数のスリット７１ａおよびスリット７１ｂを水滴回収孔７２に連通させるためのスリット７１ｃとから構成されている。
【００４４】
スリット７１ａについては、分析チップ１０の摺動方向と直交する方向から傾いた方向に延びるように形成されており、これにより、分析チップ１０の摺動に伴って水滴を移動させやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００４５】
スリット７１ｂについては、分析チップ１０が測定位置にある際のセンサ部（ＣＲ／ＴＲ）の位置よりも光照射手段３０側において端辺と平行に延びるように形成されており、これにより、分析チップ１０の先端が直前のスリット７１ａを超えてから測定位置に到達するまでに集積された水滴を最後に回収できるので、分析チップ１０の励起光入射面に水滴が付着するのを防止することができる。
【００４６】
上記のスリット７１ａ〜ｃの幅は１ｍｍ以下に形成されており、これにより、水滴の回収を行いつつ、分析チップ１０との接触面積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００４７】
上記のスリット７１ａ〜ｃの深さも１ｍｍ以下に形成されており、これにより、水滴の回収を行いつつ、アルミブロック７０の体積の減少を最小限に抑えることができるため、温度調節時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００４８】
また、スリット７１ａ〜ｃ内は親水性となるよう加工されており、これにより、水滴がスリット内に移動しやすくなるため、水滴の回収効率を向上させることができる。
【００４９】
また、図５には、分析チップ１０が測定位置にある際のセンサ部（ＣＲ／ＴＲ）の位置を点線で表示しているが、これに示す通り、スリット７１は、分析チップ１０が測定位置にある際に、センサ部と重ならない位置に設けられている。これにより、本測定時におけるスリットの影響を最小限に抑えることができる。
【００５０】
図６は図５中のＶＩ−ＶＩ線断面図である。本実施の形態の蛍光検出装置１においては、分析チップ１０およびアルミブロック７０を挟むようにＬＥＤ等の光照射手段５０および光検出手段６０が配されている。これは検体溶液の先端が到達したかどうかを光透過によって見るためのものである。例えば、分析チップ１０の下方から上方に向けて光照射手段５０から光を照射し、上部の光検出手段６０でその光量を検出すると、検体溶液が到達測定位置まで到達していない場合は、流路部材を構成する下側部材１１と流路との境界および流路と上側部材１２との境界で各々光の一部（約４％程度）が反射して最終的に約８％程度光量が低下し、検体溶液が測定終了位置まで到達している場合は、検体溶液と透明樹脂の屈折率が近く光が反射しないため光量の低下をほとんど生じない。従って、検体溶液が到達測定位置に到達している場合には、到達していない場合と比較して、検出光量が約８％高くなる。このようにして、検出光量の変化により、検体溶液の先端が到達測定位置まで到達したか（すなわち、センサ部を全て通過したか）を知ることができる。
【００５１】
また、アルミブロック７０に形成された水滴回収孔７２は、上記光照射手段５０および光検出手段６０による到達測定位置と対応する位置に設けられており、上記光照射手段５０および光検出手段６０を利用して、水滴回収孔７２内の水の有無を確認することもできる。
【００５２】
この確認は、上記の検体溶液の到達確認とは独立して行うものであり、水滴回収孔７２の下方から上方に向けて光照射手段５０から光を照射し、上部の光検出手段６０でその光量を検出すると、水滴回収孔７２内に水が有る場合には、水により光が吸収・散乱されて光量が低下し、水滴回収孔７２内に水が無い場合には、光量の低下を生じない。従って、検出光量の変化により、水滴回収孔７２内の水の有無を知ることができる。
【００５３】
データ分析手段９０は、光検出手段６０による検出結果に基づいて水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段としての機能を備えており、データ分析手段９０により水が有る、すなわち蛍光検出装置１内部で結露が発生していると判断された場合には、ユーザーに警告表示をしたりアラーム音を鳴らしたりして通知する。
【００５４】
なお、水滴回収孔７２内は疎水性となるよう加工されており、これにより、水滴が水滴回収孔内を塞ぎやすくなるため、水滴回収孔７２内の水を検出しやすくすることができる。
【００５５】
分析チップ１０が測定位置に配された後、分析の開始が指示された際、検体処理手段２０は図７に示すようにノズルチップＮＣを用いて検体容器ＣＢから検体を吸引する。その後、検体処理手段２０は図８に示すように試料セル１４ａのシール部材を穿孔し試料セル１４ａ内の試薬に検体を混合・撹拌させた後、検体溶液を再びノズルチップＮＣを用いて吸引する。この動作を試料セル１４ｂについても同様に行う。すると、検体内に存在する被検物質（抗原）Ａに試薬内の特異的に結合する第２の結合物質である第２抗体Ｂ２が表面に修飾された検体溶液が生成される。そして、検体処理手段２０は、検体溶液を収容したノズルチップＮＣを注入口１２上に設置し、排出口１３からの負圧によりノズルチップＮＣ内の検体溶液が流路１５内に流入する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、検体処理手段２０が検体と試薬とを混合した検体溶液を流路１５内に供給する場合について例示しているが、流路１５内に予め試薬を充填させておき、検体処理手段２０が注入口１２から検体のみを流入させるようにしてもよい。
【００５７】
図９は分析チップ、光照射手段および蛍光検出手段の一例を示す模式図である。なお、図９においてはテスト領域ＴＲに着目して説明するが、コントロール領域ＣＲについても同様に励起光Ｌが照射されるものである。
【００５８】
分析チップ１０の本体１１は、詳細には、光透過性の樹脂等の誘電体により形成された基盤１１ａおよび上蓋１１ｂからなる。基盤（誘電体プレート）１１ａには流路１５（試料液保持部）を形成するための溝が設けられており、この溝上に上蓋１１ｂが取り付けられることにより、溝部分が流路１５（試料液保持部）として機能する。流路１５のテスト領域ＴＲ（コントロール領域ＣＲも同様）の底面には金属膜１６が積層されている。
【００５９】
光照射手段３０は、分析チップ１０の裏面側から励起光Ｌを全反射条件となる入射角度でプリズムを介してテスト領域ＴＲの誘電体プレート１７と金属膜１６に照射するものである。蛍光検出手段４０は、たとえばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等からなり、テスト領域ＴＲを撮影して画像信号ＦＳを取得するものである。
【００６０】
そして、光照射手段３０により励起光Ｌが誘電体プレート１７と金属膜１６との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜１６上の試料Ｓ中にエバネッセント波Ｅｗが滲み出し、このエバネッセント波Ｅｗによって金属膜１６中に表面プラズモンが励起される。この表面プラズモンにより金属膜１６表面に電界分布が生じ、電場増強領域が形成される。すると、金属膜１６上に固着された第１抗体Ｂ１と結合した蛍光標識物質Ｆはエバネッセント波Ｅｗにより励起され増強された蛍光を発生する。
【００６１】
なお、プラズモン増強を利用した検出においては、金属消光が発生して感度が低下するおそれがあるため、例えばシリカ層やポリスチレン層等からなる消光防止層を金属層１６上に設けるようにすれば、このような問題を解消することができる。また、蛍光標識物質Ｆについて、例えば、蛍光色素をポリスチレン粒子やシリカ粒子に内包したものや、金コロイド表面をポリスチレンでコーティングしたもの等といった、消光防止性物質としても、金属消光の問題を解消することができる。
【００６２】
図２のデータ分析手段９０は、蛍光検出手段４０により検出された蛍光信号ＦＳの経時変化に基づいて被検物質の分析を行うものである。具体的には、蛍光強度は蛍光標識物質Ｆの結合した量によって変化するため、図１０のグラフに示すように時間経過とともに蛍光強度は変化する。データ分析手段９０は、複数の蛍光信号ＦＳを所定期間（例えば５分間）において所定のサンプリング周期（例えば５秒周期）で取得し、蛍光強度の時間変化率を解析することにより検体内の被検物質について定量的な分析を行う（レート法）。なお、上記のようにして得られた結果に対して、さらにコントロール領域ＣＲにおける測定結果を用いて補正を行うようにしてもよい。
【００６３】
そして最終的に得られた分析結果は、モニタやプリンタ等からなる情報出力手段４から出力される。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００６５】
例えば、スリット７１の本数や配置形状については、上記に限るものではなく、どのような態様としてもよい。
【００６６】
また、スリット７１の深さについても、上記に限るものではなく、１ｍｍ以上の深さとしてもよいし、また均一の深さである必要もなく、例えば水滴回収孔７２に向けて深くするようにすれば、よりスリット７１内の水滴を水滴回収孔７２に移動させやすくすることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、分析チップ移動手段により分析チップ１０をアルミブロック７０上で摺動させて測定位置に移動させるようにしたが、分析チップ１０は必ずしも自動で測定位置に移動させられる必要はなく、操作者が手動で分析チップ１０を摺動させて測定位置に移動させてもよい。操作者が手動で分析チップ１０を摺動させても、上記と同様に水滴はスリット７１によって回収される。
【００６８】
また、本実施の形態では、分析チップ１０がアルミブロック７０上を摺動する際にスリット７１により水滴を回収するようにしたが、必ずしも分析チップ１０がアルミブロック７０上を摺動する必要はない。例えば、分析チップ移動手段がアルミブロック７０上を摺動する摺動部を備え、分析チップ１０を測定位置まで移動させる際に当該摺動部がアルミブロック７０上を摺動してスリット７１により水滴を回収させてもよい。この場合、分析チップ１０は必ずしもアルミブロック７０上を摺動させる必要はない。
【００６９】
また、本発明の蛍光検出装置は、表面プラズモン増強蛍光法やエバネッセント蛍光法以外にも、光導波モード増強蛍光分光法等、種々の方式に対応させることが可能である。
【００７０】
また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 蛍光検出装置
１０ 分析チップ
２０ 検体処理手段
３０ 光照射手段
４０ 蛍光検出手段
５０ 光照射手段
６０ 光検出手段
７０ アルミブロック（温度調節用部材）
７１ スリット
７２ 水滴回収孔
８０ 温度制御手段
９０ データ分析手段
ＣＲ コントロール領域
ＦＳ 蛍光信号
Ｌ 励起光
ＴＲ テスト領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置であって、
上面の所定の測定位置において前記分析チップを接触させて該分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、
該温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、
前記温度調節用部材の上面には、物体が前記上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットが設けられていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
外部から装填された前記分析チップを、前記温度調節用部材の上面を摺動させて前記測定位置まで移動させる分析チップ移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
外部から装填された前記分析チップを前記測定位置まで移動させるとともに、前記温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記スリットが、前記摺動の方向と平行な方向以外の方向に延びるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項５】
前記スリットが、前記摺動の方向と直交する方向以外の方向に延び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項記載の測定装置。
【請求項６】
前記スリットの幅が、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項７】
前記スリット内が、親水性であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項８】
前記スリットが、前記分析チップが前記測定位置にある際に、前記センサ部と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項９】
前記温度調節用部材が、前記スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１０】
前記水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から前記水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、
前記水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において前記測定光を検出する測定光検出手段と、
該測定光検出手段による検出結果に基づいて前記水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えていることを特徴とする請求項９記載の測定装置。
【請求項１１】
前記水滴回収孔内が、疎水性であることを特徴とする請求項１０記載の測定装置。
【請求項１】
分析チップのセンサ部において被検出物質と結合した光応答性標識物質から生じる光を検出して被検物質の分析を行う光検出法を用いた測定装置であって、
上面の所定の測定位置において前記分析チップを接触させて該分析チップの温度調節を行うための温度調節用部材と、
該温度調節用部材の温度を制御する温度制御手段とを備え、
前記温度調節用部材の上面には、物体が前記上面を摺動することに伴い集積された水滴を回収するスリットが設けられていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
外部から装填された前記分析チップを、前記温度調節用部材の上面を摺動させて前記測定位置まで移動させる分析チップ移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
外部から装填された前記分析チップを前記測定位置まで移動させるとともに、前記温度調節用部材の上面を摺動する摺動部を有する分析チップ移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記スリットが、前記摺動の方向と平行な方向以外の方向に延びるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項５】
前記スリットが、前記摺動の方向と直交する方向以外の方向に延び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項記載の測定装置。
【請求項６】
前記スリットの幅が、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項７】
前記スリット内が、親水性であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項８】
前記スリットが、前記分析チップが前記測定位置にある際に、前記センサ部と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項９】
前記温度調節用部材が、前記スリットと連通するとともに、上下方向に貫通する水滴回収孔を備えたものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１０】
前記水滴回収孔の上方または下方のいずれか一方から前記水滴回収孔に向けて測定光を照射する測定光照射手段と、
前記水滴回収孔の上方または下方のいずれか他方において前記測定光を検出する測定光検出手段と、
該測定光検出手段による検出結果に基づいて前記水滴回収孔における水の有無を判断する判断手段とを備えていることを特徴とする請求項９記載の測定装置。
【請求項１１】
前記水滴回収孔内が、疎水性であることを特徴とする請求項１０記載の測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−７６６７３（Ｐ２０１３−７６６７３Ａ）
【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２０１１−２１７９１４（Ｐ２０１１−２１７９１４）
【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）】
[ Back to top ]