生体物質分析装置および生体物質分析方法
【課題】生体物質を分析する分析チップが不均一な場合や、生体物質を含む検体試料の分析チップ中の展開が不均一の場合であっても、安価な近赤外光の検出器を使用して、生体物質を含む検体試料の分析を行うことができるようにする。
【解決手段】生体物質を含む検体試料を分析する分析チップ１０の複数領域に、光源５１から、近赤外域成分を含む光からなる複数のビーム５５を照射して、複数領域からそれぞれ射出される出力光を、近赤外域の光を検出する第１の検出器６２に入射させて検出させ、その結果から分析チップ１０の正常領域を特定し、分析チップ１０の正常領域の複数領域に、光源４１から、生体物質との反応によって分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数のビーム４５をそれぞれ照射し、複数領域からそれぞれ射出される出力光を、検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる。
【解決手段】生体物質を含む検体試料を分析する分析チップ１０の複数領域に、光源５１から、近赤外域成分を含む光からなる複数のビーム５５を照射して、複数領域からそれぞれ射出される出力光を、近赤外域の光を検出する第１の検出器６２に入射させて検出させ、その結果から分析チップ１０の正常領域を特定し、分析チップ１０の正常領域の複数領域に、光源４１から、生体物質との反応によって分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数のビーム４５をそれぞれ照射し、複数領域からそれぞれ射出される出力光を、検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体物質分析装置および生体物質分析方法に関し、特に、点着された検体試料を展開するための展開層と、検体試料中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えた分析チップを使用する生体物質分析装置および生体物質分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような分析チップを使用して、生体物質の検体試料（全血、血漿、血清など）の分析を行う場合には、検体試料を分析チップの展開層上に点着すると、検体試料は、展開層中を展開し、反応層に達すると、検体試料中の検査対象物が反応層中の試薬と反応し発色する物質を生じる。光源からこの発色する物質に吸収される波長の光を含む検出光を反応層に照射すると、検出光は色素に吸収されるため、反応層からの拡散反射光が減少する。この減少量と検査対象物の物質量との相関を予め求めておき、この相関式（検量線）から検査対象物の物質量を定量することができる。
【０００３】
しかしながら、展開層に使用する乳剤の塗り班による分析チップが不均一になったり、検体試料の点着不良等により、検体試料が展開層中に不均一に展開したりすることがある。これらのような場合には、反応層の検査対象領域の全面に検出光を照射して、反応層の検査対象領域の全面からの拡散反射光を検出する方法では、精度の高い測定ができないという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、生理学的試験片の複数の異なる領域からの反射光を二次元検出器であるＣＣＤで検出して、十分なサンプルを有しているとされた領域からの反射率値で分析濃度を導出し、十分なサンプルを有していないと決定された各領域からの反射率値は使用しない技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６３３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生体物質は、水を含んでおり、この水に吸収され大気には吸収されない波長の光、好適には近赤外光を使用すれば、大気中で生体物質を検出することができる。しかしながら、ＣＣＤは０．８μｍより短波長側の光にしか感度はなく、また、他の二次元センサも同じである。なお、近赤外光に感度のある特殊な二次元センサも存在するが非常に高価である。展開層と反応層とを備えた本乾式分析チップを用いたシステムは、安価・小型のニーズが高いＰＯＣＴ（小型診断機）に用いられることが多いため高価な特殊な受光素子は採用できない。
【０００７】
本発明の主な目的は、生体物質を分析する分析チップが不均一な場合や、生体物質を含む検体試料の分析チップ中の展開が不均一の場合であっても、安価な近赤外光の検出器を使用して、生体物質を含む検体試料の分析を行うことができる生体物質分析装置および生体物質分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、
生体物質を分析する分析チップを保持する分析チップ保持手段と、
近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームを前記分析チップの複数領域にそれぞれ照射する第１の光源と、
前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射する第２の光源と、
前記近赤外域成分を検出する第１の検出器と、
前記検出光を検出する第２の検出器と、
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器に入射させると共に、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器に入射させる光学系と、を備える生体物質分析装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出するよう、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御する制御手段をさらに備える。
【００１０】
また、好ましくは、
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記制御手段によって前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御して、前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１２】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１３】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第２の光源から前記複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１４】
また、好ましくは、前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う。
【００１５】
また、好ましくは、前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである。
【００１６】
また、好ましくは、前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている。
【００１７】
また、本発明によれば、
生体物質を分析する分析チップの複数領域に、第１の光源から、近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記複数の第１のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第１の出力光を、前記近赤外域成分を検出する第１の検出器に入射させて検出させる工程と、
前記分析チップの前記複数領域に、第２の光源から、前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームをそれぞれ照射し、複数の第２のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第２の出力光を、前記検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる工程と、を備える生体物質分析方法が提供される。
【００１８】
好ましくは、
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する。
【００１９】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータより、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２０】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２１】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第１の光源から前記複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２２】
また、好ましくは、前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う。
【００２３】
また、好ましくは、前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである。
【００２４】
また、好ましくは、前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、生体物質を分析する分析チップが不均一な場合や、生体物質を含む検体試料の分析チップ中の展開が不均一の場合であっても、安価な近赤外光の検出器を使用して、生体物質を含む検体試料の分析を行うことができる生体物質分析装置および生体物質分析方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置および生体物質分析方法を説明するための概略構成図である。
【図２】展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６による分析チップ１０の不均一性を説明するための概略図である。
【図３】検体試料２０の点着不良等による不均一性を説明するための概略図である。
【図４】水の吸収を示す図である。
【図５】大気の吸収を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の生体物質分析装置および生体物質分析方法に使用される分析チップからの近赤外光の反射光と時間の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の生体物質分析方法を説明するための概略図である。
【図８】本発明の実施の形態の生体物質分析方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態の生体物質分析方法の他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置を説明する。本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置１００は、生体物質を分析するための分析チップ１０を保持する分析チップ保持部３０と、読み取りヘッド６０と、コンピュータ７０とを備えている。読み取りヘッド６０は、検出光光源４０と、近赤外光光源５０と、検出器６２と、分析チップ１０からの光を検出器６２に入射させる光学系６１と、ダイロックミラー６５を備えている。ダイロックミラー６５は、検出光光源４０からの検出光ビーム４５を透過し、近赤外光光源５０からの近赤外光ビーム５５を反射する。コンピュータ７０は、検出光光源４０、近赤外光光源５０および検出器６２の制御と、後に説明する演算とを行う。
【００２９】
分析チップ１０は、ＰＥＴ等からなる透明支持体１２上に設けられた反応層１４と、反応層上１４に設けられた反射層１６と、反射層１６上に設けられた展開層１８とを備えている。展開層１８では、生体物質を含む検体試料２０が点着されると、毛細管現象によって展開していく。反射層１６は、生体物質を含む検体試料２０の光学的な影響を遮断するために用いられているが、検体試料２０の種類や光源からの光の波長によっては省略することもできる。反応層１４は、検体試料２０中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を備えている。
【００３０】
反応層１４でこの試薬が検体試料２０中の検査対象物と反応して生じる発色する物質に吸収される波長の光を含む光（検出光）を分析チップ１０の検出領域２２に反応層１４側から照射すると、分析チップ１０によって（主に反応層１４によって）吸収、透過、反射される。分析チップ１０による反射光のうち、拡散反射光を検出することにより、検体試料２０中の検査対象物を定量できる。検出光は、分析チップ１０の検査対象領域２２に照射されるが、図２に示すように、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６によって分析チップ１０が不均一になったり、検体試料２０の点着不良等により、図３に示すように、検体試料２０が展開層１８中に不均一に展開して、検査対象領域２２中に不均一展開領域２４を形成したりすることがある。これらのような場合には、分析チップ１０の検査対象領域２２の全面に検出光を照射して、分析チップ１０の検査対象領域２２の全面からの拡散反射光を検出する方法では、精度の高い測定ができなくなる
【００３１】
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、分析チップ１０の検査対象領域２２を複数の領域に仮想的に区分し、この複数の領域にそれぞれ１対１に対応して検出光をそれぞれ照射する複数のＬＥＤ４１を備えた検出光光源４０を使用する。複数のＬＥＤ４１から検出光ビーム４５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射すると、検査対象領域２２に複数のビームスポット４３が生じる。これらの複数のビームスポット４３に対して、分析チップ１０からそれぞれ出力される検出光の拡散反射光を、光学系６１によりそれぞれ検出器６２に入射させる。検出器６２はシリコンのフォトダイオード（図示せず）を備えており、分析チップ１０からそれぞれ出力される検出光の検出を行う。本実施の形態では、複数のＬＥＤ４１を順次点灯して複数の検出光ビーム４５を検査対象領域２２の複数の領域に順次照射し、その際に分析チップ１０の検査対象領域２２から順次出力される検出光の検出を検出器６２のシリコンのフォトダイオードで順次行う。
【００３２】
次に、図４、図５を参照して、水の吸収と大気の吸収を説明する。図４は、水の吸収を示す図であり、図５は、大気の吸収を示す図である。近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域で、大気を透過し、水に強く吸収される波長が存在することがわかる。大気の窓をねらった１．４μｍ以下、１．６〜１．９μｍ、２．０〜２．５μｍがおおよそ、その波長に相当する。生体物質は水を含んでいるので、この波長の光を含む光を使用すれば、大気中で生体物質を検出することができる。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、分析チップ１０の検査対象領域２２を近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域の光を射出する近赤外光光源５０を使用する。近赤外光光源５０は、近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域の光を、分析チップ１０の検査対象領域２２を仮想的に区分した複数の領域に、それぞれ１対１に対応してそれぞれ照射する複数の赤外線ＬＥＤ５１を備えている。なお、赤外線ＬＥＤ５１から射出される近赤外光の波長は、好ましくは、１μｍ以上、より好ましくは、１．５μｍ以上である。
【００３４】
複数のＬＥＤ５１から近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射すると、検査対象領域２２に複数のビームスポット５３が生じる。これらの複数のビームスポット５３に対して、分析チップ１０からそれぞれ出力される近赤外光の反射光（拡散反射光、正反射光）を、光学系６１によりそれぞれ検出器６２に入射させる。検出器６２は近赤外線に感度を持つ０次元のセンサであるサーモパイル（図示せず）を備えており、分析チップ１０からそれぞれ出力される近赤外光の検出を行う。本図ではレンズ６１でＬＥＤ４１からの光を集光するよう描いたが、ＬＥＤ４１用のレンズで赤外光を小さく集光することは難しく、ＬＥＤ５１からの光に対しては十分収束しないため、フォトダイオードよりも大きなＬＥＤ５１の散乱光が６２に入射する。フォトダイオードに隣接してサーモパイルを置けばＬＥＤ５１の散乱光を受光することは可能である。本実施の形態では、複数のＬＥＤ５１を順次点灯して複数の近赤外光ビーム５５を検査対象領域２２の複数の領域に順次照射し、その際に分析チップ１０の検査対象領域２２から順次出力される近赤外光の検出を検出器６２のサーモパイルで順次行う。なお、複数のビームスポット５３は、複数のビームスポット４３にそれぞれ重なるように近赤外光ビーム５５と検出光ビーム４５とをそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射する。
【００３５】
本実施の形態のような分析チップ１０を使用するドライ式の生化学検査においては、検体試料２０は点着後展開層（メンブレン）１８内を毛細管現象によって広がって、反射層１６を通って反応層１４に達し、そこで、反応層１４中の試薬と反応して発色する物質を生じる。そして、検出光光源４０からの光に対する分析チップ１０から（主に反応層１４から）の拡散反射光の強度を検出器６２のフォトダイオード（図示せず）で検出すると、検体試料２０中の検査対象物の濃度が測定できる。フォトダイオードで検出した拡散反射光の強度と、検体試料２０中の検査対象物の濃度との関係を示す検量線を予め求めてコンピュータ６０に記憶しておき、その検量線を使用して、フォトダイオードで検出した拡散反射光の強度から検体試料２０中の検査対象物の濃度をコンピュータ７０で求める。
【００３６】
本実施の形態のような分析チップ１０を使用するドライ式の生化学検査においては、検体試料２０を展開層１８に点着後、展開層（メンブレン）１８内を毛細管現象によって広がっていく。分析チップ（スライド）１０を垂直方向から見たとき、検体試料２０は二次元的に展開していくが、検体試料２０の点着の仕方等よっては、図３に示したように、検査対象領域２２中に不均一展開領域２４を形成する。
【００３７】
図６は、分析チップ１０からの近赤外光の反射光と時間の関係を示す図である。横軸は時間で、縦軸は検出器６２内のサーモパイルで検出した、近赤外光の反射光の光量である。生体物質を含む検体試料２０が点着されると、反射光の光量が、まず最初に、急に減少し（点着開始）、その後、検体試料２０は、展開層１８内を毛細管現象によって展開していく。検体試料２０の展開層１８内での展開が終了すると、反射光の光量が飽和し一定となるので、検体試料２０の展開終了が検出できる。このように時間と共に反射光の光量が減少するので、その減少の程度を検出、例えば、ある時点での反射光の光量を検出すれば、展開の遅い領域を検出して、検査対象領域２２中の不均一展開領域２４を検出することができる。
【００３８】
また、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６も、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光の分析チップ１０からの反射光を検出器６２内のサーモパイルでそれぞれ検出すれば、検査対象領域２２中の乳剤の塗り班２６を検出することができる。
【００３９】
検査対象領域２２の複数の領域中の不均一展開領域２４や乳剤の塗り班２６等を除いた領域を正常領域として特定し、検出光光源４０からの光に対する、この正常領域と特定された検査対象領域２２の領域から出力される光を検出器６２内のフォトダイオードで検出したデータのみを使用して、検体試料２０中の検査対象物の定量を行う。
【００４０】
なお、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、正常領域を特定するには、例えば、分析チップ１０からの近赤外光の反射光の光量の平均値±標準偏差内の光量を検出した領域を正常領域とする。
【００４１】
また、正常領域と特定された検査対象領域２２の領域から出力される光を検出器６２内のフォトダイオードで検出したデータのみを使用するには、図８に示すように、予め複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ステップ１０１）、これた複数の出力光の光量によって正常領域を特定し（ステップ１０２）、その後、正常領域と特定された領域のみに、複数のＬＥＤ４１から複数の検出光ビーム４５を照射し、正常領域と特定された領域のみから出力される検出光を検出器６２のフォトダイオードで検出し（ステップ１０３）、この検出されたデータのみを用いて行ってもよく（ステップ１０４）、図９に示すように、予め複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、複数の近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ズテップ２０１）、また、複数のＬＥＤ４１から複数の検出光ビーム４５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ステップ２０２）、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して得た検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光のデータによって正常領域を特定し（ステップ２０３）、複数のＬＥＤ４１からの検出光を使用して得た検査対象領域２２の複数の領域からの出力光のデータのうち、正常領域と特定された領域のみからのデータを用いてもよい（ステップ２０４）。
【００４２】
図７を参照すれば、例えば、複数時間（図７では２点）において、測定を行うレート法の場合に、検体試料２０を分析チップ１０に点着し（検体点着）、その後、測定を２回行う（測定１、測定２）が（図７（ｂ）参照）、本実施の形態では、検体点着前に複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して測定を行い（測定Ａ）、その後、測定１と測定２の間にも測定を行う（測定Ｂ）。測定Ａでは、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６等が検出でき、測定Ｂでは、検査対象領域２２中の不均一展開領域２４が検出できる。
【００４３】
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。例えば、６２に２種の受光素子を置かずに、ダイクロイックミラーを用い光路を分けて、夫々受光することも可能である。また、ＬＥＤ５１の光を散乱反射光ではなく、正反射光を受光してもよい。本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 分析チップ
１２ 透明支持体
１４ 反応層
１６ 反射層
１８ 展開層
２０ 検体試料
２２ 検査対象領域
３０ 分析チップ保持部
４０ 検出光光源
４１ 検出光用ＬＥＤ
４３ ビームスポット
５０ 近赤外光光源
５１ 近赤外光ＬＥＤ
５３ ビームスポット
６０ 読み取りヘッド
６１ 光学系
６２ 検出器
６５ ダイロックミラー
７０ コンピュータ
１００ 生体物質分析装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体物質分析装置および生体物質分析方法に関し、特に、点着された検体試料を展開するための展開層と、検体試料中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えた分析チップを使用する生体物質分析装置および生体物質分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような分析チップを使用して、生体物質の検体試料（全血、血漿、血清など）の分析を行う場合には、検体試料を分析チップの展開層上に点着すると、検体試料は、展開層中を展開し、反応層に達すると、検体試料中の検査対象物が反応層中の試薬と反応し発色する物質を生じる。光源からこの発色する物質に吸収される波長の光を含む検出光を反応層に照射すると、検出光は色素に吸収されるため、反応層からの拡散反射光が減少する。この減少量と検査対象物の物質量との相関を予め求めておき、この相関式（検量線）から検査対象物の物質量を定量することができる。
【０００３】
しかしながら、展開層に使用する乳剤の塗り班による分析チップが不均一になったり、検体試料の点着不良等により、検体試料が展開層中に不均一に展開したりすることがある。これらのような場合には、反応層の検査対象領域の全面に検出光を照射して、反応層の検査対象領域の全面からの拡散反射光を検出する方法では、精度の高い測定ができないという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、生理学的試験片の複数の異なる領域からの反射光を二次元検出器であるＣＣＤで検出して、十分なサンプルを有しているとされた領域からの反射率値で分析濃度を導出し、十分なサンプルを有していないと決定された各領域からの反射率値は使用しない技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６３３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生体物質は、水を含んでおり、この水に吸収され大気には吸収されない波長の光、好適には近赤外光を使用すれば、大気中で生体物質を検出することができる。しかしながら、ＣＣＤは０．８μｍより短波長側の光にしか感度はなく、また、他の二次元センサも同じである。なお、近赤外光に感度のある特殊な二次元センサも存在するが非常に高価である。展開層と反応層とを備えた本乾式分析チップを用いたシステムは、安価・小型のニーズが高いＰＯＣＴ（小型診断機）に用いられることが多いため高価な特殊な受光素子は採用できない。
【０００７】
本発明の主な目的は、生体物質を分析する分析チップが不均一な場合や、生体物質を含む検体試料の分析チップ中の展開が不均一の場合であっても、安価な近赤外光の検出器を使用して、生体物質を含む検体試料の分析を行うことができる生体物質分析装置および生体物質分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、
生体物質を分析する分析チップを保持する分析チップ保持手段と、
近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームを前記分析チップの複数領域にそれぞれ照射する第１の光源と、
前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射する第２の光源と、
前記近赤外域成分を検出する第１の検出器と、
前記検出光を検出する第２の検出器と、
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器に入射させると共に、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器に入射させる光学系と、を備える生体物質分析装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出するよう、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御する制御手段をさらに備える。
【００１０】
また、好ましくは、
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記制御手段によって前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御して、前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１２】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１３】
また、好ましくは、前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第２の光源から前記複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００１４】
また、好ましくは、前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う。
【００１５】
また、好ましくは、前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである。
【００１６】
また、好ましくは、前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている。
【００１７】
また、本発明によれば、
生体物質を分析する分析チップの複数領域に、第１の光源から、近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記複数の第１のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第１の出力光を、前記近赤外域成分を検出する第１の検出器に入射させて検出させる工程と、
前記分析チップの前記複数領域に、第２の光源から、前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームをそれぞれ照射し、複数の第２のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第２の出力光を、前記検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる工程と、を備える生体物質分析方法が提供される。
【００１８】
好ましくは、
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する。
【００１９】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータより、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２０】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２１】
また、好ましくは、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第１の光源から前記複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う。
【００２２】
また、好ましくは、前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う。
【００２３】
また、好ましくは、前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである。
【００２４】
また、好ましくは、前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、生体物質を分析する分析チップが不均一な場合や、生体物質を含む検体試料の分析チップ中の展開が不均一の場合であっても、安価な近赤外光の検出器を使用して、生体物質を含む検体試料の分析を行うことができる生体物質分析装置および生体物質分析方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置および生体物質分析方法を説明するための概略構成図である。
【図２】展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６による分析チップ１０の不均一性を説明するための概略図である。
【図３】検体試料２０の点着不良等による不均一性を説明するための概略図である。
【図４】水の吸収を示す図である。
【図５】大気の吸収を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の生体物質分析装置および生体物質分析方法に使用される分析チップからの近赤外光の反射光と時間の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の生体物質分析方法を説明するための概略図である。
【図８】本発明の実施の形態の生体物質分析方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態の生体物質分析方法の他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置を説明する。本発明の第１の実施の形態の生体物質分析装置１００は、生体物質を分析するための分析チップ１０を保持する分析チップ保持部３０と、読み取りヘッド６０と、コンピュータ７０とを備えている。読み取りヘッド６０は、検出光光源４０と、近赤外光光源５０と、検出器６２と、分析チップ１０からの光を検出器６２に入射させる光学系６１と、ダイロックミラー６５を備えている。ダイロックミラー６５は、検出光光源４０からの検出光ビーム４５を透過し、近赤外光光源５０からの近赤外光ビーム５５を反射する。コンピュータ７０は、検出光光源４０、近赤外光光源５０および検出器６２の制御と、後に説明する演算とを行う。
【００２９】
分析チップ１０は、ＰＥＴ等からなる透明支持体１２上に設けられた反応層１４と、反応層上１４に設けられた反射層１６と、反射層１６上に設けられた展開層１８とを備えている。展開層１８では、生体物質を含む検体試料２０が点着されると、毛細管現象によって展開していく。反射層１６は、生体物質を含む検体試料２０の光学的な影響を遮断するために用いられているが、検体試料２０の種類や光源からの光の波長によっては省略することもできる。反応層１４は、検体試料２０中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を備えている。
【００３０】
反応層１４でこの試薬が検体試料２０中の検査対象物と反応して生じる発色する物質に吸収される波長の光を含む光（検出光）を分析チップ１０の検出領域２２に反応層１４側から照射すると、分析チップ１０によって（主に反応層１４によって）吸収、透過、反射される。分析チップ１０による反射光のうち、拡散反射光を検出することにより、検体試料２０中の検査対象物を定量できる。検出光は、分析チップ１０の検査対象領域２２に照射されるが、図２に示すように、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６によって分析チップ１０が不均一になったり、検体試料２０の点着不良等により、図３に示すように、検体試料２０が展開層１８中に不均一に展開して、検査対象領域２２中に不均一展開領域２４を形成したりすることがある。これらのような場合には、分析チップ１０の検査対象領域２２の全面に検出光を照射して、分析チップ１０の検査対象領域２２の全面からの拡散反射光を検出する方法では、精度の高い測定ができなくなる
【００３１】
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、分析チップ１０の検査対象領域２２を複数の領域に仮想的に区分し、この複数の領域にそれぞれ１対１に対応して検出光をそれぞれ照射する複数のＬＥＤ４１を備えた検出光光源４０を使用する。複数のＬＥＤ４１から検出光ビーム４５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射すると、検査対象領域２２に複数のビームスポット４３が生じる。これらの複数のビームスポット４３に対して、分析チップ１０からそれぞれ出力される検出光の拡散反射光を、光学系６１によりそれぞれ検出器６２に入射させる。検出器６２はシリコンのフォトダイオード（図示せず）を備えており、分析チップ１０からそれぞれ出力される検出光の検出を行う。本実施の形態では、複数のＬＥＤ４１を順次点灯して複数の検出光ビーム４５を検査対象領域２２の複数の領域に順次照射し、その際に分析チップ１０の検査対象領域２２から順次出力される検出光の検出を検出器６２のシリコンのフォトダイオードで順次行う。
【００３２】
次に、図４、図５を参照して、水の吸収と大気の吸収を説明する。図４は、水の吸収を示す図であり、図５は、大気の吸収を示す図である。近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域で、大気を透過し、水に強く吸収される波長が存在することがわかる。大気の窓をねらった１．４μｍ以下、１．６〜１．９μｍ、２．０〜２．５μｍがおおよそ、その波長に相当する。生体物質は水を含んでいるので、この波長の光を含む光を使用すれば、大気中で生体物質を検出することができる。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、分析チップ１０の検査対象領域２２を近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域の光を射出する近赤外光光源５０を使用する。近赤外光光源５０は、近赤外域（０．７〜２．５μｍ）の波長域の光を、分析チップ１０の検査対象領域２２を仮想的に区分した複数の領域に、それぞれ１対１に対応してそれぞれ照射する複数の赤外線ＬＥＤ５１を備えている。なお、赤外線ＬＥＤ５１から射出される近赤外光の波長は、好ましくは、１μｍ以上、より好ましくは、１．５μｍ以上である。
【００３４】
複数のＬＥＤ５１から近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射すると、検査対象領域２２に複数のビームスポット５３が生じる。これらの複数のビームスポット５３に対して、分析チップ１０からそれぞれ出力される近赤外光の反射光（拡散反射光、正反射光）を、光学系６１によりそれぞれ検出器６２に入射させる。検出器６２は近赤外線に感度を持つ０次元のセンサであるサーモパイル（図示せず）を備えており、分析チップ１０からそれぞれ出力される近赤外光の検出を行う。本図ではレンズ６１でＬＥＤ４１からの光を集光するよう描いたが、ＬＥＤ４１用のレンズで赤外光を小さく集光することは難しく、ＬＥＤ５１からの光に対しては十分収束しないため、フォトダイオードよりも大きなＬＥＤ５１の散乱光が６２に入射する。フォトダイオードに隣接してサーモパイルを置けばＬＥＤ５１の散乱光を受光することは可能である。本実施の形態では、複数のＬＥＤ５１を順次点灯して複数の近赤外光ビーム５５を検査対象領域２２の複数の領域に順次照射し、その際に分析チップ１０の検査対象領域２２から順次出力される近赤外光の検出を検出器６２のサーモパイルで順次行う。なお、複数のビームスポット５３は、複数のビームスポット４３にそれぞれ重なるように近赤外光ビーム５５と検出光ビーム４５とをそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射する。
【００３５】
本実施の形態のような分析チップ１０を使用するドライ式の生化学検査においては、検体試料２０は点着後展開層（メンブレン）１８内を毛細管現象によって広がって、反射層１６を通って反応層１４に達し、そこで、反応層１４中の試薬と反応して発色する物質を生じる。そして、検出光光源４０からの光に対する分析チップ１０から（主に反応層１４から）の拡散反射光の強度を検出器６２のフォトダイオード（図示せず）で検出すると、検体試料２０中の検査対象物の濃度が測定できる。フォトダイオードで検出した拡散反射光の強度と、検体試料２０中の検査対象物の濃度との関係を示す検量線を予め求めてコンピュータ６０に記憶しておき、その検量線を使用して、フォトダイオードで検出した拡散反射光の強度から検体試料２０中の検査対象物の濃度をコンピュータ７０で求める。
【００３６】
本実施の形態のような分析チップ１０を使用するドライ式の生化学検査においては、検体試料２０を展開層１８に点着後、展開層（メンブレン）１８内を毛細管現象によって広がっていく。分析チップ（スライド）１０を垂直方向から見たとき、検体試料２０は二次元的に展開していくが、検体試料２０の点着の仕方等よっては、図３に示したように、検査対象領域２２中に不均一展開領域２４を形成する。
【００３７】
図６は、分析チップ１０からの近赤外光の反射光と時間の関係を示す図である。横軸は時間で、縦軸は検出器６２内のサーモパイルで検出した、近赤外光の反射光の光量である。生体物質を含む検体試料２０が点着されると、反射光の光量が、まず最初に、急に減少し（点着開始）、その後、検体試料２０は、展開層１８内を毛細管現象によって展開していく。検体試料２０の展開層１８内での展開が終了すると、反射光の光量が飽和し一定となるので、検体試料２０の展開終了が検出できる。このように時間と共に反射光の光量が減少するので、その減少の程度を検出、例えば、ある時点での反射光の光量を検出すれば、展開の遅い領域を検出して、検査対象領域２２中の不均一展開領域２４を検出することができる。
【００３８】
また、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６も、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光の分析チップ１０からの反射光を検出器６２内のサーモパイルでそれぞれ検出すれば、検査対象領域２２中の乳剤の塗り班２６を検出することができる。
【００３９】
検査対象領域２２の複数の領域中の不均一展開領域２４や乳剤の塗り班２６等を除いた領域を正常領域として特定し、検出光光源４０からの光に対する、この正常領域と特定された検査対象領域２２の領域から出力される光を検出器６２内のフォトダイオードで検出したデータのみを使用して、検体試料２０中の検査対象物の定量を行う。
【００４０】
なお、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、正常領域を特定するには、例えば、分析チップ１０からの近赤外光の反射光の光量の平均値±標準偏差内の光量を検出した領域を正常領域とする。
【００４１】
また、正常領域と特定された検査対象領域２２の領域から出力される光を検出器６２内のフォトダイオードで検出したデータのみを使用するには、図８に示すように、予め複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ステップ１０１）、これた複数の出力光の光量によって正常領域を特定し（ステップ１０２）、その後、正常領域と特定された領域のみに、複数のＬＥＤ４１から複数の検出光ビーム４５を照射し、正常領域と特定された領域のみから出力される検出光を検出器６２のフォトダイオードで検出し（ステップ１０３）、この検出されたデータのみを用いて行ってもよく（ステップ１０４）、図９に示すように、予め複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して、複数の近赤外光ビーム５５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ズテップ２０１）、また、複数のＬＥＤ４１から複数の検出光ビーム４５をそれぞれ検査対象領域２２の複数の領域に照射し、検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光を検出し（ステップ２０２）、複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して得た検査対象領域２２の複数の領域からの複数の出力光のデータによって正常領域を特定し（ステップ２０３）、複数のＬＥＤ４１からの検出光を使用して得た検査対象領域２２の複数の領域からの出力光のデータのうち、正常領域と特定された領域のみからのデータを用いてもよい（ステップ２０４）。
【００４２】
図７を参照すれば、例えば、複数時間（図７では２点）において、測定を行うレート法の場合に、検体試料２０を分析チップ１０に点着し（検体点着）、その後、測定を２回行う（測定１、測定２）が（図７（ｂ）参照）、本実施の形態では、検体点着前に複数のＬＥＤ５１からの近赤外光を使用して測定を行い（測定Ａ）、その後、測定１と測定２の間にも測定を行う（測定Ｂ）。測定Ａでは、展開層１８に使用する乳剤の塗り班２６等が検出でき、測定Ｂでは、検査対象領域２２中の不均一展開領域２４が検出できる。
【００４３】
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。例えば、６２に２種の受光素子を置かずに、ダイクロイックミラーを用い光路を分けて、夫々受光することも可能である。また、ＬＥＤ５１の光を散乱反射光ではなく、正反射光を受光してもよい。本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 分析チップ
１２ 透明支持体
１４ 反応層
１６ 反射層
１８ 展開層
２０ 検体試料
２２ 検査対象領域
３０ 分析チップ保持部
４０ 検出光光源
４１ 検出光用ＬＥＤ
４３ ビームスポット
５０ 近赤外光光源
５１ 近赤外光ＬＥＤ
５３ ビームスポット
６０ 読み取りヘッド
６１ 光学系
６２ 検出器
６５ ダイロックミラー
７０ コンピュータ
１００ 生体物質分析装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物質を分析する分析チップを保持する分析チップ保持手段と、
近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームを前記分析チップの複数領域にそれぞれ照射する第１の光源と、
前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射する第２の光源と、
前記近赤外域成分を検出する第１の検出器と、
前記検出光を検出する第２の検出器と、
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器に入射させると共に、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器に入射させる光学系と、を備える生体物質分析装置。
【請求項２】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出するよう、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御する制御手段をさらに備える請求項１記載の生体物質分析装置。
【請求項３】
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記制御手段によって前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御して、前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する請求項２記載の生体物質分析装置。
【請求項４】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項５】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項４記載の生体物質分析装置。
【請求項６】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第２の光源から前記複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項４記載の生体物質分析装置。
【請求項７】
前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う請求項４〜６のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項８】
前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項９】
前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている請求項１〜８のいずれか１項記載の生体物質分析装置。
【請求項１０】
生体物質を分析する分析チップの複数領域に、第１の光源から、近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記複数の第１のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第１の出力光を、前記近赤外域成分を検出する第１の検出器に入射させて検出させる工程と、
前記分析チップの前記複数領域に、第２の光源から、前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームをそれぞれ照射し、複数の第２のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第２の出力光を、前記検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる工程と、を備える生体物質分析方法。
【請求項１１】
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する請求項１０記載の生体物質分析方法。
【請求項１２】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータより、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１０または１１に記載の生体物質分析方法。
【請求項１３】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１２記載の生体物質分析方法。
【請求項１４】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第１の光源から前記複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１２記載の生体物質分析方法。
【請求項１５】
前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の生体物質分析方法。
【請求項１６】
前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の生体物質分析方法。
【請求項１７】
前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている請求項１０〜１６のいずれか１項記載の生体物質分析方法。
【請求項１】
生体物質を分析する分析チップを保持する分析チップ保持手段と、
近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームを前記分析チップの複数領域にそれぞれ照射する第１の光源と、
前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射する第２の光源と、
前記近赤外域成分を検出する第１の検出器と、
前記検出光を検出する第２の検出器と、
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器に入射させると共に、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射した際の前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器に入射させる光学系と、を備える生体物質分析装置。
【請求項２】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出するよう、前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御する制御手段をさらに備える請求項１記載の生体物質分析装置。
【請求項３】
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記制御手段によって前記第１の光源、前記第２の光源、前記第１の検出器、および前記第２の検出器を制御して、前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する請求項２記載の生体物質分析装置。
【請求項４】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項５】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータにより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項４記載の生体物質分析装置。
【請求項６】
前記制御手段によって、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第２の光源から前記複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項４記載の生体物質分析装置。
【請求項７】
前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う請求項４〜６のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項８】
前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体物質分析装置。
【請求項９】
前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている請求項１〜８のいずれか１項記載の生体物質分析装置。
【請求項１０】
生体物質を分析する分析チップの複数領域に、第１の光源から、近赤外域成分を含む光からなる複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記複数の第１のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第１の出力光を、前記近赤外域成分を検出する第１の検出器に入射させて検出させる工程と、
前記分析チップの前記複数領域に、第２の光源から、前記生体物質との反応によって前記分析チップに生成される検出物質を検出する検出光からなる複数の第２のビームをそれぞれ照射し、複数の第２のビームを照射することにより前記分析チップの前記複数領域からそれぞれ射出される第２の出力光を、前記検出光を検出する第２の検出器に入射させて検出させる工程と、を備える生体物質分析方法。
【請求項１１】
前記第１の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第１のビームをそれぞれ射出する複数の第１の副光源を備え、
前記第２の光源は、前記分析チップの前記複数領域にそれぞれ照射される前記複数の第２のビームをそれぞれ射出する複数の第２の副光源を備え、
前記複数の第１の副光源を順次点灯して、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第１の出力光を前記第１の検出器によって順次検出し、前記複数の第２の副光源を順次点灯して、前記複数の第２のビームを前記分析チップの前記複数領域に順次照射すると共に、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって順次検出する請求項１０記載の生体物質分析方法。
【請求項１２】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータより、前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域からの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１０または１１に記載の生体物質分析方法。
【請求項１３】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記正常領域と特定された複数の領域にのみ、前記第２の光源から前記検出光の複数の第２のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記正常領域と特定された複数の領域のみからのそれぞれの第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１２記載の生体物質分析方法。
【請求項１４】
前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータを取得し、前記取得した前記複数のデータによって前記複数領域のうちの正常領域を特定し、前記第１の光源から前記複数の第１のビームをそれぞれ照射して、前記分析チップの前記複数の領域からのそれぞれの前記第２の出力光を前記第２の検出器によって検出した複数のデータのうち、前記正常領域と特定された複数の領域のデータのみより、前記生体物質の検査対象物の定量を行う請求項１２記載の生体物質分析方法。
【請求項１５】
前記正常領域の特定は、前記複数の第１のビームを前記分析チップの前記複数領域にそれぞれに照射して、前記分析チップの前記複数領域からのそれぞれの前記第１の出力光を前記第１の検出器によって検出した複数のデータの平均±標準偏差内のデータを検出した領域を正常領域とすることで行う請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の生体物質分析方法。
【請求項１６】
前記第１の検出器は、０次元の近赤外線センサである請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の生体物質分析方法。
【請求項１７】
前記分析チップは、前記生体物質を含む検体試料を展開するための展開層と、前記生体物質中の検査対象物と反応して発色する物質を生じる試薬を有する反応層とを備えている請求項１０〜１６のいずれか１項記載の生体物質分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２１５４７９（Ｐ２０１２−２１５４７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１３１２（Ｐ２０１１−８１３１２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【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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