粒子検出装置
【課題】 誘導回折格子法を用いて媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出装置を提供する。
【解決手段】 被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセル１と、電圧を印加する電源３と、電源３からの電圧印加によりセル１内に空間周期的に変化する電界を形成する電極２と、試料に測定光を照射する光源４と、試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器１５１と、電源３から電極２に電圧を印加することにより、媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部３１とを備える粒子検出装置１０であって、セル１内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層８と、電源３から電極２に電圧を印加することを停止した後の回折光強度に基づいて、媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部３５とを備える。
【解決手段】 被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセル１と、電圧を印加する電源３と、電源３からの電圧印加によりセル１内に空間周期的に変化する電界を形成する電極２と、試料に測定光を照射する光源４と、試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器１５１と、電源３から電極２に電圧を印加することにより、媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部３１とを備える粒子検出装置１０であって、セル１内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層８と、電源３から電極２に電圧を印加することを停止した後の回折光強度に基づいて、媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部３５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的手法（例えば、誘導回折格子法（ＩＧ法）等）を用いて被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体（例えば、水等の液体や、ゲル等）中に含有された粒子群の濃度ｃを測定することが行われている。このような粒子群の濃度ｃを測定する濃度測定方法には、光学測定方法が利用されていることが多く、例えば、レーザ光（測定光）を照射することによって、粒子群を媒体中に含有する試料の光透過率、吸光度、反射率等を計測することにより、粒子群の濃度ｃを算出している。
【０００３】
一方、媒体中に分散させた粒子群の粒子径ｄの測定は、製薬や化学や研磨剤やセラミックスや顔料等の粒子径ｄが品質に影響を与える製品について行われている。
このような粒子径ｄを測定する粒子径測定方法としては、誘導回折格子法（ＩＧ法）を利用するものがある。媒体中に粒子群を分散させた試料に、空間周期パターンを有する電界分布を発生させることによって、粒子群を誘電泳動作用（若しくは電気泳動作用）で移動させることで、媒体中に粒子群の密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ密度回折格子を形成させる。この密度回折格子にレーザ光（測定光）を照射することによって、密度回折格子による回折光強度Ｉ０を検出した後、電界分布を発生させることを停止することによって、媒体中で粒子群が拡散することでぼやけていく密度回折格子による回折光強度Ｉｔの時間変化を計測することにより、粒子群の拡散係数Ｄを算出し、さらには拡散係数Ｄから粒子径ｄを算出する。この方法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
このような粒子径測定方法によれば、粒子径ｄが小さくなればなるほど拡散係数Ｄが大きくなるので、形成した密度回折格子が早く消失することを利用している。具体的には、電界分布を発生させることを停止した拡散開始時間ｔ０から密度回折格子が消失するときまでの間、試料にレーザ光を照射して回折光強度Ｉｔを検出しつづけることにより、回折光強度Ｉｔの時間変化を計測している。
図１１（ａ）は、電圧値Ｖと時間ｔとの関係を示すグラフであり、図１１（ｂ）は、回折光強度Ｉと時間ｔとの関係を示すグラフである。なお、印加時間の開始時間が誘電泳動作用開始時間ｔｓとなるとともに、印加時間の終了時間が拡散開始時間ｔ０となり、拡散開始時間ｔ０に検出された回折光強度Ｉｔが回折光強度Ｉ０となる。
【０００５】
図７は、このような粒子径測定方法を用いる粒子径測定装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。また、図８は、従来の試料キュベット（セル）の一例を示す斜視図である。
粒子径測定装置１００は、試料が収容される試料キュベット１０１と、試料キュベット１０１に設けられている電極対２に対して交流電圧を印加する交流電源３と、試料キュベット１０１に対してレーザ光（測定光）を照射するレーザ光源４と、第１次の回折光強度Ｉｔを検出するための検出光学系１５０と、増幅器６と、粒子径測定装置１００全体を制御する制御部７０とを備える。
【０００６】
試料キュベット１０１は、長方形状の底面１２と、４個の側壁１１とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、試料キュベット１０１の内部には、試料が収容されるようになっている。
試料キュベット１０１の一つの側壁１１の表面（内面）には、電極対２が形成されている。図９は、電極対２が形成された側壁１１の一例を示す平面図であり、図１０は、試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
電極対２は、左側電極２１と右側電極２２とからなる。
左側電極２１は、幅Ｌ（例えば、１μｍ）の直線状の電極片２１ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
右側電極２２についても左側電極２１と同様であり、幅Ｌ（例えば、１μｍ）の直線状の電極片２２が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２２ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
そして、電極片２１ａと電極片２２ａとの各間隔が、それぞれ一定距離Ｓ（例えば、１μｍ）を空けて配置される。
また、接続部２１ｂの上端部と接続部２２ｂの上端部とには、交流電源３が接続される。
【０００７】
これにより、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されることにより、試料キュベット１０１内に電界分布が形成される。すると、電気力線が集中する電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によって粒子群が凝集する。一方、電極片２１ａと電極片２１ａとの間と、電極片２２ａと電極片２２ａとの間とには、誘電泳動によって粒子群が存在しなくなる。よって、粒子群が凝集する領域は、格子間隔Λとなるように形成される（図１０（ａ）参照）。すなわち、粒子群が凝集する領域は、他の領域より粒子密度が高くなり、屈折率が異なることから、格子間隔Λの密度回折格子が形成される。
また、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなければ、試料キュベット１０１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、粒子群は媒体中で均一に存在する（図１０（ｂ）参照）。すなわち、粒子密度が均一になり、屈折率が同じになっている。
【０００８】
なお、電極対２の材料としては、例えば、ＩＴＯ等が挙げられ、ＩＴＯの屈折率は２．０程度であり、試料キュベット１０１の側壁１１の材料として高屈折率ガラス（例えば、商品名「ｓ−ＬＡＨ７９」；オハラ社製；屈折率２．０）を用いることで、電極対２と側壁１１との屈折率差をなくすことにより、レーザ光の照射時に電極対２による回折光が発生することを抑えることができる。
【０００９】
レーザ光源４は、被測定粒子群に応じて種類を選択すればよいが、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源（波長λ＝０．６３２８μｍ）である。そして、試料キュベット１０１にレーザ光が照射される。
検出光学系１５０は、第１次の回折光強度Ｉｔを検出する検出器１５１と、不要なノイズ光を避けるために直径１ｍｍの円形状（面積：０．７８５ｍｍ２）のピンホールを有するピンホール板１５２と、レーザ光源４の光軸Ｌの位置を把握するための光軸調整用受光部１５３とからなる。
検出器１５１は、１個のフォトダイオード（受光素子）からなる。そして、検出器１５１の直前には、レーザ光源４から出射されたレーザ光のうち、粒子群による密度回折格子で回折した次数ｍの回折光のみを検出するように、ピンホールが配置される。
ここで、密度回折格子の格子間隔Λ、レーザ光の波長λ、回折角θ、次数ｍとすると、下記式（１）が成立する。
ｍλ＝Λ・ｓｉｎθ ・・・（１）
よって、例えば、λ＝０．６３２８μｍ、Λ＝３μｍとしたとき、ｍ＝１次の回折光はθ≒１２°に現れるので、光軸Ｌに対して角度θ≒１２°となる光が、ピンホールを通過するように、ピンホール板１５２が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−８４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述したような試料の光透過率、吸光度、反射率等を計測する濃度測定方法では、例えば、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群との複数の種類の粒子群が含有されており、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができない問題点があった。
そこで、本発明は、誘導回折格子法を用いて媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出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】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明の粒子検出装置は、被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセルと、電圧を印加する電源と、前記電源からの電圧印加によりセル内に空間周期的に変化する電界を形成する電極と、前記試料に測定光を照射する光源と、前記試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器と、前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部とを備える粒子検出装置であって、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、前記被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層と、前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させ、その後、前記電源から電極に電圧を印加することを停止することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させた状態の回折光強度に基づいて、前記媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部とを備えるようにしている。
【００１３】
ここで、「電気的な泳動」としては、例えば、荷電した被測定粒子群に電圧を印加して電気的に被測定粒子群を泳動させる静電泳動や、分極した被測定粒子群に電圧を印加して電気的に被測定粒子群を泳動させる誘電泳動等が挙げられる。
また、「測定光」としては、レーザ光が好ましいが、これに限らず、ＬＥＤによる光、分光器で分光された光、干渉フィルタやバンドパスフィルタ等で波長範囲が制限された光を用いてもよい。
また、「媒体」としては、内部で被測定粒子群が泳動できるものであればよく、例えば、水や油等の液体や、ゲルや、固体等が挙げられる。
また、「回折光強度」とは、検出器で検出される数値そのものでなくてもよく、密度回折格子を形成する前に既に検出されている初期余剰光の光強度が存在する場合もあるので、検出器で検出される数値と初期余剰光の数値との差分であることが好ましい。
【００１４】
本発明の粒子検出装置では、まず、被測定粒子群を媒体中に含有する試料をセル内に収容する。次に、電圧を電極に印加することにより、セル内の空間に対して空間周期的に変化する電界を形成する。すると、被測定粒子群に電気的な泳動が生じることで、電界の空間周期に対応するように密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ空間周期的な濃度変化が発生し、すなわち被測定粒子群による密度回折格子が形成される。このとき、被測定粒子群付着層は、電界に対応する位置に設けられているので、被測定粒子群を付着することになる。
その後、電圧を電極に印加することを停止すると、媒体中で被測定粒子群は均一な濃度となるように変化しようとするが、被測定粒子群付着層と付着しているため、被測定粒子群による密度回折格子は形成されたままとなる。
そして、密度回折格子が形成された試料に向けて光源から測定光を照射することで、密度回折格子による回折光が生じる。これにより、回折光強度を取得する。この回折光強度は、被測定粒子群付着層と付着している被測定粒子群の量、つまり被測定粒子群の濃度によって異なることになる。すなわち、回折光強度が強ければ、被測定粒子群の濃度が高く、一方、回折光強度が弱ければ、被測定粒子群の濃度が低いことになる。
よって、粒子濃度算出部は、取得した回折光強度に基づいて、被測定粒子群の濃度を算出することになる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の粒子検出装置によれば、誘導回折格子法を用いて媒体中における被測定粒子群の濃度を算出することができる。
【００１６】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、本発明の粒子検出装置においては、前記媒体中には、前記被測定粒子群と異なる粒子群が含有されており、前記被測定粒子群付着層は、異なる粒子群を付着しないようにしてもよい。
本発明の粒子検出装置によれば、例えば、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）と異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）との複数の種類の粒子群が含有されていても、異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）は被測定粒子群付着層に付着しないため、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができる。
【００１７】
そして、本発明の粒子検出装置においては、前記被測定粒子群付着層は、抗体であり、前記被測定粒子群は、蛋白質であるようにしてもよい。
さらに、本発明の粒子検出装置においては、前記被測定粒子群付着層は、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応しない位置には設けられていないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。
【図２】試料キュベットの一例を示す斜視図である。
【図３】電極対と被測定粒子群付着層とが形成された側壁の一例を示す平面図である。
【図４ａ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図４ｂ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図４ｃ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図５】電圧値と時間との関係を示すグラフと、回折光強度と時間との関係を示すグラフとである。
【図６】濃度測定方法について説明するためのフローチャートである。
【図７】従来の粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。
【図８】従来の試料キュベットの一例を示す斜視図である。
【図９】電極対が形成された側壁の一例を示す平面図である。
【図１０】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図１１】電圧値と時間との関係を示すグラフと、回折光強度と時間との関係を示すグラフとである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態である粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。また、図２は、試料キュベット（セル）の一例を示す斜視図である。なお、粒子径測定装置１００と同様のものについては、同じ符号を付している。
本実施形態では、試料中には被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群とが含有されており、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）の濃度ｃＢを算出するものとする。よって、詳細は後述するが、交流電圧を印加して誘電泳動により分極したＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とを媒体中で移動させる。そして、交流電圧を印加することを停止した後には、Ｂ粒子群は被測定粒子群付着層８に付着させたままとし、Ａ粒子群とＣ粒子群とは被測定粒子群付着層８に付着せずに媒体中に均一に拡散させることとなる。
【００２１】
粒子検出装置１０は、試料が収容される試料キュベット１と、試料キュベット１に設けられている電極対２に対して交流電圧を印加する交流電源３と、試料キュベット１に対してレーザ光を照射するレーザ光源４と、第１次の回折光強度Ｉｔを検出するための検出光学系１５０と、増幅器６と、粒子検出装置１０全体を制御する制御部７とを備える。
交流電源３には、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とに誘電泳動を引き起こすことができる周波数ｆｎと電圧値Ｖｎと印加時間との交流電圧が印加できる交流電源が用いられる。具体的には、電圧値１〜１００Ｖ、周波数１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ程度のうちから自由に選択して、選択した交流電圧を印加できる交流電源等を使用する。
【００２２】
試料キュベット１は、長方形状の底面１２と、４個の側壁１１とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、試料キュベット１の内部には、試料が収容されるようになっている。
試料キュベット１の一つの側壁１１の表面（内面）には、電極対２と被測定粒子群付着層８とが形成されている。図３は、電極対２と被測定粒子群付着層８とが形成された側壁１１の一例を示す平面図であり、図４は、試料キュベット１の断面の一部を示す断面図である。
【００２３】
被測定粒子群付着層８は、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に形成されている。そして、被測定粒子群付着層８は、Ｂ粒子群を付着させるとともに、Ａ粒子群とＣ粒子群とを付着させないようになっている。なお、被測定粒子群付着層８は、Ｂ粒子群を一度付着させると、試料キュベット１の洗浄作業等が行われないかぎり、Ｂ粒子群を付着させたままとなる。
被測定粒子群付着層８の材料としては、例えば、抗体等が挙げられ、被測定粒子群付着層８は光透過性を有することにより、レーザ光の照射時に被測定粒子群付着層８自体による回折光が発生することを抑えることができる。
【００２４】
これにより、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなければ、試料キュベット１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在している（図４ａ参照）。そして、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されることにより、試料キュベット１内に電界分布が形成される。すると、電気力線が集中する電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する。一方、電極片２１ａと電極片２１ａとの間と、電極片２２ａと電極片２２ａとの間とには、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが存在しなくなる。よって、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する領域は、格子間隔Λとなるように形成される（図４ｂ参照）。このとき、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する領域には、被測定粒子群付着層８が形成されているため、Ｂ粒子群が被測定粒子群付着層８に付着していく。
その後、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなくなれば、試料キュベット１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に再び存在しようとするが、Ｂ粒子群が被測定粒子群付着層８に付着しているので、Ａ粒子群とＣ粒子群とのみが均一に拡散するようになっている（図４ｃ参照）。
【００２５】
制御部７は、ＣＰＵ３０とメモリ４０とを備え、さらにモニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、キーボードやマウス等を有する入力装置（図示せず）とが連結されている。
また、ＣＰＵ３０が処理する機能をブロック化して説明すると、交流電源３の制御を行う印加電圧制御部３１と、レーザ光源４の制御を行うレーザ光源制御部３２と、光強度Ｉｔを取り込む光強度取得制御部３６と、Ｂ粒子群の濃度ｃＢを算出する粒子濃度算出部３５とからなる。
【００２６】
レーザ光源制御部３２は、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）したり照射停止（ＯＦＦ）したりするようにレーザ光源４の制御を行う。
光強度取得制御部３６は、検出器１５１で検出された第１次の回折光強度Ｉｔを検出する制御を行う。
印加電圧制御部３１は、交流電圧を電極対２に印加するように交流電源３の制御を行う。これにより、印加電圧制御部３１が、交流電圧を電極対２に印加すると、試料キュベット１内に電界分布が形成されるようになり、一方、交流電圧を電極対２に印加していないと、試料キュベット１内に電界分布が形成されないようになっている。
【００２７】
粒子濃度算出部３５は、光強度取得制御部３６で得られた回折光強度Ｉｔに基づいて、媒体中におけるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する制御を行う。
例えば、図４ａでは、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在しているので、密度回折格子が形成されずに、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔは弱いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉｓとなる。
また、図４ｂでは、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集するので、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とにより密度回折格子が形成され、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔは非常に強いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉ０となる。
さらに、図４ｃでは、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ｂ粒子群が凝集し、Ａ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在するので、Ｂ粒子群のみにより密度回折格子が形成され、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔはやや強いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉｓ’となる。この回折光強度Ｉｓ’は、被測定粒子群付着層８と付着しているＢ粒子群の量、つまりＢ粒子群の濃度によって異なることになる。すなわち、回折光強度Ｉｓ’が強ければ、Ｂ粒子群の濃度が高く、一方、回折光強度Ｉｓ’が弱ければ、Ｂ粒子群の濃度が低いことになる。
【００２８】
ここで、粒子検出装置１０によるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する濃度測定方法について説明する。図６は、濃度測定方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、媒体中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群とが含有されている試料を試料キュベット１に収容する。このとき、図４ａに示すようにＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在している。
次に、ステップＳ１０２の処理において、レーザ光源制御部３２は、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）し、光強度取得制御部３６は、回折光強度Ｉｓを検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ１０３の処理において、印加電圧制御部３１は、交流電圧を電極対２に印加するように交流電源３の制御を行う。このとき、図４ｂに示すように電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、印加電圧制御部３１は、所定の時間が経過すると、交流電圧を電極対２に印加することを停止するように交流電源３の制御を行う。このとき、図４ｃに示すように電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ｂ粒子群が凝集し、Ａ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在するようになっていく。
次に、ステップＳ１０５の処理において、レーザ光源制御部３２は、所定の時間が経過すると、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）し、光強度取得制御部３６は、回折光強度Ｉｓ’を検出する。
【００３０】
次に、ステップＳ１０６の処理において、粒子濃度算出部３５は、回折光強度（Ｉｓ’ −Ｉｓ）に基づいて、媒体中におけるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する。
そして、ステップＳ１０６の処理が終了すると、本フローチャートを終了させる。
【００３１】
以上のように、粒子検出装置１０によれば、誘導回折格子法を用いて、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）と異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）との複数の種類の粒子群が含有されていても、異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）は被測定粒子群付着層８に付着しないため、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができる。
【００３２】
（他の実施形態）
上述した粒子検出装置１０では、被測定粒子群付着層８は、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に形成されている構成を示したが、試料キュベット１内に空間周期的に変化する電界を形成するため、一つの側壁の表面全面に形成されているような構成としてもよい。
また、被測定粒子群付着層８は、試料中に被測定粒子群と異なる粒子群との複数の種類の粒子群が含有されていても、被測定粒子群のみを選択的に付着する物質であればよく、例えば、抗体や、正電荷を持つ界面活性剤等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、光学的手法を用いて被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出装置等に使用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１０１ 試料キュベット（セル）
２ 電極対
３ 交流電源
４ レーザ光源
８ 被測定粒子群付着層
１０ 粒子検出装置
３１ 印加電圧制御部
３５ 粒子濃度算出部
１５１ 検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的手法（例えば、誘導回折格子法（ＩＧ法）等）を用いて被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体（例えば、水等の液体や、ゲル等）中に含有された粒子群の濃度ｃを測定することが行われている。このような粒子群の濃度ｃを測定する濃度測定方法には、光学測定方法が利用されていることが多く、例えば、レーザ光（測定光）を照射することによって、粒子群を媒体中に含有する試料の光透過率、吸光度、反射率等を計測することにより、粒子群の濃度ｃを算出している。
【０００３】
一方、媒体中に分散させた粒子群の粒子径ｄの測定は、製薬や化学や研磨剤やセラミックスや顔料等の粒子径ｄが品質に影響を与える製品について行われている。
このような粒子径ｄを測定する粒子径測定方法としては、誘導回折格子法（ＩＧ法）を利用するものがある。媒体中に粒子群を分散させた試料に、空間周期パターンを有する電界分布を発生させることによって、粒子群を誘電泳動作用（若しくは電気泳動作用）で移動させることで、媒体中に粒子群の密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ密度回折格子を形成させる。この密度回折格子にレーザ光（測定光）を照射することによって、密度回折格子による回折光強度Ｉ０を検出した後、電界分布を発生させることを停止することによって、媒体中で粒子群が拡散することでぼやけていく密度回折格子による回折光強度Ｉｔの時間変化を計測することにより、粒子群の拡散係数Ｄを算出し、さらには拡散係数Ｄから粒子径ｄを算出する。この方法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
このような粒子径測定方法によれば、粒子径ｄが小さくなればなるほど拡散係数Ｄが大きくなるので、形成した密度回折格子が早く消失することを利用している。具体的には、電界分布を発生させることを停止した拡散開始時間ｔ０から密度回折格子が消失するときまでの間、試料にレーザ光を照射して回折光強度Ｉｔを検出しつづけることにより、回折光強度Ｉｔの時間変化を計測している。
図１１（ａ）は、電圧値Ｖと時間ｔとの関係を示すグラフであり、図１１（ｂ）は、回折光強度Ｉと時間ｔとの関係を示すグラフである。なお、印加時間の開始時間が誘電泳動作用開始時間ｔｓとなるとともに、印加時間の終了時間が拡散開始時間ｔ０となり、拡散開始時間ｔ０に検出された回折光強度Ｉｔが回折光強度Ｉ０となる。
【０００５】
図７は、このような粒子径測定方法を用いる粒子径測定装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。また、図８は、従来の試料キュベット（セル）の一例を示す斜視図である。
粒子径測定装置１００は、試料が収容される試料キュベット１０１と、試料キュベット１０１に設けられている電極対２に対して交流電圧を印加する交流電源３と、試料キュベット１０１に対してレーザ光（測定光）を照射するレーザ光源４と、第１次の回折光強度Ｉｔを検出するための検出光学系１５０と、増幅器６と、粒子径測定装置１００全体を制御する制御部７０とを備える。
【０００６】
試料キュベット１０１は、長方形状の底面１２と、４個の側壁１１とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、試料キュベット１０１の内部には、試料が収容されるようになっている。
試料キュベット１０１の一つの側壁１１の表面（内面）には、電極対２が形成されている。図９は、電極対２が形成された側壁１１の一例を示す平面図であり、図１０は、試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
電極対２は、左側電極２１と右側電極２２とからなる。
左側電極２１は、幅Ｌ（例えば、１μｍ）の直線状の電極片２１ａが間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２１ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２１ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
右側電極２２についても左側電極２１と同様であり、幅Ｌ（例えば、１μｍ）の直線状の電極片２２が間隔を空けて平行に並べられるとともに、これらの電極片２２ａの外側の片側端どうしを電気的に接続する直線状の接続部２２ｂが設けられ、いわゆる櫛型電極を形成している。
そして、電極片２１ａと電極片２２ａとの各間隔が、それぞれ一定距離Ｓ（例えば、１μｍ）を空けて配置される。
また、接続部２１ｂの上端部と接続部２２ｂの上端部とには、交流電源３が接続される。
【０００７】
これにより、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されることにより、試料キュベット１０１内に電界分布が形成される。すると、電気力線が集中する電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によって粒子群が凝集する。一方、電極片２１ａと電極片２１ａとの間と、電極片２２ａと電極片２２ａとの間とには、誘電泳動によって粒子群が存在しなくなる。よって、粒子群が凝集する領域は、格子間隔Λとなるように形成される（図１０（ａ）参照）。すなわち、粒子群が凝集する領域は、他の領域より粒子密度が高くなり、屈折率が異なることから、格子間隔Λの密度回折格子が形成される。
また、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなければ、試料キュベット１０１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、粒子群は媒体中で均一に存在する（図１０（ｂ）参照）。すなわち、粒子密度が均一になり、屈折率が同じになっている。
【０００８】
なお、電極対２の材料としては、例えば、ＩＴＯ等が挙げられ、ＩＴＯの屈折率は２．０程度であり、試料キュベット１０１の側壁１１の材料として高屈折率ガラス（例えば、商品名「ｓ−ＬＡＨ７９」；オハラ社製；屈折率２．０）を用いることで、電極対２と側壁１１との屈折率差をなくすことにより、レーザ光の照射時に電極対２による回折光が発生することを抑えることができる。
【０００９】
レーザ光源４は、被測定粒子群に応じて種類を選択すればよいが、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源（波長λ＝０．６３２８μｍ）である。そして、試料キュベット１０１にレーザ光が照射される。
検出光学系１５０は、第１次の回折光強度Ｉｔを検出する検出器１５１と、不要なノイズ光を避けるために直径１ｍｍの円形状（面積：０．７８５ｍｍ２）のピンホールを有するピンホール板１５２と、レーザ光源４の光軸Ｌの位置を把握するための光軸調整用受光部１５３とからなる。
検出器１５１は、１個のフォトダイオード（受光素子）からなる。そして、検出器１５１の直前には、レーザ光源４から出射されたレーザ光のうち、粒子群による密度回折格子で回折した次数ｍの回折光のみを検出するように、ピンホールが配置される。
ここで、密度回折格子の格子間隔Λ、レーザ光の波長λ、回折角θ、次数ｍとすると、下記式（１）が成立する。
ｍλ＝Λ・ｓｉｎθ ・・・（１）
よって、例えば、λ＝０．６３２８μｍ、Λ＝３μｍとしたとき、ｍ＝１次の回折光はθ≒１２°に現れるので、光軸Ｌに対して角度θ≒１２°となる光が、ピンホールを通過するように、ピンホール板１５２が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−８４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述したような試料の光透過率、吸光度、反射率等を計測する濃度測定方法では、例えば、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群との複数の種類の粒子群が含有されており、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができない問題点があった。
そこで、本発明は、誘導回折格子法を用いて媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出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】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明の粒子検出装置は、被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセルと、電圧を印加する電源と、前記電源からの電圧印加によりセル内に空間周期的に変化する電界を形成する電極と、前記試料に測定光を照射する光源と、前記試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器と、前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部とを備える粒子検出装置であって、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、前記被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層と、前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させ、その後、前記電源から電極に電圧を印加することを停止することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させた状態の回折光強度に基づいて、前記媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部とを備えるようにしている。
【００１３】
ここで、「電気的な泳動」としては、例えば、荷電した被測定粒子群に電圧を印加して電気的に被測定粒子群を泳動させる静電泳動や、分極した被測定粒子群に電圧を印加して電気的に被測定粒子群を泳動させる誘電泳動等が挙げられる。
また、「測定光」としては、レーザ光が好ましいが、これに限らず、ＬＥＤによる光、分光器で分光された光、干渉フィルタやバンドパスフィルタ等で波長範囲が制限された光を用いてもよい。
また、「媒体」としては、内部で被測定粒子群が泳動できるものであればよく、例えば、水や油等の液体や、ゲルや、固体等が挙げられる。
また、「回折光強度」とは、検出器で検出される数値そのものでなくてもよく、密度回折格子を形成する前に既に検出されている初期余剰光の光強度が存在する場合もあるので、検出器で検出される数値と初期余剰光の数値との差分であることが好ましい。
【００１４】
本発明の粒子検出装置では、まず、被測定粒子群を媒体中に含有する試料をセル内に収容する。次に、電圧を電極に印加することにより、セル内の空間に対して空間周期的に変化する電界を形成する。すると、被測定粒子群に電気的な泳動が生じることで、電界の空間周期に対応するように密な領域と疎な領域とが周期的に並ぶ空間周期的な濃度変化が発生し、すなわち被測定粒子群による密度回折格子が形成される。このとき、被測定粒子群付着層は、電界に対応する位置に設けられているので、被測定粒子群を付着することになる。
その後、電圧を電極に印加することを停止すると、媒体中で被測定粒子群は均一な濃度となるように変化しようとするが、被測定粒子群付着層と付着しているため、被測定粒子群による密度回折格子は形成されたままとなる。
そして、密度回折格子が形成された試料に向けて光源から測定光を照射することで、密度回折格子による回折光が生じる。これにより、回折光強度を取得する。この回折光強度は、被測定粒子群付着層と付着している被測定粒子群の量、つまり被測定粒子群の濃度によって異なることになる。すなわち、回折光強度が強ければ、被測定粒子群の濃度が高く、一方、回折光強度が弱ければ、被測定粒子群の濃度が低いことになる。
よって、粒子濃度算出部は、取得した回折光強度に基づいて、被測定粒子群の濃度を算出することになる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の粒子検出装置によれば、誘導回折格子法を用いて媒体中における被測定粒子群の濃度を算出することができる。
【００１６】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、本発明の粒子検出装置においては、前記媒体中には、前記被測定粒子群と異なる粒子群が含有されており、前記被測定粒子群付着層は、異なる粒子群を付着しないようにしてもよい。
本発明の粒子検出装置によれば、例えば、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）と異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）との複数の種類の粒子群が含有されていても、異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）は被測定粒子群付着層に付着しないため、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができる。
【００１７】
そして、本発明の粒子検出装置においては、前記被測定粒子群付着層は、抗体であり、前記被測定粒子群は、蛋白質であるようにしてもよい。
さらに、本発明の粒子検出装置においては、前記被測定粒子群付着層は、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応しない位置には設けられていないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。
【図２】試料キュベットの一例を示す斜視図である。
【図３】電極対と被測定粒子群付着層とが形成された側壁の一例を示す平面図である。
【図４ａ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図４ｂ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図４ｃ】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図５】電圧値と時間との関係を示すグラフと、回折光強度と時間との関係を示すグラフとである。
【図６】濃度測定方法について説明するためのフローチャートである。
【図７】従来の粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。
【図８】従来の試料キュベットの一例を示す斜視図である。
【図９】電極対が形成された側壁の一例を示す平面図である。
【図１０】試料キュベットの断面の一部を示す断面図である。
【図１１】電圧値と時間との関係を示すグラフと、回折光強度と時間との関係を示すグラフとである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態である粒子検出装置の全体構成を示す概略構成ブロック図である。また、図２は、試料キュベット（セル）の一例を示す斜視図である。なお、粒子径測定装置１００と同様のものについては、同じ符号を付している。
本実施形態では、試料中には被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群とが含有されており、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）の濃度ｃＢを算出するものとする。よって、詳細は後述するが、交流電圧を印加して誘電泳動により分極したＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とを媒体中で移動させる。そして、交流電圧を印加することを停止した後には、Ｂ粒子群は被測定粒子群付着層８に付着させたままとし、Ａ粒子群とＣ粒子群とは被測定粒子群付着層８に付着せずに媒体中に均一に拡散させることとなる。
【００２１】
粒子検出装置１０は、試料が収容される試料キュベット１と、試料キュベット１に設けられている電極対２に対して交流電圧を印加する交流電源３と、試料キュベット１に対してレーザ光を照射するレーザ光源４と、第１次の回折光強度Ｉｔを検出するための検出光学系１５０と、増幅器６と、粒子検出装置１０全体を制御する制御部７とを備える。
交流電源３には、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とに誘電泳動を引き起こすことができる周波数ｆｎと電圧値Ｖｎと印加時間との交流電圧が印加できる交流電源が用いられる。具体的には、電圧値１〜１００Ｖ、周波数１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ程度のうちから自由に選択して、選択した交流電圧を印加できる交流電源等を使用する。
【００２２】
試料キュベット１は、長方形状の底面１２と、４個の側壁１１とを有するガラス製のものであり、光透過性を有する。そして、試料キュベット１の内部には、試料が収容されるようになっている。
試料キュベット１の一つの側壁１１の表面（内面）には、電極対２と被測定粒子群付着層８とが形成されている。図３は、電極対２と被測定粒子群付着層８とが形成された側壁１１の一例を示す平面図であり、図４は、試料キュベット１の断面の一部を示す断面図である。
【００２３】
被測定粒子群付着層８は、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に形成されている。そして、被測定粒子群付着層８は、Ｂ粒子群を付着させるとともに、Ａ粒子群とＣ粒子群とを付着させないようになっている。なお、被測定粒子群付着層８は、Ｂ粒子群を一度付着させると、試料キュベット１の洗浄作業等が行われないかぎり、Ｂ粒子群を付着させたままとなる。
被測定粒子群付着層８の材料としては、例えば、抗体等が挙げられ、被測定粒子群付着層８は光透過性を有することにより、レーザ光の照射時に被測定粒子群付着層８自体による回折光が発生することを抑えることができる。
【００２４】
これにより、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなければ、試料キュベット１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在している（図４ａ参照）。そして、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されることにより、試料キュベット１内に電界分布が形成される。すると、電気力線が集中する電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する。一方、電極片２１ａと電極片２１ａとの間と、電極片２２ａと電極片２２ａとの間とには、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが存在しなくなる。よって、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する領域は、格子間隔Λとなるように形成される（図４ｂ参照）。このとき、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する領域には、被測定粒子群付着層８が形成されているため、Ｂ粒子群が被測定粒子群付着層８に付着していく。
その後、電極対２に交流電源３からの交流電圧が印加されなくなれば、試料キュベット１内に電界分布が形成されないので、電気力線が集中する領域もなく、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に再び存在しようとするが、Ｂ粒子群が被測定粒子群付着層８に付着しているので、Ａ粒子群とＣ粒子群とのみが均一に拡散するようになっている（図４ｃ参照）。
【００２５】
制御部７は、ＣＰＵ３０とメモリ４０とを備え、さらにモニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、キーボードやマウス等を有する入力装置（図示せず）とが連結されている。
また、ＣＰＵ３０が処理する機能をブロック化して説明すると、交流電源３の制御を行う印加電圧制御部３１と、レーザ光源４の制御を行うレーザ光源制御部３２と、光強度Ｉｔを取り込む光強度取得制御部３６と、Ｂ粒子群の濃度ｃＢを算出する粒子濃度算出部３５とからなる。
【００２６】
レーザ光源制御部３２は、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）したり照射停止（ＯＦＦ）したりするようにレーザ光源４の制御を行う。
光強度取得制御部３６は、検出器１５１で検出された第１次の回折光強度Ｉｔを検出する制御を行う。
印加電圧制御部３１は、交流電圧を電極対２に印加するように交流電源３の制御を行う。これにより、印加電圧制御部３１が、交流電圧を電極対２に印加すると、試料キュベット１内に電界分布が形成されるようになり、一方、交流電圧を電極対２に印加していないと、試料キュベット１内に電界分布が形成されないようになっている。
【００２７】
粒子濃度算出部３５は、光強度取得制御部３６で得られた回折光強度Ｉｔに基づいて、媒体中におけるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する制御を行う。
例えば、図４ａでは、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在しているので、密度回折格子が形成されずに、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔは弱いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉｓとなる。
また、図４ｂでは、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、誘電泳動によってＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集するので、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とにより密度回折格子が形成され、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔは非常に強いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉ０となる。
さらに、図４ｃでは、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ｂ粒子群が凝集し、Ａ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在するので、Ｂ粒子群のみにより密度回折格子が形成され、光強度取得制御部３６で得られる回折光強度Ｉｔはやや強いものとなる。このときに検出された回折光強度Ｉｔが、図５に示す回折光強度Ｉｓ’となる。この回折光強度Ｉｓ’は、被測定粒子群付着層８と付着しているＢ粒子群の量、つまりＢ粒子群の濃度によって異なることになる。すなわち、回折光強度Ｉｓ’が強ければ、Ｂ粒子群の濃度が高く、一方、回折光強度Ｉｓ’が弱ければ、Ｂ粒子群の濃度が低いことになる。
【００２８】
ここで、粒子検出装置１０によるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する濃度測定方法について説明する。図６は、濃度測定方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、媒体中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）とＡ粒子群とＣ粒子群とが含有されている試料を試料キュベット１に収容する。このとき、図４ａに示すようにＡ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在している。
次に、ステップＳ１０２の処理において、レーザ光源制御部３２は、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）し、光強度取得制御部３６は、回折光強度Ｉｓを検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ１０３の処理において、印加電圧制御部３１は、交流電圧を電極対２に印加するように交流電源３の制御を行う。このとき、図４ｂに示すように電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ａ粒子群とＢ粒子群とＣ粒子群とが凝集する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、印加電圧制御部３１は、所定の時間が経過すると、交流電圧を電極対２に印加することを停止するように交流電源３の制御を行う。このとき、図４ｃに示すように電極片２１ａと電極片２２ａとの間に、Ｂ粒子群が凝集し、Ａ粒子群とＣ粒子群とは媒体中で均一に存在するようになっていく。
次に、ステップＳ１０５の処理において、レーザ光源制御部３２は、所定の時間が経過すると、試料キュベット１にレーザ光を照射（ＯＮ）し、光強度取得制御部３６は、回折光強度Ｉｓ’を検出する。
【００３０】
次に、ステップＳ１０６の処理において、粒子濃度算出部３５は、回折光強度（Ｉｓ’ −Ｉｓ）に基づいて、媒体中におけるＢ粒子群の濃度ｃＢを算出する。
そして、ステップＳ１０６の処理が終了すると、本フローチャートを終了させる。
【００３１】
以上のように、粒子検出装置１０によれば、誘導回折格子法を用いて、試料中に被測定粒子群（Ｂ粒子群）と異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）との複数の種類の粒子群が含有されていても、異なる粒子群（Ａ粒子群、Ｃ粒子群）は被測定粒子群付着層８に付着しないため、媒体中における被測定粒子群（Ｂ粒子群）のみの濃度ｃＢを算出することができる。
【００３２】
（他の実施形態）
上述した粒子検出装置１０では、被測定粒子群付着層８は、電極片２１ａと電極片２２ａとの間に形成されている構成を示したが、試料キュベット１内に空間周期的に変化する電界を形成するため、一つの側壁の表面全面に形成されているような構成としてもよい。
また、被測定粒子群付着層８は、試料中に被測定粒子群と異なる粒子群との複数の種類の粒子群が含有されていても、被測定粒子群のみを選択的に付着する物質であればよく、例えば、抗体や、正電荷を持つ界面活性剤等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、光学的手法を用いて被測定粒子群の濃度を算出する粒子検出装置等に使用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１０１ 試料キュベット（セル）
２ 電極対
３ 交流電源
４ レーザ光源
８ 被測定粒子群付着層
１０ 粒子検出装置
３１ 印加電圧制御部
３５ 粒子濃度算出部
１５１ 検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセルと、
電圧を印加する電源と、
前記電源からの電圧印加によりセル内に空間周期的に変化する電界を形成する電極と、
前記試料に測定光を照射する光源と、
前記試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器と、
前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部とを備える粒子検出装置であって、
前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、前記被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層と、
前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させ、その後、前記電源から電極に電圧を印加することを停止することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させた状態の回折光強度に基づいて、前記媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部とを備えることを特徴とする粒子検出装置。
【請求項２】
前記媒体中には、前記被測定粒子群と異なる粒子群が含有されており、
前記被測定粒子群付着層は、異なる粒子群を付着しないことを特徴とする請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項３】
前記被測定粒子群付着層は、抗体であり、
前記被測定粒子群は、蛋白質であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粒子検出装置。
【請求項４】
前記被測定粒子群付着層は、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応しない位置には設けられていないことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の粒子検出装置。
【請求項１】
被測定粒子群を媒体中に含有する試料を収容するセルと、
電圧を印加する電源と、
前記電源からの電圧印加によりセル内に空間周期的に変化する電界を形成する電極と、
前記試料に測定光を照射する光源と、
前記試料に測定光を照射することにより発生する回折光による回折光強度を検出する検出器と、
前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記媒体中で被測定粒子群に電気的な泳動を生じさせる印加電圧制御部とを備える粒子検出装置であって、
前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応する位置に設けられ、前記被測定粒子群を付着する被測定粒子群付着層と、
前記電源から電極に電圧を印加することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させ、その後、前記電源から電極に電圧を印加することを停止することにより、前記被測定粒子群を被測定粒子群付着層に付着させた状態の回折光強度に基づいて、前記媒体中における被測定粒子群の濃度を算出する粒子濃度算出部とを備えることを特徴とする粒子検出装置。
【請求項２】
前記媒体中には、前記被測定粒子群と異なる粒子群が含有されており、
前記被測定粒子群付着層は、異なる粒子群を付着しないことを特徴とする請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項３】
前記被測定粒子群付着層は、抗体であり、
前記被測定粒子群は、蛋白質であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粒子検出装置。
【請求項４】
前記被測定粒子群付着層は、前記セル内に空間周期的に変化するように形成された電界に対応しない位置には設けられていないことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の粒子検出装置。
【図１】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図８】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４９６０７（Ｐ２０１０−２４９６０７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９８１７８（Ｐ２００９−９８１７８）
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
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