透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法
【課題】少ない被測定試料であっても感度が良く測定を行なうことができる小型な透過量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法を提供することである。
【解決手段】光が通過可能な貫通孔６が形成され、該貫通孔６の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体８が配置された測定用セル１０と、該測定用セル１０の被付着媒体８に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部１２と、該発光部１２から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体８に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部１４と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体８は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とするものである。
【解決手段】光が通過可能な貫通孔６が形成され、該貫通孔６の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体８が配置された測定用セル１０と、該測定用セル１０の被付着媒体８に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部１２と、該発光部１２から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体８に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部１４と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体８は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量な化学物質の透過光量を測定する透過光量測定装置、及びその相対吸光度を測定する相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学物質による環境汚染問題の深刻化に伴い、大気中、水中あるいは土壌中の微量な化学物質を定性又は定量することが必要とされる機会が多くなっている。このような微量な化学物質の定性や定量は、発色処理された被測定試料について基準色に対する相対吸光度を測定することによって行なうことができる。
【０００３】
化学物質の相対吸光度を測定する方法として、反射法と透過法があり、反射性の高い試料の場合、反射法が用いられ、透過性の高い試料の場合、透過法が用いられる（特許文献１）。透過法は、一般に透明な測定用セルに収容された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、測定用セルに収容された被測定試料を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定し、測定した被測定試料と基準試料の透過光の光量から相対吸光度を計算することによって行なわれている。そして、この透過法は、測定用セルの透過方向の長さを長くすることによって、その感度を向上させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、測定用セルの透過方向の長さを長くすると、測定装置が大型化するだけでなく、それに必要な被測定試料の量が増加し、このため微量な化学物質の定性又は定量を行なうのが困難であるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、少ない被測定試料であっても感度が良く測定を行なうことができる小型な透過量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法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】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部と、該発光部から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
以上のように、本発明に係る透過光量測定装置によれば、前記被付着媒体は、照射された単色光を乱反射させるよう構成されているので、照射された単色光は、乱反射しながら透過する。このため、測定用セルの透過方向の長さを長くしなくても、照射光の透過距離を十分に保つことができ、その感度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る透過光量測定装置によれば、光が通過可能な貫通孔が測定用セルに形成されているので、測定用セルを透光性素材で構成する必要はなく、測定用セルに傷が付いたり、汚れたりしても、光の通過路に影響を与えることはなく、測定誤差が生じることはない。本発明に係る透過光量測定装置は、測定用セルを非透光性素材で構成することにより、透光性素材で構成されたものと異なり遮光性を有するので、蓋などによって遮光する必要はない。非透光性素材としては、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル） 、ナイロンなどＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エラストマー、ＰＦ（フェノール樹脂）、ＭＦ（メラミン樹脂）、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等があるが、これらに限定されない。
【００１０】
また、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に向けて複色光を発光させる発光部と、該発光部から発光された複色光のうち、一の単色光のみを選択して前記被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、さらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射させる発光部と、該発光部から前記被測定試料に照射され透過される複色の透過光のうち、一の単色光のみを選択するとともに、その選択される単色の透過光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択され透過された単色の透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、またさらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、互いに異なる単色光を発光させる二以上の発光部と、該二以上の発光部から発光された二以上の単色光のうち、一の単色光のみを選択して該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする。
【００１１】
以上のように、本発明に係る透過光量測定装置によれば、複色光のうち、一の単色光のみを被測定試料に照射させるとともに、その単色光を変更することができるので、被測定試料中に混在する少なくとも二以上の発色物質の透過光量を測定することができる。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するため、本発明は、上記いずれかの透過光量測定装置と、前記透過光量測定装置によって測定された被測定試料の光量と基準試料の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部と、を備え、前記測定用セルには、発色処理された被測定試料が収容されていることを特徴とする相対吸光度測定装置である。
【００１３】
本発明に係る相対吸光度測定装置において、前記複色光又は二以上の単色光を発光する透過光量測定装置を備えた場合、被測定試料中に混在する少なくとも二以上の発色物質の透過光量を測定することができるので、被測定試料の吸収色以外の単色光を基準光とすることにより、基準光と測定光の測定を連続して行なうことができる。
【００１４】
さらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、この場合、前記被測定試料に照射される単色光は、発光される複色光から選択された単色光であることが好ましい。また、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射し、前記被測定試料を透過した複色の透過光のうち一の単色光を選択して受光し、受光した単色の透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、この場合、前記複色光から選択される単色光は、変更可能であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法において、前記被付着媒体は、前記被測定試料を通液させることによって付着させることが可能に形成されていることが好ましく、このように構成することにより、貫通孔に液体の被測定試料を流すだけで容易に被測定試料を被付着媒体に付着させることができる。被付着媒体への被測定試料の通液方法としては、被測定試料を均一に流すために、液体の被測定試料を加圧又は引圧によって貫通孔を流すことがある。例えば、前記貫通孔に連通する流路を形成し、その流路にしシリンジ、ポンプなどを接続することによって行なうことができる。
【００１６】
前記被付着媒体は、前記貫通孔から脱落されないように、貫通孔内に収容され固定されていることが好ましく、前記貫通孔の内壁を付勢するそれ自体の付勢力によって、前記貫通孔に固定されても良く、また貫通孔の内壁に溝を形成して、その溝に被付着媒体の外周を当接することによって固定しても良い。
【００１７】
前記被付着媒体の材質は、上記機能を備えているものであれば、特に限定されないが、繊維状物質であることが好ましい。繊維状物質としては、例えば微細な網目構造を有するものがあり、その材質としては、例えば綿、絹、麻等の天然素材、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ナイロン、ポリオレフィンなどの合成ないし半合成素材、あるいはこれらの混合体、例えばポリエステルおよびポリオレフィンの混合体などが挙げられるが、特にこれらに限定されものではない。繊維状物質としては、織物、編物、不織布等の布が測定用セルへの収容操作が容易なため好ましいが、ファイバないしフィラメントを一定容積内に収容したものないし単に絡合させたものであっても良い。繊維状物質の繊維径は、０．１〜１０００μｍであることが好ましく、繊維状物質の厚み、及び密度そしては、対象となる被測定試料の粘度などに応じて適宜選択することができるが、例えば、均一な流速及び高い固定化効率を得るためには、５０〜２００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ程度の通気性が得られる密度に調整されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置において、前記発光部と受光部の間に設けられ、照射光の照射方向に貫通するとともに、内面が被付着媒体によって反射された光を反射するように構成されている反射筒をさらに備えていることが好ましい。このように反射筒を備えることにより、被付着媒体によって反射された光を収束させることができ、感度をより向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法において、発色処理は、被測定試料を測定用セルに収容する前に行なっても良く、被付着媒体に影響を与えないのであれば、収容された後に行なっても良い。発色処理は、例えばメチルレッド、ＤＰＤ、ナフチルエチレンジアミン、ジチゾンなどを被測定試料に滴下することによって行なうことができる。また、抗原抗体反応において未反応の抗体を擬似抗原の固定処理が施された被付着媒体に吸着させることによって発色処理を行なっても良い。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、少ない被測定試料であっても感度が良く測定を行なうことができる小型な透過量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係る透過光量測定装置が含まれた相対吸光度測定装置の実施例について、図面に基づいて説明する。先ず、本実施例に係る相対吸光度測定装置に用いられる測定用セル１０について説明する。この測定用セル１０の基本的な構造は、以下説明する本発明に係る透過光量測定装置が含まれた相対吸光度測定装置の第１実施例乃至第５実施例において使用される。図１は、第１実施例に係る相対吸光度測定装置に用いられる測定用セル１０の側面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００２２】
測定用セル１０は、非透光性素材、例えばＡＢＳ樹脂から構成されており、略立方体状に形成されている。測定用セル１０の上面１０ａには、平面方向全域に突出するフランジ２が形成されており、さらにその中央には、摘み４が設けられている。また、測定用セル１０には、その一の側面の中心から他の側面の中心まで貫通する貫通孔６が円柱状に形成されている。この貫通孔６の内径は、３ｍｍであり、貫通孔６には、被測定試料が付着可能な被付着媒体８が装着される。
【００２３】
本実施例において、被付着媒体８は、例えば、ポリプロピレン繊維（通気性９２ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ２）からなる不織布によって構成されており、直径が貫通孔６の内径により大きい円形シート状（例えば、直径５ｍｍ）に形成されている。このため、図３に示すように、被付着媒体８を貫通孔６に詰め込むと、それ自体の付勢力によって貫通孔６の内壁を付勢するので、これにより、被付着媒体８を貫通孔６内に固定することができる。
【００２４】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第１実施例について説明する。図４は、第１実施例に係る相対吸光度測定装置の概念図である。第１実施例に係る相対吸光度測定装置は、上述した測定用セル１０と、測定用セル１０に収容された被測定試料に単色光を照射させる発光部１２と、発光部１２から被測定試料に照射された単色光のうち、測定用セル１０に収容された被測定試料を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部１４と、受光部１４によって測定された透過光の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部１８と、測定用セル１０を発光部１２と受光部１４の間に固定するセルホルダ２０と、発光部１２、受光部１４及びセルホルダ２０を遮光状態で収容するハウジング２２と、を備えている。
【００２５】
発光部１２は、中心波長５３０ｎｍの緑色ＬＥＤ２８と、緑色ＬＥＤ２８から発された光を並行光として、セルホルダ２０に固定された測定用セル１０内の被測定試料に照射させる光学レンズ３０と、を備えている。また、発光部１２は、緑色ＬＥＤ２８を制御する制御部３２に接続され、この制御部３２は、ハウジング２２の外に設けられている。
【００２６】
受光部１４は、ハウジング２２の外に設けられた相対吸光度計算部１８に接続されており、相対吸光度計算部１８は、受光部１４により受光された光量を電気信号の信号強度として変換して出力するように構成されている。
【００２７】
セルホルダ２０は、発光部１２から受光部１４への光路が形成されるように孔が形成されているか、若しくは透明素材によって構成され、その光路を測定用セル１０の貫通孔６に一致させて測定用セル１０を収容するように構成されている。また、セルホルダ２０は、上方が開口されており、その開口から測定用セル１０が収容され、フランジ２がその開口の蓋として機能するように構成されている。
【００２８】
第１実施例に係る相対吸光度測定装置は、以下のような手順により相対吸光度を測定することができる。先ず、被測定試料にメチルレッドなどの試薬を添加することによって発色させ、発色させた被測定試料を測定用セル１０に注入する。なお、被測定試料の発色反応は、被付着媒体２６に影響を与えない場合は、測定用セル１０内で行なっても良い。次に、測定用セル１０をセルホルダ２０に固定し、受光部１２から測定用セル１０内の被測定用セルに光を照射して、受光部１４は、透過光を受光して、その透過光の光量を測定する。受光部１４によって測定された光量は、相対吸光度計算部１８に記憶される。次に、測定用セル１０をセルホルダ２０から取り外して、被測定試料を捨てて、セル内を洗浄した後、基準液を注入する。その後、同様に透過光の光量を測定して、相対吸光度計算部１８に基準液の光量を記憶させる。次いで、相対吸光度計算部１８は、記憶された被測定試料と基準液の光量の比から被測定試料の相対吸光度を計算する。なお、相対吸光度計算部１８には、予め基準液の光量を記憶させておいても良く、このように予め記憶されている基準液の光量を利用することによって、測定光の光量を測定するだけで相対吸光度を計算することができる。
【００２９】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第２実施例について図５に基づいて説明する。第２実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部１２と受光部１４の間に反射筒３４を備えている。反射筒３４は、発光部１２から受光部１４の光路を包むように筒状に構成されており、測定用セル１０の蓋部材２４が反射筒３４の一部を形成している。また、反射筒３４は、被付着媒体２６によって反射された光を反射するように内面が鏡面状に構成されている。したがって、被付着媒体２６によって反射された光を収束させることができ、感度をより向上させることができる。
【００３０】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第３実施例について図６に基づいて説明する。第３実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部１２から単色光でなく、複色光を発光するように構成されており、この発色光１２とセルホルダ２０の間には、異なる種類の複数の光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を保持する光学フィルタホルダ３７が設けられている。この光学フィルタホルダ３７は、円盤状に形成されており、光学フィルタ制御部（図示省略）によってその中心部を中心に回転可能に構成されている。複数の光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・は、光学フィルタホルダ３７の周方向に等間隔を置いて配置されている。これら光学フィルタ３６は、それぞれ発光部１２から発光される複色光のうち、いずれか一つの単色光のみを透過させるよう構成されており、透過させる単色光は、それぞれ波長が異なるように選択されている。
【００３１】
第３実施例に係る相対吸光度測定装置は、光学フィルタホルダ３７を回転させて、発光部１２と測定用セル１０の間にいずれかの光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を位置させると、これら光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を透過する単色光のみを測定用セル１０に照射することができる。これにより、例えば一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過させた単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。なお、第３実施例においては、光学フィルタホルダ３７を発光部１２と測定用セル１０間に設けたが、測定用セル１０と受光部１４の間に設けても良い。
【００３２】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第４実施例について図７に基づいて説明する。第４実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部及び発光制御部を一組でなく二組、すなわち第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂ及びそれぞれの発光を制御する第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂを備えている。第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ異なる波長の単色光を発光するよう構成されている。これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、互いに照射方向を対向させ、それら照射方向と垂直方向に測定用セル１０が位置するように配置されている。また、これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂの間には、両面に単色光を反射させることが可能な鏡面を有する反射鏡３８が設けられている。この反射鏡３８は、反射鏡制御部（図示省略）によってその向きを変更することができ、反射鏡３８の向きを変更することによって、第１発光部１２Ａから発光された単色光を測定用セル１０に照射させたり、また第２発光部１２Ｂから発光された単色光を測定用セル１０に照射させることができる。第４実施例に係る相対吸光度測定装置は、このように二種類の単色光を測定用セル１０に照射させることができるので、第３実施例と同様に一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過した単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。
【００３３】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第５実施例について図８に基づいて説明する。第５実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部、発光制御部、及び受光部を一組でなく二組、すなわち第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂ、それぞれの発光を制御する第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂ、及びそれぞれから発光する光を受光する第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂを備えている。第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ異なる波長の単色光を発光するよう構成されている。これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれが測定用セル１０に向かって照射するように配置されており、それらの測定用セル１０に対する反対側に第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂが配置されている。第５実施例においては、照射方向が垂直に交わるように配置されている。第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂは、いずれか一つの発光部のみから単色光を照射させるように第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂを制御する。第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂは、いずれも相対吸光度計算部１８に接続されている。第５実施例に係る相対吸光度測定装置は、このように二種類の単色光を測定用セル１０に照射させることができるので、第３実施例と同様に一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過した単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。
【実施例】
【００３４】
実験例１
次に、実験例１として上記第１実施例に係る相対吸光度測定器を用いて、相対吸光度の測定を行なった。先ず、被付着媒体の調製を行なった。ポリプロピレン不織布からなる直径５ｍｍの円形シート状の被付着媒体８を１０枚用意し、擬似抗原として化１に示すビタミン−牛血清アルブミンの複合体を１００μg／ｍＬの濃度で含む生理食塩水３０ｍＬにそれら１０枚を入れ、一昼夜（１２時間）振とうした。次いで、牛血清アルブミンを１０ｍｇ／ｍＬとなるように添加し、２時間振とうした。擬似抗原（ビタミン−牛血清アルブミン）が固定された被付着媒体８は、生理食塩水で洗浄した後、測定用セル１０に設置した。測定用セル１０の貫通孔６は、直径３ｍｍであり、貫通孔６に接続された注射器等の通液手段から、被測定試料を供給し、流通させることができる。
【００３５】
【化１】
ただし、Ｘは牛血清アルブミンを表す。
【００３６】
次に、被測定試料の調製を行なった。抗ビタミン抗体（Jakson Immuno Research製）を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に０．８ｎＭ程度に溶解して抗体溶液を調製した。牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に粉末状ビタミン（和光純薬工業製）を溶解してビタミン溶液を調製した。前記抗体溶液を１ｍＬ分取し、ここに各濃度でビタミン溶液を加えて５種の濃度の被測定試料を調製した。基準液として、ビタミンを含まない被測定試料も調製した。
【００３７】
次に、透過光量の測定を行なった。調製した前記被測定試料1ｍＬを注射器にとり、０．２ｍＬ／ｍｉｎで測定用セル１０の貫通孔６中に注射器からポンプによって一定流速で供給し、測定セル１０内に収容された被付着媒体８に流通させた。次いで、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液した後、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に２ｎＭの濃度で溶解した金コロイド標識二次抗体溶液の１ｍＬを０．２ｍＬ／ｍｉｎで通液した。最後に、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液して、被付着媒体８からの透過光量を測定した。なお、被付着媒体に対し、波長５３０ｎｍの緑色の光を照射した。受光した透過光量は、電気信号の信号強度として計測され、基準液による透過光量に対する信号強度を１００として、各濃度の被測定試料における透過光量に対する信号強度の割合を算出し、前記被測定試料中のビタミン濃度との相関を求めた。捕捉される抗体量が多いほど、標識金コロイドに由来する膜上の赤色が濃くなり、信号値としては小さくなる。結果を図９に示す。
【００３８】
実験例２
次に、実験例２として上記第１実施例に係る相対吸光度測定器を用いて、相対吸光度の測定を行なった。被付着媒体の調製は、実験例１と同様に行なった。次に、被測定試料の調製（抗ＰＣＢ抗体の調製）を行なった。被検物質ＰＣＢに対する抗ＰＣＢモノクローナル抗体を調製するため、３塩素化物ＰＣＢ（三塩化ビフェニル）を、リンカーを介してキャリアータンパク質（スカシガイ由来のヘモシアニン（以下、「ＫＬＨ」と表す））に結合した複合体を合成した。前記複合体を抗原として、マウス（Ｂｕｌｂ／ｃ、メス、５週齢）に免疫した。初回免疫は、前記抗体調製用化合物（タンパク質量として約０．３ｍｇ）を完全アジュバントに混合後、皮下注射した。該初回免疫の２週間後と４週間後に、同量の前記抗体調製用化合物を、不完全アジュバントに混合後、皮下注射した。その後、１週間以上経過した後、同量の前記抗体調製用化合物を、腹腔又は尾部静脈に注射し、その４〜５日後に脾臓を摘出した。
【００３９】
摘出した前記脾臓から調製した脾臓細胞を、ミエローマ細胞とともにポリエチレングリコール溶液中で２分間混合し、細胞融合を行った。
融合反応後の融合細胞を培養し、細胞融合から２週間以上経過したハイブリドーマの培養上清を用い、所望の抗ＰＣＢモノクローナル抗体の有無をスクリーニングし、抗ＰＣＢモノクローナル抗体を産生する安定なハイブリドーマを得た。該ハイブリドーマを培養し、培養上清を精製し、抗ＰＣＢモノクローナル抗体を得た。
【００４０】
前記抗ＰＣＢ抗体を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に０．５ｎＭ程度に溶解して抗体溶液を調製した。ＰＣＢの異性体混合物であるカネクロール−５００（ＧＬサイエンス社製）のジメチルスルホキシド溶液を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に溶解してＰＣＢ溶液を調製した。前記抗体溶液を１ｍＬ分取し、ここに各濃度でＰＣＢ溶液を加えて４種の濃度の被測定試料を調製した。基準液として、ＰＣＢを含まない被測定試料も調製した。
【００４１】
次に、透過光量の測定を行なった。調製した被測定試料1ｍＬを注射器にとり、０．２ｍＬ／ｍｉｎで測定用セル１０中に注射器からポンプによって一定流速で供給し、測定セル１０内の被付着媒体８に流通させた。次いで、０．２ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液した後、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に２ｎＭの濃度で溶解した金コロイド標識二次抗体溶液の１ｍＬを０．２ｍＬ／ｍｉｎで通液した。最後に、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液して、被付着媒体８からの透過光量を測定した。なお、被付着媒体８に対し、波長５３０ｎｍの緑色の光を照射した。受光した透過光量は、電気信号の信号強度として計測され、基準液による透過光量に対する信号強度を１００として、各濃度の被測定試料における透過光量に対する信号強度の割合を算出し、前記被測定試料中のビタミン濃度との相関を求めた。捕捉される抗体量が多いほど、標識金コロイドに由来する膜上の赤色が濃くなり、信号値としては小さくなる。結果を図１０に示す。
【００４２】
図９及び図１０の結果から、本実施例に係る相対吸光度測定器は、被検試料中の被検物質を効率よく高感度に定量できることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の実施例に用いられる測定用セルの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】測定用セルの貫通孔に被付着媒体を収容させた状態を示す図２に対応する図である。
【図４】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第１実施例の概念図である。
【図５】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第２実施例の概念図である。
【図６】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第３実施例の概念図である。
【図７】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第４実施例の概念図である。
【図８】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第５実施例の概念図である。
【図９】第１実施例に係る相対吸光度測定装置によって測定された相対信号値のグラフである。
【図１０】第１実施例に係る相対吸光度測定装置によって測定された相対信号値のグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
６ 貫通孔
８ 被付着媒体
１０ 測定用セル
１２ 発光部
１４ 受光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量な化学物質の透過光量を測定する透過光量測定装置、及びその相対吸光度を測定する相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学物質による環境汚染問題の深刻化に伴い、大気中、水中あるいは土壌中の微量な化学物質を定性又は定量することが必要とされる機会が多くなっている。このような微量な化学物質の定性や定量は、発色処理された被測定試料について基準色に対する相対吸光度を測定することによって行なうことができる。
【０００３】
化学物質の相対吸光度を測定する方法として、反射法と透過法があり、反射性の高い試料の場合、反射法が用いられ、透過性の高い試料の場合、透過法が用いられる（特許文献１）。透過法は、一般に透明な測定用セルに収容された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、測定用セルに収容された被測定試料を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定し、測定した被測定試料と基準試料の透過光の光量から相対吸光度を計算することによって行なわれている。そして、この透過法は、測定用セルの透過方向の長さを長くすることによって、その感度を向上させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、測定用セルの透過方向の長さを長くすると、測定装置が大型化するだけでなく、それに必要な被測定試料の量が増加し、このため微量な化学物質の定性又は定量を行なうのが困難であるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、少ない被測定試料であっても感度が良く測定を行なうことができる小型な透過量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法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】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部と、該発光部から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
以上のように、本発明に係る透過光量測定装置によれば、前記被付着媒体は、照射された単色光を乱反射させるよう構成されているので、照射された単色光は、乱反射しながら透過する。このため、測定用セルの透過方向の長さを長くしなくても、照射光の透過距離を十分に保つことができ、その感度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る透過光量測定装置によれば、光が通過可能な貫通孔が測定用セルに形成されているので、測定用セルを透光性素材で構成する必要はなく、測定用セルに傷が付いたり、汚れたりしても、光の通過路に影響を与えることはなく、測定誤差が生じることはない。本発明に係る透過光量測定装置は、測定用セルを非透光性素材で構成することにより、透光性素材で構成されたものと異なり遮光性を有するので、蓋などによって遮光する必要はない。非透光性素材としては、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル） 、ナイロンなどＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エラストマー、ＰＦ（フェノール樹脂）、ＭＦ（メラミン樹脂）、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等があるが、これらに限定されない。
【００１０】
また、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に向けて複色光を発光させる発光部と、該発光部から発光された複色光のうち、一の単色光のみを選択して前記被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、さらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射させる発光部と、該発光部から前記被測定試料に照射され透過される複色の透過光のうち、一の単色光のみを選択するとともに、その選択される単色の透過光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択され透過された単色の透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、またさらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、互いに異なる単色光を発光させる二以上の発光部と、該二以上の発光部から発光された二以上の単色光のうち、一の単色光のみを選択して該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、を備えた透過光量測定装置であって、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする。
【００１１】
以上のように、本発明に係る透過光量測定装置によれば、複色光のうち、一の単色光のみを被測定試料に照射させるとともに、その単色光を変更することができるので、被測定試料中に混在する少なくとも二以上の発色物質の透過光量を測定することができる。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するため、本発明は、上記いずれかの透過光量測定装置と、前記透過光量測定装置によって測定された被測定試料の光量と基準試料の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部と、を備え、前記測定用セルには、発色処理された被測定試料が収容されていることを特徴とする相対吸光度測定装置である。
【００１３】
本発明に係る相対吸光度測定装置において、前記複色光又は二以上の単色光を発光する透過光量測定装置を備えた場合、被測定試料中に混在する少なくとも二以上の発色物質の透過光量を測定することができるので、被測定試料の吸収色以外の単色光を基準光とすることにより、基準光と測定光の測定を連続して行なうことができる。
【００１４】
さらに、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、この場合、前記被測定試料に照射される単色光は、発光される複色光から選択された単色光であることが好ましい。また、本発明は、光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射し、前記被測定試料を透過した複色の透過光のうち一の単色光を選択して受光し、受光した単色の透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とし、この場合、前記複色光から選択される単色光は、変更可能であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法において、前記被付着媒体は、前記被測定試料を通液させることによって付着させることが可能に形成されていることが好ましく、このように構成することにより、貫通孔に液体の被測定試料を流すだけで容易に被測定試料を被付着媒体に付着させることができる。被付着媒体への被測定試料の通液方法としては、被測定試料を均一に流すために、液体の被測定試料を加圧又は引圧によって貫通孔を流すことがある。例えば、前記貫通孔に連通する流路を形成し、その流路にしシリンジ、ポンプなどを接続することによって行なうことができる。
【００１６】
前記被付着媒体は、前記貫通孔から脱落されないように、貫通孔内に収容され固定されていることが好ましく、前記貫通孔の内壁を付勢するそれ自体の付勢力によって、前記貫通孔に固定されても良く、また貫通孔の内壁に溝を形成して、その溝に被付着媒体の外周を当接することによって固定しても良い。
【００１７】
前記被付着媒体の材質は、上記機能を備えているものであれば、特に限定されないが、繊維状物質であることが好ましい。繊維状物質としては、例えば微細な網目構造を有するものがあり、その材質としては、例えば綿、絹、麻等の天然素材、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ナイロン、ポリオレフィンなどの合成ないし半合成素材、あるいはこれらの混合体、例えばポリエステルおよびポリオレフィンの混合体などが挙げられるが、特にこれらに限定されものではない。繊維状物質としては、織物、編物、不織布等の布が測定用セルへの収容操作が容易なため好ましいが、ファイバないしフィラメントを一定容積内に収容したものないし単に絡合させたものであっても良い。繊維状物質の繊維径は、０．１〜１０００μｍであることが好ましく、繊維状物質の厚み、及び密度そしては、対象となる被測定試料の粘度などに応じて適宜選択することができるが、例えば、均一な流速及び高い固定化効率を得るためには、５０〜２００ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ程度の通気性が得られる密度に調整されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置において、前記発光部と受光部の間に設けられ、照射光の照射方向に貫通するとともに、内面が被付着媒体によって反射された光を反射するように構成されている反射筒をさらに備えていることが好ましい。このように反射筒を備えることにより、被付着媒体によって反射された光を収束させることができ、感度をより向上させることができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法において、発色処理は、被測定試料を測定用セルに収容する前に行なっても良く、被付着媒体に影響を与えないのであれば、収容された後に行なっても良い。発色処理は、例えばメチルレッド、ＤＰＤ、ナフチルエチレンジアミン、ジチゾンなどを被測定試料に滴下することによって行なうことができる。また、抗原抗体反応において未反応の抗体を擬似抗原の固定処理が施された被付着媒体に吸着させることによって発色処理を行なっても良い。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、少ない被測定試料であっても感度が良く測定を行なうことができる小型な透過量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係る透過光量測定装置が含まれた相対吸光度測定装置の実施例について、図面に基づいて説明する。先ず、本実施例に係る相対吸光度測定装置に用いられる測定用セル１０について説明する。この測定用セル１０の基本的な構造は、以下説明する本発明に係る透過光量測定装置が含まれた相対吸光度測定装置の第１実施例乃至第５実施例において使用される。図１は、第１実施例に係る相対吸光度測定装置に用いられる測定用セル１０の側面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００２２】
測定用セル１０は、非透光性素材、例えばＡＢＳ樹脂から構成されており、略立方体状に形成されている。測定用セル１０の上面１０ａには、平面方向全域に突出するフランジ２が形成されており、さらにその中央には、摘み４が設けられている。また、測定用セル１０には、その一の側面の中心から他の側面の中心まで貫通する貫通孔６が円柱状に形成されている。この貫通孔６の内径は、３ｍｍであり、貫通孔６には、被測定試料が付着可能な被付着媒体８が装着される。
【００２３】
本実施例において、被付着媒体８は、例えば、ポリプロピレン繊維（通気性９２ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ２）からなる不織布によって構成されており、直径が貫通孔６の内径により大きい円形シート状（例えば、直径５ｍｍ）に形成されている。このため、図３に示すように、被付着媒体８を貫通孔６に詰め込むと、それ自体の付勢力によって貫通孔６の内壁を付勢するので、これにより、被付着媒体８を貫通孔６内に固定することができる。
【００２４】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第１実施例について説明する。図４は、第１実施例に係る相対吸光度測定装置の概念図である。第１実施例に係る相対吸光度測定装置は、上述した測定用セル１０と、測定用セル１０に収容された被測定試料に単色光を照射させる発光部１２と、発光部１２から被測定試料に照射された単色光のうち、測定用セル１０に収容された被測定試料を透過した透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部１４と、受光部１４によって測定された透過光の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部１８と、測定用セル１０を発光部１２と受光部１４の間に固定するセルホルダ２０と、発光部１２、受光部１４及びセルホルダ２０を遮光状態で収容するハウジング２２と、を備えている。
【００２５】
発光部１２は、中心波長５３０ｎｍの緑色ＬＥＤ２８と、緑色ＬＥＤ２８から発された光を並行光として、セルホルダ２０に固定された測定用セル１０内の被測定試料に照射させる光学レンズ３０と、を備えている。また、発光部１２は、緑色ＬＥＤ２８を制御する制御部３２に接続され、この制御部３２は、ハウジング２２の外に設けられている。
【００２６】
受光部１４は、ハウジング２２の外に設けられた相対吸光度計算部１８に接続されており、相対吸光度計算部１８は、受光部１４により受光された光量を電気信号の信号強度として変換して出力するように構成されている。
【００２７】
セルホルダ２０は、発光部１２から受光部１４への光路が形成されるように孔が形成されているか、若しくは透明素材によって構成され、その光路を測定用セル１０の貫通孔６に一致させて測定用セル１０を収容するように構成されている。また、セルホルダ２０は、上方が開口されており、その開口から測定用セル１０が収容され、フランジ２がその開口の蓋として機能するように構成されている。
【００２８】
第１実施例に係る相対吸光度測定装置は、以下のような手順により相対吸光度を測定することができる。先ず、被測定試料にメチルレッドなどの試薬を添加することによって発色させ、発色させた被測定試料を測定用セル１０に注入する。なお、被測定試料の発色反応は、被付着媒体２６に影響を与えない場合は、測定用セル１０内で行なっても良い。次に、測定用セル１０をセルホルダ２０に固定し、受光部１２から測定用セル１０内の被測定用セルに光を照射して、受光部１４は、透過光を受光して、その透過光の光量を測定する。受光部１４によって測定された光量は、相対吸光度計算部１８に記憶される。次に、測定用セル１０をセルホルダ２０から取り外して、被測定試料を捨てて、セル内を洗浄した後、基準液を注入する。その後、同様に透過光の光量を測定して、相対吸光度計算部１８に基準液の光量を記憶させる。次いで、相対吸光度計算部１８は、記憶された被測定試料と基準液の光量の比から被測定試料の相対吸光度を計算する。なお、相対吸光度計算部１８には、予め基準液の光量を記憶させておいても良く、このように予め記憶されている基準液の光量を利用することによって、測定光の光量を測定するだけで相対吸光度を計算することができる。
【００２９】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第２実施例について図５に基づいて説明する。第２実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部１２と受光部１４の間に反射筒３４を備えている。反射筒３４は、発光部１２から受光部１４の光路を包むように筒状に構成されており、測定用セル１０の蓋部材２４が反射筒３４の一部を形成している。また、反射筒３４は、被付着媒体２６によって反射された光を反射するように内面が鏡面状に構成されている。したがって、被付着媒体２６によって反射された光を収束させることができ、感度をより向上させることができる。
【００３０】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第３実施例について図６に基づいて説明する。第３実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部１２から単色光でなく、複色光を発光するように構成されており、この発色光１２とセルホルダ２０の間には、異なる種類の複数の光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を保持する光学フィルタホルダ３７が設けられている。この光学フィルタホルダ３７は、円盤状に形成されており、光学フィルタ制御部（図示省略）によってその中心部を中心に回転可能に構成されている。複数の光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・は、光学フィルタホルダ３７の周方向に等間隔を置いて配置されている。これら光学フィルタ３６は、それぞれ発光部１２から発光される複色光のうち、いずれか一つの単色光のみを透過させるよう構成されており、透過させる単色光は、それぞれ波長が異なるように選択されている。
【００３１】
第３実施例に係る相対吸光度測定装置は、光学フィルタホルダ３７を回転させて、発光部１２と測定用セル１０の間にいずれかの光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を位置させると、これら光学フィルタ３６Ａ、３６Ｂ・・・を透過する単色光のみを測定用セル１０に照射することができる。これにより、例えば一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過させた単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。なお、第３実施例においては、光学フィルタホルダ３７を発光部１２と測定用セル１０間に設けたが、測定用セル１０と受光部１４の間に設けても良い。
【００３２】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第４実施例について図７に基づいて説明する。第４実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部及び発光制御部を一組でなく二組、すなわち第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂ及びそれぞれの発光を制御する第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂを備えている。第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ異なる波長の単色光を発光するよう構成されている。これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、互いに照射方向を対向させ、それら照射方向と垂直方向に測定用セル１０が位置するように配置されている。また、これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂの間には、両面に単色光を反射させることが可能な鏡面を有する反射鏡３８が設けられている。この反射鏡３８は、反射鏡制御部（図示省略）によってその向きを変更することができ、反射鏡３８の向きを変更することによって、第１発光部１２Ａから発光された単色光を測定用セル１０に照射させたり、また第２発光部１２Ｂから発光された単色光を測定用セル１０に照射させることができる。第４実施例に係る相対吸光度測定装置は、このように二種類の単色光を測定用セル１０に照射させることができるので、第３実施例と同様に一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過した単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。
【００３３】
次に、本発明に係る相対吸光度測定装置の第５実施例について図８に基づいて説明する。第５実施例に係る相対吸光度測定装置は、第１実施例と異なり、発光部、発光制御部、及び受光部を一組でなく二組、すなわち第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂ、それぞれの発光を制御する第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂ、及びそれぞれから発光する光を受光する第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂを備えている。第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ異なる波長の単色光を発光するよう構成されている。これら第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂは、それぞれが測定用セル１０に向かって照射するように配置されており、それらの測定用セル１０に対する反対側に第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂが配置されている。第５実施例においては、照射方向が垂直に交わるように配置されている。第１及び第２発光制御部３２Ａ、３２Ｂは、いずれか一つの発光部のみから単色光を照射させるように第１及び第２発光部１２Ａ、１２Ｂを制御する。第１及び第２受光部１４Ａ、１４Ｂは、いずれも相対吸光度計算部１８に接続されている。第５実施例に係る相対吸光度測定装置は、このように二種類の単色光を測定用セル１０に照射させることができるので、第３実施例と同様に一の光学フィルタ３６Ａを透過した単色光による光量を基準光とし、他の光学フィルタ３６Ｂを透過した単色光による光量を測定光とすることによって、基準液などを用いなくても、被測定用試料の吸光度を測定することができる。
【実施例】
【００３４】
実験例１
次に、実験例１として上記第１実施例に係る相対吸光度測定器を用いて、相対吸光度の測定を行なった。先ず、被付着媒体の調製を行なった。ポリプロピレン不織布からなる直径５ｍｍの円形シート状の被付着媒体８を１０枚用意し、擬似抗原として化１に示すビタミン−牛血清アルブミンの複合体を１００μg／ｍＬの濃度で含む生理食塩水３０ｍＬにそれら１０枚を入れ、一昼夜（１２時間）振とうした。次いで、牛血清アルブミンを１０ｍｇ／ｍＬとなるように添加し、２時間振とうした。擬似抗原（ビタミン−牛血清アルブミン）が固定された被付着媒体８は、生理食塩水で洗浄した後、測定用セル１０に設置した。測定用セル１０の貫通孔６は、直径３ｍｍであり、貫通孔６に接続された注射器等の通液手段から、被測定試料を供給し、流通させることができる。
【００３５】
【化１】
ただし、Ｘは牛血清アルブミンを表す。
【００３６】
次に、被測定試料の調製を行なった。抗ビタミン抗体（Jakson Immuno Research製）を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に０．８ｎＭ程度に溶解して抗体溶液を調製した。牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に粉末状ビタミン（和光純薬工業製）を溶解してビタミン溶液を調製した。前記抗体溶液を１ｍＬ分取し、ここに各濃度でビタミン溶液を加えて５種の濃度の被測定試料を調製した。基準液として、ビタミンを含まない被測定試料も調製した。
【００３７】
次に、透過光量の測定を行なった。調製した前記被測定試料1ｍＬを注射器にとり、０．２ｍＬ／ｍｉｎで測定用セル１０の貫通孔６中に注射器からポンプによって一定流速で供給し、測定セル１０内に収容された被付着媒体８に流通させた。次いで、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液した後、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に２ｎＭの濃度で溶解した金コロイド標識二次抗体溶液の１ｍＬを０．２ｍＬ／ｍｉｎで通液した。最後に、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液して、被付着媒体８からの透過光量を測定した。なお、被付着媒体に対し、波長５３０ｎｍの緑色の光を照射した。受光した透過光量は、電気信号の信号強度として計測され、基準液による透過光量に対する信号強度を１００として、各濃度の被測定試料における透過光量に対する信号強度の割合を算出し、前記被測定試料中のビタミン濃度との相関を求めた。捕捉される抗体量が多いほど、標識金コロイドに由来する膜上の赤色が濃くなり、信号値としては小さくなる。結果を図９に示す。
【００３８】
実験例２
次に、実験例２として上記第１実施例に係る相対吸光度測定器を用いて、相対吸光度の測定を行なった。被付着媒体の調製は、実験例１と同様に行なった。次に、被測定試料の調製（抗ＰＣＢ抗体の調製）を行なった。被検物質ＰＣＢに対する抗ＰＣＢモノクローナル抗体を調製するため、３塩素化物ＰＣＢ（三塩化ビフェニル）を、リンカーを介してキャリアータンパク質（スカシガイ由来のヘモシアニン（以下、「ＫＬＨ」と表す））に結合した複合体を合成した。前記複合体を抗原として、マウス（Ｂｕｌｂ／ｃ、メス、５週齢）に免疫した。初回免疫は、前記抗体調製用化合物（タンパク質量として約０．３ｍｇ）を完全アジュバントに混合後、皮下注射した。該初回免疫の２週間後と４週間後に、同量の前記抗体調製用化合物を、不完全アジュバントに混合後、皮下注射した。その後、１週間以上経過した後、同量の前記抗体調製用化合物を、腹腔又は尾部静脈に注射し、その４〜５日後に脾臓を摘出した。
【００３９】
摘出した前記脾臓から調製した脾臓細胞を、ミエローマ細胞とともにポリエチレングリコール溶液中で２分間混合し、細胞融合を行った。
融合反応後の融合細胞を培養し、細胞融合から２週間以上経過したハイブリドーマの培養上清を用い、所望の抗ＰＣＢモノクローナル抗体の有無をスクリーニングし、抗ＰＣＢモノクローナル抗体を産生する安定なハイブリドーマを得た。該ハイブリドーマを培養し、培養上清を精製し、抗ＰＣＢモノクローナル抗体を得た。
【００４０】
前記抗ＰＣＢ抗体を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に０．５ｎＭ程度に溶解して抗体溶液を調製した。ＰＣＢの異性体混合物であるカネクロール−５００（ＧＬサイエンス社製）のジメチルスルホキシド溶液を、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に溶解してＰＣＢ溶液を調製した。前記抗体溶液を１ｍＬ分取し、ここに各濃度でＰＣＢ溶液を加えて４種の濃度の被測定試料を調製した。基準液として、ＰＣＢを含まない被測定試料も調製した。
【００４１】
次に、透過光量の測定を行なった。調製した被測定試料1ｍＬを注射器にとり、０．２ｍＬ／ｍｉｎで測定用セル１０中に注射器からポンプによって一定流速で供給し、測定セル１０内の被付着媒体８に流通させた。次いで、０．２ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液した後、牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に２ｎＭの濃度で溶解した金コロイド標識二次抗体溶液の１ｍＬを０．２ｍＬ／ｍｉｎで通液した。最後に、０．６ｍＬ／ｍｉｎで牛血清アルブミンを１ｇ／Ｌ含む生理食塩水に１ｍＬを通液して、被付着媒体８からの透過光量を測定した。なお、被付着媒体８に対し、波長５３０ｎｍの緑色の光を照射した。受光した透過光量は、電気信号の信号強度として計測され、基準液による透過光量に対する信号強度を１００として、各濃度の被測定試料における透過光量に対する信号強度の割合を算出し、前記被測定試料中のビタミン濃度との相関を求めた。捕捉される抗体量が多いほど、標識金コロイドに由来する膜上の赤色が濃くなり、信号値としては小さくなる。結果を図１０に示す。
【００４２】
図９及び図１０の結果から、本実施例に係る相対吸光度測定器は、被検試料中の被検物質を効率よく高感度に定量できることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の実施例に用いられる測定用セルの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】測定用セルの貫通孔に被付着媒体を収容させた状態を示す図２に対応する図である。
【図４】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第１実施例の概念図である。
【図５】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第２実施例の概念図である。
【図６】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第３実施例の概念図である。
【図７】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第４実施例の概念図である。
【図８】本発明に係る透過光量測定装置を含んだ相対吸光度測定装置の第５実施例の概念図である。
【図９】第１実施例に係る相対吸光度測定装置によって測定された相対信号値のグラフである。
【図１０】第１実施例に係る相対吸光度測定装置によって測定された相対信号値のグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
６ 貫通孔
８ 被付着媒体
１０ 測定用セル
１２ 発光部
１４ 受光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部と、
該発光部から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項２】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に向けて複色光を発光させる発光部と、
該発光部から発光された複色光のうち、一の単色光のみを選択して前記被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項３】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射させる発光部と、
該発光部から前記被測定試料に照射され透過される複色の透過光のうち、一の単色光のみを選択するとともに、その選択される単色の透過光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択され透過された単色の透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項４】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
互いに異なる単色光を発光させる二以上の発光部と、
該二以上の発光部から発光された二以上の単色光のうち、一の単色光のみを選択して該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項５】
前記被付着媒体は、繊維状物質であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項６】
前記発光部と受光部の間に設けられ、照射光の照射方向に貫通するとともに、内面が被付着媒体によって反射された光を反射するように構成されている反射筒をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項７】
前記被付着媒体は、前記被測定試料を通液させることによって付着させることが可能に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項８】
前記被付着媒体は、前記貫通孔の内壁を付勢するそれ自体の付勢力によって、前記貫通孔に固定されることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか記載の透過光量測定装置と、
前記透過光量測定装置によって測定された被測定試料の光量と基準試料の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部と、
を備え、前記測定用セルには、発色処理された被測定試料が収容されていることを特徴とする相対吸光度測定装置。
【請求項１０】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定方法。
【請求項１１】
前記被測定試料に照射される単色光は、発光される複色光から選択された単色光であることを特徴とする請求項１０記載の透過光量測定方法。
【請求項１２】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射し、前記被測定試料を透過した複色の透過光のうち一の単色光を選択して受光し、受光した単色の透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定方法。
【請求項１３】
前記複色光から選択される単色光は、変更可能であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の透過光量測定方法。
【請求項１４】
前記被測定試料を前記被付着媒体に通液することによって、前記被付着媒体に前記被測定試料を付着することを特徴とする請求項１０乃至１３いずれか記載の透過光量測定方法。
【請求項１】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射させる発光部と、
該発光部から前記被測定試料に照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項２】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に向けて複色光を発光させる発光部と、
該発光部から発光された複色光のうち、一の単色光のみを選択して前記被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項３】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射させる発光部と、
該発光部から前記被測定試料に照射され透過される複色の透過光のうち、一の単色光のみを選択するとともに、その選択される単色の透過光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択され透過された単色の透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項４】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルと、
互いに異なる単色光を発光させる二以上の発光部と、
該二以上の発光部から発光された二以上の単色光のうち、一の単色光のみを選択して該測定用セルの被付着媒体に付着された被測定試料に照射するとともに、その選択する単色光を変更することが可能な単色光選択部と、
該単色光選択部によって選択された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する受光部と、
を備えた透過光量測定装置であって、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定装置。
【請求項５】
前記被付着媒体は、繊維状物質であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項６】
前記発光部と受光部の間に設けられ、照射光の照射方向に貫通するとともに、内面が被付着媒体によって反射された光を反射するように構成されている反射筒をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項７】
前記被付着媒体は、前記被測定試料を通液させることによって付着させることが可能に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項８】
前記被付着媒体は、前記貫通孔の内壁を付勢するそれ自体の付勢力によって、前記貫通孔に固定されることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の透過光量測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか記載の透過光量測定装置と、
前記透過光量測定装置によって測定された被測定試料の光量と基準試料の光量から相対吸光度を計算する相対吸光度計算部と、
を備え、前記測定用セルには、発色処理された被測定試料が収容されていることを特徴とする相対吸光度測定装置。
【請求項１０】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に単色光を照射し、照射された単色光のうち、前記被付着媒体に付着された被測定試料を透過する透過光を受光し、受光した透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定方法。
【請求項１１】
前記被測定試料に照射される単色光は、発光される複色光から選択された単色光であることを特徴とする請求項１０記載の透過光量測定方法。
【請求項１２】
光が通過可能な貫通孔が形成され、該貫通孔の一部には被測定試料が付着可能な被付着媒体が配置された測定用セルの該被付着媒体に付着された被測定試料に複色光を照射し、前記被測定試料を透過した複色の透過光のうち一の単色光を選択して受光し、受光した単色の透過光の光量を測定する透過光量測定方法において、
前記被付着媒体は、前記発光部から照射された単色光を乱反射させるよう構成されていることを特徴とする透過光量測定方法。
【請求項１３】
前記複色光から選択される単色光は、変更可能であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の透過光量測定方法。
【請求項１４】
前記被測定試料を前記被付着媒体に通液することによって、前記被付着媒体に前記被測定試料を付着することを特徴とする請求項１０乃至１３いずれか記載の透過光量測定方法。
【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２００７−２７１４３７（Ｐ２００７−２７１４３７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９７０２２（Ｐ２００６−９７０２２）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１８１７６７）柴田科学株式会社 (32)
【出願人】（０００１７３８０９）財団法人電力中央研究所 (1,040)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１８１７６７）柴田科学株式会社 (32)
【出願人】（０００１７３８０９）財団法人電力中央研究所 (1,040)
【Ｆターム（参考）】
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