(57)【要約】【課題】試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定する。【解決手段】分子の測定方法は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料と担体とを準備するステップＳ１０と、試料を担体に配置するステップＳ２０と、担体に配置された試料に第１分子及び第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定するステップＳ３０と、担体に配置された試料に第１分子及び第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して第１分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定するステップＳ４０と、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するステップＳ５０と、を含み、第１波長は第２波長と異なり、第１分子の吸収スペクトルは第２分子の吸収スペクトルと異なる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定方法であって、
前記試料と、担体と、を準備するステップと、
前記試料を前記担体に配置するステップと、
前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第１波長の光の吸収量Ａを測定するステップと、
前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第２波長の光の吸収量Ｂを測定するステップと、
前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するステップと、
を含み、
前記第１波長は、前記第２波長と異なり、
前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる、
分子の測定方法。
【請求項２】
前記吸収量Ａを測定するステップでは、
前記第１波長の光が照射された前記試料の画像を撮像し、前記画像における前記試料の吸光シグナルを算出することにより、前記吸収量Ａを測定し、
前記吸収量Ｂを測定するステップでは、
前記第２波長の光が照射された前記試料の画像を撮像し、前記画像における前記試料の吸光シグナルを算出することにより、前記吸収量Ｂを測定する、
請求項１に記載の分子の測定方法。
【請求項３】
前記分子の測定方法は、さらに、
前記第１分子の標準品及び前記第２分子の標準品を所定の割合で混合し、前記第１分子の標準品及び前記第２分子の標準品が混合された混合物の前記第１波長の光の前記吸収量Ａ及び前記第２波長の光の前記吸収量Ｂを測定し、測定された前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値と、前記混合物における前記第１分子の標準品の量及び前記第２分子の標準品の量から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するための式を導出するステップを含み、
前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するステップでは、前記式を用いて、前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値から前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出する、
請求項１又は２に記載の分子の測定方法。
【請求項４】
前記第１波長の光に対する前記第１分子の吸収量は、前記第１波長の光に対する前記第２分子の吸収量よりも大きく、
前記第２波長の光に対する前記第１分子の吸収量は、前記第２波長の光に対する前記第２分子の吸収量よりも小さい、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の分子の測定方法。
【請求項５】
前記第１分子は、シス型ウロカニン酸であり、
前記第２分子は、トランス型ウロカニン酸である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の分子の測定方法。
【請求項６】
被験者の肌から採取した試料に含まれる前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を、請求項５に記載の分子の測定方法を用いて算出し、
前記第２分子の量に対する前記第１分子の量の割合が多い場合、前記被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが大きいと診断する、
肌状態の診断方法。
【請求項７】
異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定装置であって、
前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射する第１光源と、
前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射する第２光源と、
前記第１波長の光が照射された前記試料、及び、前記第２波長の光が照射された前記試料のそれぞれの画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された複数の画像から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出する算出部と、
を備え、
前記第１波長は、前記第２波長と異なり、
前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる、
分子の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、試料に含まれる複数の分子の測定方法、当該測定方法を用いた肌状態の診断方法、及び、分子の測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
異性体の測定は、ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）、質量分析法、又は、多孔質担体に特殊なコーティングを施したカラムを用いた高速液体クロマトグラフィなどの高度な専門知識及び技能を必要とする分析方法により行われる。例えば、特許文献１は、非芳香族６員環状構造物の異性体を検出する新規なＮＭＲ法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の従来技術では、スピン結合情報のみが二次元チャート上に現れるように混合時間を設定し、測定をしてＨＥＴＬＯＣ二次元ＮＭＲスペクトルチャートを作成することで、容易に、異性体の構造を解析することができる。しかしながら、当該従来技術では、ＮＭＲ装置の操作及びデータ解析に高度な技能を必要とするため、異性体を簡便に測定できるとは言い難い。
【０００５】
そこで、本開示は、試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定することができる分子の測定方法及び測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る分子の測定方法は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定方法であって、前記試料と、担体と、を準備するステップと、前記試料を前記担体に配置するステップと、前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第１波長の光の吸収量Ａを測定するステップと、前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第２波長の光の吸収量Ｂを測定するステップと、前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するステップと、を含み、前記第１波長は、前記第２波長と異なり、前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる。
【０００７】
また、本開示の一態様に係る分子の測定装置は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定装置であって、前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射する第１光源と、前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射する第２光源と、前記第１波長の光が照射された前記試料、及び、前記第２波長の光が照射された前記試料のそれぞれの画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記複数の画像から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出する算出部と、を備え、前記第１波長は、前記第２波長と異なり、前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定することができる分子の測定方法及び測定装置を提供することができる。また、本開示によれば、試料を採取した被験者の肌状態を簡便に評価できる肌状態の診断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る分子の測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る分子の測定装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】図３は、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの算出方法の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、シス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の紫外光領域における吸収スペクトルを示す図である。
【図５】図５は、実験例１で使用した試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の標準品の配合量と、検量線の式を用いて算出したシス型及びトランス型ウロカニン酸の算出量とを示す図である。
【図６】図６は、実験例１において波長２８０ｎｍ及び波長３０５ｎｍの光が照射された試料の画像を示す図である。
【図７】図７は、実験例１における試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例２で使用した試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の測定量と、検量線の式を用いて算出したシス型及びトランス型ウロカニン酸の算出量とを示す図である。
【図９】図９は、実験例２において波長２８０ｎｍ及び波長３０５ｎｍの光が照射された試料の画像を示す図である。
【図１０】図１０は、実験例２における試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施の形態に係る分子の測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施の形態に係る肌状態の診断方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一態様の概要は、以下のとおりである。
【００１１】
本開示の一態様に係る分子の測定方法は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定方法であって、前記試料と、担体と、を準備するステップと、前記試料を前記担体に配置するステップと、前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第１波長の光の吸収量Ａを測定するステップと、前記担体に配置された前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収した前記第２波長の光の吸収量Ｂを測定するステップと、前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するステップと、を含み、前記第１波長は、前記第２波長と異なり、前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる。
【００１２】
このように、第１分子及び第２分子の吸収スペクトルが異なるため、異なる波長の光に対して第１分子及び第２分子の両方が吸収する吸収量、つまり、試料の吸収量は、それぞれ異なる。そのため、測定した２つの吸収量の値から第１分子及び第２分子それぞれの量を算出することができる。このとき、算出式は、吸光量Ａ及びＢに関する２つの式からなる連立方程式である。なお、算出する分子の種類の数に応じて、連立方程式を構成する式の個数が異なる。例えば、異なる３つの分子の量を測定する場合、異なる３つの波長の光に対する試料の吸収量をそれぞれ測定し、３つの吸収量の値から３つの分子それぞれの量を３つの式からなる連立方程式を用いて算出する。このように、本開示では、試料の特定の波長における光の吸収量を測定して、測定した吸収量の値から所定の式を用いて試料に含まれる複数種類の分子の量を算出することができる。したがって、本開示の一態様に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定することができる。
【００１３】
例えば、本開示の一態様に係る分子の測定方法は、前記吸収量Ａを測定するステップでは、前記第１波長の光が照射された前記試料の画像を撮像し、前記画像における前記試料の吸光シグナルを算出することにより、前記吸収量Ａを測定し、前記吸収量Ｂを測定するステップでは、前記第２波長の光が照射された前記試料の画像を撮像し、前記画像における前記試料の吸光シグナルを算出することにより、前記吸収量Ｂを測定してもよい。
【００１４】
これにより、試料に所定の波長の光を照射したときに撮像した試料の画像から、簡便に、当該所定の波長の光に対する試料の吸収量を測定することができる。そのため、本開示の一態様に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれる複数種類の分子の量を簡便に測定することができる。
【００１５】
例えば、本開示の一態様に係る分子の測定方法では、前記分子の測定方法は、さらに、前記第１分子の標準品及び前記第２分子の標準品を所定の割合で混合し、前記第１分子の標準品及び前記第２分子の標準品が混合された混合物の前記第１波長の光の前記吸収量Ａ及び前記第２波長の光の前記吸収量Ｂを測定し、測定された前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値と、前記混合物における前記第１分子の標準品の量及び前記第２分子の標準品の量から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの数量を算出するための式を導出するステップを含み、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出するステップでは、前記式を用いて、前記吸収量Ａ及び前記吸収量Ｂの値から前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出してもよい。
【００１６】
これにより、既知の量の第１分子及び第２分子を用いて第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するための式（以下、検量線の式ともいう）を導出することができるため、測定に際して、検量線の式を校正することができる。さらに、校正された検量線の式を用いて第１分子及び第２分子の量を算出するため、測定精度を所定のレベルに保つことができる。そのため、本開示の一態様に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれる複数種類の分子の量を精度良く測定することができる。
【００１７】
例えば、本開示の一態様に係る分子の測定方法では、前記第１波長の光に対する前記第１分子の吸収量は、前記第１波長の光に対する前記第２分子の吸収量よりも大きく、前記第２波長の光に対する前記第１分子の吸収量は、前記第２波長の起光に対する前記第２分子の吸収量よりも小さくてもよい。
【００１８】
これにより、第１分子の吸収スペクトルと第２分子の吸収スペクトルは、第１波長と第２波長との間で交差し、大小関係が逆転する。そのため、これらの吸収スペクトルの大小関係が逆転しない場合に比べて、第１波長に対する試料の吸収量Ａと第２波長に対する試料の吸収量Ｂとの差が大きくなるため、より信頼性の高い検量線を得ることができる。したがって、本開示の一態様に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれる複数種類の分子の量を精度良く測定することができる。
【００１９】
例えば、本開示の一態様に係る分子の測定方法では、前記第１分子は、シス型ウロカニン酸であり、前記第２分子は、トランス型ウロカニン酸であってもよい。
【００２０】
これにより、例えば、試料が被験者の角層由来成分である場合、角層由来成分中のシス型ウロカニン酸の量及びトランス型ウロカニン酸量を簡便に測定することができる。トランス型ウロカニン酸は、紫外線に晒されることによりシス型ウロカニン酸に変換される。また、角層中のウロカニン酸は、紫外線にさらに晒され続けると、その総量が減少していき、角層中から消失する（検出されなくなる）ことが知られている。そのため、シス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の量を測定することにより、試料を採取した被験者の肌状態の評価につなげることができる。したがって、本開示の一態様に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれるシス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸それぞれの量を測定することにより、被験者の肌状態を評価することができる。
【００２１】
また、本開示の一態様に係る肌状態の診断方法は、被験者の肌から採取した試料に含まれる前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を、上記の分子の測定方法を用いて算出し、前記第２分子の量に対する前記第１分子の量の割合が多い場合、前記被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが大きいと診断する。
【００２２】
これにより、試料に含まれるシス型ウロカニン酸の量及びトランス型ウロカニン酸の量を簡便に測定することができるため、これらの２つの分子の量比を簡便に算出することができる。上述したとおり、角層中のウロカニン酸は、紫外線に晒されるに従い、トランス型ウロカニン酸とシス型ウロカニン酸の量比が変化し、最終的には、ウロカニン酸は消失する。そのため、試料に含まれるシス型及びトランス型ウロカニン酸の量及びその比率を算出することにより、被験者の肌が紫外線暴露により受けたダメージのレベルを診断することができる。これにより、被験者の肌状態、例えば肌バリア機能の状態、及び、生じ得る肌トラブルなどを予測することができる。したがって、本開示の一態様に係る肌状態の診断方法によれば、試料を採取した被験者の肌状態を簡便に評価できる。
【００２３】
また、本開示の一態様に係る分子の測定装置は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の前記第１分子の量と前記第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定装置であって、前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射する第１光源と、前記試料に、前記第１分子及び前記第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射する第２光源と、前記第１波長の光が照射された前記試料、及び、前記第２波長の光が照射された前記試料のそれぞれの画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された複数の画像から、前記第１分子及び前記第２分子それぞれの量を算出する算出部と、を備え、前記第１波長は、前記第２波長と異なり、前記第１分子の吸収スペクトルは、前記第２分子の吸収スペクトルと異なる。
【００２４】
このように、第１分子及び第２分子の吸収スペクトルが異なるため、異なる波長の光に対して第１分子及び第２分子の両方が吸収する吸収量、つまり、試料の吸収量は、それぞれ異なる。そのため、測定した２つの吸収量の値から第１分子及び第２分子それぞれの量を算出することができる。このとき、算出式は、吸光量Ａ及びＢに関する２つの式からなる連立方程式である。なお、算出する分子の種類の数に応じて、連立方程式を構成する式の個数が異なる。例えば、異なる３つの分子の量を測定する場合、異なる３つの波長の光に対する試料の吸収量をそれぞれ測定し、３つの吸収量の値から３つの分子それぞれの量を３つの式からなる連立方程式を用いて算出する。このように、本開示では、試料の特定の波長における光の吸収量を測定して、測定した吸収量の値から所定の式を用いて試料に含まれる複数種類の分子の量を算出することができる。したがって、本開示の一態様に係る分子の測定装置によれば、試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定することができる。
【００２５】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又は、コンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００２６】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２７】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化することがある。
【００２８】
（実施の形態）
［分子の測定装置］
まず、実施の形態に係る分子の測定装置の機能構成の一例について図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る分子の測定装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【００２９】
測定装置１００は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の第１分子の量と第２分子の量とをそれぞれ測定するための装置である。
【００３０】
図１に示すように、測定装置１００は、第１光源２０ａと、第２光源２０ｂと、撮像部３０と、算出部５０と、を備える。
【００３１】
第１光源２０ａは、試料に第１波長の光を照射する。第２光源２０ｂは、試料に第１波長と異なる第２波長の光を照射する。第１波長の光及び第２波長の光は、共に、試料中の第１分子及び第２分子に吸収される。
【００３２】
撮像部３０は、第１波長の光が照射された試料、及び、第２波長の光が照射された試料のそれぞれの画像を撮像する。第１波長の光が試料に照射されると、試料中の第１分子及び第２分子は、第１波長の光を吸収する。そのため、第２波長の光が照射された試料は、暗スポットとして撮像される。同様に、第２波長の光が照射された試料も暗スポットとして撮像される。なお、第１分子の吸収スペクトルは、第２分子の吸収スペクトルと異なる。そのため、第１分子及び第２分子それぞれの量は、２つの特定の波長の光に対する試料の吸収量から算出され得る。
【００３３】
算出部５０は、撮像部３０により撮像された複数の画像から試料中の第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する。算出部５０は、複数の画像のうち、第１波長の光が照射された試料の画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、試料中の第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定する。同様に、算出部５０は、第２波長の光が照射された試料の画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、試料中の第１分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定する。なお、算出部５０は、測定した吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値と、試料のｐＨ及び測定波長などの測定条件とを紐づけて、メモリ（不図示）に格納してもよい。吸光シグナルの具体的な算出方法については、後述する。
【００３４】
算出部５０は、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、試料中の第１分子の量及び第２分子の量を算出する。このとき、算出部５０は、例えば、メモリ（不図示）に格納された検量線の式を用いてもよい。なお、検量線の式は、予め設定された式であってもよく、必要に応じて導出された式であってもよい。例えば、算出部５０は、第１分子の標準品及び第２分子の標準品を所定の割合で混合し、第１分子の標準品及び第２分子の標準品が混合された混合物の第１波長の光の吸収量Ａ及び第２波長の光の吸収量Ｂを測定し、測定された吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値と、混合物における第１分子の標準品の量及び第２分子の標準品の量から、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するための式を導出してもよい。また、例えば、算出部５０は、上記の標準品の代わりに、既知の濃度の第１分子及び第２分子を用いて、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するための式を導出してもよい。このとき、算出部５０は、導出した式をメモリ（不図示）に格納する。式の具体的な導出方法については、後述する。
【００３５】
続いて、測定対象である第１分子及び第２分子、並びに、第１分子及び第２分子を含む試料について説明する。
【００３６】
試料は、例えば、生体から採取された成分、つまり、生体成分を含んでいる。生体分子は、生体を構成する物質であり、例えば、タンパク質、核酸、多糖類などの高分子、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、脂質、アミノ酸、及び、これらの代謝中間体などが挙げられる。タンパク質は、例えば、ケラチン及びコラーゲンのように生体の構造を作り強度を保つ機能、酵素のように生体反応の触媒になる機能、抗体のように生体を防御する機能など、様々な機能を有する。そのため、例えば、毛髪、皮膚、粘膜、唾液、及び、血液などの生体試料（以下、試料）に含まれる複数種類の生体分子を検出することにより、生体状態を把握することができる。
【００３７】
本実施の形態では、試料は、角層由来成分である例について説明する。被験者の皮膚から角層を採取し、角層由来成分に含まれる複数の生体分子のそれぞれの量を測定することにより、被験者の皮膚の状態、つまり、肌状態を把握することができる。
【００３８】
試料は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む。第１分子及び第２分子は、構造異性体の関係であってもよく、幾何異性体の関係であってもよく、光学異性体の関係であってもよい。
【００３９】
第１分子及び第２分子が構造異性体の関係である場合、第１分子及び第２分子は、例えば、芳香族化合物であってもよく、ペプチドであってもよい。第１分子及び第２分子が芳香族化合物である場合、これらの分子は、母核となる化合物に対して置換基が置換する位置が互いに異なる化合物の関係、つまり、位置異性体の関係である。このとき、第１分子は、例えば、パラクレゾール（以下、ｐ−クレゾール）であり、第２分子は、例えば、メタクレゾール（以下、ｍ−クレゾール）である。また、第１分子及び第２分子がペプチドである場合、これらの分子は、組成式は等しいが、原子間の結合関係が異なる分子である。このとき、第１分子は、例えば、グリシルアラニン（Ｇｌｙ−Ａｌａ）であり、第２分子は、アラニルグリシン（Ａｌａ−Ｇｌｙ）である。ここで、アラニン（Ａｌａ）がその分子中に不斉炭素原子を有するため、第１分子及び第２分子は、それぞれ光学異性体の関係である分子を有する。より具体的には、第１分子は、第１分子と光学異性体の関係である第３分子を含み、第２分子は、第２分子と光学異性体の関係である第４分子を含む。このように、試料は、複数種類の異性体（例えば、構造異性体及び光学異性体）の関係である複数種類の分子を含んでいてもよい。
【００４０】
また、第１分子及び第２分子が幾何異性体の関係である場合、第１分子及び第２分子は、例えば、アミノ酸の代謝中間体であってもよい。このとき、第１分子は、例えば、シス型ウロカニン酸であり、第２分子は、例えば、トランス型ウロカニン酸である。
【００４１】
また、第１分子及び第２分子が光学異性体の関係である場合、第１分子及び第２分子は、例えば、アミノ酸であってもよい。このとき、第１分子は、例えば、Ｄ−セリン及びＤ−アラニンなどのＤ−アミノ酸であり、第２分子は、例えば、Ｌ−セリン及びＬ−アラニンなどのＬ−アミノ酸である。
【００４２】
皮膚が太陽の紫外線に暴露されてダメージを受ける（いわゆる、光老化）と、第２分子は第１分子に変換される。この変換は、皮膚の光老化が進むにつれて進行する。ここでは、ウロカニン酸を例に説明する。角層中のウロカニン酸は、紫外線から皮膚を保護する働きをする成分である。ウロカニン酸は、肌が紫外線に暴露されるとトランス型ウロカニン酸からシス型ウロカニン酸に変換され、さらに肌が紫外線に暴露されると、角層中のウロカニン酸は消失する。そのため、試料中の第１分子の量と第２分子の量とを測定することにより、被験者の皮膚が受けたダメージの程度、及び、当該ダメージに伴う皮膚の状態を評価することができる。
【００４３】
続いて、測定装置１００について図２を参照しながらより具体的に説明する。図２は、実施の形態に係る分子の測定装置の一例である測定装置１００を示す概略構成図である。
【００４４】
図２に示すように、測定装置１００は、例えば、試料を配置した担体４０を載せるサンプルステージ１０と、第１光源２０ａと、第２光源２０ｂと、撮像部３０と、撮像部３０と通信可能に接続された算出部５０と、を備える。
【００４５】
担体４０は、試料を担持する平坦な部材である。担体４０は、例えば、シート状であり、板、プレート又は箔である基材と、基材上に均一に形成された薄層とを有する。基材は、例えば、ガラス、プラスチック、又は、アルミニウムなどの金属から構成される。薄層は、例えば、シリカゲル又はセルロースの微粒子から構成される。試料は、担体４０の薄層の表面に配置される。担体４０は、試料が配置された後、試料中の水分が蒸発するまで放置される。このとき、測定対象の分子の種類によっては、試料が配置された担体４０を加熱して試料中の水分を蒸発させてもよい。また、担体４０の薄層材料は、第１波長の光及び第２波長の光の照射により、蛍光を発しにくい材料であるとよい。
【００４６】
第１光源２０ａは、第１波長の光を出射し、第２光源２０ｂは、第２波長の光を出射する。第１光源２０ａ及び第２光源２０ｂは、測定装置１００を小型化する観点から、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。生体分子は、例えば、レーザのように高出力の光が照射されると、分解する可能性がある。そのため、比較的出力の低いＬＥＤを光源に用いることで、光の照射により試料中の生体分子が受けるダメージを低減することができる。
【００４７】
第１光源２０ａは、ヒートシンク２１と、ヒートシンク２１に固定されたＬＥＤ２２ａと、ＬＥＤ２２ａの光の出射側に配置された励起光フィルタ２３ａと、を有する。ＬＥＤ２２ａをヒートシンク２１に固定することにより、ＬＥＤ２２ａの点灯時にＬＥＤ２２ａの発熱による温度上昇を抑えることができる。また、第２光源２０ｂは、第２波長の光を出射する。第２光源２０ｂの構成は、ＬＥＤ２２ｂ及び励起光フィルタ２３ｂを有すること以外、第１光源２０ａと同様である。
【００４８】
受光素子３４は、例えば、イメージセンサであり、有機樹脂から構成される光電変換膜を有してもよい。受光素子３４がイメージセンサであることにより、本実施の形態における測定装置１００は、第１波長の光が照射された試料の画像及び第２波長が照射された試料の画像を撮像することができる。また、受光素子３４が有機イメージセンサであることにより、第１分子及び第２分子の吸光シグナルの強度に合わせて、受光素子３４の光感度を調整することができる。これにより、試料に含まれる第１分子及び第２分子を高精度に検出することができる。
【００４９】
図１に示すように、受光素子３４は、撮像部３０に含まれる。撮像部３０は、レンズ３１と、電動フィルタホイール３３に設置された複数の蛍光フィルタ３２と、受光素子３４と、ペルチェ素子３５と、ヒートシンク３６とを備える。レンズ３１は、光の透過性に優れているとよく、例えば、石英レンズである。ペルチェ素子３５は、暗電流抑制の観点から、受光素子３４の裏面に接触するように配置され、受光素子３４を冷却する。ヒートシンク３６は、ペルチェ素子３５に蓄積した熱を放熱する。
【００５０】
複数の蛍光フィルタ３２は、例えば、光の透過帯及び禁止帯がそれぞれ異なるバンドパスフィルタである。測定装置１００は、これらの複数の蛍光フィルタ３２を電動フィルタホイール３３で切り替えることにより、上記の担体４０から発せられる光のうち、担体４０に照射された光の波長と同じ波長域の光を透過させる。より具体的には、測定装置１００は、第１光源２０ａから担体４０に第１波長の光を照射した場合、担体４０から発せられる光のうち、第１波長の光と同じ波長の光を透過させ、第２光源２０ｂから試料に第２波長の光を照射した場合、担体４０から発せられる光のうち、第２波長の光と同じ波長の光を透過させる。これにより、受光素子３４は、担体４０から反射される第１波長の光及び第２波長の光を選択的に受光することができる。
【００５１】
撮像部３０は、受光素子３４が受光した光を結像して、第１波長の光が照射された試料、及び、第２波長の光が照射された試料のそれぞれの画像を撮像する。撮像部３０は、撮像した画像を算出部５０に送信する。図１に示すように、撮像部３０は、算出部５０と、例えば、通信可能に接続される。このとき、撮像部３０と算出部５０との通信方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信であってもよく、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの有線通信であってもよい。
【００５２】
なお、撮像部３０と算出部５０とは通信可能に接続されていなくてもよい。例えば、算出部５０は、脱着可能なメモリ、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリを介して、撮像部３０から複数の画像を取得してもよい。
【００５３】
算出部５０は、撮像部３０により撮像された複数の画像を取得し、取得した複数の画像から、試料中の第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する。算出部５０は、例えば、コンピュータであり、プロセッサ（不図示）と、ソフトウェアプログラム又はインストラクションが格納されたメモリ（不図示）と、を備える。プロセッサがソフトウェアプログラムを実行することによって、算出部５０は、後述する複数の機能を実現する。また、算出部５０は、専用の電子回路（不図示）で構成されてもよい。この場合、後述する複数の機能は、別々の電子回路で実現されてもよいし、集積された１つの電子回路で実現されてもよい。
【００５４】
まず、算出部５０は、撮像部３０により撮像された複数の画像のうち、第１波長の光が照射された試料の画像から、当該画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定する。次いで、算出部５０は、取得した画像のうち、第２波長の光が照射された試料の画像から、当該画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定する。次いで、算出部５０は、これらの吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、所定の式を用いて、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する。なお、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの測定は、どちらを先に行ってもよい。
【００５５】
図３は、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの算出方法の一例を説明するための図である。図３の（ａ）は、撮像された試料の画像において、画素毎にグレー値（輝度値）を導出する例を示す図である。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の矢印方向における画素毎のグレー値を導出した結果からスポット体積を導出する一例を示す図である。
【００５６】
図３の（ａ）に示すように、算出部５０は、画像において、矢印で示す方向に一行ずつ画素毎のシグナルを読み込み、図３の（ｂ）に示すように、シグナルの変化（変化点）を抽出する。例えば、図３の（ａ）において矢印Ａ方向に抽出したシグナルの変化を表すグラフは、図３の（ｂ）におけるグラフＡに対応する。以下、シグナルの変化の抽出方法について説明する。
【００５７】
算出部５０は、図３の（ａ）に示す矢印Ａ方向の両側からスイープし、ランダムノイズ以上の変化を検知する。例えば、算出部５０は、図３の（ａ）における矢印Ａの方向に所定の数のピクセルの輝度値の平均値を算出し、算出した所定の数のピクセルと一部重なるように矢印Ａの方向に所定の数のピクセルを新たに選択し、選択した所定の数のピクセルの輝度値の平均値を算出する。
【００５８】
算出部５０は、これらの平均値の差分が大きくなる点を変化点６０ａとして、座標を記録する。算出部５０は、矢印Ａの反対方向からも同様の動作を行い、変化点６０ｂを検出し、座標の情報をメモリ（不図示）に格納する。なお、左右の変化点６０ａ及び６０ｂのうちのどちらか一方しか変化点が検出されない場合は、当該矢印の方向に変化点はないと判定する。また、左右の変化点６０ａ及び６０ｂの距離が所定の値（例えば、１０ピクセル）よりも小さい場合も、当該矢印の方向に変化点はないと判定する。
【００５９】
次いで、算出部５０は、検出された２つの変化点６０ａ及び６０ｂを直線７０で結ぶ。当該直線７０は、シグナル変化を表すグラフの谷型部８０のベースラインである。
【００６０】
算出部５０は、谷型部８０の面積Ｓ（ｉ）を、所定のピクセルにおけるグレー値と、当該ピクセルにおけるベースラインのグレー値との差分を変化点６０ａから変化点６０ｂの方向に積分して算出する。
【００６１】
算出部５０は、図３の（ａ）に示すように、試料の画像において画像の横方向並んだ一行のピクセル毎にシグナルの変化を抽出し、上記の動作を実行することにより、それぞれの行毎の谷型部８０の面積Ｓ（ｉ）を算出する。算出部５０は、谷型部８０の面積Ｓ（ｉ）を全ての行において算出し、これらの面積Ｓ（ｉ）の総和を試料の吸光シグナルとして算出する。このようにして、算出部５０は、試料の吸光シグナルを算出することにより、吸収量を測定する。試料の吸光シグナルＶは、下記式で算出される。
【００６２】
【数１】
2020139823.tif 000003
【００６３】
なお、算出部５０は、複数の試料について各試料中の第１分子及び第２分子の量を測定する場合は、複数の試料の画像を全て取得してから、一時に、複数の試料のそれぞれについて吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値を測定してもよく、個々の試料の画像を取得する毎に、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値を測定してもよい。
【００６４】
算出部５０は、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するための式（以下、検量線の式ともいう）を用いて、測定された吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する。当該検量線の式は、上述したように、予め設定された式であってもよく、必要に応じて導出された式であってもよい。以下、検量線の式の導出方法の一例について説明する。
【００６５】
試料に第１波長の光を照射して、試料中の第１分子及び第２分子の両方に吸収された第１波長の光の量（いわゆる、吸収量Ａ）と、試料に第２波長の光を照射して、試料中の第１分子及び第２分子の両方に吸収された第２波長の光の量（いわゆる、吸収量Ｂ）とを算出するための式は、
【数２】
2020139823.tif 000004
である。
【００６６】
なお、式中、Ｘは、第１波長の光に対する試料の吸光シグナル（つまり、吸光量Ａ）であり、Ｙは、第２波長の光に対する試料の吸光シグナル（つまり、吸光量Ｂ）である。Ｃは、試料中の第１分子の量であり、Ｔは、試料中の第２分子の量である。ｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓは、定数である。
【００６７】
上記の二次方程式を下記行列式で表し、
【数３】
2020139823.tif 000005
【００６８】
この行列式を、Ｃ及びＴに関する行列に変換すると、
【数４】
2020139823.tif 000006
となる。
【００６９】
なお、ｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓの値は、予め設定された値であってもよく、既知の量の第１分子及び第２分子の吸光シグナルから導出された値であってもよい。適切なｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓの値を導出するために、すなわち、信頼性の高い検量線の式を得るために、第１分子の吸光度及び第２分子の吸光度の差が大きくなる条件（例えば、試料のｐＨ及び検出波長など）を検討するとよい。例えば、ウロカニン酸を例に挙げると、シス型及びトランス型の幾何異性体では、紫外線のモル吸光係数が異なる。また、シス型及びトランス型の幾何異性体では、等電点が異なる。Pekka Juusola et. al., “Determination of the Dissociation Constants of Urocanic Acid Isomers in Aqueous Solutions”, Monatshefte fuer Chemie/Chemical Monthly , October 2007, 138(10), pp.951-965（非特許文献１）によれば、試料のｐＨを変化させることにより、シス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の紫外線に対する吸収スペクトルが変化する（図４参照）。
【００７０】
図４は、シス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の紫外光領域における吸収スペクトルを示す図である。図４の（ａ）は、ｐＨ８における吸収スペクトルを示し、図４の（ｂ）は、ｐＨ４における吸収スペクトルを示し、図４の（ｃ）は、ｐＨ１における吸収スペクトルを示す。本図では、第１分子は、シス型ウロカニン酸であり、第２分子は、トランス型ウロカニン酸であり、第１波長は２８０ｎｍであり、第２波長は３０５ｎｍである。
【００７１】
図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、試料のｐＨによって、シス型ウロカニン酸の吸収スペクトル及びトランス型ウロカニン酸の吸収スペクトルは変化する。なお、ｐＨは条件の一例であり、これに限定されない。信頼性の高い検量線を作成するために、第１分子及び第２分子の吸収スペクトルにおける吸光度の差が大きくなる条件を検討するとよい。例えば、当該条件は、第１波長の光に対する第１分子の吸収量（図４における吸光度）が第１波長の光に対する第２分子の吸収量よりも大きく、第２波長の光に対する第１分子の吸収量が第２波長の光に対する第２分子の吸収量よりも小さくなる条件であってもよい。具体的には、図４の（ａ）及び図４の（ｃ）に示すように、第１分子及び第２分子の吸収スペクトルが特定の波長において交差し、交差の前後で、吸光度の大小関係が逆転する条件であるとよい。このような条件で測定した吸収量Ａ及び吸収量Ｂを用いることにより、信頼性の高い検量線を得ることができる。
【００７２】
以下、シス型ウロカニン酸及びトランスウロカニン酸の検量線の式を導出する方法及び算出した検量線の式の信頼性の検証結果について説明する。
【００７３】
（実験例１）
実験例１では、シス型ウロカニン酸（Ｃｉｓ−ＵＣＡ）の標準品（試薬）とトランス型ウロカニン酸（Ｔｒａｎｓ−ＵＣＡ）の標準品（試薬）とを用いた。これらの異性体を含む試料は、ｐＨ８．０に調製された。
【００７４】
図５は、実験例１で使用した試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の標準品の配合量と、検量線の式を用いて算出したシス型及びトランス型ウロカニン酸の算出量とを示す図である。図６は、実験例１において波長２８０ｎｍ及び波長３０５ｎｍの光が照射された試料の画像を示す図である。
【００７５】
［検量線の式の導出］
（１）シス型ウロカニン酸の標準品（試薬）と、トランス型ウロカニン酸の標準品（試薬）とを所定の割合で混合し（図５参照）、混合した標準品（以下、混合標品）であるＳａｍｐｌｅ１〜６のそれぞれを担体上に配置した。なお、担体は、波長２８０ｎｍの光及び波長３０５ｎｍの光を反射する材料から構成されている。
（２）次いで、Ｓａｍｐｌｅ１〜６のそれぞれについて、波長２８０ｎｍの光が照射された混合標品の画像と、波長３０５ｎｍの光が照射された混合標品の画像と、を撮像した（図６参照）。
（３）次いで、図３で示した方法を用いて、撮像した画像における混合標品の吸光シグナルを算出することにより、混合標品が波長２８０ｎｍの光を吸収した吸収量Ａ及び波長３０５ｎｍの光を吸収した吸収量Ｂを測定した。
（４）測定した吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、シス型ウロカニン酸の標準品及びトランス型ウロカニン酸の標準品それぞれの量を算出するための式（検量線の式）を導出した。具体的な導出方法は、以下のとおりである。
【００７６】
実験例１では、図５のＳａｍｐｌｅ１及びＳａｍｐｌｅ６を用いて、検量線の式を導出した。以下、Ｓａｍｐｌｅ１を第１試料、Ｓａｍｐｌｅ６を第２試料と称する。
【００７７】
検量線の式は、下記行列式で表される。
【００７８】
【数５】
2020139823.tif 000007
【００７９】
なお、式中、Ｘ１は、波長２８０ｎｍの光に対する第１試料の吸光シグナルであり、Ｘ２は、波長２８０ｎｍの光に対する第２試料の吸光シグナルである。Ｙ１は、波長３０５ｎｍの光に対する第１試料の吸光シグナルであり、Ｙ２は、波長３０５ｎｍの光に対する第２試料の吸光シグナルである。Ｃ１は、第１試料中のシス型ウロカニン酸の量であり、Ｃ２は、第２試料中のシス型ウロカニン酸の量である。Ｔ１は、第１試料中のトランス型ウロカニン酸の量であり、Ｔ２は、第２試料中のトランス型ウロカニン酸の量である。
【００８０】
次いで、ｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓの値を導出するために、上記行列式を下記行列式に変換した。
【００８１】
【数６】
2020139823.tif 000008
ここで、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、及び、Ｙ２を表す行列は、
【数７】
2020139823.tif 000009
であり、Ｃ１、Ｃ２、Ｔ１、及び、Ｔ２を表す行列は、
【数８】
2020139823.tif 000010
であり、この逆行列は、
【数９】
2020139823.tif 000011
である。
【００８２】
次いで、上記のＸ１、Ｘ２、Ｙ１、及び、Ｙ２を表す行列式の値と、上記の逆行列の値とを下記行列式に代入すると、
【数１０】
2020139823.tif 000012
以下のように、ｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓの値が導出される。
【数１１】
2020139823.tif 000013
上記行列の逆行列は、
【数１２】
2020139823.tif 000014
となる。これを、以下の行列式に代入すると、
【数１３】
2020139823.tif 000015
下記の検量線の式が導出される。
【数１４】
2020139823.tif 000016
上記式中、Ｃは、試料中のシス型ウロカニン酸の量であり、Ｔは、試料中のトランス型ウロカニン酸の量である、Ｘは、波長２８０ｎｍの光に対する試料の吸光シグナル（吸収量Ａ）であり、Ｙは、波長３０５ｎｍの光に対する試料の吸光シグナル（吸収量Ｂ）である。
【００８３】
なお、ｐ、ｑ、ｒ、及び、ｓの値は、試料のｐＨによって変化するため、上記の検量線の式を用いて試料中のシス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の量を算出する場合、上記の検量線の式を導出するために使用した第１試料及び第２試料と同じｐＨに試料のｐＨを調整する。
【００８４】
［検量線の式の信頼性の検証］
続いて、導出した検量線の式の信頼性を検証するため、上記の第１試料及び第２試料以外の混合標品（図５に示すＳａｍｐｌｅ２〜５）の吸収量Ａ及び吸収量Ｂを、上記の検量線の式に代入し、算出値を求めた。これらの算出値を図５に示す。また、試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関をグラフ化した。図７は、実験例１における試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関を示すグラフである。なお、図７中の直線は、上記の方法で導出された検量線の式である。
【００８５】
図７の横軸（ｘ軸）は、配合量を示し、縦軸（ｙ軸）は、算出量を示している。シス型ウロカニン酸のグラフ線形近似式は、ｙ＝０．９６８２ｘであり、相関係数は、Ｒ２＝０．９９０６であった。トランス型ウロカニン酸のグラフ線形近似式は、ｙ＝０．９３０３ｘであり、相関係数は、Ｒ２＝０．９６７４であった。これらの相関係数から、上記の方法により導出された検量線の式は、信頼性が高いことが確認できた。
【００８６】
（実験例２）
実験例１では、シス型及びトランス型ウロカニン酸の標準品を使用して検量線の式を導出したが、実験例２では、被験者の肌から採取した試料を用いて、検量線を導出した。これらの試料は、ｐＨ８．０に調整された。実施例２では、検量線作成のために、試料中のシス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の量を、ＬＣ／ＭＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ−Ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で測定した測定値を使用した。測定結果を図８に示す。
【００８７】
図８は、実施例２で使用した試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の測定量と、検量線の式を用いて算出したシス型及びトランス型ウロカニン酸の算出量とを示す図である。図９は、実験例２において波長２８０ｎｍ及び波長３０５ｎｍの光が照射された試料の画像を示す図である。
【００８８】
［検量線の式の導出］
（１）被験者３名の肌からそれぞれ採取した試料（ＳａｍｐｌｅＡ〜Ｃ）中のシス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸の量をＬＣ／ＭＳで測定した（図８参照）。
（２）ＳａｍｐｌｅＡ〜Ｃを担体上に配置した。実験例２でも、実験例１と同様の担体を使用した。なお、上記（１）は、（２）の前に実施されなくてもよく、検量線の式を導出する前に実施されればよい。
（３）次いで、ＳａｍｐｌｅＡ〜Ｃのそれぞれについて、波長２８０ｎｍの光が照射された試料の画像と、波長３０５ｎｍの光が照射された試料の画像と、を撮像した（図９参照）。
（４）次いで、図３で示した方法を用いて、撮像した画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、試料が波長２８０ｎｍの光を吸収した吸収量Ａ及び波長３０５ｎｍの光を吸収した吸収量Ｂを測定した。
（５）測定した吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、シス型ウロカニン酸及びトランス型ウロカニン酸のそれぞれの量を算出するための式（検量線の式）を導出した。具体的な導出方法は、実験例１で説明したとおりであるため、ここでの説明を省略する。
【００８９】
実験例２では、図８のＳａｍｐｌｅＢ及びＳａｍｐｌｅＣを用いて、検量線の式を導出した。以下、ＳａｍｐｌｅＡを第１試料、ＳａｍｐｌｅＢを第２試料と称する。検量線の式は、図１０に示される直線である。
【００９０】
［検量線の式の信頼性の検証］
続いて、導出した検量線の式の信頼性を検証するため、上記の第１試料及び第２試料以外の試料（図８に示すＳａｍｐｌｅＡ）の吸収量Ａ及び吸収量Ｂを、上記の検量線の式に代入し、算出値を求めた。これらの算出値を図８に示す。また、試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関をグラフ化した。図１０は、実験例２における試料中のシス型及びトランス型ウロカニン酸の配合量と算出量との相関を示すグラフである。なお、図１０中の直線は、上記の方法で導出された検量線の式である。
【００９１】
図１０の横軸（ｘ軸）は、配合量を示し、縦軸（ｙ軸）は、算出量を示している。シス型ウロカニン酸のグラフ線形近似式は、ｙ＝１．１４７８ｘ−０．３９３９であり、相関係数は、Ｒ２＝０．９１９９であった。トランス型ウロカニン酸のグラフ線形近似式は、ｙ＝１．３１３１２ｘ−０．１４５４であり、相関係数は、Ｒ２＝０．９９３１であった。これらの相関係数から、上記の方法により導出された検量線の式は、信頼性が高いことが確認できた。
【００９２】
［分子の測定方法］
続いて、実施の形態に係る分子の測定方法の一例について図１１を参照しながら説明する。図１１は、実施の形態に係る分子の測定方法の一例を示すフローチャートである。
【００９３】
実施の形態に係る分子の測定方法は、異性体の関係である第１分子と第２分子とを含む試料中の第１分子の量と第２分子の量とをそれぞれ測定する分子の測定方法である。当該方法は、試料と担体とを準備するステップＳ１０と、試料を担体に配置するステップＳ２０と、担体に配置された試料に、第１分子と第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定するステップＳ３０と、担体に配置された試料に、第１分子と第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定するステップＳ４０と、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出するステップＳ５０と、を含む。ここで、第１波長は、第２波長と異なり、第１分子の吸収スペクトルは、第２分子の吸収スペクトルと異なる。
【００９４】
以下、各ステップについてより具体的に説明する。
【００９５】
図１１に示すように、分子の測定方法では、まず、試料と、担体４０とを準備する（準備ステップＳ１０）。試料は、第１分子及び第２分子を含む複数種類の分子の混合物である。試料は、例えば、生体試料であり、被験者の皮膚から採取される。当該試料は、肌へのダメージが少ない方法で、かつ、容易に採取できる方法で採取されるとよい。このような方法で採取される成分で、かつ、紫外線により含有量が変化する成分としては、例えば、ウロカニン酸が挙げられる。ウロカニン酸は、水溶性成分であるため、例えば、水を含ませたコットン又は水を入れた小さな容器を所定の時間肌に接触させることにより採取される。採取された試料は、例えば図４の（ａ）に示すように、試料中の第１分子及び第２分子の吸収スペクトルが交差し、交差の前後で、これらの２つの分子の吸光度の大きさが逆転するように調整される。
【００９６】
次いで、試料を担体４０に配置する（配置ステップＳ２０）。上述したように、担体４０は、例えば、基材と基材上に形成された薄層とを有する。ここでは、試料を担体４０の薄層上に配置した後、試料中の水分を蒸発させる。
【００９７】
次いで、第１光源２０ａは、担体４０に配置された試料に、第１分子及び第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定する（第１測定ステップＳ３０）。このとき、撮像部３０は、第１波長の光が照射された試料の画像を撮像し、撮像した画像を算出部５０に送信する。算出部５０は、取得した当該画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、吸収量Ａを測定する。なお、吸光シグナルの算出方法については、図３を用いて上述したため、ここでの説明を省略する。
【００９８】
次いで、第２光源２０ｂは、担体４０に配置された試料に、第１分子及び第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、第２分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定する（第２測定ステップＳ４０）。このとき、撮像部３０は、第２波長の光が照射された試料の画像を撮像し、撮像した画像を算出部５０に送信する。算出部５０は、取得した当該画像における試料の吸光シグナルを算出することにより、吸収量Ｂを測定する。なお、吸光シグナルの算出方法は、図３を用いて上述したため、ここでの説明を省略する。
【００９９】
次いで、算出部５０は、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する（算出ステップＳ５０）。上述したように、算出部５０は、予め設定された検量線の式を用いて、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出してもよく、既知の濃度の第１分子及び第２分子、例えば、第１分子の標準品及び第２分子の標準品を用いて検量線の式を導出し（導出ステップ（不図示））、導出した検量線の式を用いて、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出してもよい。
【０１００】
以上により、実施の形態に係る分子の測定方法によれば、試料に含まれる異性体の関係にある複数種類の分子の量を簡便に測定することができる。
【０１０１】
なお、図示していないが、検量線の式を導出する導出ステップは、算出部５０が予め設定された検量線の式を使用しない場合に実行されてもよく、算出部５０が予め設定された検量線の式を使用可能な場合に実行されてもよい。後者の場合、例えば、算出部５０は、予め設定された検量線の式と導出した検量線の式との信頼性を評価して、使用する検量線の式を選択してもよい。
【０１０２】
また、導出ステップは、準備ステップＳ１０の前に実行されてもよく、準備ステップＳ１０の後に実行されてもよい。また、導出ステップは、算出ステップＳ５０の前に実行されてもよく、算出ステップＳ５０の後に実行されてもよい。後者の場合、算出部５０は、例えば、算出ステップＳ５０で使用した検量線の式を校正して、メモリ（不図示）に格納してもよい。
【０１０３】
［肌状態の診断方法］
続いて、上述の分子の測定方法により測定された結果から、被験者の肌状態を診断する方法について説明する。ここで、第１分子は、シス型ウロカニン酸であり、第２分子は、トランス型ウロカニン酸である。
【０１０４】
実施の形態に係る肌状態の診断方法は、被験者の肌から採取した試料に含まれる第１分子及び第２分子それぞれの量を、上述の分子の測定方法を用いて算出し（図１１の算出ステップＳ５０）、算出した第１分子及び第２分子の値から、被験者の肌がどの程度紫外線暴露によるダメージを受けているかを判定することにより、被験者の肌状態を診断する。
【０１０５】
肌状態の診断処理は、測定装置１００の算出部５０が実行してもよく、診断部（不図示）が実行してもよい。診断部（不図示）は、測定装置１００に備えられてもよく、サーバ上に配置されていてもよい。診断部がサーバ上に配置されている場合は、測定装置１００は、インターネットを介してサーバに接続される。
【０１０６】
図１２は、実施の形態に係る肌状態の診断方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、診断部が肌状態の診断の処理フロー（ステップＳ６０）を実行する例について説明する。
【０１０７】
図示しないが、算出部５０は、試料中の第１分子及び第２分子それぞれの量を算出し（算出ステップＳ５０）、算出した第１分子の量及び第２分子の量を診断部に送信する。
【０１０８】
診断部は、測定装置１００から送信された第１分子及び第２分子それぞれの量を取得する（ステップＳ６１）。このとき、診断部は、試料及び分子の測定条件に関する情報を取得してもよい。試料に関する情報とは、例えば、試料の採取部位、採取方法、試料の調製方法、測定対象物（つまり、第１分子、第２分子）、被験者の年齢及び肌質などの情報である。測定条件に関する情報とは、例えば、第１波長、第２波長、照射した光の強度、画像の解像度などの情報である。診断部は、これらの取得した情報をメモリ（不図示）に格納する。
【０１０９】
次いで、診断部は、第１分子の量及び第２分子の量が共にゼロであるか否かを判定する（ステップＳ６２）。なお、ゼロであるとは、ゼロより小さい値も含む。
【０１１０】
第１分子の量及び第２分子の量が共にゼロである場合（ステップＳ６２でＹｅｓ）、診断部は、被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが深刻であると診断する（ステップＳ６９）。一方、第１分子の量及び第２分子の量が共にゼロでない場合（ステップＳ６２でＮｏ）、診断部は、第２分子の量がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ６３）。
【０１１１】
第２分子の量がゼロである場合（ステップＳ６３でＹｅｓ）、診断部は、被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが多いと診断する（ステップＳ６８）。一方、第２分子の量がゼロではない場合（ステップＳ６３でＮｏ）、診断部は、第１分子の量がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ６４）。
【０１１２】
第１分子の量がゼロである場合（ステップＳ６４でＹｅｓ）、診断部は、被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが殆どないと診断する（ステップＳ６６）。一方、第１分子の量がゼロではない場合（ステップＳ６４でＮｏ）、診断部は、第２分子の量に対する第１分子の量の割合が大きいか否かを判定する（ステップＳ６５）。
【０１１３】
第２分子の量に対する第１分子の量の割合が大きい場合（ステップＳ６５でＹｅｓ）、診断部は、被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージが大きいと診断する（ステップＳ６８）。一方、第２分子の量に対する第１分子の量の割合が小さい場合（ステップＳ６５でＮｏ）、診断部は、被験者の肌は、紫外線暴露によるダメージを受けていると診断する（ステップＳ６７）。
【０１１４】
以上により、実施の形態に係る肌状態の診断方法によれば、被験者の肌から採取した試料に含まれる第１分子及び第２分子それぞれの量に基づいて、被験者の肌状態を簡便に診断することができる。
【０１１５】
（他の実施の形態）
以上、本開示の１つ又は複数の態様に係る分子の測定方法、肌状態の診断方法及び分子の測定装置について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構成される形態も、本開示の１つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１１６】
例えば、上記実施の形態における分子の測定装置が備える構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。例えば、分子の測定装置は、第１光源と、第２光源と、撮像部と、算出部と、を有するシステムＬＳＩから構成されてもよい。なお、システムＬＳＩは、第１光源、第２光源及び撮像部を含んでいなくてもよい。
【０１１７】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＩＳは、その機能を達成する。
【０１１８】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいは、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１１９】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【０１２０】
また、本開示の一態様は、このような分子の測定装置だけではなく、測定装置に含まれる特徴的な構成部をステップとする分子の測定方法であってもよい。また、本開示の一態様は、分子の測定方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本開示の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。
【０１２１】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の分子の測定装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０１２２】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、試料と、担体と、を準備し、試料を担体に配置し、担体に配置された試料に、第１分子及び第２分子の両方が吸収する第１波長の光を照射して、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第１波長の光の吸収量Ａを測定し、担体に配置された試料に第１分子及び第２分子の両方が吸収する第２波長の光を照射して、第１分子及び第２分子の両方が吸収した第２波長の光の吸収量Ｂを測定し、吸収量Ａ及び吸収量Ｂの値から、第１分子及び第２分子それぞれの量を算出する分子の測定方法を実行させる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本開示に係る分子の測定方法及び分子の測定装置によれば、異性体の関係にある複数種類の分子を含む試料から、例えばＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィ）などの高度な分析装置を使用することなく、複数種類の分子のそれぞれの量を簡便に算出することができる。そのため、例えば生体試料に含まれる複数種類の分子のそれぞれの量を簡便に算出することができるため、生体状態を迅速に、かつ、簡便に把握することができる。また、本開示に係る肌状態の診断方法によれば、上記の分子の測定方法により、被験者の肌から採取された試料の測定結果から、肌状態を簡便に診断することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  サンプルステージ
２０ａ  第１光源
２０ｂ  第２光源
２１  ヒートシンク
２２ａ、２２ｂ  ＬＥＤ
２３ａ、２３ｂ  励起光フィルタ
３０  撮像部
３１  レンズ
３２  蛍光フィルタ
３３  電動フィルタホイール
３４  受光素子
３５  ペルチェ素子
３６  ヒートシンク
４０  担体
５０  算出部
６０ａ、６０ｂ  変化点
７０  直線
８０  谷型部
１００  測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020139823.tif 000021
【図６】
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【図７】
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【図８】
2020139823.tif 000024
【図９】
2020139823.tif 000025
【図１０】
2020139823.tif 000026
【図１１】
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【図１２】
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