(57)【要約】【課題】  試料のターゲット項目を推定するために用いる演算式を、より容易に光学計測システムに組み込む。【解決手段】  光学計測装置は、試料に対して光学分析を行い、前記光学分析の結果として光の強度を計測する光学分析部と、サーバ装置からネットワークを介して演算式をダウンロードし、前記光学分析部による前記光学分析の結果を前記演算式に代入して、前記試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う演算処理部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して光学分析を行い、前記光学分析の結果として光の強度を計測する光学分析部と、
サーバ装置からネットワークを介して演算式をダウンロードし、前記光学分析部による前記光学分析の結果を前記演算式に代入して、前記試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う演算処理部と、
を備えることを特徴とする光学計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学計測装置であって、
前記演算処理部による前記ターゲット物質の定量分析の結果を表示する表示部、
を備えることを特徴とする光学計測装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学計測装置であって、
前記光学分析部は、
光を出射する光源部と、
前記試料を流入させ得るセルと、
前記光源部から出射され、前記セルを透過した光の強度を計測する受光部と、
を有し、
前記演算処理部は、前記セルに前記試料が流入されている場合の前記光の強度と、前記セルに前記試料が流入されていない場合の前記光の強度とを前記演算式に代入して、前記試料に含まれる前記ターゲット物質の定量分析を行う
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学計測装置であって、
前記光学分析部は、
２つの前記セル、
を有し、
前記演算処理部は、前記２つのセルのうち、前記試料が流入されている一方のセルを透過した前記光の強度と、前記試料が流入されていない他方のセルを透過した前記光の強度とを前記演算式に代入して、前記試料に含まれる前記ターゲット物質の定量分析を行う
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学計測装置であって、
前記光学分析部は、
前記光源部から出射された光の進行方向を、前記２つのセルの一方に切り替える方向変換素子、
を有する
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学計測装置であって、
前記光学分析部は、
前記光源部及び前記受光部の少なくとも一方に劣化が生じている場合、前記セルに前記試料が流入されていない場合の前記光の強度を改めて計測する
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光学計測装置であって、
前記演算処理部は、前記サーバ装置から複数の前記演算式をダウンロードし、前記光学分析部による前記光学分析の結果を複数の前記演算式にそれぞれ代入して、複数の定量分析の結果を取得し、
前記表示部は、前記演算処理部による前記ターゲット物質の複数の定量分析の結果を表示する
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光学計測装置であって、
前記演算処理部は、前記表示部に表示された、前記演算処理部による前記ターゲット物質の複数の定量分析の結果のうち、ユーザに選択された前記結果に対応する前記演算式をそれ以降の定量分析に用い、ユーザに選択されなかった前記結果に対応する前記演算式を破棄して、破棄した前記演算式を表す情報を前記サーバ装置に通知する
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項９】
請求項１に記載の光学計測装置であって、
前記演算処理部は、クラウドネットワーク上に存在する前記サーバ装置から前記演算式をダウンロードする
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光学計測装置であって、
前記演算処理部は、遠隔システム上の前記サーバ装置から前記ネットワークを介して前記演算式をダウンロードする
ことを特徴とする光学計測装置。
【請求項１１】
試料に対して光学分析を行い、前記光学分析の結果を演算式に代入して、前記試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う光学計測装置と接続されるサーバ装置であって、
１以上の前記演算式を保持し、
前記光学計測装置からの要求に応じ、保持している前記演算式を送信する
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のサーバ装置であって、
異なる計測サイトに属する前記光学計測装置それぞれからの要求に応じ、保持している前記演算式を送信する
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のサーバ装置であって、
前記光学計測装置による前記演算式のダウンロードの履歴を表す演算式ＤＬ情報を管理する
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載のサーバ装置であって、
前記演算式を生成する演算式生成装置と接続し、前記演算式生成装置からアップロードされた前記演算式を保持する
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項１５】
光学計測装置、及びサーバ装置を備える光学計測システムによる光学計測方法であって、
前記光学計測装置による、ネットワークを介して前記サーバ装置に接続し、演算式を要求する要求ステップと、
前記サーバ装置による、前記光学計測装置からの要求に応じて前記演算式を送信する送信ステップと、
前記光学計測装置による、前記サーバ装置から送信された前記演算式を受信する受信ステップと、
前記光学計測装置による、試料に対して光学分析を行い、前記光学分析の結果として光の強度を計測する光学分析ステップと、
前記光学計測装置による、前記光学分析の結果を前記演算式に代入して、前記試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う演算処理ステップと、
を含むことを特徴とする光学計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学計測装置、及びサーバ装置、及び光学計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料に光を照射し、試料を透過した光または試料で反射、散乱した光を分光分析したり、試料から放射される蛍光を分析したりする光学分析を用いた光学計測が知られている。光学計測によれば、試料に含まれる成分の定量分析が可能である。特に、試料を透過した光を分光分析する方法は、比較的簡便に構成される装置によって実現できるので、幅広い分野で活用されている。
【０００３】
分光分析に関連する技術として、例えば特許文献1には「対象の試料の吸光度を計測する機能を有する分光分析装置であって、前記試料の吸光度を計測するための光学系は、前記試料を格納する容器が配置される透光部と、前記透光部の容器の試料に対して照明光を照射するための光源を含む照明部と、前記透光部の容器の試料からの透過光を分光して波長ごとの強度を検出することで前記試料の吸光度を計測する測光部と、を有し、前記照明部と前記透光部との間を接続し前記照明光を導光する第１の光ファイバを有し、前記光源からの照明光の部分偏光特性を前記第１の光ファイバによって解消して非偏光として前記試料に照射する、分光分析装置。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の分光分析装置を含む光学計測システムでは、試料を透過した光から得られる光学的な情報（以下、光学情報と称する）を所定の演算式に代入して演算することにより、試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う。
【０００６】
なお、上記した演算式は、光学情報と、ターゲット物質の真値との複数の組み合わせを用いた多変量解析や単回帰等によって予め作成されたものであり、従来では、ユーザが、ターゲット物質毎に用意し、光学計測システムに組み込む必要がある。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、試料に含まれるターゲット物質を測定するために用いる演算式を、より容易に光学計測システムに組み込めるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る光学計測装置は、試料に対して光学分析を行い、前記光学分析の結果として光の強度を計測する光学分析部と、サーバ装置からネットワークを介して演算式をダウンロードし、前記光学分析部による前記光学分析の結果を前記演算式に代入して、前記試料に含まれるターゲット物質の定量分析を行う演算処理部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、試料のターゲット項目を推定するために用いる演算式を、より容易に光学計測システムに組み込むことが可能となる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学計測システムの構成例を示す図である。
【図２】図２（Ａ）,（Ｂ）は、光学分析部の構成例を示しており、図２（Ａ）はＹＺ面の断面図、図２（Ｂ）はＸＹ面の断面図である。
【図３】図３は、計測記録のデータ構造の一例を示す図である。
【図４】図４は、演算式ＤＬ記録のデータ構造の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態による計測処理の一例を説明するフローチャートである。
【図６】図６（Ａ）,（Ｂ）は、計測処理による効果を説明するための図であり、図６（Ａ）はターゲット物質がグルコースである場合の計測結果、図６（Ｂ）はターゲット物質が乳酸である場合の計測結果を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る光学計測システムにおける光学分析部の構成例を示すＸＹ面の断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態による計測処理の一例を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態に係る光学計測システムの構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態に係る光学計測システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合、及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Ａからなる」、「Ａより成る」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合、及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含むものとする。
【００１４】
＜本発明の第１の実施形態に係る光学計測システム１０の構成例＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学計測システム１０の構成例を示している。
【００１５】
光学計測システム１０は、試料Ｌに対する光学分析を行い、その結果得られる光学情報を演算式００１に代入、演算することによって試料Ｌに含まれるターゲット物質の定量分析を行うものである。
【００１６】
光学計測システム１０は、光学計測装置１００、及びサーバ装置２００を備える。
【００１７】
光学計測装置１００は、光学分析部１０１、演算処理部１０２、及び表示部１０３を備える。
【００１８】
光学分析部１０１は、反応槽３００からポンプ４００によって汲み上げられてバイパス管５００に流入された試料Ｌに光を照射し、その透過光の受光の強度を計測して演算処理部１０２に出力する。
【００１９】
次に、図２は、光学分析部１０１の構成例を示している。同図（Ａ）は、光学分析部１０１のＹＺ面の断面図、同図（Ｂ）は、光学分析部１０１のＸＹ面の断面図である。
【００２０】
光学分析部１０１は、光源部１０１１、受光部１０１２、セルホルダ１０１３、セル１０１４、及び制御部１０１５を備える。
【００２１】
光源部１０１１は、例えばビーム発生装置、レーザ発生装置、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等から成る。光源部１０１１は、セル１０１４に流入される試料Ｌに対して所定波長の光を出射する。
【００２２】
受光部１０１２は、例えばＰＤ(Photo Diode)、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-0xide-Semiconductor)センサ等の受光素子から成る。受光部１０１２は、光源部１０１１から出射され、セル１０１４を透過した透過光を受光してその強度を計測し、制御部１０１５に出力する。
【００２３】
セルホルダ１０１３は、セル１０１４を保持、固定する。セル１０１４は、その両端が開口しており、バイパス管５００を流れる試料Ｌがセル１０１４を通過するように、バイパス管５００に接続されている。
【００２４】
制御部１０１５は、光源部１０１１による光の出射タイミングを制御する。また、制御部１０１５は、受光部１０１２から送信される光の強度を、光学分析部１０１の計測結果として演算処理部１０２に出力する。さらに、制御部１０１５は、ポンプ４００の駆動を制御してもよい。なお、制御部１０１５は、演算処理部１０２が兼ねるようにしてもよい。
【００２５】
図１に戻る。演算処理部１０２は、例えば、ＰＬＣ(Programmable Logic Controller)または一般的なコンピュータから成る。ＰＬＣは、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏモジュール、通信モジュール等を備える。一般的なコンピュータは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、メモリ、ストレージ、通信モジュール等を備える。後述する演算処理部１０２の各機能は、例えば、ＰＬＣのプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。
【００２６】
演算処理部１０２は、ネットワーク１１を介してサーバ装置２００に接続する。ネットワーク１１は、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ(Wide Area Network)、インターネット、携帯電話通信網等に代表される双方向通信網である。
【００２７】
演算処理部１０２は、サーバ装置２００からネットワーク１１を介して演算式００１をダウンロードする。すなわち、演算処理部１０２は、サーバ装置２００に対して演算式００１を要求し、この要求に応じてサーバ装置２００が送信した演算式００１を受信する。
【００２８】
また、演算処理部１０２は、光学分析部１０１から入力される計測結果としての光の強度から光学情報（後述）を演算し、演算式００１に代入することにより、試料Ｌに含まれるターゲット物質の定量分析を行い、その結果を表示部１０３に表示させる。さらに、演算処理部１０２は、定量分析の結果を、ネットワーク１１を介して他の装置に出力することができる。またさらに、演算処理部１０２は、計測情報１０２１（図３）を記録、及び管理する。
【００２９】
表示部１０３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ(electro luminescence)ディスプレイ等の表示装置から成る。表示部１０３は、演算処理部１０２による定量分析の結果を表示する。
【００３０】
サーバ装置２００は、所謂、クラウドネットワーク上に存在する、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ、通信モジュール等を備えるサーバコンピュータ等の一般的なコンピュータから成る。後述するサーバ装置２００の各機能は、一般的なコンピュータのＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００３１】
サーバ装置２００には、ターゲット物質とその定量分析の項目毎に予め生成された複数の演算式００１がその識別情報（演算式ＩＤ）に対応付けて格納されている。演算式００１は、光学情報とターゲット物質の定量分析の項目の真値との複数の組み合わせを用いた多変量解析や単回帰等によって予め作成されたものである。サーバ装置２００は、光学計測装置１００からの要求に応じて、演算式００１を光学計測装置１００に送信する。また、サーバ装置２００は、光学計測装置１００による演算式００１のダウンロード履歴を表す演算式ＤＬ情報２０１（図４）を記録、及び管理する。
【００３２】
反応槽３００には、光学計測の対象とするターゲット物質を含む試料Ｌが収容されている。反応槽３００には、その中間にポンプ４００を備えるバイパス管５００の両端が挿管されている。反応槽３００内の試料Ｌは、ポンプ４００が駆動されることにより、バイパス管５００の一端から吸引され、バイパス管５００を通過する間に光学計測が行われて、バイパス管５００の他端から反応槽３００に戻される。
【００３３】
次に、図３は、演算処理部１０２が管理する計測情報１０２１のデータ構造の一例を示している。
【００３４】
計測情報１０２１には、計測日時、参照データ、計測データ、演算結果、及び演算式ＩＤが記録される。計測時刻は、参照データまたは計測データを計測したときの日時である。参照データは、セル１０１４の中に試料Ｌが流入していない状態で計測された光（参照光）の強度である。計測データは、セル１０１４の中に試料Ｌが流入している状態で計測された光（計測光）の強度である。演算結果は、参照データ及び計測データを演算式００１に代入して得られる定量分析の結果である。演算式ＩＤは、定量分析に用いられた演算式００１の識別情報である。
【００３５】
計測情報１０２１は、例えば、計測結果の経時変化を表示部１０３に表示させる場合に参照される。
【００３６】
次に、図４は、サーバ装置２００が管理する演算式ＤＬ情報２０１のデータ構造の一例を示している。
【００３７】
演算式ＤＬ情報２０１には、ユーザＩＤに対応付けて、演算式ＩＤ及びＤＬ日時が記録されている。ユーザＩＤは、演算式００１をダウンロードした光学計測装置１００のユーザ（会社等でもよい）の識別情報である。ユーザＩＤは、光学計測装置１００がサーバ装置２００に対して演算式００１を要求する際に通知される。演算式ＩＤは、ダウンロードされた演算式００１の識別情報である。ＤＬ日時は、演算式００１がダウンロードされたときの日時である。
【００３８】
演算式ＤＬ情報２０１は、例えば、光学計測装置１００のユーザに対し、演算式００１をダウンロードした数に応じて課金を行う場合や、ダウンロードされた演算式００１のアップデートを通知する場合等に利用される。
【００３９】
なお、演算式ＤＬ情報２０１は、演算処理部１０２から閲覧可能である。ただし、演算式ＤＬ情報２０１の全ての情報が閲覧できるわけではなく、演算処理部１０２のユーザに関する記録だけを閲覧することが可能であり、他のユーザに関する記録は閲覧することができない。
【００４０】
＜定量分析の原理＞
次に、定量分析の原理について説明する。例えば、分光分析によって試料Ｌに含まれるターゲット物質ｚの濃度を定量分析する場合、次式（１）に示すＬａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則が用いられる。Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則は、光学情報と、ターゲット物質ｚの濃度ｃとの関係を表している。
Ａ＝−ｌｏｇ（Ｉ１／Ｉ０）＝εｃl                            ・・・（１）
【００４１】
ここで、Ａは、光源部１０１１から出射された光が試料Ｌにおいて吸収される量（吸光度）を表しており、上述した光学情報に相当する。Ｉ０は、試料Ｌを通過しない参照光の強度であり、上述した参照データに相当する。Ｉ１は、試料Ｌを通過した計測光の強度であり、上述した計測データに相当する。εは、試料Ｌに含まれるターゲット物質ｚの吸光係数である。ｃは、試料Ｌに含まれるターゲット物質ｚの濃度である。ｌは、光源部１０１１から出射された光が試料Ｌを通過する距離である。
【００４２】
演算処理部１０２による定量分析では、参照データＩ０と計測データＩ１を、吸光係数εを含む演算式００１に代入して、ターゲット物質ｚの濃度ｃを求めることになる。
【００４３】
＜光学計測システム１０による計測処理＞
次に、図５は、光学計測システム１０による計測処理の一例を説明するフローチャートである。
【００４４】
この計測処理は、例えば、演算処理部１０２に対するユーザからの所定の開始コマンドに応じて開始される。
【００４５】
はじめに、演算処理部１０２からの計測開始指示に従い、光学分析部１０１が、参照データＩ０を計測し、演算処理部１０２が、参照データＩ０を計測情報１０２１に記録する（ステップＳ１）。具体的には、光源部１０１１が、セル１０１４に試料Ｌが流入されていない状態で光を出射し、受光部１０１２が、空のセル１０１４を透過した参照光を受光して、その強度を表す参照データＩ０を演算処理部１０２に出力する。そして、演算処理部１０２が、計測日時ＴＮに対応付けて参照データＩ０を計測情報１０２１に記録する。
【００４６】
次に、演算処理部１０２が、ターゲット物質ｚ及び定量分析の項目（濃度等）に応じた演算式００１を、サーバ装置２００からダウンロードする（ステップＳ２）。具体的には、例えば、演算処理部１０２が、ネットワーク１１を介してサーバ装置２００に接続し、ユーザからターゲット物質ｚ及び定量分析の項目の選択を受け付け、ユーザの選択に応じた演算式００１を要求し、この要求に応じてサーバ装置２００が送信した演算式００１を受信する。
【００４７】
次に、ポンプ４００が、制御部１０１５からの制御に応じて駆動し、バイパス管５００への試料Ｌの流入を開始する（ステップＳ３）。これにより、セル１０１４の中にも試料Ｌが流入される。
【００４８】
次に、光学分析部１０１が、計測データＩ１Ｎ（Ｎ＝１，２，・・・）を計測し、演算処理部１０２が、計測データＩ１Ｎを計測情報１０２１に記録する（ステップＳ４）。具体的には、光源部１０１１が、試料Ｌが流入されているセル１０１４に光を出射し、受光部１０１２が、セル１０１４を透過した計測光を受光して、その強度を表す計測データＩ１Ｎを演算処理部１０２に出力する。そして、演算処理部１０２が、計測日時ＴＮに対応付けて計測データＩ１Ｎを計測情報１０２１に記録する。
【００４９】
次に、演算処理部１０２が、参照データＩ０及び計測データＩ１Ｎを演算式００１に代入して演算し、ターゲット物質ｚの定量分析結果（濃度ｃ等）に相当する演算結果ＣＮを、計測日時ＴＮに対応付けて計測情報１０２１に記録する（ステップＳ５）。
【００５０】
次に、演算処理部１０２が、計測情報１０２１の計測日時ＴＮ及び演算結果ＣＮに基づき、演算結果ＣＮの経時変化を表す表示画面を表示部１０３に表示させる（ステップＳ６）。
【００５１】
次に、演算処理部１０２が、例えば、ユーザからの所定の終了コマンドの有無に応じ、計測を終了するか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、演算処理部１０２が計測を終了しないと判定した場合（ステップＳ７でＮＯ）、処理はステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７が繰り返される。これにより、表示部１０３の表示画面には、新たに計測された演算結果ＣＮが追加表示される。
【００５２】
反対に、演算処理部１０２が、計測を終了すると判定した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、光学分析部１０１に対して計測終了を指示する（ステップＳ８）。これにより、光学分析部１０１では、ポンプ４００の駆動が停止され、光源部１０１１による光の出射と、受光部１０１２による計測光の受光が終了される。以上で、計測処理は終了される。
【００５３】
以上に説明した計測処理によれば、ターゲット物質ｚの定量分析に必要な演算式００１をサーバ装置２００からダウンロードすることができるので、従来に比較してより容易に演算式００１を光学計測システム１０に組み込むことができる。
【００５４】
なお、上述した計測処理における各ステップの順序は、上述した例に限らない。例えば、ステップＳ１とステップＳ２との順序を入れ替えて、演算式００１をダウンロードした後、参照データＩ０を計測、記録するようにしてもよい。
【００５５】
また、ステップＳ２でダウンロードする演算式００１の数は１に限らず、複数の演算式００１をダウンロードしてもよい。その場合、ダウンロードした複数の演算式００１を用いてターゲット物質ｚの濃度ｃを演算し、得られた複数の演算結果のうち、最も計測精度が高いものをユーザに選択させるようにする。それ以降、選択された演算結果に対応する演算式を採用するようにし、選択されなかった演算結果に対応する演算式については、破棄して、破棄した旨をサーバ装置２００に通知するようにする。この通知により、例えば、演算式のダウンロード数に応じてユーザに課金する場合において、破棄した演算式の分については課金しないようにすることができる。また、例えば、破棄されなかった演算式については、高い計測精度を得られるものとして評価することができる。
【００５６】
次に、図６は、上述した計測処理による効果を説明するための図である。同図（Ａ）は、動物細胞の一種であるＣＨＯ(Chinese hamster ovary)細胞の培養液に含まれるグルコースの濃度を計測した場合の経時変化を示している。同図（Ｂ）は、該培養液に含まれる乳酸の濃度を計測した場合の経時変化を示している。なお、同図（Ａ），（Ｂ）において、白丸によって示す値は、他の計測装置を用いて計測した真値であり、黒丸によって示す値は、該計測処理による演算値である。
【００５７】
なお、演算式００１は、ＣＨＯ培養液に含まれるグルコース及び乳酸の濃度をＢｉｏＰＡＴ  Ｔｒａｃｅ（ｓａｒｔｏｒｉｕｓ製）を用いて計測した真値と、ＣＨＯ培養液を市販の分光分析装置（Ｍａｔｒｉｘ−Ｆ（Ｂｒｕｋｅｒ製））を用いて計測した光学情報とを用い、市販の多変量解析ソフト（Ｔｈｅ  Ｕｎｓｃｒａｍｂｌｅｒ  Ｘ（ＣＡＭＯ製））を用いて作成した。
【００５８】
同図（Ａ），（Ｂ）のどちらとも、演算値（黒丸）は、真値（白丸）と同じ傾向を示しており、グルコースと乳酸の濃度の経時変化を、上述した計測処理によっても定量分析できていることがわかる。なお、同図（Ａ），（Ｂ）の演算値（黒丸）は、同一の光学情報を、異なる演算式に代入して得られた結果であり、これは、同一の光学情報を用い、演算式のみを変えることで、複数のターゲット物質を定量分析可能であることを示唆している。
【００５９】
＜本発明の第２の実施形態に係る光学計測システム２０の構成例＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る光学計測システム２０（不図示）について説明する。本発明の第２の実施形態に係る光学計測システム２０は、第１の実施形態に係る光学計測システム１０（図１）の光学分析部１０１の内部構成を変更したものであり、光学分析部１０１以外については、光学計測システム１０と同一のものが用いられる。
【００６０】
図７は、光学計測システム２０における光学分析部１０１の構成例を示すＸＹ面の断面図である。
【００６１】
光学計測システム２０における光学分析部１０１の構成例は、光源部１０１１、受光部１０１２、セルホルダ１０１３Ａ，１０１３Ｂ、セル１０１４Ａ，１０１４Ｂ、制御部１０１５、方向変換素子１０１６、ミラー１０１７Ａ〜１０１７Ｄ、及び方向変換素子１０１８を備える。
【００６２】
なお、光学計測システム２０における光学分析部１０１の構成要素のうち、光学計測システム１０における光学分析部１０１（図２）の構成要素と共通するものについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
セルホルダ１０１３Ａは、セル１０１４Ａを保持、固定する。ただし、セル１０１４Ａにはバイパス管５００が接続されておらず、試料Ｌは流入されない。セルホルダ１０１３Ｂは、セル１０１４Ｂを保持、固定する。セル１０１４Ｂは、その両端が開口しており、バイパス管５００を流れる試料Ｌがセル１０１４Ｂを通過するように、バイパス管５００に接続されている。
【００６４】
方向変換素子１０１６，１０１８は、例えば、フリップマウント及びミラーから構成される。方向変換素子１０１６は、制御部１０１５からの制御に従い、光源部１０１１が出射した光の進行方向をミラー１０１７Ａ側またはミラー１０１７Ｂ側に切り替える。方向変換素子１０１８は、制御部１０１５からの制御に従い、受光部１０１２に向けて反射する光の受光方向をミラー１０１７Ｃ側またはミラー１０１７Ｄ側に切り替える。すなわち、方向変換素子１０１８は、ミラー１０１７Ｃまたはミラー１０１７Ｄからの光を受光部１０１２に反射する。
【００６５】
光源部１０１１から出射され、方向変換素子１０１６によってミラー１０１７Ａに向けて反射された光は、ミラー１０１７Ａによって反射され、セル１０１４Ａを透過し、ミラー１０１７Ｃによって方向変換素子１０１８に向けて反射され、方向変換素子１０１８にて受光部１０１２に向けて反射される。
【００６６】
一方、光源部１０１１から出射され、方向変換素子１０１６によってミラー１０１７Ｂに向けて反射された光は、ミラー１０１７Ｂによって反射され、セル１０１４Ｂを透過し、ミラー１０１７Ｄによって方向変換素子１０１８に向けて反射され、方向変換素子１０１８にて受光部１０１２に向けて反射される。
【００６７】
該構成例における制御部１０１５は、方向変換素子１０１６，１０１８も制御する。
【００６８】
＜光学計測システム２０による計測処理＞
次に、図８は、光学計測システム２０による計測処理の一例を説明するフローチャートである。
【００６９】
この計測処理は、例えば、演算処理部１０２に対するユーザからの所定の開始コマンドに応じて開始される。
【００７０】
はじめに、演算処理部１０２が、ターゲット物質ｚ及び定量分析の項目（濃度等）に応じた演算式００１を、サーバ装置２００からダウンロードする（ステップＳ２１）。具体的には、例えば、演算処理部１０２が、ネットワーク１１を介してサーバ装置２００に接続し、ユーザからターゲット物質ｚ及び定量分析の項目の選択を受け付け、ユーザの選択に応じた演算式００１を要求し、この要求に応じてサーバ装置２００が送信した演算式００１を受信する。
【００７１】
次に、ポンプ４００が、制御部１０１５からの制御に応じて駆動し、バイパス管５００への試料Ｌの流入を開始する（ステップＳ２２）。これにより、セル１０１４Ｂの中にも試料Ｌが流入される。
【００７２】
次に、方向変換素子１０１６が、制御部１０１５からの制御に従い、光源部１０１１から出射される光の進行方向をミラー１０１７Ａ側に切り替える。また同時に、方向変換素子１０１８が、制御部１０１５からの制御に従い、受光部１０１２に向けて反射する光の受光方向をミラー１０１７Ｃ側に切り替える（ステップＳ２３）。
【００７３】
次に、光学分析部１０１が、参照データＩ０を計測し、演算処理部１０２が、参照データＩ０を計測情報１０２１に記録する（ステップＳ２４）。具体的には、光源部１０１１が光を出射する。出射された光は、方向変換素子１０１６及びミラー１０１７Ａで反射され、試料Ｌが流入されていない、空のセル１０１４Ａを透過する。そして、受光部１０１２が、空のセル１０１４Ａを透過した参照光を受光して、その強度を表す参照データＩ０を演算処理部１０２に出力する。そして、演算処理部１０２が、計測日時ＴＮに対応付けて参照データＩ０を計測情報１０２１に記録する。
【００７４】
次に、方向変換素子１０１６が、制御部１０１５からの制御に従い、光源部１０１１から出射される光の進行方向をミラー１０１７Ｂ側に切り替える。また同時に、方向変換素子１０１８が、制御部１０１５からの制御に従い、受光部１０１２に向けて反射する光の受光方向をミラー１０１７Ｄ側に切り替える（ステップＳ２５）。
【００７５】
次に、光学分析部１０１が、計測データＩ１Ｎ（Ｎ＝１，２，・・・）を計測し、演算処理部１０２が、計測データＩ１Ｎを計測情報１０２１に記録する（ステップＳ２６）。具体的には、光源部１０１１が光を出射する。出射された光は、方向変換素子１０１６及びミラー１０１７Ｂで反射され、試料Ｌが流入されているセル１０１４Ｂを透過する。そして、受光部１０１２が、試料Ｌが流入されているセル１０１４Ｂを透過した計測光を受光して、その強度を表す計測データＩ１Ｎを演算処理部１０２に出力する。そして、演算処理部１０２が、計測日時ＴＮに対応付けて計測データＩ１Ｎを計測情報１０２１に記録する。
【００７６】
次に、演算処理部１０２が、参照データＩ０及び計測データＩ１Ｎを演算式００１に代入して演算し、ターゲット物質ｚの定量分析結果（濃度ｃ等）に相当する演算結果ＣＮを、計測日時ＴＮに対応付けて計測情報１０２１に記録する（ステップＳ２７）。
【００７７】
次に、演算処理部１０２が、計測情報１０２１の計測日時ＴＮ及び演算結果ＣＮに基づき、演算結果ＣＮの経時変化を表す表示画面を表示部１０３に表示させる（ステップＳ２８）。
【００７８】
次に、演算処理部１０２が、例えば、ユーザからの所定の終了コマンドの有無に応じ、計測を終了するか否かを判定する（ステップＳ２９）。ここで、演算処理部１０２が、計測を終了しないと判定した場合（ステップＳ２９でＮＯ）、制御部１０１５が、例えば、受光部１０１２から順次入力されている計測データＩ１Ｎに基づき、光源部１０１１及び受光部１０１２の少なくとも一方に劣化（例えば、光源部１０１１の光量低下や受光部１０１２の感度劣化等）が生じているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここで、制御部１０１５が、劣化が生じていると判定した場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）、処理がステップＳ２３に戻されて、それ以降が繰り返される。すなわち、改めて参照データＩ０が計測、記録された後に、ターゲット物質ｚの定量分析が行われ、その演算結果ＣＮの経時変化を表す表示画面が更新される。
【００７９】
反対に、制御部１０１５が、劣化が生じていないと判定した場合（ステップＳ３０でＮＯ）、処理はステップＳ２６に戻され、それ以降が繰り返される。すなわち、前回と同じ参照データＩ０を用いてターゲット物質ｚの定量分析が行われ、その演算結果ＣＮの経時変化を表す表示画面が更新される。
【００８０】
そして、演算処理部１０２が、計測を終了すると判定した場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）、光学分析部１０１に対して計測終了を指示する（ステップＳ３１）。これにより、光学分析部１０１では、ポンプ４００の駆動が停止され、光源部１０１１による光の出射と、受光部１０１２による計測光の受光が終了される。以上で、計測処理は終了される。
【００８１】
以上に説明した計測処理によれば、図５を参照して説明した計測処理と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、光源部１０１１及び受光部１０１２の少なくとも一方の劣化を検知した場合には、改めて参照データＩ０を計測するので、ターゲット物質ｚの定量分析の精度を維持することができる。
【００８３】
なお、ステップＳ３０にて劣化が生じていると判定した場合だけでなく、周期的に処理をステップＳ２３に戻し、改めて参照データＩ０を計測、記録するようにしてもよい。
【００８４】
上述した計測処理は、図５を参照して説明した計測処理と同様、各ステップの順序を変更してもよい。また、複数の演算式００１をダウンロードするようにしてもよい。
【００８５】
＜本発明の第３の実施形態に係る光学計測システム３０の構成例＞
次に、図９は、本発明の第３の実施形態に係る光学計測システム３０の構成例を示している。
【００８６】
光学計測システム３０は、光学計測システム１０（図１）と比較して、サーバ装置２００の配置が異なる。光学計測システム１０におけるサーバ装置２００は、所謂、クラウドネットワーク上に存在していたが、光学計測システム３０におけるサーバ装置２００は、演算処理部１０２がネットワーク１１を介して接続可能な遠隔システム上に配置されている。
【００８７】
光学計測システム３０によれば、演算処理部１０２は、遠隔システムで使用されている演算式００１と同一の演算式００１を、ネットワーク１１を介してサーバ装置２００からダウンロードし、ターゲット物質の定量分析に用いることができる。
【００８８】
＜本発明の第４の実施形態に係る光学計測システム４０の構成例＞
次に、図１０は、本発明の第４の実施形態に係る光学計測システム４０の構成例を示している。
【００８９】
光学計測システム４０は、Ｘ社に設置されている計測サイト０１０Ｘ、Ｙ社に設置されている計測サイト０１０Ｙ、サーバ装置２００、演算式生成装置８００Ｘ、及び演算式生成装置８００Ｙを備える。
【００９０】
計測サイト０１０Ｘ，０１０Ｙそれぞれは、光学計測システム１０または光学計測システム２０と同様の光学計測装置１００、及び反応槽３００を有する。
【００９１】
サーバ装置２００には、Ｘ社用の演算式００１Ｘを生成するベンダが操作する複数の演算式生成装置８００Ｘが接続されている。また、サーバ装置２００には、Ｙ社用の演算式００１Ｙを生成するベンダが操作する複数の演算式生成装置８００Ｙが接続されている。なお、演算式生成装置８００Ｘ，８００Ｙにおいて、特定の会社用の演算式００１だけを生成するのではなく、汎用性がある演算式００１を生成するようにしてもよい。
【００９２】
サーバ装置２００は、演算式生成装置８００ＸからアップロードされたＸ社用の演算式００１Ｘを、計測サイト０１０Ｘの演算処理部１０２だけがアクセス可能な領域に記憶しており、計測サイト０１０Ｘの演算処理部１０２に対してＸ社用の演算式００１Ｘをダウンロードさせることができる。また、サーバ装置２００は、演算式生成装置８００ＹからアップロードされたＹ社用の演算式００１Ｙを、計測サイト０１０Ｙの演算処理部１０２だけがアクセス可能な領域に記憶しており、計測サイト０１０Ｙの演算処理部１０２に対してＹ社用の演算式００１Ｙをダウンロードさせることができる。
【００９３】
なお、光学計測システム４０のサーバ装置２００においても、演算式００１Ｘ，００１Ｙのダウンロード履歴を表す演算式ＤＬ情報２０１（図４）が管理される。ただし、演算式ＤＬ情報２０１は、例えば、Ｘ社による演算式００１Ｘのダウンロードの履歴をＹ社が閲覧できないように、ダウンロードした履歴が他のユーザ（他社）から閲覧できないように管理される。
【００９４】
計測サイト０１０Ｘ，０１０Ｙそれぞれによる計測処理については、図５または図８を参照して上述した計測処理と同様であるので、その説明は省略する。
【００９５】
上述した光学計測システム４０によれば、異なる複数の計測サイト向けの演算式を、同一のサーバ装置２００によって保管し、そのダウンロードの履歴を表す演算式ＤＬ情報２０１を他のユーザ（他社）から秘匿した状態で管理することができる。
【００９６】
本発明は、上記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、第１〜４の実施形態のように分光分析を行う場合だけでなく、蛍光を用いた光学分析等を行う場合にも適用できる。また、例えば、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
００１・・・演算式、１０・・・光学計測システム、０１０Ｘ，０１０Ｙ・・・計測サイト、１１・・・ネットワーク、２０，３０，４０・・・光学計測システム、１００・・・光学計測装置、１０１・・・光学分析部、１０２・・・演算処理部、１０３・・・表示部、２００・・・サーバ装置、２０１・・・演算式ＤＬ情報、３００・・・反応槽、４００・・・ポンプ、５００・・・バイパス管、８００Ｘ，８００Ｙ・・・演算式生成装置、１０１１・・・光源部、１０１２・・・受光部、１０１３・・・セルホルダ、１０１４・・・セル、１０１５・・・制御部、１０１６・・・方向変換素子、１０１７Ａ〜１０１７Ｄ・・・ミラー、１０１８・・・方向変換素子、１０２１・・・計測情報
【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】
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【図６】
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【図７】
2020201171.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020201171.tif 000011
【図１０】
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