(57)【要約】【課題】簡易な構成で、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正して、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる測定デバイスを提供する。【解決手段】測定デバイスは、内壁で囲まれ、被検物質である抗原を含む試料を保持するための空間部と、前記空間部と連通し、前記空間部内に前記試料を供給するための試料供給口と、前記試料を光学的に測定するための光学測定部と、前記空間部内に設けられ、前記抗原に対する抗体、及び前記抗原と前記抗体とを含む凝集複合体の生成を促進させ、色素によって標識された凝集促進剤を保持する試薬保持部とを備える。【選択図】図１
2010014403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁で囲まれ、被検物質である抗原を含む試料を保持するための空間部と、
前記空間部と連通し、前記空間部内に前記試料を供給するための試料供給口と、
前記試料を光学的に測定するための光学測定部と、
前記空間部内に設けられ、前記抗原に対する抗体、及び前記抗原と前記抗体とを含む凝集複合体の生成を促進させ、色素によって標識された凝集促進剤を保持する試薬保持部とを備える、測定デバイス。
【請求項２】
前記光学測定部は、前記空間部外から前記空間部内に光を入射させるための光入射部と、前記空間部内から前記空間部外に光を出射させるための光出射部とを備える、請求項１に記載の測定デバイス。
【請求項３】
前記試薬保持部が、前記抗体を保持する第１の試薬保持部と、前記凝集促進剤を保持する第２の試薬保持部とからなる、請求項１または２に記載の測定デバイス。
【請求項４】
前記凝集促進剤は、主鎖としてポリエチレングリコールを含む高分子化合物である、請求項３記載の測定デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の測定デバイスを取付けるための測定デバイス取付け部と、
前記空間部外から前記空間部内に入射する光を出射するための光源と、
前記空間部内から前記空間部外に出射した光を受光するための受光部と、
前記受光部により受光された、前記凝集複合体の量を反映する光の強度と、前記受光部に受光された、前記色素によって標識された前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映する光の強度とに基づいて、前記試料中に含まれる前記被検物質の濃度を定量するための演算部とを備える、測定装置。
【請求項６】
前記光源は第１の光源と第２の光源とを備え、
前記受光部は前記第１の光源から出射した第１の出射光を受光する第１の受光部と、前記第２の光源から出射された第２の出射光を受光する第２の受光部とを備え、
前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度が、前記凝集複合体の量を反映し、
前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度が、前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映する、請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
さらに、前記凝集促進剤の濃度が互いに異なる場合における、前記被検物質の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第１の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える、請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
さらに、前記被検物質の濃度が互いに異なる場合における、前記凝集促進剤の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第３の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える、請求項６に記載の測定装置。
【請求項９】
さらに、前記試料を前記測定デバイスの前記空間部内に吸引するための吸引部を備える、請求項５〜８のいずれかに記載の測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の測定デバイスと、請求項７に記載の測定装置とを用い、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する測定方法であって、
前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、
前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、
前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、
前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、
前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、
前記第２の検量線を参照することにより、前記第５の工程で測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、
前記複数の第１の検量線の中から、前記第６の工程において換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の検量線を抽出する第７の工程と、
前記第７の工程において抽出された第１の検量線を参照することにより、前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度を前記被検物質の濃度に換算する第８の工程とを含む測定方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の測定デバイスと、請求項８に記載の測定装置とを用い、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する測定方法であって、
前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、
前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、
前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、
前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、
前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、
前記第２の検量線を参照することにより前記第５の工程において測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、
前記第３の検量線の中から、前記第６の工程で換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の出射光の強度が前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度と等しくなる第３の検量線を抽出する第７の工程と、
前記第７の工程において抽出された第３の検量線に対応する前記被検物質の濃度を求める第８の工程とを含む測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料中に含まれる被検物質の分析を行うための測定デバイス、測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、臨床検査分野で使用される測定機器として、ＰＯＣＴ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｃａｒｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）機器が用いられている。ＰＯＣＴ機器とは、病院の検査室や検査センターを除く医療現場で実施される臨床検査に用いられる機器であり、在宅医療に用いられる機器も含まれる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
ＰＯＣＴ機器としては、例えば、血糖センサ、妊娠診断薬、排卵検査薬、ＨｂＡ１ｃ・微量アルブミン測定装置（例えば、バイエル製ＤＣＡ２０００）が挙げられる。ＰＯＣＴ機器は、ある病態に特異的なマーカー物質にフォーカスして、当該マーカー物質を簡易・迅速に測定することができるため、被検者のスクリーニング及びモニタリングに効果的に用いられる。また、ＰＯＣＴ機器は、小型であるため、携帯性に優れており、低コストで導入することができ、さらに操作性においても特に専門性を必要とせず、誰にでも使用することができる。
【０００４】
現在、臨床検査の測定項目は多く存在するが、尿などの体液を検体とする場合、測定方式は、主に光学測定方式と電気化学測定方式に大別される。従来の大規模自動化機器及びＰＯＣＴ機器では、それぞれいずれかの測定方式を用いて測定が行われている。
例えば、特許文献３では、抗体を用いた抗原の測定の一例として、抗原であるアルブミンやＣＲＰ（Ｃ反応性タンパク質）を、それらの抗体や凝集促進剤としてのポリエチレングリコールとともに混合することにより、抗原−抗体凝集体を生成し、４７０ｎｍの光を用いて比濁測定することが提案されている。
【特許文献１】特開平０７−２４８３１０号公報
【特許文献２】特開平０３−０４６５６６号公報
【特許文献３】特表２００２−５０９２４７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、上記のような、乾燥状態の抗体や凝集促進剤などの試薬を用いた抗原−抗体凝集体の生成に基づいた従来の測定方法では、試薬、特に凝集促進剤の試料への溶解が必ずしも容易でないため、その溶解状態が測定毎に異なり、その結果、測定に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡易な構成を有し、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、迅速かつ正確に測定対象物質である抗原の測定を行うことができる測定デバイス、測定装置及び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】
上記従来の課題を解決するために、本発明の測定デバイスは、内壁で囲まれ、被検物質である抗原を含む試料を保持するための空間部と、前記空間部と連通し、前記空間部内に前記試料を供給するための試料供給口と、前記試料を光学的に測定するための光学測定部と、前記空間部内に設けられ、前記抗原に対する抗体、及び前記抗原と前記抗体とを含む凝集複合体の生成を促進させ、色素によって標識された凝集促進剤を保持する試薬保持部とを備える。
【０００８】
また、本発明の測定装置は、上記測定デバイスを取付けるための測定デバイス取付け部と、前記空間部外から前記空間部内に入射する光を出射するための光源と、前記空間部内から前記空間部外に出射した光を受光するための受光部と、前記受光部により受光された、前記凝集複合体の量を反映する光の強度と、前記受光部に受光された、前記色素によって標識された前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映する光の強度とに基づいて、前記試料中に含まれる前記被検物質の濃度を定量するための演算部とを備える。
本発明の測定装置の第１の好ましい態様は、前記光源は第１の光源と第２の光源とを備え、前記受光部は前記第１の光源から出射した第１の出射光を受光する第１の受光部と、前記第２の光源から出射された第２の出射光を受光する第２の受光部とを備え、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度が、前記凝集複合体の量を反映し、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度が、前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映し、さらに、前記凝集促進剤の濃度が互いに異なる場合における、前記被検物質の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第１の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える。
本発明の測定装置の第２の好ましい態様は、前記光源は第１の光源と第２の光源とを備え、前記受光部は前記第１の光源から出射した第１の出射光を受光する第１の受光部と、前記第２の光源から出射された第２の出射光を受光する第２の受光部とを備え、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度が、前記凝集複合体の量を反映し、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度が、前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映し、さらに、前記被検物質の濃度が互いに異なる場合における、前記凝集促進剤の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第３の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える。
【０００９】
本発明の第１の測定方法は、上記測定デバイス、及び上記第１の好ましい態様の測定装置を用い、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する測定方法であって、前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、前記第２の検量線を参照することにより、前記第５の工程で測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、前記複数の第１の検量線の中から、前記第６の工程において換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の検量線を抽出する第７の工程と、前記第７の工程において抽出された第１の検量線を参照することにより、前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度を前記被検物質の濃度に換算する第８の工程とを含む。
【００１０】
本発明の第２の測定方法は、上記測定デバイス、及び上記第２の好ましい態様の測定装置を用い、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する測定方法であって、前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、前記第２の検量線を参照することにより前記第５の工程において測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、前記第３の検量線の中から、前記第６の工程で換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の出射光の強度が前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度と等しくなる第３の検量線を抽出する第７の工程と、前記第７の工程において抽出された第３の検量線に対応する前記被検物質の濃度を求める第８の工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、簡易な構成を有し、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、迅速かつ正確に測定対象物質である抗原の測定を行うことができる測定デバイス、測定装置及び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】
【００１２】
本発明の測定デバイスは、内壁で囲まれ、被検物質である抗原を含む試料を保持するための空間部と、前記空間部と連通し、前記空間部内に前記試料を供給するための試料供給口と、前記試料を光学的に測定するための光学測定部と、前記空間部内に設けられ、前記抗原に対する抗体、及び前記抗原と前記抗体とを含む凝集複合体の生成を促進させ、色素によって標識された凝集促進剤を保持する試薬保持部とを備える。
この構成により、空間部内に供給された試料中に含まれる被検物質である抗原と、試薬保持部に担持された抗体との反応による凝集複合体の生成を実現することができる。測定デバイスの光学測定部に入射した光が空間部内に供給された試料中を透過した後、測定デバイスの光学測定部から出射した光である散乱光や透過光の強度は、試料中において生成した凝集複合体の量に依存する。このため、その出射光の強度を測定することによって、凝集複合体、すなわち試料の被検物質の量を測定することができる。
【００１３】
さらに、本発明の測定デバイスでは、試薬保持部に担持された凝集促進剤に色素が標識されているため、試料中への凝集促進剤の溶解に伴い、色素も溶解する。測定デバイスに光を入射し、試料が供給された空間部から出射した光である透過光（吸収光）や蛍光の強度は、試料中に溶解している色素の量に依存する。このため、その出射光を測定することによって、試料中に溶解している凝集促進剤の量を測定することができる。
したがって、簡易な構成により、試料中に溶解している凝集促進剤の量を測定することができるため、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原（被検物質）の量の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００１４】
前記光学測定部は、前記空間部外から前記空間部内に光を入射させるための光入射部と、前記空間部内から前記空間部外に光を出射させるための光出射部とを備えることが好ましい。
前記試薬保持部は、前記抗体を保持する第１の試薬保持部と、前記色素で標識された前記凝集促進剤を保持する第２の試薬保持部とからなるのが好ましい。この構成によって、抗体と凝集促進剤とが、それぞれ別々に保持されるため、抗体の溶解がより円滑になり、安定した測定を行うことができる。
前記凝集促進剤は、主鎖としてポリエチレングリコールを含む高分子化合物であることが好ましい。
【００１５】
前記凝集促進剤を標識する色素としては、フェノキサジン及びフェノキサジン誘導体、フェナジン及びフェナジン誘導体、アクリジン及びアクリジン誘導体、フルオレセイン及びフルオレセイン誘導体、ならびにフェノチアジン誘導体等が挙げられる。上記色素は化学的に安定しており、その吸光係数や蛍光収率、及び吸収・励起・蛍光波長などの分光学的特性が良く知られているため、これらの色素で標識された凝集促進剤の量の測定を安定かつ正確に行うことができる。
フェノチアジン誘導体としては、チオニン及びチオニン誘導体、アズールＡ及びアズールＡ誘導体、アズールＣ及びアズールＣ誘導体、ならびにトルイジンブルー及びトルイジンブルー誘導体等が挙げられる。フェノチアジン誘導体は、化学的に安定しており、かつ、分光学的特性がよく知られているとともに、分子内にアミノ基を有しているため、凝集促進剤への共有結合による標識が可能となり、これらの色素で標識された凝集促進剤の量の測定を安定かつ正確に行うことができる。
【００１６】
また、本発明の測定装置は、上記測定デバイスを取付けるための測定デバイス取付け部と、前記空間部外から前記空間部内に入射する光を出射するための光源と、前記空間部内から前記空間部外に出射した光を受光するための受光部と、前記受光部により受光された、前記凝集複合体の量を反映する光の強度と、前記受光部に受光された、前記色素によって標識された前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映する光の強度とに基づいて、前記試料中に含まれる前記被検物質の濃度を定量するための演算部とを備える。
前記光源は第１の光源と第２の光源とを備え、前記受光部は前記第１の光源から出射した第１の出射光を受光する第１の受光部と、前記第２の光源から出射された第２の出射光を受光する第２の受光部とを備え、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度が、前記凝集複合体の量を反映し、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度が、前記凝集促進剤の前記試料中における濃度を反映するのが好ましい。
【００１７】
本発明の測定装置の第１の好ましい態様としては、上記測定装置が、さらに、前記凝集促進剤の濃度が互いに異なる場合における、前記被検物質の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第１の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える。
この構成によって、空間部内に保持された試料中から出射した第２の出射光の強度に対応する第２の受光部からの信号に基づいて、記憶部に記憶された第２の検量線を参照して、色素で標識された凝集促進剤の溶解濃度を決定することができる。複数の第１の検量線の中から、決定された凝集促進剤の濃度に対応する第１の検量線を抽出することができる。抽出された第１の検量線を参照することにより、空間部内に保持された試料中から出射した第１の出射光の強度に対応する第１の受光部からの信号を、被検物質の濃度に換算することができる。したがって、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００１８】
本発明の測定装置の第２の好ましい態様としては、上記測定装置が、さらに、前記被検物質の濃度が互いに異なる場合における、前記凝集促進剤の濃度と、前記第１の受光部により受光された前記第１の出射光の強度との関係を表す複数の第３の検量線、及び前記凝集促進剤の濃度と、前記第２の受光部により受光された前記第２の出射光の強度との関係を表す第２の検量線を格納する記憶部を備える。
この構成によって、第２の出射光の強度に対応する第２の受光部から出力された信号に基づいて、記憶部に記憶された第２の検量線を参照して、色素で標識された凝集促進剤の溶解濃度を決定することができる。複数の第３の検量線の中から、決定された凝集促進剤の濃度に対応する第１の出射光の強度が、測定された第１の出射光の強度と等しくなるような、第３の検量線を抽出することができる。そして、抽出された第３の検量線に対応する被検物質の濃度を求めることができる。したがって、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の測定装置は、さらに、前記試料を前記測定デバイスの前記空間部内に吸引するための吸引部を備えることが好ましい。この構成によって、吸引部を用いて、測定デバイスの試料供給口から試料を吸引し、測定デバイスの試料保持部内に容易に試料を供給することができる。
【００２０】
本発明の第１の測定方法は、上記測定デバイス、及び上記第１の好ましい態様の測定装置を用いて、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する方法である。すなわち、前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、前記第２の検量線を参照することにより、前記第５の工程で測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、前記複数の第１の検量線の中から、前記第６の工程において換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の検量線を抽出する第７の工程と、前記第７の工程において抽出された第１の検量線を参照することにより、前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度を前記被検物質の濃度に換算する第８の工程とを含む。
【００２１】
この構成によって、空間部内に保持された試料中から出射した第２の出射光の強度に対応する第２の受光部からの信号に基づいて、記憶部に記憶された第２の検量線を参照して、色素で標識された凝集促進剤の溶解濃度を決定することができる。複数の第１の検量線の中から、決定された凝集促進剤の濃度に対応する第１の検量線を抽出することができる。抽出された第１の検量線を参照することにより、第１の光源から出射された光のうち、空間部内に保持された試料中から第１の出射光の強度に対応する第１の受光部からの信号を、被検物質の濃度に換算することができる。したがって、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００２２】
本発明の第２の測定方法は、上記測定デバイス、及び上記第２の好ましい態様の測定装置を用いて、前記試料中に含まれる前記被検物質を測定する方法である。すなわち、前記測定デバイスの前記空間部内に前記試料を供給する第１の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第１の出射光を照射する第２の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第１の出射光の強度を測定する第３の工程と、前記試料が供給された空間部に、前記光学測定部を通じて前記第２の出射光を照射する第４の工程と、前記光学測定部を通じて前記試料が供給された空間部から出射した前記第２の出射光の強度を測定する第５の工程と、前記第２の検量線を参照することにより前記第５の工程において測定された第２の出射光の強度を前記凝集促進剤の濃度に換算する第６の工程と、前記第３の検量線の中から、前記第６の工程で換算された凝集促進剤の濃度に対応する第１の出射光の強度が前記第３の工程において測定された第１の出射光の強度と等しくなる第３の検量線を抽出する第７の工程と、前記第７の工程において抽出された第３の検量線に対応する前記被検物質の濃度を求める第８の工程とを含む。
【００２３】
この構成によって、第２の出射光の強度に対応する第２の受光部から出力された信号に基づいて、記憶部に記憶された第２の検量線を参照して、色素で標識された凝集促進剤の溶解濃度を決定することができる。複数の第３の検量線の中から、決定された凝集促進剤の濃度に対応する第１の出射光の強度が、第３の工程で測定された第１の出射光の強度と等しい第３の検量線を抽出することができる。そして、抽出された第３の検量線に対応する被検物質の濃度を求めることができる。したがって、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００２４】
臨床検査における試料としては、血清、血漿、尿、間質液、リンパ液などの体液、培地の上清液などの液体試料が挙げられる。特に、尿は非侵襲的に在宅での日常の健康管理を行うためには非常に有効的な試料である。その他、これらの体液中の特定の成分と反応する試薬、例えば酵素、抗体、もしくは色素などと、体液とを混合したものを、試料として測定デバイスに供給してもよい。
被検物質としては、アルブミン、ｈＣＧ、ＬＨ、ＣＲＰ、ＩｇＧなどが挙げられる。
健康管理の最初の段階で行われる尿の定性検査、腎機能検査、妊娠検査・排卵検査などにおいては、蛋白、微量アルブミンや、ｈＣＧ、ＬＨなどのホルモン等に関して測定の要望があり、その測定には抗原抗体反応に基づいた光学測定が適している。抗原抗体反応に基づいた光学測定としては、免疫比ろう法、免疫比濁法、ラテックス免疫凝集法などの、抗原抗体反応に基づいて試料中に生じた濁りを測定するものが挙げられる。
【００２５】
また、試薬に含まれる抗体は、公知の方法により産生させることができるので、試薬を作製しやすいという点で有利である。例えば、アルブミンやＣＲＰなどの蛋白や、ｈＣＧ、ＬＨなどのホルモンを抗原として、マウス・ウサギなどに免疫することにより、抗原に対する抗体を得ることができる。また、抗体としては、アルブミンやＣＲＰなどの尿中に含まれる蛋白に対する抗体や、ｈＣＧ、ＬＨなどの尿中に含まれるホルモンに対する抗体などが挙げられる。
以下、本発明の実施の形態について、試料として尿を用い、被検物質がヒトアルブミンである場合の例を、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
試料に含まれる被検物質を測定するための試料を吸引、保持するための測定デバイスについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る測定デバイスの斜視図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２において、測定デバイス１は、透明な材料、例えばポリスチレンにて作製された空間部２ａを有する基体２からなる。基体２は、中空四角柱部分２ｄと中空四角錐部分２ｅとからなり、基体２内部の空間部２ａは試料保持部として機能する。中空四角柱部分２ｄの上端部には吸引口２ｃが設けられ、中空四角錐部分２ｅの下端部には試料供給口２ｂが設けられている。
【００２７】
中空四角柱部分２ｄの側面は４つの面、すなわち第１の面３、第２の面４、第３の面５及び第４の面６を有する。これらの面のうち、第２の面４が光入射部として機能し、第２の面４に対向する第３の面５が光出射部として機能する。この光入射部及び光出射部が、上記光学測定部に相当する。
この光入射部及び光出射部は、光学的に透明な材料、または可視光を実質的に吸収しない材料で形成されていることが好ましい。例えば、上述したポリスチレンの他、石英、ガラス、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。測定デバイスを使い捨てにする場合には、コストの観点からポリスチレンなどの樹脂材料を用いることが好ましい。また、測定デバイスにおいて、少なくとも光入射部及び光出射部のみが光学的に透明であればよく、上記以外の部分は必ずしも光学的に透明である必要はない。
【００２８】
空間部２ａを囲む内壁面のうち、中空四角柱部分２ｄの第４の面６の内壁面には、第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８が設けられている。
第１の試薬保持部７には、空間部２ａ内に供給された試料と反応させるための試薬が乾燥状態で担持されている。試薬としては、試料中の被検物質である抗原と反応する抗体が用いられる。第１の試薬保持部７は、空間部２ａ内に試料が供給された際、試薬が試料に溶解しやすいような位置に配置されていることが好ましい。
また、第２の試薬保持部８には、試薬として、抗原と抗体との凝集反応を促進させるための凝集促進剤が乾燥状態で担持されている。凝集促進剤は、色素によって標識されている。色素によって標識された凝集促進剤としては、例えば下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物が用いられる。
一般式（１）：
【００２９】
【化１】
2010014403.tif 000003
【００３０】
式（１）中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して水素（−Ｈ）またはメチル基（−ＣＨ3）である。ｎは、好ましくは３０〜３５０である。
一般式（１）は、凝集促進剤としてポリエチレングリコールを用い、凝集促進剤を標識する色素としてはフェノチアジン誘導体を用いた場合の例を示す。凝集促進剤であるポリエチレングリコールの主鎖末端において、ポリエチレングリコールとフェノチアジン誘導体とがペプチド結合により結合している。色素は、一般式（１）において、Ｘ＝Ｙ＝Ｈの場合はチオニン、Ｘ＝Ｈ及びＹ＝ＣＨ3の場合はアズールＣ、Ｘ＝Ｙ＝ＣＨ3の場合はアズールＡとなる。
【００３１】
凝集促進剤としては、上述したポリエチレングリコールや、多糖類（デキストラン、セルロース、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸など）等の水溶性高分子を主鎖として含む化合物が挙げられる。凝集促進剤と色素との結合形態は、上記ペプチド（Ｎ−Ｃ）結合以外に、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ＝Ｃ結合、Ｃ＝Ｎ結合、Ｓ−Ｓ結合などでもよい。
また、凝集促進剤の主鎖に、炭素数１〜１０の側鎖が結合していてもよい。上記側鎖としては、例えば、カルボキシアルキル、アルキル、アルキルアミン、アルキルアミドなどが挙げられる。
【００３２】
凝集促進剤を標識する色素としては、例えば、上述したフェノチアジン誘導体の他、フェノキサジン及びフェノキサジン誘導体、フェナジン及びフェナジン誘導体、アクリジン及びアクリジン誘導体、ならびにフルオレセイン及びフルオレセイン誘導体が用いられる。また、フェノチアジン誘導体としては、例えば、チオニン及びチオニン誘導体、アズールＡ及びアズールＡ誘導体、アズールＣ及びアズールＣ誘導体、ならびにトルイジンブルー及びトルイジンブルー誘導体が用いられる。
【００３３】
図４に、標識に用いる色素の一例であるチオニンの吸収スペクトルを示す。図４において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度（任意強度）を示す。図４は、チオニン濃度の低下に伴い、吸光度が減少することを示す。
フェノチアジン誘導体、フェノキサジン及びフェノキサジン誘導体、フェナジン及びフェナジン誘導体、アクリジン及びアクリジン誘導体、ならびにフルオレセイン及びフルオレセイン誘導体は、化学的に安定しており、その吸光係数や蛍光収率、及び吸収・励起・蛍光波長などの分光学的特性が良く知られているため、これらの色素で標識された凝集促進剤の測定を安定かつ正確に行うことができる。また、チオニン及びチオニン誘導体、アズールＡ及びアズールＡ誘導体、アズールＣ及びアズールＣ誘導体、ならびにトルイジンブルー及びトルイジンブルー誘導体は、化学的に安定しており、かつ分光学的特性が良く知られていると同時に、これらの色素は分子内にアミノ基を有しており、凝集促進剤への共有結合による標識が容易である。
【００３４】
なお、第２の試薬保持部８では、色素によって標識された凝集促進剤だけではなく、色素によって標識されていない、非標識の凝集促進剤を保持させてもよい。
凝集促進剤の分子量や側鎖の化学構造は、凝集反応の種類に応じて適宜、適切なものを用いることができる。凝集促進剤には、例えば、分子量が１０００〜１００００の範囲にあるものが用いられる。凝集促進剤は抗原抗体反応を促進させるために用いられるため、第２の試薬保持部８は、抗体を含む第１の試薬保持部７の近傍に配置するのが好ましい。また、第２の試薬保持部８は、第１の試薬保持部７と同様に、空間部２ａ内に試料が供給されたときに、凝集促進剤が試料に溶解しやすいような位置に配置されていることが好ましい。
このように、本実施の形態の測定デバイス１では、空間部２ａ内に設けられた第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８に、それぞれ抗体及び凝集促進剤を担持させることによって、試料への抗体の溶解が非常に円滑になり、被検物質の測定を安定して行うことができる。
【００３５】
測定デバイス１を使用して被検物質を測定する際、測定デバイス１の一部を、例えば容器内に採取された尿に浸漬した後、後述の測定装置によって吸引口２ｃから空間部２ａ内の空気を吸引することにより、空間部２ａ内に尿を供給する。
なお、本実施の形態では、光入射部及び光出射部として機能させる面を第２の面４及び第３の面５としたが、これに限ることはなく、例えば、第２の面４を光入射部として機能させ、第２の面４から空間部２ａ内に入射した後空間部２ａ内において散乱した光に対しては、第４の面６が光出射部として機能するようにしてもよい。
【００３６】
次に、測定デバイス１の作製方法について、図３を用いて説明する。
図３は、本実施の形態１に係る測定デバイスの分解斜視図である。図３に示すように、測定デバイス１の基体２を構成する第１の部材３１及び第２の部材３２は、それぞれ透明な材料、例えばポリスチレンにて作製され、かつ、凹部を有する。これら第１の部材３１と第２の部材３２とが互いに組み合わされることにより、中空四角柱部分２ｄ及び中空四角錐部分２ｅを有する基体２が構成される。
第１の部材３１及び第２の部材３２は、金型を用いた成型により得られる。また、第１の部材３１及び第２の部材３２を左右対称な形状とすることによって、１つの金型で形成することができ、コストを低減することができる。成型には、公知の樹脂成型技術を用いればよい。第１の部材３１及び第２の部材３２の寸法は、適宜設定すればよいが、例えば、幅Ａ１０ｍｍ、長さＢ８４ｍｍ、長さＣ６ｍｍ、及び厚み１ｍｍである。
【００３７】
まず、以下のようにして、第２の部材３２の凹部の底面に、第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８を設ける。
例えば、光学測定のための試薬であるヒトアルブミンに対する抗体の水溶液を、マイクロシリンジなどを用いて第２の部材３２の凹部の底面上に一定量滴下し、これを室温〜３０℃程度の環境に静置して水分を蒸発させることにより、ヒトアルブミンに対する抗体を乾燥状態で担持させて第１の試薬保持部７を形成することができる。例えば、濃度が８ｍｇ／ｄＬの抗体の水溶液を用い、０．７ｍＬの滴下量で、面積が５ｃｍ2の領域に滴下すればよい。
【００３８】
同様に、凝集促進剤の水溶液を、マイクロシリンジなどを用いて第２の部材３２の凹部の底面上に一定量滴下し、これを室温〜３０℃程度の環境に静置して水分を蒸発させることにより、凝集促進剤を乾燥状態で担持させて第２の試薬保持部８を形成することができる。例えば、濃度１６重量％の凝集促進剤の水溶液を用いて、０．７ｍＬの滴下量で、面積が５ｃｍ2の領域に滴下すればよい。
塗布する試薬を含む水溶液の濃度及び量は、必要とするデバイスの特性や第２の部材３２における形成位置の空間的な制限に応じて、適切に選択すればよい。また、第２の部材３２における第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８の位置や面積は、試薬の試料に対する溶解性や光学測定部の位置などを鑑みて適宜選択すればよい。
【００３９】
なお、ヒトアルブミンに対する抗体は、従来公知の方法により得ることができる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したウサギの抗血清を、プロテインＡカラムクロマトグラフィーにより精製した後、透析チューブを用いて透析することにより、抗ヒトアルブミン抗体が得られる。
また、上述のように、第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８を形成する代わりに、例えば、ガラス繊維や濾紙などからなる多孔性の担体に、それぞれの試薬の溶液を含浸させた後、乾燥させることにより試薬を担持させ、上記担体を第２の部材３２の凹部の底面にそれぞれ貼付することによって、空間部２ａ内に設けるようにしてもよい。また、空間部２ａを構成する壁面の一部に、試薬の溶液を直接塗布した後、乾燥することにより、試薬を配置してもよい。さらに、空間部２ａの外部において凍結乾燥させた試薬を担持した担体を空間部２ａ内に設置してもよい。
【００４０】
次に、上記で得られた第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８を設けた第２の部材３２と、第１の部材３１とを、図３の１点鎖線で示す位置関係で接合して、測定デバイス１を組み立てる。
具体的には、第１の部材３１と第２の部材３２との接合部分に、例えばエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、第１の部材３１と第２の部材３２とを張り合わせた後、静置し乾燥させて接着させてもよい。また、接着剤を塗布せずに、第１の部材３１と第２の部材３２とを組み合わせた後、市販の溶着機を用いて第１の部材３１と第２の部材３２との接合部分を、熱または超音波によって溶着させてもよい。
【００４１】
なお、本実施の形態では、試薬保持部として２つの試薬保持部、すなわち第１の試薬保持部７と第２の試薬保持部８を設け、試薬としての抗体及び凝集促進剤をそれぞれ担持させるように記述したが、空間部２ａ内の壁面に、抗体と凝集促進剤との混合物を乾燥状態で担持させて１つの試薬保持部を形成してもよい。
【００４２】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る測定デバイス１を用いることにより、空間部２ａ内に供給された試料中に含まれる被検物質である抗原と、第１の試薬保持部７に担持された抗体との反応による凝集体の生成を実現することができる。測定デバイス１の光入射部より入射し、空間部２ａ内に供給された試料中を透過した後、測定デバイス１の光出射部から出射した光である散乱光や透過光の強度は、試料中において生成した凝集体の量に依存する。このため、その出射光を測定することによって、凝集体、すなわち試料中の被検物質の量を測定することができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態の測定デバイス１では、凝集促進剤には色素が標識されているので、試料中への凝集促進剤の溶解に伴い、色素も溶解する。測定デバイス１の光入射部より入射し、空間部２ａ内に供給された試料中を透過した後、測定デバイスの光出射部から出射した光である透過光（吸収光）や蛍光の強度は、試料中に溶解している色素の量に依存する。このため、その出射光を測定することによって、試料中に溶解している凝集促進剤の量を測定することができる。
したがって、本実施の形態における測定デバイス１の簡易な構成により、試料中に溶解する凝集促進剤の量を容易に測定することができる。また、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原（被検物質）の量の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００４４】
本発明の測定デバイスの形状は、本発明の構成要件を満たし、かつ本発明の効果を得られるものであればよく、本実施の形態の測定デバイス１に限定されない。例えば、図５及び図６に示す測定デバイス１１でもよい。図５は、本発明の実施の形態１に係る測定デバイスの他の一例を示す斜視図、図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図５及び図６の測定デバイス１１において、図１及び図２の測定デバイス１と同じ構成要素には、同じ符号を付している。
図５及び図６において、測定デバイス１１は、内部に空間部２ａを有する有底中空直方体形状の基体２からなる。基体２の第１の面３の下部には、試料供給口２ｂが設けられている。
また、基体２は、第１の面３、第２の面４、及び第３の面５に対応する３つの側面ならびに底部３３を有する第１の部材３１と、第４の面６に対応する第２の部材３２とで構成されている。第２の部材３２の内壁面には、上記図１及び図２の測定デバイス１と同様の第１の試薬保持部７及び第２の試薬保持部８が配されている。
【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記本発明の第１の好ましい態様の測定装置、およびそれを用いた上記本発明の第１の測定方法の一例を、図面を参照しながら説明する。
まず、測定装置の構成について説明する。図７は、本実施の形態の測定装置の外観を示す斜視図である。図７に示すように、測定装置８０には、実施の形態１における測定デバイス１を測定装置８０に取付けるための測定デバイス取付け部８１、測定結果が表示されるディスプレイである表示部８２、試料吸引開始ボタン８３、及び測定デバイス取外しボタン８４が設けられている。また、後述するが、測定装置８０の内部には、測定デバイス取付け部８１と連通するデバイス装着口９４、フレーム部材９２を介してデバイス装着口９４と接続するピストン機構１０３が設けられている。なお、測定デバイス１は、着脱可能な状態で測定装置８０に取付けられることが好ましい。また、測定デバイス１は、使い捨てであることが好ましい。
【００４６】
図８は、本実施の形態の測定装置における測定デバイス挿入時の内部構成を示す縦断面図である。図８に示すように、測定デバイス１が測定デバイス取付け部８１より測定装置８０に挿入された際、測定デバイス１の吸引口２ｃは、凸状のデバイス装着口９４に係合するとともに、スライド部材９１を上方に押し上げる。そして、スライド部材９１の押圧突出部９１ａによって、測定デバイス挿入検知スイッチ９５が押圧されて、測定装置８０への測定デバイス１の装着が完了する。
デバイス装着口９４は、フレーム部材９２に凸状に設けられたデバイス装着用突起部９２ａ、及びデバイス装着用突起部９２ａの外周部に嵌め込まれたデバイス装着封止部材９３からなる。デバイス装着用突起部９２ａ及びデバイス装着封止部材９３の外周部の形状、すなわち中心線９６に対して垂直方向におけるデバイス装着用突起部９２ａ及びデバイス装着封止部材９３の断面形状は、測定デバイス１の吸引口２ｃの内面形状に相似した形状を有する。デバイス装着封止部材９３の外径の寸法は、測定デバイス１の吸引口２ｃの径の寸法よりも僅かに大きい。このため、デバイス装着封止部材９３と吸引口２ｃとの密着性が向上し、それらの接合部における空気の漏れを防止することができる。
【００４７】
デバイス装着封止部材９３には、例えばイソプレンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、テフロン（登録商標）被覆ゴムなどの弾性を有する材料が用いられる。また、デバイス装着用突起部９２ａとデバイス装着封止部材９３とが一体化されたデバイス装着口９４を用い、デバイス装着口９４そのものがイソプレンゴムなどの弾性を有する材料で構成されていてもよい。
フレーム部材９２において、デバイス装着用突起部９２ａの反対側には、凸状のシリンダ装着用突起部９２ｂが設けられ、その外周部には、デバイス装着封止部材９３と同様の弾性を有する材料からなるシリンダ装着封止部材９７が嵌め込まれている。このシリンダ装着封止部材９７を介して、ピストンロッド９８が固着されたピストン９９を内部に有するシリンダ１００が、フレーム部材９２のシリンダ装着用突起部９２ｂに装着されている。これにより、シリンダ１００とフレーム部材９２との間において、気密性を有する。
【００４８】
ピストン機構１０３は、測定デバイス１に試料を吸引するための吸引部であって、ピストンロッド９８が固着されたピストン９９を有するシリンダ１００と、ピストンロッド９８に設けられた雌ねじ部９８ａに螺合する雄ねじ部１０２と、雄ねじ部１０２が固着されたモータ１０１とによって構成されている。
具体的には、ピストンロッド９８の中心部に雌ねじ部９８ａが設けられ、その外周部の長手方向にはキー溝９８ｂが形成されている。このキー溝９８ｂには、シリンダ装着封止部材９７との接合部とは反対側のシリンダ１００の上端面に設けられた突出部１００ａが係合している。これにより、ピストンロッド９８が回転動作せずに、確実に直進動作する。
また、モータ１０１の回転軸に固着された雄ねじ部１０２が、雌ねじ部９８ａに螺合している。このため、モータ１０１の回転に伴う雄ねじ部１０２の回転によって、ピストンロッド９８は、中心線９６に沿って、上下に直線移動することができる。また、突出部１００ａが形成されたシリンダ１００の上端面には、ピストン９９の移動に伴って流入するシリンダ１００内の空気を抜くための穴部１００ｂが設けられている。
【００４９】
なお、吸引部であるピストン機構１０３は、手動によるものであっても自動によるものであってもよいが、自動化することが、作業者の負担を軽減することができるので好ましい。自動化する方法としては、上述のように、ピストン９９をモータ１０１で作動させる方法がある。モータ１０１としては、ステップモータ、直流モータなどが用いられる。
ステップモータは、入力された１パルス信号あたりに特定の回転角だけ回転するモータであり、パルス数で回転角度を決定できるため、位置決めのためのエンコーダーを必要としない。すなわち、入力パルス数により、ピストン９９の動作距離を制御することができる。また、リニア型のステップモータもある。このタイプのモータは、モータ内に雄ネジと雌ネジを組み合わせた直進機構が組み入れられており、入力パルス数に依存して、棒状の可動部が直進運動するように構成されている。このため、この棒状の可動部に直接、ピストン９９を連結すればよく、構成が簡単となる。
一方、直流モータの場合は、ピストン９９の動作距離を制御するために、モータ１０１の回転位置を検出するエンコーダーが必要となる。したがって、本実施の形態の測定装置におけるピストン機構１０３は、モータ１０１としてステップモータを用い、ピストン９９をステップモータで作動させる構成とすることが好ましい。
【００５０】
このように、本発明においては、測定装置８０に測定デバイス１の吸引口２ｃが接続されるように測定デバイス１を取付けた状態で、吸引部であるピストン機構１０３を用いて、測定デバイス１の試料供給口２ｂから試料を吸引し、測定デバイス１の空間部２ａ内に容易に試料を供給することができる。
また、測定装置８０には、測定デバイス１の光学測定部に入射する光を出射するための第１の光源１０４及び第２の光源１０６と、その光学測定部から出射した光を受光するための第１の受光部である第１の受光器１０５及び第２の受光部である第２の受光器１０７とが設けられている。第１の光源１０４及び第２の光源１０６から出射されたそれぞれの光（第１の出射光および第２の出射光）は、測定デバイス１の第２の面４における光入射部と、測定デバイス１の空間部２ａに供給された試料と、測定デバイス１の第３の面５における光出射部とを順に透過し、第１の受光器１０５及び第２の受光器１０７でそれぞれ受光される。第１の受光器１０５及び第２の受光器１０７は、受光した光の強度に対応する電気信号を、後述するＣＰＵ１２１へそれぞれ出力する。
【００５１】
なお、第１の光源１０４から出射された光が第１の受光器１０５で受光される光路、及び第２の光源１０６から出射された光が第２の受光器１０７で受光される光路において、測定デバイス１の光入射部と光出射部をそれぞれ透過する光のスポットの位置が、測定デバイス１を構成する第１の部材３１と第２の部材３２との接合部分から離れた位置となるように、第１の光源１０４、第１の受光器１０５、第２の光源１０６及び第２の受光器１０７の配設位置を設定するのが好ましい。
第１の光源１０４及び第２の光源１０６としては、例えば７８０ｎｍ及び６００ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザーを用いることができる。あるいは、ライトエミッティングダイオード（ＬＥＤ）などを用いてもよい。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、免疫比濁法による測定を適用することを想定して、第１の光源１０４及び第１の受光器１０５の波長として７８０ｎｍの照射及び受光波長を選択するが、この波長は測定方法や測定対象に応じて適宜選択することができる。
また、第２の光源１０６及び第２の受光器１０７の波長は６００ｎｍとしたが、この波長は凝集促進剤を標識する色素の吸収ピーク付近の波長が好ましく、測定に用いる色素の吸収特性に応じて適宜適切な波長を選択すればよい。
また、第１の受光器１０５及び第２の受光器１０７としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。あるいは、電荷結合型素子（ＣＣＤ）、フォトマルチメーターなどを用いてもよい。
【００５３】
ここで、図９は、本実施の形態の測定装置における測定デバイス取外し機構を示す正面図、および図１０は、本実施の形態の測定装置における測定デバイス取外し機構を示す側面図である。図９及び図１０に示すように、測定デバイス取外し機構１１７は、測定装置８０におけるフレーム部材９２の下部に設けられている。測定デバイス取外し機構１１７は、スライド部材９１、駆動レバー１１１及び１１２、支点軸１１３、作動ピン１１４、及びプランジャ１１６を有するソレノイド１１５からなる。
具体的には、スライド部材９１における、測定デバイス１の第１の面３側の面と、それに対向する第４の面６側の面には、それぞれ押圧ピン部９１ｂ、９１ｃが設けられている。押圧ピン部９１ｂは、駆動レバー１１１の端部側に設けられた長穴部１１１ａと摺動可能なように嵌合している。押圧ピン部９１ｃは、駆動レバー１１２の端部側に設けられた長穴部（図示せず）と摺動可能なように嵌合している。また、スライド部材９１の下部における、押圧ピン部９１ｂ、９１ｃが形成されている側には、押圧突起部９１ｄ、９１ｅが設けられている。
【００５４】
駆動レバー１１１は略Ｚ字状、駆動レバー１１２は略逆Ｚ字状の形状を有する。駆動レバー１１１、１１２は、駆動レバー１１１の中間部に設けられた長穴部１１１ｂおよび駆動レバー１１２の中間部に設けられた長穴部（図示せず）において、互いに対向して接触するように重ね合わせられ、摺動可能なように作動ピン１１４と嵌合している。また、作動ピン１１４は、ソレノイド１１５のプランジャ１１６とも嵌合している。したがって、駆動レバー１１１、１１２とプランジャ１１６とは、作動ピン１１４により連結されている。駆動レバー１１１の穴部１１１ｃおよび駆動レバー１１２の穴部（図示せず）は、それぞれ駆動レバー１１１の長穴部１１１ａおよび駆動レバー１１２の長穴部とは反対側の端部に設けられ、互いに対向して接触するように重ね合わせられて、支点軸１１３に嵌合している。これにより、駆動レバー１１１、１１２が支点軸１１３を支点として回動することができる。
【００５５】
測定完了後に、測定デバイス取外しボタン８４が押下されると、ピストン機構１０３が動作して、空間部２ａ内の尿が測定デバイス１から便器内や紙コップなどの容器内に排出される。その後、測定デバイス取外し機構１１７が作動し、ソレノイド１１５に電流が供給されて、プランジャ１１６がソレノイド１１５に吸引されることで、駆動レバー１１１、１１２を反時計方向に回動させる。上記回動によって、押圧ピン部９１ｂ、９１ｃが下方向に押圧され、スライド部材９１を下方向に移動させる。これにより、押圧突起部９１ｄ、９１ｅが測定デバイス１の上端面に直接接触し、測定デバイス１を下方向に移動させる。このようにして、デバイス装着口９４から測定デバイス１を離脱させ、測定装置８０から測定デバイス１を自動的に取外すことができる。
【００５６】
図１１は、本実施の形態の測定装置の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、測定装置８０の内部にはＣＰＵ１２１が設けられている。ＣＰＵ１２１は、上記の演算部に相当する。ＣＰＵ１２１は、第１の受光器１０５により受光された第１の出射光に対応する電気信号に基づいて、試料中に含まれる被検物質を検出または定量するための第１の演算部と、第２の受光器１０７により受光された第２の出射光に対応する電気信号に基づいて、試料中に溶解した凝集促進剤の濃度を検出または定量するための第２の演算部とを含む。
また、測定装置８０の内部にはメモリ１２２が設けられている。メモリ１２２は、上記の記憶部に相当する。メモリ１２２は、第１の受光器１０５により受光される第１の出射光の強度における、試料中に溶解した凝集促進剤の濃度による影響を補正して、上記出射光強度を被検物質であるヒトアルブミンの濃度に換算するためのデータが格納されている。より具体的には、測定装置８０のメモリ１２２には、ヒトアルブミン濃度に換算するためのデータとして、種々の凝集促進剤濃度における、ヒトアルブミン濃度と第１の受光器１０５により受光される第１の出射光の強度との関係を表す第１の検量線群と、第２の受光器１０７により受光される第２の出射光の強度と凝集促進剤の濃度との関係を表す第２の検量線とが格納されている。
【００５７】
本実施の形態の測定装置では、第１の光源１０４と第２の光源１０６、及び第１の受光器１０５と第２の受光器１０７を設けたが、本発明の測定装置はこれに限定されない。測定方法や測定対象（被検物質）、及び測定に用いる色素の吸収特性に応じた適切な波長の光を少なくとも出射する１つの光源を用いてもよい。その場合、１つの光源から出射された光を受光する１つの受光器と、上記受光器からの、試料中の被検物質の検出のために選択された波長に対応する電気信号、及び色素の吸収特性に応じて選択された波長に対応する電気信号を抽出するＣＰＵとを設ければよい。また、１つの光源に対し、試料中の被検物質の検出のために選択された波長を受光する第１の受光器と、色素の吸収特性に応じて選択された波長を受光する第２の受光器とを設けてもよい。
本実施の形態の測定装置では、ピストン機構１０３及びデバイス取外し機構１１７を設けたが、本発明の測定装置はこれに限定されない。このような試料排出及びデバイス取外しの機構を測定装置８０に設けずに、ユーザが手動で測定デバイス１を測定デバイス取付け部８１から取外し、試料を排出させてもよい。
【００５８】
次に、上記測定デバイス１及び測定装置８０を用いて、試料中の被検物質を測定するための測定方法について説明する。
まず、測定デバイス１の吸引口２ｃを、測定装置８０の測定デバイス取付け部８１内のデバイス装着口９４に接合し、測定装置８０に測定デバイス１を取付ける。このとき、測定装置８０内に設けられた測定デバイス挿入検知スイッチ９５が作動して、制御部として機能するＣＰＵ１２１が測定デバイス１の挿入を検知し、測定装置８０の電源がＯＮに変わる。
【００５９】
次に、例えば便器内に設けられた受尿容器または紙コップなどの運搬可能な容器内に採取された尿に、測定デバイス１を少なくとも試料供給口２ｂが浸漬する位置まで浸漬させる。続いて、試料吸引開始ボタン８３を押下することにより、ピストン機構１０３内のピストン９９が動き、測定デバイス１の試料供給口２ｂから空間部２ａ内に所定量（例えば、３ｍＬ）の尿が吸引される（第１の工程）。
測定デバイス１の空間部２ａ内に供給された尿は、空間部２ａ内に設けられた第１の試薬保持部７に担持された乾燥状態の試薬である抗ヒトアルブミン抗体、及び第２の試薬保持部８に担持された乾燥状態の試薬である凝集促進剤を溶解し、尿中の抗原であるヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行する。そして、空間部２ａ内への試料の供給が完了すると、ＣＰＵ１２１がタイマーである計時部１２３に計時を開始させる。
【００６０】
その後、計時部１２３からの信号によって、空間部２ａ内への試料の供給完了から所定時間（例えば、２分）経過したことをＣＰＵ１２１が判断すると、ＣＰＵ１２１は第１の光源１０４及び第２の光源１０６に光照射を実行させる。
第１の光源１０４から出射した第１の出射光は、測定デバイス１の第２の面４すなわち光入射部を通して空間部２ａ内に入射する（第２の工程）。その後、空間部２ａ内に保持された尿中を透過及び散乱して測定デバイス１の第３の面５すなわち光出射部から出射した第１の出射光を、所定時間の間（例えば、３分間）、測定装置８０内に設けられた第１の受光器１０５により受光し、その光の強度を測定する（第３の工程）。
また、同様にして、第２の光源１０６から出射した第２の出射光は、上記光入射部を通して空間部２ａ内に入射する（第４の工程）。その後、尿中の凝集促進剤を標識した色素によって吸収されて光出射部から出射した第２の出射光を、所定時間の間（例えば、３分間）、測定装置８０内に設けられた第２の受光器１０７により受光し、その光の強度を測定する（第５の工程）。
【００６１】
ＣＰＵ１２１は、メモリ１２２に格納されている第２の出射光強度と、色素標識された凝集促進剤濃度との関係を表す第２の検量線を読み出し、この第２の検量線を参照することにより、第２の受光器１０７により受光された光強度を、色素標識された凝集促進剤の溶解濃度（ＣA）に換算する（第６の工程）。
ここで、第２の検量線の一例を図１２に示す。図１２は、ヒトアルブミン濃度が２０ｍｇ／ｄＬのときの凝集促進剤の濃度と出射光強度との関係を示す。図１２において、横軸は試料中のポリエチレングリコール濃度（ｗｔ％）、縦軸は吸光度（任意強度、以下、ａ．ｕ．と略称する）を示す。例えば、第２の受光器１０７により受光された第２の出射光強度（吸光度）が１．５である場合、第２の検量線により色素標識されたポリエチレングリコール濃度は３．０ｗｔ％と求められる。
【００６２】
次に、ＣＰＵ１２１は、メモリ１２２に格納されている、種々の色素標識された凝集促進剤濃度における、ヒトアルブミンの濃度と第１の受光器１０５により受光される第１の出射光強度との関係を表す第１の検量線群の中から、色素標識された凝集促進剤の溶解濃度ＣAにおける、ヒトアルブミンの濃度と、第１の受光器１０５により受光される出射光強度との関係を表す第１の検量線を選択し、読み出す（第７の工程）。そして、上記凝集促進剤の溶解濃度ＣAにおける第１の検量線を参照することによって、ＣＰＵ１２１が、第１の受光器１０５により受光された出射光強度の、色素標識された凝集促進剤の溶解濃度による影響を補正して、上記出射光強度をヒトアルブミン濃度に換算する（第８の工程）。
ここで、第１の検量線群の一例を図１３に示す。図１３は、種々の色素標識された凝集促進剤濃度における、ヒトアルブミンの濃度と第１の受光器１０５により受光される第１の出射光強度との関係を表す。図１３中の横軸は試料中のヒトアルブミン濃度（ｍｇ／ｄＬ）、縦軸は第１の受光器１０５により受光された第１の出射光強度（散乱光強度）（ａ．ｕ．）を示す。図１３において、第１の検量線群を構成する第１の検量線Ａ〜Ｇは、それぞれ色素標識されたポリエチレングリコール濃度（ｗｔ％）が、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、及び４．０である場合の検量線を示す。
例えば、上記のように、第６の工程において換算されたポリエチレングリコール濃度が３．０ｗｔ％である場合、ＣＰＵ１２１は、第１の検量線Ａ〜Ｇから、第１の検量線Ｅを選択し、読み出す。そして、図１４に示すように、第１の受光器１０５により受光された第１の出射光の強度を示す第１の検量線Ｅ上の点から、横軸値のヒトアルブミン濃度を見積もることにより、上記出射光強度に対応するヒトアルブミン濃度を求めることができる。図１４中の横軸は試料中のヒトアルブミン濃度（ｍｇ／ｄＬ）、縦軸は第１の受光器１０５により受光された散乱光強度（ａ．ｕ．）を示す。例えば、第１の受光器１０５により受光された出射光強度（散乱光強度）が６６である場合、上記出射光強度に対応するヒトアルブミン濃度は１４ｍｇ／ｄＬと求められる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、担持した凝集促進剤が全て溶解した時に得られる、第１の出射光強度とヒトアルブミン濃度との関係を表す第４の検量線が、上記第１の検量線群及び第２の検量線等に加えてさらに、メモリ１２２に格納されていてもよい。ＣＰＵ１２１は、上記第４の検量線を読み出し、上記第４の検量線を参照することにより、第１の受光器１０５により受光された出射光強度を、担持した凝集促進剤が全て溶解したと仮定した場合のヒトアルブミン濃度に換算することができる。この構成により、凝集促進剤の試料への溶解状態を考慮しない場合と考慮した場合とでどの程度、ヒトアルブミン濃度が異なっていたかを知ることができる。
【００６４】
このようにして得られたヒトアルブミン濃度は、測定結果として表示部８２に表示され、好ましくは、計時部１２３により計時された時刻とともに、メモリ１２２に保存することができる。さらには、測定装置８０に設けられた記録部１２４により、ＳＤカードなどの取外し可能な記憶媒体に、測定結果を記録することができる。これにより、測定結果を測定装置８０から容易に取り出すことができるので、記憶媒体を分析専門業者に持参もしくは郵送して、分析を容易に依頼することができる。
以上の過程を経て、被検物質量の測定完了後に、ユーザが測定デバイス取外しボタン８４を押下することにより、ピストン機構１０３を動作させ、空間部２ａ内の尿を測定デバイス１の試料供給口２ｂから便器内や紙コップなどの容器内に排出させる。その後、測定デバイス取外し機構１１７が作動して、測定デバイス１が測定装置８０から自動的に取外される。
【００６５】
なお、本実施の形態の測定装置８０は、測定装置８０外の病院内の分析関連部門または分析関連業者などに送信することができる送信部１２５や、病院内の分析関連部門または分析関連業者などにおいて分析した結果を受信するための受信部１２６を備えている。これにより、病院内の分析関連部門または分析関連業者などと直接、測定結果及び分析結果を送受信して、迅速にユーザに分析結果をフィードバックすることができ、時間を短縮することができる。
また、本実施の形態では、空間部２ａ内への試料（尿）の供給が完了してから所定時間後に、第１の光源１０４及び第２の光源１０６による光の照射を行ったが、試料供給完了の検知と同時に光照射を開始してもよい。この場合、第１の光源１０４及び第２の光源１０６から出射された光を受光する第１の受光器１０５及び第２の受光器１０７からの電気信号を、試料供給完了から所定時間後に、ＣＰＵ１２１へ入力するように設定すればよい。
以上のように、本実施の形態によれば、簡易な構成により、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【００６６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記本発明の第２の好ましい態様の測定装置、およびそれを用いた上記本発明の第２の測定方法の一例を説明する。
本実施の形態の測定装置は、メモリ１２２が、実施の形態２と同じ第２の検量線と、種々の抗原濃度（被検物質）における、色素で標識された凝集促進剤の濃度と第１の受光器１０５により受光される第１の出射光強度との関係を表す第３の検量線群とを格納する以外は、実施の形態２の測定装置と同じである。
以下、本実施の形態の測定装置を用いた測定方法を説明する。なお、本実施の形態の測定方法は、第１の受光器１０５により受光される出射光強度における、試料中に溶解した凝集促進剤の濃度による影響を補正して、上記出射光強度を被検物質であるヒトアルブミン濃度に換算する工程以外は、実施の形態２の測定方法における第１の工程〜第５の工程と同じであるため、説明を省略する。
【００６７】
メモリ１２２は、例えば、実施の形態２と同じ図１２に示す第２の検量線、および図１５に示す第３の検量線群を格納する。図１５は、種々のヒトアルブミン濃度における、色素で標識された凝集促進剤の濃度と、第１の受光器１０５により受光される第１の出射光強度との関係を表す第３の検量線群の一例を示す。図１５中の横軸は試料中のポリエチレングリコール濃度（ｗｔ％）、縦軸は第１の受光器１０５により受光された散乱光強度（ａ．ｕ．）を示す。図１５中における、第３の検量線群を構成する第３の検量線Ａ〜Ｋは、それぞれヒトアルブミン濃度（ｍｇ／ｄＬ）が、０、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、及び２０である場合の検量線を示す。
まず、ＣＰＵ１２１は、図１２に示すような、第２の出射光強度と、色素で標識された凝集促進剤の濃度との関係を表す第２の検量線をメモリ１２２から読み出し、この第２の検量線を参照することにより、第２の受光器１０７により受光された出射光強度（吸光度）を、色素で標識されたポリエチレングリコールの濃度に換算する（第６の工程）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ１２１は、図１５に示すような第３の検量線群をメモリ１２２から読み出し、第３の検量線群を参照することによって、ＣＰＵ１２１が、第１の受光器１０５により受光された出射光強度における、色素で標識された凝集促進剤の溶解濃度による影響を補正して、上記第１の出射光強度をヒトアルブミン濃度に換算する。すなわち、第３の検量線群の中から、上記第６の工程で得られたポリエチレングリコールの濃度に対応する第１の出射光の強度が、上記第３の工程で測定された第１の出射光の強度と等しくなるような第３の検量線を抽出する（第７の工程）。
そして、ＣＰＵ１２１が、抽出された第３の検量線がいくらのヒトアルブミン濃度に対して得られたものであるかを判定することにより、ヒトアルブミン濃度を求める（第８の工程）。
【００６９】
例えば、上記第６の工程で換算されたポリエチレングリコール濃度が３．０ｗｔ％であり、及び第３の工程で測定された第１の出射光の強度（散乱光強度）が６６である場合、ＣＰＵ１２１は、図１５に示す第３の検量線群Ａ〜Ｋの中から、第２の検量線によって求められたポリエチレングリコールの濃度（３．０ｗｔ％）を示す横軸値と、第１の出射光の強度（６６）を示す縦軸値との交点を含む第３の検量線Ｈを抽出する。そして、第３の検量線Ｈはヒトアルブミン濃度が１４ｍｇ／ｄＬの場合の検量線を示すことから、ヒトアルブミン濃度は１４ｍｇ／ｄＬと求められる。
以上のように、本実施の形態によれば、簡易な構成により、測定毎に凝集促進剤の試料への溶解状態が異なることによる測定の不均一性を効率よく補正し、測定対象物質である抗原の測定を迅速かつ正確に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る測定デバイス、測定装置及び測定方法は、測定デバイスに供給された試料中における凝集促進剤の溶解状態による影響に応じて補正を加えることにより、正確な被検物質量を測定することができるため、医療及び医療関連の検査分野で、特に尿検体中の被検物質の量を測定する場合などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態１における測定デバイスを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における測定デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における凝集促進剤を標識する色素の吸収スペクトルを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における測定デバイスの他の一例を示す斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における測定装置を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態２における測定装置に図１の測定デバイスを挿入した場合の内部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における測定装置の測定デバイス取外し機構を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における測定装置の測定デバイス取外し機構を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における測定装置のメモリに格納される第２の検量線を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における測定装置のメモリに格納される第１の検量線群を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２において抽出された第１の検量線を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における測定装置のメモリに格納される第３の検量線群を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  測定デバイス
２  基体
２ａ  空間部
２ｂ  試料供給口
２ｃ  吸引口
２ｄ  中空四角柱部分
２ｅ  中空四角錐部分
３  第１の面
４  第２の面
５  第３の面
６  第４の面
７  第１の試薬保持部
８  第２の試薬保持部
３１  第１の部材
３２  第２の部材
３３  底部
８０  測定装置
８１  測定デバイス取付け部
８２  表示部
８３  試料吸引開始ボタン
８４  測定デバイス取外しボタン
９１  スライド部材
９１ａ  押圧突出部
９１ｂ、９１ｃ  押圧ピン部
９１ｄ、９１ｅ  押圧突起部
９２  フレーム部材
９２ａ  デバイス装着用突起部
９２ｂ  シリンダ装着用突起部
９３  デバイス装着封止部材
９４  デバイス装着口
９５  測定デバイス挿入検知スイッチ
９６  中心線
９７  シリンダ装着封止部材
９８  ピストンロッド
９８ａ  雌ねじ部
９８ｂ  キー溝
９９  ピストン
１００  シリンダ
１００ａ  突出部
１００ｂ、１１１ｃ  穴部
１０１  モータ
１０２  雄ねじ部
１０３  ピストン機構
１０４  第１の光源
１０５  第１の受光器
１０６  第２の光源
１０７  第２の受光器
１１１、１１２  駆動レバー
１１１ａ、１１１ｂ  長穴部
１１１ｃ  穴部
１１３  支点軸
１１４  作動ピン
１１５  ソレノイド
１１６  プランジャ
１１７  測定デバイス取外し機構
１２１  ＣＰＵ
１２２  メモリ
１２３  計時部
１２４  記録部
１２５  送信部
１２６  受信部
【図１】
2010014403.tif 000004
【図２】
2010014403.tif 000005
【図３】
2010014403.tif 000006
【図４】
2010014403.tif 000007
【図５】
2010014403.tif 000008
【図６】
2010014403.tif 000009
【図７】
2010014403.tif 000010
【図８】
2010014403.tif 000011
【図９】
2010014403.tif 000012
【図１０】
2010014403.tif 000013
【図１１】
2010014403.tif 000014
【図１２】
2010014403.tif 000015
【図１３】
2010014403.tif 000016
【図１４】
2010014403.tif 000017
【図１５】
2010014403.tif 000018