(57)【要約】【課題】検量線を表す式の次数を下げることなく、検量線作成に必要な情報を簡略化し、入力に要する労力を低減することを可能とする分析装着を提供する。【解決手段】試薬と測定対象物質とが含まれる反応系で前記測定対象物質の濃度変化に応じて変化する物理量を測定する分析装置であって、前記測定対象物質のＮ点の濃度において各々の濃度で取りうる前記物理量の値を設定して、当該設定値にコードを付与してなる物理量コードを格納する物理量コード格納部と、試薬に対応して前記物理量コードから選び出したコードを含有する検量線コードを受け付けるコード受付部と、前記コード受付部で受け付けられた前記検量線コードを表示する検量線コード表示部と、前記検量線コードに従い、前記物理量コードを用いて、濃度と前記物理量との組合せを作成し、当該組合せから検量線を作成する演算部と、を備えているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬と測定対象物質とが含まれる反応系で前記測定対象物質の濃度変化に応じて変化する物理量を測定する分析装置であって、
前記測定対象物質のＮ点の濃度において各々の濃度で取りうる前記物理量の値を設定して、当該設定値にコードを付与してなる物理量コードを格納する物理量コード格納部と、
試薬に対応して前記物理量コードから選び出したコードを含有する検量線コードを受け付けるコード受付部と、
前記コード受付部で受け付けられた前記検量線コードを表示する検量線コード表示部と、
前記検量線コードに従い、前記物理量コードを用いて、濃度と前記物理量との組合せを生成し、当該組合せから検量線を作成する演算部と、を備えている分析装置。
【請求項２】
前記物理量コード格納部は、更に、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点を選び出す濃度の組み合わせにコードを付与してなる濃度組合せコードを格納しており、
前記コード受付部は、試薬に対応して前記物理量コード及び前記濃度組合せコードから選び出したコードを含有する検量線コードを受け付け、
前記演算部は、前記検量線コードに従い、前記物理量コード及び前記濃度組合せコードを用いて、濃度と前記物理量との組合せを生成し、当該組合せから検量線を作成する請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
試薬と測定対象物質とが含まれる反応系で前記測定対象物質の濃度変化に応じて変化する物理量を前記測定対象物質のＮ点の濃度について測定し、
前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点（ｎ＜Ｎ）を選び出し、当該ｎ点の濃度における前記物理量の実測値から仮検量線を作成し、当該仮検量線から検量線を選び出し、
前記ｎ点の濃度において、前記測定対象物質のＮ点での濃度において各々の濃度で採りうる前記物理量の値を設定して当該設定値にコードを付与してなる物理量コードから同濃度であって実測値に最も近接している前記設定値に対して付されている前記物理量コードを含有する検量線コードが付与されている試薬。
【請求項４】
前記検量線コードは、更に、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点を選び出す濃度の組合せにコードを付与してなる濃度組合せコードから、前記ｎ点における濃度組合せコードを含有している請求項３記載の試薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、免疫反応等の検量線を必要とする分析方法を用いる分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抗原抗体反応を用いてタンパク質等の濃度測定を行なうには、比濁法、ラテックス比濁法、レーザー光散乱法等を用いて、溶液中での抗原抗体反応による光学的性質の変化を透過光又は散乱光の変化としてとらえ、これを濃度既知の標準物質を用いて予め作成された検量線と照合することにより、濃度を算出している。
【０００３】
そして、従来は、一回の連続測定が終了し、時間を空けて新たに測定を行う場合は、測定開始前にその都度新たに検量線を作成してから測定を行なっている。
【０００４】
しかし、測定開始前に、毎回標準物質を測定して検量線を作成するのは煩雑である。
【０００５】
このため、近時、試薬に対してロットごとに予め作成された検量線が付与されているものがある。この検量線の精度を向上するためには式を複雑化する、すなわち高次の式を使用する必要があるが、高次の式を使用すると、検量線作成に必要な係数の数が多くなるために、係数入力に手間がかかるとともに、誤入力の危険性が高くなる。
【０００６】
例えば、３次式を２つ組み合わせて表される検量線は係数（定数項を含む。）の数が８個であり、各係数の数値が４桁であると、合計３２桁もの数値を入力する必要が生じる。
【０００７】
また、高次の式からなる検量線を利用しつつ、入力を簡素化するために、パラメータをバーコードやＩＣチップ等に記憶しておき、入力に要する労力を省くことが試みられているが、この手段によると、磁気カードリーダー、カセットテープレコーダー、ディスクドライブユニット、バーコードリーダー等のパラメータ読み取り装置が別途必要となる（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−１０１１９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、検量線を表す式の次数を下げることなく、検量線作成に必要な情報を簡略化し、入力に要する労力を低減することを可能とする分析装着を提供すべく図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係る分析装置は、試薬と測定対象物質とが含まれる反応系で前記測定対象物質の濃度変化に応じて変化する物理量を測定する分析装置であって、前記測定対象物質のＮ点の濃度において各々の濃度で取りうる前記物理量の値を設定して、当該設定値にコードを付与してなる物理量コードを格納する物理量コード格納部と、試薬に対応して前記物理量コードから選び出したコードを含有する検量線コードを受け付けるコード受付部と、前記コード受付部で受け付けられた前記検量線コードを表示する検量線コード表示部と、前記検量線コードに従い、前記物理量コードを用いて、濃度と前記物理量との組合せを生成し、当該組合せから検量線を作成する演算部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明における「物理量」とは、測定対象物質の濃度に連動して変化するものであれば特に限定されず、例えば、吸光度、透過光又は散乱光の光子数、帯電量、導電率等の物理量や、これらの物理量の変動に連動して変化する他の物理量等が挙げられる。また、本発明における「各々の濃度で取りうる値」としては、所定の物理量に関し、測定対象物質のＮ点の濃度における、理論値や推定値であってもよく、又は、実際に測定された実測値であってもよい。更に、本発明における「Ｎ」及び「ｎ」は、それぞれ自然数を表す。
【００１１】
このようなものであれば、検量線コードを簡単な数字や文字や記号等の組合せからなるものとすることができるので、検量線を表す式の次数を下げることなく、検量線作成に必要な情報を簡略化することができる。このため、前記検量線コードの入力に要する労力を低減しつつ、検量線の精度を高く維持することができる。したがって、本発明により作成された検量線を用いて得られた測定結果の信頼度は極めて高いものである。
【００１２】
前記検量線コードは、例えば、以下のような方法を用いて生成することができる。すなわち、前記物理量コードを生成する工程と、前記試薬の検量線作成対象ロットを用いて、前記測定対象物質の前記Ｎ点の濃度において前記物理量を測定する工程と、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点（ｎ＜Ｎ）を選び出し、当該ｎ点の濃度における前記物理量の実測値から仮検量線を作成し、当該仮検量線から検量線を選び出す工程と、前記検量線を作成するのに使用されたｎ点の濃度において、前記実測値と前記物理量コードと照合し、前記物理量コード中から同濃度であって前記実測値に最も近接している前記設定値を選び出し、当該設定値に対して付されているコードに基づき前記検量線にコードを付与する工程と、を有する方法を用いて、前記検量線コードを作成することができる。
【００１３】
濃度情報を前記物理量コードとは別のコードに含め、前記検量線コードをより簡単な数字や文字や記号等の組合せからなるものとするためには、前記物理量コード格納部は、更に、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点を選び出す濃度の組み合わせにコードを付与してなる濃度組合せコードを格納しており、前記コード受付部は、試薬に対応して前記物理量コード及び前記濃度組合せコードから選び出したコードを含有する検量線コードを受け付け、前記演算部は、前記検量線コードに従い、前記物理量コード及び前記濃度組合せコードを用いて、濃度と前記物理量との組合せを生成し、当該組合せから検量線を作成することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る試薬は、試薬と測定対象物質とが含まれる反応系で前記測定対象物質の濃度変化に応じて変化する物理量を前記測定対象物質のＮ点の濃度について測定し、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点（ｎ＜Ｎ）を選び出し、当該ｎ点の濃度における前記物理量の実測値から仮検量線を作成し、当該仮検量線から検量線を選び出し、前記ｎ点の濃度において、前記測定対象物質のＮ点での濃度において各々の濃度で採りうる前記物理量の値を設定して当該設定値にコードを付与してなる物理量コードから同濃度であって実測値に最も近接している前記設定値に対して付されている前記物理量コードを含有する検量線コードが付与されていることを特徴とする。
【００１５】
前記検量線コードは、更に、前記Ｎ点の濃度のうちからｎ点を選び出す濃度の組合せにコードを付与してなる濃度組合せコードから、前記ｎ点における濃度組合せコードを含有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、検量線を表す式の次数を下げることなく、検量線作成に必要な情報を簡略化し、入力に要する労力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る免疫反応測定装置を、図面を参照して説明する。
【００１８】
免疫反応測定装置１は、光源２と、分光素子３と、反応キュベット（又はセル）４と、攪拌機構５と、光検出器６と、増幅器７と、微分回路８と、情報処理装置９と、検体分注機構１０と、を備えている。
【００１９】
光源２としては、例えばタングステンランプが用いられ、分光素子３としては、例えば公知の干渉フィルターが用いられ、抗原抗体反応に好適な測定波長を選ぶことができる。
【００２０】
反応キュベット４としては、例えば内径７ｍｍ程度の透明なガラス又はポリスチレン等の合成樹脂製のキュベットが用いられる。反応キュベット４には、その内部に収容された反応液を攪拌するために、攪拌機構５が備わっている。また、光検出器６としては、フォトセルが用いられる。
【００２１】
情報処理装置９は、図２に示すように、ＣＰＵ９０１の他に、メモリ９０２、入出力チャンネル９０３、キーボード等の入力手段９０４、ディスプレイ等の出力手段９０５等を備えた汎用乃至専用のものであり、入出力チャンネル９０３にはＡ／Ｄコンバータ９０６、Ｄ／Ａコンバータ９０７、増幅器（図示しない）等のアナログ−デジタル変換回路が接続されている。
【００２２】
情報処理装置９は、そのメモリ９０２に所定のプログラムを格納し、当該プログラムに従ってＣＰＵ９０１やその周辺機器を協働動作させることによって、吸光度コード格納部９１、コード受付部９２、検量線コード表示部９３、演算部９４、データ表示部９５、検体分注機構制御部９６等としての機能を発揮するように構成してある。
【００２３】
吸光度コード格納部９１は、同一試薬の複数ロットを用いて、測定対象である抗原又は抗体についてＮ点の濃度において予め測定された特定波長の光の吸光度を、濃度ごとに分類し、コード番号を付与することにより作成された吸光度コード、及び、前記Ｎ点の濃度のうちから、検量線作成に使用する濃度をｎ点（ｎ＜Ｎ）選び出し、それぞれの濃度の組み合わせにコード番号を付与することにより作成された濃度組合せコードを格納するものである。
【００２４】
具体的には、例えば、９ロットの試薬を用いて、測定対象である抗原又は抗体について９点の濃度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）において特定波長の吸光度を測定すると、下記表１に示すような、吸光度コードが得られる。なお、表１中の濃度はＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｉである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
また、例えば、９点の濃度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）から６点を選び出し、８通りの組合せを作成すると、例えば、下記表２に示すような、濃度組合せコードが得られる。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
コード受付部９２は、先ず、同一試薬の検量線作成対象となるロットの検量線に付与された検量線コード番号を受け付ける。
【００２９】
具体的には、検量線コード番号は以下のようにして作成される。先ず、検量線作成対象となるロットを用いて、測定対象である抗原又は抗体について前記９点の濃度（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）において特定波長の吸光度を測定して、検量線コードを作成するプログラムによって、９点から選び出した上記表２に示された８通りの組合せの６点の濃度における前記吸光度から、８通りの仮検量線を作成する。次いで、作成された８通りの仮検量線から、９点の濃度のうち前記仮検量線の作成に用いられなかった３点を評価点として用いて、これらの濃度における前記吸光度に関し、仮検量線から求めた計算値と実測値とが最も近接している仮検量線を検量線として選び出す。このような検量線を仮検量線から選び出す方法としては、例えば、最小二乗法から求められた計算値が実測値と最も近いものを検量線として選び出す方法や、仮検量線から求めた計算値と実測値との差分の和が最小となるものを検量線として選び出す方法等が挙げられる。
【００３０】
そして、選び出された検量線を作成するのに使用された６点の濃度の組み合わせのコード番号を上記表２に示された濃度組合せコードから選び出し、また、検量線を作成するのに使用された６点の濃度において、実測された前記吸光度に上記表１に示された吸光度コード中で最も近接している吸光度に付されたコード番号を選び出し、これらのコード番号を組み合わせて、検量線コード番号を作成する。
【００３１】
このようにして得られた検量線コード番号は、具体的には、例えば、下記表３に示すようなものであり、１桁の濃度組合せコード番号と、６桁の吸光度コード番号からなる７桁のコード番号である。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
演算部９４は、次いで、得られた検量線コード番号に従い、前記吸光度コードと前記濃度組合せコードとから、濃度と前記吸光度との組合せをｎ通り作成し、当該ｎ通りの濃度と前記吸光度との組合せから検量線を作成する。
【００３４】
具体的には、先ず、コード受付部９２が、オペレータ等により情報処理装置９に入力された上記表３記載の検量線コード番号を受付けると、演算部９４は、検量線コード番号中の濃度組合せコード番号に従い、濃度組合せコード番号が２である濃度の組合せ（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｉ）を濃度組合せコードから取得する。次いで、演算部９４は、検量線コード番号中の吸光度コード番号に従い、これらの濃度（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｉ）に対応する吸光度を、吸光度コードから取得する。そして、６通りの濃度と吸光度との組合せ（Ａ，ａ５）、（Ｂ，ｂ８）、（Ｄ，ｄ８）、（Ｅ，ｅ８）、（Ｇ，ｇ８）、（Ｉ，ｉ８）、を作成する。
【００３５】
前記の６通りの濃度と吸光度との組合せのうち、低濃度側の４点から、３次式で表される低濃度側検量線が得られ、高濃度側の３点と高濃度側と低濃度側とで重複する点である（Ｅ，ｅ８）における検量線の傾き（微分値）とから、３次式で表される高濃度側検量線が得られる。これら２つの検量線を組み合わせることにより、ＡからＩに至る広い濃度範囲に対応できる検量線を得ることができる。
【００３６】
検量線コード表示部９３は、コード受付部９２において受け付けられた検量線コード番号を表示するものである。入力された検量線コード番号が検量線コード表示部９３に表示されることにより、オペレータは入力したコード番号の正否を確認することができる。
【００３７】
演算部９４は、更に、コード受付部９２から検量線データを取得して、当該検量線と、反応液が封入された反応キュベット４を透過した光量とから、抗原又は抗体の濃度を算出するものである。
【００３８】
データ表示部９５は、演算部９４で算出された抗原又は抗体の濃度データを取得して、それを文字又は画像として表示するものである。
【００３９】
検体分注機構制御部９６は、検体分注機構１０を制御するものであり、例えば、シリンジ等からなる検体分注機構１０を駆動するピエゾ微動素子に印加する電圧値を制御するものである。
【００４０】
検体分注機構１０は、例えばシリンジ等からなり、反応キュベット４に一定量ずつ試薬等を分注するものである。
【００４１】
かかる構成を有する免疫反応測定装置１において、光源２から発した光は、先ず分光素子３に照射され、ここで特定波長の光が選択される。そして、当該特定波長の光が、あらかじめ反応液を収容している反応キュベット４に照射される。反応キュベット４を透過した光は光検出器６により受光されて電気信号に変換される。
【００４２】
この透過光量に基づく電気信号は増幅器７により増幅され、１つは直接演算部９４に送信され、そこで検量線を用いた演算処理が施されて抗原又は抗体の濃度が算出される。そして、算出された濃度データはデータ表示部９５に送信され、文字又は画像として表示される。
【００４３】
また、増幅器７により増幅された電気信号は平行して微分回路８に送信され、そこで微分処理が施され、透過光量の変化速度（ｄＡ／ｄｔ）が求められる。得られた変化速度データは演算部９４に送信され、そこで検量線を用いた演算処理が施されて抗原又は抗体の濃度が算出される。そして、算出された濃度データはデータ表示部９５に送信され、文字又は画像として表示される。
【００４４】
次に、本実施形態に係る免疫反応測定装置１を用いて検体中の抗原又は抗体の濃度を測定する手順を図３のフローチャートを参照して説明する。なお、この際、吸光度コードとしては上記表１に示すものを、濃度組合せコードとしては上記表２に示すものを、検量線コード番号としては上記表３に示すものを、それぞれ用いるものとする。
【００４５】
まず、検体分注機構１０が、試薬や検体を反応キュベット４に分注する（ステップＳ１）。反応キュベット４に収容された反応液は適温（例えば、３７℃）でインキュベートされる。
【００４６】
次いで、オペレータがキーボード等の入力手段により検量線コード番号を情報処理装置９に入力する（ステップＳ２）。
【００４７】
検量線コード番号が入力されると、コード受付部９２が当該検量線コード番号を受付ける（ステップＳ３）。
【００４８】
引き続いて、検量線コード表示部９３が、コード受付部９２から検量線コードデータを取得し、検量線コード番号を表示する。（ステップＳ４）
【００４９】
演算部９４は、コード受付部９２から検量線コードデータを取得し、検量線コード番号中の濃度組合せコード番号に従い、濃度組合せコード番号が２である濃度の組合せ（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｉ）データを、吸光度コード格納部９１から取得する（ステップＳ５）。
【００５０】
更に、演算部９４は、検量線コード番号中の吸光度コード番号に従い、これらの濃度（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｉ）に対応する吸光度データを、吸光度コード格納部９１から取得して、６通りの濃度と吸光度との組合せ（Ａ，ａ５）、（Ｂ，ｂ８）、（Ｄ，ｄ８）、（Ｅ，ｅ８）、（Ｇ，ｇ８）、（Ｉ，ｉ８）、を作成する（ステップＳ６）。
【００５１】
次いで、演算部９４は、上述の６通りの濃度と吸光度との組合せ（Ａ，ａ５）、（Ｂ，ｂ８）、（Ｄ，ｄ８）、（Ｅ，ｅ８）、（Ｇ，ｇ８）、（Ｉ，ｉ８）から検量線を作成する（ステップＳ７）。
【００５２】
一方、光源２から光が発せられると、特定波長の光が反応キュベット４に照射され、反応キュベット４の透過光量が光検出器６で変換され生じた電気信号が増幅器７により増幅される（ステップＳ８）。
【００５３】
演算部９４は、増幅器７により増幅された電気信号を直接受信するか、又は、微分回路８を介して受信するとともに、コード受付部９２から検量線データを取得して、当該検量線と、反応液を透過した光量に依存する電気信号とから、抗原又は抗体の濃度を算出する（ステップＳ９）。
【００５４】
そして、データ表示部９５が、演算部９４で算出された抗原又は抗体の濃度データを取得して、それを文字又は画像として表示する（ステップＳ１０）。
【００５５】
したがって、このように構成した本実施形態に係る免疫反応測定装置１によれば、検量線作成に必要な情報が簡略化されており、検量線コード番号が７桁の数字の組合せからなる簡単なものであるので、入力が容易でありながら、得られる検量線は２つの３次式を組み合わせたものであるので、検量線を表す式の次数を下げることなく、検量線の精度を高く維持することができる。このため、得られた測定結果の信頼度は極めて高いものである。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５７】
例えば、本発明における測定対象物質は抗原又は抗体に限定されるものではなく、検体に含まれる測定対象物質の濃度を測定する際に検量線を用いることができるものであればいずれのものであってもよい。
【００５８】
本発明は、その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてもよく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る免疫反応測定装置の機器構成図。
【図２】同実施形態における情報処理装置の機器構成図。
【図３】同実施形態における測定方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・免疫反応測定装置
９１・・・物理量（吸光度）コード格納部
９２・・・コード受付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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