(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェルで形成されたマイクロプレートを収納する上面が開放された箱形キャリヤを水平方向に移動可能に配設し、このキャリヤの上方に受光孔を形成した遮光板を上下動可能に配設し、遮光板は下方に移動した際箱形キャリヤの周囲と密着して暗箱を形成するとともに遮光板の受光孔はその底面側外周囲がマイクロプレートのウェル上面の開口部外周囲と密着するように筒状突起底面を形成してあることを特徴とするマイクロプレート遮光手段。
【請求項２】
箱形キャリヤ収納したマイクロプレートを固定できるようにした請求項１記載のマイクロプレート遮光手段。
【請求項３】
複数のウェルで形成されたマイクロプレートを収納する上面が開放された箱形キャリヤを水平方向に移動可能に配設し、このキャリヤの上方に受光孔を形成した遮光板を上下動可能に配設し、遮光板は下方に移動した際箱形キャリヤの周囲と密着して暗箱を形成するとともに遮光板の受光孔はその底面側外周囲がマイクロプレートのウェル上面の開口部外周囲と密着するように凸型に形成してあり、また遮光板上面の受光孔周囲に凹型のガイド穴を形成し、受光孔と同軸の透孔が形成してありこの透孔にトリガー試薬分注器のノズルを臨ませたノズル固定ブロックをガイド穴の上方に配設し、遮光板のガイド穴はノズル固定ブロックに対し遮光板が上下動するときに摺動可能とするとともに、透孔の上方に発光検出手段を配設したことを特徴とする発光測定装置。
【請求項４】
複数のウェルで形成されたマイクロプレートを収納する上面が開放された箱形キャリヤを水平方向に移動可能に配設し、このキャリヤの上方に受光孔を形成した遮光板を上下動可能に配設し、遮光板は下方に移動した際箱形キャリヤの周囲と密着して暗箱を形成するとともに遮光板の受光孔はその底面側外周囲がマイクロプレートのウェル上面の開口部外周囲と密着するように凸型に形成してあり、また受光孔と同軸の透孔が形成してありこの透孔にトリガー試薬分注器のノズルを臨ませたノズル固定ブロックを受光孔の上方に配設し、遮光板が上下動可能に遮光板の受光孔とノズル固定ブロックの透孔の間の外光を遮断するようにベローズ等伸縮可能な遮光材により包み込むようにするとともに、透孔の上方に発光検出手段を配設したことを特徴とする発光測定装置。
【請求項５】
複数のウェルで形成されたマイクロプレートを収納する上面が開放された箱形キャリヤを水平方向に移動可能に配設し、このキャリヤの上方に受光孔を形成した遮光板を上下動可能に配設し、遮光板は下方に移動した際箱形キャリヤの周囲と密着して暗箱を形成するとともに遮光板の受光孔はその底面側外周囲がマイクロプレートのウェル上面の開口部外周囲と密着するように凸型に形成してあり、また遮光板上面の受光孔周囲に凹型のガイド穴を形成し、受光孔と同軸の透孔が形成してありこの透孔にトリガー試薬分注器のノズルを臨ませたノズル固定ブロックをガイド穴の上方に配設し、遮光板のガイド穴はノズル固定ブロックに対し遮光板が上下動するときに摺動可能とし、かつ遮光板が上下動可能に遮光板のガイド穴とノズル固定ブロックの間の外光を遮断するようにベローズ等伸縮可能な遮光材により包み込むようにするとともに、透孔の上方に発光検出手段を配設したことを特徴とする発光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、生体成分などを測定する際に、測定試料容器として広く利用されている複数のウェルで形成されたマイクロプレートと呼ばれる使い捨て容器の、発光測定装置に関するものである。
【０００２】
近年生体成分などの高感度測定法として、生物発光や化学発光などの極微弱光量を光電子増倍管などの高感度受光器にて測定する発光測定法が盛んに行われるようになってきた。前記マイクロプレートを測定試料容器として用いた場合にも、この発光測定法が導入されつつあり、すでにマイクロプレート用発光測定装置もいくつか知られている。
【０００３】
【従来の技術】
このような装置に於いては、外部からの強い光を完全に遮断し、試料の発生する極微弱光量を如何に測定するか、また、測定中のウェルに隣接する他のウェルからの迷光を遮断する、いわゆるクロストーク防止対策の２点を同時に解決しなければならない。
【０００４】
これらの対策として、特開平５−１５７６９９、特開平５−２０９８３０、特開平５−２８１１４３、特開平７−８３８３１などが知られている。
【０００５】
これらの内、特開平５−１５７６９９、特開平５−２８１１４３、特開平７−８３８３１はいずれも円筒状の遮光部材または受光器の受光口が上下移動する構造であり、測定時に円筒状遮光部材または受光口が下方移動し、マイクロプレートの任意のウェル上面に接触またははめ合わさることにより遮光される。
【０００６】
ここで、単に接触だけの方法の場合には前記クロストーク防止対策としては効果があるものの、使用しているマイクロプレートのメーカーの違いによる寸法誤差、或いは加工精度、特に表面の状態や傷によりわずかな隙間を生じることがあり、外部からの強い光に対する遮光においては不十分であった。そのため装置全体をさらに遮光する二重遮光構造とする必要があった。
【０００７】
この場合装置全体を遮光することは装置が気密状態となり、長時間使用すると、装置内部のモーターや電子部品が発生する熱により装置内温度が異常に上昇することになった。特に生体成分の測定時には免疫反応や酵素反応が伴うことが多く、マイクロプレート自体は３７℃付近にコントロールされていることが望ましい。しかしながらこのような装置の場合、装置内温度が３７℃以上になると冷却装置なしでは温度コントロールができず、また、冷却装置を搭載すると装置全体が大型化するばかりではなく高価なものになってしまうという欠点があった。
【０００８】
また、円筒状遮光部材または受光口底面とマイクロプレート上面がはめ合わさる構造の装置場合は、その装置用に特別に設計製造された加工精度の高いマイクロプレートが必要になってくる。マイクロプレートは基本的に使い捨てであり、使用方法およびマイクロプレートの種類は測定対象物によって様々である。従ってどこでも入手でき、安価で汎用性があることが使用する側にとっては特に重要で、遮光のためマイクロプレート側に構造的に負担をかけることは、システム全体の性能としては大きな欠点となった。
【０００９】
一方、特開平５−２０９８３０に記載の放射測定器は、放射検知器とマイクロプレートの間に少なくとも一つの絞り孔を有する絞り板が不動に配置され、マイクロプレートが一定圧力で絞り板の底面に挿圧され、マイクロプレートの移動時は水平に摺動する構造である。このような方法の場合機構が簡単であることからコスト的に有利になるものの、外部からの強い光に対する遮光は不完全であり、二重遮光構造にする必要があった。さらにマイクロプレート移動時にマイクロプレート上面全体が常に絞り板底面を摺動するため、マイクロプレート上面に試料液などが飛散していると、多くの他のウェルに持ち込む確率が高くなることから、クロスコンタミネーションの原因となった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来のマイクロプレート用発光測定装置は、外部からの強い光の遮断とクロストーク防止対策として種々の工夫がなされているが、まだ構造的に完成されていないため、マイクロプレートの温度コントロールの問題や、特別に設計製造されたマイクロプレートしか使用できない問題、クロスコンタミネーションの問題など新たに二次的な問題を引き起こす結果となった。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の発光測定装置が有する外部からの強い光の遮断、およびクロストーク防止対策問題を解決するとともに、二次的に発生する種々の問題をも一挙に解決することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のマイクロプレート遮光手段は複数のウェルで形成されたマイクロプレートを収納する上面が開放された箱形キャリヤを水平方向に移動可能に配設し、このキャリヤの上方に受光孔を形成した遮光板を上下動可能に配設し、遮光板は下方に移動した際箱形キャリヤの周囲と密着して暗箱を形成するとともに遮光板の受光孔はその底面側外周囲がマイクロプレートのウェル上面の開口部外周囲と密着するように筒状突起底面を形成した（請求項１）ものである。
【００１３】
また、本発明の発光測定装置は上記マイクロプレート遮光手段を利用し、遮光板上面の受光孔周囲に凹型のガイド穴を形成し、受光孔と同軸の透孔が形成してありこの透孔にトリガー試薬分注器のノズルを臨ませたノズル固定ブロックをガイド穴の上方に配設し、遮光板のガイド穴はノズル固定ブロックに対し遮光板が上下動するときに摺動可能とするとともに、透孔の上方に発光検出手段を配設し（請求項３）、または受光孔と同軸の透孔が形成してありこの透孔にトリガー試薬分注器のノズルを臨ませたノズル固定ブロックを受光孔の上方に配設し、遮光板が上下動可能に遮光板の受光孔とノズル固定ブロックの透孔の間の外光を遮断するようにベローズ等伸縮可能な遮光材により包み込むようにするとともに、透孔の上方に発光検出手段を配設し（請求項４）、あるいはこの両方を組み合わせた（請求項５）ものである。
【００１４】
本発明のマイクロプレート遮光手段及びこれを利用した発光測定装置は二重遮光構造であるが、外部からの強い光を遮断するための外側の遮光方法は、装置全体ではなくマイクロプレートを収納する箱形キャリヤのみ密閉する構造であることから、モーターや電子部品から発生する熱は、自然対流またはファンによる送風により装置外へ拡散できる。従ってマイクロプレートはそれらからの熱的影響から回避され、冷却装置なしで精度の高い温度コントロールが可能となる。
【００１５】
また、外部からの強い光は箱形キャリヤにて完全に遮断されるため、クロストーク防止策は、単に受光孔外周囲とマイクロプレート上面が接触するだけで十分であり、特別に設計製造されたマイクロプレートを準備する必要もない。さらにマイクロプレート移動時には、遮光板が上方に待避するためクロスコンタミネーションも回避される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、この発明に係るマイクロプレート遮光手段及びこれを利用した発光測定装置の一実施例を図に基づいて説明する。ここで図１は発光量測定時の装置断面図であり、図２はマイクロプレート移動時の装置断面図であり、図３は要部拡大図である。
【００１７】
図１において１は発光検出手段である公知の光電子増倍管であり、シールドケース２内に納められ不動に固定されている。３はトリガー試薬分注器の円筒形状のノズル固定ブロックであり、光電子増倍管１と同軸の透孔４が形成してあり、発光による光束はこの透孔４を通過し光電子増倍管１の受光面に至る。基本的には、光電子増倍管１の受光面はシールドケース２等により覆い、ノズル固定ブロック３の透孔４以外には遮光状態に配設する。
【００１８】
このノズル固定ブロック３は、光電子増倍管１に対し不動に固定され、さらに側面を遮光板５のガイド穴６の側面が接触しており、マイクロプレート７移動時には上方に摺動する。この部分は外部からの光が漏れないようすり合わせ加工を行うが、外側からべローズなどにより包み込み遮光してもよい。また、ガイド穴６を形成せずに単に遮光板５とノズル固定ブロック３をベローズ等の遮光材により包み込むようにして連結してもよい。
【００１９】
なお、ノズル固定ブロック３と遮光板５のガイド穴６は円筒状に形成しておいてもよいが、あるいは相互の回動を防止するために角型に形成して嵌合するようにしておいてもよい。
【００２０】
遮光板５はモーター（図示せず）に結合したカム８によって上下に移動し、マイクロプレート７移動時には図２のように上方に待避する。測定時には下方に移動し、箱形キャリヤ９の外周囲上面１０と密着し完全な暗箱を形成する。
【００２１】
またそれと同時に、ガイド穴６の底部に開口している受光孔１１の周囲に形成した筒状突起底面１２が、試料が入っているマイクロプレート７のウェル外周囲上面１３と密着することで、一つのウェルと遮光板５の受光孔１１とノズル固定ブロック３およびシールドケース２よりなる暗室が形成され、他のウェルからの極微弱光を遮断しクロストークを防止する。
【００２２】
また遮光板５と箱形キャリヤ９の密着部分は、箱形キャリヤ９側の外周囲上面１０に黒色ウレタン製スポンジなどの弾性体を配置することで、より完全な遮光が容易に行うことができる。なお、箱形キャリヤ９の外周以上面１０は収納されるマイクロプレートのウェル外周囲上面１３より高くなるようにする。また、箱形キャリヤ９はマイクロプレート７をその中に収納できればどのような形状でもよいが、収納したマイクロプレート７を固定できるようになっていることが望ましい。
【００２３】
１４はマイクロプレート７を水平にｘ，ｙ方向に移動するための軸である。箱形キャリヤ９は下部に滑り軸受けを有しておりこれを介して軸１４に接続されていて、箱形キャリヤ９に接続したタイミングベルト（図示せず）により駆動されることにより、箱形キャリヤ９は上記軸１４に沿って水平にｘ，ｙ方向に移動し、任意のウェルを順次選択し測定することができる。このとき通常の場合、遮光板５はカム８により上方に待避していて摺動することはない。ただしクロスコンタミネーションの危険性が無い場合には、遮光板５は上方に待避せず摺動することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係るマイクロプレート遮光手段によれば、外部からの強い光の遮光、及び隣接ウェルとのクロストーク防止の二重遮光をたった一枚の遮光板で実施することができる。
【００２５】
また、本発明に係る発光測定装置によれば、装置全体を遮光することがないため、装置内のモーターや電子部品からの熱的悪影響を回避でき、さらに特別なマイクロプレートが不要であること、クロスコンタミネーションが軽減されることなどから、測定精度が大幅に向上するとともに低価格で汎用性のある発光測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による発光測定装置の測定時における断面図である。
【図２】図１のマイクロプレート移動時における断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１  光電子増倍管
２  シールドケース
３  ノズル固定ブロック
４  透孔
５  遮光板
６  ガイド穴
７  マイクロプレート
８  カム
９  箱形キャリヤ
１０  外周囲上面
１１  受光孔
１２  筒状突起底面
１３  ウェル外周囲上面
１４  軸
【図１】
0003561891.tif 000002
【図２】
0003561891.tif 000003
【図３】
0003561891.tif 000004