(57)【要約】      （修正有）【課題】より正確な分析が可能な分析方法及び分析システムを提供する。【解決手段】微細流路に導入される試料溶液に電圧を印加し、試料溶液に含まれる成分を分離分析し、測定開始後の経過時間に対応した光学測定値を測定するキャピラリー電気泳動法による試料の分析方法であって、試料溶液と泳動液との界面の到達に起因する光学測定値の変化に基づいて界面到達時点を決定する工程と、界面到達時点から経過した経過時間における光学測定値を用いて試料溶液に含まれる成分を同定する工程と、を含む。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細流路に導入される試料溶液に電圧を印加し、前記試料溶液に含まれる成分を分離分析し、測定開始後の経過時間に対応した光学測定値を測定するキャピラリー電気泳動法による試料の分析方法であって、
前記試料溶液と泳動液との界面が前記微細流路における所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値に基づいて界面到達時点を決定する工程と、
前記界面到達時点から経過した経過時間における前記光学測定値を用いて前記試料溶液に含まれる成分を同定する工程と、
を含む、分析方法。
【請求項２】
前記試料溶液は血液を試料として含む溶液であって、前記成分はヘモグロビンである、請求項１に記載の分析方法。
【請求項３】
前記界面到達時点を決定する工程においては、前記界面が前記所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値の変化に基づいて前記界面到達時点を決定する、請求項１又は２に記載の分析方法。
【請求項４】
前記光学測定値は前記試料溶液の吸光度であり、
前記界面到達時点を決定する工程に先立ち、測定開始後の経過時間に対応した前記吸光度に関する波形を形成する工程を有し、
前記界面到達時点を決定する工程における前記光学測定値の変化は、前記波形に生じた変化である、請求項３に記載の分析方法。
【請求項５】
前記波形を形成する工程は、前記吸光度に関する波形を時間微分して得た微分値を前記経過時間に対応させて波形として表した微分波形を形成するステップを含み、
前記界面到達時点を決定する工程においては、前記微分波形を用いる、請求項４に記載の分析方法。
【請求項６】
前記界面到達時点を決定する工程は、所定検索時間内において前記微分波形を基に定められた基準値を決定するステップと、
前記所定検索時間内において前記基準値からの離間の程度を基準に第１特定点及び第２特定点を決定するステップと、
時間軸において前記第１特定点及び前記第２特定点の間に位置しかつ前記第１特定点及び前記第２特定点の各々の微分値の平均値を微分値として有する平均値点を特定するステップと、
当該平均値点の時点を前記界面到達時点として決定するステップと、を含む、請求項５に記載の分析方法。
【請求項７】
前記第１特定点及び第２特定点を決定するステップは、
前記所定検索時間内において前記基準値から微分値軸に沿って負方向側へ最も離間した値をとる点を第１特徴点とするステップと、
前記所定検索時間内において時間軸に沿った負方向側で前記第１特徴点から微分値軸に沿って最も離間した値をとる点を第２特徴点とするステップと、
前記所定検索時間内において時間軸に沿った正方向側で前記第１特徴点から微分値軸に沿って最も離間した値をとる点を第３特徴点とするステップと、
前記所定検索時間内において時間軸に沿った正方向側で前記第３特徴点から最も離間した値をとる点を第４特徴点とするステップと、
前記第１特徴点、前記第２特徴点、前記第３特徴点及び前記第４特徴点から、微分値軸に沿って最も離間している２点を前記第１特定点及び第２特定点として選定するステップを含む、請求項６に記載の分析方法。
【請求項８】
前記微細流路が形成されたディスポーザブルタイプの分析チップを用いて行う、請求項１から７までのいずれかに記載の分析方法。
【請求項９】
微細流路内の液体の光学測定値を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果を用いて分析処理を行う制御部と、を備える、分離分析方法による試料の分析システムであって、
前記分離分析方法は、前記微細流路に導入される試料溶液に電圧を印加し、前記試料溶液に含まれる成分を分離分析し、測定開始後の経過時間に対応した前記光学測定値を測定するキャピラリー電気泳動法により試料を分析するものであって、
前記制御部は、
前記試料溶液と泳動液との界面が前記微細流路における所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値に基づいて界面到達時点を決定する手段と、
前記界面到達時点から経過した経過時間における前記光学測定値を用いて前記試料溶液に含まれる成分を同定する手段と、
を含む、分析システム。
【請求項１０】
前記試料溶液は血液を試料として含む溶液であって、前記成分はヘモグロビンである、請求項９に記載の分析システム。
【請求項１１】
前記界面到達時点を決定する手段は、前記界面が前記所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値の変化に基づいて前記界面到達時点を決定する、請求項９又は１０に記載の分析システム。
【請求項１２】
前記光学測定値は前記試料溶液の吸光度であり、
測定開始後の経過時間に対応した前記吸光度に関する波形を形成する手段を有し、
前記界面到達時点を決定する手段は、前記光学測定値の変化として、前記波形に生じた変化に基づいて前記界面到達時点を決定する、請求項１１に記載の分析システム。
【請求項１３】
前記微細流路が形成されたディスポーザブルタイプの分析チップを用いる、請求項９から１２までのいずれかに記載の分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析方法及び分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の状態を示す指標として、各種タンパク質が分析されている。中でも、血球中のヘモグロビン（Ｈｂ）については、複数のヘモグロビン種があり、正常ヘモグロビン（ＨｂＡ）の他、複数種の変異ヘモグロビン（ＨｂＣ、ＨｂＤ、ＨｂＥ、ＨｂＳ等）が存在する。
【０００３】
試料の成分分析（たとえば液体クロマトグラフィー等）において、たとえば予め組成の分かっているサンプルを測定して検出したい成分が検出される検出時間、ピーク形状を確認し、被検体の分析結果と比較することにより成分を特定することが行われる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
血液（試料）のヘモグロビン種（成分）の分析においては、成分に応じて検出時間が異なるので、それを利用した分離分析が行われる。分離分析において、測定ごとのバラつき（たとえば、カラム劣化・溶離液保存状態などによる検出時間の違い等）を考慮し、たとえば、ある成分の検出時間が所定の検出時間範囲に入っていれば当該成分であると同定される。
【０００５】
ヘモグロビン（Ｈｂ）の分析手法の一つとして、電気泳動法が用いられる（たとえば、特許文献２参照）。電気泳動法による試料の分析は、分析装置に分析チップを装填した状態で行われる。分析チップは、試料を保持して当該試料を対象とした分析の場を提供するものである。この分析チップとしては、１回のみの分析を終えた後に廃棄することが意図されたディスポーザブルタイプのものがある。このようなディスポーザブルタイプの分析チップを用いたヘモグロビンの分析方法が、たとえば、下記特許文献３に開示されている。
【０００６】
分析によって得られた波形は、特定成分に応じたピーク等を有する。いずれのピークがいずれの特定成分に該当するかは、分析の基準となる時点から当該ピークが得られた時点までの経過時間と当該ピークの形状等とを考慮して同定される。この際、その基準となる時点が電気泳動の開始時点を反映しているか否かによって、特定成分の同定が不正確となることがある。特に、ディスポーザブルタイプの分析チップを用いる場合、分析チップごとのロット間差や同一ロット間の個体差によって、基準となる時点から特定成分のピークが得られる時点までの経過時間に誤差が生ずる可能性がある。特に、従来は、電圧の印加を開始した時点をその基準となる時点（ｔ＝０）とすることが一般的である。この場合、ｔ＝０の時点から特定成分が発生するまで時点までの経過時間について、ディスポーザブルタイプの分析チップでは分析チップごとの個体差による誤差が大きくなるという課題があった。
【０００７】
そのような課題に対応する別の従来技術として、既知波形を基準とする方法がある。既知波形の同定方法の一つの方法としては、試料を導入する前の同じ分析チップに、既知の波形を有する参照液を導入し、その測定波形を利用してチップの個体差に起因する誤差を算出し、その情報に基づいて同一の分析チップを用いて導入される試料の波形判定に利用する方法がある。しかしながら、参照液を追加する必要があり、時間的にもコスト的にも課題がある。さらに、１回の測定ごとに廃棄されるディスポーザブルタイプの分析チップでは、そもそもこの方法は不可能である。
【０００８】
また、課題に対応する別の従来技術として、導入される試料中に含まれる代表的で特徴的な波形を持つ成分のピーク値や、試料に追加した参照物質のピーク値を代表として利用することが行われていた。しかしながら、導入される試料に含まれる特定成分が未知の場合、特定成分のピークが生じる時点や波形がずれたり、別の成分と重なってしまうなどして、特定成分のピークを同定することが困難となる場合があった。特に特定成分をヘモグロビンとした場合、たとえばヘモグロビンの種類がＨｂＡとＨｂＳとでは大きく波形が異なり、参照成分と重複することや参照物質と相互作用を及ぼす場合があるといった問題が発生し得る。また、参照物質を追加する方法では、参照物質のコストがかかるとともに、別の成分との相互作用の影響も考慮しなければならず、製品化に困難を要する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−７３４５８号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７５２１号公報
【特許文献３】特開２０１６−５７２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より正確な分析が可能な分析方法及び分析システムを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の側面によって提供される分析方法は、微細流路に導入される試料溶液に電圧を印加し、前記試料溶液に含まれる成分を分離分析し、測定開始後の経過時間に対応した光学測定値を測定するキャピラリー電気泳動法による試料の分析方法であって、前記試料溶液と泳動液との界面が前記微細流路における所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値に基づいて界面到達時点を決定する工程と、前記界面到達時点から経過した経過時間における前記光学測定値を用いて前記試料溶液に含まれる成分を同定する工程と、を含む。
【００１２】
ここで、「前記微細流路における所定の測定位置」とは、光学測定値を測定するための測定光が通過する位置をいう。なお、この界面に係る光学測定値は、同定されるべき成分に係る光学測定値と同じ位置で測定されることが望ましいが、別の位置で測定されることとしてもよい。
【００１３】
なお、上記分析方法における試料溶液とは、分析の対象となる試料を含む溶液であって、試料そのものが１００％を占めるものであっても、又は、試料が適宜希釈されたものであっても、いずれをも概念として含むものである。この試料溶液については、前記界面到達時点を特定することができ、かつ、液体の性状を有していれば特に限定はない。この液体としては、前記試料としての固体を、たとえば、液体の媒体に懸濁、分散又は溶解した希釈液であってもよい。前記試料が液体の場合、たとえば、前記試料の原液をそのまま試料溶液として使用してもよいし、濃度が高すぎるような場合には、前記原液を、たとえば、液体の媒体に懸濁、分散又は溶解した希釈液を試料溶液として使用してもよい。前記液体の媒体は、前記試料を懸濁、分散又は溶解可能なものであれば、特に制限されず、たとえば、水、緩衝液等が挙げられる。前記試料は、たとえば、生体由来の検体、環境由来の検体、金属、化学物質、医薬品等が挙げられる。前記生体由来の検体は、特に制限されず、たとえば、尿、血液、毛髪、唾液、汗、爪等が挙げられる。前記血液検体は、たとえば、赤血球、全血、血清、血漿等が挙げられる。前記生体は、たとえば、ヒト、非ヒト動物、植物等が挙げられ、前記非ヒト動物は、たとえば、ヒト以外の哺乳類、両生爬虫類、魚介類、昆虫類等が挙げられる。前記環境由来の検体は、特に制限されず、たとえば、食品、水、土壌、大気、空気等が挙げられる。前記食品は、たとえば、生鮮食品又は加工食品等が挙げられる。前記水は、たとえば、飲料水、地下水、河川水、海水、生活排水等が挙げられる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記試料溶液は血液を試料として含む溶液であって、前記成分はヘモグロビンである。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記界面到達時点を決定する工程においては、前記界面が前記所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値の変化に基づいて前記界面到達時点を決定する。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光学測定値は前記試料溶液の吸光度であり、前記界面到達時点を決定する工程に先立ち、測定開始後の経過時間に対応した前記吸光度に関する波形を形成する工程を有し、前記界面到達時点を決定する工程における前記光学測定値の変化は、前記波形に生じた変化である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記波形を形成する工程は、前記吸光度に関する波形を時間微分して得た微分値を前記経過時間に対応させて波形として表した微分波形を形成するステップを含み、前記界面到達時点を決定する工程においては、前記微分波形を用いる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記界面到達時点を決定する工程は、所定検索時間内において前記微分波形を基に定められた基準値を決定するステップと、前記所定検索時間内において前記基準値からの離間の程度を基準に第１特定点及び第２特定点を決定するステップと、時間軸において前記第１特定点及び前記第２特定点の間に位置しかつ前記第１特定点及び前記第２特定点の前記微分値の平均値をとる平均値点を特定するステップと、当該平均値点の時点を前記界面到達時点として決定するステップと、を含む。
【００１９】
前記第１特定点及び第２特定点を決定するステップは、前記所定検索時間内において前記基準値から微分値軸に沿って負方向側へ最も離間した値をとる点を第１特徴点とするステップと、前記所定検索時間内において時間軸に沿った負方向側で前記第１特徴点から微分値軸に沿って最も離間した値をとる点を第２特徴点とするステップと、前記所定検索時間内において時間軸に沿った正方向側で前記第１特徴点から微分値軸に沿って最も離間した値をとる点を第３特徴点とするステップと、前記所定検索時間内において時間軸に沿った正方向側で前記第３特徴点から最も離間した値をとる点を第４特徴点とするステップと、前記第１特徴点、前記第２特徴点、前記第３特徴点及び前記第４特徴点から、微分値軸に沿って最も離間している２点を前記第１及び第２特定点として選定するステップを含む。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記微細流路が形成されたディスポーザブルタイプの分析チップを用いて行う。
【００２１】
本発明の第２の側面によって提供される分析システムは、微細流路内の液体の光学測定値を測定する測定部と、前記測定部の測定結果を用いて分析処理を行う制御部と、を備える、分離分析方法による試料の分析システムであって、前記分離分析方法は、前記微細流路に導入される試料溶液に電圧を印加し、前記試料溶液に含まれる成分を分離分析し、測定開始後の経過時間に対応した前記光学測定値を測定するキャピラリー電気泳動法により試料を分析するものであって、前記制御部は、前記試料溶液と泳動液との界面が前記微細流路における所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値に基づいて界面到達時点を決定する手段と、前記界面到達時点から経過した経過時間における前記光学測定値を用いて前記試料溶液に含まれる成分を同定する手段と、を含む。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記試料溶液は血液を試料として含む溶液であって、前記成分はヘモグロビンである。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記界面到達時点を決定する手段は、前記界面が前記所定の測定位置へ到達した際の前記光学測定値の変化に基づいて前記界面到達時点を決定する。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記光学測定値は前記試料溶液の吸光度であり、測定開始後の経過時間に対応した前記吸光度に関する波形を形成する手段を有し、前記界面到達時点を決定する手段は、前記光学測定値の変化として、前記波形に生じた変化に基づいて前記界面到達時点を決定する。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記微細流路が形成されたディスポーザブルタイプの分析チップを用いて行う。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様によれば、より正確な分析が可能である。
【００２７】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る分析システムの一例を示すシステム概略図である。
【図２】図１の分析システムに用いられる分析チップを示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る分析方法を示すフロー図である。
【図５】準備工程の手順を示すフロー図である。
【図６】図５の準備工程の一工程を示す断面図である。
【図７】図５の準備工程の一工程を示す断面図である。
【図８】図５の準備工程の一工程を示す断面図である。
【図９】図５の準備工程の一工程を示す断面図である。
【図１０】分析工程の手順を示すフロー図である。
【図１１】波形形成工程によって形成された波形データの一例を示すグラフである。
【図１２】基準値を求めるためのヒストグラムである。
【図１３】最離間点の決定を示すグラフである。
【図１４】第１特徴点の決定を示すグラフである。
【図１５】第２特徴点の決定を示すグラフである。
【図１６】第３特徴点の決定を示すグラフである。
【図１７】第４特徴点の決定を示すグラフである。
【図１８】平均値点の決定を示すグラフである。
【図１９】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２０】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２１】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２２】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２３】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２４】波形データの他の例を示すグラフである。
【図２５】本発明における成分同定工程の結果を示すグラフである。
【図２６】比較例における成分同定工程の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１は、本発明に係る分析システムの一例の概略構成を示している。分析システムＡ１は、分析装置１及び分析チップ２を備えて構成されている。分析システムＡ１は、試料Ｓａを対象として分離分析方法による分析方法を実行するシステムである。試料Ｓａは特に限定されないが、本実施形態においては、人体から採取された血液を例として説明する。試料Ｓａに含まれる成分のうち分析の対象となる成分を分析成分と定義する。
【００３１】
上記分析成分としては、ヘモグロビン（Ｈｂ）、アルブミン（Ａｌｂ）、グロブリン（α１、α２、β、γグロブリン）、フィブリノーゲン等が挙げられる。上記ヘモグロビンとしては、たとえば、正常ヘモグロビン（ＨｂＡ）、変異ヘモグロビン（ＨｂＣ、ＨｂＤ、ＨｂＥ、ＨｂＳ等）、胎児ヘモグロビン（ＨｂＦ）等の複数のヘモグロビン種が挙げられる。変異ヘモグロビンについては、種々の疾病や病態の原因となることが知られており（たとえば、ＨｂＳは鎌状赤血球貧血症の原因となる）、ヘモグロビン種を同定することで、疾病・病態の診断や治療に役立てることが期待される。以降の説明においては、上記分析成分がヘモグロビン（特に変異ヘモグロビン種）である場合を例に説明する。健常な成人のヘモグロビンには、大多数のＨｂＡ並びに僅かなＨｂＦ及びＨｂＡ２が含まれる。ヘモグロビンは四量体であり、たとえばＨｂＡは二つのα鎖と二つのβ鎖から構成される。このα鎖又はβ鎖の産生を支配する遺伝子配列に何らかの変異が生じると、アミノ酸配列が通常とは異なる鎖が産生されたり、その鎖の産生が抑制されたりした結果、通常とは異なるヘモグロビン種が生じる。一般的に、このようなヘモグロビン種を変異ヘモグロビンと呼ぶ。健常人のヘモグロビンの遺伝子型はＨｂＡ／ＨｂＡのホモ接合体であるが、変異ヘモグロビン保有者の遺伝子型は、ＨｂＡ／ＨｂＶのヘテロ接合体（ＨｂＶはＨｂＡ以外の変異ヘモグロビン）、又は、ＨｂＶ／ＨｂＶのホモ接合体（ＨｂＶ同士が異なる場合は、ヘテロ接合体）である。臨床検査業界においては、健常人由来の血液検体をＨｂＡＡ検体、ＨｂＡ／ＨｂＶのヘテロ接合体を持つ人由来の血液検体をＨｂＡＶ検体（Ｖは任意の変異）、ＨｂＶ／ＨｂＶのホモ接合体（ＨｂＶ同士が異なる場合は、ヘテロ接合体）を持つ人由来の血液検体をＨｂＶＶ検体（Ｖは任意の変異）と呼ぶ。したがって、たとえばＨｂＡＳ検体には、大多数のＨｂＡ及びＨｂＳと、僅かなＨｂＦ及びＨｂＡ２が含まれる。たとえばＨｂＳＳ検体には、大多数のＨｂＳと、僅かなＨｂＦ及びＨｂＡ２が含まれる。
【００３２】
分析チップ２は、試料Ｓａを保持し、かつ分析装置１に装填された状態で試料Ｓａを対象とした分析の場を提供するものである。本実施形態においては、分析チップ２は、１回の分析を終えた後に廃棄されることが意図された、いわゆるディスポーザブルタイプの分析チップとして構成されている。図２及び図３に示すように、分析チップ２は、本体２１、混合槽２２、導入槽２３、フィルタ２４、排出槽２５、電極槽２６、キャピラリー管２７及び連絡流路２８を備えている。図２は、分析チップ２の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。なお、分析チップ２は、ディスポーザブルタイプのものに限定されず、複数回の分析に用いられるものであってもよい。また、本発明に係る分析システムは、分析装置１に装填される別体の分析チップ２を備える構成に限定されず、分析チップ２と同様の機能を果たす機能部位が分析装置１に組み込まれた構成であってもよい。
【００３３】
本体２１は、分析チップ２の土台となるものであり、その材質は特に限定されず、たとえば、ガラス、溶融シリカ、プラスチック等があげられる。本実施形態においては、本体２１は、図３における上側部分２Ａと下側部分２Ｂとが別体に形成されており、これらが互いに結合された構成である。なお、これに限らず、たとえば、本体２１を一体的に形成してもよい。
【００３４】
混合槽２２は、後述する試料Ｓａと希釈液Ｌｄとを混合する混合工程が行われる箇所の一例である。混合槽２２は、たとえば、本体２１の上記上側部分２Ａに形成された貫通孔によって、上方に開口した凹部として構成されている。導入槽２３は、混合槽２２における混合工程によって得られた試料溶液としての混合試料Ｓｍが導入される槽である。導入槽２３は、たとえば、本体２１の上記上側部分２Ａに形成された貫通孔によって、上方に開口した凹部として構成されている。
【００３５】
フィルタ２４は、導入槽２３への導入経路の一例である導入槽２３の開口部に設けられている。フィルタ２４の具体的構成は限定されず、好適な例として、たとえばセルロースアセテート膜フィルタ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、孔径０．４５μｍ）が挙げられる。
【００３６】
排出槽２５は、電気泳動法における電気浸透流の下流側に位置する槽である。排出槽２５は、たとえば、本体２１の上記上側部分２Ａに形成された貫通孔によって，上方に開口した凹部として構成されている。電極槽２６は、電気泳動法による分析工程において、電極３１が挿入される槽である。電極槽２６は、たとえば、本体２１の上記上側部分２Ａに形成された貫通孔によって、上方に開口した凹部として構成されている。連絡流路２８は、導入槽２３と電極槽２６とを繋いでおり、導入槽２３と電極槽２６との導通経路を構成している。
【００３７】
キャピラリー管２７は、導入槽２３と排出槽２５とを繋ぐ微細流路であり、電気泳動法における電気浸透流（ＥＯＦ、ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｓｍｏｔｉｃ  ｆｌｏｗ）が生じる場である。キャピラリー管２７は、たとえば本体２１の上記下側部分２Ｂに形成された溝として構成されている。なお、本体２１には、キャピラリー管２７への光の照射及びキャピラリー管２７を透過した光の出射を促進するための凹部等が適宜形成されていてもよい。キャピラリー管２７のサイズは特に限定されないが、その一例を挙げると、その幅が２５μｍ〜１００μｍ、その深さが２５μｍ〜１００μｍ、その長さが５ｍｍ〜１５０ｍｍである。分析チップ２全体のサイズは、キャピラリー管２７のサイズ及び混合槽２２、導入槽２３、排出槽２５及び電極槽２６のサイズや配置等に応じて適宜設定される。
【００３８】
なお、上記構成の分析チップ２は一例であって、電気泳動法による分析が可能な構成の分析チップを適宜採用することができる。
【００３９】
分析装置１は、試料Ｓａが点着された分析チップ２が装填された状態で、試料Ｓａを対象とした分析処理を行う。分析装置１は、電極３１，３２、光源４１、光学フィルタ４２、レンズ４３、スリット４４、検出器５、分注器６、ポンプ６１、希釈液槽７１、泳動液槽７２及び制御部８を備えている。なお、光源４１、光学フィルタ４２、レンズ４３及び検出器５は、本発明でいう測定部の一例を構成する。
【００４０】
電極３１及び電極３２は、電気泳動法においてキャピラリー管２７に所定の電圧を印加するためのものである。電極３１は、分析チップ２の電極槽２６に挿入されるものであり、電極３２は、分析チップ２の排出槽２５に挿入されるものである。電極３１及び電極３２に印加される電圧は特に限定されないが、たとえば０．５ｋＶ〜２０ｋＶである。
【００４１】
光源４１は、電気泳動法において光学測定値としての吸光度を測定するための光を発する部位である。光源４１は、たとえば所定の波長域の光を出射するＬＥＤチップを具備する。光学フィルタ４２は、光源４１からの光のうち所定の波長の光を減衰させつつ、その余の波長の光を透過させるものである。レンズ４３は、光学フィルタ４２を透過した光を分析チップ２のキャピラリー管２７の分析箇所へと集光するためのものである。スリット４４は、レンズ４３によって集光された光のうち、散乱などを引き起こしうる余分な光を除去するためのものである。
【００４２】
検出器５は、分析チップ２のキャピラリー管２７を透過してきた光源４１からの光を受光するものであり、たとえばフォトダイオードやフォトＩＣなどを具備して構成されている。
【００４３】
このように、光源４１から発した光が検出器５へと至る経路が光路である。そして、当該光路がキャピラリー管２７と交わる位置でそのキャピラリー管２７を流れる溶液（すなわち、試料溶液及び泳動液のいずれか又はその混合溶液）について光学測定値が測定される。すなわち、キャピラリー管２７において光源４１から検出器５へ至る光路が交わる位置が、光学測定値の測定部である。この光学測定値としては、たとえば吸光度が挙げられる。吸光度は、該光路の光がキャピラリー管２７を流れる溶液によって吸収された度合いを表すものであり、入射光強度と透過光強度の比の常用対数の値の絶対値を表したものである。この場合、検出器５としては汎用的な分光光度計を利用することができる。なお、吸光度を使用せずとも、単純に透過光強度の値そのものなど、光学測定値であれば本発明に利用することができる。以下においては、光学測定値として吸光度を使用した場合を例に説明する。
【００４４】
分注器６は、所望の量の希釈液Ｌｄや泳動液Ｌｍ及び混合試料Ｓｍを分注するものであり、たとえばノズルを含む。分注器６は図示しない駆動機構によって分析装置１内の複数の所定位置を自在に移動可能である。ポンプ６１は、分注器６への吸引源及び吐出源である。また、ポンプ６１は、分析装置１に設けられた図示しないポートの吸引源及び吐出源として用いてもよい。これらのポートは、泳動液Ｌｍの充填などに用いられる。また、ポンプ６１とは別の専用のポンプを備えてもよい。
【００４５】
希釈液槽７１は、希釈液Ｌｄを貯蔵するための槽である。希釈液槽７１は、分析装置１に恒久的に設置された槽でもよいし、所定量の希釈液Ｌｄが封入された容器が分析装置１に装填されたものであってもよい。泳動液槽７２は、泳動液Ｌｍを貯蔵するための槽である。泳動液槽７２は、分析装置１に恒久的に設置された槽でもよいし、所定量の泳動液Ｌｍが封入された容器が分析装置１に装填されたものであってもよい。
【００４６】
希釈液Ｌｄは、試料Ｓａと混合されることにより、試料溶液としての混合試料Ｓｍを生成するためのものである。希釈液Ｌｄの主剤は特に限定されず、水、生理食塩水が挙げられ、好ましい例として後述する泳動液Ｌｍと類似の成分の液体が挙げられる。また、希釈液Ｌｄは、上記主剤の他に、必要に応じて添加物が添加されてもよい。
【００４７】
泳動液Ｌｍは、電気泳動法による分析工程において、排出槽２５及びキャピラリー管２７に充填され、電気泳動法における電気浸透流を生じさせる媒体である。泳動液Ｌｍは、特に制限されないが、酸を用いたものが望ましい。上記酸は、たとえば、クエン酸、マレイン酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、フタル酸、マロン酸、リンゴ酸がある。また、泳動液Ｌｍは、弱塩基を含むことが好ましい。上記弱塩基としては、たとえば、アルギニン、リジン、ヒスチジン、トリス等がある。泳動液ＬｍのｐＨは、たとえば、ｐＨ４．５〜６の範囲である。泳動液Ｌｍのバッファーの種類は、ＭＥＳ、ＡＤＡ、ＡＣＥＳ、ＢＥＳ、ＭＯＰＳ、ＴＥＳ、ＨＥＰＥＳ等がある。また、泳動液Ｌｍにも、希釈液Ｌｄの説明で述べたのと同様に、必要に応じて添加物が添加されてもよい。
【００４８】
泳動液Ｌｍ、希釈液Ｌｄ、及び混合試料Ｓｍは以下を例示するが、後述する界面到達時点において、試料溶液（混合試料Ｓｍ）と泳動液Ｌｍとの界面の到達に起因する光学測定値の変化が生じる組み合わせであれば任意に選択できる。
【００４９】
（泳動液Ｌｍ）
泳動液Ｌｍは、たとえば、以下の成分を含有する。
クエン酸：４０ｍＭ
コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム：１．２５％ｗ／ｖ
ピペラジン：２０ｍＭ
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（商品名：エマルゲンＬＳ−１１０、花王社製）：０．１％ｗ／ｖ
アジ化ナトリウム：０．０２％ｗ／ｖ
プロクリン３００：０．０２５％ｗ／ｖ
以上の成分の他、ｐＨ調整用のジメチルアミノエタノールを滴下して、ｐＨ５．０に調整した。
【００５０】
（希釈液Ｌｄ）
希釈液Ｌｄは、たとえば、以下の成分を含有する。
クエン酸：３８ｍＭ
コンドロイチン硫酸Ｃナトリウム：０．９５％ｗ／ｖ
１−（３−スルホプロピル）ピリジニウムヒドロキシド分子内塩（ＮＤＳＢ−２０１）：４７５ｍＭ
２−モルホリノエタンスルホン酸（ＭＥＳ）：１９ｍＭ
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（商品名：エマルゲンＬＳ−１１０、花王社製）：０．４％ｗ／ｖ
アジ化ナトリウム：０．０２％ｗ／ｖ
プロクリン３００  ０．０２５％ｗ／ｖ
以上の成分の他、ｐＨ調整用のジメチルアミノエタノールを滴下して、ｐＨ６．０に調整した。
【００５１】
（混合試料Ｓｍ）
１．５μＬの試料Ｓａを６０μＬの希釈液Ｌｄに添加して混合試料Ｓｍとした。
【００５２】
制御部８は、分析装置１における各部を制御するものである。制御部８は、たとえばＣＰＵ、メモリ及びインターフェースなどを具備する。前記メモリには、後述する本発明に係る分析方法を行うためのプログラムや各種データが適宜記憶されている。
【００５３】
次に、分析システムＡ１を用いて行う本発明に係る分析方法の一例について、以下に説明する。図４は、本実施形態の分析方法を示すフロー図である。本分析方法は、準備工程Ｓ１、電気泳動工程Ｓ２、及び分析工程Ｓ３を有する。
【００５４】
＜準備工程Ｓ１＞
図５は、準備工程Ｓ１における具体的な手順を示すフロー図である。本実施形態において、準備工程Ｓ１は、同図に示すように、試料採取工程Ｓ１１、混合工程Ｓ１２、泳動液充填工程Ｓ１３、及び導入工程Ｓ１４を有する。
【００５５】
＜試料採取工程Ｓ１１＞
まず、試料Ｓａを用意する。本実施形態においては、試料Ｓａは、人体から採取された血液である。血液としては、全血、成分分離血液又は溶血処理が施されたもの等であってもよい。そして、試料Ｓａが分注された分析チップ２を分析装置１に装填する。
【００５６】
＜混合工程Ｓ１２＞
次いで、試料Ｓａと希釈液Ｌｄとを混合する。具体的には、図６に示すように、所定量の試料Ｓａが分析チップ２の混合槽２２に点着されている。次いで、分注器６によって希釈液槽７１の希釈液Ｌｄを所定量吸引し、図７に示すように、所定量の希釈液Ｌｄを分析チップ２の混合槽２２に分注する。そして、ポンプ６１を吸引源及び吐出源として、分注器６から希釈液Ｌｄの吸引及び吐出を繰り返す。これにより、混合槽２２において試料Ｓａと希釈液Ｌｄとが混合され、試料溶液としての混合試料Ｓｍが得られる。試料Ｓａと希釈液Ｌｄとの混合は、分注器６の吸引及び吐出以外の方法によって行ってもよい。
【００５７】
＜泳動液充填工程Ｓ１３＞
次いで、分注器６によって泳動液槽７２の泳動液Ｌｍを所定量吸引し、図８に示すように、所定量の泳動液Ｌｍを分析チップ２の排出槽２５に分注する。そして、上述したポートからの吸引や吐出を適宜実施するなどの手法により、排出槽２５及びキャピラリー管２７に泳動液Ｌｍを充填する。
【００５８】
＜導入工程Ｓ１４＞
次いで、図９に示すように、混合槽２２から所定量の混合試料Ｓｍを分注器６によって採取する。そして、分注器６から導入槽２３に所定量の混合試料Ｓｍを導入する。この導入においては、導入槽２３への導入経路の一例である導入槽２３の開口部に設けられたフィルタ２４を混合試料Ｓｍが通過する。また、本実施形態においては、混合試料Ｓｍが導入槽２３から連絡流路２８を通じて電極槽２６へと充填される。この際、導入槽２３から連絡流路２８を介した電極槽２６への混合試料Ｓｍの流動が起こることとなるが、導入槽２３から連絡流路２８へは、キャピラリー管２７の長手方向に対してほぼ直交する方向へ混合試料Ｓｍが流動する（図２参照）。一方、キャピラリー管２７の泳動液Ｌｍはこの段階ではほとんど移動していない。この結果、導入槽２３とキャピラリー管２７との接続部（図３参照）においてせん断流が生じることで、混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの明瞭な界面が生じた状態となる。なお、混合溶液Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面が生じる方法であれば、物理的に導入槽２３とキャピラリー管２７との境界に移動可能なフィルタを設けたり、制御的に流動方法を変更したりする等、あらゆる手段を採用することができる。
【００５９】
＜電気泳動工程Ｓ２＞
次いで、図１に示すように、電極槽２６に電極３１を挿入し、排出槽２５に電極３２を挿入する。続いて、制御部８からの指示により電極３１及び電極３２に電圧を印加する。この電圧は、たとえば０．５ｋＶ〜２０ｋＶである。これにより電気浸透流を生じさせ、導入槽２３から排出槽２５へとキャピラリー管２７中において混合試料Ｓｍを徐々に移動させる。この際、導入槽２３に混合試料Ｓｍが充填されているため、キャピラリー管２７において混合試料Ｓｍが連続的に供給されている状態で、上記分析成分であるヘモグロビン（Ｈｂ）を電気泳動させることとなる。このとき、混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの上記した界面が維持された状態のまま、混合試料Ｓｍは泳動液Ｌｍを下流方向へ押しやりつつキャピラリー管２７を泳動していくことになる。また、光源４１からの発光を開始し、検出器５による吸光度の測定を行う。そして、電極３１及び電極３２からの電圧印加開始時からの経過時間と吸光度との関係を測定する。
【００６０】
＜分析工程Ｓ３＞
ここで、混合試料Ｓｍ中の移動速度が比較的速い成分に対応した吸光度ピークは、上記電圧印加開始時からの経過時間が比較的短い時点で現れる。一方、混合試料Ｓｍ中の移動速度が比較的遅い成分に対応した吸光度ピークは、上記電圧印加開始時からの経過時間が比較的長い時点で現れる。このことを利用して、混合試料Ｓｍ中の成分の分析（分離測定）が行われる。本実施形態においては、血液に含まれるヘモグロビン（特に変異ヘモグロビン）の分析を行い、混合試料Ｓｍ（血液）に含まれ得るヘモグロビン（変異ヘモグロビン）が分析成分である。測定された吸光度を基に、制御部８の制御によって分析工程Ｓ３が実行される。本実施形態の分析工程Ｓ３は、波形形成工程Ｓ３１、界面到達時点決定工程Ｓ３２及び成分同定工程Ｓ３３を含む。
【００６１】
＜波形形成工程Ｓ３１＞
本工程においては、測定された上記吸光度を制御部８による演算処理により、エレクトロフェログラムを作成する。ここで、電圧印加開始時を測定開始時として、当該測定開始後の経過時間に対応した光学測定値の変化を表す吸光度に関する測定波形が形成される。本実施形態の波形形成工程Ｓ３１は、微分波形形成工程Ｓ３１１を含む。微分波形形成工程Ｓ３１１は、測定された上記吸光度を時間微分することによって微分値の波形を形成する。図１１は、微分波形形成工程Ｓ３１１によって形成された微分波形の一例を示している。図中のｘ軸は時間軸であり、ｙ軸は微分値軸である。以降の図及び説明においては、時間軸ｘに沿った負方向側を方向ｘ１側及び正方向側を方向ｘ２側とし、微分値軸ｙに沿った負方向側を方向ｙ１側及び正方向側を方向ｙ２側とする。
【００６２】
＜界面到達時点決定工程Ｓ３２＞
界面到達時点決定工程Ｓ３２は、電圧印加後に混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面が上述した測定部（具体的には、前記光路）に到達した時点としての界面到達時点を決定する工程である。なお、前記測定部や前記光路とは別に界面測定用の測定部（光路）を設けた場合は、その位置で決定すればよい。本分析方法及び分析システムにおいては、後述の成分同定工程Ｓ３３における時間の基準時点として、電圧印加の時点ではなく、混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面が上述した測定部に到達した時点を採用する。当該界面が測定部に到達する時点は、分析チップ２のキャピラリー管２７の構成や電極３１及び電極３２によって印加する電圧等の分析条件によって、電極３１及び電極３２への電圧印加後にどの程度の時間が経過した後の時点であるかが経験則又は事前テストによって把握可能である。また、当該界面は、互いの組成が同一でない混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面であるため、光学的にレンズに類する機能を果たしうる。このため、測定部に界面が到達すると、光学測定値（たとえば、吸光度）に何らかの変化が見られる。この変化は、試料Ｓａに含まれることが想定される成分並びに希釈液Ｌｄ及び泳動液Ｌｍの性状、並びに、分析チップ２の基本構成に起因して、後述する複数の典型的な微分波形（図１３、図１９、図２１及び図２３参照）に生じた微分値の変化として表れる。すなわち、この波形に生じた変化は、試料溶液としての混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面の到達に起因するものである。本分析方法及び分析システムＡ１は、光学測定値の変化としての、この波形に生じた変化に基づいて界面到達時点を決定するものである。なお、試料溶液と泳動液との界面の到達に起因する変化は、このような波形に生じた変化に基づかなくとも、透過光強度の値そのもの若しくはその変化や、吸光度の値若しくはその変化、又は微分波形ではなく、微分値の変化など時間変化率を判定する手段等を採用しても検出することが可能である。
【００６３】
本実施形態の界面到達時点決定工程Ｓ３２は、基準値決定ステップＳ３２１、最離間点決定ステップＳ３２２、第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３、第１，第２特定点選定ステップＳ３２４及び平均値点特定ステップＳ３２５を含む。
【００６４】
＜基準値決定ステップＳ３２１＞
基準値決定ステップＳ３２１は、界面到達時点が含まれると推定される時間範囲（たとえば数秒間）における波形値（微分値）の基準となる基準値を決定するステップである。図１１は、当該時間範囲の波形を示している。本実施形態の基準値決定ステップＳ３２１においては、図１２に示すように微分波形の微分値の出現頻度を縦軸としたヒストグラムを作成する。そして、最頻のビンであるビンＢｎ１を特定する。次いで、ビンＢｎ１に隣接する２つのビンのうち頻度が大であるビンＢｎ２を特定する。そして、たとえば、ビンＢｎ１及びビンＢｎ２の頻度と微分値とを用いた加重平均によって、微分値の基準値Ｌｓを決定する。たとえば、この基準値Ｌｓは、図１３に示すように、おおよそ図中左右に沿って延びる水平線分部分に相当する。厳密には、基準値Ｌｓは、当該水平部分とは若干異なる値でありうるが、以降の説明においては無視可能な誤差であるとして、水平部分が基準値Ｌｓに相当する場合を例に説明する。
【００６５】
＜最離間点決定ステップＳ３２２＞
次いで、最離間点決定ステップＳ３２２を行う。本ステップにおいては、図１３に示すように、基準値決定ステップＳ３２１において決定した基準値Ｌｓから上述した時間範囲において微分値が最も離間している点を決定する。図示された例においては、基準値Ｌｓから方向ｙ２に離間した点が、最離間点ＰＬとして決定されている。
【００６６】
＜第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３＞
次いで、第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３を行う。まず図１４に示すように、最離間点ＰＬを基準として（換言すると、基準値Ｌｓを基準として）、所定検索時間内において最も方向ｙ１側の値をとっている点を検索する。この所定検索時間は、界面の存在によって波形に変化が生じうる時間範囲に設定され、分析方法及び分析システムに対応して適宜設定されるものであり、本実施形態においては、たとえば０．３秒〜１．５秒程度である。このような第１特徴点Ｐ１は、最離間点ＰＬに対して方向ｘ１側及び方向ｘ２側のいずれにも存在し得る点であり、図示された例においては、最離間点ＰＬに対して方向ｘ１側に位置し、かつ基準値Ｌｓよりも方向ｙ１側に位置する点が第１特徴点Ｐ１として決定されている。
【００６７】
次いで、図１５に示すように、第１特徴点Ｐ１を基準として、所定検索時間内の方向ｘ１側において最も方向ｙ２側の値をとる点を検索する。図示された例においては、第１特徴点Ｐ１から方向ｘ１に向かうと、概ね微分値が増加しており、基準値Ｌｓに到達している。これにより、第１特徴点Ｐ１から方向ｘ１に波形を辿った場合に最初の基準値Ｌｓ付近の値をとる点が、第２特徴点Ｐ２として決定されている。
【００６８】
次に、図１６に示すように、第１特徴点Ｐ１を基準として、所定検索時間内の方向ｘ２側において最も方向ｙ２側の値をとる点を検索する。図示された例においては、最離間点ＰＬとして決定した点がこの点に相当し、第３特徴点Ｐ３として決定されている。次いで、図１７に示すように、第３特徴点Ｐ３を基準として、所定検索時間内の方向ｘ２側において最も方向ｙ１側の値をとる点を検索する。本例においては、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点が第４特徴点Ｐ４として決定されており、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。
【００６９】
＜第１，第２特定点選定ステップＳ３２４＞
次に、第１，第２特定点選定ステップＳ３２４を行う。このステップにおいては、図１８に示すように、第１特徴点Ｐ１〜第４特徴点Ｐ４から、第１特定点及び第２特定点を選定する。第１特定点及び第２特定点の選定は、たとえば、第１特徴点Ｐ１から第４特徴点Ｐ４のうち、互いの微分値（微分値軸ｙにおける値）の差が最も大となる組み合わせとなる２点を選定することを基本方針とする。その具体的手法の一例を挙げる。まず、第２特徴点Ｐ２と第３特徴点Ｐ３の値を比較する。本例においては、第３特徴点Ｐ３の値が第２特徴点Ｐ２の値よりも大である。したがって、第３特徴点Ｐ３が、第１特定点として選定される。次に、第１特徴点Ｐ１の値が、基準値Ｌｓよりも十分小さいか否かを判断する。この判断は、たとえば基準値Ｌｓと基準値Ｌｓを下回る値である第１特徴点Ｐ１の値との差と、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値との比較により行う。基準値Ｌｓと第１特徴点Ｐ１との差が、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値よりも大である場合には、第１特徴点Ｐ１が基準値Ｌｓよりも十分小さいと判断され、グラフが第１特徴点Ｐ１において明瞭な谷を形成しているものであると判断される。この結果、第１特徴点Ｐ１が第２特定点として選定される。
【００７０】
＜平均値点特定ステップＳ３２５＞
次いで、平均値点特定ステップＳ３２５を行う。このステップにおいては、第１特定点及び第２特定点としての第３特徴点Ｐ３及び第１特徴点Ｐ１の微分値の平均値をとる点を検索する。本実施形態においては、第１特定点及び第２特定点のうち、時間軸ｘにおいて方向ｘ２側に位置する点を始点として微分波形を辿り、最初に第１特定点及び第２特定点の平均値をとる点を検索する。これにより、図示された例においては、第１特徴点Ｐ１と第３特徴点Ｐ３との概ね中点となる点が、平均値点ＰＡとして決定されている。すなわち、第３特徴点Ｐ３及び平均値点ＰＡの微分値の差と、平均値点ＰＡ及び第１特徴点Ｐ１の微分値の差とは、ともに等しく値ｄｙである。
【００７１】
界面到達時点決定工程Ｓ３２においては、平均値点ＰＡが決定されると、この平均値点ＰＡの時点を界面到達時点として決定する。制御部８は、この界面到達時点をメモリ等に適宜記憶する等の処理を行い、以降の分析工程においてこの界面到達時点を利用する。
【００７２】
図１９〜図２４は、波形形成工程Ｓ３１の微分波形形成工程Ｓ３１１によって形成された他の微分波形について界面到達時点決定工程Ｓ３２を行った例を示している。
【００７３】
図１９に示す波形においては、基準値決定ステップＳ３２１において決定した基準値Ｌｓを基準として（換言すると、基準値Ｌｓを基準として）、最離間点決定ステップＳ３２２において基準値Ｌｓから最も離間した点として、方向ｙ１側に位置する最離間点ＰＬが決定されている。次いで、第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３において、最離間点ＰＬを基準として、所定検索時間内において最も方向ｙ１側に位置する点が、第１特徴点Ｐ１として決定される。本例においては、第１特徴点Ｐ１として最離間点ＰＬと同じ点が決定されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ１側にあり、かつ最も方向ｙ２側に位置する点が、第２特徴点Ｐ２として決定されている。本例においては、第２特徴点Ｐ２は、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点であり、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ２側に位置する点が、第３特徴点Ｐ３として決定されている。本例においては、第３特徴点Ｐ３は、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点であり、図示された例においては、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。次いで、第３特徴点Ｐ３に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ１側に位置する点が、第４特徴点Ｐ４として決定されている。本例においては、便宜上、第３特徴点Ｐ３と同じ点が第４特徴点Ｐ４として決定されている。
【００７４】
次いで、図２０に示すように、第１，第２特定点選定ステップＳ３２４において、第１特定点及び第２特定点を選定する。上述した例と同様に、まず、第２特徴点Ｐ２と第３特徴点Ｐ３の値を比較する。本例においては、第２特徴点Ｐ２の値と第３特徴点Ｐ３の値とが略同じである。この場合、便宜上、第３特徴点Ｐ３が、第１特定点として選定される。次に、第１特徴点Ｐ１の値が、基準値Ｌｓよりも十分小さいか否かを判断する。この判断は、たとえば基準値Ｌｓと基準値Ｌｓを下回る値である第１特徴点Ｐ１の値との差と、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値との比較により行う。基準値Ｌｓと第１特徴点Ｐ１との差が、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値よりも大である場合には、第１特徴点Ｐ１が基準値Ｌｓよりも十分小さいと判断され、グラフが第１特徴点Ｐ１において明瞭な谷を形成しているものであると判断される。この結果、第１特徴点Ｐ１が第２特定点として選定される。そして、平均値点特定ステップＳ３２５において、第１特徴点Ｐ１及び第３特徴点Ｐ３のうち、時間軸ｘにおいて方向ｘ２側に位置する第３特徴点Ｐ３を始点として微分波形を辿り、最初に第１特定点及び第２特定点の平均値をとる点が、平均値点ＰＡとして決定されている。この平均値点ＰＡの時点が、本例における界面到達時点として決定される。
【００７５】
図２１に示す波形においては、基準値決定ステップＳ３２１において決定した基準値Ｌｓを基準として、最離間点決定ステップＳ３２２において基準値Ｌｓから最も離間した点として、方向ｙ２側に位置する最離間点ＰＬが決定されている。次いで、第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３において、最離間点ＰＬを基準として（換言すると、基準値Ｌｓを基準として）、所定検索時間内において最も方向ｙ１側に位置する点が、第１特徴点Ｐ１として決定される。本例においては、第１特徴点Ｐ１として、最離間点ＰＬに対して方向ｘ２側に位置する点が選択されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ１側にあり、かつ方向ｙ２側に位置する点が、第２特徴点Ｐ２として決定されている。本例においては、最離間点ＰＬが、第２特徴点Ｐ２として決定されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ２側に位置する点が、第３特徴点Ｐ３として決定されている。本例においては、第３特徴点Ｐ３は、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点であり、図示された例においては、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。次いで、第３特徴点Ｐ３に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ１側に位置する点が、第４特徴点Ｐ４として決定されている。本例においては、便宜上、第３特徴点Ｐ３と同じ点が第４特徴点Ｐ４として決定されている。
【００７６】
次いで、図２２に示すように、第１，第２特定点選定ステップＳ３２４において、第１特定点及び第２特定点を選定する。上述したように、第２特徴点Ｐ２と第３特徴点Ｐ３との値の比較では、第２特徴点Ｐ２の値が第３特徴点Ｐ３の値よりも大である。したがって、第２特徴点Ｐ２が、第１特定点として選定される。ここで、第２特徴点Ｐ２は第１〜第４特徴点のうち時間軸ｘにおいて最もｘ１方向にある点であるため、隣接する特徴点が第１特徴点Ｐ１しかなく、必然的に第１特徴点Ｐ１が第２特定点として選定される。そして、平均値点特定ステップＳ３２５において、第１特徴点Ｐ１及び第２特徴点Ｐ２のうち、時間軸ｘにおいて方向ｘ２側に位置する第１特徴点Ｐ１を始点として微分波形を辿り、最初に第１特定点及び第２特定点の平均値をとる点が、平均値点ＰＡとして決定されている。この平均値点ＰＡの時点が、本例における界面到達時点として決定される。
【００７７】
図２３に示す波形においては、基準値決定ステップＳ３２１において決定した基準値Ｌｓを基準として、最離間点決定ステップＳ３２２において基準値Ｌｓから最も離間した点として、方向ｙ２側に位置する最離間点ＰＬが決定されている。次いで、第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３において、最離間点ＰＬを基準として（換言すると、基準値Ｌｓを基準として）、所定検索時間内において最も方向ｙ１側に位置する点が、第１特徴点Ｐ１として決定される。本例においては、第１特徴点Ｐ１は、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点であり、図示された例においては、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ１側にあり、かつ方向ｙ２側に位置する点が、第２特徴点Ｐ２として決定されている。本例においては、便宜上、第１特徴点Ｐ１と同じ点が第２特徴点Ｐ２として決定されている。次いで、第１特徴点Ｐ１に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ２側に位置する点が、第３特徴点Ｐ３として決定されている。本例においては、最離間点ＰＬと同じ点が、第３特徴点Ｐ３として決定されている。次いで、第３特徴点Ｐ３に対して方向ｘ２側にあり、かつ最も方向ｙ１側に位置する点が、第４特徴点Ｐ４として決定されている。本例においては、第４特徴点Ｐ４は、概ね基準値Ｌｓと同じ値をとる点であり、図示された例においては、便宜上微分波形の屈曲点が選択されている。
【００７８】
次いで、図２４に示すように、第１，第２特定点選定ステップＳ３２４において、第１特定点及び第２特定点を選択する。上述したように、第２特徴点Ｐ２と第３特徴点Ｐ３との値の比較では、第３特徴点Ｐ３の値が第２特徴点Ｐ２の値よりも大である。したがって、第３特徴点Ｐ３が、第１特定点として選定される。次に、第１特徴点Ｐ１の値が、基準値Ｌｓよりも十分小さいか否かを判断する。この判断は、たとえば基準値Ｌｓと基準値Ｌｓを下回る値である第１特徴点Ｐ１の値との差と、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値との比較により行う。本例においては、第１特徴点Ｐ１が基準値Ｌｓとほとんど同じ値であるから、基準値Ｌｓと第１特徴点Ｐ１との差は、第３特徴点Ｐ３の値と基準値Ｌｓとの差の５％の値よりも小である。よって、第１特徴点Ｐ１は基準値Ｌｓよりも十分小さいとは判断されず、グラフが第１特徴点Ｐ１において明瞭な谷を形成していないものであると判断される。この結果、第４特徴点Ｐ４が第２特定点として選定される。そして、平均値点特定ステップＳ３２５において、第３特徴点Ｐ３及び第４特徴点Ｐ４のうち、時間軸ｘにおいて方向ｘ２側に位置する第４特徴点Ｐ４を始点として微分波形を辿り、最初に第１特定点及び第２特定点の平均値をとる点が、平均値点ＰＡとして決定されている。この平均値点ＰＡの時点が、本例における界面到達時点として決定される。
【００７９】
＜成分同定工程Ｓ３３＞
本工程においては、電圧印加開始時からの経過時間と吸光度などの光学測定値との関係及び界面到達時点決定工程Ｓ３２で得られた界面到達時点を用いて、試料溶液に含まれる成分を同定する。あるいは、前記界面到達時点から経過した経過時間における吸光度などの光学測定値を用いて前記試料溶液に含まれる成分を同定することとしてもよい。なお、電圧印加開始時からの経過時間と吸光度との関係は、前記波形形成工程Ｓ３１で得られた測定波形で表されるため、該測定波形を利用することもできる。たとえば、波形形成工程Ｓ３１で得られた測定波形について、界面到達時点からの経過時間を時間軸と想定する。そして、この波形に表れた複数のピーク波形部分の構成を、たとえば、混合試料Ｓｍ（試料Ｓａ）に含まれ得る成分についてあらかじめ用意された成分ごとの基本波形データと比較することによって、試料Ｓａに含まれる成分を同定する。このような基本波形データは、たとえば、制御部８のメモリに記憶されている。なお、基本波形データを用いた同定は、成分同定工程Ｓ３３の具体的な同定手法の一例であり、界面到達時点を基準とした同定手法であれば、その具体的手法は何ら限定されない。
【００８０】
次に、本実施形態の分析方法及び分析システムＡ１の作用について説明する。
【００８１】
本実施形態によれば、試料溶液としての混合試料Ｓｍと泳動液Ｌｍとの界面が測定部に到達した時点を界面到達時点として決定し、この界面到達時点を用いて成分同定工程を行う。このため、たとえば分析チップ２の具体的な構成や分析条件が異なったことにより、界面の到達が時間軸において前後しても、成分同定工程の基準となる時点を実際の界面到達のタイミングに適切に適応させることができる。界面の到達というイベントは、その後の各種特定成分の到達及び到達に対応する波形の時間軸上の位置と有意かつ確実な関連性を有する。したがって、成分同定工程における基準時間の不正確さに起因する同定誤差を抑制することが可能であり、より正確な分析を行うことができる。
【００８２】
図２５は、本実施形態における成分同定工程Ｓ３３の一実施例を示している。本例においては、界面到達時点決定工程Ｓ３２によって決定された界面到達時点を用いることにより、ＨｂＦ及びＨｂＡ１ｃのピークが正確な時間軸上の位置において正確な範囲のものとして同定されている。一方、図２６は、比較例における成分同定工程Ｓ３３の同定結果を示している。本例においては、最離間点ＰＬの時点を界面到達時点自体として採用しており、正確な界面到達時点に対して０．５秒ずれた時点が成分同定工程Ｓ３３における界面到達時点として採用されてしまう。そのため、この界面到達時点の誤差に起因して、ＨｂＦのピークとして、図２５とは異なる不正な位置のピークが同定されている。また、ＨｂＡ１ｃのピークは、図２５のピークと概ね同じ位置のピークが同定されている。しかしながら、ＨｂＡ１ｃ測定値については、最離間点ＰＬの時点を界面到達時点自体として採用した比較例（図２６）において、ＨｂＡ１ｃ測定値は、４．８９％となり、本実施例（図２５）において、ＨｂＡ１ｃ値は５．３６％となり、０．４７％の誤差が含まれてしまう。この誤差の原因は、以下のように考えられる。まず、ＨｂＡ１ｃのピークの同定は、ＨｂＡ１ｃピークの積分面積値と総ＨｂＡの面積値の比に基づいて求められる。ここで、ＨｂＦの面積値は、総ＨｂＡの面積値に含まれない。このため、ＨｂＦの誤認識に伴って、総ＨｂＡの面積値が変化し、ＨｂＡ１ｃ測定値に誤差が含まれたと考えられる。このように、本実施形態の界面到達時点決定工程Ｓ３２によって界面到達時点を決定すれば、成分同定工程Ｓ３３をより正確に実行することができる。
【００８３】
また、波形形成工程Ｓ３１において微分波形形成工程Ｓ３１１を実行することにより、界面到達時点決定工程Ｓ３２においては、吸光度の微分波形を用いて界面到達時点を決定している。微分波形は、界面の到達による吸光度の変化をより急峻に表現することが可能である。したがって、界面到達時点をより正確に決定することができる。
【００８４】
第１，第２特定点選定ステップＳ３２４において第１特定点及び第２特定点を選定し、平均値点特定ステップＳ３２５においてこれらの平均値をとる点を決定する手法を採用することにより、微分波形に現れた界面に起因するピークに基づいてより正確に界面到達時点を決定することができる。
【００８５】
また、基準値決定ステップＳ３２１において基準値Ｌｓを決定し、最離間点決定ステップＳ３２２において、基準値Ｌｓを基準として最離間点ＰＬを決定している。
【００８６】
第１〜第４特徴点決定ステップＳ３２３において、最離間点ＰＬを基準として（換言すると、基準値Ｌｓを基準として）第１特徴点Ｐ１〜第４特徴点Ｐ４を決定している。最離間点ＰＬを基準とした所定検索時間内に、実際に界面が到達した時点、又は界面が到達した時点であると想定するのに適した時点が含まれることは合理的な論理である。そして、最離間点ＰＬを基準とした（換言すると、基準値Ｌｓを基準とした）第１特徴点Ｐ１〜第４特徴点Ｐ４の決定により、図１１（図１７）、図１９、図２１、図２３に示す種々の典型的な微分波形について、特徴となる点を主観によらず客観的にかつ自動的に決定することが可能である。これは、様々な検体について分析システムＡ１を用いた自動分析を行うにあたり、使用者等の技能や経験によらず、より正確な分析を再現性良く行うのに適している。
【００８７】
第１特徴点Ｐ１〜第４特徴点Ｐ４から第１特定点及び第２特定点を選定することは、より正確な分析を自動的にかつ再現性良く実行するのに適している。また、平均値点特定ステップＳ３２５において、第１特定点及び第２特定点の平均値をとる平均値点ＰＡを決定する際に、時間軸ｘにおけるいずれか一方側（上述の例においては、方向ｘ２側）に位置する点を始点として平均値点ＰＡを検索することにより、前記所定検索時間内に細かく部分的なピークが含まれる場合であっても、再現性良く平均値点ＰＡを決定することができる。
【００８８】
なお、上記では、第１特徴点、前記第２特徴点、前記第３特徴点及び前記第４特徴点から、微分値軸に沿って最も離間している２点を前記第１及び第２特定点として選定したが、これらの特徴点のうち所定の間隔以上に離間している２点であれば、必ずしも最も離間している２点ではなくとも、前記第１及び第２特定点として選定することとしてもよい。
【００８９】
本発明に係る分析方法及び分析システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る分析方法及び分析システムの具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００９０】
Ａ１      分析システム
１        分析装置
２        分析チップ
２Ａ      上側部分
２Ｂ      下側部分
５        検出器
６        分注器
８        制御部
２１      本体
２２      混合槽
２３      導入槽
２４      フィルタ
２５      排出槽
２６      電極槽
２７      キャピラリー管
２８      連絡流路
３１，３２  電極
４１      光源
４２      光学フィルタ
４３      レンズ
４４      スリット
６１      ポンプ
７１      希釈液槽
７２      泳動液槽
Ｂｎ１，Ｂｎ２  ビン
Ｌｄ      希釈液
Ｌｍ      泳動液
Ｌｓ      基準値
Ｐ１      第１特徴点
Ｐ２      第２特徴点
Ｐ３      第３特徴点
Ｐ４      第４特徴点
ＰＡ      平均値点
ＰＬ      最離間点
Ｓ１      準備工程
Ｓ１１    試料採取工程
Ｓ１２    混合工程
Ｓ１３    泳動液充填工程
Ｓ１４    導入工程
Ｓ２      電気泳動工程
Ｓ３      分析工程
Ｓ３１    波形形成工程
Ｓ３１１  微分波形形成工程
Ｓ３２    界面到達時点決定工程
Ｓ３２１  基準値決定ステップ
Ｓ３２２  最離間点決定ステップ
Ｓ３２３  第１〜第４特徴点決定ステップ
Ｓ３２４  第１，第２特定点選定ステップ
Ｓ３２５  平均値点特定ステップ
Ｓ３３    成分同定工程
Ｓａ      試料
Ｓｍ      混合試料
ｘ        時間軸
ｘ１，ｘ２  時間軸に沿った方向
ｙ        微分値軸
ｙ１，ｙ２  微分値軸に沿った方向
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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