【手続補正書】
【提出日】平成27年2月6日(2015.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験試料を照射する方法であって、
放射波長をそれぞれ有した、複数の制御可能な光源を有する照射装置を提供するステップと、
前記試験試料を含む試験容器を提供するステップと、
前記複数の制御可能な光源のそれぞれに一定の電流を提供するステップと、
前記複数の制御可能な光源のうち一つのもの以外のすべてをＯＦＦにするステップと、
前記試験試料を通過した前記一つの光源からの変化した光信号を一つの検出器で受けるステップと、
対象のすべての波長の記録が得られるまで、残りのうち一つの光源以外のすべてを繰り返しＯＦＦにするステップと、
を含む照射する方法。
【請求項２】
前記複数の各光源が、
３５５nmと３７５nmの間、
４０５nmと４２５nmの間、
４６０nmと４８０nmの間、
６３５nmと６５５nmの間の、
各中心波長を有した４つの異なる波長で各光信号を放射する、請求項１に記載の照射する方法。
【請求項３】
約０．３５mmと約０．６０mmの間の直径を有した対応する第１開口に、それぞれの前記光信号を通過させるステップを更に含む、請求項２に記載の照射する方法。
【請求項４】
３６４nmと３６６nmの間、
４１４nmと４１６nmの間、
４６９nmと４７１nmの間、
６４４nmと６４６nmの間の、
フィルタ処理された各波長帯域をフィルタ処理した各光信号が有するように、前記それぞれ４つの異なる波長の光にフィルタ処理をするステップを更に含む、請求項２に記載の照射する方法。
【請求項５】
前記複数の各光信号のそれぞれを、対応するレンズに通過させ、その後、約１．２０mmと約１．８０mmの間の直径を有した対応する第２開口に通過させるステップを更に含む、請求項２に記載の照射する方法。
【請求項６】
約１．３７０mmと約１．３８０mmの間の半径を有したレンズに、３５５nmと３７５nmの間の中心波長を有する前記光信号を通過させるステップを更に含む、請求項２に記載の照射する方法。
【請求項７】
約２．５４５mmと約２．５５５mmの間の半径をそれぞれ有した各レンズに、他の３つの各波長のそれぞれの前記各光信号を通過させるステップを更に含む、請求項２に記載の照射する方法。
【請求項８】
照射装置であって、
第１アーム及び第２アーム並びに試験容器を受けるように適合された前記各アーム間の空間とを備えるブラケットと、
前記第１アームに結合された光源のアレイと、
前記第１アームに結合されたレンズアレイであって、前記空間への光信号の移動の方向に、レンズが前記光源のアレイのそれぞれの光源と位置合わせされたレンズアレイと、
光学的帯域通過フィルタのアレイであって、光学的帯域通過フィルタがそれぞれの光源と位置合わせされた光学的帯域通過フィルタのアレイと、
少なくとも１つの開口アレイと、
前記第２アームに結合された一つの光検出器と、
を含む照射装置。
【請求項９】
前記光源のアレイが、前記試験容器の中央軸に沿って位置合わせされた発光ダイオードを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記光源のアレイが、
３５５nmと３７５nmの間、
４０５nmと４２５nmの間、
４６０nmと４８０nmの間、
６３５nmと６５５nmの間の、
中心波長を有する４つの異なる波長の光を放射するように適合された４つの異なる光源を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記帯域通過フィルタのアレイが、
３６４nmと３６６nmの間、
４１４nmと４１６nmの間、
４６９nmと４７１nmの間、
６４４nmと６４６nmの間の、
フィルタ処理した波長帯域を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記レンズのアレイの少なくとも２つが、異なる半径の曲率を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
それぞれのレンズ直前のライトチューブであって、反射防止表面処理を有する壁を備えた前記ライトチューブを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記ライトチューブが、壁にねじ山を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
光調整アセンブリであって、
前記レンズのアレイであり、それぞれのレンズが、凹状ポケットに受けられる外径、平らな入射面及び湾曲した放射面を備える、前記レンズのアレイと、
前記レンズのアレイの前記平らな入射面に、光を導くように適合されたライトチューブのアレイと、
それぞれの前記ライトチューブに入る光の範囲を制限するように適合された第１開口のアレイと、
を備えた光調整アセンブリを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
前記レンズのアレイと試験容器を受けるように適合された前記各アーム間の前記空間の間の第２開口のアレイを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記光源のアレイの少なくともいくつかの光源と位置が合うように、複数の試験容器を移動させるように適合された搬送デバイスを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
照射システムであって、
第１アーム及び第２アーム並びに前記各アーム間の空間を備えたブラケットと、
前記空間に提供される試験容器と
前記試験容器を通して光信号を提供するように動作可能な光源のアレイと、
複数のレンズのアレイであって、レンズがそれぞれの光源に対応するレンズのアレイと、
前記光源のアレイからの前記光信号をフィルタ処理をするように適合された帯域通過フィルタのアレイであって、フィルタがそれぞれの光源に対応する帯域通過フィルタのアレイと、
少なくとも１つの開口アレイと、
前記試験容器を通過した、各変化した光信号を受けるように適合された一つの検出器と、
前記光源のアレイから放射される一連の各光信号を制御するように動作可能なコントローラと、
を含む照射システム。
【請求項１９】
前記光源のアレイが、前記試験容器の中心軸に沿って実質的に位置合わせされる、請求項１８に記載の照射システム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの開口アレイが、前記光源のアレイと前記レンズのアレイの間に位置する第１開口アレイ、及び、前記レンズのアレイと前記試験容器の間に位置する第２開口アレイを含む、請求項１８に記載の照射システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】試料照射のための方法、システム及び装置
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般的に、生体液試料を照射するように適合された方法、システム及び装置に関する。
【０００２】
発明の背景
医学的な試験では、体液の試料（あるいは「被検物」又は「試料」と称される）の特性を測定する手法として、フォトルミネッセンス又は吸光度の検出を使用することができる。例えば、いくらかの自動化された試験システム（例えば、臨床分析機）では、キュベット、フロースルー型容器、試料カップ、バイアルなどの、反応器が、場合によっては一種以上の試薬を含む試料（例えば、血漿）（本明細書では「試験試料」と称される）を受けることができる。試験容器の試験試料は、照射アセンブリに提供可能である。光源は試験試料を通過して投射可能で、試験試料から発する光が光検出器によって検出される。しかしながら、このシステムは、基準値が得られるように基準検出器の使用を必要とする場合がある。更に、このシステムは、光源の温度変化のために、使用中、不安定となる場合がある。
【０００３】
したがって、臨床試験での照射システムの精度及び単純さを改善できる方法、システム及び装置が必要とされる。
【０００４】
発明の概要
方法の態様では、試験試料を照射する改善された方法が提供される。この方法は、放射中心波長をそれぞれ有した、複数の制御可能な光源を有する照射装置を提供するステップと、試験試料を含む試験容器を提供するステップと、複数の制御可能な光源のそれぞれに一定の電流を提供するステップと、複数の制御可能な光源のうち一つのもの以外のすべてをＯＦＦにするステップと、試験試料を通過した一つの光源からの変化した光信号を一つの検出器で受けるステップと、対象のすべての波長帯域で記録が得られるまで、残りのうち一つの光源以外のすべてを繰り返しＯＦＦにするステップと、を備える。
【０００５】
装置の態様では、改善された試料照射装置が提供される。この照射装置は、第１アーム及び第２アームを備えるブラケット並びに試験容器を受けるように適合されたアーム間の空間と、第１アームに結合された光源のアレイと、第１アームに結合されたレンズアレイであって、空間への光信号移動の方向に光源のアレイのそれぞれの光源とレンズが位置合わせされたレンズアレイと、帯域通過フィルタのアレイであって、帯域通過フィルタがそれぞれの光源と位置合わせされた帯域通過フィルタのアレイと、少なくとも１つの開口アレイと、第２アームに結合された一つの光検出器と、を備える。
【０００６】
別の態様によれば、改善された試料照射システムが提供される。この照射システムは、第１アーム及び第２アームを備えたブラケット並びにアーム間の空間と、空間に提供された試験容器と、試験容器を通して光信号を提供するように動作可能な光源のアレイと、レンズのアレイであって、レンズがそれぞれの光源に対応するレンズのアレイと、光源のアレイからの光信号にフィルタをかけるように適合された帯域通過フィルタのアレイであって、フィルタがそれぞれの光源に対応する帯域通過フィルタのアレイと、少なくとも１つの開口アレイと、試験容器を通過した、変化した光信号を受けるように適合された一つの検出器と、光源のアレイから放射された一連の光信号を制御するように動作可能なコントローラと、を備える。
【０００７】
本発明の更に他の態様、特徴及び利点は、本発明を実施するために考慮された最良の形態を含む多くの例示的な実施形態及び実施例を例示することによって、以下の詳細な説明から容易に明らかにすることができる。本発明は、他の及び異なる実施形態も可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、さまざまな点で修正可能である。したがって、図面及び説明は、実際に例示的なものであり、限定的なものではないと考慮すべきである。図面は、必ずしも一定の比率で描かれていない。本発明は、本発明の精神及び範囲内のすべての修正物、等価物、及び代替物を網羅するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施形態による例示的な照射装置の等角図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による試験容器を通過する流れを示す、切断線１Ｂ−１Ｂに沿った、図１Ａの例示的な照射装置の断面側面図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による例示的な照射装置のコンポーネント部分の分解図である。
【図１Ｄ】本発明の実施形態による照射装置のいくつかのコンポーネント部分の拡大部分断面図である。
【図１Ｅ】本発明の実施形態による図１Ｄの照射装置の、レンズアセンブリの拡大部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態による照射装置を備えた臨床分析機の側面からの図形描写である。
【図３】本発明の実施形態による照射システム内のコンポーネント部分の集合を図示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態による照射システムの制御コンポーネントを図示した側面図である。
【図５】本発明の実施形態による方法を図示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態による光源のＯＮ−ＯＦＦシーケンスのグラフィック描写である。
【図７】本発明の実施形態による例示的な照射装置の等角図である。
【０００９】
詳細な説明
上記のように、自動化された臨床分析機では、試験試料の照射で、精度及び単純性を達成することが望ましい。特に、光源は比較的感温性の傾向にあるので、経時的な強度の変化が試験結果に影響を及ぼす場合がある。したがって、正確に多波長で試料を照射する手段が必要とされる。更に、高価なセンサの数を減少させること、特に別個の基準センサの必要性を減少させることも望ましい。
【００１０】
前記の問題を考慮して、本発明は、試験容器に含まれる試験試料を照射するように適合された方法、システム及び装置を提供する。
【００１１】
第１の態様では、試験試料の照射方法が提供される。この方法によれば、既定の発光中心波長を有する複数の光源が提供される。最初に、安定した温度及び強度出力が達成されるまで、すべての光源を一般に一定の電流で駆動させることができる。続いて、順次、対象となる光源以外のすべてをＯＦＦにし、共通の検出器で光信号を受けることによって、個々の波長での記録が取得される。このようにして、複数の波長での記録が、迅速に得ることができる。基準記録は、同じ検出器を使用して、試験試料なしで、得ることができる。いくつかの実施形態では、それぞれの波長でのそれぞれの記録を、試験容器を移動させずに順次に取得できるように、光源、検出器及び試験容器を位置合わせ可能である。他の実施態様では、それぞれの光源に対して試験容器を移動させ、記録を取得することができる。
【００１２】
別の態様では、照射装置及びシステムが提供される。照射装置は、第１及び第２アームを有するブラケット並びに試験容器を受けるように適合されたアーム間の空間、第１アームに結合された光源のアレイ及びレンズアレイ、それぞれの光源からの光信号にフィルタをかけるように適合された帯域通過フィルタのアレイ、試験容器に放射される光の範囲を制限するように適合された少なくとも１つの開口アレイ、並びに、光源のそれぞれから光信号を受けるように適合された、第２アームに結合された一つの光検出器を備える。
【００１３】
本明細書では、本発明のこれらの及び他の態様及び特徴が、図１Ａから図７を参照にして説明される。
【００１４】
図１Ａから図１Ｅに最も良く示されるように、本発明の第１実施形態に従って、照射装置１０２及び試験容器１０３を備える照射システム１００が示される。照射装置１０２は、試験容器１０３（例えば、キュベット又は試料フロースルー型の通路）に含まれる試験試料１０５を照射するために有用かつ動作可能である。照射される試験試料１０５を含むように適合された試験容器１０３の任意の好適な形状を、使用することができる。試料照射システム１００に提供される生体試料を、例えば、図２に示されるように、試料ラック２１０に含まれるか又は保持される試料容器２０８から、吸引することができる。いくつかの実施形態では、試験試料１０５を形成するため、そして、生体試料の分析対象物又は他の物質との反応を促進するために、試薬容器（図示せず）からの試薬を試験容器１０３に含まれる生体試料に添加することができる。しかしながら、試薬を含まない試験試料を同様に照射するために、本発明を使用できることは明らかである。
【００１５】
図１Ｄ及び図２に示されるように、試験容器１０３を、試験試料１０５を含むキュベットとすることができる。図１Ｂでは、試験容器１０３は、フロースルー型の通路１０３Ａを備えることができる。フロースルー型の通路１０３Ａは、フロースルー型の通路１０３Ａに沿って延びる透明な側壁１０３Ｂを有する細長いチャネルとすることができる。
【００１６】
図１Ｂに示されるように、照射システム１００は空間１０４Ｄに提供されたフロースルー型の通路１０３Ａを備えることができ、照射装置１０２は通路内の試験試料１０５を照射することができる。フロースルー型の試験容器アセンブリ１０３は、前述の照射システム１００の第１及び第２アーム１０４Ａ、１０４Ｂの間の定められた位置に配置される。照射装置１０２に対して試験容器１０３が登録及び位置決めされるように、フロースルー型の試験容器１０３は、照射装置１０２に対して（例えば、ブラケット又は他の位置限定手段によって）近接して受け入れられそして配置される。
【００１７】
フロースルー型の通路１０３Ａは、第１端部から第２端部まで延ばすことが可能で、約１mm厚及び約２mm幅のガラスなどの透明な材料、つまりメタクリル酸メチルプラスチックなどの高透明性アクリルプラスチック、の通路１０３Ａの両側に平らな側壁１０３Ｂを備えることができる。他の透明な材料が、使用されてもよい。照射装置１０２によって照射される部分におけるフロースルー型の通路１０３Ａは、約２mm幅及び約１mm厚の（光通路の方向に垂直な）約１８mmの長さとすることができる。試験容器１０３（終端を示す）は、臨床分析機２００（図２）の１つ以上の試験試料給送コンポーネント（図示せず）に流動的に結合してもよい。作動中、試験試料１０５は、フロースルー型の通路１０３に提供され、そして、通路で照射されて、そこで試験容器１０３及び試験試料１０５を通過した通過光信号は、次に検出器１０７に受信される。
【００１８】
再び図１Ａから図１Ｅ及び図２を参照すると、臨床分析機２００（図２）の任意の好適な位置に、照射装置１０２を備えることができる。照射装置１０２は、臨床分析機２００のフレーム（図示せず）へ固定された向きで装置１０２を強固に設置するように適合されたブラケット１０４を備えることができる。ブラケット１０４は、第１アーム１０４Ａ、及び、第１アーム１０４Ａから間隔を置いて配置された第２アーム１０４Ｂ、並びに、適切な締結装置などによってフレームに固定されるように適合された接続部１０４Ｃを備えることができる。アーム１０４Ａ、１０４Ｂは、Ｕ字形状の構成を形成するように、接続部１０４Ｃから延在可能である。アーム１０４Ａ、１０４Ｂの向かい合った対向面は、一般に、平らな平行面を備えることができる。第１アーム１０４Ａ及び第２アーム１０４Ｂを備えるブラケット１０４は、試験容器１０３を受けるように構成及び適合された、アーム１０４Ａ、１０４Ｂ間の空間１０４Ｄを備えることができる。
【００１９】
第１及び第２回路基板１０６Ａ、１０６Ｂを、ブラケット１０４に設置することができる。第１回路基板１０６Ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ）（図１Ｂ）といった、載置又は接続された複数の光源（例えば、４つの光源１０８Ａ−１０８Ｄ）を含む回路及び光アレイ１０８を備えることができる。表面実装型ＬＥＤを使用可能であり、例えば、カリフォルニア州City of IndustryにあるKingbright CorporationのModel # ＡPTL3216発光ダイオードを使用することができる。駆動回路４３０（図４）も、回路基板１０６Ａに提供することができる。以下でより完全に説明されるように、第２回路基板１０６Ｂは、光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）から放射される光信号を受けるように構成及び適合された一つの検出器１０７からなることができる。統合、ホールド、時間調整及びＡ／Ｄ機能を実行するように適合された電子機器も、第２回路基板１０６Ｂ上に提供可能である（図４参照）。電気コネクタ１０６Ｃ、１０６Ｄは、コンピュータ４３５（図４）への照射装置１０２の接続を可能にする。コンピュータ４３５は、さまざまな波長での吸収、放射、蛍光、化学発光又はこれらの組み合わせの度合を決定するために、一連の駆動信号を駆動回路４３０へ送信しそして検出器１０７からの受信信号も処理するルーチンを制御することができる。
【００２０】
光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）は、各々異なる中心波長（例えば、４つの別個の中心波長）を中心にした放射波長を有することができる。他の数の波長及び光源が、使用されてもよい。例えば、第１光源１０８Ａは、約３６５nmの中心波長を備えることができる。第２光源１０８Ａは、約４１５nmの中心波長を備えることができる。第３光源１０８Ａは、約４７０nmの中心波長を備えることができる。第４光源１０８Ａは、約６４５nmの中心波長を備えることができる。他の中心波長が、使用されてもよい。図示された実施形態の光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）を、試験容器１０３の中心軸１０３Ａと平行な共通軸に沿って（例えば、垂直に）位置合わせすることができ、それぞれを、試験容器１０３の中心軸１０３Ａから一般に等距離に間隔を置いて配置させることができる。中心軸１０３Ａから光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）の間隔Ｘ１（図３）は、約７．８０mmとすることができる。他の間隔寸法が、使用されてもよい。すべての光源が試験容器１０３を移動させずに図示された実施形態の共通の検出器１０７へ投射できるように、中心軸１０３Ａに沿った光源１０８Ａ−１０８Ｄの間隔はできる限りコンパクトでなければならない。
【００２１】
ここで図１Ｃから図１Ｅ及び図３を参照にすると、第１開口アレイ１１０が、複数の光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）のすぐあとに続く。開口アレイ１１０の個々の開口１１０Ａの拡大図は、図１Ｅに示される。第１開口アレイ１１０は、光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）からの（図１Ｄ及び図３に破線矢印として示される）それぞれの光信号を第１開口アレイ１１０中に通過させるだけでなく、開口アレイ１１０を通過する光の範囲を制限するように構成され、機能し、そして適合され、その結果、光信号が、試験容器１０３及び検出器１０７の方向へ制限される。第１開口アレイ１１０は、光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）から、第１開口アレイ１１０の反対側に配置されたレンズアレイ１１１へ通過する光の範囲を制限することができる。開口アレイ１１０の開口１１０Ａ−１１０Ｄのそれぞれは、円形状とすることができ、それぞれが、図１Ｅに示されるように約０．３５mmと約０．６５mmの間の直径（Ｄ１）を有することができる。例えば、それぞれの開口１１０Ａ−１１０Ｄは、約０．５mmの呼び径を有することができる。例えば、開口アレイ１１０を、ブラケット１０４の第１部分１０４Ａの通り穴として形成することができる。任意に、光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）と固定の空間関係で設置された別個の部材に開口アレイ１１０の開口１１０Ａ−１１０Ｄを形成可能であることを理解すべきである。開口１１０Ａ−１１０Ｄは、一般に、軸方向に位置合わせされ、光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）の面と中心を合わせることができる。光源１０８Ａ−１０８Ｄ（例えば、ＬＥＤ）の前面から約０．２５０mmの距離Ｘ２を開けて、開口アレイ１１０の開口部を、一般に、配置することができる。図示された実施形態の開口１１０Ａ−１１０Ｄは、試験容器１０３の中心軸１０３Ａと平行な共通軸に沿って（例えば、垂直に）位置合わせすることができる。
【００２２】
開口アレイ１１０に続くレンズアレイ１１１は、開口アレイ１１０に隣接して第１アーム１０４Ａに形成された凹状ポケット１１２Ａ−１１２Ｄに提供される個々のレンズ１１１Ａ−１１１Ｄによって構成可能である。凹状ポケット１１２Ａ−１１２Ｄは比較的正確な向きで配列可能で、個々のレンズ１１１Ａ−１１１Ｄを凹状ポケット１１２Ａ−１１２Ｄに光学接着剤などで接着することができる。１つのポケット１１２Ａだけが図１Ｅに示されるが、１１２Ｄをわずかに深くできることを除き、ポケット１１２Ｂ−１１２Ｄの構造は同一である。個々のレンズ１１１Ａ−１１１Ｄは、約２mmの内径を有することができ、凹状ポケット１１２Ａ−１１２Ｄは、この内径よりもわずかに大きい、例えば約２．０５mmの、内径を有することができる。他の寸法が、使用されてもよい。それぞれのレンズ１１１Ａ−１１１Ｄは、第１受光面の一般に平らな面、及び、その光放射面である円弧面を備えることができる。レンズ１１１Ａ−１１１Ｄが試験容器１０３の中心軸１０３Ａに焦点を合わせられるようなそれぞれのレンズの焦点距離を提供するように、半径Ｒは設計されなければならない。レンズ１１１Ａ−１１１Ｄは、光学品質のガラス又は他の光損失の少ない材料から作製することができる。例えば、それぞれのレンズの焦点距離Ｘ３を、約３mmとすべきである。他の焦点距離が、使用されてもよい。
【００２３】
一実施形態では、例えば、第４レンズ１１１Ｄの半径Ｒを、約１．３７０mmと１．３８０mm又は約１．３７５mmの間とすることができる。第４レンズ１１１Ｄを、中国、福州市のDayOpticsから入手可能なJGS1溶融石英ガラスといった、紫外線級の石英ガラスから作製することができる。他の３つのレンズ１１１Ａ−１１１Ｃは、約２．５４５mmと２．５５５mmの間の、約２．５５０mmの半径を有することができる。他のレンズ１１１Ａ−１１１Ｃは、ニューヨーク州ElmsfordのSCHOTT North Ａmerica,Inc.から入手可能なN-LＡSF9シリカガラスといった、Ｎガラス材料から作製することができる。凹状ポケット１１２Ａ−１１２Ｄ及びレンズ１１１Ａ−１１１Ｄは、試験容器１０３の中心軸１０３Ａと平行な共通軸に沿って（例えば、垂直に）位置合わせすることができる。
【００２４】
個々の管区画１１４Ａ−１１４Ｄを有する管アレイ１１４を、レンズ１１１Ａ−１１１Ｄと開口アレイ１１０の間と置くことができる。それぞれの管区画１１４Ａ−１１４Ｄは、そこを通過する光信号のベクトルに位置合わせされた中央軸を有する円筒の管形状を有することができる。例えば、管区画１１４Ａ−１１４Ｄは、約１．５０mmの内径及び約２．９０mmの長さを有することができる。他の寸法及び形状が、使用されてもよい。
【００２５】
光反射を最小化するために、管区画１１４Ａ−１１４Ｄの内壁は、適切な反射防止処理を備えることができる。反射防止処理は、管の軸長の少なくとも一部に沿って配置された山部１１４Ｅ及び谷部１１４Ｆ（図１Ｅ）といった、摂動を備えることができる。いくつかの実施形態では、例えば、摂動を、内壁に沿ったねじ山として形成することができる。粗面処理、黒色表面塗装、フロック加工などの、光反射を最小化する他の反射防止処理が使用されてもよい。
【００２６】
フィルタアレイ１１６は、レンズアレイ１１１のすぐあとに続くことができる。フィルタアレイ１１６は、それぞれのレンズ１１１Ａ−１１１Ｄに隣接した凹部ポケット１１２Ａ−１１２Ｄの前端に接着可能な個々のフィルタ１１６Ａ−１１６Ｄの形状を成すことができる。それぞれのフィルタ１１６Ａ−１１６Ｄは、光源１０８Ａ−１０８Ｄからの放射光信号の帯域通過フィルタ処理を提供することができる。試験容器１０３の方へそれぞれから発するフィルタ処理した光信号が、既定のフィルタ処理した波長帯域を有するように、フィルタ１１６Ａ−１１６Ｄのそれぞれは、光の異なる波長帯域でフィルタをかけることができる。例えば、第１フィルタ１１６Ａは３６４nmと３６６nm間で光を通過させ、第２フィルタ１１６Ｂは４１４nmと４１６nmの間で光を通過させ、第３フィルタ１１６Ｃは４６９nmと４７１nmの間で光を通過させ、そして、第４フィルタ１１６Ｄは６４４nmと６４６nmの間で光を通過させることができる。定められたスペクトル除去領域に囲まれた、特別に設計された透過領域をそれぞれが有することができるように、薄膜を上に適用させた硼珪酸塩フロートガラス材料から、フィルタアレイ１１６のフィルタ１１６Ａ−１１６Ｄを製造可能である。例えば、フィルタ１１６Ａ−１１６Ｄを、カルフォルニア州、アーヴィンのNewport Corporationから入手可能な光学的帯域通過フィルタとすることができる。
【００２７】
一度フィルタをかけられると、それぞれのフィルタ１１６Ａ−１１６Ｄからの光信号は、第２開口アレイ１１８の多くの対応する開口１１８Ａ−１１８Ｄを通過することができる。第２開口アレイ１１８のそれぞれの開口１１８Ａ−１１８Ｄは、約１．２０mmと約１．８０mmの間の直径を有することができる。１．５０mmのそれぞれの開口部の呼び径が、使用可能である。他の直径が、使用されてもよい。開口アレイ１１８を、試験容器１０３の中心軸１０３Ａから約２．２５mmの距離Ｘ４を置いて配置することができる。しかし一般に、第２開口１１８Ａ−１１８Ｄの直径を、第１開口アレイ１１０の第１開口１１０Ａ−１１０Ｄより大きくすることができる。
【００２８】
第２開口アレイ１１８を去るとすぐに、それぞれの開口１１８Ａ−１１８Ｄからの光信号は、試験試料１０５を備えそして含む試験容器１０３を順次通過する。これによって、試験試料１０５は、４つの異なる光源１０８Ａ−１０８Ｄからの４つの異なる逐次波長で、フィルタ処理された光信号に晒される。試験容器１０３を通過した後、干渉光信号は、（すなわち、いくらか試験試料を干渉して）一つの検出器１０７で受けられる。検出器１０７は、高さ１０mmで幅約２mmの寸法を有する一つのＳｉ ＰＩＮフォトダイオードとすることができる。ニュージャージー州、BridgewaterにあるHＡMＡMＡTSUのmodel S7509フォトダイオードを使用可能である。他の大きさ及びタイプの光検出器が、使用されてもよい。しかしながら、検出器１０７は、光源１０８Ａ−１０８Ｄのそれぞれから光信号を受けるのに十分な大きさの作動面を有しなければならない。検出器１０７の長寸法は、中心軸１０３Ａに沿って位置合わせされなければならない。
【００２９】
図２は、試料照射装置１０２を利用した臨床分析システム２００を例示する。作動中、試料ラック２１０に含まれる試料容器２０８からいくらかの量の試料流体を吸引するために、ロボット２０６は、ノズルチップを備えることが可能なノズル２０４を、吸引ステーション２０２に配置することができる。試料ラック２１０を、プラットホーム又は搬送レーン２１２上に所望及び公知の向きで配置することができる。ノズル１０４の（例えば、垂直及び／又は水平）運動を、吸引コントローラ２１４からの命令を介してロボット２０６によって制御することができる。任意の好適なポンプ及び制御を、流体試料を吸引するために使用可能である。試料ラック２１０に対する任意の好適な向きで、ロボット２０６を提供可能で、その結果、試料容器２０８に含まれる試料流体を、吸引し、そして、照射装置１０２に提供される試験容器１０３へ移送することができる。照射される試験試料１０５を形成するために、試験容器１０３に含まれる試料流体に、試薬容器（図示せず）から、１種以上の試薬を添加できることを理解すべきである。しかしながら、場合によっては、試験試料１０５を、単純に、吸収記録が多波長で得られることが望ましい試薬を伴わない血漿又は別の体液とすることができる。
【００３０】
ロボット２０６は、例えば、ノズル２０４をブームに設置させたフレーム及び可動ガントリ機構を備えることができる。ブームは、適切なモータによって、適切なトラック、スライド、ウォーム駆動又はガイド機構上を（例えば、Ｘ方向に）移動することができる。更に、ブーム（及びノズル２０４）は、１つ以上の追加のトラック、スライド、ガイドに沿って、追加の方向（例えば、Ｙ方向）に移動可能である。ブームに対するノズル２０４の垂直運動は、縦型モータによって達成可能である。さまざまな座標方向へロボット２０６を動かすための手段として、例えば１種以上のステッパモータ、サーボモータ、空気圧又は油圧モータ、電気モータ等の、任意の好適な従来の動作生成機構を、いくつでも備えることができる。更に、チェーン、ガイド、プーリ及びベルト装置、ギア若しくはウォーム駆動といった駆動、又は、他の従来の駆動コンポーネントを備えた駆動システムを利用して、ロボット２０６及び結合されたノズル２０４の動きを生じさせることができる。他の好適なタイプのロボットが利用されてもよい。
【００３１】
図２に示されるように、装置１０２の照射コントローラ２２０は、（本明細書で更に説明される）適切な時間及び適切な順序で光源１０８Ａ−１０８Ｄに光信号を発生させるように、電気コネクタ１０６Ｃに制御信号を提供するように作動することができる。続いて、光源１０８Ａ−１０８Ｄから放射されたこれらの光信号は、開口アレイ１１０により範囲を制限され、レンズアレイ１１１により焦点を合わせられ、フィルタアレイ１１６、第２開口アレイ１１８によってフィルタをかけられ、最後に試験容器１０３に含まれる試験試料１０５を通過する。結果として生じた光信号は、試験容器１０３に含まれる試験試料１０５への光信号の通過により、強度を変化させることができる（例えば、吸光度により減少又はルミネッセンスにより強化させることができる）。光信号は、変化した光信号として、検出器１０７で受け取られる。
【００３２】
次に、本発明の方法が、図３から図６を参照にして、本明細書で、説明される。方法５００は、ブロック５０２の個々に制御可能な複数の光源１０８Ａ−１０８Ｄを備えた照射装置１０２を提供するステップ、及び、ブロック５０４の試験容器１０３に試験試料１０５を提供するステップを備える。照射装置１０２は、前述のようにすることができる。試験試料１０５としては、例えば、血奬、血奬及び試薬、又は、別の体液、若しくは、体液及び試薬が挙げられる。システム１００の照射コントローラ２２０は、各自の光源１０８Ａ−１０８Ｄへ、入力線４２５Ａ−４２５Ｄで信号入力を提供することができる。信号入力４２５Ａ−４２５Ｄは、光源をＯＮ又はＯＦＦに偏らせることができる。ブロック５０６の、光源１０８Ａ−１０８Ｄに提供される信号入力４２５Ａ−４２５Ｄは、最初はすべて、光源１０８Ａ−１０８ＤをＯＮに偏らせる（すなわち、各自の中心波長で光信号を放射する）一定の電流信号とすることができる。駆動回路４３０に含まれる定電流源（図示せず）によって、一定の電流信号を提供することができる。定電流を実質的に提供する定電流源は、公知であり、本明細書で更に説明されない。いくらかの過渡電流が弱まり、複数の光源１０８Ａ−１０８Ｄのそれぞれの強度が実質的に一定となることを確実にするために十分な時間、光源１０８Ａ−１０８Ｄへの一定の電流信号は提供される。この時間は、例えば、少なくとも約１０マイクロ秒とすることができる。
【００３３】
駆動回路４３０並びに続く光源１０８Ａ−１０８Ｄへの入力信号４２５Ａ−４２５Ｄの時間調整及び持続時間は、コンピュータインタフェイス４４０によって動作可能なコンピュータ４３５を介して制御される。コンピュータインタフェイス４４０は、カリフォルニア州ミッションビエホのKvaser Inc.から入手可能なコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）周辺装置相互接続（ＰＣＩ）インタフェイスとすることができる。コンピュータ４３５は、それぞれの光源１０８Ａ−１０８Ｄの所望の時間調整及び持続時間並びに検出器１０７から受けられるプロセス信号に関して、駆動回路４３０に信号命令を提供するために十分なメモリ及び処理能力を有する任意の好適なコンピュータとすることができる。コントローラ４２５は、いくらかの実施形態では、オンボードプロセッサ及びメモリを備えることができる。出力線１０７Ａの検出器１０７からの出力信号を電気的に条件づけ、変換、増幅し及び／又はフィルタをかけるために、コントローラ４２５は、本明細書で示される積分及びホールド回路並びに時間調整及びＡ／Ｄ回路といった、適切な電子機器及びコンポーネントを備えることができる。
【００３４】
一度光源１０８Ａ−１０８Ａが、平衡化し、一定の強度、及び、光源それぞれの中心波長での波長出力放射を実質的に提供すると、ブロック５０８で、光源１０８Ａ−１０８Ｄのうち一つのもの以外のすべてが、短い期間Ｄｔの間（例えば、約５０と５００マイクロ秒の間、いくらかの実施形態では、約１００マイクロ秒）ＯＦＦにされる。例えば、図６に示されるように、時間Ｔ１の間、記録を取得できるように、光源１０８Ｂ−１０８Ｄが、短い期間Ｄｔの間、ＯＦＦにされる。時間Ｔ１は、積分が行われる期間Ｄ１の短時間サブセグメントである。Ｄ１の終わりに、積分された信号は、ホールドされる。検出器１０７で検出された、ホールドされた電圧は、期間Ｄｉの間に測定される。例えば、Ｄｉを、約１０ミリ秒とすることができる。試験試料１０５の記録の間、ブロック５１０で検出器１０７で受けられる信号は、変化した光信号である。検出器１０７は、一つの光検出器とすることができる。第１光源１０８Ａから第１波長で放射された光は、光信号が試験容器１０３に含まれる試験試料１０５を通過する際に、変化する。一実施形態では、光信号の変化する範囲は、試験試料１０５中の吸光度と互いに関連づけることができる。連続した記録を、時間Ｔ２、Ｔ３及びＴ４で、対象の他の中心波長で取得することができる。いずれの場合においても、（既定の中心波長を有する）対象の一つの光源以外のすべてが、ブロック５１２で、短い期間Ｄｔの間、ＯＦＦにされる。例えば上記の４つの、すべての対象の中心波長で記録が得られるまで、これは繰り返される。ブロック５１４で、後述するような基準記録と比較して信号変化の範囲を決定することができる。それぞれの波長でのこの信号変化は、それぞれの対象の波長で吸光度を決定するために、使用可能である。例えば、このデータを、試験試料１０５の分析対象物の存在及び濃度と関連づけることができる。
【００３５】
複数の波長で一連の記録を取得する前か後に、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４での基準記録を、先に記載した方法で、試験容器１０３に含まれる試験試料１０５なしで、それぞれの光源１０８Ａ−１０８Ｄごとに定めることができる。試験試料１０５のそれぞれの新しい照射試験の前か後に、若しくは、数回おきの試験試料照射試験の前か後に、基準記録を定めることが可能である。他の間隔が、基準記録を得るために使用されてもよい。これにより、それぞれの中心波長での光信号変化の範囲が本発明により提供された。認識されなければならないように、本方法及び装置は、有利には、従来技術で必要とされる基準センサのない試験を達成する。光源が非常に短い時間ＯＦＦにされるだけであるため、光源は、温度を極めて一定に維持し、その結果、比較的一定の波長及び光放射の強度を放射する。
【００３６】
他の実施形態では、上記のパターンで（すなわち、個々の記録の間に１つのソースだけで）、それぞれの光源１０８Ａ−１０８Ｄを、比較的高い周波数（例えば、約１５，０００サイクル／秒）でパルス化することができる。期間を非常に短くし（例えば、約３３マイクロ秒）、そして、基準と比較する強度記録に到達するようにそれぞれのサイクルの連続した記録を平均化することができる。
【００３７】
更に別の実施形態では、図７に示されるように、照射システム７００が示される。この実施形態では、少なくともいくつかが試験試料１０５を含んだ、試験容器７０３ｉ−７０３ｉｉｉの列又はラインが提供され、照射装置７０２の前を順次移動する。照射装置７０２は、前述のような、離れて間隔の置かれたアーム７０４Ａ、７０４Ｂ及びアームの間の空間７０４Ｄを備えたブラケット７０４を備えることができる。更に、照射装置７０２は、前述のような、複数の光源７０８Ａ−７０８Ｄを備えた光源アレイ７０８、１つ以上の開口アレイ７１０、７１８、レンズアレイ７１１、フィルタアレイ７１６及び一つの検出器７０７を備えることができる。前述のように、光源アレイ及び検出器を、回路基板７０６Ａ、７０６Ｂに設置又は電気的に結合することができる。しかしながら、この実施形態では、それぞれの試験容器７０３ｉ−７０３ｉｉｉの中央軸を、レンズアレイ７１１の位置合わせされたレンズ及び光源のアレイ７０８の光源７０８Ａ−７０８Ｄの軸「Ａ」に対して垂直に向きを定めることができる。言い換えると、試験容器の中央軸が、示されるように、図の紙面の表裏にある。
【００３８】
作動中、第１試験容器７０３ｉを第１位置（例えば、光源７０８Ａ、７０８Ｂの前）に配置することができ、同時に、第２試験容器７０３ｉｉを第２位置（例えば、光源７０８Ｃ、７０８Ｄの前）に配置することができる。第３試験容器７０３ｉｉｉを、第２位置に隣接した列の第３位置に配置することができる。試験容器が１つ以上のいずれかの光源７０８Ａ−７０８Ｄの前に存在できるように、矢印７２５で表されるどちらの方向にも、すべてが移動可能である。複数の試験容器７０５ｉ、７０５ｉｉ、７０５ｉｉｉを移動させて光源のアレイ７０８の少なくともいくつかの光源と位置が合うように、搬送デバイス７３０を提供及び適合させることができる。前述したように、すべてのソース７０８Ａ−７０８Ｄを最初に照射することができる。続いて、さまざまな試験試料７０５ｉ、７０５ｉｉを通して、記録を取得することができる。
【００３９】
例えば、次々と、７０８Ａ及び７０８Ｂ以外のすべてを順次遮断することにより、試験試料７０５ｉは、第１及び第２光源７０８Ａ、７０８Ｂの第１及び第２波長で、変化した光信号を検出器７０７で受けることができる。同様に、試験試料７０５ｉｉを通して記録を取得することが可能で、次々と、光源７０８Ｃ及び７０８Ｄ以外のすべてを順次遮断することによって、第３及び第４波長で、記録を検出器７０７で受けることができる。列を、搬送デバイス７３０によって、続いて移動させることができる。他の２つの波長での記録を試験試料７０５ｉ及び７０５ｉｉで取得できるように、搬送デバイス７３０を、可動コンベヤ、可動カセットトレイ又は可動試料ラック、ロボットプラットホームなど、とすることができる。例えば、試験試料７０５ｉの記録を、試験試料７０５ｉｉが図示される位置で最初に取得し、続いて、７０５ｉによって占められていると示された位置へ試験試料７０５ｉｉを移動させて、他の２つの波長での記録を取得することができる。したがって、２つの記録をそれぞれのステーション／位置で取得できることは明らかである。
【００４０】
照射装置を十分にコンパクトにできる場合には、４つの波長記録すべてを得られる１つの位置でだけ、試験容器のそれぞれの列を停止させることができる。任意に、光源アレイ７０８、レンズアレイ７１１、フィルタアレイ７１６及び１つ以上の開口アレイ７１０、７１８を、示された向きから９０度回転させることができ、その結果、それぞれの試験容器の中心軸と（例えば、試験容器７０５ｉと）軸Ａが実質的に位置合わせされる。したがって、この向きで、一度の停止の間に、４つの記録すべてをそれぞれの容器で取得することができる。
【００４１】
別の態様によれば、基準試験を行うために、試験容器７０３ｉｉｉを、空にして、使用することができる。例えば、基準試験を、一試料ごと、又は、試験される数試料ごとに、実行することができる。７０３ｉｉｉのような空の容器を列の任意の好適な位置に配置することが可能で、望ましいどのような間隔でも、基準試験を行うことができる。
【００４２】
本発明は、さまざまな修正及び代替形状が可能であるが、特定のシステム及び装置の実施形態及びその方法が図中の例によって示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、本発明を、開示された特定のシステム、装置、又は方法に限定することを意図しておらず、反対に、本発明の精神及び範囲に含まれるすべての修正物、等価物及び代替物を本発明が網羅するものであることを理解すべきである。