(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の試料を一度に分析できるにもかかわらず、試料の数が少ないときにも効率的な測定及び分析を行えるようにするための技術を提供する。【解決手段】試料分析装置２００は、試料が入れられるべき複数のウェルを有する検出プレート１０を用いて試料の分析を行うように構成されており、複数のウェルの中から試料の分析が行われるべき１又は複数のウェルをオペレータに選択させる入出力機器６５と、オペレータによって選択されなかった１又は複数のウェルに関する所定の分析を省略しつつ、オペレータによって選択された１又は複数のウェルに入れられた試料に関する所定の分析を行う制御部６０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料が入れられるべき複数のウェルを有する検出プレートを用いて試料の分析を行うように構成された試料分析装置であって、
前記複数のウェルの中から前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させるセレクタと、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルに関する所定の分析を省略しつつ、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う試料分析部と、
を備えた、試料分析装置。
【請求項２】
前記試料分析部は、前記オペレータによる前記ウェルの選択の状況と前記検出プレートの前記複数のウェルへの前記試料の注入の状況とが相違する場合、前記オペレータにエラーを通知するためのエラー処理を実行する、請求項１に記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記試料分析部は、前記試料に含まれた検出対象物の有無を調べることによって、前記ウェルに前記試料が入っているかどうかを判断する、請求項１又は２に記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記試料分析部は、選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う前に、前記複数のウェルの全てを対象として、前記検出対象物の有無を調べるための予備的な分析を実行する、請求項３に記載の試料分析装置。
【請求項５】
前記試料分析装置は前記検出プレートを含み、
前記検出プレートには、前記複数のウェルを視覚的に互いに区別することを可能にする識別マークが付与されており、
前記セレクタは、前記検出プレートの画像を前記識別マークとともに表示するディスプレイと、前記ディスプレイ上において前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させる入力機器とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項６】
前記検出プレートは、円盤形状を有し、
前記検出プレートの周方向に沿って前記複数のウェルが設けられており、
前記ディスプレイには、前記検出プレートの前記画像とともに前記複数のウェルの各々に対応した複数の操作アイコンが表示される、請求項５に記載の試料分析装置。
【請求項７】
前記検出プレートと、
前記検出プレートに対して光を照射して前記試料を光学的手法によって分析するための光学装置と、
をさらに備え、
前記試料分析部は、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行うように構成され、
前記検出プレートには、前記複数のウェルの中の所定の前記ウェルの位置を前記光学装置に特定させるための位置情報が光学的に読み取り可能に記述されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項８】
前記検出プレートと、
前記検出プレートに対して光を照射して前記試料を光学的手法によって分析するための光学装置と、
をさらに備え、
前記試料分析部は、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行うとともに、前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルの前記観察データの取得又はその分析をスキップする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の試料分析装置。
【請求項９】
検出プレートに設けられた複数のウェルから選ばれる１又は複数の前記ウェルに分析されるべき試料を入れることと、
前記複数のウェルの中から前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させることと、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルに関する所定の分析を省略しつつ、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行うことと、
を含む、試料分析方法。
【請求項１０】
前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルから選ばれる少なくとも１つの前記ウェルに前記試料が入れられていない場合、選択された１又は複数の前記ウェルに前記試料が入れられていないことを前記オペレータに通知することをさらに含む、請求項９に記載の試料分析方法。
【請求項１１】
前記試料に含まれた検出対象物の有無を調べることによって、前記ウェルに前記試料が入っているかどうかを判断する、請求項９又は１０に記載の試料分析方法。
【請求項１２】
選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う前に、前記複数のウェルの全てを対象として、前記試料に含まれた前記検出対象物の有無を調べるための予備的な分析を実行することをさらに含む、請求項１１に記載の試料分析方法。
【請求項１３】
前記検出プレートには、前記複数のウェルを視覚的に互いに区別することを可能にする識別マークが付与されており、
前記検出プレートの平面画像を前記識別マークとともにディスプレイに表示させ、前記平面画像において前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させる、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の試料分析方法。
【請求項１４】
前記検出プレートは、円盤形状を有し、
前記検出プレートの周方向に沿って前記複数のウェルが設けられており、
前記ディスプレイには、前記検出プレートの前記平面画像が前記複数のウェルの各々に対応した複数の操作アイコンとともに表示される、請求項１３に記載の試料分析方法。
【請求項１５】
光学装置を用いて前記検出プレートに対して光を照射し、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行い、
前記検出プレートには、前記複数のウェルの中の所定の前記ウェルの位置を前記光学装置に特定させるための位置情報が光学的に読み取り可能に記述されている、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の試料分析方法。
【請求項１６】
光学装置を用いて前記検出プレートに対して光を照射し、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行い、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルの前記観察データの取得又は分析をスキップする、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、試料分析装置及び試料分析方法に関する。本開示は、特に、複数の試料を一度に分析するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の分析の分野において、複数の試料をまとめて分析する方法は知られている。例えば、特許文献１には、複数の試料を一度に分析するための試料分析方法が記載されている。特許文献１に記載された方法においては、複数のウェルと、各ウェルにつながっている流路と、流路に溶液を注入するための注入口とを有する試料分析チップが使用される。各ウェルに試料が注入され、ウェルに注入された試料のそれぞれについて、所定の分析を一度に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８５０００号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１３７５０６号
【特許文献３】国際公開第２０１３／１４６３６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法によれば、複数の試料を一度に分析できるので効率的である。しかし、ウェルの数と同数の試料が揃わないと効率化の効果を十分に得ることができない。なぜなら、試料分析装置は、試料が入れられたウェルと試料が入れられていないウェルとを区別できず、全てのウェルについて所定の測定を行ってデータを取得し、データに基づいて分析を行うからである。したがって、試料の数がウェルの数よりも大幅に少ないとき、特許文献１に記載された方法は逆に非効率である。そうは言っても、ウェルの数に等しい数の試料が揃うまで待つことは不可能であるか、時間の無駄である。
【０００５】
本開示の目的は、複数の試料を一度に分析できるにもかかわらず、試料の数が少ないときにも効率的な測定及び分析を行えるようにするための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示は、
試料が入れられるべき複数のウェルを有する検出プレートを用いて試料の分析を行うように構成された試料分析装置であって、
前記複数のウェルの中から前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させるセレクタと、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルに関する所定の分析を省略しつつ、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う試料分析部と、
を備えた、試料分析装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、複数の試料を一度に分析できるにもかかわらず、試料の数が少ないときにも効率的な測定及び分析を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一実施形態にかかる試料分析装置の構成図である。
【図２】図２は、図１に示す検出プレートの平面図である。
【図３】図３は、図２に示す検出プレートのIII-III線に沿った部分断面図である。
【図４】図４は、赤血球の検出方法を説明する図である。
【図５】図５は、赤血球の検出原理を説明する図である。
【図６】図６は、ウェル選択画面を示す図である。
【図７】図７は、試料分析処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の第１態様にかかる試料分析装置は、
試料が入れられるべき複数のウェルを有する検出プレートを用いて試料の分析を行うように構成された試料分析装置であって、
前記複数のウェルの中から前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させるセレクタと、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルに関する所定の分析を省略しつつ、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う試料分析部と、
を備えたものである。
【００１０】
第１態様によれば、複数の試料を一度に分析できるにもかかわらず、試料の数が少ないときにも効率的な測定及び分析を行うことができる。
【００１１】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様の試料分析装置の前記試料分析部は、前記オペレータによる前記ウェルの選択の状況と前記検出プレートの前記複数のウェルへの前記試料の注入の状況とが相違する場合、前記オペレータにエラーを通知するためのエラー処理を実行する。第２態様によれば、試料を分析し忘れたり、ダミー試料の分析を行なったりする不都合が生じることを防止できる。
【００１２】
本開示の第３態様において、例えば、第１又は第２態様の試料分析装置の前記試料分析部は、前記試料に含まれた検出対象物の有無を調べることによって、前記ウェルに前記試料が入っているかどうかを判断する。第３態様によれば、オペレータに対して早期にエラーを通知することが可能であり、時間の無駄を省くことができる。
【００１３】
本開示の第４態様において、例えば、第３態様の試料分析装置の前記試料分析部は、選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う前に、前記複数のウェルの全てを対象として、前記検出対象物の有無を調べるための予備的な分析を実行する。第４態様によれば、オペレータの操作ミスによる時間の無駄のさらなる削減を期待できる。
【００１４】
本開示の第５態様において、例えば、第１〜第４態様のいずれか１つの試料分析装置は前記検出プレートを含み、前記検出プレートには、前記複数のウェルを視覚的に互いに区別することを可能にする識別マークが付与されており、前記セレクタは、前記検出プレートの画像を前記識別マークとともに表示するディスプレイと、前記ディスプレイ上において前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させる入力機器とを含む。第５態様によれば、ヒューマンエラーが発生する可能性、すなわち、試料の分析が行われるべきウェルをオペレータが間違って選択する可能性を大幅に下げることができる。
【００１５】
本開示の第６態様において、例えば、第５態様の試料分析装置の前記検出プレートは、円盤形状を有し、前記検出プレートの周方向に沿って前記複数のウェルが設けられており、前記ディスプレイには、前記検出プレートの前記画像とともに前記複数のウェルの各々に対応した複数の操作アイコンが表示される。第６態様によれば、試料の分析が行われるべきウェルをオペレータが間違って選択する可能性をさらに下げることができる。
【００１６】
本開示の第７態様において、例えば、第１〜第６態様のいずれか１つの試料分析装置は、前記検出プレートと、前記検出プレートに対して光を照射して前記試料を光学的手法によって分析するための光学装置と、をさらに備え、前記試料分析部は、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行うように構成され、前記検出プレートには、前記複数のウェルの中の所定の前記ウェルの位置を前記光学装置に特定させるための位置情報が光学的に読み取り可能に記述されている。第７態様によれば、所定のウェルの位置を試料分析部が正確に把握できる。
【００１７】
本開示の第８態様において、例えば、第１〜第７態様のいずれか１つの試料分析装置は、前記検出プレートと、前記検出プレートに対して光を照射して前記試料を光学的手法によって分析するための光学装置と、をさらに備え、前記試料分析部は、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行うとともに、前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルの前記観察データの取得又はその分析をスキップする。第８態様によれば、光学装置の制御が容易である。
【００１８】
本開示の第９態様にかかる試料分析方法は、
検出プレートに設けられた複数のウェルから選ばれる１又は複数の前記ウェルに分析されるべき試料を入れることと、
前記複数のウェルの中から前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させることと、
前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルに関する所定の分析を省略しつつ、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行うことと、
を含むものである。
【００１９】
本開示の第１０態様の方法は、例えば、第９態様にかかる方法において、前記オペレータによって選択された１又は複数の前記ウェルから選ばれる少なくとも１つの前記ウェルに前記試料が入れられていない場合、選択された１又は複数の前記ウェルに前記試料が入れられていないことを前記オペレータに通知することをさらに含む。
【００２０】
本開示の第１１態様の方法では、例えば、第９又は第１０態様にかかる方法において、前記試料に含まれた検出対象物の有無を調べることによって、前記ウェルに前記試料が入っているかどうかを判断する。
【００２１】
本開示の第１２態様の方法は、例えば、第１１態様にかかる方法において、選択された１又は複数の前記ウェルに入れられた前記試料に関する前記所定の分析を行う前に、前記複数のウェルの全てを対象として、前記試料に含まれた前記検出対象物の有無を調べるための予備的な分析を実行することをさらに含む。
【００２２】
本開示の第１３態様の方法では、例えば、第９〜第１２態様のいずれか１つにかかる方法において、前記検出プレートには、前記複数のウェルを視覚的に互いに区別することを可能にする識別マークが付与されており、前記検出プレートの平面画像を前記識別マークとともにディスプレイに表示させ、前記平面画像において前記試料の分析が行われるべき１又は複数の前記ウェルをオペレータに選択させる。
【００２３】
本開示の第１４態様の方法では、例えば、第１３態様にかかる方法において、前記検出プレートは、円盤形状を有し、前記検出プレートの周方向に沿って前記複数のウェルが設けられており、前記ディスプレイには、前記検出プレートの前記平面画像が前記複数のウェルの各々に対応した複数の操作アイコンとともに表示される。
【００２４】
本開示の第１５態様の方法では、例えば、第９〜第１４態様のいずれか１つにかかる方法において、光学装置を用いて前記検出プレートに対して光を照射し、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行い、前記検出プレートには、前記複数のウェルの中の所定の前記ウェルの位置を前記光学装置に特定させるための位置情報が光学的に読み取り可能に記述されている。
【００２５】
本開示の第１６態様の方法では、例えば、第９〜第１５態様のいずれか１つにかかる方法において、光学装置を用いて前記検出プレートに対して光を照射し、前記光学装置の働きによって得られた観察データに基づいて前記試料の分析を行い、前記オペレータによって選択されなかった１又は複数の前記ウェルの前記観察データの取得又は分析をスキップする。
【００２６】
第９〜第１６態様によれば、それぞれ、第１〜第８態様と同じ効果が得られる。
【００２７】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００２８】
図１に示すように、本開示の一実施形態にかかる試料分析装置２００は、光ピックアップ５０及び制御ユニット７０を備えている。試料分析装置２００は、検出プレート１０を用いて試料の分析を行うように構成されている。光ピックアップ５０は、回転駆動部３０及び光源３１を有する。検出プレート１０（試料検出用ディスク）に試料が注入され、光ピックアップ５０の回転駆動部３０に検出プレート１０が配置される。回転駆動部３０によって検出プレート１０が回転させられ、光源３１から出力された光が検出プレート１０に照射される。検出プレート１０は、蛍光を発することが可能な材料を含み、検出プレート１０から発せられた蛍光の強度に基づき、試料を分析することができる。
【００２９】
本実施形態において、試料の例は、ヒト又は動物の血液を含む液体試料である。一例において、試料は、リン酸緩衝液などの希釈液によって血液を希釈することによって調製される。この試料に含まれた赤血球などのターゲットを試料分析装置２００によって分析することができる。例えば、赤血球の平均径、各赤血球におけるヘモグロビン濃度、マラリア原虫などの病原体の有無などを調べることができる。
【００３０】
光ピックアップ５０の回転駆動部３０は、ホルダ２９及びサーボモータ２８によって構成されている。ホルダ２９には検出プレート１０が取り付けられる。ホルダ２９はサーボモータ２８のシャフトに接続されている。サーボモータ２８を駆動することによって、ホルダ２９に取り付けられた検出プレート１０を任意の回転数で回転させることができる。
【００３１】
光ピックアップ５０は、さらに、反射光検出器３８及び蛍光検出器４０を備えている。光源３１は、検出プレート１０に照射されるべき光（励起光）を生成する。光源３１は、青色、紫色などの短波長の光を出力可能な発光素子でありうる。一例において、光源３１は、４０５ｎｍの中心波長を有する青色レーザーダイオードである。反射光検出器３８は、検出プレート１０からの反射光を受光するとともに、光信号を電気信号に変換する。蛍光検出器４０は、検出プレート１０から発せられた蛍光を受光するとともに、光信号を電気信号に変換する。
【００３２】
光ピックアップ５０は、さらに、偏光ビームスプリッタ３２、コリメータレンズ３３、１／４波長板３４、ダイクロイックプリズム３５、対物レンズ３６、アナモレンズ３７及びアナモレンズ３９を備えている。光源３１から出力された励起光は、偏光ビームスプリッタ３２によって反射され、コリメータレンズ３３、１／４波長板３４、ダイクロイックプリズム３５及び対物レンズ３６を経て、検出プレート１０に照射される。コリメータレンズ３３は、偏向ビームスプリッタ３２の側から入射した励起光を平行光に変換する役割を担う。１／４波長板３４は、円偏光と直線偏向との間の変換を行う。ダイクロイックプリズム３５は、波長４０５ｎｍの光を反射し、波長４５０〜５４０ｎｍの光を透過させるように構成されている。対物レンズ３６は、励起光を検出プレート１０に対して収束させる役割を担う。対物レンズ３６が適切に駆動され、これにより、検出プレート１０に形成された溝又はピット列を励起光が追跡する。
【００３３】
検出プレート１０に照射された励起光の一部は、検出プレート１０の特定の反射面において反射され、残部は反射面を透過する。反射光に基づき、対物レンズ３６をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するためのサーボ信号が生成される。詳細には、反射光は、ダイクロイックプリズム３５によって反射され、１／４波長板３４、コリメータレンズ３３、偏光ビームスプリッタ３２及びアナモレンズ３７を経て、反射光検出器３８に照射される。検出プレート１０の特定の反射面を透過した励起光は、検出プレート１０に吸収される。これにより、検出プレート１０から蛍光が発せられる。蛍光の光束は、ダイクロイックプリズム３５及びアナモレンズ３９を経て、蛍光検出器４０に照射される。
【００３４】
制御ユニット７０は、制御部６０、再生回路６１、信号演算回路６２、サーボ回路６３及び信号演算回路６４を備えている。信号演算回路６２は、反射光検出器３８の検出信号からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号を生成する。サーボ回路６３は、信号演算回路６２で生成されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を用いて、対物レンズ３６を制御する。詳細には、サーボ回路６３は、対物レンズ３６を駆動するためのアクチュエータを制御する。また、サーボ回路６３は、信号演算回路６２で生成された再生信号を用いて、検出プレート１０が所定の回転数で回転するように回転駆動部３０を制御する。再生回路６１は、信号演算回路６２で生成された再生信号を復調して再生データを生成する。再生データは、検出プレート１０のアドレス情報を含む。信号演算回路６４は、蛍光検出器４０の検出信号から蛍光輝度データを生成する。蛍光輝度データは、蛍光検出器４０に照射された蛍光の輝度に関する情報を含む。
【００３５】
制御部６０は、再生回路６１、信号演算回路６２、サーボ回路６３などの試料分析装置２００の各部を制御する。制御部６０は、再生回路６１で生成された再生データ（アドレス情報）及び信号演算回路６４で生成された蛍光輝度データ（蛍光輝度情報）を取得し、アドレス情報と蛍光輝度情報とを対応付けて内部メモリに記憶させる。アドレス情報と蛍光輝度情報とを用いて検出プレート１０に注入された試料の画像が作成される。
【００３６】
また、制御ユニット７０は、入出力機器６５を備えている。入出力機器６５は、制御部６０に対して指令を与えるための入力機器を含む。入出力機器６５は、また、制御部６０で作成された画像、分析結果などの情報を出力するための出力機器を含む。入力機器としては、マウス、キーボード、タッチパッド、タッチパネルなどが挙げられる。出力機器としては、ディスプレイ、タッチパネル、プリンタなどが挙げられる。タッチパネルは、入力機器と出力機器の両方の機能を有する。
【００３７】
試料分析装置２００は、例えば、タッチパッド、マウス及びキーボードからなる群より選ばれる少なくとも１つの入力機器を備え、出力機器としてディスプレイを備えている。あるいは、試料分析装置２００は、入出力機器６５としてタッチパネルを備えている。タッチパネルに加え、マウス、キーボード、タッチパッドなどの他の入力機器が設けられていてもよい。タッチパネル又はディスプレイには、試料の分析に関するプログラムを制御部６０に実行させるための開始ボタン、分析を停止させるための停止ボタン、分析するべき試料を選択するための選択ボタンなどのアイコンが表示されうる。オペレータは、上記の入出力機器を通じて、制御部６０に対して指示を出すことができるとともに、制御部６０から情報を受け取ることができる。
【００３８】
光ピックアップ５０は、検出プレート１０に対して光を照射して試料を光学的手法によって分析するための光学装置である。制御ユニット７０の（詳細には、制御部６０）は、光ピックアップ５０の働きによって得られた観察データに基づいて試料の分析を行うように構成された試料分析部である。
【００３９】
図２及び図３に示すように、検出プレート１０は、円盤形状を有する。本実施形態において、検出プレート１０は、光ディスク１１及びカバー１２によって構成されている。光ディスク１１及びカバー１２は、それぞれ、平面視で円形の形状を有する。光ディスク１１の表面には、光ピックアップ５０からの光（励起光）で検出プレート１０を走査できるように螺旋状の溝が設けられている。溝に代えて、又は、溝とともに螺旋状にピット列が設けられていてもよい。カバー１２には、検出プレート１０の内部に試料を収容させるための複数の浅い凹部が設けられている。カバー１２の凹部に蓋をする形にて、カバー１２に光ディスク１１が組み合わされている。光ディスク１１の表面（溝が形成された面）がカバー１２に向かい合っている。
【００４０】
本実施形態では、光ピックアップ５０の対物レンズ３６に近い側に位置する部材（光ディスク１１）に検出プレート１０を走査するための溝が形成されている。ただし、光ピックアップ５０の対物レンズ３６から離れた側に位置する部材（カバー１２）に溝が形成されていてもよい。
【００４１】
検出プレート１０は、試料を収容するための複数の試料収容部１３を有する。複数の試料収容部１３は、検出プレート１０の周方向に沿って等角度間隔で形成されている。具体的に、試料収容部１３は、注入口１４、流路１８及びウェル１６（検出部）によって構成されている。注入口１４は、試料を注入するための開口部であり、検出プレート１０の上面に開口している。ウェル１６は、試料を保持するための薄い空間を含む部分である。光ピックアップ５０によってウェル１６が走査される。ウェル１６は、平面視で扇状、台形状などの形状を有している。流路１８は、注入口１４とウェル１６との間に設けられた部分であり、注入口１４とウェル１６とを連通している。検出プレート１０が試料分析装置２００に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。
【００４２】
本実施形態では、流路１８にフィルタ１７が配置されている。フィルタ１７は、織布、不織布、多孔質材料などによって形成されている。フィルタ１７の材料は、例えば、樹脂、ガラス、金属、金属酸化物などである。フィルタ１７によれば、ウェル１６に気泡が入り込むことを防止できる。また、試料に含まれた特定の成分のみがフィルタ１７を選択的に通過するように、フィルタ１７が特定の目の粗さ（空孔の大きさ）を有していてもよい。また、ウェル１６には、気泡抜きのための小さい孔が設けられていてもよい。そのような孔は、例えば、検出プレート１０の内周側におけるウェル１６の角部に設けられる。
【００４３】
ウェル１６の内面は、当該内面と赤血球などのターゲット２７との間の親和性を向上させる被膜で覆われていてもよい。このような被膜は、シランカップリング剤などの表面改質剤を塗布することによって形成されうる。被膜は、親水性被膜であってもよい。ウェル１６の内面とターゲット２７との間の親和性が高い場合、ターゲット２７をウェル１６にしっかりと吸着させることができる。被膜は、ウェル１６の内面の全体に設けられていてもよいし、一部のみに設けられていてもよい。例えば、ウェル１６の内部の空間を形成している複数の面のうち、鉛直方向の下側の面（本実施形態では光ディスク１１の上面）にのみ被膜が設けられていてもよい。本実施形態では、対物レンズ３６に向かい合う光ディスク１１の面（光が照射される面）とは反対側の面（溝が形成された面）にそのような被膜が設けられていてもよい。なお、「鉛直方向」は、試料分析装置２００の回転駆動部３０に検出プレート１０が配置されたときの鉛直方向を意味する。
【００４４】
検出プレート１０には、複数のウェル１６を視覚的に互いに区別することを可能にする識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃが付与されている。本実施形態では、検出プレート１０の周方向における基準位置を示す識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃが検出プレート１０に付与されている。識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、検出プレート１０の上面（光ピックアップ５０によって光が照射される面とは反対側の面）に表示されている。オペレータがこれらの識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃを読み取り可能である限り、識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃの態様及び形成方法は特に限定されない。識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、文字、図形、記号、色彩、模様又はそれらの組み合わせでありうる。識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、例えば、シール、印刷、刻印などの方法によって検出プレート１０に付与されている。
【００４５】
本実施形態では、３つの識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃが検出プレート１０に付与されている。しかし、検出プレート１０に識別マークが１つのみ付与されていてもよい。例えば、識別マーク１５ｂのみが検出プレート１０に表示されていたとしても、その識別マーク１５ｂが検出プレート１０の周方向における基準位置と周方向における複数のウェル１６の並び順とを明らかにする。そのため、その識別マーク１５ｂと全てのウェル１６との位置関係をオペレータが容易に把握することができる。あるいは、全てのウェル１６と１対１で対応する形で検出プレート１０に複数の識別マークが周方向に沿って付与されていてもよい。例えば、ウェル１６の各々に文字（例えば、アルファベット又は番号）を順番に付することができる。この場合、オペレータが試料を入れたウェル１６と試料を入れなかったウェル１６とを瞬時に識別できる。
【００４６】
ただし、光ピックアップ５０及び制御ユニット７０は識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃを認識できない。したがって、検出プレート１０には、複数のウェル１６の中の所定のウェル１６の位置を光ピックアップ５０及び制御ユニット７０に特定させるための位置情報が光学的に読み取り可能に記述されている。典型的には、所定のウェル１６が設けられていることを示す情報が検出プレート１０の周方向における基準位置において光ディスク１１の記録面（溝が形成されている面）に書き込まれている。これにより、所定のウェル１６の位置を制御ユニット７０（制御部６０）が正確に把握できる。なお、所定のウェル１６が設けられていることを示す情報は、光ディスク１１の先頭の位置を表す情報に兼用されていてもよい。
【００４７】
図４に示すように、検出プレート１０のウェル１６を光ピックアップ５０で走査すると、ウェル１６に存在するターゲット２７を励起光の光束が複数回にわたって横切る。言い換えれば、ウェル１６の内面（測定面）に吸着したターゲット２７を光ピックアップ５０からの光束が複数回にわたって横切るように、検出プレート１０の半径方向における走査の幅Ｐが設定されている。走査の幅Ｐは、ウェル１６を走査するために検出プレート１０に形成された溝の幅（又はピットの幅）に一致する。走査の幅Ｐは、いわゆるトラックピッチに対応している。トラックピッチは、例えば、０．３〜２．０μｍの範囲にある。得られた画像５２における１つのピクセル５２ｐの一辺の長さもトラックピッチに対応している。例えば、ターゲット２７が赤血球であり、走査の幅Ｐが０．５μｍであると仮定する。赤血球の平均径は約８μｍであることが知られており、ウェル１６を走査するために検出プレート１０に形成された溝の幅Ｐ（又はピットの幅）よりも大きい。したがって、ウェル１６を走査する光束（詳細には、光束の中心）がウェル１６の内面に吸着した赤血球を約１６回にわたって横切ることとなる。これにより、得られた画像５２から個々のターゲット２７の大きさを概算することが可能である。検出されたターゲット２７の大きさを平均することによって、ターゲット２７の平均径を算出することも可能である。
【００４８】
図４に示す検出方法によれば、ターゲット２７が存在しない領域について測定される蛍光の強度（蛍光の輝度）は相対的に高く、ターゲット２７が存在する領域について測定される蛍光の強度は相対的に低い。したがって、蛍光輝度データに基づき、アドレス情報に対応づけられた各ピクセルに色調、濃淡などの視覚情報を付与することによって、画像５２が作成及び表示されうる。図４の例では、画像５２が４段階の濃淡で表されている。しかし、段階の数は限定されない。蛍光検出器４０で生成される信号はアナログ信号であるから、各ピクセルの蛍光輝度を２５６〜６５５３６の段階で表すことが可能である。
【００４９】
図５に示す例において、ターゲット２７は赤血球であり、光ピックアップ５０からの励起光は紫色又は青色などの短波長の光であり、検出プレート１０から発せられた蛍光が蛍光検出器４０によって検出される。赤血球は波長の短い光をよく吸収する。したがって、ターゲット２７は、短波長のレーザー光及びそのレーザー光によって励起された材料が発する蛍光（緑色）をよく吸収する。
【００５０】
ターゲット２７が存在しない領域に励起光Ｅ１が照射されたとき、励起光Ｅ１の大部分は溝１１ａが形成された光ディスク１１及びウェル１６の内部の空間を透過し、カバー１２に照射される。ウェル１６の内部の空間は、液体試料（血液の希釈液）で満たされている。カバー１２は、励起光Ｅ１が照射されたときに蛍光を発する材料で構成されている。そのような材料の例としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、シクロオレフィンコポリマー、アクリル、ポリジメチルシロキサンなどの樹脂材料が挙げられる。特に、ポリカーボネートは、短波長の光を吸収して強度の高い蛍光を発する。また、カバー１２は、蛍光剤を含んだ樹脂材料で形成されていてもよい。例えば、上記のような樹脂材料に希土類イオンで付活された蛍光剤を添加することができる。この場合、さらに強度の高い蛍光を効率的に得ることが可能である。蛍光剤（蛍光剤の微粒子）は必ずしも、カバー１２の全体に均一に分散している必要はなく、カバー１２の一部にのみ蛍光剤が存在していてもよい。例えば、カバー１２の厚さ方向に関して、上面を含む一部又は下面を含む一部にのみ蛍光剤が存在してもよい。カバー１２が２層構造を有し、各層が互いに異なる組成を有する材料で形成されていてもよい。詳細には、光ディスク１１と対向するカバー１２の層（下層）が、蛍光剤を含まない樹脂材料で構成され、下層に積層されたカバー１２の層（上層）が、蛍光剤を含む樹脂材料で構成されうる。光ディスク１１は、ガラス、透明樹脂などの励起光Ｅ１に対する透光性を有する材料で構成されている。カバー１２から発せられた光ｅ１（蛍光による光）は、ウェル１６の内部の空間及び光ディスク１１を透過し、光ピックアップ５０の蛍光検出器４０（図１参照）に到達する。光ｅ１の強度は相対的に高い。
【００５１】
一方、ターゲット２７が存在する領域に励起光Ｅ１が照射されたとき、励起光Ｅ１の大部分は光ディスク１１を透過できるものの、励起光Ｅ１はターゲット２７に吸収される。カバー１２に到達する励起光Ｅ１の強度は、ターゲット２７によって低減されている。そのため、カバー１２から発せられた光ｅ２（蛍光による光）の強度は、ターゲット２７が存在しない場合の光ｅ１の強度よりも低い。さらに、カバー１２から発せられた光ｅ２は、蛍光検出器４０への経路上に存在するターゲット２７に吸収される。その結果、蛍光検出器４０において検出される光ｅ２の強度（輝度）は、光ｅ１の強度よりも十分に低い。検出された光の強度の分布をマッピングすると、図４に示す画像５２が得られる。
【００５２】
また、ターゲット２７における光の吸収の度合いは、ターゲット２７に含まれた吸収源の濃度に左右される。例えば、ヘモグロビン濃度が高い赤血球は励起光Ｅ１及び光ｅ２をよく吸収する。ヘモグロビン濃度が低い赤血球は、励起光Ｅ１及び光ｅ２をあまり吸収しない。したがって、信号演算回路６４で生成された蛍光輝度データから特定のターゲット２７のヘモグロビン濃度を算出又は推定することができる。また、図４の画像５２から理解できるように、検出される光ｅ２の強度は、１つのターゲット２７における特定の位置と別の位置とで異なる。この場合、検出された光ｅ２の強度を平均することによって、１つのターゲット２７（赤血球）におけるヘモグロビン濃度を算出又は推定することができる。
【００５３】
さらに、図４及び図５を参照して説明した方法によれば、マラリアの核酸に特異的に結合する特定の蛍光色素を試料に混ぜ、蛍光を発する赤血球の有無を分析することによって、マラリア原虫に侵された赤血球の有無及び割合を調べることができる。つまり、試料分析装置２００は、マラリアの診断装置としても有用である。
【００５４】
次に、本実施形態にかかる試料の分析方法を詳細に説明する。
【００５５】
まず、検出プレート１０の各ウェル１６への試料の注入は、オペレータの手作業によって行われる。本実施形態では、検出プレート１０の周方向に沿った１２箇所にウェル１６が設けられている。したがって、最大で１２人分の血液試料を一度に分析することが可能である。光ピックアップ５０によってウェル１６が順番に走査され、各ウェル１６に入れられた試料の観察データが制御部６０に逐次的に送られ、制御部６０のメモリに記憶される。もちろん、１人分の血液試料のみを分析することも可能である。ウェル１６の内部が液体で満たされていることを前提として試料分析装置２００が設計されている場合、空きのウェル１６に水などのダミー試料を入れることによって光ピックアップ５０が検出プレート１０を確実に走査できる。試料が血液試料であり、ダミー試料が水（望ましくは純水）であるとき、試料にのみ色が付いている。そのため、オペレータは、どのウェル１６に試料が入っているのか、どのウェル１６にダミー試料が入っているのかを直ちに理解することができる。
【００５６】
次に、検出プレート１０を光ピックアップ５０の回転駆動部３０に配置する。検出プレート１０を回転駆動部３０に配置したのち、各ウェル１６に試料又はダミー試料を入れる操作を行ってもよい。
【００５７】
次に、オペレータの操作によって入出力機器６５から制御部６０に指示が与えられたら、試料の分析を実行するためのプログラムを起動させる。制御部６０は、図６に示すウェル選択画面をディスプレイ６５ａに表示させる。ディスプレイ６５ａは、入出力機器６５の一例である。
【００５８】
図６に示すように、ウェル選択画面には、検出プレート１０の画像（平面画像）が識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃとともに表示されている。現実の検出プレート１０の複数のウェル１６は、ディスプレイ６５ａに表示された検出プレート１０の複数のウェル１６と１対１で対応している。したがって、オペレータは、識別マーク１５ａ，１５ｂ及び１５ｃを基準にして、現実の検出プレート１０とディスプレイ６５ａに表示された検出プレート１０とを見比べながら、マウス、タッチパッドなどの入力機器を操作し、ディスプレイ６５ａ上において、試料の分析が行われるべき１又は複数のウェル１６を選択することができる。このような方法によれば、ヒューマンエラーが発生する可能性、すなわち、試料の分析が行われるべきウェル１６をオペレータが間違って選択する可能性を大幅に下げることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、検出プレート１０の画像とともに、ウェル１６の各々に対応した複数の操作アイコン６８がディスプレイ６５ａに表示されている。ウェル選択画面において、複数の操作アイコン６８は、それぞれ、検出プレート１０の周方向に沿って設けられるとともに、検出プレート１０のウェル１６に隣接して表示されている。また、操作アイコン６８には、これらの操作アイコン６８を互いに区別するための文字情報（本実施形態ではアルファベットＡ〜Ｌ）が検出プレート１０の回転方向に沿って順番に付与されている。このようにすれば、試料の分析が行われるべきウェル１６をオペレータが間違って選択する可能性をさらに下げることができる。また、最終的に分析結果が出力されるとき、「試料Ａの分析結果」「試料Ｂの分析結果」のように、アルファベット、番号などの情報が分析結果に付けられていると、分析結果の集計などの作業を行いやすい。また、検出プレート１０の画像に含まれた複数のウェル１６の各々に直接的に操作アイコンの機能を持たせることも可能である。
【００６０】
なお、オペレータの操作の容易性を確保できる限り、試料の分析が行われるべきウェル１６を選択する方法は特に限定されない。例えば、クリックされた操作アイコン６８に対応するウェル１６を「選択」としてもよいし、クリックされた操作アイコン６８に対応するウェル１６を「非選択」としてもよい。また、クリックされた操作アイコン６８に色彩、模様など情報を付与して、クリックされていない他の操作アイコン６８と区別できるようにしてもよい。
【００６１】
上記の説明から理解できるように、制御ユニット７０の入出力機器６５（ディスプレイ、マウスなど）は、複数のウェル１６の中から試料の分析が行われるべき１又は複数のウェル１６をオペレータに選択させるセレクタの役割を果たしている。
【００６２】
図６に示すウェル選択画面をディスプレイ６５ａに表示させたのち、制御部６０は、図７に示すフローチャートに従って所定の処理を実行する。
【００６３】
まず、オペレータによって試料の分析を行うべき１又は複数のウェル１６が選択されると、制御部６０は選択されたウェル１６をメモリに記憶する（ステップＳ１：ウェル選択処理）。ウェル１６の選択が終了したのち、オペレータによって開始ボタン６７（「ＳＴＡＲＴ」アイコン）がクリックされると、光ピックアップ５０を用いた蛍光の光の強度の測定及び制御部６０における試料の分析が始まる（ステップＳ２：開始ボタン処理）。
【００６４】
光ピックアップ５０の仕様上、特定の領域のみ走査を省略することは困難である。そのため、光ピックアップ５０による検出プレート１０の走査は、試料がウェル１６に入れられているかどうかという問題とは無関係に実行される。例えば、制御部６０は、全てのウェル１６に試料が入れられているものと仮定して、光ピックアップ５０の働きによって得られた観察データ（蛍光輝度情報とアドレス情報との組）をメモリに順次蓄積する。
【００６５】
他方、制御部６０は、オペレータによって選択されなかった１又は複数のウェル１６に関する所定の分析を省略しつつ、オペレータによって選択された１又は複数のウェル１６に入れられた試料に関する所定の分析を行う。このようにすれば、複数の試料を一度に分析できるにもかかわらず、試料の数が少ないときにも効率的な測定及び分析を行うことができる。また、消費電力も削減されうる。
【００６６】
詳細には、光ピックアップ５０の働きによって得られた観察データ（蛍光輝度情報とアドレス情報との組）に基づいて試料の分析を行うとき、制御部６０は、オペレータによって選択されなかった１又は複数のウェル１６の観察データの分析をスキップする。つまり、蛍光の光の輝度の測定は、選択／非選択に無関係に全てのウェル１６について実行し、得られた観察データを分析する段階で観察データに篩をかける。このようにすれば、光ピックアップ５０の制御が容易である。あるいは、オペレータによって選択されなかった１又は複数のウェル１６の観察データを取得せず（つまり、一部のデータを破棄する）、選択された１又は複数のウェル１６の観察データのみを取得して分析するようにしてもよい。
【００６７】
次に、ステップＳ３及びステップＳ８はループを表す。つまり、ステップＳ４〜ステップＳ７の処理は、全てのウェル１６について実行される。
【００６８】
ステップＳ４において、制御部６０は、分析するべき観察データがオペレータによって選択されたウェル１６の観察データであるかどうかを判断する。オペレータによって選択されたウェル１６でない場合、そのウェル１６の観察データの分析をスキップする。他方、オペレータによって選択されたウェル１６である場合、制御部６０は、試料に含まれた検出対象物の有無を調べることによって、そのウェル１６に試料が入っているかどうかを判断する（ステップＳ５）。具体的には、先に説明した方法によって蛍光の光の強度を検出し、ターゲット２７の大きさ、ターゲット２７を含む領域での蛍光の光の強度の絶対値、その他の領域での蛍光の光の強度に対するターゲット２７を含む領域での蛍光の光の強度の相対値、蛍光の光の強度のマッピングの状態（形状及び蛍光の光の強度の分布）、ターゲット２７の個数などの情報を考慮したうえで、ウェル１６の内部に赤血球が存在するかどうかを判断する。この判断は、例えば、光ディスク１１の最外周から数周分の走査を行って得られた観察データに基づいて実行できる。オペレータによって選択されたウェル１６であるにもかかわらず、観察データに検出対象物のデータが含まれていない場合、オペレータの選択ミスの可能性が高い。本実施形態によれば、オペレータに対して早期にエラーを通知することが可能であり、時間の無駄を省くことができる。つまり、分析が相当進んだ後でエラーを通知したり、分析が終わった後でエラーを通知することを回避できる。
【００６９】
例えば、検出対象物が赤血球であるとき、検出プレート１０上の特定の位置に赤血球が存在するかどうかは、蛍光検出器４０において検出された光の輝度Ｂと所定の閾値とを比較することによって判断することができる。一例において、第１の閾値Ｂ1を下回る輝度Ｂが検出された特定の位置について、赤血球が存在すると判断することができる。第１の閾値Ｂ1は、試料の状態、励起光の輝度などに応じて適宜設定することができる。具体的には、赤血球が確実に存在しないと判断できる輝度が第１の閾値Ｂ1として設定される。
【００７０】
また、検出プレート１０上の特定の位置に赤血球が存在するかどうかは、次のように判断してもよい。第１の閾値Ｂ1を下回る輝度Ｂが検出された互いに隣接する複数の位置から構成される領域をターゲット領域として特定する。１つの位置に対応する面積は既知である（例えば、０．５μｍ×０．５μｍ＝０．２５μｍ2）。ターゲット領域に含まれる位置の数から、当該ターゲット領域の面積Ａを特定する。例えば、赤血球が８μｍの粒子径を有すると仮定した場合に、その赤血球を分析することによって得られるターゲット領域の面積は、約５０μｍ2となることが予想される。特定された面積Ａが第２の閾値Ａ2を上回っている場合に、そのターゲット領域に含まれる位置に赤血球が存在すると判断する。第２の閾値Ａ2は、例えば、２０〜４５μｍ2の範囲にある。ターゲット領域の面積Ａと第２の閾値Ａ2とを比較することによって、試料に関する評価指標を算出するためのデータから特定のターゲット領域を排除することができる。特定のターゲット領域は、例えば、不純物（赤血球以外の血液の成分など）、及び、粒子径が極端に小さい赤血球に起因するものである。なお、粒子径が極端に小さい赤血球は、診断に利用できないことがある。
【００７１】
ステップＳ５において、オペレータによって選択されたウェル１６に赤血球などの検出対象物が存在しないと判断した場合、制御部６０は、ステップＳ７のエラー処理を実行する。つまり、オペレータによる画面上でのウェル１６の選択の状況と、実際の検出プレート１０の複数のウェル１６への試料の注入の状況とが相違する場合、オペレータにエラーを通知するための処理を実行する。具体的には、画面上でオペレータによって選択された１又は複数のウェル１６から選ばれる少なくとも１つのウェル１６に実際には試料が入っていない場合、制御部６０は、選択された１又は複数のウェル１６に試料が入っていないことをオペレータに通知する。また、画面上でオペレータによって選択されなかった１又は複数のウェル１６から選ばれる少なくとも１つのウェル１６に実際には試料が入っている場合、選択されなかった１又は複数のウェル１６に試料が入っていることをオペレータに通知してもよい。エラーの通知方法は特に限定されず、例えば、ディスプレイ６５ａにエラーメッセージを表示させたり、エラー音を発生させたりすることが挙げられる。エラーの通知後、測定及び分析を中止すべく、光ピックアップ５０の動作（回転駆動部３０及び光源３１の動作）を停止させる。このようにすれば、試料を分析し忘れたり、ダミー試料の分析を行なったりする不都合が生じることを防止できる。なお、エラーの通知後、オペレータが終了ボタン６９（「ＳＴＯＰ」アイコン）を押して動作を停止させてもよい。
【００７２】
オペレータによって選択されたウェル１６であり、かつ、ウェル１６に検出対象物が存在すると判断した場合、制御部６０は、このウェル１６の観察データに基づいて所定の分析処理を実行する。「所定の分析処理」の種類は特に限定されない。例えば、観察データから観察画像を作成したり、試料に存在する検出対象物（例えば、赤血球）の数を計数したり、検出対象物の各々の大きさを算出したりすることが含まれる。また、先に説明したように、分析処理は、赤血球のマラリア感染率（１００×（マラリアが寄生した赤血球の数）／（全赤血球数）（％））を算出する処理であってもよい。
【００７３】
なお、選択された１又は複数のウェル１６に入れられた試料に関する所定の分析を行う前に、複数のウェル１６の全てを対象として、検出対象物の有無を調べるための予備的な分析を実行してもよい。そして、オペレータによるウェル１６の選択の状況と、実際の検出プレート１０の複数のウェル１６への試料の注入の状況とが一致する場合にのみ、所定の分析を行うために必要な処理を実行してもよい。このようにすれば、オペレータの操作ミスによる時間の無駄のさらなる削減を期待できる。
【００７４】
また、所定の分析は、光ピックアップ５０による検出プレート１０の走査が終了し、必要な観察データが全て揃ったのちに開始することもできる。ただし、光ピックアップ５０による検出プレート１０の走査と並行して、所定の分析（観察画像の作成、各赤血球の大きさの算出など）を実行することも可能である。このようにすれば、分析時間を大幅に短縮できる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本明細書に開示された技術は、血液、唾液、尿などの生体からの採取物に含まれた成分の分析、雨水、海水などの環境水に含まれた微生物又はウイルスの分析などに幅広く利用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  検出プレート
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  識別マーク
１６  ウェル
５０  光ピックアップ
６０  制御部（試料分析部）
６５  入出力機器（セレクタ）
６５ａ  ディスプレイ（セレクタ）
６８  操作アイコン
７０  制御ユニット
２００  試料分析装置
【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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