(57)【要約】  蛍光染色剤によって処理された手術器具（１００）上のタンパク質汚染を検出するための撮像システム（１０）及び関連する方法であって、染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時に発光型の光を発することができるものが提供される。システムは、手術器具（１００）を収容するための遮光性チャンバ（１４）を備える。チャンバ（１４）内部には、それぞれチャンバに可視光と励起光とを照射する可視光源（２０）と励起光源（２２）とが設けられる。デジタルカメラ（３０）によって、可視光が照射された器具（１００）の第一画像と、タンパク質汚染に対応して染色剤中の蛍光色素分子によって生成された蛍光のパターンの第二画像とを撮像可能である。第一及び第二画像が合成されて、タンパク質汚染の領域を強調した器具（１００）の合成画像が生成される。関連するソフトウェアを用いて画像を分析し、タンパク質汚染の程度を判定しても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光染色剤によって処理された試料上のタンパク質汚染を検出するための撮像システムであって、前記染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時に発光型の光を発することができ、前記システムは、
前記試料を収容するチャンバと、
前記試料が前記チャンバに収容された際、前記試料に前記励起型の光を照射可能な第一光源と、
前記第二光源によって光が照射された時、タンパク質汚染に対応して前記試料上の前記染色剤中の前記蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第二画像を撮像可能な第一撮像装置と、
前記第一画像に応じて、前記試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示す指示手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、タンパク質汚染の程度を判定する手段をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記タンパク質汚染の程度を判定する手段は、プロセッサと関連する分析ソフトウェアとを備えることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のシステムにおいて、外部信号を検出する手段と、この信号を補償する手段とをさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のシステムにおいて、前記試料と前記第一撮像装置との間にフィルタを備え、前記フィルタは前記発光型の光を透過し、前記励起型の光の透過を防止可能であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムにおいて、前記フィルタは４３０ｎｍから４５０ｎｍの領域の波長を有する光のみを透過可能とすることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のシステムにおいて、前記励起型の光は２７０ｎｍから３７０ｎｍの領域の波長を有することを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記励起型の光は３１２ｎｍのピーク波長を有することを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のシステムにおいて、前記試料は手術器具を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のシステムにおいて、さらに
前記試料が前記チャンバに収容された際、前記試料に可視光を照射可能な第二光源と、
前記第二光源によって光が照射された際に、前記試料の第二画像を撮像可能な第二撮像素子と、を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記第一及び第二画像を合成可能な画像合成手段をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第一撮像装置はデジタルカメラを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のシステムにおいて、請求項９に記載のシステムである場合、前記第二撮像装置はデジタルカメラを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、単一のデジタルカメラが前記第一撮像装置と前記第二撮像装置の双方として機能することを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項２、又は請求項２に従属するいずれかの請求項に記載のシステムにおいて、前記指示手段は、前記タンパク質汚染の程度が所定の閾値より少ないか、多いかを示すことのできるインジケータを有することを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載のシステムにおいて、前記染色剤はタンパク質及び／又はアミノ酸検出組成物であって、
（ａ）オルトフタルジアルデヒドと、
（ｂ）炭素数３から６のチオールと、
（ｃ）ｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤と、
（ｄ）界面活性剤とを含み、
前記組成物はさらに、（ｅ）チオール還元性化合物を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
試料上のタンパク質汚染の検出方法であって、
前記試料を蛍光染色剤によって処理する工程であって、前記染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時にのみ発光型の光を発することができ、
前記処理された試料をチャンバ内に配置し、
前記試料に前記励起型の光を照射し、照射された状態で、タンパク質汚染に対応して、前記試料上の前記染色剤中の前記蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第一画像を撮像し、
前記第一画像に応じて、前記試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示すことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、さらにタンパク質汚染の程度を判定することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の方法であって、前記試料に可視光を照射し、照射された状態で、前記試料の第二画像を撮像することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記第一及び第二画像を合成する工程をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１７から２０のいずれかに記載の方法において、さらに
外部信号を検出し、
この外部信号を補償する工程を備え、
前記検出工程では、背景信号レベルを測定し、前記補償工程では、前記第一画像から前記背景信号レベルを減算することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像中のグレーレベル値を合計することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像をローパスフィルタ処理することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像中の最小信号レベルを測定し、前記補償工程では、前記第一画像中の全ての点から前記最小信号レベルを減算することを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２１に記載の方法において、前記測定工程では、
前記チャンバ内に試料の無い状態で、前記チャンバに前記励起型の光を照射し、
照射している状態で、前記チャンバの背景画像を撮像し、
前記補償工程では、前記背景画像を前記第一画像から各画素毎に減算することを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１７から２５のいずれかに記載の方法において、請求項１８に記載の方法である場合、前記第二画像で撮像される、前記第一画像の前記試料外部の領域から発せられる全ての信号が遮られるマスキング工程をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１７から２６のいずれかに記載の方法において、さらに公知のタンパク質基準量を有する試料上で前記工程を行う校正工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１７から２７のいずれかに記載の方法において、前記染色剤はタンパク質及び／又はアミノ酸検出組成物であって、
（ａ）オルトフタルジアルデヒドと、
（ｂ）炭素数３から６のチオールと、
（ｃ）ｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤と、
（ｄ）界面活性剤とを含み、
前記組成物はさらに、（ｅ）チオール還元性化合物を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンパク質汚染測定用装置、具体的には手術器具上のタンパク質汚染測定用装置、及び関連する（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）方法に関する。具体的に、本発明は、（無傷のタンパク質及び／又はそのサブユニットであるアミノ酸及びペプチドなどの）タンパク質の存在下で蛍光を発する、代理人参照番号ＫＳ．Ｐ４９０７４ＧＢの下で同日に出願された標題「ＩＮ−ＳＩＴＵ試薬」の係属中の出願に記載された組成物などの試薬組成物を含む染色剤とともに用いられることを想定された器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
病気の伝染におけるタンパク質の役割に関して関心が高まるにつれ、保健医療当局は、手術器具の使用に際してタンパク質汚染検出を必須要件として課す可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、手術器具上のタンパク質残留物の検出は、標準的なニンヒドリン分析を用いて行われる。しかし、この標準的な分析は、水溶性であり、いずれにしてもめったに問題を引き起こさない２種類のアミノ酸以外を検出するのには効果がないことから、頼りにならないことがわかってきている。加えて、ニンヒドリン試験は、しばしば器具を「拭き取り」、採取した標本を試験することで行われる。器具の全ての箇所、特にタンパク質残留物がたまりやすい角部及び凹部などの領域を拭き取るのは困難である。
【０００４】
さらに費用も検討課題である。現在、陽性対照付の４つのニンヒドリン試験パックは、２５ポンドする。さらに、この試験を行うには比較的時間がかかり、熟練者を要する。
【０００５】
本発明の目的は、これらの問題に応え、器具全体にわたりタンパク質汚染を検出するための、迅速かつ正確な方法を提供することである。本発明にかかる検出方法は、ニンヒドリン技術より何倍も感度が高い。
【０００６】
タンパク質の存在下で蛍光発光する試薬組成物を含む染色剤が開発されている。染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光（ｌｉｇｈｔ  ｏｆ  ａｎ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｔｙｐｅ）により励起され、かつタンパク質と接触した時にのみ発光型の光（ｌｉｇｈｔ  ｏｆ  ａｎ  ｅｍｉｔｔｅｄ  ｔｙｐｅ）を発することができる。この染色剤の詳細は、代理人参照番号ＫＳ．Ｐ４９０７４ＧＢの下で同日に出願された標題「試薬」の係属中の出願に開示される。染色剤の成分は、容易に入手可能であり、安価である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一側面によれば、蛍光染色剤によって処理された試料上のタンパク質汚染を検出するための撮像システムが提供される。染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時に発光型の光を発することができる。このシステムは、試料を収容するチャンバと、試料がチャンバに収容された際、試料に励起型の光を照射可能な第一光源と、第二光源によって光が照射された時、タンパク質汚染に対応して試料上の染色剤中の蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第二画像を撮像可能な第一撮像装置と、第一画像に応じて、試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示す手段とを備える。
【０００８】
この撮像システムは、迅速かつ正確に、試料がタンパク質に汚染されているか否かを判定可能である。
【０００９】
このシステムは、さらにタンパク質汚染の程度を判定する手段を備えても良い。タンパク質汚染の程度を判定することにより、試料が使用に適さない程度に汚染されているか否かについて、より詳細な情報を得た上での判断が可能となる。加えて、保健医療当局は、汚染レベルが特定の閾値を上回る場合には、試料を殺菌又は廃棄しなくてはならないとする標準的な許容可能閾値レベルを設定する可能性がある。タンパク質汚染の程度を判定する手段は、プロセッサと関連する分析ソフトウェアとを備えても良い。
【００１０】
このシステムは、さらに外部信号を検出する手段と、この信号を補償する手段とをさらに備えても良い。
【００１１】
このシステムは、試料と第一撮像装置との間にフィルタを備えても良く、フィルタは発光型の光を透過し、励起型の光の透過を防止可能とされても良い。このフィルタは４３０ｎｍから４５０ｎｍの領域の波長を有する光のみを透過可能とするのが好ましい。
【００１２】
この励起型の光は、典型的には２７０ｎｍから３７０ｎｍの領域の波長を有しても良い。励起型の光は、３１２ｎｍのピーク波長を有するのが好ましい。
【００１３】
試料は、典型的には手術器具を含んでも良い。本発明は、使用前に殺菌済みであると確認することが決定的に必要であることから、手術器具との関連において特に有用である。このシステムにより器具が汚染されていると判定された場合、器具を搬出し殺菌又は廃棄しても良い。
【００１４】
このシステムはさらに、試料がチャンバに収容された際、試料に可視光を照射可能な第二光源と、第二光源によって光が照射された際に、試料の第二画像を撮像可能な第二撮像素子を備えても良い。このシステムは、第一及び第二画像を合成可能な画像合成手段をさらに備えても良い。試料の可視画像を追加することにより、特に蛍光画像と合成した場合に、いくつかの利点が得られる。第一に、この合成された撮像画像を表示すれば、ユーザにタンパク質汚染の有無を明確に視覚的に示すことができる。第二に、以下に説明するように、試料の可視画像を、試料の領域外部の蛍光画像中で発生する可能性のある任意の（外部）信号を無視するようにマスキングとして用いることができる。
【００１５】
この第一撮像装置はデジタルカメラを含むのが好ましい。
【００１６】
この第二撮像装置はデジタルカメラを含むのが好ましい。単一のデジタルカメラを第一撮像装置と第二撮像装置の双方として機能させても良い。二つの機能を実行可能な単一の装置は、最も費用効率が高いといえる。しかし、各別個の画像撮影作業についてより特殊化された装置を独立に有することで、より正確な結果が得られる可能性がある。
【００１７】
このシステムがタンパク質汚染レベルを判定する手段を備える場合、上記指示手段は、このタンパク質汚染の程度が所定の閾値より少ないか、多いかを示すことのできるインジケータを有し、これにより簡易な合否表示を行っても良い。このようなインジケータにより、試料の汚染テストの合否を識別する単純かつ明確な方法が得られる。あるいは、このインジケータは、タンパク質汚染のレベルが所定の閾値に近いか否かを示し、これによりテストの再実行を要するようにされても良い。このようなインジケータは、例えば、赤色灯が「不合格」、緑色灯が「合格」、黄色灯が「要注意」を示す「交通信号」システムを備えても良い。
【００１８】
染色剤は、以下を含むタンパク質及び／又はアミノ酸検出組成物であるのが好ましい。
（ａ）オルトフタルジアルデヒド
（ｂ）炭素数３から６のチオール
（ｃ）ｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤
（ｄ）界面活性剤
以上において、組成物はさらに、（ｅ）チオール還元性化合物を含むのが良い。この組成物は、以下を組み合わせることにより製造されるのがさらに好ましい。
（ａ）略０．１ｍｍｏｌ／Ｌから略１０ｍｍｏｌ／Ｌのオルトフタルジアルデヒド
（ｂ）１ｍＭから２０ｍＭの炭素数３から６のチオール
（ｃ）１０ｍＭから１００ｍＭのｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤
（ｄ）０．０１体積／体積％から２体積／体積％の界面活性剤、及び
（ｅ）略０．０５ｍｍｏｌ／Ｌから略５ｍｍｏｌ／Ｌのチオール還元性化合物
【００１９】
本発明の第二の側面によれば、試料上のタンパク質汚染の検出方法であって、
試料を蛍光染色剤によって処理する工程であって、染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時に発光型の光を発することができ、
処理された試料をチャンバ内に配置し、
試料に励起型の光を照射し、照射された状態で、タンパク質汚染に対応して、試料上の染色剤中の蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第一画像を撮像し、
この第一画像に応じて、試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示す方法が提供される。
【００２０】
この方法は、さらにタンパク質汚染の程度を判定する工程を有しても良い。
【００２１】
この方法は、さらに試料に可視光を照射し、照射された状態で、試料の第二画像を撮像する工程を備えても良い。この方法は、さらに第一及び第二画像を合成する工程をさらに有しても良い。上述のように、試料の可視画像を追加することで、特に蛍光画像と合成した場合に、いくつかの利点が得られる。
【００２２】
この方法はさらに以下の工程を備えても良い。
外部信号を検出し、この外部信号を補償し、検出工程では、背景信号レベルを測定し、補償工程では、前記第一画像から背景信号レベルを減算する。一つの実施形態において、この測定工程では、第一画像中のグレーレベル値を合計する。別の実施形態において、測定工程では、第一画像をローパスフィルタ処理する。さらに別の実施形態において、測定工程では、第一画像中の最小信号レベルを測定し、補償工程では、第二画像中の全ての点から最小信号レベルを減算する。異なる実施形態において、測定工程では、チャンバ内に試料の無い状態で、チャンバに励起型の光を照射し、照射している状態で、チャンバの背景画像を撮像し、補償工程では、背景画像を第一画像から各画素毎に減算する。
【００２３】
この方法が、試料に可視光を照射する工程を備え、照射された状態で試料の第二画像を撮像する工程を備える場合、この第二画像は第二画像中で撮像される、第一画像の試料外部の領域から発せられる全ての信号が遮られるマスキング工程に用いられても良い。細胞組織の一部、又は塵芥その他の破片などの「異物」は、蛍光発光する可能性がある。このようなチャンバ内の異物による外部信号を除去する方法としては、可視画像から汚染された試料の形状を識別し、測定結果を当該形状内部に限定することが挙げられる。したがって、検出された試料形状外の一切の信号は、「試料上の汚染からのものではない」ものとして遮っても良い。
【００２４】
この方法は、さらに公知のタンパク質基準量を有する試料上で上記工程を行う校正工程を有しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明を、例示的に、添付図面を参照して以下に説明する。
【図１】本発明のシステムの模式図であり、チャンバ内部を断面図で示す。
【図２】本発明の第二画像に対応するタンパク質汚染測定用の手術器具の例を示す図である。
【図３】本発明の第一画像に対応する、タンパク質汚染斑が可視化された同器具を示す図である。
【図４】図２及び図３の画像の組み合わせを含む合成画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、試料１００上のタンパク質汚染を検出する撮像システム１０を模式的に示す。試料１００は手術器具であるのが好ましい。このシステム、及び関連する方法は、「背景技術」で述べられた、タンパク質の存在下で蛍光発光する染色剤によるものである。
【００２７】
この試料１００には、浸漬、又は噴霧などにより染色剤が塗布される。
【００２８】
このシステムは、キャビネットなどの筐体１２を有し、この筐体１２の内部にチャンバ１４が形成される。このチャンバ１４は光を通さず、完全に遮光された撮像空間を形成する。チャンバ１４の内壁１６は、黒度（ｄａｒｋｎｅｓｓ）を上げ、システム性能を向上するために非反射材料で処理される。適した処理の例の一つは、壁１６にマットブラック塗料を塗布することである。別の適した処理は、内壁１６をマットブラック陽極酸化アルミホイルで裏打ちすることである。
【００２９】
キャビネット１２の内部は、ドア又は引出し（不図示）などのアクセス開口部を介してアクセス可能とされる。アクセス開口部の周縁部は、例えばフレキシブルシール及び／又は遮光ラビリンスなどを含み、外光のチャンバ１４への入射を防止可能となっている。試料１００は、ドアを介して、又は引出し内に設置されて、チャンバ１４内部に配置されて撮像可能とされる。試料１００は、トレイ１１０上に載置され、このトレイと試料とがともにチャンバ１４の底壁１６ａ上に設置されても良い。あるいは、試料１００は、底壁１６ｃ上に直接設置されても良い。
【００３０】
システムが引出しを有する場合、試料を引出しに設置した後に染色剤を噴霧しても良い。
【００３１】
光源が、チャンバ１４内部の対向する側壁１６ｂ、１６ｃ上に設けられる。試料１００が均一に照射されるように可視光源２０が配置され、向きが定められる。可視光源２０は、３８０−７５０ｎｍの領域の広域スペクトル光を出射する。本実施形態では、励起光源２２が各可視光源２０の真上に配置され、塗布された試料１００上の染色剤を励起可能とされる。しかし、別の照射位置でも良い。
【００３２】
励起光源２２は、染色剤を励起するのに最適な２７０ｎｍから３７０ｎｍの領域の光を出射する。励起フィルタ２４を各励起光源２２に適用して、励起光源２２が染色剤の発光スペクトル内で発光しないようにしても良い。一実施形態では、励起光源２２は、フィルタされた中波又は長波紫外線光を出射する。
【００３３】
筐体１２の上壁１６ｄは、開口１８を有する。デジタルカメラ３０とレンズ３２とが、チャンバ１４外の上壁１６ｄの外部に配置され、開口１８と位置合わせされる。試料１００は、カメラの視野内に含まれる。発光フィルタ３４が、試料１００とカメラ３０との間に配置される。この発光フィルタ３４は、上記発光型の光を透過し、上記励起型の光の透過を防ぐように構成され、励起光２２からの漏れなどの染色剤により発せられた以外の信号を遮ることによって、システムの感度を上げる。
【００３４】
使用にあたり、ユーザは、検査対象の手術器具１００に染色剤を塗布し、これをチャンバ１４内部に設置し、引出しまたはドアを閉じて、チャンバ１４内に光が入らないようにする。励起光源２２が点灯され、器具を照明する。照明中、カメラ３０は、器具１００上のタンパク質と接触する箇所の染色剤により発せられた蛍光５０のパターンの第一画像を撮像する（図３参照）。例としては、中波紫外線励起光源による４秒間が適切な露光時間である。
【００３５】
次に、励起光源２２が消灯され、可視光源２０が点灯される。このように照明される間、カメラ３０は、器具１００の第二の可視画像を撮像する（図２参照）。例としては、白色光源による８０ミリ秒が適切な露光時間である。当然ながら、この露光時間と、可視光源とは単なる例示であり、必要とされる露光時間は、染色剤、レンズ３２、カメラ３０及び発光フィルタ３４を含む数多くの要因により変化する。
【００３６】
チャンバ１４の内壁１６を覆う非反射材料は、励起光源２２によって光が照射される時には蛍光発光しない。
【００３７】
第一及び第二画像の撮像順序は、「第二」可視画像が実際には「第一」蛍光画像前に撮像されるように逆転されても良い。
【００３８】
カメラ３０は、分析及び測定ソフトウェアによってプログラムされたプロセッサ（不図示）と接続される。第一及び第二画像は、このソフトウェアによって重畳表示される。この合成画像中（図４参照）で、ユーザは、器具１００上で強調される汚染５０の領域を見ることができる。画像重畳の方法としては、可視画像を「赤」で表示し、蛍光画像を「緑」で表示することが挙げられる。この表示により、ユーザは、器具１００上のタンパク質残留物の有無を、迅速に視認できる。
【００３９】
システム１０の分析及び測定ソフトウェアは、この蛍光画像を分析して、画像中で視認可能な染色タンパク質５０の全体量を測定することもできる。染色タンパク質５０の測定量が予め調整された閾値よりも大きい場合、このシステムはこの器具１００を、汚染され使用に適さないものと警告する。一つの実装形態としては、「交通信号」表示器を使って、「赤」なら汚染、「緑」なら問題なしとすることが考えられる。黄色の表示器を使って、タンパク質の量が閾値に近いことを示しても良い。
【００４０】
試験対象の手術器具１００上の染色タンパク質５０の量の測定結果は、したがって「蛍光画像」から導かれる。この第一画像は、染色タンパク質からの発光に対応する信号のみを含むべきである。しかし、これはカメラ３０又は撮像条件により、ある程度の背景信号を含む可能性がある。
【００４１】
測定結果の精度を上げるため、このような外部信号について結果を補正しても良い。測定工程は、したがって、画像中のグレーレベル値を合計し、結果を背景補正してカメラデジタル処理中の背景信号レベル又はオフセットを補償（ａｃｃｏｕｎｔ  ｆｏｒ）することからなる。この背景補正は、測定前画像に対して適用しても良く、測定後の結果に対して適用しても良い。
【００４２】
背景補正は、いくつかの方法で実装可能である。第一実施形態では、第一蛍光画像がローパスフィルタ処理され、背景画像を生成し、これが元の第一画像から減算される。第二実施形態では、第一蛍光画像の最小信号レベルが測定され、この最小信号が元の第一画像中の全ての点において信号値から減算される。第三実施形態では、背景第一画像がチャンバ１４内部に試料１００が無く励起光源２２が点灯された状態で撮像される。この画像が、その後の各試料画像から画素毎に減算される。
【００４３】
この測定工程は、試料１００がチャンバ１４内に導入された後、ユーザの主導で、測定工程が全て完了するまで連続して、完全に自動化されても良い。あるいは、システムは、特定の段階でユーザ入力を要するよう半自動化されても良い。システムを完全に手動化し、ユーザが一連の必要な工程を順次開始しても良い。
【００４４】
撮像工程及び測定・分析工程のいくつか、又は全てを繰り返すことで、精度を向上可能である。また、器具１００を最初の測定後にひっくり返して、反対側で工程を繰り返しても良い。
【００４５】
システムの精度を検証するため、公知のタンパク質汚染基準量を有する試料を試験することによりシステムを校正しても良い。
【００４６】
当然ながら、光源の具体的な位置と向きとは例示的なものであり、可視光源２０がない構成、可視光源２０一つだけの構成、又は二つよりも多くの可視光源２０がある構成も可能である。同様に、励起光源２２が一つだけでも良いし、二つよりも多くの励起光源２２があっても良い。励起光源２２は、各可視光源２０の上に配置される必要はない。重要なのは、試料１００を可能な限り均一に照明することである。
【００４７】
一つだけのカメラ３０で第一（蛍光）画像と第二（可視光）画像とを撮像するのではなく、二つの独立のカメラを用いても良い。さらに、デジタルカメラ３０及び付随するレンズ３２は、撮像装置の一例に過ぎない。各第一及び第二画像を撮像可能な他の装置は、当業者に公知であろう。さらに、撮像装置は、チャンバ１４内に部分的又は完全に配置されても良い。
【００４８】
第一及び第二画像、及びその合成画像を表示するのは任意である。手術器具又は別の試料がタンパク質によって汚染されているか否かを判定するためには、汚染が示されれば十分であり、これは目に見える形でも耳から聞こえる形でも良い。最も基本的には、この汚染指示は、蛍光パターンが第一画像中で検出された場合に発せられる光又は可聴警報メッセージであって良い。
【図１】
2013536432.tif 000003
【図２】
2013536432.tif 000004
【図３】
2013536432.tif 000005
【図４】
2013536432.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月30日(2013.4.30)
【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】
蛍光染色剤によって処理された試料上のタンパク質汚染を検出するための撮像システムであって、前記染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時に発光型の光を発することができ、前記システムは、
前記試料を収容するチャンバと、
前記試料が前記チャンバに収容された際、前記試料に前記励起型の光を照射可能な第一光源と、
前記第一光源によって光が照射された時、タンパク質汚染に対応して前記試料上の前記染色剤中の前記蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第一画像を撮像可能な第一撮像装置と、
前記試料が前記チャンバに収容された際、前記試料に可視光を照射可能な第二光源と、
前記第二光源によって光が照射された際に、前記試料の第二画像を撮像可能な第二撮像素子と、
前記第二画像中で撮像される、前記第一画像の前記試料の外部の領域から発せられる全ての信号を遮るマスキング手段と、
前記第一及び第二画像と前記マスキング手段に応じて、前記試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示す指示手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、タンパク質汚染の程度を判定する手段をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記タンパク質汚染の程度を判定する手段は、プロセッサと関連する分析ソフトウェアとを備えることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のシステムにおいて、外部信号を検出する手段と、この信号を補償する手段とをさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のシステムにおいて、前記試料と前記第一撮像装置との間にフィルタを備え、前記フィルタは前記発光型の光を透過し、前記励起型の光の透過を防止可能であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムにおいて、前記フィルタは４３０ｎｍから４５０ｎｍの領域の波長を有する光のみを透過可能とすることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のシステムにおいて、前記励起型の光は２７０ｎｍから３７０ｎｍの領域の波長を有することを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記励起型の光は３１２ｎｍのピーク波長を有することを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のシステムにおいて、前記試料は手術器具を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第一及び第二画像を合成可能な画像合成手段をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第一撮像装置はデジタルカメラを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のシステムにおいて、前記第二撮像装置はデジタルカメラを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、単一のデジタルカメラが前記第一撮像装置と前記第二撮像装置の双方として機能することを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項２、又は請求項２に従属するいずれかの請求項に記載のシステムにおいて、前記指示手段は、前記タンパク質汚染の程度が所定の閾値より少ないか、多いかを示すことのできるインジケータを有することを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のシステムにおいて、前記染色剤はタンパク質及び／又はアミノ酸検出組成物であって、
（ａ）オルトフタルジアルデヒドと、
（ｂ）炭素数３から６のチオールと、
（ｃ）ｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤と、
（ｄ）界面活性剤とを含み、
前記組成物はさらに、（ｅ）チオール還元性化合物を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
試料上のタンパク質汚染の検出方法であって、
前記試料を蛍光染色剤によって処理する工程であって、前記染色剤中の蛍光色素分子は、励起型の光により励起され、かつタンパク質と接触した時にのみ発光型の光を発することができ、
前記処理された試料をチャンバ内に配置し、
前記試料に前記励起型の光を照射し、照射された状態で、タンパク質汚染に対応して、前記試料上の前記染色剤中の前記蛍光色素分子によって発せられた蛍光のパターンの第一画像を撮像し、
前記試料に可視光を照射し、照射された状態で、前記試料の第二画像を撮像し、
前記第二画像中で撮像される、前記第一画像の前記試料外部の領域から発せられる全ての信号が遮られるマスキング工程と、
前記第一及び第二画像と前記マスキング工程に応じて、前記試料がタンパク質によって汚染されているか否かを示すことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、さらにタンパク質汚染の程度を判定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の方法において、前記第一及び第二画像を合成する工程をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１６から１８のいずれかに記載の方法において、さらに外部信号を検出し、
この外部信号を補償する工程を備え、
前記検出工程では、背景信号レベルを測定し、前記補償工程では、前記第一画像から前記背景信号レベルを減算することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像中のグレーレベル値を合計することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像をローパスフィルタ処理することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法において、前記測定工程では、前記第一画像中の最小信号レベルを測定し、前記補償工程では、前記第一画像中の全ての点から前記最小信号レベルを減算することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の方法において、前記測定工程では、
前記チャンバ内に試料の無い状態で、前記チャンバに前記励起型の光を照射し、
照射している状態で、前記チャンバの背景画像を撮像し、
前記補償工程では、前記背景画像を前記第一画像から各画素毎に減算することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１６から２３のいずれかに記載の方法において、さらに公知のタンパク質基準量を有する試料上で前記工程を行う校正工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１６から２４のいずれかに記載の方法において、前記染色剤はタンパク質及び／又はアミノ酸検出組成物であって、
（ａ）オルトフタルジアルデヒドと、
（ｂ）炭素数３から６のチオールと、
（ｃ）ｐＨ７．５から１０の範囲の緩衝剤と、
（ｄ）界面活性剤とを含み、
前記組成物はさらに、（ｅ）チオール還元性化合物を含むことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2013536432.tif 000007
2013536432.tif 000008
2013536432.tif 000009