(57)【要約】【課題】透過光や放射光の強度の合成値から色素毎の実際の強度を分離して測定できる測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法を提供することにある。【解決手段】波長の異なる光を照射可能な光源ユニット１と、複数の蛍光色素が混合された試料６から放出される蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニット２と、演算部３とを有する蛍光測定装置を用いる。演算部３は予め算出した補正係数を用いて、蛍光色素毎の蛍光強度を算出する。補正係数は、蛍光色素のいずれか一つが混合され、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに、受光ユニット２が出力する電気信号に基づいて算出する。【選択図】  図１
2004163312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色素が混合された試料に波長の異なる光を照射したときの透過光又は放射光の強度を前記色素毎に測定する測定装置であって、
波長の異なる光を前記試料に照射可能な光源ユニットと、前記透過光又は前記放射光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットと、演算部とを有し、
前記演算部は、
前記複数の色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって波長の異なる光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて算出される補正係数を用いて、前記透過光又は前記放射光の強度を前記色素毎に算出する蛍光測定装置。
【請求項２】
励起波長の異なる複数の蛍光色素が混合した試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を測定する蛍光測定装置であって、
波長の異なる光を前記試料に照射可能な光源ユニットと、前記蛍光色素による蛍光を受光し、受光した前記蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットと、演算部とを有し、
前記演算部は、
前記複数の蛍光色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって前記複数の蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて算出される補正係数を用いて、前記試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を算出する蛍光測定装置。
【請求項３】
前記試料に混合される前記複数の蛍光色素に１〜ｎの番号を付し、前記光源ユニットがｋ（１，２，…，ｎ）番の蛍光色素の励起波長の光を前記試料に照射したときに前記受光ユニットが出力する前記電気信号の出力値をＸｋ、前記ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとしたときに、前記補正係数が下記数１を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｎ））であり、
前記演算部は、下記数１に前記行列（ａｉｊ）と前記出力値Ｘ１〜Ｘｎとを代入して、前記蛍光強度Ｙ１〜Ｙｎを前記蛍光色素毎の蛍光強度として算出する請求項２記載の蛍光測定装置。
【数１】
2004163312.tif 000006
【請求項４】
前記光源ユニットが照射する光の光量を検出して前記演算部に信号を出力する光量モニタを有し、
前記演算部は、前記光量モニタが出力した信号に基づいて、前記出力値Ｘ１〜Ｘｎ又は行列要素ａ１１〜ａｎｎを補正する請求項３記載の蛍光測定装置。
【請求項５】
波長の異なる光を照射可能な光源ユニットと、蛍光色素による蛍光を受光し、受光した前記蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットとを用いて、励起波長の異なる複数の蛍光色素が混合した試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を測定する蛍光測定方法であって、
補正係数を用いて、前記試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を算出する工程を有し、
前記補正係数は、
前記複数の蛍光色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって前記複数の蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて、算出されたものである蛍光測定方法。
【請求項６】
前記試料に混合される前記複数の蛍光色素に１〜ｎの番号を付し、前記光源ユニットがｋ（１，２，…，ｎ）番の蛍光色素の励起波長の光を前記試料に照射したときに前記受光ユニットが出力する前記電気信号の出力値をＸｋ、前記ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとしたときに、前記補正係数が下記数２を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｎ））であり、
下記数２に前記行列（ａｉｊ）と前記出力値Ｘ１〜Ｘｎとを代入して、前記蛍光強度Ｙ１〜Ｙｎを前記蛍光色素毎の蛍光強度として算出する請求項５記載の蛍光測定方法。
【数２】
2004163312.tif 000007
【請求項７】
前記光源ユニットが照射した光の光量に基づいて、前記出力値Ｘ１〜Ｘｎ又は行列要素ａ１１〜ａｎｎを補正する請求項６記載の蛍光測定方法。
【請求項８】
波長の異なる光を照射可能な光源ユニットと、蛍光色素による蛍光を受光し、受光した前記蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットとを用いて、励起波長の異なる複数の蛍光色素が混合した試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度をコンピュータに測定させるプログラムであって、
補正係数を用いて、前記試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を算出するステップを有し、
前記補正係数は、
前記複数の蛍光色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって前記複数の蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて、算出されたものであるプログラム。
【請求項９】
前記試料に混合される前記複数の蛍光色素に１〜ｎの番号を付し、前記光源ユニットがｋ（１，２，…，ｎ）番の蛍光色素の励起波長の光を前記試料に照射したときに前記受光ユニットが出力する前記電気信号の出力値をＸｋ、前記ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとしたときに、前記補正係数が下記数３を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｎ））であり、
下記数３に前記行列（ａｉｊ）と前記出力値Ｘ１〜Ｘｎとを代入して、前記蛍光強度Ｙ１〜Ｙｎを前記蛍光色素毎の蛍光強度として算出する請求項８記載のプログラム。
【数３】
2004163312.tif 000008
【請求項１０】
前記光源ユニットが照射した光の光量に基づいて、前記出力値Ｘ１〜Ｘｎ又は行列要素ａ１１〜ａｎｎを補正する請求項９記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色素が混合された試料に、各色素に対応する波長の光を照射した場合における、色素毎の透過光又は放射光の強度を測定する測定装置に関し、特には、複数の蛍光色素が混合された試料に、各蛍光色素の励起波長の光を照射し、この光によって励起された蛍光を測定する蛍光測定装置及び蛍光測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、蛍光測定、吸光度測定、又は反射率測定を用いて、各種の成分分析や遺伝子診断等が行なわれている。例えば、蛍光測定を用いた成分分析では、色素（蛍光色素）を混合した試料に光を照射し、この光により励起された蛍光の蛍光強度を測定することによって、色素（蛍光色素）が標識された物質が検出される。
【０００３】
吸光度測定を用いた成分分析では、色素を混合した試料に、色素に対応した波長の光を照射し、このときの透過光の強度を測定して吸光度を算出することにより、色素が標識された物質が検出される（例えば、特許文献１参照）。反射率測定を用いた成分分析では、透過光の代わりに散乱光の強度を測定して反射率を算出することにより、色素が標識された物質が検出される。
【０００４】
また、このような成分分析によって複数の物質を検出する場合は、検出対象となる物質に応じて、種類の異なる複数の色素が試料に混合され、各色素に対応する光が別々に試料に照射される。
【０００５】
例えば、蛍光測定を用いる場合では、励起波長及び蛍光波長がそれぞれ異なる複数の色素（蛍光色素）が混合された試料に、各色素の励起波長の光を別々に照射し、色素毎の蛍光強度を測定することによって成分分析が行なわれる（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、吸光度測定を用いる場合では、吸収波長がそれぞれ異なる複数の色素が混合された試料に、各色素の吸収波長の光を別々に照射し、透過光の強度を色素毎に測定することによって成分分析が行なわれる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２１７４９号公報
【特許文献２】
特表２０００−５０３７７４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、色素の励起波長や吸収波長、反射波長はある程度の幅を有している。このため、蛍光測定を用いる場合は、使用されている色素（蛍光色素）間で励起ピーク波長が近接していると、ある色素がその励起波長の光によって励起したときに、他の色素まで励起してしまう場合がある。この場合、得られる蛍光強度は、励起した各色素の蛍光強度の合成値となってしまい、正確な成分分析や遺伝子診断等を行なうのが困難となる。
【０００９】
また、吸光度測定や反射測定を用いる場合であっても同様であり、得られる透過光や散乱光の強度が、各色素の透過光や散乱光の強度の合成値となり、正確な成分分析や遺伝子診断等を行なうのが困難となる。
【００１０】
本発明の目的は、透過光や放射光の強度の合成値から色素毎の実際の強度を分離して測定できる測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にかかる測定装置は、複数の色素が混合された試料に波長の異なる光を照射したときの透過光又は放射光の強度を前記色素毎に測定する測定装置であって、波長の異なる光を前記試料に照射可能な光源ユニットと、前記透過光又は前記放射光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットと、演算部とを有し、前記演算部は、前記複数の色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって波長の異なる光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて算出される補正係数を用いて、前記透過光又は前記放射光の強度を前記色素毎に算出することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明にかかる蛍光測定装置は、励起波長の異なる複数の蛍光色素が混合した試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を測定する蛍光測定装置であって、波長の異なる光を前記試料に照射可能な光源ユニットと、前記蛍光色素による蛍光を受光し、受光した前記蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットと、演算部とを有し、前記演算部は、前記複数の蛍光色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって、前記複数の蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて算出される補正係数を用いて、前記試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を算出することを特徴とする。
【００１３】
上記本発明にかかる蛍光測定装置においては、前記試料に混合される前記複数の蛍光色素に１〜ｎの番号を付し、前記光源ユニットがｋ（１，２，…，ｎ）番の蛍光色素の励起波長の光を前記試料に照射したときに前記受光ユニットが出力する前記電気信号の出力値をＸｋ、前記ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとしたときに、前記補正係数が下記式（１）を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｎ））であり、前記演算部は、下記式（１）に前記行列（ａｉｊ）と前記出力値Ｘ１〜Ｘｎとを代入して、前記蛍光強度Ｙ１〜Ｙｎを前記蛍光色素毎の蛍光強度として算出するのが好ましい態様である。
【００１４】
【数４】
2004163312.tif 000003
また、上記本発明にかかる蛍光測定装置においては、前記光源ユニットが照射する光の光量を検出して前記演算部に信号を出力する光量モニタを有し、前記演算部は、前記光量モニタが出力した信号に基づいて、前記出力値Ｘ１〜Ｘｎ又は行列要素ａ１１〜ａｎｎを補正するのが好ましい態様である。
【００１５】
次に、上記目的を達成するために本発明にかかる蛍光測定方法は、波長の異なる光を照射可能な光源ユニットと、蛍光色素による蛍光を受光し、受光した前記蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する受光ユニットとを用いて、励起波長の異なる複数の蛍光色素が混合した試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を測定する蛍光測定方法であって、補正係数を用いて、前記試料から放射される蛍光の前記蛍光色素毎の蛍光強度を算出する工程を有し、前記補正係数は、前記複数の蛍光色素のいずれか一つが混合され、且つ、混合された蛍光色素が互いに異なる複数の補正用試料それぞれに対して、前記光源ユニットによって、前記複数の蛍光色素それぞれの励起波長の光を照射したときに前記受光ユニットが出力する電気信号に基づいて、算出されたものであることを特徴とする。
【００１６】
上記本発明にかかる蛍光測定方法においては、前記試料に混合される前記複数の蛍光色素に１〜ｎの番号を付し、前記光源ユニットがｋ（１，２，…，ｎ）番の蛍光色素の励起波長の光を前記試料に照射したときに前記受光ユニットが出力する前記電気信号の出力値をＸｋ、前記ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとしたときに、前記補正係数が上記式（１）を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｎ））であり、上記式（１）に前記行列（ａｉｊ）と前記出力値Ｘ１〜Ｘｎとを代入して、前記蛍光強度Ｙ１〜Ｙｎを前記蛍光色素毎の蛍光強度として算出するのが好ましい態様である。
【００１７】
更に、上記本発明にかかる蛍光測定方法においては、前記光源ユニットが照射した光の光量に基づいて、前記出力値Ｘ１〜Ｘｎ又は行列要素ａ１１〜ａｎｎを補正するのが好ましい態様である。
【００１８】
また、本発明は、上記の本発明にかかる蛍光測定方法を具現化するためのプログラムであっても良い。このプログラムをコンピュータにインストールして実行することにより、本発明にかかる蛍光測定方法を実行できる。なお、本明細書において「色素」には、吸光度測定や反射率測定で用いられる色素に加え、蛍光測定で用いられる蛍光色素も含まれる。「色素」のうち蛍光色素のみを意味する場合は「蛍光色素」とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法の一例について図面を参照しながら説明する。先ず、本発明の蛍光測定装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の蛍光測定装置の一例を示す構成図である。
【００２０】
図１に示す本発明の蛍光測定装置は、試料６から放射される蛍光の蛍光色素毎の蛍光強度を測定する装置である。図１に示すように、本発明の蛍光測定装置は、光源ユニット１、受光ユニット２、演算部３、表示部４、反応容器５及び光量モニタ７を備えている。
【００２１】
反応容器５には、複数の蛍光色素が混合された試料６が添加される。図１の例では、試料には下記の表１に示す４種類の蛍光色素が混合されている。なお、本発明において試料に混合される蛍光色素は下記の表１に示すものに限定されず、その数も限定されるものではない。本発明では、蛍光測定の目的等に応じて、必要な数の適切な蛍光色素を選択できる。
【００２２】
【表１】
2004163312.tif 000004
光源ユニット１は、波長の異なる光を照射可能に構成されており、試料に混合される蛍光色素の励起波長の光を照射することができる。図１の例では、光源ユニット１は、発光素子１１ａ〜１１ｄと、ダイクロイックミラー１２ａ〜１２ｄと、全反射ミラー１３とを備えている。
【００２３】
発光素子１１ａ〜１１ｄは、演算部３の指示に応じて発光し、試料６に混合された蛍光色素を励起させるための光を出射する。発光素子１１ａ〜１１ｄは、各発光素子の出射方向が平行となるように配置されている。発光素子１１ａ〜１１ｄが出射する光の波長は、互いに異なっており、試料に混合されている蛍光色素のいずれかの励起波長に設定されている。具体的には、発光素子１１ａはＦＡＭの励起波長の光を、発光素子１１ｂはＪＯＥの励起波長の光を、発光素子１１ｃはＴＡＭＲＡの励起波長の光を、発光素子１１ｄはＲＯＸの励起波長の光を出射する。
【００２４】
ダイクロイックミラー１２ａ〜１２ｄは、特定波長以下の波長の光だけを反射する（ハイパス）特性を有しており、ダイクロイックミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの順で、反射可能な光の最大波長が大きくなっている。
【００２５】
このため、発光素子１１ａ〜１１ｄそれぞれから出射された光は、同一の光路を通って全反射ミラー１３に入射し、これに反射されて反応容器５に入射する。また、発光素子１１ａ〜１１ｄが出射した光の光量は、光量モニタ７によってモニタされる。光量モニタ７は、発光素子１１ａ〜１１ｄが出射した光の光量を検出して、演算部３に信号を出力する。
【００２６】
なお、図１の例では、使用される蛍光色素が上述したように４種類であるため、光源ユニット１を構成する発光素子の数も４つである。また、発光素子の数に合わせてダイクロイックミラーの数も４つである。但し、本発明においては、発光素子及びダイクロイックミラーの数はこれに限定されず、使用される蛍光色素の数に応じて決定される。また、発光素子１１ａ〜１１ｄとしては、発光ダイオードや半導体レーザを用いるのが好ましいが、キセノンランプやハロゲンランプを用いることもできる。
【００２７】
受光ユニット２は、反応容器５から放出された蛍光を受光し、受光した蛍光の蛍光強度に応じた電気信号を出力する。図１の例では、受光ユニットは、受光素子１４ａ〜１４ｄと、ダイクロイックミラー１５ａ〜１５ｄと、全反射ミラー１６とを備えている。
【００２８】
図１の例では、ダイクロイックミラー１５ａ〜１５ｄは、特定波長以上の波長の光だけを反射する（ローパス）特性を有したものであり、ダイクロイックミラー１５ｄ、１５ｃ、１５ｂ、１５ａの順で、反射可能な光の最小波長が大きくなっている。受光素子１４ａ〜１４ｄは、フォトダイオードであり、一のダイクロイックミラーの反射光が一の受光素子の受光面（図示せず）に入射するように配置されている。
【００２９】
このため、反応容器５から放射された蛍光は、全反射ミラー１６で反射された後、その波長に応じてダイクロイックミラー１５ａ〜１５ｄのいずれかで反射され、対応する受光素子に入射することになる。この結果、各受光素子から、蛍光の蛍光強度に応じた電気信号が演算部３に出力される。
【００３０】
演算部３は、受光ユニット２から出力された電気信号に基づいて蛍光強度を算出する。算出された結果は、表示部４に表示される。表示部４は、液晶表示装置やＣＲＴ等である。
【００３１】
次に、本発明の蛍光測定方法について図２〜図４を用いて説明する。なお、本発明の蛍光測定方法は、図１に示す蛍光測定装置を動作させることによって実行することができる。このため、以下の説明では、本発明の蛍光測定装置の動作について説明する。
【００３２】
図２は、図１に示す蛍光測定装置で行なわれる蛍光測定処理を示すフローチャートである。図２に示すように、最初に、蛍光測定装置の演算部３は、補正係数が算出されているかどうか判定する（ステップＳ１）。補正係数は、複数の蛍光色素が混合された試料に各蛍光色素の励起波長の光を照射したときに受光ユニット２が出力する電気信号から、蛍光色素毎の蛍光強度を算出するための係数である。
【００３３】
なお、本発明における「蛍光色素毎の蛍光強度」とは、従来の蛍光測定で得られる合成値を言うのではなく、試料に光を照射したときに、その光の波長と励起波長が一致する蛍光色素が放射する蛍光のみの蛍光強度をいう。即ち、本発明においては、後述するように上記の補正係数を用いることで、合成値から実際の蛍光強度を分離している。
【００３４】
図２の例では、補正係数は上記式（１）を満たす行例（ａｉｊ）である。但し、本例では、上記したように試料に混合される蛍光色素は４種類である。このため、試料に混合される４種類の蛍光色素に、励起波長の短い順に１〜４の番号を付し、光源ユニット１がｋ（１，２，３，４）番の蛍光色素の励起波長の光を試料に照射したときに受光ユニット２が出力する電気信号の出力値をＸｋ、ｋ番の蛍光色素の蛍光強度をＹｋとすると、補正係数は下記式（２）を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，４；ｊ＝１，２，３，４））となる。
【００３５】
【数５】
2004163312.tif 000005
ステップＳ１において補正係数が未だ算出されていないと判断した場合は、演算部３は補正係数算出処理を行ない（ステップＳ２）、その後、以下のステップＳ３を実行する。なお、ステップＳ２の補正係数算出処理の具体的な内容については、後述する。
【００３６】
一方、ステップＳ１において補正係数が算出されていると判断した場合は、演算部３は、発光素子１１ａ〜１１ｄそれぞれから光を出射させて光量モニタ７によって光量を測定し、測定した光量に変動があった場合は、後述の出力値Ｘ１〜Ｘ４を補正するための光量補正値を算出する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３の具体的な内容については、後述する。
【００３７】
次に、演算部３は、蛍光強度を測定するため、光源ユニット１の各発光素子に試料への励起波長の光の照射を行なわせる（ステップＳ４）。次いで、演算部３は、受光ユニット２が出力する電気信号を受信し、その出力値Ｘｋ（ｋ＝１〜４）を取得する（ステップＳ５）。
【００３８】
なお、図１〜図４の例においては、受光ユニット２から出力された電気信号の出力値は、受光素子１４ａ〜１４ｄが出力した電気信号の電流値をＩ／Ｖ変換し、これによって得られた電圧値を更にＡ／Ｄ変換して得られるデジタル値であるが、本発明はこれに限定されるものではない。受光ユニット２から出力された電気信号の出力値は、受光素子１４ａ〜１４ｄが出力した電気信号の電流値をＡ／Ｄ変換して得られるデジタル値であっても良い。
【００３９】
その後、演算部３は、出力値Ｘ１〜Ｘ４を全て取得しているかどうか判定する（ステップＳ６）。出力値Ｘ１〜Ｘ４を全て取得していない場合は、演算部３は、再度ステップＳ４及びＳ５を実行する。
【００４０】
一方、出力値Ｘ１〜Ｘ４を全て取得している場合は、演算部３は、補正係数とステップＳ５で取得した出力値Ｘ１〜Ｘ４とを上記式（２）に代入して、各蛍光色素の蛍光強度Ｙ１〜Ｙ４を算出する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ３において光量補正値が算出されている場合は、光量補正値によって補正した出力値Ｘ１〜Ｘ４又は行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，４；ｊ＝１，２，３，４））の行列要素を上記式（２）に代入する。
【００４１】
以上により、蛍光測定処理が終了し、蛍光色素毎の蛍光強度が表示部４に表示される。このように、本発明の蛍光測定装置及び蛍光測定方法を用いれば、合成値から実際の蛍光強度を分離できるので、従来に比べて正確な蛍光測定を行なうことができる。
【００４２】
次に、図３を用いて、図２のステップＳ２で示した補正係数算出処理について説明する。図３は、図１に示す蛍光測定装置で行なわれる補正係数算出処理を示すフローチャートである。
【００４３】
補正係数算出処理は、複数の補正用試料を用いて行なわれる。補正用試料は、試料に混合される蛍光色素のうちの一つのみが混合されたものであり、各補正試料には互いに異なる蛍光色素が混合されている。つまり、図３の例では、表１で示したように４種類の蛍光色素が試料に混合されるため、補正用試料も４種類必要である。
【００４４】
また、補正係数算出処理は、上記式（２）を展開して得られる下記の式（３）〜（６）を用いて行なわれる。
ａ１１Ｙ１＋ａ１２Ｙ２＋ａ１３Ｙ３＋ａ１４Ｙ４＝Ｘ１・・・・・（３）
ａ２１Ｙ１＋ａ２２Ｙ２＋ａ２３Ｙ３＋ａ２４Ｙ４＝Ｘ２・・・・・（４）
ａ３１Ｙ１＋ａ３２Ｙ２＋ａ３３Ｙ３＋ａ３４Ｙ４＝Ｘ３・・・・・（５）
ａ４１Ｙ１＋ａ４２Ｙ２＋ａ４３Ｙ３＋ａ４４Ｙ４＝Ｘ４・・・・・（６）
図３に示すように、最初に、演算部３は、補正用試料に各発光素子から光を照射し（ステップＳ１１）、更に、このとき受光ユニット２が出力した電気信号の出力値を取得する（ステップＳ１２）。次いで、演算部３は、この取得した出力値を上記式（３）〜（６）に代入する（ステップＳ１３）。
【００４５】
次に、演算部３は、全ての補正用試料について出力値を取得できたかどうか判定する（ステップＳ１４）。全ての補正用試料について出力値が取得できていない場合は、再度ステップＳ１１〜Ｓ１３を実行する。全ての補正用試料について出力値が取得できている場合は、ステップＳ１５を実行する。
【００４６】
ステップＳ１１〜Ｓ１３を具体的に説明する。演算部３は、先ず、１番の蛍光色素（ＦＡＭ）のみが混合された補正用試料に、光源ユニット１によって１番〜４番の蛍光色素の励起波長の光を照射する。このとき出力された電気信号の出力値を蛍光色素の番号に対応させてＦ１〜Ｆ４とすると、演算部３は、上記式（３）〜（６）のＸ１〜Ｘ４に、出力値Ｆ１〜Ｆ４を代入する。また、この場合、補正用試料には１番の蛍光色素しか混合されていないので、上記式（３）〜（６）においてＹ２＝Ｙ３＝Ｙ４＝０（ゼロ）となる。よって、下記式（７）〜（１０）が得られる。
【００４７】
ａ１１Ｙ１＝Ｆ１・・・・・（７）
ａ２１Ｙ１＝Ｆ２・・・・・（８）
ａ３１Ｙ１＝Ｆ３・・・・・（９）
ａ４１Ｙ１＝Ｆ４・・・・・（１０）
【００４８】
同様に、演算部３は、２番の蛍光色素（ＪＯＥ）のみが混合された補正用試料、３番の蛍光色素（ＴＡＭＲＡ）のみが混合された補正用試料、及び４番の蛍光色素（ＲＯＸ）のみが混合された補正用試料それぞれについても、光源ユニット１によって１番〜４番の蛍光色素の励起波長の光を照射し、出力される電気信号の出力値を取得し、取得した出力値を式（３）〜（６）に代入する。なお、これらの場合の出力値を、それぞれＪ１〜Ｊ４、Ｔ１〜Ｔ４、Ｒ１〜Ｒ４とすると、下記式（１１）〜（２２）が得られる。
【００４９】
ａ１２Ｙ２＝Ｊ１・・・・・（１１）
ａ２２Ｙ２＝Ｊ２・・・・・（１２）
ａ３２Ｙ２＝Ｊ３・・・・・（１３）
ａ４２Ｙ２＝Ｊ４・・・・・（１４）
【００５０】
ａ１３Ｙ３＝Ｔ１・・・・・（１５）
ａ２３Ｙ３＝Ｔ２・・・・・（１６）
ａ３３Ｙ３＝Ｔ３・・・・・（１７）
ａ４３Ｙ３＝Ｔ４・・・・・（１８）
【００５１】
ａ１４Ｙ４＝Ｒ１・・・・・（１９）
ａ２４Ｙ４＝Ｒ２・・・・・（２０）
ａ３４Ｙ４＝Ｒ３・・・・・（２１）
ａ４４Ｙ４＝Ｒ４・・・・・（２２）
【００５２】
次に、ステップＳ１５において、演算部３は、ステップＳ１３で得られた上記式（７）〜（２２）を用いて、上記式（２）を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，４；ｊ＝１，２，３，４））を補正係数として算出する。
【００５３】
具体的には、演算部３は、ａ１１＝ａ２２＝ａ３３＝ａ４４＝１に設定して補正係数の算出を行なう。例えば、ａ１１：ａ１２：ａ１３：ａ１４の比は、使用される蛍光色素によって決定されるため、演算部３は、ａ１２＝Ｊ１／Ｆ１、ａ１３＝Ｔ１／Ｆ１、ａ１４＝Ｒ１／Ｆ１と算出する。
【００５４】
同様に、演算部３は、ａ２１＝Ｆ２／Ｊ２、ａ２３＝Ｔ２／Ｊ２、ａ２４＝Ｒ２／Ｊ２と算出する。また、演算部３は、ａ３１＝Ｆ３／Ｔ３、ａ３２＝Ｊ３／Ｔ３、ａ３４＝Ｒ３／Ｔ３と算出する。更に、演算部は、ａ４１＝Ｆ４／Ｒ４、ａ４２＝Ｊ４／Ｒ４、ａ４３＝Ｔ４／Ｒ４と算出する。
【００５５】
以上により補正係数算出処理は終了する。なお、本発明において、補正係数算出処理は、蛍光測定装置の製品出荷前に行なうこともできる。この場合は、製品の出荷段階において、予め蛍光測定装置のメモリに補正係数を格納させた態様とするのが好ましい。また、この場合は、図２で示した蛍光測定処理において、ステップＳ１及びＳ２は実行しなくて良い。
【００５６】
次に、図２のステップＳ３で示した光量に基づく出力値の補正について図４を用いて説明する。図４は、図１に示す蛍光測定装置で行なわれる光量補正値算出処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図４に示す光量補正値算出処理は、発光素子１１ａ〜１１ｄの光量が、経時変化や環境変化によって変動すると、ａ１１：ａ２１：ａ３１：ａ４１の比、ａ１２：ａ２２：ａ３２：ａ４２の比、ａ１３：ａ２３：ａ３３：ａ４３の比、及びａ１４：ａ２４：ａ３４：ａ４４の比が影響を受け、正確な蛍光輝度が算出できなくなるのを防止するために行なわれる。
【００５８】
具体的には、図４に示すように、演算部３は、最初に、補正係数を決定した時の発光素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄの光量比を１：１：１：１（基準値）とした場合における現在の発光素子の光量比を、光量モニタからの信号に基づいて測定する（ステップＳ２１）。
【００５９】
次に、演算部３は、算出した光量比が１：１：１：１から変動しているかどうかを判定する（ステップＳ２２）。変動していない場合は、演算部３は処理を終了する。一方、変動している場合は、変動幅に応じた光量補正値を算出する（ステップＳ２３）。
【００６０】
例えば、発光素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄの光量比が１：２：３：４になっているとする。このとき、光量比を基準値に戻すには、各発光素子の光量をそれぞれ（１／１）倍、（１／２）倍、（１／３）倍、（１／４）倍とする必要があるので、光量補正値は（１／１）、（１／２）、（１／３）、（１／４）となる。なお、受光素子１４ａ〜１４ｄの感度が低い場合は、光量の変動が蛍光強度に与える影響は小さくなり、感度が高い場合は、その逆となる。よって、光量補正値は、受光素子１４ａ〜１４ｄの感度を考慮して決定するのが好ましいと言える。
【００６１】
よって、演算部３は、図２のステップＳ７において、上記式（２）のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の代わりに、（１／１）Ｘ１、（１／２）Ｘ２、（１／３）Ｘ３、及び（１／４）Ｘ４を代入して、蛍光強度Ｙ１〜Ｙ４を算出する。または、演算部３は、上記式（２）を満たす行列（ａｉｊ（ｉ＝１，２，３，４；ｊ＝１，２，３，４））の行列要素ａｉ１、ａｉ２、ａｉ３、及びａｉ４の代わりに、（１／１）ａｉ１、（１／２）ａｉ２、（１／３）ａｉ３、（１／４）ａｉ４を代入して、蛍光強度Ｙ１〜Ｙ４を算出する。
【００６２】
このように、図１に示す蛍光測定装置及び蛍光測定方法によれば、発光素子の光量が変動した場合であっても、発光素子の光量を補正して蛍光強度を算出できるので、蛍光測定の精度をよりいっそう向上させることができる。
【００６３】
なお、本発明の蛍光測定装置は、光源ユニット１及び受光ユニット２と接続されたコンピュータに、図２に示したステップＳ１〜Ｓ７を具現化するプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ    ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ    ｕｎｉｔ）は演算部３として機能する。
【００６４】
上記の実施の形態では、蛍光測定装置及び蛍光測定方法を例に挙げて説明している。但し、本発明はこの例に限定されるものではなく、吸光度測定や反射率測定を用いた測定装置や測定方法であっても良い。つまり、本発明によれば、吸収波長又は反射波長の異なる複数の色素が試料に混合されている場合であっても、上記に示したと同様にして補正係数を算出でき、透過光又は散乱光の強度を色素毎に算出できる。また、この算出された透過光の強度から吸光度を算出でき、散乱光の強度から反射率を算出できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明の測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法によれば、試料に複数の色素、例えば蛍光色素が混合されている場合であっても、得られた蛍光強度から蛍光色素毎の実際の蛍光強度を分離することができる。このため、本発明の測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法を用いることで、従来よりも更に正確な成分分析や遺伝子診断等を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光測定装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す蛍光測定装置で行なわれる蛍光測定処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す蛍光測定装置で行なわれる補正係数算出処理を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す蛍光測定装置で行なわれる光量補正値算出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  光源ユニット
２  受光ユニット
３  演算部
４  表示部
５  反応容器
６  試料
７  光量モニタ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  発光素子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  ダイクロイックミラー
１３、１６  全反射ミラー
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  受光素子
【図１】
2004163312.tif 000009
【図２】
2004163312.tif 000010
【図３】
2004163312.tif 000011
【図４】
2004163312.tif 000012