(57)【要約】【課題】少なくとも２つの独立した呈色領域が相互に並列に配置された特定の試験片を対象として、各呈色領域に形成された呈色ラインの呈色度を同時に測定することができる呈色測定装置を提供する。【解決手段】走査機構６が光学ヘッド５を載置プレート２に対して走査方向へ移動させ、光学ヘッド５に装着された発光ダイオード３Ａ，３Ｂが載置プレート２上に載置された免疫クロマト試験片の２つの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３にそれぞれ走査方向に沿って測定光を照射し、光学ヘッド５に装着されたフォトダイオード４Ａ，４Ｂが免疫クロマト試験片の呈色ラインに直交して２つの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３から反射する反射光をそれぞれ受光することにより、免疫クロマト試験片の２つの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３に形成された呈色ラインの呈色度が同時に測定される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片の呈色領域に形成された呈色ラインに測定光を照射し、その反射光の受光により前記呈色ラインの呈色度を測定する装置において、
少なくとも２つの独立した呈色領域が相互に並列に配置された特定の試験片を載置するための単一の載置プレートと、
前記特定の試験片の各呈色領域にそれぞれ測定光を照射する複数の照射光学系と、
各呈色領域からの反射光をそれぞれ受光する複数の受光光学系と、
前記複数の照射光学系および受光光学系を装着する光学ヘッドと、
前記呈色ラインを横切る走査方向に前記載置プレートと光学ヘッドとを相対移動させる走査機構とを備えていることを特徴とする呈色測定装置。
【請求項２】
前記複数の照射光学系および受光光学系が相互に遮光されていることを特徴とする請求項１に記載の呈色測定装置。
【請求項３】
前記複数の照射光学系および受光光学系が単一の光学ヘッドに装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の呈色測定装置。
【請求項４】
前記走査機構が前記光学ヘッドを前記載置プレートに対して走査方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の呈色測定装置。
【請求項５】
前記特定の試験片は、少なくとも２つの呈色領域を露出させる複数の測定ウインドウと、各呈色領域に展開される試料液を滴下するための複数の滴下ウインドウとを有するケーシング内に収容されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の呈色測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免疫クロマト（イムノクロマト）試験片などの試験片の呈色度を測定する呈色測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
免疫クロマト試験片には、検体中の抗原（または抗体）との間で抗原抗体反応を起こす抗体（または抗原）が呈色領域に予め帯状に塗布されている。この試験片の呈色領域に色素で標識された検体中の抗原（または抗体）が展開液により展開されると、帯状に塗布された抗体（または抗原）との間で検体中の抗原（または抗体）が抗原抗体反応を起こしてトラップされ、呈色領域には色素により発色した呈色ラインが形成される。
【０００３】
このような免疫クロマト試験片においては、呈色領域に形成された呈色ラインの呈色度を測定装置により光学的に測定することで、検体中の抗原（または抗体）の量を定量的に分析することができる。
【０００４】
ここで、免疫クロマト試験片などの試験片の呈色度を測定する装置として、試験片の呈色領域に形成された呈色ライン（呈色ゾーン）に測定光を照射し、その反射光の受光により呈色ラインの呈色度を測定する装置が従来一般に知られている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３２６１９１号公報
【特許文献２】
特開平１１−８３７４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した免疫クロマト試験片においては、１回の測定で分析できる検体中の抗原（または抗体）の種類の増加要求が高まっている。この要求に対しては、試験片の呈色領域を増やしてトラップできる検体中の抗原（または抗体）の種類を増加させることが考えられるが、この場合、試験片の大きさや取り扱い易さを考慮すると、少なくとも２つの独立した呈色領域を相互に並列に配置するのが妥当である。
【０００７】
そこで、本発明は、少なくとも２つの独立した呈色領域が相互に並列に配置された特定の試験片を対象として、各呈色領域に形成された呈色ラインの呈色度を同時に測定することができる呈色測定装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る呈色測定装置は、試験片の呈色領域に形成された呈色ラインに測定光を照射し、その反射光の受光により呈色ラインの呈色度を測定する装置において、少なくとも２つの独立した呈色領域が相互に並列に配置された特定の試験片を載置するための単一の載置プレートと、特定の試験片の各呈色領域にそれぞれ測定光を照射する複数の照射光学系と、各呈色領域からの反射光をそれぞれ受光する複数の受光光学系と、複数の照射光学系および受光光学系を装着する光学ヘッドと、呈色ラインを横切る走査方向に載置プレートと光学ヘッドとを相対移動させる走査機構とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、特定の試験片とは、呈色領域を含む展開液の展開領域がそれぞれ設けられた少なくとも２枚の独立した試験片、または、呈色領域を含む展開領域が少なくとも２つに区画された１枚の試験片をいう。この特定の試験片は、少なくとも２つの呈色領域を露出させる複数の測定ウインドウと、各呈色領域に展開される展開液を滴下するための複数の滴下ウインドウとを有する専用のケーシング内に収容するのが好ましい。
【００１０】
本発明に係る呈色測定装置では、走査機構が呈色ラインを横切る走査方向に載置プレートと光学ヘッドとを相対移動させ、各照射光学系が載置プレート上に載置された特定の試験片の少なくとも２つの呈色領域にそれぞれ走査方向に沿って測定光を照射し、各受光光学系が呈色ラインを横切って各呈色領域から反射する反射光をそれぞれ受光することにより、特定の試験片の少なくとも２つの呈色領域に形成された呈色ラインの呈色度が同時に測定される。
【００１１】
本発明の呈色測定装置において、複数の照射光学系および受光光学系が相互に遮光されていると、複数の受光光学系の間のクロストークが防止され、特定の試験片の複数の呈色領域に対する呈色度の測定精度が向上するので好ましい。
【００１２】
また、複数の照射光学系および受光光学系が単一の光学ヘッドに装着されていると、構造が簡素となり、しかも、光学ヘッドを走査方向に移動させる場合の走査機構が１系統で済み、走査機構の構造やその制御系の構成が簡単となるので好ましい。
【００１３】
さらに、走査機構が光学ヘッドを載置プレートに対して走査方向に移動させるように構成されていると、載置プレート上に載置された特定の試験片が振動することなく静止状態に維持され、特定の試験片の少なくとも２つの呈色領域に対する呈色度の測定精度が向上するので好ましい。
【００１４】
なお、照射光学系は半導体発光素子を有する構成とし、受光光学系は半導体受光素子を有する構成とすることができる。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明に係る呈色測定装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る呈色測定装置の要部構造を示す斜視図、図２は一実施形態の呈色測定装置により測定される免疫クロマト試験片の斜視図、図３は図１に示した光学ヘッドおよびケーシングの拡大斜視図である。
【００１６】
一実施形態に係る呈色測定装置は、例えば免疫クロマト試験片の呈色領域に形成された呈色ラインに測定光を照射し、その反射光の受光により呈色ラインの呈色度を測定する装置であって、図１に示すように、ケーシング１に収容された特定の免疫クロマト試験片（図２参照）を載置するための単一の載置プレート２と、一対の照射光学系を構成する半導体発光素子としての一対の発光ダイオード３Ａ，３Ｂと、一対の受光光学系を構成する半導体受光素子としての一対のフォトダイオード４Ａ，４Ｂと、一対の発光ダイオード３Ａ，３Ｂおよびフォトダイオード４Ａ，４Ｂを装着する単一の光学ヘッド５と、載置プレート２に対して光学ヘッド５を走査方向に移動させる走査機構６とを少なくとも備えている。
【００１７】
ここで、特定の免疫クロマト試験片は、図２に示すように、細長い長方形の２枚の免疫クロマト試験片ＴＰにより構成される。各免疫クロマト試験片ＴＰの一端部には、検体中の抗原（または抗体）を標識する色素と共に検体が混入された展開液が滴下される滴下パッドＴＰ１が設けられ、他端部には展開液を吸収する吸収パッドＴＰ２が設けられる。そして、滴下パッドＴＰ１から吸収パッドＴＰ２へ向かって展開液が展開する領域（展開領域）には、検体中の抗原（または抗体）との間で抗原抗体反応を起こす抗体（または抗原）が予め帯状に塗布された呈色領域ＴＰ３が設けられている。この呈色領域ＴＰ３には、帯状に塗布された抗体（または抗原）との間で検体中の抗原（または抗体）が抗原抗体反応を起こしてトラップされることにより、色素により発色した複数の呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７が形成される。
【００１８】
なお、各免疫クロマト試験片ＴＰは、ニトロセルロースメンブレンや濾紙を主体に構成され、滴下パッドＴＰ１および吸収パッドＴＰ２は、吸収性のあるスポンジ、不織布、濾紙などで構成される。また、呈色領域ＴＰ３には、タンパク質の非特異的吸着を防止するため、予めＢＳＡなどによるブロッキング処理が施される。
【００１９】
２枚の免疫クロマト試験片ＴＰは、その長辺同士を向き合わて左右に平行に並べた状態でケーシング１内に収容される。これに対応して、ケーシング１の一端部の上面には、図３に拡大して示すように、２枚の免疫クロマト試験片ＴＰの各滴下パッドＴＰ１を露出させる左右一対の滴下ウインドウ１Ａ，１Ｂが開口され、また、ケーシング１の中央部の上面には、２枚の免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色領域ＴＰ３を露出させる左右一対の測定ウインドウ１Ｃ，１Ｄが開口されている。
【００２０】
ここで、図１に示すように、光学ヘッド５は、ケーシング１の左右方向に対応する左右対称形状のブロック状に形成されており、その上部が走査機構６を構成するスライダブロック６Ａに支持板６Ｂを介して固定されることで、ケーシング１の上方に支持されている。
【００２１】
この光学ヘッド５の左右の端部付近には、図３に拡大して示すように、ケーシング１の左右一対の測定ウインドウ１Ｃ，１Ｄに露出する各免疫クロマト試験片ＴＰの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３に向けて左右一対の照射通路５Ａ，５Ｂが貫通して形成されている。この照射通路５Ａ，５Ｂは、光学ヘッド５の上部から左右方向の内側へ向けて斜めに傾斜しており、その上端部には、例えば５３０ｎｍの測定光を発光する発光ダイオード３Ａ，３Ｂがそれぞれ埋設されている。
【００２２】
また、光学ヘッド５の左右一対の照射通路５Ａ，５Ｂの間の部分には、左右一対の受光通路５Ｃ，５Ｄが上下方向に略垂直に貫通して形成されており、その上端部にはフォトダイオード４Ａ，４Ｂがそれぞれ埋設されている。この左右一対の受光通路５Ｃ，５Ｄは、各発光ダイオード３Ａ，３Ｂから各照射通路５Ａ，５Ｂを通して各免疫クロマト試験片ＴＰの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３に向けて照射され、その表面で反射される測定光を各フォトダイオード４Ａ，４Ｂが受光できるように、左右一対の照射通路５Ａ，５Ｂに対する位置が設定されている。
【００２３】
走査機構６は、図１に示すように、スライダブロック６Ａを載置プレート２の長手方向、すなわち、図２に示す免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７を直角に横切る走査方向に摺動自在に案内する左右一対のガイドレール６Ｃ，６Ｃと、このガイドレール６Ｃ，６Ｃの長手方向に沿ってスライダブロック６Ａの側面に形成されたラック６Ｄに噛み合うピニオン６Ｅと、このピニオン６Ｅに噛み合うウォームギヤ６Ｆが固定された駆動モータ６Ｇなどを備えて構成されている。
【００２４】
この走査機構６では、駆動モータ６Ｇによりウォームギヤ６Ｆが正転方向に回転すると、ピニオン６Ｅが減速して回転駆動され、このピニオン６Ｅにラック６Ｄが噛み合うスライダブロック６Ａが左右一対のガイドレール６Ｃ，６Ｃに案内されて走査方向に移動する。その結果、光学ヘッド５が載置プレート２に対して図２に示す免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７を直角に横切る走査方向に移動する。
【００２５】
ここで、走査機構６の駆動モータ６Ｇの回転制御と、発光ダイオード３Ａ，３Ｂの点灯制御と、フォトダイオード４Ａ，４Ｂの受光信号の処理およびその処理結果の表示のため、一実施形態の呈色測定装置には、図４に示すような制御部７および測定結果表示部８が付設されている。
【００２６】
制御部７は、走査機構６の駆動モータ６Ｇの正転、停止、逆転の回転制御を行うと共に、駆動モータ６Ｇの正転により光学ヘッド５が走査方向に移動する間、一対の発光ダイオード３Ａ，３Ｂを点灯してその測定光をケーシング１の各測定ウインドウ１Ｃ，１Ｄに露出する各免疫クロマト試験片ＴＰの呈色領域ＴＰ３上に照射させる。
【００２７】
また、制御部７は、一対の発光ダイオード３Ａ，３Ｂの点灯により各免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色領域ＴＰ３から反射する反射光を受光した一対のフォトダイオード４Ａ，４Ｂから検出信号を入力し、この検出信号に基づいて、例えば５３０ｎｍの測定光の反射率のパターンを作成する。そして、作成した反射率のパターンから、各免疫クロマト試験片ＴＰの発色した各呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７の吸光度ＡＢＳをＡＢＳ＝ｌｏｇＴｉ／Ｔｏの演算式により算出する。なお、Ｔｏは、発色した呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７からの反射光の出力信号強度であり、Ｔｉは、発色のない部分からの反射光の出力信号強度である。
【００２８】
そして、制御部７は、予め作成された検量特性線図を参照することにより、算出した吸光度ＡＢＳに応じて検体中に含まれる抗原（または抗体）の総量（濃度）を求め、これを測定結果表示部８に表示させる。
【００２９】
以上のように構成された一実施形態の呈色測定装置を使用して免疫クロマト試験片ＴＰの呈色度を測定するには、まず、図２に示す２枚の免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰが収容されたケーシング１（図３参照）を用意し、標識用の色素と共に検体が混入された展開液をケーシング１の滴下ウインドウ１Ａ，１Ｂから免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰの滴下パッドＴＰ１，ＴＰ１に滴下する。これにより、展開液が免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰの吸収パッドＴＰ２，ＴＰ２へ向かって展開し、その途中の呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３に帯状に塗布された抗体（または抗原）との間で検体中の抗原（または抗体）が抗原抗体反応を起こしてトラップされることにより、色素により発色した複数の呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７が形成される。
【００３０】
このような準備の後、図１に示すように、２枚の免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰが収容されたケーシング１を載置プレート２上に載置し、制御部７（図４参照）によって駆動モータ６Ｇを正転方向に回転させると共に、左右の発光ダイオード３Ａ，３Ｂを点灯させる。この操作に伴ない、光学ヘッド５が走査方向に沿って移動を開始し、左右の発光ダイオード３Ａ，３Ｂがケーシング１の測定ウインドウ１Ｃ，１Ｄを通して免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３にそれぞれ走査方向に沿って５３０ｎｍの測定光を照射する。同時に、左右のフォトダイオード４Ａ，４Ｂが免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３から反射する反射光を受光して検出信号を制御部７に出力する。
【００３１】
検出信号を入力した制御部７は、例えば図５に示すような５３０ｎｍの測定光の反射率のパターンを作成し、この反射率のパターンから、各免疫クロマト試験片ＴＰ上に発色した呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７の吸光度ＡＢＳをＡＢＳ＝ｌｏｇＴｉ／Ｔｏの演算式により算出する。そして、制御部７は、予め作成された検量特性線図を参照することにより、算出した吸光度ＡＢＳに応じて検体中に含まれる抗原（または抗体）の総量（濃度）を求め、これを測定結果表示部８に表示させる。
【００３２】
このようにして、一実施形態の呈色測定装置によれば、ケーシング１内に収容された２枚の免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰの呈色領域ＴＰ３，ＴＰ３に形成されたそれぞれの呈色ラインＴＰ４〜ＴＰ７の呈色度が同時に測定される。
【００３３】
ここで、一実施形態の呈色測定装置においては、一対の照射光学系を構成する発光ダイオード３Ａ，３Ｂが光学ヘッド５の照射通路５Ａ，５Ｂに埋設され、一対の受光光学系を構成するフォトダイオード４Ａ，４Ｂが光学ヘッド５の受光通路５Ｃ，５Ｄに埋設されて相互に遮光されているため、一対のフォトダイオード４Ａ，４Ｂが受光する測定光の間のクロストークが防止される。その結果、一実施形態の呈色測定装置においては、２枚の免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色領域ＴＰ３に対する呈色度の測定精度として、高い測定精度を得ることができる。
【００３４】
また、走査機構６が光学ヘッド５を載置プレート２に対して走査方向に移動させるように構成されているため、載置プレート２上に載置されたケーシング１内の２枚の免疫クロマト試験片ＴＰは、不用意に振動することなく静止状態に維持される。その結果、２枚の免疫クロマト試験片ＴＰの各呈色領域ＴＰ３に対する呈色度の測定精度として、高い測定精度を得ることができる。
【００３５】
さらに、一対の発光ダイオード３Ａ，３Ｂおよび一対のフォトダイオード４Ａ，４Ｂが単一の光学ヘッド５に装着されているため、光学ヘッド５を走査方向へ移動させる走査機構６が１系統で済み、その構造や制御系の構成が簡単である。
【００３６】
本発明に係る呈色測定装置は、図示された一実施形態に限定されるものではない。例えば、図３に示す光学ヘッド５では、左右一対の受光通路５Ｃ，５Ｄが相互に離間して配置されているが、その間隔は適宜変更することができる。例えば図６に示すように、左右一対の免疫クロマト試験片ＴＰ，ＴＰが左右方向に近接して配置される場合には、それに対応して左右一対の受光通路５Ｃ，５Ｄも相互に近接して配置され、左右一対の照射通路５Ａ，５Ｂもその下端部の位置が相互に近接して配置される。
【００３７】
また、図１に示す例では、光学ヘッド５が載置プレート２に対して走査方向へ移動するように構成されているが、載置プレート２が光学ヘッド５に対して走査方向へ移動するように構成されていてもよいし、載置プレート２および光学ヘッド５の両方が相互に走査方向に移動するように構成されていてもよい。
【００３８】
さらに、一実施形態では、照射光学系を構成する半導体発光素子として発光ダイオード３Ａ，３Ｂを使用しているが、レーザダイオードなどのその他の半導体発光素子に変更可能である。また、受光光学系を構成する半導体受光素子としてフォトダイオード４Ａ，４Ｂを使用しているが、フォトトランジスタやＣＣＤ素子などのその他の半導体受光素子に変更可能である。
【００３９】
また、本発明の呈色測定装置は、免疫クロマト試験片だけでなく、呈色度が測定される試験片であれば、如何なる種類の試験片にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る呈色測定装置によれば、走査機構が呈色ラインを横切る走査方向に載置プレートと光学ヘッドとを相対移動させ、各照射光学系が載置プレート上に載置された特定の試験片の少なくとも２つの呈色領域にそれぞれ走査方向に沿って測定光を照射し、各受光光学系が呈色ラインを横切って各呈色領域から反射する反射光をそれぞれ受光することにより、特定の試験片の少なくとも２つの呈色領域に形成された呈色ラインの呈色度を同時に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る呈色測定装置の要部構造を示す斜視図である。
【図２】一実施形態の呈色測定装置により測定される免疫クロマト試験片の斜視図である。
【図３】図１に示した光学ヘッドおよびケーシングの拡大斜視図である。
【図４】一実施形態に係る呈色測定装置に付設される制御部および測定結果表示部の構成図である。
【図５】図２に示した試験片の呈色領域の呈色度を示す測定光の反射率のパターン図である。
【図６】一実施形態に係る呈色測定装置の光学ヘッドの変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ケーシング、１Ａ，１Ｂ…滴下ウインドウ、１Ｃ，１Ｄ…測定ウインドウ、２…載置プレート、３Ａ，３Ｂ…発光ダイオード、４Ａ，４Ｂ…フォトダイオード、５…光学ヘッド、５Ａ，５Ｂ…照射通路、５Ｃ，５Ｄ…受光通路、６…走査機構、６Ａ…スライダブロック、６Ｂ…支持板、６Ｃ，６Ｃ…ガイドレール、６Ｄ…ラック、６Ｅ…ピニオン、６Ｆ…ウォームギヤ、６Ｇ…駆動モータ、７…制御部、８…測定結果表示部、ＴＰ…免疫クロマト試験片、ＴＰ１…滴下パッド、ＴＰ２…吸収パッド、ＴＰ３…呈色領域、ＴＰ４〜ＴＰ７…呈色ライン。
【図１】
2004170217.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004170217.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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