(57)【要約】【課題】  試料中の特定物質と試薬とを結合させて固定化した後、この特定物質の定量測定を行う測定装置において、１回の測定で消費する試薬の量を必要最小限に抑え、且つ、高速な測定を可能とする。【解決手段】  唾液等の生体試料中の特定物質に抗体や蛍光標識物質を結合させて当該特定物質の定量測定を行う測定装置１である。そして、試料を付着させて使用する標本スティックＴと、微量の液滴を噴出する液剤ジェットヘッド１３と、点状の範囲で蛍光検出を行う蛍光検出部１４とを備え、標本スティックＴの試料が付着された箇所に、液剤ジェットヘッド１４により試薬を含む液剤を噴出して、この液剤の吐出点における特定物質に試薬を結合させて固定化した後、前記液剤ジェットヘッドによりこの吐出点に洗浄用液剤を噴出して、固定化されていない試薬の残りを吐出点の外側に流し出し、その後、この吐出点において蛍光検出部１４により蛍光検出が行われるように構成する。【選択図】        図１
2007113996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
唾液などの生体試料に含まれる特定物質に対して蛍光標識物質を含む試薬を結合させた後、蛍光検出により当該特定物質の量を測定する測定装置において、
前記特定物質と結合する第１試薬が予め固着され、この第１試薬が固着された箇所に前記生体試料を付着させて使用する標本スティックと、
前記特定物質に結合する第２試薬を含んだ液剤と、前記第２試薬と結合する蛍光標識物質を含んだ液剤と、固定化されていない残余の前記生体試料、前記第２試薬および前記蛍光標識物質を流す洗浄用液剤とを、それぞれ１０ピコリットル以下の微量の液滴にして噴出可能な液剤ジェットヘッドと、
前記標本スティックの載置箇所を挟んで前記液剤ジェットヘッドの反対側に配置され励起光を照射して前記標本スティック上の試料から発せられる蛍光量を測定する蛍光検出手段とを備え、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記標本スティックの前記第１試薬が固着されている箇所に、前記洗浄用液剤を２０回以上噴出して残余の生体試料をこの洗浄用液剤の吐出点の外側に流し出す工程と、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記洗浄用液剤の吐出点に、前記第２試薬を含んだ液剤を噴出して前記第１抗体に結合されている前記特定物質に前記第２抗体を結合させる工程と、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記第２抗体の吐出点に、前記洗浄用液剤を２０回以上噴出して固定化されていない残余の前記第２抗体をこの吐出点の外側に流し出す工程と、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記洗浄用液剤の吐出点に、前記蛍光標識物質を含んだ液剤を噴出して前記特定物質に結合されている前記第２抗体に前記蛍光標識物質を結合させる工程と、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記蛍光標識物質の吐出点に、前記洗浄用液剤を２０回以上噴出して固定化されていない残余の蛍光標識物質をこの吐出点の外側に流し出す工程と、
前記蛍光検出手段により、これら第２抗体や蛍光標識物質の吐出点に対して蛍光検出を行ってこの吐出点に固定化されている前記蛍光標識物質の量を測定する工程と、
を順次行うように構成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
試料中の特定物質に試薬を結合させて当該特定物質の有無又は量を測定する測定装置において、
前記試料を付着させて使用する標本スティックと、
微量の液滴を噴出する液剤ジェットヘッドとを備え、
前記標本スティックの前記試料が付着された箇所に、前記液剤ジェットヘッドにより前記試薬を含む液剤を噴出して、この液剤の吐出点における前記特定物質に前記試薬を結合させて固定化した後、前記液剤ジェットヘッドにより前記吐出点に洗浄用液剤を噴出して、固定化されていない前記試薬の残りを当該吐出点の外側に流し出し、その後、当該吐出点において前記特定物質の前記測定を行うように構成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項３】
前記標本スティックの一部には前記特定物質と結合する第１試薬が予め固着され、
この第１試薬が固着された箇所に前記試料を付着させて、当該箇所に前記試薬の噴出が行われるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項４】
前記液剤ジェットヘッドから噴出される液剤には、前記特定物質に結合する第２試薬を含んだ液剤と、前記第２試薬と結合する蛍光標識物質を含んだ液剤と、固定化されていない残余の前記試料、前記第２試薬および前記蛍光標識物質を流す洗浄用液剤とが含まれ、
前記液剤ジェットヘッドにより、前記標本スティックの前記第１試薬が固着された箇所の少なくとも一点に対して、前記洗浄用液剤、前記第２試薬を含んだ液剤、前記洗浄用液剤、前記蛍光標識物質を含んだ液剤を順次噴出させて、これらの液剤の吐出点に前記第１試薬と前記特定物質と前記第２試薬と前記蛍光標識物質とを結合させて固定化し、
その後、前記吐出点に対して蛍光検出を行って前記測定を行うように構成されていることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記標本スティックには同一面中の複数の箇所に、結合する特定物質が異なる複数種類の前記第１試薬が固着され、
これら複数種類の第１試薬に対してそれぞれ前記試料の付着と前記液剤ジェットヘッドによる液剤の噴出と前記特定物質の測定とが行われるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記液剤ジェットヘッドから噴出される液滴は１０ピコリットル以下の液滴であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の測定装置。
【請求項７】
前記液剤ジェットヘッドによる前記洗浄用液剤の噴出は、２０個以上の液滴を連続的に噴出するように構成されていることを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の測定装置。
【請求項８】
前記試料は唾液であり、
前記標本スティックは、一方向に長いプレート形状で、プレート面に垂直な方向から見て先端部が丸みを帯びた形状にされていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の測定装置。
【請求項９】
前記標本スティックは、長手方向に５ｃｍ〜１５ｃｍの長さを有し、先端から２ｃｍの範囲内に前記第１試薬の固着箇所があることを特徴とする請求項８記載の測定装置。
【請求項１０】
前記標本スティックの載置箇所を挟んで前記液剤ジェットヘッドの反対側に、励起光を照射して前記標本スティック上の試料から発せられる蛍光を測定する蛍光検出手段が設けられていることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載の測定装置。
【請求項１１】
前記液剤ジェットヘッドを液滴の噴出方向と直交する方向に駆動するヘッド駆動機構を備えるとともに、
前記蛍光検出手段には、
前記標本スティックの前記測定箇所に励起光を集光させるとともに当該測定箇所から発せられた蛍光を受光する対物レンズと、
この対物レンズを少なくとも当該対物レンズの光軸方向と前記液剤ジェットヘッドの駆動方向と同方向とにそれぞれ変位可能なレンズ駆動機構とが設けられていることを特徴とする請求項１０記載の測定装置。
【請求項１２】
前記標本スティックをペルチエ素子により冷蔵して保存する冷蔵保存庫を備えたことを特徴とする請求項１〜１１に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば被験者のストレス、老化の度合い、歯周病、ピロリ菌感染等を調べる目的で、唾液などの生体試料に含まれる特定物質の測定を行う測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、過労被害を未然に防ぐために労働者が受けているストレスの度合いを短時間で手軽に計測できるストレスセンサの開発が進められている。そして、その計測の手法として、ストレスの度合いに応じて唾液への浸出量が変化する特定のタンパク質を、抗原抗体反応と蛍光検出とを利用して定量的に測定し、この測定値に基づいてストレス度を判定するという手法が正確な計測法として知られている。また、このようなストレスセンサと同様に、生体試料に含まれる別のタンパク質を計測することで、歯周病、ピロリ菌感染、老化の度合い等の判定を行うことも可能となる。
【０００３】
一般的な蛍光検出測定では、唾液などの生体試料を溶液で薄め、抗体や蛍光標識などの試薬を混合してマイクロ流路に流すことで測定対象のタンパク質に抗体や蛍光標識を結合させ、その後、このマイクロ流路に励起光を照射して、そこから発せられる蛍光の光強度の検出を行うことで、測定対象のタンパク質を定量的に測定することを可能としている。
【０００４】
また、本願発明に関連する先行技術として、次のような技術が特許文献１〜６に開示されている。すなわち、特許文献１には、生体試料の検査のためにガラス基板に凹状に形成された反応セルの中にインクジェットヘッドによりプローブ溶液を噴出してプローブスポットを形成する技術が開示されている。また、特許文献２には、バイオセンサにおいて基板に凹状に形成された反応ウェルの中にインクジェットヘッドによりサンプル溶液を噴出する技術が開示されている。また、特許文献３には、ｐＨ変化により体積を変化させるゲルを流路に詰めておき唾液などの生体関連物質を反応させてゲルの体積を変化させることで測定対象物質の測定を行うようにした技術が開示されている。また、特許文献４には、唾液検体中のアミラーゼ活性を化学反応による色変化により測定する測定キットが開示されている。また、特許文献５には、検体や試薬をマイクロ流路に流して途中のカンチレバーの歪みにより抗原抗体反応により生成された錯体の定量測定を行うようにした技術が開示されている。また、特許文献６には、光学顕微鏡においてスライドガラスの下面に簡単にマーキングを生成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８７５３７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２６３０号公報
【特許文献３】特開２００４−２６４１２１号公報
【特許文献４】特開２００４−２６７２０２号公報
【特許文献５】特開２００５−１４０６６６号公報
【特許文献６】特開平０７−３３３５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した一般的な蛍光検出測定において、抗体となる試薬は、例えば８００万円／gなどと非常に高価である。しかしながら、上述したマイクロ流路に生体試料と試薬を混合した液体を流して行う蛍光検出の方式では、一回の測定で消費する試薬の量が比較的多くなるという欠点があった。
【０００６】
例えば、マイクロ流路が縦２０μｍ×幅１０００μｍ×長さ５０ｍｍの大きさで、試薬が試料の１／１０の体積量が必要だとすると、マイクロ流路に流す分だけでも１０８μm３の試薬が必要となり、更に、流路を一定速度で流れるような制御をかけるためには試料を余裕を持って溜めておく必要もあり、それにより必要な試薬の量も倍増する。このように見積もると一回の測定で消耗する試薬のコストは５０００円を超えてしまい、手軽に測定すると云ったレベルにコストを抑えることは困難となる。
【０００７】
また、特許文献１，２に開示されるように、プレート上を小さく区切って凹状に形成された複数のウェルやセルにインクジェットヘッドによりプローブ溶液や試薬を噴出する方式を応用することで、試薬の使用量が低減出来ないかと考えられたが、抗原抗体反応により測定対象となる抗原に抗体や蛍光標識を結合させて蛍光検出を行う測定法では、ウェルやセル中で溶液を混ぜただけでは抗原と反応していない抗体や蛍光標識も測定箇所に浮遊しているためそのままでは正しい測定を行うことが出来ないと考えられた。
【０００８】
また、従来のマイクロ流路に生体試料と試薬とを流して行う計測方式では、マイクロ流路を流れる試料や試薬の流動抵抗が大きく、高速な計測が行えないという課題もあった。
【０００９】
この発明の目的は、１回の測定で消費する試薬の量を必要最小限に抑えることが可能であり、且つ、短時間で測定を完了することのできる測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、試料中の特定物質に試薬を結合させて当該特定物質の有無又は量を測定する測定装置において、前記試料を付着させて使用する標本スティックと、微量の液滴を噴出する液剤ジェットヘッドとを備え、前記標本スティックの前記試料が付着された箇所に、前記液剤ジェットヘッドにより前記試薬を含む液剤を噴出して、この液剤の吐出点における前記特定物質に前記試薬を結合させて固定化した後、前記液剤ジェットヘッドにより前記吐出点に洗浄用液剤を噴出して、固定化されていない前記試薬の残りを当該吐出点の外側に流し出し、その後、当該吐出点において前記特定物質の前記測定を行う構成とした。
【００１１】
このような手段によれば、必要最小限の試薬だけで測定箇所における特定物質に試薬を結合させ、結合しなかった残余の試薬を測定箇所から流し出して特定物質の測定を行うことが出来る。さらに、マイクロ流路に試料や試薬を流す方式に比べて、非常に高速な測定が可能となる。なお、固定化とは、標本スティックの表面に固定されている物質と結合した状態や、結合形態等により流動抵抗が著しく高くなった状態など、標本スティックの表面から洗い流されにくい状態になることを意味する。
【００１２】
具体的には、前記標本スティックの一部には前記特定物質と結合する第１試薬が予め固着され、この第１試薬が固着された箇所に前記試料を付着させて、当該箇所に前記試薬の噴出が行われるようにすると良い。
このような構成により、測定対象となる特定物質を確実に測定箇所に固定化し、洗浄用液剤の噴出により残余の試薬等のみを測定箇所から流し出すことが可能となる。
【００１３】
なお、標本スティックの表面に第１試薬を吸着固定するような化学物質を、予めスティック表面の一部に塗布しておくことで、液剤ジェットヘッドにより第１試薬を噴出することで標本スティックの一部に第１試薬を固定化させることが可能であり、この場合には、予め第１試薬を標本スティックに固定化せずに測定を行うことが可能である。
【００１４】
さらに具体的には、前記液剤ジェットヘッドから噴出される液剤には、前記特定物質に結合する第２試薬を含んだ液剤と、前記第２試薬と結合する蛍光標識物質を含んだ液剤と、固定化されていない残余の前記試料、前記第２試薬および前記蛍光標識物質を流す洗浄用液剤とが含まれ、前記液剤ジェットヘッドにより、前記標本スティックの前記第１試薬が固着された箇所の少なくとも一点に対して、前記洗浄用液剤、前記第２試薬を含んだ液剤、前記洗浄用液剤、前記蛍光標識物質を含んだ液剤を順次噴出させて、これらの液剤の吐出点に前記第１試薬と前記特定物質と前記第２試薬と前記蛍光標識物質とを結合させて固定化し、その後、前記吐出点に対して蛍光検出を行って前記測定を行うように構成すると良い。
このような構成により、測定対象の特定物質を必要最小限の試薬を用いて固定化し、蛍光検出により高速に且つ精度高く定量測定することが出来る。
【００１５】
望ましくは、前記標本スティックには同一面中の複数の箇所に、結合する特定物質が異なる複数種類の前記第１試薬が固着され、これら複数種類の第１試薬に対してそれぞれ前記試料の付着と前記液剤ジェットヘッドによる液剤の噴出と前記特定物質の測定とが行われるように構成すると良い。
このような構成により、上記の複数種類の第１試薬と結合する複数種類の特定物質について並行してほぼ同時に測定を行うことが出来る。例えば、唾液中に含まれるＩｇＡ（免疫抗体）やＥＧＦ（上皮細胞増殖因子）を並行して測定し、それにより被験者のストレス度と老化度などの２種類の検査を行うことが出来る。
【００１６】
好ましくは、前記液剤ジェットヘッドから噴出される液滴は１０ピコリットル以下（より好ましくは２ピコリットル〜５ピコリットル）とすると良い。
これにより、使用する試薬量を抑えて測定のランニングコストを低減できるとともに、微細液滴の吐出を安定的に行って、特定成分の測定を精度高く行うことが出来る。なお、現在のインクジェットプリンタに使われている圧電素子を用いたピエゾ方式のインクジェットヘッドでは、３ピコリットル程度の微細液滴を吐出することが可能になっており、これと同様の構造を液剤ジェットヘッドに適用することが出来る。
【００１７】
また好ましくは、前記液剤ジェットヘッドによる前記洗浄用液剤の噴出は、２０個以上（より好ましくは３０〜７０個）の液滴を連続的に噴出するように構成すると良い。
このような構成により、固定化されていない残余の試料や試薬を確実に測定箇所から流し出すことが出来る。洗浄用液剤は廉価なものなので使用量が多くなっても測定のコストには影響しない。
【００１８】
また具体的には、前記試料は唾液であり、前記標本スティックは、一方向に長いプレート形状で、プレート面に垂直な方向から見て先端部が丸みを帯びた形状にされていると良い。さらに望ましくは、前記標本スティックは、長手方向に５ｃｍ〜１５ｃｍの長さを有し、先端から２ｃｍの範囲内に前記第１試薬の固着箇所を設けると良い。
このような構成により、唾液を試料とした場合に、標本スティックを舐めて唾液試料を採取するのに都合が良い。
【００１９】
さらに具体的には、前記標本スティックの載置箇所を挟んで前記液剤ジェットヘッドの反対側に、励起光を照射して前記標本スティック上の試料から発せられる蛍光を測定する蛍光検出手段を設けると良い。
このような構成により、液剤ジェットヘッドによる測定対象の特定物質の固定や試薬との結合処理を行った後に、標本スティックを移動させることなく速やかに蛍光検出の測定を行うことが出来る。
【００２０】
また、前記液剤ジェットヘッドを液滴の噴出方向と直交する方向に駆動するヘッド駆動機構を備えるとともに、前記蛍光検出手段には、前記標本スティックの前記測定箇所に励起光を集光させるとともに当該測定箇所から発せられた蛍光を受光する対物レンズと、この対物レンズを少なくとも当該対物レンズの光軸方向と前記液剤ジェットヘッドの駆動方向と同方向とにそれぞれ変位可能なレンズ駆動機構とを設けると良い。
このような構成により、標本スティックに複数の測定箇所を設ける場合に、これらの測定箇所を液剤ジェットヘッドの移動方向と同方向に並べて設けておくことで、液剤ジェットヘッドの駆動と上記対物レンズの駆動により、各測定箇所に液剤の噴出点を合わせたり対物レンズの焦点を合わせることが出来る。
【００２１】
また、前記標本スティックをペルチエ素子により冷蔵して保存する冷蔵保存庫を備えるようにしても良い。標本スティックに第１試薬を予め固定化しておく場合に、冷蔵保存庫に保存しておくことで第１試薬の劣化を防ぐことが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明に従うと、例えば、唾液などの生体試料に含まれるＩｇＡやＥＧＦ等の特定物質を、この物質を抗原とした抗原抗体反応により固定化して測定を行うような装置において、１回の測定で消耗する試薬の量を必要最小限に抑えることが可能であり、且つ、試料や試薬をマイクロ流路に流して測定をする方式に比べて、測定時間を著しく短くすることが出来るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態のサリバ測定装置の主要部を示した全体構成図、図２は、このサリバ測定装置の外観図である。
【００２４】
この実施の形態のサリバ測定装置１は、人の唾液（saliva）を生体試料としてこの中に含まれるＩｇＡ（免疫抗体）やＥＧＦ（上皮細胞増殖因子）などのタンパク質を定量測定し、それにより被験者のストレス度や老化度等の判定を行うものである。ＩｇＡは人に与えられたストレス量に応じて唾液中に浸出される量が変化するものであり、ＥＧＦは老化がすすむほど唾液中に浸出される量が減ってくるものである。なお、測定するタンパク質の種類を変更することで、歯周病やピロリ菌感染の有無など種々の健康状態を検査することも可能となる。
【００２５】
このサリバ測定装置１は、図１に示すように、外部から差し込まれたサリバスティック（標本スティック）Ｔを所定の位置高さに保持する図示略のステージと、サリバスティックＴの上方から複数種類の液剤をそれぞれ微細液滴にして吐出可能な液剤ジェットヘッド１２と、この液剤ジェットヘッド１２をサリバスティックＴの上面と平行なＸ方向（図１の紙面に垂直な方向）に変位させるヘッドアクチュエータ１３と、サリバスティックＴの下方からサリバスティックＴの上面側の測定点に対して蛍光検出処理を行う蛍光検出部（蛍光検出手段）１４と、蛍光検出部１４の出力を受けて唾液中の特定成分の定量分析を行う分析部１５等が設けられている。
【００２６】
また、サリバ測定装置１には、図２に示すように、その外側に、サリバスティックＴを差し込む挿入口１１や、測定開始操作等を行う操作ボタン１６や、測定結果等を表示する表示部１７などが設けられている。また、このサリバ測定装置１に併設されて、唾液採取前の複数のサリバスティックＴを冷蔵保存しておく冷蔵保存庫２が設けられている。冷蔵保存庫２は、例えば、ペルチェ素子を用いて電気的に内部を冷却するコンパクトな形態をしており、例えば、内部を１０℃以下（好ましくは４℃程度）にしてサリバスティックＴの先端部分に固着されている第１抗体の劣化を防ぐものである。なお、このような冷蔵保存庫２はサリバ測定装置１と一体的に設けるようにしても良い。
【００２７】
図３には、液剤ジェットヘッドと蛍光検出部の対物レンズの駆動方向を示す説明図を示す。
液剤ジェットヘッド１２は、特に限定されるものではないが、その底面側に複数のジェットノズル１２ｓ，１２ｓ…が一列に並んで設けられ、これらから、ＩｇＡと結合する第２抗体（第２試薬）を含んだ液剤、ＥＧＦと結合する別の種類の第２抗体（第２試薬）を含んだ液剤、蒸留水などの洗浄液剤、これら２種類の第２抗体に蛍光標識を結合させるＡｍｐｌｅｘ（登録商標）Ｒｅｄなどの試薬と過酸化水素水の混合液を、それぞれ３ピコリットル程度の微細液滴にして噴出可能なものである。液剤ジェットヘッド１２の内部には、上記の液剤をそれぞれ蓄積する複数のタンクと、これらタンクと上記ジェットノズル１２ｓ，１２ｓ…との間で圧電素子の駆動により液剤を圧縮して液剤を噴出させるピエゾ方式の駆動部が設けられている。このようなヘッド構成は、インクジェットプリンタなどの分野において実現されているものであり、それと同様の構造を適用することが出来る。
【００２８】
ヘッドアクチュエータ１３は、例えばピエゾモータを用いた駆動により、液剤ジェットヘッド１２をジェットノズル１２ｓ，１２ｓの列に沿ったＸ方向に高い精度で変位可能としたものである。
【００２９】
図４には、蛍光検出部１４の内部構成の一例を示す。
蛍光検出部１４は、蛍光発光の励起光となる例えば波長５３２ｎｍのレーザ光を出力するレーザ出力手段２１と、レーザ光をサリバスティックＴの測定点に照射させるとともに測定点にて発光された例えば波長５７０ｎｍの蛍光を受光する対物レンズ２２と、この対物レンズ２２を少なくともサリバスティックＴの上面に平行なＸ方向とレンズの光軸方向とにそれぞれ変位させるレンズアクチュエータ２３と、サリバスティックＴ等で反射した励起光と試料から発せられる蛍光とを分離するビームスプリッタとしてのダイクロイックミラー２４と、蛍光波長の光のみを選択的に透過させるバンドパス特性を有したエミッタ（光学フィルタ）２５と、ダイクロイックミラー２４やエミッタ２５を透過した蛍光を検出する光センサ２６と、光センサ２６の受光面に蛍光を集束させる集束レンズ２７と、ダイクロイックミラー２４を透過したレーザ光の漏れ光を検出してレーザ光の出力モニタを行う出力モニタ用光センサ２８と、各光センサ２６，２８の出力を増幅するアンプＡ１，Ａ２および蛍光の検出信号からレーザ光の出力ばらつきの影響を取り除く割算回路２９と、レンズアクチュエータ２３を制御する駆動制御回路３０などを備えている。そして、割算回路２９の出力が蛍光検出信号として分析部１５に送られるようになっている。
【００３０】
上記のレーザ出力手段２１は、例えば、半導体レーザ励起ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）の二次高調波レーザを適用することが出来る。
【００３１】
対物レンズ２２は、例えば、開口数がＮＡ０．３〜ＮＡ０．９などの大きなものであり、集光率が高く僅かな発光を大きな割合で受光することで高感度の検出を可能としている。また、開口数ＮＡが大きいことで検出点における解像度も高いものになっている。
【００３２】
光センサ２６は、例えば、アバランシェ・フォトダイオードやＰＩＮフォトダイオードなど高感度のセンサを用いと良い。また、ホト・マルチプライヤなども適用可能である。
【００３３】
レンズアクチュエータ２３は、例えば、電磁力の作用により対物レンズ２２を、例えば±1．5ｍｍ程度の微小な範囲で焦点方向とＸ方向とに変位させるものである。対物レンズ２２の変位方向のうち、サリバスティックＴの面と並行な変位方向Ｘは、図３に示すように、液剤ジェットヘッド１２の駆動方向と同方向になるように設定されている。
【００３４】
このようなレンズアクチュエータ２３は、例えば、対物レンズ２２を保持するレンズホルダを４本など複数本のワイヤで片持ち支持させる一方、レンズホルダに２系統の電磁コイルを設け、また、固定フレーム側の上記電磁コイルの近傍位置に磁石を設けるなどして構成することが出来る。そして、上記のワイヤを介して上記２系統の電磁コイルにそれぞれ独立した２系統の電流を供給することで電磁コイルに電磁力が作用してレンズホルダをＸ方向と焦点方向とに微小変位させることが出来る。
【００３５】
なお、このようなレンズアクチュエータ２３の構造は、光ディスクにデータを記録再生する光ピックアップの分野において、レーザ光を光ディスクの記録面に集束させる対物レンズの駆動機構として種々のタイプが実現されているものである。従って、この分野で公知となっている種々の構造を、上記の蛍光検出部１４のレンズアクチュエータ２３として適用することが出来る。
【００３６】
そして、このようなレンズアクチュエータ２３による対物レンズ２２の微小変位により、対物レンズ２２の焦点をサリバスティックＴの上面に合わせて、測定箇所から発光される蛍光を感度良く取り込めるようにすることが出来る。また、対物レンズ２２のＸ方向の変位により、サリバスティックＴの上面に複数の測定点を設定した場合に、それら複数の測定点をＸ方向に並べておくことで、全ての測定点に対して対物レンズ２２の焦点を合わせることが可能となる。
【００３７】
図５は、サリバスティックの具体的な一例を示した平面図、図６はその先端部分の拡大図である。
【００３８】
サリバスティックＴは、ガラス板などの透明な平板を一方向に長く形成して、その先端部分の平面形状に丸みをつけたスティック型のものであり、その先端部分を被験者が舐めることで唾液が採取されるようにしたものである。このような唾液の採取方法から、長さは５０〜２００ｍｍ、幅は８〜２０ｍｍに形成すると良い。
【００３９】
また、サリバスティックＴの上面先端部分（先端から３〜２０ｍｍの位置：望ましくは先端から５〜１０ｍｍの位置）には、幅方向に並んだ２箇所に２種類の第１抗体（第１試薬）をそれぞれ固着させた抗体固定スポット５１，５２が設けられている。そして、採取された唾液がこの部分に付着されるようになっている。
この第１抗体の固着は、例えば、サリバスティックＴの一部にＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）系材料をコーティングして第１抗体を吸着固定させることで実現可能である。
【００４０】
抗体固定スポット５１，５２は、特に限定されないが直径１５０μm程度の円形状に形成され、また、抗体固定スポット５１，５２の間隔は、それらが重なってしまうことがなく、且つ、蛍光検出部１４の対物レンズ２２が変位により抗体固定スポット５１，５２の各々に焦点を合わられる程度の長さ（例えば０．２ｍｍ）に設定されている。なお、対物レンズ２２の変位可能距離を長く構成することで、抗体固定スポット５１，５２の間隔をより広げたり、抗体固定スポットを３箇所以上一列に並べて形成することも可能である。
【００４１】
このようなサリバスティックＴにおいて、液剤ジェットヘッド１２から試薬や洗浄液剤が噴射されて蛍光検出測定の対象となるのは、図６に示すように、抗体固定スポット５１，５２の例えば中央部分の小さな点状の範囲５１a，５２aである。
【００４２】
次に、上記構成のサリバ測定装置１の測定動作について説明する。
図７には、実施の形態のサリバ測定装置を用いた測定処理の手順を示すフローチャートを、図８には、サリバスティックＴの表面に測定対象のタンパク質と抗体や蛍光標識が結合して固定化されていく状態を示す説明図を示す。
【００４３】
測定を行うには、先ず、被験者がサリバスティックＴの先端部分を舐めることで、抗体固定スポット５１，５２の含まれる範囲に唾液を採取する（ステップＳ１）。サリバスティックＴの抗体固定スポット５１，５２には、第１抗体８１…が固着されているので（図８（ａ）参照）、この部分に唾液が付着することで、図８（ｂ）に示すように、唾液中に含まれるＩｇＡ又はＥＧＦなどの測定対象の抗原タンパク質８２が第１抗体８１…に結合される（図８（ｂ）参照）。
【００４４】
ここで、抗体固定スポット５１，５２に固着されている第１抗体８１…の単位面積当たりの個数は、採取された状態の唾液に含まれる抗原タンパク質８２…の単位面積当たりの個数よりも多く設定されている。そのため、全ての第１抗体８１…に抗原タンパク質８２…が結合されるのではなく、唾液中の抗原タンパク質８２…の濃度に応じて抗原タンパク質８２と結合される第１抗体８１の割合が異なってくる。
【００４５】
サリバスティックＴに唾液を採取したら、このサリバスティックＴをサリバ測定装置１の挿入口１１から差し込んで測定処理を開始させる（ステップＳ２）。
すると、ヘッドアクチュエータ１３および液剤ジェットヘッド１２が動作して抗体固定スポット５１，５２内の所定点（例えば中央の点状の範囲５１ａ，５２ａ）に洗浄液剤を例えば５０発ずつ噴出する（ステップＳ３）。これにより、この液剤の吐出点に付着していた唾液が稀釈されるとともに吐出点の周囲にそれらが押し流される。このとき、第１抗体８１…に結合されている抗原タンパク質８２…は押し流されることなくそこに留まっている。
【００４６】
次いで、液剤ジェットヘッド１２の第２抗体を噴出するジェットノズル１２ｓが上記洗浄液剤の吐出点に合わせられ、液剤ジェットヘッド１２が駆動してこの吐出点と同一の点に第２抗体８３…を含んだ液剤を噴出する（ステップＳ４）。さらに、第２抗体８３が反応するようにそのまま所定時間（例えば１秒間）放置する（ステップＳ５）。これらにより、第１抗体８１と結合されている抗原タンパク質８２に第２抗体８３が結合する（図８（ｃ）参照）。
【００４７】
そして、再び、ヘッドアクチュエータ１３および液剤ジェットヘッド１２が動作して、上記第２抗体８３の吐出点に洗浄液剤を例えば５０発噴出する（ステップＳ６）。これにより、抗原タンパク質８２と結合されていない残余の第２抗体がこの吐出点の周囲に押し流される。
【００４８】
続いて同様に、液剤ジェットヘッド１２の蛍光標識を結合させる混合液を噴出するジェットノズル１２ｓが上記洗浄液剤の吐出点に合わせられ、液剤ジェットヘッド１２が駆動してこの吐出点と同一の点に上記混合液を噴出する（ステップＳ７）。これにより、第１抗体８１と抗原タンパク質８２に結合されている第２抗体８３に蛍光標識物質８４が結合して固定化される（図８（ｄ）参照）。
【００４９】
そして、再び、ヘッドアクチュエータ１３および液剤ジェットヘッド１２が動作して、上記混合液の吐出点に洗浄液剤を例えば５０発噴出する（ステップＳ８）。これにより、第２抗体８３と結合されていない残余の蛍光標識がこの吐出点の周囲に押し流される。なお、ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ８で行う洗浄液剤の噴出回数は目的の洗浄作用を得るために適宜変更可能である。
【００５０】
上記のような液剤ジェットヘッド１２による処理が完了したら、次に、蛍光検出部１４が動作して、上記液剤の吐出点において蛍光検出処理を行う（ステップＳ９）。すなわち、レンズアクチュエータ２３の駆動により対物レンズ２２の焦点が上記液剤の吐出点に合わせられ、励起光の照射とそれによる蛍光の受光および蛍光の強度検出を行う。蛍光の強度は測定箇所における蛍光標識物質８４の単位面積当たりの個数に応じて変化するので、この強度により第１抗体８１と結合した抗原タンパク質８２の量、すなわち、唾液中の抗原タンパク質の濃度を定量的に割り出すことが出来る。そして、蛍光の強度を示す信号が分析部１５で分析されて、例えば、ＩｇＡの濃度からストレス度を、ＥＧＦの濃度から老化度を割り出してこれらが表示部１７に出力されるなどして被験者に提示される。そして、１回の測定処理が終了する。
【００５１】
なお、サリバスティックＴには２つの抗体固定スポット５１，５２が設けられ、上記液剤ジェットヘッド１２による各液剤の吐出と蛍光検出部１４による蛍光検出までの一連の処理（ステップＳ３〜Ｓ９）は、２つの抗体固定スポット５１，５２の両方に対して行うことになるが、これら一連の処理を１つの抗体固定スポット５１に対して全て行った後にもう１つの抗体固定スポット５２に対して行うようにしても良いし、個々の液剤の吐出や蛍光検出の処理（ステップＳ３〜Ｓ９）を２つの抗体固定スポット５１，５２に対してそれぞれ交互に行うことで２種類の抗原タンパク質を並行して測定するようにしても良い。
【００５２】
以上のように、この実施の形態のサリバ測定装置１によれば、試薬を液剤ジェットヘッド１２から微細液滴にして噴出させることで、測定対象の抗原タンパク質に抗体や蛍光標識を結合させて測定を行うので、１回の測定で使用する試薬の量を非常に少なくすることが出来る。さらに、点状の範囲に液剤を噴出してこの範囲で測定対象の抗原タンパク質と第２抗体や蛍光標識を結合させ、同様に洗浄液剤を噴出して上記の範囲から残余の試薬や試料を流して測定を行う構成なので、マイクロ流路に試料や試薬を流す方式に比べて、非常に高速な測定が可能となる。
【００５３】
また、実施の形態で示したサリバスティックＴの形状および抗体固定スポットの形成位置により、唾液を試料とした場合に、サリバスティックＴを舐めて容易に唾液試料を採取できるようになっている。
【００５４】
また、レンズアクチュエータ２３により対物レンズ２２の焦点位置を変位させることのできる蛍光検出部により、微小な測定点に対して感度よく蛍光を取り込んで精度の高い測定を行えるようになっている。また、測定箇所が複数箇所あってもサリバスティックＴを固定したまま対物レンズ２２の変位で対応できるようになっている。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、実施の形態で具体的に示した細部構造や試料や試薬の種類並びに個々の処理の内容や順番などは、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
この発明は、ストレスセンサなど唾液等の生体試料から被験者の種々の健康指標を測定する健康指標測定装置に利用できる他、測定対象となる物質と試薬とを結合させて測定を行う種々の測定装置に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態のサリバ測定装置の主要部を示した全体構成図である。
【図２】同、サリバ測定装置の外観図である。
【図３】液剤ジェットヘッドと蛍光検出部の対物レンズの駆動方向を示す説明図である。
【図４】蛍光検出部の内部構成の一例を示す構成図である。
【図５】唾液を採取するサリバスティックを示す平面図である。
【図６】サリバスティックの先端部分に形成された第１抗体の固着部と液剤ジェットヘッドから液剤が吐出される吐出点とを示す拡大平面図である。
【図７】実施の形態のサリバ測定装置を用いた測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】サリバスティックの表面に測定対象のタンパク質と抗体や蛍光標識が結合して固定化されていく状態変化を表わした説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      サリバ測定装置
２      冷蔵保存庫
１２    液剤ジェットヘッド
１２ｓ  ジェットノズル
１３    ヘッドアクチュエータ（ヘッド駆動機構）
１４    蛍光検出部
２２    対物レンズ
２３    レンズアクチュエータ（レンズ駆動機構）
５１，５２  抗体固定スポット
８１    第１抗体（第１試薬）
８２    抗原タンパク質（測定対象となる特定物質）
８３    第２抗体（第２試薬）
８４    蛍光標識物質
Ｔ      サリバスティック（標本スティック）
【図１】
2007113996.tif 000003
【図２】
2007113996.tif 000004
【図３】
2007113996.tif 000005
【図４】
2007113996.tif 000006
【図５】
2007113996.tif 000007
【図６】
2007113996.tif 000008
【図７】
2007113996.tif 000009
【図８】
2007113996.tif 000010