(57)【要約】【課題】乾式分析素子側を工夫することにより、生化学分析装置のコストの増加を招くことなく、複数種類の呈色反応を確認できるようにする。【解決手段】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリスチレン等の有機ポリマーシート等のプラスチックシートからなる光透過性の支持層１ｃ上に、反応層１ｂを塗布または接着等により積層し、さらにこの上に展開層１ａをラミネート法等により積層した乾式分析素子１において、反応層１ｂに蛍光物質１ｄを含ませ、反応層１ｂを、測定光の波長を呈色反応で生じる色素に対応した波長に変換するための波長変換層としても機能させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生化学検査等に用いられる乾式分析素子であって、
試料液と反応して色素を生成する試薬を含む反応層と、
外部から照射された測定光の波長を前記色素に対応した波長に変換する蛍光物質を含む波長変換層とを備えたことを特徴とする乾式分析素子。
【請求項２】
前記蛍光物質が、蛍光粒子であることを特徴とする請求項１記載の乾式分析素子。
【請求項３】
前記蛍光物質が、ＦＲＥＴプローブであることを特徴とする請求項１または２記載の乾式分析素子。
【請求項４】
前記蛍光物質が、遅延蛍光物質もしくは燐光物質であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の乾式分析素子。
【請求項５】
請求項４記載の乾式分析素子を利用して検出対象物質の定量を行う生化学分析装置であって、
前記乾式分析素子に測定光を照射する照射手段と、
前記乾式分析素子から発生する遅延蛍光または燐光を検出する検出手段と、
前記測定光の照射停止から前記乾式分析素子に含まれる遅延蛍光物質または燐光物質の種類に応じた発光時間が経過するまでの間に、前記測定光の照射に起因して前記乾式分析素子から出射し、前記検出手段によって検出された遅延蛍光または燐光に基づいて、前記検出対象物質の定量を行う分析手段とを備えたことを特徴とする生化学分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学検査等に用いられる乾式分析素子、およびこの乾式分析素子を利用する生化学分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、測定光を測定対象物に照射し、測定対象物により散乱された反射光を検出することにより、種々の検査が行われており、一例として、検体の小滴を乾式分析素子に点着供給して検体中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定量分析する比色測定法が行われている。
【０００３】
特許文献１に示すように、この比色測定法は、検体を乾式分析素子に点着した後、これをインキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含む測定光をこの乾式分析素子に照射し、乾式分析素子において散乱・反射した光（以下、単に反射光と記載）の光学濃度を測定し、この光学濃度から、予め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求めるものである。
【０００４】
このような比色測定法を行う生化学分析装置では、液状の検体は検体容器（採血管等）に収容して装置にセットされるとともに、その測定に必要な乾式分析素子が装置にセットされ、乾式分析素子を搭載位置から点着部およびインキュベータへ搬送する一方、点着機構の点着ノズルによって検体を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０１９７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
比色測定法では、呈色反応において生成される色素に対応した波長の測定光を用いて測定を行う必要があるため、複数種類の呈色反応を確認したい場合には、生化学分析装置において複数の波長の光源を用意する必要があり、生化学分析装置のコストの増加につながっていた。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑み、生化学分析装置のコストの増加を招くことなく、複数種類の呈色反応を確認することを可能にする乾式分析素子、およびこの乾式分析素子を利用する生化学分析装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の乾式分析素子は、生化学検査等に用いられる乾式分析素子であって、試料液と反応して色素を生成する試薬を含む反応層と、外部から照射された測定光の波長を色素に対応した波長に変換する蛍光物質を含む波長変換層とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、「波長変換層」は、独立した層であってもよいし、反応層に蛍光物質を含有させて反応層を波長変換層としても機能させるようにしてもよい。
【００１０】
本発明の乾式分析素子において蛍光物質は、蛍光粒子としてもよい。
【００１１】
また、蛍光物質は、ＦＲＥＴ（Fluorescence Resonance Energy Transfer：蛍光共鳴エネルギー移動）プローブとしてもよい。
【００１２】
また、蛍光物質は、遅延蛍光物質もしくは燐光物質としてもよい。
【００１３】
本発明の生化学分析装置は、遅延蛍光物質もしくは燐光物質を蛍光物質として含む乾式分析素子を利用して検出対象物質の定量を行う生化学分析装置であって、乾式分析素子に測定光を照射する照射手段と、乾式分析素子から発生する遅延蛍光または燐光を検出する検出手段と、測定光の照射停止から乾式分析素子に含まれる遅延蛍光物質または燐光物質の種類に応じた発光時間が経過するまでの間に、測定光の照射に起因して乾式分析素子から出射し、検出手段によって検出された遅延蛍光または燐光に基づいて、検出対象物質の定量を行う分析手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による乾式分析素子によれば、生化学検査等に用いられる乾式分析素子において、試料液と反応して色素を生成する試薬を含む反応層と、外部から照射された測定光の波長を色素に対応した波長に変換する蛍光物質を含む波長変換層とを備えたものとすることにより、色素に対応していない測定光の波長を色素に対応した波長に変換でき、これにより生化学分析装置に搭載する光源の数を減らすことができるため、生化学分析装置に対してコストの増加を招くことなく、複数種類の呈色反応を確認させることが可能となる。
【００１５】
本発明の乾式分析素子において、蛍光物質を蛍光分子の状態にしてしまうと、反応層の試薬と試料液内の干渉物質の影響を受けて消光が起こってしまうため、蛍光物質を蛍光粒子の状態にすることで、反応層の試薬や試料液内の干渉物質から物理的に解離することができるので、安定した蛍光発光を得ることができる。
【００１６】
また、蛍光物質を、ＦＲＥＴプローブとすることにより、蛍光と比較して測定光の波長をより大きく変化させることができるため、本発明の効果をさらに期待することができる。
【００１７】
また、蛍光物質を、遅延蛍光物質もしくは燐光物質とし、これに対応した生化学分析装置において、乾式分析素子に測定光を照射し、測定光の照射停止後に測定光の照射に起因して乾式分析素子から出射している遅延蛍光もしくは燐光を検出することにより、呈色反応の測定時に測定光の影響を完全に無くすことができるため、測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における乾式分析素子を用いた生化学分析装置の概略構成図
【図２】上記乾式分析素子の概略構成図
【図３】その他の態様の乾式分析素子の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態における乾式分析素子を用いた生化学分析装置について図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態における乾式分析素子を用いた生化学分析装置の概略構成図、図２は上記乾式分析素子の概略構成図である。
【００２０】
生化学分析装置１０は、未使用の略正方形状または矩形状の乾式分析素子１を積層収容したカートリッジ２０を複数個貯蔵している乾式分析素子供給装置１１（サプライヤ）と、上記乾式分析素子供給装置１１の側方に配設され試料液が点着された乾式分析素子１を所定時間恒温保持するインキュベータ１２と、乾式分析素子供給装置１１からインキュベータ１２に乾式分析素子１を吸盤７０により吸着しつつ搬送するフイルム搬送手段１３と、例えば血清，尿等の複数の試料液を収容する試料液収容手段１４（サンプラ）と、フイルム搬送手段１３によってインキュベータ１２に搬送するまでの間に試料液収容手段１４の試料液を取り出し、ついで試料液を乾式分析素子１に点着する点着手段１５と、インキュベータ１２の下方に配設された測定手段１６（光学的測定手段）とを備えている。
【００２１】
なお、この生化学分析装置１０の詳細は、本願出願人が既に開示している特開平７−３５７４６号（ＥＰ ０ ６３４ ６５７Ａ）公報等に記載されている。
【００２２】
上記乾式分析素子１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリスチレン等の有機ポリマーシート等のプラスチックシートからなる光透過性の支持層１ｃ上に、反応層１ｂを塗布または接着等により積層し、さらにこの上に展開層１ａをラミネート法等により積層した乾式分析素子（チップ）である。
【００２３】
反応層１ｂは、ゼラチン等の親水性ポリマバインダまたは濾紙、布、微多孔性ポリマーシートなどの多孔性層の中にアナライトに選択的に反応する検出試薬および発色反応に必要な試薬（化学分析試薬または免疫分析試薬）成分が含まれる少なくとも１つの層で構成されている。
【００２４】
また、この反応層１ｂ中には、測定光Ｌの波長を反応層１ｂにおいて生じる色素に対応した波長に変換する蛍光物質１ｄが含まれる。
【００２５】
一例として、反応層１ｂにおいて、ウリカーゼを用いる酵素法による反応をさせた場合、乾式分析素子１に点着した検体は展開層１ａで均一に展開し、尿酸は酵素によりウリカーゼに加水分解され、過酸化水素を発生する。過酸化水素はペルオキシダーゼ（ＰＯＤ）の作用で、ジアリールイミダゾールロイコ色素を酸化させて、波長６５０ｎｍを吸収ピークに持つ青色色素が生成される。
【００２６】
ここで、蛍光物質１ｄとして、Molecular Probes社製のAlexa Fluor 633（吸収最大波長６３２ｎｍ、蛍光最大波長６４７ｎｍ）を含ませておけば、これとは異なる生化学物質を分析する乾式分析素子の反応に対応した発振波長６３５ｎｍの光源を用いた場合でも、測定を行うことができるようになる。
【００２７】
上記以外にも、蛍光物質１ｄについては特に制限はないが、ＳｉＯ２や樹脂（ポリスチレン）等を用いた粒子に内包させることで、反応層１ｂの試薬や試料液内の干渉物質から物理的に解離することができるので、安定した蛍光発光を得ることができる。
【００２８】
また、蛍光物質１ｄを、ＦＲＥＴプローブとすることにより、蛍光と比較して測定光の波長をより大きく変化させることができるため、本発明の効果をさらに期待することができる。
【００２９】
上述の通り、反応層１ｂには蛍光物質１ｄが含まれるため、反応層１ｂは測定光の波長を色素に対応した波長に変換するための波長変換層としても機能する。
【００３０】
展開層１ａは、外部との間でコスレに強い材料例えばポリエステル等の合成繊維からなる織物布地や編み物布地、天然繊維と合成繊維との混紡による織物布地、編み物布地、不織布等もしくは紙から構成されて保護層として機能するとともに、この展開層１ａ上に点着された試料液を反応層１ｂ上に一様に供給し得るように展延する。
【００３１】
上述の通り、点着された乾式分析素子１は、インキュベータ１２によりインキュベーションが行なわれ、このインキュベータ１２の下方に配設された測定手段１６により測定される。この測定手段１６は、乾式分析素子１と試料液との呈色反応による光学濃度を測定するための測光ヘッドを有する。この測光ヘッドは所定波長の光を含む測定光Ｌを光透過性の支持層を透過し反応層１ｂに照射して、乾式分析素子１において散乱・反射した光（以下、単に反射光と記載）を光検出素子で検出するものであり、測光ヘッドには光源からの光が入射され、測光ヘッド内で該光が反応層１ｂに照射される。
【００３２】
通常、測光ヘッドから照射される測定光の波長は、乾式分析素子における呈色反応において生成される色素に対応した波長である必要があるため、複数種類の呈色反応を確認したい場合には、生化学分析装置において複数の波長の光源を用意する必要があり、生化学分析装置のコストの増加につながっていた。
【００３３】
しかしながら、本実施の形態の乾式分析素子１を用いることにより、乾式分析素子１における呈色反応において生成される色素に対応していない測定光Ｌの波長を色素に対応した波長（蛍光Ｌ´）に変換でき、これにより生化学分析装置１０に搭載する光源の数を減らすことができるため、生化学分析装置１０に対してコストの増加を招くことなく、複数種類の呈色反応を確認させることが可能となる。
【００３４】
乾式分析素子１において散乱・反射した反射光Ｌ´は、反応層１ｂ中で生成された色素量に応じた光情報（具体的には光量）を担持しており、この光情報を担持した反射光Ｌ´が測光ヘッドの光検出素子に入射して光電変換され、アンプを介して不図示の物質濃度決定部に送出される。
【００３５】
物質濃度決定部では、入力された電気信号のレベルに基づき反応層１ｂ中で生成された色素の光学濃度を判定し、次に、光学濃度−物質濃度（または活性）の変換関数である検量線を用い、試料液中の所定の生化学物質の物質濃度を特定するための演算処理を実施する。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３７】
例えば、乾式分析素子１の波長変換層は、上記のように反応層１ｂと一体的に形成されているものに限らず、図３に示すように、反応層１ｂとは独立した層（波長変換層１ｅ）として形成してもよい。
【００３８】
なお、波長変換層１ｅは、反応層１ｂの上方または下方のいずれ側に配置してもよいが、図３に示すように、反応層１ｂの上方に配置することにより、下方から入射した測定光の波長が波長変換層の蛍光物質において変換され、波長変換層において生じた蛍光が光検出素子へ向けて進行する光路上に反応層１ｂが来ることになり、蛍光の吸収が効率的に行われるので、特に好ましい。
【００３９】
また、反応層と波長変換層とは必ずしも隣接している必要はなく、他の役割を持つ層（別の試薬層、反応層）が挟まれている構成であってもよい。
【００４０】
また、蛍光物質を、遅延蛍光物質もしくは燐光物質とし、これに対応した生化学分析装置において、乾式分析素子に測定光を照射し、測定光の照射停止後に測定光の照射に起因して乾式分析素子から出射している遅延蛍光もしくは燐光を検出するようにすれば、呈色反応の測定時に測定光の影響を完全に無くすことができるため、測定精度を向上させることができる。
【００４１】
より具体的には、この生化学分析装置は、測定光の照射の停止から乾式分析素子に含まれる遅延蛍光物質または燐光物質の種類に応じた発光時間が経過するまでの間に検出した光に基づいて検出対象物質の定量を行う。ここで、乾式分析素子に含まれる遅延蛍光物質または燐光物質の発光時間とは、測定光の照射停止後に遅延蛍光物質または燐光物質が発光している時間のことをいう。この発光時間は、予め生化学分析装置に記憶させておいてもよいし、内包している遅延蛍光物質または燐光物質の発光時間の情報を持つ一次元コードや二次元コード等を乾式分析素子に設けて、生化学分析装置に設けたリーダーで読み取ることにより取得してもよい。
【００４２】
また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１，１´    乾式分析素子
１ａ    展開層
１ｂ    反応層
１ｃ    支持層
１ｄ    蛍光物質
１ｅ    波長変換層
１０    生化学分析装置
１１    乾式分析素子供給装置
１２    インキュベータ
１３    乾式分析素子搬送手段
１４    試料液収容手段
１５    点着手段
１６    測定手段
２０    乾式分析素子を積層収容したカートリッジ
【図１】
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【図２】
2013076613.tif 000004
【図３】
2013076613.tif 000005