JP7655851B2 - 生体試料分析装置、及び、生体試料分析方法 - Google Patents
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Description
本発明は、試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析する生体試料分析装置に関するものである。
従来、医薬品製造プラントや食品プラント等の環境管理のために微生物モニタリングが行われている。この微生物モニタリングの一例として、微生物に含まれるＡＴＰ（アデノシン三リン酸）に、発光試薬を添加し、その生物発光を測定して、得られた発光強度をATP値に換算することで菌との相関を取ることができる。
そしてこのＡＴＰ等の生体由来の物質により生じる光を分析する装置として、特許文献１に示すものが考えられている。この生体試料分析装置は、試料を収容した単一の容器を保持するホルダと、光検出器を収容した遮光ボックスとを備えており、前記ホルダを遮光ボックスに設置することによって、容器内の試料から出る光を検出するように構成されている。
ところで、生物発光による発光強度は非常に微小な値であるため、非常に感度の高い光電子倍増管（ＰＭＴ）等の光検出器によって測定する必要がある。このため、試料が収容されている容器が摩擦等で帯電していると、静電気の放電による光が光検出器で検出されてしまい、測定誤差として表れる可能性がある。
本発明は上述したような問題に鑑みてなされたものであり、試料が収容される容器が電荷を帯びることを防ぎ、試料からの発光の発光強度だけを正確に測定できる生体試料分析装置を提供することを目的とする。
本発明に係る生体試料分析装置は、試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析する微生物迅速検査用の生体試料分析装置であって、前記試料を収容する複数の容器を保持するホルダと、所定位置に固定された光検出器と、前記ホルダを駆動し、前記ホルダに保持されている各容器を、前記光検出器による検出位置に順次位置づけるホルダ駆動機構と、前記ホルダに保持されている前記容器を除電する除電器と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る生体試料分析方法は、試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析する微生物迅速検査用の生体試料分析装置を用いた生体試料分析方法であって、前記生体試料分析装置が、前記試料を収容する複数の容器を保持するホルダと、所定位置に固定された光検出器と、前記ホルダを駆動し、前記ホルダに保持されている各容器を、前記光検出器による検出位置に順次位置づけるホルダ駆動機構と、を備えるものであり、前記ホルダに保持されている前記容器を除電することを特徴とする。
このようなものであれば、前記容器が何らかの原因で帯電したとしても前記除電器により除電することができるので、前記容器で帯電して静電気により放電が発生することで、放電による光が前記光検出器で検出されるのを防ぐことができる。したがって、前記容器内において生体由来の物質により生じる光だけを前記光検出器で検出することが可能となる。
加えて、前記容器が除電されることによって前記試料の液滴が前記容器の壁面に付着しにくくなり、試薬と反応しない前記試料の量を低減し、測定誤差が発生するのを防ぐことができる。
前記除電器による前記容器への除電作用自体の影響が前記光検出器には現れにくくするには、前記ホルダが、所定の回転中心に対して回転可能に構成されているとともに、前記複数の容器を前記回転中心に対して同一円周上に保持するものであり、前記除電器が、前記複数の容器が配列されている円周方向に対して前記光検出器から所定円弧長分だけ離間させて配置されていればよい。
前記除電器の具体的な実施の態様としては、前記除電器は、前記容器に対してプラスイオン及びマイナスイオンを供給するものが挙げられる。
前記容器において前記光検出器に近接する部分について十分に除電して、帯電による影響がでないようにするには、前記容器が概略筒状をなし、その先端部が前記ホルダから下方に露出するように構成されており、前記除電器が、前記容器の下方からプラスイオン及びマイナスイオンを供給するように構成されていればよい。
前記ホルダ自体が帯電して、放電による光が前記光検出器で検出されて測定誤差が発生するのを防ぐには、前記ホルダが導電体で形成されていればよい。
前記容器又は前記ホルダに帯電した電荷を外部へ逃がすことができるようにするには、前記ホルダが、前記ホルダ駆動機構に対して導通してアースと接続されていればよい。
前記容器又は前記ホルダに帯電した電荷をアースへと逃がすための具体的な構成例としては、前記ホルダ駆動機構が、前記ホルダに接続される回転軸を具備し、前記回転軸の側面を挟持するアース部材をさらに備えたものが挙げられる。このようなものであれば、前記回転軸と前記アース部材間で摩耗が生じたとしても、アース部材の弾性により接触を保ち続けやすい。
前記容器に試料が収容される前の工程に関連する部材で電荷が帯電し、試料の移送を介して前記容器が帯電してしまうのを防ぐには、前記容器内に前記生体由来の物質と反応して光を生じさせる試薬を導入する分注機構をさらに備え、前記分注機構が前記試薬と接触するピペットチップと着脱可能に構成されており、前記ピペットチップが、使用前の状態において濡れていればよい。このようなものであれば前記ピペットチップを帯電しにくくできるので、前記容器が試料の移送で帯電するのを防ぐことができる。
試料からの発光を前記光検出器で検出する際に外部から光が前記検出器に入射しないように遮光しつつ、遮光のための部材が帯電して測定誤差が発生しないようにするには、前記容器に設けられ、前記容器の上側部分を覆う容器側遮光部と、前記検出位置にある前記容器に対して進退移動するとともに、前記検出位置にある前記容器の下側部分を覆う可動側遮光部とを具備する遮光機構をさらに備え、前記容器側遮光部及び前記可動側遮光部のそれぞれが金属で形成されていれよい。
前記遮光機構内に水滴が溜まった場合に、試料からの発光が遮られるのを防ぐために、清掃作業等を容易に行えるようにするには、前記可動側遮光部が、前記容器の先端側を覆うリフレクタ本体と、前記リフレクタ本体内に設けられた光透過板と、前記リフレクタ本体に対して着脱可能であり、前記光透過板を前記リフレクタ本体に対して押圧固定する押圧部材と、を備えたものであればよい。
前記押圧部材によって試料からの発光が吸収されて、測定誤差が発生するのを防ぐには、前記押圧部材が、前記リフレクタ本体内に取り付けられる概略リング状のものであり、その内周面に反射フィルムが設けられたものであればよい。
測定前の試料の状態を一定に保つための温調を正確に行えるようにするために、サーミスタの設置位置の誤差を低減できるようにするには、前記容器に分注される前の前記試料が収容された検体チューブを保持するホルダブロックと、前記ホルダブロックに設けられた熱源部と、感温素子及び感温素子に接続されたリード線を具備し、前記ホルダブロックの温度を測定するサーミスタと、前記ホルダブロックに形成され、前記サーミスタを内部に収容するための収容孔と、前記サーミスタのリード線を覆い、前記収容項に挿入される挿入体と、を備えた温調機構をさらに備え、前記挿入体の基端側に前記収容孔の開口周囲と当接する当接面が形成されたものであればよい。
このように本発明に係る生体試料分析装置によれば、前記除電器によって前記容器が除電されるので、前記容器が帯電し、静電気の放電による光が前記光検出器で検出されてしまうのを防ぐことができる。したがって、試料からの光だけを測定できるので、発光強度が非常に微弱なものであっても正確に測定することが可能となる。
１００・・・生体試料分析装置
Ｘｄｅｔ・・・検出位置
２ ・・・容器
３ ・・・ホルダ
４ ・・・光検出器
ＮＥ ・・・除電器
５ ・・・ホルダ駆動機構
６ ・・・分注機構
１１ ・・・リフレクタ
１３ ・・・遮光機構
１３１・・・容器側遮光部
１３２・・・可動側遮光部
Ｘｄｅｔ・・・検出位置
２ ・・・容器
３ ・・・ホルダ
４ ・・・光検出器
ＮＥ ・・・除電器
５ ・・・ホルダ駆動機構
６ ・・・分注機構
１１ ・・・リフレクタ
１３ ・・・遮光機構
１３１・・・容器側遮光部
１３２・・・可動側遮光部
以下、本発明に係る生体試料分析装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
＜装置構成＞
本実施形態の微生物迅速検査用の生体試料分析装置１００は、試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析することによって、その生体由来の物質の量を測定するものである。言い換えると本実施形態の生体試料分析装置１００は、高感度微生物検査用の生体試料分析装置であって、例えばフォトンのカウント数が１秒あたり１０００カウント以下の測定を対象とするものである。本実施形態では１秒あたり３０～１００カウントをゼロ点として、数カウントの違いが１つの菌の存在量に相当する測定を対象としている。なお、以下では、生体由来の物質としてＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の量（ａｍｏｌ（＝１０－１８ｍｏｌ））をＡＴＰから生じる微弱な光を検出することによって測定するＡＴＰ量測定装置について説明する。
本実施形態の微生物迅速検査用の生体試料分析装置１００は、試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析することによって、その生体由来の物質の量を測定するものである。言い換えると本実施形態の生体試料分析装置１００は、高感度微生物検査用の生体試料分析装置であって、例えばフォトンのカウント数が１秒あたり１０００カウント以下の測定を対象とするものである。本実施形態では１秒あたり３０～１００カウントをゼロ点として、数カウントの違いが１つの菌の存在量に相当する測定を対象としている。なお、以下では、生体由来の物質としてＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の量（ａｍｏｌ（＝１０－１８ｍｏｌ））をＡＴＰから生じる微弱な光を検出することによって測定するＡＴＰ量測定装置について説明する。
具体的にこの生体試料分析装置１００は、図１に示すように、試料を収容する複数の容器２を保持するホルダ３と、所定位置に固定された光検出器４と、ホルダ３を移動させるホルダ駆動機構５と、ホルダ３に保持された容器２内にＡＴＰと反応して光を生じさせる発光試薬を分注などする分注機構６とを備えている。
なお、本実施形態の生体試料分析装置１００は、図２及び図３に示すように、例えばクリーンベンチ等の台上に載置される装置本体１０１と、当該装置本体１０１に設けられたカバー体１０２とを備えている。装置本体１０１には、ホルダ３、ホルダ駆動機構５及び分注機構６等のＡＴＰ測定に必要な測定系機器類が設けられている。また、装置本体１０１は、前面に開口部１０１Ｈを有している。そして、カバー体１０２は、装置本体１０１の開口部１０１Ｈに対して開閉可能に設けられている。具体的には、開口部１０１Ｈの上側部分において水平方向の連結軸（不図示）により開閉可能とされており、カバー体１０２を上方向に持ち上げることによって、装置本体１０１の内部に利用者がアクセス可能となる。なお、カバー体１０２を閉じた状態では、カバー体１０２と開口部１０１Ｈとの間がシール部材（不図示）によりシールされることによって装置内部が暗室状態となる。
その他、装置本体１０１には、検体が収容された複数の検体チューブＦＣを保持して温調する温調機構７と、各試薬を収容した試薬容器ＲＣ１、ＲＣ２がセットされる試薬セット部８と、分注機構６に用いられるピペットチップＰＴが設けられるピペットチップセット部９とが設けられている。
温調機構７は、複数の検体チューブＦＣを例えばマトリックス状に収容して保持するものである。この温調機構７は、検体チューブＦＣを保持する金属製（例えばアルミ製）のホルダブロック７１と、ホルダブロック７１に設けられた熱源部であるヒータ７２等と、ホルダブロック７１の温度を検出するサーミスタ７３とを備えている。このサーミスタ７３の検出温度に基づいて、熱源部であるヒータ７２は、制御装置ＣＯＭによってホルダブロック７１の温度が所定温度となるように制御される。図４に示すように、ホルダブロック７１には、サーミスタ７３を内部に挿入するための概略二段円筒状の挿入孔７１１が形成されており、この挿入孔７１１の奥までサーミスタ７３の先端部にある感温素子７３１が配置される。具体的には、サーミスタ７３の感温素子７３１に接続されている２本のリード線は、基端側が円板状でこの中心部から細円筒が突出した形状をなす挿入体７４の内部に挿入され、感温素子７３１が挿入体７４の先端から露出される。この状態で、挿入体７４を挿入孔７１１内に挿入し、挿入体７４の円板状部分の当接面に挿入孔７１１の開口周辺と当接させる。このようにすることで、サーミスタ７３の感温素子７３１の位置は、挿入孔７１１が深く形成されていても常に同じ位置に位置決めできる。また、挿入孔７１１内において挿入体７４は樹脂等の封止材により固定されている。
試薬セット部８は、検体に前処理を施すための前処理用試薬を収容した試薬容器ＲＣ１と、発光試薬を収容した試薬容器ＲＣ２とがセットされるものである。前処理用試薬としては、検体に含まれる生細胞（生菌）以外のＡＴＰ（遊離ＡＴＰ）を消去するＡＴＰ消去液、及び、生細胞からＡＴＰを抽出するＡＴＰ抽出液等である。
ホルダ３は、装置本体１０１に対して回転可能に設けられるものであり、特に図５に示すように、複数の容器２を所定の回転中心に対して、同一円周上に保持するものである。本実施形態のホルダ３は、サンプル測定用の複数の容器２の他に、ブランク測定用の容器２ｂ及び標準液測定用の容器２ｓも保持している。また、ホルダ３において複数の容器２の内側には、分注機構６のピペットチップＰＴを廃棄するための廃棄チップ収容部である廃棄箱１０が一体に設けられている。この廃棄箱１０は、平面視において円弧状の開口１０ｘを有している。さらにホルダ３は、装置本体１０１に対して着脱可能に構成されており、この着脱操作を容易にするために、保持用の複数（ここでは２つ）の保持孔３ｈが形成されている。この保持孔３ｈは、指を挿入して保持するための貫通孔であり、廃棄箱１０の開口１０ｘよりも内側に設けられている。このように開口１０ｘよりも内側に保持孔３ｈが設けられているので、ホルダ３を保持した際に手が廃棄されたピペットチップＰＴに不用意に触れることを防止することができる。また、本実施形態ではホルダ３は金属製であり、指が挿入された際の摩擦等によって電荷を帯びないように構成されている。
光検出器４は、図１に示すように、ホルダ３に保持された容器２内の試料から出る光を検出するものであり、本実施形態では例えば光電子増倍管（ＰＭＴ）である。光検出器４は、ホルダ３に保持された容器２よりも下側に設けられている。そして、光検出器４の上方には、容器２内の試料から出る光を光検出器４に導くためのリフレクタ１１を有する光学系１２が設けられている。このリフレクタ１１は、それらの上方に位置する容器２に対して進退移動可能に構成されている。リフレクタ１１を容器２に近接させることで容器２内に試料から出る光を効率良く光検出器４に導くことができるとともに、リフレクタ１１を容器２から退避させることで容器２の移動を邪魔しないようにできる。なお、本実施形態では、リフレクタ１１を含むその他の光学系１２及び光検出器４は容器２に対して進退移動可能に構成されている。
本実施形態では、図１に示すようにホルダ３の下側には光検出器４だけでなく、容器２を除電するための除電器ＮＥが設けられている。除電器ＮＥは容器２の下側からマイナスイオン及びプラスイオンを供給することで、容器２を除電するものである。このように除電器ＮＥがマイナスイオン及びプラスイオンの両方を供給することで、容器２がプラスまたはマイナスのいずれに帯電していたとしても確実に除電できる。マイナスイオン及びプラスイオンを供給するタイミングは、同じタイミングでもよいし、異なるタイミングでもよい。このように生体試料分析装置１００は、容器２を確実に除電することで、静電気による放電現象の発生を防止できる。したがって、生体試料分析装置１００は、放電現象による光が検出され、測定誤差が生じることを防ぐことができる。
この除電器ＮＥは容器２の配列方向である円周方向に対して所定円弧長分だけ光検出器４から離間させて設けてある。本実施形態では除電器ＮＥはホルダ３の回転中心を基準として光検出器４とは反対側に配置されている。すなわち、除電器ＮＥは各容器２が並べられている円周上において光検出器４から最も離れた位置に配置されている。本実施形態では、各容器２は除電器ＮＥにより除電された後、ホルダ３が回転して検出位置Ｘｄｅｔへと位置づけられる。このように構成されているので、容器２については除電しつつ、除電器ＮＥから供給されるイオンが光検出器４で検出されないようにできる。
ホルダ駆動機構５は、ホルダ３を移動させ、ホルダ３に保持されている各容器２を、光検出器４による検出位置Ｘｄｅｔに順次位置づけるものである。具体的にホルダ駆動機構５は、図１に示すように、ホルダ３が設置される設置台５１と、当該設置台５１に設置されたホルダ３を回転させるための回転軸５２と、当該回転軸５２を回転させるアクチュエータ５３とを備えている。その他、ホルダ駆動機構５には、ホルダ３の回転位置を検出するための回転位置センサ（不図示）が設けられている。この回転位置センサの検出信号に基づいて、アクチュエータ５３は、制御装置ＣＯＭによって測定すべき容器２を検出位置Ｘｄｅｔに位置付けるように回転制御される。
なお、本実施形態ではホルダ３は設置台５１を介して回転軸５２と電気的に導通させてある。このため、設置台５１及び回転軸５２は金属製である。また、図６及び図７に示すように、ホルダ３の電荷は回転軸５２に取り付けられるアース部材ＧＲによりアースと接続される。より具体的にはアース部材ＧＲは回転軸５２の側面を挟持する３本爪の板バネ部材である。回転軸５２を挟むように設けられた各爪は内側へ押圧するように付勢されている。このように各爪は回転軸５２に対して線接触するとともに、内側へと付勢されているので、回転軸５２とアース部材ＧＲとの間で摩耗が生じたとしても、線接触の状態をほぼ保つことができ、ホルダ３に溜まった電荷をアースへと流し続けることができる。
分注機構６は、図１～図３に示すように、試料や各試薬を吸引又は吐出するためのノズル６１と、ノズル６１に接続された流路を介してノズル６１の吸引又は吐出を駆動する例えばシリンジ等のポンプ機構６２と、ノズル６１を所定方向に移動させるノズル移動機構６３とを備えている。
ノズル６１は、試料や各試薬に接触してそれらを保持するためのピペットチップＰＴを着脱可能に保持するチップホルダ６１１を備えている。このチップホルダ６１１は内部流路が形成されたものであり、その基端部に流路が接続されており、先端開口部にピペットチップＰＴが接続される。このピペットチップＰＴはチップホルダ６１１において濡れた状態にしてある。
また、ノズル移動機構６３は、ノズル６１を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に直線移動させるとともに、ノズル６１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に直線移動させるものである。具体的にノズル移動機構６３は、ノズル６１を保持する可動部材６３１と、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ設けられたスライド機構６３２と、当該スライド機構６３２に沿って前記可動部材６３１を各方向に移動させるためのアクチュエータ６３３とを備えている。このアクチュエータ６３３及び前記ポンプ機構６２が制御装置ＣＯＭによって制御されることによってＡＴＰ測定における各動作が実行される。
然して、本実施形態の生体試料分析装置１００は、図６に示すように、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内の試料から出る光を光検出器４に導く一方で、それ以外の容器２（具体的には測定が終了した容器２）内の試料から出る光が光検出器４に導かれることを防止する遮光機構１３を備えている。
この遮光機構１３は、各容器２に設けられ容器側遮光部１３１と、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２に対して進退移動する可動側遮光部１３２とを備えている。
容器側遮光部１３１は、光透過性を有さない部材からなり、各容器２の上側部分を覆うものである。具体的に容器側遮光部１３１は、各容器２の上側部分の全周を覆っている。本実施形態では、ホルダ３の容器保持部に円筒状の容器側遮光部１３１を設けておき、当該容器側遮光部１３１に容器２を収容することによって、ホルダ３に保持された容器２の上側部分の全周を容器側遮光部１３１が覆う構成としている。
可動側遮光部１３２は、光透過性を有さない部材からなり、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２において容器側遮光部１３１により覆われた上側部分を除いた下側部分を覆うものである。具体的に可動側遮光部１３２は、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２の下側部分の全周を覆っている。この可動側遮光部１３２は、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２の下側部分を覆う遮光位置Ｓと、当該容器２の下側部分から下方に離間した退避位置Ｔとの間で昇降移動する。なお、可動側遮光部１３２の昇降移動は例えばアクチュエータを用いた昇降装置１４により行われる。この昇降装置１４は、制御装置ＣＯＭによってホルダ駆動機構５及び分注機構６の動作と連動して制御される。
容器側遮光部１３１の下端部には全周に亘って第１段部１３１ａが形成されており、また、可動側遮光部１３２の上端部には、第１段部１３１ａに対応した第２段部１３２Ａが全周に亘って形成されている。そして、可動側遮光部１３２が遮光位置Ｓにある状態において、容器側遮光部１３１の第１段部１３１ａ及び可動側遮光部１３２の第２段部１３２Ａが係合して、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２の上側部分及び下側部分の両方が覆われる。このように第１段部１３１ａ及び第２段部１３２Ａが係合することによって遮光をより確実にしている。また、段部１３１ａ、１３２Ａの何れか一方が溝形状とされたものであってもよい。
なお、分注機構６により発光試薬が容器２内の試料に導入される際には、可動側遮光部１３２は遮光位置Ｓにあり、発光の測定が終了して検出位置Ｘｄｅｔの容器２を切り替える際には、可動側遮光部１３２は退避位置Ｔにある。
また、本実施形態の可動側遮光部１３２は、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内の試料から出る光を光検出器４に導くリフレクタ１１を構成するものである。
より具体的には、図６及び図８に示すように可動側遮光部１３２は、容器２の先端側を覆うリフレクタ本体１３２ａと、リフレクタ本体１３２ａ内に設けられた光透過板１３２ｂであるガラス板と、リフレクタ本体１３２ａに対して着脱可能であり、光透過板１３２ｂをリフレクタ本体１３２ａに対して押圧固定する押圧部材１３２ｃとを備えている。
リフレクタ本体１３２ａは、内面が例えば鏡面加工されており、上端開口部から下方につれて徐々に拡開するように形成されたテーパ状の内周面を有する筒状体である。リフレクタ本体１３２ａの先端側には、段部が形成されており、光透過板１３２ｂがこの部分に押し付けられる。また、リフレクタ本体１３２ａの先端側には雌ねじが切ってある。
光透過板１３２ｂはほぼ円板状のものであり、リフレクタ本体１３２ａの先端側の内径とほぼ同じ外径を有するものである。押圧部材１３２ｃは、概略リング状のものであり、外周面にはリフレクタ本体１３２ａの先端側に形成されている雌ねじと螺合する雄ねじが切ってある。また、押圧部材１３２ｃの内周面は反射フィルムが設けられており、光透過板を通過した光のうち押圧部材の内周面に到達したものも光検出器４へと導かれるようにしている。このよう可動側遮光部１３２は、リフレクタ本体１３２ａから光透過板１３２ｂを着脱可能に構成されているので、例えば光透過板１３２ｂ上に水滴や汚れが付着しても簡単に清掃し、メンテナンスできる。また、押圧部材１３２ｃの内周面には反射フィルムが設けられているので、この部分において試料で発生した光がロスしてしまうのを防ぐことができる。
このようにして可動側遮光部１３２内面には、光検出器４側を向くリフレクタ１１が形成される。このリフレクタ１１により、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２の側壁から出る光を漏らすことなく光検出器４側に導くことができる。
＜分析方法＞
次にこのように構成した生体試料分析装置１００の動作とともに分析方法について説明する。
例えば大容量（例えば５０ｍｌから２００ｍｌ）の検体を所定量（例えば１μｌから１０００μｌ）に濃縮させて試料を生成する。この試料を収容した検体チューブＦＣを装置本体１０１の温調機構７にセットする。温調機構７のホルダブロック７１は、ヒータ７２によって一定の温度に温調される。所定数の検体チューブＦＣをセットした状態でカバー体１０２を閉じ、測定を開始する。なお、この状態でホルダ３に保持された各容器２は空であるが、標準液測定用の容器２にはＡＴＰ量が既知の標準液が収容されている。
測定が開始されると制御装置ＣＯＭは、分注機構６を制御して温調機構７に保持された検体チューブＦＣそれぞれに各前処理試薬を所定のシーケンスに従って分注する。これにより検体チューブＦＣ内の試料に所定の前処理（ＡＴＰ抽出）が行われる。その後、分注機構６は、各検体チューブＦＣ内の前処理済み試料を、ホルダ３に保持された各容器２内にそれぞれ導入する。
そして、制御装置ＣＯＭは、ホルダ駆動機構５を制御して測定すべき容器２を検出位置Ｘｄｅｔに移動させる。この過程で除電器ＮＥ上を通過する容器２に対しては、イオンが供給され、容器２の除電が行われる。また、測定すべき容器２を検出位置Ｘｄｅｔに移動させた後、制御装置ＣＯＭは、昇降装置１４を制御して遮光機構１３の可動側遮光部１３２を遮光位置Ｓに移動させる。この状態とした後に、制御装置ＣＯＭは、分注機構６を制御して発光試薬を検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内に導入する。これにより、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内の試料から出る光が光検出器４により検出される。光検出器４により得られた光強度信号は、制御装置ＣＯＭにより演算処理が施されてＡＴＰ量（ａｍｏｌ）が算出される。なお、光検出器４により得られた光強度信号のうち、演算処理に用いられるのは、発光試薬を導入した時点から所定時間（例えば数秒間）までの積算信号である。
１つの容器２の発光測定が終了した後に、制御装置ＣＯＭは、昇降装置１４を制御して遮光機構１３の可動側遮光部１３２を退避位置Ｔに移動させ、その後、ホルダ駆動機構５を制御して次の測定すべき容器２を検出位置Ｘｄｅｔに移動させる。このようにして順次各容器２内の試料の発光測定が行われる。なお、各容器２の発光測定前に、ブランク測定及び標準液測定が実施されて、ゼロ点校正及びスパン校正が行われる。
このようにして全ての試料について測定が終了した後に、カバー体１０２を開けて温調機構７に保持された検体チューブＦＣを交換するとともに、ホルダ３に保持された容器２を交換する。ここで、ホルダ３の保持された容器２を交換する場合には、ホルダ３の保持孔３ｈを持ってホルダ３を装置本体１０１から取り外す。このホルダ３には、使用済みの廃棄されたピペットチップＰＴがホルダ３の廃棄箱１０に入っているので、ホルダ３を装置本体１０１から取り外すことによって廃棄されたピペットチップＰＴも同時に装置本体１０１から取り出すことができる。
＜本実施形態の効果＞
このように構成された本実施形態に生体試料分析装置１００によれば、除電器ＮＥにより容器２の除電が行われるので、容器２が帯電して静電気により放電が発生して、その放電発光が光検出器４で検出されて測定誤差が発生するのを防ぐことができる。また、容器２が除電されているので、試料の一部が静電気により誘引されて液滴として容器２の内壁面に付着し、試料の一部が試薬と反応しないといった状態を防ぐことができる。
この結果、微小な発光強度であったとしても検出することが可能となり、ＡＴＰ量（ａｍｏｌ）の算出精度を従来よりも向上させることができる。
分注機構６は、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内に試薬を導入するので、発光を開始した時点から光を漏れなく検出することができる。ここで、分注機構６により試薬が導入される前に、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２以外の容器２内の試料から出る光が遮光機構１３によって遮光されているので、発光を開始した時点から精度良く光を検出することができる。
遮光機構１３を容器２側に固定された容器側遮光部１３１と、容器２に対して可動する可動側遮光部１３２に分けて構成しているので、可動する部材によって容器２全体を覆う必要がない。その結果、遮光機構１３の可動する部材をコンパクトに構成することができるとともに、その構成を簡単にすることができる。
そして、可動側遮光部１３２が、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２内の試料から出る光を光検出器４に導くリフレクタ１１を構成しているので、試料から出る光を効率よく光検出器４に導くことができる。ここで、光透過板１３２ｂよりも先端側にある押圧部材１３２ｃにも反射フィルムを設けられているので、試料から出る光の損失をさらに低減できる。
遮光機構１３が検出位置Ｘｄｅｔにある容器２の全周を覆っているので、検出位置Ｘｄｅｔにある容器２以外の容器２から出る光を可及的に遮るだけでなく、その他の迷光も遮ることによりノイズをより一層低減することができる。
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、ホルダ３は複数の容器２を同一円上に保持するものであったが、例えばマトリックス状等のように所定方向に沿って保持するものであっても良い。この場合、ホルダ駆動機構５は、ホルダ３を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に直線移動させる構成とすることが考えられる。
この場合には、除電器ＮＥについては容器２の移動経路上にイオンを供給するようにすればよい。また、除電器ＮＥは容器２の下側からイオンを供給するものに限られず、例えば容器２の側面からイオンを供給して除電を行うようにしてもよい。
本発明に係る微生物迅速検査用の生体試料分析装置１００は、実施形態に示したようなＡＴＰ量測定装置に限られるものではない。微生物迅速検査の具体例としては、ＡＴＰ等を測定対象とする生物発光法・蛍光法、抗原を測定対象とする免疫学的方法、菌体を測定対象とする固相サイトメトリーやフローサイトメトリー等が挙げられる。また、本発明に係る微生物迅速検査用の生体試料分析装置１００は、マイコプラズマの測定や、エンドトキシンの測定を行うことも可能である。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や各実施形態の一部同士の組み合わせを行っても構わない。
本発明であれば、試料が収容される容器が電荷を帯びることを防ぎ、試料からの発光の発光強度だけを正確に測定できる生体試料分析装置を提供できる。
Claims (12)
- 試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析する微生物迅速検査用の生体試料分析装置であって、
前記試料を収容する複数の容器を保持するホルダと、
前記容器の下方に配置され、所定位置に固定された光検出器と、
前記ホルダを駆動し、前記ホルダに保持されている各容器を、前記光検出器による検出位置に順次位置づけるホルダ駆動機構と、
前記容器の下方に配置され、前記ホルダに保持されている前記容器を除電する除電器と、を備え、
同一の前記ホルダにおいて、前記除電器が、前記容器の下方からプラスイオン及びマイナスイオンを供給することにより前記容器を除電し、かつ、前記光検出器が前記容器内の前記試料から出る光を検出し、
前記ホルダが、所定の回転中心に対して回転可能に構成されているとともに、前記複数の容器を前記回転中心に対して同一円周上に保持するものであり、
前記除電器が、前記複数の容器が配列されている前記ホルダの円周方向において、前記ホルダの回転中心を基準として前記光検出器とは反対側に配置されている、生体試料分析装置。 - 前記除電器は、前記容器に対してプラスイオン及びマイナスイオンを供給する請求項１記載の生体試料分析装置。
- 前記容器が概略筒状をなし、その先端部が前記ホルダから下方に露出するように構成されている、請求項２記載の生体試料分析装置。
- 前記ホルダが導電体で形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の生体試料分析装置。
- 前記ホルダが、前記ホルダ駆動機構に対して導通してアースと接続されている請求項１乃至４いずれかに記載の生体試料分析装置。
- 前記ホルダ駆動機構が、前記ホルダに接続される回転軸を具備し、
前記回転軸の側面を挟持するアース部材をさらに備えた請求項１乃至５いずれかに記載の生体試料分析装置。 - 前記容器内に前記生体由来の物質と反応して光を生じさせる試薬を導入する分注機構をさらに備え、
前記分注機構が前記試薬と接触するピペットチップと着脱可能に構成されており、
前記ピペットチップが、使用前の状態において濡れている請求項１乃至６いずれかに記載の生体試料分析装置。 - 前記容器に設けられ、前記容器の上側部分を覆う容器側遮光部と、前記検出位置にある前記容器に対して進退移動するとともに、前記検出位置にある前記容器の下側部分を覆う可動側遮光部とを具備する遮光機構をさらに備え、
前記容器側遮光部及び前記可動側遮光部のそれぞれが金属で形成されている請求項１乃至７いずれかに記載の生体試料分析装置。 - 前記可動側遮光部が、
前記容器の先端側を覆うリフレクタ本体と、
前記リフレクタ本体内に設けられた光透過板と、
前記リフレクタ本体に対して着脱可能であり、前記光透過板を前記リフレクタ本体に対して押圧固定する押圧部材と、を備えた請求項８記載の生体試料分析装置。 - 前記押圧部材が、前記リフレクタ本体内に取り付けられる概略リング状のものであり、その内周面に反射フィルムが設けられた請求項９記載の生体試料分析装置。
- 前記容器に分注される前の前記試料が収容された検体チューブを保持するホルダブロックと、
前記ホルダブロックに設けられた熱源部と、
感温素子及び感温素子に接続されたリード線を具備し、前記ホルダブロックの温度を測定するサーミスタと、
前記ホルダブロックに形成され、前記サーミスタを内部に収容するための収容孔と、
前記サーミスタのリード線を覆い、前記収容孔に挿入される挿入体と、を備えた温調機構をさらに備え、
前記挿入体の基端側に前記収容孔の開口周囲と当接する当接面が形成された請求項１乃至１０いずれかに記載の生体試料分析装置。 - 試料に含まれる生体由来の物質により生じる光を分析する微生物迅速検査用の生体試料分析装置を用いた生体試料分析方法であって、
前記生体試料分析装置が、前記試料を収容する複数の容器を保持するホルダと、前記容器の下方に配置され、所定位置に固定された光検出器と、前記ホルダを駆動し、前記ホルダに保持されている各容器を、前記光検出器による検出位置に順次位置づけるホルダ駆動機構と、を備えるものであり、
前記ホルダが、所定の回転中心に対して回転可能に構成されているとともに、前記複数の容器を前記回転中心に対して同一円周上に保持するものであり、
前記複数の容器が配列されている前記ホルダの円周方向において、前記ホルダの回転中心を基準として前記光検出器とは反対側に除電器を配置し、
同一の前記ホルダにおいて、前記容器の下方からプラスイオン及びマイナスイオンを供給することにより前記ホルダに保持されている前記容器を除電し、かつ、前記光検出器が前記容器内の前記試料から出る光を検出することを特徴とする生体試料分析方法。
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