JPH0145862B2 - - Google Patents
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- JPH0145862B2 JPH0145862B2 JP56200822A JP20082281A JPH0145862B2 JP H0145862 B2 JPH0145862 B2 JP H0145862B2 JP 56200822 A JP56200822 A JP 56200822A JP 20082281 A JP20082281 A JP 20082281A JP H0145862 B2 JPH0145862 B2 JP H0145862B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/5302—Apparatus specially adapted for immunological test procedures
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- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は免疫学的凝集反応による凝集パターン
の判定方法に関するものであり、特に血球粒子の
凝集パターンから各種の血液型の判定や抗体、坑
源の検出を行なう粒子凝集パターン判定方法に関
するものである。
の判定方法に関するものであり、特に血球粒子の
凝集パターンから各種の血液型の判定や抗体、坑
源の検出を行なう粒子凝集パターン判定方法に関
するものである。
例えば、血液型の判定方法として、特公昭51−
16798号公報には、底面がワインカツプ状に彎曲
した反応容器を用い、この容器に遠心分離して得
られる被検血球の２〜５％の浮遊液と特定の抗血
清とを定量分注し、両者を撹拌した後、静置し、
次に遠沈を行ない、沈澱した血球を振りほどくよ
うに反応容器を激しく振動させた後、比較的ゆつ
くりと振動させて凝集結合した粒子は迅速に容器
の中央に集め、また結合していない粒子は溶液中
に再び分散させるようにして凝集パターンを形成
し、これを測光検出する方法が提案されている。
第１図はかかる血液型判定方法における凝集パタ
ーンの測光検出装置の構成を示すものである。こ
の測光検出装置においては、光源１からの光をす
りガラス２、隔膜板３およびレンズ４を経てワイ
ンカツプ状の反応容器５の上方から入射させ、反
応容器５の下方に、中心開口６ａおよびこれを囲
む環状開口６ｂを有するマスク６を配置し、中心
開口６ａを通つて光を第１の受光素子７に入射さ
せ、環状開口６ｂを通つた光レンズ８および９を
介して第２の受光素子１０に入射させるように構
成している。かかる測光検出装置によれば、反応
容器５中の反応液１１の中央部を通り、第１の受
光素子７に入射した光の光量は反応液１１の中央
部の混濁度を表わすものとなり、反応液１１の周
辺部を通り、第２の受光素子１０に入射した光の
光量は反応液１１の周辺部の混濁度を表わすもの
となるから、反応液１１の中心部を通る光の光量
が基準値よりも減少すると共に周辺部を通る光の
光量が基準値よりも増大すれば、これを「凝集」
と判断し、中心部および周辺部を通る光の光量が
基準値に対して変化していなければ、「非凝集」
と判断することができる。
16798号公報には、底面がワインカツプ状に彎曲
した反応容器を用い、この容器に遠心分離して得
られる被検血球の２〜５％の浮遊液と特定の抗血
清とを定量分注し、両者を撹拌した後、静置し、
次に遠沈を行ない、沈澱した血球を振りほどくよ
うに反応容器を激しく振動させた後、比較的ゆつ
くりと振動させて凝集結合した粒子は迅速に容器
の中央に集め、また結合していない粒子は溶液中
に再び分散させるようにして凝集パターンを形成
し、これを測光検出する方法が提案されている。
第１図はかかる血液型判定方法における凝集パタ
ーンの測光検出装置の構成を示すものである。こ
の測光検出装置においては、光源１からの光をす
りガラス２、隔膜板３およびレンズ４を経てワイ
ンカツプ状の反応容器５の上方から入射させ、反
応容器５の下方に、中心開口６ａおよびこれを囲
む環状開口６ｂを有するマスク６を配置し、中心
開口６ａを通つて光を第１の受光素子７に入射さ
せ、環状開口６ｂを通つた光レンズ８および９を
介して第２の受光素子１０に入射させるように構
成している。かかる測光検出装置によれば、反応
容器５中の反応液１１の中央部を通り、第１の受
光素子７に入射した光の光量は反応液１１の中央
部の混濁度を表わすものとなり、反応液１１の周
辺部を通り、第２の受光素子１０に入射した光の
光量は反応液１１の周辺部の混濁度を表わすもの
となるから、反応液１１の中心部を通る光の光量
が基準値よりも減少すると共に周辺部を通る光の
光量が基準値よりも増大すれば、これを「凝集」
と判断し、中心部および周辺部を通る光の光量が
基準値に対して変化していなければ、「非凝集」
と判断することができる。
しかし、上記の血液型判定方法においては、遠
沈した反応容器５を激しく振つて沈澱した血球を
容器底面から分離させるものであるため、凝集結
合力の強いABO式血液型の判定には有効に利用
されても、Rh式血液型を判定する場合とか、各
種の不規則抗体、抗原やHBs抗原等を検出する場
合のように結合力の弱い免疫学的凝集反応の場合
には、反応容器５を振動させることにより一旦結
合した血球等の粒子が分離し、明確な凝集パター
ンが形成できないため利用できない不具合があ
る。このように不具合を解決するため、本願人は
特開昭55−146044号公報において、凝集結合力の
強い自然抗体による血液型はもとより凝集結合力
の極めて弱い不規則抗体による血液型をも十分に
判定できる血液型判定方法を提案した。かかる血
液型判定方法は、例えば底面が円錐形の反応容器
を用い、この反応容器に血液型を判定すべき血液
の血球粒子と標準抗血清試薬とを収容して撹拌
し、比較的短い時間（約30分間）静置した後に凝
集パターンを検出して血液型を判定するものであ
る。この方法では、被検血球粒子が抗血清試薬と
反応する場合には沈降した血球粒子が凝集結合し
て、円錐形底面に雪のように薄く堆積して一様堆
積パターンを形成するが、血球と抗血清試薬とが
反応しない場合には血球粒子は凝集せず、離散し
たまま沈降し、円錐形底面に到達するとその斜面
を転がり落ち、円錐底面の中央部に集合して集積
パターンを形成する。したがつて、円錐底面にで
きる抗血清試薬との反応の有無による沈降血球粒
子のパターンの相違を光電的に検出することによ
り、血液型を判定することができる。第２図はか
かる血液型判定方法における凝集パターンの測光
検出装置の構成を示すものである。光源ランプ２
１から放射される光をコリメータレンズ２２で平
行光束とし、円錐形底面を有する反応容器２３に
照射する。この光束は反応容器２３の底面に存在
する血球粒子の沈降パターンによつて変調され
る。この底面の像を対物レンズ２４により受光装
置２５上に結像する。この受光装置２５はその平
面図をも示すように円錐形底面の中央部の像を受
光する受光素子２６と周辺部の像を受光するリン
グ状の受光素子２７とより成り、これらの出力を
差動増幅器２８に供給する。血球の凝集結合が行
なわれると、その底面には一様に血球粒子が埋積
するから受光素子２６および２７には血球堆積層
により幾分遮ぎられて弱い光が入射し、これら素
子からの出力信号の振幅は中程度で大きさは等し
くなり、差動増幅器２８の出力は低レベルとな
る。これに対し、血球の結合が行なわれないとき
はその底面には中心部に血球粒子が集合したパタ
ーンが形成されるから受光素子２６には殆んど光
が入射せず、その出力信号の振幅は小さいが、受
光素子２７には強い光が入射し、その出力信号の
振幅は大きくなり、差動増幅器２８の出力は高レ
ベルとなる。したがつて、差動増幅器２８の出力
信号を判定回路２９において所定の基準値と比較
することにより、「凝集」、「非凝集」を判定する
ことができ、この判定結果をプリンタ３０に送つ
てプリントアウトすることができる。
沈した反応容器５を激しく振つて沈澱した血球を
容器底面から分離させるものであるため、凝集結
合力の強いABO式血液型の判定には有効に利用
されても、Rh式血液型を判定する場合とか、各
種の不規則抗体、抗原やHBs抗原等を検出する場
合のように結合力の弱い免疫学的凝集反応の場合
には、反応容器５を振動させることにより一旦結
合した血球等の粒子が分離し、明確な凝集パター
ンが形成できないため利用できない不具合があ
る。このように不具合を解決するため、本願人は
特開昭55−146044号公報において、凝集結合力の
強い自然抗体による血液型はもとより凝集結合力
の極めて弱い不規則抗体による血液型をも十分に
判定できる血液型判定方法を提案した。かかる血
液型判定方法は、例えば底面が円錐形の反応容器
を用い、この反応容器に血液型を判定すべき血液
の血球粒子と標準抗血清試薬とを収容して撹拌
し、比較的短い時間（約30分間）静置した後に凝
集パターンを検出して血液型を判定するものであ
る。この方法では、被検血球粒子が抗血清試薬と
反応する場合には沈降した血球粒子が凝集結合し
て、円錐形底面に雪のように薄く堆積して一様堆
積パターンを形成するが、血球と抗血清試薬とが
反応しない場合には血球粒子は凝集せず、離散し
たまま沈降し、円錐形底面に到達するとその斜面
を転がり落ち、円錐底面の中央部に集合して集積
パターンを形成する。したがつて、円錐底面にで
きる抗血清試薬との反応の有無による沈降血球粒
子のパターンの相違を光電的に検出することによ
り、血液型を判定することができる。第２図はか
かる血液型判定方法における凝集パターンの測光
検出装置の構成を示すものである。光源ランプ２
１から放射される光をコリメータレンズ２２で平
行光束とし、円錐形底面を有する反応容器２３に
照射する。この光束は反応容器２３の底面に存在
する血球粒子の沈降パターンによつて変調され
る。この底面の像を対物レンズ２４により受光装
置２５上に結像する。この受光装置２５はその平
面図をも示すように円錐形底面の中央部の像を受
光する受光素子２６と周辺部の像を受光するリン
グ状の受光素子２７とより成り、これらの出力を
差動増幅器２８に供給する。血球の凝集結合が行
なわれると、その底面には一様に血球粒子が埋積
するから受光素子２６および２７には血球堆積層
により幾分遮ぎられて弱い光が入射し、これら素
子からの出力信号の振幅は中程度で大きさは等し
くなり、差動増幅器２８の出力は低レベルとな
る。これに対し、血球の結合が行なわれないとき
はその底面には中心部に血球粒子が集合したパタ
ーンが形成されるから受光素子２６には殆んど光
が入射せず、その出力信号の振幅は小さいが、受
光素子２７には強い光が入射し、その出力信号の
振幅は大きくなり、差動増幅器２８の出力は高レ
ベルとなる。したがつて、差動増幅器２８の出力
信号を判定回路２９において所定の基準値と比較
することにより、「凝集」、「非凝集」を判定する
ことができ、この判定結果をプリンタ３０に送つ
てプリントアウトすることができる。
しかし、かかる血液型判定方法においても、凝
集するパターンの形態或いは形状によつては凝集
パターンの判定が困難な場合がある。即ち、凝集
パターンは凝集する過程において、種々の形態、
形状の推移をもつて凝集方向に向うものであり、
最終的に凝集した状態は必ずしも均一的な凝集形
態を示さない。その理由としては、反応容器に被
検体の浮遊液と抗血清とを定量分注して撹拌した
後、静置して最終的に凝集成分を上記容器の底面
に集めて凝集パターンを判定する訳であるが、成
分によつては凝集くずれを起す場合がしばしばあ
る。特にABO式血液判定法の裏検査の場合に、
被検体によつては凝集パターン周辺部がめくれた
り、ずれ落ちたりする場合があり、血液型の判定
を困難に示することが実験的に見出されている。
これら、諸現象は被検体そのものによるものと容
器自体、或いは抗血清、被検体と抗血清のメカニ
ズム、更に相対的な諸現象の影響によるものと推
測される。然し乍ら、上記の現象の解明は現在の
技術水準をもつてしてもできず、又解明の理論が
あるとしても実験的な推測の域を出ていない。更
に、HBs抗源を検査するＲ−PHA法や梅毒抗体
を検査するＴ−PHA法を行なう時にも、HBs抗
源や梅毒抗体が微量で凝集力が弱いので凝集結合
パターンが周辺部からくずれ易く、パターンが明
確でなくなることがしばしばある。
集するパターンの形態或いは形状によつては凝集
パターンの判定が困難な場合がある。即ち、凝集
パターンは凝集する過程において、種々の形態、
形状の推移をもつて凝集方向に向うものであり、
最終的に凝集した状態は必ずしも均一的な凝集形
態を示さない。その理由としては、反応容器に被
検体の浮遊液と抗血清とを定量分注して撹拌した
後、静置して最終的に凝集成分を上記容器の底面
に集めて凝集パターンを判定する訳であるが、成
分によつては凝集くずれを起す場合がしばしばあ
る。特にABO式血液判定法の裏検査の場合に、
被検体によつては凝集パターン周辺部がめくれた
り、ずれ落ちたりする場合があり、血液型の判定
を困難に示することが実験的に見出されている。
これら、諸現象は被検体そのものによるものと容
器自体、或いは抗血清、被検体と抗血清のメカニ
ズム、更に相対的な諸現象の影響によるものと推
測される。然し乍ら、上記の現象の解明は現在の
技術水準をもつてしてもできず、又解明の理論が
あるとしても実験的な推測の域を出ていない。更
に、HBs抗源を検査するＲ−PHA法や梅毒抗体
を検査するＴ−PHA法を行なう時にも、HBs抗
源や梅毒抗体が微量で凝集力が弱いので凝集結合
パターンが周辺部からくずれ易く、パターンが明
確でなくなることがしばしばある。
このように擬集くずれを起こすと、本来「凝
集」であつても周辺部のパターンのくずれにより
第２図において受光素子２６と２７との出力に比
較的大きな差が生じるため、「非凝集」と誤つた
判定結果が出力されたり、「判定不能」と判断さ
れる場合がある。
集」であつても周辺部のパターンのくずれにより
第２図において受光素子２６と２７との出力に比
較的大きな差が生じるため、「非凝集」と誤つた
判定結果が出力されたり、「判定不能」と判断さ
れる場合がある。
一方、従来の粒子凝集パターン判定装置とし
て、特公昭56−13907号公報に開示されたものが
ある。第３図はかかる粒子凝集パターン判定装置
における測光検出装置の要部の構成を示す斜視図
である。この測光検出装置は、多数個の反応窪み
３０をマトリツクス状に形成した透明部材からな
るマイクロプレート３１を例えばＸ軸方向に間欠
的に移送すると共にマイクロコンプレート３１の
移送方向を直交するＹ軸方向に光源３２と３個の
受光装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを一体的に保
持したアーム３４を間欠的に移動させて反応窪み
３０の底面に形成された凝集パターンを検出する
ものである。凝集パターンの検出は３個の受光装
置３３ａ〜３３ｃに対応する３個の反応窪みを１
ブロツクとして同様に検出し、アーム３４を１ブ
ロツク毎Ｙ軸方向に間欠的に移送して検出する。
て、特公昭56−13907号公報に開示されたものが
ある。第３図はかかる粒子凝集パターン判定装置
における測光検出装置の要部の構成を示す斜視図
である。この測光検出装置は、多数個の反応窪み
３０をマトリツクス状に形成した透明部材からな
るマイクロプレート３１を例えばＸ軸方向に間欠
的に移送すると共にマイクロコンプレート３１の
移送方向を直交するＹ軸方向に光源３２と３個の
受光装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを一体的に保
持したアーム３４を間欠的に移動させて反応窪み
３０の底面に形成された凝集パターンを検出する
ものである。凝集パターンの検出は３個の受光装
置３３ａ〜３３ｃに対応する３個の反応窪みを１
ブロツクとして同様に検出し、アーム３４を１ブ
ロツク毎Ｙ軸方向に間欠的に移送して検出する。
しかし、かかる測光検出装置においても上述し
たような凝集くずれが発生すると誤判定が生じる
と共に、反応窪みの中心と各受光装置の中心とが
正確に一致するようにマイクロプレート３１およ
びアーム３４をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向
に移送するのが困難なため、凝集パターンの各種
形態に充分に対応できず、このため測定精度の低
下をきたすと共に正規の判定結果を悪影響に及ぼ
す不具合がある。
たような凝集くずれが発生すると誤判定が生じる
と共に、反応窪みの中心と各受光装置の中心とが
正確に一致するようにマイクロプレート３１およ
びアーム３４をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向
に移送するのが困難なため、凝集パターンの各種
形態に充分に対応できず、このため測定精度の低
下をきたすと共に正規の判定結果を悪影響に及ぼ
す不具合がある。
本発明の目的は、上述した種々の不具合を解決
し、走査機構のズレや凝集結合力の強弱の如何に
かかわらず、かつ微量の粒子により凝集される免
疫学的凝集反応による凝集パターンを安定、且つ
正確に判定できる粒子凝集パターン判定方法を提
供するものである。
し、走査機構のズレや凝集結合力の強弱の如何に
かかわらず、かつ微量の粒子により凝集される免
疫学的凝集反応による凝集パターンを安定、且つ
正確に判定できる粒子凝集パターン判定方法を提
供するものである。
本発明は、底面の少なくとも一部を傾斜面とし
た反応容器に収容した反応溶液中の粒子が沈降し
て底面に形成される粒子凝集パターンを光電的に
検出判定するに当たり、容器底面を一様照明し、
この底面の像を同心円状の第１および第２の受光
部を有する受光装置により走査して各受光部につ
いて複数のデータを取り込み、その中心に位置す
る第１の受光部の複数のデータから該データのパ
ターンを判定した後、その判定結果に基づいて前
記第１の受光部の複数のデータおよび第２の受光
部の複数のデータのそれぞれの最大値または最小
値を検出し、次に検出したそれぞれの最大値また
は最小値が所定の範囲内にあるか否かを判定した
後、所定の範囲内にあるそれぞれの最大値または
最小値に基づいて判定関数を求め、その判定関数
と基準数とを比較して凝集パターンの判定を行う
ことを特徴とするものである。
た反応容器に収容した反応溶液中の粒子が沈降し
て底面に形成される粒子凝集パターンを光電的に
検出判定するに当たり、容器底面を一様照明し、
この底面の像を同心円状の第１および第２の受光
部を有する受光装置により走査して各受光部につ
いて複数のデータを取り込み、その中心に位置す
る第１の受光部の複数のデータから該データのパ
ターンを判定した後、その判定結果に基づいて前
記第１の受光部の複数のデータおよび第２の受光
部の複数のデータのそれぞれの最大値または最小
値を検出し、次に検出したそれぞれの最大値また
は最小値が所定の範囲内にあるか否かを判定した
後、所定の範囲内にあるそれぞれの最大値または
最小値に基づいて判定関数を求め、その判定関数
と基準数とを比較して凝集パターンの判定を行う
ことを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第４図は本発明方法を実施する粒子凝集パター
ン判定装置の一例の構成を示す斜視図である。本
例では底面を円錐形状に傾斜させた反応容器４０
を基板にマトリツクス状に多数配列形成した透明
部材より成るマイクロプレート４１を用い、この
アイクロプレート４２の各反応容器４０に粒子を
含む被検液を収容して凝集反応を行なわせる。マ
イクロプレート４１は、本例ではＸ軸方向に10
個、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に12個の合計120個
の反応容器を具え、Ｙ軸方向の12個の反応容器４
０に同一検体を収容する。したがつて、１つのマ
イクロプレート４１はこの10検体12チヤンネルの
分析に行なうことになる。このマイクロプレート
４１は、図示しない移送手段によりＸ軸方向の反
応容器４０の配列ピツチに応じてＸ軸方向に間欠
的に移送する。マイクロプレート４１の所定の停
止位置にはＹ軸方向に往復移動可能なアーム４２
にマイクロプレート４１を挟むように対向して投
光部４３および受光部４４を一体に保持し、この
アーム４２をマイクロプレート４１のＸ軸方向の
間欠移送に同期して交互に往動および復動させる
ことにより10検体12チヤンネルの反応容器４０を
順次走査する 第５図は第４図に示す投光部４３および受光部
４４の構成を示す線図である。投光部４３は光源
ランプ４５からの光により熱吸収フイルタ４６、
コンデンサレンズ４７および照明レンズ４８を経
てマイクロプレート４１の反応容器４０の底面を
一様照明するよう構成し、受光部４４は一様照明
された反応容器４０の底面の像を結像レンズ４９
を経て受光装置５０で受光するよう構成する。受
光装置５０は平面図をも示すように同心円状に分
離して設けた２個の受光素子５１および５２をも
つて構成し、これら受光素子５１，５２の光電変
換出力は、それぞれ増幅器５３，５４で増幅した
後、アナログスイツチ５５およびＡ／Ｄ変換器５
６を経てCPU５７に取込む。
ン判定装置の一例の構成を示す斜視図である。本
例では底面を円錐形状に傾斜させた反応容器４０
を基板にマトリツクス状に多数配列形成した透明
部材より成るマイクロプレート４１を用い、この
アイクロプレート４２の各反応容器４０に粒子を
含む被検液を収容して凝集反応を行なわせる。マ
イクロプレート４１は、本例ではＸ軸方向に10
個、Ｘ軸と直交するＹ軸方向に12個の合計120個
の反応容器を具え、Ｙ軸方向の12個の反応容器４
０に同一検体を収容する。したがつて、１つのマ
イクロプレート４１はこの10検体12チヤンネルの
分析に行なうことになる。このマイクロプレート
４１は、図示しない移送手段によりＸ軸方向の反
応容器４０の配列ピツチに応じてＸ軸方向に間欠
的に移送する。マイクロプレート４１の所定の停
止位置にはＹ軸方向に往復移動可能なアーム４２
にマイクロプレート４１を挟むように対向して投
光部４３および受光部４４を一体に保持し、この
アーム４２をマイクロプレート４１のＸ軸方向の
間欠移送に同期して交互に往動および復動させる
ことにより10検体12チヤンネルの反応容器４０を
順次走査する 第５図は第４図に示す投光部４３および受光部
４４の構成を示す線図である。投光部４３は光源
ランプ４５からの光により熱吸収フイルタ４６、
コンデンサレンズ４７および照明レンズ４８を経
てマイクロプレート４１の反応容器４０の底面を
一様照明するよう構成し、受光部４４は一様照明
された反応容器４０の底面の像を結像レンズ４９
を経て受光装置５０で受光するよう構成する。受
光装置５０は平面図をも示すように同心円状に分
離して設けた２個の受光素子５１および５２をも
つて構成し、これら受光素子５１，５２の光電変
換出力は、それぞれ増幅器５３，５４で増幅した
後、アナログスイツチ５５およびＡ／Ｄ変換器５
６を経てCPU５７に取込む。
本例では各反応容器４０の底面を円錐形とした
から、被検液が凝集結合した場合には第６図Ａに
示すように反応容器４０の底面に一様推積パター
ン６１が形成され、凝集結合しない場合には第６
図Ｂに示すように円錐形底面の中央部に集積パタ
ーン６２が形成される。したがつて、アーム４２
のＹ軸方向の移動により投光部４３および光光部
４４を一体に移動して反応容器４０を走査する
と、受光素子５１からは第６図Ａの一様推積パタ
ーンの場合にはマイクロプレート４１の厚みが反
応率器４０の中央部に向けて薄くなつているか
ら、第７図Ａに示すように反応容器４０の中央部
近傍において出力が大きくなる光電変換出力パタ
ーンが得られ、また第６図Ｂの集積パターンの場
合には第７図Ｂに示すように反応容器４０の中央
部近傍において出力が小さくなる光電変換出力パ
ターンが得られる。
から、被検液が凝集結合した場合には第６図Ａに
示すように反応容器４０の底面に一様推積パター
ン６１が形成され、凝集結合しない場合には第６
図Ｂに示すように円錐形底面の中央部に集積パタ
ーン６２が形成される。したがつて、アーム４２
のＹ軸方向の移動により投光部４３および光光部
４４を一体に移動して反応容器４０を走査する
と、受光素子５１からは第６図Ａの一様推積パタ
ーンの場合にはマイクロプレート４１の厚みが反
応率器４０の中央部に向けて薄くなつているか
ら、第７図Ａに示すように反応容器４０の中央部
近傍において出力が大きくなる光電変換出力パタ
ーンが得られ、また第６図Ｂの集積パターンの場
合には第７図Ｂに示すように反応容器４０の中央
部近傍において出力が小さくなる光電変換出力パ
ターンが得られる。
第７図ＡおよびＢに示す出力パターン、すなわ
ち反応容器４０の直径の始点１から終点Ｎまでの
光電変換出力は全てサンプリングしてCPU５７
に取込むこともできるが、本例では測定精度の向
上と、走査処理時間の短縮を考慮し、反応容器４
０のほぼ中心部を中心とする任意の走査区間n1か
らn2を設定し、この走査区間内で任意の等間隔
（1μ〜100μ）のｎ個の位置における受光素子５１
の光電変換出力と、受光素子５１が上記各位置に
位置するときの受光素子５２の光電変換出力とを
それぞれサンプリングしてCPU５７に取込む。
なお、受光素子５１，５２の光電変換出力のサン
プリング個数ｎは測定精度、反応容器４０の直
径、経験則的な凝集パターンの形態、走査区間、
試薬等の諸条件を考慮して予じめ決定されるもの
であり、例えば反応容器４０の直径が５mm〜10mm
前後であれば数十個〜百個とすることができる。
ち反応容器４０の直径の始点１から終点Ｎまでの
光電変換出力は全てサンプリングしてCPU５７
に取込むこともできるが、本例では測定精度の向
上と、走査処理時間の短縮を考慮し、反応容器４
０のほぼ中心部を中心とする任意の走査区間n1か
らn2を設定し、この走査区間内で任意の等間隔
（1μ〜100μ）のｎ個の位置における受光素子５１
の光電変換出力と、受光素子５１が上記各位置に
位置するときの受光素子５２の光電変換出力とを
それぞれサンプリングしてCPU５７に取込む。
なお、受光素子５１，５２の光電変換出力のサン
プリング個数ｎは測定精度、反応容器４０の直
径、経験則的な凝集パターンの形態、走査区間、
試薬等の諸条件を考慮して予じめ決定されるもの
であり、例えば反応容器４０の直径が５mm〜10mm
前後であれば数十個〜百個とすることができる。
以下本実施例の判定操作を第８図に示すフロー
チヤートを参照しながら説明する。なお、以下の
説明では受光素子５１の光電変換出力を中心部デ
ータと称し、受光素子５２の光電変換出力を周辺
部データと称する。
チヤートを参照しながら説明する。なお、以下の
説明では受光素子５１の光電変換出力を中心部デ
ータと称し、受光素子５２の光電変換出力を周辺
部データと称する。
先ず、ｎ個の中心部データと周辺部データとを
取込んだ後、中心部データに基いてこの中心部デ
ータのパターンが「上に凸」（第７図Ａ）か、「下
に凸」（第７図Ｂ）かを判定する。この判定はn1
番目の中心部データＡと（n1＋α）番目（αはn/
２以下の任意の数）の中心部データＢとを比較す
ると共に、n2番目の中心部データＣと（n2−α′）
番目（α′＝αまたはn/2以下の任意の数）の中心
部データＤとを比較し、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄのときは
「上に凸」、Ａ＞Ｂ、Ｃ＞Ｄのときは「下に凸」と
判定し、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄのとき、またはＡ＞Ｂ、
Ｃ＜Ｄのときは以下の全ての判定を不能とする
（最終的判定を「？」とする）。
取込んだ後、中心部データに基いてこの中心部デ
ータのパターンが「上に凸」（第７図Ａ）か、「下
に凸」（第７図Ｂ）かを判定する。この判定はn1
番目の中心部データＡと（n1＋α）番目（αはn/
２以下の任意の数）の中心部データＢとを比較す
ると共に、n2番目の中心部データＣと（n2−α′）
番目（α′＝αまたはn/2以下の任意の数）の中心
部データＤとを比較し、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄのときは
「上に凸」、Ａ＞Ｂ、Ｃ＞Ｄのときは「下に凸」と
判定し、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄのとき、またはＡ＞Ｂ、
Ｃ＜Ｄのときは以下の全ての判定を不能とする
（最終的判定を「？」とする）。
「上に凸」と判定されたときは次に中心部デー
タの最大値を検出し、また「下に凸」と判定され
たときは次に中心部データの最小値を検出する。
最大値の検出は先ずｎ個の中心部データのうち最
大値（REmax）を検出すると共にREmaxを与え
る位置での周辺部データ（RF）を求める。ここ
で最大値が２個以上存在する場合は、（n/2−１）
又は（n/2−２）、（n/2＋１）又は（n/2＋２）番
目に近い方（近さの度合が同一のときはサンプリ
ング順序の若い方、例えばn/2番目と（n/2＋２）
番目が最大値で等しい時はn/2番目）とする。本
例ではREmax、RFとこれと隣接する両隣のサン
プリング位置でのデータ（各々計３コ）とで平均
をとりその値を測光データとして、得られたデー
タを中心部REmax、周辺部RFmaxとする。ま
た、最小値の検出は上記「最大値検出」と同様に
ｎ個の中心部データから最小値（REmin）とそ
の位置での周辺部データ（RF）とを検出すると
共にその両隣の位置での各々３コのデータで中心
部、周辺部の夫々の平均を求めて測光データと
し、同様にREmin、RFminとする。
タの最大値を検出し、また「下に凸」と判定され
たときは次に中心部データの最小値を検出する。
最大値の検出は先ずｎ個の中心部データのうち最
大値（REmax）を検出すると共にREmaxを与え
る位置での周辺部データ（RF）を求める。ここ
で最大値が２個以上存在する場合は、（n/2−１）
又は（n/2−２）、（n/2＋１）又は（n/2＋２）番
目に近い方（近さの度合が同一のときはサンプリ
ング順序の若い方、例えばn/2番目と（n/2＋２）
番目が最大値で等しい時はn/2番目）とする。本
例ではREmax、RFとこれと隣接する両隣のサン
プリング位置でのデータ（各々計３コ）とで平均
をとりその値を測光データとして、得られたデー
タを中心部REmax、周辺部RFmaxとする。ま
た、最小値の検出は上記「最大値検出」と同様に
ｎ個の中心部データから最小値（REmin）とそ
の位置での周辺部データ（RF）とを検出すると
共にその両隣の位置での各々３コのデータで中心
部、周辺部の夫々の平均を求めて測光データと
し、同様にREmin、RFminとする。
以上の操作により検出した測光データは受光素
子５１，５２の受光面積の違いによりスパンが等
しくないので、両スパンが等しくなるように補正
定数を乗じてEmax、FmaxまたはEmin、Fmin
を求める。
子５１，５２の受光面積の違いによりスパンが等
しくないので、両スパンが等しくなるように補正
定数を乗じてEmax、FmaxまたはEmin、Fmin
を求める。
次に上記の補正処理した測光データEmax、
FmaxまたはEmin、Fminが予じめ設定したL.
LimitとH.Limit（第７図Ａ，Ｂ参照）の所定の範
囲にあるか否かを比較し、 L.Limit＜Emax、FmaxまたはEmin、Fmin＜
Ｈ、Limit のときは次に判定関数Ｇの計算に移り、Emax、
Fmax≧H.LimitまたはEmin、Fmin≦L.Limitの
ときは最終判定結果を「？」とする。
FmaxまたはEmin、Fminが予じめ設定したL.
LimitとH.Limit（第７図Ａ，Ｂ参照）の所定の範
囲にあるか否かを比較し、 L.Limit＜Emax、FmaxまたはEmin、Fmin＜
Ｈ、Limit のときは次に判定関数Ｇの計算に移り、Emax、
Fmax≧H.LimitまたはEmin、Fmin≦L.Limitの
ときは最終判定結果を「？」とする。
判定関数Ｇは本例では補正処理した中心部デー
タＥと周辺部データＦとの比Ｇ＝Ｆ／Ｅを用い、
これを演算する。なお、この判定関数ＧはＦ／Ｅ
の他、Ｆ−Ｅ、logF／Ｅ、log（Ｆ−Ｅ）log（Ｆ−
QE）ただしＱは定数、等を用いることもできる。
タＥと周辺部データＦとの比Ｇ＝Ｆ／Ｅを用い、
これを演算する。なお、この判定関数ＧはＦ／Ｅ
の他、Ｆ−Ｅ、logF／Ｅ、log（Ｆ−Ｅ）log（Ｆ−
QE）ただしＱは定数、等を用いることもできる。
次に上記判定関数Ｇの値と予じめ設定した高お
よび低レベルの閾値H.ThrおよびL.Thrとを比較
し、Ｇ≧H.Thrすなわち「非凝集」のときは「−
Ｊ、Ｇ≦L.Thrすなわち「凝集」のときは、
「＋」、L.Thr＜Ｇ＜H.Thrのときは「？」と判定
する。なお閾値H.Thr、L.ThrはH.Thrをあまり
高くすると判定「＋」の精度は高くなる反面、判
定不能「？」が出る確率が高くなり、またL.Thr
をあまり低くすると判定「−」の精度は高くなる
反面、同様に判定不能「？」が出る確率が高くな
るから、使用する判定関数Ｇや試薬、検体状況、
周囲環境（温度、湿度）、判定精度等を考慮して
適切に設定する。
よび低レベルの閾値H.ThrおよびL.Thrとを比較
し、Ｇ≧H.Thrすなわち「非凝集」のときは「−
Ｊ、Ｇ≦L.Thrすなわち「凝集」のときは、
「＋」、L.Thr＜Ｇ＜H.Thrのときは「？」と判定
する。なお閾値H.Thr、L.ThrはH.Thrをあまり
高くすると判定「＋」の精度は高くなる反面、判
定不能「？」が出る確率が高くなり、またL.Thr
をあまり低くすると判定「−」の精度は高くなる
反面、同様に判定不能「？」が出る確率が高くな
るから、使用する判定関数Ｇや試薬、検体状況、
周囲環境（温度、湿度）、判定精度等を考慮して
適切に設定する。
以上述べたように本発明においては、底面の少
なくとも一部を傾斜面とした反応容器の底面に形
成される凝集パターンの像を、同心円状の第１お
よび第２の受光部を有する受光装置により走査し
て各受光部について複数のデータを取り込み、そ
の中心に位置する第１の受光部の複数のデータか
ら該データのパターンを判定した後、その判定結
果に基づいて前記第１の受光部の複数のデータお
よび第２の受光部の複数のデータのそれぞれの最
大値または最小値を検出し、次に検出したそれぞ
れの最大値または最小値が所定の範囲内にあるか
否かを判定した後、所定の範囲内にあるそれぞれ
の最大値に基づいて判定関数を求め、その判定関
数と基準値とを比較して凝集パターンを判定する
ようにしたから、凝集くずれが生じても、また反
応容器底面における凝集パターンがいかなる位
置、例えば凝集パターンの中心と容器底面中心と
がずれている場合や凝集パターンが底面の一方向
に片寄つて形成された場合でも凝集パターンを高
精度で判定することができる。
なくとも一部を傾斜面とした反応容器の底面に形
成される凝集パターンの像を、同心円状の第１お
よび第２の受光部を有する受光装置により走査し
て各受光部について複数のデータを取り込み、そ
の中心に位置する第１の受光部の複数のデータか
ら該データのパターンを判定した後、その判定結
果に基づいて前記第１の受光部の複数のデータお
よび第２の受光部の複数のデータのそれぞれの最
大値または最小値を検出し、次に検出したそれぞ
れの最大値または最小値が所定の範囲内にあるか
否かを判定した後、所定の範囲内にあるそれぞれ
の最大値に基づいて判定関数を求め、その判定関
数と基準値とを比較して凝集パターンを判定する
ようにしたから、凝集くずれが生じても、また反
応容器底面における凝集パターンがいかなる位
置、例えば凝集パターンの中心と容器底面中心と
がずれている場合や凝集パターンが底面の一方向
に片寄つて形成された場合でも凝集パターンを高
精度で判定することができる。
第１図、第２図および第３図はそれぞれ従来の
凝集パターンの側光検出装置の構成を示す線図、
第４図および第５図は本発明方法を実施する粒子
凝集パターン判定装置の一例の構成を示す線図、
第６図ＡおよびＢは反応容器底面に形成される一
様推積パターンおよび集積パターンを示す線図、
第７図ＡおよびＢは第５図に示す受光装置の出力
パターンを示す線図、第８図は本発明判定方法の
一例の順次の操作を説明するためのフローチヤー
トである。 ４０……反応容器、４１……マイクロプレー
ト、４２……アーム、４３……投光部、４４……
受光部、４５……光源、４６……熱吸収フイル
タ、４７……コンデンサレンズ、４８……照明レ
ンズ、４９……結像レンズ、５０……受光装置、
５１，５２……受光素子、５３，５４……増幅
器、５５……アナログスイツチ、５６……Ａ／Ｄ
変換器、５７……CPU、６１……一様推積パタ
ーン、６２……集積パターン。
凝集パターンの側光検出装置の構成を示す線図、
第４図および第５図は本発明方法を実施する粒子
凝集パターン判定装置の一例の構成を示す線図、
第６図ＡおよびＢは反応容器底面に形成される一
様推積パターンおよび集積パターンを示す線図、
第７図ＡおよびＢは第５図に示す受光装置の出力
パターンを示す線図、第８図は本発明判定方法の
一例の順次の操作を説明するためのフローチヤー
トである。 ４０……反応容器、４１……マイクロプレー
ト、４２……アーム、４３……投光部、４４……
受光部、４５……光源、４６……熱吸収フイル
タ、４７……コンデンサレンズ、４８……照明レ
ンズ、４９……結像レンズ、５０……受光装置、
５１，５２……受光素子、５３，５４……増幅
器、５５……アナログスイツチ、５６……Ａ／Ｄ
変換器、５７……CPU、６１……一様推積パタ
ーン、６２……集積パターン。
Claims (1)
- １ 底面の少なくとも一部を傾斜面とした反応容
器に収容した反応溶液中の粒子が沈降して底面に
形成される粒子凝集パターンを光電的に検出判定
するに当たり、容器底面を一様照明し、この底面
の像を同心円状の第１および第２の受光部を有す
る受光装置により走査して各受光部について複数
のデータを取り込み、その中心に位置する第１の
受光部の複数のデータから該データのパターンを
判定した後、その判定結果に基づいて前記第１の
受光部の複数のデータおよび第２の受光部の複数
のデータのそれぞれの最大値または最小値を検出
し、次に検出したそれぞれの最大値または最小値
が所定の範囲内にあるか否かを判定した後、所定
の範囲内にあるそれぞれの最大値または最小値に
基づいて判定関数を求め、その判定関数と基準値
とを比較して凝集パターンの判定を行うことを特
徴とする粒子凝集パターン判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20082281A JPS58102157A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 粒子凝集パタ−ン判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20082281A JPS58102157A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 粒子凝集パタ−ン判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102157A JPS58102157A (ja) | 1983-06-17 |
| JPH0145862B2 true JPH0145862B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=16430775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20082281A Granted JPS58102157A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 粒子凝集パタ−ン判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102157A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007500358A (ja) * | 2003-05-20 | 2007-01-11 | オーミック・アクチボラゲット | 高分子のマイクロアレイ支持体、微細特徴の形成方法、及び、光学分析装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61215948A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Fujirebio Inc | 粒子凝集判定装置 |
| JP2897027B2 (ja) * | 1988-10-27 | 1999-05-31 | スズキ株式会社 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
| JP2897026B2 (ja) * | 1988-10-27 | 1999-05-31 | スズキ株式会社 | 免疫学的凝集反応検出装置 |
| JP3036049B2 (ja) * | 1990-10-31 | 2000-04-24 | スズキ株式会社 | 粒子凝集パターン判定方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562564A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Olympus Optical Co Ltd | Deciding method for particle coagulation pattern |
| JPS562563A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Olympus Optical Co Ltd | Deciding method for particle coagulation pattern |
| JPS562562A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Olympus Optical Co Ltd | Deciding method for particle coagulation pattern |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20082281A patent/JPS58102157A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007500358A (ja) * | 2003-05-20 | 2007-01-11 | オーミック・アクチボラゲット | 高分子のマイクロアレイ支持体、微細特徴の形成方法、及び、光学分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58102157A (ja) | 1983-06-17 |
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