JPH09178650A

JPH09178650A - 分光光度計

Info

Publication number: JPH09178650A
Application number: JP33917495A
Authority: JP
Inventors: Toru Kachi; 徹加地
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】測定における入力操作が簡便で、測定時にお
ける検量線の作成を不要とすることができる分光光度計
を提供する。【解決手段】サンプルを注入した試薬パッケージ９を
分光光度計にセットすると、分光光度計の読取り手段６
は試薬パッケージ９に設けた試薬情報を読み取り、動作
モード設定手段（７，８，１４）は試薬情報に基づいて
動作モードを設定し吸光光度分析を行う。補正手段（１
０，１６）は、分析結果を補正データに基づいて試薬誤
差を補正し、さらに測定パラメータ設定手段（１０，１
５）は測定パラメータに基づいて測定項目の値を演算し
て求める。試薬情報の読み取り、動作モードの設定、測
定パラメータの設定、および試薬誤差の補正等の処理操
作を、単に試薬パッケージ９を分光光度計にセットする
だけで行うことができるため、測定における入力操作を
簡便とすることができ、また、測定時における検量線の
作成を不要とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸光光度分析を行
う分光光度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】分光光度計は、試薬等との反応によって
生じた呈色化合物の吸光度を求めて定量分析等の比色分
析を行う分析装置として知られている。従来、分光光度
計による比色分析では、測定対象のサンプルに測定使用
とする物質と呈色反応を起こす試薬を加えて発色させ、
このサンプルの発色状態を分光光度計によって吸光度と
して求め、この吸光度から測定対象の濃度を求め、さら
に必要とする測定項目を演算により求めている。

【０００３】従来、分光光度計によってサンプルの濃度
測定を行う場合には、測定対象に応じた測定条件を分光
光度計に設定し、標準サンプルを測定して得られる検量
線を用いて、測定対象の測定値からサンプルの濃度を求
めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分光光度計では測定に伴う操作性の点で問題があり、煩
雑な操作を必要としている。分光光度計では、高い感度
で測定するために最大吸光波長において吸光度を求める
必要がある。この最大吸光波長は測定対象に応じて異な
るため、個々の測定対象に適した波長に対応して測定条
件を設定する必要がある。この測定条件としては、例え
ばサンプルに入射する光の波長や、サンプルを透過した
透過光を測定する検出器特性等があり、測定前にあらか
じめ設定する必要がある。また、試薬の製造ロット誤差
を補正する必要等から、求めた吸光度から濃度を求める
際に測定対象毎に検量線を求める必要がある。また、濃
度やその他の測定項目を求める場合には、分光光度計に
対して測定項目を入力して指定する必要がある。

【０００５】従来の分光光度計では、前記した測定条件
や測定項目の入力を測定者が人手によって行っているた
め入力操作に手間がかかり、また入力ミスを起こすおそ
れもある。また、試薬の製造ロットの補正についても標
準サンプルを用いた複数の測定を行う必要がある。

【０００６】このような操作の煩雑性は、分光光度計の
操作性を低下させるものであり、現場分析等の簡易測定
を行う場合には特に問題となる。

【０００７】そこで、本発明は前記した従来の分光光度
計の問題点を解決し、測定における入力操作が簡便な分
光光度計を提供することを目的とする。また、本発明は
測定時における検量線の作成を不要とすることができる
分光光度計を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、サンプルに特
定波長の光を透過して吸光光度分析を行う分光光度計に
おいて、サンプルを注入する試薬パッケージに設けた試
薬情報を読み取る読取り手段と、特定波長の光の発光お
よび測光を行うための動作モードを試薬情報に基づいて
設定する動作モード設定手段と、測定項目に応じた測定
パラメータを試薬情報に基づいて設定する測定パラメー
タ設定手段と、試薬に含まれる誤差を試薬情報に基づい
て補正する補正手段を備えることによって、測定におけ
る入力操作を簡便とし、また測定時における検量線の作
成を不要とすることができる。

【０００９】本発明の分光光度計に用いる試薬パッケー
ジは、あらかじめ測定対象に対応した試薬が注入された
セルであり、サンプルを注入してそのまま測定セルとし
て分光光度計にセットすることができる。この試薬パッ
ケージには動作モードと測定パラメータと補正データ等
の情報が試薬情報として設けられており、分光光度計の
読取り手段によって読み取ることができる。本発明の第
１の実施態様は、試薬情報をバーコードの形態で試薬パ
ッケージに設けるものであり、バーコードリーダー等の
光学読み取り手段によって読み取ることができる。本発
明の第２の実施態様は、試薬情報を試薬パッケージに設
けた凹凸等の形状により設けるものであり、該形状に応
じて開閉する機械的スイッチによって読み取ることがで
きる。また、本発明の第３の実施態様は、試薬情報を磁
気情報によって試薬パッケージに設けるものであり、磁
気検出手段によって読み取ることができる。

【００１０】本発明の分光光度計における動作モード
は、測定対象に対応した特定波長の光の発光および測光
のための設定を行うものであり、例えば、光源から特定
波長を取り出す回折格子の角度を変更したり、フィルタ
を選択したりするものである。測定パラメータは、測定
対象の測定項目を求めるために必要な演算プログラムや
係数である。また、補正データは、製造ロット毎に異な
る試薬の特性を補正するためのデータである。発色試薬
は製造ロット毎に感度差があり、サンプルの濃度が同一
であっても試薬により吸光度に差が生じる。そこで、求
めた吸光度を補正データに基づいて補正することによっ
て、試薬に係わらず同一条件で濃度を求めることができ
る。本発明における測定項目は、分光光度計が測定する
濃度から演算により求めることができる量であり、例え
ば測定対象の水素イオン濃度，特定元素の量等である。

【００１１】本発明の分光光度計によって測定対象の測
定項目について測定を行う場合には、測定対象の測定項
目に対応した試薬パッケージを選択し、該試薬パッケー
ジにサンプルを注入する。試薬パッケージには、測定対
象および測定項目に応じた試薬があらかじめ収納されて
おり、さらにパッケージ自体に動作モードと測定パラメ
ータと補正データ等の情報が設けられている。

【００１２】サンプルを注入した試薬パッケージを分光
光度計にセットすると、分光光度計の読取り手段は試薬
情報を読み取り、動作モード設定手段は試薬情報に基づ
いて動作モードを設定し吸光光度分析を行う。補正手段
は、分析結果を補正データに基づいて試薬誤差を補正
し、さらに測定パラメータ設定手段は測定パラメータに
基づいて測定項目の値を演算して求める。

【００１３】本発明の分光光度計では、試薬情報の読み
取り、動作モードの設定、測定パラメータの設定、およ
び試薬誤差の補正等の処理操作を、単に試薬パッケージ
を分光光度計にセットするだけで行うことができるた
め、測定における入力操作を簡便とすることができ、ま
た、測定時における検量線の作成を不要とすることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。

【００１５】本発明の実施の形態の構成例について、図
１の本発明の分光光度計の一実施形態の構成を説明する
ブロック図を用いて説明する。図１において、光源２
と、光源２から特定波長の光を取り出す光選択手段３
（以下、モノクロメータ３とする）と、モノクロメータ
３からの光を直接受光する受光部４（例えば、ホトダイ
オード）と、サンプルを透過した透過光を受光する受光
部５（例えば、ホトダイオード）とを備え、受光部４が
検出するモニタ信号と受光部５が検出する測定信号とを
入力して吸光度を求める構成は、従来の分光光度計と共
通する構成である。なお、光選択手段としてモノクロメ
ータ３の他に光学フィルタを用いることもでき、また、
受光部４および５としてその他の構成のものを用いるこ
ともできる。

【００１６】本発明の分光光度計は、この従来の分光光
度計が備える前記構成に加えて、試薬パッケージ９に設
けられた試薬情報を読み取るための読取り手段６と、動
作モード設定手段（回折格子駆動手段７，受光部選択手
段８，動作モード記憶手段１４）と、測定パラメータ設
定手段（演算手段１０，測定パラメータ記憶手段１５）
と、補正手段（演算手段１０，補正データ記憶手段１
６）と、読み取り手段６が読み取った試薬情報を符号変
換する符号変換手段１２および該変換信号に基づいて前
記各記憶手段１４，１５，１６から信号およびデータを
読み出すための読出し手段１３を備えている。なお、回
折格子駆動手段７は光選択手段としてモノクロメータ３
を用いた場合の回折格子の角度を調節する駆動手段であ
り、光学フィルタを用いる場合にはフィルタ選択手段で
ある。

【００１７】モノクロメータ３と受光部４の間の光路上
にはサンプルを注入した測定セルを設置し、測定セルに
注入したサンプルの吸光度測定を行う。本発明の分光光
度計では、測定セルとして本発明の分光光度計に適応さ
せて構成した試薬パッケージ９を用いる。図２は本発明
の試薬パッケージの構成を説明するための図である。図
２（ａ）において、試薬パッケージ９は少なくとも測定
に使用する波長の光について充分な透過率を有した素
材、例えば通常の測定セルと同様に溶融石英やガラスに
よって構成することができ、あらかじめ内部に試薬を注
入しておく。この試薬は測定対象に応じて選択される。
試薬パッケージ９へのサンプルの注入は、試薬パッケー
ジに形成した開口部９１を介して行うことができる。ま
た、試薬パッケージ９には試薬に関する情報が、例えば
バーコード９２によって設けられる。

【００１８】この試薬情報は、測定対象に対応した特定
波長の光の発光および測光に関する動作モード、測定項
目を測定するための測定パラメータ、製造ロット毎に異
なる試薬の特性を補正するための補正データ等である。
測定項目は分光光度計が測定する濃度から演算により求
められる量であり、例えば測定対象の水素イオン濃度，
水酸イオン濃度，特定元素の量等である。また、発色試
薬は製造ロット毎に感度差があり、同一の吸光度であっ
ても濃度に差が生じるため、補正データは求めた吸光度
に対して補正を行って、試薬について同一条件で濃度を
求める。この補正データは、試薬の特性を標準サンプル
を用いてあらかじめ測定して誤差を求めておくものであ
る。

【００１９】したがって、試薬パッケージの試薬情報に
は、該試薬によって分光光度測定を行う際の測定条件
や、求めた吸光度から求める測定項目の内容や、試薬の
ロット誤差を補正する補正データ等が含まれることにな
る。

【００２０】バーコード９２によって試薬情報を設ける
場合には、バーコードリーダー等の光学読み取手段によ
って試薬情報を読み取ることができる。その他、図２
（ｂ）に示すように、試薬パッケージの一部に切り欠き
や突起部等の凹凸部９４によって試薬情報を設けること
もできる。また、試薬や反応液に影響がない場合には磁
気情報よって試薬情報を設けることもできる。

【００２１】次に、図３および図１を用いて動作モード
記憶手段１４について説明する。動作モードはモノクロ
メータ等の光選択手段や受光手段を調節して、測定対象
に対応した特定波長の光の発光および測光を行うモード
であり、動作モード記憶手段１４は例えば回折格子の角
度データΘ（あるいはフィルタＦ）および受光部Ｔを特
定波長λと対応させて記憶する。

【００２２】図１において、読み取り手段６が試薬パッ
ケージ９に設けられたバーコードを読み取って試薬情報
を得ると、符号変換手段１２はこの試薬情報を符号変換
する。読出し手段１３は動作モードに係わる信号を動作
モード記憶手段１４に送る。例えば特定波長λ３の動作
モードの場合には、動作モード記憶手段１４は特定波長
λ３に対応する回折格子の角度データΘ３（あるいはフ
ィルタＦ３）および受光部Ｔ３を読み出し、回折格子駆
動手段７（あるいはフィルタ選択手段）および受光部選
択手段８に送って、モノクロメータ３の回折格子の角度
調節（あるいフィルタ選択）や受光部５の選択を行う。

【００２３】次に、図４および図１を用いて測定パラメ
ータ記憶手段１５，補正データ記憶手段１６，および演
算手段１０について説明する。測定パラメータは、測定
項目を測定するために必要な演算プログラムや係数であ
り、また、補正データは、製造ロット毎に異なる試薬の
特性を補正するためのデータである。

【００２４】測定パラメータ記憶手段１５は、読み出し
手段１３から測定パラメータに関する信号を受ける。測
定パラメータ記憶手段１５中には、例えば測定項目に対
する演算プログラムや係数が格納されており（図４では
演算プログラムのみを示している）、演算手段１０にお
いて演算プログラムに分光光度計が測定した濃度を代入
して測定項目の値を求めることできる。

【００２５】また、補正データ記憶手段１６は、読み出
し手段１３から補正データに関する信号を受ける。補正
データ記憶手段１６中には、吸光度と濃度との関係を示
す検量線が複数格納されている。この検量線は、試薬の
製造ロット毎の感度差に応じて代表的なものを選択して
格納しておく。これに対して、試薬パッケージに設ける
補正データは、あらかじめ製造ロットの誤差を求め、こ
の誤差を補正する検量線に対して補正データ記憶手段１
６に格納された検量線に近いものを選択する値とする。
これによって、従来の分光光度計のような検量線を求め
る操作を行うことなく、補正データを読むだけで適切な
検量線を得ることができる。

【００２６】また、演算手段１０は、吸光度測定手段１
１と、濃度測定手段１７と、測定項目計算手段１８を備
える。吸光度測定手段１１は通常の分光光度計と同様に
モニタ信号と測定信号を入力して吸光度Ａを求め、濃度
測定手段１７は補正データ記憶手段１６から読み出した
検量線を基にして、吸光度Ａから濃度Ｃを求める。さら
に、測定項目計算手段１８は測定パラメータ記憶手段１
５から読み出した演算プログラムに濃度Ｃを代入して測
定項目の値を演算する。

【００２７】図４において、試薬情報から測定パラメー
タとして測定項目ｍ２が得られ、補正データとして補正
データｄ３が得られた場合の動作について説明する。測
定パラメータ記憶手段１５は、測定項目ｍ２に対応する
演算プログラムＰ３を読み出し、演算手段１０中の測定
項目計算手段１８に送る。また、補正データ記憶手段１
６は、補正データｄ３に対応する検量線Ｄ３を読み出
し、濃度測定手段１７に送る。濃度測定手段１７は、吸
光度測定手段１１で求められた吸光度Ａを検量線Ｄ３に
適応して濃度Ｃを求め、該濃度Ｃを測定項目計算手段１
８に送る。測定項目計算手段１８は、濃度Ｃを演算プロ
グラムＰ３に代入して測定項目の値を求めて出力する。

【００２８】したがって、この測定項目の値を求めるま
での工程は、試薬パッケージ９を本発明の分光光度計に
設置するだけの操作により行うことができ、測定のため
の動作モードの設定や、検量線の作成、製造ロットによ
る試薬の誤差補正、測定項目を求めるための演算等の操
作処理は、試薬パッケージに設けた試薬情報に基づいて
自動的に行うものである。

【００２９】次に、図５を用いて補正データ記憶手段の
他の構成について説明する。図５に示す構成は図４の構
成とほぼ共通であり、補正データ記憶手段の記憶内容お
よび該記憶内容に基づいて検量線を求める検量線演算手
段１９の構成の点で相違している。以下、相違する部分
についてのみ説明する。

【００３０】補正データ記憶手段１６は、検量線を決定
するための係数が補正係数として格納されている。検量
線が例えば２次曲線（ｙ＝αｘ²＋βｘ＋γ）で表され
るとすると、この２次曲線を特定する係数α，β，γを
補正係数として記憶することによって検量線を特定する
ことができる。なお、検量線が原点を通る直線（ｙ＝β
ｘ）で表される場合には格納する補正係数をβのみとし
て、試薬パッケージ９に設ける試薬情報および補正デー
タ記憶手段１６に記憶するデータ量を減少させることが
できる。

【００３１】以下、補正係数としてβのみが記憶されて
いる場合について説明する。補正データとして補正デー
タｄ３が得られた場合には、補正データ記憶手段１６は
補正データｄ３に対応する補正係数β３を読み出し、演
算手段１０中の検量線演算手段１９に送る。検量線演算
手段１９は、直線（ｙ＝βｘ）の式に補正係数β３を代
入して検量線の式を求め、この検量線を濃度測定手段１
７に設定する。これによって、濃度測定手段１７は、吸
光度測定手段１１から得られる吸光度Ａに対する濃度Ｃ
を求めることができる。測定項目計算手段１８は、前記
と同様にして演算プログラムと濃度Ｃを用いて測定項目
の値を求め出力する。

【００３２】本発明の実施の形態によれば、補正データ
によりあらかじめ格納しておいた検量線を選択したり、
検量線を演算で求めることができるため、測定毎に検量
線を作りなおす操作を省くことができ、操作を簡便にす
ることができる。また、補正データとして検量線を特定
する係数を用いる場合には、検量線をより細かく設定す
ることができる。

【００３３】また、本発明の実施の形態において、分光
光度計は、試薬パッケージに設けた動作モード，測定パ
ラメータ，補正データ等の試薬情報を自動的に認識し設
定するため、データを入力する時間を短縮することがで
き、また、人手による入力ミスを除くことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分光光度計において、測定における入力操作を簡便とす
ることができ、また、測定時における検量線の作成を不
要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分光光度計の一実施形態の構成を説明
するブロック図である。

【図２】本発明の試薬パッケージの構成を説明するため
の図である。

【図３】本発明の動作モード記憶手段を説明するための
図である。

【図４】本発明の測定パラメータ記憶手段，補正データ
記憶手段，および演算手段の動作を説明するための図で
ある。

【図５】本発明の測定パラメータ記憶手段，補正データ
記憶手段，および演算手段の動作を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１…信号処理手段、２…光源、３…光選択手段（モノク
ロメータ）、４…受光部、５…受光部、６…読取り手
段、７…回折格子駆動手段、８…受光部選択手段、９…
試薬パッケージ、１０…演算手段、１１…吸光度測定手
段、１２…符号変換手段、１３…読み出し手段、１４…
動作モード記憶手段、１５…測定パラメータ記憶手段、
１６…補正データ記憶手段、１７…濃度測定手段、１８
…測定項目計算手段、１９…検量線演算手段、９１…開
口部、９２…バーコード、９３…試薬、９４…凹凸部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サンプルに特定波長の光を透過させて吸
光光度分析を行う分光光度計において、前記サンプルを
注入する試薬パッケージに設けた試薬情報を読み取る読
取り手段と、特定波長の光の発光および測光を行うため
の動作モードを試薬情報に基づいて設定する動作モード
設定手段と、測定項目に応じた測定パラメータを試薬情
報に基づいて設定する測定パラメータ設定手段と、試薬
に含まれる誤差を試薬情報に基づいて補正する補正手段
を備えたことを特徴とする分光光度計。