JPH1123472A - 発光検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来ＨＬＡテストを行う場合には、手作業に
よって発光試薬の添加や判定表を利用したＨＬＡの型の
判定が行われていた。 【解決手段】 分注ユニット１０によって自動的に発光
試薬の分注が行われ、光検出ユニット１２によって自動
的に各検体の発光測定が行われる。データ処理ユニット
１４では、検体についてのＨＬＡの型の判定が実行され
る。判定条件を追加する場合、検証用ダミーデータが利
用されてその適否が利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光検査装置、特
に、ヒト白血球抗原（ＨＬＡ：Human Leucocyte Antige
n）のテストを自動的に行う発光検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】臓器移植等を行う場合、臓器の提供者と
被提供者との間で血清学的な型が一致している必要があ
る。このため、それらの者について各種のテストが行わ
れる。そのテストの中の１つに、ＨＬＡテストがある。
これはヒト主要組織適合抗原すなわち白血球抗原の型の
判定を行うもので、近年、遺伝子レベルでの検査法が開
発されている。従来、このＨＬＡテストは主に手作業に
よって行われていた。

【０００３】このテストでは、特定の遺伝子に特異的に
反応する指示試薬が複数種類利用される。ここで、指示
試薬は、ＲＮＡ鎖の中の特定の塩基配列と反応する試薬
である。

【０００４】まず、採取された血液サンプルからＤＮＡ
が抽出され、そのＤＮＡサンプルが所定の処理によって
増幅される。その親検体としてのＤＮＡサンプルはあら
かじめ互いに異なる指示薬が注入された複数の容器のそ
れぞれに子検体として小分けされる。次に、各容器に発
光試薬が添加され、各容器ごとに発光の有無（陽性か陰
性か）が調査され、その発光の組み合わせを判定表と突
き合わせることにより、ＨＬＡの型が判定される。

【０００５】ここで、発光試薬は、指示試薬と反応した
検体のみ発光させる試薬であり、一般には２種類の発光
試薬の両方を注入することによって発光の有無が確認さ
れる。各容器には互いに異なる指示試薬が注入されてい
るが、前記２種類の発光試薬は各容器について同じもの
が用いられる。なお、発光試薬の添加による発光時間は
数秒程度であるため、発光の測定を行う直前で発光試薬
を添加するのが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手作業
で発光試薬の分注を行ったり、また発光有無の組み合わ
せを判定表と突き合わせたりするのは、非常に煩雑であ
って負担が大きく、またテストに長い時間を要するとい
う問題がある。また、判定ミスの可能性をゼロにできな
いという面がある。更に、新しい指示薬の開発や検査法
の進歩に伴って、新しい判定条件が追加された場合に柔
軟に対応できないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、検体の発光検査時における煩
雑さや処理負担を解消し、正確な検査を行えるようにす
ることにある。

【０００８】本発明の他の目的は、判定条件の変更に柔
軟に対応でき、しかも判定条件の変更の適否をチェック
できる装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、検体が小分け注入されると共にそれぞれ
異なる指示試薬が注入される複数の検体容器と、前記各
検体容器内に発光試薬を添加する試薬供給手段と、前記
各検体容器内での発光を検出する発光検出手段と、前記
各検体容器ごとに発光の有無を判定し、各検体容器の発
光の組み合わせから前記検体の性質を判定する判定手段
と、を含むことを特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、検体と指示試薬とが注
入された各検体容器に対して発光試薬の添加が行われ、
その際の各検体容器での発光の有無が検査される。そし
て、発光の組み合わせに基づいて検体の性質が判別され
る。発光試薬の添加から判定までの一連の工程が自動的
に実行されるので、操作者の負担は大幅に軽減され、ま
た人為的ミスに起因する問題を解消することが可能であ
る。

【００１１】本発明の好適な態様では、前記複数の検体
容器における特定番目の検体容器には、発光基準生成の
ための特定の指示試薬が注入され、前記判定手段は、前
記特定番目の検体容器の発光量を基準として、それ以外
の各検体容器の発光の有無を相対的に決定する。このよ
うにいずれかの子検体を発光基準として用いれば、検体
濃度や測定条件等によらずに正確な発光判定を行える。

【００１２】本発明の好適な態様では、前記判定手段が
利用する判定条件が格納された判定条件記憶部を含むこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明の好適な態様では、前記判定条件記
憶部内の判定条件を変更するための判定条件変更手段を
含むことを特徴とする。このように判定条件の追加、削
除、訂正を行う手段を設ければ、システム設計をやり直
すことなく、各種の検査法に柔軟に対応できる。

【００１４】本発明の好適な態様では、新しい判定条件
を検証するために用意されたダミーデータを格納するダ
ミーデータ格納手段と、前記ダミーデータを利用して検
体の性質を判定した結果に基づいて新しい判定条件の適
否を検証する検証手段と、を含むことを特徴とする。こ
の構成によれば、新しい判定条件を追加しても、ダミー
データを利用してそれを検証できるので、誤った判定条
件が登録されてしまうことによる問題を未然に回避で
き、信頼性の高いシステムを構築できる。

【００１５】本発明の好適な態様では、複数のウエルが
形成されたマイクロプレートを含み、前記マイクロプレ
ートが複数のブロックに区分され、その各ブロックに各
親検体が割り当てられたことを特徴とする。上記構成に
よれば、装置に１枚のマイクロプレートをセットするだ
けで、複数の検体に対する検査を自動的に行うことがで
き、分注処理や発光測定等を連続して行うことによっ
て、複数の検体にわたる全体の検査時間を短縮できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１には、本発明に係る発光検査装置の好
適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示
す概念図である。この発光検査装置は、人間の血清に対
してＨＬＡテストを実行するものである。すなわち白血
球抗原テストを実行してその抗原の型を判定するもので
ある。

【００１８】図１において、本装置は大別して、分注ユ
ニット１０、光検出ユニット１２及びデータ処理ユニッ
ト１４で構成されるものである。システム制御部１６は
各ユニット１０，１２，１４に対する制御を実行してい
る。

【００１９】分注ユニット１０は、１又は複数のノズル
２０を利用して、２種類の発光試薬の分注を実行するも
のである。なお、分注ユニット１０を利用して親検体や
指示試薬の分注を行わせてもよい。

【００２０】図１に示されるマイクロプレート６には、
複数の井戸状のウエル８がマトリクス状に形成されてお
り、各ウエル８には、指示試薬と子検体としてのＤＮＡ
サンプルとが注入されている。その状態で、各容器にお
ける指示試薬の反応の有無を発光検査するために、各ウ
エルに追加的に発光試薬が注入される。なお、本実施形
態において、検体は２４個に小分けされ、互いに異なる
２４種類の指示試薬が利用されている。

【００２１】ノズル２０は、ノズル搬送機構２２によっ
て三次元的に駆動される。その駆動は分注制御部３０に
よって制御されている。また分注制御部３０は、２つの
ノズルに対応して設けられた２つの分注ポンプ２４の動
作を制御している。具体的には、分注ポンプ２４のピス
トン軸を駆動するモータ２６が分注制御部３０によって
制御されている。各分注ポンプ２４は、各発光試薬槽２
８からそれぞれの発光試薬を吸引して、各発光試薬をノ
ズル２０に供給する作用を有する。なお、本実施形態の
ように、２つの発光試薬ごとに分注ポンプ２４及びノズ
ル２０を設けてもよいが、それらの発光試薬に対して一
つの分注ポンプ２４及び分注ノズル２０を兼用させても
よい。各発光試薬ごとに分注ポンプ２４及びノズル２０
を設ければ、ノズルや分注ホースなどの洗浄が不要にな
るという利点がある。また、このような構成によれば分
注に係る時間を大幅に短縮できるという利点がある。分
注ユニット１０としては従来から用いられている分注装
置の構成を利用できる。

【００２２】光検出ユニット１２は、光検出器３２及び
信号処理部３６を含むものである。本実施形態におい
て、光検出器３２は、１つのみ設けられており、プレー
ト搬送機構３３によってマイクロプレート６を水平方向
に駆動することによって、いずれかのウエル８に対する
光検出が実行されている。光検出器３２は例えば光電子
増倍管（ＰＭＴ）等で構成されるものであり、受光量に
応じた光検出信号３４を出力するものである。信号処理
部３６は、その光検出信号３４に対して増幅やデジタル
信号への変換処理などを実行する。各ウエルについての
光検出結果はデータ処理部３８内に設けられたメモリに
それぞれ格納される。

【００２３】次に、データ処理ユニット１４において
は、データ処理部３８によって各ウエル８についての光
検出結果に基づいて検体のＨＬＡの型が判定される。具
体的には、判定条件テーブル４０内に後に図４を用いて
説明するような判定条件が格納されており、その判定条
件に対して光検出結果を付き合わせることによってＨＬ
Ａの型が判定されている。なお、本実施形態ではその型
の判定に当たっては大分類の判定（血清学的タイプの判
定）がまず最初に行われており、その大分類の判定が適
正に行われた場合のみ小分類の判定（細分化判定）が実
行されている。

【００２４】判定条件変更部４２は、判定条件テーブル
４０に対して新たな判定条件を追加登録するための手段
であり、例えばキーボード及びそのキーボードからのデ
ータを判定条件として登録するための処理部などで構成
される。検証用ダミーデータ記憶部４４は、判定条件テ
ーブル４０に対して追加登録される判定条件が適正なも
のであるか否かを判定するために用意された検証用ダミ
ーデータを記憶した手段である。すなわち、データ処理
部３８に対して検証用のダミーデータを与えることによ
って、追加登録された判定条件が適正であるか否かが判
定される。これについては後に詳述する。

【００２５】表示部４６には、データ処理部３８におけ
る判定結果すなわちＨＬＡの型が大分類と小分類に区別
されて表示される。

【００２６】図２には、ウエル８が示されている。ウエ
ル８に注入されているＤＮＡサンプルと指示試薬の混合
液に対して発光試薬が添加される。上述のように指示試
薬は特定の塩基配列と反応するものであり、その反応の
有無は発光試薬の添加による発光の有無として検出され
る。上記のように発光時の光は光検出器３２で検出され
る。なお、ウエル８の底面や側面には他とウエルとの間
におけるクロストークを防止するために遮光膜等を形成
するのが望ましい。また、ウエル間におけるクロストー
クを防止するために、光検出時には、できるだけウエル
８の上面開口に密着する位置で光検出を行うのが望まし
い。

【００２７】図３には、マイクロプレート６の上面図が
示されている。上述のように、マイクロプレート６には
複数のウエルがマトリクス状に形成されている。本実施
形態では、それらの複数のウエルが第１ブロックから第
４ブロックまでの４つのブロックに区分されている。各
ブロックは１つの親検体に対応しており、本実施形態で
は４つの検体を同時に測定することが可能である。もち
ろん、マイクロプレート６におけるウエル８の数に応じ
てブロック数を適宜設定すればよい。

【００２８】なお、本実施形態では単一の光検出器３２
が利用されていたが、例えば行方向あるいは列方向にお
けるウエルの数と同数の光検出器を用いれば、同時に複
数の子検体に対する発光測定を行うことができる。

【００２９】図４には、図１に示した判定条件テーブル
４０内に格納される複数の判定条件が示されている。横
軸に示される数字は各指示試薬の番号を示している。図
４に示すように大分類は指示試薬１〜１３を利用して特
定されるものであり、ＨＬＡの型の大分類を示すもので
ある。小分類は、指示試薬１〜２３を利用して分類され
るものであり、ＨＬＡの型に相当するものである。ちな
みに、２４の指示試薬は、発光量の基準として利用され
るものであり、通常は常に発光するように設定されてい
る。この２４番の指示試薬に対する発光量に対してＡ％
以上発光しているものが陽性として判定され、それ以下
のものが陰性として判定される。このように発光基準を
設けることによって、誤差の少ない精度の高い判定を実
現できる。

【００３０】次に図５及び図６を用いてデータ処理部３
８の動作について説明する。

【００３１】データ処理部３８の内部メモリに各ウエル
についての発光量データが格納されている状態で図５に
示すフローチャートが実行される。Ｓ１０１では、メモ
リから各発光量データが取得される。Ｓ１０２では、２
４番目の検体についての発光量がＢカウント以上である
か否かが判定される。Ｂカウントよりも少なければ、Ｓ
１１０において判定不能が表示部４６へ出力される。

【００３２】一方、Ｓ１０２において、２４番の検体の
発光量がＢカウント以上であると判定された場合には、
その２４番の検体の発光量のＡ％を基準値とし、Ｓ１０
３においてその基準値を境として各指示試薬について陽
性か陰性かが判定される。

【００３３】Ｓ１０４では、その判定結果の組み合わせ
が判定条件テーブル４０に照合され、その結果によって
まず大分類の判定が実行される。上述したように、この
大分類の判定では、指示試薬１〜１３までの測定結果が
利用される。

【００３４】Ｓ１０５において、大分類の判定が行えな
かったと判定された場合には、Ｓ１１０において判定不
能が出力される。

【００３５】Ｓ１０６では、判定条件テーブルに基づい
て小分類の判定が実行される。これは指示試薬１〜２３
までの測定結果を利用して実行される。Ｓ１０７では、
その小分類の判定が行えたか否かが判断され、判定を行
えた場合にはＳ１０８において大分類判定結果と小分類
判定結果が表示部４６へ出力される。一方、Ｓ１０７に
おいて小分類の判定が行えなかったと判断された場合に
は、Ｓ１０９において大分類結果のみが出力される。

【００３６】次に図６には、判定条件を追加した場合の
処理が示されている。Ｓ２０１では、データ処理部３８
によって、追加する判定条件が取得される。Ｓ２０２で
は、検証用ダミーデータ記憶部４４に格納されたダミー
データが用いられ、そのダミーデータに対して大分類及
び小分類の判定を行う処理が実行される。その結果、大
分類及び小分類の判定結果が検証用ダミーデータに対応
づけられた正規の判定結果と比較される。ここで、その
正規の判定結果は、例えば検証用ダミーデータ記憶部４
４内に格納させておくＳ２０４では、その比較によって
検証結果が適正であると判定された場合には、Ｓ２０５
において追加する判定条件が判定条件テーブル４０に登
録される。

【００３７】一方、Ｓ２０４において検証結果が適正で
ないと判断された場合には、Ｓ２０６において表示部４
６へエラーメッセージが出力され、更にＳ２０７におい
てその判定条件を破棄するか否かのメッセージが表示部
４６に出力される。ここで、ユーザが破棄しない旨の入
力を行うと、Ｓ２０８において新たな判定条件を入力さ
せるための処理が実行され、上述したＳ２０２からの各
工程が繰り返し実行される。一方、Ｓ２０７において判
定条件を破棄すると判断された場合には、Ｓ２０９にお
いて判定条件が破棄される。

【００３８】このように新しく判定条件を追加する場合
には、検証用ダミーデータ及びそれに対応づけられた検
証結果を利用してその判定条件の適否を判定できるの
で、誤って判定条件が追加されてしまう問題を未然に回
避できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検体の発光検査時における煩雑さや処理負担を解消でき
かつ正確な検査を行うことができる。また、本発明によ
れば判定条件の変更の適否をチェックすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る発光検査装置の全体構成を示す
概念図である。

【図２】 ウエルの具体的な構成を示す断面図である。

【図３】 マイクロプレートの上面図である。

【図４】 判定条件テーブルの具体的な構成を示す図で
ある。

【図５】 データ処理部の判定処理を示すフローチャー
トである。

【図６】 データ処理部の追加判定条件の適否判断のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

６ マイクロプレート、８ ウエル、１０ 分注ユニッ
ト、１２ 光検出ユニット、１４ データ処理ユニッ
ト、３２ 光検出器、３８ データ処理部、４０判定条
件テーブル、４２ 判定条件変更部、４４ 検証用ダミ
ーデータ記憶部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検体が小分け注入されると共にそれぞれ
   異なる指示試薬が注入される複数の検体容器と、 前記各検体容器内に発光試薬を添加する試薬供給手段
   と、 前記各検体容器での発光を検出する発光検出手段と、 前記各検体容器ごとに発光の有無を判定し、各検体容器
   の発光の組み合わせから前記検体の性質を判定する判定
   手段と、 を含むことを特徴とする発光検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記複数の検体容器における特定番目の検体容器には、
   発光基準生成のための特定の指示試薬が注入され、 前記判定手段は、前記特定番目の検体容器の発光量を基
   準として、それ以外の各検体容器の発光の有無を相対的
   に決定することを特徴とする発光検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記判定手段が利用する判定条件が格納された判定条件
   記憶部を含むことを特徴とする発光検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 前記判定条件記憶部内の判定条件を変更するための判定
   条件変更手段を含むことを特徴とする発光検査装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の装置において、 新しい判定条件を検証するために用意されたダミーデー
   タを格納するダミーデータ格納手段と、 前記ダミーデータを利用して検体の性質を判定した結果
   に基づいて新しい判定条件の適否を検証する検証手段
   と、 を含むことを特徴とする発光検査装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の装置において、 複数のウエルが形成されたマイクロプレートを含み、 前記マイクロプレートが複数のブロックに区分され、そ
   の各ブロックに各親検体が割り当てられたことを特徴と
   する発光検査装置。