WO2001077680A1 - Procede de mesure pour bande d'essai immunochromatographique - Google Patents

Procede de mesure pour bande d'essai immunochromatographique Download PDF

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WO2001077680A1
WO2001077680A1 PCT/JP2001/002991 JP0102991W WO0177680A1 WO 2001077680 A1 WO2001077680 A1 WO 2001077680A1 JP 0102991 W JP0102991 W JP 0102991W WO 0177680 A1 WO0177680 A1 WO 0177680A1
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WO
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light
immunochromatographic test
test strip
test piece
mixing rod
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PCT/JP2001/002991
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Inventor
Kazunori Yamauchi
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for measuring an immunochromatographic (immunochromatographic) test strip.
  • an antigen (or antibody) in the sample (sample) and an antibody (or ⁇ 3 ⁇ 4) that causes an antigen-antibody reaction are banded in advance at a specific position on the immunochromatographic test strip. It is applied to. After applying the sample to the immunochromatographic test strip, the developing solution is used to elute the antigen (or antibody) in the sample and permeate the immunochromatographic test strip, and the antibody (or The antigen (or antibody) in the sample is trapped by the antigen-antibody reaction at the (antigen).
  • this trapped amount is the total amount of the antigen (or antibody) in the sample
  • the antigen (or antibody) in the sample is labeled with a dye
  • the antigen (or antibody) can be determined by optical measurement such as absorbance. The total amount can be measured.
  • the immunochromatographic analysis is a method that can quantify to a trace amount compared to the ordinary color test.
  • an apparatus for measuring the concentration of a specific substance in a sample from an immunochromatographic test piece after the sample has developed and developed a color there is, for example, a measuring apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-51010. .
  • the measuring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-51010 irradiates an immunochromatographic test piece with light from an LED, and detects light reflected by the immunochromatographic test piece with a CCD color image sensor. It is intended to recognize the degree of coloration.
  • the amount of light applied to the immunochromatographic test piece is reduced, and the colored portion of the immunochromatographic test piece is thin (about 0.5 mm). This makes it difficult to detect colored parts I will.
  • an arc tube such as a sodium lamp or a fluorescent lamp as a light source, but in this case, the apparatus becomes large.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides an immunochromatographic test strip measuring apparatus capable of reliably detecting a colored portion of an immunochromatographic test piece without increasing the size of the apparatus.
  • the task is to provide.
  • an immunochromatographic test strip measuring apparatus of the present invention comprises: an irradiation optical system for irradiating the immunochromatographic test strip with measurement light; and detecting light from the immunochromatographic test strip by irradiation of the measurement light.
  • An immunochromatographic test strip measurement device comprising: a light-emitting element; and a mixing rod for mixing light output from the light-emitting element. The light emitted from the mixing rod is irradiated as measurement light onto the immunochromatographic test piece, and the detection optical system uses an imaging lens that forms an image of the light from the immunochromatographic test piece and an imaging lens from the immunochromatographic test piece. And an imaging device disposed at a position where light is imaged, wherein the imaging device detects transmitted light from the immunochromatographic test strip.
  • the irradiation optical system includes an irradiation optical system and a detection optical system.
  • the irradiation optical system includes a light emitting element and a mixing rod that mixes light output from the light emitting element, and uses light emitted from the mixing rod as measurement light as immunochromatography.
  • the test optics are illuminated and the detection optics are arranged at an imaging lens for imaging light from the immunochromatographic test strip and at a position where the light from the immunochromatographic test strip is imaged by the imaging lens.
  • An imaging element which receives light from the immunochromatographic test strip and detects the light.
  • the light output from the light emitting element is mixed by the mixing rod and irradiated to the immunochromatographic test piece, attenuation of light from the light emitting element is suppressed, and the amount of light irradiated to the immunochromatographic test piece increases. As a result, the colored portion of the immunochromatographic test strip can be reliably detected by the imaging device.
  • a light emitting element is used as a light source, it is possible to suppress an increase in the size of the device.
  • the light entrance surface and the light exit surface side of the mixing port are provided for diffusing light incident on the mixing rod and light emitted from the mixing rod. It may be characterized in that diffusion means is further provided.
  • Diffusion means for diffusing light incident on the mixing rod and light emitted from the mixing rod is further provided on the light incident surface side and the light emission surface side of the mixing rod, so that the immunochromatographic test piece is irradiated. Light is made substantially uniform. This makes it possible to more reliably detect the colored portion of the immunochromatographic test strip using the imaging device.
  • the immunochromatographic test strip is held in a casing having an observation window, and the irradiation optical system uses light emitted from the mixing rod as measurement light as measurement light. And the area of the light emitting surface of the mixing rod is set to be larger than the area of the observation window.
  • the immunochromatographic test piece is held in a casing having an observation window, and the illumination optical system irradiates the light emitted from the mixing rod toward the observation window as measurement light. Since the area of the emission surface is larger than the area of the observation window, the light applied to the position corresponding to the observation window of the immunochromatographic test strip is substantially uniformized. This makes it possible to more reliably detect the colored portion of the immunochromatographic test strip using the imaging device.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an absorption profile of transmitted light of the immunochromatographic test piece.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an immunochromatographic test strip measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the immunochromatographic test strip measuring device according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a front view of the immunochromatographic test strip measuring device according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of a test strip holder included in the immunochromatographic test strip measurement device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a rear view of a test strip holder included in the immunochromatographic test strip measurement device according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of a lens mask included in the immunochromatographic test strip measuring apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of a linear array CCD image sensor included in the immunochromatographic test strip measurement device according to the third embodiment.
  • the measurement device 1 includes an irradiation optical system 20 for irradiating the immunochromatographic test piece 10 with measurement light, and a detection optical system 30 for detecting light from the immunochromatography test piece 10 by irradiation of the measurement light.
  • the irradiation optical system 20 has a light emitting element 21 and a mixing rod 22.
  • the detection optical system 30 has an aperture 31, a convex lens 33 as an imaging lens, and a CCD image sensor 36 as an image sensor.
  • the immunochromatographic test piece 10 is made of a material such as nitrocellulose membrane / filter paper and has a rectangular shape. The immunochromatographic test piece 10 is held in a rectangular casing 11 in plan view.
  • the casing 11 has a specimen spotting window 12 along its long side direction, an observation window 13, and a control window 1. 4 and are provided.
  • the immunochromatographic test strip 10 includes a sample spotting section 15 provided at a position corresponding to the sample spotting window 12 and a detection section 1 provided at a position corresponding to the observation window 13 and the control window 14. 6 and 17.
  • the detection section 16 is coated with and immobilized with an antibody (or antigen) that reacts with the antigen (or antibody) in the sample, and has a line shape (or band shape).
  • the casing 11 holding the immunochromatographic test piece 10 is held by holding means (not shown).
  • the observation window 13 has a size of, for example, 4 mm ⁇ 8 mm.
  • the sample is dropped from the sample spotting window 12 onto the sample spotting part 15 of the immunochromatographic test strip 10.
  • the antigen (or antibody) in the sample binds to the labeling dye,
  • the conjugate of the (or antibody) and the labeling dye and the unreacted labeling dye move in the long side direction of the immunochromatographic test piece 10.
  • an antigen is contained in the sample, and the antigen reacts with the detection unit in each case.
  • the sample in the sample reacts specifically with the antibody immobilized on the detection section 16, and the reacted detection section 16 has a linear pattern 18 Is formed.
  • the colored line-shaped pattern 18 is formed to extend in a direction (for example, a direction orthogonal to) the direction of movement of the antigen (or antibody) in the specimen in the immunochromatographic test piece 10, and the observation window is formed. It can be observed from 13.
  • the light emitting element 21 includes a plurality of LEDs having different emission wavelengths, in this embodiment, a blue LED 2IB and a red LED 21R.
  • a blue LED 2IB When the linear pattern 18 formed by the antigen-antibody reaction is colored red, blue LED 21B is emitted.
  • red LED 21R When the linear pattern 18 formed by the antigen-antibody reaction is colored blue, red LED 21R is emitted.
  • the mixing rod 22 is a prismatic (or cylindrical) rod made of transparent acrylic resin for mixing the light output from the light emitting element 21 (blue LED 2 IB or red LED 21 R). It has a light incident surface and a light emitting surface. Mi The light emitting element 21 described above is disposed on the light incident surface side of the rod 22. Further, on the light emitting surface side of the mixing rod 22, a chromatographic test piece 10 (casing 11) is arranged. In detail, the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) is arranged to face the light emitting surface of the mixing rod 22 so that the observation window 13 of the casing 11 overlaps the light emitting surface of the mixing rod 22. Is done.
  • the light emitting surface of the mixing rod 22 has a size of 8 mm x 14 mm, and the area of the light emitting surface of the mixing rod 22 is larger than the opening area of the observation window 13 of the casing 11. Is set.
  • Diffusion plates 23 and 24 as diffusion means are provided on the light entrance surface and the light exit surface of the mixing rod 22 in a state of contacting the light entrance surface and the light exit surface of the mixing groove 22.
  • These diffusion plates 23 and 24 are made of milk-white acrylic resin.
  • the light entrance surface and the light exit surface of the mixing rod 22 may be processed into a ground glass shape as diffusion means.
  • the light output from the light emitting element 21 blue LED 2 IB or red LED 21 R
  • the light that has entered the mixing rod 22 is mixed by propagating while being totally reflected on the side surface of the mixing groove 22, and reaches the light exit surface of the mixing rod 22.
  • the light that has reached the light emitting surface of the mixing rod 22 is diffused by the diffusion plate 24, and then is measured from the back side of the observation window 13 of the casing 11 as measurement light from the immunochromatographic test piece 10 (the observation of the casing 11). It is irradiated toward window 13).
  • the aperture 31 has a squeezing hole 32.
  • the transmitted light that has passed through the immunoclosure mat specimen 10 (casing 11) and exited from the observation window 13 due to the irradiation of the measurement light is converged by the aperture hole 32 of the aperture 31.
  • the convex lens 33 forms an image of the transmitted light from the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) that enters through the aperture hole 32 of the aperture 31.
  • the CCD image sensor 36 has a light receiving surface 37 so that the light receiving surface 37 is located at a position where the transmitted light from the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) is imaged by the convex lens 33. It is arranged.
  • the CCD image sensor 36 detects the transmitted light of the immunochromatographic test piece 10 by imaging the image formed by the convex lens 33 on the light receiving surface 37.
  • the absorbance of the linear pattern 18 formed by coloring based on the output signal from the CCD image sensor 36 is as follows. Ask for. First, based on the output signal intensity from the CCD image sensor 36 and the position of the light receiving element (channel) of the CCD image sensor 36, an absorption profile of the transmitted light of the immunochromatographic test strip 10 as shown in Fig. 2 is created. I do.
  • the total amount (concentration) of the antibody or antigen contained in the sample is determined from the absorbance ABS with reference to a previously prepared calibration characteristic line.
  • the absorbance ABS may be calculated based on the following equation (2).
  • the measuring apparatus 1 includes the irradiation optical system 20 and the detection optical system 30.
  • the irradiation optical system 20 includes a light emitting element 21 (blue LED 21 B or red LED 21 R),
  • the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) is irradiated with light emitted from the mixing rod 22 as measurement light.
  • the detection optical system 30 has a convex lens 33 and a CCD image sensor 36, and detects transmitted light from the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) by the CCD image sensor 36.
  • the light output from the light emitting element 21 is mixed by the mixing glass 22 and irradiated to the immunochromatographic test piece 10 (casing 11), attenuation of the light from the light emitting element 21 is suppressed, and the immunochromatographic test piece 10 The amount of light emitted increases. As a result, it is possible to reliably detect the linear pattern 18 formed by coloring in the immunochromatographic test piece 10 by the CCD image sensor 36. In addition, since the light emitting element 21 (blue LED 2 IB or red LED 21 R) is used as the light source, the size of the measuring device 1 can be suppressed.
  • the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) is irradiated. Light is made substantially uniform. This makes it possible to more reliably detect the linear pattern 18 in the immunochromatographic test strip using the CCD image sensor 36.
  • the area of the light emitting surface of the mixing rod 22 is larger than the area of the observation window 13 of the casing 11, so that the position corresponding to the observation window 13 of the immunochromatographic test strip 10 is set.
  • the light applied to the surface is further substantially equalized. This makes it possible to more reliably detect the linear pattern 18 in the immunochromatographic test strip 10 using the CCD image sensor 36.
  • the irradiation optical system 20 and the detection optical system 30 are arranged so that the CCD image sensor 36 receives the transmitted light of the measurement light irradiated on the immunochromatographic test piece 10, Based on the transmitted light received by the image sensor 36, the absorbance of the linear pattern 18 formed by coloring is measured. As a result, a linear pattern formed on the immunochromatographic test piece 10 was obtained. It is possible to easily and accurately measure the degree of coloration of 18 and to appropriately measure the total amount (concentration) of ⁇ or antibody contained in the sample.
  • the measuring device 101 according to the second embodiment is different from the measuring device 1 according to the first embodiment in that the imaging lens is a cylindrical lens.
  • the measuring apparatus 101 has an aperture 131, and a cylindrical lens 1333 as an imaging lens.
  • the cylindrical lens 13 3 is arranged such that the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 13 3 intersects (eg, is orthogonal to) the direction of movement of the antigen (or antibody) in the specimen in the immunochromatographic test piece 10. In other words, it is arranged so as to face the extending direction of the linear pattern 18 formed by coloring the immunochromatographic test piece 10.
  • the aperture 13 1 is provided on the light incident surface side of the cylindrical lens 13 3.
  • the aperture 13 1 is formed with a rectangular slit 13 2 extending in the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 13 3.
  • an aperture 13 4 for suppressing the light from other than the observation window 13 from being incident on the cylindrical lens 13 3 is provided on the light emission side of the immunochromatographic test piece 10 (casing 11). It is arranged.
  • the aperture 135 is provided with a hole 135 for emitting light transmitted from the immunochromatographic test piece 10 (casing 11).
  • the measuring device 101 having the above-described configuration also has the same operation and effect as the measuring device 1 of the first embodiment, and is formed by coloring the immunochromatographic test piece 10 using the CCD image sensor 36. It is possible to reliably detect the line-shaped pattern 18. Further, since the light emitting element 21 (blue LED 2IB or red LED 21R) is used as the light source, the size of the measuring apparatus 101 can be suppressed.
  • the measuring device 101 has a cylindrical lens 133 as an imaging lens.
  • the cylindrical lens 1333 is arranged such that the generatrix direction of the curved surface intersects the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece 10 and is irradiated by the measurement light.
  • a linear pattern 18 formed in a direction intersecting with the movement direction of the antigen or antibody is imaged on the CCD image sensor 36.
  • the light parallel to the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece 10 is imaged on the CCD image sensor 36, and the light orthogonal to the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece 10 is obtained. Will be blurred and averaged.
  • an aperture 13 1 having a rectangular slit 13 2 extending in the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 13 3 is provided. Therefore, an image with a small difference can be formed in the CCD image sensor 36.
  • the measuring device 201 according to the third embodiment is different from the measuring device 101 according to the second embodiment in that the optical path is bent using a mirror.
  • the measuring device 201 has a case 202 and a lid (not shown) attached to the case 202.
  • the case 202 includes an irradiation optical system 2Q, a detection optical system 30, and a control circuit 203 for performing various arithmetic processing and controlling the operation of the measuring device 201.
  • Chassis 200 Is defined.
  • the light emitting element 21 (blue LED 21 B or red LED 21 R) is fixed to the mounting base 205.
  • the mounting base 205 is attached to the chassis 204 via a bracket 206.
  • the mixing rod 22 is disposed in the rod case 207 in a state where the diffusing plates 23 and 24 are in contact with the light incident surface and the light emission surface of the mixing rod 22.
  • the position of the mixing rod 22 in the optical waveguide direction is such that the restricting portion 208 formed integrally with the mouth case 207 comes into contact with the diffusion plate 24, and is assembled to the mouth case 207. It is specified by the contact between the rod holding plate 209 and the diffusion plate 23 which are to be used.
  • a plurality of rod holders 210 are attached to the side surface of the mixing rod 22 at a predetermined interval in the optical waveguide direction of the mixing rod 22.
  • the position of the mixing rod 22 in the direction orthogonal to the optical waveguide direction is defined by the contact of the port holder 210 with the side wall of the rod case 207.
  • test piece holder 211 On the upper surface of the restricting part 208 (the back side of the surface where the diffusion plate 24 contacts), there is a test piece holder 211 that is configured to allow the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) to be inserted. It is set up.
  • the test piece holder 211 functions as a holding means for holding the immunochromatographic test piece 10 (casing 11).
  • the test piece holder 1 2 1 1 has an aperture 1 3 4 and a test piece mounting section 2 1 2 integrally formed, and is inserted into the test piece holder 2 1 1 and mounted on the test piece mounting section 2 1 2
  • the placed casing 11 and the aperture 13 4 are configured to abut.
  • the test piece holder 211 is attached to the chassis 204 in a state where the restricting part 208 and the test piece placing part 212 are in contact with each other.
  • the insertion position of the immunochromatographic test piece 10 (casing 1 1) in the longitudinal direction is adjusted by the casing 1 and the casing 1 (casing 1). Is defined by the contact of the end with the first longitudinal direction.
  • the aperture 13 4 contains the immunochromatographic test piece 10 —A hole 1 35 is provided to allow the transmitted light from the thing 1 1) to pass through.
  • the hole 135 of the aperture 134 has a size of 5 mm ⁇ 8 mm.
  • light from the diffusion plate 24 is irradiated onto the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) on the test piece mounting portion 2 1 2 of the test piece holder 1 2 1 1.
  • Holes 214 are provided.
  • the hole 2 14 of the test piece mounting portion 2 12 has a size of 8 mm ⁇ 4 mm.
  • the light emitting surface of the mixing rod 22 has a size of 8 mm ⁇ 4 mm.
  • the observation window has a size of 4 mm x 8 mm.
  • a mirror 2 15 is provided above the test piece holder 1 2 1.
  • the mirror 2 15 is attached to the chassis 204 via a mirror holder 2 16.
  • the light reflected by the mirror 2 15 enters the cylindrical lens 13 3.
  • the mirror 215 causes the optical path in the measuring device 201 to be bent, and as shown in FIG. 4, the irradiation optical system 20 and the detection optical system 30 are arranged in an inverted L-shape. become.
  • the control circuit 203 is attached to the chassis 204 while being arranged inside the irradiation optical system 20 and the detection optical system 30 arranged in an inverted L shape. By laying out the irradiation optical system 20, the detection optical system 30, and the control circuit 203 as described above, the size of the measuring device 201 can be reduced.
  • the cylindrical lens 1333 is arranged such that the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 133 intersects (eg, is orthogonal to) the direction of movement of the antigen (or antibody) in the sample in the immunochromatographic test piece 10. That is, they are arranged so as to face the extending direction of the linear pattern 18 formed by coloring in the immunochromatographic test piece 10.
  • a lens mask 217 On the light incident surface side of the cylindrical lens 133, a lens mask 217 as an aperture is provided.
  • a rectangular slit 13 2 extending in the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 13 3 is formed in the lens mask 2 17.
  • the size of the slit 13 is set to 4 mm ⁇ 8 mm.
  • the cylindrical lens 1 3 3 and the lens mask 2 17 are held between the lens holder 2 18 and the press ring 2 19 by screwing the press ring 2 19 into the lens holder "" 2 18. .
  • the lens holder 218 is fixed while being inserted into the hole of the lens mounting cylinder 220.
  • the lens mounting cylinder 220 to which the lens holder 218 is fixed is mounted on the chassis 204.
  • the light emitted from the cylindrical lens 133 enters the linear array CCD image sensor 236.
  • the linear array CCD image sensor 236 has a light receiving surface 237 extending in a one-dimensional direction.
  • the linear array CCD image sensor 23 6 is arranged so that the light receiving surface 23 7 is located at a position where the transmitted light from the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) is imaged by the cylindrical lens 13 33. Has been established.
  • a plurality of light receiving elements (2408 in the present embodiment) are arranged in a one-dimensional direction.
  • the linear array CCD image sensor 236 is fixed to a sensor holder 239 via a substrate 238, and the sensor holder 239 is mounted on a chassis 224 via a sensor mounting cylinder 240. Attached to. As shown in FIG. 4, the light receiving surface 237 of the linear array CCD image sensor 2336 extends in the state where the linear array CCD image sensor 2336 is mounted on the chassis 204. Is a direction intersecting (for example, orthogonal) to the generatrix direction of the curved surface of the cylindrical lens 13 3.
  • a baffle plate 241 for removing stray light is provided between the cylindrical lens 133 and the linear array CCD image sensor 236.
  • the baffle plate 241 is formed with holes 242 and 243 for transmitting light emitted from the cylindrical lens 133.
  • the notch plate 241 is attached to the chassis 204.
  • the detection optical system from the aperture 13 4 to the linear array CCD image sensor 2 36 is covered by a light shielding tube 250 for shielding the detection optical system.
  • This The light-shielding cylinder 250 is attached to the chassis 204.
  • the measuring device 201 having the above-described configuration also has the same operation and effect as the measuring device 101 of the first and second embodiments, and the immunochromatographic test strip 1 using the linear array CCD image sensor 236 It is possible to reliably detect the linear pattern 18 formed by coloring at 0. Further, since the light emitting element 21 (blue LED 21B or red LED 21R) is used as a light source, the size of the measuring device 201 can be suppressed.
  • the measuring device 201 has a cylindrical lens 133 as an imaging lens, and the cylindrical lens 133 has a curved surface whose antigenic or immunogen in the immunomouth matrix test piece 10 is directed.
  • a linear pattern 18 is formed so as to intersect the moving direction of the antibody and is formed in the direction intersecting the moving direction of the antigen or antibody by irradiation of the measuring light. Image on 6.
  • light parallel to the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece 10 is imaged on the linear array CCD image sensor 236, and the light parallel to the moving direction of the antigen or antibody in the immunochromatographic test piece 10 is obtained.
  • the orthogonal light will be blurred and averaged.
  • the color unevenness is optically generated by the cylindrical lens 133.
  • a pattern in which the color unevenness is optically averaged is formed on the linear array CCD image sensor 236.
  • the degree of coloration of the linear pattern 18 formed on the immunochromatographic test piece 10 can be accurately measured.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described numerical values and the like can be appropriately changed and set.
  • the immunochromatographic test piece 10 (casing 11) was irradiated by the CCD image sensors 36, 236.
  • the transmitted light of the measurement light is received, and the absorbance of the linear pattern 18 formed on the immunochromatographic test piece 10 is measured based on the transmitted light received by the CCD image sensors 36 and 236.
  • the CCD image sensors 36 and 236 receive the reflected light of the measurement light applied to the immunochromatographic test piece 10 (casing 11), and the measuring devices 1, 101 and 201 receive the CCD image sensors 36 and 236.
  • the reflectivity of the linear pattern 18 formed on the immunochromatographic test strip 10 may be measured based on the reflected light received at the step (a).
  • the present invention can be used for an immunochromatography (immunochromatography) test strip measuring device used for a pregnancy test, a fecal occult blood test, or the like.

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Description

明細：
免疫クロマト試験片の測定装置 技術分野
本発明は、 免疫クロマト （ィムノクロマト） 試験片を測定する装置に関する。 背景技術
免疫クロマト式分析について説明すると、 免疫クロマト試験片では、 検体 （試 料） 中の抗原 （又は抗体） と抗原抗体反応を起こす抗体 （又は ί¾ ) が免疫クロ マト試験片の特定の位置にあらかじめ帯状に塗布されている。 その免疫クロマト 試験片に検体を適用した後、 展開液により検体中の抗原 （又は抗体） を溶出させ て免疫クロマト試験片に浸透させていくと、 免疫クロマト試験片に塗布されてい る抗体 （又は抗原） のところで抗原抗体反応により検体中の抗原 （又は抗体） が トラップされる。 このトラップされた量が検体中のその抗原 （又は抗体） の総量 であるので、 検体中の抗原 （又は抗体） を色素で標識しておけば吸光度等の光学 的測定により抗原 （又は抗体） の総量が測定できる。 免疫クロマト分析法は、 通 常の呈色試験法に比べて極微量まで定量が可能な方法である。
検体が展開し呈色した後の免疫クロマ卜試験片から検体中の特定物質の濃度を 測定するための装置として、 たとえば特開平 7— 5 1 1 0号公報に記載された測 定装置がある。 特開平 7— 5 1 1 0号公報に記載された測定装置は、 L E Dから の光を免疫クロマト試験片に照射し、 免疫クロマト試験片で反射した光を C C D カラ一イメージセンサ一で検出して、 呈色の度合いを認識しょうとするものであ る。
発明の開示
ところが、 測定装置の光源として L E D等の発光素子を用いた場合には、 免疫 クロマト試験片に照射される光量が少なくなる、 及び免疫クロマト試験片の呈色 した部分が細い （0 . 5 mm程度） ために、 呈色した部分の検出が難しくなつて しまう。 免疫クロマト試験片に照射される光量を大きくするために、 光源として ナトリウム灯ゃ蛍光灯等の発光管を用いることも考えられるが、 この場合には装 置が大型なものになってしまう。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、 装置を大型化することなく、 免疫 クロマト試験片の呈色した部分の検出を確実に行うことが可能な免疫クロマト試 験片の測定装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、 本発明の免疫クロマト試験片の測定装置は、 免疫 クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、 測定光の照射による免疫クロ マト試験片からの光を検出する検出光学系と、 を備えた免疫クロマ卜試験片の測 定装置であって、 照射光学系は、 発光素子と、 発光素子から出力された光をミキ シングするミキシングロッドと、 を有し、 ミキシングロッドから出射した光を測 定光として免疫クロマト試験片に照射し、 検出光学系は、 免疫クロマト試験片か らの光を結像させる結像レンズと、 結像レンズにより免疫クロマト試験片からの 光が結像される位置に配設される撮像素子と、 を有し、 撮像素子により免疫クロ マト試験片からの透過光を検出することを特徴としている。
照射光学系と検出光学系とを備え、 照射光学系は、 発光素子と、 発光素子から 出力された光をミキシングするミキシングロッドとを有し、 ミキシングロッドか ら出射した光を測定光として免疫クロマト試験片に照射し、 検出光学系は、 免疫 クロマト試験片からの光を結像させる結像レンズと、 結像レンズにより免疫クロ マト試験片からの光が結像される位置に配設される撮像素子とを有し、 撮像素子 により免疫クロマト試験片からの光を受光して検出する。 発光素子から出力され た光はミキシングロッドによりミキシングされて免疫クロマト試験片に照射され るので、 発光素子からの光の減衰が抑制され、 免疫クロマト試験片に照射される 光量が大きくなる。 この結果、 撮像素子による免疫クロマト試験片の呈色した部 分の検出を確実に行うことができる。 また、 光源として発光素子を用いるので、 装置の大型化を抑制することもできる。 本発明の免疫クロマト試験片の測定装置においては、 ミキシング口ッドの光入 射面側及び光出射面側には、 ミキシングロッドに入射する光及びミキシングロッ ドから出射する光を拡散するための拡散手段が更に設けられていることを特徴と してもよい。
ミキシングロッドの光入射面側及び光出射面側に、 ミキシングロッドに入射す る光及びミキシングロッドから出射する光を拡散するための拡散手段が更に設け られることにより、 免疫クロマト試験片に照射される光が略均一化される。 これ により、 撮像素子による免疫クロマト試験片の呈色した部分の検出をより一層確 実に行うことができる。
また、 本発明の免疫クロマト試験片の測定装置においては、 免疫クロマト試験 片は、 観測用ウィンドウを有したケーシングに保持され、 照射光学系は、 ミキシ ングロッドから出射した光を測定光として観測用ウインドウに向けて照射してお り、 ミキシングロッドの光出射面の面積は、 観測用ウィンドウの面積よりも大き く設定されていることを特徴としてもよい。
免疫クロマト試験片は、 観測用ウィンドウを有したケ一シングに保持され、 照 射光学系は、 ミキシングロッドから出射した光を測定光として観測用ウィンドウ に向けて照射しており、 ミキシングロッドの光出射面の面積は観測用ウィンドウ の面積よりも大きいので、 免疫クロマト試験片の観測用ウィンドウに対応する位 置に照射される光が略均一化される。 これにより、 撮像素子による免疫クロマト 試験片の呈色した部分の検出をより一層確実に行うことができる。
図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置を示す概略構成図 である。
図 2は、 免疫クロマト試験片の透過光の吸光プロファイルを示す線図である。 図 3は、 第 2実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置を示す概略構成図 である。 図 4は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の側面図である。 図 5は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置の正面図である。 図 6は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置に含まれる、 試験 片ホルダーの平面図である。
図 7は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置に含まれる、 試験 片ホルダーの背面図である。
図 8は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置に含まれる、 レン ズマスクの平面図である。
図 9は、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置に含まれる、 リニ ァアレイ C C Dイメージセンサの平面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置について、 図面を参照 して説明する。 なお、 各図において、 同一要素又は同一機能を有する要素には、 同一符号を用いることとし、 重複する説明は省略する。
(第 1実施形態）
まず、 図 1に基づいて、 第 1実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定装置 1 を説明する。
測定装置 1は、免疫クロマト試験片 1 0に測定光を照射する照射光学系 2 0と、 測定光の照射による免疫クロマト試験片 1 0からの光を検出する検出光学系 3 0 とを備えている。 照射光学系 2 0は、 発光素子 2 1と、 ミキシングロッド 2 2と を有している。 また、 検出光学系 3 0は、 アパーチャ 3 1と、 結像レンズとして の凸レンズ 3 3と、撮像素子としての C C Dイメージセンサ 3 6とを有している。 免疫クロマト試験片 1 0はニトロセルロースメンブレンゃ濾紙などの材質から なり、 長方形状である。 この免疫クロマト試験片 1 0は、 平面視長方形状のケー シング 1 1内に保持されている。 ケ一シング 1 1には、 その長辺方向に沿って検 体点着ウィンドウ 1 2と、 観測用ウィンドウ 1 3と、 コントロールウインドウ 1 4とが設けられている。 免疫クロマト試験片 1 0は、 検体点着ウィンドウ 1 2に 対応する位置に設けられる検体点着部 1 5と、 観測用ウィンドウ 1 3及びコント ロールウィンドウ 1 4に対応する位置に設けられる検出部 1 6， 1 7とを有して いる。 検出部 1 6は、 検体中の抗原 （又は抗体） と反応するそれそれの抗体 （又 は抗原） が塗布されて固定化されており、 ライン状 （又は帯状） となっている。 免疫クロマト試験片 1 0が保持されたケーシング 1 1は、 図示しない保持手段に より保持されている。 観測用ウィンドウ 1 3は、 たとえば 4 mm x 8 mmの大き さを有している。
検体は、 検体点着ウィンドウ 1 2から免疫クロマト試験片 1 0の検体点着部 1 5に滴下される。 検体中の抗原 （又は抗体） は標識色素と結合し、 検体中の
(又は抗体） と標識色素との結合体や未反応の標識色素は免疫クロマト試験片 1 0の長辺方向に移動する。 いま、 仮に検体中に抗原が含まれており、 抗原が検出 部とそれそれ抗原抗体反応するものとする。 検体が移動するにともなって、 検体 中の と検出部 1 6に固定されている抗体とが特異的に反応し、 反応した検出 部 1 6には標識色素により呈色したライン状のパターン 1 8が形成される。 この 呈色したライン状のパターン 1 8は、 免疫クロマト試験片 1 0における検体中の 抗原 （又は抗体） の移動方向と交差する方向 （たとえば、 直交する方向） に延び て形成され、 観測用ウィンドウ 1 3から観測することができる。
発光素子 2 1は、 発光波長の異なる複数の L E D、 本実施形態においては青色 L E D 2 I Bと赤色 L E D 2 1 Rとを含んでいる。 抗原抗体反応により形成され たライン状のパターン 1 8を赤色に呈色させた場合には、 青色 L E D 2 1 Bを発 光させる。 また、 抗原抗体反応により形成されたライン状のパターン 1 8を青色 に呈色させた場合には、 赤色 L E D 2 1 Rを発光させる。
ミキシングロッド 2 2は、 発光素子 2 1 (青色 L E D 2 I B又は赤色 L E D 2 1 R)から出力された光をミキシングする透明アクリル樹脂製の角柱（又は円柱） 状のロッドであり、 その端部に光入射面及び光出射面を有している。 ミ ロッド 22の光入射面側には上述した発光素子 21が配置されている。 また、 ミ キシングロッド 22の光出射面側には免^クロマト試験片 10(ケーシング 11) が配置されている。 詳細には、 免疫クロマト試験片 10 (ケーシング 11) は、 ケ一シング 11の観測用ウィンドウ 13がミキシングロッド 22の光出射面と重 なるように、 ミキシングロッド 22の光出射面に対向して配置される。 ミキシン グロッド 22の光出射面は、 8 mmx 14 mmの大きさを有しており、 このミキ シングロッド 22の光出射面の面積は、 ケ一シング 11の観測用ウィンドウ 13 の開口面積よりも大きく設定されている。
ミキシングロッド 22の光入射面及び光出射面には、 拡散手段としての拡散板 23,24が、ミキシングロヅド 22の光入射面及び光出射面に当接した状態で、 設けられている。 この拡散板 23, 24は、 乳白アクリル樹脂製である。 なお、 拡散板 23， 24を設ける代わりに、 拡散手段として、 ミキシングロッド 22の 光入射面及び光出射面そのものをスリガラス状に加工するようにしてもよい。 発光素子 21(青色 LED 2 IB又は赤色 LED 21 R)から出力された光は、 拡散板 23により拡散された後にミキシングロッド 22の光入射面からミキシン グロッ ド 22内に入る。 ミキシングロッ ド 22内に入った光は、 ミキシングロヅ ド 22の側面で全反射されながら伝搬することによりミキシングされ、 ミキシン グロッド 22の光出射面に達する。 ミキシングロッド 22の光出射面に達した光 は、 拡散板 24により拡散された後に、 ケ一シング 11の観測用ウィンドウ 13 の裏面側から測定光として免疫クロマト試験片 10 (ケ一シング 11の観測用ゥ インドウ 13) に向けて照射される。
アパーチャ 31は、 絞り用穴部 32を有している。 測定光の照射により免疫ク 口マト試験片 10 (ケーシング 11) を透過して観測用ウィンドウ 13から出た 透過光は、 アパーチャ 31の絞り用穴部 32により絞られる。 凸レンズ 33は、 アパーチャ 31の絞り用穴部 32を介して入射する免疫クロマト試験片 10 (ケ —シング 11) からの透過光を結像させる。 CCDイメージセンサ 36は、 受光面 37を有し、 この受光面 37が、 凸レン ズ 33により免疫クロマト試験片 10 (ケ一シング 1 1) からの透過光が結像さ れる位置となるように配設されている。 受光面 37には、 受光素子が 1次元方向 あるいは 2次元方向に配置されている。 CCDイメージセンサ 36は、 凸レンズ 33により結像された像を受光面 37にて撮像することにより、 免疫クロマト試 験片 10の透過光を検出する。
次に、 検体の濃度を求める手法について説明する。 CCDイメージセンサ 36 により免疫クロマト試験片 10の透過光を検出すると、 CCDイメージセンサ 3 6からの出力信号に基づいて、 呈色して形成されたライン状のパターン 18の吸 光度を、 以下のようにして求める。 まず、 CCDイメージセンサ 36からの出力 信号強度と CCDイメージセンサ 36の受光素子 （チャンネル） 位置とに基づい て、 図 2に示されるような、 免疫クロマト試験片 10の透過光の吸光プロフアイ ルを作成する。 そして、 作成された吸光プロファイルにおける免疫クロマト試験 片 10の呈色していない部分に相当する位置の出力信号強度 T0、 呈色した部分 (ライン状のパターン 18 )に相当する位置の出力信号強度 Τ丄として、下記（ 1 ) 式に基づいて吸光度 AB Sを算出する。
Figure imgf000009_0001
吸光度 ABSが算出されると、 吸光度 ABSから、 予め作成された検量特性線を 参照して検体中に含まれる抗体又は抗原の総量 （濃度） を求める。
なお、 吸光度の算出に関して、 作成された吸光プロファイルにおける免疫クロ マト試験片の呈色していない部分に相当する位置の平均出力信号強度 Ta0、呈色 した部分（ライン状のパターン）に相当する位置の平均出力信号強度 Taiとして、 下記 （2) 式に基づいて吸光度 ABSを算出するようにしてもよい。
ABS=1 og (Ta0/Tal) (2) このように、測定装置 1は、照射光学系 20と検出光学系 30とを備えている。 照射光学系 20は、発光素子 2 1 (青色 LED 2 1 B又は赤色 LED 2 1 R)と、 ミキシングロヅド 22とを有し、 ミキシングロッド 22から出射した光を測定光 として免疫クロマト試験片 10 (ケ一シング 11) に照射する。 検出光学系 30 は、 凸レンズ 33と、 C CDイメージセンサ 36とを有し、 CCDイメージセン サ 36により免疫クロマト試験片 10 (ケ一シング 11) からの透過光を検出す る。 発光素子 21から出力された光はミキシングロヅド 22によりミキシングさ れて免疫クロマト試験片 10 (ケーシング 11) に照射されるので、 発光素子 2 1からの光の減衰が抑制され、 免疫クロマト試験片 10に照射される光量が大き くなる。 この結果、 CCDイメージセンサ 36による免疫クロマト試験片 10に おいて呈色して形成されたライン状のパターン 18の検出を確実に行うことがで きる。 また、 光源として発光素子 21 (青色 LED 2 IB又は赤色 LED 21 R) を用いるので、 測定装置 1の大型化を抑制することもできる。
また、 測定装置 1においては、 ミキシングロッド 22の光入射面側及び光出射 面側には、拡散板 23, 24が設けられているので、免疫クロマト試験片 10 (ケ 一シング 11) に照射される光が略均一化される。 これにより、 CCDイメージ センサ 36による免疫クロマ卜試験片におけるライン状のパターン 18の検出を より一層確実に行うことができる。
また、 測定装置 1においては、 ミキシングロッド 22の光出射面の面積は、 ケ —シング 11の観測用ウインドウ 13の面積よりも大きいので、 免疫クロマト試 験片 10の観測用ウインドウ 13に対応する位置に照射される光がより一層略均 —化される。 これにより、 CCDイメージセンサ 36による免疫クロマト試験片 10におけるライン状のパ夕一ン 18の検出をより一層確実に行うことができる。 また、 測定装置 1においては、 照射光学系 20及び検出光学系 30は、 CCD イメージセンサ 36が免疫クロマト試験片 10に照射された測定光の透過光を受 光するように配置されており、 CCDイメージセンサ 36にて受光した透過光に 基づいて、 呈色して形成されたライン状のパターン 18の吸光度を測定すること になる。 これにより、 免疫クロマト試験片 10に形成されたライン状のパターン 1 8の呈色の度合いを精度よく簡易に測定することが可能となり、 検体中に含ま れる ^又は抗体の総量 （濃度） を適切に測定することができる。
(第 2実施形態）
次に、 図 3に基づいて、 本発明の第 2実施形態に係る免疫クロマト試験片の測 定装置 1 0 1を説明する。 第 2実施形態に係る測定装置 1 0 1は、 第 1実施形態 に係る測定装置 1とは、結像レンズがシリンドリカルレンズである点で相違する。 測定装置 1 0 1は、 アパーチャ 1 3 1と、 結像レンズとしてのシリンドリカル レンズ 1 3 3とを有している。 このシリンドリカルレンズ 1 3 3は、 シリンドリ カルレンズ 1 3 3の湾曲した面の母線方向が、 免疫クロマト試験片 1 0における 検体中の抗原（又は抗体）の移動方向と交差する（たとえば、直交する）ように、 すなわち免疫クロマト試験片 1 0において呈色して形成されたライン状のパター ン 1 8の延びる方向に向くように、 配設されている。
アパーチャ 1 3 1は、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の光入射面側に配設されて いる。 このアパーチャ 1 3 1には、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の 母線方向に延びる長方形状のスリット 1 3 2が形成されている。
免疫クロマト試験片 1 0 (ケ一シング 1 1 ) の光出射側には、 観測用ウィンド ゥ 1 3以外からの光がシリンドリカルレンズ 1 3 3に入射するのを抑制するため のアパーチャ 1 3 4が配設されている。 アパーチャ 1 3 4には、 免疫クロマト試 験片 1 0 (ケーシング 1 1 ) からの透過光を投すための穴部 1 3 5が設けられて いる。
上述した構成の測定装置 1 0 1においても、 第 1実施形態の測定装置 1と同様 の作用効果を奏し、 C C Dイメージセンサ 3 6による免疫クロマト試験片 1 0に おいて呈色して形成されたライン状のパターン 1 8の検出を確実に行うことがで きる。 また、光源として発光素子 2 1 (青色 L E D 2 I B又は赤色 L E D 2 1 R) を用いるので、 測定装置 1 0 1の大型化を抑制することもできる。
また、 測定装置 1 0 1は、 結像レンズとしてシリンドリカルレンズ 1 3 3を有 しており、 このシリンドリカルレンズ 1 3 3は、 湾曲した面の母線方向が免疫ク ロマト試験片 1 0における抗原又は抗体の移動方向に対して交差して配設されて おり、 測定光の照射により抗原又は抗体の移動方向とは交差する方向に形成され るライン状のパターン 1 8を C C Dイメージセンサ 3 6に結像する。これにより、 免疫クロマト試験片 1 0における抗原又は抗体の移動方向に平行な光は C C Dィ メ一ジセンサ 3 6に結像され、 免疫クロマト試験片 1 0における抗原又は抗体の 移動方向に直交する光はぼやけて平均化されることになる。 したがって、 免疫ク ロマト試験片 1 0において呈色して形成されたライン状のパターン 1 8の延びる 方向に呈色むらが発生した場合においても、 シリンドリカルレンズ 1 3 3により 呈色むらが光学的に平均化されて、 呈色むらが光学的に平均化されたパターンが C C Dイメージセンサ 3 6に結像されることになる。 この結果、 免疫クロマト試 験片 1 0に形成されたライン状のパターン 1 8の呈色の度合いを精度よく測定す ることができる。
また、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の光入射面側には、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の母線方向に延びる長方形状のスリット 1 3 2が形成された アパーチャ 1 3 1が配設されているので、 C C Dイメージセンサ 3 6において収 差の小さい像を結像することができる。
(第 3実施形態）
次に、 図 4〜図 9に基づいて、 第 3実施形態に係る免疫クロマト試験片の測定 装置 2 0 1を説明する。 第 3実施形態に係る測定装置 2 0 1は、 第 2実施形態に 係る測定装置 1 0 1とは、 ミラ一を用いて光路を折り曲げて構成している点で相 埋 る。
測定装置 2 0 1は、 図 4及び図 5に示されるように、 ケース 2 0 2と、 ケース 2 0 2に取り付けられる蓋 （図示せず） を有している。 ケース 2 0 2には、 照射 光学系 2 Qと、 検出光学系 3 0と、 各種演算処理を行い測定装置 2 0 1の動作を 制御するためのコントロール回路 2 0 3とを配設するためのシャシ一 2 0 4が固 定されている。
発光素子 2 1 (青色 L E D 2 1 B又は赤色 L E D 2 1 R) は、 取付け台 2 0 5 に固定されている。 この取付け台 2 0 5は、 ブラケット 2 0 6を介してシャシ一 2 0 4に取り付けられている。
ミキシングロッド 2 2は、 ミキシングロッド 2 2の光入射面及び光出射面に拡 散板 2 3， 2 4を当接させた状態でロッドケース 2 0 7内に配設されている。 ミ キシングロッド 2 2の光導波方向での位置は、 口ッドケース 2 0 7に一体形成さ れた規制部 2 0 8と拡散板 2 4とが当接する、 及び、 口ッドケース 2 0 7に組み 付けられるロッド押え板 2 0 9と拡散板 2 3とが当接することにより、 規定され る。 また、 ミキシングロッド 2 2の側面には、 ミキシングロッド 2 2の光導波方 向に所定間隔を有して複数のロッドホルダー 2 1 0が取り付けられている。 この 口ッドホルダ一 2 1 0がロッドケース 2 0 7の側壁に当接することにより、 ミキ シングロッド 2 2の光導波方向に直交する方向での位置が規定される。
規制部 2 0 8の上面 （拡散板 2 4が当接する面の裏面） には、 免疫クロマト試 験片 1 0 (ケ一シング 1 1 ) が挿入可能に構成された試験片ホルダー 2 1 1が設 けられている。 この試験片ホルダー 2 1 1は、 免疫クロマト試験片 1 0 (ケーシ ング 1 1 ) を保持する保持手段として機能する。
試験片ホルダ一 2 1 1は、 アパーチャ 1 3 4と試験片載置部 2 1 2とが一体に 形成されており、 試験片ホルダー 2 1 1に挿入され試験片載置部 2 1 2に載置さ れたケ一シング 1 1とアパーチャ 1 3 4とが当接するように構成されている。 試 験片ホルダ一 2 1 1は、規制部 2 0 8と試験片載置部 2 1 2とが当接した状態で、 シャシ一 2 0 4に取り付けられている。 免疫クロマト試験片 1 0 (ケ一シング 1 1 ) の長手方向での挿入位置は、 口ッドケース 2 0 7 (規制部 2 0 8 ) に一体形 成された規制部 2 1 3とケ一シング 1 1の長手方向端部とが当接することにより に規定される。
アパーチャ 1 3 4には、 図 6に示されるように、 免疫クロマト試験片 1 0 (ケ —シング 1 1 ) からの透過光を通すための穴部 1 3 5が設けられている。 ァパ一 チヤ 1 3 4の穴部 1 3 5は、 5 mm x 8 mmの大きさを有している。 また、 試験 片ホルダ一 2 1 1の試験片載置部 2 1 2には、 図 7に示されるように、 拡散板 2 4からの光を免疫クロマト試験片 1 0 (ケーシング 1 1 ) に照射するための穴部 2 1 4が設けられている。 試験片載置部 2 1 2の穴部 2 1 4は、 8 mm x l 4 m mの大きさを有している。 ミキシングロッド 2 2の光出射面は、 8 mm x l 4 m mの大きさを有している。 観測用ウィンドウは、 4 mm X 8 m mの大きさを有し ている。
試験片ホルダ一 2 1 1の上方には、 ミラー 2 1 5が設けられている。 このミラ —2 1 5は、 ミラ一ホルダー 2 1 6を介してシャシ一 2 0 4に取り付けられる。 ミラ一 2 1 5で反射した光は、 シリンドリカルレンズ 1 3 3に入射する。 このミ ラー 2 1 5により、 測定装置 2 0 1における光路が折り曲げられて、 図 4に示さ れるように、 照射光学系 2 0及び検出光学系 3 0が逆 L字状に配設されることに なる。 コントロール回路 2 0 3は、 逆 L字状に配設された照射光学系 2 0及び検 出光学系 3 0の内側に配設された状態で、 シャシ一 2 0 4に取り付けられる。 こ のように、 照射光学系 2 0、 検出光学系 3 0、 及び、 コントロール回路 2 0 3を レイアウトすることにより、 測定装置 2 0 1の小型化を図ることができる。 シリンドリカルレンズ 1 3 3は、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の 母線方向が、 免疫クロマト試験片 1 0における検体中の抗原 （又は抗体） の移動 方向と交差する （たとえば、 直交する） ように、 すなわち免疫クロマト試験片 1 0において呈色して形成されたライン状のパターン 1 8の延びる方向に向くよう に、 配設されている。 シリンドリカルレンズ 1 3 3の光入射面側には、 ァパーチ ャとしてのレンズマスク 2 1 7が配設されている。 レンズマスク 2 1 7には、 図 8に示されるように、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の母線方向に延 びる長方形状のスリット 1 3 2が形成されている。 このスリット 1 3 2の大きさ は、 4 mm x 8 mmに設定されている。 シリンドリカルレンズ 1 3 3及びレンズマスク 2 1 7は、 レンズホルダ"" 2 1 8に押え環 2 1 9を螺合することにより、 レンズホルダー 2 1 8と押え環 2 1 9 とで挟持されている。 レンズホルダ一 2 1 8は、 レンズ取付け筒 2 2 0の穴部に 挿入された状態で固定される。 レンズホルダー 2 1 8が固定されるレンズ取付け 筒 2 2 0は、 シャシ一 2 0 4に取り付けられる。
シリンドリカルレンズ 1 3 3から出た光は、 リニアアレイ C C Dイメージセン サ 2 3 6に入射する。 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6は、 図 9に示さ れるように、 1次元方向に延びる受光面 2 3 7を有している。 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6は、 受光面 2 3 7がシリンドリカルレンズ 1 3 3により 免疫クロマト試験片 1 0 (ケーシング 1 1 ) からの透過光が結像される位置とな るように、 配設されている。 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6の受光面 2 3 7には、 受光素子が 1次元方向に複数個 （本実施形態においては、 2 0 4 8 個） 配置されている。 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6は、 基板 2 3 8 を介してセンサホルダー 2 3 9に固定されており、このセンサホルダー 2 3 9は、 センサ取付け筒 2 4 0を介してシャシ一 2 0 4に取り付けられる。 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6の受光面 2 3 7の延びる方向は、 図 4に示されるよ うに、 リニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6がシャシ一 2 0 4に対して取り 付けられた状態においては、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の母線方 向に交差する （たとえば、 直交する） 方向となる。
シリンドリカルレンズ 1 3 3とリニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6との 間には、 迷光を除去するためのバッフル板 2 4 1が設けられている。 このバッフ ル板 2 4 1には、 シリンドリカルレンズ 1 3 3から出た光を通すための穴部 2 4 2， 2 4 3が形成されている。 また、 ノ ッフル板 2 4 1は、 シャシ一 2 0 4に取 り付けられている。
アパーチャ 1 3 4からリニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6までの検出光 学系は、 この検出光学系を遮光するための遮光筒 2 5 0により覆われている。 こ の遮光筒 2 5 0は、 シャシ一 2 0 4に取り付けられている。
上述した構成の測定装置 2 0 1においても、 第 1実施形態及び第 2実施形態の 測定装置 1 0 1と同様の作用効果を奏し、 リニアアレイ C C Dイメージセン サ 2 3 6による免疫クロマト試験片 1 0において呈色して形成されたライン状の パターン 1 8の検出を確実に行うことができる。 また、 光源として発光素子 2 1 (青色 L E D 2 1 B又は赤色 L E D 2 1 R ) を用いるので、 測定装置 2 0 1の大 型化を抑制することもできる。
また、 測定装置 2 0 1は、 結像レンズとしてシリンドリカルレンズ 1 3 3を有 しており、 このシリンドリカルレンズ 1 3 3は、 湾曲した面の母線方向が免疫ク 口マト試験片 1 0における抗原又は抗体の移動方向に対して交差して配設されて おり、 測定光の照射により抗原又は抗体の移動方向とは交差する方向に形成され るライン状のパターン 1 8をリニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6に結像す る。 これにより、 免疫クロマト試験片 1 0における抗原又は抗体の移動方向に平 行な光はリニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6に結像され、 免疫クロマト試 験片 1 0における抗原又は抗体の移動方向に直交する光はぼやけて平均化される ことになる。 したがって、 免疫クロマト試験片 1 0において呈色して形成された ライン状のパターン 1 8の延びる方向に呈色むらが発生した場合においても、 シ リンドリカルレンズ 1 3 3により呈色むらが光学的に平均化されて、 呈色むらが 光学的に平均化されたパターンがリニアアレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6に結 像されることになる。 この結果、 免疫クロマト試験片 1 0に形成されたライン状 のパターン 1 8の呈色の度合いを精度よく測定することができる。
また、 測定装置 2 0 1においては、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の光入射面側 には、 シリンドリカルレンズ 1 3 3の湾曲した面の母線方向に延びる長方形状の スリット 1 3 2が形成されたレンズマスク 2 1 7が配設されているので、 リニア アレイ C C Dイメージセンサ 2 3 6において収差の小さい像を結像することがで さる。 また、 測定装置 20 1においては、 撮像素子としてリニアアレイ CCDィメ一 ジセンサ 236を用いているので、 安価且つ小型な構成の測定装置 20 1を実現 することができる。 上述したように、 シリンドリカルレンズ 133により呈色む らが光学的に平均化されるので、 撮像素子をリニアアレイ CCDイメージセンサ 236としても、 免疫クロマト試験片 10に形成されたライン状のパターン 18 の呈色の度合レヽを精度よく測定することができる。
本発明は、 前述した実施形態に限定されるものではなく、 上述した数値等も適 宜変更して設定することができる。
また、 上述した第 1実施形態〜第 3実施形態に係る測定装置 1， 101 , 20 1においては、 CCDイメージセンサ 36 , 236にて免疫クロマト試験片 10 (ケ一シング 1 1) に照射された測定光の透過光を受光し、 CCDイメージセン サ 36, 236にて受光した透過光に基づいて、 免疫クロマト試験片 10に形成 されたライン状のパターン 18の吸光度を測定することになるが、 これに限られ るものではない。 たとえば、 CCDイメージセンサ 36， 236にて免疫クロマ ト試験片 10 (ケーシング 1 1) に照射された測定光の反射光を受光し、 測定装 置 1, 101， 201が、 CCDイメージセンサ 36， 236にて受光した反射 光に基づいて、 免疫クロマト試験片 10に形成されたライン状のパターン 18の 反射率を測定するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
本発明は、 妊娠検査、 便潜血検査等に用いられる免疫クロマト （ィムノクロマ ト） 試験片の測定装置に利用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 免疫クロマト試験片に測定光を照射する照射光学系と、
前記測定光の照射による前記免疫クロマト試験片からの光を検出する検出光学 系と、 を備えた免疫クロマト試験片の測定装置であって、
前記照射光学系は、 発光素子と、 前記発光素子から出力された光をミキシング するミキシングロッドと、 を有し、 前記ミキシングロッドから出射した光を前記 測定光として前記免疫クロマト試験片に照射し、
前記検出光学系は、 前記免疫クロマト試験片からの前記光を結像させる結像レ ンズと、 前記結像レンズにより前記免疫クロマト試験片からの前記光が結像され る位置に配設される撮像素子と、 を有し、 前記撮像素子により前記免疫クロマト 試験片からの透過光を検出することを特徴とする免疫クロマト試験片の測定装置。
2 . 前記ミキシングロッドの光入射面側及び光出射面側には、 前記ミキシ ングロッドに入射する光及び前記ミキシングロッドから出射する光を拡散するた めの拡散手段が更に設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の 免疫クロマト試験片の測定装置。
3 . 前記免疫クロマト試験片は、 観測用ウィンドウを有したケ一シングに 保持され、
前記照射光学系は、 前記ミキシングロッドから出射した前記光を前記測定光と して前記観測用ウィンドウに向けて照射しており、
前記ミキシングロッドの光出射面の面積は、 前記観測用ウィンドウの面積より も大きく設定されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の免疫クロマ ト試験片の測定装置。
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