JP2008170340A - 波長特定方法および分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分析装置が実際に測定する光の波長を簡易かつ正確に特定することができる波長特定方法および分析装置を提供すること。
【解決手段】この発明にかかる分析装置１は、特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する測光部１９と、測光部１９によって測定された特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを求め、予め一つ以上の波長に対して求められた特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと演算した傾きとの一致度をもとに測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する特定部３４とを備え、測光部１９によって測定される特定用試料の濃度範囲は測光機構における受光感度特性に応じて決定されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、測光機構が実際に測定する光の波長を特定する波長特定方法および分析装置に関する。

従来、血液や体液等の検体を自動的に分析する装置として、試薬が分注された反応容器に検体を加え、反応容器内の試薬と検体の間で生じた反応を光学的に検出する分析装置が知られている。このような分析装置では、検体を収容した反応容器に光を照射後、反応容器内の液体を通過した所定波長の光の光量をもとに検体の分析を行っている。

ところで、分析装置における分析精度を確保するため、分析装置が実際に測定する光の波長を正確に特定し測定結果に反映させる必要がある。このため、従来、所定の複数の波長においてピークを有するように光を透過させる校正用フィルタの透過光をアレイ型受光素子に受光させて、いずれの受光素子が各ピーク光を受光したかをもとに実際に測定する光の波長を特定する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、結果が既知である標準検体の測光結果と、分析装置製造時における標準検体に対する測光結果との差によって、分析装置製造時と比較し測定波長がどの程度ずれているかを確認する方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開平６−７４８２３号公報 特開２００６−１６２３５５号公報

しかしながら、特許文献１にかかる方法を用いた場合、操作者は、波長特定のために分析装置の処理を一度停止させた上で校正用フィルタを含む専用ユニットを分析装置にセットするという通常の分析処理と異なる煩雑な処理を行なわなければならなかった。また、特許文献２にかかる方法においては、分析装置製造時において既に測定波長が所望の波長とずれていた場合には、この波長のずれを確認する手段がないため、分析装置が実際に測定する光の波長を正確に特定できるとは限らなかった。

本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、分析装置が実際に測定する光の波長を簡易かつ正確に特定することができる波長特定方法および分析装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる分析装置は、試料の光学的特性をもとに該試料を分析する分析装置において、特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを求める演算手段と、一つ以上の波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、前記演算手段によって演算された傾きとの一致度をもとに前記測定手段が実際に測定する光の波長を特定する特定手段と、を備え、前記測定手段によって測定される特定用試料の濃度範囲は前記測定手段における受光感度特性に応じて決定されることを特徴とする。

また、この発明にかかる分析装置は、前記測定手段によって測定される特定用試料の濃度範囲の上限は、前記測定手段における受光波長の半値全幅に応じて決定されることを特徴とする。

また、この発明にかかる分析装置は、前記基準傾きは、前記測定手段における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された前記特定用試料の各濃度の吸光度をもとに求められることを特徴とする。

また、この発明にかかる分析装置は、前記特定手段によって特定された前記測定手段が実際に測定する光の波長を出力する出力手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる分析装置は、前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする。

また、この発明にかかる波長特定方法は、測光機構が実際に測定する光の波長を特定する波長特定方法において、特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算ステップと、一つ以上の波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、前記演算ステップにおいて演算された傾きとの一致度をもとに前記測光機構が実際に測定する光の波長を特定する特定ステップと、を含み、前記測定ステップにおいて測定される特定用試料の濃度範囲は前記測定手段における受光感度特性に応じて決定されることを特徴とする。

また、この発明にかかる波長特定方法は、前記測定ステップにおいて測定される特定用試料の濃度範囲の上限は、前記測光機構における受光波長の半値全幅に応じて決定されることを特徴とする。

また、この発明にかかる波長特定方法は、前記基準傾きは、前記測光機構における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された前記特定用試料の各濃度の吸光度をもとに求められることを特徴とする。

また、この発明にかかる波長特定方法は、前記特定ステップにおいて特定された前記測光機構が実際に測定する光の波長を出力する出力ステップをさらに含むことを特徴とする。

また、この発明にかかる波長特定方法は、前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする。

本発明によれば、測光機構における受光感度特性に応じて決定した２種以上の濃度を持つ特定用試料の各吸光度を通常の検体と同様の測定方法を用いて実際に測定して求めた特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きと比較することによって測光機構が実際に測定する光の波長を特定するため、波長特定用の専用ユニットの使用が不要であることから、簡易かつ正確に測光機構が実際に測定する光の波長を特定することが可能になる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である測光機構が実際に測定する光の波長を特定する波長特定方法および分析装置について、血液や尿等、液体である検体の吸光度をもとに検体を分析する分析装置を例に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。

図１は、本実施の形態にかかる分析装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、分析装置１は、分析対象である検体および試薬を反応容器２１にそれぞれ分注し、分注した反応容器２１内で生じる反応を光学的に測定する測定機構２と、測定機構２を含む分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構２における測定結果の分析を行う制御機構３とを備える。分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の生化学分析を自動的に行う。

測定機構２は、大別して検体移送部１１、検体分注機構１２、反応テーブル１３、試薬庫１４、読取部１６、試薬分注機構１７、攪拌部１８、測光部１９および洗浄部２０を備える。

検体移送部１１は、血液や尿等、液体である検体を収容した複数の検体容器１１ａを保持し、図中の矢印方向に順次移送する複数の検体ラック１１ｂを備える。検体移送部１１上の所定位置に移送された検体容器１１ａ内の検体は、検体分注機構１２によって、反応テーブル１３上に配列して搬送される反応容器２１に分注される。

検体分注機構１２は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアーム１２ａを備える。このアーム１２ａの先端部には、検体の吸引および吐出を行うプローブが取り付けられている。検体分注機構１２は、図示しない吸排シリンジまたは圧電素子を用いた吸排機構を備える。検体分注機構１２は、上述した検体移送部１１上の所定位置に移送された検体容器１１ａの中からプローブによって検体を吸引し、アーム１２ａを図中時計回りに旋回させ、反応容器２１に検体を吐出して分注を行う。

反応テーブル１３は、反応容器２１への検体や試薬の分注、反応容器２１の攪拌、洗浄または測光を行うために反応容器２１を所定の位置まで移送する。この反応テーブル１３は、制御部３１の制御のもと、図示しない駆動機構が駆動することによって、反応テーブル１３の中心を通る鉛直線を回転軸として回動自在である。反応テーブル１３の上方と下方には、図示しない開閉自在な蓋と恒温槽がそれぞれ設けられている。

試薬庫１４は、反応容器２１内に分注される試薬が収容された試薬容器１５を複数収納できる。試薬庫１４には、複数の収納室が等間隔で配置されており、各収納室には試薬容器１５が着脱自在に収納される。試薬庫１４は、制御部３１の制御のもと、図示しない駆動機構が駆動することによって、試薬庫１４の中心を通る鉛直線を回転軸として時計回りまたは反時計回りに回動自在であり、所望の試薬容器１５を試薬分注機構１７による試薬吸引位置まで移送する。試薬庫１４の上方には、開閉自在な蓋（図示せず）が設けられている。また、試薬庫１４の下方には、恒温槽が設けられている。このため、試薬庫１４内に試薬容器１５が収納され、蓋が閉じられたときに、試薬容器１５内に収容された試薬を恒温状態に保ち、試薬容器１５内に収容された試薬の蒸発や変性を抑制することができる。

試薬容器１５の側面部には、試薬容器１５に収容された試薬に関する試薬情報が記録された記録媒体が付されている。記録媒体は、符号化された各種の情報を表示しており、光学的に読み取られる。試薬庫１４の外周部には、この記録媒体を光学的に読み取る読取部１６が設けられている。読取部１６は、記録媒体に対して赤外光または可視光を発し、記録媒体からの反射光を処理することによって、記録媒体の情報を読み取る。また、読取部１６は、記録媒体を撮像処理し、撮像処理によって得られた画像情報を解読して、記録媒体の情報を取得してもよい。

試薬分注機構１７は、検体分注機構１２と同様に、検体の吸引および吐出を行うプローブが先端部に取り付けられたアーム１７ａを備える。アーム１７ａは、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。試薬分注機構１７は、試薬庫１４上の所定位置に移動された試薬容器１５内の試薬をプローブによって吸引し、アーム１７ａを図中時計回りに旋回させ、反応テーブル１３上の所定位置に搬送された反応容器２１に分注する。攪拌部１８は、反応容器２１に分注された検体と試薬との攪拌を行い、反応を促進させる。

測光部１９は、所定の測光位置に搬送された反応容器２１に光を照射し、反応容器２１内の液体を透過した光を分光し、反応液に特有の波長の吸光度を測定する。この測光部１９による測定結果は、制御部３１に出力され、分析部３３において分析される。また、測光部１９は、特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用サンプルに対して各吸光度を測定する。測光部１９によって測定される特定用サンプルの濃度範囲は測光部１９における受光感度特性に応じて決定される。言い換えると、測光部１９によって測定される特定用サンプルの濃度範囲の上限は、測光部１９における受光波長の半値全幅に応じて決定される。

洗浄部２０は、図示しないノズルによって、測光部１９による測定が終了した反応容器２１内の混合液を吸引して排出するとともに、洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入および吸引することで洗浄を行う。この洗浄した反応容器２１は再利用されるが、検査内容によっては１回の測定終了後に反応容器２１を廃棄してもよい。

つぎに、制御機構３について説明する。制御機構３は、制御部３１、入力部３２、分析部３３、記憶部３５、出力部３６および送受信部３７を備える。測定機構２および制御機構３が備えるこれらの各部は、制御部３１に電気的に接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ等を用いて構成され、分析装置１の各部の処理および動作を制御する。制御部３１は、これらの各構成部位に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。

入力部３２は、キーボード、マウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。分析部３３は、測光部１９から取得した吸光度測定結果に基づいて検体の成分分析等を行う。

特定部３４は、測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する。まず、特定部３４は、測光部１９によって測定された特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを求める。そして、特定部３４は、基準傾きと、演算した傾きとを比較し測定手段が実際に測定する光の波長を特定する。この基準傾きは、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用サンプルの濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである。基準傾きは、特定対象である波長ごとにそれぞれ求められている。基準傾きは、測光部１９における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された特定用サンプルの各濃度の吸光度をもとに求められる。特定部３４は、各基準傾きと、演算した傾きとの一致度をもとに測光機構が実際に測定する光の波長を特定する。本実施の形態においては、２種以上の濃度の特定用サンプルに対して通常の検体に対する測定処理と同様の測定処理を行ない、各濃度の特定用サンプルの吸光度をもとに測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する。

記憶部３５は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部３５は、一つ以上の波長に対して予め求められた基準傾きを記憶する。また、記憶部３５は、測光部１９における受光感度特性に応じて決定される特定用サンプルの濃度を記憶する。記憶部３５は、測光部１９における受光波長幅に応じて決定される特定用サンプルの濃度の上限を記憶する。記憶部３５は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。

出力部３６は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、検体の分析結果を含む諸情報を出力する。出力部３６は、特定部３４によって特定された測光部１９が実際に測定する光の波長を出力する。送受信部３７は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがった情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有する。

以上のように構成された分析装置１では、列をなして順次搬送される複数の反応容器２１に対して、検体分注機構１２が検体容器１１ａ中の検体を分注し、試薬分注機構１７が試薬容器１５中の試薬を分注した後、測光部１９が検体と試薬とを反応させた状態の試料の分光強度測定を行い、この測定結果を分析部３３が分析することで、検体の成分分析等が自動的に行われる。また、洗浄部２０が測光部１９による測定が終了した後に搬送される反応容器２１を搬送させながら洗浄することで、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。

つぎに、図１に示す測光部１９について説明する。測光部１９は、図２に示すように、光を照射する光源１９１と、光源１９１から照射された光を反応容器２１に対して集光するレンズ１９２と、反応容器２１を通過した光をグレーティング１９５に対して集光するレンズ１９３，１９４と、レンズ１９３，１９４によって集光された光を分光するグレーティング１９５と、グレーティング１９５によって分光された光を波長ごとに絞るスリット部材１９６と、所定波長光の受光量をそれぞれ検出するフォトダイオード（以下、「ＰＤ」とする。）を１次元または２次元に配列しグレーティング１９５によって分光された各波長の光を受光するフォトダイオードアレイ（以下、「ＰＤＡ」とする。）１９７とを備える。通常、血液や尿などの検体を生化学的に分析する分析装置においては、５７０ｎｍ帯域の波長光が測定光の一つとして用いられている。このため、本実施の形態においては、ＰＤＡ１９７の各ＰＤが受光する各波長のうち、５７０ｎｍ帯域の光に対して波長を特定する場合を例に説明する。なお、スリット部材１９６は、幅Ｄｓの５７０ｎｍ帯域の光が通過するスリットを有する。

まず、５７０ｎｍ帯域の光の波長を特定するために用いる特定用サンプルについて説明する。ここで、分析装置１においては、測光部１９が測定する５７０ｎｍ帯域の光は調整誤差により、所望の波長から多少の誤差を生じる。たとえば、所望波長５７０ｎｍに対し、５７０〜５７５ｎｍの範囲の誤差がある場合、高い分析精度を維持するためには、測光部１９が５７０ｎｍ〜５７５ｎｍのいずれかの波長の光を測定しているかを特定する必要がある。

本実施の形態においては、５７０ｎｍ帯域の光の波長を特定する特定用サンプルとして、図３に示すように、色素液であるアシッドレッドを用いる。図３に示すように、アシッドレッドは、特定対象である５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの範囲において単調かつ急峻な傾斜をもった吸光度特性を有する。このため、アシッドレッドは、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの範囲内であれば、吸収波長が１ｎｍしか変化しなかった場合であっても、吸光度に大きな差が生じる。このため、アシッドレッドの吸光度を用いることによって、アシッドレッドが吸収した光の波長変化を１ｎｍ以下の単位で把握することができる。また、アシッドレッドは、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの範囲において高い吸光度を有するため、希釈した場合であっても測光部１９において測定可能である程度に５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの波長の光を吸収できる。したがって、アシッドレッドを各濃度に希釈して５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長の吸光度をそれぞれ測定した場合、波長ごとに濃度と吸光度との関係がそれぞれ求められる。なお、波長特定のために用いる色素液は、吸光度において吸収波長変化に対応した分の変化が認められるため、特定対象である波長範囲において単調な傾斜をもった吸光度特性を有すれば足りる。さらに、実施の形態において例示するアシッドレッドは、特定対象である５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの範囲において急峻な吸光度特性を有するため、吸収波長の微小な変化であっても吸光度に大きな差が生じ、アシッドレッドが吸収した光の波長変化を微小な単位で把握することができる。

図４に、実際に所定濃度の原液を各希釈率で希釈したアシッドレッドの各濃度の吸光度を５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの波長光で測定した結果を示す。図４に示す測定結果は、希釈率を０〜１の間で０．１ずつ変化させて所定濃度の原液を希釈した１１種の濃度の各アシッドレッドに対して、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長の吸光度を測定した場合に対応する。図４に示すように、各波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係は、１次関数によって表すことができる。図４に示す直線ｌ５７０は、５７０ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線ｌ５７１は、５７１ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線ｌ５７２は、５７２ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線ｌ５７３は、５７３ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線ｌ５７４は、５７４ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示し、直線ｌ５７５は、５７５ｎｍの波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示す。なお、これらのアシッドレッドの各濃度の吸光度は、測光部１９の受光波長の半値全幅より狭い受光波長の半値全幅を有し高い受光感度を有する分光光度計によって測定されたものである。

図４の直線ｌ５７０〜直線ｌ５７５に示すように、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長の光の吸光度とアシッドレッドの各希釈率との関係を示す直線は、それぞれ異なる傾きを有することが分かる。

図５は、図４に示す５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長に対応する直線における傾きａと切片ｂとを演算した結果を示す図である。図５に示すように、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長によって、５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長に対応する直線の傾きａおよび切片ｂはそれぞれ異なる値となる。この各波長に対応する傾きａの値は、分析装置１内の測光部１９よりも高い受光感度を有する分光光度計による測定結果に基づくものであるため、各波長において固有のものとして扱ってもよいと考えられる。図５に示す各波長に対応するアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きａは、予め求められて記憶部３５内に記憶されている。

特定部３４は、実際に測光部１９にアシッドレッドの２種以上の希釈率に対する吸光度を測定させ、測光部１９によって測定されたアシッドレッドの希釈率と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算し、演算した傾きを図５に示す各波長に対応する直線の傾きａと比較することによって、測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する。

ここで、測光部１９におけるスリット部材１９６のスリット幅Ｄｓに対応して図６に示す受光波長幅Ｗｓが決定する。たとえば、基準傾きを取得するために予め吸光度を測定する分光光度計の受光側のスリット幅は、０．１ｍｍである。この場合における受光波長幅は２ｎｍとなり、受光波長のずれは、この受光波長幅２ｎｍの誤差内に抑えられる。これに対し、測光部１９のスリット部材１９６のスリット幅Ｄｓは、分光光度計と比べて広く、たとえば０．４ｍｍである。この場合における測光部１９の受光波長幅Ｗｓは８ｎｍとなり、測定波長のずれ幅も分光光度計と比較して大きくなる可能性が高い。

そして、図６に示すように、アシッドレッドは、特定対象である５７０ｎｍ帯域において単調かつ急峻な傾斜をもった吸光度特性を有する。このため、曲線ｌ１１のようにアシッドレッドが高濃度である場合には、曲線ｌ１２および曲線ｌ１３のようにアシッドレッドが低濃度である場合と比較し、吸光度特性が急峻に変化して吸光度が格段に高くなる。さらに、測光部１９における実際の出力値は、受光波長幅Ｗｓに含まれる波長光の光量を受光波長幅Ｗｓで積分した値である。受光波長幅Ｗｓが図６に示すように広い場合、曲線ｌ１１に示す高濃度のアシッドレッドの吸光度量は、曲線ｌ１３に示す低濃度のアシッドレッドの吸光度量Ｓ１３よりも格段に多い吸光度量Ｓ１１の差を有することとなる。このように、波長光の光量を受光波長幅Ｗｓで積分した値が測光部１９の出力値となるため、受光波長幅Ｗｓが広い場合には特に、測定波長のずれが微小であった場合であっても、高濃度のアシッドレッドの吸光度は大きく変動してしまう。したがって、測光部１９の受光波長幅Ｗｓが広い場合には、高濃度アシッドレッドの吸光度を正確に測定することができない場合がある。

実際に測光部１９において各希釈率のアシッドレッドに対して所定波長の吸光度積分値を測定した結果について説明する。図７は、測光部１９による吸光度積分値の希釈率依存性を示す図である。図７においては、曲線ｌ１に測光部１９による吸光度積分値の希釈率依存性を示すとともに、直線ｌ０に測光部１９よりも高い受光感度を有する分光光度計によって測定した吸光度積分値の希釈率依存性を示す。測光部１９よりも受光感度の高い分光光度計を用いた場合には、希釈率が高い高濃度のアシッドレッドであっても正確に吸光度を測定することができるため、吸光度積分値の希釈率依存性は直線ｌ０となる。これに対し、測光部１９においては、曲線ｌ０に対応する分光光度計よりも受光波長の半値全幅が広く吸光度が正確に測定できないため、吸光度積分値の希釈率依存性は、アシッドレッドの希釈率が０．５以上の高濃度領域において直線ｌ０から乖離した曲線ｌ１となってしまう。

このため、図７におけるＰ１５のように、直線ｌ０から乖離する領域の希釈率ではなく、正確に吸光度を測定でき直線ｌ０から乖離しない領域の希釈率でアシッドレッドを調製することが好ましい。図７の場合、直線ｌ０から乖離しない希釈率は、０〜０．４であるため、希釈率０．４を上限として、特定用サンプルの各希釈率を決定すればよい。図７の場合には、たとえば、点Ｐ１１に示す希釈率０．１である特定用サンプル、点Ｐ１２に示す希釈率０．２である特定用サンプル、点Ｐ１３に示す希釈率０．３である特定用サンプル、点Ｐ１４に示す希釈率０．４である特定用サンプルのいずれか２種を用いる。

具体的に、図８を参照して、特定部３４が波長を特定する処理内容について説明する。たとえば、図７の特定用サンプルの希釈率範囲の上限にしたがって、希釈率０．１のアシッドレッド、希釈率０．２のアシッドレッドおよび希釈率０．４のアシッドレッドの吸光度を測光部１９において測定した場合を例に説明する。この場合、特定部３４は、図８の点Ｐ２１に示す希釈率０．１のアシッドレッドの吸光度、点Ｐ２２に示す希釈率０．２のアシッドレッドの吸光度および点Ｐ２４に示す希釈率０．４のアシッドレッドの吸光度をもとに、点Ｐ２１、点２２および点Ｐ２４を通る直線ｌ２１を求め、この直線ｌ２１の傾きａを演算する。特定部３４は、直線ｌ２１の傾きａを演算した後、記憶部３５内から図５に示す各波長の傾きを参照し、演算した傾きが一致する波長を判断する。この場合、特定部３４は、直線ｌ２１の傾きが２．８８６であると演算したため、矢印Ｙ２１に示すように、直線ｌ２１は５７１ｎｍの波長の光に対応すると判断し、測光部１９が実際に測定する光の波長は、５７１ｎｍであると特定する。

さらに所定期間経過後において、たとえば、図７の特定用サンプルの希釈率範囲の上限にしたがって、希釈率０．３のアシッドレッドおよび希釈率０．４のアシッドレッドの吸光度を測光部１９において測定した場合について説明する。この場合、特定部３４は、図８の点Ｐ３３に示す希釈率０．３のアシッドレッドの吸光度および点Ｐ３４に示す希釈率０．４のアシッドレッドの吸光度をもとに、点Ｐ３３および点Ｐ３４を通る直線ｌ３１を求め、この直線ｌ３１の傾きａを演算する。特定部３４は、直線ｌ３１の傾きａを演算した後、記憶部３５内から図５に示す各波長の傾きを参照し、演算した傾きが一致する波長を判断する。この場合、特定部３４は、直線ｌ３１の傾きが２．５６３であると演算したため、図５において一致する傾きがない。ただし、特定部３４は、直線ｌ３１の傾きが２．５６３であるため、直線ｌ３１の傾きａと最も値が近い５７３ｎｍ〜５７４ｎｍの範囲に対応すると判断できる。

そして、特定部３４は、演算した直線ｌ３１の傾きａと最も値が近い５７３ｎｍおよび５７４ｎｍの傾きを用いて、演算した傾きａとの差および比などを演算することによって対応する波長を詳細に特定すればよい。たとえば、特定部３４は、演算した直線ｌ３１の傾きａ（２．５６３）と波長５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）との差分値を求める。つぎに、特定部３４は、演算した直線ｌ３１の傾きａ（２．５６３）と最も値が近い５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）と５７４ｎｍの傾きａ（２．４８９９）との差分値を求める。特定部３４は、５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）と５７４ｎｍの傾きａ（２．４８９９）との差分値に対する、直線ｌ３１の傾きａ（２．５６３）と波長５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）との差分値の比率を演算し、たとえば、０．１μｍ単位で直線ｌ３１に対応する波長を求めることができる。図８の直線ｌ３１の場合には、直線ｌ３１の傾きａ（２．５６３）と波長５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）との差分値が、５７３ｎｍの傾きａ（２．６３６５）と５７４ｎｍの傾きａ（２．４８９９）との差分値に対して、０．５の比率を占める。このため、特定部３４は、直線ｌ３１をもとに、矢印Ｙ３１に示すように、測光部１９が実際に測定する光の波長は、５７３．５ｎｍであると特定できる。この結果、測光部１９が実際に測定する光の波長は、５７１ｎｍに対応する直線ｌ２１を演算した前回波長特定時よりも、高波長側に２．５ｎｍずれていることを確認することができる。このように、分析装置１においては、測光部１９が測定する光の波長のずれを絶対的に取得することができる。

つぎに、図９を参照して、分析装置１における波長特定処理について説明する。図９に示すように、特定部３４は、入力部３２から入力された指示情報をもとに、測光部１９が実際に測定する光の波長の特定を指示されたか否かを判断する（ステップＳ２）。この波長特定の指示は、たとえば、操作者による入力部３２の操作によって、出力部３６を構成するディスプレイ画面上に表示されたメニュー欄から波長特定を指示する選択欄が選択された場合、入力部３２から測光部１９の波長の特定を指示する指示情報が制御部３１に入力される。

特定部３４は、測光部１９が実際に測定する光の波長の特定を指示されたと判断するまでステップＳ２の判断を繰り返し、波長特定を指示されたと判断した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、測光部１９による受光感度特性に応じて決定された特定用サンプルの濃度範囲の上限をもとに、推奨される特定用サンプルの各希釈率を出力部３６に出力させる（ステップＳ４）。操作者は、出力部３６から出力された各希釈率を参照して、特定用サンプルを用意する。そして、特定部３４は、各希釈率で希釈されたアシッドレッドなどの波長特定用サンプルの吸光度測定を測光部１９に指示し、測光部１９は、波長特定用サンプルの吸光度測定を行い（ステップＳ６）、測定結果を出力する。次いで、特定部３４は、入力部３２から入力された情報などをもとに、測光部１９によって測定された波長特定用サンプルの各希釈率を取得する（ステップＳ８）。そして、特定部３４は、波長特定用サンプルの希釈率と波長特定用サンプルの吸光度との関係を示す直線を取得し（ステップＳ１０）、この直線の傾きを演算する。つぎに、特定部３４は、たとえば図５に例示する、一つ以上の波長に対して予め求められた特定用サンプルの希釈率と吸光度との関係を示す各波長の直線の傾きを基準波長情報として記憶部３５内から取得する（ステップＳ１２）。そして、特定部３４は、ステップＳ１０において取得した直線の傾きと、ステップＳ１２において基準波長情報として取得した各波長の傾きとの一致度をもとに、測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する（ステップＳ１４）。出力部３６は、特定部３４が特定した波長を出力する（ステップＳ１６）。操作者は、出力部３６によって出力された特定波長を確認することによって、分析装置１における測光部１９が実際に測定する光の波長を認識することができ、測光結果の補正処理を従来よりも適切に行なうことができる。

このように、本実施の形態によれば、特定用サンプルにおける各波長に固有の吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きを用いることによって、現に測光部１９が測定する光の波長を正確に特定することができる。また、本実施の形態においては、専用の特定用サンプルに対して通常の検体に対する測定処理と同様の測定処理を行ない測光部１９が実際に測定する光の波長を特定する。このため、本実施の形態によれば、従来において必要であった波長特定用の専用ユニットが不要であるとともに通常の分析処理と異なる煩雑な処理を行なう必要がないため、測光部１９が実際に測定する光の波長を簡易に特定することが可能になる。さらに、本実施の形態においては、特定用サンプルの濃度を、特定用サンプルの吸光度特性の急峻さを考慮した上で、測光部１９による受光感度特性に応じて決定する。言い換えると、本実施の形態においては、特定用サンプルの濃度の上限を測光部１９における受光波長の半値全幅に応じて決定する。この結果、測光部１９において正確に吸光度を測定できる濃度の特定用サンプルの測定結果を用いるため、高い精度で波長を特定することができる。

なお、特定部３４の波長特定処理として、図５を参照し複数の波長における吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きを用いて波長を特定した場合について説明したが、これに限らない。特定部３４は、たとえば、基準波長である一つの波長における吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きを参照し、この傾きと測光部１９が実際に測定した特定用サンプルの吸光度と濃度との関係を示す直線の傾きとが一致するか否を判断することによって、測光部１９が実際に測定する光の波長が、基準波長と一致、または、ずれているかを特定してもよい。また、実施の形態によれば、測光部１９が実際に測定した特定用サンプルの吸光度と濃度との関係を示す直線を求めるため、特定用サンプルの濃度は、所定の上限以下の濃度において少なくとも２種あればよい。

また、本実施の形態においては、アシッドレッドを用いて５７０ｎｍ帯域の光の波長を特定する場合を例に説明したが、もちろんこれに限らず、波長特定を所望する帯域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有するサンプルの２種以上の濃度の吸光度を実際に測定することによって、波長を特定すればよい。

また、上記実施の形態で説明した分析装置１は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。このコンピュータシステムは、所定の記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することで分析装置の処理動作を実現する。ここで、所定の記録媒体とは、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」の他に、コンピュータシステムの内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などのように、プログラムの送信に際して短期にプログラムを保持する「通信媒体」など、コンピュータシステムによって読み取り可能なプログラムを記録する、あらゆる記録媒体を含むものである。また、このコンピュータシステムは、ネットワーク回線を介して接続した管理サーバや他のコンピュータシステムからプログラムを取得し、取得したプログラムを実行することで分析装置の処理動作を実現する。

実施の形態にかかる分析装置の要部構成を示す模式図である。 図１に示す測光部における要部を示す模式図である。 特定用サンプルであるアシッドレッドの吸光度特性を示す図である。 所定濃度の原液を各希釈率で希釈したアシッドレッドの各濃度の吸光度を５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの波長光で測定した結果を示す図である。 図４に示す５７０ｎｍ〜５７５ｎｍの各波長に対応する直線における傾きａと切片ｂとを演算した結果を示す図である。 各濃度のアシッドレッドの吸光度特性を示す図である。 図１に示す測光部による吸光度積分値の希釈率依存性を示す図である。 図１に示す特定部における波長特定処理を説明する図である。 図１に示す分析装置における波長特定処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 分析装置
２ 測定機構
３ 制御機構
１１ 検体移送部
１１ａ 検体容器
１１ｂ 検体ラック
１２ 検体分注機構
１２ａ，１７ａ アーム
１３ 反応テーブル
１４ 試薬庫
１５ 試薬容器
１６ 読取部
１７ 試薬分注機構
１８ 攪拌部
１９ 測光部
２０ 洗浄部
２１ 反応容器
３１ 制御部
３２ 入力部
３３ 分析部
３４ 特定部
３５ 記憶部
３６ 出力部
３７ 送受信部
１９１ 光源
１９２，１９３，１９４ レンズ
１９５ グレーティング
１９６ スリット部材
１９７ ＰＤＡ

Claims (10)

1. 試料の光学的特性をもとに該試料を分析する分析装置において、
   特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを求める演算手段と、
   一つ以上の波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、前記演算手段によって演算された傾きとの一致度をもとに前記測定手段が実際に測定する光の波長を特定する特定手段と、
   を備え、前記測定手段によって測定される特定用試料の濃度範囲は前記測定手段における受光感度特性に応じて決定されることを特徴とする分析装置。
2. 前記測定手段によって測定される特定用試料の濃度範囲の上限は、前記測定手段における受光波長の半値全幅に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
3. 前記基準傾きは、前記測定手段における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された前記特定用試料の各濃度の吸光度をもとに求められることを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
4. 前記特定手段によって特定された前記測定手段が実際に測定する光の波長を出力する出力手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の分析装置。
5. 前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の分析装置。
6. 測光機構が実際に測定する光の波長を特定する波長特定方法において、
   特定対象である波長を含む波長域に単調な傾斜をもった吸光度特性を有し、２種以上の濃度を持つ特定用試料に対して各吸光度を測定する測定ステップと、
   前記測定ステップにおいて測定された前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きを演算する演算ステップと、
   一つ以上の波長に対して予め求められた前記特定用試料の濃度と吸光度との関係を示す直線の傾きである基準傾きと、前記演算ステップにおいて演算された傾きとの一致度をもとに前記測光機構が実際に測定する光の波長を特定する特定ステップと、
   を含み、前記測定ステップにおいて測定される特定用試料の濃度範囲は前記測定機構における受光感度特性に応じて決定されることを特徴とする波長特定方法。
7. 前記測定ステップにおいて測定される特定用試料の濃度範囲の上限は、前記測光機構における受光波長の半値全幅に応じて決定されることを特徴とする請求項６に記載の波長特定方法。
8. 前記基準傾きは、前記測光機構における受光感度よりも高い受光感度を有する測光装置によって波長ごとに測定された前記特定用試料の各濃度の吸光度をもとに求められることを特徴とする請求項６または７に記載の波長特定方法。
9. 前記特定ステップにおいて特定された前記測光機構が実際に測定する光の波長を出力する出力ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の波長特定方法。
10. 前記特定用試料は、色素液であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の波長特定方法。

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