專利名稱：免疫層析試驗片的測定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種免疫層析試驗片的測定裝置。
背景技術：
在免疫層析試驗片上，在其與檢測體中的抗原(或者抗體)之間，將可引起抗原抗體反應的抗體(或抗原)以帶狀預先涂敷在免疫層析試驗片的特定位置上。當以色素所標識的檢測體中的抗原(或者抗體)在利用展開液而展開在上述特定位置上時，在與帶狀涂敷的抗體(或抗原)之間，檢測體中的抗原(或者抗體)引起抗原抗體反應而被捕捉，因此，在上述特定位置上形成通過色素而發(fā)色的顯色線。在這樣的免疫層析試驗片中，將形成的顯色線的顯色度通過測定裝置進行光學測定時，能夠定量地分析出檢測體中的抗原(或者抗體)。
這里，作為測定免疫層析試驗片等的試驗片的顯色度的裝置，公知有將具有沿著與免疫層析試驗片的試料展開方向(免疫層析試驗片中抗原或者抗體的移動方向)成正交方向(與顯色線平行的方向)延伸的光束截面的測定光進行照射，來檢測出該測定光從免疫層析試驗片上反射的反射光者(例如，參照專利文件1)。就該專利文件1中所述的測定裝置而言，其配置有被配置在接收朝向試料展開方向的前方方向的反射光的前方斜上方的位置、或者被配置在接收朝向試料展開方向的后方方向的反射光的后方斜上方的位置的光檢測器，檢測出來自于免疫層析試驗片的反射光。
專利文件1(日本專利)特開平11-326191號公報通常，使用免疫層析分析法的免疫層析試驗用具，是具有免疫層析試驗片、以及保持免疫層析試驗片的殼體。在殼體上形成有露出免疫層析試驗片的顯色部分的觀測用窗口。
當使用上述專利文件1中所揭示的構成的測定裝置，并通過觀測用窗口來測定保持在殼體上的免疫層析試驗片的顯色部分的顯色度時，會產(chǎn)生以下的問題點。例如，當光檢測器101被配置在后方斜上方的位置上時，如圖17所示，若在接近殼體110的形成觀測用窗口111的后側邊緣部110a上存在顯色線，則從發(fā)光元件照射的、由免疫層析試驗片113所反射的光，被后側邊緣部110a所遮蔽，因而無法入射到光檢測器101中，從而無法進行測定本身。此外，如圖18所示，在觀測用窗口111的分隔部110b附近，殼體110上的反射光的影響變得很大。因此，與觀測用窗口111的中央位置相比，噪聲(noise)的成分變多，從而，難以準確地測定顯色度。即使光檢測器101被配置在前方斜上方的位置，也會存在相同的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題而制成的，其目的在于提供一種免疫層析試驗片的測定裝置，能夠提高顯色度的測定精度。
為了達成上述目的，本發(fā)明的免疫層析試驗片的測定裝置，其包括向免疫層析試驗片照射測定光的照射光學系統(tǒng)，以及檢測根據(jù)測定光的照射而產(chǎn)生的、來自免疫層析試驗片的反射光的檢測光學系統(tǒng)，其特征在于照射光學系統(tǒng)，包括半導體發(fā)光元件，同時，將來自半導體發(fā)光元件的光作為測定光，并從大致垂直的方向對臺進行照射，檢測光學系統(tǒng)，包括半導體受光元件，其被設置在與顯色線為大致平行的方向的斜上方，顯色線從免疫層析試驗片上的測定光的照射位置而形成在免疫層析試驗片上，以通過該半導體受光元件能夠檢測出向著大致與顯色線平行的方向的斜上方的反射光的方式而配置。
在本發(fā)明的免疫層析試驗片的測定裝置的中，照射光學系統(tǒng)被配置成，將來自半導體發(fā)光元件的光作為測定光，并從大致垂直方向將測定光照射到免疫層析試驗片上，而檢測光學系統(tǒng)被配置，通過設置在從免疫層析試驗片上的測定光的照射位置向著大致與形成在免疫層析試驗片上的顯色線平行的方向的斜上方的半導體受光元件，而檢測出向著大致與顯色線平行方向的斜上方的反射光，因此，在通過觀測用窗口來測定保持在殼體內的免疫層析試驗片中的顯色部分的顯色度的情況下，即使在殼體中形成觀測用窗口的后側邊緣部的邊界處存在顯色線時，從免疫層析試驗片上反射的光也不會被殼體所遮蔽。并且，殼體上的反射光在上述邊緣部附近也難以入射到受光元件，因此能夠降低雜散光。其結果，不會受到殼體的影響，所以能夠準確地測定顯色度。
此外，優(yōu)選照射光學系統(tǒng)還包括光束整形部件，其將來自半導體發(fā)光元件的光整形成具有沿著大致與形成在免疫層析試驗片上的顯色線平行的方向延伸的光束截面的光；以及用于將來自光束整形部件的光在免疫層析試驗片上成像的透鏡。在此情形下，能夠使成像在免疫層析試驗片上的測定光像不會變形，并且，能夠照射鮮明的測定光。其結果，能夠顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
此外，優(yōu)選還包括安裝有照射光學系統(tǒng)和檢測光學系統(tǒng)的光學頭；用來載置免疫層析試驗片的試驗片載置臺；以及使載置板和光學頭在橫切顯色線的掃瞄方向上相對移動的掃瞄機構。在此情形下，當在光學頭上安裝有照射光學系統(tǒng)和檢測光學系統(tǒng)時，其構造變得簡單，并且使光學頭在掃瞄方向上移動用的掃瞄機構只須一個系統(tǒng)即可，因此，使掃瞄機構的構造和其控制系統(tǒng)的構造變得簡單。
為了達成上述目的，本發(fā)明的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，包括載置免疫層析試驗片的臺；向臺照射測定光的照射光學系統(tǒng)；和檢測出從臺一側入射的光的檢測光學系統(tǒng)，其中，照射光學系統(tǒng)以及檢測光學系統(tǒng)相對于臺在規(guī)定的掃瞄方向上相對移動，照射光學系統(tǒng)，包括半導體發(fā)光元件，同時，將來自半導體發(fā)光元件的光作為測定光、而從略垂直方向將測定光照射到該臺上，該檢測光學系統(tǒng)，包括半導體受光元件，其被設置在從臺的測定光的照射位置向著與規(guī)定的掃瞄方向交叉的方向的斜上方，以通過該半導體受光元件能夠檢測出向著與規(guī)定的掃瞄方向交叉的方向的斜上方的反射光的方式來配置。
在本發(fā)明的免疫層析試驗片的測定裝置的中，當通過觀測用窗口來測定保持在殼體內的免疫層析試驗片中的顯色部分的顯色度的情況下，即使在靠近殼體中形成在觀測用窗口的后側邊緣部的邊界處存在顯色線時，從免疫層析試驗片上反射的光也不會被殼體所遮蔽。并且，殼體上的反射光在上述邊緣部附近難以入射到半導體受光元件中，因此，能夠降低雜散光。其結果，不會受到殼體的影響，所以能夠準確地測定顯色度。
此外，優(yōu)選照射光學系統(tǒng)還包括光束整形部件，其將來自半導體發(fā)光元件的光整形成具有沿著與規(guī)定掃描方向交叉的方向延伸的光束截面的光，以及用于使來自光束整形部件的光成像的透鏡。在此情形下，能夠使成像在免疫層析試驗片上的測定光像不會變形，并且，能夠照射鮮明的測定光。其結果，能夠使顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
此外，優(yōu)選還包括安裝有照射光學系統(tǒng)和檢測光學系統(tǒng)的光學頭，使光學頭向著規(guī)定的掃瞄方向移動的掃瞄機構，以及配置該掃瞄機構的底盤。在此情形下，因為掃瞄機構被配置在該臺上，所以使能夠清洗該臺。其結果，能夠實現(xiàn)衛(wèi)生方面優(yōu)異的測定裝置。
此外，優(yōu)選底盤包括夾住臺且位于臺的兩側的一對縱壁部，以及與各縱壁部連接的頂部，掃瞄機構包括固定有光學頭的滑塊，在規(guī)定的掃瞄方向上引導滑塊的一對導軌，以及使滑塊在規(guī)定的掃瞄方向上移動的驅動馬達，一對導軌被固定在頂部，光學頭沿著規(guī)定的掃瞄方向在由一對縱壁部以及頂部所圍住的空間內移動。
在此情形下，能夠抑制光從底盤的外部入射到免疫層析試驗片或者半導體受光元件上，因而使免疫層析試驗片的顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
此外，優(yōu)選滑塊以及一對導軌被配置在與由一對縱壁部和頂部所圍住的空間相反的面上，在頂部，在一對導軌所夾住的位置上形成有在規(guī)定的掃瞄方向上延伸的切口，光學頭和滑塊通過切口而連接并固定。在此情形下，能夠以簡單且低成本的方式來實現(xiàn)使光學頭在由一對縱壁部以及頂部所圍住的空間內、在掃瞄方向可靠地移動。
此外，優(yōu)選還包括配置在底盤之外的第一基板，固定在光學頭上的第二基板，以及具有撓性以及彈性并與第一基板和第二基板電氣連接的通訊電纜，其中，通訊電纜被設置成，從形成在一方的縱壁部上的孔到底盤的內側，沿著一方的縱壁部延伸，從一方的縱壁部的端部向著另一方的縱壁部來通過底盤的外側而彎曲。通訊電纜中的位于底盤的內側的部分被固定在一方的縱壁部上。在此情形下，當將通訊電纜通過底盤的內側而配置的時，只需使用較短的通訊電纜即可，從而能夠防止其纏繞、或者折曲、卷繞等。
優(yōu)選該臺相對于該底盤能夠進行裝卸。在此情形下，能夠比較容易地對臺進行洗凈，在衛(wèi)生方面也更加優(yōu)異。


圖1是表示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的立體圖。
圖2是圖1所示的光學頭以及免疫層析試驗用具的立體圖。
圖3是通過本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置測定的免疫層析試驗用具的平面圖。
圖4是圖1以及圖2所顯示的光學頭的側面圖。
圖5是圖1以及圖2所顯示的光學頭的平面圖。
圖6是圖1以及圖2所顯示的光學頭的截面圖。
圖7是圖1以及圖2所顯示的光學頭的分解截面圖。
圖8是說明在本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置中所包含的照射光學系統(tǒng)的構成的概略圖。
圖9是本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的系統(tǒng)構成圖。
圖10是表示包含在圖3所示的免疫層析試驗用具中的免疫層析試驗片的透過光的吸光圖形的線圖。
圖11是用于說明本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的測定動作的概略圖。
圖12是用于說明本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的測定動作的概略圖。
圖13是表示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的變形例的立體圖。
圖14是表示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的變形例的分解立體圖。
圖15是表示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的變形例的立體圖。
圖16是圖13～圖15所示的光學頭的截面圖。
圖17是表示現(xiàn)有技術的免疫層析試驗片的測定裝置的概略圖。
圖18是表示先前技術的免疫層析試驗片的測定裝置的概略圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的免疫層析試驗片的測定裝置的最優(yōu)實施方式。其中，在說明書中，對同一要素或者具有相同功能的要素標注同一符號并省略重復的說明。此外，本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置包括本發(fā)明實施方式的光源裝置。
圖1是表示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的立體圖，圖2是圖1所示的光學頭以及免疫層析試驗用具的立體圖。本實施方式的測定裝置MD是將測定光照射到形成于免疫層析試驗片1上的顯色線CL上，并測定由該反射光的受光而造成顯色線CL的顯色度的裝置。如圖1所示，該測定裝置MD包括作為載置免疫層析試驗用具TE的臺的載置板11，安裝有照射光學系統(tǒng)21和檢測光學系統(tǒng)31的光學頭41，以及使光學頭41相對于載置板11在掃瞄方向上移動的掃瞄機構12。照射光學系統(tǒng)21通過向載置板11照射光，而使測定光照射到載置于載置板11上的免疫層析試驗片1上。對于檢測光學系統(tǒng)31來說，通過從載置板11側的光的入射，而檢測出從免疫層析試驗片1的反射光。
這里，對于免疫層析試驗用具TE來說，如圖3所示，其具有平面視圖為長方形的殼體3、以及保持在該殼體3內的免疫層析試驗片1。圖3是免疫層析試驗用具的平面圖。
在殼體3中，沿著其長度方向而設置有用于使檢測體滴下的檢測體滴下窗口5、以及露出免疫層析試驗片1的顯色部分的觀測用窗口7。對于形成檢測體滴下窗口5的邊緣部5a～5d以及形成觀測用窗口7的邊緣部7a～7d來說，其被設置成向著免疫層析試驗片1傾斜，因此形成為錐形。其中，在本實施方式的免疫層析試驗用具TE中，觀測用窗口7的一部分被分隔部7e所區(qū)分，從而被用作控制窗口。
免疫層析試驗片1由硝化纖維薄膜或者濾紙等材質構成，呈長方形狀。免疫層析試驗片1具有設置在與檢測體滴下窗口5對應的位置上的檢測體點著部1a、以及設置在與觀測用窗口7對應的位置上的檢測部1b。檢測部1b通過涂敷與檢測體中的抗原(或者抗體)反應的各個抗體(或者抗原)而被固化，從而成為線狀(或者帶狀)。
對于檢測體來說，其從檢測體滴下窗口5而被滴下到免疫層析試驗片1的檢測體點著部1a上。檢測體中的抗原(或者抗體)與標識色素結合，檢測體中的抗原(或者抗體)與標識色素的結合體以及未反應的標識色素沿著免疫層析試驗片1的長度方向移動?，F(xiàn)在，假設在檢測體中含有抗原，抗原與檢測部1b分別產(chǎn)生抗原抗體反應。隨著檢測體的移動，檢測體中的抗原與固定在檢測部1b上的抗體產(chǎn)生特異的反應，在反應后的檢測部1b上形成通過標識色素而顯色的線狀圖形(顯色線CL)。該顯色線CL是沿著與免疫層析試驗片1的檢測體中的抗原(或者抗體)的移動方向交叉的方向(例如正交的方向)延伸而形成，能夠從觀測用窗口7進行觀測。通常，顯色線CL的寬幅為1.0mm左右。此外，顯色線CL的長度方向的長度通常為5mm的程度。
如圖1及圖2所示，照射光學系統(tǒng)21具有半導體發(fā)光元件23、光束整形部件25、以及透鏡27，這些半導體發(fā)光元件23、光束整形部件25以及透鏡27被安裝在光學頭41上。在本實施方式中，作為半導體發(fā)光元件23使用的是發(fā)光二極管(LED)，其規(guī)格被設定成中心波長為530nm，亮度為3000mc，指向角為20°。
對于光束整形部件25來說，其用于將來自于半導體發(fā)光元件23的光整形為，具有沿著與在載置于載置板11上的免疫層析試驗片1上形成的顯色線CL大致平行的方向、即沿著與光學頭41的掃瞄方向交叉的方向(在本實施方式中為沿著與光學頭41的掃瞄方向正交的方向)延伸的光束截面的光，是由形成有狹縫25a的板狀部件所構成。狹縫25a的形狀被設定為矩形的形狀(例如，寬度為50μm，長度為3mm)。就狹縫25a的延伸方向而言，在光束整形部件25被安裝在光學頭41上的狀態(tài)下，被設定成大致與形成在載置于載置板11上的免疫層析試驗用具TE內的免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行。因此，來自于半導體發(fā)光元件23的光形成為大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的狹縫光。
對于透鏡27來說，其用于將來自于光束整形部件25的光(大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的狹縫光)在載置于載置板11上的免疫層析試驗用具TE內的免疫層析試驗片1上進行成像。在本實施方式中，將透鏡27的焦點距離設定為6mm，對于成像在免疫層析試驗片1上的狹縫光像的大小來說，其寬度為50μm，長度為3mm。
如圖1及圖2所示，檢測光學系統(tǒng)31具有半導體受光元件33，該半導體受光元件33被安裝在光學頭41上。在本實施方式中，作為半導體受光元件33使用的是硅(Si)光電二極管。
對于光學頭41來說，如圖4～圖7所示，其包括第一部件51、第二部件61、以及筒狀部件71，其上部經(jīng)由支撐板14而被固定在構成掃瞄機構12的滑塊13上，通過這樣而被支撐在免疫層析試驗用具TE的上方。圖4是圖1以及圖2所示光學頭的側面圖，圖5是圖1以及圖2所示光學頭的平面圖，圖6是圖1以及圖2所示光學頭的截面圖，圖7是圖1以及圖2所示光學頭的分解構成圖。
在第一部件51中，以貫穿該第一部件51的方式而連續(xù)地形成有具有規(guī)定內徑(例如M2程度)的陰螺紋形狀的第一孔部52、具有比第一孔部52更大內徑(例如φ4mm程度)的第二孔部53、具有比第二孔部53更大內徑(例如φ6mm程度)第三孔部54、具有比第三孔部54更大內徑的第四孔部55(例如長度方向具有6.8mm的四角形孔狀)、以及具有比第四孔部55更大內徑的第五孔部56(例如長度方向具有15mm的四角形孔狀)。此外，在第一部件51中，形成有與用于固定第二部件61的螺栓相螺合的螺栓孔57。對于第一部件51來說，第一孔部52位于載置板11(免疫層析試驗用具TE)側，且第一～第五孔部52～56的中心軸被配設成大致與載置板11(免疫層析試驗片1)正交。此外，透鏡27插入到第三孔部54中。
對于第二部件61來說，在半導體發(fā)光元件23的光軸上以垂直面截取的截面為四角形狀，并且以貫通該第二部件61的方式而連續(xù)地形成有第六孔部62、第七孔部63、以及第八孔部64。此外，在第二部件61上形成有用于插通螺栓的貫通孔65。該第二部件61被內插在第一部件51的第五孔部56中，且通過螺栓而被固定在第一部件51上。半導體發(fā)光元件23被插入到第六孔部62中。第七孔部63的內徑被設定成陰螺紋形狀的規(guī)定內徑(例如M3程度)，第八孔部64的內徑被設定成比第七孔部63的內徑更大的值(例如φ5mm程度)。其中，雖然第一部件51的第五孔部56成為與第二部件61對應的四角形狀孔，但是并不限定于此，只要是與第二部件61對應的、能夠內插該第二部件61的形狀(例如圓形)即可。
筒狀部件71包括在一端側上具有陰螺紋形狀的規(guī)定內徑(例如M2程度)的第一筒部分72，以及在另一端側上具有比第一筒部分72更大內徑(例如φ5mm程度)的第二筒部分73。筒狀部件71被內插在第一部件51的第四孔部55中。其中，對于筒狀部件71來說，當在半導體發(fā)光元件23的光軸上以垂直面截取的截面上看去時，其外側形狀為四角形狀。此外，雖然第一部件51的第四孔部55成為與筒狀部件71對應的四角形狀孔，但是并不限定于此，只要是與筒狀部件71對應的、能夠內插該筒狀部件71的形狀(例如圓形)即可。
對于照射光學系統(tǒng)21的各要素相對第一部件51的組裝來說，首先，將透鏡27插入到第三孔部54中，然后，將筒狀部件71插入到第四孔部55中。接著，將光束整形部件25載置于形成在第四孔部55和第五孔部56的邊界部的臺階部上，將第二部件61插入第五孔部56中。然后，將支撐在基板(未圖標)上的半導體發(fā)光元件23插入第六孔部62中，通過螺栓而將基板和第二部件61固定在第一部件51上。此時，透鏡27是由形成在第一部件51的第二孔部53和第三孔部54的邊界部上的臺階部、以及筒狀部件71的第一筒部分72夾持而固定。此外，光束整形部件25是由形成在第一部件51的第四孔部55和第五孔部56的邊界部上的臺階部、以及第二部件61夾持而固定。
從半導體發(fā)光元件23射出的光，如圖8所示，從半導體發(fā)光元件23一側依序通過第二部件61的第七孔部63、第八孔部64、狹縫25a、筒狀部件71的第二筒部分73、第一筒部分72、透鏡27、第一部件51的第二孔部53、以及第一孔部52，而成為大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的狹縫光，從大致垂直于免疫層析試驗片1的方向向免疫層析試驗片1上進行照射。此時，第七孔部63被配置于半導體發(fā)光元件23和光束整形部件25之間，作為用于除去雜散光的筒狀的第一遮光部而工作。此外，第一筒部分72被配置于光束整形部件25和透鏡27之間，作為用于除去雜散光的筒狀的第二遮光部而工作。此外，第一孔部52被配置于透鏡27和免疫層析試驗片1之間，作為用于除去雜散光的筒狀的第三遮光部而工作。此外，通過第八孔部64而構成的空間被配置于第七孔部63(第一遮光部)和光束整形部件25之間，作為比第七孔部63更大直徑的筒狀的空間部而工作。此外，通過第二筒部分73而構成的空間部被配置于光束整形部件25和第一筒部分72(第二遮光部)之間，作為比第一筒部分72的內徑更大直徑的筒狀的空間部而工作。此外，通過第二孔部53而構成的空間部被配置于透鏡27和第一孔部52(第三遮光部)之間，作為比第一孔部52的內徑更大直徑的筒狀的空間部而工作。其中，在本實施方式中，雖然作為上述遮光部均形成有陰螺紋，但是只要是具有遮光部的功能，也可以形成各孔部和筒部分相異內徑的平板等，采用各種結構。
在第一部件51中，以貫通第一部件51的方式而連續(xù)地形成有具有規(guī)定內徑(例如φ3.2mm程度)的第九孔部58、具有比第九孔部58更大內徑(例如φ8mm程度)的第10孔部59。第九孔部58位于載置板11(免疫層析試驗用具TE)一側。此外，對于第九孔部58來說，其下端部與第一孔部52在大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的方向上排列，從該下端部沿著大致與上述顯色線CL平行的方向而向斜上方延伸。
半導體受光元件33被設置在第10孔部59中。半導體受光元件33被支撐在基板(未圖標)上，對于該基板來說，其在半導體受光元件33插入在第10孔部59的狀態(tài)下，通過螺栓螺合在第一部件51上而被固定。因此，對于半導體受光元件33來說，其被設置在從免疫層析試驗片1上的測定光的照射位置向著大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的方向的斜上方，因此能夠檢測出朝向大致與顯色線CL平行方向的斜上方的反射光。對于第九孔部58來說，其能夠作為消除入射到免疫層析試驗用具TE的殼體3而產(chǎn)生的雜散光、并用于將反射光校直的準直儀的功能。
如圖1所示，掃瞄機構12包括引導滑塊13在載置板11的長度方向上、即以直角橫切于在免疫層析試驗片1上形成的顯色線CL的掃瞄方向上自由滑動的左右一對導軌15；沿著該導軌15的長度方向而與形成在滑塊13的側面上的齒條16嚙合的小齒輪17；以及固定有嚙合于該小齒輪17上的蝸輪18的驅動馬達19等。
在該掃瞄機構12中，當通過驅動馬達19使蝸輪18朝正轉方向旋轉時，小齒輪17減速而被旋轉驅動，齒條16嚙合在該小齒輪17上的滑塊13，被左右一對導軌15引導而在掃瞄方向上移動。其結果，使光學頭41相對于載置板11在以直角橫切于在免疫層析試驗片1上形成的顯色線CL的掃瞄方向上移動。即，光學頭41的掃瞄方向是與載置在載置板11上的、以直角橫切于在免疫層析試驗片1上形成的顯色線CL的延伸方向交叉。狹縫25a的延伸方向與光學頭41的掃瞄方向交叉(本實施方式中為正交)，光束整形部件25能夠將來自半導體發(fā)光元件23的光整形為具有朝向與光學頭41的掃瞄方向交叉的方向延伸的光束截面的光。
測定裝置MD具有如圖9所示的控制部81以及測定結果顯示部83，其用于顯示掃瞄機構12的驅動馬達19的旋轉控制、半導體發(fā)光元件23的點燈控制、半導體受光元件33的受光處理以及其處理結果。圖9是本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的系統(tǒng)構成圖。
控制部81進行掃瞄機構12的驅動馬達19的正轉、停止、反轉的旋轉控制，同時，通過驅動馬達19的正轉來使光學頭41朝向掃瞄方向移動的期間、將半導體發(fā)光元件23點燈并使測定光(狹縫光)照射到露出在殼體3的觀測用窗口7上的免疫層析試驗片1的檢測部1b上。
此外，控制部81通過半導體發(fā)光元件23的點燈而將接收免疫層析試驗片1的檢測部1b上所反射的反射光的半導體受光元件33產(chǎn)生的檢測信號輸入，并基于該檢測信號而例如作成測定光的吸光曲線(profile)。然后，根據(jù)作成的吸光曲線將免疫層析試驗片1的發(fā)色后的顯色線CL的吸光度ABS以演算式(1)算出ABS＝logTi/To…(1)。
其中，To是來自發(fā)色后的顯色線CL的反射光的輸出信號強度，Ti來自未發(fā)色部分的反射光的輸出信號強度。
然后，控制部81通過參照預先制成的檢量特性線圖，并根據(jù)算出的吸光度ABS而求出包含在檢測體中的抗原(或者抗體)的總量(濃度)，并將其顯示在測定結果顯示部83上。
當使用具有上述結構的免疫層析試驗片1的測定裝置MD來測定免疫層析試驗片1的顯色度的時，首先，準備免疫層析試驗用具TE(參照圖3)，將檢測體從殼體3的檢測體滴下窗口5而滴下到免疫層析試驗片1的檢測體點著部1a上。因此，檢測體向著免疫層析試驗片1的檢測部1b展開，然后，在檢測部1b上與帶狀涂敷的抗體(或者抗原)之間引起抗原抗體反應并被捕捉，因此，形成了通過色素而發(fā)色的顯色線CL。
如圖1所示，在這樣進行了準備之后，將免疫層析試驗用具TE載置在載置板11上，通過控制部81(參照圖9)將半導體發(fā)光元件23進行點燈，同時，使驅動馬達19朝向正轉方向旋轉。隨著該操作，大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的狹縫光則通過殼體3的觀測用窗口7而照射到免疫層析試驗片1的檢測部1b上，同時，沿著光學頭41的掃瞄方向開始移動，使狹縫光像在免疫層析試驗片1的檢測部1b上朝著掃瞄方向移動。然后，半導體受光元件33接收從免疫層析試驗片1的檢測部1b反射的反射光中的、向著大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的方向的斜上方的反射光，且將檢測信號輸出到控制部81。
將輸入檢測信號后的控制部81制成如圖10所示的測定光的吸光曲線，根據(jù)該吸光曲線并通過上述演算式(1)來算出免疫層析試驗片1上的顯色線CL的吸光度ABS。然后，控制部81通過參照預先制成的檢量特性線圖，并根據(jù)算出的吸光度ABS來求出包含在檢測體中的抗原(或者抗體)的總量(濃度)，并將其顯示在測定結果顯示部83上。
因此，根據(jù)本實施方式的測定裝置MD而能夠測定出形成在收容于殼體3內的免疫層析試驗片1的檢測部1b的顯色線CL的顯色度。
如以上所述，在本實施方式中，照射光學系統(tǒng)21被配置成，將來自半導體發(fā)光元件23的光作為測定光，從大致垂直的方向對免疫層析試驗片1照射測定光，而檢測光學系統(tǒng)31被配置成，通過設置在大致與從免疫層析試驗片1的測定光的照射位置而形成于免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的方向(與光學頭41的掃瞄方向交叉的方向)的斜上方的半導體受光元件33，來檢測出朝向大致與顯色線CL平行方向的斜上方的反射光，因此，在通過觀測用窗口7來測定保持在殼體3內的免疫層析試驗片1的檢測部1b的顯色度的情況下，如圖11所示，即使在靠近殼體3中形成的觀測用窗口7的后側邊緣部7a的邊界處存在顯色線CL，入射到半導體受光元件33的從免疫層析試驗片1反射的光也不會被殼體3所遮蔽。此外，如圖12所示，在分隔部7e附近，在殼體3(分隔部7e)的反射光難以入射到半導體受光元件33，因此可降低噪音成分。其結果，不會受到殼體3的影響，所以能夠準確地測定顯色線CL的顯色度。其中，圖11以及圖12中的箭頭A表示的是光學頭41的掃瞄方向。
此外，在本實施方式中，照射光學系統(tǒng)21包括光束整形部件25和透鏡27。因此，因為從照射光學系統(tǒng)21以與顯色線CL重疊的方式來照射在大致與顯色線CL平行的方向(與光學頭41的掃瞄方向交叉的方向)上延伸的狹縫光，所以，即使有顯色不均發(fā)生的情形，該顯色不均也能夠以光學方式而平均化，將以光學方式而平均化后的反射光入射到半導體受光元件33中。其結果，能夠使免疫層析試驗片1的顯色線CL的顯色度在良好的精度下而被測定。
此外，在本實施方式中，因為是從大致垂直的方向來對免疫層析試驗片1照射狹縫光，所以在免疫層析試驗片1上成像的狹縫光像不變形，能夠大幅度地提高顯色線CL的顯色度的測定精度。
如上所述，在本實施方式中，將第七孔部63(第一遮光部)配置在半導體發(fā)光元件23和光束整形部件25之間，將筒狀部件71的第一筒部分72(第二遮光部)配置在光束整形部件25和透鏡27之間，將第一孔部52(第三遮光部)配置在透鏡27和免疫層析試驗片(載置板11)之間，因此，通過這些孔部以及筒部分而能夠抑制雜散光的產(chǎn)生。此外，通過透鏡27而能夠將來自光束整形部件25的光(狹縫光)在免疫層析試驗片1上成像。其結果，能夠抑制免疫層析試驗片1上的所不需要的雜散光的入射，使照射到免疫層析試驗片1上的測定光(狹縫光)變得鮮明，因此，能夠使顯色度的測定精度大幅度地提高。
此外，在本實施方式中，光學頭41具有配置在第七孔部63和光束整形部件25之間的、且比第七孔部63更大直徑的第八孔部64。因此，照射光學系統(tǒng)21以具有由第八孔部64構成的空間部(筒狀空間部)的方式而構成。其結果，雜散光被封入在由該第八孔部64所構成的空間部中，從而能夠進一步抑制向免疫層析試驗片1上的不需要的雜散光的入射。
此外，在本實施方式中，光學頭41具有配置在光束整形部件25和筒狀部件71的第一筒部分72之間的、比第一筒部分72更大內徑的第二筒部分73。因此，照射光學系統(tǒng)21以具有由第二筒部分73構成的空間部(筒狀空間部)的方式而構成。其結果，雜散光被封入在由該第二筒部分73所構成的空間部中，從而能夠進一步抑制向免疫層析試驗片1上的不需要的雜散光的入射。
此外，在本實施方式中，光學頭41具有配置在透鏡27和第一孔部52之間的、比第一孔部52更大直徑的第二孔部53。因此，照射光學系統(tǒng)21以具有由第二孔部53構成的空間部(筒狀空間部)的方式而構成。其結果，雜散光被封入在由該第二孔部53所構成的空間部中，因此，能夠進一步向抑制免疫層析試驗片1上的不需要的雜散光的入射。
此外，在本實施方式中，照射光學系統(tǒng)21被安裝在光學頭41上，該光學頭41包括連續(xù)地形成有第一孔部52、第二孔部53、第三孔部54、第四孔部55和第五孔部56的第一部件，內插在第五孔部56中的、連續(xù)地形成有第六孔部62以及第七孔部63的第二部件61，以及內插在第四孔部55中的筒狀部件71。然后，通過形成在第二孔部53以及第三孔部54的邊界部上的臺階部和筒狀部件71而將透鏡27固定，通過形成在第四孔部55以及第五孔部56的邊界部上的臺階部和第二部件61而將光束整形部件25固定。因此，能夠將照射光學系統(tǒng)21組裝到上述光學頭41上而被單元化，從而，不僅使構造簡單化，同時還能夠很容易地進行半導體發(fā)光元件23、光束整形部件25以及透鏡27的組裝。
此外，在本實施方式中，在第一孔部52、第七孔部63以及筒狀部件71的第一筒部分72的內側形成有陰螺紋。因此，通過形成陰螺紋這種非常簡單的結構，便可以進一步地抑制免疫層析試驗片1上所不需要的雜散光的入射。
此外，在本實施方式中，測定裝置MD具有安裝有照射光學系統(tǒng)21以及檢測光學系統(tǒng)31的光學頭41，用于載置免疫層析試驗用具TE(免疫層析試驗片1)的載置板11，以及在橫切顯色線CL的掃瞄方向上使載置板11和光學頭41相對移動的掃瞄機構12。因此，當在光學頭41上安裝有照射光學系統(tǒng)21以及檢測光學系統(tǒng)31時，能夠使結構簡化，并且使光學頭41在掃瞄方向上移動的掃瞄機構12只須一個系統(tǒng)，從而使掃瞄機構12的構造或者其控制系統(tǒng)的構成變成簡單。
此外，在本實施方式中，作為半導體發(fā)光元件23使用的是發(fā)光二極管。因此，能夠提高光源的光強度。
此外，在本實施方式中，作為光束整形部件25，使用的是形成有在大致與形成在免疫層析試驗片1上的顯色線CL平行的方向上、即在與光學頭41的掃描方向交叉的方向上延伸的狹縫25a的板狀部件。因此，能夠使光束整形部件25的構造簡化。
接著，參照圖13～圖16對本實施方式的測定裝置MD的變形例進行說明。圖13以及圖15是顯示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的變形例的立體圖。圖14是顯示本實施方式的免疫層析試驗片的測定裝置的變形例的分解立體圖。圖16是圖13～圖15中所示的光學頭的截面圖。
變形例的測定裝置MD包括具有下面開口的箱形狀的框體(未圖標)、以及塞住框體的開口的底板101。在底板101上固定有安裝有構成上述控制部81的CPU等的第一基板103、以及配置有掃瞄機構12的底盤105。底盤105呈截面為矩形的筒形狀，其包括與底板101相對配置的底部107、分別從底部107的兩端延伸的一對縱壁部109、以及與底部107相對且連接在各縱壁部109上的頂部111。頂部111能夠相對于縱壁部109進行裝卸。
在底盤105上，在底盤105的長度方向上可滑動地配置有托盤113?？v壁部109以夾住托盤113的方式而位于該托盤113的兩側。其中，圖13以及圖14表示的是托盤113從底盤105中拉出的狀態(tài)，圖15表示的是托盤113被導入到底盤105中的狀態(tài)。在托盤113上載置有保持免疫層析試驗用具TE的固定工具115。
對于托盤113來說，其能夠相對于底盤105進行裝卸，并作為載置免疫層析試驗片1的臺而工作。在托盤113上設置有用于定位固定工具115的定位片113a。在各縱壁部109上分別設置有用于使托盤113適當?shù)鼗瑒拥南拗破?09a。在載置有保持著免疫層析試驗用具TE的固定工具115的托盤113被導入到底盤105內的狀態(tài)下，托盤113以及免疫層析試驗用具TE被縱壁部109以及頂部111所圍住。因此，能夠抑制光從底盤105的外部入射到免疫層析試驗用具TE(免疫層析試驗片1)上，從而能夠使免疫層析試驗片1的顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
在頂部111上，以向著底盤105的長度方向延伸的方式而形成有切口111a。在頂部111的上面，以夾住切口111a的方式而固定有一對導軌15?；瑝K13位于切口111a的上方，并能夠向著切口111a的延伸方向、即底盤105的長度方向移動。在滑塊13上固定有用于安裝光學頭41的托架117。
驅動馬達19被配置在底盤105內。小齒輪17通過從縱壁部109開始并一直形成到頂部111的孔119，而將其上部配置成位于頂部111上。小齒輪17的上部與形成在滑塊13上的齒條16嚙合。小齒輪17的下部與固定在驅動馬達19的旋轉軸上的蝸輪18嚙合。
光學頭41被固定在通過切口111a而延伸的托架117上。因此，光學頭41隨著滑塊13的移動而在底盤105的內側沿著該底盤105的長度方向移動。因此，能夠抑制光從底盤105的外部入射到半導體受光元件33上，從而能夠使免疫層析試驗片1的顯色度的測定精度大幅度地得到提高。光學頭41的掃瞄方向與底盤105的長度方向一致。
在光學頭41上固定著形成有用于控制半導體發(fā)光元件23的發(fā)光的驅動電路的第二基板121。該第二基板121被金屬制成的蓋123保護。第一基板103和第二基板121通過具有可撓性以及彈性的通訊電纜125而電氣連接。對于通訊電纜125來說，如下述那樣對其進行設置，即，從形成在一方的縱壁部109上的孔127到底盤105的內側，在底盤105的內側沿著一方的縱壁部109并在該底盤105的長度方向上延伸，從一方的縱壁部109的端部向著另一方的縱壁部109(第二基板121)來通過底盤105的外側而彎曲。通訊電纜125的位于底盤105之中的部分是通過粘著劑等而被固定在一方的縱壁部109上。就從通訊電纜125的固定在一方的縱壁部109上的部分到第二基板121的長度而言，必需要考慮到光學頭41(第二基板121)的移動距離來進行設定。因此，通過底盤105的內側來配置通訊電纜125，采用這種方法只需使用較短的通訊電纜125即可，從而能夠防止其纏繞、或者折曲、卷繞等。
如圖16所示，對于變形例中的光學頭41來說，其分別設置有一對半導體發(fā)光元件23以及半導體受光元件33。即，上述照射光學系統(tǒng)和檢測光學系統(tǒng)均設置成一對，因此能夠同時對收容在一個免疫層析試驗用具中的兩片免疫層析試驗片的顯色度進行測定。
在變形例的測定裝置MD中，滑塊13以及一對導軌15被配置在與由一對縱壁部109和頂部111所圍住的空間相反的面上，在頂部111上，在夾住一對導軌15的位置上形成有向著光學頭41的掃瞄方向延伸的切口111a，光學頭41和滑塊13通過切口111a而連接固定。因此，能夠簡單且低成本地實現(xiàn)使光學頭41在底盤105的內側、即由一對縱壁部109以及頂部111所圍住的空間內，可靠地向著掃瞄方向移動的結構。
在上述實施方式以及其變形例的測定裝置MD中，光學頭41相對于載置板11或者托盤113向著掃瞄方向移動。因此，對于測定裝置MD來說，與載置板11或者托盤113相對于光學頭41向著掃瞄方向移動方式的測定裝置相比，使載置板11或者托盤113的結構變得更加簡單化，即使在載置板11或者托盤113被弄臟的情況下，也可以較容易地進行洗凈。其結果，測定裝置MD在衛(wèi)生方面也較優(yōu)異。
此外，在變形例的測定裝置MD中，托盤113相對于底盤105能夠裝卸。因此，托盤113比較容易洗凈，在衛(wèi)生方面也更加優(yōu)異。
本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如，在半導體發(fā)光元件23方面，也可使用光電二極管等的其他半導體發(fā)光元件來取代發(fā)光二極管。并且，半導體受光元件33方面，也可以使用光電晶體管、電荷耦合裝置(CCD)影像傳感器等的其他半導體受光元件來取代硅光電二極管。
工業(yè)可利用性本發(fā)明能夠用于在妊娠檢查、便血檢查等中所使用的免疫層析(immune chromatography)試驗片的測定裝置中。
權利要求
1.一種免疫層析試驗片的測定裝置，其包括向免疫層析試驗片照射測定光的照射光學系統(tǒng)，以及檢測根據(jù)所述測定光的照射而產(chǎn)生的、來自所述免疫層析試驗片的反射光的檢測光學系統(tǒng)，其特征在于所述照射光學系統(tǒng)，包括半導體發(fā)光元件，同時，將來自所述半導體發(fā)光元件的光作為所述測定光，并從大致垂直的方向對所述臺進行照射，所述檢測光學系統(tǒng)，包括半導體受光元件，其被設置在與顯色線為大致平行的方向的斜上方，所述顯色線從所述免疫層析試驗片上的測定光的照射位置而形成在所述免疫層析試驗片上，以通過該半導體受光元件能夠檢測出向著大致與顯色線平行的方向的斜上方的反射光的方式而配置。
2.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，所述照射光學系統(tǒng)還包括光束整形部件，其將來自所述半導體發(fā)光元件的光整形成具有沿著大致與形成在所述免疫層析試驗片上的顯色線平行的方向延伸的光束截面的光；以及用于將來自所述光束整形部件的光在所述免疫層析試驗片上成像的透鏡。
3.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，還包括安裝有所述照射光學系統(tǒng)和所述檢測光學系統(tǒng)的光學頭；用來載置所述免疫層析試驗片的試驗片載置臺；以及使所述載置板和所述光學頭在橫切所述顯色線的掃瞄方向上相對移動的掃瞄機構。
4.一種免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，包括載置免疫層析試驗片的臺；向所述臺照射測定光的照射光學系統(tǒng)；和檢測出從所述臺一側入射的光的檢測光學系統(tǒng)，其中，所述照射光學系統(tǒng)以及所述檢測光學系統(tǒng)相對于所述臺在規(guī)定的掃瞄方向上相對移動，所述照射光學系統(tǒng)，包括半導體發(fā)光元件，同時，將來自所述半導體發(fā)光元件的光作為測定光、而從略垂直方向將測定光照射到該臺上，該檢測光學系統(tǒng)，包括半導體受光元件，其被設置在從所述臺的所述測定光的照射位置向著與所述規(guī)定的掃瞄方向交叉的方向的斜上方，以通過該半導體受光元件能夠檢測出向著與規(guī)定的掃瞄方向交叉的所述方向的斜上方的反射光的方式來配置。
5.如權利要求4所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，所述照射光學系統(tǒng)還包括光束整形部件，其將來自所述半導體發(fā)光元件的光整形成具有沿著與所述規(guī)定掃描方向交叉的所述方向延伸的光束截面的光，以及用于使來自所述光束整形部件的光成像的透鏡。
6.如權利要求4所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，還包括安裝有所述照射光學系統(tǒng)和所述檢測光學系統(tǒng)的光學頭，使所述光學頭向著規(guī)定的掃瞄方向移動的掃瞄機構，以及配置該掃瞄機構的底盤。
7.如權利要求6所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，所述底盤包括夾住所述臺且位于所述臺的兩側的一對縱壁部，以及與所述各縱壁部連接的頂部，所述掃瞄機構包括固定有所述光學頭的滑塊，在規(guī)定的掃瞄方向上引導所述滑塊的一對導軌，以及使所述滑塊在所述規(guī)定的掃瞄方向上移動的驅動馬達，所述一對導軌被固定在所述頂部，所述光學頭沿著所述規(guī)定的掃瞄方向在由所述一對縱壁部以及所述頂部所圍住的空間內移動。
8.如權利要求7所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于所述滑塊以及所述一對導軌被配置在與由所述一對縱壁部和所述頂部所圍住的空間相反的面上，在所述頂部，在所述一對導軌所夾住的位置上形成有在所述規(guī)定的掃瞄方向上延伸的切口，所述光學頭和所述滑塊通過所述切口而連接并固定。
9.如權利要求7所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于，還包括配置在所述底盤之外的第一基板，固定在所述光學頭上的第二基板，以及具有撓性以及彈性并與所述第一基板和所述第二基板電氣連接的通訊電纜，其中，所述通訊電纜被設置成，從形成在一方的縱壁部上的孔到所述底盤的內側，沿著所述一方的縱壁部延伸，從所述一方的縱壁部的端部向著另一方的縱壁部來通過所述底盤的外側而彎曲。所述通訊電纜中的位于所述底盤的內側的部分被固定在所述一方的縱壁部上。
10.如權利要求6所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特征在于所述臺相對于所述底盤可進行裝卸。
全文摘要
照射光學系統(tǒng)具有半導體發(fā)光元件(23)、光束整形部件(25)以及透鏡(27)。半導體發(fā)光元件(23)射出的光，是從半導體發(fā)光元件(23)側依次通過第七孔部(63)、第八孔部(64)、狹縫(25a)、筒狀部件(71)的第二筒部分(73)、第一筒部分(72)、透鏡(27)、第二孔部(53)、以及第一孔部(52)，而成為與形成在免疫層析試驗片(1)上的顯色線大致平行的狹縫光，其是從大致垂直于免疫層析試驗片(1)的方向照射到免疫層析試驗片(1)上。檢測光學系統(tǒng)具有半導體受光元件(33)。半導體受光元件(33)被設置在與顯色線(CL)大致平行的方向的斜上方，該顯色線是從免疫層析試驗片(1)上的測定光的照射位置而形成在免疫層析試驗片(1)上，因而能夠檢測出朝向大致與顯色線為平行的方向的斜上方的反射光。
文檔編號G01N21/47GK1754092SQ20048000539
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權日2003年2月26日
發(fā)明者山內一德 申請人:浜松光子學株式會社