專利名稱：生物樣本成分檢測(cè)法以及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正確檢測(cè)熒光標(biāo)記生物樣本的的方法，特別是不會(huì)出現(xiàn)因意外雜質(zhì)等引起的錯(cuò)誤結(jié)果的方法，此外，涉及一種正確地測(cè)量擴(kuò)增DNA等時(shí)的樣本溶液的熒光的方法以及用于此方法的裝置。
背景技術(shù)：
DNA、蛋白質(zhì)等的分析技術(shù)在包括基因分析、基因診斷等醫(yī)學(xué)、生物學(xué)領(lǐng)域十分重要。特別是最近，使用DNA微陣(或者稱為DNA芯片等)、蛋白芯片等，進(jìn)行檢查分析的方法以及裝置十分引人注目。微陣使用玻璃等基板，將其劃分成多個(gè)(數(shù)百～數(shù)千萬個(gè))區(qū)域，在各個(gè)區(qū)域固定目標(biāo)(通常，種類不同)DNA等的探針，使各個(gè)區(qū)域成為微小的反應(yīng)區(qū)域。通過使檢測(cè)體與其反應(yīng)，檢測(cè)體中的目標(biāo)DNA、蛋白等與上述固定的探針結(jié)合并被捕捉，被定量測(cè)量。對(duì)于該DNA微陣的各個(gè)反應(yīng)區(qū)域內(nèi)所捕捉的目標(biāo)DNA的熒光標(biāo)識(shí)所發(fā)出的熒光強(qiáng)度的讀取，使用通常被稱為掃描器的顯微鏡(共聚焦熒光顯微鏡)這樣的裝置(例如，參照特開2002-310886號(hào)公報(bào))。該裝置將激光等激發(fā)光照射在陣列上，使用干涉濾光器等分光元件將產(chǎn)生的熒光與激發(fā)光分離，并由光檢測(cè)器檢測(cè)熒光強(qiáng)度，定量·定性比較捕捉的DNA、蛋白等。
就DNA等靶標(biāo)核酸的檢測(cè)·定量而言，已知除微陣之外，也使用微板、微管等，在擴(kuò)增同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)(參照特開2002-189860號(hào)公報(bào))。
在使用微陣進(jìn)行熒光檢測(cè)中，雜質(zhì)的附著成為大問題。因?yàn)楦街须s質(zhì)的部分的熒光強(qiáng)度不是正確的值，所以需要將其從測(cè)定值中刪除。通常，微陣的點(diǎn)的大小為直徑100微米左右，因?yàn)殡s質(zhì)的大小多小于等于數(shù)微米，所以通過在點(diǎn)內(nèi)即使存在1個(gè)雜質(zhì)也只將此部分的信號(hào)刪除，能夠根據(jù)剩余區(qū)域的熒光強(qiáng)度進(jìn)行該點(diǎn)的熒光檢測(cè)。微陣向更高密度化的方向發(fā)展，正在變得比點(diǎn)的直徑還小。但是，當(dāng)點(diǎn)變小時(shí)，其與雜質(zhì)的大小的差異消失，以上述手段進(jìn)行測(cè)定變得困難。關(guān)于基板的瑕疵也相同。
特開2002-310886號(hào)公報(bào)公開了并用來自樣本的熒光和激發(fā)光的反射光測(cè)定樣本性狀的方法。
一般也采取使用容器一邊進(jìn)行擴(kuò)增，一邊進(jìn)行熒光檢測(cè)的方法。通常，將微板、微管等作為反應(yīng)容器兼檢測(cè)容器。此外WO03/059484號(hào)公報(bào)記述了在能夠旋轉(zhuǎn)的彈藥筒狀結(jié)構(gòu)體中，具備捕捉血液等樣本液中的DNA、病毒RNA等的捕捉部和將各種試劑分別保存的試劑保存部，以及通過由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行試劑液輸送的提取檢測(cè)模塊(以下，記為離心模塊)。本模塊為如果安置了血液等樣本，能夠在模塊內(nèi)進(jìn)行全部反應(yīng)以及檢測(cè)，而對(duì)外部污染的可能性非常小的有效的裝置。
但是，無論在上述哪個(gè)文獻(xiàn)中都沒有顯示判斷樣本產(chǎn)生的熒光是否是在純粹正常的狀態(tài)下檢測(cè)的。

發(fā)明內(nèi)容
檢測(cè)工序也在與反應(yīng)相同的容器中進(jìn)行的方法簡單。很多情況，樣本液中應(yīng)該檢測(cè)的目標(biāo)成分(DNA、病毒RNA等)是微量的，在從樣本液提取目標(biāo)成分后，通常，使用PCR法或者恒溫?cái)U(kuò)增法等方法擴(kuò)增，通過熒光檢測(cè)進(jìn)行測(cè)定。提取后，在進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)時(shí)無論使用哪種方法都需要加熱反應(yīng)液。此時(shí)，因?yàn)橛煞磻?yīng)液的蒸發(fā)等引起的反應(yīng)液的減少、因結(jié)露引起的水滴的形成，可能會(huì)對(duì)熒光測(cè)定給予不正確的結(jié)果。此外，由于不使用閥門而是通過離心力進(jìn)行試劑液的輸送，所以也可以想到，因液體的狀態(tài)、模塊的狀態(tài)而無法將液體保存在規(guī)定的位置的情況。該情況需要正確地判定測(cè)定樣本液的有無以及量和狀態(tài)。
本發(fā)明的目的為提供解決上述問題，在雜質(zhì)等附著，樣本液減少、消失等異常狀態(tài)時(shí)識(shí)別異常，不對(duì)目標(biāo)樣本的定量結(jié)果產(chǎn)生影響，且精度高的生物樣本成分檢測(cè)方法。
為解決上述課題，本發(fā)明提供以下的生物樣本成分檢測(cè)方法以及生物樣本檢測(cè)裝置。
首先，本發(fā)明提供一種生物樣本成分檢測(cè)方法，其是在光檢測(cè)區(qū)域捕捉生物樣本成分，檢測(cè)來自該光檢測(cè)區(qū)域的熒光，定量測(cè)定該目標(biāo)生物樣本成分的生物樣本成分檢測(cè)方法，其特征在于，以用熒光體標(biāo)識(shí)該生物樣本成分以及實(shí)質(zhì)上與該生物樣本成分相同的成分，并將用于激發(fā)該熒光體的激發(fā)光照射在光檢測(cè)區(qū)域，將從光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光至少分離為多個(gè)波段檢測(cè)，該多個(gè)波段中的一個(gè)波段實(shí)質(zhì)上是與激發(fā)光成分相同的波段，將與激發(fā)光成分相同的波段與預(yù)先確定的規(guī)定的強(qiáng)度范圍進(jìn)行比較，當(dāng)為超過該強(qiáng)度范圍的強(qiáng)度時(shí)，判定該光檢測(cè)區(qū)域的熒光測(cè)定是否恰當(dāng)。
而且，提供在上述生物樣本成分檢測(cè)方法中，以上述光檢測(cè)區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上為在平面狀的基板上形成的反應(yīng)區(qū)域?yàn)樘卣鞯纳飿颖境煞謾z測(cè)方法。此外，提供在上述生物樣本成分檢測(cè)方法中，以在該光檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)后或者在進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)的同時(shí)連續(xù)進(jìn)行光檢測(cè)為特征的生物樣本成分檢測(cè)方法。而且，提供在上述生物樣本成分檢測(cè)方法中，以將生物樣本負(fù)載于DNA芯片、DNA微陣以及蛋白芯片的任意一種為特征的生物樣本成分檢測(cè)方法。而且，提供在上述生物樣本成分檢測(cè)方法中，以將生物樣本負(fù)載在微孔板的孔中為特征的生物樣本成分檢測(cè)方法。
本發(fā)明提供的生物樣本成分檢測(cè)裝置，其特征在于，具備配置在旋轉(zhuǎn)圓盤上的光檢測(cè)區(qū)域；將多種液體分別保存的多個(gè)試劑保存部；具有能夠通過離心力使該液體移動(dòng)的具有流路的彈藥筒(カ一トリツジ)狀結(jié)構(gòu)體；檢測(cè)該液體發(fā)出的熒光以及從其周邊發(fā)出的散射光的光測(cè)定部；和根據(jù)該光測(cè)定部的信號(hào)判定該光檢測(cè)區(qū)域的熒光測(cè)定是否恰當(dāng)?shù)难b置。
通過熒光檢測(cè)測(cè)定目標(biāo)生物樣本成分。在熒光檢測(cè)中具備將用于激發(fā)熒光體的激發(fā)光照射在微陣(DNA，蛋白)或者微板、微管、離心模塊的規(guī)定的光檢測(cè)部的裝置，和將從光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光至少分離為多個(gè)波段檢測(cè)的單元，該多個(gè)波段中的一個(gè)波段實(shí)質(zhì)上是與激發(fā)光成分相同的波段，檢測(cè)激發(fā)光成分的光強(qiáng)度，與預(yù)先確定的規(guī)定的強(qiáng)度(閾值)進(jìn)行比較。預(yù)先已確定的規(guī)定的強(qiáng)度是以樣本容器以及樣本液正常時(shí)的激發(fā)光成分的光強(qiáng)度測(cè)定的結(jié)果為基礎(chǔ)乘以安全系數(shù)而設(shè)定的值，是通常不超過的值。
測(cè)定強(qiáng)度為超過閾值的強(qiáng)度時(shí)，則判定該光檢測(cè)區(qū)域的熒光測(cè)定不恰當(dāng)。此外，在上述光檢測(cè)區(qū)域，可以在進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)之后測(cè)定，也可以一邊進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)，一邊進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)，進(jìn)行上述判定。擴(kuò)增反應(yīng)的各種方式都能夠適用。優(yōu)選的是在恒溫下進(jìn)行的方式，其簡單，容易實(shí)施。
作為本發(fā)明其他實(shí)施方式的生物樣本分析裝置，其特征在于，具備能夠控制旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圓盤；配置在該旋轉(zhuǎn)圓盤上的光檢測(cè)區(qū)域；配置在旋轉(zhuǎn)圓盤上的保存試劑的試劑保存部；配置在該旋轉(zhuǎn)圓盤上的通過離心力能夠?qū)⑸鲜鲈噭┫蛏鲜龉鈾z測(cè)區(qū)域移動(dòng)的流路；檢測(cè)從該光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光的光測(cè)定部；和根據(jù)該光測(cè)定部的信號(hào)顯示該光檢測(cè)區(qū)域中的上述樣本的狀態(tài)的顯示裝置。
此外，上述顯示裝置在上述光檢測(cè)裝置中有結(jié)露產(chǎn)生時(shí)，能夠顯示樣本的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。而且，上述顯示裝置在上述光檢測(cè)裝置中樣本比規(guī)定值減少時(shí)，也能夠顯示樣本的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。此外，上述顯示裝置在上述光檢測(cè)裝置中樣本偏心時(shí)，能夠顯示樣本的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。
本發(fā)明通過在熒光測(cè)定側(cè)檢測(cè)激發(fā)波長成分的強(qiáng)度，能夠判定樣本的異常，能夠進(jìn)行高精度的熒光檢測(cè)。


圖1a是表示在本發(fā)明使用的分析裝置的離心圓盤的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖1b是表示設(shè)置在圖1a圓盤上的離心模塊的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖2a是使用了實(shí)施方式1的生物樣本成分檢測(cè)法的分析裝置的外觀立體圖。
圖2b是圖2a的分析裝置的側(cè)剖圖。
圖3是圖2a，圖2b的分析裝置的控制框圖。
圖4表示光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的例子的部分剖面概略圖。
圖5是實(shí)施方式1的向離心模塊的光照射狀態(tài)的放大圖。
圖6是表示實(shí)施方式1的熒光測(cè)定的切換濾光器的特性的圖。
圖7是實(shí)施方式1的分析裝置的分析操作順序圖。
圖8是實(shí)施方式1的熒光檢測(cè)工序順序圖。
圖9是說明實(shí)施方式1的使用離心模塊的試劑液等的移動(dòng)工序的流程圖。
圖10a是表示實(shí)施方式1的正常情況的光檢測(cè)結(jié)果的圖。
圖10b是表示實(shí)施方式1的測(cè)定值異常時(shí)的光檢測(cè)結(jié)果的示例圖。
圖10c是表示實(shí)施方式1的測(cè)定值為其他異常時(shí)的光檢測(cè)結(jié)果的示例圖。
圖11是實(shí)施方式2的光學(xué)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是實(shí)施方式2的檢測(cè)工序流程圖。
圖13是實(shí)施方式3的光學(xué)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是實(shí)施方式3的光檢測(cè)部件的構(gòu)成圖。
圖15是實(shí)施方式3的另外一個(gè)例子使用的光檢測(cè)部件的圖。
圖16是實(shí)施方式4的光學(xué)測(cè)部的構(gòu)成圖。
圖17是實(shí)施方式4的光檢測(cè)部件的構(gòu)成圖。
圖18是表示實(shí)施方式4的光檢測(cè)結(jié)果的示例圖。
圖19是實(shí)施方式5的熒光測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是實(shí)施方式5的熒光測(cè)定裝置的其他的主要部位的結(jié)構(gòu)圖。
圖21是實(shí)施方式1的測(cè)定顯示畫面的例子。
圖22是實(shí)施方式6的光學(xué)檢測(cè)部的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖23是實(shí)施方式6的光學(xué)部件以及檢測(cè)部件的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1首先，對(duì)在本發(fā)明中使用的離心模塊的操作進(jìn)行說明。在圖1a以及圖1b中表示在本發(fā)明中使用的離心型化學(xué)分析模塊的重點(diǎn)結(jié)構(gòu)。圖1b表示具有規(guī)定的分析流路結(jié)構(gòu)的組合模中的一個(gè)組合?；蛘唠x心模塊13中的一個(gè)離心模塊，在實(shí)際分析時(shí)，將多個(gè)圖1所示的模塊13例如4至12個(gè)通過嵌合設(shè)置在圖1a所示的托盤12上。離心模塊13，例如為PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制。離心模塊13可以是一次性的。
圖1b中，將各種試劑保存在微型容器207、208、209、210、211中，其上面用樹脂薄膜封閉。操作人員將全血分注在全血容器200中，在使圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力全血移動(dòng)到外周側(cè)，根據(jù)密度差分離為血球成分201和血漿成分202。
毛細(xì)管203從保存血漿成分的容器202分支出來，暫時(shí)形成返回內(nèi)周側(cè)的結(jié)構(gòu)。因此，血漿無法超過毛細(xì)管。
停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于毛細(xì)流動(dòng)血漿完全注滿毛細(xì)管203。再次使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，血漿從毛細(xì)管流出。因?yàn)槊?xì)管的出口較之入口(從血漿容器分支的部分)位于外周，所以通過虹吸效果毛細(xì)管的血漿全部流出。此時(shí)，當(dāng)在第1試劑容器207的封閉薄膜上開通氣孔時(shí)，試劑從容器207流出與血漿混合?？梢栽诖蛩愎┙o試劑的時(shí)刻，在使圓盤旋轉(zhuǎn)之前的即刻開通氣孔。
第1試劑與血漿充分反應(yīng)后停止圓盤旋轉(zhuǎn)，并在第2試劑容器208的薄膜上開孔。再次使圓盤旋轉(zhuǎn)，試劑流入反應(yīng)容器將反應(yīng)容器內(nèi)的液體趕出，經(jīng)由結(jié)合過濾器204流入回收容器205。結(jié)合過濾器204由玻璃纖維構(gòu)成，核酸被捕捉在玻璃表面。進(jìn)而，使第3、第4試劑從容器208、209流出，洗凈附著在玻璃纖維上的核酸。通過結(jié)合過濾器204的液體流入回收容器205，從回收容器下游的虹吸管流出。將包含核酸的洗提液保存在回收容器205中。將使用過的試劑、洗凈液從回收容器送入廢棄液容器206中。
圖2a中表示使用本發(fā)明的生物樣本成分檢測(cè)法的分析裝置的整體圖。圖2a為外觀立體圖，圖2b為其側(cè)剖圖，圖3為其控制方框圖。分析裝置10具備離心用發(fā)動(dòng)機(jī)11；托盤12，其通過發(fā)動(dòng)機(jī)11維持在可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；和離心模塊13，其被定位于托盤12內(nèi)部并被保持，通過離心發(fā)動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)能夠在托盤12的內(nèi)部進(jìn)行提取·反應(yīng)。此外，具有圓盤壓蓋14，旋轉(zhuǎn)時(shí)其用于穩(wěn)定地保持離心模塊13；圓盤定位用檢測(cè)器15，用于正確地控制離心模塊13的位置，即托盤12的旋轉(zhuǎn)位置；和穿孔部件16，配置了用于控制離心模塊13內(nèi)的液體輸送的穿孔針。而且，具備用于光檢測(cè)的光學(xué)檢測(cè)光照射·受光部17和光學(xué)檢測(cè)部件18，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析顯示等的控制器PC19。此外，還需要托盤內(nèi)的位置確定用指示器、用于托盤12溫度調(diào)節(jié)的加熱器等溫調(diào)部件、控制電路和電源電路等，但在圖2a，圖2b內(nèi)省略。
根據(jù)圖3中表示的控制方框圖，圖2a、圖2b的裝置。首先，通過在控制器PC301中輸入測(cè)定條件，分析開始，根據(jù)分析裝置10內(nèi)的控制CPU302進(jìn)行各種控制。在控制部中有發(fā)動(dòng)機(jī)控制部303、光檢測(cè)控制部306、穿孔控制部305和溫度控制部304。發(fā)動(dòng)機(jī)控制部303控制發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、定位傳感器和異常檢測(cè)傳感器(發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速異常等)，根據(jù)CPU302的指示使發(fā)動(dòng)機(jī)以指定的轉(zhuǎn)速、加速·減速時(shí)間旋轉(zhuǎn)，通過離心力進(jìn)行離心模塊13內(nèi)液體的輸送。
圖3中的穿孔控制部305控制用于推出收納在穿孔部件16內(nèi)的多個(gè)穿孔針的發(fā)動(dòng)機(jī)。通過推出指定位置的針，在離心模塊13內(nèi)指定的試劑口的樹脂薄膜上開孔，通過離心力輸送該試劑液。此外，在該動(dòng)作之前需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制部確定托盤12、離心模塊13的位置，在該位置確定后進(jìn)行上述操作。
溫度控制部304調(diào)節(jié)離心模塊13或者托盤12的溫度，通過眾所周知的方法控制緊貼離心模塊的加熱器4和溫度傳感器(沒有圖示)、設(shè)置在收納托盤12的旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)的加熱器以及冷卻器和溫度傳感器。光檢測(cè)控制部控制光源、光檢測(cè)器、濾光器切換用發(fā)動(dòng)機(jī)、濾光器識(shí)別傳感器、遮蔽用光閥和異常檢測(cè)用傳感器(光源燈關(guān)閉等)數(shù)據(jù)輸送部，測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度。
圖4是光學(xué)檢測(cè)部的整體結(jié)構(gòu)圖。圖5是向離心模塊進(jìn)行照射的光照射部的放大圖。在圖4中表示了離心模塊的光檢測(cè)區(qū)域3(提取/測(cè)定瓶)、光學(xué)檢測(cè)光照射接收光部17和光學(xué)檢測(cè)部件18的一部分(離心模塊參照WO03/059484號(hào)公報(bào))。在圖5中，離心模塊13的光檢測(cè)區(qū)域3(提取/測(cè)定瓶)下部用透明的凹狀材料覆蓋，上部用透明薄膜2覆蓋，形成適當(dāng)容量空間，而成為光測(cè)定用小室的結(jié)構(gòu)。在該空間中保存測(cè)定試劑液5進(jìn)行光檢測(cè)。在測(cè)定試劑液5中，例如混合有提取的RNA與用于擴(kuò)增檢測(cè)的試劑。
用于擴(kuò)增的試劑，使用眾所周知的NASBA法的全套試劑。用于檢測(cè)的探針，使用眾所周知的在寡聚核苷酸上結(jié)合熒光報(bào)告色素與熒光淬滅色素，被調(diào)整為通過雜交產(chǎn)生熒光發(fā)光的探針。在此狀態(tài)，通過外部加熱器4調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液為41℃，進(jìn)行熒光測(cè)定。即使不同的擴(kuò)增法也能夠同樣地執(zhí)行。此時(shí)，試劑的種類、溫度等依據(jù)各種擴(kuò)增法設(shè)定。
光學(xué)檢測(cè)光照射接收光部17設(shè)置在離心模塊的近旁，接收向離心模塊的照射的光與熒光等，光學(xué)部件18包含除此之外的光源、分光、光檢測(cè)等，進(jìn)行目標(biāo)光強(qiáng)度的測(cè)定，兩者由光纖連接。將激光源或者水銀燈等激發(fā)光源20的光通過透鏡21、激發(fā)光照明用單色化濾光器22、分色鏡部件23和物鏡25導(dǎo)入光纖26(NA＝0.22，芯徑400μm)。光纖26的另一端設(shè)置在光學(xué)檢測(cè)光照射接收光部17上，通過透鏡28將光聚集在光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)3。將透鏡28、光纖26位置可調(diào)地固定在托架27上，此外，托架整體具有XYZ移動(dòng)功能，使其能夠向光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)3的位置正確地進(jìn)行光照射。
由光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)3內(nèi)的測(cè)定樣本液5產(chǎn)生的熒光(包含散射光、反射光等)通過透鏡28進(jìn)行聚光，并經(jīng)由光纖26導(dǎo)入光學(xué)檢測(cè)部件18。
熒光等再次由物鏡25進(jìn)行分光，由分色鏡模塊23、熒光測(cè)定用切換濾光器24篩選需要的光成分，通過透鏡29進(jìn)行聚光，由檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。此次，作為檢測(cè)器使用分光器30和CCD線形傳感器(line sensor)31。計(jì)量每個(gè)波長分割的光強(qiáng)度，將該數(shù)據(jù)經(jīng)由控制部件32發(fā)送給控制器PC19進(jìn)行處理。
圖6是熒光測(cè)定用切換濾光器6的一個(gè)例子。通常，一般使熒光測(cè)定用切換濾光器為具有盡可能不透過激發(fā)光那樣特性的濾光器，(例如激發(fā)波長透過率小于等于0.0001％，熒光波段透過率大于等于80％)。在圖4、圖5中，通過線形傳感器同時(shí)進(jìn)行分光，檢測(cè)激發(fā)波長成分與熒光波長成分。因此，如圖6，為透過一部分激發(fā)光成分，使激發(fā)波長透過率為0.1％左右，熒光波段透過率為大于等于80％的特性。一般從熒光體發(fā)出的熒光強(qiáng)度(因?yàn)闊晒怏w濃度低于1nM左右)非常弱，散射光強(qiáng)度與其相比十分大，所以在此種狀態(tài)下強(qiáng)度比大無法由同一檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定。此外，現(xiàn)有的濾光器將散射光成分濾掉，無法監(jiān)視散射光強(qiáng)度。因此，希望使用如同現(xiàn)有濾光器6那樣的濾光器進(jìn)行設(shè)定，以使應(yīng)該觀測(cè)的熒光的強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)的散射光強(qiáng)度為大體相同的強(qiáng)度等級(jí)。
圖7為分析裝置的操作順序的流程圖。基本上通過與專利文獻(xiàn)1相同的方法進(jìn)行。首先，在離心模塊的規(guī)定位置注入檢測(cè)體，安裝在托盤上。以規(guī)定的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)時(shí)間旋轉(zhuǎn)·停止圓盤，分離血漿。其后，通過按規(guī)定的順序分別導(dǎo)入需要的試劑(包含洗凈液)，提取病毒RNA等目標(biāo)成分。為了將1號(hào)試劑導(dǎo)入1號(hào)模塊，通過發(fā)動(dòng)機(jī)使托盤旋轉(zhuǎn)，調(diào)整1號(hào)模塊的位置，在1號(hào)試劑的位置將封裝薄膜穿孔。將該操作分模塊進(jìn)行。
其后，以規(guī)定的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)時(shí)間旋轉(zhuǎn)·停止圓盤，使1號(hào)試劑移動(dòng)并混合。通過進(jìn)行與需要的試劑數(shù)相等次數(shù)的此操作，在光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)提取目標(biāo)成分。其后，以同樣的操作注入并混合擴(kuò)增用試劑1(初始劑)，轉(zhuǎn)移到擴(kuò)增檢測(cè)工序。首先，將光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部加熱到65℃，然后進(jìn)行冷卻降到小于等于40℃。定位，并將擴(kuò)增用試劑2(酶液)儲(chǔ)藏部的薄膜穿孔，該操作分模塊進(jìn)行。以規(guī)定的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)時(shí)間旋轉(zhuǎn)·停止圓盤，混合酶液等，通過加熱到41℃并維持此溫度，引起擴(kuò)增反應(yīng)。在熒光檢測(cè)工序中測(cè)定此擴(kuò)增狀態(tài)。
圖8為分析裝置的檢測(cè)工序順序的流程圖。按指定的光計(jì)量時(shí)間間隔t1反復(fù)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定經(jīng)過的時(shí)間。設(shè)總的測(cè)定時(shí)間為t0。通常t0設(shè)定為60分至90分左右，t1設(shè)定為0.5分左右。調(diào)整1號(hào)模塊的位置，測(cè)定熒光。在本實(shí)施方式中，假設(shè)2種作為熒光檢測(cè)對(duì)象的熒光體(例如FAM、ROX)，表示激發(fā)波長分別為2種(例如，480nm和590nm)的情況。通過濾光器BOX切換器33切換為BOX-A34a和BOX-B34b。
BOX-A34a和BOX-B34b各自具備激發(fā)光照明用單色光化濾光器22a以及22b，分色鏡模塊23a以及23b，和熒光測(cè)定用切換濾光器24a以及24b，能夠以不同的激發(fā)波長進(jìn)行熒光測(cè)定。因此，通過濾光器BOX切換器33切換為BOX-A34a進(jìn)行光檢測(cè)，然后切換為BOX-B34b進(jìn)行光檢測(cè)。這些操作分模塊進(jìn)行。以t1時(shí)間間隔，總共持續(xù)t0時(shí)間的該動(dòng)作。
圖9是使用圖1b中表示的一個(gè)離心模塊，說明試劑液的移動(dòng)狀態(tài)的圖。說明擴(kuò)增工序中的液體移動(dòng)·反映狀態(tài)。該圖只圖示了說明部分，其他的部分則被省略。在光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部，通過提取工序正在提取目標(biāo)成分。此外，試劑A，試劑B瓶中分別封裝有擴(kuò)增反應(yīng)檢測(cè)用試劑(圖9(a))。使用穿孔部件在試劑A的封裝薄膜上開孔(圖9(b))。通過旋轉(zhuǎn)，由于離心力試劑A內(nèi)的試劑移動(dòng)到光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部，并被混合(圖9(d))。將光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部加熱到65℃，保持5分鐘然后冷卻到小于等于40℃。
通過穿孔部件在試劑B的薄膜上開孔。通過旋轉(zhuǎn)，由于離心力試劑B內(nèi)的試劑移動(dòng)到光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部，并被混合(圖9(i))。通過將光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部加熱到41℃并維持在該溫度，能夠引起擴(kuò)增反應(yīng)。
圖10a，圖10b以及圖10c是通過以上的操作得到的光檢測(cè)結(jié)果的例子。熒光報(bào)告色素使用FAM寡聚核苷酸。使用通透470～490nm的濾光器作為激發(fā)光的單色化濾光器，使用特別定制的濾光器(也可以由GG495色玻璃濾光器代替)作為熒光測(cè)定用切換濾光器。利用CCD線形傳感器31能夠檢測(cè)350～700nm的光，但是在本實(shí)施方式中取用470～490nm帶(激發(fā)光波長成分)的強(qiáng)度以及530～540nm帶(熒光體熒光波長成分)的強(qiáng)度作為數(shù)據(jù)。
圖10a(a)表示維持在41℃之后，每0.5分鐘得到的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果的圖。按經(jīng)過時(shí)間的順序，依(離心模塊號(hào)，檢測(cè)波長，經(jīng)過時(shí)間(每0.5分鐘的次數(shù)))＝(1，1，0)，(1，2，0)，(2，1，0)，(2，2，0)，…，(5，1，1)，(5，2，1)，(6，1，1)，(6，2，1)，….的序號(hào)得到檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度。
圖10a(b)是只提取任意離心模塊的信號(hào)的圖，表示時(shí)間變化。I(λ11，λ12，t)表示熒光波長成分的強(qiáng)度，I(λ11，λ11，t)表示激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度。圖10b(a)是正常檢測(cè)時(shí)的變化，隨著時(shí)間的推移擴(kuò)增反應(yīng)開始，熒光增大。此時(shí)，激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度幾乎沒有變化，也無超過閾值的情況。大約進(jìn)行10次正常狀態(tài)下的激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度檢測(cè)，將它們的平均值±6σ作為閾值。因?yàn)樵撝蹈鶕?jù)測(cè)定系統(tǒng)會(huì)有所變動(dòng)，所以在改變條件時(shí)需要預(yù)先確定該值。
圖10b(a)，(b)，(c)表示測(cè)定值異常時(shí)的光檢測(cè)結(jié)果的經(jīng)時(shí)變化。圖10b(a)與通過加熱試劑液而產(chǎn)生如同在圖10b(b)的右側(cè)表示的現(xiàn)象，并在容器內(nèi)部或者容器壁產(chǎn)生氣泡時(shí)的效果相當(dāng)，或者與成為散射體的灰塵進(jìn)入容器時(shí)的效果相當(dāng)。熒光波長成分沒有什么變化，但是激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度處于波動(dòng)，處于超過閾值的狀態(tài)。圖10b(b)是氣泡等散射體變得極多的情況，熒光波長成分也異常地變化。圖10b(c)為另外一個(gè)異常例。如同在圖10b(c)右側(cè)所示，為光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部內(nèi)的測(cè)定溶液的局部存在狀態(tài)已經(jīng)變化時(shí)的1個(gè)變化例。
如此，能夠根據(jù)激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度探測(cè)測(cè)定溶液中的散射體的形成。這些反應(yīng)，反應(yīng)本身無論哪個(gè)都相同，為原有的結(jié)果相同的反應(yīng)，但是像以前那樣，在只測(cè)定目標(biāo)熒光體的波長成分時(shí)，如圖10b(a)、(b)、(c)的I(λ11，λ12，t)圖所示，有時(shí)得到強(qiáng)度即核酸濃度不相同的結(jié)果。通過同時(shí)監(jiān)視激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度，能夠探測(cè)反應(yīng)液的異常，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，和提高檢測(cè)精度。
此外，形成水滴時(shí)，反應(yīng)液體量減少，而引起反應(yīng)試劑濃度上升。此時(shí)，這有可能成為阻礙擴(kuò)增反應(yīng)的重要因素。在本例中，也可以探測(cè)這樣的異常。此外，即使在離心模塊裝置中存在變形，瑕疵等不好的狀況時(shí)，由于因瑕疵而激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度變大，因而能夠同樣地進(jìn)行探測(cè)。
本例使用的探針為1種，但即使是多種探針也能夠同樣地實(shí)現(xiàn)。特別在激發(fā)波長為1種，目標(biāo)熒光體為多個(gè)時(shí)，能夠通過幾乎相同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在圖10c(a)中為其他的異常例。散射光強(qiáng)度I(λ11，λ11，t)如圖所示處于波動(dòng)，其影響熒光強(qiáng)度I(λ11，λ12，t)，隨著I(λ11，λ11，t)變大I(λ11，λ12，t)增大。因?yàn)镮(λ11，λ11，t)對(duì)I(λ11，λ12，t)的影響大體一定，所以通過修正該影響，能夠像圖10c(b)那樣只計(jì)算除去I(λ11，λ11，t)的影響后的熒光強(qiáng)度的部分，能夠進(jìn)行正確的測(cè)定。
圖21是測(cè)定中的控制器PC19的測(cè)定畫面的概略圖。是設(shè)置6個(gè)離心模塊測(cè)定后的一個(gè)例子。對(duì)每個(gè)離心模塊劃分窗口，將關(guān)于熒光強(qiáng)度變化的光檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間波形(與圖10a(b)，圖10b，圖10c(a)相同的波形)以及每個(gè)離心模塊的溫度控制狀態(tài)等測(cè)定結(jié)果實(shí)時(shí)地顯示在(A)區(qū)域。(顯示波形的種類由用戶選擇)在各個(gè)顯示窗口的下部(B)具有各種信息顯示窗口，顯示模塊號(hào)碼、控制溫度和實(shí)際溫度等。此外，關(guān)于裝置整體的狀態(tài)，在其他的窗口顯示經(jīng)過時(shí)間、樣本信息、轉(zhuǎn)速和步驟數(shù)等信息。顯示窗口內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)除了顯示如圖中的熒光強(qiáng)度結(jié)果之外，還能夠切換顯示模塊的溫度經(jīng)過(控制結(jié)果)的歷史等。在如圖10b(a)-(c)所示的結(jié)果的情況下，在相應(yīng)的模塊顯示窗口內(nèi)顯示表示異常狀態(tài)的「測(cè)定異?！埂冈噭┮寒惓！沟染嫦?。此外，在全部模塊異常時(shí)，顯示是中斷測(cè)定還是繼續(xù)測(cè)定的消息窗口，具有由用戶進(jìn)行判斷的功能。此外，在與圖10c(a)相當(dāng)?shù)那闆r下，「執(zhí)行補(bǔ)正？」的消息盒閃動(dòng)，催促用戶進(jìn)行判斷。此外，也將關(guān)于裝置全體的信息在(C)區(qū)域顯示。
另外，除了畫面顯示之外在用打印機(jī)打印結(jié)果時(shí)，在測(cè)定清單的相應(yīng)試劑行中，追加輸出「試劑液異?！沟茸⑨尅Ｔ谂c圖10c(a)相當(dāng)?shù)那闆r下，在附加「強(qiáng)度補(bǔ)正完成」的注釋后，輸出基于補(bǔ)正后的強(qiáng)度的結(jié)果。
實(shí)施例2圖11為使用生物樣本成分檢測(cè)法的分析裝置的另外的光學(xué)檢測(cè)部39的結(jié)構(gòu)圖。熒光檢測(cè)的方法與圖4基本相同。作為光檢測(cè)器使用光電倍增管40代替分光器和線形傳感器來檢測(cè)光強(qiáng)度，用AD轉(zhuǎn)換器41放大光電倍增管的信號(hào)并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，發(fā)送給控制部件32。為了用熒光測(cè)定用切換濾光器24a以及24b進(jìn)行熒光分光，該濾光器使用具有通常用于熒光檢測(cè)的特性的，具有盡可能不通透激發(fā)光之類特性的濾光器。在實(shí)施例1中表示的散射光等的檢測(cè)，由另外的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行。如圖所示，其方式為在離心模塊的上部設(shè)置發(fā)光二級(jí)管(LED)42作為光源，用透鏡43聚集該光，用透鏡44聚集散射光等，用光電二極管進(jìn)行檢測(cè)發(fā)送給控制部件23。
因?yàn)槲幢匦枰⑸涔獗O(jiān)測(cè)器嚴(yán)密地進(jìn)行位置調(diào)整，所以通過從上面直接檢測(cè)，能夠得到大范圍的觀測(cè)區(qū)域，能夠探測(cè)大范圍的異常。此外，因?yàn)槲幢匦枰c激發(fā)波長相同，所以能夠容易地設(shè)定為容易測(cè)定的波長。因?yàn)橐膊恍枰止?，所以調(diào)整簡單，能夠像上述那樣簡便地進(jìn)行構(gòu)筑。此外，如果形成通過另外的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行散射光測(cè)定和目標(biāo)成分的光檢測(cè)的結(jié)構(gòu)，不僅僅是熒光，例如也可轉(zhuǎn)為用光學(xué)發(fā)光進(jìn)行測(cè)定，應(yīng)用范圍擴(kuò)大。
圖12是本實(shí)施例中的檢測(cè)工序過程的流程圖。相對(duì)于實(shí)施例1的過程，追加了與LED的光照射相關(guān)聯(lián)的部分。因?yàn)榇嬖?種光學(xué)系統(tǒng)，為了各自的光不相互影響，在用光電倍增管進(jìn)行測(cè)定之前追加截?cái)郘ED光的工序，在LED測(cè)定之前追加截?cái)鄟碜怨庠?0的光的工序。
實(shí)施例3圖13是與使用生物樣本成分檢測(cè)法的分析裝置相關(guān)的另外的光學(xué)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)圖。在使用2種熒光體時(shí)，設(shè)置獨(dú)立檢測(cè)各自熒光體的光檢測(cè)部件。光檢測(cè)部件46經(jīng)由光纖47、透鏡48，照射·檢測(cè)某個(gè)離心模塊內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部。另外的光檢測(cè)部件49經(jīng)由光纖50、透鏡51，照射·檢測(cè)另外的離心模塊內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部。圖14、圖15表示光檢測(cè)部件46、49的結(jié)構(gòu)圖。光檢測(cè)部件46對(duì)應(yīng)熒光體FAM，使用中心波長475nm的藍(lán)色LED作為激發(fā)光源60。
將LED光經(jīng)由透鏡61、激發(fā)光照明用單色化濾光器62、分色鏡模塊63、和物鏡65導(dǎo)入光纖47(NA＝0.22，芯徑400um)中。由光纖接收到的熒光等再次由物鏡65進(jìn)行分光，由分色鏡模塊63、熒光測(cè)定用切換濾光器64篩選需要的光成分，由透鏡66進(jìn)行聚光，使用分光器67和CCD線形傳感器68。計(jì)量每個(gè)波長分割的光強(qiáng)度，將該數(shù)據(jù)發(fā)送給控制部件32。
在光檢測(cè)部件49，對(duì)應(yīng)熒光體ROX，使用中心波長550nm的綠色LED作為激發(fā)光源70。將LED光經(jīng)由透鏡71、激發(fā)光照明用單色化濾光器72、分色鏡模塊73、和物鏡75導(dǎo)入光纖50(NA＝0.22，芯徑400um)中。由光纖接收到的熒光等再次由物鏡75進(jìn)行分光，由分色鏡模塊73、熒光測(cè)定用切換濾光器74篩選需要的光成分，由透鏡76進(jìn)行聚光，使用分光器77和CCD線形傳感器78。計(jì)量每個(gè)波長分割的光強(qiáng)度，將該數(shù)據(jù)發(fā)送給控制部件32。
與實(shí)施例1相同地進(jìn)行散射光的測(cè)定。在本例的情況下，在檢測(cè)多個(gè)熒光體時(shí)，能夠減少因切換濾光器而產(chǎn)生的時(shí)間損失，能夠進(jìn)行S/N好的測(cè)定。此外，因?yàn)椴恍枰袚Q濾光器，所以能夠進(jìn)行一邊使離心模塊的托盤12以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一邊在返回到規(guī)定的位置時(shí)進(jìn)行光檢測(cè)的連續(xù)測(cè)定，與反復(fù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和停止的方式相比，操作容易，能夠進(jìn)行機(jī)械性穩(wěn)定的測(cè)定。
實(shí)施例4對(duì)不通過光的散射，而是通過光的吸收測(cè)定溶液狀態(tài)的方式進(jìn)行說明。在擴(kuò)增反應(yīng)檢測(cè)用的試劑中添加與熒光標(biāo)識(shí)不同的，對(duì)熒光檢測(cè)沒有影響的色素溶液，與上述相同地執(zhí)行擴(kuò)增反應(yīng)并進(jìn)行測(cè)定。圖16為使用生物樣本成分檢測(cè)法的分析裝置的另外的光學(xué)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)圖。是使用1種熒光體時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。光檢測(cè)部件39使用與實(shí)施例2相同結(jié)構(gòu)的光檢測(cè)部件。
經(jīng)由光纖26、透鏡28，照射某個(gè)離心模塊13內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部，與實(shí)施例2相同地進(jìn)行熒光檢測(cè)。而且，準(zhǔn)備另外的光源部件80，透鏡82、光纖83和光檢測(cè)部件84，獲得在另外的位置的離心模塊內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部的信息。圖17為光檢測(cè)部件的結(jié)構(gòu)圖。光源部件80通過透鏡86和單色濾光器87以及微縫88對(duì)燈85的光進(jìn)行分光，形成細(xì)光束，照射在離心模塊內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部內(nèi)的測(cè)定溶液中，用透鏡82將該透過光進(jìn)行聚光，經(jīng)由光纖導(dǎo)入光檢測(cè)區(qū)域84。進(jìn)而，經(jīng)由透鏡89、ND濾光器90由光檢測(cè)器檢測(cè)透過光強(qiáng)度，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化發(fā)送給控制部件。
單色濾光器的波長希望是顯示添加的色素吸收極大的波長，但只要是有吸收的波長就不特別地限定。因此，如果由于蒸發(fā)等原因液量減少或是液體移動(dòng)，透過光強(qiáng)度增大。此外，如果出現(xiàn)氣泡，因散射透過光強(qiáng)度減弱。如此，通過監(jiān)視透過光強(qiáng)度的變化能夠把握液體的狀態(tài)，探測(cè)異常。
表示通過上面的操作得到光檢測(cè)結(jié)果的例子。圖18為提取任意離心模塊的信號(hào)的圖，表示時(shí)間變化。I(λ11，λ12，t)表示目標(biāo)熒光波長成分，I(λ31，λ31，t)表示測(cè)定溶液的透過光強(qiáng)度。圖18(b)為正常檢測(cè)時(shí)的變化，隨著時(shí)間的推移發(fā)生擴(kuò)增反應(yīng)，熒光增大。此時(shí)，透過光強(qiáng)度幾乎沒有發(fā)生變化。與此相反，圖18(a)表示測(cè)定值異常時(shí)的光檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間經(jīng)過。
表示在擴(kuò)增反應(yīng)期間透過光強(qiáng)度增大，測(cè)定溶液移動(dòng)，液體的厚度發(fā)生變化的情況。其結(jié)果是，熒光強(qiáng)度可看到，并且趨于減小。如此，通過同時(shí)監(jiān)視透過光強(qiáng)度，能夠探測(cè)反應(yīng)液的異常，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，提高檢測(cè)精度。特別是能夠直接監(jiān)視·定量液量，進(jìn)行正確的判斷。圖18(c)為說明圖18(b)的異常狀態(tài)的圖，表示由于離心力，瓶內(nèi)的液體為像左圖那樣偏移的狀態(tài)，但在測(cè)定期間落到了瓶的底部，使得測(cè)定條件改變的情況。
實(shí)施例5對(duì)測(cè)定DNA微陣的熒光的情況進(jìn)行說明。圖19表示本實(shí)施例的熒光測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。與第1實(shí)施例相同，將激光光源或水銀燈等激發(fā)光源11的光經(jīng)由透鏡112，激發(fā)光照明用單色化濾光器113，分色鏡模塊114和物鏡115，照射保持在XYZ載物臺(tái)上的DNA微陣114。產(chǎn)生的熒光再次由物鏡115進(jìn)行聚光，經(jīng)由分色鏡模塊114和熒光測(cè)定用切換濾光器116射入分光器117。
進(jìn)入分光器117的光發(fā)生分光，由CCD線形傳感器118進(jìn)行檢測(cè)，將該強(qiáng)度發(fā)送給數(shù)據(jù)處理部件119進(jìn)行處理。DNA微陣141的掃描在XYZ載物臺(tái)進(jìn)行。也可不掃描激發(fā)光。此外，也能夠通過二維照相機(jī)進(jìn)行檢測(cè)。此時(shí)，熒光測(cè)定用切換濾光器116、分光器117、CCD線形傳感器118部分如圖20那樣進(jìn)行變更。變更為激發(fā)波長成分檢測(cè)用濾光器142、保持熒光體波長成分測(cè)定用濾光器143的濾光器轉(zhuǎn)換器144和二維冷CCD相機(jī)145，用2種濾光器交互檢測(cè)被均一照亮(未圖示)的DNA微陣141的圖像，可對(duì)每個(gè)像素判定激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度。
在本實(shí)施例中，例如在微陣的基板上存在瑕疵時(shí)，得到和實(shí)施例1相同的效果。此外，在使用微陣的熒光測(cè)定中存在雜質(zhì)附著成為大問題的情況。由于附著了雜質(zhì)的部分的熒光強(qiáng)度不是正確的值，因此一般將該部分的信號(hào)從測(cè)定值中刪除。由于附著了雜質(zhì)的部分的信號(hào)強(qiáng)度的分布和無雜質(zhì)的部分的信號(hào)強(qiáng)度的分布存在統(tǒng)計(jì)意義上的區(qū)別，所以能夠刪除。
但是，當(dāng)微陣的點(diǎn)小到10微米左右時(shí)，點(diǎn)內(nèi)的像素?cái)?shù)量減少以至無法區(qū)別信號(hào)。即使在這時(shí)，本實(shí)施例也能夠根據(jù)激發(fā)光波長成分的強(qiáng)度判斷異常像素，提高測(cè)定精度。
實(shí)施例6對(duì)在多個(gè)位置檢測(cè)判定測(cè)定溶液的狀態(tài)的方式進(jìn)行說明。與實(shí)施例4同樣地在擴(kuò)增反應(yīng)檢測(cè)用試劑中添加與熒光標(biāo)識(shí)不同的、對(duì)熒光測(cè)定沒有影響的色素溶液。散射的檢測(cè)也能夠同樣地執(zhí)行。
圖22為分析裝置的另外的光學(xué)檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)圖。用于熒光檢測(cè)的光檢測(cè)部件39使用與實(shí)施例4相同結(jié)構(gòu)的光檢測(cè)部件。經(jīng)由光纖26、透鏡28照射在某個(gè)離心模塊13內(nèi)的光檢測(cè)區(qū)域(提取/測(cè)定瓶)部，與實(shí)施例4同樣地進(jìn)行熒光檢測(cè)。
而且，為了探測(cè)離心模塊的光檢測(cè)區(qū)域部3內(nèi)的試劑液5的狀態(tài)，設(shè)置光源部件150以及光檢測(cè)部件151。圖中為光學(xué)部件的配置關(guān)系，使得在熒光檢測(cè)時(shí)的離心模塊的附近的離心模塊的位置進(jìn)行探測(cè)。由于旋轉(zhuǎn)托盤12按順序測(cè)定全部的離心模塊，因此無論在哪個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定都沒有問題。由于可以使離心模塊的號(hào)碼與熒光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果、試劑液的狀態(tài)探測(cè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)，因此無論在哪個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定都沒有關(guān)系。
在圖23中表示光源部件150和探測(cè)部件151的結(jié)構(gòu)圖。光源部件150由燈152、針孔153，透鏡154、單色濾光器155和節(jié)流156構(gòu)成，形成分光為離心模塊的光檢測(cè)區(qū)域部3的大小的或者比該大小稍寬的單色光，照射在光檢測(cè)區(qū)域部3。
由探測(cè)部件151接收通過光檢測(cè)區(qū)域部的測(cè)定溶液5等液體的光。即，由節(jié)流157、單色濾光器158、平面?zhèn)鞲衅?59檢測(cè)該透過光，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換發(fā)送給控制部件。
單色濾光器的波長希望是添加的色素吸收極大時(shí)的波長，但只要是存在吸收的波長就無特別地限定。如果蒸發(fā)等原因致使液量減少或是液體移動(dòng)，則透過光強(qiáng)度增大。此外，如果出現(xiàn)氣泡，則散射致使透過光強(qiáng)度減弱。如此，通過監(jiān)視透過光的強(qiáng)度變化能夠把握液體的狀態(tài)，探測(cè)異常。
通過本結(jié)構(gòu)，可以檢測(cè)光檢測(cè)區(qū)域部3內(nèi)任意位置的光強(qiáng)度，了解該位置的透過率，推斷液量。因此，能夠判定光檢測(cè)區(qū)域部3內(nèi)的液體的分布，判定液體的偏移，以及由液體的蒸發(fā)引起的液量減少。液量減少時(shí)，如同在實(shí)施例1中記述的那樣，通過在控制器PC的測(cè)定畫面上顯示『「液量異?！沟取痪嫦?，能夠探測(cè)反應(yīng)液的異常，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，提高檢測(cè)精度。特別是能夠直接監(jiān)視·定量液量。
此外，關(guān)于液體的偏移也進(jìn)行同樣的顯示，由此能夠防止出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果。
此外，光源部件150和探測(cè)部件151的結(jié)構(gòu)除了上述的結(jié)構(gòu)之外，進(jìn)行如下配置也能夠?qū)崿F(xiàn)用濾光器將面發(fā)光光線單色化，照射在離心模塊的光檢測(cè)區(qū)域部進(jìn)行成像，將光檢測(cè)區(qū)域部的像通過濾光器在平面?zhèn)鞲衅魃铣上癫⑦M(jìn)行檢測(cè)。而且，取代平面?zhèn)鞲衅鳎诔上裎恢门渲镁€形傳感器或者多個(gè)光檢測(cè)器也能夠?qū)崿F(xiàn)。
此外，通過在多個(gè)位置檢測(cè)散射光以及散射光的角度依存，來取代在多個(gè)位置接收透過光，能夠判斷液體的減少、結(jié)露的狀態(tài)，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果。
權(quán)利要求
1.生物樣本成分檢測(cè)法，其是在光檢測(cè)區(qū)域捕捉生物樣本成分，檢測(cè)來自該光檢測(cè)區(qū)域的熒光，定量該目標(biāo)生物樣本成分的生物樣本成分檢測(cè)法，其特征在于，用熒光體標(biāo)識(shí)該生物樣本成分或者實(shí)質(zhì)上與該生物樣本成分相同的成分，將用于激發(fā)該熒光體的激發(fā)光照射在光檢測(cè)區(qū)域，將從光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光至少分離為多個(gè)波段進(jìn)行檢測(cè)，該多個(gè)波段中的一個(gè)波段實(shí)際上是與激發(fā)光成分相同的波段，將與激發(fā)光成分相同的波段的光強(qiáng)度與預(yù)先確定的規(guī)定的強(qiáng)度范圍進(jìn)行比較，當(dāng)為超過該強(qiáng)度范圍的強(qiáng)度時(shí)，判定該光檢測(cè)區(qū)域的熒光測(cè)定是否恰當(dāng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物樣本成分檢測(cè)法，其特征在于，上述光檢測(cè)區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上為在平面狀的基板面上形成的反應(yīng)區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物樣本成分檢測(cè)法，其特征在于，在該光檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，在進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)之后或者在進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行光檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物樣本成分檢測(cè)法，其特征在于，將生物樣本負(fù)載于DNA芯片、DNA微陣以及蛋白芯片中的任意種上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物樣本成分檢測(cè)法，其特征在于，將生物樣本負(fù)載于微孔板的孔中。
6.生物樣本成分檢測(cè)裝置，其特征在于，具備配置在旋轉(zhuǎn)圓盤上的光檢測(cè)區(qū)域；將多種液體分別保存的多個(gè)試劑保存部；具有通過離心力能夠使該液體移動(dòng)的流路的彈藥筒狀結(jié)構(gòu)體；檢測(cè)該液體發(fā)出的熒光以及從其周邊發(fā)出的散射光的光測(cè)定部；以及根據(jù)該光測(cè)定部的信號(hào)判定該光檢測(cè)區(qū)域的熒光測(cè)定是否恰當(dāng)?shù)难b置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物樣本成分檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光檢測(cè)區(qū)域是微孔板的孔。
8.生物樣本分析裝置，其特征在于，具備能夠控制旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圓盤；配置在該旋轉(zhuǎn)圓盤上的光檢測(cè)區(qū)域；配置在旋轉(zhuǎn)圓盤上的保存試劑的試劑保存部；配置在該旋轉(zhuǎn)圓盤上的通過離心力能夠?qū)⑸鲜鲈噭┫蛏鲜龉鈾z測(cè)區(qū)域移動(dòng)的流路；檢測(cè)從該光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光的光測(cè)定部；以及根據(jù)該光測(cè)定部的信號(hào)顯示該光檢測(cè)區(qū)域中的上述樣本的狀態(tài)的顯示裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物樣本分析裝置，其特征在于，所述顯示裝置，當(dāng)在上述光檢測(cè)區(qū)域產(chǎn)生有結(jié)露時(shí)，顯示試劑的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物樣本分析裝置，其特征在于，所述顯示裝置，當(dāng)在上述光檢測(cè)區(qū)域試劑比規(guī)定值減少時(shí)，顯示試劑的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物樣本分析裝置，其特征在于，所述顯示裝置，當(dāng)在上述光檢測(cè)區(qū)域試劑偏移時(shí)，顯示試劑的測(cè)定狀態(tài)為異常狀態(tài)的意旨。
全文摘要
在生物樣本成分檢測(cè)中，判定雜質(zhì)的附著、試劑液的減少等異常狀態(tài)，提供高精度的檢測(cè)法。具有將從光檢測(cè)區(qū)域發(fā)出的光至少分離為多個(gè)波段進(jìn)行檢測(cè)的單元，該多個(gè)波段中的一個(gè)波段實(shí)質(zhì)上是與激發(fā)光成分相同的波段，檢測(cè)激發(fā)光成分的光強(qiáng)度，與預(yù)先確定的規(guī)定的強(qiáng)度(閾值)進(jìn)行比較。能夠判定試劑的異常，實(shí)現(xiàn)高精度的熒光測(cè)定。
文檔編號(hào)G01N37/00GK1680802SQ200510063538
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者高橋智 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立高新技術(shù)