免疫層析試驗片的測定裝置及光源裝置的製作方法
2023-12-09 06:39:01 2
專利名稱：免疫層析試驗片的測定裝置及光源裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種免疫層析試驗片的測定裝置及光源裝置。
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)以帶狀預先塗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，在與帶狀塗敷的抗體(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)。
這裡，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，具有作為光源的光電二極體，可以將從光電二極體射出的光通過聚光透鏡以及狹縫而形成上述測定光。
專利文件1(日本專利)特開平11-326191號公報然而，在上述專利文件1所揭示的測定裝置中會產生雜散光，由於該雜散光會使在免疫層析試驗片上成像的測定光失去鮮明度(銳度)，因此，存在顯色度的測定精度降低的問題。因雜散光而引起的測定精度的降低，尤其是在提高光源的光強度的情況下，會變得更加顯著。
發明內容
本發明是鑑於上述問題而做成的，其第一目的在於提供一種免疫層析試驗片的測定裝置，其能夠抑制雜散光的發生，並能夠提高顯色度的測定精度。
此外，本發明的第二目的在於提供一種光源裝置，其能夠抑制雜散光的發生，並能夠照射鮮明的狹縫光。
為了實現上述目的，本發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，以及檢測根據測定光的照射而產生的、來自免疫層析試驗片的反射光的檢測光學系統，其特徵在於，照射光學系統包括半導體發光元件；光束整形部件，其將來自半導體發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；用於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；配置在半導體發光元件和光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在光束整形部件和透鏡之間的、用以除去雜散光的筒狀的第二遮光部；和配置在透鏡和免疫層析試驗片之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
在本發明的免疫層析試驗片的測定裝置中，在半導體發光元件和光束整形部件之間配置有第一遮光部，在光束整形部件和透鏡之間配置有第二遮光部，在透鏡和免疫層析試驗片之間配置有第三遮光部，從而，通過這些筒狀的各遮光部而能夠抑制雜散光的發生。此外，通過透鏡將來自光束整形部件的光成像在免疫層析試驗片上。因此，能夠抑制免疫層析試驗片上所不需要的雜散光的入射，從而使照射到免疫層析試驗片上的測定光變成鮮明，因此，能夠使顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
此外，優選照射光學系統還具有配置在第一遮光部和光束整形部件之間的、比第一遮光部更大直徑的筒狀空間部。在此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，因此能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選照射光學系統還具有配置在光束整形部件和第二遮光部之間的、比第二遮光部更大直徑的筒狀空間部。在此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，從而能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選照射光學系統還具有配置在透鏡和第三遮光部之間的、比第三遮光部更大直徑的筒狀空間部。在此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，從而能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，照射光學系統被安裝在光學頭上，優選該光學頭包括第一部件，其連續地形成有具有規定內徑的並作為第三遮光部而工作的第一孔部、具有比第一孔部更大內徑的第二孔部、具有比第二孔部更大內徑且插入有透鏡的第三孔部、具有比第三孔部更大內徑的第四孔部、以及具有比第四孔部更大內徑的第五孔部；第二部件，其連續地形成有內插在第五孔部中的、並插入有半導體發光元件的第六孔部，以及具有規定內徑的、並作為第一遮光部而工作的第七孔部；和筒狀部件，其被內插在第四孔部中，一端側部分具有規定內徑並作為第二遮光部而工作，其中，透鏡通過形成在第二孔部和第三孔部的邊界部上的臺階部以及筒狀部件而被固定，光束整形部件通過形成在第四孔部和第五孔部的邊界部上的臺階部以及第二部件而被固定。在此情況下，可將照射光學系統(半導體發光元件、光束整形部件、透鏡、第一遮光部、第二遮光部、以及第三遮光部)組裝到上述光學頭中而單元化，不僅能夠使構造簡單化，同時還能夠很容易進行半導體發光元件、光束整形部件以及透鏡的組裝。
此外，在第二部件中，優選在該第七孔部上連續地形成有比第七孔部更大內徑的第八孔部。在此情況下，能夠將雜散光封閉在由第八孔徑所區劃的空間部中，從而能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，筒狀部件優選被設定為其另一端側部分的內徑比一端側部分的內徑更大。在此情況下，可將雜散光封閉在由筒狀部件中的另一端側部分所區劃的空間部中，從而能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選在第一孔部、第七孔部、以及筒狀部件中的一端側部分的內側上形成有陰螺紋。在此情況下，以形成陰螺紋這種非常簡單的構成，便能夠進一步抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選還包括安裝有照射光學系統和檢測光學系統的光學頭，用於載置免疫層析試驗片用的載置板，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。在此情況下，當在光學頭上安裝有照射光學系統和檢測光學系統時，構造變得非常簡單，並且用於使光學頭在掃瞄方向上移動的掃瞄機構只需一個系統即可，因此，能夠使掃瞄機構的構造和其控制系統的構成變得簡單。
此外，優選半導體發光元件為發光二極體。在此情形下，可使光源的光強度得到提高。
此外，優選光束整形部件形成有在大致與形成在免疫層析試驗片上的顯色線平行的方向上延伸的狹縫的板狀部件。在此情形下，能夠使光束整形部件的構造簡單化。
為了實現上述目的，本發明的光源裝置，是向測定對象物照射狹縫光的光源裝置，其特徵在於，包括半導體發光元件；用於將來自於半導體發光元件的光整形成狹縫光的光束整形部件；用於使來自光束整形部件的光成像在測定對象物上的透鏡；配置在半導體發光元件和光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在光束整形部件和透鏡之間的、用於除去雜散光的筒狀的第二遮光部；以及配置在透鏡和測定對象物之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
在本發明的光源裝置中，在半導體發光元件和光束整形部件之間配置有第一遮光部，在光束整形部件和透鏡之間配置有第二遮光部，在透鏡和測定對象物之間配置有第三遮光部，因此，通過這些筒狀的各遮光部而能夠抑制雜散光的發生。並且，通過透鏡能夠將來自光束整形部件的光成像在測定對象物上。因此，能夠抑制測定對象物上的所不需要的雜散光的入射，使照射到測定對象物上的測定光變成鮮明。
優選在第一遮光部和光束整形部件之間還配置有比第一遮光部更大直徑的筒狀空間部。在此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，從而能夠進一步抑制測定對象物上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選在光束整形部件和第二遮光部之間還配置有比第二遮光部更大直徑的筒狀空間部。此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，從而能夠進一步抑制測定對象物上的所不需要的雜散光的入射。
此外，優選在透鏡和第三遮光部之間還配置有比第三遮光部更大直徑的筒狀空間部。此情況下，雜散光被封閉在筒狀空間部中，從而能夠進一步抑制測定對象物上的所不需要的雜散光的入射。
為了實現上述目的，本發明的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於，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；和檢測出從臺一側入射的光的檢測光學系統，其中，照射光學系統以及檢測光學系統相對於臺在規定的掃瞄方向上相對移動，照射光學系統包括半導體發光元件；光束整形部件，用於將來自半導體發光元件的光整形成具有沿著與規定方向延伸的光束截面的光；使來自光束整形部件的光成像的透鏡；配置在半導體發光元件和光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在光束整形部件和透鏡之間的、用於除去雜散光的筒狀的第二遮光部；以及配置在透鏡和臺之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
在本發明的免疫層析試驗片的測定裝置中，能夠抑制免疫層析試驗片上的所不需要的雜散光的入射，從而能夠使照射到免疫層析試驗片上的測定光變成鮮明，因此，能夠使顯色度的測定精度大幅度地得到提高。
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12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是圖11～圖13中所示的光學頭的截面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發明的免疫層析試驗片的測定裝置的最優實施方式。其中，在說明書中，對同一要素或者具有相同功能的要素標註同一符號並省略重複的說明。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於免疫層析試驗片1上的顯色線CL上，並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21和檢測光學系統31的光學頭41，以及使光學頭41相對於載置板11在掃瞄方向上移動的掃瞄機構12。照射光學系統21通過向載置板11照射光，而使測定光照射到載置於載置板11上的免疫層析試驗片1上。對於檢測光學系統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。
這裡，對於免疫層析試驗用具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於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。對於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通過塗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)。
對於檢測體來說，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。現在，假設在檢測體中含有抗原，抗原與檢測部1b分別產生抗原抗體反應。隨著檢測體的移動，檢測體中的抗原與固定在檢測部1b上的抗體產生特異的反應，在反應後的檢測部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21具有半導體發光元件23、光束整形部件25、以及透鏡27，這些半導體發光元件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，作為半導體發光元件23使用的是發光二極體(LED)，其規格被設定成中心波長為530nm，亮度為3000mc，指向角為20°。
對於光束整形部件25來說，其用於將來自於半導體發光元件23的光整形為，具有沿著與在免疫層析試驗片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上的狀態下，被設定成大致與形成在載置於載置板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，來自於半導體發光元件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。
對於透鏡27來說，其用於將來自於光束整形部件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)在載置於載置板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，對於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使用的是矽(Si)光電二極體。
對於光學頭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的方式而連續地形成有具有規定內徑(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，形成有與用於固定第二部件61的螺栓相螺合的螺栓孔57。對於第一部件51來說，第一孔部52位於載置板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。
對於第二部件61來說，在半導體發光元件23的光軸上以垂直面截取的截面為四角形狀，並且以貫通該第二部件61的方式而連續地形成有第六孔部62、第七孔部63、以及第八孔部64。此外，在第二部件61上形成有用於插通螺栓的貫通孔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，但是並不限定於此，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，對於筒狀部件71來說，當在半導體發光元件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，但是並不限定於此，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。
對於照射光學系統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，然後，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載置於形成在第四孔部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。然後，將支撐在基板(未圖標)上的半導體發光元件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。
從半導體發光元件23射出的光，如圖8所示，從半導體發光元件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，從大致垂直於免疫層析試驗片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被配置於半導體發光元件23和光束整形部件25之間，作為用於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被配置於光束整形部件25和透鏡27之間，作為用於除去雜散光的筒狀的第二遮光部而工作。此外，第一孔部52被配置於透鏡27和免疫層析試驗片1之間，作為用於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於第七孔部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於光束整形部件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於透鏡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。
在第一部件51中，以貫通第一部件51的方式而連續地形成有具有規定內徑(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位於載置板11(免疫層析試驗用具TE)一側。此外，對於第九孔部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，對於該基板來說，其在半導體受光元件33插入在第10孔部59的狀態下，通過螺栓螺合在第一部件51上而被固定。因此，對於半導體受光元件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。對於第九孔部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而產生的雜散光、並用於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、即以直角橫切於在免疫層析試驗片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；以及固定有嚙合於該小齒輪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相對於載置板11在以直角橫切於在免疫層析試驗片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、以直角橫切於在免疫層析試驗片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，其用於顯示掃瞄機構12的驅動馬達19的旋轉控制、半導體發光元件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、將半導體發光元件23點燈並使測定光(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產生的檢測信號輸入，並基於該檢測信號而例如作成測定光的吸光曲線(profile)。然後，根據作成的吸光曲線將免疫層析試驗片1的發色後的顯色線CL的吸光度ABS以演算式(1)算出ABS＝logTi/To…(1)。
其中，To是來自發色後的顯色線CL的反射光的輸出信號強度，Ti來自未發色部分的反射光的輸出信號強度。
然後，控制部81通過參照預先製成的檢量特性線圖，並根據算出的吸光度ABS而求出包含在檢測體中的抗原(或者抗體)的總量(濃度)，並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，然後，在檢測部1b上與帶狀塗敷的抗體(或者抗原)之間引起抗原抗體反應並被捕捉，因此，形成了通過色素而發色的顯色線CL。
如圖1所示，在這樣進行了準備之後，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。然後，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。
將輸入檢測信號後的控制部81製成如圖10所示的測定光的吸光曲線，根據該吸光曲線並通過上述演算式(1)來算出免疫層析試驗片1上的顯色線CL的吸光度ABS。然後，控制部81通過參照預先製成的檢量特性線圖，並根據算出的吸光度ABS來求出包含在檢測體中的抗原(或者抗體)的總量(濃度)，並將其顯示在測定結果顯示部83上。
因此，根據本實施方式的測定裝置MD而能夠測定出形成在收容於殼體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。
然而，顯色線CL在其延伸方向上存在顯色不均的情況。但是，在本實施方式中，利用照射光學系統21，使在大致與顯色線CL平行的方向上延伸的狹縫光以與顯色線CL重疊的方式照射，所以，即使在發生顯色不均的情況下，顯色不均也能夠以光學方式而被平均化，再使以光學方式被平均化後的反射光入射到半導體受光元件33中，而能夠在良好的精度下測定免疫層析試驗片1的顯色度。
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21被安裝在光學頭41上，該光學頭41包括連續地形成有第一孔部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。然後，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21以及檢測光學系統31的光學頭41，用於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21以及檢測光學系統31時，能夠使結構簡化，並且使光學頭41在掃瞄方向上移動的掃瞄機構12隻須一個系統，從而使掃瞄機構12的構造或者其控制系統的構成變成簡單。
此外，在本實施方式中，作為半導體發光元件23使用的是發光二極體。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11～圖14對本實施方式的測定裝置MD的變形例進行說明。圖11以及圖13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12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14是圖11～圖13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能夠相對於縱壁部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託盤113。縱壁部109以夾住託盤113的方式而位於該託盤113的兩側。其中，圖11以及圖12表示的是託盤113從底盤105中拉出的狀態，圖13表示的是託盤113被導入到底盤105中的狀態。在託盤113上載置有保持免疫層析試驗用具TE的固定工具115。
對於託盤113來說，其能夠相對於底盤105進行裝卸，並作為載置免疫層析試驗片1的臺而工作。在託盤113上設置有用於定位固定工具115的定位片113a。在各縱壁部109上分別設置有用於使託盤113適當地滑動的限制片109a。在載置有保持著免疫層析試驗用具TE的固定工具115的託盤113被導入到底盤105內的狀態下，託盤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。滑塊13位於切口111a的上方，並能夠向著切口111a的延伸方向、即底盤105的長度方向移動。在滑塊13上固定有用於安裝光學頭41的託架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開始並一直形成到頂部111的孔119，而將其上部配置成位於頂部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而延伸的託架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上固定著形成有用於控制半導體發光元件23的發光的驅動電路的第二基板121。該第二基板121被金屬製成的蓋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。
對於通訊電纜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並在該底盤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的位於底盤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，採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14所示，對於變形例中的光學頭41來說，其分別設置有一對半導體發光元件23以及半導體受光元件33。即，上述照射光學系統和檢測光學系統均設置成一對，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相對於載置板11或者託盤113向著掃瞄方向移動。因此，對於測定裝置MD來說，與載置板11或者託盤113相對於光學頭41向著掃瞄方向移動方式的測定裝置相比，使載置板11或者託盤113的結構變得更加簡單化，即使在載置板11或者託盤113被弄髒的情況下，也可以較容易地進行洗淨。其結果，測定裝置MD在衛生方面也較優異。
此外，在變形例的測定裝置MD中，託盤113相對於底盤105能夠裝卸。因此，託盤113比較容易洗淨，在衛生方面也更加優異。
本發明並不限定於上述實施方式。例如，在半導體發光元件23方面，也可使用光電二極體等的其他半導體發光元件來取代發光二極體。並且，半導體受光元件33方面，也可以使用光電電晶體、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矽光電二極體。
其中，在本實施方式中，雖然上述遮光部方面均形成有陰螺紋，但是只要具有遮光部的功能，也可以採用與各個孔部以及筒部分相異內徑的平板等形成的各種結構。
工業可利用性本發明能夠用於在妊娠檢查、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，以及檢測根據所述測定光的照射而產生的、來自所述免疫層析試驗片的反射光的檢測光學系統，其特徵在於，所述照射光學系統包括半導體發光元件；光束整形部件，其將來自所述半導體發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；用於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；配置在所述半導體發光元件和所述光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在所述光束整形部件和所述透鏡之間的、用以除去雜散光的筒狀的第二遮光部；和配置在所述透鏡和所述免疫層析試驗片之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
2.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述照射光學系統還具有配置在所述第一遮光部和所述光束整形部件之間的、比所述第一遮光部更大直徑的筒狀空間部。
3.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述照射光學系統還具有配置在所述光束整形部件和所述第二遮光部之間的、比所述第二遮光部更大直徑的筒狀空間部。
4.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述照射光學系統還具有配置在所述透鏡和所述第三遮光部之間的、比所述第三遮光部更大直徑的筒狀空間部。
5.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於，所述照射光學系統被安裝在光學頭上，該光學頭包括第一部件，其連續地形成有具有規定內徑的並作為第三遮光部而工作的第一孔部、具有比所述第一孔部更大內徑的第二孔部、具有比所述第二孔部更大內徑且插入有所述透鏡的第三孔部、具有比所述第三孔部更大內徑的第四孔部、以及具有比所述第四孔部更大內徑的第五孔部；第二部件，其連續地形成有內插在所述第五孔部中的、並插入有所述半導體發光元件的第六孔部，以及具有規定內徑的、並作為所述第一遮光部而工作的第七孔部；和筒狀部件，其被內插在第四孔部中，一端側部分具有規定內徑並作為第二遮光部而工作，其中，所述透鏡通過形成在所述第二孔部和所述第三孔部的邊界部上的臺階部以及所述筒狀部件而被固定，所述光束整形部件通過形成在所述第四孔部和所述第五孔部的邊界部上的臺階部以及所述第二部件而被固定。
6.如權利要求5所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於在所述第二部件中，在該第七孔部上連續地形成有比所述第七孔部更大內徑的第八孔徑。
7.如權利要求5所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述筒狀部件被設定為其另一端側部分的內徑比所述一端側部分的內徑更大。
8.如權利要求5所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於在所述第一孔部、所述第七孔部以及所述筒狀部件的所述一端側部分的內側上形成有陰螺紋。
9.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於，還包括安裝有所述照射光學系統和所述檢測光學系統的光學頭，用於載置所述免疫層析試驗片的載置板，和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。
10.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述半導體發光元件為發光二極體。
11.如權利要求1所述的免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於所述光束整形部件是形成有在大致與形成在所述免疫層析試驗片上的所述顯色線平行的方向上延伸的狹縫的板狀部件。
12.一種光源裝置，是向測定對象物照射狹縫光的光源裝置，其特徵在於，包括半導體發光元件；用於將來自於所述半導體發光元件的光整形成狹縫光的光束整形部件；用於使來自所述光束整形部件的光成像在測定對象物上的透鏡；配置在所述半導體發光元件和所述光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在所述光束整形部件和所述透鏡之間的、用於除去雜散光的筒狀的第二遮光部；以及配置在所述透鏡和所述測定對象物之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
13.如權利要求12所述的光源裝置，其特徵在於在所述第一遮光部和所述光束整形部件之間還配置有具有比所述第一遮光部更大直徑的筒狀空間部。
14.如權利要求12所述的光源裝置，其特徵在於在所述光束整形部件和所述第二遮光部之間還配置有具有比所述第二遮光部更大直徑的筒狀空間部。
15.如權利要求12所述的光源裝置，其特徵在於在所述透鏡與所述第三遮光部之間還配置有具有比所述第三遮光部更大直徑的筒狀空間部。
16.一種免疫層析試驗片的測定裝置，其特徵在於，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；和檢測出從所述臺一側入射的光的檢測光學系統，其中，所述照射光學系統以及所述檢測光學系統相對於所述臺在規定的掃瞄方向上相對移動，所述照射光學系統包括半導體發光元件；光束整形部件，用於將來自所述半導體發光元件的光整形成具有沿著與所述規定方向延伸的光束截面的光；使來自所述光束整形部件的光成像的透鏡；配置在所述半導體發光元件和所述光束整形部件之間的、用於除去雜散光的筒狀的第一遮光部；配置在所述光束整形部件和所述透鏡之間的、用於除去雜散光的筒狀的第二遮光部；以及配置在所述透鏡和所述臺之間的、用於除去雜散光的筒狀的第三遮光部。
全文摘要
本發明提供一種免疫層析試驗片(5a)的測定裝置，向免疫層析試驗片(5a)照射測定光、而測定來自免疫層析試驗片(5a)的光，其包括接收來自免疫層析試驗片(5a)的光的光電二極體(3a)，以及具有設置在免疫層析試驗片(5a)和光電二極體(3a)之間的、用於將來自免疫層析試驗片(5a)的光的一部分導入到光電二極體(3a)上的多條光通路(3b、3b、3b、3b)的測定頭(4)。測定頭(4)作為將由免疫層析試驗片(5a)反射的不需要的光進行遮光的遮光部件而工作。多條光通路(3b、3b、3b、3b)沿著形成在免疫層析試驗片(5a)上的線狀的顯色部(8)的延伸方向而並列設置。
文檔編號G01N21/47GK1754093SQ20048000539
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月26日 優先權日2003年2月26日
發明者山內一德 申請人:浜松光子學株式會社