JP2953418B2 - Biochemical analyzer - Google Patents
Biochemical analyzerInfo
- Publication number
- JP2953418B2 JP2953418B2 JP9002117A JP211797A JP2953418B2 JP 2953418 B2 JP2953418 B2 JP 2953418B2 JP 9002117 A JP9002117 A JP 9002117A JP 211797 A JP211797 A JP 211797A JP 2953418 B2 JP2953418 B2 JP 2953418B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- test piece
- reagent
- biochemical analyzer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生体試料中の特定
成分を計測するのに用いられる生化学分析装置及びこれ
に用いる試験片並びに生化学分析方法に関し、特に、医
療や健康管理に用いられる複数の成分を同時に計測する
ための生化学分析装置とこれに用いる試験片及びこれら
を用いた分析方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biochemical analyzer used for measuring a specific component in a biological sample, a test piece used therefor, and a biochemical analysis method, and more particularly to medical and health care. The present invention relates to a biochemical analyzer for simultaneously measuring a plurality of components, a test strip used for the same, and an analysis method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】尿や血液などの体液中に含まれる成分の
多項目測定は、通常、検体液と試薬とを混合したときの
呈色反応を利用して行われる。その場合、大型の臨床検
査装置においては、多数の試験管に体液を分注して測定
が行われる。しかし、より簡便には、紙やドライフィル
ムなどに試薬が固定化された試験片を検体液に一定時間
浸漬した後、その試験片の呈色度合いを光源とフォトセ
ンサとにより読み取ることが行われる。このような簡易
型分析装置の一例(従来例1)が、例えば特開昭61−
65145号公報に開示されている。図11は、同公報
記載の分析装置の構造を示す模式的断面図である。図1
1を参照すると、装置本体には、試験片53をセットす
る受け台51と、その上部に上方に回転可能な支持体5
2とが設けられている。試験片53には、試薬の層54
が固定化されている。そして、試験片53をセットした
ときに試薬層54が位置する部分の下方の受け台内部に
は、ガラス板55を介して光量を測定するためのフォト
ダイオード56が設置されている。一方、これに対向す
る位置の支持体52内部には、光源である発光ダイオー
ド57が設けられている。試験片53は、5×120m
m程度の紙やプラスチック片に、5×5mm位の大きさ
の試薬層54が一つ又は複数、固定化されたものであ
る。試薬層54は、体液と混合すると呈色反応を示す色
素などの試薬からなる。尚、図示されてはいないが、外
光を遮断するためのカバーが、全体を覆うように設けら
れている。2. Description of the Related Art Multi-item measurement of components contained in body fluids such as urine and blood is usually performed by utilizing a color reaction when a sample solution and a reagent are mixed. In such a case, in a large-sized clinical test apparatus, measurement is performed by dispensing body fluid into a large number of test tubes. However, more simply, after a test piece having a reagent immobilized on paper or a dry film is immersed in a sample solution for a certain period of time, the degree of coloration of the test piece is read by a light source and a photosensor. . An example of such a simplified analyzer (conventional example 1) is disclosed in, for example,
No. 65145. FIG. 11 is a schematic sectional view showing the structure of the analyzer described in the publication. FIG.
Referring to FIG. 1, the apparatus main body includes a receiving table 51 on which a test piece 53 is set, and an upper rotatable support 5 on the upper side thereof.
2 are provided. The test strip 53 includes a reagent layer 54.
Has been immobilized. A photodiode 56 for measuring the amount of light via a glass plate 55 is provided inside the receiving table below a portion where the reagent layer 54 is located when the test piece 53 is set. On the other hand, a light-emitting diode 57 as a light source is provided inside the support 52 at a position facing the light-emitting diode 57. The test piece 53 is 5 × 120 m
One or a plurality of reagent layers 54 having a size of about 5 × 5 mm are immobilized on a piece of paper or plastic of about m. The reagent layer 54 is made of a reagent such as a dye that shows a color reaction when mixed with a body fluid. Although not shown, a cover for blocking external light is provided so as to cover the whole.
【0003】この分析装置を用いた体液成分の測定は、
下記のようにして行われる。 (1)先ず、試験片53を体液に浸漬し、試薬と体液と
を反応させる。 (2)試験片53を体液から引き上げ、一定時間放置す
る。 (3)試験片53を受け台51にセットする。 (4)発光ダイオード57が点灯し、試薬層54を透過
した光量をフォトダイオード56が測定する。 (5)本体に設けられた演算部(図示せず)が、測定さ
れた光量から吸光度を求める。 (6)演算部が、吸光度から物質濃度を計算する。 このようにして、物質濃度が求められる。[0003] The measurement of a body fluid component using this analyzer is as follows.
This is performed as follows. (1) First, the test piece 53 is immersed in a bodily fluid to cause a reaction between the reagent and the bodily fluid. (2) The test piece 53 is pulled out of the body fluid and left for a certain time. (3) The test piece 53 is set on the receiving table 51. (4) The light emitting diode 57 is turned on, and the light quantity transmitted through the reagent layer 54 is measured by the photodiode 56. (5) An arithmetic unit (not shown) provided in the main body obtains the absorbance from the measured light amount. (6) The calculation unit calculates the substance concentration from the absorbance. In this way, the substance concentration is determined.
【0004】この分析装置によれば、体液中の特定物質
濃度を簡単に定量できる。更に、適当な試薬を用いるこ
とにより、体液中に含まれるさまざまな成分を定量する
ことが可能である。しかし、この方法には、受け台51
などに検体が付着することに起因して、検体間の干渉が
発生する恐れがある。又、これを放置すると、悪臭を発
生するなどの弊害が生じる。そのため、受け台51を含
む測定系を着脱自在にして、洗浄可能とする工夫がなさ
れている。尚、以上の例では試験片53の透過光を測定
していたが、反射光を用いる方法も広く用いられてい
る。According to this analyzer, the concentration of a specific substance in a body fluid can be easily determined. Furthermore, by using an appropriate reagent, it is possible to quantify various components contained in the body fluid. However, this method includes a pedestal 51
There is a possibility that interference between the specimens may occur due to the adherence of the specimens to the like. If left unattended, adverse effects such as generation of offensive odor will occur. For this reason, a contrivance has been made to make the measurement system including the pedestal 51 detachable so that it can be cleaned. Although the transmitted light of the test piece 53 is measured in the above example, a method using reflected light is also widely used.
【0005】これに対し、複数の成分を同時に測定でき
る簡易型の生化学分析装置に関しては、その一例(従来
例2)が、特開平5−18966号公報に開示されてい
る。図12(a),(b)は、上記公報記載の分析装置
の構成を模式的に示す断面図である。図12を参照する
と、この分析装置には、有底筒状の防水性ケース61の
底部付近に窓がある。この窓は、透明板62、試薬63
及びろ紙64からなる試薬部により、密閉されている。
また、内部には、光源である発光ダイオード65と受光
素子であるフォトダイオード66とが、枠体67に支持
され、嵌合固定されている。成分測定は、防水性ケース
61を検体液に浸漬し、従来例1におけると同様の原理
に基いて行われる。[0005] On the other hand, an example (prior art 2) of a simple type biochemical analyzer capable of simultaneously measuring a plurality of components is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-18966. FIGS. 12A and 12B are cross-sectional views schematically showing the configuration of the analyzer described in the above publication. Referring to FIG. 12, this analyzer has a window near the bottom of a waterproof case 61 having a bottomed cylindrical shape. This window includes a transparent plate 62, a reagent 63
And a reagent section made of filter paper 64.
Further, a light emitting diode 65 as a light source and a photodiode 66 as a light receiving element are supported by a frame 67 and fitted and fixed therein. The component measurement is performed based on the same principle as in Conventional Example 1 by immersing the waterproof case 61 in the sample liquid.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
よる分析装置には、下記するような問題点があった。先
ず、従来例1における問題点は、受け台の洗浄のために
測定以外の労力を必要とすることである。この洗浄を分
析の度に毎回行うと、1回の分析に要する時間が著しく
長くなってしまう。一方、これを避けるために洗浄を省
略すると、検体間の干渉が発生し測定の精度が低下して
しまう。すなわち、簡易型分析装置の本来の利点であ
る、簡便性と正確性とを両立させることが困難である。The above-mentioned conventional analyzer has the following problems. First, a problem in the first conventional example is that labor other than measurement is required for cleaning the pedestal. If this washing is performed every time the analysis is performed, the time required for one analysis is significantly increased. On the other hand, if the washing is omitted to avoid this, interference between the specimens will occur, and the measurement accuracy will be reduced. That is, it is difficult to achieve both the simplicity and accuracy, which are the original advantages of the simplified analyzer.
【0007】一方、従来例2における問題点は、小型化
が困難なことである。従来例2で例示される従来の装置
では、光学系のみで、最低10cm3 以上の体積が必要
である。これは、以下の理由による。 (1)光源(発光ダイオード65)からの放射光が受光
素子(フォトダイオード66)に直接入射しないよう
に、両者の間に一定の距離を設けなければならない。 (2)隣接する光学系どうしの間に隔壁を設けなければ
ならない。 (3)外光を遮るためのカバーが必要である。 (4)それぞれの部品を数mm角以下に小型化すること
ができない。On the other hand, the problem in the conventional example 2 is that miniaturization is difficult. In the conventional device exemplified in Conventional Example 2, a volume of at least 10 cm 3 is required only with the optical system. This is for the following reason. (1) A certain distance must be provided between the light source (light emitting diode 65) and the light receiving element (photodiode 66) so that the light does not directly enter the light receiving element (photodiode 66). (2) A partition must be provided between adjacent optical systems. (3) A cover for blocking external light is required. (4) Each component cannot be reduced in size to several mm square or less.
【0008】従来例2における小型化の困難性は、上記
の理由による。The difficulty in downsizing in Conventional Example 2 is due to the above reasons.
【0009】更に、同時測定の項目数を多くしょうとす
ると、上記の小型化の困難性に加えて、コストの増大と
いう問題も付随してくる。測定項目の増加ごとに光源や
受光素子などの部品点数が増加し装置が大型化するのみ
ならず、部品自体のコストや管理、組立てに伴うコスト
が増大してしまうからである。Further, if the number of items for simultaneous measurement is increased, the problem of cost increase is accompanied by the difficulty of miniaturization as described above. This is because the number of components such as a light source and a light receiving element increases as the measurement items increase, and not only the device becomes larger, but also the costs of the components themselves, and the costs associated with management and assembly increase.
【0010】従って本発明は、小型かつ安価でありなが
ら、多項目の成分を同時に測定することが可能な生化学
分析装置と、これを用いた分析方法を提供することを目
的とするものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a biochemical analyzer which is small and inexpensive and can simultaneously measure a large number of components, and an analytical method using the same. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の生化学分析装置
は、検体液中の特定物質によって呈色反応を生起する試
薬層を複数箇所に配置した試験片を用いて前記特定物質
の定量分析を行う生化学分析装置であって、前記試験片
の呈色度合いを光学的に検知するための光学系と、その
光学系を収納し前記試験片が挿入される筐体とを含んで
なる生化学分析装置において、前記光学系は、各各の試
薬層に光を照射するための光源と、前記光源から各各の
試薬層を透過し又は試薬層で反射された光を受光する光
検出部とを備え、前記光学系の光検出部に、各各の試験
層に対応する位置に光電変換素子が設けられた構造の密
着型イメージセンサを用いている。 According to the biochemical analyzer of the present invention, a quantitative analysis of a specific substance is carried out by using a test piece in which a reagent layer which causes a color reaction by a specific substance in a sample liquid is arranged at a plurality of positions. A biochemical analyzer that optically detects the degree of coloration of the test piece, and a housing that houses the optical system and into which the test piece is inserted. In the chemical analyzer, the optical system includes a light source for irradiating each of the reagent layers with light, and a light detection unit that receives light reflected from each of the reagent layers or transmitted from each of the reagent layers from the light source. And a contact type image sensor having a structure in which a photoelectric conversion element is provided at a position corresponding to each test layer in the light detection unit of the optical system .
【0012】本発明の生化学分析装置に用いる試験片に
は、板状体で内部には細孔によって外部に連通する空洞
を複数有し、各各の空洞には試薬が固定化され、各各の
空洞を形成する少なくとも一方の壁が透明であるものを
用いる。 [0012] Test pieces used in the biochemical analysis device of the present invention
Things, the inside plate member has a plurality of cavities communicating with the outside by pores, the reagent in the cavity of each respective is immobilized, at least one wall is transparent to form the cavity of each respective To
Used .
【0013】本発明に係る生化学分析装置は、光学系の
光源に面光源を用いることを特徴とする。上記面光源に
は、有機EL素子が適している。 [0013] The biochemical analyzer according to the present invention comprises an optical system.
It is characterized in that a surface light source is used as the light source . For the above surface light source
Is preferably an organic EL element.
【0014】本発明の生化学分析装置と上記の試験片を
用いると、試験片の前記空洞から遠方の端部を検体液に
浸漬して検体液を毛細管現象によって空洞に導入した
後、試験片を空洞に近い端から光学測定系を有する装置
本体に挿入することによって、試薬と検体液とにより生
起する呈色反応に基いて検体液中の特定物質の定量を行
うことができる。 When the biochemical analyzer of the present invention and the above-described test piece are used, the end of the test piece far from the cavity is immersed in the sample solution, and the sample solution is introduced into the cavity by capillary action. Is inserted from the end close to the cavity into the main body of the apparatus having the optical measurement system, whereby the specific substance in the sample liquid can be quantified based on the color reaction caused by the reagent and the sample liquid .
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】(実施の形態1)図1は、第1の実施の形
態による分析装置の構造を示す斜視図である。図1を参
照して、上下2つの筐体1a、1bがある。下側の筐体
1aには面光源2が内蔵され、上側の筐体1bには密着
型イメージセンサ3が内蔵されている。面光源2と密着
型イメージセンサ3との間に、厚さ1mm前後、縦横1
0〜30mm程度のポケット4が形成されており、ここ
に試験片5が挿入される。(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an analyzer according to a first embodiment. Referring to FIG. 1, there are upper and lower housings 1a and 1b. The surface light source 2 is built in the lower housing 1a, and the close contact image sensor 3 is built in the upper housing 1b. Between the surface light source 2 and the contact type image sensor 3, a thickness of about 1 mm,
A pocket 4 of about 0 to 30 mm is formed, into which a test piece 5 is inserted.
【0017】試験片5にはその内部に複数の反応室6が
設けられており、測定の際、反応室6は面光源2と密着
型イメージセンサ3との間に載置される。挿入された試
験片5は、一方の端が本体の外側に数cm突出する。The test piece 5 is provided with a plurality of reaction chambers 6 therein, and the reaction chamber 6 is placed between the surface light source 2 and the contact image sensor 3 during measurement. One end of the inserted test piece 5 protrudes outside the main body by several cm.
【0018】図2に、図1中の切断線A−aにおける模
式的断面図を示し、図3に、図1中のB−b切断線にお
ける模式的断面図を示す。又、図4に、試験片5の構造
を斜視図でしめす。図2を参照すると、ポケット4に試
験片5が挿入されている。反応室6は、面光源2と密着
型イメージセンサ3との間に位置するように、ほぼ密着
した状態で挟持されている。この反応室6は、毛細管8
によって、試験片5の両端に連通している。毛細管8の
直径は0.1〜1mm程度である。反応室6には、試薬
7が、固定化されている。面光源2には厚さ数mm以内
のものを用い、その幅は全ての反応室6をカバーできる
ようにしておく。薄膜の有機EL素子などは薄くて発光
面積が大きくとれるので、面光源2に好適である。或い
は、近傍に設けた発光ダイオードなどの光を均一に拡散
させる拡散板を、面光源2としても良い。これらの光源
には、対象物質に応じた波長の光を選択透過させるフィ
ルターを適宜付加する。一般的な測定では、波長540
〜640nmの光がよく用いられる。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line Aa in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line Bb in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the test piece 5. Referring to FIG. 2, a test piece 5 is inserted into a pocket 4. The reaction chamber 6 is sandwiched between the surface light source 2 and the close contact type image sensor 3 in a substantially close contact state. The reaction chamber 6 includes a capillary 8
Thereby, it communicates with both ends of the test piece 5. The diameter of the capillary 8 is about 0.1 to 1 mm. A reagent 7 is immobilized in the reaction chamber 6. The surface light source 2 has a thickness of several mm or less, and its width is set so as to cover all the reaction chambers 6. A thin film organic EL element or the like is suitable for the surface light source 2 because it is thin and has a large light emitting area. Alternatively, a diffusion plate, such as a light-emitting diode, provided in the vicinity to uniformly diffuse light may be used as the surface light source 2. A filter that selectively transmits light having a wavelength corresponding to the target substance is appropriately added to these light sources. In a typical measurement, a wavelength of 540
Light of 6640 nm is often used.
【0019】次に、密着型イメージセンサ3は、光電変
換素子を1次元または2次元のアレイ状に配置したもの
であり、対象物に密着させた状態でその光学情報を読み
とるデバイスである。この密着型イメージセンサ3とし
ては、ガラス基板に非晶質シリコン薄膜を用いて光電変
換素子とスイッチングトランジスタとを形成したものが
一般的であるが、Si基板を用いたものもある。本実施
の形態には、どちらも用いることができる。密着型イメ
ージセンサ3は、その長さは試験片5の幅に応じて決
り、各反応室6に対応する位置に光電変換素子が設けら
れる構造とする。これらのことから、密着型イメージセ
ンサ3の大きさは、幅1〜5mm、長さ10〜30mm
程度、厚さ1mm前後となる。反応室6の数は通常数十
個内外であるので、上記の大きさの中にこれに相当する
数の光電変換素子を作り込むことは技術的に極めて容易
である。Next, the contact type image sensor 3 is a device in which photoelectric conversion elements are arranged in a one-dimensional or two-dimensional array, and is a device that reads optical information in a state of being brought into close contact with an object. The contact type image sensor 3 generally has a photoelectric conversion element and a switching transistor formed by using an amorphous silicon thin film on a glass substrate, but may use an Si substrate. Either can be used in the present embodiment. The contact-type image sensor 3 has a structure in which the length is determined according to the width of the test piece 5 and a photoelectric conversion element is provided at a position corresponding to each reaction chamber 6. From these, the size of the contact type image sensor 3 is 1 to 5 mm in width and 10 to 30 mm in length.
About 1 mm in thickness. Since the number of the reaction chambers 6 is usually several tens inside or outside, it is technically very easy to manufacture a photoelectric conversion element corresponding to this number in the above size.
【0020】図3を参照すると、密着型イメージセンサ
3の画素である光電変換素子9が、各反応室6に対応す
る位置に設けられている。又、面光源2には遮光膜10
が設けられ、反応室6に対応する場所にのみ光を放射す
るようになっている。光を放射する部分には、500〜
700nmの範囲内の特定波長のみを透過するフィルタ
ー11が設けられている。以上の構成により、隣接する
反応室6を透過した光は、互いに干渉することなく光電
変換素子に到達する。上記の光電変換素子9および光放
射部の面積は、反応室6より小さいことが望ましい。こ
れは、反応室6から放射される光以外の光を光電変換素
子9に入射させないためである。尚、図3では光電変換
素子9の数を4としているが、これに限られるものでは
ない。Referring to FIG. 3, a photoelectric conversion element 9 as a pixel of the contact image sensor 3 is provided at a position corresponding to each reaction chamber 6. The surface light source 2 has a light shielding film 10.
Is provided so that light is emitted only to a place corresponding to the reaction chamber 6. In the part that emits light, 500-
A filter 11 that transmits only a specific wavelength within a range of 700 nm is provided. With the above configuration, light transmitted through the adjacent reaction chambers 6 reaches the photoelectric conversion element without interfering with each other. It is desirable that the areas of the photoelectric conversion element 9 and the light emitting section are smaller than the reaction chamber 6. This is to prevent light other than light emitted from the reaction chamber 6 from being incident on the photoelectric conversion element 9. Although the number of photoelectric conversion elements 9 is four in FIG. 3, the number is not limited to four.
【0021】次に、試験片5の斜視図を示す図4を参照
して、試験片5は、透明基板12と透明カバー13とか
らなる。透明基板12の左端付近には凹部が形成され、
これが反応室6となっている。反応室6は、直径が1〜
3mm程度、深さは0.1〜1mm程度である。又、透
明基板12には反応室6に連通し基板の左端、右端に至
る溝14が設けられており、透明基板12と透明カバー
13とを貼り合わせることによって毛細管8が形成され
る。試験片5は使い捨てであるので、その材質は安価で
あることが望ましい。例えばポリエチレン、ポリプロピ
レンなどが好適である。それぞれの反応室6には、測定
しようとする検体液と混合されて呈色反応を示す試薬7
が固定化されている。一般的な尿検査で行われるブドウ
糖、蛋白質、潜血、ウロビリノーゲンを測定する場合に
用いられる試薬の例を、表1に示す。Next, referring to FIG. 4, which is a perspective view of the test piece 5, the test piece 5 includes a transparent substrate 12 and a transparent cover 13. A recess is formed near the left end of the transparent substrate 12,
This is a reaction chamber 6. The reaction chamber 6 has a diameter of 1 to
The depth is about 3 mm and the depth is about 0.1 to 1 mm. The transparent substrate 12 is provided with a groove 14 which communicates with the reaction chamber 6 and extends to the left and right ends of the substrate. The capillary 8 is formed by bonding the transparent substrate 12 and the transparent cover 13 together. Since the test piece 5 is disposable, its material is preferably inexpensive. For example, polyethylene, polypropylene and the like are suitable. In each of the reaction chambers 6, a reagent 7 that is mixed with a sample liquid to be measured and exhibits a color reaction is provided.
Has been immobilized. Table 1 shows examples of reagents used for measuring glucose, protein, occult blood, and urobilinogen in a general urine test.
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】以上の構成とすることにより、隔壁を設け
ることなく、また部品点数を全く増加させることなく、
厚さ1cm弱、幅数cmの空間に独立した多数の生化学
反応測定光学系を形成することができる。又、上記の構
成では面光源2と密着型イメージセンサ3とを試験片5
に密着させているので、外光を遮断するためのカバーも
不要である。尚、図示はしていないが、筐体1には必要
に応じて、信号処理回路、電源、表示部なども内蔵され
る。With the above structure, without providing a partition and without increasing the number of parts at all,
Many independent biochemical reaction measuring optical systems can be formed in a space of less than 1 cm in thickness and several cm in width. In the above configuration, the surface light source 2 and the contact type image sensor 3 are connected to the test piece 5.
No cover is required to block external light. Although not shown, the housing 1 also incorporates a signal processing circuit, a power supply, a display unit, and the like as necessary.
【0024】以下に、本実施の形態の測定方法につい
て、説明する。図5(a),(b)はそれぞれ、検体液
15の吸引方法および試験片5の本体へのセット方法を
示す模式的断面図である。図5を参照して、検体液15
を吸引するには、試験片の中程より反応室6側(図中の
矢印)を把持し、逆側の端部のみを検体液15に浸漬す
る。すると、検体液15は毛細管現象によって、反応室
6まで吸引される。次いで、反応室に達した検体液は試
薬と反応し、吸光度が変化する。続いて、この試験片5
を反応室6側から本体に挿入する。試験片5が挿入され
ると本体の電源が点灯し、測定が開始される。Hereinafter, the measuring method according to the present embodiment will be described. FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing a method of aspirating the sample liquid 15 and a method of setting the test piece 5 on the main body, respectively. With reference to FIG.
To aspirate the sample, the reaction chamber 6 side (arrow in the figure) is gripped from the middle of the test piece, and only the opposite end is immersed in the sample liquid 15. Then, the sample liquid 15 is sucked up to the reaction chamber 6 by capillary action. Next, the sample liquid that has reached the reaction chamber reacts with the reagent, and the absorbance changes. Subsequently, the test piece 5
Into the main body from the reaction chamber 6 side. When the test piece 5 is inserted, the power of the main body is turned on, and the measurement is started.
【0025】次に、装置の動作を図面を参照しながら、
説明する。図6は、本装置の構成を示すブロック図であ
る。図6を参照して、面光源2が、電源21に接続され
ている。光電変換素子9は、駆動回路22及び信号処理
回路23に接続されている。信号処理回路23は、表示
部24及び記録部25に接続されている。面光源2から
放射された光は試験片5で物質濃度に応じた分だけ吸収
され、光電変換素子9に入射する。そして、ここで光量
が電気信号に変換され、信号処理回路23に出力され
る。次いで信号処理回路23は、出力信号を物質濃度に
変換し表示部24や記録部25に出力する。Next, the operation of the apparatus will be described with reference to the drawings.
explain. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the present apparatus. Referring to FIG. 6, surface light source 2 is connected to power supply 21. The photoelectric conversion element 9 is connected to a drive circuit 22 and a signal processing circuit 23. The signal processing circuit 23 is connected to the display unit 24 and the recording unit 25. Light emitted from the surface light source 2 is absorbed by the test piece 5 in an amount corresponding to the substance concentration, and is incident on the photoelectric conversion element 9. Then, the light amount is converted into an electric signal and output to the signal processing circuit 23. Next, the signal processing circuit 23 converts the output signal into a substance concentration and outputs it to the display unit 24 and the recording unit 25.
【0026】以上述べてきたように、本実施の形態は、
以下の作用効果を奏する。 (1)光学系の体積を1/10程度に小型化できる。 (2)測定項目を増やしても体積の増加がない。 (3)試薬の使用量を1/10程度に削減できる。 (4)組立が容易である。 (5)本体に検体が付着せず、洗浄が不要である。 (6)検体間の干渉がない。 (7)外光を遮るカバーが不要で、装置を小型化でき
る。As described above, the present embodiment is
The following operational effects are obtained. (1) The volume of the optical system can be reduced to about 1/10. (2) Even if the number of measurement items is increased, there is no increase in volume. (3) The amount of reagent used can be reduced to about 1/10. (4) Easy assembly. (5) The sample does not adhere to the main body, and cleaning is unnecessary. (6) There is no interference between samples. (7) A cover that blocks external light is not required, and the device can be downsized.
【0027】(実施の形態2)図7に、本発明の第2の
実施の形態による分析装置の模式的断面図を示す。本実
施の形態は、面光源2として島状に形成された有機EL
素子を用いることにより、面光源に遮光膜を不要とした
例を示す。図7を参照して、ガラスからなる基板16上
に、面光源としての有機EL素子17が、島状に形成さ
れている。その島状有機EL素子の位置は、反応室6に
対応する位置である。このような構成とすることによ
り、遮光膜10が不要になる。有機EL素子17には様
々なものがあり、各種の発光物質それぞれに固有の発光
帯を有する。生体計測に通常用いられる500〜700
nmの範囲の発光をするものには、例えばペリレン、ク
マリン、アルミニウム錯体などがあり、これらは分子構
造に若干の変更を加えることにより、細かく発光特性を
制御できる。そのため、各画素ごとに適当な発光特性を
有する有機EL素子17を形成することによって、波長
を選択するフィルターが不要になる。本実施の形態で
は、以上の理由により、部品のコスト及びその管理、組
立てのコストを削減できる。又、有機EL素子17は数
V程度の低電圧で駆動でき消費電力も極めて小さいの
で、分析装置全体を長時間、電池で動作させることが可
能になる。(Embodiment 2) FIG. 7 is a schematic sectional view of an analyzer according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, an organic EL formed in an island shape as the surface light source 2 is used.
An example in which a light-shielding film is not required for a surface light source by using an element will be described. Referring to FIG. 7, an organic EL element 17 as a surface light source is formed in an island shape on a substrate 16 made of glass. The position of the island-shaped organic EL element is a position corresponding to the reaction chamber 6. With such a configuration, the light-shielding film 10 becomes unnecessary. There are various types of organic EL elements 17, and each type of luminescent material has its own emission band. 500-700 usually used for biological measurement
Those emitting light in the nm range include, for example, perylene, coumarin, and aluminum complexes, and the light emission characteristics can be finely controlled by slightly changing the molecular structure. Therefore, by forming the organic EL element 17 having appropriate emission characteristics for each pixel, a filter for selecting a wavelength becomes unnecessary. In the present embodiment, for the above reasons, it is possible to reduce the cost of parts and the cost of managing and assembling them. Further, since the organic EL element 17 can be driven at a low voltage of about several volts and consumes very little power, the entire analyzer can be operated on a battery for a long time.
【0028】(発明の実施の形態3)図8に、本発明の
第3の実施の形態による分析装置の模式的断面図を示
す。図8を参照して、筐体1の中に下から順に、光源と
しての有機EL素子17と、受光素子としての密着型イ
メージセンサ3とが設けられている。筐体1の側壁は密
着型イメージセンサ3の表面よりも高くされており、試
験片5は密着型イメージセンサ3の上部に、筐体の側壁
に嵌合される。(Third Embodiment of the Invention) FIG. 8 is a schematic sectional view of an analyzer according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, an organic EL element 17 as a light source and a contact image sensor 3 as a light receiving element are provided in the housing 1 in order from the bottom. The side wall of the case 1 is higher than the surface of the contact type image sensor 3, and the test piece 5 is fitted to the upper part of the contact type image sensor 3 on the side wall of the case.
【0029】ここで用いられる密着型イメージセンサ3
では、光電変換素子9は遮光膜18の上部に形成され、
有機EL素子17から発せられた光が裏面から直接入射
しないようになっている。一方、試験片5は、一方の面
が不透光性基板19であり、他方の面が透明カバー13
の構造となっており、透明カバー13が密着型イメージ
センサ3に接触するようにして、筐体1の側壁に嵌合さ
れる。The contact type image sensor 3 used here
Then, the photoelectric conversion element 9 is formed on the light shielding film 18,
Light emitted from the organic EL element 17 is prevented from directly entering from the back surface. On the other hand, the test piece 5 has an opaque substrate 19 on one surface and a transparent cover 13 on the other surface.
The transparent cover 13 is fitted to the side wall of the housing 1 such that the transparent cover 13 comes into contact with the close contact type image sensor 3.
【0030】本実施の形態において生化学測定を行う場
合、有機EL素子17から発せられた光は、反応室6内
にある試薬7と検体液15との反応生成物による吸収を
受けた後、光電変換素子9に入射する。そして、光電変
換素子9によって読み取られた特定波長の光量変化か
ら、検体液15の特定成分が定量される。尚、遮光膜1
8と反応室6の側壁が有るので隣接する素子間の光が干
渉し合うことは殆どないが、さらに厳密な測定を行うに
は、試験片5の表面を反応室6上面を除いて遮光膜で覆
うと良い。In the case of performing a biochemical measurement in the present embodiment, light emitted from the organic EL element 17 is absorbed by a reaction product of the reagent 7 and the sample liquid 15 in the reaction chamber 6, The light enters the photoelectric conversion element 9. Then, the specific component of the sample liquid 15 is quantified from the change in the light amount of the specific wavelength read by the photoelectric conversion element 9. The light shielding film 1
Since there is a side wall of the reaction chamber 8 and the reaction chamber 6, light between adjacent elements hardly interferes with each other. It is good to cover with.
【0031】本実施の形態の分析装置は、有機EL素子
17、密着型イメージセンサ3と回路との接続を筐体1
の片側だけで行えるので、構成が簡単で組立も容易であ
る。又、試験片5の不透光性基板19と筐体1によって
外光が完全に遮断されるので、遮光用のカバー等が不要
になり、部品点数の削減と装置の小型化を図ることがで
きる。更に、反応室6の底面に金属薄膜を形成しておけ
ば、光電変換素子9に入射する光量を増大させることが
できる。In the analyzer of the present embodiment, the connection between the organic EL element 17, the contact type image sensor 3 and the circuit is made by the housing 1
Can be performed only on one side, so that the configuration is simple and the assembly is easy. Further, since external light is completely blocked by the light-impermeable substrate 19 of the test piece 5 and the housing 1, a cover for light shielding becomes unnecessary, and the number of parts can be reduced and the apparatus can be downsized. it can. Furthermore, if a metal thin film is formed on the bottom surface of the reaction chamber 6, the amount of light incident on the photoelectric conversion element 9 can be increased.
【0032】(実施の形態4)図9に、本発明の第4の
実施の形態による分析装置の模式的平面図を示す。図9
を参照して、密着型イメージセンサ3には、非晶質シリ
コンからなる光電変換素子9と、非晶質または多結晶シ
リコンのスイッチングトランジスタ36に加えて、多結
晶シリコンからなる駆動回路22が内蔵されている。こ
の駆動回路22は、光電変換素子9やスイッチングトラ
ンジスタ36と同一のプロセスで形成できるので、駆動
回路22を内蔵することによる製造コストの増加は、殆
ど無い。このため、全体として2割程度のコストダウン
が可能になる。又、さらに集積化を行うことによって、
信号処理回路の一部も取り込むことも可能である。(Embodiment 4) FIG. 9 is a schematic plan view of an analyzer according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
Referring to, the contact type image sensor 3 incorporates a drive circuit 22 made of polycrystalline silicon in addition to the photoelectric conversion element 9 made of amorphous silicon and a switching transistor 36 made of amorphous or polycrystalline silicon. Have been. Since the drive circuit 22 can be formed by the same process as the photoelectric conversion element 9 and the switching transistor 36, there is almost no increase in manufacturing cost due to the built-in drive circuit 22. Therefore, the cost can be reduced by about 20% as a whole. Also, by further integrating,
It is also possible to take in a part of the signal processing circuit.
【0033】(実施の形態5)図10に、本発明の第5
の実施の形態による分析装置の模式的斜視図を示す。図
示するように、本実施の形態には、試験片5の長辺の一
方にハンドル31が設けられている。このハンドル31
を把持して検体液の吸引や本体へのセットを行うことに
よって、老人や症状の重い病人でも容易に取り扱うこと
ができる。尚、ハンドル31は両側に付けても良い。(Embodiment 5) FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention.
1 is a schematic perspective view of an analyzer according to an embodiment. As shown in the drawing, in the present embodiment, a handle 31 is provided on one of the long sides of the test piece 5. This handle 31
By gripping the sample liquid and aspirating the sample liquid or setting the sample liquid in the main body, the elderly person and the sick with severe symptoms can be easily handled. The handles 31 may be attached to both sides.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、生化学
分析装置の光学系の光源には面光源を用い、光検出部に
は、各各の試験層に対応する位置に光電変換素子が設け
られた構造の密着型イメージセンサを用いている。As described above, according to the present invention, a surface light source is used as a light source of an optical system of a biochemical analyzer, and a photoelectric conversion element is provided at a position corresponding to each test layer in a photodetector. Is used.
【0035】これにより本発明によれば、装置全体を大
幅に小型かつ安価にできる。 Thus, according to the present invention, the entire apparatus can be made large.
It can be small and inexpensive in width.
【0036】更に、消費電力を小さくすることができ、
長時間の携帯使用を可能にできる。 Further, power consumption can be reduced,
It can be used for a long time.
【0037】本発明の生化学分析装置に対して、呈色反
応を行わせるための試験片の構造を、板状体で内部には
細孔によって外部に連通する空洞を複数有し、各各の空
洞には試薬が固定化され、各各の空洞を形成する少なく
とも一方の壁が透明な構造とし、分析に際しては、試験
片の空洞から遠い方の端部を検体液に浸漬して、検体液
を毛細管現象によって空洞に導入すれば、検体間の干渉
なしに生化学分析を行うことができ、装置の洗浄が不要
になる。 With respect to the biochemical analyzer of the present invention, the color
The structure of the test piece for performing the
It has a plurality of cavities that communicate with the outside by pores,
Reagents are immobilized in the sinuses and form a small cavity for each.
Both walls have a transparent structure.
Immerse the end farther from the cavity in the sample into the sample
Can be introduced into the cavity by capillary action,
Biochemical analysis without the need for instrument cleaning
become.
【0038】[0038]
【図1】本発明の第1の実施の形態による生化学分析装
置の構造を示す模式的斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a biochemical analyzer according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1中のA−a切断線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line Aa in FIG.
【図3】図1中のB−b切断線断面における断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line Bb in FIG. 1;
【図4】第1の実施の形態による試験片の斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view of a test piece according to the first embodiment.
【図5】第1の実施の形態による生化学分析方法を説明
するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the biochemical analysis method according to the first embodiment.
【図6】第1の実施の形態による生化学分析装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a biochemical analyzer according to the first embodiment.
【図7】本発明の第2の実施の形態による生化学分析装
置の構造を示す模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a structure of a biochemical analyzer according to a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第3の実施の形態による生化学分析装
置の構造を示す模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a structure of a biochemical analyzer according to a third embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4の実施の形態による密着型イメー
ジセンサの構成を示す模式的平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view showing a configuration of a contact image sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第5の実施の形態による試験片の斜
視図である。FIG. 10 is a perspective view of a test piece according to a fifth embodiment of the present invention.
【図11】従来の生化学分析装置の一例を示す模式的断
面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view showing an example of a conventional biochemical analyzer.
【図12】従来の生化学分析装置の他の例を示す模式的
断面図である。FIG. 12 is a schematic sectional view showing another example of a conventional biochemical analyzer.
1,1a,1b 筐体 2 面光源 3 密着型イメージセンサ 4 ポケット 5 試験片 6 反応室 7 試薬層 8 毛細管 9 光電変換素子 10,18 遮光膜 11 フィルタ 12 透明基板 13 透明カバー 14 溝 15 検体液 16 基板 17 有機EL素子 19 不透光性基板 21 電源 22 駆動回路 23 信号処理回路 24 表示部 25 記録部 31 ハンドル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Case 2 Surface light source 3 Contact image sensor 4 Pocket 5 Test piece 6 Reaction chamber 7 Reagent layer 8 Capillary tube 9 Photoelectric conversion element 10, 18 Light shielding film 11 Filter 12 Transparent substrate 13 Transparent cover 14 Groove 15 Sample liquid Reference Signs List 16 substrate 17 organic EL element 19 opaque substrate 21 power supply 22 drive circuit 23 signal processing circuit 24 display unit 25 recording unit 31 handle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/78 G01N 31/22 121 G01N 33/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 21/78 G01N 31/22 121 G01N 33/52
Claims (4)
生起する試薬層を複数箇所に配置した試験片を用いて前
記特定物質の定量分析を行う生化学分析装置であって、
前記試験片を挿入するための空間を設けた筐体に、前記
試験片の各各の試験層に光を照射するための光源と前記
光源から各各の試薬層を透過し又は試薬層で反射してき
た光を受光する光検出部とからなる光学系が収納されて
なる生化学分析装置において、前記光検出部が各各の試験層からの前記透過光又は反射
光の受光位置に 光電変換素子が設けられた構造の密着型
イメージセンサからなり、前記光源が面光源であること
を特徴とする生化学分析装置。1. A biochemical analyzer for performing quantitative analysis of a specific substance using a test piece in which a reagent layer that causes a color reaction by a specific substance in a sample liquid is arranged at a plurality of positions,
In a housing provided with a space for inserting the test piece,
A light source for irradiating each test layer of the test piece with light;
The light source passes through each of the reagent layers or reflects off the reagent layers.
Optical system consisting of a photodetector that receives the reflected light
In the biochemical analyzer, the light detection unit is configured to transmit or reflect light from each test layer.
Biochemical analysis apparatus, characterized in that the light receiving position of the light consists of a contact type image sensor of the structure in which the photoelectric conversion elements are provided, wherein the light source is a surface light source.
特徴とする、請求項1記載の生化学分析装置。2. The biochemical analyzer according to claim 1, wherein the surface light source is an organic EL device.
置に前記試薬層の形状で選択的に配設された複数の有機
EL素子からなることを特徴とする、請求項2記載の生
化学分析装置。3. The liquid crystal display according to claim 2 , wherein said surface light source comprises a plurality of organic EL elements selectively disposed in a shape of said reagent layer at a position corresponding to said reagent layer. Chemical analyzer.
つが他と異なる発光特性を有することを特徴とする、請
求項3記載の生化学分析装置。At least one of wherein said plurality of organic EL elements are characterized by having different emission characteristics other, 請
The biochemical analyzer according to claim 3 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9002117A JP2953418B2 (en) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | Biochemical analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9002117A JP2953418B2 (en) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | Biochemical analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10197526A JPH10197526A (en) | 1998-07-31 |
JP2953418B2 true JP2953418B2 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=11520417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9002117A Expired - Fee Related JP2953418B2 (en) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | Biochemical analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2953418B2 (en) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003287534A (en) | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Unit and apparatus for testing humor |
KR100538389B1 (en) * | 2002-04-08 | 2005-12-22 | 대한제당 주식회사 | Photo-Diod Reactor for Biochemical Reactions |
JP4210783B2 (en) | 2002-09-26 | 2009-01-21 | アークレイ株式会社 | Analysis tool |
JP4262466B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-05-13 | アークレイ株式会社 | Analysis tool and analyzer |
DE10254685A1 (en) | 2002-11-22 | 2004-06-03 | Roche Diagnostics Gmbh | Measuring device for the optical examination of a test element |
US8153081B2 (en) | 2003-05-29 | 2012-04-10 | Bayer Healthcare Llc | Test sensor and method for manufacturing the same |
JP4626938B2 (en) * | 2003-12-10 | 2011-02-09 | 旭化成ファーマ株式会社 | Test tool and measuring method |
WO2005088519A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-22 | Bayer Healthcare Llc | Hadheld optical diagnostic device having image system array |
EP1901058A3 (en) | 2006-09-13 | 2010-02-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Examination element and examination container for testing liquid samples |
JP4974816B2 (en) * | 2006-09-13 | 2012-07-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Inspection element and inspection container |
US7969569B2 (en) | 2006-10-16 | 2011-06-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for detecting trace substance using organic electroluminescent device |
KR101035230B1 (en) * | 2009-03-19 | 2011-05-18 | 주식회사 엑스엘 | Sample measuring device using bio light detector |
US8999662B2 (en) | 2012-01-22 | 2015-04-07 | Arkray, Inc. | Method for producing dry reagent, dry reagent, and analysis tool using same |
JP6010434B2 (en) * | 2012-11-15 | 2016-10-19 | 株式会社オーイーエムシステム | Body fluid component analyzer and body fluid component analysis method |
WO2015173916A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | 株式会社オーイーエムシステム | Body fluid component analysis device and body fluid component analysis method |
EP3463662B1 (en) * | 2016-05-23 | 2024-01-31 | Siemens Healthineers Nederland B.V. | Device for use in fluid sample analysis |
-
1997
- 1997-01-09 JP JP9002117A patent/JP2953418B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10197526A (en) | 1998-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2953418B2 (en) | Biochemical analyzer | |
EP1942332B1 (en) | Measuring device, measuring apparatus and method of measuring | |
KR101257299B1 (en) | The potable digital reader for urine detection | |
EP2810044B1 (en) | Mechanical washing and measuring device for performing analyses | |
WO2015130233A1 (en) | Urinalysis device for quantitative urinalysis | |
CA2778773A1 (en) | Devices, methods, and kits for determining analyte concentrations | |
MXPA02006170A (en) | Test element analysis system. | |
JPH10221245A (en) | Miniaturized sensor using optics furnished with integrated hydrodynamic system | |
EP0357625B1 (en) | Assay apparatus and use thereof | |
US7611672B1 (en) | Measurement cell | |
CN101233408B (en) | Measuring device, measuring apparatus and method of measuring | |
CA2580810A1 (en) | Biological test strip | |
JP2008039546A (en) | Agitating device and measurement device comprising it | |
JP2010271040A (en) | Sampling method, measuring method and measuring apparatus | |
JP2008058071A (en) | Measuring cell, measuring instrument and attaching judgement method of measuring cell using them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990615 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |