JP6690143B2

JP6690143B2 - 検出装置及び分析装置

Info

Publication number: JP6690143B2
Application number: JP2015138868A
Authority: JP
Inventors: 陽介村瀬; 恒平土屋; 服部　貴應; 貴應服部; 義夫榎本
Original assignee: Hitachi Chemical Diagnostics Systems Co Ltd; Minaris Medical Co Ltd
Current assignee: Minaris Medical Co Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: JP2017020903A

Description

本発明は、試料溶液中に含まれる特定成分の濃度の測定に用いられる検出装置及びこの検出装置を用いた分析装置。

生体試料等の検体と試薬とを反応させた試料溶液（検体溶液）に特定波長の光を照射し、透過した光の量（光量）を測定することで特定成分が吸収した光（吸光度）を算出し、検体中に含まれる特定成分の濃度を検出する技術が知られている。

特許文献１には、波長の異なる光を射出する複数の光源から射出したそれぞれの光を別々の集光レンズを通してそれぞれ集光し、集光したそれぞれの光を対応するハーフミラーで反射して同一光路上に集め、試料溶液に導く技術が開示されている。

特開平９−２３６６０６号公報

特許文献１に開示の技術では、集光したそれぞれの光を対応するハーフミラーで反射して同一光路上に集めるため、光量の低下が生じている。ここで、検体溶液に照射する光量を確保する場合、光出力を上げる必要があり、電力消費の増大や、電力確保のための装置電源部の大型化などの問題が生じる。

本発明は上記事実を考慮し、複数の光源から射出されたそれぞれの光を集光する際の光量の低下を抑制できる検出装置、及びこの検出装置を用いた分析装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様の検出装置は、波長の異なる光を射出する複数の発光ダイオードと、複数の前記発光ダイオードから射出されたそれぞれの光を一つの集光レンズ又は一つの光軸上に並列に配置された複数の集光レンズを通して集光させると共に、試料溶液が収められる光透過性を有する容器まで導く第１光学系と、前記容器を透過した光を分光し、分光した光をそれぞれ波長の異なる光として複数の受光素子へそれぞれ導く第２光学系と、を備えている。

本発明の第１態様の検出装置では、第１光学系によって、複数の発光ダイオード（光源）から射出されたそれぞれの光が一つの集光レンズ又は一つの光軸上に並列された複数の集光レンズを通して集光されて試料溶液が収められる容器に導かれる。このため、上記検出装置は、例えば、複数の光源から射出されたそれぞれの光をハーフミラーで反射して同一光路上に集めて試料溶液が収められる容器に導くものと比べて、複数の発光ダイオードから射出されたそれぞれの光を集光する際の光量の低下を抑制できる。

また第２光学系によって、容器を透過した光が分光されて、分光された光がそれぞれ波長の異なる光として複数の受光素子へそれぞれ導かれる。これらの受光素子では、受光した光の光量が計測（検出）される。なお、試料溶液中の特定成分、又は、特定成分から変換されて生成する物質によって特定波長の光が吸収されている場合には、特定波長の光を受光した受光素子において計測される光量が低下するため、試料中に含まれる特定成分の濃度が算出可能になる。

本発明の第２態様の検出装置は、本発明の第１態様の検出装置であって、複数の前記発光ダイオードを基板上にマトリクス状に配置している。

本発明の第２態様の検出装置では、複数の発光ダイオードを基板上にマトリクス状に配置しているため、例えば、複数の光源を基板上に一列に配置したものと比べて、射出された光を受けて集光する集光レンズの大きさ（外径）を小さくできる。これにより、装置の小型化を図ることができる。

本発明の第３態様の分析装置は、ベースプレートと、前記ベースプレートの上方に設けられ、上下方向に延びる回転軸を中心として前記ベースプレートに対して回転可能とされた円盤状の反応テーブルと、前記反応テーブルの外周部に前記反応テーブルの周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記試料溶液が収められる光透過性を有する前記容器と、前記ベースプレート上に設置される本発明の第１態様又は第２態様の検出装置と、を備え、前記検出装置の前記第１光学系は、前記反応テーブルの前記容器よりも前記回転軸側に配置され、前記検出装置の前記第２光学系は、前記反応テーブルの周辺部に配置され、前記第１光学系から前記第２光学系までの光路上を前記容器が通過する。

本発明の第３態様の分析装置では、本発明の第１態様又は第２態様の検出装置をベースプレート上に設置している。また、検出装置の第１光学系を反応テーブルの容器よりも回転軸側に配置し、第２光学系を反応テーブルの周辺部に配置して、第１光学系から第２光学系までの光路上を試料溶液が収められる光透過性を有する容器が通過するように構成している。これにより、反応テーブルを回転させると、複数の容器が順次第１光学系から第２光学系までの光路上を通過するため、例えば、試料溶液を収めた容器を都度第１光学系から第２光学系までの光路上に運搬する構成と比べて、第１光学系で集光した光を効率よく複数の容器に収められた試料溶液に照射することができる。これにより、試料中に含まれる特定成分の濃度を効率よく算出可能になる。

本発明の第４態様の分析装置は、本発明の第３態様の分析装置において、前記第１光学系が、一つ又は複数の前記集光レンズを通して集光される光の光路が前記ベースプレートの上方に向かって延び、反射ミラーで前記ベースプレートに対して水平方向に向かう光学系である。

本発明の第４態様の分析装置では、一つ又は複数の集光レンズを通して集光される光の光路をベースプレートの上方に向かって延ばし、反射ミラー（全反射ミラー）でベースプレートに対して水平方向に向かわせていることから、例えば、一つ又は複数の集光レンズを通して集光される光の光路を水平方向に延ばすものと比べて、装置の幅（水平方向に沿った長さ）を狭くできる。

本発明によれば、複数の光源から射出されたそれぞれの光を集光する際の光量の低下を抑制できる検出装置、及びこの検出装置を用いた分析装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る分析装置の概略構成を示す平面図である。本発明の一実施形態に係る検出装置の断面図（図１の２−２線断面図）である。検出装置に用いられる発光ダイオードの配置パターンを示す平面図（図２の矢印３方向から見た平面図）である本発明の分析装置を用いた検体の分析手順を説明するためのフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る検出装置７０及びこの検出装置７０を用いた分析装置１０について説明する。なお、本実施形態では、試料である検体として血液を用い、酵素法によって糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）濃度を測定し、電極法によってグルコース濃度を測定する例について説明する。

[分析装置の全体概略構成]
図１に示されるように、分析装置１０は、主に検体ラックエリア１２と、検体分注エリア１４と、反応エリア１６と、試薬分注エリア１８と、検出エリア２０と、洗浄エリア２２と、電極測定エリア２４と、によって構成されている。

検体ラックエリア１２には、複数（本実施形態では５個）の検体ラック２６が配列されており、検体ラック２６には、検体が収容された検体容器２８が５本ずつ保持されている。また、検体ラック２６は、図１における矢印Ａ方向に沿って１個ずつ順に移動する。移動する検体ラック２６の位置は、図示しない位置検出センサによって検出される。なお、検体容器２８には、それぞれ図示しないバーコードが付与されており、バーコードリーダー等でバーコードを読み取ることにより、検体が識別可能とされている。

検体分注エリア１４には、検体分注ピペット３６を有する検体分注装置３０と、検体分注ピペット３６の先端部を洗浄するピペット洗浄部３２と、が設けられている。この検体分注装置３０は、先端に検体分注ピペット３６が取り付けられた回動アーム３４を備えている。この回動アーム３４は、図示しない駆動機構によって、回転軸３４Ａを中心に水平方向に旋回可能とされ且つ上下方向に昇降可能とされている。回動アーム３４を旋回させることによって、検体分注ピペット３６が検体ラックエリア１２の検体容器２８上と、後述する反応エリア１６の反応テーブル３８にセットされた反応容器４２上との間を移動する。

また、検体分注ピペット３６は、検体の真空吸引、及び真空吸引した検体の吐出を行う図示しない吸排装置を備えており、検体容器２８から吸引した検体を反応容器４２に分注可能とされている。さらに、検体分注ピペット３６は、精製水が貯留された図示しない精製水タンクに連通されており、吸引した検体と精製水とを反応容器４２に吐出して、反応容器４２の中で検体を希釈できる。

反応エリア１６には、反応テーブル３８と、反応テーブル３８の周辺に配置された攪拌ユニット４０と、が設けられている。反応テーブル３８は円盤状であり、外周部に複数（本実施形態では３０個）の光透過性を有する反応容器４２が周方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。反応容器４２は、上面が開放された四角柱形状のセルであり、本実施形態では一例として耐熱ガラスで形成されている。なお、本発明はこの構成に限定されず、反応容器４２は、光透過性を有していれば、樹脂（例えば、プラスチック）で形成されてもよい。

また、反応テーブル３８は、ベースプレート３９（図２参照）の上方に配置されており、このベースプレート３９に対して回転軸３８Ａを中心にして回転可能とされている。この回転軸３８Ａは、上下方向に延びており、図示しない駆動機構からの駆動力を受けて反応テーブル３８と一体回転する。このとき、反応テーブル３８の回転と共に反応容器４２も回転する。なお、反応テーブル３８内には図示しない温調装置が設けられており、温調装置によって反応容器４２が所定の温度（例えば、３７℃）に保持（インキュベーション）される。

攪拌ユニット４０は、図示しない駆動機構によって駆動される攪拌棒４４を備えている。攪拌棒４４を反応容器４２内に挿入して振動させることにより、反応容器４２内の検体を攪拌する。

試薬分注エリア１８には、試薬容器収容部４６と、第１試薬分注ピペット６２及び第２試薬分注ピペット６４を有する試薬分注ユニット５０と、第１試薬分注ピペット６２及び第２試薬分注ピペット６４の先端部を洗浄するピペット洗浄部５２と、が設けられている。

試薬容器収容部４６には複数の凹部４６Ａが設けられており、凹部４６Ａには複数の試薬容器５４が保持されている。本実施形態では、第１試薬としてＲ１、第２試薬としてＲ２がそれぞれ用いられており、Ｒ１が収容されたＲ１容器５４Ａと、Ｒ２が収容されたＲ２容器５４Ｂとが、それぞれ２本ずつ凹部４６Ａに保持されている。

試薬分注ユニット５０は、第１駆動アーム５８と第２駆動アーム６０とを備えている。第１駆動アーム５８には第１試薬分注ピペット６２が取り付けられており、第１試薬分注ピペット６２は、Ｒ１容器５４Ａ上、ピペット洗浄部５２上、及び反応テーブル３８の反応容器４２上の間で移動可能とされている。また、第２駆動アーム６０には第２試薬分注ピペット６４が取り付けられており、第２試薬分注ピペット６４は、Ｒ２容器５４Ｂ上、ピペット洗浄部５２上、及び反応テーブル３８の反応容器４２上との間で、第１試薬分注ピペット６２と一体に移動可能とされている。

なお、第１試薬分注ピペット６２、第２試薬分注ピペット６４は、反応容器４２の移動方向（反応テーブル３８の回転方向）に沿って並列に配置されている。また、第１試薬分注ピペット６２、第２試薬分注ピペット６４は、試薬の真空吸引、及び真空吸引した試薬の吐出を行う図示しない吸排装置を備えており、試薬容器５４から吸引した試薬を反応容器４２に分注可能とされている。

検出エリア２０には、検出装置７０が設けられている。図２に示されるように、この検出装置７０は、異なる波長の光を射出する複数の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と称する。）７６を備えたＬＥＤ光源部６５と、それぞれ波長の異なる光を受光する複数の受光素子９６を備えた受光部６６と、を備えている。ＬＥＤ光源部６５は反応テーブル３８の下方に配置され、受光部６６は反応テーブル３８の周辺に配置されており、ＬＥＤ光源部６５から反応容器４２の側面に向かって光が照射され、反応容器４２内の検体溶液Ｌを透過した光が受光部６６で受光される。受光部６６では、受光した光の光量（吸光度）が測定される。そして、受光部６６で測定された吸光度を基に、検体中の糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）濃度が算出される。

洗浄エリア２２には、図示しない駆動機構によってそれぞれ上下方向に駆動される複数の洗浄ノズル２２Ａが設けられている。洗浄ノズル２２Ａは、洗浄液が貯留された図示しない洗浄液タンクに連通されており、反応容器４２内に洗浄液を吐出して反応容器４２内を洗浄した後、洗浄液を吸引する。

電極測定エリア２４には、図示しない電極を有する測定装置２４Ａが設けられている。測定装置２４Ａ内には、検体分注装置３０の検体分注ピペット３６によって検体容器２８内の検体（血液）が分注される。測定装置２４Ａでは、分注された血液中のグルコースが水及び酸素分子の存在下にグルコースオキシダーゼ（グルコース酸化酵素）と反応して過酸化水素が生成され、生成された過酸化水素が電極表面で分解される際の電流量を測定することにより、グルコース濃度を算出することができる。

[検出装置の構成]
次に、図２、図３を用いて検出装置７０の構成について説明する。

図２に示されるように、検出装置７０は、ＬＥＤ光源部６５と受光部６６とを含んで構成されている。ＬＥＤ光源部６５は、筐体６５Ａを備えている。この筐体６５Ａは、ベースプレート３９上に設置されている。この筐体６５Ａの上部には、反応テーブル３８の径方向外側に向かって開口する開口部６５Ｂが形成されている。なお、図１及び図２では、反応テーブル３８の半径方向を矢印Ｘで示している。ここで、反応テーブル３８の半径方向内側とは、半径方向に沿って回転軸３８Ａ（図１参照）に向かう側を指し、反応テーブル３８の半径方向外側とは、半径方向内側の逆側、すなわち、半径方向に沿って回転軸３８Ａから離れる側を指している。

また、受光部６６は、筐体６６Ａを備えている。この筐体６６Ａは、反応テーブル３８の周辺部分に設置されている。この筐体６６Ａの上部には、反応テーブル３８の径方向内側に向かって開口する開口部６６Ｂが形成されている。

ここで、後述する第１光学系７２によって導かれた光は、筐体６５Ａの開口部６５Ｂを通って反応容器４２内の検体溶液Ｌに照射され、検体溶液Ｌを透過した光は、開口部６６Ｂから筐体６６Ａ内に入り、第２光学系７４によって分光され、後述する複数のバンドパスフィルタ９５でそれぞれ波長の異なる光とされて複数の受光素子９６に導かれる。すなわち、第１光学系７２から第２光学系７４までの光路ＯＬ１上を反応容器４２が通過するように、第１光学系７２（ＬＥＤ光源部６５）と第２光学系７４（受光部６６）とがベースプレート３９上に配置されている。

ＬＥＤ光源部６５の筐体６５Ａ内には、波長の異なる複数（本実施形態では、４つ）のＬＥＤ７６が設けられている。図３に示されるように、４つのＬＥＤ７６のうち、ＬＥＤ７６Ａは波長が５７０ｎｍの光を射出できるように構成されている。また、ＬＥＤ７６Ｂは波長が６６０ｎｍの光を、ＬＥＤ７６Ｃは波長が７００ｎｍの光を、ＬＥＤ７６Ｄは波長が８００ｎｍの光をそれぞれ射出できるように構成されている。なお、本実施形態では、ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄの波長を上記のように設定しているが、本発明はこの構成に限定されない。ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄの各波長については適宜調整しても構わない。また、本実施形態では、波長の異なる４つのＬＥＤ７６を用いているが本発明はこの構成に限定されない。波長の異なる５つ以上のＬＥＤ７６を用いてもよいし、波長の異なる２つ又は３つのＬＥＤ７６を用いてもよい。

これらの発光ダイオード７６Ａ〜７６Ｄは１枚の基板７７上にマトリクス状に配置されている。この基板７７は、筐体６５Ａの底面に図示しない取付部材を用いて取り付けられている。

図２に示されるように、ＬＥＤ光源部６５の筐体６５Ａ内には、発光ダイオード７６Ａ〜７６Ｄの上方に集光光学系７８が配置されている。この集光光学系７８は、発光ダイオード７６Ａ〜７６Ｄから射出されたそれぞれの光を集光する光学系であり、集光レンズ８０と、この集光レンズ８０で集光した光を平行光にする平凹レンズ８２とを一組みとした光学系を一つ又は複数並列して構成される。また、集光光学系７８を構成する各レンズは、一つの光軸上に並列されている。言い換えると、集光光学系７８を構成する各レンズは、各々の光軸が一致するように配置されている。なお、本実施形態では、集光光学系７８の光軸が上下方向に延びるように各レンズが配置されている。このため、集光光学系７８を通って集光される光の光路ＯＬ２がベースプレート３９の上方向に向かって延びている。
なお、本実施形態の集光光学系７８は、一つの集光レンズ８０と一つの平凹レンズ８２を一組とした光学系を上下に２つ並べて構成されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、一つの集光レンズ８０と一つの平凹レンズ８２を一組とした光学系を上下に３つ以上並べて集光光学系を構成してもよい。また、一つの集光レンズ８０と一つの平凹レンズ８２を一組とした光学系を集光光学系としてもよい。なお、集光光学系７８においては、集光レンズ８０と平凹レンズ８２とを共に同じ数だけ備えさせることが好ましい。

また、本実施形態の集光光学系７８では、ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄから射出されたそれぞれの光が集光レンズ８０Ａで集光され、集光された光が平凹レンズ８２Ａで平行光にされる。そして、平凹レンズ８２Ａからの平行光は、集光レンズ８０Ｂでさらに集光され、平凹レンズ８２Ｂで平行光にされる。このとき、平凹レンズ８２Ａを通った光の径（光径）よりも平凹レンズ８２Ｂを通った光の径が小さくなる。集光光学系７８を通った光は集光されて光径が小さくなる。言い換えると光軸断面積が小さくなる。なお、本実施形態では、図２に示されるように、２つの集光レンズ８０のうちＬＥＤ側に位置するものを集光レンズ８０Ａと称し、もう一方を集光レンズ８０Ｂと称している。また、２つの平凹レンズ８２のうちＬＥＤ側に位置するものを平凹レンズ８２Ａと称し、もう一方を平凹レンズ８２Ｂと称している。

また、集光光学系７８の上方には、集光光学系７８で集光された光を開口部６５Ｂに向けて反射する反射ミラー８４が配置されている。この反射ミラー８４によって集光光学系７８で集光された光の光路がベースプレート３９に対して水平方向に曲がり、反応容器４２中の検体溶液Ｌに導かれる。また、集光光学系７８と反射ミラー８４によってＬＥＤ光源部６５の第１光学系７２が形成されている。なお、本実施形態の第１光学系７２は、本発明の第１光学系の一例である。
また、本実施形態の第１光学系７２を構成する各レンズ及びミラーは、それぞれ図示しない取付部材によって筐体６５Ａに取り付けられている。

受光部６６の筐体６６Ａ内には、第２光学系７４が配置されている。この第２光学系７４は、検体溶液Ｌを透過した光を集光する集光レンズ８６と、この集光レンズ８６で集光した光を平行光にするコリメータレンズ８８と、コリメータレンズ８８を通った平行光を後述する分光光学系９２に向かって反射する反射ミラー９０と、反射ミラー９０で反射された光を複数（本実施形態では４つ）に分光する分光光学系９２と、を備えている。
なお、本実施形態の第２光学系７４を構成する各レンズ及び各ミラーは、それぞれ図示しない取付部材によって筐体６６Ａに取り付けられている。また、本実施形態でいう反射ミラーは、全反射ミラーである。

分光光学系９２は、反射ミラー９０で反射された光の一部を反射し、残りを透過させるハーフミラー９２Ａと、このハーフミラー９２Ａで反射された光の一部を反射し、残りを透過させてバンドパスフィルタ９５Ａを通して受光素子９６Ａに導くハーフミラー９２Ｂと、ハーフミラー９２Ｂで反射された光をバンドパスフィルタ９５Ｂを通して受光素子９６Ｂに導く反射ミラー９２Ｃとを備えている。また、分光光学系９２は、ハーフミラー９２Ａを透過した光を反射する反射ミラー９２Ｄと、反射ミラー９２Ｄで反射された光の一部を反射し、残りを透過させてバンドパスフィルタ９５Ｃを通して受光素子９６Ｃに導くハーフミラー９２Ｅと、ハーフミラー９２Ｅで反射された光をバンドパスフィルタ９５Ｄを通して受光素子９６Ｄに導く反射ミラー９２Ｆとを備えている。また、本実施形態の分光光学系９２では、ハーフミラー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｅ、反射ミラー９２Ｃ、９２Ｄ、９２Ｆの各組み合わせにより、反射ミラー９０で反射された光を略均等に分光して各バンドパスフィルタ９５Ａ〜９５Ｄを通してそれぞれの受光素子９６Ａ〜９６Ｄに導くことができる。

バンドパスフィルタ９５ＡはＬＥＤ７６Ａから射出される光の波長を通過させられるように構成されている。また、バンドパスフィルタ９５ＢはＬＥＤ７６Ｂから射出される光の波長を通過させられるように構成され、バンドパスフィルタ９５ＣはＬＥＤ７６Ｃから射出される光の波長を通過させられるように構成され、バンドパスフィルタ９５ＤはＬＥＤ７６Ｄから射出される光の波長を通過させられるように構成されている。

バンドパスフィルタ９５Ａ〜９６Ｄを通過した波長の異なる光はそれぞれ４つの受光素子９６Ａ〜９６Ｄに受光される。なお、本実施形態の４つの受光素子９６Ａ〜９６Ｄはすべて同じ構造のものを用いている。また、これらの受光素子９６Ａ〜９６Ｄは、１枚の基板９７上に１列に配置されている。この基板９７は、筐体６６Ａに図示しない取付部材によって取り付けられている。なお、受光素子９６としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。

また、４つの受光素子９６Ａ〜９６Ｄは、上下に延びる基板９７上に上下方向に並列に配置されている。このため、分光光学系９２を構成する各ミラーが上下に配置されている。この構成により、筐体６６Ａの幅が狭くされている。

［分析装置による分析手順］
次に、図４に示すフローチャートに従って、本発明の一実施形態に係る分析装置１０による検体（試料）としての血液の分析手順について説明する。

まず、ステップ１００（Ｓ１００）において、スタンバイ動作として、検体（血液）が収容された検体容器２８が保持された検体ラック２６を検体ラックエリア１２に配置する。

また、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、ピペット洗浄部３２で検体分注ピペット３６を洗浄し、ピペット洗浄部５２で第１試薬分注ピペット６２、第２試薬分注ピペット６４を洗浄し、洗浄ノズル２２Ａによって反応容器４２内を洗浄する。さらに、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、反応容器４２内に精製水を分注し、検出エリア２０で精製水の吸光度を測定する。

次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、第１駆動アーム５８を上下方向に移動させ、第１試薬分注ピペット６２によって、凹部４６Ａに配置されたＲ１容器５４Ａ内のＲ１を吸引する。そして、第１駆動アーム５８と第２駆動アーム６０を水平方向に移動させて、第１試薬分注ピペット６２を反応テーブル３８の反応容器４２上に移動させる。その後、第１駆動アーム５８により第１試薬分注ピペット６２を降下させて、吸引したＲ１を反応容器４２内に分注する。

次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、回動アーム３４を駆動して検体分注ピペット３６を検体ラックエリア１２に移動させ、検体分注ピペット３６によって検体容器２８内の検体を吸引すると同時に、精製水タンクから精製水を吸引する。回動アーム３４を駆動して検体分注ピペット３６を反応テーブル３８上に移動させた後、吸引した検体と精製水とを、ステップ１０６（Ｓ１０６）における反応容器４２とは別の反応容器４２に吐出して、反応容器４２の中で検体を精製水で希釈して溶血させる。その後、当該希釈した検体を検体分注ピペット３６で吸引する。

次に、反応テーブル３８を回転させて、Ｒ１が分注されている反応容器４２を検体分注ピペット３６の真下に移動させる。その後、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、検体分注ピペット３６によって吸引した希釈検体を、Ｒ１が分注されている反応容器４２内に分注する。なお、吸引、分注される検体はバーコードによって識別される。

次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、攪拌棒４４によって反応容器４２内の希釈検体及びＲ１を攪拌し、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、反応容器４２を所定時間（例えば、５分）、所定の温度（例えば、３７℃）に保持する。これにより、検体である血液とＲ１とが反応（一次反応）する。このとき、検出エリア２０で、一次反応によって得られた反応液（一次反応液）の吸光度を複数回（例えば、３０秒毎に１０回）測定することにより、総ヘモグロビン（Ｈｂ）濃度を算出する。

次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、第２駆動アーム６０を上下方向に移動させ、第２試薬分注ピペット６４によって、凹部４６Ａに配置されたＲ２容器５４Ｂ内のＲ２を吸引する。そして、第１駆動アーム５８と第２駆動アーム６０を水平方向に一体に移動させて、第２試薬分注ピペット６４を反応テーブル３８の反応容器４２上に移動させる。

同時に、反応テーブル３８を回転させて、希釈検体とＲ１との一次反応の反応液（一次反応液）が収容されている反応容器４２を第２試薬分注ピペット６４の真下に移動させる。その後、第２駆動アーム６０により第２試薬分注ピペット６４を降下させて、吸引したＲ２を一次反応液が収容されている反応容器４２内に分注する。

次に、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、攪拌棒４４によって反応容器４２内の一次反応液及びＲ２を攪拌し、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、反応容器４２を所定時間（例えば、５分）、所定の温度（例えば、３７℃）に保持する。これにより、検体である血液とＲ２とが反応（二次反応）する。このとき、検出エリア２０で、二次反応によって得られた反応液（二次反応液）の吸光度を複数回（例えば、３０秒毎に１０回）測定することにより、糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）濃度を算出する。

その後、ステップ１２２（Ｓ１２２）において、洗浄ノズル２２Ａによって反応容器４２内を洗浄する。以上の手順によって算出された総ヘモグロビン（Ｈｂ）濃度、及び糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）濃度から、総ヘモグロビン（Ｈｂ）中の糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）の割合を演算することができる。なお、糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）濃度の測定とは別に、測定装置２４Ａによってグルコース濃度の測定が行われる。

検出装置７０では、第１光学系７２によって、ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄから射出されたそれぞれの光が集光光学系７８を通して集光されて検体溶液Ｌを収めた反応容器４２に導かれる。このため、検出装置７０は、例えば、複数の光源から射出されたそれぞれの光をハーフミラーで反射して同一光路上に集めて検体溶液に導くものと比べて、ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄから射出されたそれぞれの光を集光する際の光量の低下を抑制できる。

また第２光学系７４によって、検体溶液Ｌを透過した光が分光されて、分光された光がバンドパスフィルタ９５Ａ〜９５Ｄで波長が異なる光とされてそれぞれの受光素子９６Ａ〜９６Ｄへ導かれる。これらの受光素子９６Ａ〜９６Ｄでは、受光した光の光量が計測（検出）される。なお、検体溶液Ｌ中の特定成分、又は、特定成分から変換されて生成する物質によって特定波長の光が吸収されている場合には、特定波長の光を受光した受光素子９６において計測される光量が低下するため、検体中に含まれる特定成分（例えば、糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ））の濃度が算出可能になる。

また、検出装置７０では、ＬＥＤ７６Ａ〜７６Ｄを基板７７上にマトリクス状に配置しているため、例えば、複数の光源を一列に配置したものと比べて、射出された光を受けて集光する集光レンズ８０Ａの大きさ（外径）を小さくできる。これにより、筐体６５Ａの小型化を図ることができる。

分析装置１０では、第１光学系７２から第２光学系７４までの光路ＯＬ１上を反応容器４２が通過するように構成している。これにより、反応テーブル３８を回転させると、複数の反応容器４２が順次光路ＯＬ１上を通過するため、例えば、検体溶液を収めた反応容器を都度第１光学系から第２光学系までの光路上に運搬する構成と比べて、第１光学系７２で集光した光を効率よく複数の反応容器４２に収められた検体溶液Ｌに照射することができる。これにより、検体中に含まれる特定成分の濃度を効率よく算出可能になる。

また、分析装置１０では、集光光学系７８で集光される光の光路ＯＬ２をベースプレート３９の上方に向かって延ばし、反射ミラー８４でベースプレート３９に対して水平方向に向かわせていることから、例えば、集光光学系で集光される光の光路をベースプレート３９に対して水平方向に延ばすものと比べて、分析装置１０の幅（水平方向に沿った長さ）を狭くできる。

前述の実施形態では、発光ダイオード７６Ａ〜７６Ｄを１枚の基板７７上にマトリクス状に配置する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、発光ダイオード７６Ａ〜７６Ｄを１枚の基板７７上に一列に並べる構成としてもよい。

また、前述の実施形態では、第１光学系７２を含むＬＥＤ光源部６５を反応テーブル３８の下方で且つ回転軸３８Ａ側に配置し、第２光学系７４を含む受光部６６を反応テーブル３８の周辺に配置する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、ＬＥＤ光源部６５と受光部６６との配置位置をそれぞれ逆にしてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０分析装置
３８反応テーブル
３８Ａ回転軸
３９ベースプレート
４２反応容器（容器）
７０検出装置
７２第１光学系
７４第２光学系
７６発光ダイオード
７７基板
８０集光レンズ
８４反射ミラー
９６受光素子
Ｌ検体溶液（試料溶液）
ＯＬ１光路
ＯＬ２光路

Claims

波長の異なる光をそれぞれ射出する４つの発光ダイオードと、
４つの前記発光ダイオードから射出されたそれぞれの光を一つの集光レンズ又は一つの光軸上に並列に配置された複数の集光レンズを通して集光させると共に、試料溶液が収められる光透過性を有する容器まで導く第１光学系と、
前記容器を透過した光を前記発光ダイオードの数と同じ数に分け、分けた光をバンドパスフィルタを通しそれぞれ波長の異なる光として前記発光ダイオードの数と同じ数の４つの受光素子へそれぞれ導く第２光学系と、
を備え、
前記第２光学系は、前記容器を透過した光を下方へ反射する第１反射ミラーと、前記第１反射ミラーで下方へ反射された光を水平方向へ反射すると共に下方へ透過させる第１ハーフミラーと、前記第１ハーフミラーを透過した光を水平方向へ反射する第２反射ミラーと、前記第１ハーフミラーで反射された光を水平方向へ透過させると共に下方へ反射する第２ハーフミラーと、前記第２ハーフミラーで反射された光を水平方向へ反射する第３反射ミラーと、前記第２反射ミラーで反射された光を水平方向へ透過させると共に下方へ反射する第３ハーフミラーと、前記第３ハーフミラーで反射された光を水平方向へ反射する第４反射ミラーと、を備えており、
前記４つの受光素子は、前記第２ハーフミラーを透過した光を第１バンドパスフィルタを通して受光する第１受光素子と、前記第３反射ミラーで反射された光を第２バンドパスフィルタを通して受光する第２受光素子と、前記第３ハーフミラーを透過した光を第３バンドパスフィルタを通して受光する第３受光素子と、前記第４反射ミラーで反射された光を第４バンドパスフィルタを通して受光する第４受光素子と、である、検出装置。
前記第１光学系は、一つの前記集光レンズと該集光レンズで集光した光を平行光にする一つの平凹レンズを一組とした光学系を上下に２つ以上並べて構成された集光光学系を備える、請求項１に記載の検出装置。
４つの前記発光ダイオードが基板上にマトリクス状に配置されている、請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
ベースプレートと、
前記ベースプレートの上方に設けられ、上下方向に延びる回転軸を中心として前記ベースプレートに対して回転可能とされた円盤状の反応テーブルと、
前記反応テーブルの外周部に前記反応テーブルの周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記試料溶液が収められる光透過性を有する前記容器と、
前記ベースプレート上に設置される請求項１〜３のいずれか１項に記載の検出装置と、
を備え、
前記検出装置の前記第１光学系は、前記反応テーブルの前記容器よりも前記回転軸側に配置され、
前記検出装置の前記第２光学系は、前記反応テーブルの周辺部に配置され、
前記第１光学系から前記第２光学系までの光路上を前記容器が通過する、分析装置。
前記第１光学系が、一つ又は複数の前記集光レンズを通して集光される光の光路が前記ベースプレートの上方に向かって延び、反射ミラーで前記ベースプレートに対して水平方向に向かう光学系である、請求項４に記載の分析装置。