样品测定装置以及样品测定方法_3

文档序号:9563194
。通过该噪声电流,瞬间产生反向的磁场,由此,固体分散体9被向上方抬起。由此,固体分散体9的一部分从感测区103有一瞬间脱离,曲线301中产生过冲310。时刻&是该过冲310的噪声已消除的时刻。到该噪声消除为止所需的时间是已知的,该时间被预先存储于存储部90。此外,该时间也可以预先通过实验来求出。
[0125]如图6B所示那样,通过被从下磁场的束缚释放,从而固体分散体9的排列打乱,固体分散体9朝向感测面101无秩序地降落。在图6B所示的期间t = t3?14,固体分散体9逐个进入感测区103,因此,在初始阶段,曲线301示出强度比A减少的减少过程。若该进入成为饱和状态,则曲线301示出收敛过程。具体而言,强度比A从时刻t = t3的时刻起以较大的减少率减少,在同等的减少率维持了规定时间之后,减少率缓缓地变小。然后,在时刻t = t4的时刻,强度比A的减少率几乎为0。在时刻t = 14,收敛为作为第二规定值的强度比 A = Α2 ο
[0126]如图6C所示那样,在强度比Α的值成为第二规定值之后,反应空间102内的固体分散体9的绝大多数堆积在感测面101上。此时,与感测面101接触的固体分散体9的至少一部分经由抗原14与感测面101特异性地结合。这样的固体分散体9在感测面101上排列堆积。然后,在排列堆积的固体分散体9上进而堆积固体分散体9。由此,感测区103内被固体分散体9几乎无间隙地占据。强度比A在时刻t = t4收敛为第二规定值,该值至时刻t = t5为止实质上未变化。这表示在期间t = 14?15实质上没有新进入到感测区103的固体分散体9。也就是说,可以说,在时刻t = t4,向感测区103的降落实质上已结束。另夕卜,在感测区103内,在时刻t = t4的阶段还未与感测面101结合的固体分散体9的至少一部分,在期间t = t4?15内与感测面101结合。
[0127]〔上磁场施加工序、测定工序〕
[0128]接下来,使用图7对上磁场施加工序U。中的固体分散体9的动作进行说明。图7是表示时刻t = τ 5(t6^ τ 17)的反应空间102内的状态的截面图。在时刻t = t7,进行测定工序V。。
[0129]上磁场施加工序U。中强度比A的值经过增加过程、收敛过程,收敛为第三规定值。该工序中受到上磁场的固体分散体9受到重力和上磁场。由此,未通过抗原抗体反应而与感测面101结合的固体分散体9从感测区103脱离。
[0130]在自然降落结束后,上磁场的施加开始。图7中向上的箭头表示通过上磁场的施加而产生的磁束&的朝向。磁束B2由多个磁力线b构成,向上方贯穿反应空间102。
[0131]自然降落刚结束后的反应空间102的内部状态与图6C所示的状态几乎同样。也就是说,在时刻t = t5的紧之前,固体分散体9在感测面101上排列堆积,与感测面101接触的固体分散体9的大多部分与感测面101特异性地结合。
[0132]若反应空间102被施加上磁场,则对固体分散体9作用向上的磁力。该磁力是在感测区103中比重力大且比抗原抗体反应的结合力小的力。未与感测面101特异性地结合的固体分散体9由于受到向上的磁力而从感测区103脱离。由此,伴随着时刻t = t5的到来,强度比A的值急剧上升。
[0133]此外,在期间t = t5?t6,曲线301呈现过冲311。该过冲311之后,曲线301经过减少过程和收敛过程,收敛为第三规定值。可以想到该过冲311是由于与所述的过冲310同样的因素而引起的。也就是说,通过突入电流等,对感测区103内的固体分散体9作用比抗原抗体反应大的向上的磁力。由此,抗原抗体反应产生的结合一瞬间被拽离,原本结合的固体分散体9从感测区103脱离。若电流稳定,则该磁力成为比抗原抗体反应产生的结合力小的力,因此,被拽离的固体分散体9再次与感测面101结合。通过这样的再结合,在强度比A在时刻t = t5之后,开始以较大的减少率减少。该减少率被维持规定时间,然后,减少率缓缓地变小。然后,在时刻t = t6的时刻,强度比A的减少率几乎为0。在时刻t = 16,作为第三规定值的强度比A收敛为A3。
[0134]收敛为第三规定值之后,在感测区103,仅存在经由抗原14与感测面101特异性地结合的固体分散体9 (参照图7)。S卩,其他固体分散体9通过上磁场而配置于感测区103之外。
[0135]在作为第三规定值的强度比A收敛为A3起经过规定时间后的时刻t = t7,执行测定工序V。。也就是说,与期间t = t5?17对应的时间为成为能够测定为止所需的时间。该成为能够测定为止所需的时间是已知的。该时间在存储部90中被作为设定信息而存储。具体地说,系统控制部70抽取与时刻t = t7对应的强度比A 3,并发送至信息生成部65。信息生成部65基于强度比A的值与抗原14的量之间的对应信息,取得与抽取到的强度比八3对应的抗原14的量,据此生成表示测定结果的信息。
[0136]<存储部>
[0137]存储部90保管从检测部50或未图示的操作部接受的信息。此外,存储部90中预先存储有设定信息。设定信息中包括:表示为了测定在反应空间102内存在的抗原14的量而进行的多个工序的种类的信息;表示该多个工序转移的顺序的信息;表示该多个工序转移的定时的信息。另外,设定信息也可以是包含有多个以这样的方式建立了关联的信息的组。该情况下,能够手动或自动地选择任意的信息的组来应用于检查。
[0138]此外,存储部90中存储有工序的转移定时的判定所使用的参照信息。参照信息由转移定时确定部80来使用。此外,针对存储部90的信息的保存以及读出由系统控制部70来执行。
[0139]<输出部>
[0140]输出部60被系统控制部70控制,输出从检测部50或未图示的操作部接受的信息。输出部60包含显示部61、报告部62。显示部61受到系统控制部70的控制而显示信息。例如,显示部61显示图4所示那样的表示强度比的时序变化的坐标图、与样品有关的信息等。报告部62受到系统控制部70的控制而输出规定的动作声音或警告声音。另外,能够使显示部61具有报告功能。此外,输出部60对信息的输出方式不限于这些,例如也可以设有经由网络等将信息向外部发送的功能、将信息写入记录介质的功能等。
[0141]<转移定时确定部>
[0142]转移定时确定部80具备基于出射光L2的信息来确定工序的转移定时的功能。作为其一个例子,转移定时确定部80具备基于光强度的时序变化来确定转移定时的功能。转移定时的确定处理不限于从一个工序向挨着其后的工序转移的转移定时的确定,也可以包含确定该一个工序向之后执行的任意工序的开始定时的处理。转移定时确定部80为了确定转移定时,例如具备以下列举的功能。这些功能的说明中,设为表示出射光L2的光强度的信息为所述的强度比。然而,不限于此,也可以是出射光L2的绝对强度或入射光L1与出射光L2的相对强度等、与出射光L2的光强度有关的信息(也就是说从出射光L2的光强度的检测结果得到的任意信息)。
[0143](第一功能)
[0144]转移定时确定部80中被实时地依次从处理部53输入强度比的信息。转移定时确定部80具备基于被依次输入的信息来监视强度比的时序变化、确定工序的转移定时的功能(本说明书中有时称作“第一功能”)。
[0145]说明监视强度比的时序变化的处理的例子。每当被输入强度比的值时,转移定时确定部80基于到此时刻为止得到的强度比的值的履历的至少一部分计算强度比的变化率,对该变化率的值和既定值进行比较。转移定时确定部80基于该比较的结果求出转移定时。该既定值例如能够实验地取得。
[0146]例如,在图4所示的例子中,变化率相当于曲线301的倾斜(总是负值或者0)。此夕卜,设为既定值α实质上为0。该情况下,转移定时确定部80对输入的倾斜的值和既定值α进行比较,在前者为后者以上的情况下判断为向下一工序的转移定时已到来。
[0147]作为其他例子,转移定时确定部80能够根据倾斜的值为既定值α以上的状态是否持续了规定时间,决定向下一工序的转移定时是否已到来。根据本例子,能够将倾斜的值已稳定的情况(换言之,强度比已稳定的情况,或者,感测区103中的固体分散体9的动作已稳定的情况)作为工序的转移触发来使用。
[0148]作为另一例子,转移定时确定部80能够将判定为强度比的值与既定值为规定的关系的时间的合计(累积时间)或者判定次数(累积次数)超过了规定阈值的时刻设为转移定时。
[0149]转移定时确定部80还能够基于如上述那样确定的转移定时(第一转移定时),确定或推测向更后面的工序的转移定时(第二转移定时)。其理由是因为基于第一转移定时能够推测出反应空间102中的抗原抗体反应的进展程度。作为其一个例子,考虑包含有第一状态变化工序、第二状态变化工序以及第三状态变化工序的测定流程。转移定时确定部80使用第一功能确定从第一状态变化工序向第二状态变化工序的第一转移定时。而且,转移定时确定部80基于所取得的第一转移定时,确定从第二状态变化工序向第三状态变化工序的第二转移定时。该确定处理例如基于第一状态变化工序所需的时间来进行。也就是说,如果第一状态变化工序所需的时间较短,则推测为反应空间102中的抗原抗体反应快速进展,因此,基于该判定结果推测第二状态变化工序所需的时间。该处理例如能够参照第二状态变化工序所需的时间与第一状态变化工序所需的时间建立了对应的对应信息来执行。该对应信息例如被预先存储于存储部90。此外,该对应信息能够经验地、实验地取得。此外,第一转移定时不必须是转移定时确定部80确定出的最早的转移定时。此外,能够将按照上述的要点推测出的转移定时,根据该推测定时以下的状态或者用户的判断进行变更或调整。
[0150](样品测定装置的动作)
[0151]接下来,对该实施方式的样品测定装置10的测定流程的一个例子进行说明。该实施方式的样品测定装置10例如通过以下所示那样动作,能够使测定流程中包含的工序的转移定时可变。
[0152](工序的转移定时的变更)
[0153]图8是表示通过该实施方式的样品测定装置10来测定试料溶液中包含的抗原14的量的流程的一个例子的流程图。在该流程图的说明中,根据需要而使用图4?图7。系统控制部70根据基于存储部90所预先存储的设定信息的测定流程,进行样品测定装置10的控制,最终取得试料溶液中包含的抗原14的量。
[0154]图9是表示测定中检测到的出射光L2的光强度的时序变化的坐标图410。图9所示的实线的曲线是表示转移定时被变更后的测定中检测到的出射光L2的光强度的时序变化的曲线302。虚线的曲线是表示通常测定中检测到的出射光L2的光强度的时序变化的曲线301。在坐标图410中,与通常测定对应的曲线301用虚线表示,与转移定时变更后的测定对应的曲线302用实线表示。以下的说明中适当使用图9。
[0155]系统控制部70接受表示反应部20被安装于样品测定装置10且向反应空间102的试料溶液的导入已结束的情况的触发,开始测定流程。例如,系统控制部70基于设定信息开始下磁场施加部40d的控制。由此,下磁场施加部40d对反应空间102施加下磁场(步骤S001)。如图9所示,下磁场的施加与通常测定同样,从时刻t = t。开始。由此,下磁场施加工序S:开始。
[0156]接下来,转移定时确定部80执行第一功能,基于固体分散体9的降落的程度而求出转移定时。例如,转移定时确定部80每当被输入强度比的值时,基于到此时刻为止得到的强度比的值的履历的至少一部分来计算强度比的变化率,对该变化率的值(负值或者0)和既定值α (实质上为0)进行比较。转移定时确定部80基于该比较的结果求出转移定时(步骤S002)。另外,该变化率是图9的曲线302的从时刻t。起的减少过程中的减少率。变化率的值为既定值α以上的状态对应于该减少过程(收敛过程)中减少已收敛的状态。该收敛的状态在图9中作为成为工序的转移定时的时刻^来示出。下磁场施加工序S 1在曲线302的期间t = t。?t丨内进行。
[0157]在转移定时确定部80所求出的变化率成为规定值α以上之前(步骤S007 ;否),下磁场的施加继续。在该变化率变为规定值α以上的情况下(步骤S002;是),转移定时确定部80将其结果向系统控制部70输出。也就是说,该状态表示,固体分散体9因下磁场产生的移动充分地进行,在感测区103内固体分散体9的移动已几乎停止的情况。
[0158]接受该结果,系统控制部70使下磁场的施加停止,由此,下磁场的施加结束(步骤S003)。也就是说,从下磁场施加工序Si向自然降落工序T:工序转移(图9)。
[0159]自然降落工序?\中也是,转移定时确定部80执行第一功能,基于固体分散体9的降落的程度来求出转移定时。即,转移定时确定部80基于变化率的值与既定值α的比较的结果,求出下一工序(例如上磁场施加工序IV的转移定时(步骤S004)。另外,该变化率为图9中的曲线302的从时刻ts起的减少过程中的减少率。在期间t = t广t s,产生过冲310。时刻%能够与图4中的时刻13同样地设定。变化率的值为既定值α以上的状态对应于该减少过程(收敛过程)中减少已收敛的状态。该收敛的状态在图9中作为成为工序的转移定时的时刻^来示出。自然降落工序T i在曲线302的期间t = t广19内进行。
[0160]基于第一功能进行的监视可以是从步骤S002至监视步骤S004持续进行,或者也可以是,由于向步骤S003的转移而暂时结束,在步骤S004中再次开始。
[0161]在变化率变为规定值α以上之前(步骤S004 ;否),不转移到下一工序,转移定时确定部80使自然降落工序!\中的固体分散体9的降落的程度的监视继续。在变化率变为规定值α以上的情况下(步骤S004;是),转移定时确定部80将其结果向系统控制部70输出。接受该结果,系统控制部70使上磁场的施加开始(步骤S005)。也就是说,工序从自然降落工序?\向上磁场施加工序U i转移。自然降落工序T !中的减少过程(收敛过程)中也是,判定为减少已收敛的时刻^成为工序的转移定时。在图9中自然降落工序T i对应于曲线302所示的期间t = 19。也就是说,该状态如上所述,表示在感测区103内固体分散体9的移动几乎已停止的情况。此外,该工序示出了由重力产生的自然降落、由扩散产生的固体分散体9的移动被十分地进行了。
[0162]基于第一功能进行的监视可以从监视步骤S002至监视步骤S004持续进行,或者也可以由于向步骤S003的转移而暂时结束,在监视步骤S004中再次开始。
[0163]转移定时确定部80从设定信息取得到能够测定为止还需要的时间,基于该时间确定从上磁场施加工序A向测定工序V:的转移定时。若该转移定时到来(步骤S006),则信息生成部65取得强度比A的值(步骤S007),基于所取得的强度比A,生成表示反应空间102内的抗原14的量的信息。表不该抗原14的量的信息被输出部60向外部输出而被取得(步骤S008),由此该处理结束。
[0164]此外,该流程图所示的处理中,针对感测面101中的抗原抗体反应比通常更快地进展的情况进行了将其测定比通常的测定更提早这样的处理。然而,不限于此,对于感测面101中的抗原抗体反应迟缓的情况也能够适用。该情况下,在图9中,将期间t = t。?h(下磁场施加工序SJ以及ts?t9(自然降落工序?\)设定为比通常的测定更长。此外,也可以是将从上磁场施加工序Α向测定工序V i的转移定时,设为强度比A的变化率变为规定值α以上的时刻。该时刻例如为时刻t = t10O
[0165]根据该实施方式的样品测定装置10,能够与状况相应地缩短抗原14的测定所需的时间。在此,对曲线301所示的测定流程和曲线302所示的测定流程进行比较。下磁场施加工序Si在期间t = t。?t i的期间进行。这样能够与下磁场施加工序S。所需的时间相比能够缩短t = t2— t i的时间。此外,自然降落工序T i在期间t = t 19内进行。这样能够与自然降落工序T。所需的时间相比能够缩短t = 15— 14的时间。上磁场施加工序U 1在时刻t9?t i。的期间进行。这样能够与上磁场施加工序U。所需的时间相比能够缩短t =t7- 16的时间。通过这些时间的缩短,整体的测定流程缩短例如5分钟。
[0166]该实施方式的样品测定装置10的测定中,在转移到了上磁场施加工序仏的时刻,需要使抗原抗体反应进展到确保测定准确性的程度。作为其一个例子,能够列举出抗原抗体反应已稳定的情况,但是不限于此,还包含抗原抗体反应进展到能够进行定性判断的程度的情况。
[0167]在此,考虑第一时间和第二时间。第一时间为,固体分散体9由于磁力以及重力而移动到感测区103的情况下所花费的时间(降落时间)。第二时间为,抗原抗体反应进展到确保测定准确性的程度所花费的时间(能够进行测定的时间)。该情况下的抗原抗体反应是指,固体分散体9移动到感测区103,并且,该固体分散体9经由抗原14与感测面101结入口 ο
[0168]该实施方式的样品测定装置10能够考虑第一时间和第二时间来构成测定流程。第一时间能够如上所述那样根据强度比Α的时序变化而获知。该实施方式的样品测定装置10例如能够基于收容于反应空间102的抗原14的浓度信息(成为浓度指标的信息),确定第二时间。抗原14的浓度信息能够根据强度比A的时序变化而得知。关于根据强度比A的时序变化取得抗原14的浓度信息的具体情况,留待后述。
[0169]该实施方式的样品测定装置10也可以构成为催促操作者考虑要测定的检查项目的种类等来选择是否执行转移定时确定部80的第一功能。操作者例如在自此要测定的检查项目为特定检查项目的情况下,进行执行第一功能的操作。特定检查项目例如是能够通过定性判断来确定检查结果的检查项目。在此,能够通过定性判断来确定检查结果的检查项目例如是指,能够通过规定量的抗原14的检测来判断为阳性的检查项目。作为该特
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