專利名稱：凝膠粒子測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凝膠粒子測(cè)定裝置，該裝置用于通過(guò)凝膠化反應(yīng)使作為測(cè)定對(duì)象的試樣中的內(nèi)毒素和/或β -D-葡聚糖等目的物質(zhì)粒子化之后再對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，特別是涉及一種試圖高靈敏度地測(cè)定凝膠粒子開(kāi)始出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)的凝膠粒子測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
所謂的內(nèi)毒素，主要是不被采用革蘭氏染色法染色的(革蘭氏陰性)細(xì)菌類菌體的膜成分的一部分，其成分是被稱為脂多糖的脂質(zhì)多糖類。具體地，是由被稱作脂質(zhì)A(LipidA)的脂質(zhì)和多糖鏈通過(guò)2-酮基-3-脫氧辛酸(KDO)結(jié)合而成的脂多糖(LPS)，其中含有的被稱為脂質(zhì)A (Lipid A)的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)部分通過(guò)感染進(jìn)入人體時(shí)，與細(xì)胞的受體相結(jié)合而引起炎癥，在大多數(shù)情況下會(huì)引起各種各樣的重度的臨床癥狀。這樣，內(nèi)毒素是一種成為人類 中所謂敗血癥或菌血癥等致死率非常高的臨床癥狀的原因的物質(zhì)，因此，對(duì)進(jìn)入到體內(nèi)的內(nèi)毒素進(jìn)行評(píng)估在臨床上的要求很高。另外，藥品(注射劑等)和醫(yī)療用具(血管導(dǎo)管等)等不被內(nèi)毒素污染(無(wú)熱原)是非常重要的，在使用細(xì)菌制備的藥品(在重組蛋白質(zhì)、基因治療中使用的DNA等)和/或食品添加劑、化妝品等中，適宜除去或控制內(nèi)毒素是不可缺少的。這種內(nèi)毒素的除去確認(rèn)或者急救醫(yī)學(xué)中的計(jì)測(cè)，不僅要求測(cè)定的試樣數(shù)多，而且還要求以救命治療為目的的迅速性。為了治療敗血癥等，測(cè)量?jī)?nèi)毒素值的研究很早就開(kāi)始了，人們發(fā)現(xiàn)鱟(Limulus)的阿米巴樣血細(xì)胞成分中所含的基因組與內(nèi)毒素發(fā)生特異性反應(yīng)而成為凝集塊堵塞傷口，并據(jù)此嘗試使用該鱟的水解物(Limulus Amebocyte Lysate (鱟的變形細(xì)胞溶解物)；LAL試劑或者鱟試劑)對(duì)內(nèi)毒素進(jìn)行定量測(cè)定。最初的使用鱟試劑的測(cè)定法，僅僅是將其與作為試樣的患者血漿混合后靜置，在一定時(shí)間后倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，通過(guò)溶液的凝固來(lái)確認(rèn)混合溶液是否凝膠化，根據(jù)引起凝膠化的最大稀釋率來(lái)推算內(nèi)毒素量，這就是被稱為所謂凝膠化法的半定量的測(cè)定方法。隨后，人們著眼于在凝膠化反應(yīng)過(guò)程中濁度的增加，用采用光學(xué)測(cè)量方法的濁度計(jì)，根據(jù)伴隨靜置后的混合溶液的凝膠化反應(yīng)的濁度變化來(lái)定量測(cè)定內(nèi)毒素濃度，這是已知的比濁時(shí)間分析法。而且，還已知有發(fā)色合成底物法，該方法是將鱟試劑反應(yīng)過(guò)程的最終階段的凝固蛋白原(Coagulogen)轉(zhuǎn)換為凝固素(凝固素)的凝膠化反應(yīng)置換為合成底物的發(fā)色反應(yīng)。該方法是通過(guò)加入發(fā)色合成底物(Boc-Leu-Bly-Arg-對(duì)硝基苯胺)來(lái)代替凝固過(guò)程中的凝固前體物質(zhì)(凝固蛋白原)，在其水解中使對(duì)硝基苯胺游離，利用其黃色發(fā)色的比色測(cè)定內(nèi)毒素濃度。進(jìn)而，作為以往的凝膠化反應(yīng)測(cè)定裝置或者與其相關(guān)的測(cè)定裝置，可舉出例如專利文獻(xiàn)I 3所示的裝置。專利文獻(xiàn)I雖然與凝膠化反應(yīng)測(cè)定裝置無(wú)關(guān)，但是能夠隨著血中的血小板凝集成塊的長(zhǎng)大過(guò)程，測(cè)定血小板凝塊的大小和數(shù)目，從激光光源向試樣池內(nèi)的試樣照射光，用光檢測(cè)器檢測(cè)在血小板上向90度側(cè)方散射的散射光的一部分，基于該檢測(cè)結(jié)果，測(cè)定血小板凝塊的大小和數(shù)目。
另外，專利文獻(xiàn)2涉及采用比濁時(shí)間分析法的凝膠化反應(yīng)測(cè)定裝置，測(cè)定由檢品(試樣)與鱟試劑混合而成的混合液的透射光強(qiáng)度的經(jīng)時(shí)變化，根據(jù)規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化量測(cè)定檢品的內(nèi)毒素濃度。而且，專利文獻(xiàn)3涉及一種測(cè)定通過(guò)凝膠化反應(yīng)測(cè)定的內(nèi)毒素等的物質(zhì)的濃度的凝膠化測(cè)定裝置，其具有接受在試樣池中生成的各個(gè)凝膠粒子的激光光束引起的散射光的受光元件、和基于上述受光元件的散射光檢測(cè)輸出，按時(shí)間系列計(jì)測(cè)凝膠粒子的直徑和數(shù)量的計(jì)測(cè)裝置。專利文獻(xiàn)I 3均如下所述進(jìn)行測(cè)定在來(lái)自激光光源的照射光中的試樣池內(nèi)散射的光中，檢測(cè)與激光光源設(shè)置的側(cè)不同的側(cè)、例如向與激光光源相反側(cè)的前方透射的前方散射光、或?qū)す夤庠聪騻?cè)方散射的側(cè)方散射光，基于該檢測(cè)結(jié)果測(cè)定作為測(cè)定對(duì)象的血小板的凝塊或內(nèi)毒素濃度。進(jìn)而，利用凝膠化反應(yīng)的測(cè)定技術(shù)，不僅可以用于上述的內(nèi)毒素的測(cè)定，而且也可以用于β-D-葡聚糖(β-D-glucan)等的測(cè)定。β-D-葡聚糖為構(gòu)成具有真菌特征的細(xì)胞膜的多糖(多糖體)。通過(guò)測(cè)定該β -D-葡聚糖，不僅是諸如念珠菌、曲霉、或隱球菌這類的一般在臨床上常見(jiàn)的真菌，而且在含有稀有真菌的廣大范圍內(nèi)對(duì)真菌感染癥的篩分等有效。在該β-D-葡聚糖的測(cè)定中，利用β-D-葡聚糖來(lái)使鱟的血細(xì)胞提取成分凝膠化，然后采用上述的凝膠化法、和/或比濁時(shí)間分析法、發(fā)色合成底物法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。內(nèi)毒素和β-D-葡聚糖的測(cè)定方法具有共同點(diǎn)，例如，使用大致相同的測(cè)定硬件，通過(guò)從鱟的血細(xì)胞提取成分中除去與β-D-葡聚糖發(fā)生特異性反應(yīng)的G因子(Factor G)成分，能夠?qū)?nèi)毒素選擇性地測(cè)定凝膠化反應(yīng)和/或發(fā)色反應(yīng)，而且由于通過(guò)前處理使試樣中的內(nèi)毒素失活，因此能夠?qū)Ζ?-D-葡聚糖選擇性地測(cè)定凝膠化反應(yīng)和/或發(fā)色反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本專利第3199850號(hào)公報(bào)(實(shí)施例，圖I)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2004-93536號(hào)公報(bào)(發(fā)明的實(shí)施方式，圖3)專利文獻(xiàn)3:國(guó)際公開(kāi)W02008/038329號(hào)(具體實(shí)施方式
部分，圖I)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在以往的凝膠化法、比濁時(shí)間分析法及發(fā)色合成底物法中，存在下述缺點(diǎn)。凝膠化法及比濁時(shí)間分析法雖然均生成凝膠，但是在低濃度下，則需要約90分鐘以上的長(zhǎng)時(shí)間。即，反應(yīng)溶液的凝膠化時(shí)間雖然與作為測(cè)定對(duì)象的試樣中的目的物質(zhì)的濃度呈比例，但由于凝膠化法及比濁時(shí)間分析法均由于靈敏度的問(wèn)題而不能檢測(cè)出準(zhǔn)確的凝膠化開(kāi)始時(shí)間等，因此，由至只能依據(jù)某種程度的凝膠化進(jìn)行的時(shí)間來(lái)計(jì)算反應(yīng)量，以該凝膠化時(shí)間作為基準(zhǔn)。
例如以比濁時(shí)間分析法為例進(jìn)行說(shuō)明，比濁時(shí)間分析法是這樣一種定量法，雖然通過(guò)制備試劑，變化開(kāi)始時(shí)的最初濃度水平的濁度和變化達(dá)到目的時(shí)的濃度水平的濁度是知道的，但各種變化的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間卻很難知道，通過(guò)測(cè)定最初和最終的濃度水平之間的一定的濃度變化(濁度的增加)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)凝膠化全體的變化觀察，以此進(jìn)行定量。但是，如果變成低濃度的內(nèi)毒素，體系全體的凝膠化就會(huì)推遲，由此，所觀測(cè)到的濁度變化也隨之變慢，以致于難以測(cè)定。在此情況下，靈敏度必然變得遲鈍。因此，很難說(shuō)凝膠化法和比濁時(shí)間分析法都是適合于需要急救的情況或者可測(cè)定許多檢品的方法。此外，在比濁時(shí)間分析法中往往產(chǎn)生與內(nèi)毒素?zé)o關(guān)的非特異性的混濁，因此，有可能欠缺測(cè)定精度。而且，凝膠化法的測(cè)定界限濃度為3pg/ml，比濁時(shí)間分析法的測(cè)定界限濃度為lpg/ml。予以說(shuō)明，作為適用于凝膠化反應(yīng)測(cè)定裝置的比濁時(shí)間分析法，即使假定適合采用專利文獻(xiàn)I所示的散射測(cè)光法，但作為替換為凝膠化全體的變化觀察的定量法，仍然不
能解決上述的問(wèn)題。另一方面，雖然發(fā)色合成底物法與凝膠化法和比濁時(shí)間分析法相比，測(cè)定時(shí)間為約30分鐘左右的較短時(shí)間，但是在臨床試樣等天然物的測(cè)定中，有時(shí)存在由混在的非特異性蛋白分解酶引起的偽陽(yáng)性反應(yīng)，難以進(jìn)行特異度較高的測(cè)定，而且，測(cè)定準(zhǔn)備工作繁雜，測(cè)定界限濃度也為3pg/ml，與比濁時(shí)間分析法相比更差。本發(fā)明提供一種凝膠粒子測(cè)定裝置，當(dāng)利用凝膠化反應(yīng)測(cè)定試樣中的目的物質(zhì)時(shí)，該裝置能夠高靈敏度地測(cè)定凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，并在產(chǎn)生該現(xiàn)象的溶劑中將光裳減抑制在最小限。解決課題的手段第一方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，該裝置通過(guò)凝膠化反應(yīng)使試樣中的目的物質(zhì)發(fā)生粒子化來(lái)測(cè)定，其特征在于，該裝置具備試樣池、攪拌裝置、入射光源、后方散射光檢測(cè)裝置、散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置、和凝膠粒子生成判別裝置，所述試樣池的至少一部分具有使光入射的入射部，用于收納含有作為測(cè)定對(duì)象的目的物質(zhì)的試樣和含有用于使所述目的物質(zhì)發(fā)生凝膠化的試劑的溶液；所述攪拌裝置用于攪拌該試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液，以便抑制所述混合溶液全體發(fā)生凝膠化；所述入射光源設(shè)置在所述試樣池的入射部的外部，用于對(duì)所述試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液照射相干光；所述后方散射光檢測(cè)裝置設(shè)置在所述試樣池的入射部的外部并與與所述入射光源處在相同側(cè)，用于檢測(cè)在所述試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液中散射的光中返回到所述入射光源側(cè)方向的后方散射光成分；所述散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置基于該后方散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)測(cè)散射光的變動(dòng)成分；所述凝膠粒子生成判別裝置基于該散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置的計(jì)測(cè)結(jié)果判別凝膠粒子的生成狀態(tài)，所述凝膠粒子的生成狀態(tài)至少包括與所述混合溶液從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。第二方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，入射光源為激光光源。第三方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，試樣池在池容器內(nèi)內(nèi)置可直接攪拌試樣和試劑溶液的攪拌裝置。第四方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，試樣池設(shè)置在恒溫槽內(nèi)。第五方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，試樣池本身或在其周圍具備用于除去來(lái)自入射光源的照射光中的雜散光成分的雜散光除去裝置，所述雜散光成分由在所述混合溶液中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分以外的透射或散射產(chǎn)生。第六方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，具備顯示由凝膠粒子生成判別裝置作出的判別結(jié)果的顯示裝置。第七方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子 測(cè)定裝置中，后方散射光檢測(cè)裝置具有圍繞從入射光源入射到試樣池的入射光的環(huán)狀檢測(cè)面。第八方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，后方散射光檢測(cè)裝置具有由圍繞從入射光源入射到試樣池的入射光的光透射性纖維束構(gòu)成的導(dǎo)光部件，將該導(dǎo)光部件的一端作為光導(dǎo)入面起作用，同時(shí)，與所述導(dǎo)光部件的另一端對(duì)應(yīng)而配置檢測(cè)面。第九方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，具有作為檢測(cè)在所述混合溶液內(nèi)散射的光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分的后方散射光檢測(cè)裝置的第I散射光檢測(cè)裝置、檢測(cè)在所述混合溶液內(nèi)散射的光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分以外的散射光成分的第2散射光檢測(cè)裝置、和基于這些后方散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出計(jì)測(cè)各自的散射光的變動(dòng)成分的散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置，所述凝膠粒子生成判別裝置基于第I散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果判別所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，基于第I散射光檢測(cè)裝置和第2散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出或第2散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果，判別所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)以外的凝膠粒子的生成狀態(tài)信息。第十方面的發(fā)明為一種凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，在第一方面的凝膠粒子測(cè)定裝置中，作為測(cè)定對(duì)象的目的物質(zhì)為內(nèi)毒素，用于使其凝膠化的試劑為鱟試劑。發(fā)明效果根據(jù)第一方面的發(fā)明，在通過(guò)凝膠化反應(yīng)測(cè)定試樣中的目的物質(zhì)時(shí)，基于在含有試樣和試劑溶液的混合溶液中散射的散射光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光的變動(dòng)成分，高靈敏度地測(cè)定與所述混合溶液從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，并在產(chǎn)生該現(xiàn)象的溶劑中將光衰減抑制在最小限。根據(jù)第二方面的發(fā)明，可以簡(jiǎn)單地提供入射光源。根據(jù)第三方面的發(fā)明，可以更可靠地?cái)嚢柙嚇雍驮噭┤芤?，使凝膠粒子的生成條件一致。根據(jù)第四方面的發(fā)明，可以在恒溫環(huán)境下使凝膠化反應(yīng)穩(wěn)定地進(jìn)行。根據(jù)第五方面的發(fā)明，可有效避免在后方散射光檢測(cè)裝置中錯(cuò)誤檢測(cè)由后方散射光成分以外的透射或散射產(chǎn)生的雜散光成分的情況。根據(jù)第六方面的發(fā)明，可目測(cè)凝膠粒子生成判別裝置的判別結(jié)果。根據(jù)第七方面的發(fā)明，可進(jìn)一步提高后方散射光檢測(cè)裝置的后方散射成分的檢測(cè)精度。根據(jù)第八方面的發(fā)明，可以用簡(jiǎn)單構(gòu)成的后方散射光檢測(cè)裝置有效地檢測(cè)后方散射光成分。根據(jù)第九方面的發(fā)明，與不使用第2散射光檢測(cè)裝置的方式相比，除了后方散射 光的變動(dòng)成分以外，還可以計(jì)測(cè)后方散射光以外的散射光的變動(dòng)成分，由此可以更準(zhǔn)確地判別除了混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)以外的其它凝膠粒子的生成狀態(tài)信息。根據(jù)第十方面的發(fā)明，可以適用于內(nèi)毒素的定量。


圖I為示出本發(fā)明所使用的實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置的概要說(shuō)明圖。圖2中，(a)為示意性示出凝膠化反應(yīng)的說(shuō)明圖；(b)為示出凝膠化反應(yīng)的進(jìn)行工序I III的說(shuō)明圖；(C)為示出在凝膠化反應(yīng)的進(jìn)行工序中反應(yīng)時(shí)間與散射光強(qiáng)度的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖3為示意性示出使用鱟試劑時(shí)內(nèi)毒素的凝膠化反應(yīng)過(guò)程的說(shuō)明圖。圖4 Ca)是表示對(duì)凝膠粒子照射相干光時(shí)的散射光的散射方向的說(shuō)明圖，(b)是表示伴有凝膠粒子的粒徑變化的散射光的光度分布的說(shuō)明圖。圖5是表示實(shí)施方式I的凝膠粒子測(cè)定裝置的說(shuō)明圖。圖6 Ca)是表示實(shí)施方式I中使用的激光光源、后方散射光檢測(cè)器的構(gòu)成例的說(shuō)明圖，(b)是(a)的一部分剖面平面說(shuō)明圖。圖7 (a)是表示實(shí)施方式I中使用的試樣池的分解立體圖，(b)是其剖面說(shuō)明圖。圖8是表示實(shí)施方式I的凝膠粒子測(cè)定裝置的數(shù)據(jù)分析處理的一例的流程圖。圖9 (a)是表示對(duì)已知的內(nèi)毒素濃度的試樣進(jìn)行后方散射測(cè)光的凝膠粒子的檢測(cè)例的說(shuō)明圖，(b)是表示使用(a)的結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)曲線制作例的說(shuō)明圖。圖10 (a) (b)是表示實(shí)施方式I的凝膠粒子測(cè)定裝置的變形方式的說(shuō)明圖。圖11是表示實(shí)施方式2的凝膠粒子測(cè)定裝置的說(shuō)明圖。圖12 (a)是表示對(duì)添加有標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的水試樣，使用實(shí)施例I的凝膠粒子測(cè)定裝置進(jìn)行后方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(b)是表示對(duì)添加有與(a)相同的標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的水試樣，使用比較例I的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(C)是表示對(duì)添加有與(a)相同的標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的水試樣，使用比較例2的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方透射光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖。圖13 (a)是表示對(duì)在臨床的全血溶血試樣中添加有標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的試樣，使用實(shí)施例I的凝膠粒子測(cè)定裝置進(jìn)行后方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(b)是表示對(duì)在與
(a)相同的臨床的全血溶血試樣中添加有標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的試樣，使用比較例I的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(C)是表示對(duì)在與(a)相同的臨床的全血溶血試樣中添加有標(biāo)準(zhǔn)品內(nèi)毒素的試樣，使用比較例2的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方透射光測(cè)定的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖。圖14 (a)是表示對(duì)臨床的全血溶血試樣，使用實(shí)施例I的凝膠粒子測(cè)定裝置進(jìn)行后方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明 圖，(b)是表示對(duì)與(a)相同的臨床的全血溶血試樣，使用比較例I的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(C)是表示對(duì)與(a)相同的臨床的全血溶血試樣，使用比較例2的凝膠粒子測(cè)定裝置與后方散射測(cè)光同時(shí)進(jìn)行前方透射光測(cè)定的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖。圖15 Ca)是表示使用實(shí)施例I的凝膠粒子測(cè)定裝置進(jìn)行后方散射測(cè)光的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(b)是表示對(duì)(a)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)每3個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理的數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖，(C)是表示對(duì)(a)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)每5個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理的數(shù)據(jù)例的說(shuō)明圖。圖16是表示血液凝固反應(yīng)中的本發(fā)明的適用例的說(shuō)明圖。圖17 (a) (b)是表示抗原抗體反應(yīng)中的本發(fā)明的適用例的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式◎?qū)嵤┓绞降母乓獔DI是表示本發(fā)明所使用的實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置的概要說(shuō)明圖。在圖I中，凝膠粒子測(cè)定裝置為通過(guò)凝膠化反應(yīng)將試樣S中的目的物質(zhì)粒子化而進(jìn)行測(cè)定的裝置，其具備試樣池I、攪拌裝置2、入射光源3、后方散射光檢測(cè)裝置4、散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5、和凝膠粒子生成判別裝置6，所述試樣池I的至少一部分具有使光入射的入射部，用于收納含有作為測(cè)定對(duì)象的目的物質(zhì)的試樣S和含有用于使所述目的物質(zhì)發(fā)生凝膠化的試劑R的溶液；所述攪拌裝置2用于攪拌該試樣池I內(nèi)的含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W，以便抑制所述混合溶液W全體發(fā)生凝膠化；所述入射光源3設(shè)置在所述試樣池I的入射部的外部,用于對(duì)所述試樣池I內(nèi)的含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W照射相干光Bm ;所述后方散射光檢測(cè)裝置4設(shè)置在所述試樣池I的入射部的外部并與與所述入射光源3處在相同側(cè)，用于檢測(cè)在所述試樣池I內(nèi)的含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W中散射的光中返回到所述入射光源3側(cè)方向的后方散射光成分；所述散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5基于該后方散射光檢測(cè)裝置4的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)測(cè)散射光的變動(dòng)成分；所述凝膠粒子生成判別裝置6基于該散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5的計(jì)測(cè)結(jié)果判別凝膠粒子的生成狀態(tài)，所述凝膠粒子的生成狀態(tài)至少包括與所述混合溶液W從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的所述混合溶液W內(nèi)的凝膠粒子G的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。在這樣的技術(shù)裝置中，只要本發(fā)明的目的物質(zhì)是一種可與規(guī)定的試劑之間發(fā)生凝膠化反應(yīng)，生成凝膠粒子的物質(zhì)，就可以廣泛地包括各種目標(biāo)物質(zhì)。例如可舉出，內(nèi)毒素和β-D-葡聚糖，作為此時(shí)的規(guī)定試劑，可舉出鱟試劑。另外，試樣池I可在至少一部分具有使光入射的入射部，其形狀不限于具有園筒狀周壁的形狀，也可以具有多邊形形狀周壁。另外，從入射部入射的光中返回到后方散射光檢測(cè)裝置4側(cè)的方向的后方散射光以外的散射光、透射光等光在試樣池I的內(nèi)壁上進(jìn)行反射散射時(shí)，擔(dān)心其反射散射光的一部分作為雜散光被后方散射光檢測(cè)裝置4錯(cuò)誤地捕捉，因此，優(yōu)選采用不產(chǎn)生對(duì)這種檢測(cè)有影響的雜散光的構(gòu)成。另外，從將測(cè)定條件保持一定的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選該試樣池I設(shè)置在恒溫槽7內(nèi)的方式。進(jìn)而，作為攪拌裝置2，只要能對(duì)含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W賦予攪拌作用，就可以廣泛地包括各種攪拌裝置，不近可以采用內(nèi)置并直接攪拌的方式，而且可以適當(dāng)選定賦予利用空氣的攪拌 作用、賦予振蕩引起的攪拌作用等。在此，攪拌裝置2的攪拌程度需要抑制試樣池I內(nèi)的含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W全體發(fā)生凝膠化。從可靠地進(jìn)行利用攪拌裝置2的攪拌操作的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選試樣池I在其池容器內(nèi)內(nèi)置可直接攪拌含有試樣S和試劑R溶液的混合溶液W的攪拌裝置2。進(jìn)而，入射光源3只要是能照射相干光，不限于利用激光光源的激光，通過(guò)例如使鈉燈的光那樣的單色光通入針孔也可以制作，此外，可以使用高亮度LED和過(guò)濾器構(gòu)成。另外，作為后方散射光檢測(cè)裝置4，只要用從入射光源3入射到試樣池I內(nèi)的光Bm檢測(cè)在試樣S和試劑R溶液中散射的光中返回到入射光源3側(cè)方向的后方散射光成分的裝置即可。此時(shí)，作為后方散射光檢測(cè)裝置4，可以為在來(lái)自入射光源3的入射光的周圍直接檢測(cè)上述后方散射光成分的方式，或者可以為聚集來(lái)自入射光源3的入射光周圍的光、用玻璃纖維等導(dǎo)光部件導(dǎo)入至任意場(chǎng)所而檢測(cè)的方式。另外，優(yōu)選采用雜散光除去裝置8(在試樣池I的周壁內(nèi)或外部設(shè)置光吸收材料，或進(jìn)行試樣漫反射的結(jié)構(gòu))，所述雜散光除去裝置8用由入射光源3入射的光，以在混合溶液W中沒(méi)有返回到入射光源3側(cè)的方向的透射光或散射光成分作為雜散光不被后方散射光檢測(cè)裝置4檢出的方式除去雜散光成分。而且，作為散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5，只要能夠基于后方散射光檢測(cè)裝置4的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)測(cè)散射光的變動(dòng)成分即可，例如可舉出在將檢測(cè)輸出平均化或平穩(wěn)化的同時(shí)進(jìn)行過(guò)濾化的方法。而且，作為凝膠粒子生成判別裝置6，廣泛地包括判別凝膠粒子的生成狀態(tài)的裝置，所述凝膠粒子的生成狀態(tài)至少包括與上述混合溶液W從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的上述混合溶液W內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。而且，所謂“判別凝膠粒子的生成狀態(tài)”是指，不但包括能夠直接判別與凝膠粒子的生成狀態(tài)有關(guān)的信息，也包括基于凝膠粒子的生成狀態(tài)判別可判別的信息(例如目的物質(zhì)的定量信息)。在此，凝膠粒子的生成狀態(tài)是指廣泛地包括凝膠粒子的生成開(kāi)始(出現(xiàn))時(shí)間點(diǎn)、生成過(guò)程的變化、生成結(jié)束時(shí)間點(diǎn)、生成量等，因此，在本發(fā)明中，只要至少包括上述混合溶液W從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間即可，也可以包括其它事項(xiàng)。進(jìn)而，從可通過(guò)目測(cè)讀出由散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5得到的計(jì)測(cè)結(jié)果的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選具備能夠顯示由散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5得到的計(jì)測(cè)結(jié)果的顯示裝置9。而且，在本實(shí)施方式中，將上述的后方散射光檢測(cè)裝置4設(shè)定為第I散射光檢測(cè)裝置，而且，具有檢測(cè)在上述混合溶液W內(nèi)散射的光中返回到入射光源3側(cè)方向的后方散射光成分以外的散射光成分的第2散射光檢測(cè)裝置10和基于由這些后方散射光檢測(cè)裝置4、10的檢測(cè)輸出計(jì)測(cè)各自的散射光的變動(dòng)成分的散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5，上述凝膠粒子生成判別裝置6可以基于第I散射光檢測(cè)裝置4的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果判別上述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子G的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，基于第I散射光檢測(cè)裝置4和第2散射光檢測(cè)裝置10的檢測(cè)輸出或第2散射光檢測(cè)裝置10的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果判別上述混合溶液W內(nèi)的凝膠粒子G的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)以外的凝膠粒子G的生成狀態(tài)信息。下面，說(shuō)明圖I所示的凝膠粒子測(cè)定裝置的工作情況。首先,凝膠化反應(yīng)示意性地示于圖2 (a)。在該圖中，當(dāng)存在對(duì)試樣S的目的物質(zhì)St具有特異性反應(yīng)的試劑R時(shí)，就會(huì)按照依賴于試樣S中的目的物質(zhì)St的濃度的比例，引起該目的物質(zhì)St與試劑R發(fā)生特異性反應(yīng)的現(xiàn)象。在該反應(yīng)過(guò)程中，試劑R受到目的物質(zhì)St的刺激，使規(guī)定的因子活化，作為其起因，是在規(guī)定的酶發(fā)生活化時(shí)，例如水溶性的蛋白質(zhì)由于酶的作用而引起分解反應(yīng)時(shí)，就會(huì)轉(zhuǎn)變成不溶性的蛋白質(zhì)，從而引起凝膠粒子G出現(xiàn)。更具體地，以內(nèi)毒素為例，如要示意性示出內(nèi)毒素的凝膠化反應(yīng)過(guò)程，可見(jiàn)圖3。 在該圖中，一旦(I)所示的內(nèi)毒素的刺激傳遞到鱟試劑，首先，如(2)所示，因子C(Factor C)被活化,成為活化因子C (Activated Factor C),接著，由于活化因子C的作用，如(3)所示，因子B (Factor B)被活化,成為活化因子B (ActivatedFactor B)。然后，由于活化因子B的作用，如(4)所示，凝固酶原變成凝固酶，如(5)所示，該凝固酶將凝固蛋白原(水溶性蛋白質(zhì))分解，生成凝固素(不溶性蛋白質(zhì))。該凝固素(不溶性蛋白質(zhì))一旦在該條件下進(jìn)行攪拌，全體的凝膠化被抑制，就會(huì)作為凝膠粒子G出現(xiàn)，一旦靜置，則如(6)所示，溶液類全體發(fā)生聚合化/凝膠化?？傊梢岳斫?，其反應(yīng)過(guò)程如下在試樣S的目的物質(zhì)St為內(nèi)毒素的情況下，通過(guò)向混合溶液W賦予一定的攪拌狀態(tài),既可以抑制混合溶液W全體的凝膠化，同時(shí)在該狀態(tài)下，當(dāng)內(nèi)毒素的刺激一旦傳遞給鱟試劑R時(shí)，就可能在凝固酶的周圍，產(chǎn)出凝固素(不溶性蛋白質(zhì))的凝膠粒子G，凝固素(不溶性蛋白質(zhì))作為凝膠粒子G生成后，凝膠粒子G就逐漸生成。另外還發(fā)現(xiàn)，內(nèi)毒素的刺激傳遞給鱟試劑R的反應(yīng)流(級(jí)聯(lián)反應(yīng))的速度(鱟反應(yīng)速度)依賴于內(nèi)毒素濃度，內(nèi)毒素濃度越高，鱟反應(yīng)速度越快，含有凝固素(不溶性蛋白質(zhì))的凝膠粒子G的出現(xiàn)時(shí)間越快。因此，只要能夠精度良好地檢測(cè)散射光變化，就可以把握作為凝膠粒子G的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的含有上述凝固素(不溶性蛋白質(zhì))的凝膠粒子G的出現(xiàn)時(shí)間，這是本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置的測(cè)定原理的基礎(chǔ)。這種凝膠粒子測(cè)定裝置的測(cè)定原理，與例如現(xiàn)有的凝膠化法或比濁時(shí)間分析法的測(cè)定原理(在利用鱟試劑R的反應(yīng)過(guò)程中，在靜置的條件下，在被活化的凝血酶的影響下最終達(dá)到凝膠化，利用濁度來(lái)定量測(cè)定該凝膠化的過(guò)程的方案)完全不同。此處，凝膠粒子測(cè)定裝置的測(cè)定原理示意性地示于圖2 (b)。本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置中，如圖2 (b)的工序I所示，在試樣S和試劑R溶液的混合溶液W中沒(méi)有凝膠粒子的情況(相當(dāng)于混合溶液W為溶膠相的情況)下，從圖中未示出的入射光源發(fā)出的照射光Bm1沒(méi)有被凝膠粒子遮住，因此，該照射光Bm1沒(méi)有被凝膠粒子散射，理所當(dāng)然，不存在返回到入射光源3側(cè)后方的后方散射光成分。因此，由后方散射光檢測(cè)裝置4檢出的散射光強(qiáng)度大致保持在O (參照?qǐng)D2 (c) I工序P1X而且，如圖2 (b)的工序II所示，在試樣S和試劑R溶液的混合溶液W中開(kāi)始生成凝膠粒子G的情況(相當(dāng)于混合溶液W從溶膠相向凝膠相開(kāi)始相轉(zhuǎn)變的情況)，例如內(nèi)毒素的情況的凝固素(不溶性蛋白質(zhì))的凝膠粒子G開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)，由從未圖示的入射光源發(fā)出的照射光Bm2被產(chǎn)生的含有凝固素(不溶性蛋白質(zhì))的凝膠粒子G的存在部分遮擋，因此，該照射光Bm2被散射，該散射光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分在后方散射光檢測(cè)裝置4中被檢測(cè)。因此，利用后方散射光檢測(cè)裝置4的檢測(cè)輸出從穩(wěn)定區(qū)域的O水平上升且變化(參照?qǐng)D2 (c) II工序P2)。此時(shí)，入射光照射的試樣池I之后的后方散射光在幾乎不受到溶劑引起的衰減的情況下被檢測(cè)。其后，如圖2 (b)的工序III所示，在試樣S和試劑R溶液的混合溶液W中逐漸生成凝膠粒子G的情況下，通過(guò)從未圖示的入射光源產(chǎn)生的照射光Bm3由于逐漸生成的大量凝膠粒子G的存在，散射程度逐漸增加，在后方散射光檢測(cè)裝置4中被檢測(cè)出的返回到入射光源側(cè)后方的后方散射光成分也逐漸增加。因此，由后方散射光檢測(cè)裝置4得到的檢測(cè)輸出依次增加，在后方散射光檢測(cè)裝置4中被檢測(cè)出的散射光強(qiáng)度以變化點(diǎn)P2為界線依次上升且逐漸變化(參照?qǐng)D2 (C)III工序P3)。另一方面，如果某種程度上強(qiáng)度增加，則強(qiáng)度上升至溶劑引起的衰減以上，前方或側(cè)方散射也被檢測(cè)。但是，初期的散射因衰減而未被檢出，試樣池I之后的后方散射檢測(cè)延遲。 在上述的實(shí)施方式中，顯示如下方式基于照射到混合溶液W中的照射光Bm的后方散射光的變動(dòng)成分，與其它方向的散射相比，顯著快地判別與混合溶液W從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)(相當(dāng)于圖2 (b) II工序P2)。—般而言，臨床試樣中的內(nèi)毒素測(cè)定的要求特別是在救命救急的目的下，簡(jiǎn)便而快的計(jì)測(cè)為第一要求的原因。作為以現(xiàn)有方法的比濁時(shí)間法成為問(wèn)題的事項(xiàng)的‘靈敏度的惡化引起的測(cè)定降低’和‘測(cè)定時(shí)間的長(zhǎng)度引起的不方便’，在上述的測(cè)定方式中更可靠地被解除。S卩，本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置從原理上均勻地?cái)嚢韬性嚇雍枉c試劑的混合溶液W，由此，在均勻的反應(yīng)下，不是作為混合溶液類全體，而是在局部產(chǎn)生微小的凝膠粒子，通過(guò)對(duì)其照射激光那樣的相干的均勻的光而引起散射，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)與通過(guò)添加內(nèi)毒素而引起凝膠粒子出現(xiàn)這樣的溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變有關(guān)的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)，通過(guò)計(jì)測(cè)至達(dá)到該相轉(zhuǎn)變點(diǎn)的時(shí)間，可以推測(cè)鱟試劑中的內(nèi)毒素的量。如果簡(jiǎn)要地說(shuō)，本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置在不追求混合溶液系全體的變化(凝膠化)的情況下，著眼于直至引起相轉(zhuǎn)變的時(shí)間(凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn))為依賴于內(nèi)毒素的反應(yīng)而構(gòu)成的，由此，成為與作為現(xiàn)有方法的比濁時(shí)間法相比，可以更快地檢測(cè)出內(nèi)毒素的原因。特別是在本實(shí)施方式中，著眼于散射光中返回到入射光源側(cè)后方的后方散射光成分，該理由如下所述。一般而言，如圖4 (a)所示，假設(shè)對(duì)粒子照射例如激光等相干的均勻的光(相干光)的模型時(shí)，已知由于相干光因粒子的存在而散射廣。在這樣的散射現(xiàn)象中，對(duì)粒子的大小和散射光的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果，通過(guò)單一光的入射產(chǎn)生的散射光的強(qiáng)度及方向性例如如圖4 (b)所示的關(guān)系中看到的。在該圖中，作為散射現(xiàn)象，存在如下散射在與向粒子入射的光相同方向上產(chǎn)生的前方散射；在與入射的光成直角方向產(chǎn)生的側(cè)方散射；以及，在與入射光相反方向上產(chǎn)生的后方散射。在這種散射現(xiàn)象中，產(chǎn)生的能量暫且不提，考慮粒子的大小和散射的方向時(shí)，粒子越大，前方散射越為主要的，粒子小時(shí)，觀察到向包括后方散射在內(nèi)的全方位的散射。由這種觀察結(jié)果可以說(shuō)，捕捉大的粒子對(duì)前方散射是有利的。另一方面，從無(wú)的狀態(tài)產(chǎn)生、成長(zhǎng)的現(xiàn)象下，為了較快地捕捉最初產(chǎn)生的小的粒子，可以說(shuō)從哪個(gè)方向都可以，但考慮能量小時(shí)，和考慮到粒子所存在的溶劑中的散射光的衰減時(shí)，優(yōu)選其衰減少(受溶劑影響引起的吸收少)的后方散射。尤其，本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置為了捕捉從無(wú)生成的粒子(所謂凝膠化的相變化)，以盡早檢測(cè)出生成的微小的粒子為目的，據(jù)推測(cè)試樣池之后的后方散射產(chǎn)生的凝膠粒子檢測(cè)與其它任何方向的散射檢測(cè)相比均優(yōu)異。這樣，以快且靈敏度好地檢測(cè)通過(guò)鱟試劑引起的相轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)的微小粒子為目的，通過(guò)采用利用后方散射的檢測(cè)方式，可以進(jìn)一步計(jì)測(cè)上述相轉(zhuǎn)變的時(shí)間。 總而言之，檢測(cè)因微小粒子出現(xiàn)而產(chǎn)生的散射光中的后方散射光成分的方式具有可以較快地檢測(cè)小的粒子、可以檢測(cè)由漂浮有粒子的溶劑引起的沒(méi)有衰減的散射光這2個(gè)優(yōu)點(diǎn)。而且還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于不需要基本上設(shè)定來(lái)自入射光源的入射光所通過(guò)的光程，因此，裝置的結(jié)構(gòu)也可以設(shè)定得更簡(jiǎn)單。以下，基于附圖所示的實(shí)施方式，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明?！?qū)嵤┓绞絀本實(shí)施方式I的凝膠粒子測(cè)定裝置具有注入含有內(nèi)毒素的試樣的試樣池100，用使用鱟試劑的凝膠化反應(yīng)測(cè)定例如作為試樣的目的物質(zhì)的內(nèi)毒素的濃度?！z粒子測(cè)定裝置一在本實(shí)施方式中，凝膠粒子測(cè)定裝置如圖5所示構(gòu)成。在該圖中，試樣池100設(shè)置在預(yù)先確定的測(cè)定臺(tái)上，在本實(shí)施方式中，將配置在恒溫槽115內(nèi)的含有試樣S和試劑(未圖不)的混合溶液W置于一定的恒溫環(huán)境(例如37°C )下，使測(cè)定條件為恒定。另外，符號(hào)120是為了攪拌試樣池100內(nèi)的混合溶液W而驅(qū)動(dòng)試樣池100內(nèi)的磁性攪拌棒121的攪拌驅(qū)動(dòng)裝置，例如，對(duì)混合溶液W賦予一定的攪拌狀態(tài)，一邊均勻地?cái)嚢杌旌先芤篧，一邊抑制混合溶液W的全體凝膠化。特別是在本例中，攪拌驅(qū)動(dòng)裝置120的構(gòu)成為對(duì)由內(nèi)置在試樣池100內(nèi)的底壁的磁性體構(gòu)成的攪拌棒121，使磁力引起的攪拌力起作用的攪拌驅(qū)動(dòng)源(磁性攪拌器)。而且，符號(hào)130為設(shè)置在試樣池100的側(cè)周壁的外側(cè)且照射相干光的激光光源。在本例中，如圖6 (a) (b)所不,來(lái)自激光光源130的相干光Bm沿橫切試樣池101的大致直徑部分的經(jīng)路照射，其光徑d設(shè)定為相對(duì)于生成的凝膠粒徑(例如O. 2 2 μ m左右)為充分大的值(例如5 2(^111左右)。進(jìn)而，符號(hào)140在試樣池100的外部設(shè)置在與激光光源130同側(cè)，來(lái)自激光光源130的照射光Bm為檢測(cè)由在試樣池100內(nèi)的混合溶液中生成的凝膠粒子散射的光中返回到激光光源130側(cè)方向的后方散射光成分的后方散射光檢測(cè)器。在本例中，后方散射光檢測(cè)器140具有在中央部開(kāi)設(shè)有通孔142的筒狀的檢測(cè)器主體141，在該檢測(cè)器主體141的通孔142中，使從激光光源130照射到試樣池100內(nèi)的照射光通過(guò)，同時(shí)，與該檢測(cè)器主體141的試樣池100的側(cè)周壁外面對(duì)向地設(shè)置環(huán)狀檢測(cè)面143，進(jìn)而，在該檢測(cè)器主體141內(nèi)的一部分中組裝入可以感知由環(huán)狀檢測(cè)面143檢出的散射光的光二極管等受光元件(未圖示)。在此，后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)精度設(shè)定為在來(lái)自激光光源130的照射光Bm的通過(guò)面積內(nèi)可以根據(jù)I或多個(gè)凝膠粒子的有無(wú)來(lái)檢測(cè)后方散射光量變化的程度。另外，后方散射光檢測(cè)器140的環(huán)狀檢測(cè)面143可以與試樣池100的側(cè)周壁外表面接觸或非接觸式地配置，但從良好地保持后方散射光成分的檢出性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選接觸配置的方式。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，在試樣池100的外部夾持試樣池100，在上述激光光源130的相反側(cè)設(shè)置雜散光除去部件150。該雜散光除去部件150與從激光光源130照射到試樣池100內(nèi)的照射光Bm直接透射到達(dá)試樣池100的相反側(cè)周壁的區(qū)域及其周邊區(qū)域?qū)?yīng)配置光吸收材料。 這樣，在試樣池100的一部分設(shè)有雜散光除去部件150的理由如下所述。即，來(lái)自激光光源130的照射光例如返回到由凝膠粒子散射的光中的激光光源130側(cè)的后方散射光成分以外的散射光成分、或者直接透過(guò)生成的凝膠粒子的圍的透射光成分可以成為被試樣池100的內(nèi)壁等反射而朝向后方散射光檢測(cè)器140的雜散光成分，其中，尤其是指向性高的雜散光成分為朝向與透射光成分及透射光成分相同的方向的散射光成分，因此，在與其對(duì)應(yīng)的位置可以設(shè)置雜散光除去部件150。符號(hào)160為讀取來(lái)自后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)輸出、實(shí)行例如圖8所示的數(shù)據(jù)分析處理的數(shù)據(jù)分析裝置，170為顯示由數(shù)據(jù)分析裝置160分析出的分析結(jié)果的顯示器。該數(shù)據(jù)分析裝置160由含有CPU、ROM、RAM、I/O接口等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，例如在ROM內(nèi)預(yù)先貯存圖8所示的數(shù)據(jù)分析處理程序，基于來(lái)自后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)輸出，在CPU中實(shí)行數(shù)據(jù)分析處理程序。另外，來(lái)自后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)輸出利用例如未圖示的增幅器進(jìn)行電流電壓變換之后，利用AD變換器進(jìn)行AD變換，收集入數(shù)據(jù)分析裝置160中。<試樣池的構(gòu)成例>下面，基于圖7 (a) (b)，對(duì)本實(shí)施方式中使用的試樣池100的構(gòu)成例及向試樣池100的攪拌棒121、試樣S的導(dǎo)入例進(jìn)行詳述。在該圖中，試樣池100由例如由玻璃材料一體化成型且上部開(kāi)口的橫截面為圓形的有底的筒狀容器101構(gòu)成，在其上部形成凸緣部102，同時(shí)，在該凸緣部102的下部形成頸部103，在凸緣部102及頸部103上形成小徑孔部104，在內(nèi)部形成比該小徑孔部104的直徑大的大徑空間部105。在該試樣池100內(nèi)，含有內(nèi)毒素的試樣和產(chǎn)生凝膠化反應(yīng)的試劑106例如以凍干粉末狀預(yù)先收納于無(wú)菌且無(wú)內(nèi)毒素的(一般稱為“無(wú)內(nèi)毒素”或“無(wú)熱原的”)，同時(shí)，預(yù)先收納使用磁性材料的攪拌棒121。進(jìn)而，在該試樣池100的小徑孔部104上嵌入由橡膠等彈性材料構(gòu)成的密封栓108。該密封栓108成形為剖面大致T字狀，其頭部108a載置于試樣池100的凸緣部102上，其腳部108b以密接于小徑孔部104的狀態(tài)被插入。另外，在密封栓108的腳部108b的一部分上設(shè)有凹槽108c。
進(jìn)一步地，試樣池100的凸緣部102及密封栓108的頭部108a用例如鋁制的蓋狀的保持蓋109覆蓋，該保持蓋109嵌入于試樣池100的凸緣部102的周壁，從外側(cè)包圍保持密封栓108。另外，在該保持蓋109的例如中央部，面向密封栓108的頭部108a形成孔部109ao另外，如圖7 (a) (b)所示，試樣池100在筒狀容器101的小徑孔部104開(kāi)放的狀態(tài)下收納試劑106和攪拌棒121，在該狀態(tài)下，用密封栓108密封筒狀容器101的小徑孔部104，同時(shí)，用保持蓋109覆蓋該密封栓108。這種試樣池100作為凝膠粒子測(cè)定裝置的附屬品或測(cè)定試劑盒供給用戶。另外，作為向本實(shí)施方式的試樣池100的筒狀容器101導(dǎo)入試樣S的導(dǎo)入法,例如可舉出利用保持蓋109的孔部109a在密封栓108中用注射針等穿孔具(未圖示)穿孔，通過(guò)該穿孔用注入器(未圖示)注入試樣S的方法。進(jìn)而，為了容易地進(jìn)行試樣S的導(dǎo)入，以使筒狀容器101內(nèi)相對(duì)于大氣壓保持規(guī)定負(fù)壓水平的方式設(shè)定密封栓108的密封方法。 下面，對(duì)本實(shí)施方式的凝膠粒子測(cè)定裝置的工作情況進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如圖5所不,在試樣池100中注入含有內(nèi)毒素的試樣S后,將未圖示的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行打開(kāi)操作時(shí)，開(kāi)始利用凝膠粒子測(cè)定裝置的測(cè)定順序。就該測(cè)定順序而言，用攪拌驅(qū)動(dòng)裝置120旋轉(zhuǎn)攪拌棒121，攪拌試樣池100內(nèi)的含有試樣S和鱟試劑的混合溶液W。由此，使得混合溶液W全體被均勻地?cái)嚢?，同時(shí)，抑制混合溶液W全體發(fā)生凝膠化。另外，就測(cè)定順序而言，從激光光源130向試樣池100內(nèi)的混合溶液W照射相干光Bm，用后方散射光檢測(cè)器140檢測(cè)在混合溶液W中散射的光中朝向激光光源130側(cè)方向的后方散射光成分，同時(shí)，將后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)輸出采集入數(shù)據(jù)分析裝置160。另一方面，在試樣池100內(nèi)的混合溶液W中，內(nèi)毒素的刺激傳遞到鱟試劑,產(chǎn)生圖3所示的鱟反應(yīng)，在抑制混合溶液W全體凝膠化的狀態(tài)下，依次生成凝膠粒子G。在本實(shí)施方式中，在來(lái)自激光光源130的相干光Bm的通過(guò)面積內(nèi)例如生成I個(gè)凝膠粒子G時(shí)，將其作為與混合溶液W從溶膠相轉(zhuǎn)變?yōu)槟z相的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn))有關(guān)的凝膠粒子G的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。在這種反應(yīng)過(guò)程中，例如如圖8所示，數(shù)據(jù)分析裝置160在將來(lái)自后方散射光檢測(cè)器140的檢測(cè)輸出作為散射光量數(shù)據(jù)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))讀取之后，進(jìn)行平均化、過(guò)濾化處理，由此計(jì)測(cè)散射光量數(shù)據(jù)的變動(dòng)成分。接著，基于散射光量數(shù)據(jù)的變動(dòng)成分，提取出由后方散射光檢測(cè)器140檢出的散射光量數(shù)據(jù)的增加變化點(diǎn)(相當(dāng)于圖2 (c) II工序P2),通過(guò)參照預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定試樣S的內(nèi)毒素濃度(ETX濃度)，顯示在顯示器170上。在本例中，標(biāo)準(zhǔn)曲線表示內(nèi)毒素濃度(ETX濃度)和至達(dá)到散射光量數(shù)據(jù)的增加變化點(diǎn)的時(shí)間閾值之間的關(guān)系，基于達(dá)到散射光量數(shù)據(jù)的增加變化點(diǎn)的時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性，確定內(nèi)毒素濃度(ETX濃度)。另外，在顯示器170中，除了內(nèi)毒素濃度(ETX濃度)以夕卜,還切換顯示散射光量數(shù)據(jù)的時(shí)序數(shù)據(jù)、散射光量數(shù)據(jù)的變動(dòng)成分的時(shí)序計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。<標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作例>在此，對(duì)本實(shí)施方式中采用的標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作例進(jìn)行說(shuō)明。
使用本實(shí)施方式I的凝膠粒子測(cè)定裝置，例如如下確定預(yù)先確定的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)添加有各種內(nèi)毒素濃度(例如10、1、0. lpg/ml)的樣品試樣時(shí)的鱟試劑，用凝膠粒子測(cè)定裝置研究利用后方散射光檢測(cè)器140的散射光度(散射光量數(shù)據(jù))的變化。本例中使用的實(shí)驗(yàn)條件如下所述。·激光光源130 :紅色光或藍(lán)色光·后方散射光檢測(cè)器140 :光二極管·攪拌棒121的轉(zhuǎn)速IOOOrpm 恒溫條件37°C
圖9 Ca)是相對(duì)于內(nèi)毒素濃度10pg/ml、lpg/ml、0. lpg/ml的樣品試樣,對(duì)散射光強(qiáng)度追隨各自的時(shí)間經(jīng)過(guò)而描繪的圖。予以說(shuō)明，圖9 (a)的縱軸表示散射光強(qiáng)度U (用Uy表示圖中的最大散射光強(qiáng)度刻度)，橫軸表示反應(yīng)時(shí)間(用tx[例如IOOmin]表示圖中的最大反應(yīng)時(shí)間刻度)。在該圖中，各條件的散射光強(qiáng)度的變化均顯示達(dá)到維持大致O的恒定水平的部分的時(shí)間并增加的傾向。該散射光強(qiáng)度的增加變化點(diǎn)相當(dāng)于凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)(含有內(nèi)毒素的樣品試樣從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間)，推測(cè)是指由凝膠化開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的增光。為了求出該凝膠化的開(kāi)始時(shí)間，在本實(shí)施方式中，在圖9 (a)的圖中，手動(dòng)求出近似于恒定散射光度的部分的直線(通常為O)與近似于散射光強(qiáng)度逐漸傾斜增加的變化部分的直線的交點(diǎn)，求出各自的凝膠化開(kāi)始時(shí)間(反應(yīng)時(shí)間)t (10),t (l)、t (0.1)。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，使用由圖9 (a)的圖求出的凝膠化開(kāi)始時(shí)間t (10)、t (I)、t (O. I)的值制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(參照?qǐng)D9 (b))。在圖9(b )中，標(biāo)準(zhǔn)曲線是通過(guò)將X軸設(shè)為作為內(nèi)毒素濃度的ETX濃度(log變換)、將Y軸設(shè)為凝膠化開(kāi)始時(shí)間，描繪各凝膠化開(kāi)始時(shí)間的值并對(duì)這些值利用最小二乘法繪制直線而求出的。此時(shí)，凝膠化開(kāi)始時(shí)間的值相對(duì)于各內(nèi)毒素濃度的樣品試樣呈直線關(guān)系，表示相關(guān)系數(shù)高的相關(guān)性。予以說(shuō)明，例示本實(shí)施方式中求出的標(biāo)準(zhǔn)曲線的一例時(shí)，如下所述。內(nèi)毒素濃度(pg/ml)凝膠化開(kāi)始時(shí)間(min.)10pg/ml t (10) = 12 (min.)lpg/ml t (I) = 20 (min.)0. lpg/ml t (0. I) = 27 (min.)與此相比，使用采用和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制的比濁時(shí)間分析法的內(nèi)毒素試劑盒
(凝膠化反應(yīng)測(cè)定裝置)，研究?jī)?nèi)毒素濃度和凝膠化時(shí)間，結(jié)果，可得到如下的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種凝膠粒子測(cè)定裝置，該裝置通過(guò)凝膠化反應(yīng)使試樣中的目的物質(zhì)發(fā)生粒子化來(lái)測(cè)定，其特征在于，該裝置具備試樣池、攪拌裝置、入射光源、后方散射光檢測(cè)裝置、散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置、和凝膠粒子生成判別裝置， 所述試樣池的至少一部分具有使光入射的入射部，用于收納含有作為測(cè)定對(duì)象的目的物質(zhì)的試樣和含有用于使所述目的物質(zhì)發(fā)生凝膠化的試劑的溶液； 所述攪拌裝置用于攪拌該試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液，以便抑制所述混合溶液全體發(fā)生凝膠化； 所述入射光源設(shè)置在所述試樣池的入射部的外部，用于對(duì)所述試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液照射相干光； 所述后方散射光檢測(cè)裝置設(shè)置在所述試樣池的入射部的外部并與與所述入射光源處在相同側(cè)，用于檢測(cè)在所述試樣池內(nèi)的含有試樣和試劑溶液的混合溶液中散射的光中返回到所述入射光源側(cè)方向的后方散射光成分； 所述散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置基于該后方散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)測(cè)散射光的變動(dòng)成分； 所述凝膠粒子生成判別裝置基于該散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置的計(jì)測(cè)結(jié)果判別凝膠粒子的生成狀態(tài)，所述凝膠粒子的生成狀態(tài)至少包括與所述混合溶液從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變的時(shí)間有關(guān)的所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。
2.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，入射光源為激光光源。
3.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，試樣池在其池容器內(nèi)內(nèi)置可直接攪拌試樣和試劑溶液的攪拌裝置。
4.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，試樣池設(shè)置在恒溫槽內(nèi)。
5.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，試樣池本身或在其周圍具備用于除去來(lái)自入射光源的照射光中的雜散光成分的雜散光除去裝置，所述雜散光成分由在所述混合溶液中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分以外的透射或散射產(chǎn)生。
6.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，具備用于顯示由凝膠粒子生成判別裝置作出的判別結(jié)果的顯示裝置。
7.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，后方散射光檢測(cè)裝置具有圍繞從入射光源入射到試樣池的入射光的環(huán)狀檢測(cè)面。
8.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，后方散射光檢測(cè)裝置具有由圍繞從入射光源入射到試樣池的入射光的光透射性纖維束構(gòu)成的導(dǎo)光部件，將該導(dǎo)光部件的一端作為光導(dǎo)入面起作用，同時(shí)，與所述導(dǎo)光部件的另一端對(duì)應(yīng)而配置檢測(cè)面。
9.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，具有 作為檢測(cè)在所述混合溶液內(nèi)散射的光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分的后方散射光檢測(cè)裝置的第I散射光檢測(cè)裝置、 檢測(cè)在所述混合溶液內(nèi)散射的光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分以外的散射光成分的第2散射光檢測(cè)裝置、和 基于這些后方散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)測(cè)各自的散射光的變動(dòng)成分的散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置， 所述凝膠粒子生成判別裝置基于第I散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果，判別所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)， 基于第I散射光檢測(cè)裝置和第2散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出或第2散射光檢測(cè)裝置的檢測(cè)輸出的變動(dòng)成分的計(jì)測(cè)結(jié)果，判別所述混合溶液內(nèi)的凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)以外的凝膠粒子的生成狀態(tài)信息。
10.權(quán)利要求I所述的凝膠粒子測(cè)定裝置，其特征在于，作為測(cè)定對(duì)象的目的物質(zhì)為內(nèi)毒素，用于使其凝膠化的試劑為鱟試劑。
全文摘要
通過(guò)凝膠化反應(yīng)測(cè)定試樣中的目的物質(zhì)時(shí)，高靈敏度計(jì)測(cè)凝膠粒子的生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)并在產(chǎn)生現(xiàn)象的溶劑中抑制光衰減達(dá)最小限。具備收納含有試樣S和試劑R的溶液的試樣池1，攪拌混合溶液W的攪拌裝置2，對(duì)混合溶液W照射相干光Bm的入射光源3，設(shè)置在試樣池1的外部且與入射光源3同側(cè)、檢測(cè)試樣池1內(nèi)混合溶液W中散射的光中返回到入射光源側(cè)方向的后方散射光成分的后方散射光檢測(cè)裝置4，基于后方散射光檢測(cè)裝置4的檢測(cè)輸出計(jì)測(cè)后方散射光變動(dòng)成分的散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5，基于散射光變動(dòng)計(jì)測(cè)裝置5的計(jì)測(cè)結(jié)果判別至少包括與混合溶液W從溶膠相向凝膠相的相轉(zhuǎn)變時(shí)間有關(guān)的凝膠粒子生成開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的凝膠粒子生成狀態(tài)的凝膠粒子生成判別裝置6。
文檔編號(hào)G01N33/579GK102869976SQ20118002169
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者小幡徹 申請(qǐng)人:小幡徹