特開 2024-163562 抗原検出システム、装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163562

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】抗原検出システム、装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/543 20060101AFI20241115BHJP

【ＦＩ】

G01N33/543 541A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079296

(22)【出願日】2023-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】本波 優介

(72)【発明者】

【氏名】原頭 基司

(57)【要約】

【課題】磁性粒子を利用したサンドイッチ法において、センサ面に結合した磁性粒子の計数精度を向上すること。
【解決手段】 抗原検出システムは、検査カートリッジ、撮影部、磁場発生部、制御部、生成部及び計数部を有する。検査カートリッジは、検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽と、抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面と、を有する。撮影部は、２次抗体を介してセンサ面に結合された磁性粒子を撮影可能である。磁場発生部は、センサ面に結合された磁性粒子に印加する磁場を発生可能である。制御部は、磁場の空間分布を変化させて、センサ面に結合された磁性粒子が映し出された複数の画像を順次に生成する。生成部は、複数の画像の合成画像を生成する。計数部は、合成画像に基づいてセンサ面に結合された磁性粒子を計数する。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽と、前記反応槽に設けられ、前記抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面と、を有する検査カートリッジと、
前記２次抗体を介して前記センサ面に結合された前記磁性粒子を撮影可能な撮影部と、
前記センサ面に結合された前記磁性粒子に印加する磁場を発生可能な磁場発生部と、
前記撮影部と前記磁場発生部とを制御して、前記磁場の空間分布を変化させて、前記センサ面に結合された前記磁性粒子が映し出された複数の画像を順次に生成する制御部と、
前記複数の画像の合成画像を生成する生成部と、
前記合成画像に基づいて前記センサ面に結合された前記磁性粒子を計数する計数部と、
を具備する抗原検出システム。

【請求項2】

前記磁場発生部は、前記磁場を発生する磁石と前記磁石を移動する移動装置を有し、
前記制御部は、前記移動装置を制御して前記磁石を移動させることにより前記センサ面における前記磁場の空間分布をさせる、
請求項１記載の抗原検出システム。

【請求項3】

前記移動装置は、前記センサ面に対して前記２次抗体が固定されている側の第１の空間において前記磁石を移動し、
前記撮影部は、前記センサ面に対して前記磁石とは反対側の第２の空間に設けられたイメージセンサを有する、
請求項２記載の抗原検出システム。

【請求項4】

前記移動装置は、前記磁石を、前記センサ面に対して略平行の面内にある前記第１の空間を移動する、請求項３記載の抗原検出システム。

【請求項5】

前記磁石による前記磁性粒子の吸引力は、前記磁石が前記磁性粒子の直上に配置されている場合において前記センサ面に前記２次抗体を介して結合された前記磁性粒子が前記センサ面から引き離されない磁力に設定される、請求項２記載の抗原検出システム。

【請求項6】

前記生成部は、前記合成画像として、前記複数の画像の加算画像又は加算平均画像を生成する、請求項１記載の抗原検出システム。

【請求項7】

前記計数部は、前記合成画像を画像処理して、前記センサ面に結合された前記磁性粒子に関する画像領域を抽出し、抽出された前記画像領域を、前記センサ面に結合された前記磁性粒子として計数する、請求項１記載の抗原検出システム。

【請求項8】

前記計数部は、前記合成画像に、前記センサ面に結合された第１の磁性粒子と前記センサ面に結合されていない第２の磁性粒子とを区別するための画素値に基づく閾値処理を施して処理後画像を生成し、前記処理後画像に含まれる前記画像領域を、前記第１の磁性粒子として計数する、請求項７記載の抗原検出システム。

【請求項9】

前記計数部は、前記処理後画像に含まれる１個以上の前記画像領域から、閾値未満の幅を有する前記画像領域を除去する、請求項８記載の抗原検出システム。

【請求項10】

検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽と、前記反応槽に設けられ、前記抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面と、を有する検査カートリッジが装着される撮影台と、
前記センサ面に結合された前記磁性粒子に印加する磁場の空間分布が変化するように当該磁場を発生する磁場発生部と、
前記２次抗体を介して前記センサ面に結合された前記磁性粒子を複数回に亘り撮影する撮影部と、
を具備する抗原検出装置。

【請求項11】

検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽と前記反応槽に設けられ前記抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面とを有する検査カートリッジと、前記２次抗体を介して前記センサ面に結合された前記磁性粒子を撮影可能な撮影部と、前記センサ面に結合された前記磁性粒子に印加する磁場を発生可能な磁場発生部と、を有する抗原検出装置を使用する抗原検出方法であって、
前記撮影部と前記磁場発生部とを制御して、前記磁場の空間分布を変化させて、前記センサ面に結合された前記磁性粒子が映し出された複数の画像を順次に生成し、
前記複数の画像の合成画像を生成し、
前記合成画像に基づいて前記センサ面に結合された前記磁性粒子を計数する、
ことを具備する抗原検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、抗原検出システム、装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高感度免疫検査システムは、基質を磁性粒子と読み換えた場合のサンドイッチ法を利用するもので、センサ面に結合した磁性粒子だけをイメージセンサで撮影し、その画像に含まれる磁性粒子の面密度から抗原の濃度を推定している。サンドイッチ法としては、例えば、ＥＬＩＳＡ法（Enzyme-Linked Immuno-sorbent Assay）が知られている。高感度免疫検査システムは、センサ面の下方から磁性粒子を撮影し、得られた画像に二値化や中心点検出等の画像処理を行い、且つ「中心点がセンサ面に結合した磁性粒子に対応する」という仮定の元に磁性粒子を計数している。この方法では、計数された磁性粒子がセンサ面に結合していることの確証はなく、磁性粒子の計数が誤差を含むおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－２５９３０号公報

【特許文献2】特表２０２２－５１６５５６号公報

【特許文献3】国際公開第２０１７／１８７７４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、磁性粒子を利用したサンドイッチ法において、センサ面に結合した磁性粒子の計数精度を向上することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る抗原検出システムは、検査カートリッジ、撮影部、磁場発生部、制御部、生成部及び計数部を有する。前記検査カートリッジは、検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽と、前記反応槽に設けられ、前記抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面と、を有する。前記撮影部は、前記２次抗体を介して前記センサ面に結合された前記磁性粒子を撮影可能である。前記磁場発生部は、前記センサ面に結合された前記磁性粒子に印加する磁場を発生可能である。前記制御部は、前記撮影部と前記磁場発生部とを制御して、前記磁場の空間分布を変化させて、前記センサ面に結合された前記磁性粒子が映し出された複数の画像を順次に生成する。前記生成部は、前記複数の画像の合成画像を生成する。前記計数部は、前記合成画像に基づいて前記センサ面に結合された前記磁性粒子を計数する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態に係る抗原検出システムの構成例を示す図である。

【図2】図２は、検査カートリッジの外観を示す図である。

【図3】図３は、図２に示す検査カートリッジのＡ－Ａ´断面を示す図である。

【図4】図４は、抗原検出装置における反応槽、センサ面、撮影機器及び磁場発生器の配置例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るシミュレーションにおけるセンサ面、撮影機器、磁場発生器及び磁性粒子の位置関係を示す図である。

【図6】図６は、第１のシミュレーションにおける撮影機器、磁場発生器及び磁性粒子の位置関係を示す図である。

【図7】図７は、第１のシミュレーションにおける１２枚の光学画像と当該１２枚の光学画像に基づく加算平均画像とを示す図である。

【図8】図８は、加算平均画像の生成過程を例示する図である。

【図9】図９は、第１のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。

【図10】図１０は、第２のシミュレーションにおける撮影機器、磁場発生器及び磁性粒子の位置関係を示す図である。

【図11】図１１は、第２のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。

【図12】図１２は、第３のシミュレーションにおける撮影機器、磁場発生器及び磁性粒子の位置関係を示す図である。

【図13】図１３は、第３のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。

【図14】図１４は、第４のシミュレーションにおける撮影機器、磁場発生器及び磁性粒子の位置関係を示す図である。

【図15】図１５は、第４のシミュレーションにおける１２枚の光学画像と当該１２枚の光学画像に基づく加算平均画像とを示す図である。

【図16】図１６は、第４のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。

【図17】図１７は、センサ面の中心に磁性粒子が固定されている場合におけるＮ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。

【図18】図１８は、センサ面の中心に磁性粒子が固定され且つＮ極中心が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。

【図19】図１９は、センサ面中心外及びＲＯＩ内に磁性粒子が固定され、且つＮ極中心が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。

【図20】図２０は、センサ面中心外及びＲＯＩ外に磁性粒子が固定され、且つＮ極中心が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。

【図21】図２１は、抗原検出システムによる抗原検出の処理手順を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る抗原検出システム、装置及び方法について詳細に説明する。

【0008】

図１は、本実施形態に係る抗原検出システム１の構成例を示す図である。抗原検出システム１は、検体に含まれる抗原に結合する磁性粒子を計数することにより抗原を検出するシステムである。抗原は、抗原検出システム１により検知可能な物質であれば、特に限定されないが、一例として、インフルエンザウイルス、アデノウイルス及びＲＳ（respiratory syncytial）ウイルス、コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ－１９等）等を想定する。

【0009】

図１に示すように、抗原検出システム１は、検査カートリッジ２、抗原検出装置３、処理回路４、入力機器５、表示機器６及び記憶装置７を有する。

【0010】

図２は、検査カートリッジ２の外観を示す図である。図３は、図２に示す検査カートリッジ２のＡ－Ａ´断面を示す図である。図２及び図３に示すように、検査カートリッジ２は、筐体２１を有する。筐体２１は、例えば、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene）等の樹脂により、略直方体形状に形成されている。筐体２１は、一例として、遮光目的で黒色等に着色される。筐体２１の表面には滴下穴２２が形成されている。滴下穴２２は、筐体２１内部の反応槽２３に連絡する。なお、筐体２１における滴下穴２２の位置及び個数は、図示した例に限定されない。

【0011】

反応槽２３は、検体溶液１０と共に、検体溶液１０に含まれる抗原１１に結合する１次抗体１２が固定された磁性粒子１３が導入される容器である。検体溶液１０は、検体が懸濁された緩衝液である。センサ面２４は、反応槽２３の底面に設けられる。センサ面２４には、抗原１１に結合する２次抗体１４が固定されている。２次抗体１４の固定化は、例えば、センサ面２４に対する疎水性相互作用や化学結合により行われる。センサ面２４は、透光性を有する素材により形成され、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂のような熱硬化性樹脂から形成することができ、又は、光硬化性樹脂若しくは無アルカリガラスから形成することができる。

【0012】

図２及び図３に示すように、本実施形態において、検査カートリッジ２を基準にしたＸＹＺ直交座標系を定義する。Ｚ軸は反応槽２３の厚みを規定する軸であり、Ｘ軸は反応槽２３の幅を規定する軸であり、Ｙ軸は反応槽２３の奥行きを規定する軸である。図２及び図３においてＸＹＺ直交座標系の原点位置は特に限定しない。

【0013】

図１に示すように、抗原検出装置３は、撮影台３１、撮影機器３２及び磁場発生器３３を有する。撮影台３１は、検査カートリッジ２を着脱可能に支持する機構を有する。撮影台３１に対する検査カートリッジ２の着脱は、電気的又は機械的に、図示しない検知器（以下、開閉検知器）により検知される。

【0014】

撮影機器３２は、２次抗体を介してセンサ面２４に結合された磁性粒子を撮影可能な機械装置である。撮影機器３２は、２次抗体を介してセンサ面２４に結合された磁性粒子が映し出された光学画像のデータを生成する。撮影機器３２としてはイメージセンサが使用される。イメージセンサは、２次元状に稠密に配置された複数の光学変換素子（画素）を有している。イメージセンサの方式は、特に限定されないが、フォトダイオードやＣＣＤ（charge-coupled device）、ＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor）等が使用可能である。なお、本実施形態に係る「センサ面２４に結合された磁性粒子」とは、センサ面２４に固定された２次抗体に結合された磁性粒子を意味し、当該磁性粒子に磁力で結合された磁性粒子を含まないものとする。

【0015】

磁場発生器３３は、センサ面２４に結合された磁性粒子に印加する磁場を発生可能な機械装置である。具体的には、磁場発生器３３は、磁場を発生する磁石と、当該磁石を移動する磁石移動装置とを有する。磁石としては、処理回路４により磁場のＯＮ（印加）とＯＦＦ（遮断）とを切り替え可能であれば、如何なる方式でもよい。例えば、磁石としては、電磁石が使用されてもよいし、永久磁石と軟磁性体との組合せが使用されてもよい。磁石移動装置は、磁石を移動する機械装置である。具体的には、磁石移動装置は、磁石を移動可能に支持する支持機構と、当該支持機構を駆動する駆動装置とを有する。

【0016】

処理回路４は、抗原検出装置３の制御中枢として機能するプロセッサである。処理回路４は、抗原検出装置３とは別体のコンピュータに実装されていることを想定するが、抗原検出装置３に実装されてもよい。処理回路４は、記憶装置７等の非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されているプログラムを実行することにより、当該プログラムに対応する機能、すなわち、撮影制御機能４１、画像取得機能４２、合成機能４３、計数機能４４、判定機能４５及び出力制御機能４６を実現する。なお、本実施形態では、単一の物理プロセッサによって機能４１～４６が実現される場合を説明するが、これに限定されない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能４１～４６を実現してもかまわない。

【0017】

撮影制御機能４１の実現により、処理回路４は、磁場発生器３３と撮影機器３２とを制御して、磁場の空間分布を変化させて、センサ面２４に結合された磁性粒子に関する複数の光学画像を順次に生成する。具体的には、処理回路４は、所定の制御シーケンスに従い磁場発生器３３と撮影機器３２とに指令を供給する。処理回路４からの指令に従い磁場発生器３３は、センサ面２４に結合された磁性粒子に印加する磁場の空間分布を変化させつつ当該磁場を発生する。一例として、処理回路４は、磁石移動装置を制御して磁石を移動することにより、センサ面２４に対する磁場の空間分布を変化させる。処理回路４からの指令に従い撮影機器３２は、磁場発生器３３が磁場の空間分布を変化させている間に、２次抗体を介してセンサ面２４に結合された磁性粒子を複数回に亘り撮影する。

【0018】

画像取得機能４２の実現により、処理回路４は、撮影制御機能４１より生成された複数の光学画像を撮影機器３２から取得する。取得された複数の光学画像は、記憶装置７に記憶されてもよいし、処理回路４に供給されてもよい。

【0019】

合成機能４３の実現により、処理回路４は、画像取得機能４２により取得された複数の光学画像の合成画像を生成する。一例として、処理回路４は、合成画像として、複数の光学画像の加算画像又は加算平均画像を生成する。

【0020】

計数機能４４の実現により、処理回路４は、合成機能４３により生成された合成画像に基づいて、センサ面２４に結合された磁性粒子を計数する。具体的には、処理回路４は、合成画像を画像処理して、センサ面２４に結合された磁性粒子に関する画像領域を抽出し、抽出された画像領域を、センサ面に直接的に結合された磁性粒子として計数する。

【0021】

判定機能４５の実現により、処理回路４は、計数機能４４により計数された磁性粒子の個数に基づいて、抗原について陽性又は陰性を判定する。

【0022】

出力制御機能４６の実現により、処理回路４は、種々の情報を表示機器６に出力する。一例として、処理回路４は、画像取得機能４２により取得された光学画像や計数機能４４による磁性粒子の個数、判定機能４５による陽性／陰性の判定結果を表示機器６に表示する。

【0023】

入力機器５は、操作者から各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を操作信号に変換する。当該操作信号は、処理回路４に供給される。入力機器５は、一例として、物理スイッチやタッチパネル、タッチパッド、ジョイスティック、キーボード等が利用可能である。入力機器５として、マイクにより感知した操作者の発話を認識して操作信号に変換する音声入力装置が用いられてもよい。

【0024】

表示機器６は、出力制御機能４６により各種情報を表示する。表示機器６としては、一例として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが適宜使用可能である。また、表示機器６は、プロジェクタでもよい。

【0025】

記憶装置７は、種々の情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶装置７は、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、またはＤＶＤなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。なお、記憶装置７は、必ずしも単一の記憶装置により実現される必要は無い。例えば、記憶装置７は、複数の記憶装置により実現されてもかまわない。記憶装置７は、本実施形態に係る一つ以上のプログラムなどを記憶している。このプログラムは、例えば、記憶装置７に予め記憶されていてもよい。また、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて記憶装置７にインストールされてもよい。また、プログラムは、例えば、ネットワークからダウンロードされて記憶装置７にインストールされてもよい。

【0026】

次に、図４を参照しながら、抗原検出装置３における反応槽２３、センサ面２４、撮影機器３２及び磁場発生器３３の配置について説明する。図４は、抗原検出装置３における反応槽２３、センサ面２４、撮影機器３２及び磁場発生器３３の配置例を示す図である。図４に示すように、抗原検出装置３は、開閉可能に接続された上部筐体３４と下部筐体３５とを有する。上部筐体３４は、磁場発生器３３が位置する第１空間３６を形成する。磁場発生器３３は、上記の通り、磁石３３１と磁石移動装置３３２とを有する。磁石移動装置３３２は、ＸＹ平面内において磁石３３１を移動自在に支持するステージ（支持機構）と図示しない駆動装置とを有している。当該ステージは、センサ面２４に略平行するように設けられている。

【0027】

下部筐体３５は、検査カートリッジ２が装着される撮影台３１を収容し、撮影台３１の下部（－Ｚ方向）において、撮影機器３２が位置する第２空間３７を形成する。第２空間３７は、センサ面２４に対して磁石３３１とは反対側に位置することとなる。撮影台３１は、検査カートリッジ２を電気的又は機械的に固定する機構を有してもよいし、単に検査カートリッジ２を載置可能な形状を有してもよい。センサ面２４は、センサ面２４に対して撮影機器３２の反対側に位置する磁性粒子１３を撮影可能なように、透明である。撮影機器３２は、センサ面２４に結合された磁性粒子１３を撮影可能な被写界深度を有している。撮影機器３２の画角は、センサ面２４のうちの有効領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）をカバーするように設計される。本実施形態に係るＲＯＩは、センサ面２４のうちの２次抗体１４が固定されている領域をカバーする。換言すれば、ＲＯＩは、磁性粒子１３の計数対象領域を意味する。

【0028】

撮影機器３２は、具体的には、イメージセンサ３２１と対物レンズ３２２とを有している。イメージセンサ３２１は、２次元状に稠密に配列された複数の光学変換素子を有し、センサ面２４に固定された２次抗体１４に結合する磁性粒子１３に関する光学画像データを生成する。対物レンズ３２２は、センサ面２４に固定された２次抗体１４に結合する磁性粒子１３からの可視光をイメージセンサ３２１に集光する光学素子である。センサ面２４と撮影機器３２とを結ぶ光路に撮影台３１が位置していてもよい。この場合、撮影台３１のうちの光路に交わる部分は、可視光を透過可能な素材により形成されるとよい。あるいは、撮影台３１のうちの光路に交わる部分には、可視光を透過可能に切り欠きが形成されてもよい。なお、撮影機器３２にはケーラー照明等の任意の照明系が設けられてもよい。

【0029】

次に、本実施形態に係る抗原検出処理の幾つかのシミュレーションについて説明する。まず、図５を参照しながら、本実施形態に係るシミュレーションにおける各種要素の幾何学的配置について説明する。図５は、本実施形態に係るシミュレーションにおけるセンサ面２４、撮影機器３２、磁場発生器３３及び磁性粒子１３の位置関係を示す図である。なお、図５においてＸＹＺ座標の原点はセンサ面２４の中心に設定されている。

【0030】

図５に示すように、磁石３３１としては鉄心に巻かれた電磁コイルを有する電磁石が採用されている。磁石３３１のＮ極がセンサ面２４に向けられている。Ｎ極とＳ極とを結ぶ軸がＺ軸に平行するように磁石３３１が配置される。ステージ３３３は磁石３３１をＸＹ平面において移動自在に支持している。ステージ３３３の中心Ｏ１のＸＹ座標はセンサ面２４の中心Ｏ３のＸＹ座標に一致する。本実施例において磁石３３１は、ステージ３３３の中心Ｏ１をＺ軸回りに円軌道を描いて周回する。Ｎ極の円軌道３３４の中心Ｏ２はＺ軸上に位置することとなる。Ｎ極の円軌道３３４の、センサ面２４への垂直投影軌道３３５は、中心Ｏ３を中心とする円軌道を描く。垂直投影軌道３３５の内側領域にＲＯＩが設定される。

【0031】

センサ面２４には、センサ面２４に結合した磁性粒子１３１が配置される。幾つかのシミュレーションにおいて磁性粒子１３１の配置は異なる。図４の場合、磁性粒子１３１はセンサ面２４の中心Ｏ３に配置される。センサ面２４に結合した磁性粒子１３１は磁石３３１による磁場で磁化し、磁性粒子１３１に他の磁性粒子１３２、１３３及び１３４が吸引され、数珠つなぎの磁性粒子１３１、１３２、１３３及び１３４は磁性粒子の連鎖体を構成する。磁性粒子１３２、１３３及び１３４は、センサ面２４に間接的に結合していると表現することも可能である。

【0032】

撮影機器３２は、センサ面２４を挟んで磁場発生器３３の反対側に配置される。イメージセンサ３２１及び対角レンズ３２２が構成する光学系の光軸中心Ｏ４がＺ軸上に位置するように、撮影機器３２が固定される。イメージセンサ３２１は、Ｎ極の位置に同期してセンサ面２４を－Ｚ方向から撮影する。イメージセンサ３２１の被写界深度は、磁性粒子１３１、１３２、１３３及び１３４を撮影可能に設定される。

【0033】

図６は、第１のシミュレーションにおける撮影機器３２、磁場発生器３３及び磁性粒子１３の位置関係を示す図である。図６に示すように、第１のシミュレーションにおいて磁性粒子１３１はセンサ面２４の中心Ｏ３に配置された。Ｎ極が原点Ｏ２回りの円軌道３３４を１周する間、３０度回転する毎に撮影機器３２により行われた。これにより１２枚の光学画像が生成された。Ｎ極が原点Ｏ２回りに１周することにより、磁石３３１の磁力により磁性粒子１３１～１３４の連鎖体も磁性粒子１３１を中心にして旋回することとなる。

【0034】

図７は、第１のシミュレーションにおける１２枚の光学画像と当該１２枚の光学画像に基づく加算平均画像とを示す図である。図７に示す各光学画像は、グレーレベルで表現する輝度値の分布画像を表している。ＲＯＩは、図６に示すＮ極の円軌道３３４の、センサ面２４への垂直投影軌道３３５に対応する。各光学画像には、磁性粒子を表す画像領域Ｉ１３が映し出されている。各光学画像を比較すれば分かるように、磁石３３１の磁力による磁性粒子の連鎖体の旋回に伴い、光学画像において画像領域Ｉ１３も中心点回りに旋回することとなる。１２枚の光学画像を加算平均処理することにより加算平均画像が生成される。

【0035】

図８は、加算平均画像の生成過程を例示する図である。図８では、３枚の光学画像Ａ（ｉ，ｊ）、Ｂ（ｉ，ｊ）及びＣ（ｉ，ｊ）に基づいて加算平均画像Ｄ（ｉ，ｊ）が生成される。画像Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ各々の画素数は、例示的に５×５であるとしている。処理回路４は、光学画像Ａ、Ｂ及びＣの同一座標にある画素（ｉ，ｊ）の画素値を加算し、当該加算値を光学画像Ａ、Ｂ及びＣの枚数である「３」で除することにより、加算平均画像Ｄ（ｉ，ｊ）を生成する。当該処理を数式で表現すると下記の通りである。

【0036】

Ｄ（ｉ，ｊ）＝｛Ａ（ｉ，ｊ）＋Ｂ（ｉ，ｊ）＋Ｃ（ｉ，ｊ）｝／３

【0037】

なお、図８では、光学画像の枚数は３枚であり、画素数は５×５であるとしたが、本実施形態はこれに限定されず、同様の手法により、如何なる画像枚数及び画素数に対しても適用可能である。

【0038】

図９は、第１のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。なお図９において黒値が輝度値「０」に対応し、白値が輝度値「２５５」に対応する。加算平均画像において、センサ面２４に結合された磁性粒子１３１に対応する画像領域Ｉ１３１が元の輝度値を維持し、センサ面２４に結合されていない磁性粒子１３２～１３４に対応する画像領域Ｉ１３５の輝度値は分散及び／又は平均化され相対的に低くなる。換言すれば、画像領域Ｉ１３１は画像領域Ｉ１３５に比して強調されている。加算平均画像を、適切な閾値に基づき二値化することにより、センサ面２４に結合された磁性粒子１３１に対応する画像領域Ｉ１３１のみを抽出することが可能である。

【0039】

図１０は、第２のシミュレーションにおける撮影機器３２、磁場発生器３３及び磁性粒子１３の位置関係を示す図である。図１０に示すように、第２のシミュレーションにおいて磁性粒子１３１は、センサ面２４の中心Ｏ３ではなく、且つ垂直投影軌道３３５の内側に位置する。具体的には、磁性粒子１３１は、垂直投影軌道３３５の内側であって、Ｘ軸上の１８０度の位置に配置されている。

【0040】

図１１は、第２のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。図１１に示すように、磁性粒子１３１が中心Ｏ３に配置されていなくても、垂直投影軌道３３５の内側に配置されていれば、画像領域Ｉ１３１は、画像領域Ｉ１３５に比して有意に画素値が大きいといえる。したがって加算平均画像において画像領域Ｉ１３１を抽出することが可能である。

【0041】

図１２は、第３のシミュレーションにおける撮影機器３２、磁場発生器３３及び磁性粒子１３の位置関係を示す図である。図１２に示すように、第３のシミュレーションにおいて磁性粒子１３１は、センサ面２４の中心Ｏ３ではなく、且つ垂直投影軌道３３５の外側に位置する。具体的には、磁性粒子１３１は、垂直投影軌道３３５の外側であって、Ｘ軸上の１８０度の位置に配置されている。

【0042】

図１３は、第３のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。図１３に示すように、磁性粒子１３１が垂直投影軌道３３５の外側に配置されている場合、加算平均画像には、画像領域Ｉ１３１が描画されない。したがって加算平均画像において画像領域Ｉ１３１を抽出することができない。

【0043】

図１４は、第４のシミュレーションにおける撮影機器３２、磁場発生器３３及び磁性粒子１３の位置関係を示す図である。図１４に示すように、第４のシミュレーションにおいて１個の磁性粒子１３６が、センサ面２４の中心Ｏ３に位置する。磁性粒子１３６は、センサ面２４に結合していない。第４のシミュレーションでは、１個の磁性粒子１３６は、軌道３３４を旋回するＮ磁に引き寄せられながら上昇することとなる。

【0044】

図１５は、第４のシミュレーションにおける１２枚の光学画像と当該１２枚の光学画像に基づく加算平均画像とを示す図である。図１６は、第４のシミュレーションにおける加算平均画像（左図）と当該加算平均画像の３次元輝度値分布マップ（右図）とを示す図である。図１５及び図１６に示すように、磁性粒子１３６が、軌道３３４を旋回するＮ極に引き寄せられながら上昇する場合であっても、磁性粒子１３１の何れかの部分が常にＺ軸に重畳するので、加算平均画像では、中心Ｏ３に高い輝度値を有する画像領域Ｉ１３６が存在し、その周辺に輝度値の低い画像領域Ｉ１３７が存在することとなる。このような画像領域Ｉ１３６は磁性粒子１個分の幅よりも狭い幅を有する傾向がある。

【0045】

処理回路４は、加算平均画像に含まれる画像領域から、閾値未満の幅を有する画像領域を除去する。これにより、センサ面に結合されていないが偶然にも高い画素値を生じさせた磁性粒子を計数対象から除外することができる。

【0046】

磁石３３１を移動する場合、センサ面２４と磁性粒子１３との結合力を超える吸引力が働き、磁性粒子１３がセンサ面２４から剥がれることが懸念される。そこで、磁性粒子１３に働く吸引力の大きさがシミュレーションされた。なお、吸引力は、磁石３３１が発生する磁場が及ぼす磁性粒子１３に働く吸引力を意味する。

【0047】

図１７は、センサ面中心Ｏ３に磁性粒子が固定されている場合におけるＮ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。図１８は、センサ面の中心Ｏ３に磁性粒子が固定され且つＮ極が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。図１９は、センサ面中心Ｏ３外及びＲＯＩ内に磁性粒子が固定され、且つＮ極が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。図２０は、センサ面中心Ｏ３外及びＲＯＩ外に磁性粒子が固定され、且つＮ極が円軌道を周回する場合における、Ｎ極が位置する角度毎の吸引力のシミュレーション結果を表す図である。吸引力は、Ｎ極と磁性粒子の中心とを結ぶ直線に平行な方向に働き、その大きさはＮ極と磁性粒子の中心との距離ｄの二乗にほぼ反比例する。具体的には、吸引力は（１／ｄ^２）／（１／１０^２）に比例する。

【0048】

図１７～図２０に示すように、最大の吸引力は磁性粒子１３の直上に磁石３３１が位置するときに発生する。当該直上位置から磁石３３１を移動してもセンサ面２４と磁性粒子１３との結合力を超える吸引力は働かず結合は切断されないことが分かる。したがって、磁石３３１による磁性粒子１３の吸引力は、磁石３３１が磁性粒子１３の直上に配置されている場合においてセンサ面２４に結合された磁性粒子１３がセンサ面２４から引き離されない磁力に設定されるとよい。

【0049】

次に、図２１を参照しながら、抗原検出システム１による抗原検出の処理手順について説明する。図２１は、抗原検出システム１による抗原検出の処理手順を例示する図である。図２１に示すように、まず、作業者は、検体を採取して検体処理液チューブに入れる（ステップＳ１）。本実施形態に係る検体の種類や採取方法は特に限定されない。検体の種類としては、鼻水や唾液、痰、血液、リンパ液その他人体から採取可能な如何なる物質が利用可能である。検体処理液チューブは、検体処理液を含む容器である。検体処理液としては、一例として、界面活性剤を含む緩衝液が用いられる。検体処理液に検体が懸濁される。一例として、検体が鼻腔拭い液の場合、滅菌綿棒（スワブ）により鼻咽頭を擦過して鼻腔拭い液を採取し、検体処理液チューブ内の検体処理液に滅菌綿棒を浸して撹拌する。これにより検体が検体処理液に懸濁される。

【0050】

ステップＳ１が行われると作業者は、検体処理液チューブにノズルを装着する（ステップＳ２）。ノズルには、測定対象物質に特異的に結合する第２抗体が結合された磁性粒子が固着されている。より詳細には、ノズルの内部にフィルタが設けられており、当該フィルタに磁性粒子が固相化されている。

【0051】

ステップＳ２が行われると作業者は、検査カートリッジ２を抗原検出装置３に装着する（ステップＳ３）。より詳細には、抗原検出装置３の撮影台３１に検査カートリッジ２が装着される。

【0052】

ステップＳ３が行われると作業者は、検査カートリッジ２に検体溶液を滴下する（ステップＳ４）。より詳細には、作業者は、検査カートリッジ２の滴下穴２２に、検体処理液チューブに装着されたノズルから、検体が懸濁された検体処理液（懸濁液）を滴下する。この際、検体処理液チューブ内の懸濁液がノズルのフィルタを通過すると、当該フィルタに固相化されていた磁性粒子が懸濁液に溶出する。したがって、検体と検体処理液と磁性粒子との混合液である検体溶液が検査カートリッジ２の滴下穴２２に滴下されることとなる。滴下穴２２に滴下された検体溶液は、反応槽２３に導入される。

【0053】

ステップＳ４が行われると作業者は、抗原検出装置３の蓋を閉める（ステップＳ５）。蓋が閉められたことは、抗原検出装置３に設けられた開閉検知器により検知される。処理回路４は、蓋が閉められたことが検知されたことを契機として抗原検出処理を開始する。なお、抗原検出処理は、蓋が閉められたことを契機として開始することに限定されず、任意のタイミングで開始されればよい。一例として、蓋を閉めてから予め設定していた時間の経過後又は作業者が開始ボタンを押下したことを契機として抗原検出処理が開始されてもよい。

【0054】

ステップＳ５が行われると処理回路４は、撮影制御機能４１の実現により、所定時間（以下、待機期間）に亘り待機する（ステップＳ６）。待機期間において検体溶液に含まれる磁性粒子１３は、重力によりセンサ面２４に向けて沈降し、センサ面２４に２次抗体を介して結合する。この際、磁性粒子１３の沈降の過程において、検体溶液に含まれる抗原は、1次抗体を介して磁性粒子１３に結合する。磁性粒子１３が数珠繋がりして連鎖体を形成するものもある。待機期間は、磁性粒子１３の自然沈降に十分な時間が予め設定されればよい。

【0055】

ステップＳ６が行われると処理回路４は、撮影制御機能４１の実現により、磁場を印加する（ステップＳ７）。ステップＳ４において処理回路４は、磁場発生器３３の磁石３３１から磁場を印加させる。磁場は、上記の通り、磁石３３１と磁性粒子１３とが最短距離にある場合において、センサ面２４に結合する磁性粒子１３がセンサ面２４から引き離されない程度に設定されるとよい。磁場の印加により、センサ面２４に直接的又は間接的に結合する磁性粒子１３は、磁石３３による吸引力を受ける。

【0056】

ステップＳ７が行われると処理回路４は、撮影制御機能４１の実現により、磁石３３１を移動させながら撮影機器３２でセンサ面２４を複数回に亘り撮影する（ステップＳ８）。一例として、処理回路４は、センサ面２４に平行なＸＹステージにおいて磁石３３１を円軌道に沿って周回させる。なお周回数や磁石３３１の軌道の形状は、矩形軌道や渦巻き軌道など任意の形状に設定可能である。また、１周回あたりの撮影回数は２以上であれば特に制限されない。撮影機器３２により生成された複数の光学画像は、処理回路４に転送される。

【0057】

ステップＳ８が行われると処理回路４は、合成機能４３の実現により、合成画像を生成する（ステップＳ９）。ステップＳ９において処理回路４は、上記の通り、ステップＳ８において生成された複数の光学画像に加算平均処理又は加算処理を施すことにより合成画像を生成する。

【0058】

ステップＳ９が行われると処理回路４は、計数機能４４の実現により、磁性粒子を計数する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において処理回路４は、ステップＳ９において生成された合成画像を画像処理して、センサ面に結合された磁性粒子に関する画像領域（以下、粒子領域）を抽出する。粒子領域は、互いに隣接する、磁性粒子に相当する画素値を有する画素同士を繋ぎ合わせることにより形成される領域である。処理回路４は、抽出された粒子領域を、センサ面に結合された磁性粒子として計数する。具体的には、処理回路４は、合成画像に、センサ面に結合された第１の磁性粒子と当該第１の磁性粒子を介して間接的にセンサ面に結合された第２の磁性粒子とを区別するための画素値に基づく閾値処理を施す。閾値処理により生成された画像（以下、閾値処理後画像）においては、加算平均画像に含まれる粒子領域のうちの、第２の磁性粒子に関する粒子領域が除去され、第１の磁性粒子に関する粒子領域（以下、第１粒子領域）のみが残存する。処理回路４は、閾値処理後画像に含まれる第１粒子領域を、第１の磁性粒子として計数する。

【0059】

上記の通り、処理回路４は、第１粒子領域の中には、Ｚ軸付近で旋回する、センサ面２４に結合していない磁性粒子に関する画像領域（以下、浮遊粒子領域）が含まれ得る。そこで、処理回路４は、閾値処理後画像に含まれる１個以上の第１粒子領域の中から、閾値未満の幅を有する画像領域を浮遊粒子領域と見做して除去してもよい。

【0060】

ステップＳ１０が行われると処理回路４は、判定機能４５の実現により、陽性又は陰性の判定を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において処理回路４は、ステップＳ１０において計数された磁性粒子の個数に基づいて、抗原に関する陽性又は陰性を判定する。例えば、処理回路４は、磁性粒子の個数に基づいて磁性粒子の面密度を算出し、算出された面密度に基づいて抗原濃度を算出し、抗原濃度が所定値以上であれば陽性、所定値未満であれば陰性であると判定する。

【0061】

ステップＳ１１が行われると処理回路４は、出力制御機能４６の実現により、ステップＳ１１における判定結果を出力する（ステップＳ１２）具体的には、処理回路４は、陽性又は陰性の判定結果を、表示機器６に表示する。これにより作業者は、判定結果を確認することができる。なお、処理回路４は、判定結果を記憶装置７に記憶してもよいし、他のコンピュータに転送してもよい。

【0062】

以上により、抗原検出システムによる抗原検出が終了する。

【0063】

（変形例１）
上記実施形態において磁場発生器３３は、１個の磁石３３１を移動させることにより、センサ面２４に印加される磁場の空間分布を変化させるものとした。しかしながら、センサ面２４に印加される磁場の空間分布を変化可能であれば、その方式は上記態様のみに限定されない。変形例１に係る磁場発生器３３は、センサ面２４の上方（＋Ｚ方向）においてセンサ面２４に平行する面内に固定された複数の磁石を有してもよい。この場合、磁場発生器３３は、複数の磁石を個別にＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能な制御回路を有し、当該制御回路は、複数の磁石を１個ずつ又は所定個数ずつ順番にＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、センサ面２４に印加される磁場の空間分布を変化させることが可能である。

【0064】

（変形例２）
上記実施形態において抗原検出装置３は、センサ面２４の上方（＋Ｚ方向）に配置された磁場発生器３３を有するものとした。しかしながら、変形例２に係る抗原検出装置３は、センサ面２４の上方の磁場発生器３３（以下、上方磁場発生器）の他、センサ面２４の下方（－Ｚ方向）に配置された磁場発生器（以下、下方磁場発生器）も有してもよい。

【0065】

下方磁場発生器は、磁性粒子をセンサ面２４に引き寄せるための磁場（以下、下磁場）を発生する磁石（以下、下方磁石）と、当該磁石のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路とを有する。下方磁場発生器は、図２１における自然沈降工程（Ｓ６）における自然沈降に代えて下磁場を印加するとよい。すなわち、下方磁場発生器は、所定時間（自然沈降の期間とは独立）に亘り下磁場をセンサ面２４に印加することにより磁性粒子をセンサ面２４に迅速に沈降させることが可能になる。

【0066】

撮影機器３２に対する下方磁石の位置関係は特に限定されない。一例として、下方磁石は、撮影機器３２に比して、センサ面２４に対して遠くに配置されるとよい。撮影機器３２に対して磁場の影響を軽減又は遮断する必要がある場合、撮影機器３２を軟磁性体で覆う等の磁場の遮蔽手段が適宜導入されるとよい。他の例として、下方磁石は、撮影機器３２に比して、センサ面２４に対して近くに配置されてもよい。具体的には、撮影機器３２の視野外に下方磁石が配置されるとよい。この場合においてセンサ面２４に対して空間的に均一な下磁場を印加するため複数の下方磁石が配置されてもよい。なお、撮影機器３２の視野内に下方磁石が配置されてもよい。この場合、図２１における撮影工程（Ｓ８）において撮影機器３２の視野から下方磁石を退避させる必要がある。例えば、下方磁石を撮影機器３２の視野の内と外との間で移動可能な移動装置が設けられるとよい。

【0067】

（変形例３）
上記の実施形態において、処理回路４は、撮影機器３２と磁場発生器３３とを制御して、磁場の空間分布を変化させつつ、センサ面２４に結合された磁性粒子が映し出された複数の光学画像を順次に生成するものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、光学画像に映し出される、センサ面２４に結合しない磁性粒子の位置が複数時点で異なるのであれば、磁場の印加をしていないタイミングで撮影機器３２により光学撮影が行われてもよい。一例として、変形例３に係る処理回路４は、磁場発生器３３による磁場の印加と撮影機器３２による光学撮影とを交互に行ってもよい。他の例として、変形例３に係る処理回路４は、磁場発生器３３により磁場の印加と遮断とを行い、磁場の遮断期間であってセンサ面２４に結合しない磁性粒子が移動している期間に、撮影機器３２による光学撮影を複数回行ってもよい。

【0068】

（変形例４）
上記の実施形態においては、処理回路４が、抗原検出装置３の撮影機器３２と磁場発生器３３とを制御する撮影制御機能４１を実現するものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。変形例４に係る抗原検出装置３は、撮影機器３２と磁場発生器３３とを制御する制御回路を有する。制御回路は、撮影制御機能４１を実現するＣＰＵ等の任意のプロセッサにより構成されればよい。制御回路は、撮影機器３２と磁場発生器３３とを制御して、磁場の空間分布を変化させて、センサ面２４に結合された磁性粒子が映し出された複数の光学画像を順次に生成する。変形例４によれば、抗原検出装置３単独で上記複数の光学画像を生成することが可能である。

【0069】

（総括）
上記の通り、本実施形態に係る抗原検出装置３は、撮影台３１、磁場発生器３３及び撮影機器３２を有する。撮影台３１は、検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽２３と、反応槽２３に設けられ、抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面２４と、を有する検査カートリッジ２が装着される。磁場発生器３３は、センサ面２４に結合された磁性粒子に印加する磁場の空間分布が変化するように当該磁場を発生する。撮影機器３２は、２次抗体を介してセンサ面２４に結合された磁性粒子を複数回に亘り撮影する。

【0070】

本実施形態に係る抗原検出システム１は、検査カートリッジ２、撮影機器３２、磁場発生器３３及び処理回路４を有する。検査カートリッジ２は、検体に含まれる抗原に結合する１次抗体が固定された磁性粒子が導入される反応槽２３と、反応槽２３に設けられ、抗原に結合する２次抗体が固定されたセンサ面２４と、を有する。撮影機器３２は、２次抗体を介してセンサ面２４に結合された磁性粒子を撮影可能である。磁場発生器３３は、センサ面２４に結合された磁性粒子に印加する磁場を発生可能である。処理回路４は、撮影機器３２と磁場発生器３３とを制御して、磁場の空間分布を変化させて、センサ面２４に結合された磁性粒子が映し出された複数の光学画像を順次に生成する。処理回路４は、複数の光学画像の合成画像を生成する。処理回路４は、合成画像に基づいてセンサ面２４に結合された磁性粒子を計数する。

【0071】

ここで、倒立金属顕微鏡類似の仕組みを使用し、光学画像からセンサ面に結合した磁性粒子を抽出する方法である二値化・中心点検出法が知られている。当該方法では、本実施形態のように磁場発生器３３を有していないため、センサ面に結合していない磁性粒子も光学画像に映り込んでしまうため、「中心点がセンサ面に結合した磁性粒子に対応する」という仮定を設け、そのうえでセンサ面に結合した磁性粒子だけを抽出している。そのため、光学画像から計数した磁性粒子の個数には必ず誤差が含まれてしまう。これに対し、本実施形態の上記構成によれば、センサ面２４に結合された磁性粒子が他の磁性粒子に比して強調される合成画像が生成されるので、上記仮定を設けることなく、センサ面２４に結合された磁性粒子を合成画像において容易に計数することが可能である。

【0072】

別法として、エバネッセント光を照明として使用する方法があるが、検査カートリッジ毎にプリズムを設けることが必須になる。当該方法に対し、本実施形態の上記構成によれば、検査カートリッジ毎にプリズムを設ける必要はないので、本実施形態はエバネッセント光を使用する方法に比して構成を簡便にすることが可能である。また、本実施形態によれば、磁場印加のない抗原検出システムでは必要であった、センサ面に結合していない磁性粒子を洗い流すＢ／Ｎ分離が不要である。

【0073】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、磁性粒子を利用したサンドイッチ法において、センサ面に結合した磁性粒子の計数精度を向上することができる。

【0074】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、プログラムが記憶回路に保存される代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0075】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0076】

１ 抗原検出システム
２ 検査カートリッジ
３ 抗原検出装置
４ 処理回路
５ 入力機器
６ 表示機器
７ 記憶装置
１０ 検体溶液
１１ 抗原
１２ １次抗体
１３ 磁性粒子
１４ ２次抗体
２１ 筐体
２２ 滴下穴
２３ 反応槽
２４ センサ面
３１ 撮影台
３２ 撮影機器
３３ 磁場発生器
３４ 上部筐体
３５ 下部筐体
３６ 第１空間
３７ 第２空間
４１ 撮影制御機能
４２ 画像取得機能
４３ 合成機能
４４ 計数機能
４５ 判定機能
４６ 出力制御機能
１３１，１３２，１３３，１３４，１３６ 磁性粒子
３２１ イメージセンサ
３２２ 対角レンズ
３３１ 磁石
３３２ 磁石移動装置
３３３ ステージ
３３４ 軌道
３３５ 垂直投影軌道

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】