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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/17 20060101AFI20231218BHJP
G01N 21/64 20060101ALI20231218BHJP
G01N 15/00 20060101ALI20231218BHJP
G01N 33/543 20060101ALI20231218BHJP
【ＦＩ】
G01N21/17 A
G01N21/64 F
G01N15/00 A
G01N33/543 541A
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021507380
(86)(22)【出願日】2020-03-17
(86)【国際出願番号】 JP2020011825
(87)【国際公開番号】W WO2020189690
(87)【国際公開日】2020-09-24
【審査請求日】2023-01-06
(31)【優先権主張番号】P 2019053626
(32)【優先日】2019-03-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100180806
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】和田 花奈
(72)【発明者】
【氏名】野崎 孝明
【審査官】嶋田 行志
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１２１２３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５０３２１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２９８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１８７０２３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】Detection of Nanometer Magnetic Labels' Concentration Via the Movement of Micrometer Superparamagnet，IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS，IEEE，2012年10月19日，VOL. 48, NO. 11，pp. 2835-2837，doi: 10.1109/TMAG.2012.2202096
【文献】Gene Silencing Mediated by Magnetic Lipospheres Tagged with Small Interfering RNA，NANO LETTERS，米国，American Chemical Society，2010年09月13日，Vol. 10，pp. 3914-3921，doi: 10.1021/nl102435v
【文献】Paramagnetic capture mode magnetophoretic microseparator for blood cells，IEE Proceedings - Nanobiotechnology，米国，The Institution of Engineering and Technology，2006年08月，Vol. 153, No. 4，pp. 67-73，doi: 10.1049/ip-nbt:20050019
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／８３
Ｇ０１Ｎ １５／００－Ｇ０１Ｎ １５／１４
Ｇ０１Ｎ ３３／００－Ｇ０１Ｎ ３３／９８
Ｃ１２Ｍ １／００－Ｃ１２Ｍ １／４２
Ｃ１２Ｑ １／００－Ｃ１２Ｑ １／７０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＰｕｂＭｅｄ
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｉｒｅｃｔ
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
ＳＰＩＥ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｂｒａｒｙ
Ｏｘｆｏｒｄ Ｊｏｕｒｎａｌｓ
ＡＣＳ ＰＵＢＬＩＣＡＴＩＯＮＳ
Ｎａｔｕｒｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被測定物質と、該被測定物質に特異的に結合する磁気標識物質及び蛍光標識物質とを含む溶液を保持する容器と、前記溶液中に流れを発生させる流れ発生部と、
前記溶液中で磁場勾配を発生させる磁場発生部と、
前記溶液中の所定領域内における粒子に含まれる前記被測定物質、前記磁気標識物質及び前記蛍光標識物質が結合した複合粒子と他の物質との前記磁場勾配による動きの差に基づいて、前記複合粒子を検出する検出部と、
を有することを特徴とする検出装置。
【請求項2】
前記溶液中の所定領域は、前記容器の内壁面から離間している、請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記流れ発生部は、空間光を前記容器内に照射する光源である、請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項4】
前記磁場発生部は、前記複合粒子を前記流れの方向とは異なる方向へ移動させる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項5】
前記磁場発生部は、前記複合粒子を前記流れの方向と同じ方向へ移動させる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項6】
前記検出部は、前記複合粒子の動きの方向及び前記他の物質の動きの方向に基づいて、前記複合粒子を検出する、請求項３に記載の検出装置。
【請求項7】
前記検出部は、前記複合粒子の動きの速度及び前記他の物質の動きの速度に基づいて、前記複合粒子を検出する、請求項３に記載の検出装置。
【請求項8】
前記流れ発生部は、前記溶液を加熱により対流させて前記溶液に前記流れを発生させる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項9】
前記流れ発生部は、前記容器を回転させることによって前記溶液に前記流れを発生させる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項10】
前記流れ発生部は、前記溶液を攪拌することによって前記溶液に前記流れを発生させる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項11】
前記検出部は、前記蛍光標識物質を検出することにより前記蛍光標識物質が結合した粒子を検出し、検出した前記粒子の動きに基づいて、前記複合粒子を検出する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項12】
容器内に、被測定物質と、該被測定物質に特異的に結合する磁気標識物質及び蛍光標識物質とを含む溶液を保持し、前記溶液中に流れを発生させ
前記溶液中で磁場勾配を発生させ、
前記溶液中の所定領域内における粒子に含まれる前記被測定物質、前記磁気標識物質及び前記蛍光標識物質が結合した複合粒子と他の物質との前記磁場勾配による動きの差に基づいて、前記複合粒子を検出する、
ステップを有することを特徴とする検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
これまでに、生体試料溶液中に存在するウイルスや細菌・真菌等の生体関連物質を検出する方法のニーズが高まっている。ウイルス等の数百ｎｍの大きさの生体関連物質を検出する方法としては、近接場光を用いた光学的検出方法が知られている（例えば、特許文献１）。「近接場光」とは、高屈折率の媒質側から低屈折率の媒質側に入射した光が界面で全反射する際、低屈折率の媒質側の界面近傍のみに形成される光であって、界面から遠ざかるにつれて急激に減衰する性質を有する。
【0003】
しかしながら、細菌・真菌等の生体関連物質は数ミクロンの大きさを有しているため、近接場光を用いた光学的検出方法によっては、細菌・真菌等の生体関連物質を検出することは難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第２０１７／１８７７４４号
【発明の概要】
【0005】
本開示の実施形態に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法は、細菌又は真菌等の生体関連物質を簡便に検出することを目的とする。
【0006】
本開示の実施形態に係る被測定物質の検出装置は、被測定物質、及び被測定物質に特異的に結合する磁気標識物質を含む溶液を保持する容器と、少なくとも溶液中に第１の方向の流れを発生させる流れ発生部と、溶液中で磁場勾配を発生させる磁場発生部と、溶液中の所定領域内における粒子の動きに基づいて、被測定物質に磁気標識物質が結合した複合粒子を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【0007】
溶液中の所定領域は、容器の内壁面から離間していることが好ましい。
【0008】
流れ発生部は、空間光を容器内に照射する光源であることが好ましい。
【0009】
溶液には、被測定物質及び磁気標識物質以外の他の物質が含まれ、検出部は、溶液中の所定領域内における複合粒子の動き及び他の物質の動きに基づいて、複合粒子を検出するようにしてもよい。
【0010】
また、磁場発生部は、複合粒子を第１の方向とは異なる第２の方向へ移動させることが好ましい。
【0011】
また、磁場発生部は、複合粒子を第１の方向と同じ第２の方向へ移動させるようにしてもよい。
【0012】
また、検出部は、複合粒子の動きの方向及び他の物質の動きの方向に基づいて、複合粒子を検出することが好ましい。
【0013】
また、検出部は、複合粒子の動きの速度及び他の物質の動きの速度に基づいて、複合粒子を検出することが好ましい。
【0014】
また、流れ発生部は、溶液を加熱により対流させて溶液の少なくとも一部に第１の方向の流れを発生させるようにしてもよい。
【0015】
また、流れ発生部は、容器を回転させることによって溶液の少なくとも一部に第１の方向の流れを発生させるようにしてもよい。
【0016】
また、流れ発生部は、溶液を攪拌することによって溶液の少なくとも一部に第１の方向の流れを発生させるようにしてもよい。
【0017】
また、複合粒子は、蛍光標識物質をさらに含み、検出部は、蛍光標識物質を光学的に検出することにより蛍光標識物質が結合した粒子を検出し、検出した粒子の動きに基づいて、複合粒子を検出することが好ましい。
【0018】
また、本開示の実施形態に係る被測定物質の検出方法は、容器内に、被測定物質、及び被測定物質に特異的に結合する磁気標識物質を含む溶液を保持し、少なくとも溶液中に第１の方向の流れを発生させ、溶液中で磁場勾配を発生させ、溶液中の所定領域内における粒子の動きに基づいて、被測定物質に磁気標識物質が結合した複合粒子を検出する、ステップを有することを特徴とする。
【0019】
本開示の実施形態に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法によれば、細菌又は真菌等の生体関連物質を簡便に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置の構成図である。
【図2】本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図である。
【図3】本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図4】（ａ）は、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置における被測定物質の軌跡を説明するための検出装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）において検出部側から見た検出領域の上面図である。
【図6】（ａ）は、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部の撮像部が撮像した溶液中の検出領域における画像であり、（ｂ）は、検出部の処理部による画像処理により得られた、（ａ）の画像における各粒子の検出光の輝度を示す図である。
【図7】（ａ）は、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部の撮像部が撮像した溶液中の検出領域における初期画像であり、（ｂ）は初期画像に初期画像取得時から所定時間経過後に取得した画像を重ねた画像を示す図である。
【図8】本開示の実施形態１の変形例１に係る被測定物質の検出装置の構成図である。
【図9】本開示の実施形態１の変形例２に係る被測定物質の検出装置において使用する攪拌可能な容器の構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は攪拌を行う場合の容器の回転の様子を示す図、（ｄ）は被測定物質の検出時における容器の回転の様子を示す図である。
【図10】（ａ）は、容器を回転させた場合について、ある時刻における粒子の位置と、その動きを矢印で表した図であり、（ｂ）は、回転処理後の粒子の位置と、その動きを矢印で示した図である。
【図11】本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置の構成図である。
【図12】本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図である。
【図13】本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置の構成図である。
【図14】本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図15】（ａ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置における被測定物質の軌跡を説明するための検出装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）において検出部側から見た検出領域の上面図である。
【図16】本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図である。
【図17】（ａ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置によって取得した溶液中の検出領域における画像であり、（ｂ）は、（ａ）の画像における各粒子の検出光の輝度を示す図である。
【図18】（ａ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部の撮像部が撮像した溶液中の検出領域における初期画像であり、（ｂ）は、初期画像取得時から所定時間経過後に取得した画像を示す。
【図19】（ａ）は、移動量ベクトルの始点をＸＹ座標の原点に配置した図であり、（ｂ）は、第１の方向の力がゼロの場合において、移動量ベクトルの始点をＸＹ座標の原点に配置した図である。
【図20】（ａ）～（ｄ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法によって蛍光標識物質を使用する場合の測定手順を示す図である。
【図21】（ａ）～（ｅ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法によって蛍光染色を行う場合の測定手順を示す図である。
【図22】（ａ）は、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置の斜視図であり、（ｂ）は検出部として携帯端末を用いた場合における携帯端末画面の表示例である。
【図23】本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置において測定筐体を開いた状態の斜視図である。
【図24】本開示の実施形態１～３に係る被測定物質の検出装置において使用する容器の側面図であって、（ａ）は平底型、（ｂ）は丸底型、（ｃ）はテーパー型の容器の側面図を示す。
【図25】本開示の実施形態１～３に係る被測定物質の検出装置において使用する容器及び磁場発生部の側面図であって、（ａ）は先尖形状の磁場発生部を有する例であり、（ｂ）は（ａ）に加えて容器がヨークを有する例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【0022】
［実施形態１］
まず、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置について説明する。図１に本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１の構成図を示す。実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１は、容器１と、流れ発生部２と、磁場発生部３と、検出部４と、を有する。
まず、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置について説明する。図１に本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１の構成図を示す。実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１は、容器１と、流れ発生部２と、磁場発生部３と、検出部４と、を有する。
【0023】
容器１は、被測定物質１１、被測定物質１１に特異的に結合する磁気標識物質１２を含む溶液１４を保持する。ここで、溶液１４中の被測定物質１１の全てに磁気標識物質１２が結合して複合粒子１３が形成されることが好ましい。また、容器１に、被測定物質１１及び磁気標識物質１２を入れた時点では、これらの物質は結合していなくてもよい。即ち、容器１において発生した溶液１４の流れなどによって、被測定物質１１に磁気標識物質１２が結合する反応が促進されて、複合粒子１３が生成されてもよい。被測定物質１１の例として、カンジダ菌、大腸菌、ＣＲＰ（Ｃ反応性蛋白）が挙げられる。これらの検出手順の具体例については後述する。
【0024】
流れ発生部２は、少なくとも溶液１４中に第１の方向２１の流れを発生させる。例えば、図１に示すように、流れ発生部２は、複合粒子１３を検出するための溶液１４中の所定の検出領域（以下、単に「所定領域」ともいう。）１６に第１の方向２１の流れを発生させることが好ましい。ここで、所定領域１６は、容器１の内壁面から離間していることが好ましい。容器１の内壁面から離間した領域を対象にして複合粒子１３を検出するため、複合粒子１３が容器１の内壁面と接触して動きにくくなることがない。また、内壁面に付着した複合粒子を検出処理の対象外とすることにより、検出精度を向上させることができる。さらに、容器１の内壁面から離間した領域を対象に複合粒子を検出するため、従来技術のように容器の底面を平板状にする必要がなく、容器の形状の自由度が高くなり、検出装置の設計の自由度を高めることができる。例えば、所定領域１６は、容器１の内壁面から、数μｍ以上、数ｃｍ以下の範囲で離間していることが好ましい。特に、数十μｍ以上、数ｍｍ以下の範囲で離間していることが好ましい。さらに、所定領域１６は、容器１の底面を含まないことが好ましい。そこで、所定領域１６を容器１の底面から離間した領域とすることが好ましい。容器１の底面では複合粒子１３の移動が阻害され、また底面に沈殿した複合粒子以外の物質がノイズとなり検出が難しくなる場合があるためである。
【0025】
図１に示した例では、照明装置５が流れ発生部２を兼ねている。即ち、照明装置５から照射された光により溶液１４が加熱される。その結果、流れ発生部２（照明装置５）は、溶液１４を加熱により対流させて、溶液１４の少なくとも一部に第１の方向２１の流れを発生させることができる。
【0026】
磁場発生部３は、溶液１４中で、複合粒子１３を第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ移動させるための磁場勾配を発生させる。複合粒子１３は、第１の方向２１に向かう力と磁場勾配による力の合成力により第２の方向３１に移動する。磁場発生部３として、例えば、磁石、または電磁石等を用いることができる。
【0027】
検出部４は、撮像部４４と、処理部４５と、を有する。撮像部４４は、撮像して画像を取得する機能を有する。撮像部４４として、例えば、静止画または動画を撮像するカメラやビデオカメラ等の撮像装置を用いることができる。処理部４５は、撮像した画像から複合粒子を検出する機能を有する。処理部４５として、例えば、ＣＰＵ及びメモリを備えたコンピュータ等を用いることができる。処理部４５が、撮像部４４により撮像された画像から複合粒子を検出する機能は、処理部４５内のメモリに予め記憶されたプログラムに従って、処理部４５内のＣＰＵにより実行される。検出部４は、溶液１４中の所定の検出領域１６内における粒子の動きに基づいて、被測定物質１１に磁気標識物質１２が結合した複合粒子１３を検出する。照明装置５から照射された照明光５１は、ミラー４３で反射されて溶液１４に照射される。照明光５１には空間光を用いることができる。即ち、照明装置５は、空間光を容器１内に照射する光源である。空間光（「伝搬光」ともいう。）は、近接場光のように局在する光ではなく、空間を伝搬する一般的な光である。具体的には、空間光とは、一般に発生源から数百ｎｍ～数μｍ以内の距離だけ離れた位置で急激な減衰を示す近接場光を含まない光とされるが、本明細書においても、近接場光を含まないことを意味し、容器と溶液との界面から数百ｎｍ～数μｍ以内の距離だけ離れた位置で急激な減衰を示すことのない光を意味する。本明細書において、所定領域１６は容器１の内壁面から数μｍ以上離間した領域であるので、所定領域１６において近接場光は利用していない。溶液１４中の複合粒子１３で反射された検出光４１は、検出部４の撮像部４４に入射する。
【0028】
図２に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図（画像例）を示す。
【0029】
磁気標識物質１２は、被測定物質１１に特異的に結合する。溶液１４には、被測定物質１１及び磁気標識物質１２以外の他の物質１７が含まれていてもよい。ここで、「他の物質」とは、被測定物質以外の物質であり、夾雑物を含む。磁気標識物質１２は、他の物質１７には結合しない。図２に示すように、検出部４の撮像部４４が撮像した画像において、複合粒子１３は、被測定物質１１に磁気標識物質１２が結合したものであるため、磁場発生部３により発生した磁場勾配の影響を受け、第１の方向２１とは異なる第２の方向３１に向かって移動する。一方、他の物質１７は、磁気標識物質１２を含んでいないため、磁場勾配に従って移動せず、第１の方向２１の流れに従って移動する。従って、磁場発生部３に向かう方向である第２の方向３１に向かって移動する粒子が複合粒子１３であり、第２の方向３１に向かって移動する粒子の数を検出することにより、複合粒子１３の数、即ち、被測定物質の数を検出することができる。なお、図２において、複合粒子１３及び他の物質１７から延びる矢印は、それぞれの粒子の動きの方向を模式的に示しており、それぞれの矢印の長さは粒子の動きの速さを表すものではない。検出部４は、測定対象とする特徴的な粒子の動きに基づいて、被測定物質１１に磁気標識物質１２が結合した複合粒子１３を検出することができる。検出部４は、溶液１４中の所定の検出領域１６内における測定対象とする特徴的な粒子の動き、及びそのような特徴的な動きとは異なる他の物質１７の動きに基づいて、複合粒子１３を検出するようにしてもよい。被測定物質の検出方法の詳細は、後に図４～７を参照して説明する。
【0030】
ここで、複合粒子１３には、第１の方向２１へ向かう力だけでなく、磁場勾配により、第１の方向２１とは異なる方向へ向かう力も同時に作用している。磁場勾配により複合粒子１３に第１の方向２１とは異なる方向へ向かう力のみを作用させると、複合粒子１３に引きずられて測定対象ではない他の物質１７も同時に移動してしまうため、粒子の数を誤検出するおそれがある。そこで、本開示の実施形態に係る被測定物質の検出装置においては、複合粒子１３に第１の方向２１及び第１の方向２１とは異なる方向の２つの異なる方向に向かう力を作用させることで、複合粒子１３から他の物質１７を引き離すことができる。
【0031】
磁場発生部３は、複合粒子１３を第１の方向２１と同じ第２の方向３１へ移動させるようにしてもよい。この場合、検出部４は、複合粒子１３の動きの速度及び他の物質１７の動きの速度に基づいて、複合粒子１３を検出することができる。磁場勾配によって生じた粒子の動きの方向である第２の方向３１と、流れ発生部２により発生した粒子の動きの方向である第１の方向２１が同じ場合であっても、磁場勾配により、磁気標識物質１２を含む複合粒子１３は、磁気標識物質１２を含まない他の物質１７より速い速度で動くため、両者の速度が互いに異なることに基づいて、取得した画像から複合粒子１３の検出が可能である。また、磁場勾配によって生じた粒子の動きの方向である第２の方向３１と、流れ発生部２により発生した粒子の動きの方向である第１の方向２１が逆向きの場合は、磁場勾配により、磁気標識物質１２を含む複合粒子１３の動きの速さ及び方向が、磁気標識物質１２を含まない他の物質１７の動きの速さ及び方向と異なるため、取得した画像から複合粒子１３の検出が可能になる。
【0032】
次に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出方法について説明する。図３に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出方法の手順を説明するためのフローチャートを示す。まず、ステップＳ１０１において、容器１に、被測定物質１１、及び被測定物質１１に特異的に結合する磁気標識物質１２を含む溶液１４を保持させる。容器１に、被測定物質１１及び磁気標識物質１２を入れた時点では、磁気標識物質１２は、被測定物質１１に結合していなくてもよい。
【0033】
次に、ステップＳ１０２において、流れ発生部２が、少なくとも溶液１４中に第１の方向２１の流れを発生させる。上述したように、図１に示した例では、照明装置５が流れ発生部２を兼ねている。容器１において発生した溶液１４の流れなどによって、被測定物質１１に磁気標識物質１２が結合する反応が促進されて、複合粒子１３が生成される。
【0034】
次に、ステップＳ１０３において、磁場発生部３が、複合粒子１３を第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ移動させるために磁場勾配を発生させる。
【0035】
次に、ステップＳ１０４において、検出部４が、第２の方向３１に移動する粒子を検出する。具体的には、検出部４の撮像部４４が、溶液１４中の検出領域１６の画像を撮像し、処理部４５により、この撮像画像を使って複合粒子１３及び他の物質１７を検出するための処理（後述）が行われる。以下、「複合粒子１３を検出する方法」について、「画像の焦点を合わせる方法」、「検出部が取得した画像から複合粒子を検出するための画像処理の方法」、及び「取得した画像中を移動する粒子を認識する方法」に分けて説明する。
【0036】
まず、検出部４が、画像の焦点（画像撮影時の焦点深度）を合わせる方法について詳細に説明する。図４（ａ）に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置における被測定物質の軌跡を説明するための検出装置１０１の側面図を示す。図４（ｂ）に、図４（ａ）において検出部４側から見た検出領域１６の上面図を示す。
【0037】
撮像部４４は、焦点を調節する機能を備えており、撮像部４４は検出領域１６内で所定の焦点深度を持つように設定することができる。図４（ａ）に示すように、複合粒子１３は第２の方向３１に向かって、容器１の底面へ（１）、（２）、（３）の順で移動する。ここで、複合粒子１３が（２）の位置にある場合に撮像部４４の焦点が最も合うものとする。また、（２）より溶液１４の表面側の（１）の位置から、容器１の底面側の（３）の位置までは、焦点は完全には合わないものの複合粒子１３を認識できるものとする。このように撮像部４４を設定することにより、複合粒子１３が、（１）の位置に到達してから磁場勾配に従って（３）の位置に到達するまで１つの複合粒子１３を追跡することができ、検出領域１６内での移動の様子を観察することができる。従って、図４（ｂ）に示すように、検出部４が、検出領域１６内で第２の方向３１へ向かって移動する複合粒子１３を検出することができる。さらに、まず、図４（ａ）の（０）の位置に示すように、不図示の磁場発生部等により、検出領域１６より容器１の上部に複合粒子１３を集めた場合、複合粒子１３は、磁場発生部による磁力、及び重力により時間が経過すると検出領域１６を通って、図４（ａ）の（４）の位置に示すように、検出領域１６の下側へ落ちていく。そのため、検出領域１６を所定時間観察することにより、ほぼ全ての複合粒子１３の数をカウントがすることができる。
【0038】
図５（ａ）～（ｃ）に、図４（ａ）に示した検出装置１０１において複数の焦点深度において取得した画像の平面図を示す。図５（ａ）～（ｃ）では、複合粒子１３及び他の物質１７を格子状に配置した例を模式的に示している。しかしながら、実際には、複合粒子１３及び他の物質１７は格子状に配置されるとは限らない。図５（ｄ）～（ｆ）に、それぞれ図５（ａ）～（ｃ）に対応した検出装置の容器１の側面図を示す。図５（ｄ）に示すように、検出領域１６を容器１の底面付近の所定の領域１６ａとし、容器１の底面付近の位置ｆ１で撮像部４４の焦点が合うものとすると、図５（ａ）に示すように複合粒子１３だけでなく、測定対象外の他の物質１７にも焦点が合ってしまい複合粒子１３の識別が難しくなる。
【0039】
そこで、図５（ｅ）または（ｆ）に示すように、検出領域１６を容器１の底面から所定の距離離れた領域１６ｂまたは１６ｃに位置するように設定し、撮像部４４の焦点ｆ２またはｆ３をそれぞれの領域の中央付近に設定することが好ましい。このように撮像部４４を設定することにより、図５（ｂ）または（ｃ）に示すように、領域１６ｂまたは１６ｃのそれぞれの領域に存在する複合粒子１３のみに焦点が合い、容器１の底面に存在する測定対象外の他の物質１７には焦点が合わなくなるため、検出部４が、複合粒子１３の検出を容易に行うことができる。
【0040】
次に、検出部が取得した画像から複合粒子を検出するための画像処理の方法について説明する。図６（ａ）に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部４の撮像部４４が撮像した溶液１４中の検出領域１６における画像を示し、図６（ｂ）に、検出部４の処理部４５による画像処理により得られた、図６（ａ）の画像における各粒子の検出光の輝度を示す。図６（ｂ）に示すように、検出部４の撮像部４４が取得した画像において、検出部４の処理部４５が、画面の平均輝度と最大輝度の中間点を閾値として、閾値を超える部分を粒子と判定することができる。ただし、このような例には限られず、粒子を判定するための閾値は任意に設定することができる。また、撮像部４４が継続的に溶液１４中の検出領域１６の撮像を行い、処理部４５は、撮像部４４によって撮像された画像に基づいて、複合粒子１３を検出する処理を継続的に行うこともできる。
【0041】
次に、検出部４が、取得した画像中を移動する粒子を認識する方法について説明する。図７（ａ）に、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部４の撮像部４４が撮像した溶液１４中の検出領域１６における初期画像を示す。図７（ｂ）に、初期画像に初期画像取得時から所定時間経過後に取得した画像を重ねた画像を示す。ここでは、撮像部４４が複数のフレームで構成される動画を撮像し、撮像した動画を構成する個々の静止画像であるフレームを用いて、処理部４５が画像処理を行う例について説明する。粒子の最大移動速度を仮定し、初期画像及び初期画像取得時から所定時間経過後に取得した画像である２つの連続するフレームで同一の粒子が移動するであろう移動距離１３０を設定する。次に、図７（ａ）に示す最初のフレームの目的の粒子の座標に対し、図７（ｂ）に示す次のフレームで、移動距離１３０の範囲内にあり、最も近い座標を有する粒子が同一の粒子の可能性が高いと判定する。同様の処理を次のフレームでも適用して、例えば、５フレーム以上連続して同一の粒子と判定できたものを１つの粒子としてデータベースに登録することが好ましい。このような移動認識処理は複数のフレームの複数の粒子に対して行い、粒子の座標データベースを作成するようにしてもよい。検出部４は、検出した粒子の動きに基づいて、検出した粒子の中から複合粒子１３を検出する。
【0042】
蛍光を用いない場合、試料溶液で光を散乱する物質は全て画像に記録されるため、複合粒子１３以外で磁場勾配による力を受ける粒子が存在すれば、それらの粒子も画像に記録される。そのため、画像に記録された粒子の分別を行う必要がある。
【0043】
具体的には、単体の磁気標識物質１２、及び夾雑物等のその他の物質に磁気標識物質１２が非特異的に結合した粒子を移動量ベクトルの速度及び方向を用いて除外する処理が必要になる。この処理については後述する。
【0044】
最初に、単体の磁気標識物質１２について考える。単体の磁気標識物質１２は、複合粒子を形成した場合に比べて余計な荷物（複合粒子の相手）が無いので、複合粒子に比べて同一の磁場勾配に対して、移動速度が速くなる。予め知られている複合粒子の移動速度の最大速度を閾値に設定し、閾値より大きい速度の対象粒子を除外することで分別が可能である。なお、移動速度は、磁場勾配の大きさにより、つまり検出領域の場所によって異なるため、場所ごとの閾値を予め計算あるいは、測定により設定し、処理部４５に記憶させておく必要がある。
【0045】
一方、夾雑物に非特異的に結合した磁気標識物質１２は、既知の複合粒子１３の速度の最小速度を閾値に設定し、閾値より小さい速度の対象粒子を除外することができる。しかし、原理的には、被測定物質１１と類似した性質（サイズ、分子量、表面状態）を持つ場合は、磁気標識物質１２が被測定物質１１と結合する際の特異性を必要に応じて、十分高く設定しておく必要がある。
【0046】
ここで、本開示の実施形態１に係る被測定物質の検出装置において、検出部は、容器の所定領域内を移動する物体の移動速度に基づいて、複合粒子を検出するようにしてもよい。上記のようにして作成した粒子座標のデータベースから、粒子の移動方向と速度を求める。即ち、図２に示すように、画面中心に磁場発生部３を配置した場合に、第２の方向３１へ画面中心に向かう粒子を複合粒子１３と認識して粒子数をカウントすることができる。複合粒子１３の速度は中心に近づくほど速くなるので、中心からの距離に対して速さが増加することを判定基準に追加することもできる。また、第１の方向２１へ向かう流れによる力は複合粒子１３にも働くので、複合粒子１３が描く軌道は直線でない場合もあるが、その場合は、流れの影響を補正して軌道を求めることが好ましい。例えば、外力として容器１の回転を用いた場合、他の物質１７が描く軌道は円軌道となり、複合粒子１３が描く軌跡は、らせん状となる。このように、粒子が描く軌道の形状の差に基づいて、検出対称の複合粒子１３と他の物質１７を識別するようにしてもよい。複合粒子１３の速度は中心に近づくほど速くなるので、中心からの距離に対して速さが増加することを判定基準に追加することもできる。
【0047】
次に、本開示の実施形態１の変形例１に係る被測定物質の検出装置について説明する。上記の実施形態において、流れ発生部２は、溶液１４を加熱により対流させて溶液１４の少なくとも一部に第１の方向２１の流れを発生させる例を示したが、このような例には限られない。即ち、流れ発生部２は、容器１を回転させることによって溶液１４の少なくとも一部に第１の方向２１の流れを発生させるようにしてもよい。
【0048】
図８に本開示の実施形態１の変形例１に係る被測定物質の検出装置１０２の構成図を示す。図８に示した例では、試料容器回転機構６１が流れ発生部として機能する。容器１は試料容器回転機構６１の上に載置され、試料容器回転機構６１により回転し、溶液１４の中に遠心力による第１の方向の流れを発生させる。なお、磁場発生部３は試料容器回転機構６１に組み込まれるようにしてもよい。なお、詳細な判定方法については後述する。
【0049】
次に、本開示の実施形態１の変形例２に係る被測定物質の検出装置について説明する。変形例２に係る被測定物質の検出装置は、流れ発生部が、溶液を攪拌することによって溶液の少なくとも一部に第１の方向の流れを発生させることを特徴とする。
【0050】
図９（ａ）～（ｄ）に、本開示の実施形態１の変形例２に係る被測定物質の検出装置において使用する攪拌可能な容器の構成図を示す。図９（ａ）は、攪拌可能な容器の平面図を示し、図９（ｂ）～（ｄ）は、図９（ａ）のＡ－Ａ´線での断面図を示し、図９（ｃ）は攪拌を行う場合の容器の回転の様子を示し、図９（ｄ）は被測定物質の検出時における容器の回転の様子を示す。
【0051】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように回転可能な容器１の内壁に、攪拌用のフィン１８を設置することが好ましい。また、図９（ｃ）に示すように、攪拌を行う場合、Ｒ１で示すように容器１の回転と反転を複数回繰り返すことが好ましい。攪拌により溶液１４に乱流２２を発生させて、溶液１４中に分散している粒子間の反応を促進することができる。さらに、図９（ｄ）に示すように、画像処理による検出時は、Ｒ２で示すように容器１を一定速度で回転させることで、溶液１４の粒子に遠心力を外力として加えることが出来る。
【0052】
図１０（ａ）は容器を回転させた場合において、ある時刻における粒子位置と、その動きを矢印で表した図である。黒丸、及び白丸は、それぞれ、複合粒子１３、及び他の物質１７を表す。破線は容器１の外周部を表す。白抜き矢印のように容器１が右回転している場合、磁場発生部３は容器１の中心部に配置されている（図８参照）ため、複合粒子１３は磁場勾配が最も強い容器１の中心に向かって回転しながら引き寄せられ、点線のような螺旋軌道を描く。一方、他の物質１７は、容器１の回転中心から外周方向に向かう遠心力が働くため、点線のように外周に向かって螺旋軌道を描く。容器１を回転させる場合、容器１内の試料溶液のある領域において、常に磁力が遠心力を上回るように磁場及び回転数を設定することで、容器１内に含まれる複合粒子１３を容器１の中心に引き寄せることができる。なお、図１０（ａ）において、軌道を表す点線は、代表的な一部の粒子のみ記載した。
【0053】
次に、粒子の移動量ベクトルを用いて、複合粒子と他の物質とを分別する判定方法について説明する。最初に、容器１の回転に伴う粒子の動きを取り除く「回転処理」を行う。容器１の回転数が既知であれば、取得した画像を容器１の回転方向とは逆方向に回転させればよい。図１０（ｂ）は、回転処理後の粒子（複合粒子１３及び他の物質１７）の位置と、その動きを示したものである。回転による粒子の動きを打ち消した結果、粒子の動きは容器１の径方向の動きだけになっている。複合粒子１３は遠心力とそれよりも強い磁力を受けて、容器１の中心に向かって移動している。一方、他の物質１７は遠心力のみを受けて、容器１の中心から外周側に向かって移動している。したがって、粒子の移動方向によって、複合粒子１３を検出することができる。即ち、容器１の中心方向に向かって移動する粒子を検出することにより、複合粒子１３を検出することができ、被測定物質を検出することができる。
【0054】
より簡便な判定方法として、図１０（ａ）において、各粒子のＸＹ座標原点からの距離の変化を用いることもできる。一定時間経過後の原点からの距離が減少していれば、対象粒子は複合粒子１３であり、増加していれば他の物質１７と判定することができる。この場合、回転処理を行っても各粒子の原点からの距離は変化しないため、あえて回転処理を行う必要はない。
【0055】
次に、本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置について説明する。上述した実施形態においては、容器１の上方に設置した検出部４を用いて複合粒子の検出を行う例を示したが、このような例には限られず、複合粒子の検出を容器の水平方向と平行な側面から検出するようにしてもよい。図１１に本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置１０３の構成図を示す。図１１は、照明光５１及び検出光４１とは直交する方向から見た検出装置１０３の構成図を示している。照明装置５からの照明光５１により検出領域１６に第１の方向２１の流れが生じる。従って、照明装置５は流れ発生部２を兼ねている。また、複合粒子は磁場発生部３により生じた磁場勾配に従って、第２の方向３１へ移動する。図１１において、検出部４と照明装置５とを対向するように配置した例を示したが、検出部４と照明装置５とを同じ側に配置するようにしてもよい。
【0056】
図１２に本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図を示す。複合粒子１３は磁場発生部３により生じた磁場勾配に従って第２の方向３１へ向かって移動する。これに対して、検出対象ではない他の物質１７には磁気標識物質が結合していないため、流れ発生部２により生じた流れに従って、第２の方向３１とは異なる第１の方向２１へ移動する。第２の方向３１に移動する粒子を検出することにより、複合粒子１３を検出することができる。
【0057】
本開示の実施形態１の変形例３に係る被測定物質の検出装置によれば、検出領域１６内において磁場勾配が生じる方向と略直交する方向から移動する複合粒子１３を検出することができるため、磁場勾配が生じる方向と略同一の方向から観察する場合に比べて長時間に渡って同一の複合粒子を検出することができる。
【0058】
以上のように、実施形態１に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法によれば、被測定物質に磁気標識物質が結合した複合粒子を検出することにより、被測定物質を容易に検出することができる。
【0059】
［実施形態２］
次に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置について説明する。図１３に本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４の構成図を示す。実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４が実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１と異なっている点は、複合粒子１３ｅは、蛍光標識物質１５をさらに含み、検出部４は、蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出する点である。実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４におけるその他の構成は、実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１における構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
次に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置について説明する。図１３に本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４の構成図を示す。実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４が実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１と異なっている点は、複合粒子１３ｅは、蛍光標識物質１５をさらに含み、検出部４は、蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出する点である。実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４におけるその他の構成は、実施形態１に係る被測定物質の検出装置１０１における構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0060】
容器１は、被測定物質１１、被測定物質１１に特異的に結合する磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５を含む溶液１４を保持する。ここで、溶液１４中の被測定物質１１の全てに磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５が結合して複合粒子１３ｅが形成されることが好ましい。
【0061】
容器１に、被測定物質１１、磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５を入れた時点では、被測定物質１１に磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５が結合していなくてもよい。即ち、容器１において発生した溶液１４の流れなどによって、被測定物質１１に磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５が結合する反応が促進されて、複合粒子１３ｅが生成されてもよい。
【0062】
照明装置５から照射された照明光５１は照明側光学フィルター５２を通り、ミラー４３で反射されて溶液１４に照射される。照明光５１には空間光を用いることができる。溶液１４中の複合粒子１３ｅ及び被測定物質以外の他の物質１７で反射された検出光４１は、検出側光学フィルター４２を通して検出部４に入射する。照明側光学フィルター５２は、蛍光標識物質１５に照射されることで蛍光標識物質１５が蛍光を励起する波長の光を通すが、その他の波長の光を通さない。検出側光学フィルター４２は、蛍光標識物質１５から励起された蛍光を通すが、その他の波長の光を通さない。
【0063】
図１４に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法の手順を説明するためのフローチャートを示す。実施形態２に係る被測定物質の検出方法が実施形態１に係る被測定物質の検出方法と異なっている点は、複合粒子１３ｅは、蛍光標識物質１５をさらに含み、蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出する点である。
【0064】
蛍光標識物質１５には、被測定物質１１と特異的に結合するものと、被測定物質１１と特異的に結合しないものが存在する。本実施形態においては、被測定物質１１と特異的に結合する蛍光標識物質１５を使用する場合について説明する。
【0065】
まず、ステップＳ２０１において、容器１に、被測定物質１１、並びに被測定物質１１に特異的に結合する磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５を含む溶液１４を保持させる。
【0066】
次に、ステップＳ２０２において、流れ発生部２が、少なくとも溶液１４中に第１の方向２１の流れを発生させる。図１３に示した例では、照明装置５が流れ発生部２を兼ねている。溶液１４中に流れが生じることにより、被測定物質１１に磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５が結合した複合粒子１３ｅが得られる。
【0067】
次に、ステップＳ２０３において、磁場発生部３が、複合粒子１３ｅを第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ移動させるために磁場勾配を発生させる。
【0068】
次に、ステップＳ２０４において、検出部４が、蛍光標識物質１５を検出することにより、第２の方向３１に移動する蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出する。
【0069】
図１８（ａ）に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部４の撮像部４４が撮像した溶液１４中の検出領域１６における初期画像を示す。図１８（ｂ）に、初期画像取得時から所定時間経過後に取得した画像を示す。図１８（ａ）及び（ｂ）の黒丸、及び白丸は、それぞれ複合粒子１３、及び他の物質１７を表している。図１８（ｂ）において、線分は、ある時刻（例えば、初期画像取得時）から所定時間経過後までにおける粒子の軌跡を表しており、粒子の移動の速度と方向を示している。これを移動量ベクトルと表記することにする。
【0070】
ここで定義した移動量ベクトルを用いて、具体的に、複合粒子と、他の物質とを分別する方法について説明する。なお、以下の説明では、蛍光を用いた場合について説明するが、蛍光を用いない場合についても同様に適用できる。
【0071】
蛍光を用いた場合において、分離すべき他の物質とは、複合粒子１３以外で、かつ磁場勾配による第２の方向３１の力を受けない粒子である。分離すべき他の物質は、例えば、いずれの粒子とも結合していない単体の蛍光標識物質１５、及び、夾雑物等の被測定物質以外の粒子と蛍光標識物質１５とが結合した物質である。
【0072】
【0073】
図１９（ａ）で、白丸で示した他の物質１７は、流れに相当する力（第１の方向２１の力（図１３参照））を受けるため、ＸＹ平面上において原点の右側に移動量ベクトルが集中する。つまり、他の物質１７の移動速度及び方向は、他の物質１７のＸＹ平面上の位置に関わらず、ほぼ同一であることを示している。矢印Ａは、他の物質１７の移動量ベクトルを代表して示したものである。
【0074】
一方、複合粒子１３は、磁場勾配により生じる第２の方向３１（図１３参照）の力を受けるが、複合粒子１３の位置によって、磁場勾配の大きさと方向が異なる。そのため、図１９（ａ）の線分で示す移動量ベクトルＢのように、ＸＹ座標の原点から様々な方向にベクトルが向いている。しかし、その終点は、図の点線で示すようにおおよそ一定の半径を持つ円周上に分布することになる。より具体的には、複合粒子１３の終点は、所定の範囲の半径を持つ円周上に分布する。これは、複合粒子１３がどの位置にあっても、磁場勾配が一番大きい磁石の中心付近に向かって、複合粒子１３が移動するためである。
【0075】
ここで、円周の中心が原点からズレているのは、複合粒子１３には、第１の方向２１及び第２の方向３１の両方の力が働いているためである。つまり、移動量ベクトルＡと磁場勾配による力による移動量ベクトルとの合成が移動量ベクトルＢである。
【0076】
もし第１の方向２１の力がゼロの場合、図１９（ｂ）に示すように、移動量ベクトルＢ´の円周の中心は原点に一致する。一方、他の物質１７は静止するため、移動量ベクトルＡはゼロとなる。
【0077】
以上のような手法により、粒子の移動速度及び方向を用いて、複合粒子と他の物質とを分別することが可能である。改めてその手順を書くと、以下のようになる。
【0078】
１）図１８（ｂ）に示すように、ある時刻と、一定時間経過後の粒子の移動ベクトルを連続的に求めて、移動量ベクトルデータベースを作成する。
２）移動量ベクトルデータベースを用いて、図１９（ａ）に示すように、移動量ベクトルが中心付近に集中して、かつ時間経過に対して変動が少ない粒子を、複合粒子１３ではないと判断して除外する。
３）移動量ベクトルデータベースを用いて、図１９（ａ）に示すように、移動量ベクトルＡの終点を円の中心とする移動量ベクトルを有する粒子を複合粒子の候補と判断する。
４）複合粒子の候補の中から、時間経過後とともに、移動量ベクトルの長さが変化し、かつ、ベクトルの方向が一定しているものを、複合粒子１３と判定して、その粒子数をカウントする。
２）移動量ベクトルデータベースを用いて、図１９（ａ）に示すように、移動量ベクトルが中心付近に集中して、かつ時間経過に対して変動が少ない粒子を、複合粒子１３ではないと判断して除外する。
３）移動量ベクトルデータベースを用いて、図１９（ａ）に示すように、移動量ベクトルＡの終点を円の中心とする移動量ベクトルを有する粒子を複合粒子の候補と判断する。
４）複合粒子の候補の中から、時間経過後とともに、移動量ベクトルの長さが変化し、かつ、ベクトルの方向が一定しているものを、複合粒子１３と判定して、その粒子数をカウントする。
【0079】
以上の処理を、処理部４５で行うことで、連続して取得した画像から、複合粒子の数をカウントすることが可能である。
【0080】
移動量ベクトルを求める際の時間間隔は、粒子の移動速度や、カメラ等の画像取得のフレームレートに応じて調整することができる。
【0081】
本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法によれば、蛍光標識物質１５を結合させた粒子を検出することにより、実施形態１における複合粒子１３に比べて小さいサイズの粒子を検出することができる。
【0082】
被測定物質１１と特異的に結合しない蛍光標識物質１５を使用する場合、蛍光標識物質１５が他の物質１７と結合する可能性がある。蛍光標識物質１５が他の物質１７と結合した場合であっても、動きの違いから、蛍光標識物質１５が結合した他の物質１７と複合粒子とを区別して、複合粒子を検出することができる。また、被測定物質１１等の粒子と結合しない蛍光標識物質１５が容器１の中に存在する可能性がある。被測定物質１１等の粒子と結合しない蛍光標識物質１５が存在する場合であっても、動きの違いから、検出部４は、被測定物質１１等の粒子と結合しない蛍光標識物質１５と複合粒子とを区別して、複合粒子を検出することができる。
【0083】
ここで、実施形態２に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法においては、検出領域１６において、照明装置５によって照明光５１を照射する領域を、磁場発生部３が存在する領域を避けるように設定することが好ましい。
【0084】
図１５（ａ）に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置１０４における被測定物質の軌跡を説明するための検出装置１０４の側面図を示す。図１５（ｂ）に、図１５（ａ）において検出部側から見た検出領域の上面図を示す。図１６に本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置によって検出した溶液中の検出領域における被測定物質及び他の物質の移動方向を示す図を示す。蛍光標識物質１５が結合した複合粒子１３ｅは、磁場発生部３による磁場勾配により磁場発生部３の周辺に引き寄せられる。複合粒子１３ｅは照明光５１により蛍光を発するため、凝集した複合粒子１３ｅからは強い光が発せられ、検出領域１６の他の領域における複合粒子１３ｅの検出に影響を与える場合も考えられる。そこで、照明光５１を照射する領域を磁場発生部３の周辺を除いた照明領域５３とすることが好ましい。
【0085】
次に、検出部が取得した画像から複合粒子を検出するための画像処理の方法について説明する。図１７（ａ）に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置を構成する検出部の撮像部が撮像した溶液中の検出領域における画像を示し、図１７（ｂ）に、検出部の処理部による画像処理により得られた、図１７（ａ）の画像における各粒子の検出光の輝度を示す。「他の物質１７」は、実際は画像に写らないが、図１７（ａ）では、説明の便宜のために表示している。「他の物質１７」は、蛍光標識物質１５が結合していない粒子を表す。図１７（ｂ）に示すように、検出部４の撮像部４４撮像した画像において、検出部４の処理部４５が、画像処理により複合粒子１３ｅ等の蛍光標識物質１５が結合した粒子、及び、いずれの物質とも結合していない蛍光標識物質１５を検出する。具体的には、画面の平均輝度と最大輝度の中間点を閾値として、閾値を超える輝度を示す粒子を、蛍光標識物質１５又は蛍光標識物質１５が結合した粒子と判定することができる。ただし、このような例には限られず、蛍光標識物質１５又は蛍光標識物質１５が結合した粒子を判定するための閾値は任意に設定することができる。
【0086】
次に、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出装置による検出方法の２つの具体例について説明する。第１の例は、蛍光標識物質を使用する検出方法である。図２０（ａ）～（ｄ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法によって蛍光標識物質を使用する場合の測定手順を示す図である。
【0087】
まず、図２０（ａ）に示すように、唾液（６）０．５［ｍｌ］を採取容器７に採取する。次に、図２０（ｂ）に示すように、シリンジ８で唾液６を濾過し、蛍光標識物質１５と磁気標識物質１２を含む溶液を入れた容器１に濾過した唾液６を添加して溶液１４ａを作製する。シリンジ８には、細菌及び真菌等と比較して大きな異物（ゴミ）を除去するためのフィルターを設けるようにしてもよい。
【0088】
次に、図２０（ｃ）に示すように、試料容器回転機構６１で溶液１４ａを攪拌して、複合体形成反応を進める。次に、図２０（ｄ）に示すように、試料容器回転機構６１で溶液１４ａを一定速度で回転させながら、容器１の底面に磁場発生部３である小さな磁石を近づけ、容器１の底の１点に向かって複合粒子を濃縮する。このとき、複合粒子は、攪拌により渦巻状の経路を描きながら、容器１の中心に向かって移動する。この様子を検出部４で撮像し、図５～７のように画像認識により複合粒子を検出する。
【0089】
第２の例は、蛍光染色を行う検出方法である。図２１（ａ）～（ｅ）は、本開示の実施形態２に係る被測定物質の検出方法によって蛍光染色を行う場合の測定手順を示す図である。
【0090】
まず、図２１（ａ）に示すように、唾液（６）０．５［ｍｌ］を採取容器７に採取する。次に、図２１（ｂ）に示すように、シリンジ８で唾液６を濾過し、蛍光染色液（０．５［ｍｌ］）を含む溶液を入れた容器１に濾過した唾液６を添加して溶液１４ｂを作製する。
【0091】
次に、図２１（ｃ）に示すように、試料容器回転機構６１で溶液１４ｂを攪拌して、染色を進める。次に、図２１（ｄ）に示すように、溶液１４ｂに磁気標識物質を含む溶液１４ｃを添加して溶液１４ｄを作製し、試料容器回転機構６１で溶液１４ｄを攪拌により複合粒子の形成を進める。次に、図２１（ｅ）に示すように、試料容器回転機構６１で溶液１４ｄを一定速度で回転させながら、容器１の底面に磁場発生部３である小さな磁石を近づけ、容器１の底の１点に向かって複合粒子を濃縮する。このとき、複合粒子は、攪拌により渦巻状の経路を描きながら、容器１の中心に向かって移動する。この様子を検出部４で撮像し、図５～７のように画像認識により複合粒子を検出する。
【0092】
上記で示した数値例は一例であって、このような例には限定されない。
【0093】
［実施形態３］
次に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置について説明する。図２２（ａ）に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５の斜視図を示す。図２２（ｂ）に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置として、携帯端末を用いた場合における携帯端末画面の表示例を示す。図２３に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５において測定筐体を開いた状態の斜視図を示す。
次に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置について説明する。図２２（ａ）に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５の斜視図を示す。図２２（ｂ）に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置として、携帯端末を用いた場合における携帯端末画面の表示例を示す。図２３に、本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５において測定筐体を開いた状態の斜視図を示す。
【0094】
本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５はスマートフォン等の携帯端末２００を用いて被検出物質の検出を行う点を特徴としている。容器１、磁場発生部３及び照明装置５は測定筐体１００に格納される。測定筐体１００は、上部筐体１００ａ及び下部筐体１００ｂからなる。照明装置５は下部筐体１００ｂに格納されている。容器１は下部筐体１００ｂの上面に載置されている。容器１の側面には磁場発生部３が配置されている。上部筐体１００ａの上面には携帯端末２００が載置され、携帯端末２００のカメラ等の検出部４に検出光４１が入射するように開口部２０１が設けられている。照明装置５からの照明光５１は容器１を下から照射し、検出光４１は携帯端末２００の検出部４に入射する。容器１は照明光５１により加熱されるため、照明装置５が流れ発生部２を兼ねている。
【0095】
本開示の実施形態３に係る被測定物質の検出装置１０５の測定原理は実施形態１に係る検出装置１０１と同様である。携帯端末２００の検出部４で撮像した画像は、携帯端末２００の表示部２００ａ内の画像表示領域２００ｂに表示することができる。また取得した画像から解析された被測定物質の数や移動速度等のデータは、表示部２００ａ内のデータ表示領域２００ｃに表示することができる。本開示の実施形態のように、携帯端末を利用して画像を検出し、画像処理を行うことにより簡便に被測定物質の検出を行うことができる。
【0096】
次に、実施形態１～３に係る被測定物質の検出装置において使用する容器の例について説明する。上記の実施形態において使用する容器の形状の例として主として平底型の容器について説明したが、このような例には限られない。即ち、図８のように、容器１の形状は、底面が曲面でもよく、特定の形状に限定されない。図２４（ａ）～（ｃ）に本開示の実施形態１～３に係る被測定物質の検出装置において使用する容器の例の側面図を示す。図２４（ａ）は平底型、図２４（ｂ）は丸底型、図２４（ｃ）はテーパー型の容器の側面図を示す。
【0097】
図２４（ａ）～（ｃ）に示した形状は一例であって、このような例には限られない。即ち、平底、丸底、テーパーに限られず、それらの中間的な形状でもよい。また、テーパーに沿って磁力が働くようにテーパー形状や磁石形状を設定することで、検出領域を通過する粒子の割合を増やすことができる。
【0098】
図２５に本開示の実施形態１～３に係る被測定物質の検出装置において使用する容器及び磁場発生部の側面図の例を示す。図２５（ａ）は先尖形状の磁場発生部を有する例であり、図２５（ｂ）は図２５（ａ）に加えて容器がヨークを有する例を示す。
【0099】
図２５（ａ）に示すように、容器１の先端を尖らせることで、容器１の底の１点に被測定物質を濃縮することができ、濃縮効率を向上させることができる。さらに、図２５（ｂ）に示すようにヨーク１０を設置することで、磁場発生部３による磁界強度を上げることができる。さらに、容器１の底の形状と磁力線３２の形状とを一致させることにより、検出領域１６内に磁気濃縮経路を集めて、検出効率を上げることができる。また、図２５（ｂ）において、検出領域１６が容器１の底面の一部を含む例を示したが、このような例には限られず、検出領域を１６ａで示すように、容器１の底面から離間した領域に設けてもよい。
【0100】
次に、被測定物質１１の例として、カンジダ菌、大腸菌、ＣＲＰ（Ｃ反応性蛋白）について、これらの検出手順の具体例について説明する。
【0101】
［実施例１］
蛍光標識物質を用いずにカンジダ菌を検出する場合の例について説明する。真菌類であるカンジダ菌の大きさは、約５～１０［μｍ］である。カンジダ菌は、ヒトの唾液、体表や消化管等に生息する常在菌である。図１に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるカンジダ菌を含む試料溶液４［μＬ］と、カンジダアルビカンス抗体が結合した磁気標識物質１２のＰＢＳ溶液４［μＬ］とを容器１内で混合して、複合粒子を作製する。被測定物質１１であるカンジダ菌に、予めビオチン標識したカンジダアルビカンス抗体を結合させ（混合＋反応）、その後、アビジン標識した磁気標識物質１２を結合させてもよい。
蛍光標識物質を用いずにカンジダ菌を検出する場合の例について説明する。真菌類であるカンジダ菌の大きさは、約５～１０［μｍ］である。カンジダ菌は、ヒトの唾液、体表や消化管等に生息する常在菌である。図１に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるカンジダ菌を含む試料溶液４［μＬ］と、カンジダアルビカンス抗体が結合した磁気標識物質１２のＰＢＳ溶液４［μＬ］とを容器１内で混合して、複合粒子を作製する。被測定物質１１であるカンジダ菌に、予めビオチン標識したカンジダアルビカンス抗体を結合させ（混合＋反応）、その後、アビジン標識した磁気標識物質１２を結合させてもよい。
【0102】
ビオチン標識したカンジダアルビカンス抗体は、GeneTex社製 Anti-Candida albicans, Mouse(B341M)_IgGと、Thermo Fisher社製のEZ-Link NHS-LC-Biotinの合成によって得られる。また、アビジン標識した磁気標識物質１２として、Invitrogen社製のDynabeads M-280 Streptavidinを用いた。
【0103】
混合した溶液１４は、対流が起こる容器１内で反応が進み、カンジダ菌-カンジダアルビカンス抗体-磁気標識物質１２の複合粒子１３が形成される。対流を発生させる手段は、溶液１４に第１の方向２１に流れを発生させる流れ発生部２（対流、容器移動、容器回転、フローセル、重力等）であればよい。例えば、照明装置５からの照明光５１により対流が生じ、第１の方向２１に流れが生じる。
【0104】
この容器１に、外部磁場をかけると磁気標識物質１２が特徴的な動きをする。つまり、被測定物質１１であるカンジダ菌及び磁気標識物質１２を含む複合粒子１３が特徴的な動きをする。外部磁場を発生させる手段として、検出領域１６に磁場勾配を発生させる磁場発生部３（例えば、磁石、電磁石、磁性膜等）を用いることができる。
【0105】
これに、照明装置５により照明光５１として空間光（透過光及び落射光のどちらでもよい）を照射し、複合粒子１３から反射した検出光４１を検出部４で５０～１０００倍の倍率で観察すると、複合粒子１３、磁気標識物質１２、他の物質のそれぞれの形状及び挙動を確認することができる。カンジダ菌を含む複合粒子１３は、カンジダ菌特有の形状（酵母状、菌糸状）、複合粒子１３の形状、外部磁場により第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ向かって移動する特徴的な動きで判別することができる。これを、検出部４として光学検出手段（例えば、イメージセンサ等）を用いて２次元画像を取得し、さらに画像解析を加えることで、被測定物質１１であるカンジダ菌の定量的な検出ができた。
【0106】
本開示の実施例に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法において使用する磁気標識物質について説明する。磁気標識物質１２は、バイオメディカル応用に用いられる磁気ビーズの構造を備え、磁性体としてはスピネルフェライトが多く用いられる。磁気標識物質１２のサイズはナノメートル単位からミクロン単位まで様々であるが、ナノサイズの方が、表面積が広く、溶液中でのブラウン運動による平均拡散が長いので、被測定物質との反応性が良い。一方、粒子サイズが小さいので磁力が弱くなる。磁気標識物質１２には、１０［ｎｍ］から１０［μｍ］のサイズのものを用いることができる。
【0107】
［実施例２］
蛍光標識物質を用いずに大腸菌を検出する場合の例について説明する。細菌類である大腸菌の大きさは、短軸が０．４～０．７［μｍ］、長軸が２．０～４．０［μｍ］である。環境中に存在する細菌（バクテリア）の主要な種の一つである。図１に示すように、溶液１４として、被測定物質１１である大腸菌を含む試料溶液５［μＬ］、磁気標識物質１２としてThermo Fisher社製Dynabeads anti-E.coli O157のＰＢＳ溶液５［μＬ］を容器１内で混合する。
蛍光標識物質を用いずに大腸菌を検出する場合の例について説明する。細菌類である大腸菌の大きさは、短軸が０．４～０．７［μｍ］、長軸が２．０～４．０［μｍ］である。環境中に存在する細菌（バクテリア）の主要な種の一つである。図１に示すように、溶液１４として、被測定物質１１である大腸菌を含む試料溶液５［μＬ］、磁気標識物質１２としてThermo Fisher社製Dynabeads anti-E.coli O157のＰＢＳ溶液５［μＬ］を容器１内で混合する。
【0108】
混合した溶液１４は対流が起こる容器１内で反応が進み、大腸菌-抗大腸菌抗体-磁気標識物質１２の複合粒子１３が形成される。対流を発生させる手段は、溶液１４に第１の方向２１に流れを発生させる流れ発生部２（対流、容器移動、容器回転、フローセル、重力等）であればよい。例えば、照明装置５からの照明光５１により対流が生じ、第１の方向２１に流れが生じる。その後、磁場発生部３により磁場をかけて複合粒子１３を第２の方向３１へ移動させ、空間光である照明光５１により複合粒子１３を検出する工程は、上述したカンジダ菌の場合と同様であるため省略する。
【0109】
［実施例３］
蛍光標識物質を用いてカンジダ菌を検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるカンジダ菌を含む試料溶液４［μＬ］、蛍光標識物質１５を含む蛍光染色液２［μＬ］、磁気標識物質１２のＰＢＳ溶液２［μＬ］を容器１内で混合する。蛍光標識物質１５を含む蛍光染色液である蛍光標識試薬には、トラストメディカル株式会社製の真菌用蛍光染色液 ファンギフローラYを用いた。
蛍光標識物質を用いてカンジダ菌を検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるカンジダ菌を含む試料溶液４［μＬ］、蛍光標識物質１５を含む蛍光染色液２［μＬ］、磁気標識物質１２のＰＢＳ溶液２［μＬ］を容器１内で混合する。蛍光標識物質１５を含む蛍光染色液である蛍光標識試薬には、トラストメディカル株式会社製の真菌用蛍光染色液 ファンギフローラYを用いた。
【0110】
ビオチン標識したカンジダアルビカンス抗体は、GeneTex社製 Anti-Candida albicans, Mouse(B341M)_IgG と、Thermo Fisher社製のEZ-Link NHS-LC-Biotinの合成によって得られる。また、アビジン標識した磁気標識物質１２として、Invitrogen社製のDynabeads M-280 Streptavidinを用いた。この他、蛍光標識手段として、蛍光標識物質を用いる方法や蛍光共鳴エネルギー移動を応用した方法などを用いても良い。
【0111】
また、抗体はカンジダアルビカンス抗体のほか、β1,3-グルカン抗体など、真菌と特異的な反応をするものであれば良い。
【0112】
混合した溶液１４は、対流が起こる容器１内で反応が進み、蛍光標識されたカンジダ菌-カンジダアルビカンス抗体-磁気標識物質１２の複合粒子１３ｅが形成される。対流を発生させる手段は、溶液１４に第１の方向２１に流れを発生させる流れ発生部２（対流、容器移動、容器回転、フローセル、重力等）であればよい。例えば、照明装置５からの照明光５１により対流が生じ、第１の方向２１に流れが生じる。
【0113】
この容器１に、外部磁場をかけると磁気標識物質１２が特徴的な動きをする。つまり、被測定物質１１であるカンジダ菌、磁気標識物質１２及び蛍光標識物質１５を含む複合粒子１３ｅが第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ向かって移動する特徴的な動きをする。外部磁場を発生させる手段としては、検出領域１６に磁場勾配を発生させる磁場発生部３（例えば、磁石、電磁石、磁性膜等）を用いることができる。
【0114】
これに、照明装置５により照明光５１として蛍光標識物質の励起波長を有する空間光（透過光及び落射光のどちらでもよい）を照射し、複合粒子１３ｅから反射した検出光４１を検出部４で５０～１０００倍の倍率で蛍光観察すると、蛍光標識物質１５を含む複合粒子１３ｅ及び未反応の蛍光標識物質１５が光の点として観察できる。さらに、磁気標識物質１２を含む複合粒子１３ｅは外部磁場により第１の方向２１とは異なる第２の方向３１へ向かって移動する特徴的な動きをし、判別ができる。これを、検出部４として光学検出手段（例えば、イメージセンサ等）を用いて２次元画像を取得し、さらに画像解析を加えることで、被測定物質１１であるカンジダ菌の定量的な検出ができた。また、蛍光波長光源に加えて白色光など他の波長を組み合わせると、蛍光と動きの情報に加えて細胞の形状やバックグラウンドの情報も取得できるようになり、複雑な試料溶液の検出に有効である。
【0115】
次に、本開示の実施例に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法において使用する蛍光標識物質について説明する。蛍光標識物質には、１０［ｎｍ］から１０［μｍ］のサイズのものを用いることができる。フルオレセイン（ＦＩＴＣ）など蛍光色素で標識された蛍光標識物質１５は、磁気標識物質１２よりサイズが小さいので、反応性が高いと考えられる。そのため、溶液１４中に蛍光標識物質１５と磁気標識物質１２とを同時に加えて複合体反応を開始すると、蛍光標識物質１５の反応が速く進むため、被測定物質１１の表面に結合する磁気標識物質１２が減ってしまう可能性がある。
【0116】
これを防ぐには、磁気標識物質１２を先に加えて反応を進めた後、蛍光標識物質１５を加えるのが望ましいと考えられる。つまり、被測定物質１１に結合した磁気標識物質１２同士のすき間に、サイズの小さい蛍光標識物質１５が入り込むことができると考えられる。磁気標識物質１２がサイズの大きい粒子に対しては立体障壁になっている。つまり、粒子サイズの大きさにより反応させる順序を変えることで、反応の偏りを防ぐことができる。
【0117】
［実施例４］
蛍光標識物質を用いて大腸菌を検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１である大腸菌を含む試料溶液、蛍光標識物質１５により蛍光標識した抗大腸菌抗体、磁気標識物質１２により磁気標識した抗大腸菌抗体Thermo Fisher社製Dynabeads anti-E.coli O157を容器１内で混合する。蛍光標識した抗大腸菌抗体は、アブカム社製Anti-E. coli antibody (Biotin)とポリサイエンス社製Streptavidin Microspheres １．０［μｍ］の合成から得られる。
蛍光標識物質を用いて大腸菌を検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１である大腸菌を含む試料溶液、蛍光標識物質１５により蛍光標識した抗大腸菌抗体、磁気標識物質１２により磁気標識した抗大腸菌抗体Thermo Fisher社製Dynabeads anti-E.coli O157を容器１内で混合する。蛍光標識した抗大腸菌抗体は、アブカム社製Anti-E. coli antibody (Biotin)とポリサイエンス社製Streptavidin Microspheres １．０［μｍ］の合成から得られる。
【0118】
混合した溶液１４は、対流が起こる容器１内で反応が進み、蛍光標識物質１５-大腸菌-磁気標識物質１２の複合粒子１３ｅが形成される。対流を発生させる手段は、溶液１４に第１の方向２１に流れを発生させる流れ発生部２（対流、容器移動、容器回転、フローセル、重力等）であればよい。例えば、照明装置５からの照明光５１により対流が生じ、第１の方向２１に流れが生じる。その後、磁場発生部３により磁場をかけて複合粒子１３ｅを第２の方向３１へ移動させ、空間光である照明光５１により蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出し、検出した粒子の動きに基づいて、複合粒子１３ｅを検出する工程は、上述したカンジダ菌の場合と同様であるため省略する。
【0119】
［実施例５］
蛍光標識物質を用いてＣＲＰを検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるＣＲＰを含む試料溶液に、磁気標識物質１２により磁気標識された抗ＣＲＰ抗体と、蛍光標識物質１５により蛍光標識された抗ＣＲＰ抗体を添加し、複合粒子１３ｅを形成する。蛍光標識した抗ＣＲＰ抗体として、ＦＩＴＣ蛍光体で標識した抗ＣＲＰ抗体を用いたり、蛍光標識ＣＲＰ抗体として、ビオチン標識抗ＣＲＰ抗体と、アビジン標識蛍光ビーズを予め反応させて用いたりすることにより、複合体を形成することができる。これらの例のほか、蛍光色素にはＦＩＴＣ、ＰＥ、ローダミン、Ｃｙ色素、AlexaRなど各種あり、励起波長と蛍光波長が異なるものを用いることも出来る。その後、磁場発生部３により磁場をかけて複合粒子１３ｅを第２の方向３１へ移動させ、空間光である照明光５１により蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出し、検出した粒子の動きに基づいて、複合粒子１３ｅを検出する工程はカンジダ菌の場合と同様であるため省略する。
蛍光標識物質を用いてＣＲＰを検出する場合の例について説明する。図１３に示すように、溶液１４として、被測定物質１１であるＣＲＰを含む試料溶液に、磁気標識物質１２により磁気標識された抗ＣＲＰ抗体と、蛍光標識物質１５により蛍光標識された抗ＣＲＰ抗体を添加し、複合粒子１３ｅを形成する。蛍光標識した抗ＣＲＰ抗体として、ＦＩＴＣ蛍光体で標識した抗ＣＲＰ抗体を用いたり、蛍光標識ＣＲＰ抗体として、ビオチン標識抗ＣＲＰ抗体と、アビジン標識蛍光ビーズを予め反応させて用いたりすることにより、複合体を形成することができる。これらの例のほか、蛍光色素にはＦＩＴＣ、ＰＥ、ローダミン、Ｃｙ色素、AlexaRなど各種あり、励起波長と蛍光波長が異なるものを用いることも出来る。その後、磁場発生部３により磁場をかけて複合粒子１３ｅを第２の方向３１へ移動させ、空間光である照明光５１により蛍光標識物質１５が結合した粒子を検出し、検出した粒子の動きに基づいて、複合粒子１３ｅを検出する工程はカンジダ菌の場合と同様であるため省略する。
【0120】
以上説明した本開示の実施例に係る被測定物質の検出装置及び被測定物質の検出方法によれば、溶液中の数ミクロンのサイズの細菌・真菌等を検出することができる。
【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】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
