特許 7474950 病原体検出装置

(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】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】病原体検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/00 20060101AFI20240419BHJP

   G01N 33/569 20060101ALI20240419BHJP

   G01N 33/53 20060101ALI20240419BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20240419BHJP

【ＦＩ】

G01N35/00 E

G01N33/569 L

G01N33/53 D

G01N21/64 F

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021503468

(86)(22)【出願日】2020-01-31

(86)【国際出願番号】 JP2020003633

(87)【国際公開番号】W WO2020179303

(87)【国際公開日】2020-09-10

【審査請求日】2022-12-20

(31)【優先権主張番号】P 2019041038

(32)【優先日】2019-03-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】原 恒平

(72)【発明者】

【氏名】西尾 和晃

【審査官】北条 弥作子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０６６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７０３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１１８２５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３２３８１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１７８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】LAU, Lincoln L. H.，Viral Shedding and Clinical Illness in Naturally Acquired Influenza Virus Infections，JID，2010年05月15日，201，1509-1516

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００

Ｇ０１Ｎ １／０２

Ｇ０１Ｎ ３３／４８～３３／９８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象者の体温を計測し、前記体温を示す情報を出力する取得部と、
前記対象者が保有する病原体または前記対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する捕集部と、
前記捕集部で捕集された前記病原体を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果を通知する通知部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記取得部が出力した前記体温が所定の閾値を超え、且つ前記検出部での検出結果が陰性であった場合に、前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御し、
前記制御部は、前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御する際に、再検出にかける時間を前回の検出にかける時間と同じになるように制御する、または、
前記制御部は、前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御する前に、前記病原体を再捕集するよう、かつ再捕集にかける時間を前回の捕集にかける時間と同じになるよう前記捕集部を制御し、前記捕集部で再捕集された前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御する
病原体検出装置。

【請求項2】

前記病原体検出装置は、さらに、前記病原体を再検出するよう前記制御部が前記検出部を制御するか否かを、所定の指示に応じて決定する決定部を備える
請求項１に記載の病原体検出装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記取得部が出力した前記体温が所定の閾値を超え、且つ前記検出部での検出結果が陰性であった場合に、前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御する動作を所定の回数行う
請求項１または２に記載の病原体検出装置。

【請求項4】

前記通知部は、さらに、前記取得部が出力した前記体温が所定の閾値を超え、且つ前記検出部での検出結果が陰性であった場合に、前記捕集部での病原体の捕集方法に関する通知を行う
請求項１～３のいずれか１項に記載の病原体検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象者に応じて病原体の検出動作を変更する病原体検出装置および病原体検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

介護施設、病院、学校等でのインフルエンザ等の感染症の感染拡大は社会問題である。特許文献１は、蛍光分光法、表面増強ラマン散乱分光法、または、抗原抗体反応を利用した免疫クロマトデバイスにより空気中を浮遊するウイルスの濃度を計測することを開示する。

【0003】

非特許文献１は、感染者の保持ウイルス量は感染者の体温と相関があり、体温と保持ウイルス量とが比例することを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１７８９９３号公報

【文献】Lincoln L. H. Lau, Benjamin J. Cowling, Vicky J. Fang, Kwok-Hung Chan, Eric H. Y. Lau, Marc Lipsitch, Calvin K. Y. Cheng, Peter M. Houck, Timothy M. Uyeki, J. S. Malik Peiris, and Gabriel M. Leung, "Viral Shedding and Clinical Illness in Naturally Acquired Influenza Virus Infections", The Journal ofInfectious Diseases, 201 1509－1516 (2010)

【発明の概要】

【0005】

しかしながら、従来の技術では、対象者の容態によらず、病原体を検出できたか否かによって陽性か陰性かの判断がなされるため、例えば対象者の呼気に含まれる病原体を捕集して検出する際の試料の捕集ミス等に起因する偽陰性の問題があった。

【0006】

本開示は、対象者の病原体の検出における偽陰性を低減できる技術を提供する。

【0007】

本開示の一態様に係る病原体検出装置は、対象者の体温を計測し、前記体温を示す情報を出力する取得部と、前記対象者が保有する病原体または前記対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する捕集部と、前記捕集部で捕集された前記病原体を検出する検出部と、前記検出部での検出結果を通知する通知部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記が出力した前記体温が所定の閾値を超え、且つ前記検出部での検出結果が陰性であった場合に、前記病原体を再検出するよう前記検出部を制御する。

【0008】

尚、この包括的又は具体的な態様は、方法、システム、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の記録媒体を含む。

【0009】

本開示によれば、対象者の病原体の検出における偽陰性を低減できる。本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態に係る病原体検出装置の外観の一例を示す図

【図2】実施の形態に係る病原体検出装置の概略構成を示す図

【図3】実施の形態に係るサイクロンの機能を説明するための図

【図4】実施の形態に係る検出装置の構成を示す図。

【図5】抗原抗体反応の詳細を説明するための図

【図6】表面プラズモン共鳴を利用する場合の基材の構造の一例を示す図

【図7】実施の形態に係る病原体検出装置の機能構成の一例を示すブロック図

【図8】対象者の保持ウイルス量と対象者の体温との関係を示すグラフ示す図

【図9】実施の形態に係る病原体検出装置の動作の一例を示すフローチャート

【図10】実施の形態に係る通知部による捕集方法に関する通知の一例を示す図

【図11】実施の形態に係る通知部による再検出をするか否かを選択させるための通知の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

（実施の形態）
［病原体検出装置の概要］
病原体検出装置は、空気中に浮遊する、例えばインフルエンザウイルスのようなウイルスを始めとする病原体を捕集可能な捕集機能と、捕集した病原体を含む抽出液を検査することで病原体を検出する機能を有する。検出においては、抗体が特異的に抗原と結合する作用を利用し、病原体を含む抽出液に含まれる病原体構成物に特異的に結合する抗体を用いる。

【0013】

図１は、実施の形態に係る病原体検出装置１０の外観の一例を示す図である。

【0014】

病原体検出装置１０は、対象者（例えば病原体検出装置１０によって病原体を有しているか否かの検査を受ける被験者）が吐き出す息を対象者から直接採取する構成である。病原体検出装置１０は、図１に示すように、例えば、筐体の外側に人の体温を計測する体温計測装置１００と、検出対象となる空気を採取するための空気吸入口２１０と、検出結果を表示する表示装置５００とが露出されている。なお、図１で示した病原体検出装置１０の外観は一例であり、この構成に限定されるものではない。

【0015】

図２は、実施の形態に係る病原体検出装置１０の概略構成を示す図である。

【0016】

図２に示すように、病原体検出装置１０は、体温計測装置１００と、捕集装置２００と、検出装置３００と、コントローラ４００と、表示装置５００とを備える。以下に、体温計測装置１００、捕集装置２００、検出装置３００、コントローラ４００および表示装置５００の詳細について説明する。

【0017】

［体温計測装置］
体温計測装置１００は、対象者の体温を計測する温度センサである。体温計測装置１００は、例えば、対象者の身体に接触することで対象者の体温を計測する接触型の温度センサ、または、対象者の身体に接触せずに対象者の体温を計測する非接触型の温度センサである。接触型の温度センサは、例えば熱電対などを利用した温度センサである。非接触型の温度センサは、例えば赤外線センサを利用して対象者の身体から放出される赤外線量を計測することで体温を計測する温度センサである。体温計測装置１００は、上記の例に限定されるものではなく、対象者の体温を計測できるものであれば他の公知のものを用いてもよい。体温計測装置１００は、体温の計測結果を記憶するメモリを有していてもよい。

【0018】

体温計測装置１００は、体温の計測結果として、計測した体温に対応付けて、当該体温を計測した計測日時、及び／または、当該体温の対象者を識別する識別情報をメモリに記憶してもよい。体温計測装置１００は、体温の計測結果をコントローラ４００に出力する。

【0019】

［捕集装置の構成］
捕集装置２００は、空気中の病原体を含み得る微粒子を捕集して捕集液に混合する。図２に示すように、捕集装置２００は、吸引器２０２と、捕集液タンク２０４と、ポンプ２０６と、サイクロン２０８と、空気吸入口２１０と、洗浄液タンク２１２と、ポンプ２１４と、廃液タンク２２０と、液体流路２２２と、を備える。以下に、捕集装置２００の各構成要素について説明する。

【0020】

吸引器２０２は、空気吸入口２１０から周辺の雰囲気空気を吸入する。周辺の雰囲気空気は、周辺の雰囲気空気中を浮遊する微粒子を含む。微粒子は病原体を含み得る。周辺の雰囲気空気は、空気吸入口２１０よりサイクロン２０８に吸入される。

【0021】

捕集液タンク２０４は、空気中の病原体を捕集するための捕集液を保持するための容器である。

【0022】

ポンプ２０６は、捕集液タンク２０４内の捕集液をサイクロン２０８に供給する。

【0023】

サイクロン２０８は、空気吸入口２１０および捕集液タンク２０４に接続されており、吸引器２０２により空気吸入口２１０から吸入された空気中の病原体を含み得る微粒子と、ポンプ２０６により捕集液タンク２０４から供給された捕集液とを混合する。サイクロン２０８は、液体流路２２２を介して検出装置３００に接続されている。微粒子が混合された捕集液（以下、試料という）は、サイクロン２０８から液体流路２２２を介して検出装置３００に排出される。

【0024】

洗浄液タンク２１２は、サイクロン２０８および液体流路２２２を洗浄するための洗浄液を保持するための容器である。洗浄液タンク２１２は、サイクロン２０８に接続されており、洗浄液タンク２１２内の洗浄液は、ポンプ２１４によってサイクロン２０８に供給される。

【0025】

廃液タンク２２０は、不要な液体を貯蔵するための容器である。

【0026】

液体流路２２２は、サイクロン２０８から排出された試料を、検出装置３００に導くための経路である。

【0027】

図３は、実施の形態に係るサイクロン２０８の機能を説明するための図である。

【0028】

空気中に浮遊するインフルエンザウイルスのようなウイルスを捕集するには、もともと空気中に極微量しか浮遊していないことが予想されるため、大量の空気を取り込み、取り込んだ空気中のウイルスを液中に捕集することが必要となる。ここで液中にウイルスを捕集するのは、前述した抗体とウイルス構成物との結合を、一般に溶液中で行わせるためである。液体はウイルス構成物を変性することが無いよう不純物を除去した純水、あるいは純水に一般的にバイオ材料の溶媒として用いられるリン酸バッファを溶解した溶液であってもよい。例えば、ＰＢＳ（Phosphate buffered saline）およびトリス等が知られている。

【0029】

大量の空気を取り込む手段は、サイクロン２０８であってもよい。サイクロン２０８では、図３の（ａ）に示すように、吸引器２０２に接続されている吸引口２８１から空気が吸い込まれることで、空気吸入口２１０からサイクロン２０８内に空気が取り込まれ、取り込まれた空気は、サイクロン２０８内で高速に回転する。その際、取り込まれた空気に含まれる一定の大きさ以上の微粒子は、サイクロン２０８内における空気の流れに追従できず、遠心力でサイクロン２０８の内壁面に飛ばされ、空気から分離される。そして、空気から分離された微粒子は、サイクロン２０８の下部に集められる。

【0030】

このように、空気中に浮遊するインフルエンザウイルスは、サイクロン２０８の吸引を稼動することで、空気吸入口２１０からサイクロン２０８内に入り、遠心力によってサイクロン２０８の内壁面に向けて飛ばされる。そのサイクロン２０８の下部に所定の量の捕集液２８３を吸引開始前に満たしておくと、図３の（ｂ）に示すようにサイクロン２０８内の気流によって液が渦巻状の回転を行い、サイクロン２０８の内壁面を捕集液２８３がせり上がり、内壁面に向けて飛ばされたインフルエンザウイルスを溶液に捕捉することができる。捕集液２８３は、例えば、ポンプ２０６に接続されているサイクロン２０８の捕集液流入口２８２からサイクロン２０８内に供給される。

【0031】

なお、捕集装置２００は、空気中からのウイルスを捕集することに限らずに、対象者の咽頭、鼻腔等から滅菌綿棒等の検体採取器具を使用して採取された対象者の粘膜または粘液、鼻腔吸引により採取された粘液等からウイルスを捕集してもよい。捕集装置２００によるウイルスの捕集は、上記の例に限定されるものではなく、対象者からのウイルスを捕集できるものであれば他の公知の方法を用いてもよい。

【0032】

［検出装置の構成］
次に、検出装置３００について、図２および図４を参照しながら具体的に説明する。図４は、実施の形態に係る検出装置３００の構成を示す図である。

【0033】

検出装置３００は、捕集装置２００によって微粒子が混合された捕集液からウイルスの量を検出する。図２および図４に示すように、検出装置３００は、センサデバイス３０２と、導入部３０６と、光源３０８と、ビームスプリッタ３１０と、レンズ３１２と、検出部３１４と、を備える。以下に、検出装置３００の各構成要素について説明する。

【0034】

センサデバイス３０２は、センサセル３０４を備える。なお、図２では、センサデバイス３０２は、単一のセンサセル３０４を備えているが、複数のセンサセルを備えてもよい。

【0035】

本実施の形態では、センサデバイス３０２は、０．１ｐＭ～１００ｎＭの濃度範囲のウイルスを検出できる。本実施の形態では、ウイルス量を光学的に検出するために、表面増強蛍光法が利用される。

【0036】

センサセル３０４は、励起光が照射されたときに、表面プラズモンを生じさせることにより、ウイルスに結合した蛍光物質からの蛍光を増強する。図４に示すように、センサセル３０４は、流路３０４ａおよび検出領域３０４ｂを備える。

【0037】

流路３０４ａは、導入部３０６から滴下されたサンプル液体３０６１を検出領域３０４ｂに導くための経路である。

【0038】

検出領域３０４ｂは、表面プラズモンを利用してウイルスを光学的に検出するための領域である。検出領域３０４ｂには、例えば、図６に示す様な金属微細構造体が配置されており、光源３０８から励起光が照射されることにより表面プラズモンが生じる。金属微細構造体には、第１の抗体が固定されている。第１の抗体は、ウイルスに特異的に結合する固定化抗体である。検出領域３０４ｂの詳細については、図４および図５を用いて後述する。

【0039】

導入部３０６は、第２の抗体および試料をセンサセル３０４に導入する。具体的には、導入部３０６は、第２の抗体と試料とを含むサンプル液体３０６１をセンサセル３０４に滴下する。第２の抗体は、蛍光物質で標識された標識化抗体である。試料は、ウイルスを含み得る液体であり、本実施の形態ではサイクロン２０８から排出された捕集液である。

【0040】

試料にウイルスが含まれれば、当該ウイルスは、第１の抗体を介して金属微細構造体に結合する。このとき、ウイルスは、蛍光物質で標識された第２の抗体とも結合している。つまり、金属微細構造体に、第１の抗体、ウイルス、第２の抗体および蛍光物質の複合体が結合される。この状態で金属微細構造体に光が照射されると、ウイルスと間接的に結合している蛍光物質から蛍光が発せられ、当該蛍光が表面プラズモンによって増強される。以降において、表面プラズモンによって増強された蛍光を表面増強蛍光と呼ぶ。

【0041】

光源３０８は、センサセル３０４に励起光を照射する光照射部の一例である。光源３０８としては、公知の技術を特に限定することなく利用することができる。例えば半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザを光源３０８として利用することができる。なお、光源３０８は、ウイルスに含まれる物質と相互作用が小さい波長（例えば４００ｎｍ～２０００ｎｍ）の励起光を照射してもよい。さらには、励起光の波長は、半導体レーザが利用できる波長６００ｎｍ～８５０ｎｍであってもよい。

【0042】

ビームスプリッタ３１０は、光源３０８から照射された励起光から検出領域３０４ｂで発生した表面増強蛍光を分離する。具体的には、ビームスプリッタ３１０は、光源３０８からの励起光を通過させ、センサセル３０４で発生した表面増強蛍光を分離して検出部３１４に導く。

【0043】

レンズ３１２は、ビームスプリッタ３１０を通過した光源３０８からの励起光を検出領域３０４ｂに集光する。

【0044】

検出部３１４は、ビームスプリッタ３１０により導かれた表面増強蛍光を分光し、特定の波長帯の光を検出することにより、試料中のウイルスの量に相当する電気信号を出力する。検出部３１４は、特定の波長帯の光を検出できるものであれば公知の技術を特に限定無く利用することができる。例えば、検出部３１４として、光を分光するために特定の波長帯を透過させる干渉フィルター、回折格子を用いて分光するツェルニー型分光器、および、エシェル型分光器等を利用することができる。さらには、検出部３１４は、光源３０８からの励起光を除去するためのノッチフィルター、あるいは、光源３０８からの励起光を遮断し、かつ、センサセル３０４で発生した表面増強蛍光を透過させることができるロングパスフィルターを含んでもよい。

【0045】

ウイルスの濃度が低く、かつ、高精度のウイルス濃度検出を行う場合、検出部３１４がウイルスの濃度の検出を完了するまでに要する時間は長くなる。言い換えると、検出にかける時間を長くすることで、ウイルスの濃度の測定精度を高め得る（詳細は後述する）。

【0046】

検出装置３００は、特定の波長帯の光の強度とウイルス濃度との相関データを記憶しているメモリを有してもよい。検出部３１４が特定の波長帯の光の強度を検出した場合、検出部３１４は、メモリが記憶している相関データにおいて検出した強度に対応するウイルス濃度を特定し、特定したウイルス濃度を検出部３１４が検出したウイルス濃度として出力してもよい。

【0047】

相関データを生成する場合、相関データに含まれる特定の波長帯の光の強度は、検出装置３００が、ウイルス濃度の検出開始から所定時間経過時に検出する強度に基づいて決定してもよい。ウイルス濃度の検出開始時刻は、サンプル液体３０６１がセンサセル３０４に滴下された時刻であってもよい。検出部３１４はウイルス濃度の検出開始から当該所定時間経過時に特定の波長帯の光の強度を検出してもよい。

【0048】

検出装置３００は、検出部３１４による検出値と、相関データとを用いて、ウイルス濃度を算出するとしたが、ウイルス濃度の算出は、コントローラ４００などの他の機器により行われてもよい。この場合、他の機器が相関データを記憶しているメモリを有する。

【0049】

なお、検出装置３００は、上記の例に限定されるものではなく、ウイルスを検出できるものであれば他の公知の方法を用いてもよい。

【0050】

［コントローラの構成］
コントローラ４００は、病原体検出装置１０全体の動作を制御する。具体的には、コントローラ４００は、捕集装置２００、検出装置３００および表示装置５００を制御する。コントローラ４００は、体温計測装置１００において計測された体温の計測結果を取得する。

【0051】

より具体的には、コントローラ４００は、測定の開始を制御して、吸引器２０２に周辺の空気の吸引を開始させ、かつ、ポンプ２０６に、捕集液タンク２０４からサイクロン２０８に捕集液を供給させる。これにより、サイクロン２０８において捕集液と微粒子とが混合され、試料がサイクロン２０８から検出装置３００に供給される。さらには、コントローラ４００は、光源３０８に光を照射させ、検出部３１４に表面増強蛍光を検出させる。

【0052】

例えば、コントローラ４００は、体温計測装置１００が出力した体温の計測結果に応じて、捕集装置２００および検出装置３００を制御する。コントローラ４００は、検出装置３００により得られた検出結果を表示装置５００に表示させる。コントローラ４００は、入力パラメータに基づいて、予め設定された条件で、各ポンプを制御して所定体積のサンプル液体を検出装置３００に供給することができる。さらに、コントローラ４００は、計時機能を有しており、各動作に要した時間の情報を生成し記憶してもよい。コントローラ４００は、検出装置３００から計測値を受信して、計測値と時間情報とに基づいて、空気中を浮遊するウイルスの濃度の経時的変化を算出してもよい。

【0053】

コントローラ４００は、例えば１以上の専用の電子回路によって実現される。１以上の専用の電子回路は、１個のチップ上に集積されてもよいし、複数のチップ上に個別に形成されてもよい。コントローラ４００は、１以上の専用の電子回路の代わりに、汎用のプロセッサ（図示せず）と、ソフトウェアプログラムまたはインストラクションが格納されたメモリ（図示せず）とによって実現されてもよい。この場合、ソフトウェアプログラムまたはインストラクションが実行されたときに、プロセッサは、コントローラ４００として機能する。

【0054】

［表示装置の構成］
表示装置５００は、体温の計測結果、および、ウイルスの検出結果等の情報を表示する。表示装置５００は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、または、電子ペーパーである。表示装置５００は、上記の例に限定されるものではなく、情報を表示できる装置であれば他の公知の表示装置を用いてもよい。

【0055】

次に、検出装置３００における検出方法を詳細に説明する。

【0056】

１個のインフルエンザウイルスの中にはおよそ１０００個のＮＰ（nucleoprotein）なるウイルス構成物が含まれている。このため、より数が多いＮＰによって検出を容易にするために、インフルエンザウイルスを破砕し、インフルエンザウイルスの中に含まれるＮＰを抽出する前処理を事前に、例えば、病原体と抗体とを反応させる前に、行っておいてもよい。インフルエンザウイルスの破砕には、界面活性剤を注入することで、インフルエンザウイルスの表面を覆う膜物質を破り、内部のＮＰを抽出する方法が用いられる。破砕に用いられる界面活性剤としては、Ｔｗｅｅｎ２０、ＴｒｉｔｏｎＸ、サルコシルなどが知られている。なお、補足したウイルスを破砕せずに、そのまま検出のための抗体と反応させてもよい。

【0057】

前処理は、上記の破砕の他に、夾雑物を取り除く処理、ウイルスまたはウイルス構成物を濃縮する処理、ウイルスまたはウイルス構成物を検出に用いる蛍光物質または磁気物質などの標識物質で標識する処理のいずれかを含んでいてもよい。前処理は、病原体の検出を促進するための処理であれば上記の例に限定されるものではない。病原体の検出を促進するための処理とは、病原体の量を効率よく検出するための処理であってもよいし、病原体の量を精度よく検出するための処理であってもよい。

【0058】

一般にバイオ材料の検出には、抗原と抗体とを反応させる抗原抗体反応を利用して行うことが知られている。ここで抗原は、インフルエンザウイルス、あるいはインフルエンザウイルスを破砕した際に内部に含まれる構成部材であるＮＰである。抗体は、抗原に特異的に反応し結合する。以下に、抗原抗体反応での検出方法の詳細について図５を用いて説明する。

【0059】

図５は、抗原抗体反応の詳細を説明するための図である。

【0060】

まず、上述したセンサセル３０４内に配置された基材４０４の表面に、抗原となるウイルスあるいはウイルス構成物であるＮＰと結合する第１の抗体４０６を形成する。第１の抗体４０６は、ＮＰ４０７を基材４０４表面近傍に捕捉する役割を果たす。第１の抗体４０６は、例えば、ＩｇＧ抗体であり、ＩｇＧ抗体の中でもインフルエンザウイルス、あるいはインフルエンザウイルスの構成物であるＮＰに特異的に結合する能力を有するものを用いてもよい。第１の抗体４０６は、捕捉抗体とも言う。無機の基材と有機の抗体とを結合させるためにＳＡＭ膜４０５（自己組織化単分子膜）が、基材４０４の表面に修飾されている。第１の抗体４０６は、ＳＡＭ膜４０５を介して基材４０４の表面に固定される。

【0061】

ＳＡＭ膜４０５は、基材４０４の表面に形成された金の単結晶薄膜４１１の表面に形成される。これにより、ＳＡＭ膜４０５は、単結晶薄膜４１１との間で、アルカンチオール（Ｒ－ＳＨ）が結合されることでＡｕ－Ｓ－Ｒで結合されるため、密で規則正しい単分子膜となる。このように、抗原抗体反応では、第１の抗体４０６を基材４０４の表面に形成されたＳＡＭ膜４０５と結合させる。

【0062】

次に、基材４０４の表面に固定された第１の抗体４０６に、抗原であるＮＰ４０７を含む溶液が注入される。つまり、センサセル３０４の検出領域３０４ｂにＮＰ４０７を含む溶液が注入される。この時、第１の抗体４０６は、抗原であるＮＰ４０７と結合を開始し、その後時間経過とともに全体として結合する数が増加する。結合する数が増加する一方で、結合したものは、解離する。このため、第１の抗体４０６とＮＰ４０７とは、結合および解離を繰り返し、平衡状態に達する。

【0063】

次に、センサセル３０４の検出領域３０４ｂに、第２の抗体４０８を含む溶液が注入される。第２の抗体４０８は、第１の抗体４０６と同様に、例えば、インフルエンザウイルスあるいはインフルエンザウイルスの構成物であるＮＰ４０７と結合することが可能なＩｇＧ抗体である。第２の抗体４０８には、検出を行うための信号を発する標識物質４０９があらかじめ結合されている。標識物質４０９は、例えば、所定の波長のレーザ光が照射されると蛍光を発する物質であってもよい。標識物質４０９は、例えば、７８５ｎｍの波長を持つレーザ光が照射されると、８００ｎｍの蛍光を発するＤｙｌｉｇｈｔ（登録商標）８００などである。標識物質４０９が結合された第２の抗体４０８は、標識抗体４１０ともいう。

【0064】

空気中にウイルスが存在する場合には、サイクロン２０８を稼動したときにサイクロン２０８内の捕集液２８３中にウイルスが捕捉される。補足されたウイルスは、破砕されることでウイルス内部に含まれるＮＰ４０７が抽出される。これにより得られたＮＰ４０７を含む溶液がセンサセル３０４の検出領域３０４ｂに注入されることで、つまり、センサセル３０４に配置された基材４０４の表面に注入されることで、ＮＰ４０７は、基材４０４の表面に形成された捕捉抗体としての第１の抗体４０６と結合する。さらに蛍光を発する標識物質４０９が結合された標識抗体としての第２の抗体４０８を含む溶液が注入されることで、第２の抗体４０８は、第１の抗体４０６と結合した抗原であるＮＰ４０７と結合する。第１の抗体４０６と抗原であるＮＰ４０７と第２の抗体４０８とを結合させることは、サンドイッチアッセイと称される。サンドイッチアッセイが行われた検出領域３０４ｂ中の溶液に、第２の抗体４０８に結合させた標識物質４０９に蛍光を励起させる励起光であるレーザ光を照射し、励起された蛍光を計測することで検出すべき信号を得ることができる。

【0065】

光源３０８は繰り返しセンサセル３０４にレーザ光を照射する。これにより検出部３１４は、標識物質４０９から励起された蛍光を繰り返し検出する。光源３０８は所定周期でセンサセル３０４にレーザ光を照射してもよい。センサセル３０４に繰り返しレーザ光が照射される場合、第１の抗体４０６、ＮＰ４０７、および、標識抗体４１０の３者が結合した数である結合数が増加すると、発光する蛍光の強度が増す。ＮＰ４０７と結合しない標識抗体４１０は、液層に浮遊する。ＮＰ４０７および標識抗体４１０の結合数は、注入された溶液の液量やセンサセル３０４の液層を保持する厚みに応じて変化する。

【0066】

標識抗体４１０の溶液を注入した初期の段階では、ＮＰ４０７と標識抗体４１０の結合数が徐々に増える。標識抗体４１０の標識物質４０９に蛍光を励起させるレーザ光の強度を強くすると、ＮＰ４０７と結合していない浮遊した標識抗体４１０の標識物質４０９も発光する。この場合の蛍光を検出しても、ＮＰ４０７の検出を精度よく行うことができないため、レーザ光を闇雲に強くすることはできない。一方で、非常に微量の空気中のウイルスから得たＮＰ４０７の量は少ないため、この場合には、励起光を強くしてもよい。

【0067】

そこで、基材４０４の表面近傍のＮＰ４０７と結合した標識抗体４１０からの信号を強くするために、表面プラズモン共鳴を利用する。図６は、表面プラズモン共鳴を利用する場合の基材の構造の一例を示す図である。

【0068】

表面プラズモン共鳴は、古くから知られており、例えば、図６に示すように、基材４４１の表面にナノサイズの突起４４２を形成し、その表面にＡｕ等の単結晶薄膜４１１を形成することで、表面近傍に電磁場の強い領域が形成される。電磁場の強い領域は基材４４１の極表面近傍に形成されるため、ＮＰ４０７と結合した第２の抗体４０８の信号を発する標識物質４０９を、ＮＰ４０７と結合せず浮遊し基材４４１の表面近傍から離れた標識抗体４１０の標識物質４０９が発する光より強く発光させることができる。表面プラズモン共鳴とサンドイッチアッセイとを組み合わせることで、空気中の微量のウイルスを効果的に検出することが可能となり、さらに第２の抗体４０８とＮＰ４０７とが結合を開始した初期の段階の、徐々に信号強度が上昇する過渡的な状態も効果的に検出できる。

【0069】

次に、病原体検出装置１０の機能構成について説明する。

【0070】

図７は、実施の形態に係る病原体検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0071】

図７に示すように、病原体検出装置１０は、取得部１１と、捕集部１２と、検出部１３と、制御部１４と、通知部１５と、決定部１６とを備える。

【0072】

取得部１１は、対象者の体温を取得する。取得部１１は、対象者の体温を計測することで対象者の体温を取得する。取得部１１は、例えば、体温計測装置１００により実現される。取得部１１は対象者の体温を計測し、体温を示す情報を出力してもよい。

【0073】

捕集部１２は、対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する機能を有する。対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体とは、例えば、対象者から吹き出された呼気に含まれる病原体のことである。対象者から吹き出された呼気に含まれる病原体は、対象者から吹き出される前に対象者が保有していた病原体であり、対象者から吹き出された後、対象者の周囲の空気中に含まれる。病原体は、ウイルスであり、例えば、インフルエンザウイルスである。捕集部１２は、捕集液に病原体を混合することで得られた試料を検出部１３に排出する。捕集部１２は、例えば、捕集装置２００により実現される。捕集部１２は、対象者の呼気を含む空気を捕集する。対象者の呼気は対象者が保有した病原体を含みうる。対象者の呼気を含む空気は対象者の周囲の空気に含まれる病原体を含みうる。

【0074】

検出部１３は、捕集部１２で捕集された病原体を検出する機能を有する。なお、捕集部１２で病原体が捕集されなかった場合には、検出対象である病原体が存在しないため検出部１３での検出結果は陰性となる。検出部１３は、具体的には、反応部１３ａと光照射部１３ｂとを有する。

【0075】

反応部１３ａは、捕集部１２で捕集された病原体と標識物質４０９とを反応させる。反応部１３ａは、例えば、第１の抗体４０６と、ＮＰ４０７と、標識物質４０９が結合された第２の抗体４０８とを反応させることで、互いに結合させる。このように、「病原体と標識物質との反応」には、病原体と標識物質との間接的な反応、つまり、病原体と標識物質に結合された物体（抗体）との反応が含まれる。なお、反応部１３ａにおける反応は、表面プラズモン共鳴を利用することに限らずに、標識物質４０９を病原体と結合させる反応であればどのような反応であってもよい。反応部１３ａは、例えば、検出装置３００のセンサセル３０４により実現される。

【0076】

光照射部１３ｂは、反応部１３ａにおいて反応させることで得られた反応物（つまり、試料）に励起光を照射する。光照射部１３ｂは、例えば、光源３０８により実現される。

【0077】

これにより、検出部１３は、励起光の照射により標識物質４０９から生じる蛍光の強度に基づき、試料に含まれる病原体の量を検出する。検出部１３は、励起光の照射により標識物質４０９から生じる蛍光の強度を検出し、検出した蛍光の強度が所定の閾値を超えているか否かに応じて、対象者が病原体に感染していることを検出してもよい。例えば、検出部１３は、検出した蛍光の強度が所定の閾値を超えている場合、対象者が病原体に感染していると検出し、検出部１３での検出結果は陽性となる。例えば、検出部１３は、検出した蛍光の強度が所定の閾値を超えていない場合、対象者が病原体に感染していないと検出し、検出部１３での検出結果は陰性となる。

【0078】

検出部１３は、検出した蛍光の強度と、予め記憶されている蛍光の強度、および、標識物質の量の相関データとに基づいて、標識物質の量を検出してもよい。検出部１３は、反応部１３ａにおける反応開始、つまり、検出開始から所定時間経過時において検出した蛍光の強度と、相関データとに基づいて、検出した蛍光の強度に相関データにおいて対応付けられている標識物質の量を特定し、特定した標識物質の量を出力してもよい。標識物質の量は、試料に含まれる病原体の数または試料に含まれる病原体の濃度に相関する。ゆえに、標識物質の量と、予め記憶されている標識物質の量と病原体の数または濃度との相関データとに基づいて、病原体の数または病原体の濃度を出力してもよい。

【0079】

なお、相関データは、異なる２以上の時間経過時の蛍光の強度と標識物質の量との相関関係が含まれていてもよい。

【0080】

なお、検出部１３は、捕集部１２で捕集された病原体に対して検出を促進するための前処理を行ってもよい。

【0081】

検出部１３は、例えば、検出装置３００、コントローラ４００などにより実現される。

【0082】

制御部１４は、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する。例えば、制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する動作を所定の回数行う。再検出する際、検出にかける時間、検出に用いるレーザ、相関データなどの各種条件は、最初の検出を行う際の条件と同一であっても異なっていてもよい。なお、制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する前に、さらに病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御してもよい。この場合、制御部１４は、最初の検出を行った病原体を洗浄等によって完全に排出してから、捕集部１２で再捕集された病原体を再検出するよう検出部１３を制御する。例えば、以下では、制御部１４は、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御し、捕集部１２で再捕集された病原体を再検出するよう検出部１３を制御するとして説明する。つまり、制御部１４は、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、捕集部１２および検出部１３を再度制御し、当該体温が所定の閾値以下である場合には、検出部１３での検出結果が陰性であっても陽性であっても、捕集部１２および検出部１３を再度制御することを行わない。

【0083】

制御部１４は、例えば、コントローラ４００により実現される。

【0084】

通知部１５は、検出部１３での検出結果を通知する。通知部１５は、例えば、対象者が病原体に感染しているか否かを示す検出結果を通知してもよいし、検出された病原体の標識物質の量を示す検出結果を通知してもよい。詳細は後述するが、通知部１５は、さらに、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、捕集部１２での病原体の捕集方法に関する通知を行ってもよい。通知部１５は、例えば表示装置５００により実現され、上記通知を表示により行う。

【0085】

なお、通知部１５は、上記通知を表示により行うことに限らずに、音声により行ってもよいし、印刷物を印刷することで行ってもよいし、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの光源を点灯させることで行ってもよい。

【0086】

決定部１６は、病原体を再検出するよう制御部１４が検出部１３を制御するか否かを、所定の指示に応じて決定する。所定の指示は、例えば、対象者による指示、または、再検出するか否かについての予め決められた設定による指示等である。決定部１６は、制御部１４に対して、所定の指示が再検出しないことを示す場合には病原体を再検出しないよう検出部１３を制御させ、所定の指示が再検出することを示す場合には病原体を再検出するよう検出部１３を制御させる。

【0087】

決定部１６は、例えば、コントローラ４００により実現される。

【0088】

［保持ウイルス量と体温との関係］
次に、対象者の保持ウイルス量と対象者の体温との関係について図８を用いて説明する。

【0089】

図８は、対象者の保持ウイルス量と対象者の体温との関係を示すグラフを示す図である。図８の左側の縦軸は、対象者の鼻または喉から採取したウイルス量を示し、右側の縦軸は、当該対象者の体温を示す。図８の横軸は、ウイルスの感染による症状が出てからの日数を示し、当該症状が出た日を０で示している。

【0090】

図８から、ウイルス量と体温との間には正の相関があることがわかる。これにより、対象者の体温が所定の閾値より高い場合に、当該対象者は、高濃度のウイルスを保持している可能性が高いと推測できる。所定の閾値は、対象者の平熱よりも高い体温であり、例えば、３７℃としてもよい。所定の閾値は、対象者に応じて異なる値が設定されていてもよく、例えば、平熱に１℃加えた値としてもよい。つまり、対象者の平熱が３６℃であれば、３７℃が所定の閾値として設定され、対象者の平熱が３６．５℃であれば、３７．５℃が所定の閾値として設定されてもよい。

【0091】

［病原体検出装置の動作］
次に、病原体検出装置１０の動作について説明する。

【0092】

図９は、実施の形態に係る病原体検出装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

【0093】

まず、取得部１１は、対象者の体温を取得する（Ｓ１）。

【0094】

次に、制御部１４は、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ２）。

【0095】

取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超えていないと判定された場合（Ｓ２でＮｏ）、捕集部１２は、対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する（Ｓ３）。例えば、捕集部１２は、対象者の呼気を採取し、捕集した試料を検出部１３へ送る。

【0096】

次に、検出部１３は、捕集部１２で捕集された病原体を検出する（Ｓ４）。例えば、検出部１３は、捕集部１２で捕集された病原体と標識物質４０９とを反応させ、反応物に励起光を照射する。

【0097】

次に、制御部１４は、検出部１３での検出結果が陰性であるか否かを判定する（Ｓ５）。例えば、検出部１３は、検出した蛍光の強度が所定の閾値を超えている場合、対象者が病原体に感染していると検出し、検出部１３での検出結果は陽性となる。例えば、検出部１３は、検出した蛍光の強度が所定の閾値を超えていない場合、対象者が病原体に感染していないと検出し、検出部１３での検出結果は陰性となる。

【0098】

制御部１４は、検出結果が陰性であった場合（Ｓ５でＹｅｓ）、病原体の再検出等をせずにそのまま陰性と判定する（Ｓ６）。

【0099】

制御部１４は、検出結果が陽性であった場合（Ｓ５でＮｏ）、そのまま陽性と判定する（Ｓ７）。

【0100】

このように、対象者の体温が所定の閾値を超えていない場合には、病原体の再検出等が行われずに、そのまま検出部１３での検出結果が通知される。対象者の体温が低い場合には、対象者が病原体に感染している可能性が低く、再検出の必要性が低いためである。

【0101】

一方で、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超えていると判定された場合（Ｓ２でＹｅｓ）、対象者の体温が所定の閾値を超えていない場合と同様に、捕集部１２は、対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体の捕集を行い（Ｓ８）、検出部１３は、捕集部１２で捕集された病原体の検出を行い（Ｓ９）、制御部１４は、検出部１３での検出結果が陰性であるか否かを判定する（Ｓ１０）。

【0102】

制御部１４は、検出結果が陽性であった場合（Ｓ１０でＮｏ）、そのまま陽性と判定する（Ｓ１１）。

【0103】

制御部１４は、検出結果が陰性であった場合（Ｓ１０でＹｅｓ）、当該対象者について検出部１３での病原体の検出の動作が１回目かどうかを判定する（Ｓ１２）。なお、ここでの１回目とは、例えば直近の数分から数１０分程度の間において１回目のことを意味し、病原体検出装置１０を用いて当該対象者について病原体の検出の動作を行ったのが初めてであることを意味するのではない。

【0104】

検出部１３での病原体の検出の動作が１回目であった場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、通知部１５は、捕集部１２での病原体の捕集方法に関する通知を行う（Ｓ１３）。ここで、捕集部１２での病原体の捕集方法に関する通知について図１０を用いて説明する。

【0105】

図１０は、実施の形態に係る通知部１５による捕集方法に関する通知の一例を示す図である。図１０には、通知部１５として表示装置５００を示し、表示装置５００に表示される捕集方法に関する通知が示されている。

【0106】

例えば、正しく呼気の捕集が行われなかった可能性があるため、図１０に示されるように、対象者に対して、正しく呼気の捕集が行われるように促す表示がされる。具体的には、対象者に対して口を空気吸入口２１０に近づけるように促して呼気がなるべく空気吸入口２１０から漏れないようにし、例えば１０秒間等の長時間空気を吹き入れるように促してより多くの病原体が捕集されるようにする。これにより、後述する病原体の再検出において正確な検出結果が得られる可能性が高まる。

【0107】

この対象者は体温が高く病原体に感染している可能性が高いにもかかわらず、１回目の検出では、検出結果が陰性であったため、つまり病原体が検出されなかったため、正しく呼気の捕集が行われなかったり、正しく抗原抗体反応が行われなかったりして、検出にあたり何かしらのミスがあった可能性がある。つまり、このまま判定を陰性としてしまうと、偽陰性である可能性がある。そこで、ステップＳ８からの処理が再度行われる。つまり、制御部１４は、病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御し（再度のＳ８）、捕集部１２で再捕集された病原体を再検出するよう検出部１３を制御する（再度のＳ９）。

【0108】

制御部１４は、病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御する際に、再捕集にかける時間を前回の捕集にかける時間よりも長くするように制御してもよい。再捕集にかける時間が長ければ、多くの病原体を捕集し得るからである。例えば、再捕集にかける時間を前回の捕集にかける時間の２倍以上にしてもよい。例えば、制御部１４は、空気吸入口２１０からサイクロン２０８に空気を取り込む際の時間を長くしたり、サイクロン２０８における処理の時間を長くしたりしてもよい。

【0109】

制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する際に、再検出にかける時間を前回の検出にかける時間よりも長くするように制御してもよい。例えば、再検出にかける時間を前回の検出にかける時間の２倍以上にしてもよい。前回の検出の検出時間において標識抗体４１０、ＮＰ４０７、第１の抗体４０６の３者が結合した数である結合数が飽和していない場合、再検出における検出時間において結合数の増加が見込めるからである。

【0110】

例えば、制御部１４は、１回目では捕集及び検出に１分かけていたのを２回目では５分かけるというように、捕集部１２および検出部１３を制御してもよい。このように、再捕集または再検出にかける時間を前回よりも長くすることで、病原体の再検出において正確な検出結果が得られる可能性が高まる。

【0111】

例えば、再検出は、前回の検出と異なる検出方法で行われてもよい。例えば、再検出は、前回の検出において用いられた抗体と異なる抗体を用いる検出方法で行われてもよい。

【0112】

そして、再検出においても検出結果が陰性であり、検出部１３での病原体の検出の動作が１回目でない場合（Ｓ１２でＮｏ）、つまり、再検出が一度行われた場合、制御部１４は、陰性と判定する（Ｓ１４）。再検出しても検出結果が変わらず陰性であったことから、偽陰性でない可能性が高まったためである。

【0113】

そして、通知部１５は、検出結果を通知する（Ｓ１５）。例えば、表示装置５００に陰性または陽性を示す内容が表示され、対象者は自身が陽性であるのか陰性であるのかを確認できる。

【0114】

なお、対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出結果が陰性であった場合に、再検出を行うか否かを対象者に選択させてもよい。これについて、図１１を用いて説明する。

【0115】

図１１は、実施の形態に係る通知部１５による再検出をするか否かを選択させるための通知の一例を示す図である。図１１には、通知部１５として表示装置５００を示し、表示装置５００に表示される再検出をするか否かを選択させるための通知が示されている。

【0116】

例えば、対象者は、再検出が必要な場合には、表示装置５００（例えばタッチパネルディスプレイ等）に表示された「はい」を選択し、再検出が不要な場合には、「いいえ」を選択する。例えば、「はい」が選択された場合には、所定の指示として再検出することを示す指示（信号）が生成され、決定部１６は、当該所定の指示に応じて、病原体を再検出するよう制御部１４が検出部１３を制御すると決定する。これにより、ステップＳ１３およびステップＳ８以降の処理が再度行われる。例えば、「いいえ」が選択された場合には、所定の指示として再検出しないことを示す指示（信号）が生成され、決定部１６は、当該所定の指示に応じて、病原体を再検出するよう制御部１４が検出部１３を制御することをしないと決定する。これにより、ステップＳ１３およびその後のステップＳ８以降の処理が再度行われない。

【0117】

対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出結果が陰性であった場合に、再検出を行うという機能を有効にするか否かを病原体検出装置１０の管理者等による設定によって選択されてもよい。例えば、当該設定が再検出を行わないという内容である場合には、ステップＳ１、ステップＳ２およびステップＳ８からステップＳ１４での処理は実施されず、ステップＳ３からステップＳ７およびステップＳ１５の処理は実施されてもよい。例えば、当該設定が再検出を行わないという内容である場合には、所定の指示として再検出をするという機能をオフすることを示す指示（信号）が生成され、決定部１６は、当該所定の指示に応じて、病原体を再検出するよう制御部１４が検出部１３を制御することをしないと決定する。これにより、対象者の体温が所定の閾値よりも高く、且つ１回目の検出結果が陰性であっても、再検出が行われずそのまま陰性と判定される。

【0118】

図９に示す例では、制御部１４は、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する動作を所定の回数として１回行うが、これに限らない。所定の回数は、１回に限らず、２回以上であってもよく、例えば、病原体検出装置１０の管理者等によって任意の回数に決められてもよい。

【0119】

［効果など］
以上説明したように、病原体検出装置１０は、対象者の体温を計測し、体温を示す情報を出力する取得部１１と、対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する捕集部１２と、捕集部１２で捕集された病原体を検出する検出部１３と、検出部１３での検出結果を通知する通知部１５と、制御部１４と、を備える。制御部１４は、取得部１１が出力した体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する。

【0120】

これによれば、対象者の体温が所定の閾値より高いかどうかで病原体による感染の危険性が高いかどうかが判断され、対象者の体温が所定の閾値よりも高い場合には、検出結果が陰性であったとしても病原体の再検出が行われる。これにより、対象者の体温が所定の閾値よりも高い場合に、病原体検出装置１０が対象者から試料を採取し検出する過程でなんらかの検出ミスが起きて検出結果が陰性であったときでも、再検出が行われるため、対象者の病原体の検出における偽陰性を低減でき、病原体による感染拡大を防ぐことができる。

【0121】

制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する際に、再検出にかける時間を前回の検出にかける時間よりも長くするように制御してもよい。

【0122】

これによれば、病原体の検出に時間をかけるほど検出精度を高めることができるため、病原体の再検出において正確な検出結果が得られる可能性が高まる。

【0123】

制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する前に、さらに病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御し、捕集部１２で再捕集された病原体を再検出するよう検出部１３を制御してもよい。

【0124】

これによれば、前回の検出において陰性となった原因として、捕集部１２において検出部１３で検出を行うための病原体を正しく捕集できていなかった可能性があるため、再捕集を行うことで、病原体の再検出において正確な検出結果が得られる可能性が高まる。

【0125】

制御部１４は、病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御する際に、再捕集にかける時間を前回の捕集にかける時間よりも長くするように制御してもよい。

【0126】

これによれば、病原体の捕集に時間をかけるほど病原体をより多く捕集できるため、病原体の再検出において正確な検出結果が得られる可能性が高まる。

【0127】

病原体検出装置１０は、さらに、病原体を再検出するよう制御部１４が検出部１３を制御するか否かを、所定の指示に応じて決定する決定部１６を備えていてもよい。

【0128】

これによれば、状況によっては、必ずしも再検出をすることが望まれないこともあるため、再検出をするか否かを所定の指示によって切り替えることができる。

【0129】

制御部１４は、取得部１１が出力した体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する動作を所定の回数行ってもよい。

【0130】

通知部１５は、さらに、取得部１１が出力した体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、捕集部１２での病原体の捕集方法に関する通知を行ってもよい。

【0131】

これによれば、前回の検出において陰性となった原因として、捕集部１２において検出部１３で検出を行うための病原体を正しく捕集できていなかった可能性があるため、捕集方法に関する通知（例えば正しい捕集方法についての通知）が行われることで、対象者に正しい捕集方法を認識させることができる。

【0132】

（その他の実施の形態）
以上、本開示の一つまたは複数の態様に係る病原体検出装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0133】

例えば、上記実施の形態では、制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する際に、再検出にかける時間を前回の検出にかける時間よりも長くするように制御するとしたが、これに限らない。例えば、再検出にかける時間と前回の検出にかける時間とを同じとしてもよい。

【0134】

例えば、上記実施の形態では、制御部１４は、病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御する際に、再捕集にかける時間を前回の捕集にかける時間よりも長くするように制御するとしたが、これに限らない。例えば、再捕集にかける時間と前回の捕集にかける時間とを同じとしてもよい。

【0135】

例えば、上記実施の形態では、制御部１４は、病原体を再検出するよう検出部１３を制御する前に、さらに病原体を再捕集するよう捕集部１２を制御し、捕集部１２で再捕集された病原体を再検出するよう検出部１３を制御するとしたが、これに限らない。例えば、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に、再捕集が行われなくてもよく、前回捕集部１２で捕集された病原体を再度使って病原体の再検出が行われてもよい。

【0136】

例えば、上記実施の形態では、病原体検出装置１０は、決定部１６を備えていたが、備えていなくてもよい。

【0137】

例えば、上記実施の形態では、通知部１５は、捕集部１２での病原体の捕集方法に関する通知を行うとしたが、当該通知を行わなくてもよい。

【0138】

例えば、本開示は、病原体検出装置１０として実現できるだけでなく病原体検出装置１０による病原体検出方法として実現できる。

【0139】

病原体検出方法は、対象者の体温を取得する取得部１１と、対象者が保有する病原体または対象者の周囲の空気中の病原体を捕集する捕集部１２と、捕集部１２で捕集された病原体を検出する検出部１３と、検出部１３での検出結果を通知する通知部１５と、制御部１４と、を備える病原体検出装置１０による病原体検出方法であって、図９に示されるように、取得部１１で取得された対象者の体温が所定の閾値を超え（Ｓ２でＹｅｓ）、且つ検出部１３での検出結果が陰性であった場合に（Ｓ１０でＹｅｓ）、病原体を再検出するよう検出部１３を制御部１４に制御させる（再度のＳ９）。

【0140】

病原体検出方法は、対象者の体温を示す情報を取得し、前記対象者の第１呼気を含む第１空気を捕集する第１捕集を実行し、前記第１空気から病原体の量を検出する第１検出を実行し、前記第１検出に基づいて前記対象者が陰性かを示す第１判断を行い、前記情報が前記体温は所定の閾値を超えることを示し、且つ、前記第１判断が陰性を示す場合、(a)処理ｉがｉ＝２～ｎ（ｎは２以上の整数）で実行され、または、(b) 前記第１空気から病原体の量を検出する追加検出が実行され、前記処理ｉは、前記対象者の第ｉ呼気を含む第ｉ空気を捕集する第ｉ捕集、前記第ｉ空気から病原体の量を検出する第ｉ検出、前記第ｉ検出に基づいて前記対象者が陰性かを判断する第ｉ判断を含んでもよい。

【0141】

そして、本開示は、病原体検出方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したＣＤ－ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。

【0142】

例えば、本開示が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。

【0143】

なお、上記各実施の形態において、病原体検出装置１０に含まれる各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0144】

上記各実施の形態に係る病原体検出装置１０の機能の一部または全ては典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0145】

上記各実施の形態に係る病原体検出装置１０の機能の一部または全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。

【0146】

上記各実施の形態に係る病原体検出装置１０の機能の一部または全てを、外部サーバが実行することにより実現してもよい。

【0147】

上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。

【0148】

本開示の主旨を逸脱しない限り、本開示の各実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本開示に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0149】

本開示は、対象者または対象者の周囲の空間から病原体を検出できる病原体検出装置および病原体検出方法などとして有用である。

【符号の説明】

【0150】

１０ 病原体検出装置
１１ 取得部
１２ 捕集部
１３ 検出部
１３ａ 反応部
１３ｂ 光照射部
１４ 制御部
１５ 通知部
１６ 決定部
１００ 体温計測装置
２００ 捕集装置
２０２ 吸引器
２０４ 捕集液タンク
２０６ ポンプ
２０８ サイクロン
２１０ 空気吸入口
２１２ 洗浄液タンク
２１４ ポンプ
２２０ 廃液タンク
２２２ 液体流路
２８１ 吸引口
２８２ 捕集液流入口
２８３ 捕集液
３００ 検出装置
３０２ センサデバイス
３０４ センサセル
３０４ａ 流路
３０４ｂ 検出領域
３０６ 導入部
３０８ 光源
３１０ ビームスプリッタ
３１２ レンズ
３１４ 検出部
４００ コントローラ
４０４ 基材
４０５ ＳＡＭ膜
４０６ 第１の抗体
４０７ ＮＰ
４０８ 第２の抗体
４０９ 標識物質
４１０ 標識抗体
４１１ 単結晶薄膜
４４１ 基材
４４２ 突起
５００ 表示装置
３０６１ サンプル液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】