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JP2002350350A - Biochemical inspection method - Google Patents

Biochemical inspection method

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JP2002350350A
JP2002350350A JP2002080833A JP2002080833A JP2002350350A JP 2002350350 A JP2002350350 A JP 2002350350A JP 2002080833 A JP2002080833 A JP 2002080833A JP 2002080833 A JP2002080833 A JP 2002080833A JP 2002350350 A JP2002350350 A JP 2002350350A
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biochemical
array
image
substance
area
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Kaneyasu Ookawa
金保 大川
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biochemical inspection method capable of investigating the state of a biochemical reaction in each probe array element exactly. SOLUTION: The inspection method comprises the steps of capturing an optical image as a reference one by illuminating a reference array containing luminescent molecules with an excitation light, capturing an optical image as a sample one by illuminating a biochemical inspection array with the same excitation light as the above light, and making a correction to the sample optical image with the reference one.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生化学的反応の状
態を検査する生化学的検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biochemical testing method for testing the status of a biochemical reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、「ハイブリダイゼーションによる
配列決定」(SBH)のために、アレイドハイブリダイ
ゼーション(arrayed hybridizati
on)反応の幾つかの方法が開発されている。これに
は、例えば膜上に格子状配列された異なるオリゴヌクレ
オチドプローブとDNA試料のアレイとの段階的なハイ
ブリダイゼーションの方法を用いたSBHがある。
2. Description of the Related Art Recently, for "sequencing by hybridization" (SBH), arrayed hybridization (arrayed hybridization) has been proposed.
on) Several methods of reaction have been developed. This includes, for example, SBH using a method of stepwise hybridization between different oligonucleotide probes arranged in a grid on a membrane and an array of DNA samples.

【0003】また、従来「ジェノセンサー(genos
ensor)」なる語は、その中で二次元アレイの表面
に標的核酸配列と相補配列の認識素子としてのオリゴヌ
クレオチドを結合する方式を称してきた。さらに、ジェ
ノセンサーの概念には、ハイブリダイゼーションを迅速
に検出することができ、各試験部位に微細電子部品が存
在する微細加工装置が含まれる。
[0003] Conventionally, a "geno sensor (genos)"
The term "sensor" has been used to describe a method in which an oligonucleotide as a recognition element for a target nucleic acid sequence and a complementary sequence is bound to the surface of a two-dimensional array. In addition, the concept of a genosensor includes a microfabrication device that can rapidly detect hybridization and has microelectronic components at each test site.

【0004】このような二次元アレイに対して、近年以
下のような新規なフロースルージェノセンサーが提供さ
れている。そこでは、固形支持材料のウェハーにわたり
斑点状に配され密充填された孔またはチャンネル内に、
核酸認識素子が固定化されている。支持ウェハーとして
有用なマイクロチャンネルまたはナノチャンネルのガラ
ス及び多孔性シリコンの製造には、公知の微細加工技術
を利用できる。このフロースルージェノセンサーは、微
細加工された光学及び電子工学検出部品、フィルム、荷
電結合素子アレイ、カメラシステム及びりん光貯蔵技術
を包含する種々の公知の検出方法を利用している。この
フロースルー装置については、公知の平面表面設計に比
して以下の利点が得られる。
For such a two-dimensional array, a novel flow-through genosensor as described below has recently been provided. There, spots and tightly packed holes or channels are spread across the wafer of solid support material,
The nucleic acid recognition element is immobilized. Known microfabrication techniques can be used to produce micro- or nano-channel glass and porous silicon useful as a support wafer. The flow-through genosensor utilizes a variety of known detection methods, including microfabricated optical and electronics detection components, films, charged coupled element arrays, camera systems, and phosphorescence storage technology. This flow-through device offers the following advantages over known planar surface designs.

【0005】(1)表面積が膨大に増大したことによ
り、検出感度が改善される。
(1) The detection sensitivity is improved because the surface area is greatly increased.

【0006】(2)ハイブリダイゼーション反応に要す
る時間が短縮し(平均標的分子が表面に結合したプロー
ブに出くわすのに要する時間が、数時間から数ミリ秒に
短縮され)、ハイブリダイゼーションがスピード化さ
れ、順反応及び逆反応の両方において誤対合識別ができ
る。
(2) The time required for the hybridization reaction is reduced (the time required for the average target molecule to encounter the probe bound to the surface is reduced from several hours to several milliseconds), and the hybridization is speeded up. In addition, mispairing can be identified in both forward and reverse reactions.

【0007】(3)多孔性ウェハーを通して溶液を徐々
に流動できるため、希薄な核酸溶液を分析することがで
きる。
(3) Since the solution can flow gradually through the porous wafer, a dilute nucleic acid solution can be analyzed.

【0008】(4)大気に曝される平面表面上のプロー
ブ溶液の小液滴が迅速に乾燥するのを避けられることに
より、各分離領域内の表面に対するプローブ分子の化学
結合が促進する。
(4) The rapid drying of small droplets of probe solution on planar surfaces exposed to the atmosphere promotes chemical bonding of the probe molecules to the surface in each separation region.

【0009】以上の利点を有するこのフロースルー装置
を、以後三次元アレイと称する。このような三次元アレ
イに関する従来技術として、特表平9−504864号
公報を引用し、図27を用いてその構成及び作用を簡単
に説明する。
This flow-through device having the above advantages is hereinafter referred to as a three-dimensional array. As a prior art relating to such a three-dimensional array, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-504864 is cited, and its configuration and operation will be briefly described with reference to FIG.

【0010】図27は、三次元アレイをなすテーパ付き
試料ウェルアレイを示す図である。図27において、多
孔性のガラスウェハー101には、複数のテーパ孔10
2が配設されており、これら各孔102にテーパ付きウ
ェル103が埋設されている。テーパ付きウェル103
は、そこに固定した生体分子の結合領域を構成する0.
1−10μm直径のチャンネル104を底部に含む。各
チャンネル104は図示のように多くの微小の貫通孔1
05を有している。このウェルアレイを用い、以下のス
テップで検出を行なう。
FIG. 27 is a diagram showing a tapered sample well array forming a three-dimensional array. In FIG. 27, a porous glass wafer 101 has a plurality of tapered holes 10.
2, and a tapered well 103 is embedded in each of the holes 102. Well 103 with taper
Constitutes a binding region of a biomolecule immobilized thereon.
A channel 104 of 1-10 μm diameter is included at the bottom. Each channel 104 has a number of minute through holes 1 as shown.
05. Using this well array, detection is performed in the following steps.

【0011】(1)3−グリシドキシプロピル−トリメ
トキシシラン4ml、キシレン12ml、N,N−ジイ
ソプロピルエチルアミン(フーニッヒ(Hunig)塩
基)0.5mlの溶液をウェハーの孔に流入させ、次い
で、そのウェハーを80℃の該溶液に5時間浸漬し、次
いで、テトラヒドロフランでフラッシュし、80℃にて
乾燥することにより、ウェハーをエポキシシラン−誘導
体化ガラスとする。
(1) A solution of 4 ml of 3-glycidoxypropyl-trimethoxysilane, 12 ml of xylene, and 0.5 ml of N, N-diisopropylethylamine (Hunig base) is allowed to flow into the holes of the wafer. The wafer is immersed in the solution at 80 ° C. for 5 hours, then flushed with tetrahydrofuran and dried at 80 ° C. to make the wafer an epoxysilane-derivatized glass.

【0012】(2)5′−または3′−アルキルアミン
(化学合成の間に導入した)を有する複数のオリゴヌク
レオチドプローブを、水に10μM−50μMにて溶解
し、それぞれ多孔性のガラスウェハー101(シリカウ
ェハー)に微量分注する。65℃にて一晩反応させた
後、その表面を65℃の水、次いで10mMトリエチル
アミンで簡単に流し、表面上の未反応エポキシ基を取り
除く。次いで、65℃の水で再度流し、風乾することに
より、アミン−誘導化オリゴヌクレオチドをエポキシシ
ラン−誘導体化ガラスに結合させる。
(2) A plurality of oligonucleotide probes having 5′- or 3′-alkylamine (introduced during chemical synthesis) are dissolved in water at 10 μM to 50 μM, each of which is made of a porous glass wafer 101. (Silica wafer). After overnight reaction at 65 ° C., the surface is briefly flushed with 65 ° C. water and then with 10 mM triethylamine to remove unreacted epoxy groups on the surface. The amine-derivatized oligonucleotide is then bound to the epoxysilane-derivatized glass by flushing again with 65 ° C. water and air drying.

【0013】(3)増幅の間に産物に[32P]ヌクレオ
チドを取り込ませるポリメラーゼ連鎖反応によるか、ま
たはガンマ−32P[ATP]+ポリヌクレオチド・キナ
ーゼを用いて増幅産物を5′−標識することによって、
標的DNA(分析物)を調製する。取り込まれなかった
標識は、セントリコン(Centricon)濾過によ
って除去する。好ましくは、1のPCR断片を5′−ビ
オチン標識すれば、ストレプトアビジン・アフィニティ
ークロマトグラフィーによる一本鎖の調製ができる。少
なくとも5nM(5fmol/μl)の濃度であって、
少なくとも5,000cpm/fmolの特異活性のハ
イブリダイゼーション緩衝液(50mMトリス−HC
l、pH8、2mMEDTA、3.3M塩化テトラメチ
ルアンモニウム)中に標的DNAを溶解する。数百塩基
長のPCR断片が、少なくともオクタマー長の表面につ
なぎ留めたオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーシ
ョンに適している。
(3) The amplification product is 5'-labeled by the polymerase chain reaction, which incorporates [ 32 P] nucleotides into the product during amplification, or using gamma- 32 P [ATP] + polynucleotide kinase. By
Prepare target DNA (analyte). Unincorporated label is removed by Centricon filtration. Preferably, if one PCR fragment is labeled with 5'-biotin, a single strand can be prepared by streptavidin affinity chromatography. A concentration of at least 5 nM (5 fmol / μl),
A hybridization buffer (50 mM Tris-HC) with a specific activity of at least 5,000 cpm / fmol
Dissolve the target DNA in 1, pH 8, 2 mM EDTA, 3.3 M tetramethylammonium chloride). PCR fragments of several hundred bases in length are suitable for hybridization with oligonucleotides tethered to a surface of at least octamer length.

【0014】(4)標的DNA試料をチップの多孔性領
域に流し込み、6℃にて5〜15分間インキュベート
し、ハイブリダイゼーションを行なう。次いで、18℃
にて同様の時間、多孔性チップを通してハイブリダイゼ
ーション溶液を流動させることによって洗浄する。別法
として、塩化テトラメチルアンモニウムの代わりに、1
MKCLもしくはNaClまたは5.2Mベタインを含
有する緩衝液でハイブリダイゼーションを行なうことも
できる。
(4) The target DNA sample is poured into the porous region of the chip and incubated at 6 ° C. for 5 to 15 minutes to perform hybridization. Then, at 18 ° C
The washing is performed by flowing the hybridization solution through the porous chip for the same time. Alternatively, instead of tetramethylammonium chloride, 1
Hybridization can also be performed with a buffer containing MKCL or NaCl or 5.2M betaine.

【0015】(5)CCDジェノセンサー装置を用いて
ハイブリダイゼーション強度の検出及び定量を行なう。
CCDジェノセンサー装置は、高解像度及び高感度のも
のを用い、化学ルミネセント、蛍光または放射能標識用
として用意される。
(5) The hybridization intensity is detected and quantified using a CCD genosensor device.
The CCD genosensor device has a high resolution and a high sensitivity, and is prepared for chemiluminescent, fluorescent or radioactive labeling.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】従来では、上述した従
来技術に限らず、プローブアレイ要素内での生化学的な
各反応状態を各々の発光強度としてCCDのような同一
のエリアセンサーまたはラインセンサーで検出する場
合、すべてのプローブアレイ要素を均一に照明する必要
がある。この理由は、発光性分子の発光状態が励起光の
強度に依存するからである。
Conventionally, the same area sensor or line sensor such as a CCD is used as the luminous intensity of each biochemical reaction state in the probe array element without being limited to the above-mentioned prior art. , It is necessary to uniformly illuminate all the probe array elements. This is because the light emitting state of the light emitting molecule depends on the intensity of the excitation light.

【0017】そこで、励起光の強度をモニターして、こ
の強度の空間分布で検出値を補正することが容易に考え
られる。しかしこの場合でも、励起光の強度と発光強度
との関係が複雑であることと、発光性分子の密度、温
度、時間などによりその関係が変化することにより、プ
ローブアレイ要素内での生化学的な各反応状態を正確に
検査することができないという欠点が有る。
Therefore, it is easily conceivable to monitor the intensity of the excitation light and correct the detection value based on the spatial distribution of the intensity. However, even in this case, the relationship between the intensity of the excitation light and the emission intensity is complicated, and the relationship changes depending on the density, temperature, time, etc. of the luminescent molecules, so that biochemical phenomena in the probe array element are caused. However, there is a disadvantage that it is not possible to accurately inspect each reaction state.

【0018】また、励起光のノイズやプローブの分注誤
差によるノイズも十分に除去されない。さらに、発光性
分子の発光特性が考慮されていないので、各反応状態を
正確に検査することができないという欠点が有る。
Further, noise due to excitation light noise and probe dispensing error is not sufficiently removed. Furthermore, since the luminescent properties of the luminescent molecules are not taken into account, there is a disadvantage that each reaction state cannot be accurately inspected.

【0019】本発明の目的は、プローブアレイ要素内で
の生化学的な各反応状態を正確に検査し得る生化学的検
査方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a biochemical inspection method capable of accurately inspecting each biochemical reaction state in a probe array element.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】課題を解決し目的を達成
するために、本発明の生化学的検査方法は以下の如く構
成されている。
Means for Solving the Problems In order to solve the problems and achieve the objects, the biochemical inspection method of the present invention is configured as follows.

【0021】(1)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、光で励起発光する
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、前記
発光性分子が保持されたレファレンスアレイに励起照明
を与えて光画像をレファレンス光画像として撮り込むと
ともに、前記生化学検査用アレイに同一の励起照明を与
えて光画像をサンプル光画像として撮り込み、該サンプ
ル光画像を前記レファレンス光画像で補正する。
(1) The biochemical inspection method of the present invention
A biochemical solution is supplied to a biochemical test array having on its surface a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, and excited by light. By detecting the emission intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light, the first biochemical substance and A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, wherein the luminescent molecule is retained. The excitation light is applied to the reference array to take a light image as a reference light image, and the same excitation light is applied to the biochemical test array to take a light image as a sample light image. Les It is corrected by Arensu light image.

【0022】(2)本発明の生化学的検査方法は上記
(1)に記載の方法であり、かつ光で励起発光する複数
の異なる発光性分子で標識された前記第1の生化学的物
質を含む複数のサンプルの混合溶液を被検サンプルの溶
液とし、前記複数の異なる発光性分子が一定の割合で混
在して保持された前記レファレンスアレイを用いて、前
記各プローブアレイ要素内のプローブと前記各サンプル
との反応状態を検査する。
(2) The biochemical test method of the present invention is the method described in (1) above, wherein the first biochemical substance is labeled with a plurality of different light-emitting molecules excited by light. Using a mixed solution of a plurality of samples as a solution of a sample to be tested, and using the reference array in which the plurality of different luminescent molecules are mixed and held at a fixed ratio, a probe in each probe array element and The reaction state with each of the samples is inspected.

【0023】(3)本発明の生化学的検査方法は上記
(1)または(2)に記載の方法であり、かつ前記レフ
ァレンスアレイは、基板上に発光性分子が均一な分布で
保持されている。
(3) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (1) or (2), and the reference array has a structure in which luminescent molecules are held in a uniform distribution on a substrate. I have.

【0024】(4)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、光で励起発光する
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、前記
第1の生化学的物質の溶液を供給した後の前記生化学検
査用アレイの光画像を前記プローブアレイ要素単位に分
割して複数の分割画像とし、これら各分割画像に対して
各々測定領域とローカルバックグラウンド領域とを指定
し、該ローカルバックグラウンド領域からローカルバッ
クグラウンドを検出し、この検出量で前記測定領域から
の検出量を補正する。
(4) The biochemical testing method of the present invention
A biochemical solution is supplied to a biochemical test array having on its surface a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, and excited by light. By detecting the emission intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light, the first biochemical substance and A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance; The light image of the biochemical test array after supplying the solution of the substance is divided into a plurality of divided images by the probe array element unit, and a measurement region and a local background region are respectively defined for each of the divided images. Specify the local server Detecting the local background from click ground region, it corrects the detected amount from the measurement region in the detected amount.

【0025】(5)本発明の生化学的検査方法は上記
(1)乃至(3)のいずれかに記載の方法であり、かつ
光画像を前記プローブアレイ要素単位に分割して複数の
分割画像とし、これら各分割画像に対して各々測定領域
とローカルバックグラウンド領域とを指定し、該ローカ
ルバックグラウンド領域からローカルバックグラウンド
を検出し、この検出量で前記測定領域からの検出量を補
正する。
(5) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to any one of the above (1) to (3), and further comprises dividing an optical image into the probe array element units to obtain a plurality of divided images. Then, a measurement area and a local background area are designated for each of the divided images, a local background is detected from the local background area, and the detection amount from the measurement area is corrected by this detection amount.

【0026】(6)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、発光性分子による
標識を用いて前記生化学検査用アレイの各プローブアレ
イ要素ごとに前記発光性分子の発光強度をアレイ型検出
器で検出することにより、前記第1の生化学的物質と該
第1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的
物質との反応状態を前記各プローブアレイ要素ごとに検
査する生化学的検査方法であり、発光関数を定めるパラ
メータとして非線型係数を設定し、該非線型係数を用い
て前記各プローブアレイ要素内に存在する発光性分子の
数を求める。
(6) The biochemical test method of the present invention
Is supplied to an array for biochemical examination, on the surface of which are each held a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, The first biochemical substance and the first biochemical substance are detected by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the biochemical test array using a label according to A biochemical inspection method for inspecting a reaction state with a second biochemical substance specifically reacting with a chemical substance for each probe array element, wherein a non-linear coefficient is set as a parameter for determining a luminescence function. The number of luminescent molecules present in each probe array element is determined using the nonlinear coefficient.

【0027】(7)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、光で励起発光する
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、前記
第1の生化学的物質の溶液を供給した後の前記生化学検
査用アレイの光画像に対して指定された異常領域を非対
象領域とする。
(7) The biochemical examination method of the present invention
A biochemical solution is supplied to a biochemical test array having on its surface a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, and excited by light. By detecting the emission intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light, the first biochemical substance and A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance; An abnormal area designated on the optical image of the array for biochemical inspection after supplying the solution of the substance is defined as a non-target area.

【0028】(8)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、光で励起発光する
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、蓄積
時間を同一とする前記アレイ型検出器の複数の光画像の
平均画像を対象画像とする。
(8) The biochemical test method of the present invention
A biochemical solution is supplied to a biochemical test array having on its surface a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, and excited by light. By detecting the emission intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light, the first biochemical substance and A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, wherein the accumulation time is the same. An average image of a plurality of light images of the array type detector is set as a target image.

【0029】(9)本発明の生化学的検査方法は、第1
の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持され
ている生化学検査用アレイに供給し、発光性分子による
標識を用いて前記生化学検査用アレイの各プローブアレ
イ要素ごとに前記発光性分子の発光強度をアレイ型検出
器で検出することにより、前記第1の生化学的物質と該
第1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的
物質との反応状態を前記各プローブアレイ要素ごとに検
査する生化学的検査方法であり、前記アレイ型検出器に
より得られた光画像に対して平均化オペレータを用いて
平滑化処理を行う。
(9) The biochemical test method of the present invention
Is supplied to an array for biochemical examination, on the surface of which are each held a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, The first biochemical substance and the first biochemical substance are detected by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the biochemical test array using a label according to A biochemical inspection method for inspecting a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with a chemical substance for each of the probe array elements, wherein a light image obtained by the array-type detector is On the other hand, a smoothing process is performed using an averaging operator.

【0030】(10)本発明の生化学的検査方法は、第
1の生化学的物質の溶液を、表面に該第1の生化学的物
質に特異的に反応する第2の生化学的物質が各々保持さ
れている生化学検査用アレイに供給し、光で励起発光す
る発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレ
イの各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光
強度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1
の生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応
する第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブ
アレイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、前
記アレイ型検出器により得られた光画像の対象領域内の
最小検出量を蛍光バックグラウンドとし、該蛍光バック
グラウンドを前記光画像から差し引いた光画像を対象画
像とする。
(10) In the biochemical testing method of the present invention, the solution of the first biochemical substance is coated on the surface with the second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance. Is supplied to the array for each biochemical test held therein, and the intensity of the luminescent molecules is arrayed for each probe array element of the array for biochemical test using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light. The first type is detected by the type detector.
A biochemical test method for testing a reaction state between a biochemical substance of the present invention and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance for each probe array element. The minimum detection amount in the target area of the light image obtained by the array-type detector is defined as the fluorescent background, and the light image obtained by subtracting the fluorescent background from the light image is defined as the target image.

【0031】(11)本発明の生化学的検査方法は上記
(4)に記載の方法であり、かつ前記分割画像の形状を
平行四辺形とする。
(11) The biochemical inspection method of the present invention is the method described in (4) above, and the shape of the divided image is a parallelogram.

【0032】(12)本発明の生化学的検査方法は上記
(6)乃至(8)のいずれかまたは(11)に記載の方
法であり、かつ前記測定領域の境界と前記ローカルバッ
クグラウンド領域の境界を同一とする。
(12) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to any one of the above (6) to (8) or (11), wherein the boundary between the measurement area and the local background area is The boundaries are the same.

【0033】(13)本発明の生化学的検査方法は上記
(4)または(5)または(11)に記載の方法であ
り、かつ前記アレイ型検出器で得られる光画像の二値化
画像のx軸またはy軸に対してそれぞれ勾配をなすアレ
イ行またはアレイ列の圧縮像の暗領域幅を検出し、該暗
領域幅が最も広いときの前記アレイ行の勾配またはアレ
イ列の勾配を、それぞれ前記分割画像の行分割線または
列分割線の勾配とする。
(13) The biochemical inspection method of the present invention is the method described in (4) or (5) or (11), and is a binary image of a light image obtained by the array-type detector. Detecting the width of the dark region of the compressed image of the array row or array column that forms a gradient with respect to the x-axis or y-axis of the array, and calculating the gradient of the array row or the gradient of the array column when the dark region width is the largest. It is assumed that each of the divided images is a gradient of a row dividing line or a column dividing line.

【0034】(14)本発明の生化学的検査方法は上記
(13)に記載の方法であり、かつ前記アレイ型検出器
で得られる光画像の対象領域内での出力の中央値で二値
化を行い、前記二値化画像を得る。
(14) The biochemical inspection method of the present invention is the method described in (13) above, wherein the binary value is a median value of the output in the target area of the light image obtained by the array type detector. And the binarized image is obtained.

【0035】(15)本発明の生化学的検査方法は上記
(13)または(14)に記載の方法であり、かつ前記
アレイ行または前記アレイ列の圧縮像の各暗領域または
各明領域の中央位置で構成する複数の点により、前記行
分割線間または前記列分割線間の間隔を求める。
(15) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (13) or (14), wherein each of the dark areas or each of the bright areas of the compressed image of the array rows or arrays is read. An interval between the row dividing lines or an interval between the column dividing lines is obtained from a plurality of points formed at the center position.

【0036】(16)本発明の生化学的検査方法は上記
(15)に記載の方法であり、かつ連続する前記各明領
域を前記プローブアレイ要素の配列条件と比較し、前記
各明領域において妥当性が無い領域がある場合に、該妥
当性が無い領域を前記プローブアレイ要素の配列条件に
基づく暗領域に置き換えた後に、前記行分割線間または
前記列分割線間の間隔を求める。
(16) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (15), wherein each of the continuous bright regions is compared with the arrangement condition of the probe array element, and When there is an invalid area, the invalid area is replaced with a dark area based on the arrangement condition of the probe array elements, and then the interval between the row dividing lines or the column dividing lines is obtained.

【0037】(17)本発明の生化学的検査方法は上記
(13)または(14)に記載の方法であり、かつ前記
プローブアレイ要素の配列条件により前記行分割線間ま
たは前記列分割線間の間隔を求める。
(17) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (13) or (14), and between the row dividing lines or the column dividing lines depending on the arrangement condition of the probe array elements. Find the interval of.

【0038】(18)本発明の生化学的検査方法は上記
(13)または(14)に記載の方法であり、かつ前記
生化学検査用アレイに設けられた位置検出用アレイ要素
の中心位置を検出し、該中心位置を基に前記行分割線ま
たは前記列分割線の初期位置を求める。
(18) The biochemical examination method of the present invention is the method according to the above (13) or (14), wherein the center position of the position detecting array element provided in the biochemical examination array is determined. The initial position of the row dividing line or the column dividing line is determined based on the detected center position.

【0039】(19)本発明の生化学的検査方法は上記
(4)または(5)または(11)に記載の方法であ
り、かつ前記分割画像を該分割画像内の出力の中央値で
二値化し、この二値化画像に外接する矩形を一定量膨張
させた矩形を前記ローカルバックグラウンド領域の境界
とし、分割画像内でこの境界の外側を該ローカルバック
グラウンド領域とする。
(19) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (4), (5) or (11), wherein the divided image is divided into two values by the median of the outputs in the divided image. A rectangle obtained by binarizing the rectangle circumscribing the binarized image by a predetermined amount is defined as a boundary of the local background area, and the outside of the boundary in the divided image is defined as the local background area.

【0040】(20)本発明の生化学的検査方法は上記
(4)または(5)または(11)に記載の方法であ
り、かつ前記分割画像を該分割画像内の出力の中央値で
二値化し、この二値化画像に内接する矩形を一定量収縮
させた矩形を前記測定領域の境界とし、この境界の内側
を該測定領域とする。
(20) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (4), (5) or (11), and further comprises dividing the divided image by a median of outputs in the divided image. A rectangle obtained by binarizing the rectangle and contracting a rectangle inscribed in the binarized image by a certain amount is defined as a boundary of the measurement region, and the inside of the boundary is defined as the measurement region.

【0041】(21)本発明の生化学的検査方法は上記
(4)または(5)または(11)に記載の方法であ
り、かつ前記測定領域の単位面積当りの平均発光強度か
ら前記ローカルバックグラウンド領域の単位面積当りの
平均発光強度を差し引いた強度を各プローブとの反応強
度として検出する。
(21) The biochemical inspection method of the present invention is the method according to the above (4), (5) or (11), and further comprises the step of determining the local light intensity from the average luminous intensity per unit area of the measurement area. The intensity obtained by subtracting the average emission intensity per unit area of the ground region is detected as the reaction intensity with each probe.

【0042】(22)本発明の生化学的検査方法は、生
化学検査用アレイに、第1の生化学的物質を含む被検サ
ンプルの溶液を供給し、発光性分子による標識を用いて
前記生化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに
前記発光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出する
ことにより前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的
物質に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状
態を前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的
検査方法において、前記プローブアレイ要素の標準面積
に対応する前記発光強度または単位面積当たりの平均発
光強度を検出する。
(22) In the biochemical test method of the present invention, a solution of a test sample containing a first biochemical substance is supplied to a biochemical test array, and the solution is labeled with a luminescent molecule. The first biochemical substance and the first biochemical substance are specifically detected by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical test with an array-type detector. In the biochemical inspection method for inspecting a reaction state with a reacting second biochemical substance for each of the probe array elements, the luminescence intensity or the average luminescence per unit area corresponding to a standard area of the probe array element Detect intensity.

【0043】(23)本発明の生化学的検査方法は上記
(1)乃至(10)のいずれかまたは(22)に記載の
方法であり、かつ前記生化学検査用アレイは、多孔質ま
たは繊維質の物質あるいは成形物より成る立体構造の反
応担体の表面の異なる位置にプローブの溶液を供給し、
該溶液中に含まれるプローブを前記多孔質または繊維質
の物質あるいは成形物の内部に保持することにより成
り、前記生化学検査用アレイに前記第1の生化学的物質
を含む被検サンプルの溶液を供給する。
(23) The biochemical test method of the present invention is the method according to any one of the above (1) to (10) or (22), and the biochemical test array is porous or fiber. Supplying a probe solution to different positions on the surface of a three-dimensional reaction support composed of a quality substance or a molded product,
A solution of a test sample containing the first biochemical substance in the biochemical test array, which comprises holding a probe contained in the solution inside the porous or fibrous substance or molded article. Supply.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0045】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
生化学的検査方法を実施する顕微鏡装置の構成を示す図
である。図1において、励起光源11には、水銀光源等
が用いられる。この光源11から出射される励起光の光
路上には、シャッター12、レンズ13、二枚の励起フ
ィルタ14を選択的に切り替え可能な励起フィルタユニ
ット140、およびダイクロイックミラー15が配置さ
れ、このダイクロイックミラー15の反射光路上には、
対物レンズ16および後述する生化学検査用アレイ1ま
たはレファレンスアレイ4が配置されている。また、ダ
イクロイックミラー15の透過光路上には、複数枚のN
Dフィルタ17を選択的に切り替え可能なNDフィルタ
ユニット170、結像レンズ18、およびCCDカメラ
19が配置されている。CCDカメラ19には画像処理
部20が接続され、画像処理部20には表示部21が接
続されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microscope apparatus for performing a biochemical inspection method according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a mercury light source or the like is used as the excitation light source 11. On the optical path of the excitation light emitted from the light source 11, a shutter 12, a lens 13, an excitation filter unit 140 capable of selectively switching between two excitation filters 14, and a dichroic mirror 15 are arranged. On the 15 reflected light paths,
The objective lens 16 and the later-described biochemical test array 1 or reference array 4 are arranged. Further, a plurality of N light beams are provided on the transmitted light path of the dichroic mirror 15.
An ND filter unit 170 that can selectively switch the D filter 17, an imaging lens 18, and a CCD camera 19 are arranged. An image processing unit 20 is connected to the CCD camera 19, and a display unit 21 is connected to the image processing unit 20.

【0046】図2の(a),(b)は、本第1の実施の
形態で使用する生化学検査用アレイの概略構成を示す図
であり、図2の(a)は上面のフォーマットを示す図、
図2の(b)は一部側面図である。生化学検査用アレイ
1は、図27に示した三次元アレイからなる。図2の
(a)に示すように、生化学検査用アレイ1にはプロー
ブアレイ要素3が二次元に配列されており、4隅にそれ
ぞれ位置検出用アレイ要素2が配置されている。これら
プローブアレイ要素3および位置検出用アレイ要素2
は、図27に示したようにテーパ付きウェル103から
なり、底部に0.1−10μm直径のチャンネル104
を有し、さらに各チャンネル104は図2の(b)に示
すように多くの微小な貫通孔105を有している。各貫
通孔105の壁面には、プローブ31が結合している。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of an array for a biochemical test used in the first embodiment. FIG. 2A shows the format of the upper surface. Diagram,
FIG. 2B is a partial side view. The biochemical test array 1 is a three-dimensional array shown in FIG. As shown in FIG. 2A, probe array elements 3 are two-dimensionally arranged on the biochemical test array 1, and array elements 2 for position detection are arranged at four corners. These probe array element 3 and position detecting array element 2
Consists of a tapered well 103 as shown in FIG. 27 and a channel 104 of 0.1-10 μm diameter at the bottom.
Each channel 104 has many minute through-holes 105 as shown in FIG. 2B. The probe 31 is connected to the wall surface of each through hole 105.

【0047】すなわち生化学検査用アレイ1では、プロ
ーブの結合反応を確実にするために、望ましくは多孔性
ガラスウェハー101の表面の異なるテーパ付きウェル
103にそれぞれプローブの溶液が供給され、該溶液中
に含まれるプローブを多孔性ガラスウェハー101の内
部に設けられた各チャンネル104の各貫通孔105で
保持するのが良いが、多孔性ガラスウェハー101を設
けずに、直接各貫通孔105にプローブの溶液を微量分
注して保持しても良い。この貫通孔105を含む部材
が、多孔質または繊維質の物質あるいは成形物から成る
立体構造の反応担体として構成される。
That is, in the biochemical test array 1, a probe solution is preferably supplied to each of the tapered wells 103 on the surface of the porous glass wafer 101 in order to ensure the probe binding reaction. Is preferably held in each through hole 105 of each channel 104 provided inside the porous glass wafer 101, but the probe is directly provided in each through hole 105 without providing the porous glass wafer 101. A small amount of the solution may be dispensed and held. The member including the through-hole 105 is configured as a three-dimensional reaction carrier made of a porous or fibrous substance or a molded product.

【0048】図3は、本第1の実施の形態で使用するレ
ファレンスアレイの上面のフォーマットを示す図であ
る。レファレンスアレイ4は、蛍光分子を保持可能な三
次元アレイからなる。図3に示すように、レファレンス
アレイ4には蛍光分子保持用要素5が二次元に配列され
ており、4隅にそれぞれ位置検出用アレイ要素2が配置
されている。
FIG. 3 is a diagram showing the format of the upper surface of the reference array used in the first embodiment. The reference array 4 is a three-dimensional array capable of holding fluorescent molecules. As shown in FIG. 3, the fluorescent molecule holding elements 5 are two-dimensionally arranged in the reference array 4, and the position detecting array elements 2 are arranged at four corners, respectively.

【0049】図2の(a),図3に示すように、生化学
検査用アレイ1とレファレンスアレイ4は同一のフォー
マットを有している。4隅に位置する4個の位置検出用
アレイ要素2は、生化学検査用アレイ1とレファレンス
アレイ4で同じ位置に存在するものであり、顕微鏡下の
図示しないステージ上に生化学検査用アレイ1とレファ
レンスアレイ4を配置するときの両者の位置合わせ用に
使用される。従って、位置検出用アレイ要素2は必ずし
も図2の(a),図3に示す位置である必要はなく、両
者で同じ位置に存在すればどの位置でも良い。もちろ
ん、生化学検査用アレイ1とレファレンスアレイ4のフ
ォーマット自身も、これらの条件を満たすものであれば
任意で良い。
As shown in FIGS. 2A and 3, the biochemical test array 1 and the reference array 4 have the same format. The four position detection array elements 2 located at the four corners are located at the same position in the biochemical examination array 1 and the reference array 4, and are placed on the stage (not shown) under the microscope. And the reference array 4 are used for positioning the two. Therefore, the position detecting array element 2 does not necessarily need to be at the position shown in FIGS. 2A and 3, and may be at any position as long as they are at the same position. Of course, the format itself of the biochemical test array 1 and the reference array 4 may be any format as long as these conditions are satisfied.

【0050】以下、本第1の実施の形態における生化学
検査の概略を説明する。
The outline of the biochemical test according to the first embodiment will be described below.

【0051】最初に検査者は、アレイ用基板に標識とし
て使用する蛍光分子と同一のnRM個の蛍光分子をそれぞ
れ蛍光分子保持用要素5に、標識と異なる発光波長の蛍
光分子をそれぞれ位置検出用アレイ要素2にスポッティ
ングしてレファレンスアレイ4を製作する。ここで、R
はレファレンスを意味する添字、Mは蛍光物質に対応す
る添字である。
[0051] The first inspector, a fluorescent molecule the same n RM pieces of fluorescent molecules each fluorescent molecule retaining element 5 to be used as a label to a substrate for the array, each position detecting fluorescent molecules labeled with different emission wavelengths The reference array 4 is manufactured by spotting on the array element 2 for use. Where R
Is a suffix indicating a reference, and M is a suffix corresponding to a fluorescent substance.

【0052】次に、顕微鏡観察下で位置出し配置された
レファレンスアレイ4に励起照明を与えて、蛍光画像を
CCDカメラ19で撮り込みレファレンス蛍光画像とす
る。該レファレンス蛍光画像は、標識に使用する蛍光物
質の種類数だけ撮り込まれる。なお、蛍光物質の劣化を
防止するために、撮り込まれた後直ちにシャッター12
などで励起照明を遮断するのが好ましい。
Next, excitation illumination is applied to the reference array 4 positioned and arranged under microscopic observation, and a fluorescent image is taken by the CCD camera 19 to be a reference fluorescent image. The reference fluorescence image is captured by the number of types of the fluorescent substance used for the label. In order to prevent the deterioration of the fluorescent substance, the shutter
It is preferable to shut off the excitation illumination for example.

【0053】次に検査者は、前記レファレンスアレイ4
を排出し、これと同じ位置に生化学検査用アレイ1を配
置する。この生化学検査用アレイ1では、あらかじめ標
識と異なる発光波長の蛍光分子をアレイ用基板の位置検
出用アレイ要素2に、対応するプローブ液を同じくプロ
ーブアレイ要素3にそれぞれ固相化してある。
Next, the examiner checks the reference array 4
Is discharged, and the biochemical test array 1 is arranged at the same position. In the biochemical test array 1, fluorescent molecules having an emission wavelength different from that of the label are previously immobilized on the array element 2 for position detection of the array substrate, and the corresponding probe solution is immobilized on the probe array element 3 in advance.

【0054】次に検査者は、該生化学検査用アレイ1に
蛍光分子で標識された被検サンプルの溶液を供給し、各
プローブとサンプル溶液中の物質とで結合反応を生じさ
せた後、未結合の前記物質をプローブアレイ要素3から
除去する。
Next, the examiner supplies a solution of the test sample labeled with a fluorescent molecule to the biochemical test array 1 to cause a binding reaction between each probe and a substance in the sample solution. The unbound material is removed from the probe array element 3.

【0055】次に、該生化学検査用アレイ1に励起照明
を与えて、蛍光画像をCCDカメラ19で撮り込みサン
プル蛍光画像とする。該サンプル蛍光画像は、前記レフ
ァレンス蛍光画像と同じく標識に使用する蛍光物質の種
類数だけ撮り込まれる。なお、蛍光物質の劣化を防止す
るために、撮り込まれた後直ちにシャッター12などで
励起照明を遮断するのが好ましい。
Next, excitation light is applied to the biochemical test array 1 and a fluorescent image is taken by the CCD camera 19 to be a sample fluorescent image. The sample fluorescence image is captured in the same number as the number of types of the fluorescent substance used for the label similarly to the reference fluorescence image. In order to prevent deterioration of the fluorescent substance, it is preferable to shut off the excitation illumination by the shutter 12 or the like immediately after the image is captured.

【0056】次に、前記レファレンス蛍光画像および前
記サンプル蛍光画像を各々要素単位に分割し、複数の分
割画像(該分割画像は、標識に使用する蛍光物質の種類
数×プローブアレイ要素数×2だけ存在する)とする。
なお、この時の分割条件は、4個の前記位置検出用アレ
イ要素2の重心位置または二値化画像の図心位置の座標
と、既知のアレイフォーマットにより決定する。
Next, the reference fluorescence image and the sample fluorescence image are each divided into element units, and a plurality of divided images (the divided images are obtained by multiplying the number of types of fluorescent substances used for labels × the number of probe array elements × 2) Exists).
The division condition at this time is determined based on the coordinates of the center of gravity of the four position detection array elements 2 or the coordinates of the centroid of the binarized image, and a known array format.

【0057】さて、γ値が1の受光素子上に無収差レン
ズで結像した時に、最大信号の1/2のレベルでの二値
化点が主光線と最適像面との交点と考えて良い。そこ
で、全ての前記分割画像を最大信号の1/2のレベルで
二値化して、この二値化画像の領域を設定し、この領域
の最大x座標、最小x座標、最大y座標および最小y座
標を求める。
By the way, when an image is formed on a light receiving element having a γ value of 1 with a stigmatic lens, a binarization point at a level of 最大 of the maximum signal is considered as an intersection between the principal ray and the optimum image plane. good. Therefore, all the divided images are binarized at a level of 1 / of the maximum signal to set an area of the binarized image, and the maximum x coordinate, minimum x coordinate, maximum y coordinate and minimum y coordinate of this area are set. Find coordinates.

【0058】レファレンス二値化画像については、最大
x座標をxRMkmax、最小x座標をx RMkmin、最大y座標
をyRMkmaxおよび最小y座標をyRMkminとし、サンプル
二値化画像については、最大x座標をxSMkmax、最小x
座標をxSMkmin、最大y座標をySMkmaxおよび最小y座
標をySMkminとする。同時に、前記サンプル蛍光画像の
分割画像に関してのみ前記二値化画像の実面積を計算
し、これをSMkとする。
For the reference binarized image, the maximum
x coordinateRMkmaxAnd the minimum x coordinate is x RMkmin, Maximum y coordinate
To yRMkmaxAnd the minimum y coordinate is yRMkminAnd sample
For a binarized image, the maximum x coordinate is xSMkmax, Minimum x
Coordinate xSMkmin, The maximum y coordinate is ySMkmaxAnd minimum y
Mark ySMkminAnd At the same time, the sample fluorescence image
Calculate the actual area of the binarized image only for the divided image
And this is SMkAnd

【0059】図4は、前記レファレンス蛍光画像および
前記サンプル蛍光画像の分割画像を示す図であり、図5
は図4に表示されている線分AB上のCCDからの出力
信号を示す図である。二値化領域41とこの領域の最大
x座標xmax 、最小x座標x min 、最大y座標ymax
よび最小y座標ymin との関係は図4および図5に示す
通りである(なお、図中では添字RMkおよびSMkは区別不
要のため省略してある)。
FIG. 4 shows the reference fluorescence image and
FIG. 5 is a view showing a divided image of the sample fluorescence image, and FIG.
Is the output from the CCD on the line segment AB shown in FIG.
It is a figure showing a signal. Binarized area 41 and the maximum of this area
x coordinate xmax, Minimum x coordinate x min, Maximum y coordinate ymaxYou
And the minimum y coordinate yminIs shown in FIGS. 4 and 5.
(Note that the subscripts RMk and SMk are indistinguishable in the figure.
Omitted because it is important).

【0060】次に、測定領域42およびノイズサンプリ
ング領域43を決定するための矩形領域を与える2つの
座標を、図4および図5に示すように(x′min ,y′
min)および(x′max ,y′max )として、このx′
min 、y′min 、x′max およびy′max を次式で与え
る。
Next, two coordinates giving a rectangular area for determining the measurement area 42 and the noise sampling area 43 are represented by (x ′ min , y ′) as shown in FIGS.
min ) and (x ' max , y' max )
min , y ′ min , x ′ max and y ′ max are given by the following equations.

【0061】[0061]

【数1】 ただし、βは光学系の像倍率であり、δは次式で与え
る。
(Equation 1) Here, β is the image magnification of the optical system, and δ is given by the following equation.

【0062】[0062]

【数2】 (Equation 2)

【0063】ここで、λは検出する標識Mの蛍光波長、
aは試料側の開口数、Δはデフォーカス量である。ま
た、右辺の第1項は回折像の中心から二次の回折ピーク
と三次の回折ピークとの間の谷間までの距離(回折によ
るボケ量)を表し、第2項はフォーカシング誤差に起因
するボケ量(デフォーカスによるボケ量)を表す。すな
わち、(5)式はフォーカシング誤差を考慮したときの
最大ボケ量を与える式と考えて良い。
Here, λ is the fluorescence wavelength of the label M to be detected,
a is the numerical aperture on the sample side, and Δ is the defocus amount. The first term on the right side represents the distance from the center of the diffraction image to the valley between the second and third order diffraction peaks (blur amount due to diffraction), and the second term is the blur caused by the focusing error. Indicates the amount (the amount of blurring due to defocus). That is, equation (5) may be considered as an equation that gives the maximum blur amount when the focusing error is considered.

【0064】さて、分割画像は図5に示すように、検出
されるべき信号51とノイズ信号52との合成信号で形
成されている。ノイズは装置構成や測定環境に依存する
が、一般的には励起光ノイズ(励起光に起因するノイ
ズ)が支配的であり、時には迷光ノイズ(励起光以外の
光源に起因するノイズ)も無視できない。また、励起光
ノイズには励起光の基板での反射光ノイズ、励起光によ
る基板の自家発光ノイズなどがある。
As shown in FIG. 5, the divided image is formed of a composite signal of the signal 51 to be detected and the noise signal 52. Although the noise depends on the device configuration and the measurement environment, generally, the excitation light noise (noise caused by the excitation light) is dominant, and sometimes stray light noise (noise caused by a light source other than the excitation light) cannot be ignored. . Further, the excitation light noise includes reflection light noise of the excitation light on the substrate, self-emission noise of the substrate due to the excitation light, and the like.

【0065】図6は、前述したノイズ信号を出力信号か
ら差し引いた信号を示す図である。この減算処理をする
ことにより、検出されるべき信号61を取り出すことが
できる。なお、図4〜図6は説明しやすいようにモデル
化して表現してあるが、実際には検出されるべき信号お
よびノイズ信号は平坦でなく、位置によりむらがある。
特に前述した励起光ノイズは照明むらを反映するので、
ノイズ信号のむらの最大の原因となる。
FIG. 6 is a diagram showing a signal obtained by subtracting the aforementioned noise signal from the output signal. By performing the subtraction processing, the signal 61 to be detected can be extracted. Although FIGS. 4 to 6 are modeled and represented for easy explanation, actually, the signal to be detected and the noise signal are not flat, and are uneven depending on the position.
In particular, the excitation light noise mentioned above reflects uneven illumination,
This is the biggest cause of noise signal unevenness.

【0066】本実施の形態においては、検出されるべき
信号のむらにより二値化領域が図4に示すような円形で
ない場合または1つの分割画像に複数の二値化領域が存
在する場合でも、(x′min ,y′min )および(x′
max ,y′max )で定まる矩形領域を測定領域とするこ
とで、この測定領域内に検出されるべきすべての信号が
含まれることが保証される。
In the present embodiment, even when the binarized area is not circular as shown in FIG. 4 due to the unevenness of the signal to be detected, or when a plurality of binarized areas exist in one divided image, x ′ min , y ′ min ) and (x ′ min
By using a rectangular area defined by max , y'max ) as the measurement area, it is guaranteed that all signals to be detected are included in this measurement area.

【0067】そこで本実施の形態においては、ノイズ信
号のむらを前提として、測定領域42の信号からノイズ
サンプリング領域43内の平均ノイズ信号を差し引き、
図6に示す検出信号を得る。平均ノイズ信号は、ノイズ
サンプリング領域内の信号の総和をノイズサンプリング
領域の面積で除することで求められる。次に、差し引か
れて得られた検出信号の測定領域42内での総和を、ア
レイ要素ごとの信号強度とする。
Therefore, in the present embodiment, the average noise signal in the noise sampling area 43 is subtracted from the signal in the measurement area 42 on the assumption that the noise signal is uneven.
The detection signal shown in FIG. 6 is obtained. The average noise signal is obtained by dividing the sum of the signals in the noise sampling area by the area of the noise sampling area. Next, the sum of the subtracted detection signals in the measurement area 42 is defined as the signal strength of each array element.

【0068】このような方法によれば、検出されるべき
信号の近傍でノイズ信号をサンプリングできるので、検
出されるべき信号の検出精度が向上する。しかも、前述
のごとくデフォーカスを考慮して測定領域を設定してあ
るので、デフォーカスノイズが発生しないことも明らか
である。
According to such a method, since the noise signal can be sampled near the signal to be detected, the detection accuracy of the signal to be detected is improved. In addition, since the measurement area is set in consideration of the defocus as described above, it is apparent that defocus noise does not occur.

【0069】以上により、標識に使用する蛍光物質の種
類数×プローブアレイ要素数×2の数量の信号強度が得
られる。今、プローブアレイ要素3および蛍光分子保持
用要素5の信号強度をそれぞれPRMk およびPSMk で表
す。ここでRおよびSは、それぞれレファレンスおよび
サンプルを示す添字、Mは蛍光物質に対応する添字、k
は蛍光分子保持用要素5の番号であると同時にこれに対
応したプローブアレイ要素3の番号である。
As described above, the signal intensity of the number of types of fluorescent substance used for labeling × the number of probe array elements × 2 is obtained. Here, the signal intensities of the probe array element 3 and the fluorescent molecule holding element 5 are represented by P RMk and P SMk , respectively. Here, R and S are suffixes indicating a reference and a sample, respectively, M is a suffix corresponding to a fluorescent substance, k
Is the number of the fluorescent molecule holding element 5 and the number of the corresponding probe array element 3 at the same time.

【0070】次に、プローブアレイ要素3の信号強度P
SMk をプローブアレイ要素3の面積で補正してPMkとす
る。次式によりPMkを求める。
Next, the signal intensity P of the probe array element 3
SMk is corrected by the area of the probe array element 3 to obtain P Mk . P Mk is obtained by the following equation.

【0071】[0071]

【数3】 (Equation 3)

【0072】ここで、SO はプローブアレイ要素3の標
準面積、SMkは先に計算された各プローブアレイ要素3
の二値化画像の実面積である。この補正により、プロー
ブ分注誤差によるノイズを除去することができる。
Here, S O is the standard area of the probe array element 3, and S Mk is each probe array element 3 previously calculated.
Is the actual area of the binarized image. By this correction, noise due to a probe dispensing error can be removed.

【0073】次に、前記サンプル蛍光画像のプローブア
レイ要素3ごとの強度信号PMkを前記プローブアレイ要
素3に存在する標識Mの蛍光分子(または化学発光分
子)数nMkで表すと次のようになる。
Next, the intensity signal P Mk of each probe array element 3 of the sample fluorescence image is represented by the number n Mk of fluorescent molecules (or chemiluminescent molecules) of the label M present in the probe array element 3 as follows. become.

【0074】[0074]

【数4】 (Equation 4)

【0075】ただし、ρは蛍光の発光関数の非線型係数
であり定数で与えられる。また、IMkは次式で表すこと
ができる。
Here, ρ is a non-linear coefficient of the emission function of the fluorescence and is given by a constant. I Mk can be expressed by the following equation.

【0076】[0076]

【数5】 (Equation 5)

【0077】ここで、nRMはレファレンスアレイ4の番
号kの蛍光分子保持用要素5に存在する標識Mの蛍光分
子数(または化学発光分子)である。
Here, n RM is the number of fluorescent molecules (or chemiluminescent molecules) of the label M existing in the fluorescent molecule holding element 5 of number k of the reference array 4.

【0078】従って(8)式でIMkを求め、(7)式を
用いて前記プローブアレイ要素3に存在する標識Mの蛍
光分子(または化学発光分子)数nMkを求めることがで
きる。すなわち、プローブアレイ要素3ごとに、標識物
質数の信号強度PMkの検出値からその数だけの方程式を
作り、これらの方程式を解くことにより前記プローブア
レイ要素3に存在する標識Mの蛍光分子(または化学発
光分子)数nMkを求める。(7)式および(8)式によ
り、
Therefore, I Mk can be obtained by the equation (8), and the number n Mk of fluorescent molecules (or chemiluminescent molecules) of the label M existing in the probe array element 3 can be obtained by using the equation (7). That is, for each probe array element 3, equations are created by the number of detection values of the signal intensity P Mk of the number of labeling substances, and by solving these equations, fluorescent molecules of the label M present in the probe array element 3 ( Or chemiluminescent molecule) number n Mk is determined. From equations (7) and (8),

【数6】 となる。(Equation 6) Becomes

【0079】(8)式において非線型係数ρが0とみな
せる場合には、IMkは蛍光分子(または化学発光分子)
1個当たりの信号強度となる。このときに(9)式は非
常に簡単な式となりnMkは次式により求められる。
If the nonlinear coefficient ρ can be regarded as 0 in the equation (8), I Mk is a fluorescent molecule (or a chemiluminescent molecule).
This is the signal strength per signal. At this time, equation (9) becomes a very simple equation, and n Mk is obtained by the following equation.

【0080】[0080]

【数7】 (Equation 7)

【0081】次に、非線型係数ρが0とみなせない場合
のnMkの逐次近似法による求め方について述べる。
(9)式において、i回目のnMkの近似値を
Next, a method of obtaining n Mk by the successive approximation method when the nonlinear coefficient ρ cannot be regarded as 0 will be described.
In equation (9), the approximate value of the i-th n Mk is

【数8】 (Equation 8)

【0082】で表し、これを求める右辺のnMkにはi−
1回目のnMkの近似値を用いる。これを式で示すと次の
ようになる。
, And n Mk on the right-hand side for which this is obtained is i−
The first approximation of n Mk is used. This is expressed by the following equation.

【0083】[0083]

【数9】 ただし、i=1,2,3,…とする。また、nMkの初期
値として
(Equation 9) Here, i = 1, 2, 3,.... Also, as the initial value of n Mk

【0084】[0084]

【数10】 を与え、さらに、収束条件として次式を与えるのが良
い。
(Equation 10) , And the following equation may be given as a convergence condition.

【0085】[0085]

【数11】 [Equation 11]

【0086】すなわち、(13)式を満たす時のThat is, when equation (13) is satisfied,

【数12】 を求めるnMkとする。(Equation 12) Is determined as n Mk .

【0087】図7,図8は、本第1の実施の形態による
検査手順を示すフローチャートである。以下、図7,図
8に従って検査方法およびその作用を説明する。
FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the inspection procedure according to the first embodiment. Hereinafter, the inspection method and its operation will be described with reference to FIGS.

【0088】(1)ステップS1:まず検査者は、2色の
蛍光分子で標識された2種の生化学的物質の溶液を作成
する。この場合検査者は、比較したい2種の生化学的物
質の溶液を同一濃度で作成し、一方をFITC、他方を
ローダミンで標識する。これらの標識物質は、蛍光波長
の異なる物質の組み合わせであれば他の物質でも構わな
い。その後、作成した2種の生化学的物質の溶液を1:
1の割合で混合して攪拌し、生化学的物質の混合溶液と
する。混合比率については、2種の生化学的物質の溶液
および標識物質の特性に応じて変更しても良い。
(1) Step S1: First, the examiner prepares a solution of two kinds of biochemical substances labeled with fluorescent molecules of two colors. In this case, the examiner prepares solutions of the two biochemical substances to be compared at the same concentration, and labels one with FITC and the other with rhodamine. These labeling substances may be other substances as long as they are combinations of substances having different fluorescence wavelengths. Then, the prepared solutions of the two biochemical substances were mixed in the following manner:
Mix at a ratio of 1 and stir to obtain a mixed solution of biochemical substances. The mixing ratio may be changed depending on the solution of the two biochemical substances and the properties of the labeling substance.

【0089】(2)ステップS2:検査者は、2色の蛍光
分子を保有するレファレンスアレイ4を製作する。この
場合検査者は、アレイ用基板に蛍光標識として使用する
FITCおよびローダミンを同一の蛍光分子数nRMだけ
それぞれ蛍光分子保持用要素5に、標識と異なる発光波
長の蛍光分子をそれぞれ位置検出用アレイ要素2にスポ
ッティングしてレファレンスアレイ4を製作する。この
際、スポッティングする位置はプローブアレイ要素3に
対応する位置とする。ここでRはレファレンスを意味す
る添字、Mは蛍光物質に対応する添字である。
(2) Step S2: The inspector manufactures a reference array 4 having fluorescent molecules of two colors. In this case the examiner, the respective FITC and rhodamine by the same fluorescent molecules number n RM fluorescent molecules retaining element 5 used as a fluorescent label substrate for the array, labeled different emission respectively for position detection array fluorescent molecules wavelength The reference array 4 is manufactured by spotting on the element 2. At this time, the spotting position is a position corresponding to the probe array element 3. Here, R is a suffix indicating a reference, and M is a suffix corresponding to a fluorescent substance.

【0090】なお、スポッティングの方法は、使用する
蛍光分子の重量とその分子量から使用する蛍光分子数を
特定し、この蛍光分子数の蛍光分子の溶液を既定量とな
るように作り、この溶液をインクジェット方式によりア
レイ用基板上に吐出するものである。1要素当たりの蛍
光分子数nRMは、これらの諸量(溶液量および溶液中の
蛍光分子数)と溶液の吐出量とから計算して求められ
る。なお、蛍光分子の保持方法として固相化試薬を用い
ると確実な保持が可能となるが、必ずしも必要ではな
い。
In the spotting method, the number of fluorescent molecules to be used is specified from the weight and the molecular weight of the fluorescent molecules to be used, a solution of the fluorescent molecules having the number of fluorescent molecules is prepared so as to have a predetermined amount, and this solution is prepared. The ink is discharged onto an array substrate by an ink jet method. The number of fluorescent molecules n RM per element can be calculated from these various amounts (the amount of the solution and the number of fluorescent molecules in the solution) and the discharge amount of the solution. When a solid phase reagent is used as a method for holding a fluorescent molecule, reliable holding is possible, but this is not always necessary.

【0091】(3)ステップS3:検査者は観察光路a上
のNDフィルタ17を切り替えながら、レファレンスア
レイ4の蛍光画像を色別にCCDカメラ19で撮り込
む。この場合、レファレンスアレイ4を励起光源11で
励起照明して、各蛍光分子保持用要素5内の蛍光分子が
発生する蛍光の画像をCCDカメラ19で撮り込む。こ
の際、検査者は励起フィルタユニット140を切り替え
操作して所望の蛍光分子の色に対応する励起フィルタ1
4を照明光路b上に配置し、さらにNDフィルタユニッ
ト170を切り替え操作して所望のNDフィルタ17を
観察光路a上に配置する。
(3) Step S3: The examiner takes the fluorescent image of the reference array 4 with the CCD camera 19 for each color while switching the ND filter 17 on the observation optical path a. In this case, the reference array 4 is excited and illuminated by the excitation light source 11, and the image of the fluorescence generated by the fluorescent molecules in each fluorescent molecule holding element 5 is captured by the CCD camera 19. At this time, the examiner switches the excitation filter unit 140 to operate the excitation filter 1 corresponding to the color of the desired fluorescent molecule.
The ND filter 4 is arranged on the illumination optical path b, and the ND filter unit 170 is further switched to arrange the desired ND filter 17 on the observation optical path a.

【0092】励起光源11からの励起光は、レンズ1
3、励起フィルタ14を介してダイクロイックミラー1
5で反射され、対物レンズ16を介してレファレンスア
レイ4の上面全体に照射される。レファレンスアレイ4
から発生した蛍光は、対物レンズ16、ダイクロイック
ミラー15、NDフィルタ17、および結像レンズ18
を介して、CCDカメラ19に入射し、蛍光分子の色別
に蛍光画像が撮り込まれる。従ってこの段階で、2色×
NDフィルタの枚数分の蛍光画像が得られる。CCDカ
メラ19で撮り込んだ蛍光画像は、画像処理部20へ送
られる。
The excitation light from the excitation light source 11 is
3. Dichroic mirror 1 via excitation filter 14
The light is reflected by 5 and irradiates the entire upper surface of the reference array 4 via the objective lens 16. Reference array 4
The fluorescent light generated from the object lens 16, the dichroic mirror 15, the ND filter 17, and the imaging lens 18
Through the CCD camera 19, and a fluorescent image is captured for each color of fluorescent molecules. Therefore, at this stage, 2 colors x
As many fluorescent images as the number of ND filters can be obtained. The fluorescent image captured by the CCD camera 19 is sent to the image processing unit 20.

【0093】なお、本実施の形態では受光素子としてC
CDを用いているが、CCDに特定するものではなく、
他のエリアセンサを用いても良い。従って、以下に記述
される「CCD」は「エリアセンサ」でも通用するもの
である。
In this embodiment, the light receiving element is C
We use a CD, but we do not specify a CCD,
Other area sensors may be used. Therefore, the "CCD" described below is also valid for the "area sensor".

【0094】(4)ステップS4:検査者は観察光路a上
のNDフィルタ17を切り替えながら、レファレンスア
レイ4のバックグラウンド画像を蛍光分子の色別にCC
Dカメラ19で撮り込む。この場合、レファレンスアレ
イ4の蛍光画像を撮り込んだ直後にシャッター12によ
り励起照明を遮断し、CCDカメラ19でバックグラウ
ンド画像を撮り込む。このバックグラウンド画像の数
は、蛍光画像の数と同一となる。このバックグラウンド
画像は、検出強度に不要な暗電流ノイズおよび迷光ノイ
ズにより構成される。CCDカメラ19で撮り込んだバ
ックグラウンド画像は、画像処理部20へ送られる。
(4) Step S4: The examiner switches the ND filter 17 on the observation optical path a and converts the background image of the reference array 4 into CCs for each color of fluorescent molecules.
Take a picture with the D camera 19. In this case, the excitation illumination is shut off by the shutter 12 immediately after the fluorescence image of the reference array 4 is captured, and the background image is captured by the CCD camera 19. The number of the background images is the same as the number of the fluorescent images. This background image is composed of dark current noise and stray light noise unnecessary for the detection intensity. The background image captured by the CCD camera 19 is sent to the image processing unit 20.

【0095】(5)ステップS5:検査者は、生化学検査
用アレイ1に生化学的物質の混合溶液を供給し、各プロ
ーブと特異的に反応させる。この場合検査者は、図1に
示した蛍光顕微鏡の観察下で、試料面に図2の(a)に
示す生化学検査用アレイ1を配置し、その表面に一様に
生化学的物質の混合溶液を供給する。これにより、生化
学検査用アレイ1上のプローブアレイ要素3内のプロー
ブと混合溶液に含まれる生化学的物質との間に特異的な
結合反応が生じる。この結果、各プローブアレイ要素3
内で反応の強さに応じた数量の蛍光分子が間接的にプロ
ーブに結合することになる。
(5) Step S5: The examiner supplies a mixed solution of biochemical substances to the biochemical test array 1 and causes it to react specifically with each probe. In this case, the inspector arranges the biochemical test array 1 shown in FIG. 2A on the sample surface under the observation of the fluorescence microscope shown in FIG. 1, and uniformly places the biochemical substance on the surface. Supply the mixed solution. As a result, a specific binding reaction occurs between the probes in the probe array elements 3 on the biochemical test array 1 and the biochemical substances contained in the mixed solution. As a result, each probe array element 3
Within, the number of fluorescent molecules corresponding to the strength of the reaction will be indirectly bound to the probe.

【0096】(6)ステップS6:検査者は、生化学検査
用アレイ1から未反応の生化学的物質を除去する。この
場合検査者は、前述した結合反応後に、生化学検査用ア
レイ1の各プローブアレイ要素3から未結合の生化学的
物質を除去する。一般的には洗浄液を用いて洗浄する方
法が採用されるが、反応担体が立体構造である場合には
洗浄液を用いずにポンプなどで溶液ごと除去しても良
い。但し、洗浄液を用いる方が確実に除去されることは
言うまでもない。
(6) Step S6: The examiner removes unreacted biochemical substances from the biochemical test array 1. In this case, the inspector removes unbound biochemical substances from each probe array element 3 of the biochemical test array 1 after the above-described binding reaction. Generally, a method of washing using a washing solution is employed, but when the reaction carrier has a three-dimensional structure, the solution may be removed with a pump or the like without using the washing solution. However, it is needless to say that the use of the cleaning liquid ensures removal.

【0097】(7)ステップS7:検査者は観察光路a上
のNDフィルタ17を切り替えながら、生化学検査用ア
レイ1の蛍光画像を色別にCCDカメラ19で撮り込
む。この場合、生化学検査用アレイ1を励起光源11で
励起照明して、各プローブアレイ要素3内の蛍光分子が
発生する蛍光の画像をCCDカメラ19で撮り込む。こ
の際、検査者は励起フィルタユニット140を切り替え
操作して所望の蛍光分子の色に対応する励起フィルタ1
4を照明光路b上に配置し、さらにNDフィルタユニッ
ト170を切り替え操作して所望のNDフィルタ17を
観察光路a上に配置する。
(7) Step S7: The examiner takes the fluorescent image of the biochemical test array 1 with the CCD camera 19 for each color while switching the ND filter 17 on the observation optical path a. In this case, the biochemical test array 1 is excited and illuminated by the excitation light source 11, and an image of the fluorescence generated by the fluorescent molecules in each probe array element 3 is captured by the CCD camera 19. At this time, the examiner switches the excitation filter unit 140 to operate the excitation filter 1 corresponding to the color of the desired fluorescent molecule.
The ND filter 4 is arranged on the illumination optical path b, and the ND filter unit 170 is further switched to arrange the desired ND filter 17 on the observation optical path a.

【0098】励起光源11からの励起光は、レンズ1
3、励起フィルタ14を介してダイクロイックミラー1
5で反射され、対物レンズ16を介して生化学検査用ア
レイ1の上面全体に照射される。生化学検査用アレイ1
から発生した蛍光は、対物レンズ16、ダイクロイック
ミラー15、NDフィルタ17、および結像レンズ18
を介して、CCDカメラ19に入射し、蛍光分子の色別
に蛍光画像が撮り込まれる。この生化学検査用アレイ1
の蛍光画像の数は、レファレンスアレイ4のバックグラ
ウンド画像および蛍光画像の数と同一となる。CCDカ
メラ19で撮り込んだ蛍光画像は、画像処理部20へ送
られる。
The excitation light from the excitation light source 11 is
3. Dichroic mirror 1 via excitation filter 14
The light is reflected at 5 and irradiates the entire upper surface of the biochemical test array 1 via the objective lens 16. Array for biochemical testing 1
The fluorescent light generated from the object lens 16, the dichroic mirror 15, the ND filter 17, and the imaging lens 18
Through the CCD camera 19, and a fluorescent image is captured for each color of fluorescent molecules. This biochemical test array 1
Are the same as the number of background images and the number of fluorescent images of the reference array 4. The fluorescent image captured by the CCD camera 19 is sent to the image processing unit 20.

【0099】(8)ステップS8:検査者は観察光路a上
のNDフィルタ17を切り替えながら、生化学検査用ア
レイ1のバックグラウンド画像を蛍光分子の色別にCC
Dカメラ19で撮り込む。この場合、前述した生化学検
査用アレイ1の蛍光画像を撮り込んだ直後にシャッター
12により励起照明を遮断し、CCDカメラ19でバッ
クグラウンド画像を撮り込む。この生化学検査用アレイ
1のバックグラウンド画像の数は、蛍光画像の数と同一
となる。このバックグラウンド画像は、レファレンスア
レイ4のバックグラウンド画像と同様に、検出強度に不
要な暗電流ノイズおよび迷光ノイズにより構成される。
CCDカメラ19で撮り込んだバックグラウンド画像
は、画像処理部20へ送られる。
(8) Step S8: The examiner switches the ND filter 17 on the observation optical path a while changing the background image of the biochemical examination array 1 for each color of the fluorescent molecule.
Take a picture with the D camera 19. In this case, the excitation illumination is shut off by the shutter 12 and the background image is captured by the CCD camera 19 immediately after capturing the fluorescence image of the biochemical test array 1 described above. The number of background images in the biochemical test array 1 is the same as the number of fluorescent images. This background image is composed of dark current noise and stray light noise unnecessary for detection intensity, similarly to the background image of the reference array 4.
The background image captured by the CCD camera 19 is sent to the image processing unit 20.

【0100】(9)ステップS9:画像処理部20は、レ
ファレンスとサンプルの各蛍光画像から各バックグラウ
ンド画像を差し引き、色別およびNDフィルタ別の補正
画像とする。一般的に、受光素子の出力には暗電流ノイ
ズや迷光ノイズなどの直流ノイズが含まれる。この直流
ノイズを除去するために、レファレンスアレイ4および
生化学検査用アレイ1について各々蛍光画像からバック
グラウンド画像を差し引き、これを補正画像と称し以後
の処理の対象とする。従って、この段階で2色×NDフ
ィルタの枚数の補正画像が得られる。なお、蛍光画像お
よびバックグラウンド画像は、以後不要となる。
(9) Step S9: The image processing section 20 subtracts each background image from the reference and each fluorescent image of the sample to obtain a corrected image for each color and each ND filter. Generally, the output of the light receiving element includes DC noise such as dark current noise and stray light noise. In order to remove this DC noise, the background image is subtracted from the fluorescence image for each of the reference array 4 and the biochemical test array 1, and this is referred to as a corrected image and is subjected to subsequent processing. Accordingly, at this stage, corrected images of the number of 2 colors × ND filters are obtained. Note that the fluorescence image and the background image are no longer necessary.

【0101】(10)ステップS10:画像処理部20は、
各補正画像中の位置検出用アレイ要素2に対応する画像
の重心位置を検出する。図2の(a)および図3に示す
ように、生化学検査用アレイ1およびレファレンスアレ
イ4に形成されるアレイ要素は二次元に配列されてお
り、共に4隅に位置する4個のアレイ要素が位置検出用
アレイ要素2として用いられる。それ以外のアレイ要素
はプローブアレイ要素3または蛍光分子保持用要素5と
して用いられる。
(10) Step S10: The image processing unit 20
The center of gravity of the image corresponding to the position detection array element 2 in each corrected image is detected. As shown in FIGS. 2A and 3, array elements formed in the biochemical test array 1 and the reference array 4 are two-dimensionally arranged, and four array elements are located at four corners. Are used as array elements 2 for position detection. Other array elements are used as the probe array element 3 or the fluorescent molecule holding element 5.

【0102】位置検出用アレイ要素2は位置信号を出す
ためのものであるから、その要素内の物質は発光物質ま
たは反射物質であれば何でも良いことになるが、望まし
くは使用される2色の蛍光波長とは異なる蛍光波長の蛍
光物質を用いる方が良い。その理由は、位置検出用アレ
イ要素2から発生する蛍光がノイズとして作用する可能
性を無くすことができるからである。この場合には、位
置検出用の励起波長で照明し、位置検出をすることにな
る。
Since the position detecting array element 2 is for outputting a position signal, any substance in the element may be used as long as it is a luminescent substance or a reflective substance. It is better to use a fluorescent substance having a fluorescent wavelength different from the fluorescent wavelength. The reason is that the possibility that the fluorescence generated from the position detection array element 2 acts as noise can be eliminated. In this case, illumination is performed at the excitation wavelength for position detection, and the position is detected.

【0103】(11)ステップS11:画像処理部20は、
各補正画像を回転移動して、色別およびNDフィルタ別
の回転画像とする。この場合、レファレンスアレイ4お
よび生化学検査用アレイ1について各々得られた4個の
位置座標で形成される各四辺形が最小偏差で矩形となる
ように位置座標を修正してから、各矩形の各辺が座標軸
と平行になるように各画像中心を回転中心として各補正
画像を回転移動する。移動後の画像を各々回転画像と呼
ぶ。なお、各補正画像は以後不要となる。
(11) Step S11: The image processing unit 20
Each corrected image is rotated and moved to be a rotated image for each color and each ND filter. In this case, the position coordinates are corrected such that each quadrilateral formed by the four position coordinates obtained for the reference array 4 and the biochemical test array 1 is a rectangle with the minimum deviation, and Each corrected image is rotationally moved around the center of each image so that each side is parallel to the coordinate axis. Each of the images after the movement is called a rotated image. Note that each corrected image is no longer required.

【0104】(12)ステップS12:画像処理部20は、
各回転画像を蛍光分子保持用要素5およびプローブアレ
イ要素3ごとの画像に分割し、各々色別、NDフィルタ
別および要素別の分割画像とするこの場合、画像処理部
20は、レファレンスアレイ4および生化学検査用アレ
イ1の各回転画像の4個の位置座標と蛍光分子保持用要
素5およびプローブアレイ要素3の配列条件とから分割
条件を決定して、この分割条件ですべての回転画像を蛍
光分子保持用要素5またはプローブアレイ要素3ごとの
画像に分割し、分割画像とする。なお、レファレンスア
レイ4の回転画像の分割画像をレファレンス分割画像、
生化学検査用アレイ1の回転画像の分割画像をサンプル
分割画像と呼ぶ。従ってこの段階で、2×NDフィルタ
の枚数×プローブアレイ要素数分の分割画像が得られ
る。なお、各回転画像は以後不要となる。
(12) Step S12: The image processing unit 20
In this case, the rotated image is divided into images for each of the fluorescent molecule holding element 5 and the probe array element 3 and divided into images for each color, each ND filter, and each element. A division condition is determined from the four position coordinates of each rotation image of the biochemical test array 1 and the arrangement conditions of the fluorescent molecule holding element 5 and the probe array element 3, and all the rotation images are subjected to fluorescence under this division condition. The image is divided into images for each of the molecule holding elements 5 or the probe array elements 3 to be divided images. Note that the divided image of the rotated image of the reference array 4 is referred to as a reference divided image,
The divided image of the rotated image of the biochemical test array 1 is called a sample divided image. Therefore, at this stage, divided images corresponding to 2 × the number of ND filters × the number of probe array elements are obtained. Note that each rotated image is no longer required.

【0105】(13)ステップS13:画像処理部20は、
最適なNDフィルタ17に対応する各分割画像を色別お
よび要素別の測定用画像として抽出する。
(13) Step S13: The image processing section 20
Each divided image corresponding to the optimum ND filter 17 is extracted as a measurement image for each color and each element.

【0106】この場合、画像処理部20は、同一色で同
一位置の蛍光分子保持用要素5のNDフィルタ枚数分の
レファレンス分割画像の中から、最大信号強度がダイナ
ミックレンジの範囲内にあり、その中で信号強度が最大
であるレファレンス分割画像を1個抽出する。これを測
定用レファレンス画像と呼ぶ。同様に画像処理部20
は、同一色で同一位置のプローブアレイ要素3のNDフ
ィルタ枚数分のサンプル分割画像の中から、最大信号強
度がダイナミックレンジの範囲内にあり、その中で信号
強度が最大であるサンプル分割画像を1個抽出する。こ
れを測定用サンプル画像と呼ぶ。
In this case, the image processing unit 20 determines that the maximum signal intensity is within the dynamic range from the reference divided images of the number of ND filters of the fluorescent molecule holding element 5 of the same color and at the same position. One of the reference divided images having the highest signal strength is extracted. This is called a measurement reference image. Similarly, the image processing unit 20
Is a sample divided image in which the maximum signal strength is within the dynamic range and the signal intensity is the maximum among the sample divided images of the number of ND filters of the probe array element 3 at the same position in the same color. Extract one. This is called a measurement sample image.

【0107】(14)ステップS14:画像処理部20は、
抽出した各測定用画像を二値化し、色別および要素別の
二値化画像とする。測定用レファレンス画像および測定
用サンプル画像のすべてについて、各々最大信号の1/
2レベルで二値化し、これをそれぞれレファレンス二値
化画像およびサンプル二値化画像とする。サンプル二値
化画像については二値化領域41の面積SMkを算出す
る。
(14) Step S14: The image processing section 20
Each of the extracted measurement images is binarized to obtain a binarized image for each color and each element. For each of the measurement reference image and the measurement sample image, 1 /
Binarization is performed at two levels, which are referred to as a reference binary image and a sample binary image, respectively. For the sample binarized image, the area S Mk of the binarized region 41 is calculated.

【0108】(15)ステップS15:画像処理部20は、
各二値化画像により測定領域42およびノイズサンプリ
ング領域43を設定する。
(15) Step S15: The image processing unit 20
The measurement area 42 and the noise sampling area 43 are set by each binarized image.

【0109】この場合画像処理部20は、レファレンス
二値化画像のすべてについて、各々の最大x座標x
RMkmax、最小x座標xRMkmin、最大y座標yRMkmaxおよ
び最小y座標yRMkminを求める。同様にサンプル二値化
画像のすべてについて、各々の最大x座標xSMkmax、最
小x座標xSMkmin、最大y座標ySMkmaxおよび最小y座
標ySMkminを求めてから、ノイズのサンプリング領域を
設定するための座標x′RM kmax、x′RMkmin、y′
RMkmax、y′RMkmin、x′SMkmax、x′SMkmin、y′SM
kmaxおよびy′SMkminを算出する。
In this case, the image processing unit 20 sets the maximum x-coordinate x for each of the reference binarized images.
RMkmax , minimum x-coordinate xRMkmin , maximum y-coordinate yRMkmax, and minimum y-coordinate yRMkmin are obtained. Similarly, for all of the sample binarized images, a maximum x coordinate x SMkmax , a minimum x coordinate x SMkmin , a maximum y coordinate y SMkmax and a minimum y coordinate y SMkmin are obtained, and then a noise sampling area is set. Coordinates x ' RM kmax , x' RMkmin , y '
RMkmax, y 'RMkmin, x' SMkmax, x 'SMkmin, y' SM
Calculate kmax and y'SMkmin .

【0110】そして、点(x′RMkmin,y′RMkmin)お
よび点(x′RMkmax,y′SMkmax)で定まる矩形内を測
定用レファレンス画像の測定領域とし、該矩形外を測定
用レファレンス画像のノイズサンプリング領域とする。
同様に、点(x′SMkmin,y′SMkmin)および点(x′
SMkmax,y′SMkmax)で定まる矩形内を測定用サンプル
画像の測定領域とし、該矩形外を測定用サンプル画像の
ノイズサンプリング領域とする。
A rectangle defined by the point (x ′ RMkmin , y ′ RMkmin ) and the point (x ′ RMkmax , y ′ SMkmax ) is set as a measurement area of the measurement reference image, and the outside of the rectangle is the noise of the measurement reference image. This is a sampling area.
Similarly, the point (x ′ SMkmin , y ′ SMkmin ) and the point (x ′
The inside of the rectangle determined by SMkmax , y'SMkmax ) is the measurement region of the measurement sample image, and the outside of the rectangle is the noise sampling region of the measurement sample image.

【0111】(16)ステップS16:画像処理部20は、
測定用画像上で測定領域42の信号から平均ノイズ信号
を差し引く。
(16) Step S16: The image processing section 20
The average noise signal is subtracted from the signal in the measurement area 42 on the measurement image.

【0112】この場合画像処理部20は、測定用レファ
レンス画像のノイズサンプリング領域43の信号から単
位面積当たりのノイズを求め、測定用レファレンス画像
の測定領域42の信号からこの信号を差し引いてレファ
レンス画像の検出信号とする。同様に、測定用サンプル
画像のノイズサンプリング領域43の信号から単位面積
当たりのノイズを求め、測定用サンプル画像の測定領域
42の信号からこの信号を差し引いてサンプル画像の検
出信号とする。
In this case, the image processing section 20 obtains noise per unit area from the signal of the noise sampling area 43 of the reference image for measurement, and subtracts this signal from the signal of the measurement area 42 of the reference image for measurement to obtain the noise of the reference image. This is a detection signal. Similarly, noise per unit area is obtained from the signal of the noise sampling area 43 of the measurement sample image, and this signal is subtracted from the signal of the measurement area 42 of the measurement sample image to obtain a detection signal of the sample image.

【0113】(17)ステップS17:画像処理部20は、
プローブアレイ要素3の標準面積当たりの信号強度を色
別に算出する。
(17) Step S17: The image processing section 20
The signal intensity per standard area of the probe array element 3 is calculated for each color.

【0114】この場合画像処理部20は、各蛍光分子保
持用要素5の測定領域42内での検出信号の総和をP
RMk として算出する。同様に、各プローブアレイ要素3
の測定領域42内での検出信号の総和をPSMk として算
出する。次いで、プローブアレイ要素3の標準面積SO
当たりの信号強度を(6)式を用いて色別に算出する。
これらの信号強度は、励起光むら、励起光ノイズおよび
プローブの分注誤差により生じる強度誤差が除去された
強度として得られる。
In this case, the image processing section 20 calculates the sum of the detection signals in the measurement area 42 of each fluorescent molecule holding element 5 as P
Calculated as RMk . Similarly, each probe array element 3
Is calculated as P SMk . Next, the standard area S O of the probe array element 3
The signal intensity per hit is calculated for each color using the equation (6).
These signal intensities are obtained as intensities from which excitation light unevenness, excitation light noise, and intensity errors caused by probe dispensing errors have been removed.

【0115】(18)ステップS18:画像処理部20は、
プローブアレイ要素3の標準面積当たりに存在する蛍光
分子(または化学発光分子)数を色別に算出する。この
場合画像処理部20は、プローブアレイ要素3の標準面
積SO 当たりの信号強度から、(11)式、(12)式
および(13)式を用いてプローブアレイ要素3の標準
面積SO 当たりに存在する蛍光分子数nMkを色別に算出
する。
(18) Step S18: The image processing unit 20
The number of fluorescent molecules (or chemiluminescent molecules) existing per standard area of the probe array element 3 is calculated for each color. In this case, the image processor 20 from the signal intensity per standard area S O of the probe array elements 3, (11), (12) and (13) the standard area S O per probe array element 3 using equation Is calculated for each color.

【0116】(19)ステップS19:画像処理部20は、
色別に算出した蛍光分子(または化学発光分子)数を両
軸とする散布図を表示する。この場合画像処理部20
は、2色の蛍光物質のプローブアレイ要素3ごとの蛍光
分子数を各々x軸およびy軸とした散布図を、表示部2
1に表示する。
(19) Step S19: The image processing section 20
A scatter diagram is displayed with the number of fluorescent molecules (or chemiluminescent molecules) calculated for each color as both axes. In this case, the image processing unit 20
Shows a scatter diagram in which the number of fluorescent molecules of each of the probe array elements 3 of the two-color fluorescent substances is set on the x-axis and the y-axis, respectively, in the display unit 2.
1 is displayed.

【0117】図9は、上記散布図の例であり、x軸をサ
ンプルAの蛍光分子数、y軸をサンプルBの蛍光分子数
として対数メモリ上に示している。図9はm個のプロー
ブアレイ要素3の各プローブについて簡略して示してお
り、‘プローブ3’以外はサンプルAとサンプルBの蛍
光分子数のバランスが範囲91(二本の破線間)内にあ
る。この場合、サンプルAとサンプルBについて、その
プローブとの結合反応が同程度と判断され、プローブ3
についてはサンプルBの反応がサンプルAの反応よりも
明らかに強いと判断される。なお、x軸およびy軸はい
ずれも対数軸とし、前記範囲91を決定する二本の破線
は、y=mnx および y=(1/mn)x、実線はy
=xの直線で表わされる(3本の直線は数学的に平行と
なる)。y=xに対して±10%の範囲を設定する場合
には、mn=1.1とし、この値を画像処理部20で適
宜設定して表示できる。このような散布図により、各プ
ローブアレイ要素のプローブとサンプルとの反応状態を
正確に表現できる。
FIG. 9 shows an example of the scatter diagram, in which the x-axis is the number of fluorescent molecules of sample A and the y-axis is the number of fluorescent molecules of sample B on a logarithmic memory. FIG. 9 schematically shows each probe of the m probe array elements 3, and the balance of the number of fluorescent molecules of the sample A and the sample B is within the range 91 (between the two broken lines) except for the "probe 3". is there. In this case, the binding reaction of Sample A and Sample B with the probe was determined to be substantially the same,
For, it is determined that the reaction of sample B is clearly stronger than the reaction of sample A. Incidentally, the x-axis and y-axis are both logarithmic axes, two broken lines determining the range 91, y = m n x and y = (1 / m n) x, solid line y
= X (three straight lines are mathematically parallel). When setting a range of ± 10% with respect to y = x, mn = 1.1, and this value can be appropriately set and displayed by the image processing unit 20. Such a scatter diagram can accurately represent the reaction state between the probe of each probe array element and the sample.

【0118】本第1の実施の形態によれば、レファレン
ス蛍光画像を導入しているので、励起照明に空間的にむ
らがある場合でも適切に出力補正することができる。さ
らに、使われる蛍光分子の発光特性およびその時間的変
動をも考慮した方法であるので、各プローブアレイ要素
ごとに存在する標識Mの蛍光分子数nMkすなわちプロー
ブと対象物質との反応状態を正確に求めることができ
る。この場合には、標識は蛍光分子に限らず、化学発光
分子等の発光性分子であれば良い。なお、レファレンス
蛍光画像の撮り込みとサンプル蛍光画像の撮り込みは、
順序を逆にしても何ら支障がない。
According to the first embodiment, since the reference fluorescence image is introduced, the output can be properly corrected even when the excitation illumination has spatial unevenness. Furthermore, since the method takes into account the emission characteristics of the fluorescent molecules used and their temporal variations, the number of fluorescent molecules n Mk of the label M present for each probe array element, ie, the reaction state between the probe and the target substance, can be accurately determined. Can be sought. In this case, the label is not limited to a fluorescent molecule, but may be any luminescent molecule such as a chemiluminescent molecule. The capture of the reference fluorescence image and the capture of the sample fluorescence image
There is no problem even if the order is reversed.

【0119】図10は、本第2の実施の形態で使用する
生化学検査用アレイの上面のフォーマットを示す図であ
る。図10に示す生化学検査用アレイ6は、図2の
(a)に示した生化学検査用アレイ1における4個の位
置検出用アレイ要素2を、それぞれプローブアレイ要素
3に代えた構成をなしている。
FIG. 10 is a diagram showing the format of the upper surface of the array for biochemical examination used in the second embodiment. The biochemical test array 6 shown in FIG. 10 has a configuration in which the four position detection array elements 2 in the biochemical test array 1 shown in FIG. ing.

【0120】図11は、本第2の実施の形態で使用する
レファレンスアレイの上面のフォーマットを示す図であ
る。図11に示すレファレンスアレイ7は、蛍光分子を
保持可能な三次元アレイからなり、一面の蛍光分子保持
領域8が設けられている。該蛍光分子保持領域8は、図
10に示した全プローブアレイ要素3の占める領域より
も広い領域として設定される。なお、生化学検査用アレ
イ6およびレファレンスアレイ7は、第1の実施の形態
に示した生化学検査用アレイ1およびレファレンスアレ
イ4に代えて用いられる。
FIG. 11 is a diagram showing the format of the upper surface of the reference array used in the second embodiment. The reference array 7 shown in FIG. 11 is composed of a three-dimensional array capable of holding fluorescent molecules, and is provided with a fluorescent molecule holding region 8 on one surface. The fluorescent molecule holding region 8 is set as a region wider than the region occupied by all the probe array elements 3 shown in FIG. The biochemical test array 6 and the reference array 7 are used in place of the biochemical test array 1 and the reference array 4 shown in the first embodiment.

【0121】以下、本第2の実施の形態における生化学
検査の概略を説明する。
Hereinafter, the outline of the biochemical test according to the second embodiment will be described.

【0122】最初に検査者は、アレイ用基板に標識とし
て使用する蛍光分子と同一の蛍光分子を蛍光分子保持領
域8に均一な分布で供給してレファレンスアレイ7を製
作する。
First, the inspector supplies the same fluorescent molecule as the label to the array substrate with a uniform distribution to the fluorescent molecule holding region 8 to manufacture the reference array 7.

【0123】次に、顕微鏡観察下で位置出し配置された
レファレンスアレイ7に励起照明を与えて、蛍光画像を
CCDカメラ19で撮り込みレファレンス蛍光画像とす
る。該レファレンス蛍光画像は、標識に使用する蛍光物
質の種類数だけ撮り込まれる。なお、蛍光物質の劣化を
防止するために、撮り込まれた後直ちにシャッター12
などで励起照明を遮断するのが好ましい。
Next, excitation illumination is applied to the reference array 7 positioned and arranged under microscope observation, and a fluorescent image is captured by the CCD camera 19 to be a reference fluorescent image. The reference fluorescence image is captured by the number of types of the fluorescent substance used for the label. In order to prevent the deterioration of the fluorescent substance, the shutter
It is preferable to shut off the excitation illumination for example.

【0124】次に検査者は、前記レファレンスアレイ7
を排出し、これと同じ位置に生化学検査用アレイ6を配
置する。この生化学検査用アレイ6では、あらかじめプ
ローブ液をプローブアレイ要素3にそれぞれ固相化して
ある。
Next, the inspector checks the reference array 7
Is discharged, and the biochemical test array 6 is arranged at the same position. In the biochemical test array 6, the probe solution is previously immobilized on the probe array elements 3 respectively.

【0125】次に検査者は、該生化学検査用アレイ6に
蛍光分子で標識された被検サンプルの溶液を供給し、各
プローブとサンプル溶液中の物質とで結合反応を生じさ
せた後、未結合の前記物質をプローブアレイ要素3から
除去する。
Next, the examiner supplies a solution of the test sample labeled with a fluorescent molecule to the biochemical test array 6 to cause a binding reaction between each probe and a substance in the sample solution. The unbound material is removed from the probe array element 3.

【0126】次に、該生化学検査用アレイ6に励起照明
を与えて、蛍光画像をCCDカメラ19で撮り込みサン
プル蛍光画像とする。該サンプル蛍光画像は、前記レフ
ァレンス蛍光画像と同じく標識に使用する蛍光物質の種
類数だけ撮り込まれる。なお、蛍光物質の劣化を防止す
るために、撮り込まれた後直ちにシャッターなどで励起
照明を遮断するのが好ましい。前記サンプル蛍光画像の
各プローブアレイ要素3ごとの信号強度をPMkで表す。
ここでMは蛍光物質に対応する添字、kはプローブアレ
イ要素の番号である。
Next, excitation light is applied to the biochemical test array 6, and a fluorescent image is taken by the CCD camera 19 to be a sample fluorescent image. The sample fluorescence image is captured in the same number as the number of types of the fluorescent substance used for the label similarly to the reference fluorescence image. In order to prevent deterioration of the fluorescent substance, it is preferable to shut off the excitation illumination with a shutter or the like immediately after the image is captured. The signal intensity of each probe array element 3 of the sample fluorescence image is represented by P Mk .
Here, M is a subscript corresponding to the fluorescent substance, and k is the number of the probe array element.

【0127】次に画像処理部20は、各プローブアレイ
要素3の位置および実面積SMkを画像処理により検出
し、(6)式を用いてPMkを算出し、前記レファレンス
蛍光画像から前記位置と同じ位置におけるプローブアレ
イ要素3の標準面積SO に相当する信号強度を切り出
し、この信号強度をPRMk で表す。ここでRはレファレ
ンスを意味する添字である。
Next, the image processing section 20 detects the position and the actual area S Mk of each probe array element 3 by image processing, calculates P Mk using equation (6), and calculates the position from the reference fluorescence image. The signal strength corresponding to the standard area S O of the probe array element 3 at the same position as is extracted from the probe array element 3, and this signal strength is represented by P RMk . Here, R is a subscript meaning a reference.

【0128】次に、前記サンプル蛍光画像のプローブア
レイ要素3ごとの信号強度PMkを前記プローブアレイ要
素3に存在する標識Mの蛍光分子数nMkで表すと、前述
と同じ(7)式となる。
Next, if the signal intensity P Mk of each probe array element 3 of the sample fluorescence image is expressed by the number n Mk of fluorescent molecules of the label M present in the probe array element 3, the same equation (7) as described above is obtained. Become.

【0129】以後の処理は、第1の実施の形態と同様で
ある。ただし、本第2の実施の形態は第1の実施の形態
と異なりnRMが不明であるので、一般的には蛍光物質の
構成比率を求めるに留まる。しかし、レファレンスアレ
イ7を第1の実施の形態に使用するレファレンスアレイ
4で予め較正することによりIMkを求めておけば、蛍光
物質の絶対数量を求めることもできる。
The subsequent processing is the same as in the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the nRM is unknown in the second embodiment, and therefore, generally only the composition ratio of the fluorescent substance is obtained. However, if I Mk is obtained by previously calibrating the reference array 7 with the reference array 4 used in the first embodiment, the absolute quantity of the fluorescent substance can be obtained.

【0130】本第2の実施の形態では、望ましくは自家
蛍光作用の無いレファレンス用基板を用いる方が良い。
これは、レファレンスアレイ7では自家蛍光ノイズを除
去するためのサンプリング領域が確保できないためであ
る。しかしながら、レファレンスアレイ7と同一の基板
をそのまま第二のレファレンスアレイとし、この中の各
プローブアレイ要素に対応する領域をサンプリング領域
として自家発光強度を検出し、これを前記信号強度PMk
から差し引くことにより、自家蛍光作用を有するレファ
レンス用基板であっても自家蛍光ノイズを除去すること
ができる。この場合は、他のノイズも同時に除去するこ
とができる利点がある。また、本第2の実施の形態の固
有の効果は、レファレンスアレイの製作が容易であるこ
とにある。なお、レファレンス蛍光画像の撮り込みとサ
ンプル蛍光画像の撮り込みは、順序を逆にしても何ら支
障がないことは第1の実施の形態と同様である。
In the second embodiment, it is preferable to use a reference substrate having no autofluorescence action.
This is because the reference array 7 cannot secure a sampling area for removing autofluorescence noise. However, the same substrate as reference array 7 and as second reference array, a region corresponding to each probe array element in the detecting the self luminous intensity as a sampling region, the signal strength P Mk this
, The auto-fluorescence noise can be removed even for a reference substrate having an auto-fluorescence effect. In this case, there is an advantage that other noises can be removed at the same time. An inherent effect of the second embodiment is that the reference array can be easily manufactured. Note that, as in the first embodiment, there is no problem in taking the reference fluorescence image and taking the sample fluorescence image even if the order is reversed.

【0131】本発明によれば、以下のような作用を奏す
る。
According to the present invention, the following operations are provided.

【0132】(1)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、サンプル光画像をレファレンス蛍光画像で補正する
ことにより、照明が均一でない場合でも各プローブアレ
イ要素内でのプローブと生化学的物質との反応状態を正
確に検査することができる。
(1) According to the biochemical inspection method of the present invention, by correcting the sample light image with the reference fluorescence image, even if the illumination is not uniform, the probe and the biochemical substance in each probe array element can be used. The reaction state with the can be accurately inspected.

【0133】(2)立体構造の反応担体を用いる場合、
反応系が複雑となるため不正確になりがちであるが、本
発明の生化学的検査方法によれば、実比較できるため上
記(1)による作用効果が増大する。
(2) When a reaction carrier having a three-dimensional structure is used,
Although the reaction system tends to be inaccurate due to its complexity, according to the biochemical inspection method of the present invention, since the actual comparison can be made, the effect of the above (1) increases.

【0134】(3)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、上記(1)による作用効果に加えて、各プローブア
レイ要素に保持されるプローブの状態に差が有る場合で
も、参照サンプルと被検サンプルの反応状態の比較か
ら、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被検サンプ
ルとの反応状態を正確に検査することができる。
(3) According to the biochemical inspection method of the present invention, in addition to the effects of the above (1), even if there is a difference in the state of the probes held in each probe array element, the reference sample and the From the comparison of the reaction state of the test sample, the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element can be accurately inspected.

【0135】(4)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被検サンプ
ルとの反応状態を正確に検査することができる。
(4) According to the biochemical inspection method of the present invention, it is possible to accurately inspect the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element.

【0136】(5)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、レファレンスアレイを容易に製造することができ
る。
(5) According to the biochemical inspection method of the present invention, a reference array can be easily manufactured.

【0137】(6)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、プローブアレイ要素の近傍での励起光ノイズを除去
することができるため、各プローブアレイ要素における
反応状態を正確に検査することができる。
(6) According to the biochemical inspection method of the present invention, the excitation light noise in the vicinity of the probe array element can be removed, so that the reaction state in each probe array element can be inspected accurately. it can.

【0138】(7)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、立体構造の反応担体を用いる場合、表面での光学的
特性が複雑であるため、プローブアレイ要素の近傍での
ノイズを補正でき、上記(6)による作用効果が増大す
る。
(7) According to the biochemical inspection method of the present invention, when a reaction carrier having a three-dimensional structure is used, since the optical characteristics on the surface are complicated, noise near the probe array element can be corrected. The effect of the above (6) increases.

【0139】(8)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、上記(6)による作用効果に加えて、各プローブア
レイ要素に保持されるプローブの状態に差が有る場合で
も、参照サンプルと被検サンプルの反応状態の比較か
ら、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被検サンプ
ルとの反応状態を正確に検査することができる。
(8) According to the biochemical inspection method of the present invention, in addition to the effect of the above (6), even if there is a difference in the state of the probes held in each probe array element, the reference sample and the From the comparison of the reaction state of the test sample, the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element can be accurately inspected.

【0140】(9)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、アレイ要素の近傍での励起光ノイズを除去すること
ができるため、各アレイ要素における反応状態を正確に
検査することができる。
(9) According to the biochemical inspection method of the present invention, the excitation light noise near the array element can be removed, so that the reaction state of each array element can be inspected accurately.

【0141】(10)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、立体構造の反応担体を用いる場合、反応量がプロー
ブアレイ要素の面積に比例するので、この面積で補正す
ることによりプローブの分注誤差を除去することにな
る。従って、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被
検サンプルとの反応状態の比較を正確に行なうことがで
きる。
(10) According to the biochemical inspection method of the present invention, when a reaction carrier having a three-dimensional structure is used, the amount of reaction is proportional to the area of the probe array element. Note that errors will be removed. Therefore, it is possible to accurately compare the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element.

【0142】(11)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、上記(10)による作用効果に加えて、各プローブ
アレイ要素に保持されるプローブの状態に差が有る場合
でも、参照サンプルと被検サンプルの反応状態の比較か
ら、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被検サンプ
ルとの反応状態の比較を正確に行なうことができる。
(11) According to the biochemical examination method of the present invention, in addition to the effect of the above (10), even if there is a difference in the state of the probes held in each probe array element, the reference sample and the From the comparison of the reaction state of the test sample, it is possible to accurately compare the reaction state of the probe and the test sample for each probe array element.

【0143】(12)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、例えば立体構造の反応担体を用いる場合、反応量が
プローブアレイ要素の面積に比例するので、この面積で
補正することによりプローブの分注誤差を除去すること
になる。従って、各プローブアレイ要素ごとのプローブ
と被検サンプルとの反応状態の比較を正確に行なうこと
ができる。
(12) According to the biochemical inspection method of the present invention, for example, when a reaction carrier having a three-dimensional structure is used, the amount of reaction is proportional to the area of the probe array element. This will eliminate dispensing errors. Therefore, it is possible to accurately compare the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element.

【0144】(13)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、一般的にプローブアレイ要素内の蛍光分子数と総発
光強度とは比例しないので、総発光強度を線型係数、非
線型係数および係数蛍光分子数の結合式で与える。この
非線型係数は分子間距離、プローブアレイの構造および
反応条件により決定される定数である。そして、採用す
るシステムに合わせた非線型係数を導入することによ
り、各プローブアレイ要素内に存在する発光性分子の数
を正確に求めることができる。
(13) According to the biochemical examination method of the present invention, the number of fluorescent molecules in the probe array element is generally not proportional to the total luminescence intensity. The coefficient is given by the binding formula of the number of fluorescent molecules. The nonlinear coefficient is a constant determined by the intermolecular distance, the structure of the probe array, and the reaction conditions. Then, the number of luminescent molecules present in each probe array element can be accurately obtained by introducing a nonlinear coefficient according to the system to be adopted.

【0145】(14)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、立体構造の反応担体を用いる場合、反応系が複雑と
なるため、システムに対応する非線型係数を用いること
で上記(13)による作用効果が増大する。
(14) According to the biochemical inspection method of the present invention, when a reaction carrier having a three-dimensional structure is used, the reaction system becomes complicated. Therefore, the above-mentioned (13) can be obtained by using the nonlinear coefficient corresponding to the system. The effect of the present invention is increased.

【0146】(15)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、上記(13)による作用効果に加えて、各プローブ
アレイ要素に保持されるプローブの状態に差が有る場合
でも、参照サンプルと被検サンプルの反応状態の比較か
ら、各プローブアレイ要素ごとのプローブと被検サンプ
ルとの反応状態を正確に検査することができる。
(15) According to the biochemical test method of the present invention, in addition to the effect of the above (13), even if there is a difference in the state of the probes held in each probe array element, the reference sample and the From the comparison of the reaction state of the test sample, the reaction state between the probe and the test sample for each probe array element can be accurately inspected.

【0147】(16)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、一般的にプローブアレイ要素内の発光性分子の数と
総発光強度とは比例しないので、総発光強度を線型係
数、非線型係数および発光性分子の数の結合式で与え
る。この非線型係数は分子間距離、プローブアレイの構
造および反応条件により決定される定数である。そし
て、採用するシステムに合わせた非線型係数を導入する
ことにより、各プローブアレイ要素内に存在する蛍光分
子数を正確に求めることができる。
(16) According to the biochemical testing method of the present invention, the number of luminescent molecules in the probe array element is generally not proportional to the total luminescence intensity. The coefficient and the number of luminescent molecules are given by a binding equation. The nonlinear coefficient is a constant determined by the intermolecular distance, the structure of the probe array, and the reaction conditions. Then, the number of fluorescent molecules present in each probe array element can be accurately obtained by introducing a nonlinear coefficient suitable for the system to be adopted.

【0148】(17)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、一般的にプローブアレイ要素内の発光性分子の数と
総発光強度とは比例しないので、総発光強度を線型係
数、非線型係数および発光性分子の数の結合式で与え
る。この非線型係数は分子間距離、プローブアレイの構
造および反応条件により決定される定数である。そし
て、採用するシステムに合わせた非線型係数を導入する
ことにより、各プローブアレイ要素内に存在する蛍光分
子数を正確に求めることができる。
(17) According to the biochemical inspection method of the present invention, the number of luminescent molecules in the probe array element is generally not proportional to the total luminescence intensity. The coefficient and the number of luminescent molecules are given by a binding equation. The nonlinear coefficient is a constant determined by the intermolecular distance, the structure of the probe array, and the reaction conditions. Then, the number of fluorescent molecules present in each probe array element can be accurately obtained by introducing a nonlinear coefficient suitable for the system to be adopted.

【0149】(18)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、一般的にプローブアレイ要素内の発光性分子の数と
総発光強度とは比例しないので、総発光強度を線型係
数、非線型係数および発光性分子の数の結合式で与え
る。この非線型係数は分子間距離、プローブアレイの構
造および反応条件により決定される定数である。そし
て、採用するシステムに合わせた非線型係数を導入する
ことにより、各プローブアレイ要素内に存在する蛍光分
子数を正確に求めることができる。
(18) According to the biochemical testing method of the present invention, the number of luminescent molecules in the probe array element is generally not proportional to the total luminescence intensity. The coefficient and the number of luminescent molecules are given by a binding equation. The nonlinear coefficient is a constant determined by the intermolecular distance, the structure of the probe array, and the reaction conditions. Then, the number of fluorescent molecules present in each probe array element can be accurately obtained by introducing a nonlinear coefficient suitable for the system to be adopted.

【0150】(19)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、各プローブアレイ要素内に存在する色ごとの発光性
分子の数を求めることができる。
(19) According to the biochemical inspection method of the present invention, the number of luminescent molecules for each color existing in each probe array element can be obtained.

【0151】(20)本発明の生化学的検査方法によれ
ば、一般的にプローブアレイ要素内の発光性分子の数と
総発光強度とは比例しないので、総発光強度を線型係
数、非線型係数および発光性分子の数の結合式で与え
る。この非線型係数は分子間距離、プローブアレイの構
造および反応条件により決定される定数である。そし
て、採用するシステムに合わせた非線型係数を導入する
ことにより、各プローブアレイ要素内に存在する蛍光分
子数を正確に求めることができる。
(20) According to the biochemical inspection method of the present invention, the number of luminescent molecules in the probe array element is generally not proportional to the total luminescence intensity. The coefficient and the number of luminescent molecules are given by a binding equation. The nonlinear coefficient is a constant determined by the intermolecular distance, the structure of the probe array, and the reaction conditions. Then, the number of fluorescent molecules present in each probe array element can be accurately obtained by introducing a nonlinear coefficient suitable for the system to be adopted.

【0152】図12は、本発明の第3の実施の形態に係
る生化学的検査方法を実施する顕微鏡装置の構成を示す
図である。図12において図1と同一な部分には同符号
を付してある。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a microscope apparatus for performing the biochemical inspection method according to the third embodiment of the present invention. 12, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0153】図12において、画像処理部20には、シ
ステム制御部22、ファイル処理部23、および入力部
24が接続されている。ファイル処理部23には記憶部
25が接続されている。入力部24は、マウスや各種ボ
タンを備えている。なお、励起フィルタ14、ダイクロ
イックミラー15、およびNDフィルタ17は、キュー
ブユニットを構成する。励起フィルタ14とダイクロイ
ックミラー15とNDフィルタ17の観察光路aおよび
照明光路b上での組み合せに応じて、異物検出キュー
ブ、レファレンス用キューブ、蛍光M用キューブが構成
される。
In FIG. 12, a system control unit 22, a file processing unit 23, and an input unit 24 are connected to the image processing unit 20. The storage unit 25 is connected to the file processing unit 23. The input unit 24 includes a mouse and various buttons. Note that the excitation filter 14, the dichroic mirror 15, and the ND filter 17 form a cube unit. Depending on the combination of the excitation filter 14, the dichroic mirror 15, and the ND filter 17 on the observation optical path a and the illumination optical path b, a foreign substance detection cube, a reference cube, and a fluorescent M cube are configured.

【0154】図13〜図21は、本第3の実施の形態に
よる検査手順を示すフローチャートである。以下、図1
3〜図21に従って検査方法およびその作用を説明す
る。
FIGS. 13 to 21 are flowcharts showing an inspection procedure according to the third embodiment. Hereinafter, FIG.
The inspection method and its operation will be described with reference to FIGS.

【0155】図13は、蛍光輝度測定の手順を示すメイ
ンフローチャートである。ステップS21で、表示部2
1にシステムイメージの画像が表示される。ステップS
22で、画像処理部20はファイル処理部23を介して
記憶部25からシステム変数を読み込む。システム変数
は、以下の通りである。
FIG. 13 is a main flowchart showing the procedure for measuring the fluorescent luminance. In step S21, the display unit 2
1 displays an image of a system image. Step S
At 22, the image processing unit 20 reads system variables from the storage unit 25 via the file processing unit 23. The system variables are as follows.

【0156】β;光学系の横倍率 A;検出開口数
Δ;デフォーカス量の絶対値 λ;異物検出波長 N,N;カメラの有効画素数 P;カメラの画素ピッチ B;AD変換ビット数
;最小蓄積時間 ステップS23で、チップアレイフォーマットとして生
化学検査用アレイ1のフォーマットが設定される。ステ
ップS24で、測定条件が設定される。ステップS25
で、画像処理部20は、H=0,H=0、測定開始
スイッチ=0、測定終了スイッチ=0とする。ステップ
S26で、SW=1である場合、ステップS27で、
レファレンスが設定され、ステップS28で、検査者に
よりサンプルチップである生化学検査用アレイ1がセッ
トされる。ステップS26で、SW=1でない場合、
ステップS28で、生化学検査用アレイ1がセットされ
る。ステップS29で、測定開始スイッチ=1になった
場合、ステップS30で、画像処理部20は、測定開始
スイッチ=0とする。
[0156] beta; detection aperture; lateral magnification A S of the optical system
Delta; defocus amount absolute value lambda G; foreign object detection wavelength N x, N y; number of effective pixels of the camera P I; pixel camera pitch B; AD conversion bit number
t 0 ; minimum accumulation time In step S23, the format of the biochemical test array 1 is set as the chip array format. In step S24, measurement conditions are set. Step S25
In, the image processing unit 20, H G = 0, H S = 0, measurement start switch = 0, the measurement end switch = 0. If SW R = 1 in step S26, in step S27,
The reference is set, and in step S28, the examiner sets the biochemical test array 1 as a sample chip. In step S26, if SW R = 1 is not satisfied,
In step S28, the biochemical test array 1 is set. When the measurement start switch is set to 1 in step S29, the image processing unit 20 sets the measurement start switch to 0 in step S30.

【0157】ステップS31で、SW=1である場
合、システム制御部22は、ステップS32で上記キュ
ーブユニットを異物検出キューブに切換え、ステップS
33で励起光の光路上のシャッター12を開く。ステッ
プS34で、画像処理部20がCCDカメラ19から異
物画像(ゴミ画像)を撮り込んだ後、ステップS35
で、システム制御部22はシャッター12を閉じる。画
像処理部20は、ステップS36で異物画像を微分し、
ステップS37で異物判定度を決定し、ステップS38
で異物関数を決定し、ステップS39で、wGt(x,
y)=w(x,y)とする。
If it is determined in step S31 that SW G = 1, the system control unit 22 switches the cube unit to a foreign object detection cube in step S32.
At 33, the shutter 12 on the optical path of the excitation light is opened. In step S34, after the image processing unit 20 captures a foreign object image (dust image) from the CCD camera 19, the process proceeds to step S35.
Then, the system control unit 22 closes the shutter 12. The image processing unit 20 differentiates the foreign matter image in step S36,
In step S37, the degree of foreign matter determination is determined, and step S38
Is used to determine the foreign matter function, and in step S39, w Gt (x,
y) = w G (x, y).

【0158】ステップS39の後、またはステップS3
1でSW=1でない場合、ステップS40で、システ
ム制御部22はシャッター12を開く。ステップS41
で、画像処理部20がCCDカメラ19からサンプル画
像を撮り込んだ後、ステップS42で、システム制御部
22はシャッター12を閉じる。
After step S39 or step S3
If SW G is not 1 at 1, the system control unit 22 opens the shutter 12 at step S40. Step S41
After the image processing unit 20 captures a sample image from the CCD camera 19, the system control unit 22 closes the shutter 12 in step S42.

【0159】画像処理部20は、ステップS43で蛍光
輝度の測定を行い、ステップS44で測定データのアレ
イイメージを表示部21に表示し、ステップS45でt
測定データをファイル処理部23を介して記憶部25に
保存する。なお、測定データは、ρ;レファレンス異
物占有率、ρ;サンプル異物占有率、ΓMB;蛍光バック
グラウンド輝度、(i,j);スポット番地、Γ”
(i,j);スポット輝度、ΓMC(i,j);蛍光
クロストーク輝度、S(i,j);スポット面積、R
EM(i,j);メッセージ、からなる。
The image processing section 20 measures the fluorescence luminance in step S43, displays an array image of the measured data on the display section 21 in step S44, and displays t in step S45.
The measurement data is stored in the storage unit 25 via the file processing unit 23. Note that the measurement data are: ρ R ; reference foreign matter occupancy, ρ: sample foreign matter occupancy, MB MB : fluorescent background luminance, (i, j); spot address, Γ "
M (i, j); spot luminance, Γ MC (i, j); fluorescence crosstalk luminance, SM (i, j); spot area, R
EM M (i, j); message.

【0160】ステップS46で測定終了スイッチ=1で
ある場合、ステップS47で、ファイル処理部23は、
チップアレイフォーマット、サンプル条件、測定条件の
記述されたファイルを記憶部25に保存し、処理を終了
する。ステップS46で測定終了スイッチ=1でない場
合、ステップS29以降の処理が行われる。
If the measurement end switch is set to 1 at step S46, the file processing unit 23 proceeds to step S47.
The file in which the chip array format, the sample conditions, and the measurement conditions are described is stored in the storage unit 25, and the process ends. If the measurement end switch is not 1 in step S46, the processing after step S29 is performed.

【0161】図14は、上記ステップS23に示したチ
ップアレイフォーマット設定の手順を示すサブフローチ
ャートである。ステップS101で、検査者は、入力部
24のオプションボタンにより、アレイフォーマット設
定画面を指定する。なお、オプションボタン‘A’は
「既存のアレイフォーマットファイルを編集する」、
‘B’は「最後に使用したアレイフォーマットファイル
を編集する」、‘C’は「新規にアレイフォーマットフ
ァイルを設定する」であり、デフォルトは‘B’であ
る。
FIG. 14 is a sub-flowchart showing the procedure for setting the chip array format shown in step S23. In step S101, the examiner specifies an array format setting screen by using an option button of the input unit 24. In addition, option button 'A' is "Edit existing array format file",
"B" is "edit the array format file used last", "C" is "set a new array format file", and the default is "B".

【0162】ステップS102で、検査者は、入力部2
4のコマンドボタンにより確定をする。なお、コマンド
ボタン‘OK’は「アレイフォーマット設定画面を確定
して次に進む」であり、‘中止’は「ファイルを更新し
ないで終了する」である。
In step S102, the examiner sets the input unit 2
4 is determined by the command button. The command button “OK” is “determine the array format setting screen and proceed to the next”, and “stop” is “quit without updating the file”.

【0163】ステップS103でオプションボタン
‘A’が設定され、ステップS104で保存可能なFD
(フロッピー(登録商標)ディスク)がセットされ、ス
テップS105でFDに指定ファイルが有る場合、ステ
ップS106で、ファイル処理部23はFDにディレク
トリを移動する。検査者は入力部24から、ステップS
107でリストボックスによりファイルを指定し、ステ
ップS108でコマンドボタンにより指定ファイルを開
く。
In step S103, the option button 'A' is set, and in step S104, the FD
(Floppy (registered trademark) disk) is set, and if there is a designated file in the FD in step S105, the file processing unit 23 moves the directory to the FD in step S106. The examiner inputs the step S from the input unit 24.
At 107, a file is designated by a list box, and at step S108, the designated file is opened by a command button.

【0164】ステップS103でオプションボタン
‘B’が設定された場合、ステップS109で、ファイ
ル処理部23は記憶部25に保存されているリースント
ファイルを開く。ステップS103でオプションボタン
‘C’が設定された場合、ステップS110で、ファイ
ル処理部23はデフォルトファイルを開く。ステップS
108、S109、S110の後、ステップS111
で、検査者は、入力部24のコマンドボタンによりアレ
イフォーマットの設定値を確定する。
When the option button 'B' is set in step S103, the file processing unit 23 opens the lease file stored in the storage unit 25 in step S109. When the option button 'C' is set in step S103, the file processing unit 23 opens a default file in step S110. Step S
After 108, S109 and S110, step S111
Then, the examiner determines the set value of the array format by using the command button of the input unit 24.

【0165】ステップS112で、画像処理部20は、
テキストボックスによりステップS111で確定したチ
ップアレイ変数を読み込む。チップアレイ変数は、以下
の通りである。
At step S112, the image processing section 20
The chip array variables determined in step S111 are read from the text box. The chip array variables are as follows:

【0166】S;プローブ1個の標準面積 P
;プローブのピッチ m,m;プローブ配列数 N;位置検出用プロ
ーブ数 ステップS113で、画像処理部20は、 R=0.64+1.44S/πP を計算し、処理を終了する。
S 0 ; standard area of one probe P x ,
P y; pitch m x, m y of the probe; probe sequence number N P; at position detection probe number step S113, the image processing unit 20 calculates the R 0 = 0.64 + 1.44S 0 / πP x P y , And the process ends.

【0167】図15は、上記ステップS24に示した測
定条件設定の手順を示すサブフローチャートである。ス
テップS201で、検査者は、入力部24のオプション
ボタンにより、測定条件設定画面を指定する。なお、オ
プションボタン‘A’は「既存の測定条件ファイルを編
集する」、‘B’は「最後に使用した測定条件ファイル
を編集する」、‘C’は「新規に測定条件ファイルを設
定する」であり、デフォルトは‘B’である。
FIG. 15 is a sub-flowchart showing the procedure for setting the measurement conditions shown in step S24. In step S201, the examiner specifies a measurement condition setting screen using the option button of the input unit 24. The option button 'A' is for “editing an existing measurement condition file”, 'B' is for 'editing the last used measurement condition file', and 'C' is for 'setting a new measurement condition file'. And the default is 'B'.

【0168】ステップS202で、検査者は、入力部2
4のコマンドボタンにより確定をする。なお、コマンド
ボタン‘OK’は「測定条件設定画面の指定方法を確定
して次に進む」であり、‘中止’は「ファイルを更新し
ないで終了する」である。
In step S202, the examiner sets the input unit 2
4 is determined by the command button. The command button “OK” is “determine the specification method of the measurement condition setting screen and proceed to the next”, and “stop” is “quit without updating the file”.

【0169】ステップS203でオプションボタン
‘A’が設定された場合、検査者は入力部24から、ス
テップS204でリストボックスによりファイルを指定
し、ステップS205でコマンドボタンにより指定ファ
イルを開く。ステップS203でオプションボタン
‘B’が設定された場合、ステップS206で、ファイ
ル処理部23は記憶部25に記憶されているリースント
ファイルを開く。ステップS203でオプションボタン
‘C’が設定された場合、ステップS207で、ファイ
ル処理部23は記憶部25に記憶されているデフォルト
ファイルを開く。
When the option button 'A' is set in step S203, the examiner specifies a file from the input unit 24 in the list box in step S204, and opens the specified file in step S205 using the command button. If the option button 'B' is set in step S203, the file processing unit 23 opens the lease file stored in the storage unit 25 in step S206. If the option button 'C' is set in step S203, the file processing unit 23 opens the default file stored in the storage unit 25 in step S207.

【0170】ステップS205、S206、S207の
後、ステップS208で、検査者は、入力部24にてテ
キストボックスによりユーザー変数の編集を行う。ステ
ップS209で、検査者は、入力部24にてチェックボ
ックスによりユーザー機能の追加と削除を行う。ステッ
プS210で、検査者は、入力部24にて測定条件の編
集を行う。ステップS211で、検査者は、入力部24
のコマンドボタンにより測定条件を確定する。
After steps S205, S206, and S207, the inspector edits the user variables using the text box on the input unit 24 in step S208. In step S209, the inspector adds and deletes a user function using the check box in the input unit 24. In step S210, the inspector edits the measurement conditions using the input unit 24. In step S211, the examiner sets the input unit 24
Confirm the measurement conditions by pressing the command button.

【0171】ステップS212で、画像処理部20は入
力部24から、ステップS211で確定したユーザー標
識変数、ユーザー測定変数、及びユーザー機能変数を読
み込み、画像処理部20は処理を終了する。
In step S212, the image processing unit 20 reads the user indicator variable, the user measurement variable, and the user function variable determined in step S211 from the input unit 24, and the image processing unit 20 ends the processing.

【0172】ユーザー標識変数は、以下の通りである。
(()内はデフォルト値) Mmax;蛍光標識数(2) M;サンプルAの蛍光標識(FITC)(λ自動入
力) M;サンプルBの蛍光標識(TEXS RED)(λ
自動入力)(Mmax=2の時) ユーザー測定変数は、以下の通りである。(()内はデフ
ォルト値) t;最小蓄積時間(t) nmax;蓄積階層数
(AUTO) kmax;測定回数(10) N; 位置検出用マーカー数(位置検出用プローブ数)
(0) ユーザー機能変数は、以下の通りである。(機能付は
1、無は0、()内はデフォルト値) SW;レファレンス処理(1) SWRG;レファレンスチップの異物処理(1)(SW
=1の時) SW;バックグラウンド処理(1) SW;サンプルの異物処理(1)(オプションボタン併
用)(非処理データとの併用出力の場合はSW=2) 図16は、上記ステップS27に示したレファレンス設
定の手順を示すサブフローチャートである。ステップS
301で、検査者は、入力部24のオプションボタンに
より、レファレンスモードを指定する。なお、オプショ
ンボタン‘A’は「既存のレファレンスファイルを使用
する」、‘B’は「最後に使用したレファレンスファイ
ルを使用する」、‘C’は「新規にレファレンス輝度を
測定する」であり、デフォルトは‘B’である。
The user indicator variables are as follows:
(() In the default value) M max; fluorescent label number (2) M A; fluorescent label (FITC) (lambda A autofill) Sample A M B; fluorescently labeled sample B (TEXS RED) (λ
B automatic input) (when M max = 2) The user measured variables are as follows. (() In the default value) t 0; minimum accumulation time (t 0) n max; accumulated number of layers (AUTO) k max; number of measurements (10) N P; position detection marker number (position detection number of probes)
(0) The user function variables are as follows. (1 for function, 0 for nothing, 0 for default value) SW R ; Reference processing (1) SW RG ; Foreign matter processing of reference chip (1) (SW R
= 1) SW B ; Background processing (1) SW G ; Sample foreign matter processing (1) (use of option button) (SW G = 2 in the case of combined use output with non-processing data) FIG. It is a sub flowchart which shows the procedure of the reference setting shown in step S27. Step S
In 301, the examiner specifies a reference mode using an option button of the input unit 24. In addition, the option button 'A' is 'use existing reference file', 'B' is 'use last used reference file', 'C' is 'measure new reference brightness', The default is 'B'.

【0173】ステップS302で、検査者は、入力部2
4のコマンドボタンにより確定をする。なお、コマンド
ボタン‘NEXT’は「次に進む」であり、‘BAC
K’は「前に戻る」である。
In step S302, the examiner sets the input unit 2
4 is determined by the command button. Note that the command button 'NEXT' is “Next”, and the 'BAC
K 'is "return to the front".

【0174】ステップS303でオプションボタン
‘A’が設定された場合、ステップS304で、検査者
は入力部24からリストボックスによりファイルを指定
し、ステップS305で、画像処理部20は指定された
ファイルを対象ファイルとする。ステップS303でオ
プションボタン‘B’が設定された場合、ステップS3
06で、画像処理部20はリースントファイルを対象フ
ァイルとする。ステップS305またはステップS30
6の後、ステップS307で、画像処理部20は対象フ
ァイルからW(x,y)を読み込み、処理を終了す
る。
If the option button 'A' is set in step S303, the examiner specifies a file from the input unit 24 using the list box in step S304, and in step S305, the image processing unit 20 deletes the specified file. The target file. If the option button 'B' is set in step S303, step S3
At 06, the image processing unit 20 sets the lease file as the target file. Step S305 or step S30
After 6, in step S307, the image processing unit 20 reads the W R (x, y) from the target file, the process ends.

【0175】ステップS303でオプションボタン
‘C’が設定された場合、ステップS308で、検査者
によりレファレンスチップであるレファレンスアレイ4
がセットされる。ステップS309でSWRG=1であ
る場合、システム制御部22は、ステップS310で上
記キューブユニットを異物検出キューブに切換え、ステ
ップS311でシャッター12を開く。ステップS31
2で、画像処理部20がCCDカメラ19から異物画像
を撮り込んだ後、ステップS313で、システム制御部
22はシャッター12を閉じる。画像処理部20は、ス
テップS314で異物画像を微分し、ステップS315
でレファレンス異物判定度を決定し、ステップS316
で異物関数を決定し、ステップS317で、w
RG(x,y)=w(x,y)とする。
If the option button 'C' is set in step S303, in step S308, the inspector sets the reference array 4 as a reference chip.
Is set. If SW RG = 1 in step S309, the system control unit 22 switches the cube unit to a foreign object detection cube in step S310, and opens the shutter 12 in step S311. Step S31
After the image processing unit 20 captures a foreign object image from the CCD camera 19 in step 2, the system control unit 22 closes the shutter 12 in step S313. The image processing unit 20 differentiates the foreign object image in step S314, and executes step S315.
The reference foreign matter determination degree is determined in step S316.
To determine the foreign matter function, and at step S317, w
RG (x, y) = w G (x, y).

【0176】ステップS317の後、またはステップS
309でSW=1でない場合、システム制御部22
は、ステップS318で上記キューブユニットをレファ
レンス用キューブに切換え、ステップS319でシャッ
ター12を開く。ステップS320で、画像処理部20
がCCDカメラ19からレファレンス蛍光画像を撮り込
んだ後、ステップS321で、システム制御部22はシ
ャッター12を閉じる。
After step S317 or step S317
If SW G = 1 is not satisfied in 309, the system control unit 22
Switches the cube unit to a reference cube in step S318, and opens the shutter 12 in step S319. In step S320, the image processing unit 20
Captures a reference fluorescence image from the CCD camera 19, the system control unit 22 closes the shutter 12 in step S321.

【0177】画像処理部20は、ステップS322でレ
ファレンスバックグラウンドの補正を行い、ステップS
323でファイル処理部23がリースントファイルとし
てレファレンス変数を保存する。
[0177] The image processing section 20 corrects the reference background in step S322.
At 323, the file processing unit 23 stores the reference variable as a lease file.

【0178】ステップS324で、検査者が入力部24
のオプションボタンにより、‘保存する’を指定した場
合、ステップS325で、検査者は入力部25からリス
トボックスによりファイルを指定し、ステップS326
で、ファイル処理部23はリースントファイルを指定さ
れたファイルにコピーし、処理を終了する。ステップS
324で、検査者が入力部25のオプションボタンによ
り、‘保存しない’を指定した場合、画像処理部20は
処理を終了する。
At step S 324, the examiner sets the input unit 24
In the case where "Save" is designated by the option button of "1", the examiner designates a file by the list box from the input unit 25 in step S325, and proceeds to step S326
Then, the file processing unit 23 copies the lease file to the specified file, and ends the processing. Step S
If the examiner designates “not save” with the option button of the input unit 25 in 324, the image processing unit 20 ends the processing.

【0179】図17は、上記ステップS41に示したサ
ンプル画像撮り込みの手順を示すサブフローチャートで
ある。画像処理部20は、ステップS401でM=1と
し、ステップS402でnMmax=nmaxとする。
ステップS403で、検査者は上記キューブユニットを
蛍光M用キューブに切換える。画像処理部20は、ステ
ップS404でn=1とし、ステップS405でk=
1,ΓMn(x,y)=0とする。
FIG. 17 is a sub-flowchart showing the procedure for capturing the sample image shown in step S41. The image processing unit 20 sets M = 1 in step S401, and sets n Mmax = n max in step S402.
In step S403, the examiner switches the cube unit to a fluorescent M cube. The image processing unit 20 sets n = 1 in step S404, and sets k = k in step S405.
1, Γ Mn (x, y) = 0.

【0180】システム制御部22及び画像処理部20
は、ステップS406でCCDカメラ19から、蓄積時
間2n−1でサンプルチップの蛍光画像を第n階層
蛍光画像Γ’Mn(x,y)として撮り込み、ステップ
S407で、ΓMn(x,y)=ΓMn(x,y)+
Γ’Mn(x,y)を計算する。画像処理部20は、ス
テップS408で、k=kmaxでない場合、ステップ
S409でk=k+1とし、ステップS406以降の処
理を行う。
System control unit 22 and image processing unit 20
From the CCD camera 19 in the step S406, the fluorescence image n-th hierarchy fluorescence image Γ 'Mn (x, y) of the sample chip storage time 2 n-1 t 0 as uptake, in step S407, gamma Mn (x , Y) = Γ Mn (x, y) +
Γ ' Mn (x, y) is calculated. If k = k max is not satisfied in step S408, the image processing unit 20 sets k = k + 1 in step S409, and performs the processing of step S406 and subsequent steps.

【0181】ステップS408で、k=kmaxである
場合、画像処理部20は、ステップS410で、ΓMn
(x,y)=ΓMn(x,y)/kによりkmax個の
平均画像を計算し、ステップS411で、画像中央部の
最小輝度ΓMnminの計測を行う。
If k = k max in step S408, the image processing unit 20 determines in step S410 that Γ Mn
An average of k max images is calculated according to (x, y) = Mn Mn (x, y) / k, and in step S411, the minimum luminance Γ Mnmin at the center of the image is measured.

【0182】このように、蓄積時間を同一とするサンプ
ルチップの複数の蛍光画像が撮り込まれ、それら蛍光画
像の平均画像が算出される。
As described above, a plurality of fluorescent images of a sample chip having the same accumulation time are captured, and an average image of the fluorescent images is calculated.

【0183】画像処理部20は、ステップS412でn
=nMmaxでなく、ステップS413でΓMnmin
>2B−1でない場合、ステップS414でn=n+1
とし、ステップS405以降の処理を行う。画像処理部
20は、ステップS413でΓMnmin>2B−1
ある場合、ステップS415でnMmax=nとする。
[0183] The image processing unit 20 determines n in step S412.
= N Mmax instead of Γ Mnmin in step S413
If not> 2 B-1 , n = n + 1 in step S414
Then, the processing after step S405 is performed. If Mn Mnmin > 2 B-1 in step S413, the image processing unit 20 sets n Mmax = n in step S415.

【0184】ステップS415の後、またはステップS
412でn=nMmaxである場合、画像処理部20
は、ステップS416でM=Mmaxでなければ、ステ
ップS417でM=M+1とし、ステップS402以降
の処理を行い、ステップS416でM=Mmaxであれ
ば、処理を終了する。
After step S415 or step S415
If n = n Max in 412, the image processing unit 20
If M is not M = M max in step S416, M = M + 1 is set in step S417, and the processing from step S402 is performed. If M = M max in step S416, the processing ends.

【0185】図18は、上記ステップS411に示した
中央部の最小輝度計測の手順を示すサブフローチャート
である。画像処理部20は、ステップS501でΓ
Mnmi =2−1とし、ステップS502でy=
0、ステップS503でx=0とする。画像処理部20
は、ステップS504で、0.45N−1<x<0.
55N−1であり、ステップS505で、0.45N
−1<y<0.55N−1であり、ステップS50
6で、ΓMn(x,y)<ΓMnminである場合、ス
テップS507で、ΓMnmin=ΓMn(x,y)と
する。
FIG. 18 is a sub-flowchart showing the procedure for measuring the minimum luminance at the center shown in step S411. The image processing unit 20 determines in step S501
And Mnmi n = 2 B -1, y in step S502 =
0, x = 0 in step S503. Image processing unit 20
In step S504, 0.45N x -1 <x <0.
55N x −1, and in step S505, 0.45N
a y -1 <y <0.55N y -1 , step S50
If Γ Mn (x, y) <Γ Mnmin in 6, it is set in step S507 that Γ Mnmin = Γ Mn (x, y).

【0186】ステップS507の後、またはステップS
504で0.45N−1<x<0.55N−1でな
い場合、またはステップS505で0.45N−1<
y<0.55N−1でない場合、またはステップS5
06でΓMn(x,y)<Γ Mnminでない場合、画
像処理部20は、ステップS508でx=N−1でな
ければ、ステップS509でx=x+1とし、ステップ
S504以降の処理を行う。
After step S507 or step S507
0.45N at 504x-1 <x <0.55Nx-1
If not, or 0.45N in step S505y-1 <
y <0.55NyIf not −1, or step S5
06Mn(X, y) <Γ MnminIf not,
The image processing unit 20 determines in step S508 that x = Nx-1
If it is, x = x + 1 is set in step S509, and step
The processing after S504 is performed.

【0187】ステップS508でx=N−1であり、
ステップS510でy=N−1でない場合、画像処理
部20は、ステップS511でy=y+1とし、ステッ
プS503以降の処理を行う。ステップS510でy=
−1である場合、画像処理部20は処理を終了す
る。
In step S508, x = N x −1, and
If y = N y −1 is not satisfied in step S510, the image processing unit 20 sets y = y + 1 in step S511, and performs the processing from step S503. In step S510, y =
If it is Ny- 1, the image processing unit 20 ends the processing.

【0188】図19は、上記ステップS43に示した蛍
光輝度測定の手順を示すサブフローチャートである。画
像処理部20は、ステップS601でM=1とし、ステ
ップS602で、サンプル蛍光画像の迷光補正と空間移
動平均化処理を行う。画像処理部20は、ステップS6
03で画像分割線を決定し、ステップS604でサンプ
ル蛍光画像を回転し、ステップS605で蛍光バックグ
ラウンド補正を行う。この蛍光バックグラウンド補正で
は、サンプル蛍光画像のノイズサンプリング領域(ロー
カルバックグラウンド領域)内の蛍光の最小検出量を蛍
光バックグラウンドとし、該蛍光バックグラウンドを前
記サンプル蛍光画像から差し引いた蛍光画像を対象画像
とする。この場合、図4に示すように、測定領域42の
境界とノイズサンプリング領域43の境界とを同一とす
る。
FIG. 19 is a sub-flowchart showing the procedure of the fluorescence luminance measurement shown in step S43. The image processing unit 20 sets M = 1 in step S601, and performs stray light correction and spatial moving averaging of the sample fluorescent image in step S602. The image processing unit 20 determines in step S6
At 03, the image dividing line is determined, the sample fluorescence image is rotated at step S604, and the fluorescence background correction is performed at step S605. In this fluorescence background correction, the minimum detection amount of fluorescence in the noise sampling area (local background area) of the sample fluorescence image is set as the fluorescence background, and the fluorescence image obtained by subtracting the fluorescence background from the sample fluorescence image is used as the target image. And In this case, as shown in FIG. 4, the boundary of the measurement area 42 and the boundary of the noise sampling area 43 are the same.

【0189】画像処理部20は、ステップS606でj
=1、ステップS607でi=1、ステップS608で
n=nmaxとする。画像処理部20は、ステップS6
09で最適画像のチェックをし、ステップS610で、
In step S606, the image processing section 20 sets j
= 1, i = 1 in step S607, and n = n max in step S608. The image processing unit 20 determines in step S6
09 to check the optimal image, and at step S610,

【数13】 である場合、ステップS611で測定領域を決定する。(Equation 13) If, the measurement area is determined in step S611.

【0190】画像処理部20は、ステップS612で、
x’min=b’(i,j−1)でなく、ステップS
613で、x’max=b’(i,j)でなく、ステ
ップS614で、y’min=b’(i−1)でな
く、ステップS615で、y’ max=b’(i)で
ない場合、ステップS616でスポット輝度を計測す
る。ステップS612でx’min=b’(i,j−
1)であるか、ステップS613でx’max=b
(i,j)であるか、ステップS614でy’mi
’(i−1)であるか、ステップS615でy’
max=b’(i)である場合、ステップS617
で、画像処理部20は、REM(i,j)=スポット
異常とする。
The image processing section 20 determines in step S612 that
x 'min= B2′ (I, j−1) instead of step S
At 613, x 'max= B2’(I, j),
In step S614, y 'min= B1’(I-1)
In step S615, y ' max= B1’(I)
If not, the spot luminance is measured in step S616.
You. X 'in step S612min= B2’(I, j-
1) or x ′ in step S613max= B2
(I, j) or y 'in step S614.mi n=
b1'(I-1) or y' in step S615.
max= B1′ (I), step S617
In the image processing unit 20, the REMM(I, j) = spot
Abnormal.

【0191】ステップS610で、At step S610,

【数14】 [Equation 14]

【0192】でなく、ステップS618でn=1でない
場合、画像処理部20は、ステップS619でn=n−
1とし、ステップS609以降の処理を行う。ステップ
S618でn=1である場合、画像処理部20は、ステ
ップS620で、REM(i,j)=蓄積時間大によ
り計測不能とする。
If not n = 1 in step S618, the image processing unit 20 determines that n = n− in step S619.
The process from step S609 is performed. If in step S618 it is n = 1, the image processor 20, at step S620, REM M (i, j ) = a not measurable by accumulation time Univ.

【0193】ステップS616またはステップS620
の後、画像処理部20は、ステップS621でi=m
でない場合、ステップS622でi=i+1とし、ステ
ップS608以降の処理を行う。画像処理部20は、ス
テップS621でi=mであり、ステップS623で
j=mでない場合、ステップS624でj=j+1と
し、ステップS607以降の処理を行う。画像処理部2
0は、ステップS623でj=mであり、ステップS
625でM=Mmaxでない場合、ステップS626で
M=M+1とし、ステップS602以降の処理を行う。
ステップS625でM=Mmaxである場合、画像処理
部20は処理を終了する。
Step S616 or step S620
After the image processing unit 20, in step S621 i = m x
If not, i = i + 1 is set in step S622, and the processing of step S608 and subsequent steps is performed. The image processing unit 20 is a i = m x in step S621, if not j = m y in step S623, and j = j + 1 at step S624, performs step S607 and subsequent steps. Image processing unit 2
0 is j = m y in step S623, step S
If M = M max is not satisfied in 625, M = M + 1 is set in step S626, and the processing from step S602 is performed.
If M = M max in step S625, the image processing unit 20 ends the processing.

【0194】なお、上記ステップS602では、サンプ
ル蛍光画像に対して空間移動平均化により平滑化処理を
行ったが、平均化オペレータを用いて平滑化処理を行な
ってもよい。
In step S602, the smoothing process is performed on the sample fluorescence image by spatial moving averaging. However, the smoothing process may be performed using an averaging operator.

【0195】図20は、上記ステップS602に示した
サンプル蛍光画像の迷光補正と空間移動平均化の手順を
示すサブフローチャートである。画像処理部20は、ス
テップS701でn=1とし、ステップS702で、k
=1,Γ(x,y)=0とする。画像処理部20は、ス
テップS703でCCDカメラ19から、蓄積時間2
n−1でサンプルチップの第n階層迷光バックグラ
ウンド画像をΓ’(x,y)として撮り込み、ステップ
S704で、Γ(x,y)=Γ(x,y)+Γ’(x,
y)とする。
FIG. 20 is a flowchart showing the operation in step S602.
Procedure for stray light correction and spatial moving averaging of sample fluorescence images
It is a sub-flowchart shown. The image processing unit 20
In step S701, n = 1, and in step S702, k
= 1, Γ (x, y) = 0. The image processing unit 20
At step S703, the accumulation time 2
n-1t0And the nth layer stray light background of the sample chip
Capture the und image as '' (x, y) and step
In S704, Γ (x, y) = Γ (x, y) + Γ ’(x,
y).

【0196】ステップS705でk=kmaxでない場
合、画像処理部20は、ステップS706でk=k+1
とし、ステップS703以降の処理を行う。ステップS
705でk=kmaxである場合、画像処理部20は、
ステップS707で、Γ(x,y)=ΓMn(x,
y)−Γ(x,y)/kによりkmax個の平均画像を
計算し、ΓMnmax=0、ΓMnmin=2−1と
する。画像処理部20は、ステップS708でy=k
とし、ステップS709でx=kとする。
If k = k max is not satisfied in step S705, the image processing unit 20 determines in step S706 that k = k + 1
Then, the processing after step S703 is performed. Step S
If k = k max at 705, the image processing unit 20
In step S707, n n (x, y) = Γ Mn (x,
y) -Γ (x, y) / k, calculate k max average images, and let M Mnmax = 0 and Γ Mnmin = 2 B −1. The image processing unit 20 determines in step S708 that y = k S
And then, and x = k S in step S709.

【0197】画像処理部20は、ステップS710で、The image processing section 20 determines in step S710

【数15】 を計算し、ステップS711で、画像中央部の最大輝度(Equation 15) Is calculated, and in step S711, the maximum luminance at the center of the image is calculated.

【0198】[0198]

【数16】 (Equation 16)

【0199】および最小輝度And minimum luminance

【数17】 の計測を行う。[Equation 17] Measurement.

【0200】画像処理部20は、ステップS712で、
x=N−k−1でない場合、ステップS713でx
=x+1とし、ステップS710以降の処理を行う。ス
テップS712でx=N−k−1であり、ステップ
S714で、y=N−k−1でない場合、画像処理
部20は、ステップS715でy=y+1とし、ステッ
プS709以降の処理を行う。ステップS714でy=
−k−1であり、ステップS716で、n=n
Mmaxでない場合、画像処理部20は、ステップS7
17でn=n+1とし、ステップS702以降の処理を
行う。ステップS716でn=nMmaxである場合、
画像処理部20は処理を終了する。
The image processing section 20 determines in step S712
If x is not equal to N x -k S −1, then in step S713 x
= X + 1, and the processing after step S710 is performed. If x = N x −k S −1 in step S712 and y = N y −k S −1 in step S714, the image processing unit 20 sets y = y + 1 in step S715, and performs processing from step S709 onward. I do. In step S714, y =
A N y -k S -1, at step S716, n = n
If not Mmax , the image processing unit 20 proceeds to step S7
In step 17, n = n + 1, and the processing after step S702 is performed. If n = n Max in step S716,
The image processing unit 20 ends the processing.

【0201】図21は、上記ステップS603に示した
画像分割線決定の手順を示すサブフローチャートであ
る。ステップS801で、位置検出用マーカー数(位置
検出用プローブ数)N=0である場合、画像処理部2
0は、ステップS802で最適反応像(全体像)の二値
化を行い、二値化された全体画像に対して、ステップS
803でノーマーカー用行勾配の演算を行い、ステップ
S804でノーマーカー最小列ピッチの演算を行い、ス
テップS805でノーマーカー用列信号の挿入を行い、
ステップS806で行分割線関数の演算を行う。
FIG. 21 is a sub-flowchart showing the procedure for determining the image dividing line shown in step S603. In step S801, if the number of position detection markers (the number of position detection probes) N P = 0, the image processing unit 2
0 indicates that the optimal reaction image (whole image) is binarized in step S802, and the binarized whole image is subjected to step S802.
In step 803, the no-marker row gradient is calculated. In step S804, the no-marker minimum column pitch is calculated. In step S805, the no-marker column signal is inserted.
In step S806, a row dividing line function is calculated.

【0202】さらに画像処理部20は、二値化されたサ
ンプル蛍光画像の全体画像に対して、ステップS807
でノーマーカー用列勾配の演算を行い、ステップS80
8でノーマーカー最小行ピッチの演算を行い、ステップ
S809でノーマーカー用行信号の挿入を行い、ステッ
プS810で列分割線関数の演算を行う。画像処理部2
0は、ステップS811で、得られた画像分割線の適否
判断を行う。
Further, the image processing section 20 performs step S807 on the whole image of the binarized sample fluorescence image.
In step S80, the column gradient for no marker is calculated.
In step S809, a no-marker minimum row pitch is calculated. In step S809, a no-marker row signal is inserted. In step S810, a column dividing line function is calculated. Image processing unit 2
In step S811, “0” is determined as to whether the obtained image dividing line is appropriate.

【0203】ステップS801でN=1である場合、
画像処理部20は、ステップS812でマーカー1個の
位置検出を行い、ステップS813で最適反応像(全体
像)の二値化を行い、二値化された全体画像に対して、
ステップS814でノーマーカー用行勾配の演算を行
い、ステップS815で1点マーカー最小列ピッチの演
算を行い、ステップS816でノーマーカー用列信号の
挿入を行い、ステップS817で行分割線関数の演算を
行う。
If N P = 1 in step S801,
The image processing unit 20 detects the position of one marker in step S812, binarizes the optimal reaction image (whole image) in step S813, and performs a binarization on the binarized whole image.
In step S814, the row gradient for no marker is calculated, in step S815, the minimum column pitch of the one-point marker is calculated, in step S816, the column signal for no marker is inserted, and in step S817, the row dividing line function is calculated. Do.

【0204】さらに画像処理部20は、二値化された全
体画像に対して、ステップS818でノーマーカー用列
勾配の演算を行い、ステップS819で1点マーカー最
小行ピッチの演算を行い、ステップS820でノーマー
カー用行信号の挿入を行い、ステップS821で列分割
線関数の演算を行う。画像処理部20は、ステップS8
22で、得られた画像分割線の適否判断を行う。
Further, the image processing section 20 calculates the no-marker column gradient in step S818 for the binarized whole image, calculates the one-point marker minimum row pitch in step S819, and executes step S820. In step S821, a row signal for no marker is inserted, and in step S821, a column dividing line function is calculated. The image processing unit 20 determines in step S8
At 22, a determination is made as to whether the obtained image division line is appropriate.

【0205】ステップS801でN=2である場合、
画像処理部20は、ステップS823でマーカー2個の
位置検出を行い、ステップS824で最適反応像(全体
像)の二値化を行い、二値化された全体画像に対して、
ステップS825でノーマーカー用行勾配の演算を行
い、ステップS826でノーマーカー用列勾配の演算を
行い、ステップS827で2点マーカー用分割線関数の
演算を行う。画像処理部20は、ステップS832で、
最適反応画像を決定する。
If N P = 2 in step S801,
The image processing unit 20 performs position detection of the two markers in step S823, binarizes the optimal reaction image (whole image) in step S824, and performs binarization on the binarized whole image.
In step S825, the row gradient for no marker is calculated, in step S826, the column gradient for no marker is calculated, and in step S827, the dividing line function for two-point marker is calculated. The image processing unit 20 determines in step S832
Determine the optimal response image.

【0206】ステップS801でN=3である場合、
画像処理部20は、ステップS828でマーカー3個の
位置検出を行い、ステップS829で3点マーカー用分
割線関数の演算を行い、ステップS832で最適反応画
像を決定する。ステップS801でN=4である場
合、画像処理部20は、ステップS830でマーカー4
個の位置検出を行い、ステップS831で4点マーカー
用分割線関数の演算を行い、ステップS832で最適反
応画像を決定する。
If N P = 3 in step S801,
The image processing unit 20 detects the positions of the three markers in step S828, calculates the dividing line function for three-point markers in step S829, and determines the optimal reaction image in step S832. If it is N P = 4 in step S801, the image processing unit 20, the marker 4 at step S830
In step S831, a four-point marker dividing line function is calculated, and in step S832, an optimal reaction image is determined.

【0207】ステップS811またはステップS822
またはステップS832の後、ステップS833で、画
像処理部20は表示部21に、
Step S811 or step S822
Alternatively, after step S832, in step S833, the image processing unit 20 displays on the display unit 21.

【数18】 (Equation 18)

【0208】y=ax+b(k)(行分割線)、x
=ay+b(k)(列分割線)の表示を行う。
Y = a 1 x + b 1 (k) (line dividing line), x
= A 2 y + b 2 (k) (column division line) is displayed.

【0209】図22は、表示部21のサンプル蛍光画像
上に表示された分割線を示す概念図である。図22は、
位置検出用マーカー数(位置検出用プローブ数)N
0である場合を示している。図22に示すように、画像
処理部20は、複数の行分割線71(横破線)と列分割
線72(縦破線)により、サンプル蛍光画像をプローブ
アレイ要素単位で複数の分割画像70に分割する。この
場合、各分割画像70は略正方形状をなしている。検査
者は、表示部21に拡大表示されるサンプル蛍光画像の
各分割画像70上で、入力部25のマウス等により、測
定領域とノイズサンプリング領域(ローカルバックグラ
ウンド領域)とを指定する。画像処理部20は、該ノイ
ズサンプリング領域からローカルバックグラウンドを検
出し、この検出量で前記測定領域からの検出量を補正す
る。
FIG. 22 is a conceptual diagram showing the dividing lines displayed on the sample fluorescence image on the display unit 21. FIG.
Number of position detection markers (number of position detection probes) N P =
It shows the case where it is 0. As shown in FIG. 22, the image processing unit 20 divides the sample fluorescence image into a plurality of divided images 70 for each probe array element by a plurality of row dividing lines 71 (horizontal broken lines) and column dividing lines 72 (vertical broken lines). I do. In this case, each divided image 70 has a substantially square shape. The examiner specifies a measurement area and a noise sampling area (local background area) on each divided image 70 of the sample fluorescence image enlarged and displayed on the display unit 21 by using the mouse of the input unit 25 or the like. The image processing unit 20 detects a local background from the noise sampling area, and corrects a detection amount from the measurement area by using the detection amount.

【0210】ステップS834で、検査者は、入力部2
5のコマンドボタンにより確定をする。なお、コマンド
ボタン‘分割線補正’は「分割線を補正する」であり、
‘NEXT’は「次に進む」であり、‘BACK’は
「メインフローチャートの測定条件の設定(ステップS
24)に戻る」であり、‘異常領域指定’は「異常領域
を異物画像に加えて再計算する」である。
[0210] In step S834, the examiner sets the input unit 2
Confirm with the command button of No. 5. In addition, the command button 'partition line correction' is "correct the division line",
“NEXT” is “next”, and “BACK” is “setting of measurement conditions in the main flowchart (step S
Return to 24) ", and" specify abnormal area "is" recalculate in addition to the extraneous area image ".

【0211】検査者は、‘異常領域指定’を確定した場
合、入力部25のマウス等により、表示部21に表示さ
れるサンプル蛍光画像上で、異常領域を指定する。異常
領域とは、異常とみなされるものの、異物画像としては
処理されない領域である。画像処理部20は、指定され
た異常領域を検査対象外の領域とする。さらに画像処理
部20は、前記異常領域に異物画像の領域を加えて検査
対象外の領域とする。
[0211] When the "specify abnormal area" is determined, the examiner specifies an abnormal area on the sample fluorescence image displayed on the display unit 21 by using the mouse of the input unit 25 or the like. An abnormal area is an area that is regarded as abnormal but is not processed as a foreign matter image. The image processing unit 20 sets the specified abnormal area as an area not to be inspected. Further, the image processing unit 20 adds the area of the foreign substance image to the abnormal area to make the area outside the inspection target.

【0212】図23は、表示部21のサンプル蛍光画像
上に表示された分割線を示す概念図である。図23は、
位置検出用マーカー数(位置検出用プローブ数)N
0である場合を示している。図23に示すように、画像
処理部20は、複数の行分割線71と列分割線72によ
り、サンプル蛍光画像をプローブアレイ要素単位で複数
の分割画像70に分割する。この場合、各分割画像70
は平行四辺形状をなしている。
FIG. 23 is a conceptual diagram showing division lines displayed on the sample fluorescence image on the display unit 21. FIG.
Number of position detection markers (number of position detection probes) N P =
The case where it is 0 is shown. As shown in FIG. 23, the image processing unit 20 divides the sample fluorescence image into a plurality of divided images 70 in units of probe array elements by a plurality of row dividing lines 71 and a column dividing line 72. In this case, each divided image 70
Has a parallelogram shape.

【0213】生化学検査用アレイにおけるプローブアレ
イ要素3の配列状態は、図23に示すように、行毎(ま
たは列毎、または行毎及び列毎)に連続的にずれ、列毎
(または行毎、または行毎及び列毎)に勾配を有してい
る場合がある。この場合、図22に示したような分割を
行い、プローブアレイ要素3毎の分割画像を略正方形状
とすることはできない。このため画像処理部20は、プ
ローブアレイ要素3の配列状態に応じて、全ての行分割
線71と全ての列分割線72の少なくとも一方(図23
では全ての列分割線72)を所定角度傾ける処理を行
う。これにより、プローブアレイ要素3毎の分割画像
は、平行四辺形状になる。
As shown in FIG. 23, the arrangement state of the probe array elements 3 in the array for biochemical test is continuously shifted for each row (or for each column, or for each row and each column), and for each column (or for each row). (Or every row, or every row and every column). In this case, the division as shown in FIG. 22 cannot be performed, and the divided image for each probe array element 3 cannot be made substantially square. Therefore, the image processing unit 20 determines at least one of all the row division lines 71 and all the column division lines 72 (FIG. 23) according to the arrangement state of the probe array elements 3.
Then, a process of inclining all the column dividing lines 72) by a predetermined angle is performed. Thereby, the divided image for each probe array element 3 has a parallelogram shape.

【0214】図24は、二値化されたサンプル蛍光画像
の行分割線と列分割線の勾配演算例を示す概念図であ
る。図24は、位置検出用マーカー数(位置検出用プロ
ーブ数)N=0である場合を示している。図24は、
全体画像中の各プローブアレイ要素3の部分が明領域、
その他の部分が暗領域である二値化画像をなしているも
のとする。なお画像処理部20は、サンプル蛍光画像の
二値化に際し、測定領域内での出力値の中央値で二値化
を行い、二値化画像を得る。
FIG. 24 is a conceptual diagram showing an example of the gradient calculation of the row dividing line and the column dividing line of the binarized sample fluorescence image. FIG. 24 shows a case where the number of position detection markers (the number of position detection probes) N P = 0. FIG.
The portion of each probe array element 3 in the whole image is a bright area,
It is assumed that the other parts form a binarized image that is a dark area. When binarizing the sample fluorescence image, the image processing unit 20 performs binarization using the median of the output values in the measurement region to obtain a binarized image.

【0215】画像処理部20は、全体画像中の明領域と
暗領域を、−x方向から+x方向へ向けて検出して+x
方向へ圧縮処理し、全列の明領域圧縮像と暗領域圧縮像
を生成する。図24では、この圧縮処理の結果、明領域
と検出された領域がON信号で、暗領域と検出された領
域がOFF信号で示されている。そして画像処理部20
は、圧縮した明領域と暗領域を示す各ON信号と各OF
F信号のy軸方向での幅(縦幅)を検出する。
The image processing section 20 detects a bright area and a dark area in the whole image from the −x direction to the + x direction, and
The compression process is performed in the direction, and a bright region compressed image and a dark region compressed image of all rows are generated. In FIG. 24, as a result of this compression processing, an area detected as a bright area is indicated by an ON signal, and an area detected as a dark area is indicated by an OFF signal. And the image processing unit 20
Are the ON signals and the OF signals indicating the compressed light and dark areas.
The width (vertical width) of the F signal in the y-axis direction is detected.

【0216】生化学検査用アレイにおけるプローブアレ
イ要素3の配列状態は、行毎に傾きを有している場合が
ある。このため、図24に示すように行毎に傾き角度に
差がある場合、各ON信号間でy軸方向の幅に差が生じ
るとともに、各OFF信号間でy軸方向の幅に差が生じ
る。
The arrangement state of the probe array elements 3 in the biochemical test array may have a slope for each row. Therefore, when there is a difference in the inclination angle for each row as shown in FIG. 24, a difference occurs in the width in the y-axis direction between the ON signals and a difference occurs in the width in the y-axis direction between the OFF signals. .

【0217】画像処理部20は、最も広い幅を有するO
FF信号(圧縮した暗領域)が生じたプローブアレイ要
素3の行の傾き角度(勾配)、すなわちOFF信号の示
す領域に接する一方の行の傾き角度を算出する。そして
画像処理部20は、算出した傾き角度を、全ての行分割
線の傾き角度(勾配)とする。
The image processing unit 20 has the widest O
The inclination angle (gradient) of the row of the probe array element 3 where the FF signal (compressed dark area) has occurred, that is, the inclination angle of one row in contact with the area indicated by the OFF signal is calculated. Then, the image processing unit 20 sets the calculated inclination angles as the inclination angles (gradients) of all the row dividing lines.

【0218】また同様に、画像処理部20は、全体画像
中の明領域と暗領域をy方向から−y方向へ向けて検出
して−y方向へ圧縮処理し、全行の明領域圧縮像と暗領
域圧縮像を生成する。この圧縮処理の結果、明領域と検
出された領域がON信号で、暗領域と検出された領域が
OFF信号で示される。そして画像処理部20は、圧縮
した明領域と暗領域を示す各ON信号と各OFF信号の
x軸方向での幅(横幅)を検出する。
Similarly, the image processing section 20 detects a bright area and a dark area in the whole image from the y direction to the -y direction and compresses the image in the -y direction, thereby obtaining a bright area compressed image of all rows. And a compressed image of a dark area is generated. As a result of this compression processing, an area detected as a bright area is indicated by an ON signal, and an area detected as a dark area is indicated by an OFF signal. Then, the image processing unit 20 detects the width (width) in the x-axis direction of each ON signal and each OFF signal indicating the compressed light area and dark area.

【0219】生化学検査用アレイにおけるプローブアレ
イ要素3の配列状態は、列毎に傾きを有している場合が
ある。このため、列毎に傾き角度に差がある場合、各O
N信号間でx軸方向の幅に差が生じるとともに、各OF
F信号間でx軸方向の幅に差が生じる。
The arrangement state of the probe array elements 3 in the biochemical test array may have a slope for each row. For this reason, if there is a difference in the inclination angle for each column, each O
A difference occurs in the width in the x-axis direction between the N signals, and each OF
A difference occurs in the width in the x-axis direction between the F signals.

【0220】画像処理部20は、最も広い幅を有するO
FF信号(圧縮した暗領域)が生じたプローブアレイ要
素3の列の傾き角度(勾配)、すなわちOFF信号の示
す領域に接する一方の列の傾き角度を算出する。そして
画像処理部20は、算出した傾き角度を、全ての列分割
線の傾き角度(勾配)とする。
[0220] The image processing section 20 has the O
The inclination angle (gradient) of the row of the probe array element 3 where the FF signal (compressed dark area) has occurred, that is, the inclination angle of one row in contact with the area indicated by the OFF signal is calculated. Then, the image processing unit 20 sets the calculated inclination angles as the inclination angles (gradients) of all the column dividing lines.

【0221】次に、二値化されたサンプル蛍光画像の各
行分割線の間隔と各列分割線の間隔の第1の演算例につ
いて説明する。画像処理部20は、図24に示すよう
に、全列の圧縮像の各明領域の中央位置をpとし、全列
の圧縮像の各暗領域の中央位置をqとする。そして画像
処理部20は、各明領域の中央位置pを示す各点を基
に、各行分割線の間隔を算出する。あるいは、画像処理
部20は、各明領域の中央位置qを示す各点を基に、各
行分割線の間隔を算出する。
Next, a first example of calculation of the interval between each row dividing line and the interval between each column dividing line of the binarized sample fluorescence image will be described. As shown in FIG. 24, the image processing unit 20 sets the center position of each bright region of the compressed image of all columns to p and the center position of each dark region of the compressed image of all columns to q. Then, the image processing unit 20 calculates an interval between each row dividing line based on each point indicating the center position p of each bright area. Alternatively, the image processing unit 20 calculates an interval between each row dividing line based on each point indicating the center position q of each bright area.

【0222】また画像処理部20は、全行の圧縮像の各
明領域の中央位置をp’(不図示)とし、全行の圧縮像
の各暗領域の中央位置をq’(不図示)とする。そして
画像処理部20は、各明領域の中央位置p’を示す各点
を基に、各列分割線の間隔を算出する。あるいは、画像
処理部20は、各明領域の中央位置q’を示す各点を基
に、各列分割線の間隔を算出する。
The image processing section 20 sets the center position of each bright region of the compressed image of all rows to p '(not shown), and sets the center position of each dark region of the compressed image of all lines to q' (not shown). And Then, the image processing unit 20 calculates the interval between each column dividing line based on each point indicating the central position p ′ of each bright region. Alternatively, the image processing unit 20 calculates the interval between each column dividing line based on each point indicating the center position q ′ of each bright region.

【0223】行分割線と列分割線の勾配演算の際に、生
化学検査用アレイ6上に異物等が存在すると、圧縮した
明領域の幅が、プローブアレイ要素3のみによる本来の
明領域圧縮像の幅よりも広くなる。この場合、画像処理
部20は、連続する各明領域の幅をプローブアレイ要素
3の配列条件と比較し、前記各明領域の幅が本来の明領
域圧縮像の幅に相当するか否かを判断する。そして画像
処理部20は、前記各明領域のうち本来の明領域圧縮像
の幅に相当しない部分がある場合、その部分の領域をプ
ローブアレイ要素3の配列条件に基づく暗領域に置き換
える。その後、画像処理部20は、各行分割線または各
列分割線の間隔を算出する。これにより、異物等による
影響を除いた適切な行分割線と列分割線の勾配演算を行
える。
When a foreign substance or the like is present on the biochemical inspection array 6 during the gradient calculation of the row dividing line and the column dividing line, the width of the compressed bright region is reduced by the probe array element 3 alone. Wider than the width of the image. In this case, the image processing unit 20 compares the width of each continuous bright area with the arrangement condition of the probe array element 3 and determines whether the width of each bright area corresponds to the width of the original bright area compressed image. to decide. If there is a portion of each of the bright regions that does not correspond to the width of the original bright region compressed image, the image processing unit 20 replaces that region with a dark region based on the arrangement condition of the probe array element 3. After that, the image processing unit 20 calculates an interval between each row dividing line or each column dividing line. As a result, it is possible to perform an appropriate gradient calculation of the row division line and the column division line excluding the influence of the foreign matter or the like.

【0224】次に、二値化されたサンプル蛍光画像の各
行分割線の間隔と各列分割線の間隔の第2の演算例につ
いて説明する。位置検出用マーカー数(位置検出用プロ
ーブ数)N=1,2,3,4である場合、画像処理部
20は、生化学検査用アレイに設けられた所定の位置検
出用アレイ要素2の中心位置を検出し、該中心位置を基
に行分割線および列分割線の初期位置を算出する。そし
て画像処理部20は、前記初期位置と、各位置検出用ア
レイ要素2を基準としたプローブアレイ要素3の配列条
件とに基づき、各行分割線の間隔と各列分割線の間隔を
算出する。
Next, a description will be given of a second example of calculation of the interval between each row dividing line and the interval between each column dividing line of the binarized sample fluorescence image. If the position is a marker for detecting the number (position detection number of probes) N P = 1, 2, 3, 4, the image processing unit 20, a predetermined provided in the biochemical test array of the position detection array element 2 The center position is detected, and the initial positions of the row dividing line and the column dividing line are calculated based on the center position. Then, the image processing unit 20 calculates an interval between each row dividing line and an interval between each column dividing line based on the initial position and the arrangement condition of the probe array element 3 with respect to each position detecting array element 2.

【0225】次に、分割画像における測定領域の決定処
理について説明する。
Next, a process for determining a measurement area in a divided image will be described.

【0226】図25は、レファレンス蛍光画像およびサ
ンプル蛍光画像の分割画像を示す図である。図25にお
いて図4と同一な部分には同符号を付してある。画像処
理部20は、分割画像に対して該分割画像内の出力値の
中央値で二値化を行い、二値化画像を得る。その後、画
像処理部20は、この二値化画像の二値化ライン40に
外接する矩形411を一定量膨張させた矩形412を、
ノイズサンプリング領域(ローカルバックグラウンド領
域)43の境界とする。そして画像処理部20は、分割
画像内でこの境界の外側を前記ノイズサンプリング領域
43とし、この境界の内側を測定領域42とする。これ
により、二値化領域41全域とその周辺を含めた領域
を、測定領域42とすることができる。
FIG. 25 is a diagram showing a divided image of the reference fluorescent image and the sample fluorescent image. 25, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. The image processing unit 20 binarizes the divided image with the median of the output values in the divided image to obtain a binarized image. Thereafter, the image processing unit 20 generates a rectangle 412 obtained by expanding a rectangle 411 circumscribing the binarization line 40 of the binarized image by a certain amount,
The boundary is a noise sampling area (local background area) 43. Then, the image processing unit 20 sets the outside of the boundary as the noise sampling area 43 in the divided image and sets the inside of the boundary as the measurement area 42. Thus, a region including the entire binarized region 41 and its periphery can be set as the measurement region 42.

【0227】なお画像処理部20は、λを検出する蛍光
波長、aを試料側の開口数、Δをデフォーカス量とした
場合、膨張の量δを下式 δ=1.619×λ/a+a|Δ| により定める。
When the fluorescence wavelength for detecting λ, a is the numerical aperture on the sample side, and Δ is the amount of defocus, the image processing unit 20 calculates the amount of expansion δ as follows: δ = 1.619 × λ / a + a | Δ |

【0228】図26は、レファレンス蛍光画像およびサ
ンプル蛍光画像の分割画像を示す図である。図26にお
いて図4と同一な部分には同符号を付してある。画像処
理部20は、分割画像に対して該分割画像内の出力値の
中央値で二値化を行い、二値化画像を得る。その後、画
像処理部20は、この二値化画像の二値化ライン40に
内接する矩形411を一定量収縮させた矩形412を、
測定領域42の境界とする。そして画像処理部20は、
分割画像内でこの境界の内側を前記測定領域42とし、
二値化ライン40の外側をノイズサンプリング領域43
とする。これにより、二値化領域41のみを、測定領域
42とすることができる。
FIG. 26 is a diagram showing a divided image of the reference fluorescent image and the sample fluorescent image. 26, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. The image processing unit 20 binarizes the divided image with the median of the output values in the divided image to obtain a binarized image. Thereafter, the image processing unit 20 converts a rectangle 412 obtained by contracting the rectangle 411 inscribed in the binarization line 40 of this binarized image by a certain amount
The boundary of the measurement area 42 is set. Then, the image processing unit 20
The inside of this boundary in the divided image is defined as the measurement area 42,
A noise sampling area 43 outside the binarization line 40
And Thereby, only the binarization area 41 can be set as the measurement area 42.

【0229】なお画像処理部20は、λを検出する蛍光
波長、aを試料側の開口数、Δをデフォーカス量とした
場合、収縮の量δを下式 δ=1.619×λ/a+a|Δ| により定める。
When the fluorescence wavelength for detecting λ, a is the numerical aperture on the sample side, and Δ is the defocus amount, the image processing unit 20 calculates the contraction amount δ by the following equation: δ = 1.619 × λ / a + a | Δ |

【0230】図25または図26に示した測定領域の決
定処理の後、画像処理部20は、測定領域42の単位面
積当りの平均発光強度からノイズサンプリング領域43
の単位面積当りの平均発光強度を差し引いた強度を、各
プローブの反応強度として検出する。
After the measurement area determination processing shown in FIG. 25 or FIG. 26, the image processing section 20 calculates the noise sampling area 43 based on the average emission intensity per unit area of the measurement area.
The intensity obtained by subtracting the average luminescence intensity per unit area from プ ロ ー ブ is detected as the reaction intensity of each probe.

【0231】なお、本発明の生化学的検査方法は以下の
構成を有する。
The biochemical test method of the present invention has the following configuration.

【0232】(1)レファレンスアレイは、生化学検査用
アレイと同一のフォーマットで各プローブアレイ要素に
対応するアレイ要素に同数の前記発光性分子が保持され
ている。
(1) In the reference array, the same number of the luminescent molecules are held in the array element corresponding to each probe array element in the same format as the array for biochemical examination.

【0233】(2)光で励起発光する複数の異なる発光性
分子で標識された第1の生化学的物質を含む複数のサン
プルの混合溶液を被検サンプルの溶液とし、複数の異な
る発光性分子が一定の割合で混在して保持されたレファ
レンスアレイを用いて、各プローブアレイ要素内のプロ
ーブと前記各サンプルとの反応状態を検査する。
(2) A mixed solution of a plurality of samples containing a first biochemical substance labeled with a plurality of different luminescent molecules excited and emitted by light is used as a test sample solution, and a plurality of different luminescent molecules are prepared. The reaction state between the probe in each probe array element and each of the samples is inspected by using a reference array in which is mixed and held at a fixed ratio.

【0234】(3)プローブアレイ要素の標準面積に対応
する発光強度または単位面積当たりの平均発光強度を検
出する。
(3) The emission intensity corresponding to the standard area of the probe array element or the average emission intensity per unit area is detected.

【0235】(4)発光関数として、光で励起発光する複
数の異なる発光性分子で標識された第1の生化学的物質
を含む複数のサンプルの混合溶液を被検サンプルの溶液
とし、前記複数の異なる発光性分子が一定の割合で混在
して保持されたレファレンスアレイを用いて、各プロー
ブアレイ要素内のプローブと前記各サンプルとの反応状
態を検査する。
(4) As a luminescence function, a mixed solution of a plurality of samples containing a first biochemical substance labeled with a plurality of different luminescent molecules excited and emitted by light is used as a solution of a test sample. Using a reference array in which different light-emitting molecules are mixed and held at a fixed ratio, the reaction state between the probe in each probe array element and each sample is inspected.

【0236】(5)発光関数を定めるパラメータとして非
線型係数を設定し、該非線型係数を用いて各プローブア
レイ要素内に存在する発光性分子の数を求める。
(5) A non-linear coefficient is set as a parameter for determining the luminescence function, and the number of luminescent molecules present in each probe array element is determined using the non-linear coefficient.

【0237】(6)nMkをプローブアレイ要素k内の発光
性分子Mの数量、Jを発光性分子の種類数、IMkを前記
プローブアレイ要素k内の発光性分子Mの1分子当たり
の発光強度、ρを非線型係数、PMkを前記プローブアレ
イ要素k内の発光性分子Mの発光強度とし、前記発光関
数を
(6) n Mk is the number of luminescent molecules M in the probe array element k, J is the number of types of luminescent molecules, and I Mk is the number of luminescent molecules M in the probe array element k per molecule. The emission intensity, ρ is a nonlinear coefficient, P Mk is the emission intensity of the luminescent molecule M in the probe array element k, and the emission function is

【数19】 とする。[Equation 19] And

【0238】(7)前記IMk(7) The I Mk is

【数20】 とする。(Equation 20) And

【0239】(8)PMkを前記プローブアレイ要素k内の
発光性分子Mの発光強度、nRMを前記レファレンスアレ
イの要素k内の発光性分子Mの数量、PRMk を前記レフ
ァレンスアレイの要素k内の発光性分子Mの発光強度と
し、前記プローブアレイ要素k内の発光性分子Mの数量
Mkを式
(8) P Mk is the emission intensity of the luminescent molecule M in the probe array element k, n RM is the number of luminescent molecules M in the reference array element k, and P RMk is the element of the reference array. and the emission intensity of the emissive molecule M in k, the quantity n Mk luminescent molecule M of the probe array element k formula

【0240】[0240]

【数21】 により求める。(Equation 21) Ask by

【0241】(9)ρを非線型係数、nRMを前記レファレ
ンスアレイの要素k内の発光性分子Mの数量、PRMk
前記レファレンスアレイの要素k内の発光性分子Mの発
光強度、PMkを前記プローブアレイ要素k内の発光性分
子Mの発光強度、
(9) ρ is a non-linear coefficient, n RM is the number of light emitting molecules M in the element k of the reference array, P RMk is light emission intensity of the light emitting molecule M in the element k of the reference array, P Mk is the emission intensity of the luminescent molecule M in the probe array element k,

【数22】 を前記プローブアレイ要素k内の発光性分子Mの数量n
Mkのi番目の演算値とし、初期値
(Equation 22) Is the number n of luminescent molecules M in the probe array element k.
Initial value of the i-th operation value of Mk

【数23】 (Equation 23)

【0242】および逐次演算式And the sequential operation expression

【数24】 (Equation 24)

【0243】および逐次演算終了判定式And an equation for judging completion of sequential operation

【数25】 を用いて、逐次演算終了時の(Equation 25) At the end of the sequential calculation

【0244】[0244]

【数26】 を前記プローブアレイ要素k内の発光性分子Mの数量n
Mkとする。
(Equation 26) Is the number n of luminescent molecules M in the probe array element k.
Mk .

【0245】(10)光で励起発光する複数の異なる発光性
分子で標識された第1の生化学的物質を含む複数のサン
プルの混合溶液を被検サンプルの溶液とし、該被検サン
プルの溶液を生化学検査用アレイに供給する。
(10) A mixed solution of a plurality of samples containing a first biochemical substance labeled with a plurality of different luminescent molecules excited and emitted by light is used as a solution of a test sample, and a solution of the test sample is prepared. Is supplied to the biochemical test array.

【0246】(11)予め生化学検査用アレイの異物画像を
取得し、異常領域に該異物画像の異物領域を加えて非対
象領域とする。
(11) A foreign substance image of the biochemical test array is acquired in advance, and the extraneous area of the foreign substance image is added to the abnormal area to make it a non-target area.

【0247】(12)λを検出する蛍光波長、aを試料側の
開口数、Δをデフォーカス量とし、膨張の量δを式 δ=1.619×λ/a+a|Δ| により定める。
(12) The fluorescence wavelength for detecting λ, a is the numerical aperture on the sample side, Δ is the defocus amount, and the amount of expansion δ is determined by the equation δ = 1.619 × λ / a + a | Δ |.

【0248】(13)λを検出する蛍光波長、aを試料側の
開口数、Δをデフォーカス量とし、収縮の量δを式 δ=1.619×λ/a+a|Δ| により定める。
(13) The fluorescence wavelength for detecting λ, a is the numerical aperture on the sample side, Δ is the amount of defocus, and the amount of contraction δ is determined by the equation δ = 1.619 × λ / a + a | Δ |.

【0249】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.

【0250】[0250]

【発明の効果】本発明によれば、プローブアレイ要素内
での生化学的な各反応状態を正確に検査し得る生化学的
検査方法を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a biochemical testing method capable of accurately testing each biochemical reaction state in a probe array element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る生化学的検査
方法を実施する顕微鏡装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microscope apparatus that performs a biochemical inspection method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る生化学検査用
アレイの概略構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a biochemical test array according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係るレファレンス
アレイのフォーマットを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a format of a reference array according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係るレファレンス
蛍光画像およびサンプル蛍光画像の分割画像を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a divided image of a reference fluorescence image and a sample fluorescence image according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係るCCDからの
出力信号を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing output signals from a CCD according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態に係るノイズ信号を
出力信号から差し引いた信号を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a signal obtained by subtracting a noise signal from an output signal according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態に係る検査手順を示
すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing an inspection procedure according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態に係る検査手順を示
すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing an inspection procedure according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施の形態に係る散布図。FIG. 9 is a scatter diagram according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施の形態で使用する生化学
検査用アレイの上面のフォーマットを示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a format of an upper surface of a biochemical test array used in the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施の形態で使用するレファ
レンスアレイの上面のフォーマットを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a format of an upper surface of a reference array used in the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施の形態に係る生化学的検
査方法を実施する顕微鏡装置の構成を示す図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a microscope apparatus that performs a biochemical inspection method according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 13 is a flowchart showing an inspection procedure according to a third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 14 is a flowchart showing an inspection procedure according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 15 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 16 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 17 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 18 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 19 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 20 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第3の実施の形態に係る検査手順を
示すフローチャート。
FIG. 21 is a flowchart showing an inspection procedure according to the third embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第3の実施の形態に係るサンプル蛍
光画像上に表示された分割線を示す概念図。
FIG. 22 is a conceptual diagram showing division lines displayed on a sample fluorescence image according to the third embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第3の実施の形態に係るサンプル蛍
光画像上に表示された分割線を示す概念図。
FIG. 23 is a conceptual diagram showing division lines displayed on a sample fluorescence image according to the third embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第3の実施の形態に係る行分割線と
列分割線の勾配演算例を示す概念図。
FIG. 24 is a conceptual diagram showing an example of a gradient calculation of a row dividing line and a column dividing line according to the third embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第3の実施の形態に係るレファレン
ス蛍光画像およびサンプル蛍光画像の分割画像を示す
図。
FIG. 25 is a diagram showing a divided image of a reference fluorescent image and a sample fluorescent image according to the third embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第3の実施の形態に係るレファレン
ス蛍光画像およびサンプル蛍光画像の分割画像を示す
図。
FIG. 26 is a diagram showing a divided image of a reference fluorescence image and a sample fluorescence image according to the third embodiment of the present invention.

【図27】従来例に係る三次元アレイをなすテーパ付き
試料ウェルアレイを示す図。
FIG. 27 is a diagram showing a tapered sample well array forming a three-dimensional array according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…生化学検査用アレイ 2…位置検出用アレイ要素 3…プローブアレイ要素 31…プローブ 4…レファレンスアレイ 5…蛍光分子保持用要素 6…生化学検査用アレイ 7…レファレンスアレイ 8…蛍光分子保持領域 11…励起光源 12…シャッター 13…レンズ 140…励起フィルタユニット 14…励起フィルタ 15…ダイクロイックミラー 16…対物レンズ 170…NDフィルタユニット 17…NDフィルタ 18…結像レンズ 19…CCDカメラ 20…画像処理部 21…表示部 22…システム制御部 23…ファイル処理部 24…入力部 25…記憶部 40…二値化ライン 41…二値化領域 42…測定領域 43…ノイズサンプリング領域 70…分割画像 71…行分割線 72…列分割線 101…多孔性ガラスウェハー 102…孔 103…テーパ付きウェル 104…チャンネル 105…貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array for biochemical testing 2 ... Array element for position detection 3 ... Probe array element 31 ... Probe 4 ... Reference array 5 ... Element for fluorescent molecule holding 6 ... Array for biochemical testing 7 ... Reference array 8 ... Fluorescent molecule holding area Reference Signs List 11 excitation light source 12 shutter 13 lens 140 excitation filter unit 14 excitation filter 15 dichroic mirror 16 objective lens 170 ND filter unit 17 ND filter 18 imaging lens 19 CCD camera 20 image processing unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Display part 22 ... System control part 23 ... File processing part 24 ... Input part 25 ... Storage part 40 ... Binarization line 41 ... Binarization area 42 ... Measurement area 43 ... Noise sampling area 70 ... Division image 71 ... Line Parting line 72 ... Column dividing line 101 ... Porous glass wafer 102 … Hole 103… well with taper 104… channel 105… through-hole

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
光で励起発光する発光性分子による標識を用いて前記生
化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに前記発
光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出することに
より、前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状態を
前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的検査
方法であり、 前記発光性分子が保持されたレファレンスアレイに励起
照明を与えて光画像をレファレンス光画像として撮り込
むとともに、前記生化学検査用アレイに同一の励起照明
を与えて光画像をサンプル光画像として撮り込み、該サ
ンプル光画像を前記レファレンス光画像で補正すること
を特徴とする生化学的検査方法。
An array for biochemical examination in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface thereof, and second biochemical substances specifically reacting with the first biochemical substance are held on the surface. Supply to
The first biochemistry is performed by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light. A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state between a target substance and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance; The excitation light is applied to the reference array in which is held, and an optical image is taken as a reference light image.The same excitation illumination is applied to the biochemical inspection array to take an optical image as a sample light image, and the sample light is sampled. A biochemical inspection method, wherein an image is corrected with the reference light image.
【請求項2】光で励起発光する複数の異なる発光性分子
で標識された前記第1の生化学的物質を含む複数のサン
プルの混合溶液を被検サンプルの溶液とし、前記複数の
異なる発光性分子が一定の割合で混在して保持された前
記レファレンスアレイを用いて、前記各プローブアレイ
要素内のプローブと前記各サンプルとの反応状態を検査
することを特徴とする請求項1に記載の生化学的検査方
法。
2. A mixed solution of a plurality of samples containing the first biochemical substance labeled with a plurality of different luminescent molecules excited and emitted by light is used as a solution of a test sample, and the plurality of different luminescent properties are measured. 2. The method according to claim 1, wherein a reaction state between the probe in each of the probe array elements and each of the samples is inspected using the reference array in which molecules are mixed and held at a fixed ratio. Chemical inspection method.
【請求項3】前記レファレンスアレイは、基板上に発光
性分子が均一な分布で保持されたことを特徴とする請求
項1または2に記載の生化学的検査方法。
3. The biochemical testing method according to claim 1, wherein the reference array has light-emitting molecules uniformly distributed on a substrate.
【請求項4】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
光で励起発光する発光性分子による標識を用いて前記生
化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに前記発
光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出することに
より、前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状態を
前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的検査
方法であり、 前記第1の生化学的物質の溶液を供給した後の前記生化
学検査用アレイの光画像を前記プローブアレイ要素単位
に分割して複数の分割画像とし、これら各分割画像に対
して各々測定領域とローカルバックグラウンド領域とを
指定し、該ローカルバックグラウンド領域からローカル
バックグラウンドを検出し、この検出量で前記測定領域
からの検出量を補正することを特徴とする生化学的検査
方法。
4. An array for a biochemical test in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface thereof, and second biochemical substances specifically reacting with the first biochemical substance are held on the surface. Supply to
The first biochemistry is performed by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light. A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state between a target substance and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance; The light image of the biochemical test array after supplying the solution of the biochemical substance is divided into a plurality of divided images by the probe array element unit, and each of these divided images has a measurement area and a local background. A biochemical test method, wherein an area is designated, a local background is detected from the local background area, and a detection amount from the measurement area is corrected by the detection amount. .
【請求項5】光画像を前記プローブアレイ要素単位に分
割して複数の分割画像とし、これら各分割画像に対して
各々測定領域とローカルバックグラウンド領域とを指定
し、該ローカルバックグラウンド領域からローカルバッ
クグラウンドを検出し、この検出量で前記測定領域から
の検出量を補正することを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の生化学的検査方法。
5. A light image is divided into a plurality of divided images by the probe array element unit, a measurement area and a local background area are designated for each of the divided images, and a local background area is designated from the local background area. 4. The biochemical testing method according to claim 1, wherein a background is detected, and the detected amount is used to correct the detected amount from the measurement area.
【請求項6】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、 発光関数を定めるパラメータとして非線型係数を設定
し、該非線型係数を用いて前記各プローブアレイ要素内
に存在する発光性分子の数を求めることを特徴とする生
化学的検査方法。
6. An array for biochemical examination in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface thereof, respectively, second biochemical substances which specifically react with the first biochemical substance. Supply to
The first biochemical substance and the second biochemical substance are detected by detecting the emission intensity of the light-emitting molecule for each probe array element of the biochemical test array with an array-type detector using a label with the light-emitting molecule. A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with one biochemical substance, wherein a non-linear coefficient is used as a parameter for determining a luminescence function. And determining the number of luminescent molecules present in each of the probe array elements using the non-linear coefficient.
【請求項7】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
光で励起発光する発光性分子による標識を用いて前記生
化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに前記発
光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出することに
より、前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状態を
前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的検査
方法であり、 前記第1の生化学的物質の溶液を供給した後の前記生化
学検査用アレイの光画像に対して指定された異常領域を
非対象領域とすることを特徴とする生化学的検査方法。
7. An array for biochemical examination in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface thereof, respectively, second biochemical substances which specifically react with the first biochemical substance. Supply to
The first biochemistry is performed by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light. A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state between a target substance and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance; A biochemical inspection method, characterized in that an abnormal area designated on a light image of the array for biochemical inspection after supplying a solution of a biochemical substance is set as a non-target area.
【請求項8】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
光で励起発光する発光性分子による標識を用いて前記生
化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに前記発
光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出することに
より、前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的物質
に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状態を
前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的検査
方法であり、 蓄積時間を同一とする前記アレイ型検出器の複数の光画
像の平均画像を対象画像とすることを特徴とする生化学
的検査方法。
8. An array for a biochemical test in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface of a second biochemical substance which specifically reacts with the first biochemical substance. Supply to
The first biochemistry is performed by detecting the luminescence intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the array for biochemical testing using an array-type detector using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light. A biochemical inspection method for inspecting, for each probe array element, a reaction state between a target substance and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance, wherein the accumulation times are the same. A biochemical inspection method, wherein an average image of a plurality of light images of the array type detector is used as a target image.
【請求項9】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該第
1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的物
質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給し、
発光性分子による標識を用いて前記生化学検査用アレイ
の各プローブアレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強
度をアレイ型検出器で検出することにより、前記第1の
生化学的物質と該第1の生化学的物質に特異的に反応す
る第2の生化学的物質との反応状態を前記各プローブア
レイ要素ごとに検査する生化学的検査方法であり、 前記アレイ型検出器により得られた光画像に対して平均
化オペレータを用いて平滑化処理を行うことを特徴とす
る生化学的検査方法。
9. A biochemical test array in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface thereof, and second biochemical substances specifically reacting with the first biochemical substance are held on the surface. Supply to
The first biochemical substance and the second biochemical substance are detected by detecting the emission intensity of the light-emitting molecule for each probe array element of the biochemical test array with an array-type detector using a label with the light-emitting molecule. A biochemical inspection method for inspecting, for each of the probe array elements, a reaction state with a second biochemical substance that specifically reacts with one of the biochemical substances, obtained by the array-type detector. A biochemical inspection method, wherein a smoothing process is performed on an optical image using an averaging operator.
【請求項10】第1の生化学的物質の溶液を、表面に該
第1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学的
物質が各々保持されている生化学検査用アレイに供給
し、光で励起発光する発光性分子による標識を用いて前
記生化学検査用アレイの各プローブアレイ要素ごとに前
記発光性分子の発光強度をアレイ型検出器で検出するこ
とにより、前記第1の生化学的物質と該第1の生化学的
物質に特異的に反応する第2の生化学的物質との反応状
態を前記各プローブアレイ要素ごとに検査する生化学的
検査方法であり、 前記アレイ型検出器により得られた光画像の対象領域内
の最小検出量を蛍光バックグラウンドとし、該蛍光バッ
クグラウンドを前記光画像から差し引いた光画像を対象
画像とすることを特徴とする生化学的検査方法。
10. An array for a biochemical test in which a solution of a first biochemical substance is held on a surface of a second biochemical substance which specifically reacts with the first biochemical substance. By detecting the emission intensity of the luminescent molecule for each probe array element of the biochemical test array using a label with a luminescent molecule that emits light by excitation with light, using an array-type detector, whereby the second A biochemical test method for testing a reaction state between one biochemical substance and a second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance for each probe array element; Biochemistry characterized in that a minimum detection amount in a target area of a light image obtained by the array-type detector is a fluorescent background, and a light image obtained by subtracting the fluorescent background from the light image is a target image. Inspection method.
【請求項11】前記分割画像の形状を平行四辺形とする
ことを特徴とする請求項4に記載の生化学的検査方法。
11. The biochemical inspection method according to claim 4, wherein the shape of the divided image is a parallelogram.
【請求項12】前記測定領域の境界と前記ローカルバッ
クグラウンド領域の境界を同一とすることを特徴とする
請求項6乃至8のいずれかまたは11に記載の生化学的
検査方法。
12. The biochemical inspection method according to claim 6, wherein a boundary of the measurement area and a boundary of the local background area are the same.
【請求項13】前記アレイ型検出器で得られる光画像の
二値化画像のx軸またはy軸に対してそれぞれ勾配をな
すアレイ行またはアレイ列の圧縮像の暗領域幅を検出
し、該暗領域幅が最も広いときの前記アレイ行の勾配ま
たはアレイ列の勾配を、それぞれ前記分割画像の行分割
線または列分割線の勾配とすることを特徴とする請求項
4または5または11に記載の生化学的検査方法。
13. A dark area width of a compressed image of an array row or an array column, each of which has a gradient with respect to the x-axis or the y-axis of the binarized image of the light image obtained by the array type detector, is detected. The gradient of the array row or the gradient of the array column when the dark area width is the widest is the gradient of a row dividing line or a column dividing line of the divided image, respectively. Biochemical testing method.
【請求項14】前記アレイ型検出器で得られる光画像の
対象領域内での出力の中央値で二値化を行い、前記二値
化画像を得ることを特徴とする請求項13に記載の生化
学的検査方法。
14. The binarized image according to claim 13, wherein the binarized image is obtained by performing a binarization using a median value of an output in a target region of the light image obtained by the array type detector. Biochemical testing method.
【請求項15】前記アレイ行または前記アレイ列の圧縮
像の各暗領域または各明領域の中央位置で構成する複数
の点により、前記行分割線間または前記列分割線間の間
隔を求めることを特徴とする請求項13または14に記
載の生化学的検査方法。
15. A method for determining an interval between the row division lines or the column division lines by using a plurality of points constituting a center position of each dark area or each bright area of the compressed image of the array row or array column. The biochemical inspection method according to claim 13 or 14, wherein:
【請求項16】連続する前記各明領域を前記プローブア
レイ要素の配列条件と比較し、前記各明領域において妥
当性が無い領域がある場合に、該妥当性が無い領域を前
記プローブアレイ要素の配列条件に基づく暗領域に置き
換えた後に、前記行分割線間または前記列分割線間の間
隔を求めることを特徴とする請求項15に記載の生化学
的検査方法。
16. The method according to claim 16, wherein each of the continuous light areas is compared with an array condition of the probe array element, and if there is an invalid area in each of the light areas, the invalid area is replaced with the probe array element. 16. The biochemical inspection method according to claim 15, wherein an interval between the row dividing lines or the interval between the column dividing lines is obtained after replacing with the dark area based on the arrangement condition.
【請求項17】前記プローブアレイ要素の配列条件によ
り前記行分割線間または前記列分割線間の間隔を求める
ことを特徴とする請求項13または14に記載の生化学
的検査方法。
17. The biochemical inspection method according to claim 13, wherein an interval between the row dividing lines or the column dividing lines is obtained based on an arrangement condition of the probe array elements.
【請求項18】前記生化学検査用アレイに設けられた位
置検出用アレイ要素の中心位置を検出し、該中心位置を
基に前記行分割線または前記列分割線の初期位置を求め
ることを特徴とする請求項13または14に記載の生化
学的検査方法。
18. The method according to claim 18, wherein a center position of a position detecting array element provided in the biochemical test array is detected, and an initial position of the row dividing line or the column dividing line is obtained based on the center position. The biochemical test method according to claim 13 or 14, wherein
【請求項19】前記分割画像を該分割画像内の出力の中
央値で二値化し、この二値化画像に外接する矩形を一定
量膨張させた矩形を前記ローカルバックグラウンド領域
の境界とし、分割画像内でこの境界の外側を該ローカル
バックグラウンド領域とすることを特徴とする請求項4
または5または11に記載の生化学的検査方法。
19. The divided image is binarized by a median value of outputs in the divided image, and a rectangle obtained by expanding a rectangle circumscribing the binary image by a fixed amount is set as a boundary of the local background area. 5. The local background area outside the boundary in an image.
Or the biochemical examination method according to 5 or 11.
【請求項20】前記分割画像を該分割画像内の出力の中
央値で二値化し、この二値化画像に内接する矩形を一定
量収縮させた矩形を前記測定領域の境界とし、この境界
の内側を該測定領域とすることを特徴とする請求項4ま
たは5または11に記載の生化学的検査方法。
20. The divided image is binarized by a median value of outputs in the divided image, and a rectangle obtained by shrinking a rectangle inscribed in the binarized image by a predetermined amount is set as a boundary of the measurement area. The biochemical examination method according to claim 4, wherein the inside is the measurement area.
【請求項21】前記測定領域の単位面積当りの平均発光
強度から前記ローカルバックグラウンド領域の単位面積
当りの平均発光強度を差し引いた強度を各プローブとの
反応強度として検出することを特徴とする請求項4また
は5または11に記載の生化学的検査方法。
21. An intensity obtained by subtracting an average emission intensity per unit area of the local background area from an average emission intensity per unit area of the measurement area is detected as a reaction intensity with each probe. Item 14. The biochemical examination method according to item 4, 5, or 11.
【請求項22】生化学検査用アレイに、第1の生化学的
物質を含む被検サンプルの溶液を供給し、発光性分子に
よる標識を用いて前記生化学検査用アレイの各プローブ
アレイ要素ごとに前記発光性分子の発光強度をアレイ型
検出器で検出することにより前記第1の生化学的物質と
該第1の生化学的物質に特異的に反応する第2の生化学
的物質との反応状態を前記各プローブアレイ要素ごとに
検査する生化学的検査方法において、 前記プローブアレイ要素の標準面積に対応する前記発光
強度または単位面積当たりの平均発光強度を検出するこ
とを特徴とする生化学的検査方法。
22. A solution of a test sample containing a first biochemical substance is supplied to the biochemical test array, and each probe array element of the biochemical test array is labeled using a label with a luminescent molecule. The first biochemical substance and the second biochemical substance that specifically reacts with the first biochemical substance by detecting the emission intensity of the luminescent molecule with an array-type detector. A biochemical inspection method for inspecting a reaction state for each probe array element, wherein the luminescence intensity corresponding to a standard area of the probe array element or an average luminescence intensity per unit area is detected. Inspection method.
【請求項23】前記生化学検査用アレイは、多孔質また
は繊維質の物質あるいは成形物より成る立体構造の反応
担体の表面の異なる位置にプローブの溶液を供給し、該
溶液中に含まれるプローブを前記多孔質または繊維質の
物質あるいは成形物の内部に保持することにより成り、
前記生化学検査用アレイに前記第1の生化学的物質を含
む被検サンプルの溶液を供給することを特徴とする請求
項1乃至10のいずれかまたは22に記載の生化学的検
査方法。
23. The array for biochemical examination supplies a probe solution to different positions on the surface of a three-dimensionally structured reaction carrier made of a porous or fibrous substance or a molded product, and comprises a probe contained in the solution. By holding the inside of the porous or fibrous substance or molded article,
The biochemical testing method according to any one of claims 1 to 10, wherein a solution of the test sample containing the first biochemical substance is supplied to the biochemical testing array.
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