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生物医薬分析

★ 血液分析器の核心
 

◆分光器を光学的コアとする優位性
●世界で唯一低血量、超簡単、高精度を同時に兼ね備えるとともに価格面においても競争力を有する「多機能血液分析製品」はOtOハロゲンランプバランス方式を組み合わせ、迷光補正アルゴリズム(Stray Light Calibration)を導入し、 300-800nmのいずれも測定できる OD 2.5超精密マルチパラメータ分析機器を実現しました。
● 現在業界の単一モデルにおいて機能が最も完全な臨床分析機器は、フィルター式光学プラットフォームとは異なり、台湾超微光学分光器をコアモジュールとし、NH3、T4、Bile acid、Phenobarbital、Cortisol、CRPなどの特殊な項目の検査を実現しました。




◆ソリューション1.「生物化学検査」専用バランス光源- BL60

● 生物化学分析分野において最も必要な330~400nm帯域の光の強さを補填
● 石英ハロゲンランプを採用し、紫外線帯域を強化し、最も安定した光を提供
● スマートエンジン6号を搭載、高い信号雑音比(SNR=500)により最も正確な測定を可能にしました
● 完全にカスタマイズ化されたジグにより、測定プラットフォームに統合のは簡単てす


◆ソリューション 2. 迷光除去アルゴリズム
OtOが開発した「迷光除去アルゴリズム」は、低透過率、低反射率、高吸収度、測定光源の弱さ、露光時間が極端に短い測定条件において血液測定におけるOD値を大幅に高め、測定時に迷光除去の時間を計算する必要もありません。現在すでに血液分析器に導入されており、世界各国のFDA認証に合格しています。
透過率標準値迷光除去前の測定値迷光除去前の測定値
迷光0.12%迷光0.05%迷光0.01%
90.00%90.01%90.00%90.00%
10.00%10.11%10.04%10.01%
1.00%1.12%1.05%1.01%
0.10%0.22%0.15%0.11%

推薦モデル

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◆分光器を選ぶメリット
分光器(Spectrometer)を生物化学分析装置の光学コアとして-単一モジュールの広い波長範囲の検体試薬反応の同期測定として使用でき、分光器内蔵のCPUとカスタマイズ化されたソフトウエアを組み合わせ、反応方程式、標準性、偏差函数…などのパラメータ値の演算を同時に完成させ、生物化学分析装置の効率と精度を最適化します。
 
例えば、生物化学検査項目におけるスペクトル応答は超は同じではなく(下表一を参照)、各種フィルター(Optical filter)を光学コアとして選択すると、検査項目とその範囲は固定周波数により制限され、かつ必ず複数のフィルター、フォトダイオード(Photodiode)センサー及びコンピューティングシステムを追加で組み合わせることにより、分析機器の完全な機能が実現できます。相対的に言えば、1台の分光器を使用して全スペクトルの信号範囲を取得でき、分析機器に無限の拡張弾性を提供するとともに、波長/強度/直線性/迷光補正の基準として、高い安定性と精度(FDA認証に合格)を追求する多機能医療機器に対し、分光器は最良の選択となります。


 
台湾超微光学(OtO Photonics)は台湾唯一の分光器の設計開発におけるリーダー的メーカーで、従来のツェルニターナ光学構造を基礎とし、生物化学検査用分光器に適した-スマートエンジンシリーズ (Smart Engine TM, SE)、ハミングバードシリーズ (Humming Bird TM, HB)をリリースしています。このほか、台湾超微光学は2018年に経済部国家発明革新賞「金賞」の特許-MEMSシリコンウェハ導波路とMEMS凹面回折格子特許を獲得、超小型スペクトルシリーズ(Ultra-Micro Modular Spectrometer, UM)を開発し、ポータブル医療機器市場に参入しました。

 

▲ これまでの光学構造から、台湾超微光学のMEMS製造プロセス特許技術に発展
 

UM超小型分光器では、半導体MEMS製造プロセス技術を利用し、世界初の分光器用シリコンウェハ導波路(Waveguide)を製造しており、その精度は少なくとも20倍に高められ、歩留まり率は50%から95%にアップ、コストを10分の1に削減しました。世界最小(23mm*31mm*8.5mm)でありながら最高の波長分解能(5nm)を有する分光器は、将来のポータブルマーケットにおいて毎年成長を続けていますが、これも台湾超微光学が重視している新興製品応用の動向です。


 OCTトモグラフィの核心

 
◆分光器を光学的コアとする
世界で唯一の非侵襲式、ミクロンクラス、ポータブル「皮膚OCTトモグラフィスキャナ」はOtOTriggerハードウェアトリガーと連続高速露光機能を搭載。0.21msの高速露光とスマートエンジン高速シリーズにより、わずか1秒で、その場で角質層/表皮層/真皮層の厚さ、コラーゲンの含有量を分析し、リアルタイムな皮膚検査を実現しました。
 
「小型高い信号雑音比分光器」、「軽量プローブ」、「低同調光源」、「広視野対物レンズ」を内蔵し、Wi-Fi ワイヤレス高速伝送機能を搭載、片手操作ながらわずか1秒で皮膚の検査ができるようになりました!



◆ソリューション1. ARM9 CPUコントローラー及び特大一時保存スペース (64MB一時保存DRAM)
ユーザーはOtO SDKキットを利用してソフトウェアを自ら開発でき、毎回の露光時間を設定し、最大4096セットを実現。さらに内蔵ARM9 CPUコントローラーと特大の一時保存スペース(64MB一時保存DRAM)を組み合わせることにより、観測点でのデータ収集を終えた後、再度コンピュータに送り返してデータ分析を実施し、連続5000枚の連続スペクトルのリアルタイム保存を実現しました!
 
◆ソリューション2. OtO オリジナルの8種類の高速露光モード
応用と環境の違いによって、OtO 分光器がスペクトルをキャプチャする方法は概ね以下のいくつかに分かれます。1.連続/不連続:2.ソフトウェア/ハードウェアトリガー:3.同じ/異なる積分時間。これにより8種類の露光モードを組み合わせることができ、ユーザーの測定要件を最大限柔軟に満たします。 皮膚と眼のOCT全プロセスにかかる時間は約3-5秒で、1秒につき数万枚の連続スペクトルをキャプチャし1枚のOCT画像を作り出す必要があります。したがってユーザーはまず「連続-ハードウェアトリガー-同一積分時間の露光モード」を設定し、高速連続露光(0.2ms)が生成した大量のスペクトラルをまずDRAMに一次保存し、実験の完了を待ってから再度コンピュータに返送しスペクトルの計算を行うことができます。