个数分析方法、个数分析装置以及个数分析用记录介质制造方法及图纸

[课题]本发明专利技术提供能够高精度地分析粒子状或者分子状的分析物的类别所相应的个数乃至个数分布的个数分析方法、个数分析装置以及个数分析用记录介质。[解决手段]相应于检体的粒子的贯通孔(12)的通过，以由纳米孔设备(8)检出了的粒子通过检出信号的数据组为基础，通过执行电脑控制程序，根据作为个数导出机制的粒子种类分布推定程序的执行，从基于将作为该粒子通过检出信号所获得的与粒子通过对应的脉冲状信号的波形形态的特征进行表示的特征量的数据组进行概率密度推定，能够导出粒子类别的个数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】个数分析方法、个数分析装置以及个数分析用记录介质
本专利技术是关于分析例如病毒、细菌等的微小物体、或者微细的粉尘等的粒子状或者分子状的分析物的个数乃至个数分布的个数分析方法、个数分析装置以及个数分析用记录介质。
技术介绍
以前，以细菌等为对象的微生物检查是通过生物化学方法进行的。在由生物化学方法的检查中，为了细菌的数及种类的鉴定，进行培养和染色。现有技术文献，专利文献，专利文献1：WO2013-137209号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述以前的由生物化学方法的检查中，检查时间需要数日左右(例如，大肠杆菌的培养时间为1～2日)，并且也要求检查实施者有专业技术。为此，在人和物的来往增大的现代社会中，食品安全、防止流行病、为了防止由诸如PM2.5的微小粒子状物质所致的大气污染造成的健康损害，当场由谁都可实施，寻求着迅速并且简便的低成本就能进行的检查手法。在专利文献1中公开一种使用具有微-纳米数量级的微细贯通孔(微孔，以下总称为纳米孔)的微-纳米孔设备的微小物体(细菌、病毒等)的电检出技术。微-纳米孔设备的工作原理为如下。纳米孔的上下和纳米孔在充填有电解质溶液的状态下，向以夹住纳米孔而配置的电极进行施加电压时，能检测与孔径、离子浓度以及施加电压成比例，并且与孔深成反比例的一定的电流。细菌等的检体(分析物)在通过孔(贯通孔)之际，由于一部分的离子电流由检体所阻碍，会出现脉冲状的电流变化。通过观测此电流变化，能够检出电解质溶液中存在的检体。在知道溶液中的检体的种类的情况下，该电流变化的检出数成为检体的总数。然而，在实际的检查中，由于有类别不明的分析物作为检查对象的情况，所以在实际使用纳米孔设备之时，存在着仅靠提取电流变化不适用于分析物类别的详细检查的问题。本专利技术的目的在于，提供能够进行高精度分析与粒子状或者分子状的分析物的类别对应的个数乃至个数分布的个数分析方法、个数分析装置以及个数分析用记录介质。用于解决课题的手段在鉴于所述课题，本专利技术是基于如下的见识而进行的专利技术，纳米孔为相对于孔径在孔厚十分小的低长宽比的情况下，着眼于所检出了的阻碍电流的波形反映所通过的分析物的形态这一点上，通过相对于以数学形式提取阻碍电流波形的特征所获得的数据加入统计学的电脑解析而导出得到对应于分析物类别的个数乃至个数分布。本专利技术涉及的第1形态为一种个数分析方法，其配置：形成了贯通孔的分隔壁、和介由所述贯通孔在分隔壁的表被侧所配置的电极，将含有粒子状或者分子状的分析物的流动性物质供给到所述分隔壁的一面侧，以对由所述分析物通过所述贯通孔而产生的电极间的通电变化所检出了的检出信号的数据为基础，通过电脑控制程序的执行来对分析物类别的个数进行分析，其特征在于，所述电脑控制程序是从以将作为所述检测信号而获得的与分析物通过所对应的脉冲状信号的波形形态的特征进行表示的特征量为基础的数据组来进行概率密度推定、并至少具有导出分析物类别的个数的个数导出机制。本专利技术涉及的第2形态为个数分析方法，其中，所述特征量为表示所述脉冲状信号的波形的局部特征的第1类型、和表示所述脉冲状信号的波形的整体特征的第2类型中的任意一者。本专利技术涉及的第3形态为个数分析方法，其中，所述第1类型的特征量为如下的任意一者：在规定的时间幅内的波形的波高值，脉冲波长ta，从脉冲开始至脉冲峰的时间tb与ta的比tb/ta所表示的峰位置比，表示该波形的锐度的尖度，表示从脉冲开始至脉冲峰的倾斜的俯角，表示将波形按照每规定的时间进行了划分的时间划分面积的总和的面积，以及表示从脉冲开始至脉冲峰的时间划分面积之和相对于全部波形面积的面积比。本专利技术涉及的第4形态为个数分析方法，其中，所述第2类型的特征量为如下的任意一者：以脉冲开始时点作为中心，将所述时间划分面积作为质量，并且将从该中心至所述时间划分面积的时间作为旋转半径进行了拟制时所确定的时间惯性力矩；相对于所述时间惯性力矩以波高成为基准值的方式而规格化时的被规格化的时间惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，脉冲峰前后分别计算出在各个分割单位的时刻值的平均值，将以同一波高位置的平均值之差作为矢量的成分的平均值的差矢量拟制为质量分布并以波形底部(waveformfoot)的时间轴作为旋转中心时所确定的波幅平均值惯性力矩；相对于所述波幅平均值惯性力矩以波长成为基准值的方式而规格化时的被规格化的波幅平均值惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，从每个分割单位的时刻值求出分散，将以该分散作为矢量的成分的分散矢量拟制为质量分布并以波形底部的时间轴作为旋转中心时所确定的波幅分散惯性力矩；以及相对于所述波幅分散惯性力矩以波长成为基准值的方式而规格化时的被规格化的波幅分散惯性力矩。本专利技术涉及的第5形态为个数分析方法，其中，所述电脑控制程序包含：从所述检出信号的数据乃至该数据中包含的波动成分提取无分析物通过时的基准线的基准线提取机制；将所述基准线作为基准，将超过规定范围的信号数据作为所述脉冲状信号的数据来提取的脉冲提取机制；和从提取了的所述脉冲状信号的数据提取所述特征量的特征量提取机制。本专利技术涉及的第6形态为一种个数分析装置，其配置：形成了贯通孔的分隔壁、和介由所述贯通孔而在分隔壁的表背侧所配置的电极，将含有粒子状或者分子状的分析物的流动性物质供给到所述分隔壁的一面侧，以对由所述分析物通过所述贯通孔而产生的电极间的通电变化所检出了的检出信号的数据为基础，通过电脑控制程序的执行来对分析物类别的个数进行分析，其具有：记录所述检出信号的数据的记录机构、和基于所述检出信号的数据进行所述电脑控制程序的执行控制的控制机构，其特征在于，所述电脑控制程序是从以将作为所述检测信号而获得的与分析物通过所对应的脉冲状信号的波形形态的特征进行表示的特征量为基础的数据组来进行概率密度推定、并至少具有导出分析物类别的个数的个数导出机制。本专利技术涉及的第7形态为个数分析装置，其中，所述特征量为表示所述脉冲状信号的波形的局部特征的第1类型、和表示所述脉冲状信号的波形的整体特征的第2类型中的任意一者。本专利技术涉及的第8形态为个数分析装置，其中，所述第1类型的特征量为如下的任意一者：在规定的时间幅内的波形的波高值，脉冲波长ta，从脉冲开始至脉冲峰的时间tb与ta的比tb/ta所表示的峰位置比，表示该波形的锐度的尖度，表示从脉冲开始至脉冲峰的倾斜的俯角，表示将波形按照每规定的时间进行了划分的时间划分面积的总和的面积，以及表示从脉冲开始至脉冲峰的时间划分面积之和相对于全部波形面积的面积比。本专利技术涉及的第9形态为个数分析装置，其中，所述第2类型的特征量为如下的任意一者：以脉冲开始时点作为中心，将所述时间划分面积作为质量，并且将从该中心至所述时间划分面积的时间作为旋转半径进行了拟制时所确定的时间惯性力矩；相对于所述时间惯性力矩以波高成为基准值的方式而规格化时的被规格化的时间惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，脉冲峰前后分别计算出在各个分割单位的时刻值的平均值，将以同一波高位置的平均值之差作为矢量的成分的平均值的差矢量拟制为质量分布并以波形底部的时间轴作为旋转中心时所确定的波幅平均值惯性力矩；相对于所述波幅平均值惯性力矩以波长成为基准值的方式而规格化时的被规格化的波幅平均值惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种个数分析方法，其配置：形成了贯通孔的分隔壁、和介由所述贯通孔在分隔壁的表被侧所配置的电极，将含有粒子状或者分子状的分析物的流动性物质供给到所述分隔壁的一面侧，以对由所述分析物通过所述贯通孔而产生的电极间的通电变化所检出了的检出信号的数据为基础，通过电脑控制程序的执行来对分析物类别的个数进行分析，其特征在于，所述电脑控制程序是从以将作为所述检测信号而获得的与分析物通过所对应的脉冲状信号的波形形态的特征进行表示的特征量为基础的数据组来进行概率密度推定、并至少具有导出分析物类别的个数的个数导出机制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.25 JP 2015-2543981.一种个数分析方法，其配置：形成了贯通孔的分隔壁、和介由所述贯通孔在分隔壁的表被侧所配置的电极，将含有粒子状或者分子状的分析物的流动性物质供给到所述分隔壁的一面侧，以对由所述分析物通过所述贯通孔而产生的电极间的通电变化所检出了的检出信号的数据为基础，通过电脑控制程序的执行来对分析物类别的个数进行分析，其特征在于，所述电脑控制程序是从以将作为所述检测信号而获得的与分析物通过所对应的脉冲状信号的波形形态的特征进行表示的特征量为基础的数据组来进行概率密度推定、并至少具有导出分析物类别的个数的个数导出机制。2.权利要求1所述的个数分析方法，其中，所述特征量为表示所述脉冲状信号的波形的局部特征的第1类型、和表示所述脉冲状信号的波形的整体特征的第2类型中的任意一者。3.权利要求2所述的个数分析方法，其中，所述第1类型的特征量为如下的任意一者：在规定的时间幅内的波形的波高值、脉冲波长ta、从脉冲开始至脉冲峰的时间tb与ta的比tb/ta所表示的峰位置比、表示该波形的锐度的尖度、表示从脉冲开始至脉冲峰的倾斜的俯角、表示将波形按照每规定的时间进行了划分的时间划分面积的总和的面积、以及表示从脉冲开始至脉冲峰的时间划分面积之和相对于全部波形面积的面积比。4.权利要求2所述的个数分析方法，其中，所述第2类型的特征量为如下的任意一者：以脉冲开始时点作为中心，将所述时间划分面积作为质量，并且将从该中心至所述时间划分面积的时间作为旋转半径进行了拟制时所确定的时间惯性力矩；相对于所述时间惯性力矩以波高成为基准值的方式而规格化时的被规格化的时间惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，脉冲峰前后分别计算出在各个分割单位的时刻值的平均值，将以同一波高位置的平均值之差作为矢量的成分的平均值的差矢量拟制为质量分布并以波形底部的时间轴作为旋转中心时所确定的波幅平均值惯性力矩；相对于所述波幅平均值惯性力矩以波长成为基准值的方式而规格化时的被规格化的波幅平均值惯性力矩；将波形在波高方向同等分割，从每个分割单位的时刻值求出分散，将以该分散作为矢量的成分的分散矢量拟制为质量分布并以波形底部的时间轴作为旋转中心时所确定的波幅分散惯性力矩；以及相对于所述波幅分散惯性力矩以波长成为基准值的方式而规格化时的被规格化的波幅分散惯性力矩。5.权利要求1～4中任一项所述的个数分析方法，其中，所述电脑控制程序包含：从所述检出信号的数据乃至该数据中包含的波动成分提取无分析物通过时的基准线的基准线提取机制；将所述基准线作为基准，将超过规定范围的信号数据作为所述脉冲状信号的数据来提取的脉冲提取机制；和从提取了的所述脉冲状信号的数据提取所述特征量的特征量提取机制。6.一种个数分析装置，其配置：形成了贯通孔的分隔壁、和介由所述贯通孔而在分隔壁的表背侧所配置的电极，将含有粒子状或者分子状...

【专利技术属性】
技术研发人员：鷲尾隆，川合知二，谷口正輝，筒井真楠，横田一道，石井陽，吉田剛，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP