JPH07111429B2 - Laser magnetic immunoassay - Google Patents

Laser magnetic immunoassay

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JPH07111429B2
JPH07111429B2 JP22456786A JP22456786A JPH07111429B2 JP H07111429 B2 JPH07111429 B2 JP H07111429B2 JP 22456786 A JP22456786 A JP 22456786A JP 22456786 A JP22456786 A JP 22456786A JP H07111429 B2 JPH07111429 B2 JP H07111429B2
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壽一 野田
裕迪 水谷
弘子 水谷
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抗原抗体反応を利用した免疫測定法のうち、超
高感度の測定法に属するものであり、微量の検体から特
定の抗体又は抗原を検出可能な免疫測定法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention belongs to an ultrasensitive assay method among immunoassay methods that utilize an antigen-antibody reaction, and a specific antibody or antigen is detected from a trace amount of a sample. The present invention relates to an immunoassay method capable of detecting

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エイズ、成人T細胞白血病等の新型ウイルス性疾病、並
びに、各種ガンの早期検査法として、抗原抗体反応を利
用した免疫測定法の開発が、現在、世界的規模で進めら
れている。これは、抗原であるビールス等が生体に侵入
した場合に形成される抗体が、前記抗原と特異的に反応
する性質(抗原抗体反応)を利用して、抗体又は、抗原
そのものを検出しようとするものである。このための、
微量免疫測定法として、従来からラジオイムノアッセイ
(RIA)、酵素イムノアッセイ、蛍光イムノアッセイ等
が実用化されてきた。これらは、アイソトープ、酵素、
蛍光体で標識された抗原又は抗体を用い、これと特異的
に反応する抗体又は、抗原の有無を検出するものであ
る。このうちRIAは、抗原抗体反応に寄与した検体量
を、標識化されたアイソトープの放射線量を測定するこ
とにより定量するものであり、現在のところ、ピコグラ
ム程度の超微量測定が唯一可能な方法である。しかし、
RIAは放射性物質を取り扱わなければならないため、特
殊設備が必要であり、半減期や廃棄物処理等の点から、
使用時期、場所等の制約があった。又、酵素、蛍光体を
用いる方法では、発色や、発光を用いて抗原抗体反応の
有無を確認するものであるため、測定が半定量的であ
り、検出限界もナノグラム程度であった。従って、RIA
と同程度の検出感度を有し使用上の制限のない免疫測定
法が求められていた。
Development of an immunoassay utilizing an antigen-antibody reaction as an early test method for new types of viral diseases such as AIDS and adult T-cell leukemia, and various cancers is currently underway on a global scale. This is to detect an antibody or the antigen itself by utilizing the property that an antibody formed when an antigen such as virus invades a living body specifically reacts with the antigen (antigen-antibody reaction). It is a thing. For this,
Radioimmunoassay (RIA), enzyme immunoassay, fluorescent immunoassay and the like have been put into practical use as a microimmunoassay method. These are isotopes, enzymes,
The presence or absence of an antibody or an antigen that specifically reacts with an antigen or antibody labeled with a fluorescent substance is detected. Of these, RIA is for quantifying the amount of the sample that contributed to the antigen-antibody reaction by measuring the radiation dose of the labeled isotope, and at present, it is the only method capable of measuring ultratrace amounts in the picogram range. is there. But,
Since RIA must handle radioactive substances, special equipment is required, and in terms of half-life and waste treatment,
There were restrictions such as when and where to use it. Further, in the method using an enzyme or a fluorescent substance, since the presence or absence of an antigen-antibody reaction is confirmed by using color development or luminescence, the measurement is semi-quantitative and the detection limit is about nanogram. Therefore, RIA
There has been a demand for an immunoassay method having the same detection sensitivity as that of the above and having no limitation in use.

又、抗原抗体反応の有無の検出にレーザー光を用いる方
法としては、肝臓癌の検出を目的として、プラスチック
の微粒子にAFP(アルファ・フェト・プロテイン)に対
する抗体をつけ、抗原抗体反応に基づく該プラスチック
同士の凝集により生じた質量変化を、レーザー光の散乱
又は透過状態の変化から調べる方法が発表されている。
この方法では、検出感度は10-10gであり、従来のレーザ
ー光を用いた方法の百倍以上とされているが、RIAの感
度の百分の一以下である。この方法は、水溶液中での抗
原抗体のブラウン運動の変化を利用しているため、測定
に際しては、検体を含む水溶液の温度制御を精密に行う
必要があり、気温や振動等の外界の影響を受け易い欠点
があった。
As a method of using laser light to detect the presence of an antigen-antibody reaction, for the purpose of detecting liver cancer, an antibody against AFP (alpha-fetoprotein) is attached to fine particles of plastic, and the plastic based on the antigen-antibody reaction is attached. A method for investigating the change in mass caused by the aggregation of the two from the change in the scattering or transmission state of laser light has been published.
With this method, the detection sensitivity is 10 -10 g, which is 100 times or more that of the conventional method using laser light, but is less than 1/100 of the sensitivity of RIA. Since this method uses changes in Brownian motion of antigen-antibody in an aqueous solution, it is necessary to precisely control the temperature of the aqueous solution containing the sample during measurement, and to avoid the influence of the external environment such as temperature and vibration. There was a drawback that it was easily received.

〔発明の目的及び解決しようとする問題点〕[Object of Invention and Problems to Be Solved]

本発明は、半減期や廃棄物処理等の種々の制約を解決
し、RIAと同程度のピコグラムの検出感度を有する新し
い免疫測定法を実現しようとするものである。
The present invention is intended to solve various restrictions such as half-life and waste treatment, and to realize a new immunoassay having picogram detection sensitivity comparable to that of RIA.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、磁性超微粒子を標識として用い、特定の、又
は未知の抗原又は抗体にこの標識を付けて磁性体標識体
とする。次に、検体としての抗体又は抗原を既知の固相
化された抗原又は抗体と抗原抗体反応させ、又は検体と
しての抗体又は抗原を直接固相化し、前記磁性体標識体
と抗原抗体反応を起こさせる。その後未反応の前記磁性
体標識体を除去した後に、検体を液相中に分散させる。
この場合に前記検体が、前記磁性体標識体と特定の抗原
抗体反応を起こす抗原又は抗体である場合には、検体を
含む液相中に磁性体標識体が残存し、それら以外の場合
には、液相中には磁性体標識体は存在しない。よって、
液相中の磁性体標識体の有無及び存在量を知ることによ
り検体の特定及び定量が可能となる。磁性体標識体の有
無及び存在量は、液相中に分散した検体によるレーザー
光の散乱、透過光の強度変化を測定することにより知る
ことができる。
In the present invention, magnetic ultrafine particles are used as a label, and a specific or unknown antigen or antibody is attached with this label to obtain a magnetic substance-labeled body. Next, the antibody or antigen as a specimen is allowed to undergo an antigen-antibody reaction with a known solid-phased antigen or antibody, or the antibody or antigen as a specimen is directly solid-phased to cause an antigen-antibody reaction with the magnetic substance-labeled body. Let After that, the unreacted magnetic substance-labeled body is removed, and then the sample is dispersed in the liquid phase.
In this case, when the sample is an antigen or an antibody that causes a specific antigen-antibody reaction with the magnetic label, the magnetic label remains in the liquid phase containing the sample, and in other cases , There is no magnetic substance label in the liquid phase. Therefore,
By knowing the presence or absence and the amount of the magnetic substance-labeled substance in the liquid phase, the sample can be specified and quantified. The presence or absence and the amount of the magnetic substance-labeled substance can be known by measuring the scattering of laser light by the sample dispersed in the liquid phase and the change in the intensity of transmitted light.

〔作用〕[Action]

本発明は磁性超微粒子を抗原抗体反応の標識として用い
るために、未反応の磁性体標識体を磁場により検体から
分離除去することができる。また、液相化した後は、磁
気的方法により磁性体標識体を濃縮し、検出感度を向上
させることができる。また、この磁性体標識体を交流磁
場内で駆動しつつ該交流磁場と同期した散乱光または透
過光の変化を選択的に測定することにより、外界の影
響、バックグランドの散乱の除去等を有効に行うことが
できる。本発明では、磁性超微粒子を標識として用いて
いるので使用時期や場所の制限はない。
Since the present invention uses magnetic ultrafine particles as a label for an antigen-antibody reaction, unreacted magnetic substance-labeled substances can be separated and removed from a sample by a magnetic field. In addition, after the liquid phase, the magnetic substance can be concentrated by a magnetic method to improve the detection sensitivity. In addition, by selectively measuring the change in scattered light or transmitted light that is synchronized with the magnetic field while driving the magnetic material in the alternating magnetic field, it is possible to effectively remove the influence of the external environment and the scattering of the background. Can be done. In the present invention, since magnetic ultrafine particles are used as a label, there is no limitation on the time of use or the place of use.

本発明で、検体と磁性体標識体を反応させる前処理に
は、固相化された既知の抗原又は抗体と検体としての抗
体又は抗原を反応させる間接法と、検体としての抗体又
は抗原を直接固相化する直接法がある。また、磁性体標
識体を反応させる方法としては、検体と磁性体標識体を
積極的に反応させる方法と、反応を阻害する方法(競合
阻害反応検出法)とがある。以下に実施例を示す。
In the present invention, the pretreatment of reacting the sample with the magnetic substance-labeled substance is carried out by an indirect method of reacting a solid-phased known antigen or antibody with the antibody or antigen as the sample, and directly with the antibody or antigen as the sample. There is a direct method of immobilizing. Further, as a method of reacting the magnetic substance-labeled body, there are a method of positively reacting the sample and the magnetic substance-labeled body, and a method of inhibiting the reaction (competitive inhibition reaction detection method). Examples will be shown below.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 第1図は本発明の第1の実施例(間接法)を説明する図
であって、(a)〜(d)は検体の調整工程を、(e)
〜(f)は比較対照試料の調整工程を示している。1は
寒天より成る支持体、2はウイルス抗体、3はウイルス
抗原、4は磁性体標識ウイルス抗体、5は希土類磁石、
6はガラスセルである。(a)は既知のウイルス抗体2
を支持体1に固相化する工程、(b)は固相化した抗体
2に患者の血液中の未知のウイルス抗原3を注入し、抗
原抗体反応をさせる工程、(c)はウイルス抗原3に磁
性体標識ウイルス抗体4を反応させる工程、(d)は支
持体1を溶解、除去後、検体をガラスセル6に入れ、水
溶液中に分散させる液相化工程である。(e)(f)は
比較対照試料の調整工程を示し(e)は、ウイルス抗原
3が存在しなかったために検体と抗原抗体反応をしなか
った磁性体標識ウイルス抗体4を希土類磁石5により、
該固相化抗体から分離・除去する工程、(f)は比較対
照試料の液相化工程である。(e)と同様の工程を
(c)にほどこすことにより未反応の過剰の磁性体標識
ウイルス4を検体から除去することができる。本実施例
において、ウイルス抗体を寒天に固定した理由は、
(c)の工程で、過剰の標識体を希土類磁石で分離、除
去する操作を容易にするためである。(e)の除去工程
は、磁性体標識体の特性を利用して磁石を用いて行った
が、洗浄によっても除去は可能である。磁石と洗浄の併
用も有効である。磁性体標識ウイルス抗体4として、本
実施例ではウイルス抗原3と特異的に結合する抗体をマ
グネタイト超微粒子の表面に被覆したものを使用した。
磁性超微粒子としてマグネタイトを選んだ理由はマグネ
タイトがウイルスや特異抗体との親和性が良くウイルス
等を標識するのに適しているためである。また、外部磁
場による分離、除去、並びに後述する散乱光、透過光の
測定を効率的かつ効果的に行うためには、該マグネタイ
トは単磁区粒子構造が好ましく、粒子径は50nm程度が適
当であった。なお、磁性超微粒子はマグネタイトに限ら
れるものではなく、γフェライト等の化合物磁性体、
鉄、コバルト等の金属磁性体でも勿論よい。
Example 1 FIG. 1 is a diagram for explaining a first example (indirect method) of the present invention, in which (a) to (d) show a sample adjusting step, and (e)
(F) shows the preparation process of the comparative control sample. 1 is a support made of agar, 2 is a virus antibody, 3 is a virus antigen, 4 is a virus antibody labeled with a magnetic substance, 5 is a rare earth magnet,
6 is a glass cell. (A) is a known viral antibody 2
Is immobilized on the support 1, (b) is a step of injecting an unknown viral antigen 3 in the blood of the patient into the immobilized antibody 2, and causing an antigen-antibody reaction, (c) is the viral antigen 3 The step (d) is a step of reacting the magnetic substance-labeled virus antibody 4 with a solution, and a step (d) of dissolving and removing the support 1 into a glass cell 6 and dispersing the sample in an aqueous solution. (E) and (f) show the steps of preparing the comparative control sample, and (e) shows the magnetic substance-labeled virus antibody 4 which did not react with the sample due to the absence of the virus antigen 3 by the rare earth magnet 5.
Step (f) is a step of separating and removing from the solid-phased antibody, and a step of liquidizing the comparative control sample. By performing the same step as (e) on (c), the unreacted excess magnetic substance-labeled virus 4 can be removed from the sample. In this example, the reason why the virus antibody was immobilized on the agar was:
This is for facilitating the operation of separating and removing the excess labeled substance with the rare earth magnet in the step (c). The removal step of (e) was performed using a magnet by utilizing the characteristics of the magnetic substance-labeled body, but it can also be removed by washing. The combined use of a magnet and cleaning is also effective. As the magnetic substance-labeled virus antibody 4, in the present example, a magnetite ultrafine particle coated with an antibody that specifically binds to the virus antigen 3 was used.
The reason why magnetite was selected as the magnetic ultrafine particles is that magnetite has a good affinity for viruses and specific antibodies and is suitable for labeling viruses and the like. Further, in order to efficiently and effectively perform separation by an external magnetic field, removal, and measurement of scattered light and transmitted light described below, the magnetite preferably has a single domain particle structure, and the particle diameter is appropriately about 50 nm. It was The magnetic ultrafine particles are not limited to magnetite, but a compound magnetic material such as γ-ferrite,
Of course, a metal magnetic material such as iron or cobalt may be used.

第2図は本発明の実施例の内、前記で説明した、調整済
みの検体並びに比較対照試料をレーザー光散乱・透過法
で測定する方法を説明する図であって、8は出力5mWのH
eNeレーザー、9は入射光線、10は散乱光束、11は透過
光線、12はSiフォトダイオード、13はロックインアン
プ、14は電磁石、15は電磁石14を駆動するための0.5Hz
の低周波電源、16は散乱光を集光するレンズ、17は偏光
板である。検体あるいは比較対照試料の入ったガラスセ
ル6は電磁石14の中に装着され、レーザー入射光線9の
周りに磁性体標識体は誘導・濃縮され、レーザー8によ
る検体を含む液体からの散乱光束10又は透過光線11はフ
ォトダイオード12で検出される。液相中で磁性体標識ウ
イルス抗体4の運動は、電磁石14により制御されるた
め、散乱光束10及び透過光線11の強度は、低周波電源15
の周波数に同調することになる。したがって、ロックイ
ンアンプ13で低周波電源15の周波数に同調した散乱光束
10あるいは、透過光線11のみを増幅すれば、温度変動等
の外乱の影響を全く受けないで、検体を含む液体からの
散乱光あるいは透過光の強度を測定することが出来る。
本実施例の場合、検体を含む液体からの散乱光強度は交
流磁場の周期に同期して測定されたが、比較対照試料中
には磁性体標識体が存在しないために交流磁場に同期す
る成分は存在せず散乱光強度は直流的でありロックイン
アンプ13を通して測定することによりバックグランドレ
ベルを知ることができる。既知の量の磁性体標識体を含
む標準溶液を希釈しながら測定した結果、RIAとほぼ同
程度のピコグラムの検出限界を有することが明らかにな
った。
FIG. 2 is a view for explaining a method of measuring the prepared specimen and comparative control specimen by the laser light scattering / transmission method described above among the examples of the present invention, and 8 is an H of output 5 mW.
eNe laser, 9 incident light, 10 scattered light, 11 transmitted light, 12 Si photodiode, 13 lock-in amplifier, 14 electromagnet, 15 0.5 Hz for driving electromagnet 14.
Is a low frequency power source, 16 is a lens that collects scattered light, and 17 is a polarizing plate. The glass cell 6 containing the sample or the comparative control sample is mounted in the electromagnet 14, the magnetic label is induced / concentrated around the laser incident light beam 9, and the scattered light flux 10 from the liquid containing the sample by the laser 8 or The transmitted light beam 11 is detected by the photodiode 12. Since the movement of the magnetic substance-labeled virus antibody 4 in the liquid phase is controlled by the electromagnet 14, the intensities of the scattered light beam 10 and the transmitted light beam 11 are controlled by the low frequency power supply 15.
It will be tuned to the frequency of. Therefore, the scattered light flux tuned to the frequency of the low-frequency power source 15 by the lock-in amplifier 13
Alternatively, if only the transmitted light beam 11 is amplified, the intensity of scattered light or transmitted light from the liquid containing the sample can be measured without being affected by disturbance such as temperature fluctuation.
In the case of the present example, the scattered light intensity from the liquid containing the specimen was measured in synchronization with the cycle of the alternating magnetic field, but the component that is synchronized with the alternating magnetic field due to the absence of the magnetic substance labeled body in the comparative control sample. The intensity of scattered light is direct current, and the background level can be known by measuring through the lock-in amplifier 13. As a result of measurement while diluting a standard solution containing a known amount of the magnetic substance-labeled substance, it was revealed that the detection limit of picogram was almost the same as that of RIA.

なお、通常の測定は散乱光で行えばよいが、検体の種
類、濃度によっては透過光を使用する方が高S/Nの測定
が出来る場合がある。偏光板17は検体からの偏光成分を
分離して測定するために使用するものである。即ち入射
レーザー光として、直線偏光に近いものを用い液相中に
磁性体標識体が存在しないときに消光するようにクロス
ニコルの設定しておき、光路中に磁性体標識体が誘導さ
れたときに偏光状態が変化して出射光が得られるように
しておく。本実施例においては、磁性体標識体を0.5Hz
の低周波に同調させて該検体を含む液体からの散乱光を
測定したが、該低周波電源は0.5Hzに限られるものでは
なく、検体を含む水溶液の粘度及び磁界強度等に応じた
最適な周波数を決めることが好ましい。
It should be noted that the normal measurement may be performed by scattered light, but depending on the type and concentration of the sample, it may be possible to measure higher S / N by using transmitted light. The polarizing plate 17 is used for separating and measuring the polarized component from the sample. That is, as the incident laser light, one close to linearly polarized light is used, and crossed Nicols are set so as to extinguish when there is no magnetic substance labeled substance in the liquid phase, and when the magnetic substance labeled substance is guided into the optical path. The polarization state is changed so that outgoing light can be obtained. In the present embodiment, the magnetic label is 0.5 Hz.
The scattered light from the liquid containing the sample was measured in tune with the low frequency of 1. However, the low frequency power source is not limited to 0.5 Hz, and it is optimal according to the viscosity and magnetic field strength of the aqueous solution containing the sample. It is preferable to determine the frequency.

本実施例で磁界による濃縮、交流磁場の印加をしない場
合でも、磁性体標識体を含む検体と、比較対照試料との
散乱強度の差から、マイクログラム程度の検出は可能で
あった。
Even in the case where the concentration by the magnetic field and the application of the alternating magnetic field were not performed in this example, it was possible to detect micrograms due to the difference in the scattering intensity between the sample containing the magnetic label and the comparative control sample.

実施例2 第3図は本発明の第2の実施例(間接法)を説明する図
であって、(a)〜(d)は検体の調整工程を、(e)
〜(f)は比較対照試料の調整工程を示している。1は
ゼラチンより成る支持体、2はウイルス抗体、3はウイ
ルス抗原、4′はマグネタイトの超微粒子により標識さ
れた、磁性体標識抗免疫グロブリンである。ここで抗免
疫グロブリンとは、ウイルス抗体を他の生体にいれるこ
とにより形成される特異抗体であり、ウイルス抗体と特
異的に抗原抗体反応する特性を有する。5は希土類磁
石、6はガラスセルである。(a)は既知のウイルス抗
原3を支持体1に固相化する工程、(b)は検体である
患者の血液中のウイルス抗体2とウイルス抗原3を反応
させる工程、(c)は磁性体標識抗免疫グロブリン4′
とウイルス抗体2を抗原抗体反応させる工程、(d)は
支持体1を溶解、除去後、検体をガラスセル6に入れ、
水溶液中に分散させる液相化工程である。(e)は未反
応の磁性体標識抗免疫グロブリン4′を希土類磁石5に
より、該固相化抗原から分離・除去する工程、(f)は
比較対照試料の液相化工程である。
Example 2 FIG. 3 is a diagram for explaining a second example (indirect method) of the present invention, in which (a) to (d) show the sample adjusting step, and (e)
(F) shows the preparation process of the comparative control sample. 1 is a support made of gelatin, 2 is a viral antibody, 3 is a viral antigen, and 4'is a magnetic substance-labeled anti-immunoglobulin labeled with ultrafine particles of magnetite. Here, the anti-immunoglobulin is a specific antibody formed by introducing a viral antibody into another living body, and has the property of specifically reacting with the viral antibody by an antigen-antibody reaction. Reference numeral 5 is a rare earth magnet, and 6 is a glass cell. (A) a step of immobilizing a known viral antigen 3 on a support 1, (b) a step of reacting a viral antibody 2 and a viral antigen 3 in the blood of a sample patient, (c) a magnetic substance Labeled anti-immunoglobulin 4 '
And the step of reacting the virus antibody 2 with the antigen-antibody, (d) is the step of dissolving and removing the support 1, and then placing the sample in the glass cell 6,
This is a liquid phase process of dispersing in an aqueous solution. (E) is a step of separating and removing unreacted magnetic substance-labeled anti-immunoglobulin 4'from the solid-phased antigen by the rare earth magnet 5, and (f) is a liquid phase step of the comparative control sample.

検体をこれらの工程を通して調整した後、前記実施例1
のレーザー光散乱法により検体の定量を行ったところ、
実施例1と同程度のピコグラムのウイルス抗体の検出が
できた。
After preparing the sample through these steps,
When the sample was quantified by the laser light scattering method of
It was possible to detect a picogram of a viral antibody in the same level as in Example 1.

実施例3 第4図は本発明の第3の実施例(直接法)を説明する図
であって、(a)〜(d)は検体の調整工程を示してい
る。1はゼラチンより成る支持体、4は鉄超微粒子によ
り標識された磁性体標識ウイルス抗体、3′はインフル
エンザウイルス、51は電磁石、6はガラスセルである。
(a)は検体である患者の血液中の未知のウイルス3′
を支持体1に固相化する工程、(b)は既知の磁性体標
識ウイルス抗体4とウイルス3′を反応させる工程、
(c)は過剰な磁性体標識ウイルス抗体4を電磁石51に
より分離・除去する工程、(d)は支持体1を溶解、除
去後、該検体をガラスセル6に入れ、水溶液中に分散さ
せる液相化工程である。
Example 3 FIG. 4 is a diagram for explaining a third example (direct method) of the present invention, in which (a) to (d) show a sample adjusting step. Reference numeral 1 is a support made of gelatin, 4 is a magnetic substance-labeled virus antibody labeled with ultrafine iron particles, 3'is an influenza virus, 51 is an electromagnet, and 6 is a glass cell.
(A) is an unknown virus 3'in the blood of a patient as a sample
Is immobilized on a support 1, (b) is a step of reacting a known magnetic substance-labeled viral antibody 4 with a virus 3 ',
(C) is a step of separating / removing excess magnetic substance-labeled viral antibody 4 with an electromagnet 51, and (d) is a liquid in which the support 1 is dissolved and removed, and then the sample is placed in a glass cell 6 and dispersed in an aqueous solution. It is a phase formation process.

種々の型の既知のインフルエンザウイルス抗体に標識し
た磁性体標識ウイルス抗体4を用意し、これと患者から
採取した未知のインフルエンザウイルス3′とを抗原抗
体反応させ、検体をこれらの工程を通して調整した後、
前記実施例1のレーザー光散乱法により検体検査を行う
ことにより、インフルエンザウイルスの特定が可能とな
る。本方法による測定法は、検出感度が高いために従来
の酵素や蛍光体を用いる方法に比較して、ウイルス感染
初期の段階でインフルエンザウイルスの特定を行うこと
が出来た。
After preparing a magnetic substance-labeled virus antibody 4 labeled with various types of known influenza virus antibodies, and reacting this with an unknown influenza virus 3 ′ collected from a patient by antigen-antibody reaction, the sample is prepared through these steps. ,
By performing a sample test by the laser light scattering method of Example 1, the influenza virus can be identified. Since the detection method according to this method has high detection sensitivity, it was possible to identify the influenza virus at an early stage of virus infection as compared with the conventional method using an enzyme or a fluorophore.

実施例4 第5図は本発明の第4の実施例である、競合阻害反応検
出法の一例を説明する図であって、1はゼラチンより成
る支持体、2はウイルス抗体、3はウイルス抗原、21は
磁性体標識ウイルス抗原、5は希土類磁石、である。本
実施例では、(a)〜(d)は検体の調整工程を、
(e)〜(f)は比較対照試料の調整工程を示してい
る。(a)は既知のウイルス抗体2を固相化する工程、
(b)は固相化された抗体2と患者のウイルス抗原3と
を抗原抗体反応させる工程、(c)は別工程で磁性体に
より標識した磁性体標識ウイルス抗原21を前記(b)の
抗原抗体反応後の検体と反応させる工程、(d)は前記
工程(c)で未反応の磁性体標識ウイルス抗原21を磁石
5により捕集する工程、(e)は比較対照試料に磁性体
標識ウイルス抗原21を反応させる工程、(f)は未反応
の磁性体標識ウイルス抗原21を磁石5により捕集する工
程である。
Example 4 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the competitive inhibition reaction detection method according to the fourth example of the present invention, in which 1 is a support made of gelatin, 2 is a viral antibody, 3 is a viral antigen. , 21 is a magnetic substance-labeled virus antigen, and 5 is a rare earth magnet. In the present embodiment, (a) to (d) represent the sample adjusting step,
(E)-(f) have shown the preparation process of the comparative control sample. (A) is a step of immobilizing a known viral antibody 2,
(B) is a step of reacting the solid-phased antibody 2 with the patient's viral antigen 3 in an antigen-antibody reaction, (c) is a magnetic substance-labeled viral antigen 21 labeled with a magnetic substance in a separate step as the antigen of (b) above The step of reacting with the sample after the antibody reaction, (d) the step of collecting the unreacted magnetic substance-labeled virus antigen 21 in step (c) by the magnet 5, and (e) the magnetic substance-labeled virus in the comparative control sample. Step (f) is a step of reacting the antigen 21, and step (f) is a step of collecting the unreacted magnetic substance-labeled virus antigen 21 by the magnet 5.

検体及び比較対照試料をこれらの工程により調整した
後、前記実施例1のレーザー光散乱法により測定したと
ころ、本実施例の場合は、磁性体標識ウイルス抗原21は
検体を含む液相中ではウイルス抗原3によりウイルス抗
体2との反応を阻害されるため未反応のまま磁石により
除去される。しかし比較対照試料を含む液相中にはウイ
ルス抗原3は存在しないため磁性体標識ウイルス抗原21
はウイルス抗体2と反応し検出されることになる。その
結果検体を含む液相中からは磁性体標識体は検出され
ず、比較対照試料を含む液相中のみに磁性体標識体が検
出された。但し、ウイルス感染初期の患者からの検体で
はウイルス抗原3の数が極めて少ないため、工程(b)
では一部の固相化抗体のみがウイルス抗原3と反応する
ため、検体を含む液相中からも磁性体標識体は検出され
るがウイルス抗原3の増加につれ検出量は減少する。こ
の減少量により、ウイルス抗原3の量を定量することが
できる。
After the sample and the comparative control sample were prepared by these steps, they were measured by the laser light scattering method of Example 1, and in the case of this example, the magnetic substance-labeled virus antigen 21 was a virus in the liquid phase containing the sample. Since the antigen 3 inhibits the reaction with the viral antibody 2, it is removed by the magnet without reaction. However, since virus antigen 3 does not exist in the liquid phase containing the comparative control sample, magnetic substance-labeled virus antigen 21
Will be detected by reacting with the viral antibody 2. As a result, the magnetic substance-labeled substance was not detected in the liquid phase containing the sample, and the magnetic substance-labeled substance was detected only in the liquid phase containing the comparative control sample. However, since the number of viral antigen 3 is extremely small in the sample from the patient in the early stage of virus infection, the step (b)
Since only a part of the immobilized antibody reacts with the viral antigen 3, the magnetic substance-labeled substance can be detected even in the liquid phase containing the sample, but the detected amount decreases as the amount of the viral antigen 3 increases. The amount of viral antigen 3 can be quantified by this reduced amount.

実施例5 第6図は本発明の第5の実施例である。競合阻害反応検
出法の他の一例を説明する図であつて、1はゼラチンよ
り成る支持体、3はウイルス抗原、2はウイルス抗体、
4は磁性体標識ウイルス抗体、5は希土類磁石、であ
る。本実施例では、(a)〜(d)は検体の調整工程
を、(e)〜(f)は比較対照試料の調整工程を示して
いる。(a)は既知のウイルス抗原3を固相化する工
程、(b)は固相化された抗原3と患者のウイルス抗体
2と抗原抗体反応させる工程、(c)は磁性体標識ウイ
ルス抗体4をウイルス抗体2に反応させる工程、(d)
は前記工程で未反応の磁性体標識ウイルス抗体4を磁石
5により捕集する工程、(e)は比較対照試料に磁性体
標識ウイルス抗体4を反応させる工程、(f)は未反応
の磁性体標識ウイルス抗体4を磁石5により捕集する工
程である。
Embodiment 5 FIG. 6 is a fifth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining another example of the competitive inhibition reaction detection method, wherein 1 is a support made of gelatin, 3 is a viral antigen, 2 is a viral antibody,
4 is a magnetic substance-labeled virus antibody, and 5 is a rare earth magnet. In the present example, (a) to (d) show the adjustment step of the sample, and (e) to (f) show the adjustment step of the comparative control sample. (A) is a step of immobilizing a known viral antigen 3, (b) is a step of reacting the immobilized antigen 3 with a patient's viral antibody 2 and an antigen-antibody reaction, and (c) is a magnetic substance-labeled viral antibody 4 Reacting with the viral antibody 2, (d)
Is a step of collecting the unreacted magnetic substance-labeled viral antibody 4 by the magnet 5, (e) is a step of reacting the magnetic substance-labeled viral antibody 4 with a comparative control sample, and (f) is an unreacted magnetic substance In this step, the labeled virus antibody 4 is collected by the magnet 5.

本実施例においても、実施例4と同じ結果が得られた。The same results as in Example 4 were obtained in this example as well.

上記実施例に於て、支持体として寒天またはゼラチンを
用いているが、これらの間には本質的な差異はなく、固
相化される抗原、または抗体との組合せから経験的に選
択される。
In the above examples, agar or gelatin is used as the support, but there is no essential difference between them, and it is empirically selected from the combination with the immobilized antigen or antibody. .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明は磁性超微粒子を抗原抗体
反応の標識として用い、未反応の磁性超微粒子を磁場中
で分離除去後、磁場中で検体を含む液体にレーザー光を
照射し、標識体からの散乱光又は透過光を測定するもの
でありRIA法と比較して、使用時期、場所等の制限がな
い。又電磁石等により外部から、磁性体標識体をレーザ
ー照射部へ誘導濃縮することにより、検出感度の向上を
図ることができる。又同様の手段により外部から磁性体
標識体の運動を制御することにより外界の影響を排除す
ることが可能である。
As described above, the present invention uses magnetic ultrafine particles as a label for an antigen-antibody reaction, separates and removes unreacted magnetic ultrafine particles in a magnetic field, and then irradiates a liquid containing a sample with a laser beam in a magnetic field to perform labeling. It measures scattered light or transmitted light from the body, and there are no restrictions on the time of use, place, etc. compared to the RIA method. Further, the detection sensitivity can be improved by inducingly concentrating the magnetic substance-labeled substance to the laser irradiation portion from the outside by an electromagnet or the like. Further, it is possible to eliminate the influence of the external world by controlling the movement of the magnetic substance-labeled body from the outside by the same means.

本測定法は特に抗原抗体反応の検査の自動化に適した方
法であるから、集団検診で必要とされる、各種のウイル
ス、ガン等のスクリーニング検査に用いれば特に効果が
発揮される。また、抗原抗体反応の他に、従来RIA法が
適用されているペプチドホルモン等の種々のホルモンあ
るいは種々の酵素、ビタミン、薬剤などの測定にも応用
することが可能である。このように、本発明の方法は患
者の早期診断、治療に役立てることが出来、医療界につ
くすところ大である。
Since this assay method is particularly suitable for automating the test of antigen-antibody reaction, it is particularly effective when used for screening tests for various viruses, cancers, etc., which are required for mass screening. In addition to the antigen-antibody reaction, it can also be applied to the measurement of various hormones such as peptide hormones to which the RIA method has been conventionally applied or various enzymes, vitamins, drugs and the like. As described above, the method of the present invention can be used for early diagnosis and treatment of patients, and is very useful in the medical field.

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

第1図は本発明の第1の実施例、第2図は本発明の実施
例のうち、レーザー光の散乱・透過を計測する方法を説
明した図、第3図は本発明の第2の実施例、第4図は本
発明の第3の実施例、第5図は本発明の第4の実施例、
第6図は本発明の第5の実施例を示す図である。 1……支持体、2……ウイルス抗体、3……ウイルス抗
原、3′……インフルエンザウイルス、4……磁性体標
識ウイルス抗体、4′……磁性体標識抗免疫グロブリ
ン、5……希土類磁石、6……ガラスセル、8……レー
ザー、9……入射光線、10……散乱光束、11……透過光
線、12……フォトダイオード、13……ロックインアン
プ、14……電磁石、15……低周波電源、16……レンズ、
17……偏光板、21……磁性体標識ウイルス抗原、51……
電磁石
FIG. 1 is a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a method for measuring scattering / transmission of laser light in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. Embodiment, FIG. 4 is a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention. 1 ... Support, 2 ... Viral antibody, 3 ... Viral antigen, 3 '... Influenza virus, 4 ... Magnetic labeled virus antibody, 4' ... Magnetic labeled anti-immunoglobulin, 5 ... Rare earth magnet , 6 ... glass cell, 8 ... laser, 9 ... incident light, 10 ... scattered light flux, 11 ... transmitted light, 12 ... photodiode, 13 ... lock-in amplifier, 14 ... electromagnet, 15 ... … Low frequency power supply, 16 …… Lens,
17 …… polarizer, 21 …… magnetic substance labeled virus antigen, 51 ……
electromagnet

フロントページの続き (72)発明者 水谷 弘子 東京都渋谷区宇田川町6番11号Continued Front Page (72) Hiroko Mizutani 6-11 Udagawacho, Shibuya-ku, Tokyo

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】抗原または抗体に磁性体超微粒子を標識し
て磁性体標識体とし、該磁性体標識体と検体を抗原抗体
反応させる工程と、該工程後の前記検体から、未反応の
前記磁性体標識体を分離除去する工程と、該工程の後の
前記検体を液体中に分散させてレーザー光を照射する工
程と、該工程による前記検体からの散乱光または透過光
を測定する工程からなることを特徴とするレーザー磁気
免疫測定法。
1. A step of labeling an antigen or an antibody with magnetic ultrafine particles to form a magnetic label, and allowing the magnetic label to react with a sample in an antigen-antibody reaction; From the step of separating and removing the magnetic substance-labeled body, the step of irradiating with laser light by dispersing the sample in the liquid after the step, and the step of measuring scattered light or transmitted light from the sample by the step A laser magnetic immunoassay characterized by:
【請求項2】磁性体標識体と抗原抗体反応させる検体
が、該検体と、該検体の特異抗体又は抗原との、抗原抗
体反応後のものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のレーザー磁気免疫測定法。
2. A sample which is subjected to an antigen-antibody reaction with a magnetic substance-labeled body after the antigen-antibody reaction between the sample and a specific antibody or antigen of the sample. Laser magnetic immunoassay according to the item.
【請求項3】磁性体超微粒子により標識される抗体が抗
免疫グロブリンであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項記載のレーザー磁気免疫測定法。
3. The laser magnetic immunoassay method according to claim 1 or 2, wherein the antibody labeled with the magnetic ultrafine particles is an anti-immunoglobulin.
【請求項4】未反応の磁性体標識体を分離除去する工程
が、磁石による分離除去であることを特徴とする特許請
求の範囲第1、2又は第3項記載のレーザー磁気免疫測
定法。
4. The laser magnetic immunoassay method according to claim 1, 2 or 3, wherein the step of separating and removing the unreacted magnetic substance-labeled body is separation and removal by a magnet.
【請求項5】液体中に分散された検体が磁場中に置か
れ、該磁場によりレーザー光照射部分に誘導、濃縮され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1、2、3又
は4項記載のレーザー磁気免疫測定法。
5. A sample dispersed in a liquid is placed in a magnetic field, and the magnetic field induces and concentrates the laser light irradiation portion, and the sample is characterized in that: Laser magnetic immunoassay according to the item.
【請求項6】レーザー光が照射される検体が周期的に変
化する磁場中におかれ、該磁場の周期に同期した散乱光
または透過光を検出することを特徴とする特許請求の範
囲第1、2、3、4、又は5項記載のレーザー磁気免疫
測定法。
6. A sample irradiated with laser light is placed in a periodically changing magnetic field, and scattered light or transmitted light synchronized with the cycle of the magnetic field is detected. The laser magnetic immunoassay method according to item 2, 3, 4, or 5.
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