CN104508484A - 免疫分析方法以及免疫分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供高灵敏度的免疫分析方法和分析装置。本发明涉及一种分析方法和分析装置，其特征在于：构成为使测定对象成分和与其特异地反应的捕捉成分反应，进而在存在测定对象成分的情况下标识反应物，将该标识了的反应物配置在空间地进行了分离的预定位置，检测该标识反应物的标识，由此以一个分子的灵敏度和分辨率分析测定对象成分。

Description

免疫分析方法以及免疫分析装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量试样中的测定对象物质的免疫分析方法以及使用该方法的免疫分析装置。

背景技术

近年来，作为包含在试样中的测定对象成分的分析方法，开发了简单分析测定对象成分的种类和量的方法。例如，以下这样的通过所谓三明治化验来分析特定的生物体分子的方法(酶结合免疫吸附法：ELISA)正在被实用化，即在将测定对象成分作为抗原时，将与抗原特异地结合的捕捉成分(抗体)固定在支持基体上，使测定对象的试样与之反应而进行预定的特异结合反应，进而使实施了标识的抗体反应而检测出标识。

在以ELISA(酶结合免疫吸附法)为代表的现有的分析方法的例子中，使固定在反应部位上的捕捉成分和测定对象成分进行反应，进而例如使进行了荧光标识的第二捕捉成分发生特异反应。通过与反应部位结合了的标识捕捉成分的荧光强度的测定来求出测定对象成分的浓度。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Science Vol.270,pp.467-470,1995年

非专利文献2：Proc.Natl.Acad.Sci.Vol.103,pp.3687-3692,2006年

非专利文献3：Nature Biotechnology Vol.28,pp.595-599,2010年

发明内容

发明要解决的问题

近年来，如以感染症、肿瘤标记物等为代表的那样，对在试样中只存在极微量的成分进行分析的需求提高了。在包含在试样中的测定对象成分为极微量的所谓低浓度区域中，由于所希望的反应而产生的荧光强度成为接近荧光测量的背景的水平的情况很多。在这样的低浓度区域中，无法区别因反应产生的信号和测量的背景信号，它阻碍了高灵敏度测量的实现。

在非专利文献3中公开了一种以高灵敏度测量为目的的单一分子ELISA法。在该方法中，将多个抗体固定在微粒子上，使稀释了的试样中的抗原与对每个微粒子只有一个分子的该抗体结合，在将微粒子收集/固定在支持体上的孔中后，通过在支持体上测定标识，来分析测定对象成分(抗原)。

但是，将多个抗体固定在微粒子上，因此无法否定每一个微粒子会结合多个抗原的可能性。难以在检测步骤中判别该状态，因此无法进一步提高抗原检测的分辨率。另外，即使在支持体上的孔中有微粒子不进入的位置，也认为无法在检测步骤中进行判别。这表示在检测上无法区别在该位置存在抗原、还是相当于不存在抗原的测量的背景。

本发明的目的在于：鉴于上述问题，提供一种分析方法和单元，其在包含在试样中的测定对象成分的分析中，即使是极低浓度的区域也能实现高灵敏度的分析。

用于解决问题的方案

本发明涉及一种分析方法和分析装置，其特征在于：构成为使测定对象成分和与其特异地反应的捕捉成分进行反应，进而在存在测定对象成分的情况下标识反应物，将该标识了的反应物配置在空间地分离了的位置，检测该标识反应物的标识，由此通过一个分子的灵敏度和分辨率来分析测定对象成分。

为了达到最终的高灵敏度测定，理想的是将该标识反应物逐个分子地配置在空间地分离了的预定位置的结构、即逐个分子地将捕捉成分配置在该检测位置。但是，也有可能有在测定对象成分的测定中不是必须的情况。在低浓度区域中，也并不存在许多测定对象成分的分子。因此，即使在将多个捕捉成分配置在该检测位置的情况下，也可以说在该检测位置存在多个该标识反应物的概率不高，因此也有时在实用上没有很大的影响。

为了检测该标识反应物，采用将该标识反应物配置在空间地分离了的预定位置的结构即可。理想的是可以采用使该标识反应物在空间规则地排列的配置为二维矩阵状等的结构。

作为标识物，理想的是能够进行荧光、发光等的光学标识。既可以使用微粒子作为标识物而利用由粒子产生的光学标识，也可以对标识利用微粒子的大小等物理参数。还可以使用荧光色素等。即，通过检测标识物来与测量的背景、噪声成分进行区别，而能够识别在该检测位置是否存在该测定对象成分即可。

包含在试样中的各种混杂成分、未反应的荧光标识捕捉成分妨碍正确的测量。因此，理想的是预先从反应系统中除去。为了该目的，如果使用磁性粒子作为微粒子，则容易进行清洗操作，能够提供实用并且简便的测定系统。

测定对象成分既可以是蛋白质、激素等原来包含在生物体中的成分，也可以是病毒、药物等。如果将测定对象成分作为抗原，则特异地进行反应的捕捉成分成为抗体。相反，在测定对象成分是抗体时，特异地进行反应的捕捉成分成为抗原。

作为第一例子，如果将测定对象成分作为抗原，则将与抗原特异地反应的捕捉成分的抗体配置在支持体空间地进行了分离的预定位置。测定对象成分的抗原与配置在支持体的预定位置的第一抗体反应。另一方面，测定对象的抗原也与标识了的第二抗体反应。由此，逐个分子地将该标识反应物配置在支持体上空间地进行了分离的位置，检测预定位置的标识反应物的标识，由此能够通过一个分子的灵敏度和分辨率分析测定对象成分。

作为第二例子，也可以将与抗原特异地进行反应的捕捉成分的抗体固定在微粒子等载体上，最终将包含微粒子的标识反应物配置在支持体的空间地进行了分离的预定位置。即，将第一抗体固定在微粒子等载体上，使其与测定对象成分的抗原进行反应。进而逐个分子地将包含微粒子的该标识反应物配置在支持体上的空间地进行了分离的位置，检测该标识反应物的标识，由此能够通过一个分子的灵敏度和分辨率分析测定对象成分。在第二例子中，可以构成为到生成该标识反应物为止在液体中进行反应。因此，与第一例子比较，在第二例子中优选能够期待高的反应效率。微粒子适合的是直径为微米或纳米的水平。微粒子并不必须是磁性粒子，但如果是磁性粒子则容易进行处理。

在第三例子中，不在支持体上配置该标识反应物，将该标识反应物导入到流通流路中，逐个分子空间地分离并检测该标识反应物。即，将第一抗体固定在微粒子等载体上，使其与测定对象成分的抗原反应。进而，使标识了的第二抗体与该反应物反应。将该标识反应物导入到流道上，使该标识反应物空间地进行分离，逐个分子地将该标识反应物配置在检测位置，由此能够通过一个分子的灵敏度和分辨率分析测定对象成分。微粒子适合的是直径为微米或纳米的水平。微粒子并不必须是磁性粒子，但如果是磁性粒子则容易进行处理。

作为第四例子，也可以将测定对象成分的抗原直接配置在支持体的预定位置。但是，设想为该情况下的反应效率不高，因此作为常规分析并不实用。

在上述的例子的反应过程中，在生成该标识反应物时，既可以顺序地反应生成作为反应要素的抗原、第一抗体、标识第二抗体，也可以在预先使一部分要素进行反应后使其他要素进行反应，或者也可以使全部要素同时进行反应。

进而，在上述的例子中，作为免疫分析方法的过程记载了基于所谓的三明治法生成该标识反应物的步骤。但是，本发明的应用并不限于三明治法，例如也可以应用于竞争法。根据竞争法分析测定对象成分的情况下的反应要素大多是抗原、抗体、标识抗原。在该情况下，抗原和标识抗原竞争地与抗体反应。在上述第一例子～第四例子的所有例子中，即使在采用竞争法的情况下，也与采用三明治法的情况同样，将标识反应物配置在空间地进行了分离的位置，检测该标识反应物的标识，由此能够通过一个分子的灵敏度和分辨率分析测定对象成分。

在进行检测时，逐个分子地计数在空间地分离而配置的标识反应物。一个分子的标识反应物的检测意味着一个分子的测定对象成分的存在。因此，逐个分子地计数标识反应物成为计量测定对象成分的绝对数，能够期待实现非常高的灵敏度的分析。现有的分析法大多并不测量测定对象成分分子的绝对数而测量测定对象成分浓度。与绝对数测量相比，浓度测量的测量灵敏度差，但可以说容易进行用于测量的环境配备。本提案的分析法当然并不只应用于绝对数测量，也可以应用于浓度测量。

发明效果

根据本发明，能够通过一个分子的灵敏度和分辨率实现高灵敏度的免疫分析。

另外，也能够同时分析多个测定对象成分。准备分别与多个测定对象成分特异地进行反应的多个捕获分子，如上述那样使得发生反应，生成多种标识反应物即可。

在检测时，在空间分离地配置多种标识反应物，逐个分子地分别计数标识反应物，由此能够同时高灵敏度地分析多个测定对象成分。既可以对每个测定对象成分使用不同种类的标识物质进行分析，如果对每个测定对象成分划分支持体上的固定位置，则也可以使标识物质共通。

附图说明

图1是用于说明本实施例的分析方法的一个例子的图。

图2是表示用于本实施例的分析方法的设备的结构的一个例子的图。

图3是表示用于本实施例的分析方法的设备的制造方法的一个例子的图。

图4是表示本实施例的一个分子固定微粒子的生成方法的一个例子的图。

图5A是表示本实施例的分析方法的一个例子的图。

图5B是表示本实施例的分析方法的一个例子的图。

图6是表示本实施例的分析方法的一个例子的图。

图7是表示本实施例的核酸分析装置的一个例子的图。

具体实施方式

以下说明实施本发明的几个实施例。

实施例1

使用图1说明本实施例的设备的结构和分析方法。

本实施例的设备结构如图1(a)所示，在支持基体101上形成附着盘102，将微粒子103固定在附着盘102上。微粒子103通过结合分子105固定有捕捉分子104。

作为支持基体101，可以使用石英等玻璃衬底、硅晶圆等。作为附着盘102，只要是与支持基体101不同的材质即可，可以使用金属或金属的氧化物。理想的是附着盘102具有规则性地形成在支持基体101上。

每一个附着盘有一个固定在附着盘102上的微粒子103。在微粒子103上通过结合分子105只固定一个分子的捕捉分子104。

依存于测定对象成分106的种类，可以对捕捉分子104、结合分子105使用各种组合的分子群。或者，也可以使用在末端具有抗生物素蛋白的分子作为捕捉分子104。对结合分子105可以使用碳素数10左右以下的烷烃分子，通过化学结合而与捕捉分子104结合，可以使用在相反侧的末端带有蛋白生物素的分子。在该情况下，理想的是在微粒子103的表面修饰有抗生物素蛋白、链霉亲和素等。

操作者使包含了测定对象成分106的试样与上述那样的设备接触。此外，一般在试样中也包含混杂成分。通过捕捉分子104捕捉测定对象成分106。通过通常的免疫反应容易产生捕捉分子104和测定对象成分106的结合。作为结果，在支持基体101上以规则的配置逐个分子地固定有测定对象成分106。

接着，如图1(b)所示，求出固定的测定对象成分106的存在数，因此使包含了带荧光体标识捕捉分子108的试剂与固定了测定对象成分106的衬底接触。

对荧光体标识可以使用Cy3、Cy5等通常的荧光色素分子、由Zn-Se等构成的半导体微粒子。在应该识别的测定对象成分106的个数多的情况下，可以使用加入了荧光体的荧光串珠作为荧光体标识。例如将2种荧光体的含有量分别设为10种水平，改变2种荧光体的含有量的水平而进行混合，由此能够生成100种荧光串珠，如果将荧光体的个数设为3种，则能够容易地生成可以识别1000种的串珠组。例如，Luminex公司正在销售通过用2个波长的激光进行激励而能够识别100种类的荧光串珠组。通过对这些荧光串珠的表面进行化学修饰而与捕捉分子结合，能够生成带荧光体标识捕捉分子108。

在如上述那样通过免疫反应将测定对象成分106和带荧光体标识捕捉分子108固定在支持基体上后，清洗设备，在从反应系统中排除了非特异吸附物和游离的带荧光体标识捕捉分子108后，进行荧光检测(图1(c))。由此，进行测定对象成分106的分析。

在使Cy3、Cy5等通常的荧光色素分子的仅一个分子附着在荧光体标识上所得的带荧光体标识捕捉分子108的情况下，从衬底上的固定了测定对象成分106的位置观察一个分子的荧光。在该情况下，荧光是微弱的，因此需要EM-CCD等高灵敏度的荧光检测机。

在使用荧光串珠作为荧光体的情况下，发出比一个分子荧光强的荧光，因此通常的CCD也能够充分地检测。

附着盘102规则性高地、例如格子状地形成在支持基体101上，因此在荧光图像中，也在具有规则性的位置观测荧光的亮点。因此，即使是在支持基体101上非特异地附着带荧光体标识捕捉分子108的状态下，也测量荧光图像的亮点位置的荧光，由此能够容易地识别因希望的测定对象成分的反应产生的荧光信号、因非特异地向支持体的附着、荧光测量噪声造成的荧光信号。实际上，该点在微量的试样的分析、微弱的荧光观察中是非常有用的特征。

在荧光体或荧光串珠的识别中，使用衍射光栅对发光频谱进行分光后照射到CCD的感光面上，调查在波长方向上分开的各像素的强度，由此能够识别荧光体或荧光串珠的种类。或者，也可以使用使反射特性具有大的波长依存性的双色向面镜，使用反射光和透射光的比例，识别荧光体或荧光串珠的种类。

在进行各个亮点的识别后，对它们进行统计，由此能够最终得到测定对象成分106的种类和亮点数、即存在量的信息。例如，在以1μm间距生成了附着盘102的情况下，在1mm角中存在106个附着盘，因此能够调查在最大总分子数106个中是否存在几个分子的预定种类的测定对象成分。

实施例2

使用图2说明本实施例的设备的结构。

在支持基体201上有规则地、例如如图2所示那样格子状地形成有附着盘202。附着盘202和微粒子203通过线状分子205通过化学结合或化学相互作用而结合。理想的是线状分子205的末端的功能组206和附着盘202通过化学相互作用而结合。这时，理想的是功能组206与支持基体201的相互作用弱，与附着盘202的相互作用强。

从这样的观点出发，可以使用石英玻璃、蓝宝石、硅衬底等作为支持基体201。

另外，对于附着盘202，可以由从金、钛、镍、铝中选择出的材料构成。

对于功能组206，必须考虑到支持基体201和附着盘202的组合地选择，但例如可以使用巯基、氨基、羧基、磷酸基、醛基等。

线状分子205起到将微粒子203和附着盘202结合的作用，对长度没有大的限定，但理想的是在低分子的情况下为碳素数3～20左右的直链状分子。

线状分子205的末端的功能组207也具有与微粒子203的附着性。另外，在使用高分子作为线状分子205的情况下，具有多个侧链，可以使用同时具有带有功能组206的侧链和带有功能组207的侧链的分子。

可以使用金属微粒子、半导体微粒子作为微粒子203。例如作为金的微粒子，市场销售有直径5nm～100nm的微粒子，可以灵活利用。

另外，作为半导体微粒子，市场销售有直径10nm～20nm左右的CdSe等的化合物半导体，可以灵活利用。

可以用作功能组207的功能组根据微粒子的种类而不同，例如在使用金微粒子的情况下，理想的是巯基、氨基等。在使用半导体微粒子的情况下，市场销售有用链霉亲和素修饰了表面的微粒子，可以使用蛋白生物素作为功能组207。

进而，也可以使用由聚苯乙烯等高分子材料构成的微粒子作为微粒子203。在高分子材料的情况下，可以统一微粒子的颗粒直径，也可以从数十nm到数μm的宽范围地选择颗粒直径的大小。另外，通过立足于高分子材料具有的功能组而实施表面修饰，能够使固定在微粒子表面的捕捉分子204的固定反应用的功能组的导入量均匀，这一点是理想的。特别在只将一个分子的捕捉分子204固定在微粒子表面的情况下，固定率的再现性非常高，是理想的。

对于捕捉分子204，可以使用与测定对象分子特异地进行反应的抗体。与功能组207同样地预先修饰抗体的末端，使其与微粒子203反应。理想的是固定在一个微粒子203上的捕捉分子204是一个分子，只将一个分子的捕捉分子204固定在附着盘202上。

在通过简便的荧光检测识别标识捕捉分子的情况下，如果考虑到分析限界，则理想的是标识捕捉分子之间离开1μm左右。因此，适合的是微粒子203的大小为1μm以下。

作为在支持基体201上形成附着盘202的方法，可以灵活运用已经在半导体中实用化了的薄膜处理。例如，可以在由通过了掩模的蒸镀/喷溅、或蒸镀/喷溅而形成了薄膜后，通过干式或湿式蚀刻来制造。通过使用薄膜处理能够容易地实现有规则的配置。可以任意地设定盘之间的间隔，但在作为检测手段而进行光测量的情况下，如果考虑到光检测的衍射限界，则理想的是1μm以上。

在支持基体201上形成了附着盘202后，供给连接微粒子203和附着盘202所得的线状分子205，将线状分子205固定在附着盘202上。这时，为了防止支持基体201上的非特异吸附的目的是，在供给线状分子205之前，使得在支持基体201上与和支持基体201的附着力强的材料进行反应的方法是有效的。例如，可以利用硅烷耦合剂等。接着，向衬底上供给固定了捕捉分子204的微粒子203，将微粒子203固定在附着盘202上，由此完成免疫分析用设备。

此外，也可以供给已经固定了捕捉分子的状态的设备作为免疫分析用设备，使测定试样与该设备接触，由此使捕捉分子捕捉测定对象物质。另外，作为其他方式，也可以供给在支持基体上规则地排列了附着盘的状态的设备，进行处理而使固定在附着盘上的微粒子和特异地捕捉测定对象物质的捕捉分子固定在该设备上，进而使包含测定对象物质的试样液体与该设备接触。

在将微粒子203固定在附着盘202上时，有可能将多个微粒子203固定在一个附着盘202上。如果固定了多个，则种类不同的测定对象成分的信息会重叠。无法进行正确的分析。因此，必须将一个微粒子203固定在一个附着盘202上。

因此，发明人重复进行各种条件下的固定实验而进行锐意研究的结果是发现如果附着盘202的直径d比微粒子203的直径D小这样的条件成立，则能够将一个微粒子203固定在一个附着盘202上。说明如果固定了与附着盘202相比为同等以上的大小的微粒子203，则未反应的线状分子会被固定的微粒子遮盖，而无法与其他微粒子反应。

进而，继续进行锐意研究的结果是判明了在微粒子203的表面具有电荷的情况下，在微粒子之间静电排斥力起作用，因此在附着盘202的直径d比微粒子203的直径D大的情况下，每一个附着盘的固定微粒子数也为1个。

因此，已知在微粒子203的表面电荷小而静电排斥力弱的情况下，理想的是附着盘202的直径d比微粒子203的直径D小，在微粒子203的表面电荷大而静电排斥力强的情况下，附着盘202的直径d也可以不一定比微粒子203的直径D小。

在美国专利第6859570号公报中，公开了以下的方法，即在捆绑了光纤的前端部的各个光纤设置孔(微小容器)，使附着了用于捕获测定对象的分子的抗体的微粒子进入各个孔中，对每个孔用光纤检测荧光。在本发明中，在将微粒子排列为格子状的情况下，不需要这样的孔(微小容器)，如果将微粒子放入孔中，则反而产生充分的清洗需要花费时间等的问题。因此，在本发明中，如在本实施例中记载的那样，理想的是使用附着盘而格子状排列地固定在支持基体上的方法。

实施例3

在本实施例中，作为只固定了一个分子的捕捉分子的微粒子的制造方法的一个例子，使用图3说明对一个微粒子固定一个分子的捕捉分子的方法。

使得用于捕捉捕捉分子404的结合部位402与微粒子401的表面结合。例如，可以使用链霉亲和素作为结合部位，可以使用市场销售的链霉亲和素涂层微粒子(Invitrogen公司制)作为微粒子。预先对捕捉分子404修饰结合部位403。

对于结合部位403，选择容易与微粒子401的表面的结合部位402结合的材料。例如，在使用上述链霉亲和素作为结合部位402的情况下，使用蛋白生物素作为结合部位403。

接着，使微粒子401和捕捉分子404反应，由此使捕捉分子404与微粒子401结合。

为了针对一个微粒子401固定一个分子的捕捉分子404，理想的是使单位体积中的捕捉分子404的分子数比微粒子401的个数少。这是因为如果相对于微粒子401而捕捉分子404过剩，则每一个微粒子401的捕捉分子数比一个分子多的可能性高。在发明人研究的结果中，如果微粒子401的个数比捕捉分子404的个数多10倍地反应，则捕捉分子404不被大致90％的微粒子401捕捉，约9％的微粒子401捕捉一个分子的捕捉分子404。其结果是与假定了珀尔松分布的情况下的预测结果很好地一致。

如果如上述那样只收集捕捉到捕捉分子404的微粒子401，则收集到的微粒子401中的90％以上为只捕捉到一个分子的捕捉分子404的微粒子401。作为收集方法，例如可以考虑使捕捉分子404与磁微粒子407结合而用磁铁收集磁微粒子和微粒子的复合体的方法。

在该情况下，准备与捕捉分子404特异地反应而在末端修饰了结合部位406所得的分子405，预先将与结合部位406结合的结合部位408涂抹在磁微粒子407的表面。通过使包含这样生成的磁微粒子407的试剂和与捕捉分子结合了的微粒子混合，能够将磁微粒子407附着在微粒子401上。通过该方法，能够以90％以上的高比例分离、收集捕捉到一个分子的捕捉分子404的微粒子401。

在从磁微粒子407分离收集到的微粒子401时，例如可以使用高温处理。

这样，作为固定了一个分子的捕捉分子404的免疫分析用的试剂而完成离析了的微粒子401。

实施例4

以分析对象的生物体分子是蛋白质的情况为例子，使用图4说明本实施例的分析方法。

将特异地与测定对象成分1204结合的捕捉分子的捕捉分子(抗体)1202通过结合分子1203固定在磁微粒子1201表面。对磁微粒子1201没有特别限制，但为了在溶液中高效地与测定对象成分反应，理想的是分散性高。理想的是直径为100微米以下，更理想的是10微米以下。

通过使带抗体的微粒子与包含测定对象成分的试样反应，而在磁微粒子1201上捕捉测定对象成分1204。

接着，通过使包含具有施加了荧光色素标识1207的捕捉成分的抗体的带荧光体标识捕捉分子1205的试剂进行反应，来使被磁微粒子1201捕捉的测定对象成分1204进行荧光标识后生成荧光标识反应物。

包含在试样中的各种混杂成分、未反应的荧光标识捕捉成分成为测量的妨碍，因此可以在测量之前从反应系统中除去。为了该目的，如果微粒子是磁性粒子，则容易进行清洗操作。即，可以在支持基体1206的表面使用磁铁，收集/固定磁微粒子1201，能够通过清洗操作从反应系统中排除没有与磁微粒子1201结合的混杂物质、未反应的荧光标识捕捉成分1205。

接着，通过向支持基体1206的表面照射光，而用检测器计数荧光亮点。荧光亮点数与测定对象成分1204的分子数相关，因此通过求出亮点数，能够得到与测定对象成分1204的分子数或浓度有关的信息。特别地通过预先调制只将一个分子的抗体1202固定在磁微粒子1201上所得的试剂，并使用它，能够超高灵敏度地分析测定对象成分1204。

实施例5

使用图5A和图5B说明本发明的其他测定方法。

将特异地与测定对象成分1504结合的捕捉分子即抗体1502固定在微粒子1501的表面。对微粒子1501没有特别的限制，但为了在溶液中高效地与测定对象成分反应，理想的是分散性高。理想的是直径为100微米以下，更理想的是为10微米以下。通过在溶液中使带抗体的微粒子与测定对象成分反应，而在微粒子1501上捕捉测定对象成分1504。

接着，通过使施加了荧光色素标识1507的捕捉成分的抗体1505进行反应，能够对被微粒子1501捕捉的测定对象成分1504进行荧光标识而生成荧光标识反应物。可以使用加入了荧光色素、荧光体的荧光串珠作为荧光标识。

接着，使该荧光标识反应物1508在图5B所示的流路1509中流动，照射激励光并用检测器1510测定来自荧光标识反应物的荧光。通过将流路1509的直径设为微粒子1501的直径的2倍以下，不同时测定多个荧光标识反应物的荧光，就能够测定每一个荧光标识反应物的荧光，因此是理想的。

实施例6

在本实施例中，参照图6说明使用了免疫分析用设备的免疫分析装置的理想结构的一个例子。

在本实施例中，免疫分析设备采用能够将荧光标识捕捉分子配置为矩阵状的结构、即将附着盘配置为矩阵状的构造。

本实施例的分析装置具备供给测定对象的试样溶液、包含磁性粒子的捕捉试剂、带荧光标识捕捉试剂以及清洗液的单元、用于进行免疫反应的温度调节单元、磁性粒子的清洗单元、免疫分析用设备的清洗单元、向免疫分析用设备衬底照射光的单元、测定因带荧光标识捕捉试剂产生的荧光的发光检测单元。

更具体地说，将测定对象的试样溶液和包含磁性粒子的捕捉试剂分注到反应容器中使其反应，然后施加带荧光标识捕捉试剂而进一步进行反应。反应容器保温为37℃。在一定时间后，将磁铁配置在反应容器的周围，收集包含磁性粒子的反应产物。在从反应容器中排出反应溶液后重复进行施加清洗液的动作，对包含磁性粒子的反应物进行清洗。通过该清洗动作，从反应系统中排除因试样产生的混杂成分、游离的带荧光标识捕捉试剂。

送液单元705与注入口714连接，从送液单元705供给测定对象的试样溶液、包含磁性粒子的捕捉试剂、带荧光标识捕捉试剂以及清洗液。通过与上述磁性粒子的反应，生成了包含磁性粒子的反应产物的反应液被再次分散后，被送液到免疫分析用设备。通过使磁铁单元716对反应液作用，而收集固定到在分析设备衬底701上矩阵状地配置了磁性粒子的附着盘内。

接着，进行荧光检测。根据所使用的荧光体的种类，适当地选择激励光源。例如，在使用Cy5、Cy5.5、Cy3作为对荧光串珠使用的荧光体的情况下，可以用532nm(YAG激光)、633nm(He-Ne激光)的2种来对应激励光。在通过双色向面镜715对从YAG激光光源(波长532nm、输出20mW)707、He-Ne激光光源(波长633nm、输出20mW)713振荡产生的激光进行调整使得上述2个激光成为同轴后，通过双色向面镜709导入到物镜706，照射到免疫用的分析设备衬底701上。

通过照射激励光而从带荧光标识分子发出的荧光在同轴光路中与激励光相反地前进，在由物镜706收集后通过双色向面镜709，通过成像透镜711在二维的CCD照相机712的感光面上成像。通过光学滤光片710除去激励光的散射光。

在分析结束后，解除磁铁单元716对磁性粒子的固定作用，由此通过流路704将试样液体排出到排出口716。因此，理想的是将磁铁单元716设置得能够相对于分析设备衬底701移动。然后，通过免疫分析用设备的清洗单元清洗免疫用的分析设备衬底701。

在图7中表示本实施例的免疫分析装置的测定结果的例子。

表示测定了未反应的免疫分析设备的荧光的二维CCD照相机的图像751、分别用YAG激光、He-Ne激光测定从反应后的免疫用的分析设备测量的荧光所得的CCD照相机的图像即测定结果752、753。

测定结果752是测定了试样中的PSA(前列腺癌标记)的结果，表示出在图中为了方便而用深色显示的部位检测出荧光标识捕捉分子、即检测出试样中的PSA分子。在该情况下，CCD照相机712如果取得了来自分析设备的图像，则计数在格子状矩阵内出现的亮点的个数，根据亮点的个数计算测定试样中的PSA的浓度。

同样，测定结果753是同时测定试样中的PSA和AFP(肝癌标记)的结果。在图中，表示出在为了方便而用深色显示的部位检测出因PSA产生的荧光标识捕捉分子，在用斜线显示的部位检测出因AFP产生的荧光标识捕捉分子。通过使能够捕捉多个标记的捕捉抗体附着在格子状矩阵的1个附着盘上，能够通过一次的处理检测相同试样中的PSA和AFP的2个成分，即可知能够同时检测试样中的PSA分子和AFP分子。

在该情况下，CCD照相机712如果取得了来自分析设备的图像，则在图像752中计数在格子状矩阵内出现的亮点的个数，根据亮点的个数计算包含在试样液体中的PSA和AFP的浓度。

此外，在本实施例中，使用了将荧光标识捕捉分子配置为格子状矩阵的分析设备，但例如也可以构成为将荧光标识捕捉分子排列为一列或排列在圆周上。总之理想的是具有任意的规则性的配置，能够识别未检出位置和检出位置。

附图标记说明

101：支持基体；102：附着盘；103、1501：微粒子；104、1202：捕捉分子；106：测定对象成分；108、1205、1305：带荧光体标识捕捉分子；511、610：检测器；701：分析设备衬底；702：流路形成构件；704、1509：流路；705：送液单元；706：物镜；707：YAG激光光源；708：透镜；709、715：双色向面镜；710：光学滤光片；711：成像透镜；712：CDD照相机；713：He-Ne激光光源；1201：磁微粒子。

Claims (10)

1.一种免疫分析设备，其对于使包含测定对象物质的试样液体和通过抗原抗体反应与该测定对象物质结合的微粒子反应而生成的反应物进行检测，该免疫分析设备的特征在于：

该分析设备具备：多个固定单元，其在空间地进行了分离的状态下排列在支持基体的平面上，逐个地固定上述测定对象物质。

2.根据权利要求1所述的免疫分析设备，其特征在于，

该分析设备将上述固定单元矩阵状地配置在上述支持基体上。

3.根据权利要求1所述的免疫分析设备，其特征在于，

上述微粒子是磁微粒子。

4.根据权利要求1所述的免疫分析设备，其特征在于，

具有上述固定单元的上述支持基体的面是石英玻璃、蓝宝石、硅衬底的任意一个，

上述固定单元由排列在支持基体上的金、钛、镍、铝的任意一个构成。

5.根据权利要求1所述的免疫分析设备，其特征在于，

相邻的固定单元的间隔至少离开1μm。

6.根据权利要求3所述的免疫分析设备，其特征在于，

上述微粒子的直径是1μm以上。

7.一种免疫分析设备的生成方法，其特征在于，包括：

形成将测定对象物质逐个地固定在支持基体上的多个固定单元的步骤；

将使微粒子与上述固定单元结合的结合分子供给到上述支持基体上并使该结合分子与上述固定位置结合的步骤；

使固定了捕捉分子的微粒子与上述结合分子结合的步骤。

8.一种免疫分析装置，具备：

权利要求1所述的免疫分析设备；

供给单元，其向上述免疫分析设备提供使包含测定对象物质的试样液体和通过抗原抗体反应与该测定对象物质结合的捕捉分子反应而生成的反应物；

测量单元，其测量来自上述免疫分析设备的信号，

该免疫分析装置的特征在于，

上述测量单元取得信号信息和发出该信号的免疫分析设备上的位置信息。

9.根据权利要求8所述的免疫分析装置，其特征在于，

上述反应物进一步结合有磁微粒子，

相对于上述免疫分析设备能够移动地具备用于将结合了磁微粒子的反应物固定在上述免疫分析设备上的磁铁单元。

10.根据权利要求8所述的免疫分析装置，其特征在于，

上述测量单元是通过图像测量来自上述免疫分析设备的发光信号的图像测量单元。