JP2001133458A - 抗原抗体反応検出装置 - Google Patents
抗原抗体反応検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抗原抗体反応を安全、かつ、効率よく行うこ
とができる抗原抗体反応検出装置を提供する。 【解決手段】 抗原抗体反応に際して、磁性体微粒子で
標識された抗体に対して交流磁界を印加し、その信号を
ＳＱＵＩＤ磁気センサ６を用いて抗原抗体反応を検出す
る。標識抗体としては磁性体微粒子を用い、抗原と直接
反応あるいは１次抗体を介して反応させ、外部から交流
磁界を印加してその信号を読み取る。
とができる抗原抗体反応検出装置を提供する。 【解決手段】 抗原抗体反応に際して、磁性体微粒子で
標識された抗体に対して交流磁界を印加し、その信号を
ＳＱＵＩＤ磁気センサ６を用いて抗原抗体反応を検出す
る。標識抗体としては磁性体微粒子を用い、抗原と直接
反応あるいは１次抗体を介して反応させ、外部から交流
磁界を印加してその信号を読み取る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗原抗体反応の検
出を行う抗原抗体反応検出装置に係り、特に微量な酵素
などモノクロナール抗体の作製において効率化をもたら
す抗原抗体反応検出装置に関するものである。
出を行う抗原抗体反応検出装置に係り、特に微量な酵素
などモノクロナール抗体の作製において効率化をもたら
す抗原抗体反応検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バイオテクノロジーの研究において、特
定の抗原（酵素など）を大量に作ることが必要なことが
あり、その作業には大変な手間と時間、費用が必要とな
る。しかし、特定の抗原と結び付く抗体（モノクロナー
ル抗体）を用いることにより、精製にかかる時間、費用
を激減させることが可能となる。例えば、マウスなどの
動物に抗原を注射すると、体内に抗体が作られるが、抗
体を作った抗体産生細胞は死滅することが知られてい
る。よって、上記抗原の精製に際しては、一般的には細
胞融合技術によって作製した不死の抗体産生細胞（ハイ
ブリドーマ）を用いる。
定の抗原（酵素など）を大量に作ることが必要なことが
あり、その作業には大変な手間と時間、費用が必要とな
る。しかし、特定の抗原と結び付く抗体（モノクロナー
ル抗体）を用いることにより、精製にかかる時間、費用
を激減させることが可能となる。例えば、マウスなどの
動物に抗原を注射すると、体内に抗体が作られるが、抗
体を作った抗体産生細胞は死滅することが知られてい
る。よって、上記抗原の精製に際しては、一般的には細
胞融合技術によって作製した不死の抗体産生細胞（ハイ
ブリドーマ）を用いる。
【０００３】しかしながら、ハイブリドーマにはいくつ
もの種類が存在し、その中で目的とする抗原を認識する
モノクロナール抗体を作るハイブリドーマを選び出すこ
とが必要となる。
もの種類が存在し、その中で目的とする抗原を認識する
モノクロナール抗体を作るハイブリドーマを選び出すこ
とが必要となる。
【０００４】この工程では抗原を予め付着させた複数の
小容器（ウエル）を用意し、そこにハイブリドーマによ
って生産されたモノクロナール抗体を分注し、一つずつ
のウエルについて反応したモノクロナール抗体の量を調
べる。それには蛍光や放射線などによる標識（ラベル）
を用いて調べるのが一般的である。
小容器（ウエル）を用意し、そこにハイブリドーマによ
って生産されたモノクロナール抗体を分注し、一つずつ
のウエルについて反応したモノクロナール抗体の量を調
べる。それには蛍光や放射線などによる標識（ラベル）
を用いて調べるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光標
識では蛍光が退色する、いわゆるブリーチング現象が生
じ、短時間で評価しなければならず、その精度に問題が
あった。
識では蛍光が退色する、いわゆるブリーチング現象が生
じ、短時間で評価しなければならず、その精度に問題が
あった。
【０００６】また、放射線の使用は特定管理区域で作業
を行わなければならないことや、作業者の被爆の恐れも
あり、安全上好ましい方法ではなかった。
を行わなければならないことや、作業者の被爆の恐れも
あり、安全上好ましい方法ではなかった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するために、
抗原抗体反応を安全、かつ、効率よく行うことができる
抗原抗体反応検出装置を提供することを目的とする。
抗原抗体反応を安全、かつ、効率よく行うことができる
抗原抗体反応検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕抗原抗体反応検出装置において、抗原抗体反応に
際して、磁性体微粒子で標識された抗体に対して交流磁
界を印加する交流磁界の印加手段と、その信号をＳＱＵ
ＩＤ磁気センサを用いて検出する手段とを具備すること
を特徴とする。
成するために、 〔１〕抗原抗体反応検出装置において、抗原抗体反応に
際して、磁性体微粒子で標識された抗体に対して交流磁
界を印加する交流磁界の印加手段と、その信号をＳＱＵ
ＩＤ磁気センサを用いて検出する手段とを具備すること
を特徴とする。
【０００９】〔２〕上記〔１〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記交流磁界の印加手段として一対のコ
イルを用いることを特徴とする。
装置において、前記交流磁界の印加手段として一対のコ
イルを用いることを特徴とする。
【００１０】〔３〕上記〔１〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記一対のコイルはヘルムホルツコイル
であることを特徴とする。
装置において、前記一対のコイルはヘルムホルツコイル
であることを特徴とする。
【００１１】〔４〕上記〔３〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記ヘルムホルツコイルの軸方向中央部
位において左右コイルからの半径方向の磁界成分が０に
なる半径軸上に前記ＳＱＵＩＤ磁気センサの磁界検出面
を垂直に配置することを特徴とする。
装置において、前記ヘルムホルツコイルの軸方向中央部
位において左右コイルからの半径方向の磁界成分が０に
なる半径軸上に前記ＳＱＵＩＤ磁気センサの磁界検出面
を垂直に配置することを特徴とする。
【００１２】〔５〕上記〔４〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記ヘルムホルツコイル内に前記抗体を
収納した試料容器を配置することを特徴とする。
装置において、前記ヘルムホルツコイル内に前記抗体を
収納した試料容器を配置することを特徴とする。
【００１３】〔６〕上記〔４〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記ヘルムホルツコイル内を通過するよ
う配置された樹脂製あるいはガラス製筒状チューブ内に
前記抗原抗体反応を生じさせた物質を封入し、反応部を
連続あるいは断続的にヘルムホルツコイル内の軸方向に
沿って移動させながら磁気信号を計測することを特徴と
する。
装置において、前記ヘルムホルツコイル内を通過するよ
う配置された樹脂製あるいはガラス製筒状チューブ内に
前記抗原抗体反応を生じさせた物質を封入し、反応部を
連続あるいは断続的にヘルムホルツコイル内の軸方向に
沿って移動させながら磁気信号を計測することを特徴と
する。
【００１４】〔７〕上記〔６〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前
記筒状チューブ内に導入する際、予め担体上で反応させ
て、該担体を前記筒状チューブ内に導入することを特徴
とする。
装置において、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前
記筒状チューブ内に導入する際、予め担体上で反応させ
て、該担体を前記筒状チューブ内に導入することを特徴
とする。
【００１５】〔８〕上記〔６〕記載の抗原抗体反応検出
装置において、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前
記筒状チューブ内に導入する際、予め反応容器から剥離
あるいは分離させる物質を添加し流動させて導入するこ
とを特徴とする。
装置において、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前
記筒状チューブ内に導入する際、予め反応容器から剥離
あるいは分離させる物質を添加し流動させて導入するこ
とを特徴とする。
【００１６】
〔９〕上記〔１〕、〔２〕、〔３〕、
〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕記載の抗原
抗体反応検出装置において、前記ＳＱＵＩＤ磁気センサ
の信号の増幅にロックインアンプを用い、前記交流磁界
と同じ周波数成分のみを計測することを特徴とする抗原
抗体反応検出装置。
〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕記載の抗原
抗体反応検出装置において、前記ＳＱＵＩＤ磁気センサ
の信号の増幅にロックインアンプを用い、前記交流磁界
と同じ周波数成分のみを計測することを特徴とする抗原
抗体反応検出装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】まず、本発明の第１実施例について説明す
る。
る。
【００１９】図１は本発明に係る抗原抗体反応検出装置
の原理図である。
の原理図である。
【００２０】この図に示すように、試料容器１に予め抗
原２を付着させ、そこにその抗原２を認識する１次抗体
３を反応させる。
原２を付着させ、そこにその抗原２を認識する１次抗体
３を反応させる。
【００２１】次に、磁性体微粒子４で標識された２次抗
体５を１次抗体３に反応させる。これによって抗原２を
認識した１次抗体３が磁性体微粒子４によって標識され
る。その磁性体微粒子４の磁気信号をＳＱＵＩＤ磁気セ
ンサによって検出する。
体５を１次抗体３に反応させる。これによって抗原２を
認識した１次抗体３が磁性体微粒子４によって標識され
る。その磁性体微粒子４の磁気信号をＳＱＵＩＤ磁気セ
ンサによって検出する。
【００２２】ここでは、１次抗体３を介して説明した
が、磁性体微粒子で標識された抗体を直接抗原と反応さ
せることも可能である。また、ダイオキシンなどに特異
的に結び付く抗体を予め試料容器に付着させて、ダイオ
キシンなどの抗原を付加し、それに磁性体微粒子で標識
された２次抗体を反応させることもできる。
が、磁性体微粒子で標識された抗体を直接抗原と反応さ
せることも可能である。また、ダイオキシンなどに特異
的に結び付く抗体を予め試料容器に付着させて、ダイオ
キシンなどの抗原を付加し、それに磁性体微粒子で標識
された２次抗体を反応させることもできる。
【００２３】ここで使用する磁性体微粒子４は直径が１
ナノメートルから２００ナノメートル程度の大きさを有
する磁性体で、強磁性体、常磁性体、超常磁性体から選
択されるものであり、鉄、水酸化鉄、酸化鉄、コバルト
などの微粒子を用いることができる。
ナノメートルから２００ナノメートル程度の大きさを有
する磁性体で、強磁性体、常磁性体、超常磁性体から選
択されるものであり、鉄、水酸化鉄、酸化鉄、コバルト
などの微粒子を用いることができる。
【００２４】また、それらの分散性を向上させるため
に、多糖類やデキストランなどでコーティングすること
もできる。
に、多糖類やデキストランなどでコーティングすること
もできる。
【００２５】図２は本発明の第１実施例を示す抗原抗体
反応検出装置の構成図である。
反応検出装置の構成図である。
【００２６】この図に示すように、ＳＱＵＩＤ磁気セン
サ６を納めた断熱容器７に１組のヘルムホルツコイル８
および試料容器１が付加された構成である。なお、ヘル
ムホルツコイルとは、半径及び巻数の等しい１対の円筒
コイルを共通の軸に対してある間隔をおいて配置し、直
列に接続したものであり、これは単一コイルでつくられ
る磁界よりもより一様な磁界を得たい場合に用いる。
サ６を納めた断熱容器７に１組のヘルムホルツコイル８
および試料容器１が付加された構成である。なお、ヘル
ムホルツコイルとは、半径及び巻数の等しい１対の円筒
コイルを共通の軸に対してある間隔をおいて配置し、直
列に接続したものであり、これは単一コイルでつくられ
る磁界よりもより一様な磁界を得たい場合に用いる。
【００２７】また、ＳＱＵＩＤ（ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｎｇ ｑｕａｎｔｕｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ
ｅ ｄｅｖｉｃｅ：超伝導量子干渉デバイス）とは、超
伝導リングを一つ又は二つのジョセフソン接合に結合し
たものであり、応用としては高感度磁力計、近磁界アン
テナ、非常に小さな電流又は電圧の測定に適している。
ｃｔｉｎｇ ｑｕａｎｔｕｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ
ｅ ｄｅｖｉｃｅ：超伝導量子干渉デバイス）とは、超
伝導リングを一つ又は二つのジョセフソン接合に結合し
たものであり、応用としては高感度磁力計、近磁界アン
テナ、非常に小さな電流又は電圧の測定に適している。
【００２８】図２においては、ヘルムホルツコイル８は
交流電源１０に電流制限抵抗１１を介して接続されてお
り、交流磁界を発生することができる。ＳＱＵＩＤ磁気
センサ６の出力はＳＱＵＩＤ駆動回路１２を介して、ロ
ックインアンプ１３で増幅され、レコーダ９に出力され
るように構成されている。
交流電源１０に電流制限抵抗１１を介して接続されてお
り、交流磁界を発生することができる。ＳＱＵＩＤ磁気
センサ６の出力はＳＱＵＩＤ駆動回路１２を介して、ロ
ックインアンプ１３で増幅され、レコーダ９に出力され
るように構成されている。
【００２９】交流電源１０の信号はロックインアンプ１
３の参照信号としても用いられている。ヘルムホルツコ
イル８を構成する２つのコイルの巻線方向は同じ方向で
あり、発生磁界の極性は同じになるように構成されてい
る。ロックインアンプ１３は印加交流磁界に同期した信
号のみを検出することができる機能を持ち、例えば、１
００Ｈｚの交流磁界を印加した場合、ＳＱＵＩＤ磁気セ
ンサ６の出力のうち１００Ｈｚの信号成分のみを取り出
すことができる。
３の参照信号としても用いられている。ヘルムホルツコ
イル８を構成する２つのコイルの巻線方向は同じ方向で
あり、発生磁界の極性は同じになるように構成されてい
る。ロックインアンプ１３は印加交流磁界に同期した信
号のみを検出することができる機能を持ち、例えば、１
００Ｈｚの交流磁界を印加した場合、ＳＱＵＩＤ磁気セ
ンサ６の出力のうち１００Ｈｚの信号成分のみを取り出
すことができる。
【００３０】印加する交流磁界の周波数は、０．１Ｈｚ
より低いと、ＳＱＵＩＤの１／ｆノイズの存在する領域
であるため好ましくない。また、１０ＭＨｚより高いと
コイルのインダクタンスの影響が生じるため好ましくな
い。従って、好ましくは周波数０．１Ｈｚから１０ＭＨ
ｚが適している。より好ましくは、１０Ｈｚ〜１００ｋ
Ｈｚが良く、最も適した周波数は１００Ｈｚ〜１０ｋＨ
ｚである。
より低いと、ＳＱＵＩＤの１／ｆノイズの存在する領域
であるため好ましくない。また、１０ＭＨｚより高いと
コイルのインダクタンスの影響が生じるため好ましくな
い。従って、好ましくは周波数０．１Ｈｚから１０ＭＨ
ｚが適している。より好ましくは、１０Ｈｚ〜１００ｋ
Ｈｚが良く、最も適した周波数は１００Ｈｚ〜１０ｋＨ
ｚである。
【００３１】図３は本発明の第１実施例を示すヘルムホ
ルツコイルにおける磁力線の分布を示す図であり、横軸
はヘルムホルツコイル８の中心軸上の位置を示してい
る。
ルツコイルにおける磁力線の分布を示す図であり、横軸
はヘルムホルツコイル８の中心軸上の位置を示してい
る。
【００３２】図３から半径方向の磁界が０になる点ｘ0
が存在することが判る。
が存在することが判る。
【００３３】磁界が０になる中心軸上の位置ｘ0 におけ
る半径方向上の点は全て磁界が０になるので、ｘ0 を含
む半径軸上にＳＱＵＩＤ磁気センサ６の磁界検出面を垂
直に配置することが本発明の重要なポイントとなる。
る半径方向上の点は全て磁界が０になるので、ｘ0 を含
む半径軸上にＳＱＵＩＤ磁気センサ６の磁界検出面を垂
直に配置することが本発明の重要なポイントとなる。
【００３４】このように構成することにより、ヘルムホ
ルツコイル８からの直接的な磁界がＳＱＵＩＤ磁気セン
サ６に入力されないので、ＳＱＵＩＤ磁気センサ特有の
磁束トラップが生じ難く、また、信号増幅時に障害とな
るバイアス磁界の影響がなくなるので、装置の感度の向
上を図ることができる。
ルツコイル８からの直接的な磁界がＳＱＵＩＤ磁気セン
サ６に入力されないので、ＳＱＵＩＤ磁気センサ特有の
磁束トラップが生じ難く、また、信号増幅時に障害とな
るバイアス磁界の影響がなくなるので、装置の感度の向
上を図ることができる。
【００３５】ここで、本発明の抗原抗体反応検出装置の
使用方法を図２を用いて説明する。
使用方法を図２を用いて説明する。
【００３６】まず、ＳＱＵＩＤ磁気センサ６を駆動状態
とし、ヘルムホルツコイル８に周波数１００Ｈｚ、各コ
イルの最大の磁界が得られる点での磁界強度が１．５ガ
ウス（ピーク・ツー・ピーク値）になるように交流磁界
を印加して、ロックインアンプ１３の出力が最小値（ほ
ぼ０）になるように、ＳＱＵＩＤ磁気センサ６及びヘル
ムホルツコイル８の相対位置を調整する。ここで、交流
とは正弦波、三角波、方形波など極性が周期的に変動す
るものをいい、直流的バイアスが加えられたものも含
む。
とし、ヘルムホルツコイル８に周波数１００Ｈｚ、各コ
イルの最大の磁界が得られる点での磁界強度が１．５ガ
ウス（ピーク・ツー・ピーク値）になるように交流磁界
を印加して、ロックインアンプ１３の出力が最小値（ほ
ぼ０）になるように、ＳＱＵＩＤ磁気センサ６及びヘル
ムホルツコイル８の相対位置を調整する。ここで、交流
とは正弦波、三角波、方形波など極性が周期的に変動す
るものをいい、直流的バイアスが加えられたものも含
む。
【００３７】次に、ヘルムホルツコイル８内に計測した
い前記抗原抗体反応が生じている試料容器１を配置し、
この試料容器１をヘルムホルツコイル８の中心軸方向に
並行に移動させる。その際、必ずしも、中心軸に並行で
ある必要はなく、両コイル間の空間を移動させることが
重要である。
い前記抗原抗体反応が生じている試料容器１を配置し、
この試料容器１をヘルムホルツコイル８の中心軸方向に
並行に移動させる。その際、必ずしも、中心軸に並行で
ある必要はなく、両コイル間の空間を移動させることが
重要である。
【００３８】これによってロックインアンプ１３の出力
に、図５に示す信号が検出される。この信号の大小によ
って抗原抗体反応の定量的な分析を行うことができる。
に、図５に示す信号が検出される。この信号の大小によ
って抗原抗体反応の定量的な分析を行うことができる。
【００３９】ここでは、１．５ガウスの磁界を印加した
が、より大きくすれば信号は大きくなり、感度はより一
層高くなる。
が、より大きくすれば信号は大きくなり、感度はより一
層高くなる。
【００４０】しかし、余り大きくすると、前述の磁界が
０になる領域が狭くなり前述の相対位置合わせが困難に
なるとともに、ＳＱＵＩＤに磁界が侵入し、動作が不安
定になる。従って、０．１ガウス以上で１００ガウス以
下から選択するのが好ましく、更に、好ましくは０．５
ガウスから５０ガウスが選択される。最も好ましくは１
ガウスから１０ガウスの範囲から選択される。
０になる領域が狭くなり前述の相対位置合わせが困難に
なるとともに、ＳＱＵＩＤに磁界が侵入し、動作が不安
定になる。従って、０．１ガウス以上で１００ガウス以
下から選択するのが好ましく、更に、好ましくは０．５
ガウスから５０ガウスが選択される。最も好ましくは１
ガウスから１０ガウスの範囲から選択される。
【００４１】なお、上記実施例では、交流磁界の印加手
段として、ヘルムホルツコイルを用いる例について述べ
たが、これに限定するものではない。
段として、ヘルムホルツコイルを用いる例について述べ
たが、これに限定するものではない。
【００４２】たとえば、単なる一対のコイルを配置する
ようにして、それぞれのコイル数は巻数を変えて配置し
たり、コイルの構造も変化させる等適宜変形することが
できる。
ようにして、それぞれのコイル数は巻数を変えて配置し
たり、コイルの構造も変化させる等適宜変形することが
できる。
【００４３】更に、図４に示すように、交流磁界の印加
手段を変形した態様とすることもできる。
手段を変形した態様とすることもできる。
【００４４】図４は本発明の他の交流磁界の印加手段と
ししてのコイル配置を示す図である。
ししてのコイル配置を示す図である。
【００４５】この図に示すように、一対のコイル８′が
生じる磁界がある角度で交わるように一対のコイル８′
を配置しても、ｘ0 を含む縦軸の軸上にＳＱＵＩＤ磁界
センサを配置することによって、同様の効果を得ること
ができる。実用機においては、配置設計上、このような
構成とすることが有利な場合もあり得る。
生じる磁界がある角度で交わるように一対のコイル８′
を配置しても、ｘ0 を含む縦軸の軸上にＳＱＵＩＤ磁界
センサを配置することによって、同様の効果を得ること
ができる。実用機においては、配置設計上、このような
構成とすることが有利な場合もあり得る。
【００４６】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。
る。
【００４７】図６は本発明の第２実施例を示す抗原抗体
反応検出装置の構成図、図７はその抗原抗体反応検出装
置のＡ部拡大図である。なお、第１実施例と同じ部分に
は同じ符号を付してその説明は省略する。第１実施例と
の相違点は試料容器の形状が異なっている点である。
反応検出装置の構成図、図７はその抗原抗体反応検出装
置のＡ部拡大図である。なお、第１実施例と同じ部分に
は同じ符号を付してその説明は省略する。第１実施例と
の相違点は試料容器の形状が異なっている点である。
【００４８】この実施例では、試料容器はカップ状容器
ではなく、樹脂製あるいはガラス製の円筒状の試料チュ
ーブ１４で構成されている。ここでいう樹脂製あるいは
ガラス製とは、可撓性のある天然ゴム、合成ゴム、ポリ
エチレン、テフロン等の合成樹脂や可撓性を有しないガ
ラス、プラスチック、セラミックスなどから成るチュー
ブである。断面形状は円形が好ましいが、多角形であっ
ても効果に変わりはない。
ではなく、樹脂製あるいはガラス製の円筒状の試料チュ
ーブ１４で構成されている。ここでいう樹脂製あるいは
ガラス製とは、可撓性のある天然ゴム、合成ゴム、ポリ
エチレン、テフロン等の合成樹脂や可撓性を有しないガ
ラス、プラスチック、セラミックスなどから成るチュー
ブである。断面形状は円形が好ましいが、多角形であっ
ても効果に変わりはない。
【００４９】図７に示すように、抗原抗体反応は抗原を
担持した担体１５上で予め生じさせ、シリンジポンプ１
６を用いて空気などの気体及びまたは非圧縮性流体を用
いた圧力伝達機構によって該反応物質を担持した担体１
５を試料チューブ１４を通して、反応計測部位であるＳ
ＱＵＩＤ磁気センサ６上まで移動させて信号を計測す
る。
担持した担体１５上で予め生じさせ、シリンジポンプ１
６を用いて空気などの気体及びまたは非圧縮性流体を用
いた圧力伝達機構によって該反応物質を担持した担体１
５を試料チューブ１４を通して、反応計測部位であるＳ
ＱＵＩＤ磁気センサ６上まで移動させて信号を計測す
る。
【００５０】このように構成することにより、第２実施
例によれば、第１実施例に示した試料容器１を移動させ
る際に発生する機械的振動を防止することができ、検出
感度を１０倍以上高めることができる。また、計測が連
続にできるため、計測時間を短縮することが可能であ
る。
例によれば、第１実施例に示した試料容器１を移動させ
る際に発生する機械的振動を防止することができ、検出
感度を１０倍以上高めることができる。また、計測が連
続にできるため、計測時間を短縮することが可能であ
る。
【００５１】ここでは反応物質を担体に担持させたが、
反応物質をカプセル状容器に封入してチューブ１４内に
導入することもできる。
反応物質をカプセル状容器に封入してチューブ１４内に
導入することもできる。
【００５２】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。
る。
【００５３】装置は第１実施例の図６の構成と同じであ
るが、担体１５を用いない点が異なる。予め抗原抗体反
応は第１実施例と同様に試料容器１内で生じさせ、反応
物質を試料容器内面から剥離あるいは分離する作用のあ
る物質を添加することによって、磁性体微粒子の付着し
た反応物質を流動化させる。
るが、担体１５を用いない点が異なる。予め抗原抗体反
応は第１実施例と同様に試料容器１内で生じさせ、反応
物質を試料容器内面から剥離あるいは分離する作用のあ
る物質を添加することによって、磁性体微粒子の付着し
た反応物質を流動化させる。
【００５４】添加物としてはタンパク質分解酵素等を用
いる。例えば、プロティナーゼ（ｐｒｏｔｅｉｎａｓ
ｅ）やプロティアーゼ（ｐｒｏｔｅａｓｅ）等を使用す
ることができる。
いる。例えば、プロティナーゼ（ｐｒｏｔｅｉｎａｓ
ｅ）やプロティアーゼ（ｐｒｏｔｅａｓｅ）等を使用す
ることができる。
【００５５】その流動化された反応物質を、試料チュー
ブ１４に流して反応計測部位であるＳＱＵＩＤ磁気セン
サ６上まで移動させて信号を計測する。
ブ１４に流して反応計測部位であるＳＱＵＩＤ磁気セン
サ６上まで移動させて信号を計測する。
【００５６】この方法によると試料チューブ１４の内径
を細くすることが可能となり、微量の反応物を振動なく
計測することが可能である。
を細くすることが可能となり、微量の反応物を振動なく
計測することが可能である。
【００５７】ここで開示する試料チューブ１４内の抗原
抗体の反応量を計測する技術は、磁性体微粒子の磁気を
計測する技術であり、抗原抗体反応計測装置のみに限定
されるものではない。例えば、細管を移動する直径が１
ナノメートルから２００ナノメートル程度の磁性体微粒
子の位置検出などに応用することが可能である。
抗体の反応量を計測する技術は、磁性体微粒子の磁気を
計測する技術であり、抗原抗体反応計測装置のみに限定
されるものではない。例えば、細管を移動する直径が１
ナノメートルから２００ナノメートル程度の磁性体微粒
子の位置検出などに応用することが可能である。
【００５８】さらに、ここで開示する発明は、抗原抗体
反応の検出のみならず、断辺化したＤＮＡの塩基配列の
検出にも適用することができる。例えば、予め塩基配列
の判っているいくつかのＤＮＡを配置し、そこに磁性体
微粒子で標識された塩基配列が不明のＤＮＡを付与し、
結合（反応）したＤＮＡの磁気信号を計測することによ
り、反応した配列の特定が可能である。
反応の検出のみならず、断辺化したＤＮＡの塩基配列の
検出にも適用することができる。例えば、予め塩基配列
の判っているいくつかのＤＮＡを配置し、そこに磁性体
微粒子で標識された塩基配列が不明のＤＮＡを付与し、
結合（反応）したＤＮＡの磁気信号を計測することによ
り、反応した配列の特定が可能である。
【００５９】また、実施例において明記しなかったが、
本発明の抗原抗体反応検出装置は、周辺磁気ノイズの影
響を最小限にするために、磁気シールドボックス内に設
置して計測することが望ましい。
本発明の抗原抗体反応検出装置は、周辺磁気ノイズの影
響を最小限にするために、磁気シールドボックス内に設
置して計測することが望ましい。
【００６０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００６１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏する。
よれば、次のような効果を奏する。
【００６２】（Ａ）抗原抗体反応検出にあたり、従来の
蛍光や放射線元素を用いないので、退色がなく、安全な
抗原抗体反応の計測を高感度で行うことができる。
蛍光や放射線元素を用いないので、退色がなく、安全な
抗原抗体反応の計測を高感度で行うことができる。
【００６３】（Ｂ）交流磁界の印加手段として一対のコ
イルを配置したり、またヘルムホルツコイルを利用し、
このヘルムホルツコイルの半径方向の磁界成分が０であ
る位置にＳＱＵＩＤ磁気センサの磁界検出面を垂直に配
置することにより、バイアス磁界の影響をなくし、安
定、かつ、高感度でＳＱＵＩＤ磁気センサを動作させる
ことが可能である。
イルを配置したり、またヘルムホルツコイルを利用し、
このヘルムホルツコイルの半径方向の磁界成分が０であ
る位置にＳＱＵＩＤ磁気センサの磁界検出面を垂直に配
置することにより、バイアス磁界の影響をなくし、安
定、かつ、高感度でＳＱＵＩＤ磁気センサを動作させる
ことが可能である。
【００６４】（Ｃ）交流磁界を用いることによって、Ｓ
ＱＵＩＤ磁気センサの感度の悪い１／ｆノイズ領域を利
用せず、感度の優れた周波数帯域を利用するため、これ
までにない優れた磁気検出感度を有することができる。
ＱＵＩＤ磁気センサの感度の悪い１／ｆノイズ領域を利
用せず、感度の優れた周波数帯域を利用するため、これ
までにない優れた磁気検出感度を有することができる。
【００６５】（Ｄ）印加磁界の周波数成分に一致したＳ
ＱＵＩＤ出力信号のみを検出するロックインアンプの使
用により、さらに検出感度を向上させることができる。
ＱＵＩＤ出力信号のみを検出するロックインアンプの使
用により、さらに検出感度を向上させることができる。
【００６６】（Ｅ）第２実施例に示したように、抗原抗
体反応を円筒状の試料チューブ内で生じさせ、ＳＱＵＩ
Ｄ磁気センサの計測部位に流体を用いて移動させる機構
によって、計測時の器械的振動を防止することができる
ので、一層の感度向上が可能となる。
体反応を円筒状の試料チューブ内で生じさせ、ＳＱＵＩ
Ｄ磁気センサの計測部位に流体を用いて移動させる機構
によって、計測時の器械的振動を防止することができる
ので、一層の感度向上が可能となる。
【図１】本発明に係る抗原抗体反応検出装置の原理図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１実施例を示す抗原抗体反応検出装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図３】本発明の第１実施例を示すヘルムホルツコイル
における磁力線の分布を示す図である。
における磁力線の分布を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す一対のコイルにおけ
る磁力線の分布を示す図である。
る磁力線の分布を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例を示すロックインアンプ出
力の検出信号波形図である。
力の検出信号波形図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す抗原抗体反応検出装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す抗原抗体反応検出装
置のＡ部拡大図である。
置のＡ部拡大図である。
１ 試料容器 ２ 抗原 ３ １次抗体 ４ 磁性体微粒子 ５ ２次抗体 ６ ＳＱＵＩＤ磁気センサ ７ 断熱容器 ８，８′ ヘルムホルツコイル ９ レコーダ １０ 交流電源 １１ 電流制限抵抗 １２ ＳＱＵＩＤ駆動回路 １３ ロックインアンプ １４ 試料チューブ １５ 担体 １６ シリンジポンプ
Claims (9)
- 【請求項１】 抗原抗体反応検出装置において、抗原抗
体反応に際して、磁性体微粒子で標識された抗体に対し
て交流磁界を印加する交流磁界の印加手段と、その信号
をＳＱＵＩＤ磁気センサを用いて検出する手段とを具備
することを特徴とする抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記交流磁界の印加手段として一対のコイルを
用いることを特徴とする抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記一対のコイルはヘルムホルツコイルである
ことを特徴とする抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記ヘルムホルツコイルの軸方向中央部位にお
いて左右コイルからの半径方向の磁界成分が０になる半
径軸上に前記ＳＱＵＩＤ磁気センサの磁界検出面を垂直
に配置することを特徴とする抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記ヘルムホルツコイル内に前記抗体を収納し
た試料容器を配置することを特徴とする抗原抗体反応検
出装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記ヘルムホルツコイル内を通過するよう配置
された樹脂製あるいはガラス製筒状チューブ内に前記抗
原抗体反応を生じさせた物質を封入し、反応部を連続あ
るいは断続的にヘルムホルツコイル内の軸方向に沿って
移動させながら磁気信号を計測することを特徴とする抗
原抗体反応検出装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前記筒状
チューブ内に導入する際、予め担体上で反応させて、該
担体を前記筒状チューブ内に導入することを特徴とする
抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項８】 請求項６記載の抗原抗体反応検出装置に
おいて、前記抗原抗体反応を生じさせた物質を前記筒状
チューブ内に導入する際、予め反応容器から剥離あるい
は分離させる物質を添加し流動させて導入することを特
徴とする抗原抗体反応検出装置。 - 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６、７又は
８記載の抗原抗体反応検出装置において、前記ＳＱＵＩ
Ｄ磁気センサの信号の増幅にロックインアンプを用い、
前記交流磁界と同じ周波数成分のみを計測することを特
徴とする抗原抗体反応検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31049799A JP2001133458A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 抗原抗体反応検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31049799A JP2001133458A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 抗原抗体反応検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133458A true JP2001133458A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18005949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31049799A Withdrawn JP2001133458A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 抗原抗体反応検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133458A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005106480A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Detector and detecting method |
| JP2006194796A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Kyushu Inoac Co Ltd | 診断用容器 |
| JP2007248349A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyohashi Univ Of Technology | 生体高分子検出方法およびその検出装置 |
| JP2007256024A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Fujifilm Corp | 標的化合物の検出方法 |
| US7993581B2 (en) | 2004-03-11 | 2011-08-09 | Hitachi, Ltd. | Immunoassay system and immunoassay method |
| US8193003B2 (en) | 2007-05-17 | 2012-06-05 | Hitachi, Ltd. | Method and system for detection of biomaterials using magnetic marker |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31049799A patent/JP2001133458A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7993581B2 (en) | 2004-03-11 | 2011-08-09 | Hitachi, Ltd. | Immunoassay system and immunoassay method |
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| US8372659B2 (en) | 2006-03-17 | 2013-02-12 | National University Corporation Toyohashi University Of Technology | Sensing method for biopolymers and sensing device therefor |
| US8486722B1 (en) | 2006-03-17 | 2013-07-16 | National University Corporation Toyohashi University Of Technology | Sensing method for biopolymers and sensing device therefor |
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| US8247241B2 (en) | 2006-03-22 | 2012-08-21 | Fujifilm Corporation | Method for detecting target compound |
| US8193003B2 (en) | 2007-05-17 | 2012-06-05 | Hitachi, Ltd. | Method and system for detection of biomaterials using magnetic marker |
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