JP2001159632A - 検出装置及び検出方法 - Google Patents
検出装置及び検出方法Info
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Abstract
供する。 【解決手段】 試料液体に接触させる採液部11と、採
液部に接続される反応試薬部12と、反応試薬部に接続
される多孔質性担体15とを備え、反応試薬部には、検
出に影響しない粒子と、検出物質存在下において粒子と
検出物質を介して生物化学的反応により結合する標識成
分とが、多孔質性担体に対して移動自在に含有され、粒
子と標識成分とが検出物質と結合することにより生成さ
れる、反応生成物のクロマト的な移動を禁止し、かつ粒
子と結合していない標識成分のクロマト的な移動を許可
する捕捉部を、検出区域に設け、捕捉部の孔径は、反応
生成物の粒径よりも小さく、かつ、粒子と結合していな
い標識成分の粒径よりも大きくしている。
Description
液など)内における検出物質(生体成分)の存否を検出
する検出装置及び検出方法に関するものである。
して、抗原又は抗体を用いた免疫学的検出方法がある。
この方法は、高感度であり、特異性、簡便性に優れ、広
く臨床検査領域で使用されている。そして、最近では、
特殊な技術や訓練を経なくとも、この方法による検査を
簡便に達成できる技術が種々提案されている。
時間で結果を得られる免疫クロマトグラフィー法と呼ば
れる一群の測定方法が提案され(日本国特開平9−17
8748号公報)、既に一般大衆向けに商品化されてい
る。
トロセルロース等の展開層に、着色ラテックス、金コロ
イド等を標識した試薬(着色標識体)と、展開層上の検
出区域に固定化した無標識の試薬とを用い、試料液体中
の検出物質の存在下で、免疫反応複合物を生成させ、こ
の反応により、捕捉された着色標識体を目視確認するも
のである。この方法によれば、単に試料液体を添加位置
に添加し、一定時間後に、検出区域における着色標識体
の着色量を目視確認しさえすればよい。
マトグラフィー法を応用した、従来の検出装置では、無
標識の試薬を展開層上の検出区域に固定化していた。こ
のような構成によると、この試薬の量は、蛋白結合能な
どにより制限を受けるので、固定化する量を一定量以上
に多くすることは難しい。また、検出物質が検出される
ためには、検出物質がこの試薬の成分と標識成分の双方
に、生物化学的に結合する必要があり、この試薬の量の
制限から、感度を一定水準よりも高くすることができな
かった。
ているから、展開層内を検出物質がクロマト的に移動す
る時間のうち、検出物質がこの試薬に出会う、極く短時
間のうちにしか反応を起こす機会がなく、反応性が低く
なりがちである。したがって、この様な理由から、この
ように、従来の検出装置では、反応性が低いという問題
点があった。この点、磁力を利用しようとする技術が提
案されている(特開平5−52849号公報)が、磁性
を有する物質を使用することが不可避であり、広範な物
質には適用しがたい。
が高い検出装置及び検出方法を提供することを目的とす
る。
接触させる採液部と、採液部に接続される反応試薬部
と、反応試薬部に接続される多孔質性担体とを備え、反
応試薬部には、検出に影響しない粒子と、検出物質存在
下において粒子と検出物質を介して生物化学的反応によ
り結合する標識成分とが、多孔質性担体に対して移動自
在に含有され、粒子と標識成分とが検出物質と結合する
ことにより生成される、反応生成物のクロマト的な移動
を禁止し、かつ粒子と結合していない標識成分のクロマ
ト的な移動を許可する捕捉部を、検出区域に設け、捕捉
部の孔径は、反応生成物の粒径よりも小さく、かつ、粒
子と結合していない標識成分の粒径よりも大きくしてい
る。
料液体に接触させる採液部と、採液部に接続される反応
試薬部と、反応試薬部に接続される多孔質性担体とを備
え、反応試薬部には、検出に影響しない粒子と、検出物
質存在下において粒子と検出物質を介して生物化学的反
応により結合する標識成分とが、多孔質性担体に対して
移動自在に含有され、粒子と標識成分とが検出物質と結
合することにより生成される、反応生成物のクロマト的
な移動を禁止し、かつ粒子と結合していない標識成分の
クロマト的な移動を許可する捕捉部を、検出区域に設
け、捕捉部の孔径は、反応生成物の粒径よりも小さく、
かつ、粒子と結合していない標識成分の粒径よりも大き
い。
担体に固相化されるのではなく、反応試薬部に含有され
ているに過ぎないので、無標識の試薬の量は、固相化す
るための制限を受けず、従来の検出装置よりも、より大
量の無標識の試薬を存在させることができ、検出感度を
向上できる。しかも、無標識の試薬は、多孔質担体に物
理的に拘束されていないので、多孔質担体中を自由に移
動することができ、各成分の自由運動(衝突)により、
従来よりも反応が速くかつ効率的に促進され、検出性能
を向上できる。
した際、標識物質は、粒子と結合し反応生成物となっ
て、捕捉部に拘束されるので、検出結果の取得には支障
がない。
標識成分が粒子と結合した反応生成物が、捕捉部にせき
止められて捕捉される。
径は、粒子の粒径より小さい。
捉部にせき止められる。この大小関係は、検出物質が、
同種の免疫学的反応部位を1つだけ持つ場合に適する。
この場合、反応生成物と1つの粒子とは、ほぼ同様の大
きさになり、反応生成物を捕捉部にせき止めることがで
きる。
径は、粒子の粒径より大きい。
捕捉部にせき止められず、捕捉部を通過する。この大小
関係は、検出物質が、同種の免疫学的反応部位を複数持
つ場合に適する。この場合、検出物質が複数の粒子と結
合することとなり、反応生成物は、1つの粒子よりも、
かなり大きい凝集体に成長する。このような場合、粒子
の粒径を小さくしないと、大きな凝集体となった、反応
生成物が多孔質担体の途中で詰まってしまい、捕捉部ま
で到達しないことがある。したがって、粒子の粒径を小
さくし、反応生成物が捕捉部までクロマト的に移動でき
るようにすると良い。
がら、本発明の第1の実施の形態について説明する。図
1(a)は、本発明の第1の実施の形態における検出装
置の正面図、図1(b)は同側面図である。
径>捕捉部16の孔径という大小関係をとっている。こ
の形態は、検出物質T(図2参照)が、同種の免疫学的
反応部位を1つだけ有する場合に適する。検出物質Tの
例としては、hCG(ヒト胎盤絨毛性ゴナドトロピン:
human chorionic gonadotropin)、LH (黄体形成ホル
モン:luteinzing hormone)、FSH(卵胞刺激ホルモ
ン:follicle-stimulating hormone)、TSH(甲状腺
刺激ホルモン:thyroid stimulating hormone)、 イン
シュリン(Insulin)、CEA(癌胎児性抗原:carcino
embryonic antigen)などがある。
おいて、採液部11は、例えば濾紙などから構成され、
尿などの試料液体が、滴下されるか、あるいは、漬け込
まれることにより、試料液体に接触する。反応試薬部1
2は、採液部11に連続し、粒子13及び標識成分14
を含有する。
与えないようになっており、目視判定を行う場合には、
白色又は透明のものとする。標識成分14は、検出物質
の存在下で、粒子13と生物化学的な反応(例えば免疫
反応)をして結合し、反応生成物18となる。
の機能を有する。多孔質担体15の孔径は、粒子13や
反応生成物18の粒径よりも大きくし、標識成分14、
粒子13や反応生成物18が多孔質担体15内を、自由
にクロマト的に移動できる。
域)に、捕捉部16を設ける。この捕捉部16の孔径
は、粒子13や反応生成物18の粒径より小さく標識成
分14の粒径よりも大きくする。また、捕捉部16とそ
の前後の多孔質担体15は、直列に継ぎ合わせるものと
する。
クロマト的に移動させるため、必要に応じて濾紙などか
らなる吸液部17を接続する。ここで、第1の実施の形
態では、採液部13,多孔質担体15及び吸液部17か
ら展開層が構成される。
置による、検出過程を説明する。ここで、図2におい
て、Nは、試料液体の移動方向を示す。
と、試料液体が矢印N方向に移動を始める。そして、試
料液体が反応試薬部12に達すると、反応試薬部12内
の粒子13及び標識成分14が、試料液体と共に移動を
開始する。ここで、粒子13は、多孔質担体15などに
固定されていないので、自由に移動することができる。
ば、多孔質担体15内において、図2(c)に示すよう
な反応生成物18ができる。即ち、粒子13と検出物質
Tとが結合し、検出物質Tと標識成分14とが結合する
ことにより、標識成分14は検出物質Tを介して粒子1
3と結合する。一方、検出物質Tが存在しなければ、図
2(c)のような反応生成物18はできず、図2(b)
に示すように、標識成分14は粒子13と別個に移動す
る。ここで、図2(c)に示しているように、第1の実
施の形態における反応生成物18は、粒子13とほぼ同
様のサイズを持つ。
及び反応生成物18は、捕捉部16に捕捉され、これ以
上移動できなくなるが、標識成分14は、捕捉部16を
通過して、吸液部17へ至る。
とき、図2(a)に示すように、反応生成物18が捕捉
部16に拘束され、標識成分14も捕捉部16にとどま
る。逆に、検出物質が存在せず、陰性であるとき、粒子
13のみが捕捉部16に拘束され、標識成分14は、捕
捉部16を通過し、捕捉部16にとどまることはない。
は、センシングすることにより、陽性あるいは陰性の判
定をすることができる。
16を多孔質担体15と直列的に継ぎ合わせて使用する
例を述べたが、本発明は、かかる構成に限定されるもの
ではなく、例えば、多孔質担体15自体に熱処理や薬品
処理を行ったり、白色ラテックスなどの粒子を多孔質担
体15に埋め込む化学的又は物理的処理により、実質的
に孔径を小さくして、これを捕捉部16としても差し支
えない。
は、無標識の試薬を多孔質担体15に固相せずに、検出
を可能にできる。このため、従来の検出装置における、
無標識の試薬の制限がなく、反応量自体を大幅に増やし
て、検出感度を上昇させることができる。
の調整が自由になるので、生産管理が容易になる。しか
も、従来の検出装置では、製造工程において、多孔質担
体に未標識成分を固定したり、多孔質担体内の流れや安
定性を高めるために、特別な工程を付加しているが、こ
のような工程の負担を軽減できる。
明する。まず、この実施例における望ましい諸元は、図
4の欄に記載してある。そして、次のように各部材を
構成し、試験を行った。
るhCG) (1)部材作製 粒子13である1μm白ラテックスに抗βhCG抗体を結合
させ、標識成分である0.3μm着色ラテックスまたは0.02
μm金コロイドに、抗hCG抗体を結合させた。結合の要
領は、常法によった。
粒子を0.1%濃度でテスト当たり4.8μl、および標識成
分を着色ラテックスの場合は0.3%濃度でテスト当たり
3.6μl、金コロイドの場合は、520nmの吸光度が5.0と
なる濃度でテスト当たり4.8μlそれぞれ混合し、多孔
質性担体であるガラス繊維パッドの途中に塗布した。採
液部として、ろ紙を上記ガラスパッドと連結させ、さら
にニトロセルロースメンブレン(ミリポア社:SCHF
(商標))を捕捉部として重ね合わせて検出装置を作製
した。 (2)試験及びその結果 採液部にhCGを含む陽性試料およびhCGを含まない陰
性試料をそれぞれ80ul吸収させ、5分後に捕捉部に現れ
る着色を目視にて判定した。hCGを含む試料では50mIU/
ml -1000000mIU/mlの範囲で捕捉部に標識成分に由来す
る発色が現れ陽性と判定された。hCGを含まない試料に
ついては発色せず陰性と判定された。
明の第2の実施の形態における検出装置の正面図、図3
(b)は同側面図である。
径<捕捉部16の孔径という大小関係をとっている。こ
の形態は、検出物質S(図3参照)が、同種の免疫学的
反応部位を複数有する場合に適する。検出物質Sの例と
しては、HBsAg(B型肝炎表面抗原:hepatitis B sur
face antigen)、CRP(C反応性蛋白:C-reactiveprot
ein)、 ヘモグロビン(hemoglobin)、各種の抗体(ant
ibody detect)などがある。
実施の形態では、大小関係と、検出物質Sの性質に相違
がある。特に、検出物質Sが、同種の免疫学的反応部位
を複数有すると、図3(c)に示すように、一つの検出
物質Sが複数の粒子19と結合し、さらに、その粒子1
9が別の検出物質Sに結合することがある。このよう
に、結合が連鎖的に起こると、反応生成物20は、複数
の粒子13などの凝集体となって、そのサイズは、1つ
の粒子13のサイズよりも相当大きくなる。ここで、粒
子13を大きくすると、反応生成物20もそれにほぼ比
例して大きくなり、多孔質担体15の途中で詰まって、
図3の矢印Nのような、クロマト的な移動ができなくな
ることがある。こうなると、捕捉部16における陽性/
陰性判定が不可能になる。
の孔径という大小関係をとる。このようにすると、図3
(a)に示すように、大きく成長した反応生成物20
は、捕捉部16にせき止められるが、図3(b)に示す
ように、反応生成物20ができないときは、標識成分1
4だけでなく、粒子19も捕捉部16を通過し、吸液部
17まで到達する。その他、陽性又は陰性の判定や、作
用効果は、第1の実施の形態と同様である。
明する。まず、この実施例における望ましい諸元は、図
4の欄に記載してある。そして、次のように各部材を
構成し、試験を行った。
合させ、標識成分である金コロイドに別の抗原認識部位
を持つ抗HBs Ag抗体を、結合させた。結合の要領は、常
法によった。
粒子を0.01%濃度でテスト当たり60μl、および標識成
分を520nmの吸光度が0.8となる濃度でテスト当たり60μ
l混合し多孔質性担体であるガラス繊維パッドの途中に
塗布した。採液部としてろ紙を上記ガラスパッドと連結
させ、さらにニトロセルロースメンブレン(ミリポア
社:SCHF(商標))を捕捉部として重ね合わせて検
出装置を作製した。 (2)試験及びその結果 採液部に HBsAgを含む陽性試料およびHBsAgを含まない
陰性試料をそれぞれ80ul吸収させ、15分後に捕捉部に現
れる着色を目視にて判定した。HBsAgを含む試料では10n
g/ml-25μg/ml の範囲で捕捉部に標識成分に由来する発
色が現れ陽性と判定された。HBsAgを含まない試料につ
いては発色せず陰性と判定された。
を増やし、また標識成分や粒子の移動をスムーズにし
て、検出感度を向上できる。また、製造工程の負担を軽
減できる。
装置の正面図 (b)同側面図
装置の正面図(陽性) (b)同正面図(陰性) (c)同模式図(陽性)
装置の正面図(陽性) (b)同正面図(陰性) (c)同模式図(陽性)
表
Claims (4)
- 【請求項1】試料液体に接触させる採液部と、前記採液
部に接続される反応試薬部と、前記反応試薬部に接続さ
れる多孔質性担体とを備え、 前記反応試薬部には、検出に影響しない粒子と、検出物
質存在下において前記粒子と検出物質を介して生物化学
的反応により結合する標識成分とが、前記多孔質性担体
に対して移動自在に含有され、 前記粒子と前記標識成分とが検出物質と結合することに
より生成される、反応生成物のクロマト的な移動を禁止
し、かつ前記粒子と結合していない前記標識成分のクロ
マト的な移動を許可する捕捉部を、検出区域に設け、 前記捕捉部の孔径は、前記反応生成物の粒径よりも小さ
く、かつ、前記粒子と結合していない前記標識成分の粒
径よりも大きいことを特徴とする検出装置。 - 【請求項2】前記捕捉部の孔径は、前記粒子の粒径より
小さいことを特徴とする請求項1記載の検出装置。 - 【請求項3】前記捕捉部の孔径は、前記粒子の粒径より
大きいことを特徴とする請求項1記載の検出装置。 - 【請求項4】試料液体内における検出物質の存在を検出
する検出方法であって、試料液体を採液部に接触させ、
試料液体を前記採液部、反応試薬部、多孔質性担体の順
にクロマト的に移動させると共に、 前記反応試薬部に検出に影響しない粒子と、検出物質存
在下において前記粒子と検出物質を介して生物化学的反
応により結合する標識成分とを、前記多孔質性担体に対
して移動自在に含有させておき、 前記多孔質性担体の途中に設けた捕捉部の孔径を、前記
反応生成物の粒径よりも小さく、かつ、前記粒子と結合
していない前記標識成分の粒径よりも大きくすることに
より、この捕捉部において、前記反応生成物のクロマト
的な移動を禁止し、かつ前記粒子と結合していない前記
標識成分のクロマト的な移動を許可することを特徴とす
る検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34429099A JP3836648B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 検出装置及び検出方法 |
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---|---|---|---|
JP34429099A JP3836648B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 検出装置及び検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001159632A true JP2001159632A (ja) | 2001-06-12 |
JP3836648B2 JP3836648B2 (ja) | 2006-10-25 |
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JP34429099A Expired - Fee Related JP3836648B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 検出装置及び検出方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008298505A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Jsr Corp | 標的物質の検出方法、混合粒子、および標的物質の検出試薬 |
JP2009516163A (ja) * | 2005-11-12 | 2009-04-16 | プラットフォーム・ダイアグノスティクス・リミテッド | 凝集アッセイ |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34429099A patent/JP3836648B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013174612A (ja) * | 2005-11-12 | 2013-09-05 | Platform Diagnostics Ltd | 凝集アッセイ |
US9201065B2 (en) | 2005-11-12 | 2015-12-01 | Platform Diagnostics Limited | Agglutination assay |
JP2008298505A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Jsr Corp | 標的物質の検出方法、混合粒子、および標的物質の検出試薬 |
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JP3836648B2 (ja) | 2006-10-25 |
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