JP2002537563A - 化学的及び生物化学的アッセイ方法及び装置 - Google Patents
化学的及び生物化学的アッセイ方法及び装置Info
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Abstract
Description
する。
の両方で重要である。頻繁に研究されている相互作用の1つとして、生物学的分
子が他の分子、細胞、又は細胞の一部と結合することがある。このことには、例
えば抗原に対する抗体の結合、受容体に対するホルモンの結合、細胞表面受容体
に対するリガンドの結合、基質に対する酵素の結合、他の核酸に対する核酸の結
合、核酸とタンパク質との結合、及びウィルスと細胞表面との結合が挙げられる
。
拡散又は輸送である。このことは、例えば特定の輸送タンパク質を経由して、又
はファゴサイトシスを介した浸透現象によって生ずる。
そのプロセスを促進させるか、又は阻害する手段を割り出すことを目的とする。
臨床診断では、それらのプロセスにおける異常機能、異常核酸物質の存在を検出
し、又は外来物質(ウィルス又は細菌等)を割り出して、適当な治療が行えるよ
うに病気の診断を行うことを目的とする。 本発明は、新薬発見及び臨床診断にとって重要な結合及び輸送プロセスを検出
及び定量化するための迅速かつ簡単なアッセイを提供しようとするものである。
胞、又は構造に結合する任意の生物学的分子、細胞又は構造を意味する。同様に
、「リガンド」は「受容体」に結合する任意の有機分子又は無機分子を意味する
。説明及び例は、受容体に結合する標識リガンドのアッセイに焦点を当てる。記
述した従来技術及び本発明は、新薬発見において一般に使用されているような競
合アッセイにおける非標識アゴニスト又はアンタゴニストの相互作用も含まれる
ものである。 可逆的結合反応の基本原理は、以下の式によって表すことができる。
おける非結合受容体の濃度、及び[L・R]=平衡状態における結合リガンド/
受容体複合体の濃度である。
用は一般に10-4乃至10-5M-1の範囲である。
アッセイでは、1つの成分(例えばリガンド)が溶液中に溶解又は懸濁される。
他の成分(例えば受容体)はマイクロタイタ・プレートのウェル等の表面に不動
化され、又は細胞表面に存在していてもよい。一方又は両方の成分に対して蛍光
又は放射性標識を結合させることで機器による測定をアシストするものであって
もよい。アッセイは、可溶成分を不動化した成分が含まれるウェルに添加し、平
衡に達するまで成分間の結合を可能とさせる。遊離した標識リガンドの存在下に
おける結合標識リガンドの量を直接決定することは、従来の検出器、例えば比色
計、蛍光又は放射性活性プレート・リーダでは不可能である。この問題は、遊離
リガンドを含む溶液をデカントすることで結合リガントと遊離リガントとを分離
することにより克服される。新鮮な溶媒で1回以上洗浄することで過剰な遊離リ
ガンドを除去する。残留標識の測定は、元の溶液に含まれる結合複合体の濃度を
表すものと仮定される。細胞に受容体があればこのプロセスを行うことができる
。もし細胞がウェルに結合していなければ、洗浄プロセスは細胞を保持するが洗
浄溶媒は通過する特定のフィルタ・プレートを用いて行われる。
アッセイで首尾良く使用されている。しかし、より幅広く適用する場合にこのア
ッセイ方法では著しく不利益が伴う。
り、読み取りの際に誤差が生ずる。洗浄そのものの効率は、1つの試料から次の
試料まで変化し、アッセイの再現性を減少させる。スループットを高め、複雑さ
を減少させ、さらに試料間での相互汚染のリスクを取り除くために、自動化され
たシステムでの洗浄工程を少なくするか、省いてしまう必要がある。
れている。そのような技術として、例えばシンチレーション近接アッセイ(SP
A)、蛍光ポーラリゼーション(FP)、蛍光相関分光法(FCS)、及び時間
分解蛍光法(TRF)が挙げられる。しかし、これらの技術の各々は、その適用
性が制限されているという欠点を有する。
トからエネルギーを移すことに基づいている。このアッセイは、十分な信号を生
成させるために相対的に高濃度で実施されなければならない。放射活性物質の破
棄に対する法的規制及び作業従事者の被爆の危険性があることから、企業はそれ
に代わるものを求めている。SPAは全細胞を用いるいくつかのアッセイには適
しておらず、また細胞内の受容体又はタンパク質のアッセイへの使用には適して
いない。このことは、アッセイ実施のために機能性受容体を細胞外に単離させな
ければならないことを意味しており、このことは不経済で、困難であり、さらに
いくつかの場合では達成することができない。
術である。試料は、偏光のバーストによって照射され、放射された蛍光は同一又
は他の偏光面で測定される。もし標識が大きな対象物に結合しているならば、回
転又は転流の速度が遅くなり、照射後、しばらくの間励起するので発光は同一偏
光面にある。もし遊離標識(free label)が結合複合体よりもかなり小さければ
、分子はよりいっそう素早く入射偏光の面から移動して他の面に入射される。も
し蛍光体が十分に長い減衰時間を有するものとするならば、検出器に達する光は
、溶液中の蛍光体標識リガンドの実質的な数がより大きな分子に結合している場
合に励起後の励起がよりいっそう長くかかる。
る。遊離標識のいくつかは、励起として同一面上に放される。また、標識された
リガンドが受容体よりもかなり小さいことが求められ、また蛍光体の減衰時間が
標的分子の回転速度よりも大きいことが求められる。この技術には多くの欠点が
ある。すなわち、非特異的結合及び汚染によるバックグラウンドの蛍光を特異的
に結合した標識リガンドから分けることが難しい。また、細胞内での相互作用を
研究する際に使用することができない。さらに、蛍光のピークよりも信号の減衰
に依存していることで、その方法の感度が減少する。
いる。その方法によれば、蛍光粒子又は分子の大きさがブラウン運動によって固
定レーザ光線を介して転流速度から予測される。この方法を実施するために、蛍
光体の信号分子のみが一時、レーザ光線中に存在することが求められる。どれぐ
らいレーザ光線を狭めることができるかが実際的な限界として存在する(一般に
直径が数ミクロンのオーダで)。また、流体中にかなり短い経路長を有すること
も非実用的である。このような理由から、FCSは一般に非常に低い濃度の標識
によって実施される。この技術は、実際のアッセイで特有な汚染によるバックグ
ラウンド蛍光にかなり影響されやすい。また、それは比較的にゆっくりで、より
大きな分子に対する結合を検出するために30分間に及ぶ連続測定を要する。
実際のアッセイにおける使用を比較的最近まで妨げてきた。この技術の欠点のい
くつかは、固定ビームFCSは試料全体を表しているとは思えない一度に1回の
相互作用のみを調べるものであること、さらに特異的結合と非特異的結合とを直
接分けることができないことである。さらに該技術ではかなり低い濃度でアッセ
イが実行されることを必要とすることから、標識や受容体の容器の壁に対する非
特異的結合を通して信号が消えることや、低信号強度の結果として信号対ノイズ
比が低いということ等、さらに別の問題が生ずる。また、この技術は熱的に誘導
された渦電流に対しても影響受けやすい。これらの過酷な制限は液体の流れの研
究で使用されている確立された技術を用いることで減少させることができる。レ
ーザ光線を操作することで、いくつかの蛍光粒子の位置についてスナップショッ
トを取ることが可能であろう。連続的なスナップショットによってそのような粒
子の転流速度及び方向を決定することができ、さらにそれによってその質量が求
まる。しかし、既に挙げたその技術の多くの根本的な限界がまだあてはまる。
拠している点でSPAに類似する。この場合、蛍光体からのエネルギーは、極め
て接近した別の蛍光体に移される。この技術では、可溶な受容体及びリガンドの
両方を必要とし、さらに蛍光体がリガンドと受容体との両方に存在することが必
要とされる。このことは、可溶性の受容体が得られないアッセイでは不適当であ
り、また標識の添加による受容体の化学的修飾が困難であり、活性の減少又は不
活化につながる。
CDカメラを用いたイメージング技術に基づいた細胞の低スループット・スクリ
ーニングに対して導入されてきた。それらの典型的なものは、蛍光顕微鏡及び走
査CCDシステムである。これらのシステムは、底が透明なプレートを下から照
射する光源を用いる。細胞がウェルの底部で増殖又は沈着され、蛍光標識又は試
薬を細胞の上にある溶液へ添加する。検出器の焦点をウェルの底部(細胞シート
内)のみ合わせ、遊離標識を含む溶液の大部分からの信号が検出されるのを避け
る。試料はCCDアレイ上に画像化され、得られたフレームをソフトウェアによ
って輝度分析される。このようなアプローチは、細胞又はビーズ内又はそれらに
結合した蛍光を画像化することに使用可能であるが、定量的なアッセイでの使用
に制限が加わるいくつかの欠点を有する。
ピクセルを有するが、化学機器で使用される経済的な装置はかなり少ない。した
がって、視野と解像度との妥協が存在する。このことは、一般に解像度が最良の
4μmであって視野がたったの1mm2でことを意味する。これでは、一度に約
100個の細胞が貧弱な解像度の画像として得るのが精一杯であり、いくつかの
アッセイの種類では統計的に有意な結果を得るには不十分である。そのような解
像度は、細胞又はビーズの寸法及び形状の正確な測定を可能とするには不十分で
ある。CCDの感度は、実質的にPMTよりも低く、低光源レベルでの定量的測
定を実施する上で感度が不十分である(例えば、発現が低い細胞上の細胞表面受
容体、例えば細胞あたり5,000個の受容体に結合した標識リガンド)。その
ことは、飽和未満のウェルに結合した蛍光の測定が可能となる定量的競合アッセ
イにとって必要であり、CCD画像形成システムはこの性能に欠けている。CC
Dアレイの各ピクセルは、異なる感度を有するので、走査全体にわたる測定結果
に一貫性がない。各ピクセルは、一度に1つの色のみを検出することができる。
多色画像はCCDアレイの前面にフィルタ・ホイールを用いて得ることが可能で
あり、異なるフィルタによって多数のフレームが得られる。このことは、読み取
り時間を落とし、もし試料が測定のあいだ動いているならば(遊離した細胞やビ
ーズの液体中での挙動のように)、スペクトル情報が消失する。マルチCCDア
レイは、マルチカラーの画像を回収するために使用することができるが、検出器
間で完全なピクセル・アライメントを達成することや、真の同時多波長検出を行
うことは不可能である。CCDアレイは、可視範囲全体にわたって感度が均一と
はならない。そのことは、真の同時スペクトル測定がなされる低信号レベルでの
バックグラウンド拒絶にとってとても重要である。
サンプリング速度)を実行するのに十分な速度で1つの領域を繰り返し走査する
ことはできない。
の”FLIPR”及びパーキン・エルマー(Perkin Elmer)のFMATは、レー
ザによって試料を走査する。これらのシステムは、慎重に検出器の視野の深さを
制限する共焦点オプティックスを用いるので、遊離標識からのバックグラウンド
信号が最小限となる。この信号は、結合標識濃度:遊離標識濃度を測定するため
には使用されない。さらに、それらのシステムの解像度は小さなビーズ又は細胞
の形状及び寸法を正確に測定することを可能とするにはあまりにも貧弱である。
体/リガンド結合アッセイ等の動的平衡となるアッセイに関して、平衡定数又は
IC50等の関連した実測値を計算するための遊離及び結合リガンドの測定を行
うことが必要である。このことは、特に蒸発効果及び液体処理装置のバラツキが
アッセイの際のリガンドの濃度が所定の濃度と一致しないことを意味することが
できる。
て適用する上でそれらの技術の全てが一般的な欠点を有する。高スループット・
スクリーニングの開発にあたって、単一のシステムでいくつかの種類のアッセイ
が実行可能であることが重要である。上記した技術の各々がそれ自身の検出器を
必要とする。このことは、しばしば、スクリーニングを担当するチームが一種類
のアッセイから別の種類のアッセイに変更する場合に、ロボット・システムに異
なる検出器をボルトで留める必要が生ずる。このことは、段取りのために動作が
不能となる時間(ダウンタイム)が含まれ、一般にロボットの再プログラミング
も含まれる。
のリスクや廃棄上の問題なしに放射性標識アッセイのそれへアプローチする感度
を提供するためである。本実施形態は、上記した問題の現実的解決策を提供する
。
を実施する方法であって、溶液に第一成分を提供するステップと、濃縮された第
二成分が内部又はその上に置かれる複数の部位からなるアレイを提供するステッ
プと、複数の部位からなるアレイを上記溶液に浸すステップと、前記複数の部位
を照射する間に溶液を透過するような照射光線によって複数の部位からなるアレ
イを走査するステップと、照射中に少なくとも一つの波長で複数の部位の各々及
び溶液からの受光強度を判定するステップと、前記受光強度を用いて溶液のみを
示す参照値と第二成分に対する第一成分の結合量を示す値とを判定するステップ
とを有する。
のパラメータを決定することを可能とする。 前記照射光は、レーザ光線によって生ずるものであってもよい。受光された光
は蛍光から生じた光であってもよく、さらに複数の波長の光を受光してもよい。
子の数を判定するために用いてもよい。前記部位は任意の面又は粒子、例えば細
胞、ビーズ、パターン形成面、又は単にウェルによって形成されるもので、前記
面又は粒子の内側又はその上で成分が濃縮されるものであてもよい。
たものであってもよく、放射された光は、照射光が前記部位と前記部位上又は前
記部位に隣接した溶液の有意な容積との両方に照射されるようにして任意の組み
合わせで試料の上又は下から検出されてもよい。
用いることができるという点である。それによって、溶液内の任意の蛍光成分(
遊離成分)が測定され、かつ部位に結合した任意の蛍光成分(結合成分)の分子
が測定され、結合成分からの信号と一致する遊離成分からの任意の信号に対して
補正が行われる。それによって部位に結合した分子の数についての正確な値が測
定可能となり、さらに結合:遊離比が成分分離させる必要なく推定可能となる。
さらに、よりいっそう正確な結果を得るために、本発明の方法及び装置によって
、結合量のみならず、各部位の面積/容積を判定することが可能である。
液及び複数の部位を走査してもよく、それによって受光した光強度の連続測定が
可能となる。受光した光強度に関連したデータは、処理を要するデータ量を減少
させるために固定閾値又は可変閾値を用いてフィルタにかけてもよい。
位の位置を正確に判定し、また汚染等によって生じた偽りの結果が信頼を持って
示されることである。 本発明のさらに別の利点は、結合:遊離の測定と同時に試料のメニスカスを判
定することができ、数学的解析において補正することができるという点である。
。この方法の最終プロセスは、蛍光標識された細菌が保持された膜フィルタに対
してレーザを走査することが含まれる。システムは、分別及び閾値アルゴリズム
を組み合わせて使用することで、遊離標識の連続的バックグラウンド及びバック
グラウンド蛍光の中に埋もれた個々の細胞を検出する。各細胞に対して得られる
ライン振幅は、細胞の蛍光強度の正確な測定値であり、校正することで結合蛍光
体量の基準が得られる。ある程度の遊離標識が常に細菌の標識の際に存在してい
るが、そのような遊離標識は細菌の検出にとって不必要である。そこで、米国特
許第5663057号の方法では細胞内に標識を保持させることが可能となる限度で調
製することによって遊離標識が最小となるように、さらにまた多孔性の膜を使用
することで試料上の液体が最小となるように工夫している。これらのことから、
溶液中の標識濃度の測定にとって適当な液体が存在する一定かつ均質な層が存在
していない。システムは、平均バックグラウンド蛍光を測定する。このデータは
、参照目的のために集められるもので、微生物の検出には使用されない。図1は
、米国特許第5663057号で使用した装置の模式図であるが、この装置は本発明の
方法を実施するために改造されている。以下、この装置を詳しく説明する。
れる照射光線2を発光する。次に、照射光線2は走査ミラー4及びレンズ5を介
して配向される。走査ミラー4は、図2を参照して後述するようにして、フィル
タ6及びアッセイ用試料7の表面に対する光線2の走査を制御することができる
。
ンズ5に対して異なる距離でスポットの焦点を結ぶことができ、或いは標的上で
のレーザ・スポットの大きさを制御することが可能となる。
つ以上の受光ユニット8に戻る。この例では、受光ユニット8は、光電子増倍管
である。光電子増倍管8によって生じた信号は解析部9に送られる。解析部9は
、増幅及びサンプリング用電子機器10が含まれる。増幅かつサンプリングされ
た信号は、さらにデータ処理手段11へ送られる。該手段の動作については後述
する。処理手段11の出力は、表示装置12に送られる。表示手段11は単純な
モニタ又はパーソナル・コンピュータであってもよい。
光線2が連続的に試料用サンプル7を走査するかが分かる。各々の隣接した走査
線が先行する走査線と部分的に重なり合うようにして走査することが好ましく、
それによって特徴が見逃されてしまうような事態を確実に避けることができる。
部分的重なりについて補正可能なかたちで処理手段11を構成することができる
。
図3は、試料を走査した時にどのようにしてライン増幅が得られるかを説明する
。図4は、アッセイの原理を説明する。
ける。
径(この実施例では3μm)、h=液体の深さである。これを照射光量(IV)
と呼ぶ。 2.蛍光体溶液は希釈され、最小量のクエンチングが存在する。また、ボリュ
ーム・エレメント内の蛍光体の各分子は同一強度で発光する。
子の全ては溶液にある場合と等しい蛍光を表す。これをビーズ容積(BV)と呼
ぶ。 4.各ビーズ又は細胞が受容体の局所濃度を示すものと考えることができ、受
容体の数はビーズの体積によって分けられている。
リューム/エレメント信号」)、検出器は遊離標識のみにもとづいて蛍光強度を
読み取る。このことは、強度容積「非集団ボリューム・エレメント」又はUVS
と呼ぶ。細胞又はビーズがレーザ・ボリューム・エレメント(「集団ボリューム
・エレメント)に存在する場合、強度信号は細胞又はビーズ上に濃縮された標識
の加算的な強度からなるだろう。この信号を「集団ボリューム・エレメント信号
」又はPVSと呼ぶ。
例3及び図15乃至図21で、これらの仮定が観察値と予測値との間に高い相関
性によって実施することが少なくなる方法を可能とさせるのに十分である。
子の濃度が等価容積の溶液よりも著しく高いか、もしくは低いことが必要である
。
/UVS>1を目指す。細胞容積の輝度は、主に3つの因子に依存する。すなわ
ち、該因子とは、細胞又はビーズ上の結合部位(又は受容体)の数;結合定数K d ;及び平衡状態での溶液中の標識リガンドの濃度である。
使用可能であることを理解することができる。該表面は、蛍光体から出た光が局
所的に減少又は取り除かれるように、蛍光体を修飾するか、発光をマスク又はク
エンチングするものであってよい。例として、限定されるものではないが、酵素
による蛍光体化合物から非蛍光体化合物への変換;表面、ビーズ、又は細胞上の
クエンチング剤の存在による蛍光の減少;又は標識を細胞内に移動させ、蛍光体
のスペクトル特性を変化させることが挙げられる。
胞を検出することは困難である。したがって、実際のアッセイではそれらのパラ
メータは検出可能な限度内に保たれていなければならない。図5は、Kdに対し
てプロットされたPVS/UVS信号比についての予測値を与えるもので、この
場合の条件は、図示したように結合部位数が異なる直径が6μmのビーズ、6μ
m直径レーザ光線、液体の深さ100μm、さらに平衡状態での標識リガンド濃
度が1nMである。
面濃度、及び遊離リガンドの濃度を推定することが可能となる。この場合、次式
である。
には、いくつかの因子、例えばフィールドの深さ、液体の深さ、液体のメニスカ
ス、レーザ減衰量、クエンチングを補正する必要がある。測定精度を改善するた
めにこのモデルを補正する方法は、後の例で説明する。
オシアネート標識ビオチン(FITC−ビオチン)からなる溶液の5μl試料をスト
レプトアビジン(Dynalより入手)でコートした単一の直径2.8μmビーズを
5μl溶液に添加する。試料を顕微鏡用スライドガラスの表面に10μl液滴と
して走査機器に呈示した。照明及び集光は試料の上からされるよう配置した。装
置は、y方向に2.2μmのライン間ステップによりX方向に試料を横切る1μ
m間隔で蛍光強度測定が行われるように設定した。レーザのスポット・サイズは
6μmとした。これによって各走査線が部分的に重なりあう。表は、位置(試料
番号)に対する相対強度(アナログ対デジタル・コンバータ又はADCカウント
)をいくつかの隣接走査線についてプロットしてある。最初に、FITC−ビオチン
は、ビーズ上に濃縮されたストレプトアビジン部位に拡散するには不十分な時間
を有した。試料の走査は実験中、間隔を置いて行った。照射から得た信号が各ポ
イントでレーザの経路中にある標識(FITC−ビオチン)の分子数に比例する。も
し、この場合、標識が上記液滴全体で均質ならば各ポイントにおける信号は試料
を通るレーザの経路長に比例する。上位の線図はあきらかに各走査線が液滴を通
る横断面を示しており、この場合の液滴のメニスカスは予測通り半円球である。
)は計算によって推定することができる。また、続いて、もし溶液の容積及び高
さが分かっているならば、既知の溶液を有する装置をキャリブレーション後、得
られた強度信号から遊離標識の濃度を計算することが可能である。
(下方のプロット)。この実験では、30分後に平衡状態に達する。ビーズ上の
信号は等量の溶液のものよりも高いことがわかる。また、このビーズからの信号
が溶液からの信号に加えられることが分かる(平衡状態でPVS/USV=約6
.1)。
された。この用途のために修飾されたケムスキャンRDI(Chemscan RDI)は、
3つの検出器チャンネルを有しており、400mm2の一回の走査で6億回以上
の読み取りを行うことができる。分析をスピードアップし、保管のために保存を
要するデータ量を少なくするために、コンピュータに送られる最終分析のための
データ量を少なくすることが求められる。このことは、未加工データに対して閾
値アルゴリズムを適用することによって達成できる。本発明は、2通りの閾値ア
ルゴリズムを利用する。「頻度表」閾値化では、各測定を強度の値のテーブルに
置く。もし信号測定が事前に設定された割合(例えば20%)でその点に対して
行われるならば、その測定はコンピュータに送られる。この閾値を超えない測定
の全てが破棄される。「動的閾値化」では、システムは信号の移動平均を計算し
、事前設定が移動平均よりも高いそれらの測定を保持する。また、信号応答の勾
配を連続的に測定し、該勾配又は該勾配の変化率が事前に設定された値又は該平
均の設定割合よりも大きいか、小さい場合にイベントの開始又は終了をトリガー
することで、動的閾値化することが可能である。
ドが低い場合に良好に作用する。動的閾値化は、遊離標識が著しい濃度で存在す
る場合に個々の部位に基づいて信号を単離及び記録することができるという利点
を有する。
保持される。このことは、ビーズ又は細胞等の対象物が閾値化によって検出され
た場合、バックグラウンド・データの残りを拒否する前に対象物に対して該対象
物のすぐ前後の測定試料が測定試料の残りによって保持されることを意味する。
スキャンRDI装置によって液体試料中で検出された蛍光粒子の典型的な走査マ
ップを示す。左側走査マップは、見出された全ての蛍光粒子を表示し、右側走査
マップは本発明の実施形態の方法で実行されたアッセイの蛍光により標識された
ビーズに対して決定された特徴に一致する粒子を表示する。
場合球形であるビーズ及び細胞は、X及びY方向において「半正弦波」である複
数のライン増幅プロット(Z)を与える。これらのプロットはビーズ又は細胞の
正確な複製ではない。これはあくまでも近似である。例えば、プロトタイプは正
規分布であるビーム・エネルギーを有する。ビーズは球形である。したがって、
ビーズの真の幅に対する補正は正規分布と正弦波関数の組み合わせである。サン
プリング速度は走査速度よりも高い。例えば、試料が1μm間隔毎(2ms-1で
走査、2MHzでサンプリング)に取られるが、レーザのスポット・サイズはよ
りいっそう大きい(直径6μm)。このことは、ビーズ又は細胞の真の直径が概
ねプロットの幅からレーザ・スポット径の2倍をひいたものであろうことを意味
している。既知の大きさのビーズは、装置のキャリブレーションに使用される。
幅プロット上のピーク強度は、ビーズ又は細胞に結合した蛍光体の量及びその上
の蛍光体溶液の容積に直接的に比例しなければならない。このことは、PVSと
して取られる。レーザのスポット・サイズよりも大きいビーズ又は細胞について
、ピーク強度値は、補正することができる細胞又はビーズの直径に比例した量に
よってアンダー・リードされる。3D−プロット下の領域もまた別のキャリブレ
ーションを有するPVSを表すために使用することができる。 UVSは、閾値アルゴリズムよって検出されたビーズ又は細胞の前後に取られ
た前(プレ)及び後(ポスト)試料から得ることができる。
離標識の両方で読み取りを得ることが可能である。最大で100%までUVSの
対応部分を差し引くことで結合標識に加えられた遊離ラベルからの信号に対して
補正を行うことができる。あるいは、動的閾値は、遊離標識寄与率の基準線をP
VSに自動的に与え、結合標識はこの閾値以上のピークの高さ又は面積として取
られる。そのことは、集団ボリューム・エレメントに対するピーク強度値がこの
プロット上の最大値から得ることができ、また非集団ボリューム・エレメントの
強度がプロットの縁で前及び後試料から得られることを意味している。
ックグラウンド閾値から得ることができ、或いは走査のどこでも得られる最も低
い信号として得ることができる。
ラメータにおいて大きく変動し得る。これらの理由から、定量的データを集める
際に、僅かのビーズ又は細胞からの信号の測定に依存することは賢明ではない。
本発明の方法では、著しい数のビーズ又は細胞が使用可能である(一般に一試料
中に100〜1000)。ビーズ又は細胞全体のピーク又は平均強度等のキー・
パラメータは、個々に記録され、このデータは次に効果的に集団として処理され
る。各ビーズ又は細胞は、効果的に分離アッセイであり、その集団に対して得ら
れたデータは一般に正規分布(図9を参照)である。
供する。標的部位のピーク強度又は面積強度及び隣接遊離標識強度の値は、試料
内の全ての部位に対して記録される。このデータは、頻度ヒストグラムとしてプ
ロットされる。正規分布適合(Gaussian fit)が集合データに与えられ、平均値
が戻される。この同一正規分布適合法は、寸法、形状、及びスペクトル特性等の
他の主要な判別手段についての頻度ヒストグラムに適用される。図10は、バッ
クグラウンド・ノイズ閾値切り捨てに近似した強度を持つビーズ集団のピーク閾
値に対する頻度ヒストグラムを示す。それらのデータをガウス集団に適合させる
ことは、平均が検出可能な閾値以下の無視できる結果である集団の正確な表示を
与える。図11は、同一集団の異なる測定に対するヒストグラム間の相関性を示
す。図12は、汚染された粒子の集団の「正規分布形状(Gaussian shape)」判
別のための典型的な判別式を示す。汚染粒子の集団がそれ自身正規分布ではない
ことに注目する。
料の上から走査する場合に1つのウェルから次のウェルで正確かつ再現性ある測
定を可能とするために、液体を通した一定の経路長(均一な深さ)が必要である
。メニスカスはまた、レンズとしても作用し、焦点をずらしてしまう。残念なこ
とに、同一ウェル内で可能な凸状及び凹状の両方のメニスカスを有する薬物スク
リーニングのための少量(<1μl)に生ずるメニスカスを制御することは非常
に困難である。図6は、液体試料のメニスカスをプロットするための装置の能力
を説明するためのものである。この試料は、平坦なスライド上にある液滴であっ
た。システムは、上又は下から走査して、マイクロウェル内の試料のメニスカス
をプロットするためにも使用される。遊離ラベル濃度は試料の容積全体にわたっ
て実質的に一定であり、したがってUVSはメニスカスをプロットするのに使用
することができ、その悪影響を訂正するためにデータに対して数学的適合を行う
ことができる。データは、動的閾値化によって検出された部位から得られた信号
からUVSをプロティッグすることで大きく減少させることができる。このよう
にして、数千部位(例えば、細胞)が数千のUVS読み取りを提供し、たとえよ
り低い解像度でも、補正に十分なほどプロットされるメニスカスを可能とする。
PVS/UVS比はピーク強度(PVS)及び前及び後試料の平均(UVSに関
して)によって各部位について決定することができる。
いるわけではない。例えば、以下のことがいえる。
る。光学系のセットアップに応じて、焦点深度はスポット径によって変えること
ができる。実験系では、6μmのレーザ・スポット寸法によって焦点深度が±2
6μmとなる。これを10μmに増加させることで、±74μmの焦点深度が得
られる。もし液体の深さが焦点深度よりも大きければ、レーザのボリューム・エ
レメントの一部は、焦点から外れる。 2.集光角度は、遠くにあるものよりもより効率的である検出器に最も近接し
た液体中の標識分子からの集光によって制限される。
識分子からの光の回収効率を減少させる。 4.レーザの経路にある分子は、得られた信号が所定の経路長に関して濃度に
対して非線形的関係となるように励起又は発光を減衰させる。 5.検出器は、その範囲のいくつかに対して非線形である。
含有物及び寸法のビーズによってシステムをキャリブレーションすることで補正
することができる。得られた値はソフトウェアの「ルックアップ」テーブルで使
用することができ、又は実施例1に記載の基本的数学モデルを訂正するためにア
ルゴリズムを誘導する際に使用することができる。そのようなアルゴリズムを使
用することで、既知の蛍光体濃度からなる流体の深さ、既知の深さの流体の蛍光
体濃度、蛍光体溶液中で対象物に結合又は関連付けられた蛍光体の量を正確に推
定することができる。
合わせられる。磁気によってビーズがレーザの焦点面に引きずり込まれるように
、磁気ビームを使用することができる。溶液の大部分は焦点深度の範囲内にある
のではないが、光錐によって照射される。しかし、検出器のピンホールは、スポ
ット・サイズよりもかなり大きい面積を有しており、この光錐からの発光が集光
される。したがって、我々は光線を全く平行にしたとき得られるであろう信号と
類似の蛍光信号を得る。これによって、たとえレーザの焦点深度を超えても任意
の低蛍光体濃度に対する信号と液体の深さとの近線形相互関係が与えられる。
リブレーションを示す。図14は、既知のフルオレセイン含有物(シグマ・ケミ
カル(Sigma Chemical Co.))からなり、サイズが液体の既知の深さの範囲内で
あるビーズによる装置のキャリブレーションを示す図である。
の濃度は相対的に高い。このモデル実験では、我々はバックグランド汚染からの
著しい干渉を予測していなかった。実際のアッセイでは、特に薬物発見の場合、
Kdがよりいっそう低く、かつ受容体の濃度がよりいっそう低くなることが一般
的である。Kdが10-9である場合、一般的におそらく50,000〜100,000個の受容
体が細胞に存在し、又は数十万個の受容体がビーズ上に存在する。また、コスト
削減又は受容体の飽和を避けるために低濃度の標識リガンドを使用することが望
ましい。このことによってアッセイからより少ない信号が導かれる。アッセイの
構成成分、特に細胞培養成分や標識リガンド・ストック由来の微粒子から自然に
生ずるバックグラウンドの自己発光は、アッセイしている部位と等しいか、又は
それ以上の輝度を有することができる。実地体験によれば、現実のアッセイでは
標識部位のものと同様の輝度で1μl中60,000ほどの汚染された対象物が存在す
ることが示される。
しばしば活性を減少させる。最小限の成分精製でアッセイを実施可能とすること
が望まれる。
規分布形状基準、色識別、及び他の識別を利用して汚染された対象物からの信号
を拒否する。これらの識別は、バックグラウンドよりもかなり明るく標識された
細菌をポジティブに特定かつ計数するために開発されたもので、標的分析物が汚
染よりも明るくはない生物化学的アッセイにおけるバックグラウンド汚染を拒否
する上で常に妥当なものとはいえない。したがって、本発明を実施するために新
たな識別がこの方法に加えられた。
チャンネルの標的と類似の正規分布形状を示すことができる。低強度信号に対し
て、本発明は検出器間の相関を用いる。標的対象物は、電気的ノイズ等のバック
グランド・ノイズがない1つ以上の検出器チャンネルにおいて正規分布である信
号を与える。
要ではなく、閾値以上に設けられている。本発明は、結合ラベル及び遊離ラベル
の両方に対して強度の値を必要とする。 この例は、ビーズに基づくアッセイの解離定数を推定し、活性化合物によって
この結合の競合阻害の範囲を測定するために、本発明の方法がどのようにして適
用されるかを例証する。図4は測定原理を示す。
標識リガンドからなる溶液でビーズをインキュベートすることで推定される。リ
ガンドの濃度は、結合のための予測Kdを上回る。結合リガントの量は、磁石に
よって装置の焦点にビーズを引き込み、さらに懸濁液を走査することによって測
定される。動的閾値アルゴリズムを使用してバックグラウンドよりも著しく明る
い対象物のみを検出する。半値幅、寸法、スペクトル比、ガウス形状等の複数の
識別からなる一組の識別を未加工のデータに適用し、ビーズの特徴に一致する対
象物のみが表示される。
タ毎にガウス分布をチェックすることで、システムが実際にバックグラウンドの
汚染粒子からビーズが識別したことを確認する。遊離リガンドにもとづく信号は
、ビーズからの信号に隣接して測定してもよい。あるいは、閾値アルゴリズムを
バックグラウンドがゼロとなるように、またこのバックグラウンドよりも上のピ
ークのみが測定されるように設定してもよい。このようにして、遊離ラベルにも
とづく信号は、全信号から差し引かれ、ビーズの信号のみが与えられる。
ラムにプロットする。ガウス適合は、このヒストグラムに対してなされ、分布の
中心にある強度の値は、集団に特有なものである。ビーズに結合した蛍光体(し
たがって受容体)の分子数を周知の蛍光体含有物からなるビーズに対して得られ
たキャリブレーション曲線と得られた蛍光値とを比較することによって計算され
る。
推定してもよい。ピーク強度値分布の中間に対して平衡状態で結合標識リガンド
の適量が得られる。平衡状態での遊離リガンド濃度は、ビーズに隣接した溶液の
信号から得られる。ビーズの容積を推定して数学的補正をビーズに対して測定し
た半値幅に適用してもよい。
、局所濃度として表すことができる。 レーザによって照明された遊離ラベルの容積及び平衡状態でのその容積の濃度
がここで分かる。 結合に関する解離定数の基準は、今や以下に記述する数学的モデルを適用する
ことで計算することができる。
細胞又はビーズの容積全体に等しく分散されていると考えられる受容体の局所濃
度を表していると仮定することで推定される。我々はビーズ受容体濃度(BR)
と呼ぶ。この作業仮説は、ビーズ及び細胞の寸法、さらに実際のアッセイで使用
される結合受容体数についてについて実際面で十分に作用する。よって、次のよ
うになる。
的に一定であると推定される(遊離リガンドの感知可能な減少なし)。Kd対P
VS/UVSの推定値を得るために、以下のように仮定する。
ってもよい。このプロットが得られると、結合のKdが遊離リガンド濃度の幅広
い範囲にわたって得られたPVS/UVS信号の信号測定から推定することがで
き、結合又は遊離標識が変化している複合アッセイに適用することができる。こ
の数学的モデルは、実施例3のPVS/UVSの実験結果と良好な相関関係を示
した。
能とするが、測定精度を改善するために連続希釈を適用してもよい。表面上の受
容体のKdを溶液中のそれから変化させてよいが、受容体は最もしばしば細胞膜
上又は細胞膜内に見出される。この方法は、自然環境で生物学的分子に対するK d を推定するための手段を提供する。
る。装置は、ビーズ又は細胞に対するメジアン・ピーク強度信号、ビーズ又は細
胞の数、それらの真の寸法、及び遊離蛍光による信号を自動的に決定する。それ
らの値を数学的モデルに適用してリアル・タイムでKdの基準を計算する。装置
はまた結果の精度に関して統計的信頼度も推定することができる。
に観察された結合:遊離信号比の変化から測定することができる。このようにし
てIC50を推定することができ、また化合物のKdをさらに推定することが可
能である。
に実行され、このことはここで図15乃至図21を参照して説明する。
/mgビーズのヤギ抗マウス抗体被覆ポリスチレン・マイクロスフェアであって
、バングズ・ラボラトリーズ社(Bang's Laboratories, Inc., 9025 Technology
Drive, Fishers, IN 46038-2866, USA.)によって供給され、4℃保存のホウ酸
緩衝液(100mM、pH8.5、0.1%牛血清アルブミン、0.05%Twee
n、10mM EDTA、及び0.1%アジ化ナトリウムを含む)中、1.045×
108ビーズ/ml含まれる。
TC)結合体、リン酸緩衝液食塩水(0.01M、pH7.4、1%牛血清アルブ
ミン、及び15mMアジ化ナトリウム含む)中、免疫グロブリン濃度200μg
/ml、タンパク質濃度200μg/ml、フルオレセン/タンパク質モル比5
.8。特異性(免疫電気泳動):抗マウス全血清、抗マウスIgG1、及び抗マ
ウスIgG k(接合に先立って)に対比して単一円弧状の沈降。
弧状の沈降、抗マウスIgG2a、IgG2b、IgG3、IgM又はIgAと
は反応せず(接合に先立って、供給元:シグマ(Sigma, 3050 Spruce Street, S
aint Louis, Missouri 63103, USA)。 Dubelccoのリン酸緩衝液食塩水(10mM、pH7.4、120mM塩化ナト
リウム含む、カルシウム又はマグネシウム無し)。供給元:ライフ・テクノロジ
ー社(Life Technologies Ltd., P.O. Box 35, 3 Fountain Drive, Inchinnan B
usiness Park Paisly, PA4 9RF,UK).
直径7〜10μm、界面活性剤及び0.1%アジ化ナトリウムを含むリン酸緩衝
液中、約2×106ビーズ/ml(製品技術速報からの情報)。供給元、シグマ
(Sigma)。 フルオレセイン・イソチオシアネート(FITC)異性体1、純度約98%(HPLC
分析)。供給元、シグマ(Sigma)。
光と蛍光体濃度との相互関係、及び一定の蛍光体濃度での蛍光と経路長との相互
関係が線形であることを確立することである。 立証で必要とされる2つの生化学的パラメータは、結合相互作用のKd、及び
ビーズ上の利用可能な結合部位の最大数である。これらは両方とも単一ビーズ滴
定実験によって測定することができる。 Kdは2つの測定のより明確なものであり、最大ビーズ蛍光の大半が生ずる蛍
光リガンドの濃度に相当し、平均ピーク高の後に部分的に過剰リガンド溶液の強
度に対して補正される。
ンド濃度に対して遊離リガンドの凝集体蛍光をプロットすることで見出すことが
できる(アッセイは溶液の欠乏を生ずることがない条件下で行うべきである)。
リガンド濃度に対比させて蛍光をプロットした後、補正平均ピーク・ビーズ強度
の蛍光に等しい溶液蛍光を有するリガンドの濃度を得ることができる。この値及
び経路長は、適当な計算ソフトウェアに入力され、レーザ経路における蛍光リガ
ンド分子の有効数が計算される。ビーズあたりの部位有効数はこの番号に等しい
。経路長に対比した溶液蛍光の応答がこの計算に関して線形であることが重要で
ある。
デルはこの円錐内の蛍光体分子の有効数を、照射された容積がレーザ・スポット
の直径に等しい直径の円柱のものであると仮定することによって計算することが
できる。
強度の値を補正することが重要であり、それによってレーザ光による任意の過剰
蛍光体の励起が可能となる。蛍光集光用ピンホールは直径が2mmであり、した
がって溶液蛍光の大部分が集光されるようにしてビーズを通過する必要がない。
このことは、一定の深さ(20μm)で異なる濃度のフルオレセン溶液(PBS
中; ブランク、0.25μM、0.5μM、及び1.0μM)で450,000MESF
ビーズの蛍光を測定することで実験的に提供される。フルオレセイン濃度に対す
る未補正ビーズ蛍光のプロットによって直線が与えられ、溶液蛍光の100%を
差し引くと、全てのビーズが同様の強度を呈した(図17)。
長、及び蛍光体濃度の入力値を用いてソフトウェアによって予測された結合対遊
離読み取りに対してプロットすることができる。もしモデルが正確であり、Kd
及び利用可能な受容体部位の値が補正されるならば、予測した結合対遊離蛍光に
対比させた測定された結合対遊離蛍光のグラフは、勾配が1の直線とすべきであ
る。
ゲイン、かつ一定の経路長(500μm)でDubelccoのPBS中、0.1μMか
ら1μMまでの濃度範囲のいくつかのフルオレセイン溶液の蛍光を測定すること
によって行った。経路長は、副尺付きカリパスで所望の深さに設定された異形プ
ランジング・デバイスをフルオレセイン溶液に挿入することによって固定した。
凝集蛍光モード(遊離溶液からのデータ収集を可能とするために効果的に止まっ
た閾値化)に設定された上記装置上で溶液を走査し、蛍光読み出しが走査プロフ
ァイルから推定した平均蛍光であった。フルオレセイン濃度に対して蛍光をプロ
ットすると直線が得られる(図15)。一定のPMTゲインで用いた濃度で蛍光
と経路長との間の直線的な関係は、フルオレセインの1μM溶液を用い、かつ副
尺付きカリパスで設定されたプランジング・デバイスの深さを変えることで、同
様に達成された。経路長に対して蛍光をプロットすることで直線が得られた(図
16)。
の濃度でMOPC−21−FITC接合体からなる溶液をDubelccoのPBSで調製した。
ヤギ抗マウス・ビーズをボルテックス(Vortex)混合器によって再懸濁させ、Du
belccoのPBSで2,500ビーズ/μlの濃度まで希釈した。この希釈された
ビーズ懸濁液を次にMOPC−21−FITC液の各々に添加した(2μlビーズ+10
0μl溶液で最終濃度が50ビーズ/μlとなる)、PBS緩衝液ブランクが含
まれた。混合後、反応管を暗所、室温で、たまに混合しながら3時間インキュベ
ートした。
固定し、上記した装置で透明な底部のマイクロタイタ・プレートを用いて、下か
ら行った。
ピーク強度及び半値幅について収集した。溶液の蛍光値(UBS)は閾値をオフ
にし、粗粒プロファイルを走査する。溶液蛍光値を表示された走査プロファイル
の中間として取る。各溶液濃度に対する未補正ビーズ平均ピーク高蛍光強度(P
VS)を走査結果画面から、標準偏差の値、及び確認された結果の番号と共に取
った。ビーズのみによる信号を単離するために、溶液蛍光を各データ・ポイント
について平均ピーク強度蛍光値から差し引いた。次に、補正ビーズ蛍光をMOPC−
21−FITC濃度に対してプロットした(図18)。このプロットから、2次リガ
ンド結合が開始されて100nMの上記リガンド濃度がおそらく抗体間自己結合
によって開始されていることが明らかとなった。したがって、100nMに対す
る滴定曲線(図19)をプロットすること、及び相互作用のKd及びビーズあた
りの利用可能な受容体数を、MOPC−21−FITC濃度に対比させて輸液蛍光をプロ
ットした後、このグラフから上記したようにして推定することが決定される(図
20)。実験に基づく結合対遊離結果を、予測された値に対してプロットした(
図21)。
合部位/ビーズの最大数は245,000であることがわかった。予測したPVS/U
VS比に対する実験に基づく結合対遊離比のプロットは、勾配が1.86の直線
状となった。この証明において、直線性は勾配よりもよりいっそう重要である。
なぜなら、レーザ・スポットの大きさが6μmであると仮定され、この値の任意
の変化が直線的な様式で予測されたB/F値に悪影響を及ぼすと思われるからで
ある。
上の結合部位の数、遊離標識濃度、及びアッセイ中の結合部位の占有率を、本発
明の装置が測定及び推定するために使用可能であることを確証する。さらに、ひ
とたびキャリブレーションが行われると、本発明のシステム及び方法を使用して
、得られた測定に対して単純な数学的モデルを用いることで一連の希釈又は分離
を必要とすることなく、単一のウェル内での可逆的結合相互作用のKDを推定し
てもよい。 この基本原理は、複合解離定数を含むより複雑な相互作用の測定に適用するこ
とができ、また競合化合物のKDを推定するためにも使用することができる。
側面図である。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
で本発明にもとづく装置の出力を示す一組のグラフである。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
Claims (18)
- 【請求項1】1つの成分が他の成分に結合する量を判定する非分離アッセイ
を実施する方法であって、 溶液に第一成分を提供するステップと、 濃縮された第二成分が内部又はその上に置かれる複数の部位からなるアレイを
提供するステップと、 前記複数の部位からなるアレイを前記溶液に浸すステップと、 前記複数の部位を照射する間溶液を透過するような照射光線によって前記複数
の部位からなるアレイを走査するステップと、 前記照射中に少なくとも一つの波長で前記複数の部位の各々及び前記溶液から
の受光強度を判定するステップと、 前記受光強度を用いて、前記溶液のみを示す参照値と第二成分に対する第一成
分の結合量を示す値とを判定するステップとを有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の方法において、前記照射光は、レーザ光線に
よって生ずることを特徴とする方法。 - 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の方法において、前記受光された
光は蛍光によって生じた光であることを特徴とする方法。 - 【請求項4】前記請求項1〜3のいずれかに記載の方法において、複数の波
長の光を受光することを特徴とする方法。 - 【請求項5】前記請求項1〜4のいずれかに記載の方法において、前記受光
強度は、各部位の大きさ及び/又は容積、及び前記部位に結合した分子の数を判
定するために用いられることを特徴とする方法。 - 【請求項6】前記請求項1〜5のいずれかに記載の方法において、前記照射
光は、発光によって前記試料の上又は下から照射するように配置され、前記発光
は、前記照射光が前記部位と前記部位上又は前記部位に隣接した溶液の有意な容
積との両方に照射されるようにして任意の組み合わせで試料の上又は下から検出
されることを特徴とする方法。 - 【請求項7】前記請求項1〜6のいずれかに記載の方法において、前記光源
は、1回の走査が次の回の走査と重複部分を生ずるようにして直線上に前記溶液
及び複数の部位を走査し、それによって受光した光強度の連続測定が可能となる
ことを特徴とする方法。 - 【請求項8】前記請求項1〜7のいずれかに記載の方法において、前記受光
強度の関連データは、処理を用するデータ量を減少させるために固定閾値又は可
変閾値を用いてフィルタにかけられることを特徴とする方法。 - 【請求項9】前記請求項1〜8のいずれかに記載の方法において、閾値を用
いて、前閾値信号試料及び後閾値信号試料が個々の対象物各々に隣接した遊離標
識の基準として使用され得るようにバックグラウンド遊離標識信号から関連結合
部位を有する個々の対象物を単離するステップと、液体メニスカスの効果を補正
するステップとを有することを特徴とする方法。 - 【請求項10】前記請求項1〜9のいずれかに記載の方法において、フィン
ガ−プリント又はディスクリミナントを使用して、前記結合部位に関連した前記
結合遊離信号を判定する前に、バックグラウンド汚染粒子から、関連結合部位を
有する個々の対象物の集団を検出することを特徴とする方法。 - 【請求項11】溶液中の1つの成分が複数の部位からなるアレイの他の成分
と結合する量を判定する非分離アッセイを実施する装置であって、 前記複数の部位を照射する間に溶液を透過するような照射光線によって前記複
数の部位からなるアレイを走査する走査手段と、 前記照射中に少なくとも一つの波長で前記複数の部位の各々及び前記溶液から
の受光強度を判定する手段と、 光強度を受け、前記溶液のみを示す参照値と前記第二成分に対する前記第一成
分の結合量を示す値とを判定する手段とを有することを特徴とする装置。 - 【請求項12】請求項11記載の装置において、前記走査手段はレーザ光線
を有することを特徴とする装置。 - 【請求項13】請求項11又は請求項12に記載の装置において、複数の波
長からなる光を受光することを特徴とする装置。 - 【請求項14】請求項11〜13のいずれかに記載の装置において、前記判
定手段は、前記受光強度を用いて、各部位の大きさ及び/又は容積、及び前記部
位に結合した分子の数を判定することを特徴とする装置。 - 【請求項15】請求項11〜15(訳注 「請求項11〜14」の誤記と思
われる)のいずれかに記載の装置において、前記照射光は、発光によって前記試
料の上又は下から照射するように配置され、前記発光は、前記照射光は前記部位
と前記部位上又は前記部位に隣接した溶液の有意な容積との両方に照射されるよ
うにして任意の組み合わせで前記試料の上又は下から検出されることを特徴とす
る装置。 - 【請求項16】請求項11〜15のいずれかに記載の装置において、前記光
源は、1回の走査が次の回の走査と重複部分を生ずるようにして直線上に前記溶
液及び複数の部位を走査し、それによって受光強度の連続測定が可能となること
を特徴とする装置。 - 【請求項17】請求項11〜16のいずれかに記載の装置において、前記受
光強度の関連データは、処理を要するデータ量を減少させるために固定閾値又は
可変閾値の前記判定手段を用いてフィルタにかけられることを特徴とする装置。 - 【請求項18】請求項11〜17のいずれかに記載の装置において、前記受
光した光は、前記遊離標識からの前記蛍光の実質的割合を検出可能とするような
固定された又は調整可能なピンホールを介して集光されることを特徴とする装置
。
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