JP2005156527A - Optical measurement device and optical measurement method of specific binder using it - Google Patents

Optical measurement device and optical measurement method of specific binder using it Download PDF

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JP2005156527A
JP2005156527A JP2004125684A JP2004125684A JP2005156527A JP 2005156527 A JP2005156527 A JP 2005156527A JP 2004125684 A JP2004125684 A JP 2004125684A JP 2004125684 A JP2004125684 A JP 2004125684A JP 2005156527 A JP2005156527 A JP 2005156527A
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light
waveguide
specific binding
substance
intermediate layer
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Hiroshi Hanya
弘嗣 判谷
Tetsuya Ishii
徹哉 石井
Kazuyoshi Yamamoto
一喜 山本
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical measurement device capable of quickly and accurately measuring a specific binder without performing B/F separation. <P>SOLUTION: In this measurement device for optically measuring a specific binder in a fluid sample, a reaction part carrying a first specific binding member, which can form the specific bond with a measured substance bound with a second specific binding member associated with fluorescent labeling or light diffusion labeling to construct the specific binder, on one surface is fixed on one surface of a transparent waveguide, and a transparent intermediate layer and a light absorbing layer are sequentially layered on the other surface of the transparent waveguide having a light emission side edge face. When a refractive index of the waveguide is represented by n<SB>w</SB>, that of the intermediate layer is represented by n<SB>m</SB>, and that of the fluid sample is represented by n<SB>s</SB>, the respective refractive indexes satisfy the following formula 1: n<SB>w</SB>>n<SB>m</SB>≥n<SB>s</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学的測定装置及びそれを用いた特異的結合物の光学的測定方法に関し、詳
細には、蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍光又は散乱光を反射させ
ながら伝播する導波路の表面において、蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異
的結合メンバーと被測定物質を結合させ、更に、被測定物質と第1の特異的結合メンバー
と結合させた後、光線を照射して蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍
光又は散乱光を導波路に導入し、導波路を反射させながら伝播させ、導波路の出光側縁面
から出光した蛍光又は散乱光を測定して特異的結合物を測定し、ひいては流体試料中の被
測定物質を測定する光学的測定装置及光学的測定方法に関する。
The present invention relates to an optical measuring apparatus and a method for optically measuring a specific binding substance using the same, and in particular, propagates while reflecting fluorescence or scattered light converted or scattered by a fluorescent label or light scattering label. On the surface of the waveguide, the second specific binding member to which the fluorescent label or the light scattering label is bound is bound to the target substance, and further, the target substance is bound to the first specific binding member, Fluorescence or scattering emitted from the light emitting side edge surface of the waveguide by introducing light into the waveguide, which is converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label and irradiating the light beam. The present invention relates to an optical measurement apparatus and an optical measurement method for measuring a specific binding substance by measuring light, and consequently measuring a substance to be measured in a fluid sample.

従来から、光源からの光線を光導波路を通して全反射させながら伝播させ、抗原抗体反
応により光導波路の表面近傍に拘束された蛍光物質をエバネッセント波成分により励起し
、これにより生じる蛍光の強度を測定することにより間接的に免疫反応の程度を測定する
蛍光免疫測定装置の研究が行われている。
Conventionally, the light from the light source is propagated while totally reflecting through the optical waveguide, and the fluorescent substance constrained near the surface of the optical waveguide by the antigen-antibody reaction is excited by the evanescent wave component, and the intensity of the resulting fluorescence is measured. Therefore, studies on fluorescent immunoassay devices that indirectly measure the degree of immune reaction have been conducted.

測定感度、測定精度の優れた蛍光免疫測定装置として、導入された励起光を全反射させ
ながら伝播させる光導波路の表面において抗原抗体反応を行なわせ、さらに蛍光物質で標
識された物質を反応させ、上記励起光のエバネッセント波成分により励起される蛍光物質
が発する蛍光を光導波路に導入し、全反射させながら伝播させ、光導波路から出射される
蛍光に基づいて免疫反応の程度を測定する蛍光免疫測定装置において、650nm近傍に
吸収のピークがある蛍光物質を用い、635nm近傍の波長の光を励起光として採用した
ことを特徴とする蛍光免疫測定装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平7−63756号公報
As a fluorescence immunoassay device with excellent measurement sensitivity and measurement accuracy, the antigen-antibody reaction is carried out on the surface of the optical waveguide that propagates while totally reflecting the introduced excitation light, and further a substance labeled with a fluorescent substance is reacted. Fluorescence immunoassay that measures the degree of immune reaction based on the fluorescence emitted from the optical waveguide by introducing the fluorescence emitted by the fluorescent material excited by the evanescent wave component of the excitation light into the optical waveguide and propagating it while totally reflecting it. A fluorescence immunoassay device characterized in that a fluorescent material having an absorption peak near 650 nm is used as the device and light having a wavelength near 635 nm is used as excitation light has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ).
JP-A-7-63756

しかしながら、上記の蛍光免疫測定装置においては、照射する光線は特定波長のレーザ
光線を特定の角度(導波路内で全反射する角度)で照射しなければならず、白熱電球、キ
セノンランプ等の普通の光源を使用することができないので、装置が大型化し、コストが
高く且つ測定が困難であった。
However, in the above-described fluorescence immunoassay apparatus, the light to be irradiated has to be irradiated with a laser beam having a specific wavelength at a specific angle (an angle at which the light is totally reflected in the waveguide), and an ordinary incandescent lamp, xenon lamp, etc. Since the light source cannot be used, the apparatus becomes large, the cost is high, and the measurement is difficult.

又、異なる導波路を用いた特異的結合分析物の測定方法として、流体試料中の1種以上
の特異的結合分析物の存在又は量の検出方法であって、(a)(i)流体試料よりも大き
い屈折率をもつ透明エレメントと、(ii)受光縁部と、(iii)エレメントの表面の
複数の部位に固定された少なくとも1個の同系結合対の第1の特異的結合メンバーを含む
反応表面(該反応表面の他の非部位部分には特異的結合メンバーを固定しない)とを備え
る導波路デバイス(ここで、前記第1の特異的結合メンバーは、所望により中間同系結合
対を介して、少なくとも1種の分析物と特異的に結合することが可能である)を準備する
段階と、(b)前記1種以上の分析物を含む疑いのある試料と第2の同系結合対の特異的
結合メンバーに結合した光散乱ラベルとに反応表面を接触させ(ここで、該第2の同系結
合対の特異的結合メンバーは、所望により中間同系結合対を介して、サンドイッチアッセ
イの場合には前記1種以上の分析物と特異的に結合することが可能であり、競合アッセイ
の場合には前記第1の同系結合対の固定化した第1の特異的結合メンバーに結合すること
が可能である)、試料中の分析物の量に比例して複数の部位に結合した光散乱ラベル複合
体を形成する段階と、(c)導波路の内部で内部全反射を生じるのに有効な光を導波路の
受光縁部に照射し、全反応表面を同時に照射する段階と、(d)散乱光が存在する場合に
は前記表面の各部位及び非部位部分から実質的に同時に散乱光を集光する段階と、(e)
各部位の光散乱度を(i)非部位部分の光散乱度、もしくは(ii)別の部位の光散乱度
、又はその両者と比較し、各部位の光散乱を該部位の固定化特異的結合メンバーに特異的
な分析物の存在又は量と相関させる段階を含む前記方法が提案されている(例えば、特許
文献2参照。)。
特表平10−506190号公報
A method for detecting a specific binding analyte using different waveguides is a method for detecting the presence or amount of one or more specific binding analytes in a fluid sample, comprising: (a) (i) a fluid sample A transparent element having a higher refractive index, (ii) a light-receiving edge, and (iii) a first specific binding member of at least one cognate binding pair immobilized at a plurality of sites on the surface of the element A waveguide device (wherein the first specific binding member is optionally coupled via an intermediate cognate binding pair), wherein the first specific binding member is optionally immobilized via other intermediate sites. And (b) capable of specifically binding to at least one analyte), and (b) a sample suspected of containing said one or more analytes and a second cognate binding pair. Light scattering bound to specific binding members. The reaction surface is contacted with a bell (wherein the specific binding member of the second cognate binding pair is optionally coupled to the one or more analytes in the case of a sandwich assay via an intermediate cognate binding pair). An analyte in the sample, which can bind specifically, and in the case of a competitive assay, can bind to an immobilized first specific binding member of said first cognate binding pair) And (c) irradiating the light receiving edge of the waveguide with light effective to generate total internal reflection inside the waveguide. Irradiating all reaction surfaces simultaneously; (d) collecting scattered light substantially simultaneously from each site and non-site portion of the surface if scattered light is present; and (e)
The light scattering degree of each part is compared with (i) the light scattering degree of a non-part part, or (ii) the light scattering degree of another part, or both. Such methods have been proposed that involve correlating with the presence or amount of an analyte specific for a binding member (see, for example, Patent Document 2).
Japanese National Patent Publication No. 10-506190

上記方法では、光源として、可視、紫外及び近IRスペクトルのエネルギーを含む、ほ
ぼ任意の電磁エネルギー源が可能であり、レーザ、発光ダイオード、フラッシュランプ、
アーク灯、白熱電球、蛍光放電灯等が記載されている。
In the above method, almost any electromagnetic energy source can be used as the light source, including energy in the visible, ultraviolet and near IR spectra, such as laser, light emitting diode, flash lamp,
An arc lamp, an incandescent bulb, a fluorescent discharge lamp, etc. are described.

しかし、導波路デバイスの受光縁部から透明エレメント内部に光線を照射するのであり
、透明エレメントの厚みは非常に薄いので、この厚みより幅の狭いスリットを通して光線
を照射しなければならず、反応表面まで届く光線の量が少なくなり、ノイズの影響を受け
易くなるという欠点があった。
However, the light is emitted from the light receiving edge of the waveguide device to the inside of the transparent element. Since the thickness of the transparent element is very thin, the light must be irradiated through a slit narrower than this thickness. The amount of light that reaches the surface decreases, and it is susceptible to noise.

又、導波路デバイスの受光縁部の面精度が低いと、全反射する光線のみならず、全反射
しない光線も反応表面まで届き、この光線が流体試料中に入光し、流体試料中に残存して
いる第2の同系結合対の特異的結合メンバーに結合した光散乱ラベルに到達し、散乱光が
発生するために測定精度が悪くなるという欠点があった。
In addition, if the surface accuracy of the light receiving edge of the waveguide device is low, not only the totally reflected light but also the light that does not totally reflect reaches the reaction surface, and this light enters the fluid sample and remains in the fluid sample. In this case, the light scattering label bound to the specific binding member of the second cognate binding pair is reached, and scattered light is generated, so that the measurement accuracy is deteriorated.

更に、反応表面が広く、流体試料が広く存在すると、散乱光を測定する測定画像が大き
くなり、ノイズの影響が大きくなり、測定感度が低下するという欠点があった。
Furthermore, when the reaction surface is wide and the fluid sample is widely present, the measurement image for measuring the scattered light becomes large, the influence of noise becomes large, and the measurement sensitivity is lowered.

又、従来は、高感度、高精度の分析を行おうとするとB/F分離が必要であったが、B
/F分離の工程は煩雑な処理が必要であるため、短時間で分析を行うことが出来ないとい
う欠点があった。
In the past, B / F separation was required to perform high-sensitivity and high-precision analysis.
Since the / F separation process requires complicated processing, there is a drawback that analysis cannot be performed in a short time.

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、任意の光源を使用して被測定物質に光線を照射し、
蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍光又は散乱光を導波路内に導入し
、導波路内を反射させながら伝播させると共に、全反射しない蛍光又は散乱光を除去し、
全反射した蛍光又は散乱光のみを、導波路の端縁面で測定することにより、特異的結合物
をB/F分離を行わず、高速で感度及び精度よく測定しうる光学的測定装置及びそれを用
いた特異的結合物の光学的測定方法を提供することにある。
The purpose of the present invention is to irradiate a substance to be measured with a light beam using an arbitrary light source in view of the above drawbacks,
Fluorescence or scattered light converted or scattered by a fluorescent label or light scattering label is introduced into the waveguide and propagated while being reflected in the waveguide, and fluorescence or scattered light that is not totally reflected is removed,
By measuring only the totally reflected fluorescence or scattered light at the end face of the waveguide, an optical measuring device capable of measuring a specific binding substance at high speed and with high sensitivity without performing B / F separation, and the same It is an object of the present invention to provide a method for optically measuring a specific binding substance using the above.

請求項1記載の光学的測定装置は、流体試料中の特異的結合物を光学的に測定する装置
であって、蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと結合した被
測定物質と、特異的に結合して前記特異的結合物を構成しうる第1の特異的結合メンバー
が、一表面に固定されている反応部と、出光側縁面を有する透明な導波路の他表面に透明
な中間層及び光吸収層が順次積層されており、導波路の屈折率をnw 、中間層の屈折率を
m 、流体試料の屈折率をns とすると、各屈折率が下記式(1)を満足することを特徴
とする。
w >nm ≧ns ・・・(1)
The optical measurement apparatus according to claim 1 is an apparatus for optically measuring a specific binding substance in a fluid sample, which is bound to a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound. A transparent waveguide having a reaction part in which a first specific binding member capable of specifically binding to a substance to be measured and constituting the specific binding substance is fixed to one surface, and a light emitting side edge surface A transparent intermediate layer and a light absorption layer are sequentially laminated on the other surface of the substrate, where n w is the refractive index of the waveguide, n m is the refractive index of the intermediate layer, and n s is the refractive index of the fluid sample. The rate satisfies the following formula (1).
n w > n m ≧ n s (1)

請求項1記載の光学的測定装置を図面を参照して説明する。図1は請求項1記載の光学
的測定装置の一例を示す断面図である。
An optical measuring apparatus according to claim 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an optical measuring apparatus according to claim 1.

図中Aは出光側縁面11を有する透明な導波路であり、導波路Aの一表面に反応部13
が形成され、他表面に透明な中間層B及び光吸収層Cが順次積層されて光学的測定装置1
が形成されている。尚、15、15は導波路Aと光吸収層Cを接着すると共に両者の間隔
を一定に保持するためのスペーサーである。
In the figure, A is a transparent waveguide having a light output side edge surface 11, and a reaction portion 13 is formed on one surface of the waveguide A.
Is formed, and a transparent intermediate layer B and a light absorbing layer C are sequentially laminated on the other surface, and the optical measuring device 1
Is formed. Reference numerals 15 and 15 denote spacers for adhering the waveguide A and the light absorption layer C and maintaining a constant distance therebetween.

上記導波路Aは、蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍光又は散乱光
が全反射しながら伝播するのであるから、光学的に透明な材料からなるフィルム、シート
状物又は板状体であり、一側面が出光側縁面11となされ、一表面が反応部13となされ
ている。
In the waveguide A, since the fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label is propagated while being totally reflected, a film, a sheet-like object or a plate-like object made of an optically transparent material is used. One side is a light-emitting side edge surface 11 and one surface is a reaction part 13.

上記光学的に透明な材料としては、例えば、ガラス、石英、アクリル系樹脂、フッ素樹
脂、ポリカーボネート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、エポキシ樹
脂、シリコン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド樹脂及びそのフッ素化物等が挙げら
れ、ガラス、石英、アクリル系樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂及
びポリスチレン系樹脂が好ましい。
Examples of the optically transparent material include glass, quartz, acrylic resin, fluorine resin, polycarbonate resin, aromatic polyester resin, polyarylate resin, epoxy resin, silicon resin, polystyrene resin, polyimide resin, and fluorine thereof. In particular, glass, quartz, acrylic resin, aromatic polyester resin, polycarbonate resin, and polystyrene resin are preferable.

上記アクリル系樹脂としては、例えば、ポリメチルメタアクリレート(屈折率=1.4
90)、ポリベンジルメタクリレート(屈折率=1.568)、ポリフェニルメタクリレ
ート(屈折率=1.571)、ポリ1−フェニルエチルメタクリレート(屈折率=1.5
49)、ポリシクロヘキシルメタクリレート(屈折率=1.507)、メチルメタアクリ
レート−ベンジルメタクリレート共重合体、メチルメタアクリレート−フェニルメタクリ
レート共重合体、メチルメタアクリレート−1,1,2−トリフルオロエチルメタクリレ
ート共重合体、メチルメタアクリレート−スチレン共重合体等が挙げられる。
Examples of the acrylic resin include polymethyl methacrylate (refractive index = 1.4
90), polybenzyl methacrylate (refractive index = 1.568), polyphenyl methacrylate (refractive index = 1.571), poly 1-phenylethyl methacrylate (refractive index = 1.5).
49), polycyclohexyl methacrylate (refractive index = 1.507), methyl methacrylate-benzyl methacrylate copolymer, methyl methacrylate-phenyl methacrylate copolymer, methyl methacrylate-1,1,2-trifluoroethyl methacrylate Examples thereof include a polymer and a methyl methacrylate-styrene copolymer.

又、上記ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等が挙げら
れる。
Moreover, as said polyester resin, a polyethylene terephthalate etc. are mentioned, for example.

導波路Aの屈折率nw は流体試料の屈折率ns より大きくなければならず、流体試料が
水溶液の場合、水の屈折率は1.33であるから、nw >1.33であり、好ましくは、
w >1.49である。
The refractive index n w of the waveguide A must be greater than the refractive index n s of the fluid sample, and if the fluid sample is an aqueous solution, the refractive index of water is 1.33, so n w > 1.33. ,Preferably,
n w > 1.49.

導波路Aの厚みは、蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍光又は散乱
光の波長の10〜1000倍が好ましく、一般に5〜600μmが好ましく、より好まし
くは15〜100μmである。
The thickness of the waveguide A is preferably 10 to 1000 times the wavelength of the fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label, generally 5 to 600 μm, more preferably 15 to 100 μm.

上記反応部13には、蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバー
と結合した被測定物質と、特異的に結合して前記特異的結合物を構成しうる第1の特異的
結合メンバーが固定されている。
The reaction unit 13 includes a first substance that can specifically bind to a substance to be measured that is bound to a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound. Specific binding members are immobilized.

上記第1の特異的結合メンバーは、測定すべき被測定物質により異なるが、例えば、酵
素、微生物、抗原、抗体、抗体断片、レクチン、レセプター、イオノフォア、プロトンポ
ンプ、生体膜、人工生体素子、DNAの分子、RNAの分子、タンパク質、糖鎖、糖タン
パク質、メタロプロティンよりなる群から選ばれた1種もしくはこれらの混合物等が挙げ
られる。
The first specific binding member varies depending on the substance to be measured. For example, an enzyme, a microorganism, an antigen, an antibody, an antibody fragment, a lectin, a receptor, an ionophore, a proton pump, a biological membrane, an artificial biological element, DNA Or a molecule selected from the group consisting of RNA molecules, proteins, sugar chains, glycoproteins, metalloproteins, and mixtures thereof.

上記第1の特異的結合メンバーを反応部に固定する方法は、従来公知の任意の方法が採
用されてよく、例えば、反応部表面に上記第1の特異的結合メンバーと共有結合しうる反
応基を有する合成樹脂の層を被覆し、上記第1の特異的結合メンバーと共有結合させる方
法、タンパク質等の上記第1の特異的結合メンバーが吸着しうる化合物層を反応部表面に
被覆し、上記第1の特異的結合メンバーを吸着させる方法等が挙げられる。
As a method for fixing the first specific binding member to the reaction part, any conventionally known method may be employed. For example, a reactive group capable of covalently binding to the first specific binding member on the reaction part surface. Covering the reaction part surface with a compound layer that can be adsorbed by the first specific binding member such as protein, and the like. Examples include a method of adsorbing the first specific binding member.

上記蛍光標識は、光線の照射を受けた際に光線を変換することにより蛍光を発生する物
質であり、例えば、光線の照射を受けた際に蛍光を発生する化合物、この蛍光を発生する
化合物を含有する合成樹脂粒子等が挙げられる。
The fluorescent label is a substance that generates fluorescence by converting light when irradiated with light. For example, a compound that generates fluorescence when irradiated with light, a compound that generates fluorescence. Examples thereof include synthetic resin particles.

上記蛍光を発生する化合物としては、例えば、フルオレインイソチオシアネート、フル
オレセイン、フルオレセインN−ヒドロキシスクシンイミドエステル、6−(((4−(
4,4−ジフルオロ−5−(2−チエニル)4−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−5−イ
ンダセン−3−イル)フェノキシ)アセチル)アミノ)ヘキサン酸、スクシンイミジルエ
ステル、4−アセトアミド−4’−イソシアナトスチルベン−2,2’−ジスルホン酸、
7−アミノ−4−メチルクマリン、7-アミノ-4- トリメチルクマリン、N−(4−アニリ
ノ−1−ナフチル)マレイミド、ダンシルクロライド、4’6−ジアミジノ−2−フェニ
ルインドール、5−(4,6−ジクロトリアジン−2−イル)アミノフルオレセイン、4
,4’−ジイソチオシアナトスチルベン−2,2’−ジスルホン酸、エオシンイソチオシ
アネート、エリトロシンB、フルオレサミン、フルオレセイン−5(6)−カルボキシア
ミドカプロン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、5−イソチオシアネート(is
othiosyanante)ジアセテート、4−メチルウンベリフェロン、o−フタル
ジアルデヒド、QFITC、ローダミンBイソチオシアネート、硫酸ローダミン101酸
クロライド、テトラメチルローダミンイソチオシアネート、2’,7’−ジフルオロフル
オレセイン、シアニン系色素、ローダミン、希土類金属錯体等が挙げられ、発光寿命の長
い希土類金属錯体が好適に使用される。
Examples of the compound generating fluorescence include fluorin isothiocyanate, fluorescein, fluorescein N-hydroxysuccinimide ester, 6-(((4- (
4,4-difluoro-5- (2-thienyl) -4--4-bora-3a, 4a-diaza-5-indacene-3-yl) phenoxy) acetyl) amino) hexanoic acid, succinimidyl ester, 4-acetamide -4'-isocyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid,
7-amino-4-methylcoumarin, 7-amino-4-trimethylcoumarin, N- (4-anilino-1-naphthyl) maleimide, dansyl chloride, 4′6-diamidino-2-phenylindole, 5- (4 6-dichlorotriazin-2-yl) aminofluorescein, 4
, 4'-Diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid, eosin isothiocyanate, erythrosin B, fluoresamine, fluorescein-5 (6) -carboxyamidocaproic acid N-hydroxysuccinimide ester, 5-isothiocyanate (is
othiosyanante) diacetate, 4-methylumbelliferone, o-phthaldialdehyde, QFITC, rhodamine B isothiocyanate, rhodamine 101 acid chloride, tetramethylrhodamine isothiocyanate, 2 ', 7'-difluorofluorescein, cyanine dye, Examples thereof include rhodamine and rare earth metal complexes, and rare earth metal complexes having a long emission lifetime are preferably used.

上記希土類金属錯体を構成する希土類金属としては、例えば、スカンジウム、イットリ
ウム、及び、ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジム、プロメチウム、サマリウ
ム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウ
ム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等のランタノイド族金属等が挙げられ、サマ
リウム、ユウロピウム、テルビウム及びジスプロシウムが好適に使用される。
Examples of the rare earth metal constituting the rare earth metal complex include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, and the like. And samarium, europium, terbium and dysprosium are preferably used.

上記希土類金属と共に希土類金属錯体を構成するリガンドとしては、希土類金属と反応
して蛍光を発生する希土類金属錯体を構成しうるものであれば、特に限定されず、例えば
、エチレンジアミン四酢酸類、4,7−ビス−(クロロスルフォフェニル)−1,10−
フェナントロリン−2,9−ジカルボキシリックアシッド、4,4’−ビス−1”,1”
,1”,2”,2”,3”,3”−ヘプタフルオロ−4”,6”−ヘキサンジオン−6”
−イル)−クロロスルホ−o−テルフェニル、ヘキサフルオロアセチルアセトン、トリフ
ェニルホスフィンオキシド、ジフェニルスルホキシド、1,10−フェナントロリン等が
挙げられる。
The ligand constituting the rare earth metal complex together with the rare earth metal is not particularly limited as long as it can constitute a rare earth metal complex that reacts with the rare earth metal to generate fluorescence. For example, ethylenediaminetetraacetic acid, 4, 7-bis- (chlorosulfophenyl) -1,10-
Phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid, 4,4′-bis-1 ″, 1 ″
, 1 ", 2", 2 ", 3", 3 "-heptafluoro-4", 6 "-hexanedione-6"
-Yl) -chlorosulfo-o-terphenyl, hexafluoroacetylacetone, triphenylphosphine oxide, diphenyl sulfoxide, 1,10-phenanthroline and the like.

上記蛍光を発生する化合物を含有する合成樹脂粒子は、蛍光を発生する化合物を流体試
料に溶解した場合に比較し、発生する蛍光の強度が流体試料中の共存物質によって低下さ
れることが少ないので好ましい。
Synthetic resin particles containing a compound that generates fluorescence are less likely to be reduced by coexisting substances in the fluid sample compared to when the compound that generates fluorescence is dissolved in the fluid sample. preferable.

上記蛍光を発生する化合物を合成樹脂粒子に含有させる方法は従来公知の任意の方法が
採用されてよく、例えば、蛍光を発生する化合物の存在下で重合性モノマーを乳化重合、
懸濁重合等の重合方法で重合する方法が挙げられる。
Any conventional method may be employed as a method for causing the synthetic resin particles to contain the compound that generates fluorescence. For example, emulsion polymerization of a polymerizable monomer in the presence of a compound that generates fluorescence,
Examples thereof include a polymerization method by a polymerization method such as suspension polymerization.

上記重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルト
ルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、
i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メ
タ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアクリレート類;(メタ)アクリ
ロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化ビニル化
合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルなどが挙げられる。
Examples of the polymerizable monomer include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, and p-vinyltoluene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n -Propyl (meth) acrylate,
acrylates such as i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate; Vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile and vinylidene cyanide; vinyl halide compounds such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate Is mentioned.

上記重合性モノマーは、これらの重合性モノマーを重合する際に一般に共重合されてい
る単官能性モノマーや多官能性モノマーが共重合されてよく、単官能性モノマーとしては
、例えば、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、グリシジルアクリレート等が挙げられ
、多官能性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、(ポリ)エチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The polymerizable monomer may be a copolymer of a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer that is generally copolymerized when these polymerizable monomers are polymerized. Examples of the monofunctional monomer include (meth) Acrylic acid, maleic anhydride, glycidyl acrylate and the like can be mentioned. Examples of the polyfunctional monomer include divinylbenzene, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, and trimethylol. Examples thereof include propane tri (meth) acrylate.

上記合成樹脂粒子中の蛍光を発生する化合物の含有量は、少なくなると蛍光の発生量が
少なくなり測定感度が低下し、多くなると蛍光を発生する化合物を溶解しているのと同様
になるので、合成樹脂粒子中5〜80重量%が好ましく、より好ましくは15〜60重量
%である。
Since the content of the compound that generates fluorescence in the synthetic resin particles decreases, the amount of generated fluorescence decreases and the measurement sensitivity decreases. 5-80 weight% is preferable in a synthetic resin particle, More preferably, it is 15-60 weight%.

上記合成樹脂粒子は大きくなると、第1の特異的結合メンバーが固定されている間隔に
対して、合成樹脂粒子のほうが大きくなり、合成樹脂粒子がすべての第1の特異的結合メ
ンバーに付くことが難しくなる。又、第1の特異的結合メンバーについた合成樹脂粒子が
近づきすぎて重なると蛍光が干渉し消光する恐れがある。一方、合成樹脂粒子が小さすぎ
ると光量が小さくなるため、10μm以下が好ましく、より好ましくは20nm〜500
nmであり、更に好ましくは30nm〜200nmである。
When the synthetic resin particle becomes larger, the synthetic resin particle becomes larger than the interval at which the first specific binding member is fixed, and the synthetic resin particle may be attached to all the first specific binding members. It becomes difficult. Further, if the synthetic resin particles attached to the first specific binding member are too close to each other and overlap, there is a possibility that the fluorescence interferes and quenches. On the other hand, if the synthetic resin particles are too small, the amount of light becomes small, so 10 μm or less is preferable, and more preferably 20 nm to 500 nm.
nm, more preferably 30 nm to 200 nm.

このような粒子径の小さい合成樹脂粒子を合成するには、重合性モノマーの微小液滴を
作製し重合すればよく、例えば、重合性モノマーと乳化剤、分散剤、重合開始剤等の必要
成分との混合液をホモジナイザー、マイクロミキサー、マイクロチャンネル等に供給して
微小液滴を作製し常法に従って重合すればよい。
In order to synthesize such synthetic resin particles having a small particle diameter, it is only necessary to prepare and polymerize a fine droplet of a polymerizable monomer. For example, the polymerizable monomer and necessary components such as an emulsifier, a dispersant, and a polymerization initiator The mixed solution may be supplied to a homogenizer, a micromixer, a microchannel or the like to produce fine droplets and polymerized according to a conventional method.

上記光散乱標識は、光線の照射を受けた際に光線を散乱しうる化合物又は微粒子であり
、例えば、金,銀など金属のコロイド微粒子凝集体、CdS、CdSeなどのカルコゲナ
イト微粒子、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂など
のポリマー微粒子、シリカゲル、アルミナ、酸化チタンなどの無機酸化物微粒子、これら
の2種以上の組合せによるコアシェル微粒子等が挙げられる。又、上記ポリマー微粒子及
び無機酸化物微粒子は、染色されていてもよいし、蛍光分子や金属ナノ粒子が分散されて
いてもよい。
The light scattering label is a compound or fine particles that can scatter light when irradiated with light, for example, colloidal fine particles of metal such as gold and silver, chalcogenite fine particles such as CdS and CdSe, polystyrene resin, polycarbonate Examples thereof include polymer fine particles such as resin and poly (meth) acrylic resin, inorganic oxide fine particles such as silica gel, alumina and titanium oxide, and core-shell fine particles formed by a combination of two or more of these. The polymer fine particles and inorganic oxide fine particles may be dyed, or fluorescent molecules or metal nanoparticles may be dispersed.

上記光散乱標識粒子の大きさは、特に限定されるものではないが、一般に10nm〜1
0μmであり、好ましくは50nm〜500nmであり、更に好ましくは70〜200n
mである。
The size of the light scattering label particles is not particularly limited, but is generally 10 nm to 1 nm.
0 μm, preferably 50 nm to 500 nm, more preferably 70 to 200 n.
m.

上記第2の特異的結合メンバーは、測定すべき被測定物質に特異的に結合しうるもので
あり、第1の特異的結合メンバーと第2の特異的結合メンバーの間に被測定物質をサンド
ウィッチすることができるものである。
The second specific binding member is capable of specifically binding to the analyte to be measured, and the analyte is sandwiched between the first specific binding member and the second specific binding member. Is something that can be done.

従って、第2の特異的結合メンバーとしては、被測定物質及び第1の特異的結合メンバ
ーに対応して異なるが、例えば、酵素、微生物、抗原、抗体、抗体断片、レクチン、レセ
プター、イオノフォア、プロトンポンプ、生体膜、人工生体素子、DNAの分子、RNA
の分子、タンパク質、糖鎖、糖タンパク質、メタロプロティンよりなる群から選ばれた1
種もしくはこれらの混合物等が挙げられる。
Accordingly, the second specific binding member differs depending on the substance to be measured and the first specific binding member, but for example, an enzyme, a microorganism, an antigen, an antibody, an antibody fragment, a lectin, a receptor, an ionophore, a proton Pumps, biological membranes, artificial biological elements, DNA molecules, RNA
1 selected from the group consisting of molecules, proteins, sugar chains, glycoproteins, and metalloproteins
Seeds or a mixture thereof.

従って、免疫測定方法の場合には、被測定物質が抗体又は抗原であり、第1の特異的結
合メンバーと第2の特異的結合メンバーとしては、それに特異的に反応する抗原又は抗体
が使用される。
Therefore, in the case of an immunoassay method, the substance to be measured is an antibody or an antigen, and an antigen or an antibody that reacts specifically with the first specific binding member and the second specific binding member is used. The

反応部13で発生した蛍光又は散乱光が導波路A内を反射して導波路Aの出光側縁面ま
で伝播する間に、導波路A内を全反射しない蛍光又は散乱光を除去するのであるから、全
反射しない蛍光又は散乱光が導波路A内でなるべく多く反射するのが好ましい。
While the fluorescence or scattered light generated in the reaction unit 13 is reflected in the waveguide A and propagates to the light output side edge surface of the waveguide A, the fluorescence or scattered light not totally reflected in the waveguide A is removed. Therefore, it is preferable that as much fluorescent or scattered light that is not totally reflected is reflected in the waveguide A as much as possible.

従って、上記反応部13から出光側縁面11までの距離は、蛍光又は散乱光が導波路(
A)内を全反射して伝播する1往復の距離の2倍以上であることが好ましく、より好まし
くは20倍以上である。
Therefore, the distance from the reaction part 13 to the light-emitting side edge surface 11 is such that fluorescence or scattered light is in the waveguide (
A) It is preferably 2 times or more, more preferably 20 times or more of the distance of one round trip that propagates with total reflection inside.

上記透明な中間層Bは、導波路Aの他表面に積層され、導波路Aを伝播してくる蛍光又
は散乱光のうち全反射しない蛍光又は散乱光が入光する層であるから、透明で屈折率nm
が下記式(1)を満足する必要がある。
w >nm ≧ns ・・・(1)
The transparent intermediate layer B is a layer that is laminated on the other surface of the waveguide A and receives fluorescence or scattered light that does not totally reflect among the fluorescence or scattered light propagating through the waveguide A. Refractive index nm
Needs to satisfy the following formula (1).
n w > n m ≧ n s (1)

即ち、中間層Bの屈折率nm 及び流体試料の屈折率ns が、導波路Aの屈折率nw より
大きくなると、導波路Aに導入された蛍光又は散乱光の全てが導波路A内を全反射せず、
中間層Bに入射するようになり、又、流体試料の屈折率ns が中間層Bの屈折率nm より
大きくなると、流体試料の浮遊蛍光標識又は光散乱標識で励起された蛍光又は散乱光が導
波路A内を全反射することがあるからである。
That is, when the refractive index n m of the intermediate layer B and the refractive index n s of the fluid sample are larger than the refractive index n w of the waveguide A, all of the fluorescence or scattered light introduced into the waveguide A is in the waveguide A. Without totally reflecting
Become incident on the intermediate layer B, also the refractive index n s of the fluid sample is greater than the refractive index n m of the intermediate layer B, fluorescence or scattered light excited by the floating fluorescent label or light scattering label of the fluid sample This is because there may be total reflection in the waveguide A.

上記透明な中間層Bを構成する材料としては、フッ素化エポキシ系樹脂、アクリル系樹
脂、フッ素化アクリル系樹脂、水等が挙げられる。
Examples of the material constituting the transparent intermediate layer B include a fluorinated epoxy resin, an acrylic resin, a fluorinated acrylic resin, and water.

流体試料の屈折率ns と中間層Bの屈折率nm が同一であると、導波路A内で全反射し
ない光線が全て中間層Bに吸収できるので流体試料の屈折率ns とほぼ同一の屈折率を有
する物質が好ましく、水が好適に使用される。
Approximately the same when the refractive index n m of the refractive index n s and the intermediate layer B of the fluid sample is the same, light is not totally reflected in the waveguide A is the refractive index n s of the fluid sample since all can be absorbed into the intermediate layer B A material having a refractive index of 5 is preferable, and water is preferably used.

又、中間層Bを構成する材料が導波路Aと光吸収層Cを粘接着しうる材料であると、導
波路Aと光吸収層Cを粘接着すると同時に中間層Bを形成することができるのでアクリル
系樹脂粘接着剤、アクリル系樹脂粘接着フィルム又はテープが好適に使用される。
Further, if the material constituting the intermediate layer B is a material capable of adhesively bonding the waveguide A and the light absorption layer C, the intermediate layer B is formed at the same time as the waveguide A and the light absorption layer C are adhesively bonded. Therefore, an acrylic resin adhesive, an acrylic resin adhesive film or a tape is preferably used.

尚、中間層Bを構成する材料が水の場合はスペーサー15が必要で、導波路Aと光吸収
層Cの間に空隙を形成し、水を注入して中間層Bを形成するが、その他の材料で構成する
場合はなくてもよい。
When the material constituting the intermediate layer B is water, the spacer 15 is necessary, and a gap is formed between the waveguide A and the light absorption layer C, and water is injected to form the intermediate layer B. It is not necessary to use the material.

中間層Bの厚みは特に限定されるものではないが、薄くなると水を注入して中間層を形
成することが困難になり、アクリル系樹脂粘接着フィルム又はテープを貼付して中間層を
形成することが困難になる等中間層の形成が困難になり、厚くなっても全反射しない蛍光
又は散乱光が入光する効果は向上せず、光学的測定装置の厚みが厚くなるので、0.6〜
1000μmが好ましい。
The thickness of the intermediate layer B is not particularly limited, but when it becomes thin, it becomes difficult to form an intermediate layer by injecting water, and an intermediate layer is formed by applying an acrylic resin adhesive film or tape. It is difficult to form an intermediate layer, for example, it is difficult to do so, and even if the thickness is increased, the effect of entering fluorescent light or scattered light that is not totally reflected is not improved, and the thickness of the optical measuring device is increased. 6 ~
1000 μm is preferred.

上記光吸収層Cは、中間層Bに入光してきた蛍光又は散乱光を吸光する層であり、吸光
することにより、導波路A内の全反射しない蛍光又は散乱光をなくすのであるから、着色
された、特に、黒色に着色された合成樹脂板が好ましい。
The light absorption layer C is a layer that absorbs the fluorescence or scattered light that has entered the intermediate layer B. By absorbing the light, the non-totally reflected fluorescence or scattered light in the waveguide A is eliminated. In particular, a synthetic resin plate colored in black is preferable.

上記合成樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン
系樹脂、アクリル系樹脂、ABS樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリイミド系
樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂が挙げられる。
Examples of the synthetic resin include olefin resin, vinyl chloride resin, polystyrene resin, acrylic resin, ABS resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyarylate resin, epoxy resin, silicon Thermoplastic resins such as epoxy resins and polyimide resins, thermosetting resins, and photocurable resins.

着色は、上記合成樹脂に着色剤を練りこんでもよいし、合成樹脂層の表面に着色剤層を
積層してもよく、該着色剤としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染
料レーキ系等の有機系着色剤;カーボンブラック、酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫
化物・セレン化物系、フェロシアン化物等の無機系着色剤が挙げられ、黒色に着色可能な
カーボンブラックが好ましい。
For coloring, a colorant may be kneaded into the synthetic resin, or a colorant layer may be laminated on the surface of the synthetic resin layer. Examples of the colorant include azo, phthalocyanine, selenium, and dyes. Organic colorants such as lakes; inorganic colorants such as carbon black, oxides, molybdenum chromates, sulfides / selenides, ferrocyanides, etc. Carbon blacks that can be colored black are preferred .

上記光吸収層Cに金属を用いる場合は、その表面を化成処理、めっき、陽極酸化、電解
着色などを施し、黒化処理したものを用いることができる。例えば、黒アルマイト処理さ
れたアルミニウム板などが挙げられる。好ましくは、黒化処理の前に金属の表面を艶消し
(機械梨地、化学エッチング)処理をすると無反射に近くなるのでより好ましい。
In the case where a metal is used for the light absorption layer C, the surface of which the surface is subjected to chemical conversion treatment, plating, anodic oxidation, electrolytic coloring, etc., and blackened can be used. For example, a black anodized aluminum plate can be used. Preferably, it is more preferable that the surface of the metal is matted (mechanical finish, chemical etching) before the blackening treatment because it becomes almost non-reflective.

請求項2記載の光学的測定装置は、導波路の前記一表面に、光遮光性層が反応部を除い
て積層されていることを特徴とする請求項1記載の光学的測定装置である。図2は請求項
2記載の光学的測定装置の一例を示す断面図である。
The optical measuring device according to claim 2 is characterized in that a light blocking layer is laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction part. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the optical measuring apparatus according to the second aspect.

図中Aは出光側縁面11を有する透明な導波路であり、導波路Aの一表面に反応部13
が形成されるとともに、この一表面に反応部13を除いて光遮光性層Dが積層され、他表
面に透明な中間層B及び光吸収層Cが順次積層されて光学的測定装置1が形成されている
。尚、15、15はスペーサーである。
In the figure, A is a transparent waveguide having a light output side edge surface 11, and a reaction portion 13 is formed on one surface of the waveguide A.
In addition, the light-shielding layer D is laminated on one surface except for the reaction part 13, and the transparent intermediate layer B and the light-absorbing layer C are sequentially laminated on the other surface to form the optical measuring device 1. Has been. In addition, 15 and 15 are spacers.

光遮光性層Dは、導波路Aの一表面を遮光し、一表面から導波路Aに光が侵入すること
がないようにする層であり、光学的測定装置1の光学的測定精度の向上に寄与する。
The light shielding layer D is a layer that shields one surface of the waveguide A and prevents light from entering the waveguide A from one surface, and improves the optical measurement accuracy of the optical measuring device 1. Contribute to.

光遮光性層Dは、光を遮光しうる層であればよいが、遮光性に優れたアルミニウムフィ
ルム又はシートや上記黒色に着色された合成樹脂板や黒色処理された金属板が好適に使用
される。
The light blocking layer D may be any layer that can block light, but an aluminum film or sheet having excellent light blocking properties, the above-described black colored synthetic resin plate, or a black-treated metal plate is preferably used. The

請求項3記載の光学的測定装置は、導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層及び光
遮光性層が反応部を除いて順次積層されていることを特徴とする請求項1記載の光学的測
定装置である。図3は請求項3記載の光学的測定装置の一例を示す断面図である。
The optical measuring apparatus according to claim 3, wherein a transparent second intermediate layer and a light shielding layer are sequentially laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction portion. The optical measuring device described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the optical measuring apparatus according to the third aspect.

図中Aは出光側縁面11を有する透明な導波路であり、導波路Aの前記一表面に反応部
13が形成されるとともに、この一表面に反応部13を除いて透明な第2の中間層B’及
び光遮光性層Dが積層され、他表面に透明な中間層B及び光吸収層Cが順次積層されて光
学的測定装置1が形成されている。尚、導波路Aの一表面に積層されている中間層B’と
導波路Aの他表面に積層されている中間層Bは同一であり、15、15はスペーサーであ
る。
In the drawing, A is a transparent waveguide having a light output side edge surface 11, and a reaction portion 13 is formed on the one surface of the waveguide A, and a second transparent portion except for the reaction portion 13 is formed on the one surface. The optical measuring device 1 is formed by laminating the intermediate layer B ′ and the light-shielding layer D and sequentially laminating the transparent intermediate layer B and the light absorbing layer C on the other surface. The intermediate layer B ′ stacked on one surface of the waveguide A and the intermediate layer B stacked on the other surface of the waveguide A are the same, and 15 and 15 are spacers.

光遮光性層Dは、導波路Aの一表面を遮光し、一表面から導波路Aに光が侵入すること
がないようにする層であり、中間層B’は中間層Bと同様に、導波路Aを伝播してくる蛍
光又は散乱光のうち全反射しない蛍光又は散乱光が入光する層なので、全反射しない蛍光
又は散乱光をより減衰することができ、光学的測定装置1の光学的測定精度の向上に寄与
する。
The light-shielding layer D is a layer that shields one surface of the waveguide A and prevents light from entering the waveguide A from one surface, and the intermediate layer B ′ is similar to the intermediate layer B. Since the fluorescent light or scattered light that does not totally reflect among the fluorescent light or scattered light propagating through the waveguide A is incident, the fluorescent light or scattered light that does not totally reflect can be attenuated more, and the optical of the optical measuring apparatus 1 can be attenuated. Contributes to the improvement of measurement accuracy.

請求項4記載の光学的測定装置は、導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層及び第
2の光吸収層が反応部を除いて順次積層されていることを特徴とする請求項1記載の光学
的測定装置である。図4は請求項4記載の光学的測定装置の一例を示す断面図である。
The optical measurement apparatus according to claim 4 is characterized in that a transparent second intermediate layer and a second light absorption layer are sequentially laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction portion. Item 4. The optical measuring device according to Item 1. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the optical measuring apparatus according to the fourth aspect.

図中Aは出光側縁面11を有する透明な導波路であり、導波路Aの前記一表面に反応部
13が形成されるとともに、この一表面に反応部13を除いて透明な第2の中間層B’及
び第2の光吸収層C’が積層され、他表面に透明な中間層B及び光吸収層Cが順次積層さ
れて光学的測定装置1が形成されている。
In the drawing, A is a transparent waveguide having a light output side edge surface 11, and a reaction portion 13 is formed on the one surface of the waveguide A, and a second transparent portion except for the reaction portion 13 is formed on the one surface. The optical measuring device 1 is formed by laminating the intermediate layer B ′ and the second light absorption layer C ′ and sequentially laminating the transparent intermediate layer B and the light absorption layer C on the other surface.

尚、導波路Aの一表面に積層されている中間層B’及び光吸収層C’と、導波路Aの他
表面に積層されている中間層B及び光吸収層Cはそれぞれ同一であり、15、15はスペ
ーサーである。
The intermediate layer B ′ and the light absorption layer C ′ laminated on one surface of the waveguide A and the intermediate layer B and the light absorption layer C laminated on the other surface of the waveguide A are the same, respectively. 15 and 15 are spacers.

中間層B’は中間層Bと同様に、導波路Aを伝播してくる蛍光又は散乱光のうち全反射
しない蛍光又は散乱光が入光する層であり、光吸収層C’は光吸収層Cと同様に中間層B
’に入光してきた蛍光又は散乱光を吸収する層なので、全反射しない蛍光又は散乱光をよ
り減衰することができ、光学的測定装置1の光学的測定精度の向上に寄与する。
Similarly to the intermediate layer B, the intermediate layer B ′ is a layer into which fluorescent light or scattered light that does not totally reflect among the fluorescent light or scattered light propagating through the waveguide A enters, and the light absorbing layer C ′ is a light absorbing layer. Intermediate layer B as in C
Since it is a layer that absorbs the fluorescence or scattered light that has entered ', it can further attenuate the fluorescence or scattered light that is not totally reflected, and contributes to the improvement of the optical measurement accuracy of the optical measuring device 1.

請求項5記載の光学的測定装置は、導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層、第2
の光吸収層及び光遮光性層が反応部を除いて順次積層されていることを特徴とする請求項
1記載の光学的測定装置である。図5は請求項5記載の光学的測定装置の一例を示す断面
図である。
The optical measurement apparatus according to claim 5, wherein a transparent second intermediate layer, a second intermediate layer is formed on the one surface of the waveguide.
The optical measuring device according to claim 1, wherein the light absorption layer and the light shielding layer are sequentially laminated except for the reaction part. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the optical measuring apparatus according to the fifth aspect.

図中Aは出光側縁面11を有する透明な導波路であり、導波路Aの前記一表面に反応部
13が形成されるとともに、この一表面に反応部13を除いて透明な第2の中間層B’、
第2の光吸収層C’及び光遮光性層Dが積層され、他表面に透明な中間層B及び光吸収層
Cが順次積層されて光学的測定装置1が形成されている。
In the drawing, A is a transparent waveguide having a light output side edge surface 11, and a reaction portion 13 is formed on the one surface of the waveguide A, and a second transparent portion except for the reaction portion 13 is formed on the one surface. Middle layer B ′,
A second light absorption layer C ′ and a light blocking layer D are stacked, and a transparent intermediate layer B and a light absorption layer C are sequentially stacked on the other surface to form the optical measuring device 1.

尚、導波路Aの前記一表面に積層されている透明な第2の中間層B’及び第2の光吸収
層C’と、導波路Aの他表面に積層されている中間層B及び光吸収層Cはそれぞれ同一で
ある。
The transparent second intermediate layer B ′ and the second light absorption layer C ′ stacked on the one surface of the waveguide A, and the intermediate layer B and the light stacked on the other surface of the waveguide A. The absorption layers C are the same.

中間層B’は中間層Bと同様に、導波路Aを伝播してくる蛍光又は散乱光のうち全反射
しない蛍光又は散乱光が入光する層であり、光吸収層C’は光吸収層Cと同様に中間層B
’に入光してきた蛍光又は散乱光を吸収する層なので、全反射しない蛍光又は散乱光をよ
り減衰することができ、更に光遮光性層Dは、光吸収層Cを遮光し、一表面から導波路A
に光が侵入することを防止するので光学的測定装置1の光学的測定精度の向上に寄与する
Similarly to the intermediate layer B, the intermediate layer B ′ is a layer into which fluorescent light or scattered light that does not totally reflect among the fluorescent light or scattered light propagating through the waveguide A enters, and the light absorbing layer C ′ is a light absorbing layer. Intermediate layer B as in C
Since it is a layer that absorbs the fluorescence or scattered light that has entered the light, it can further attenuate the fluorescence or scattered light that is not totally reflected, and the light shielding layer D shields the light absorbing layer C from one surface. Waveguide A
As a result, it is possible to prevent the light from entering into the optical measurement apparatus 1, thereby contributing to the improvement of the optical measurement accuracy of the optical measurement apparatus 1.

又、光吸収層Cに、光吸収層Cを遮光し、導波路Aの他表面側から導波路Aに光が侵入
することを防止する目的で光遮光性層Dが積層されてもよい。
In addition, a light shielding layer D may be laminated on the light absorbing layer C for the purpose of shielding the light absorbing layer C and preventing light from entering the waveguide A from the other surface side of the waveguide A.

請求項6記載の光学的測定装置は、導波路の前記一表面に、複数の反応部が形成されて
いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の光学的測定装置である。図6は
請求項6記載の光学的測定装置の一例を示す平面図である。
The optical measurement device according to claim 6, wherein a plurality of reaction portions are formed on the one surface of the waveguide. is there. FIG. 6 is a plan view showing an example of the optical measuring apparatus according to the sixth aspect.

図中1は、平面視略矩形の光学的測定装置であり、図において左側側面が切りかかれ6
個の凸部17、17・・が形成され、各凸部に反応部13、13・・が形成されている。
この光学的測定装置においては6種の流体試料を同時に測定することができる。
In the figure, reference numeral 1 denotes an optical measuring device having a substantially rectangular shape in a plan view.
.. Are formed, and reaction portions 13, 13... Are formed on the respective protrusions.
In this optical measuring device, six types of fluid samples can be measured simultaneously.

請求項12記載の特異的結合物の光学的測定方法は、蛍光標識又は光散乱標識が結合さ
れた第2の特異的結合メンバーと、被測定物質を含む流体試料を、請求項1〜11項のい
ずれか1項記載の光学的測定装置の反応部に供給し、被測定物質を介して、蛍光標識又は
光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと、反応部に固定された第1の特異的
結合メンバーとを結合させ、特異的結合物を形成した後、該特異的結合物に光線を照射し
、蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱された蛍光又は散乱光を導波路(A)に
導入し、導波路(A)を反射しながら伝播し、出光側縁面から出光した蛍光又は散乱光を
受光素子で測定することを特徴とする。
The method for optically measuring a specific binding substance according to claim 12, wherein a fluid sample containing a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound and a substance to be measured is included. The second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound, and the second specific binding member, which is supplied to the reaction part of the optical measurement device according to any one of the above, and is immobilized on the reaction part via the substance to be measured After binding with the first specific binding member to form a specific binding product, the specific binding product is irradiated with light, and fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or light scattering label is guided. It is introduced into the waveguide (A), propagates while reflecting through the waveguide (A), and fluorescence or scattered light emitted from the light-exiting side edge surface is measured by a light receiving element.

次に、請求項12記載の特異的結合物の光学的測定方法を図面を参照して説明する。図
7は、光学的測定装置をもちいて特異的結合物の光学的測定方法の1例を示す模式図であ
り、図8は、蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと、被測定
物質被測定物質と、第1の特異的結合メンバーが結合した特異的結合物が反応部表面に固
定されている状態を示す模式図である。
Next, an optical measurement method for a specific binding substance according to claim 12 will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a method for optically measuring a specific binding substance using an optical measuring device, and FIG. 8 shows a second specific binding to which a fluorescent label or a light scattering label is bound. It is a schematic diagram which shows the state by which the specific binding material which the member, to-be-measured substance to-be-measured substance, and the 1st specific binding member couple | bonded is fixed to the reaction part surface.

図中1は光学的測定装置であり、出光側縁面11を有する透明な導波路Aと透明な中間
層B及び光吸収層Cが積層されて形成されている。導波路Aの出光側縁面11と対向面付
近の1表面12に第1の特異的結合メンバー5が固定された反応部13が形成されている
。15はスペーサーであり、導波路Aの他表面14の端部と光吸収層Cの端部を接着し、
水16が注入されて中間層Bが形成されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes an optical measuring device, which is formed by laminating a transparent waveguide A having a light output side edge surface 11, a transparent intermediate layer B, and a light absorption layer C. A reaction portion 13 in which the first specific binding member 5 is fixed is formed on one surface 12 in the vicinity of the light emitting side edge surface 11 and the opposing surface of the waveguide A. 15 is a spacer, which bonds the end of the other surface 14 of the waveguide A and the end of the light absorption layer C;
Water 16 is injected to form an intermediate layer B.

上記特異的結合物の光学的測定方法において、最初の工程は、蛍光標識又は光散乱標識
が結合された第2の特異的結合メンバーと、被測定物質を含む流体試料を、請求項1〜1
1項のいずれか1項記載の光学的測定装置の反応部に供給し、被測定物質を介して、蛍光
標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと、反応部に固定された第1
の特異的結合メンバーとを結合させ、特異的結合物を形成する工程である。
In the method for optically measuring a specific binding substance, the first step is to prepare a fluid sample containing a substance to be measured and a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound.
A second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound is supplied to the reaction part of the optical measurement device according to any one of claims 1 and fixed to the reaction part via the substance to be measured First
The specific binding member is bound to form a specific binding substance.

即ち、流体試料2に含まれる被測定物質6よりも多量の、蛍光標識又は光散乱標識8が
結合された第2の特異的結合メンバー7と、被測定物質6を含む流体試料を反応部13に
供給すると、被測定物質6は、蛍光標識又は光散乱標識8が結合された第2の特異的結合
メンバー7と特異的に結合するとともに、反応部13に固定された第1の特異的結合メン
バー5とも特異的に結合し、蛍光標識又は光散乱標識8が結合された第2の特異的結合メ
ンバー7と被測定物質6と第1の特異的結合メンバー5が結合した特異的結合物9が形成
される。
That is, a larger amount of the second specific binding member 7 to which the fluorescent label or the light scattering label 8 is bound than the substance to be measured 6 contained in the fluid sample 2 and the fluid sample containing the substance to be measured 6 are reacted with the reaction unit 13. , The substance 6 to be measured specifically binds to the second specific binding member 7 to which the fluorescent label or the light scattering label 8 is bound, and the first specific binding immobilized on the reaction unit 13 The second specific binding member 7 to which the member 5 is specifically bound and the fluorescent label or the light scattering label 8 is bound, the specific substance 9 to which the analyte 6 and the first specific binding member 5 are bound. Is formed.

そして、第1の特異的結合メンバー5は反応部13に固定されているので、特異的結合
物9は反応部13に固定されている。又、過剰の蛍光標識又は光散乱標識8が結合された
第2の特異的結合メンバー7は流体試料2中に浮遊している。
Since the first specific binding member 5 is fixed to the reaction part 13, the specific binding substance 9 is fixed to the reaction part 13. In addition, the second specific binding member 7 to which the excess fluorescent label or light scattering label 8 is bound is suspended in the fluid sample 2.

次に、特異的結合物に光線を照射し、蛍光標識又は光散乱標識8により変換又は散乱さ
れた蛍光又は散乱光を導波路Aに導入し、導波路Aを反射しながら伝播し、出光側縁面か
ら出光した蛍光又は散乱光を受光素子4で測定する。
Next, the specific binding substance is irradiated with light, the fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or light scattering label 8 is introduced into the waveguide A, propagates while reflecting through the waveguide A, and exits the light. Fluorescence or scattered light emitted from the edge surface is measured by the light receiving element 4.

即ち、光源3から矢印Eのように反応部13(流体試料2)に光線を照射すると、流体
試料2中の蛍光標識又は光散乱標識8により変換又は散乱された蛍光又は散乱光が発生す
る。
That is, when light is irradiated from the light source 3 onto the reaction unit 13 (fluid sample 2) as indicated by an arrow E, fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label 8 in the fluid sample 2 is generated.

流体試料2中を浮遊している第2の特異的結合メンバー7に結合した蛍光標識又は光散
乱標識8により変換又は散乱された蛍光又は散乱光のうち、導波路A表面で全反射されう
る浅い入射角を有する光線は導波路A表面で全反射されてしまい、導波路A表面で全反射
されない深い入射角を有している光線だけが光線Gで示したように導波路A内に入射する
Of the fluorescence or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or light scattering label 8 bound to the second specific binding member 7 floating in the fluid sample 2, it is shallow enough to be totally reflected on the surface of the waveguide A A light beam having an incident angle is totally reflected on the surface of the waveguide A, and only a light beam having a deep incident angle that is not totally reflected on the surface of the waveguide A enters the waveguide A as shown by the light beam G. .

導波路Aに入射された光線Gは導波路A表面で全反射しない深い角度の光線であるから
、光線Gは導波路Aを横切り、導波路Aの他表面14から中間層Bに入射し、光吸収層C
で一部吸収されると共に一部反射される。
Since the light beam G incident on the waveguide A is a light beam having a deep angle that is not totally reflected on the surface of the waveguide A, the light beam G crosses the waveguide A and enters the intermediate layer B from the other surface 14 of the waveguide A. Light absorption layer C
Is partially absorbed and partially reflected.

反射された光線Gは、再度導波路Aに入射し、導波路Aの一表面12で反射され導波路
Aの他表面14から中間層Bに入射し、光吸収層Cで一部吸収されると共に一部反射され
る。光線Gは、上記反射及び光吸収が繰り返され、減衰してなくなってしまう。
The reflected light beam G enters the waveguide A again, is reflected by the one surface 12 of the waveguide A, enters the intermediate layer B from the other surface 14 of the waveguide A, and is partially absorbed by the light absorption layer C. And partly reflected. The light G repeats the above reflection and light absorption and is no longer attenuated.

一方、反応部13に固定されている特異的結合物9に含まれる蛍光標識又は光散乱標識
8により変換又は散乱された蛍光又は散乱光も、浅い角度の入射角を有する光線と深い角
度入射角を有する光線があるが、深い角度入射角を有する光線は、上記光線Gと同様に反
射及び光吸収が繰り返され、減衰してなくなってしまう。
On the other hand, the fluorescent or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label 8 contained in the specific binding substance 9 fixed to the reaction unit 13 is also a light beam having a shallow angle of incidence and a deep angle incident angle. However, a light ray having a deep incident angle is repeatedly reflected and absorbed as in the case of the light ray G, and is not attenuated.

浅い角度の入射角を有する光線は、光線Fで示したように、導波路Aを全反射しながら
伝播し、出光側縁面11から出光するので、出光した蛍光又は散乱光を受光素子4で受光
し、電気的処理により測定する。又、出光した光線を、蛍光又は散乱光を選択的に透過す
るフィルターを介して受光してもよい。
As shown by the light beam F, the light beam having a shallow incident angle propagates while being totally reflected by the waveguide A and emits light from the light-emitting side edge surface 11, so that the emitted fluorescent light or scattered light is received by the light receiving element 4. Receive light and measure by electrical processing. The emitted light beam may be received through a filter that selectively transmits fluorescence or scattered light.

上記光源としては、公知の任意の光源が使用可能であり、例えば、レーザー、発光ダイ
オード、フラッシュランプ、アーク灯、白熱電球、蛍光灯、キセノンランプ、水銀灯等が
挙げられ、光線も任意の光線が使用可能であり、例えば、可視光線、紫外線、赤外線等が
挙げられる。
As the light source, any known light source can be used, and examples thereof include lasers, light emitting diodes, flash lamps, arc lamps, incandescent lamps, fluorescent lamps, xenon lamps, mercury lamps, and the like. Usable, for example, visible light, ultraviolet light, infrared light, and the like.

上記受光素子としては、光線を感知しうる任意の計測装置が使用可能であるが、一般に
フォトダイオード、CMOSカメラ、CCDカメラ等が好適に使用される。
As the light receiving element, any measuring device capable of sensing light can be used, but in general, a photodiode, a CMOS camera, a CCD camera, or the like is preferably used.

本発明の光学的測定装置及びそれを用いた特異的結合物の光学的測定方法の構成は上述
の通りであるから、任意の光源を使用して容易に照射することができ、導波路に固定され
た特異的結合物に存在する蛍光標識又は光分散標識以外の蛍光標識又は光分散標識によっ
て変換又は散乱された蛍光又は分散光は、導波路を伝播する際に減衰され光学測定装置ま
で到達しないので、B/F分離を行わず、高速で簡単に特異的結合物を感度及び精度よく
測定することができる。
Since the configuration of the optical measurement apparatus of the present invention and the optical measurement method of a specific binding substance using the same is as described above, it can be easily irradiated using an arbitrary light source and fixed to the waveguide. Fluorescent or dispersed light converted or scattered by a fluorescent label or light-dispersible label other than the fluorescent label or light-dispersible label present in the specific binding product is attenuated when propagating through the waveguide and does not reach the optical measurement device Therefore, a specific binding substance can be measured with high sensitivity and accuracy at high speed without performing B / F separation.

又、導波路A表面の反応部に固定された特異的結合物中の蛍光標識又は光散乱標識によ
って変換又は散乱された蛍光又は分散光のうち、入射角の浅い光線のみを効率よく伝播す
ることができるので、導波路を薄くすることができ、光学的測定装置は薄肉化が可能であ
り、測定する光線は明るくなり測定感度が優れている。従って、流体試料中の被測定物質
を感度及び精度よく測定することができる。
In addition, it efficiently propagates only light rays having a shallow incident angle out of fluorescence or dispersed light converted or scattered by a fluorescent label or light scattering label in a specific binding substance fixed to the reaction part on the surface of the waveguide A. Therefore, the waveguide can be made thin, the optical measuring device can be thinned, the light beam to be measured becomes bright and the measurement sensitivity is excellent. Therefore, the substance to be measured in the fluid sample can be measured with high sensitivity and accuracy.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
ヒトヘモグロビンに対するモノクロール抗体とヒトグリコヘモグロビンA1cに対する
モノクロール抗体の作製
ヒトヘモグロビンとヒトグリコヘモグロビンA1cをフロイントコンプリートアジュバ
ントに充分に分散させた溶液(20μg/ml)100μlをBalb/cマウスに2週
間置きに4回免疫した。
(Example 1)
Monoclonal antibody against human hemoglobin and human glycohemoglobin A1c
Preparation of Monoclonal Antibody Balb / c mice were immunized 4 times every 2 weeks with 100 μl of a solution (20 μg / ml) in which human hemoglobin and human glycohemoglobin A1c were sufficiently dispersed in Freund's complete adjuvant.

免疫終了の2週間後に、免疫されたBalb/cマウスの脾臓を摘出し、106個の脾
細胞を得た。得られた脾細胞をミエローマ細胞とPEG(ポリエチレングリコール)の存
在下で融合させ培養した。増殖した細胞の上澄みを採取しELISA法により各抗体の有
無を調査した。
Two weeks after the end of immunization, the spleen of the immunized Balb / c mouse was excised and 106 splenocytes were obtained. The obtained splenocytes were fused and cultured in the presence of myeloma cells and PEG (polyethylene glycol). The supernatant of the proliferated cells was collected and examined for the presence or absence of each antibody by ELISA.

各抗体が陽性の細胞を限界希釈法により試験し、各抗体を産生している細胞を確認した
。この細胞を大量に培養し、Balb/cマウス腹腔に注射し、2週間後から3日おきに
腹水を採取してヒトヘモグロビンに対するモノクロール抗体とヒトグリコヘモグロビンA
1cに対するモノクロール抗体を得た。
Cells positive for each antibody were tested by the limiting dilution method, and cells producing each antibody were confirmed. These cells are cultured in large quantities, injected into the peritoneal cavity of Balb / c mice, and ascites is collected every 3 days from 2 weeks, and a monoclonal antibody against human hemoglobin and human glycohemoglobin A are collected.
Monoclonal antibody against 1c was obtained.

蛍光合成樹脂粒子の作製
ガラス製重合器に、水80重量部とドデシルスルホン酸ナトリウム1.5重量部を供給
し、攪拌してドデシルスルホン酸ナトリウムを溶解した後、スチレン20重量部、希土類
金属錯体(ユウロピウムに配位したヘキサフルオロアセチルアセトン・ トリオクチルフ
ォスフィンオキシド配位子錯体)4重量部及びアゾビスイソブチロニトリル0,15重量
部を供給し、冷却しながらホモジナイザーで高速分散し、乳化液を得た。
Preparation of fluorescent synthetic resin particles 80 parts by weight of water and 1.5 parts by weight of sodium dodecyl sulfonate are supplied to a glass polymerizer and stirred to dissolve sodium dodecyl sulfonate, and then 20 parts by weight of styrene, rare earth metal complex (Hexafluoroacetylacetone / trioctylphosphine oxide ligand complex coordinated to europium) 4 parts by weight and azobisisobutyronitrile 0,15 parts by weight are supplied and dispersed at high speed with a homogenizer while cooling to obtain an emulsion. Got.

得られた乳化液をホモジナイザーで高速分散しながら、窒素置換し、温水で80℃まで
昇温し、80℃で8時間重合して、体積平均粒子径が120nmの蛍光合成樹脂粒子を得
た。
The obtained emulsion was purged with nitrogen while being dispersed at high speed with a homogenizer, heated to 80 ° C. with warm water, and polymerized at 80 ° C. for 8 hours to obtain fluorescent synthetic resin particles having a volume average particle diameter of 120 nm.

抗ヒトグリコヘモグロビンA1c抗体吸着蛍光合成樹脂粒子の作製
0.05Mグリシン緩衝液(pH8.6)に抗ヒトグリコヘモグロビンA1c抗体を溶
解し、濃度が1mg/mlの抗体溶液を得た。
Preparation of anti-human glycohemoglobin A1c antibody-adsorbing fluorescent synthetic resin particles Anti-human glycohemoglobin A1c antibody was dissolved in 0.05 M glycine buffer (pH 8.6) to obtain an antibody solution having a concentration of 1 mg / ml.

上記の得られた蛍光合成樹脂粒子を0.05Mグリシン緩衝液(pH8.6)で3回洗
浄した後、蛍光合成樹脂粒子濃度が1.0重量%になるように0.05Mグリシン緩衝液
(pH8.6)に分散し、得られた分散液1mlに対し、得られた抗体溶液0.5mlを
添加し、35℃で1時間攪拌混合した。
The obtained fluorescent synthetic resin particles were washed three times with 0.05 M glycine buffer (pH 8.6), and then 0.05 M glycine buffer (so that the fluorescent synthetic resin particle concentration was 1.0% by weight ( 0.5 ml of the obtained antibody solution was added to 1 ml of the resulting dispersion, and the mixture was stirred and mixed at 35 ° C. for 1 hour.

次に、牛血清アルブミンの1.0重量%リン酸食塩緩衝液(pH7.2)を1ml添加
し、常温で1時間攪拌混合した後、遠心分離(15000rpm、1時間)し、リン酸食
塩緩衝液(pH7.2)で洗浄した。この遠心分離及び洗浄を3回行った後、得られた抗
ヒトグリコヘモグロビンA1c抗体吸着蛍光合成樹脂粒子に2mlのリン酸食塩緩衝液(
pH7.2)を添加し、超音波ホジナイザーで攪拌し、抗ヒトグリコヘモグロビンA1c
抗体吸着蛍光合成樹脂粒子の分散リン酸食塩緩衝液を得た。
Next, 1 ml of bovine serum albumin 1.0 wt% phosphate buffer solution (pH 7.2) was added, stirred and mixed at room temperature for 1 hour, centrifuged (15000 rpm, 1 hour), and phosphate buffer solution. Washed with liquid (pH 7.2). After performing this centrifugation and washing three times, 2 ml of a phosphate buffer solution (into the obtained anti-human glycohemoglobin A1c antibody-adsorbed fluorescent synthetic resin particles (
pH 7.2) was added, and the mixture was stirred with an ultrasonic homogenizer, and anti-human glycohemoglobin A1c was added.
A dispersed phosphate buffer solution of antibody-adsorbed fluorescent synthetic resin particles was obtained.

反応部の作製
導波路(A)として、長さ10mm、幅1mm、厚さ100μmの透明ポリメチルメタ
クリレートシートを使用し、ポリメチルメタクリレートシート(導波路(A))の反応部
13の位置を蒸留水で洗浄した後、ヒトヘモグロビンに対するモノクロール抗体及びヒト
グリコヘモグロビンA1cに対するモノクロール抗体を、濃度が1mg/mlになるよう
に0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)に溶解した緩衝液を、注射針で反応部13表
面に供給し、30℃で1時間静置した。
Production of reaction part As a waveguide (A), a transparent polymethyl methacrylate sheet having a length of 10 mm, a width of 1 mm and a thickness of 100 μm is used, and the position of the reaction part 13 of the polymethyl methacrylate sheet (waveguide (A)) is distilled. After washing with water, a buffer solution in which a monoclonal antibody against human hemoglobin and a monoclonal antibody against human glycohemoglobin A1c were dissolved in 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0) to a concentration of 1 mg / ml was prepared. The mixture was supplied to the surface of the reaction part 13 with an injection needle and allowed to stand at 30 ° C. for 1 hour.

次に、0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で洗浄した後、牛血清アルブミンの1
.0重量%リン酸食塩緩衝液(pH7.2)を供給し、30℃で1時間静置することによ
り、上記モノクロール抗体で被覆されていない反応部13表面を被覆した。
Next, after washing with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0), 1 of bovine serum albumin
. A 0 wt% phosphate buffer solution (pH 7.2) was supplied and allowed to stand at 30 ° C. for 1 hour to coat the surface of the reaction part 13 that was not covered with the above monoclonal antibody.

次いで、再度、0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)で洗浄した後、0.1Mトリ
ス塩酸緩衝液(pH9.0)で被覆してポリメチルメタクリレートシート(導波路(A)
)上に反応部13を形成した。
Next, after washing again with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0), it was covered with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0) and coated with a polymethyl methacrylate sheet (waveguide (A)
) The reaction part 13 was formed on the top.

光学的測定装置の作製
導波路(A)として、上記反応部13が作製された透明ポリメチルメタクリレートシー
トを使用し、光吸収層(C)としてABS樹脂とカーボンブラックよりなる、長さ10m
m、幅3mm、厚さ100μmの黒色ABS樹脂系シートを使用した。
A transparent polymethyl methacrylate sheet on which the reaction part 13 is produced is used as a waveguide (A) for producing an optical measuring device, and a light absorption layer (C) is made of ABS resin and carbon black and has a length of 10 m.
A black ABS resin sheet having a width of 3 mm, a width of 3 mm, and a thickness of 100 μm was used.

図1に示したように、黒色ABS樹脂系シート(光吸収層(C))の一面の周囲に厚さ
0.5mmの黒色ABS樹脂系シートよりなるスペーサー15を貼付し、その上に、反応
部13側が上になるようにポリメチルメタクリレートシート(導波路(A))を貼付し、
両者によって形成された空間に注射器で水16を注入して中間層(B)を形成して測定装
置を得た。
As shown in FIG. 1, a spacer 15 made of a black ABS resin sheet having a thickness of 0.5 mm is pasted around one surface of a black ABS resin sheet (light absorption layer (C)), and a reaction is performed thereon. A polymethylmethacrylate sheet (waveguide (A)) is pasted so that the part 13 side is up,
Water 16 was injected into the space formed by the both with a syringe to form an intermediate layer (B) to obtain a measuring device.

測定用血液試料の作製
被験者の血液を採取後、直ちに全血1ml当りフッ化ナトリウム(血液抗凝固剤)10
mg添加し、次いで、血液3μlを溶血試薬を添加し150倍に希釈して、希釈血液試料
を得た。
Preparation of blood sample for measurement Immediately after collecting the blood of a subject, sodium fluoride (blood anticoagulant) 10 per ml of whole blood
mg was added, and then 3 μl of blood was diluted 150-fold by adding a hemolysis reagent to obtain a diluted blood sample.

尚、溶血試薬は、ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル(Pharm
aceutical Inc社製、商品名「TritonX−100」)を0.1重量%
と除去試薬としてテトラポリリン酸0.1重量%を溶解してなる0.05Mリン酸緩衝液
(pH6.0)を使用した。
The hemolysis reagent was polyoxyethylene (10) octylphenyl ether (Pharm).
0.1% by weight of manufactured by Inc., Inc., trade name "TritonX-100")
A 0.05 M phosphate buffer (pH 6.0) obtained by dissolving 0.1% by weight of tetrapolyphosphate was used as a removal reagent.

得られた血液試料をA1c専用測定装置(液体クロマトグラフィ、京都第一科学社製、
商品名「Hi−AutoA1cHA−8121」に供給し、ヒトグリコヘモグロビンA1
c濃度を測定し、その結果に基づいて、血液試料に、更に、上記溶血試薬を添加しヒトグ
リコヘモグロビンA1c濃度3%、5%、10%及び12%の測定用血液試料を作製した
The obtained blood sample was measured using an A1c dedicated measuring device (liquid chromatography, manufactured by Kyoto Daiichi Kagakusha,
Supplied to the trade name “Hi-AutoA1cHA-8121” and human glycohemoglobin A1
c concentration was measured, and based on the result, the hemolysis reagent was further added to the blood sample to prepare blood samples for measurement having human glycohemoglobin A1c concentrations of 3%, 5%, 10% and 12%.

測定
得られた測定用血液試料に、過剰の抗ヒトグリコヘモグロビンA1c抗体吸着蛍光合成
樹脂粒子の分散リン酸食塩緩衝液を供給、混合した後、5分間静置し、得られた混合液5
0mlを光学的測定装置の反応部13に供給した。
Measurement To the obtained blood sample for measurement, an excessive anti-human glycohemoglobin A1c antibody-adsorbed fluorescent synthetic resin particle-dispersed phosphate buffer solution was mixed, and then allowed to stand for 5 minutes.
0 ml was supplied to the reaction unit 13 of the optical measuring device.

光源3としてキセノンランプを使用して0.1J/Flashの光線を2000回/秒
の間隔で1000回照射し、受光素子4としてフォトダイオードを使用し、導波路(A)
の出光側縁面11から出光してきた波長650nm付近の光線の強度を測定した。
Using a xenon lamp as the light source 3 and irradiating a light beam of 0.1 J / Flash 1000 times at an interval of 2000 times / second, using a photodiode as the light receiving element 4, a waveguide (A)
The intensity of a light beam having a wavelength of about 650 nm emitted from the light emitting side edge surface 11 was measured.

得られた光線強度とヒトグリコヘモグロビンA1c濃度をグラフにプロットしたところ
直線のグラフが得られ、上記光学的測定装置でヒトグリコヘモグロビンA1c濃度を測定
することができることが分かった。
When the obtained light intensity and the human glycohemoglobin A1c concentration were plotted on a graph, a linear graph was obtained, and it was found that the human glycohemoglobin A1c concentration can be measured with the above optical measuring device.

透明な導波路の表面に透明な中間層と光吸収層が積層された本発明の光学的測定装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical measuring device of this invention by which the transparent intermediate | middle layer and the light absorption layer were laminated | stacked on the surface of the transparent waveguide. 図1の中間層と反対側の表面に光遮光性層が積層された光学的測定装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical measuring apparatus with which the light-shielding layer was laminated | stacked on the surface on the opposite side to the intermediate | middle layer of FIG. 図1の中間層と反対側の表面に透明な中間層と光遮光性層が積層された光学的測定装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical measuring device with which the transparent intermediate | middle layer and the light-shielding layer were laminated | stacked on the surface on the opposite side to the intermediate | middle layer of FIG. 図1の中間層と反対側の表面に透明な中間層と光吸収層が積層された光学的測定装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical measuring device by which the transparent intermediate | middle layer and the light absorption layer were laminated | stacked on the surface on the opposite side to the intermediate | middle layer of FIG. 図1の中間層と反対側の表面に透明な中間層と光吸収層と光遮光性層が積層された光学的測定装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical measuring device with which the transparent intermediate | middle layer, the light absorption layer, and the light-shielding layer were laminated | stacked on the surface on the opposite side to the intermediate | middle layer of FIG. 導波路の表面に複数の反応部が形成された光学的測定装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the optical measuring device in which the some reaction part was formed in the surface of a waveguide. 光学的測定装置をもちいて特異的結合物の光学的測定方法の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the optical measuring method of a specific binding material using an optical measuring device. 蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと、被測定物質と、第1の特異的結合メンバーが結合した特異的結合物が反応部表面に固定されている状態を示す模式図である。A state in which a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound, a substance to be measured, and a specific binding substance to which the first specific binding member is bound are immobilized on the reaction surface. It is a schematic diagram.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学的測定装置
A 導波路
B 中間層
C 光吸収層
D 光遮光層
2 流体試料
3 光源
4 受光素子
5 第1の特異的結合メンバー
6 被測定物質
7 第2の特異的結合メンバー
8 蛍光標識又は光散乱標識
9 特異的結合物
11 出光側縁面
13 反応部
15 スペーサー
16 水
17 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical measuring apparatus A Waveguide B Intermediate | middle layer C Light absorption layer D Light light shielding layer 2 Fluid sample 3 Light source 4 Light receiving element 5 1st specific binding member 6 Measured substance 7 2nd specific binding member 8 Fluorescent label Or light scattering label 9 Specific binding substance 11 Light emission side edge surface 13 Reaction part 15 Spacer 16 Water 17 Convex part

Claims (14)

流体試料中の特異的結合物を光学的に測定する装置であって、
蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと結合した被測定物質と
、特異的に結合して前記特異的結合物を構成しうる第1の特異的結合メンバーが、一表面
に固定されている反応部と、出光側縁面を有する透明な導波路の他表面に透明な中間層及
び光吸収層が順次積層されており、導波路の屈折率をnw 、中間層の屈折率をnm 、流料
の屈折率をns とすると、各屈折率が下記式(1)を満足することを特徴とする光学的測
定装置。
w >nm ≧ns ・・・(1)
An apparatus for optically measuring a specific binding substance in a fluid sample, comprising:
A substance to be measured bound to a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound, and a first specific binding member that can specifically bind to form the specific bound substance, A transparent intermediate layer and a light absorbing layer are sequentially laminated on the other surface of the transparent waveguide having the reaction portion fixed on the surface and the light-exit-side edge, and the refractive index of the waveguide is n w An optical measuring device characterized in that each refractive index satisfies the following formula (1), where n m is the refractive index of the liquid and n s is the refractive index of the flow material.
n w > n m ≧ n s (1)
導波路の前記一表面に、光遮光性層が反応部を除いて積層されていることを特徴とする
請求項1記載の光学的測定装置。
2. The optical measuring device according to claim 1, wherein a light shielding layer is laminated on the one surface of the waveguide except for a reaction portion.
導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層及び光遮光性層が反応部を除いて順次積層
されていることを特徴とする請求項1記載の光学的測定装置。
2. The optical measurement apparatus according to claim 1, wherein a transparent second intermediate layer and a light-shielding layer are sequentially laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction portion.
導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層及び第2の光吸収層が反応部を除いて順次
積層されていることを特徴とする請求項1記載の光学的測定装置。
2. The optical measurement apparatus according to claim 1, wherein a transparent second intermediate layer and a second light absorption layer are sequentially laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction portion.
導波路の前記一表面に、透明な第2の中間層、第2の光吸収層及び光遮光性層が反応部
を除いて順次積層されていることを特徴とする請求項1記載の光学的測定装置。
2. The optical device according to claim 1, wherein a transparent second intermediate layer, a second light absorption layer, and a light shielding layer are sequentially laminated on the one surface of the waveguide except for the reaction portion. measuring device.
導波路の前記一表面に、複数の反応部が形成されていることを特徴とする請求項1〜5
のいずれか1項記載の光学的測定装置。
6. A plurality of reaction portions are formed on the one surface of the waveguide.
The optical measuring device according to any one of the above.
導波路が、ガラス、石英、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹
脂及びポリスチレン系樹脂よりなる群から選ばれた材料よりなることを特徴とする請求項
1〜6のいずれか1項記載の光学的測定装置。
The optical waveguide according to any one of claims 1 to 6, wherein the waveguide is made of a material selected from the group consisting of glass, quartz, acrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, and polystyrene resin. Measuring device.
中間層が、流体試料の屈折率をns とほぼ同一の屈折率を有する物質であることを特徴
とする請求項1〜7のいずれか1項記載の光学的測定装置。
The optical measurement apparatus according to claim 1, wherein the intermediate layer is a substance having a refractive index of the fluid sample substantially equal to n s .
中間層が、水又はアクリル系樹脂粘着剤であることを特徴とする請求項8記載の光学的
測定装置。
The optical measuring apparatus according to claim 8, wherein the intermediate layer is water or an acrylic resin adhesive.
導波路の出光側縁面から反応部までの距離が、蛍光又は散乱光が導波路内を全反射し
て伝播する1往復の距離の2倍以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項
記載の光学的測定装置。
10. The distance from the light output side edge surface of the waveguide to the reaction portion is at least twice as long as one round-trip distance in which fluorescence or scattered light propagates by total reflection in the waveguide. The optical measuring device according to any one of the above.
蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと、被測定物質を含む
流体試料を、請求項1〜10項のいずれか1項記載の光学的測定装置の反応部に供給し、
被測定物質を介して、蛍光標識又は光散乱標識が結合された第2の特異的結合メンバーと
、反応部に固定された第1の特異的結合メンバーとを結合させ、特異的結合物を形成した
後、該特異的結合物に光線を照射し、蛍光標識又は光散乱標識によって変換又は散乱され
た蛍光又は散乱光を導波路に導入し、導波路を反射しながら伝播し、出光側縁面から出光
した蛍光又は散乱光を受光素子で測定することを特徴とする特異的結合物の光学的測定方
法。
A fluid sample containing a second specific binding member to which a fluorescent label or a light scattering label is bound and a substance to be measured is supplied to the reaction part of the optical measurement device according to any one of claims 1 to 10. And
The second specific binding member to which the fluorescent label or the light scattering label is bound is bound to the first specific binding member fixed to the reaction part via the substance to be measured to form a specific binding substance. After that, the specific binding substance is irradiated with light, the fluorescent or scattered light converted or scattered by the fluorescent label or the light scattering label is introduced into the waveguide, propagated while reflecting the waveguide, and the light emitting side edge surface A method for optically measuring a specific binding substance, which comprises measuring fluorescence or scattered light emitted from a light-receiving element.
被測定物質が抗体又は抗原であり、第1の特異的結合メンバーと第2の特異的結合メン
バーはそれに特異的に結合する抗原又は抗体であることを特徴とする請求項11記載の特
異的結合物の光学的測定方法。
The specific binding according to claim 11, wherein the substance to be measured is an antibody or an antigen, and the first specific binding member and the second specific binding member are an antigen or an antibody that specifically binds thereto. Optical measurement method for objects.
蛍光標識が、希土類金属錯体であることを特徴とする請求項11又は12記載の特異的
結合物の光学的測定方法。
The method for optically measuring a specific binding substance according to claim 11 or 12, wherein the fluorescent label is a rare earth metal complex.
蛍光標識が、蛍光を発生する化合物を含有する合成樹脂粒子であることを特徴とする請
求項11、12又は13記載の特異的結合物の光学的測定方法。
14. The method for optically measuring a specific binding substance according to claim 11, wherein the fluorescent label is a synthetic resin particle containing a compound that generates fluorescence.
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