JP2008185529A - Method and device for detecting substance to be detected - Google Patents

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公太郎 井手上
Miyuki Omi
みゆき 近江
Mitsuko Yui
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Eiichi Tamiya
栄一 民谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly perform the separation operation of a reacted substance and an unreacted substance with high reaction efficiency and to easily identify the signal from a label substance after reaction. <P>SOLUTION: A color developing substance is bonded to a bead carrier by utilizing the specific bond of the substance to be detected in a sample and a bonding substance for recognizing the substance to be detected and, after the color developing substance bonded to the color developing substance bonded to the bead carrier is separated by sedimenting the bead carrier on the bottom part of a container as a sediment by centrifugal separation, the signal originating from the color developing substance in the sediment observed from the outside of the container is used as an index to detect the substance to be detected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、遠心分離を利用した被検物質の検出方法、及び前記検出方法に用いる検出デバイスに関する。   The present invention relates to a detection method of a test substance using centrifugation and a detection device used in the detection method.

サンプル中の被検物質を競合的又は非競合的に検出する際に用いられる担体の一種としてビーズ担体が知られている。ビーズ担体は、96穴プレートのような平板に比べて反応効率が良好である点で有利であり、例えば凝集法等に利用されている。凝集法とは、被検物質を認識する特異的結合物質をポリスチレンビーズ等のビーズ担体に固定化し、被検物質の結合に伴うビーズ担体の凝集を指標として被検物質を検出するものである。例えば特許文献1においては、被検試料中の抗原性物質を不溶性担体粒子に吸着若しくは結合させ、該抗原性物質に特異的に反応するモノクローナル抗体を反応させた後に、該モノクローナル抗体に選択的に結合する第二抗体を更に反応させて、不溶性担体粒子を選択的に凝集させる凝集イムノアッセイ法が提案されている。   A bead carrier is known as one type of carrier used when competitively or non-competitively detecting a test substance in a sample. The bead carrier is advantageous in that the reaction efficiency is better than that of a flat plate such as a 96-well plate, and is used, for example, in the aggregation method. In the agglutination method, a specific binding substance that recognizes a test substance is immobilized on a bead carrier such as polystyrene beads, and the test substance is detected using the aggregation of the bead carrier accompanying the binding of the test substance as an index. For example, in Patent Document 1, an antigenic substance in a test sample is adsorbed or bound to insoluble carrier particles, and after reacting with a monoclonal antibody that specifically reacts with the antigenic substance, the monoclonal antibody is selectively selected. An aggregation immunoassay method has been proposed in which a second antibody to be bound is further reacted to selectively aggregate insoluble carrier particles.

一方、ビーズ担体を用いて被検物質を検出する方法として、前述の凝集法以外の方法も知られている。例えば特許文献2においては、ビーズを用いた特異的結合反応を行った後、ビーズに結合した蛍光又は発光標識物質を検出することよりサンプル中の目的物質を測定する方法において、反応後浮遊しているビーズを例えば遠心分離により底面に沈降させ、それを底面に保持したまま励起光を照射し、生じた蛍光又は発光を測定する測定方法が記載されている。
特開平6−167495号公報 特開2004−028682号公報
On the other hand, methods other than the agglutination method described above are also known as methods for detecting a test substance using a bead carrier. For example, in Patent Document 2, after performing a specific binding reaction using beads, a method of measuring a target substance in a sample by detecting a fluorescent or luminescent labeling substance bound to the beads, For example, a measurement method is described in which a bead is sedimented on the bottom surface by, for example, centrifugation, irradiated with excitation light while being held on the bottom surface, and the generated fluorescence or luminescence is measured.
JP-A-6-167495 JP 2004-028862 A

しかしながら、前述の特許文献1に記載されるような凝集法では、特異的な反応を行う抗原が1つ以上の認識部位を有する必要がある。このため、複数の認識部位をとれないホルモンのような低分子生体材料を検出することができないという問題がある。   However, in the agglutination method described in Patent Document 1 described above, an antigen that performs a specific reaction needs to have one or more recognition sites. For this reason, there is a problem that a low-molecular biomaterial such as a hormone that cannot take a plurality of recognition sites cannot be detected.

また、前述の特許文献2には、遠心分離によりビーズを底面に沈降させることが記載されているが、標識物質として金コロイド粒子等の発色物質を用いることについては記載されていない。特許文献2に記載される技術においては、標識物質に発光物質又は蛍光物質を用いているが、発光物質又は蛍光物質由来のシグナルを読み取るには大掛かりな装置が必要である等の不都合がある。   Moreover, although the above-mentioned Patent Document 2 describes that the beads are settled on the bottom surface by centrifugation, it does not describe the use of a coloring material such as gold colloid particles as a labeling material. In the technique described in Patent Document 2, a luminescent substance or a fluorescent substance is used as a labeling substance. However, there is a disadvantage that a large apparatus is required to read a signal derived from the luminescent substance or the fluorescent substance.

本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、反応効率が高く、反応物と未反応物の分離操作を迅速に行うことが可能であり、反応後の標識物からのシグナルを容易に判別することが可能な被検物質の検出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、前記検出方法に用いられて好適な検出デバイスに関する。   The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, has high reaction efficiency, can perform a separation operation of a reactant and an unreacted substance quickly, and can be performed from a labeled substance after reaction. It is an object of the present invention to provide a method for detecting a test substance capable of easily discriminating a signal. The present invention also relates to a detection device suitable for use in the detection method.

前述の課題を解決するために、本発明に係る検出方法は、サンプル中の被検物質と前記被検物質を認識する結合物質との特異的結合を利用してビーズ担体に発色物質を結合させ、遠心分離によって前記ビーズ担体を沈降物として容器底部に沈降させることにより前記ビーズ担体に結合した発色物質と結合していない発色物質とを分離した後、前記容器の外側から観察される前記沈降物中の前記発色物質由来のシグナルを指標として前記被検物質を検出することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the detection method according to the present invention uses a specific binding between a test substance in a sample and a binding substance that recognizes the test substance to bind the coloring substance to the bead carrier. The sediment observed from the outside of the container after separating the colored substance bound to the bead carrier from the uncolored substance by separating the bead carrier as a sediment at the bottom of the container by centrifugation. The test substance is detected using a signal derived from the color developing substance therein as an index.

以上のような検出方法では、ビーズ担体に結合した標識用発色物質と未反応の標識用発色物質との分離を遠心分離により行うので、ビーズ担体と発色物質とでそれぞれの沈降係数を適切に設定することで、これらの短時間で簡単な分離が実現される。また、担体としてビーズ担体を用いることで、平板状の担体に比較して反応効率が高くなるので、検出に要する時間が短くなる。さらに、標識物質として目視により判別可能な発色物質を用いるので、迅速且つ簡便な検出に有効である。   In the detection method as described above, the labeling color substance bound to the bead carrier and the unreacted labeling color substance are separated by centrifugation, so the respective sedimentation coefficients are set appropriately for the bead carrier and the color substance. By doing so, these simple separations are realized in a short time. Further, by using a bead carrier as a carrier, the reaction efficiency is higher than that of a flat carrier, and therefore the time required for detection is shortened. Furthermore, since a coloring substance that can be visually discriminated is used as the labeling substance, it is effective for quick and simple detection.

また、本発明に係る検出デバイスは、反応溶液が収容される反応部と、前記反応部の底面に開口し、前記反応部より内径が狭く形成された透明な分離検出部とを備え、前記分離検出部の内部に前記反応溶液が収容されていないことを特徴とする。   In addition, the detection device according to the present invention includes a reaction unit in which a reaction solution is accommodated, and a transparent separation detection unit that is open at a bottom surface of the reaction unit and has an inner diameter narrower than the reaction unit, and the separation The reaction solution is not contained in the detection unit.

少量のサンプルを遠心処理するためには、円錐状のマイクロチューブが一般的に利用されるが、沈降物の集積する箇所が不定であり、そのうえ沈降物が壁面に広がってしまうため、堆積物における発色物質の密度が低くなり、発色物質由来のシグナル強度が低くなることがある。   In order to centrifuge a small amount of sample, a conical microtube is generally used. However, the place where the sediment accumulates is indefinite, and the sediment spreads on the wall. The density of the chromogenic material may decrease, and the signal intensity derived from the chromogenic material may decrease.

これに対し、本発明の検出デバイスにおいては、分離検出部が形成された容器を用いるので、サンプルと反応溶液との反応後に検出デバイスを遠心処理したとき、沈降係数の大きなビーズ担体は内径の狭い分離検出部に沈降し、ビーズ担体に結合した標識用発色物質は透明な分離検出部の底面に高濃度に集積させられる。一方、分離検出部より内径の広い反応部においてサンプルと反応溶液とを反応させるので、充分な反応効率が確保される。しかも、反応の際分離検出部には反応溶液を存在させないので、内径の広い反応部で反応を行うことができ、また、反応溶液全体をサンプルとの反応に寄与させることができる。このため反応溶液とサンプルとの反応効率はより高いものとなる。したがって、サンプルと反応溶液との反応時間及び遠心処理に要する時間の両方の短縮が実現されるとともに、沈降物中の発色物質由来の発色シグナル強度の向上も達成される。   On the other hand, in the detection device of the present invention, since the container in which the separation detection unit is formed is used, when the detection device is centrifuged after the reaction between the sample and the reaction solution, the bead carrier having a large sedimentation coefficient has a narrow inner diameter. The labeling color substance that settles on the separation detection unit and binds to the bead carrier is accumulated at a high concentration on the bottom surface of the transparent separation detection unit. On the other hand, since the sample and the reaction solution are reacted in the reaction part having a larger inner diameter than the separation detection part, sufficient reaction efficiency is ensured. In addition, since no reaction solution is present in the separation detection unit during the reaction, the reaction can be performed in the reaction unit having a wide inner diameter, and the entire reaction solution can contribute to the reaction with the sample. For this reason, the reaction efficiency between the reaction solution and the sample becomes higher. Therefore, it is possible to reduce both the reaction time of the sample and the reaction solution and the time required for the centrifugation, and to improve the color signal intensity derived from the color developing substance in the sediment.

本発明によれば、被検物質の有無又は濃度を迅速、簡単且つ明瞭に知ることができる。また、例えばELISA等のように反応物と未反応物との分離操作のための洗浄が不要であるため、デバイス構造を単純化することができる。   According to the present invention, the presence / absence or concentration of a test substance can be quickly, easily and clearly known. In addition, the device structure can be simplified because washing for separating the reactants from the unreacted materials is not required, such as ELISA.

以下、本発明を適用した検出方法及び検出デバイスについて、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a detection method and a detection device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、サンプル中の被検物質と被検物質を認識する結合物質との特異的結合を利用してビーズ担体に発色物質を結合させる。次に、遠心分離によってビーズ担体を沈降物として容器底部に沈降させることにより、ビーズ担体に結合した発色物質と未反応の発色物質とを分離する。次に、容器の外側から観察される沈降物中の発色物質由来のシグナルを指標として被検物質を検出する。   First, the coloring substance is bound to the bead carrier using specific binding between the test substance in the sample and the binding substance that recognizes the test substance. Next, the bead carrier is sedimented as a sediment to the bottom of the container by centrifugation, thereby separating the coloring substance bound to the bead carrier and the unreacted coloring substance. Next, the test substance is detected using a signal derived from the coloring substance in the sediment observed from the outside of the container as an index.

本発明においては、例えばホルモン等の低分子、ファージ等のウイルス等、あらゆる物質を被検物質とすることができる。被検物質を認識する結合物質には、被検物質に特異的に結合する物質を適宜選択すればよい。被検物質と結合物質の組み合わせとしては、例えば抗原−抗体の組合せが挙げられる。結合物質として用いられる抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体のいずれであってもよい。なお、被検物質と結合物質の組み合わせとしては、被検物質とこれに特異的に結合する物質であれば、抗原−抗体の組合せと同様、本発明の効果を得ることができる。例えば、核酸−核酸、核酸−核酸結合タンパク質、レクチン−糖鎖、又はレセプター−リガンドの組み合わせが挙げられる。被検物質−結合物質の関係の順序は、前記と逆でもよい。   In the present invention, for example, any substance such as a small molecule such as a hormone or a virus such as a phage can be used as a test substance. As the binding substance that recognizes the test substance, a substance that specifically binds to the test substance may be appropriately selected. Examples of the combination of the test substance and the binding substance include an antigen-antibody combination. The antibody used as the binding substance may be either a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. In addition, as the combination of the test substance and the binding substance, the effect of the present invention can be obtained in the same manner as the antigen-antibody combination as long as it is a substance that specifically binds to the test substance. Examples include nucleic acid-nucleic acid, nucleic acid-nucleic acid binding protein, lectin-sugar chain, or receptor-ligand combination. The order of the test substance-binding substance relationship may be reversed.

発色物質としては、標識物質として用いられる公知の発色物質を制限無く用いることができる。例えば金、白金、銀等の金属微粒子やそれらのコロイド粒子等を用いることができる。中でも金コロイド粒子は明瞭な発色が得られるため好ましい。   As the color former, a known color substance used as a labeling substance can be used without limitation. For example, metal fine particles such as gold, platinum, silver, and colloidal particles thereof can be used. Among these, colloidal gold particles are preferable because a clear color can be obtained.

ビーズ担体としては、標識用発色物質より沈降係数の大きいビーズ担体を用いることができる。遠心分離に要する時間を短縮するためには、標識用発色物質より十分に沈降係数の大きいビーズ担体を用いることが好ましい。具体的には、ビーズ担体として、発色物質の沈降係数の10倍より大きい沈降係数を有するビーズ担体を用いることが好ましい。例えばs(沈降係数)=1×10−11以上のビーズ担体を用いることが好ましい。 As the bead carrier, a bead carrier having a larger sedimentation coefficient than the labeling coloring substance can be used. In order to shorten the time required for the centrifugation, it is preferable to use a bead carrier having a sufficiently larger sedimentation coefficient than the labeling coloring material. Specifically, it is preferable to use a bead carrier having a sedimentation coefficient larger than 10 times the sedimentation coefficient of the coloring substance. For example, it is preferable to use a bead carrier with s (sedimentation coefficient) = 1 × 10 −11 or more.

ただし、ビーズ担体の沈降係数を発色物質より大きくし過ぎると、反応溶液中で自らの重みにより沈降する等の不都合を生じる。このため、ビーズ担体は反応溶液中で浮遊状態を維持していることが好ましい。また、特異的結合を利用して被検物質をビーズ担体に結合させる場合の反応効率が高くなることから、反応溶液中でブラウン運動するビーズ担体がより好ましく、このようなビーズ担体としては例えばs(沈降係数)=1×10−9以下のビーズ担体が挙げられる。 However, if the sedimentation coefficient of the bead carrier is made larger than that of the color developing substance, inconvenience such as sedimentation due to its own weight in the reaction solution occurs. For this reason, it is preferable that the bead carrier is kept floating in the reaction solution. In addition, since the reaction efficiency when the test substance is bound to the bead carrier using specific binding is increased, a bead carrier that performs Brownian motion in the reaction solution is more preferable. (Sedimentation coefficient) = 1 × 10 −9 or less bead carrier.

ビーズ担体を構成する材料としては、この種のビーズ担体に用いられる材料を制限無く用いることができる。例えばポリスチレン等のラテックスビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ等を例示することができる。特にビーズ担体は、透明材料で構成されていることが好ましい。透明材料で構成されたビーズ担体を用いると、沈降物中の発色物質をビーズ担体を透かして見ることができるため、強い発色強度を得ることができ、容易に発色を確認することができる。粒径70nm以下の透明材料で構成されているビーズ担体は、その凝集物も透明であるため好ましい材料である。   As a material constituting the bead carrier, a material used for this kind of bead carrier can be used without limitation. For example, latex beads such as polystyrene, silica beads, glass beads and the like can be exemplified. In particular, the bead carrier is preferably made of a transparent material. When a bead carrier made of a transparent material is used, the color developing substance in the sediment can be seen through the bead carrier, so that a strong color intensity can be obtained and the color development can be easily confirmed. A bead carrier composed of a transparent material having a particle size of 70 nm or less is a preferable material because its aggregate is also transparent.

反応効率の向上の観点から、ビーズ担体の粒径は5μm以下であることが好ましい。粒径が5μmを超えると抗原抗体反応のような特異的結合反応の効率が悪く、反応時間を短くすることができないからである。例えばポリスチレンの場合は、500nm〜5μmとすることが好ましく、1μm〜3μmとすることがより好ましい。ポリスチレンより比重の大きいシリカビーズの場合は、50nm〜100nmとすることが好ましい。   From the viewpoint of improving reaction efficiency, the particle size of the bead carrier is preferably 5 μm or less. This is because if the particle size exceeds 5 μm, the efficiency of a specific binding reaction such as an antigen-antibody reaction is poor, and the reaction time cannot be shortened. For example, in the case of polystyrene, the thickness is preferably 500 nm to 5 μm, and more preferably 1 μm to 3 μm. In the case of silica beads having a specific gravity greater than that of polystyrene, the thickness is preferably 50 nm to 100 nm.

サンプル中の被検物質と前記被検物質を認識する結合物質との特異的結合を利用してビーズ担体に発色物質を結合させる工程は、競合法、サンドイッチ法のいずれを利用してもよい。   Either the competitive method or the sandwich method may be used as the step of binding the coloring substance to the bead carrier by using the specific binding between the test substance in the sample and the binding substance that recognizes the test substance.

遠心分離の条件は、特異的結合反応により標識物質が結合したビーズ担体と、未反応の発色物質標識結合物質とを分離できる条件とすればよい。このような遠心条件は、サンプル量や遠心分離時間に依存して適宜変わってくるが、例えば、2000〜6000gとすることができる。   The conditions for centrifugation may be such that the bead carrier to which the labeling substance is bound by the specific binding reaction can be separated from the unreacted coloring substance label-binding substance. Such centrifugation conditions vary as appropriate depending on the amount of sample and the centrifugation time, and can be, for example, 2000 to 6000 g.

沈降物中の発色物質由来のシグナルを判別するには、目視を利用することが最も容易である。なお、発色物質由来のシグナルの判別に例えば吸光度計やデンシトメーター等の公知の読み取り装置を利用してもよいが、この場合も、例えば発光標識物質や蛍光標識物質由来のシグナルを読み取る場合に比較して、小型でシンプルな装置で済むという利点がある。   In order to distinguish a signal derived from a coloring substance in the sediment, it is easiest to use visual observation. For example, a known reading device such as an absorptiometer or a densitometer may be used to discriminate a signal derived from a coloring substance. In this case, too, for example, when a signal derived from a luminescent labeling substance or a fluorescent labeling substance is read. In comparison, there is an advantage that a small and simple device can be used.

以下、本発明の検出方法の一実施形態として、競合法を利用した検出方法について図1を参照しながら説明する。競合法は、複数の認識部位を持たない低分子化合物を被検物質とする場合に有効な方法である。   Hereinafter, as an embodiment of the detection method of the present invention, a detection method using a competition method will be described with reference to FIG. The competition method is an effective method when a low-molecular compound having no plurality of recognition sites is used as a test substance.

先ず、被検物質を含むサンプル溶液と、金コロイド粒子で標識した抗体(金コロイド標識抗体)を含む溶液とを用意する。金コロイド標識抗体に用いた抗体は、被検物質を認識するモノクローナル抗体である。これら溶液を混合し、反応させる。サンプル溶液中に被検物質としての抗原が含まれている場合には、抗原抗体反応によって被検物質と金コロイド標識抗体とが特異的に結合する。   First, a sample solution containing a test substance and a solution containing an antibody labeled with colloidal gold particles (gold colloid labeled antibody) are prepared. The antibody used for the colloidal gold labeled antibody is a monoclonal antibody that recognizes a test substance. These solutions are mixed and reacted. When an antigen as a test substance is contained in the sample solution, the test substance and the colloidal gold labeled antibody are specifically bound by the antigen-antibody reaction.

一方、被検物質を固定化したビーズ担体(ポリスチレンビーズ)を含む溶液を用意しておく。この被検物質を固定化したビーズ担体を含む溶液を、抗原抗体反応後の溶液と混合する。すると、金コロイド標識抗体のうち被検物質との未反応物は、抗原抗体反応によってビーズ担体上の被検物質と特異的に結合し、ビーズ担体に結合する。一方、既に被検物質が結合した金コロイド標識抗体(金コロイド標識抗体−被検物質複合体)は、ビーズ担体上の被検物質とは反応せず、溶液中に分散した状態が維持される。   On the other hand, a solution containing a bead carrier (polystyrene beads) on which a test substance is immobilized is prepared. The solution containing the bead carrier on which the test substance is immobilized is mixed with the solution after the antigen-antibody reaction. Then, the unreacted substance with the test substance in the gold colloid-labeled antibody specifically binds to the test substance on the bead carrier by the antigen-antibody reaction and binds to the bead carrier. On the other hand, the colloidal gold-labeled antibody (gold colloid-labeled antibody-test substance complex) already bound with the test substance does not react with the test substance on the bead carrier and remains dispersed in the solution. .

その後の溶液を適切な条件(例えば3250g、15秒間)で遠心処理すると、ビーズ担体に結合していない金コロイド標識抗体−被検物質複合体は上清に分散した状態のままである一方、被検物質を介してビーズ担体に結合した金コロイド標識抗体はビーズ担体とともに容器底部に沈降し、これらが分離される。この沈降物を容器外部から例えば目視により観察する。このとき、競合法を利用しているので、サンプル溶液中の被検物質濃度が高いほど沈降物中の金コロイド粒子の量が減り、発色強度は弱くなる。このため、得られた沈降物の発色強度を指標としてサンプル溶液中の被検物質を定性的に検出することができる。また、予め被検物質濃度と発色強度との相関を求めておくことで、サンプル溶液中の被検物質を定量的に検出することができる。   When the subsequent solution is centrifuged under appropriate conditions (eg, 3250 g, 15 seconds), the colloidal gold-labeled antibody-test substance complex that is not bound to the bead carrier remains dispersed in the supernatant, while The colloidal gold-labeled antibody bound to the bead carrier via the test substance settles together with the bead carrier at the bottom of the container, and these are separated. This sediment is observed from the outside of the container, for example, visually. At this time, since the competitive method is used, the higher the concentration of the test substance in the sample solution, the smaller the amount of colloidal gold particles in the sediment and the weaker the color development intensity. Therefore, the test substance in the sample solution can be detected qualitatively using the color development intensity of the obtained sediment as an index. Further, by obtaining the correlation between the test substance concentration and the color development intensity in advance, the test substance in the sample solution can be quantitatively detected.

以下、本発明の検出方法の第2の実施形態として、サンドイッチ法を利用した検出方法について、図2を参照しながら説明する。   Hereinafter, as a second embodiment of the detection method of the present invention, a detection method using a sandwich method will be described with reference to FIG.

先ず、第1の実施形態と同様に、被検物質を含むサンプル溶液と金コロイド標識抗体を含む溶液とを用意し、これらを混合する。   First, as in the first embodiment, a sample solution containing a test substance and a solution containing a gold colloid-labeled antibody are prepared and mixed.

一方、被検物質に対し特異的に結合し、且つ、金コロイド標識抗体とは異なる認識部位で抗原に結合する第2の特異的結合物質(第二抗体)を用意し、この第二抗体を固定化したビーズ担体を含む溶液を用意しておく。この第二抗体を固定化したビーズ担体を含む溶液を、抗原抗体反応後の溶液と混合する。なお、金コロイド標識抗体とビーズ担体とを同時にサンプルと反応させてもよい。すると、被検物質が結合した金コロイド標識抗体(金コロイド標識抗体−被検物質複合体)は、抗原抗体反応によってビーズ担体上の第二抗体と特異的に結合し、ビーズ担体に結合する。一方、未反応の金コロイド標識抗体は、ビーズ担体上の第二抗体とは反応せず、溶液中に分散した状態が維持される。   On the other hand, a second specific binding substance (second antibody) that specifically binds to the test substance and binds to the antigen at a recognition site different from the colloidal gold labeled antibody is prepared. A solution containing the immobilized bead carrier is prepared. The solution containing the bead carrier on which the second antibody is immobilized is mixed with the solution after the antigen-antibody reaction. The colloidal gold labeled antibody and the bead carrier may be reacted with the sample at the same time. Then, the gold colloid labeled antibody (gold colloid labeled antibody-test substance complex) to which the test substance is bound specifically binds to the second antibody on the bead carrier by the antigen-antibody reaction, and binds to the bead carrier. On the other hand, the unreacted colloidal gold labeled antibody does not react with the second antibody on the bead carrier, and is maintained in a dispersed state in the solution.

これを適切な条件(例えば3250g、15秒間)で遠心分離すると、ビーズ担体に結合していない金コロイド標識抗体は上清に分散した状態のままである一方、第二抗体を介してビーズ担体に結合した金コロイド標識抗体−被検物質複合体は、ビーズ担体とともに容器底部に沈降する。この沈殿物を容器外部から例えば目視により観察する。サンドイッチ法を利用しているので、サンプル溶液中の被検物質濃度が高いほど沈降物中の金コロイド粒子の量が増え、発色強度は強くなる。このため、得られた沈降物の発色強度を指標としてサンプル溶液中の被検物質を定性的に検出することができる。また、予め被検物質濃度と発色強度との相関を求めておくことで、サンプル溶液中の被検物質を定量的に検出することができる。   When this is centrifuged under appropriate conditions (for example, 3250 g, 15 seconds), the colloidal gold-labeled antibody not bound to the bead carrier remains dispersed in the supernatant, while the second antibody is passed through the bead carrier. The bound gold colloid-labeled antibody-test substance complex settles together with the bead carrier at the bottom of the container. This precipitate is observed, for example, visually from the outside of the container. Since the sandwich method is used, the higher the concentration of the test substance in the sample solution, the greater the amount of colloidal gold particles in the sediment and the stronger the color development intensity. Therefore, the test substance in the sample solution can be detected qualitatively using the color development intensity of the obtained sediment as an index. Further, by obtaining the correlation between the test substance concentration and the color development intensity in advance, the test substance in the sample solution can be quantitatively detected.

以下、前述の検出方法の実施に用いられて好適な検出デバイスについて説明する。
図3に、本発明の検出デバイスの一例を示す。検出デバイスは、透明な合成樹脂等により形成された透明容器10と、透明容器10内に収容された反応溶液20とを含んで構成される。
Hereinafter, a detection device suitable for use in the above-described detection method will be described.
FIG. 3 shows an example of the detection device of the present invention. The detection device includes a transparent container 10 made of a transparent synthetic resin or the like, and a reaction solution 20 accommodated in the transparent container 10.

透明容器10は、上面が開口した反応部11と、反応部11の底面に開口した分離検出部12とから構成され、反応部11と分離検出部12とが疎水性樹脂により一体的に形成されている。反応部11の開口部から中途部までは略円筒状とされるとともに、底面は前記ビーズ担体の遠心移動を妨げない程度に略円弧状をなしており、反応溶液20が収容保持されている。底面が略円弧状とされることで、反応部11の体積に対する外形寸法が小さくなり、反応効率を高めることができる。   The transparent container 10 includes a reaction unit 11 having an open top surface and a separation detection unit 12 having an opening on the bottom surface of the reaction unit 11. The reaction unit 11 and the separation detection unit 12 are integrally formed of a hydrophobic resin. ing. From the opening of the reaction part 11 to the middle part, it has a substantially cylindrical shape, and the bottom surface has a substantially arc shape to the extent that the centrifugal movement of the bead carrier is not hindered, and the reaction solution 20 is held and held. By making the bottom face substantially arc-shaped, the outer dimension with respect to the volume of the reaction portion 11 is reduced, and the reaction efficiency can be increased.

分離検出部12は、反応部11より内径が狭くされるとともに、底面に向かうにつれて径が狭くなる断面テーパー形状に形成されている。また、分離検出部12は透明とされ、外側から内部の状態が視認可能とされている。分離検出部12の開口端においては、表面張力によって反応溶液20が反応部11内部に保持され、分離検出部12に侵入していかないように構成されている。これにより、遠心処理前の検出デバイスにおいては、反応溶液20は反応部11内部に収容保持される一方、分離検出部12への侵入が妨げられている。分離検出部12には例えば空気等の気体が満たされている。   The separation detection unit 12 is formed to have a tapered cross section whose inner diameter is narrower than that of the reaction unit 11 and whose diameter becomes narrower toward the bottom surface. Further, the separation detection unit 12 is transparent, and the internal state is visible from the outside. At the open end of the separation detection unit 12, the reaction solution 20 is held inside the reaction unit 11 due to surface tension, and does not enter the separation detection unit 12. Thereby, in the detection device before the centrifugal treatment, the reaction solution 20 is accommodated and held inside the reaction unit 11, but is prevented from entering the separation detection unit 12. The separation detection unit 12 is filled with a gas such as air.

反応溶液20は、ビーズ担体と、被検物質を認識するとともに発色物質で標識された結合物質とを含んでいる。ビーズ担体には、検出方法に応じて、被検物質、被検物質を認識する結合物質等が固定化されている。   The reaction solution 20 includes a bead carrier and a binding substance that recognizes a test substance and is labeled with a coloring substance. A test substance, a binding substance that recognizes the test substance, and the like are immobilized on the bead carrier according to the detection method.

以上の検出デバイスを用いてサンプル中の被検物質を検出する方法について、図4を用いて説明する。ここではサンドイッチ法を利用している。先ず、反応部内に反応溶液が収容された検出デバイスを用意する。反応溶液には、被検物質としての抗原を認識する金コロイド標識抗体と、被検物質を認識する第2の結合物質(第2抗体)を固定化したビーズ担体とが含まれている。ビーズ担体に固定化された第2抗体は、被検物質を認識し、且つ金コロイド標識抗体とは異なる認識部位で被検物質に結合するものである。一方、分離検出部には空気が満たされている。   A method for detecting a test substance in a sample using the above detection device will be described with reference to FIG. Here, the sandwich method is used. First, a detection device in which a reaction solution is accommodated in the reaction part is prepared. The reaction solution includes a colloidal gold labeled antibody that recognizes an antigen as a test substance and a bead carrier on which a second binding substance (second antibody) that recognizes the test substance is immobilized. The second antibody immobilized on the bead carrier recognizes the test substance and binds to the test substance at a recognition site different from the colloidal gold labeled antibody. On the other hand, the separation detection unit is filled with air.

この検出デバイスの開口部から被検物質を含むサンプル溶液を入れ、反応溶液とサンプル溶液とを混合する。これにより、抗原抗体反応が生じ、被検物質を介して金コロイド標識抗体がビーズ担体上の第2抗体に特異的に結合する。一方、未反応の金コロイド標識抗体は、ビーズ担体上の第2抗体とは反応せず、反応溶液中に分散した状態が維持される。   A sample solution containing a test substance is introduced from the opening of the detection device, and the reaction solution and the sample solution are mixed. As a result, an antigen-antibody reaction occurs, and the gold colloid-labeled antibody specifically binds to the second antibody on the bead carrier via the test substance. On the other hand, the unreacted colloidal gold labeled antibody does not react with the second antibody on the bead carrier, and is maintained in a dispersed state in the reaction solution.

次に、検出デバイスを遠心分離機にセットし、適切な条件(例えば3250g、15秒間)で遠心処理する。これにより、分離検出部内部の空気が遠心力によって除去され、反応部に収容保持されていた反応溶液が分離検出部に侵入する。そして、第2抗体を介してビーズ担体に結合した金コロイド標識抗体−被検物質複合体は、ビーズ担体とともに分離検出部の底部に沈降する。一方、ビーズ担体に結合していない金コロイド標識抗体は、上清に留まる。   The detection device is then set in a centrifuge and centrifuged under appropriate conditions (eg, 3250 g, 15 seconds). Thereby, the air inside the separation detection unit is removed by centrifugal force, and the reaction solution accommodated and held in the reaction unit enters the separation detection unit. Then, the gold colloid-labeled antibody-test substance complex bound to the bead carrier via the second antibody settles together with the bead carrier at the bottom of the separation detection unit. On the other hand, the colloidal gold labeled antibody that is not bound to the bead carrier remains in the supernatant.

遠心処理後、分離検出部の底面に沈降した沈降物を透明容器外部から例えば目視により観察する。サンドイッチ法を利用しているので、サンプル溶液中の被検物質濃度が高いほど沈降物中の金コロイド粒子の量が増え、発色強度は強くなる。このため、得られた沈降物の発色強度を指標としてサンプル溶液中の被検物質を定性的に検出することができる。また、予め被検物質濃度と発色強度との相関を求めておくことで、サンプル溶液中の被検物質を定量的に検出することができる。   After centrifugation, the sediment that has settled on the bottom surface of the separation detection unit is observed, for example, visually from the outside of the transparent container. Since the sandwich method is used, the higher the concentration of the test substance in the sample solution, the greater the amount of colloidal gold particles in the sediment and the stronger the color development intensity. Therefore, the test substance in the sample solution can be detected qualitatively using the color development intensity of the obtained sediment as an index. Further, by obtaining the correlation between the test substance concentration and the color development intensity in advance, the test substance in the sample solution can be quantitatively detected.

なお、本発明の検出デバイスにおいては、図5に示すように、分離検出部12の内部に、ビーズ担体に結合した標識用発色物質と未反応の標識用発色物質との分離を促進する分離促進液21が収容されていてもよい。分離促進液21としては、例えば0.05% Tween 20等のような界面活性剤を含むPBSバッファー等が挙げられる。このような分離促進液21を分離検出部12に収容しておくことで、ビーズ担体間の擬凝集や容器側面への吸着が防止されるので、標識用発色物質と未反応の標識用発色物質との分離を効率よく行うことができる。分離検出部12に分離促進液21を収容する場合、反応部11に保持される反応溶液20との間に空気等の気体を介在させることで、反応溶液20と分離促進液21との混合を防ぐことができる。このため、分離検出部12に収容される分離促進液21は分離検出部12の体積の2/3程度以下とすることが好ましい。   In the detection device of the present invention, as shown in FIG. 5, as shown in FIG. 5, separation promotion that promotes separation of the labeling color substance bound to the bead carrier and the unreacted labeling color substance inside the separation detection unit 12. The liquid 21 may be accommodated. Examples of the separation promoting liquid 21 include a PBS buffer containing a surfactant such as 0.05% Tween 20 or the like. By storing such a separation promoting liquid 21 in the separation detecting unit 12, pseudo-aggregation between the bead carriers and adsorption to the side of the container are prevented, so that the labeling coloring substance and the unreacted labeling coloring substance Can be efficiently separated. When accommodating the separation promoting liquid 21 in the separation detection unit 12, the reaction solution 20 and the separation promoting liquid 21 are mixed by interposing a gas such as air between the reaction solution 20 held in the reaction unit 11. Can be prevented. For this reason, it is preferable that the separation promoting liquid 21 accommodated in the separation detection unit 12 is about 2/3 or less of the volume of the separation detection unit 12.

また、本発明の検出デバイスにおいては、図6に示すように、反応部11と分離検出部12との間に、隔離膜13が形成された構成であってもよい。隔離膜13は、遠心処理前にあっては、反応部11と分離検出部12との間での溶液の流通を確実に遮断する機能を果たす。これにより、反応溶液20が分離検出部12に入り込むことが防止され、サンプルと反応溶液との反応が反応部11内でのみ進むので、反応効率を高めることができる。一方、遠心処理を行うと、隔離膜13は遠心力によって破れ、その結果、反応部11に収容された反応溶液が分離検出部12に流入し、沈降係数の大きな物質は分離検出部12に沈降させられる。   Further, the detection device of the present invention may have a configuration in which an isolation film 13 is formed between the reaction unit 11 and the separation detection unit 12 as shown in FIG. The separation membrane 13 functions to reliably block the flow of the solution between the reaction unit 11 and the separation detection unit 12 before the centrifugation process. Thereby, the reaction solution 20 is prevented from entering the separation detection unit 12, and the reaction between the sample and the reaction solution proceeds only in the reaction unit 11, so that the reaction efficiency can be increased. On the other hand, when the centrifugal process is performed, the separation membrane 13 is broken by the centrifugal force. As a result, the reaction solution accommodated in the reaction unit 11 flows into the separation detection unit 12, and a substance having a large sedimentation coefficient settles in the separation detection unit 12. Be made.

さらに、隔離膜13を備えた検出デバイスにおいて、図7に示すように分離検出部12に前記分離促進液20が収容されていてもよい。この場合、隔離膜13が存在しない検出デバイスの場合と同様に、標識用発色物質と未反応の標識用発色物質との分離を効率よく行うことができる。隔離膜13を備え、且つ分離検出部12に分離促進液21が収容されている場合、反応部11に保持される反応溶液20との間に空気等の気体を介在させることで、遠心力により隔離膜13が破れ易くなり、反応溶液20と分離促進液21との混合を確実に行うことができる。   Furthermore, in the detection device including the isolation film 13, the separation promoting liquid 20 may be accommodated in the separation detection unit 12 as shown in FIG. In this case, as in the case of the detection device in which the separation film 13 does not exist, it is possible to efficiently separate the labeling coloring material and the unreacted labeling coloring material. When the separation accelerating liquid 21 is accommodated in the separation detection unit 12 with the separation membrane 13, a gas such as air is interposed between the separation solution 13 and the reaction solution 20 held in the reaction unit 11. The isolation film 13 is easily broken, and the reaction solution 20 and the separation promoting liquid 21 can be reliably mixed.

(実施例1)
実施例1では、競合法を利用してホルモンの一種であるコルチゾールの検出を試みた。
先ず、抗コルチゾール抗体に粒径40nmの金コロイド粒子を修飾した金コロイド標識抗体を含む溶液(O.D.=6)を調製し、この金コロイド標識抗体溶液を透明な円錐形状のチューブに5μlずつ入れた。
(Example 1)
In Example 1, an attempt was made to detect cortisol, which is a type of hormone, using a competition method.
First, a solution (OD = 6) containing an anti-cortisol antibody modified with colloidal gold particles having a particle size of 40 nm is prepared (OD = 6), and this gold colloid-labeled antibody solution is added to a transparent conical tube in a volume of 5 μl. I put them one by one.

一方、サンプル溶液として、コルチゾール濃度が3000ng/ml、300ng/ml、30ng/ml、3ng/ml、0.3ng/mlであるコルチゾール溶液を用意し、各コルチゾール溶液を各チューブに5μlずつ入れた。ピペッティングにより溶液を撹拌し、抗原抗体反応させた。   On the other hand, a cortisol solution having a cortisol concentration of 3000 ng / ml, 300 ng / ml, 30 ng / ml, 3 ng / ml, 0.3 ng / ml was prepared as a sample solution, and 5 μl of each cortisol solution was placed in each tube. The solution was stirred by pipetting to cause an antigen-antibody reaction.

次に、コルチゾールを修飾した粒径2μmのポリスチレンビーズ担体を用意し、このビーズ担体を含む溶液を10μlずつ各チューブに入れ、ピペッティングにより撹拌し、反応させた。   Next, a polystyrene bead carrier having a particle diameter of 2 μm modified with cortisol was prepared, and 10 μl of the solution containing this bead carrier was placed in each tube and stirred to cause a reaction.

最後に、チューブごと遠心分離機にセットし、3250gで15秒間、遠心することにより、ビーズ担体をチューブ底部に沈降させた。遠心分離後のチューブの写真を、図8に示す。同図に示すように、抗原(コルチゾール)濃度が低下するのに伴い、沈降物の赤色の呈色が濃くなっていることが確認された。すなわち、サンプル溶液中の抗原濃度が高ければ金コロイド標識抗体はビーズ担体に結合しないため呈色が薄くなり、抗原濃度が低ければ金コロイド標識抗体がビーズ担体に結合して呈色が濃くなることが確認された。   Finally, the entire tube was set in a centrifuge and centrifuged at 3250 g for 15 seconds to precipitate the bead carrier at the bottom of the tube. A photograph of the tube after centrifugation is shown in FIG. As shown in the figure, it was confirmed that the red coloration of the precipitate became deeper as the antigen (cortisol) concentration decreased. That is, if the antigen concentration in the sample solution is high, the colloidal gold-labeled antibody does not bind to the bead carrier and the color becomes light. If the antigen concentration is low, the colloidal gold-labeled antibody binds to the bead carrier and the color becomes dark. Was confirmed.

ここで、コルチゾール濃度0.3ng/mlのサンプル溶液を用いたときの沈降物を回収し、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)で観察した。SEM観察写真を図9に示す。粒径2μmのポリスチレンビーズ担体の表面に、金コロイド粒子が結合していることが観察される。   Here, the precipitate when the sample solution having a cortisol concentration of 0.3 ng / ml was collected and observed with a scanning electron microscope (SEM). A SEM observation photograph is shown in FIG. It is observed that gold colloid particles are bound to the surface of a polystyrene bead carrier having a particle size of 2 μm.

(実施例2)
原発性アルドステロン症等の手術に際しては、血中コルチゾール濃度によってカテーテル位置を確認することがある。例えば、大腿部から静脈中に挿入したカテーテルを副腎に向けて移動させながら、静脈血のサンプリングと血中コルチゾール濃度の測定とを繰り返し行い、コルチゾール濃度値の上昇をカテーテル先端が適切に位置したことの指標とする場合がある。これら一連の操作は限られた手術時間内に完了させる必要があることから、コルチゾール濃度を短時間で測定したいという要請がある。しかも、コルチゾール濃度として100ng/mlと300ng/mlといった僅かな濃度差を判別できなければならない。そこで本実施例においては、前記具体的事例への本発明の応用可能性について検討を行った。
(Example 2)
During surgery such as primary aldosteronism, the catheter position may be confirmed by the blood cortisol concentration. For example, while moving the catheter inserted into the vein from the thigh toward the adrenal gland, venous blood sampling and blood cortisol concentration measurement were repeated, and the catheter tip was positioned appropriately to raise the cortisol concentration value. It may be an indicator of this. Since these series of operations need to be completed within a limited operation time, there is a demand for measuring the cortisol concentration in a short time. Moreover, it must be possible to discriminate a slight concentration difference such as 100 ng / ml and 300 ng / ml as the cortisol concentration. Therefore, in this embodiment, the applicability of the present invention to the above specific example was examined.

サンプル溶液として、コルチゾール濃度が75ng/ml、150ng/ml、300ng/mlであるコルチゾール溶液を用意した。また、ビーズ担体として、粒径50nmのシリカビーズ担体を用いた。これら以外は、実施例1と同様にして、サンプル溶液中のコルチゾールの検出を行った。遠心分離後のチューブの外観写真を図10に示す。   As a sample solution, cortisol solutions having cortisol concentrations of 75 ng / ml, 150 ng / ml, and 300 ng / ml were prepared. Further, a silica bead carrier having a particle size of 50 nm was used as the bead carrier. Except for these, cortisol in the sample solution was detected in the same manner as in Example 1. An appearance photograph of the tube after centrifugation is shown in FIG.

図10より、コルチゾール濃度100ng/ml付近と300ng/ml付近とでは、沈降物の呈色が全く異なっていることがわかる。したがって、本実施例より、前述のような事例への応用可能性が示された。   FIG. 10 shows that the coloration of the precipitates is completely different between the cortisol concentration of around 100 ng / ml and around 300 ng / ml. Therefore, the present example shows the applicability to the case as described above.

(実施例3)
実施例3では、サンドイッチ法によってもサンプルを検出可能か否か調べた。本実施例では、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の検出を試みた。
(Example 3)
In Example 3, it was examined whether or not the sample could be detected by the sandwich method. In this example, detection of human chorionic gonadotropin (hCG) was attempted.

先ず、サンプル溶液として、hCG抗原濃度が100ng/ml、10ng/ml、1ng/ml、0.1ng/ml、0.01ng/mlである溶液を調製し、各濃度のサンプル溶液を10μlずつ円錐状のチューブに入れた。次に、抗hCG抗体を固定化したポリスチレンビーズ(粒径2μm)担体を含む溶液を用意し、この溶液を各チューブに5μlずつ入れ、ピペッティングにより撹拌し、反応させた。   First, as sample solutions, solutions having hCG antigen concentrations of 100 ng / ml, 10 ng / ml, 1 ng / ml, 0.1 ng / ml, 0.01 ng / ml are prepared, and 10 μl of each concentration of the sample solution is conical. In a tube. Next, a solution containing a polystyrene bead (particle size: 2 μm) carrier on which the anti-hCG antibody was immobilized was prepared, and 5 μl of this solution was placed in each tube and stirred to cause a reaction.

一方、抗hCG抗体に粒径40nmの金コロイド粒子を修飾した金コロイド標識抗体を含む溶液(O.D.=3)を調製した。なお、金コロイド標識抗体に用いた抗体は、ポリスチレンビーズ担体に固定化した抗hCG抗体とはhCG上の異なる部位を認識するものであり、具体的にはhCGのαサブユニットを認識する。この金コロイド標識抗体溶液を前記チューブに5μlずつ入れ、ピペッティングにより撹拌し、反応させた。その後、3分間静置した。   On the other hand, a solution (OD = 3) containing a colloidal gold labeled antibody obtained by modifying a colloidal gold particle having a particle size of 40 nm to an anti-hCG antibody was prepared. The antibody used for the colloidal gold labeled antibody recognizes a different site on hCG from the anti-hCG antibody immobilized on the polystyrene bead carrier, and specifically recognizes the α subunit of hCG. 5 μl of this colloidal gold labeled antibody solution was put into the tube and stirred by pipetting to react. Then, it left still for 3 minutes.

最後に、チューブごと遠心分離機にセットし、3250gで15秒間、遠心処理することにより、ビーズ担体をチューブ底部に沈降させた。遠心分離後のチューブの写真を、図11に示す。同図に示すように、hCG濃度の上昇に伴って沈降物の赤色が濃くなっていくことが確認された。   Finally, the tube was set in a centrifuge and centrifuged at 3250 g for 15 seconds to settle the bead carrier to the bottom of the tube. A photograph of the tube after centrifugation is shown in FIG. As shown in the figure, it was confirmed that the red color of the sediment became deeper as the hCG concentration increased.

(実施例4)
実施例4では、円錐形状のチューブに代えて図3に示す構造の検出デバイスを用いて、実施例3と同様にサンドイッチ法を利用してhCGの検出を試みた。反応部には、抗hCG抗体を固定化したポリスチレンビーズ(粒径2μm)担体と、金コロイド標識抗体とを含む反応溶液が収容保持されている。一方、分離検出部には、空気が満たされている。
Example 4
In Example 4, hCG was detected using the sandwich method in the same manner as in Example 3 using a detection device having the structure shown in FIG. 3 instead of the conical tube. In the reaction part, a reaction solution containing a polystyrene bead (particle size 2 μm) carrier on which an anti-hCG antibody is immobilized and a colloidal gold labeled antibody is held and held. On the other hand, the separation detection unit is filled with air.

前記デバイスの反応部に、実施例3で調製したhCG抗原含有サンプル溶液を10μlずつ入れ、これらを反応させた。反応後、検出デバイスを遠心分離機にセットし、3250g、15秒間遠心処理することにより、ビーズ担体を分離検出部の底部に沈降させた。遠心分離後の分離検出部の写真を、図12に示す。サンプル溶液のhCG濃度に依存して沈降物の色の濃さと色調が変化していることが確認された。   10 μl each of the hCG antigen-containing sample solution prepared in Example 3 was placed in the reaction part of the device and reacted. After the reaction, the detection device was set in a centrifuge and centrifuged at 3250 g for 15 seconds to precipitate the bead carrier at the bottom of the separation detection unit. A photograph of the separation detector after centrifugation is shown in FIG. It was confirmed that the color depth and color tone of the sediment changed depending on the hCG concentration of the sample solution.

(実施例5)
本実施例では、担体として用いられるビーズの材料と粒径について検討した。粒径400nmのポリスチレン(PS)ビーズを含む溶液、粒径200nmのポリスチレン(PS)ビーズを含む溶液、粒径50nmのシリカビーズを含む溶液を用意した。これら溶液を、実施例4で用いた検出デバイスを構成する容器に入れ、遠心処理を行い、ビーズを容器底部に沈降させた。遠心分離後の分離検出部の写真を図13に示す。
(Example 5)
In this example, the material and particle size of beads used as a carrier were examined. A solution containing polystyrene (PS) beads having a particle size of 400 nm, a solution containing polystyrene (PS) beads having a particle size of 200 nm, and a solution containing silica beads having a particle size of 50 nm were prepared. These solutions were put into a container constituting the detection device used in Example 4 and subjected to centrifugal treatment, so that beads were allowed to settle at the bottom of the container. A photograph of the separation detector after centrifugation is shown in FIG.

同図より、ポリスチレンビーズの沈降物は白色を呈したが、シリカビーズの沈降物は透明であった。本発明の検出方法では、沈降物を構成するビーズ担体に結合した発色物質由来の発色に基づいて被検物質を定性的又は定量的に検出する。したがって、ビーズ担体として透明なシリカビーズの使用がより好ましいことが示された。   From the figure, the sediment of the polystyrene beads was white, but the sediment of the silica beads was transparent. In the detection method of the present invention, the test substance is detected qualitatively or quantitatively based on the color development derived from the color development substance bound to the bead carrier constituting the sediment. Therefore, it was shown that the use of transparent silica beads as the bead carrier is more preferable.

本発明の検出方法の一実施形態を説明するための模式図であり、(a)はサンプル溶液と金コロイド標識抗体とを混合する混合工程、(b)はビーズ担体へ結合させる結合工程、(c)は遠心分離工程を示す。It is a schematic diagram for describing one embodiment of the detection method of the present invention, (a) is a mixing step of mixing a sample solution and a colloidal gold labeled antibody, (b) is a binding step of binding to a bead carrier, c) shows a centrifugation step. 本発明の検出方法の他の実施形態を説明するための模式図であり、(a)はサンプル溶液と金コロイド標識抗体とを混合するの混合工程、(b)はビーズ担体へ結合させる結合工程、(c)は遠心分離工程を示す。It is a schematic diagram for demonstrating other embodiment of the detection method of this invention, (a) is the mixing process of mixing a sample solution and a gold colloid labeled antibody, (b) is the coupling | bonding process couple | bonded with a bead support | carrier. (C) shows a centrifugation step. 本発明の検出デバイスの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the detection device of this invention. 本発明の検出デバイスを用いた検出方法を説明するための模式図であり、(a)はサンプル溶液と反応溶液との反応工程、(b)は遠心分離工程を示す。It is a schematic diagram for demonstrating the detection method using the detection device of this invention, (a) shows the reaction process of a sample solution and a reaction solution, (b) shows the centrifugation process. 本発明の検出デバイスの第2の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd example of the detection device of this invention. 本発明の検出デバイスの第3の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd example of the detection device of this invention. 本発明の検出デバイスの第4の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 4th example of the detection device of this invention. 実施例1の結果を示す写真である。2 is a photograph showing the results of Example 1. FIG. 実施例1において沈降したビーズ担体の表面を観察したSEM写真である。2 is a SEM photograph observing the surface of a bead carrier precipitated in Example 1. FIG. 実施例2の結果を示す写真である。6 is a photograph showing the results of Example 2. 実施例3の結果を示す写真である。6 is a photograph showing the results of Example 3. 実施例4の結果を示す写真である。6 is a photograph showing the results of Example 4. 実施例5の結果を示す写真である。6 is a photograph showing the results of Example 5.

符号の説明Explanation of symbols

11 反応部、12 分離検出部、13 隔離膜、20 反応溶液   11 Reaction unit, 12 Separation detection unit, 13 Separation membrane, 20 Reaction solution

Claims (14)

サンプル中の被検物質と前記被検物質を認識する結合物質との特異的結合を利用してビーズ担体に発色物質を結合させ、遠心分離によって前記ビーズ担体を沈降物として容器底部に沈降させることにより前記ビーズ担体に結合した発色物質と結合していない発色物質とを分離した後、前記容器の外側から観察される前記沈降物中の前記発色物質由来のシグナルを指標として前記被検物質を検出することを特徴とする被検物質の検出方法。   Using a specific binding between a test substance in a sample and a binding substance that recognizes the test substance, a coloring substance is bound to the bead carrier, and the bead carrier is sedimented as a sediment to the bottom of the container by centrifugation. After separating the coloring substance bound to the bead carrier and the non-binding coloring substance by the above, the test substance is detected using the signal derived from the coloring substance in the sediment observed from the outside of the container as an index. A method for detecting a test substance, comprising: 前記ビーズ担体の沈降係数が前記発色物質の沈降係数より大きいことを特徴とする請求項1記載の被検物質の検出方法。   The method for detecting a test substance according to claim 1, wherein the sedimentation coefficient of the bead carrier is larger than the sedimentation coefficient of the coloring substance. 前記ビーズ担体の沈降係数が前記発色物質の沈降係数より10倍大きいことを特徴とする請求項2記載の被検物質の検出方法。   3. The method for detecting a test substance according to claim 2, wherein the sedimentation coefficient of the bead carrier is 10 times larger than the sedimentation coefficient of the coloring substance. 前記ビーズ担体の粒径が5μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の被検物質の検出方法。   The method for detecting a test substance according to claim 1, wherein the bead carrier has a particle size of 5 μm or less. 前記ビーズ担体が透明材料で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の被検物質の検出方法。   The method for detecting a test substance according to claim 1, wherein the bead carrier is made of a transparent material. 前記ビーズ担体の粒径が70nm以下であることを特徴とする請求項5記載の被検物質の検出方法。   6. The method for detecting a test substance according to claim 5, wherein the particle size of the bead carrier is 70 nm or less. 前記発色物質が金コロイド粒子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の被検物質の検出方法。   The method for detecting a test substance according to any one of claims 1 to 6, wherein the coloring substance is gold colloidal particles. 上面が開口するとともに底面を有し、反応溶液が収容される反応部と、
前記反応部の底面に開口し、前記反応部より内径が狭く形成された透明な分離検出部とを備え、
前記分離検出部の内部に前記反応溶液が収容されていないことを特徴とする検出デバイス。
A reaction portion having an upper surface and a bottom surface and containing a reaction solution;
An opening at the bottom of the reaction unit, and a transparent separation detection unit formed with an inner diameter narrower than the reaction unit,
The detection device, wherein the reaction solution is not contained in the separation detection unit.
前記分離検出部には空気が収容されていることを特徴とする請求項8記載の検出デバイス。   The detection device according to claim 8, wherein the separation detection unit contains air. 前記分離検出部の開口において、前記反応溶液は表面張力により前記反応部に保持されていることを特徴とする請求項9記載の検出デバイス。   The detection device according to claim 9, wherein the reaction solution is held in the reaction part by surface tension at an opening of the separation detection part. 前記反応部と前記分離検出部との液体の流通が隔離膜によって遮断されており、前記検出デバイスを遠心処理するときに発生する遠心力によって前記隔離膜が破れ、前記反応部に収容された反応溶液が前記分離検出部に流入するように形成されていることを特徴とする請求項8記載の検出デバイス。   The liquid flow between the reaction unit and the separation detection unit is blocked by a separation membrane, and the separation membrane is broken by the centrifugal force generated when the detection device is centrifuged, and the reaction stored in the reaction unit The detection device according to claim 8, wherein the solution is formed so as to flow into the separation detection unit. 前記反応部の底面が略円弧状を呈することを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項記載の検出デバイス。   The detection device according to any one of claims 8 to 11, wherein a bottom surface of the reaction portion has a substantially arc shape. 前記反応溶液として、サンプル中に含まれる被検物質を認識するとともに発色物質で標識された結合物質とビーズ担体とを含む溶液が収容されていることを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項記載の検出デバイス。   The reaction solution contains a solution containing a binding substance that recognizes a test substance contained in a sample and is labeled with a coloring substance and a bead carrier. The detection device according to claim 1. 前記ビーズ担体に結合した標識用発色物質と未反応の標識用発色物質との分離を促進する分離促進液が前記分離検出部に収容されていることを特徴とする請求項13記載の検出デバイス。   The detection device according to claim 13, wherein a separation promoting liquid that promotes separation of the labeling coloring substance bound to the bead carrier and the unreacted labeling coloring substance is accommodated in the separation detection unit.
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