JP2012132868A - 免疫反応測定キット、免疫反応測定装置および免疫反応測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の免疫反応測定キットは容器1、排出孔2および排出制御手段を備える。容器2の内部には、液体試料中の抗原または抗体からなる被測定物質と特異的に反応する捕捉用物質が固定されている。容器2の内部には液体試料および標識物質が入れられる。容器1は、内部での捕捉用物質、被測定物質および標識物質間の反応結果を外部から光測定可能な程度の光透過性を有する。排出孔2は容器1に少なくとも1つ以上形成され、排出孔2を介して容器1の内部と外部は連通する。排出制御手段は、排出孔2に取り付けられ、容器1の内部での捕捉用物質、被測定物質および標識物質間の反応時間を確保しつつ、容器1の内部の液体試料および標識物質を排出孔2内に誘導して容器1の外部へ排出する。
【選択図】図1
Description
この免疫反応測定キットによれば、排出孔を有する容器と、容器に取り付けられる排出制御手段とを備えるだけの簡単な構成となるため、低コスト化が実現できる。
また、排出制御手段によって、容器の内部の被測定物質および標識物質を流動させることができるので、容器の内部の捕捉用物質、被測定物質および標識物質間の反応効率を高めることができる。
さらに、排出制御手段によって、容器の内部の各物質間の反応時間の確保と、容器の内部の液体試料および標識物質の容器外部への排出とを同時に行うことができるので、被測定物質の測定効率を上げることができる。
さらに、この免疫反応測定キットにおいては、排出制御手段による液体試料および標識物質の排出時間(排出速度)は、容器の内部の各物質間の反応時間が確保されるように、容器および排出孔のそれぞれの大きさ、形状、排出孔の個数、ならびに、容器の内部の各物質の量、種類、温度などに応じて、適宜決定されうる。したがって、大きな容器を用い、または、容器の内部の各物質の量を増加させることもできるので、従来のマイクロ化学チップを使用した場合よりも容器の内部の各物質間の反応を大きくでき、効果的に被測定物質の測定を行うことができる。
この免疫反応測定キットによれば、上記と同様の効果が得られる上、毛細管現象を生じさせる様々な種類の公知の繊維状部材を使用できる点で有益となる。
この免疫反応測定キットによれば、上記と同様の効果が得られる上、捕捉用物質を容器の固相に所定量固定することができるので、定量的な被測定物質の測定を行うことができる。
また、固相をビーズまたはゲル状高分子とすることで、固相の表面積を拡大し、捕捉用物質の量を増加させることができるので、容器の内部の各物質間の反応を大きくでき、より効果的に被測定物質の測定を行うことができる。
また、前記排出孔の断面形状は、円形形状に限定されるものではなく、多角形形状、または、その他の形状であってもよい。
この免疫反応測定装置によれば、上記と同様の効果が得られる上、上記構成の免疫反応測定キットの容器の内部の各物質間の反応結果を測定することができる様々な種類の公知の光照射手段、光受光手段および分析手段を使用できる点で有益となる。
この免疫反応測定装置によれば、上記と同様の効果が得られる上、従来技術のような、特殊なレーザ装置、高感度な光検出装置、または、高倍率な顕微鏡などの複雑で高価な装置が不要となる。したがって、所定の波長領域の測定光を照射する公知の光照射器と、公知の撮像素子とを用いるだけで、簡単かつ低コストで、液体試料中の被測定物質を測定することができる。
この免疫反応測定方法によれば、上記と同様の効果が得られる。
図1は、本発明の免疫反応測定キットの構造を示す図である。図2は、図1の免疫反応測定キットの容器の内部での各物質間の免疫反応を示す説明図である。
この免疫反応測定キットは、液体試料中に含まれる抗原または抗体からなる被測定物質6と特異的に反応する捕捉用物質5および標識物質9を用いて、液体試料中の被測定物質6を測定するためのものである。
ここで、液体試料としては、例えば、生物の血液、唾液、尿、汗または乳などの生体試料が挙げられるが、抗原または抗体からなる被測定物質6を含むあらゆる溶液を使用できる。捕捉用物質5は、被測定物質6である抗原または抗体と特異的に反応する抗体または抗原からなる。標識物質9は、被測定物質6である抗原または抗体と特異的に反応する抗体7または抗原7(ただし、捕捉用物質5とは異なるもの)と、公知の標識体(酵素標識体、蛍光標識体など)8とからなる。
容器1の内壁4には、少なくとも1つ以上の排出孔2が形成されている。容器1の内部と外部は、排出孔2を介して互いに連通している。この実施例では、排出孔2の断面形状は円形状であるが、これらに限定されるものではない。また、容器1の内部の内壁4には、固相3が形成されている。固相3には、捕捉用物質5が固定されている。
また、容器1の内部には、容器1に形成された開口から、被測定物質6を含む液体試料および標識物質9が入れられる。
排出制御手段11は、例えばフィルタなどの毛細管現象を生じさせる繊維状部材11からなり、容器1の排出孔2に取り付けられる。
また、排出制御手段11によって、容器1の内部の被測定物質6および標識物質9を流動させることができるので、容器1の内部の捕捉用物質5、被測定物質6および標識物質間9の反応効率を高めることができる。
さらに、排出制御手段11によって、容器1の内部の各物質5、6、9間の反応時間の確保と、容器1の内部の液体試料および標識物質9の容器1外部への排出とを同時に行うことができるので、被測定物質6の測定効率を上げることができる。
さらに、この免疫反応測定キットにおいては、排出制御手段11による液体試料および標識物質9の排出時間(排出速度)は、容器1の内部の各物質5、6、9間の反応時間が確保されるように、容器1および排出孔2のそれぞれの大きさ、形状、排出孔2の個数、ならびに、容器1の内部の各物質5、6、9の量、種類、温度などに応じて、適宜決定されうる。したがって、大きな容器1を用い、または、容器1の内部の各物質の量を増加させることもできるので、従来技術のマイクロ化学チップを使用した場合よりも容器の内部の各物質間の反応を大きくでき、効果的に被測定物質の測定を行うことができる。なお、上記排出速度の上限は、繊維状部材11の種類、排出孔2の個数等に応じて適宜制御されうることは言うまでもない。
また、排出孔2の等価直径の大きさは、特に0.01mm〜5mmの範囲にあることが、実用上好ましい。このような範囲の等価直径とすることで、容器1の内部の液体試料および標識物質9の種類、量等に関係なく、これらを容器外部への排出をより確実に行うことができる。
図3は、本発明の免疫反応測定装置の構造を示す図である。第2実施例の免疫反応測定装置は、上記免疫反応測定キットに加えてさらに光照射手段、光受光手段および分析手段を備えた装置とした点が第1実施例と異なる。よって、図3を参照して、光照射手段12、光受光手段15および分析手段16の構成についてのみ説明する。
図4は、上記の免疫反応測定キットまたは免疫反応測定装置を使用した、免疫反応測定方法を示すフローチャートである。
図1〜図4に示すように、まず、排出孔2を有する容器1と、排出制御手段11とを準備する(図4のステップS1参照)。次に、容器1の排出孔2に排出制御手段11を取り付ける(図4のステップS2参照)。次に、容器1の内部に、被測定物質6を含む液体試料および標識物質9を入れる(図4のステップS3参照)。そして、排出制御手段11によって容器1の内部の液体試料および標識物質9が容器1の外部へ排出された後、容器1に所定の波長領域の測定光13を照射して、容器1の内部からの反射光17、18または透過光14を受光する(図4のステップS4参照)。最後に、反射光17、18または透過光14を分析して、液体試料中の被測定物質6の量を検出する(図4のステップS5参照)。
本発明の第3実施例による方法を用いて、被測定物質(CRP:C-reactive protein)6を含む液体試料中の当該被測定物質(CRP)の測定を行った。
まず、プラスチック製の容器1と、グラスファイバー等の材料からなる繊維状部材11とを準備する。容器1の排出孔2の直径は0.1mmであり、排出孔2の長さは0.2mmであり、排出孔2の個数は1つである。容器1の内壁4の固相3には、捕捉用物質5が所定量だけ固定されている。
次に、容器1の排出孔2に繊維状部材11を取り付ける。
次に、容器1の内部に、被測定物質(CRP)6を含む液体試料と、標識物質9を、それぞれ必要量入れる。そして、繊維状部材11によって容器1の内部の液体試料および標識物質9が容器1の外部へ排出された後、光照射器12および撮像素子(CCD)15を使用して、容器1に可視領域の波長領域の測定光13を照射して、容器1の内部からの可視光を受光し、撮像素子(CCD)15の出力を分析した。
この結果、撮像素子(CCD)15で容器1の内部からの可視光を受光することができ、撮像素子(CCD)15の出力の大きさに応じた液体試料中の被測定物質6の量を検出できることが確かめられた。
容器1の固相3を、ビーズまたはゲル状高分子で構成してもよい。この場合、固相の表面積が拡大され、捕捉用物質の量を増加させることができるので、容器の内部の各物質間の反応を大きくでき、より効果的に被測定物質の測定を行うことができる。
また、排出制御手段11の排出時間(排出速度)は、容器の内部の各物質間の十分な反応時間が確保されるように、容器1と排出孔のそれぞれの大きさ、形状、排出孔2の個数、および、容器の内部の各物質の量、種類、温度以外に、当該排出手段11の構成材料に応じても、適宜決定されうる。
2 排出孔
3 固相
4 内壁
5 捕捉用物質(抗体または抗原)
6 被測定物質(抗原または抗体)
7 抗体または抗原
8 標識体
9 標識物質
10 結合物質
11 排出制御手段(繊維状部材)
12 光照射手段(光照射器)
13 測定光
14 透過光
15 光受光手段(光受光器)
16 分析手段(演算装置)
17 反射光
18 反射光
S1〜S5 ステップ
Claims (8)
- 液体試料中に含まれる抗原または抗体からなる被測定物質と特異的に反応する捕捉用物質および標識物質を用いて、前記液体試料中の前記被測定物質を測定するための免疫反応測定キットであって、
内部に前記捕捉用物質が固定されているとともに、内部に前記液体試料および前記標識物質が入れられ、内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応結果を外部から光測定可能な程度の光透過性を有する容器と、
前記容器の内部と外部とを連通させるように前記容器に形成された少なくとも1つ以上の排出孔と、
前記排出孔に取り付けられ、前記容器の内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応時間を確保しつつ、前記容器の内部の前記液体試料および前記標識物質を前記排出孔内に誘導して前記容器の外部へ排出する排出制御手段と、を備えたことを特徴とする免疫反応測定キット。 - 前記排出制御手段は、毛細管現象を生じさせる繊維状部材からなり、
前記繊維状部材が前記排出孔に取り付けられることによって、前記容器の内部の前記液体試料および前記標識物質が前記排出孔内に誘導されて前記容器の外部へと排出されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の免疫反応測定キット。 - 前記捕捉用物質は、前記容器の内壁に形成された固相に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の免疫反応測定キット。
- 前記固相はビーズまたはゲル状高分子からなることを特徴とする請求項3に記載の免疫反応測定キット。
- 前記排出孔の等価直径の大きさは0.01mm〜5mmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の免疫反応測定キット。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の免疫反応測定キットと、
前記容器の内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応結果を外部から光測定可能な程度の波長領域の測定光を照射および受光する、光照射手段および光受光手段と、
前記光受光手段の出力を分析して、前記液体試料中の前記被測定物質の量を検出する分析手段と、を備えたことを特徴とする免疫反応測定装置。 - 前記光照射手段は、紫外領域、可視領域および近赤外領域のうちの少なくともいずれかの波長領域の測定光を照射する光照射器からなり、
前記光受光手段は、前記測定光を受光可能なCCDまたはMOS型の撮像素子からなることを特徴とする請求項6に記載の免疫反応測定装置。 - 液体試料中に含まれる抗原または抗体からなる被測定物質と特異的に反応する捕捉用物質および標識物質を用いて、前記液体試料中の前記被測定物質を測定する免疫反応測定方法であって、
(a)内部に前記捕捉用物質が固定されているとともに、内部に前記液体試料および前記標識物質を収容可能で、内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応結果を外部から光測定可能な程度の光透過性を有し、内部と外部とを連通させる少なくとも1つ以上の排出孔を有する容器と、
前記容器に取り付けられることによって、前記容器の内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応時間を確保しつつ、前記容器の内部の前記液体試料および前記標識物質を前記排出孔内に誘導して前記容器の外部へ排出する排出制御手段と、を準備するステップと、
(b)前記排出孔に前記排出制御手段を取り付けるステップと、
(c)前記容器の内部に前記液体試料および前記標識物質を入れるステップと、
(d)前記排出制御手段によって前記容器の内部の前記液体試料および前記標識物質を前記容器の外部へ排出した後、前記容器の内部での前記捕捉用物質、前記被測定物質および前記標識物質間の反応結果を外部から光測定可能な程度の波長領域の測定光を照射して、前記容器の内部からの反射光または透過光を受光するステップと、
(e)前記反射光または透過光を分析して、前記液体試料中の前記被測定物質の量を検出するステップと、を備えたことを特徴とする免疫反応測定方法。
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2010
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