JP2013181889A - Immunoassay of ck-mb (creatine kinase isozyme mb) using spfs (surface plasmon excitation enhanced fluorescence spectrometry) - Google Patents

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武寿 磯田
Takatoshi Kaya
高敏 彼谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means for quantifying or detecting CK-MB in a sample with high sensitivity.SOLUTION: An immunoassay targets CK-MB in a sample. The immunoassay includes the steps of: forming a sandwich type immune complex containing a sold phased anti-CK-MB antibody, an anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB, CK-MB, a fluorescent labelled anti-CK-MB antibody, and an anti-CK-MM or anti-CK-BB antibody; and measuring fluorescence intensity emitted from a fluorescent body contained in the formed sandwich type immune complex with SPFS (surface plasmon excitation enhanced fluorescence spectrometry).

Description

本発明は、医療、バイオテクノロジー等の分野で利用されるSPFS(Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy:表面プラズモン励起増強蛍光分光法)および心筋梗塞等のバイオマーカーとして知られているCK−MBに関する。   The present invention relates to SPFS (Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy) and CK-MB known as biomarkers such as myocardial infarction, which are used in fields such as medicine and biotechnology.

急性心筋梗塞は冠動脈の閉塞により心筋が壊死に陥る疾患であるが、この疾患の検査手法としては、胸痛、心電図及び心筋梗塞マーカーを利用することが行われてきている。この心筋梗塞マーカーも大別すると、生化学的指標と免疫学的指標に二分される。   Acute myocardial infarction is a disease in which the myocardium falls into necrosis due to occlusion of the coronary arteries, and chest pain, electrocardiogram and myocardial infarction markers have been used as examination methods for this disease. This myocardial infarction marker is roughly divided into a biochemical index and an immunological index.

生化学的指標には、クレアチンキナーゼ(CK)やその心筋特異性アイソザイムであるクレアチンキナーゼアイソザイムMB(CK−MB)の酵素活性が用いられており、上記物質の酵素活性の測定を通じて試料中の含有量が測定される。たとえば、CK−MBを対象とする場合、3種類のアイソザイム(詳細は後述)が含まれている可能性がある試料にCK−M阻害剤を添加した後、CK−Bの酵素活性を測定し、その測定値を2倍してCK−MBの測定値とする方法(免疫阻害法)が用いられている。しかしながら、このような測定法は簡便に行えるものの、CK−BBが無視できる程度の微量であることが前提とされる上、マクロCK(免疫グロブリンと結合したCKなど)も検出してしまうという問題点がある。   As biochemical indicators, the enzyme activity of creatine kinase (CK) or its specific myocardial isozyme, creatine kinase isozyme MB (CK-MB), is used. The quantity is measured. For example, when targeting CK-MB, after adding a CK-M inhibitor to a sample that may contain three types of isozymes (details will be described later), the enzyme activity of CK-B is measured. A method (immunoinhibition method) is used in which the measured value is doubled to obtain a measured value of CK-MB. However, although such a measurement method can be easily performed, it is assumed that CK-BB is negligibly small and macro CK (such as CK bound to immunoglobulin) is also detected. There is a point.

一方、免疫学的指標には、CK−MB、ミオシン軽鎖及びトロポニン等が実用化されており、抗原抗体反応による免疫複合体の形成を通じて試料中の含有量が測定される。たとえば、CK−MBを対象とした次のような方法が知られている。(1)磁性ラテックス試薬(抗CK−MBマウスモノクローナル抗体感作磁性ラテックス)、標識抗体試薬(アルカリホスファターゼ標識抗CK−BBマウスモノクローナル抗体)および上記アルカリホスファターゼに対応する発光基質を用いる化学発光酵素免疫測定法。(2)固相化されたストレプトアビジンと、ビオチン化抗CK−BBマウスモノクローナル抗体と、HRP標識抗CK−MBマウスモノクローナル抗体と、上記HRPの発光基質を用いる化学発光酵素免疫測定法。(3)ビオチン化抗CK−MBマウスモノクローナル抗体、金コロイド標識抗CK−MBマウスモノクローナル抗体およびストレプトアビジンを備えたテストスリップ上で行うイムノクロマトグラフィ法。しかしながら、これらの化学発光酵素免疫測定法には、高感度化、すなわち極力低濃度で定量ないし検出できるようにする点で改善の余地があった。   On the other hand, CK-MB, myosin light chain, troponin, and the like have been put to practical use as immunological indices, and the content in a sample is measured through formation of an immune complex by an antigen-antibody reaction. For example, the following method for CK-MB is known. (1) Chemiluminescent enzyme immunization using a magnetic latex reagent (anti-CK-MB mouse monoclonal antibody-sensitized magnetic latex), a labeled antibody reagent (alkaline phosphatase-labeled anti-CK-BB mouse monoclonal antibody) and a luminescent substrate corresponding to the alkaline phosphatase Measurement method. (2) A chemiluminescent enzyme immunoassay method using solid-phased streptavidin, biotinylated anti-CK-BB mouse monoclonal antibody, HRP-labeled anti-CK-MB mouse monoclonal antibody, and the above-mentioned HRP luminescent substrate. (3) An immunochromatography method performed on a test slip provided with a biotinylated anti-CK-MB mouse monoclonal antibody, a colloidal gold-labeled anti-CK-MB mouse monoclonal antibody and streptavidin. However, these chemiluminescent enzyme immunoassays have room for improvement in terms of increasing sensitivity, that is, enabling quantification or detection at as low a concentration as possible.

なお、CKは2つのサブユニットからなる二量体として構成される、分子量が約82,000のタンパク質であり、ATPのγ位のリン酸がクレアチンに転移する反応を触媒する酵素である。上記サブユニットにはM(muscle)およびB(brain)の2種類が存在するため、それらの結合様式により、CK−MM、CK−MB、CK−BBの3つのアイソザイムが存在する。一般的に、CK−MMは骨格筋疾患、CK−MBは心筋梗塞、CK−BBは脳血管障害および悪性腫瘍での診断意義が高いとされている。   CK is a protein having a molecular weight of about 82,000, which is constituted as a dimer composed of two subunits, and is an enzyme that catalyzes a reaction in which the phosphate at the γ position of ATP is transferred to creatine. Since there are two types of subunits, M (muscle) and B (brain), there are three isozymes of CK-MM, CK-MB, and CK-BB depending on their binding mode. In general, CK-MM is considered to have high diagnostic significance for skeletal muscle disease, CK-MB for myocardial infarction, and CK-BB for cerebrovascular disorders and malignant tumors.

また、特許文献1には、透明基板、該透明基板上に配置される金属膜、該金属膜上に固定される、心筋梗塞マーカーに対する抗体を備えていることを特徴とする表面プラズモン共鳴バイオセンサー(SPR)用測定チップや、このような測定用チップを用いて心筋梗塞マーカーを測定する方法が記載されている。この方法における心筋梗塞マーカーとしては、トロポニンTおよびミオグロビンが具体的に記載されている。   In addition, Patent Document 1 includes a surface plasmon resonance biosensor comprising a transparent substrate, a metal film disposed on the transparent substrate, and an antibody against a myocardial infarction marker fixed on the metal film. (SPR) measurement chips and methods for measuring myocardial infarction markers using such measurement chips are described. As the myocardial infarction marker in this method, troponin T and myoglobin are specifically described.

一方、各種の生体関連物質を検出または定量するための測定システムの一つとしてSPFSが知られている(たとえば特許文献2参照)。SPFSは、誘電体部材上に形成された金属薄膜に全反射減衰(ATR)が生じる角度で励起光を照射したときに、金属薄膜を透過したエバネッセント波が表面プラズモンとの共鳴により数十倍〜数百倍に増強されることを利用して、金属薄膜近傍に捕捉されたアナライト(分析対象物)を標識する蛍光体を効率的に励起させ、その蛍光シグナルを測定する方法である。このようなSPFSは、一般的な蛍光標識法などに比べて極めて感度が高いため、サンプル中にアナライトがごく微量しか存在しない場合であってもそれを定量することができる。   On the other hand, SPFS is known as one of measurement systems for detecting or quantifying various biological substances (see, for example, Patent Document 2). In SPFS, when the metal thin film formed on the dielectric member is irradiated with excitation light at an angle at which total reflection attenuation (ATR) occurs, the evanescent wave transmitted through the metal thin film is several tens of times due to resonance with the surface plasmon. It is a method of efficiently exciting a phosphor for labeling an analyte (analyte) captured in the vicinity of a metal thin film and measuring the fluorescence signal by utilizing the fact that it is enhanced several hundred times. Since such SPFS is extremely sensitive compared to a general fluorescent labeling method, it can be quantified even when only a very small amount of analyte is present in the sample.

特開平11−023575号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-023575 特開2010−145272号公報JP 2010-145272 A

心筋梗塞等のバイオマーカーとなる血液検体中のCK−MBは極力低濃度で定量ないし検出できることが望ましい。本発明が解決しようとする課題は、試料中のCK−MBを高感度で定量ないし検出するための手段を提供することにある。   It is desirable that CK-MB in a blood sample serving as a biomarker such as myocardial infarction can be quantified or detected at as low a concentration as possible. The problem to be solved by the present invention is to provide means for quantitatively detecting CK-MB in a sample with high sensitivity.

本発明者は、SPFSにおいて、固相化された抗CK−MB抗体等と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体等とを含むサンドイッチ型免疫複合体を形成し、当該免疫複合体に含まれる蛍光体から発せられる蛍光強度を測定することにより、試料中にCK−MBが極微量しか含まれない場合であっても定量することができることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   The present inventor forms a sandwich-type immune complex containing anti-CK-MB antibody and the like immobilized on SPFS, CK-MB, and anti-CK-MB antibody fluorescently labeled, and the like. By measuring the fluorescence intensity emitted from the phosphor contained in the immune complex, it was found that the sample can be quantified even when the sample contains only a very small amount of CK-MB, and the present invention is completed. It came to.

すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
[1]試料中のCK−MB(クレアチンキナーゼアイソザイムMB)を対象とする免疫学的測定法であって、固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM(クレアチンキナーゼアイソザイムMM)抗体もしくは抗CK−BB(クレアチンキナーゼアイソザイムBB)抗体(以下「固相化抗体」と称する。)と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体(以下「蛍光標識化抗体」と称する。)とを含むサンドイッチ型免疫複合体を形成する工程、および形成されたサンドイッチ型免疫複合体に含まれる蛍光体から発せられる蛍光強度をSPFS(表面プラズモン励起増強蛍光分光法)により測定する工程を含むことを特徴とする免疫学的測定法。
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] An immunological assay for CK-MB (creatine kinase isozyme MB) in a sample, which is an immobilized anti-CK-MB antibody and anti-CK-MM (creatine kinase isozyme MM) antibody Alternatively, anti-CK-BB (creatine kinase isozyme BB) antibody (hereinafter referred to as “solid-phase antibody”), CK-MB, and fluorescently labeled anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK A step of forming a sandwich-type immune complex containing a -BB antibody (hereinafter referred to as “fluorescence-labeled antibody”), and the fluorescence intensity emitted from the phosphor contained in the formed sandwich-type immune complex is expressed by SPFS ( An immunological measurement method comprising a step of measuring by surface plasmon excitation enhanced fluorescence spectroscopy.

[2]前記サンドイッチ型免疫複合体を形成する工程が、前記固相化抗体と試料中のCK−MBとを反応させて免疫複合体を形成する工程、および形成された免疫複合体と前記蛍光標識化抗体とを反応させて前記サンドイッチ型免疫複合体を形成する工程を含む、[1]に記載の免疫学的測定法。   [2] The step of forming the sandwich-type immune complex includes the step of reacting the immobilized antibody with CK-MB in a sample to form an immune complex, and the formed immune complex and the fluorescence The immunoassay method according to [1], comprising a step of reacting with a labeled antibody to form the sandwich-type immune complex.

[3]前記固相化抗体が1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体または抗CK−BBモノクローナル抗体であり、前記蛍光標識化抗体が、前記固相化抗体としての1種または2種以上のモノクローナル抗体とは異なる、1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体または抗CK−BBモノクローナル抗体である、[1]または[2]に記載の免疫学的測定法。   [3] The immobilized antibody is one or more anti-CK-MB monoclonal antibody, anti-CK-MM monoclonal antibody or anti-CK-BB monoclonal antibody, and the fluorescently labeled antibody is immobilized on the solid phase. One or two or more anti-CK-MB monoclonal antibodies, anti-CK-MM monoclonal antibodies or anti-CK-BB monoclonal antibodies different from one or more monoclonal antibodies as an antibody [1] or The immunoassay method according to [2].

[4][1]〜[3]のいずれかに記載の免疫学的測定法に用いられる、固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体とを含むサンドイッチ型免疫複合体が測定領域に形成された、SPFS用センサーチップ。   [4] A solid-phased anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody used in the immunoassay method according to any one of [1] to [3], and CK A sensor chip for SPFS, in which a sandwich-type immune complex including MB and a fluorescently labeled anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is formed in the measurement region.

本発明のSPFSを利用した免疫学的測定法により、従来のELIZAのようなサンドイッチ型免疫複合体を形成する方法と比較して、CK−MBの定量性能ないし検出性能を著しく高めることができる。したがって、本発明によりCK−MBが血液検体中に極微量しか含まれない場合であっても定量することが可能となり、CK−MBの心筋梗塞等のバイオマーカーとしての有用性を向上させ、診断に役立つ信頼性の高いデータを得ることが可能となる。   By the immunological measurement method using SPFS of the present invention, the quantitative performance or detection performance of CK-MB can be remarkably enhanced as compared with the conventional method of forming a sandwich type immune complex such as ELIZA. Therefore, according to the present invention, it is possible to quantify even when CK-MB is contained in a blood sample in an extremely small amount, and the usefulness of CK-MB as a biomarker such as myocardial infarction is improved and diagnosed. It is possible to obtain highly reliable data that is useful for.

図1は、実施例1−1,1−2および1−3におけるCK−MBの定量限界の結果のプロットである。FIG. 1 is a plot of CK-MB quantitation limit results in Examples 1-1, 1-2 and 1-3.

本明細書において、数値範囲を示す表現「X〜Y」はX以上Y以下を意味する。
以下、本発明についてSPFS単独に基づく態様に則しながら説明するが、本発明は、たとえばSPFS−LPFS測定系など、SPFSと他の測定系ないしシステムとを組み合わせる態様においても適用することができる。また、本発明のSPFSに基づく免疫学的測定法に、公知または慣用の手段を適宜組み合わせることができることももちろんである。
In the present specification, the expression “X to Y” indicating a numerical range means X or more and Y or less.
Hereinafter, although this invention is demonstrated according to the aspect based on SPFS alone, this invention is applicable also in the aspect which combines SPFS and another measurement system thru | or systems, such as a SPFS-LPFS measurement system, for example. It goes without saying that known or commonly used means can be appropriately combined with the immunological measurement method based on SPFS of the present invention.

− SPFS用測定部材 −
SPFS用測定部材は、一般的に、サンドイッチ型免疫複合体を形成してSPFSによる蛍光測定を行うための場(測定領域)が形成されているセンサーチップと、サンドイッチ型免疫複合体の形成などに用いられる各種の溶液(アナライトを含む試料、標識リガンド溶液、その他の反応試薬等)を測定領域上に保持することのできる、流路またはウェルを構築するための部材とを積層化した構成をとる。
-Measuring member for SPFS-
The measurement member for SPFS is generally used for forming a sandwich-type immune complex, a sensor chip on which a field (measurement region) for performing fluorescence measurement by SPFS is formed and a sandwich-type immune complex is formed. A structure in which various solutions used (analyte-containing samples, labeled ligand solutions, other reaction reagents, etc.) can be held on the measurement area and laminated with members for constructing channels or wells. Take.

すなわち、本発明は一つの側面において、本発明の免疫学的測定法に用いられる、固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体とを含むサンドイッチ型免疫複合体が測定領域に形成された、SPFS用センサーチップを提供する。   That is, in one aspect, the present invention provides a solid-phased anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody used in the immunological assay of the present invention, and CK-MB. An SPFS sensor chip is provided in which a sandwich-type immune complex containing a fluorescently labeled anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is formed in a measurement region.

センサーチップは、基本的に、金属薄膜の裏面に励起光を導入するための透明支持体と、当該透明支持体上に形成された、表面プラズモン共鳴を発生させるための金属薄膜と、当該金属薄膜上に形成された、アナライトをセンサー表面に捕捉するための反応層とを含み、さらに必要に応じて、金属薄膜と反応層の間に形成された、蛍光体が金属薄膜に近接しすぎることにより起こる蛍光の金属消光を防止するためのスペーサ層を含んでいてもよい。   The sensor chip basically includes a transparent support for introducing excitation light into the back surface of the metal thin film, a metal thin film for generating surface plasmon resonance formed on the transparent support, and the metal thin film. Including a reaction layer formed on the sensor surface for capturing the analyte on the sensor surface, and if necessary, the phosphor formed between the metal thin film and the reaction layer is too close to the metal thin film. A spacer layer may be included to prevent the metal quenching of fluorescence caused by.

なお、本明細書において、便宜上、センサーチップの金属薄膜、反応層等が形成される側を「上」または「表」、その反対側を「下」または「裏」と称することがある。
反応層が形成されている部位が測定領域に相当する。流路またはウェルの底面全域に反応層を形成して測定領域としてもよいし、底面の一部のみに(必要であれば所望のパターニングで)反応層を形成して測定領域としてもよい。測定領域の面積は、一般的にレーザー光として照射される励起光の照射面積を考慮しながら調整することができる。たとえば、励起光のスポット径が1mmφ程度であれば、上記アッセイエリアは通常、少なくとも数mm四方の面積を有するものとなるよう設計される。
In the present specification, for convenience, the side of the sensor chip on which the metal thin film, reaction layer, etc. are formed may be referred to as “upper” or “front”, and the opposite side as “lower” or “back”.
The site where the reaction layer is formed corresponds to the measurement region. A reaction layer may be formed over the entire bottom surface of the flow path or the well to be a measurement region, or a reaction layer may be formed only on a part of the bottom surface (with a desired patterning if necessary) to be a measurement region. The area of the measurement region can be adjusted in consideration of the irradiation area of excitation light generally irradiated as laser light. For example, if the spot diameter of excitation light is about 1 mmφ, the assay area is usually designed to have an area of at least several mm square.

SPFSのシステムを、密閉流路を通じて各種の溶液を送液する「流路型」とする場合、センサーチップの上に、流路を形成するための穴のあいた「フローセル」を積載し、必要に応じてさらにその上に、上記フローセルの穴に対応する位置に送液導入口および送液排出口のあいた「天板」を積載し、これらを密着させて固定するようにして、測定部材を構築する。上記フローセルの穴に対応する位置のセンサーチップ表面が、流路の底面をなし、そこに測定領域が形成される。流路型の場合、たとえばポンプやチューブを含む送液手段を用いて、各種の液体を送液導入口から流路内に送液して送液排出口から排出することができ、必要に応じて往復型、循環型の送液を行うこともできる。送液速度や送液(循環)時間などの条件は、試料の量や試料中のアナライトの濃度、流路ないしウェルのサイズや反応層の態様(固相化リガンドの密度等)、ポンプの性能等を考慮しながら、適宜調整することができる。   When the SPFS system is a “channel type” that sends various solutions through a sealed channel, a “flow cell” with holes to form the channel is loaded on the sensor chip. Correspondingly, a measurement member is constructed by loading a “top plate” with a liquid feed inlet and a liquid feed outlet at a position corresponding to the hole of the flow cell and fixing them in close contact with each other. To do. The sensor chip surface at a position corresponding to the hole of the flow cell forms the bottom surface of the flow path, and a measurement region is formed there. In the case of the flow channel type, for example, various liquids can be fed into the flow channel from the liquid feed inlet and discharged from the liquid feed outlet using a liquid feeding means including a pump and a tube. Thus, reciprocating and circulating liquid feeding can also be performed. Conditions such as the feeding speed and feeding (circulation) time are as follows: the amount of the sample, the concentration of the analyte in the sample, the size of the flow channel or well, the mode of the reaction layer (the density of the immobilized ligand, etc.), the pump It can be adjusted as appropriate in consideration of performance and the like.

一方、SPFSのシステムを、上記流路よりも広い空間に各種の溶液を貯留させる「ウェル型」とする場合、センサーチップの上に、ウェルを形成するための貫通孔を有する「ウェル部材」を積載して固定することにより測定部材を構築する。ウェル型の場合、たとえばピペット状の部材を用いて、各種の液体をウェルに添加し、除去することができる。   On the other hand, when the SPFS system is a “well type” in which various solutions are stored in a space wider than the flow path, a “well member” having a through hole for forming a well is formed on the sensor chip. A measuring member is constructed by loading and fixing. In the case of the well type, various liquids can be added to the well and removed using, for example, a pipette-shaped member.

上記フローセルは、たとえばシート状のポリジメチルシロキサン(PDMS)製とすることができる。上記天板は、測定領域から発せられる蛍光を測定できるよう透明性を有する材料で作製され、たとえばプレート状のポリメタクリル酸メチル(PMMA)製とすることができる。あるいは、フローセルおよび天板を、成形加工やフォトリソグラフィにより所望の形状にしたプラスチック製とすることも可能である。   The flow cell can be made of, for example, a sheet-like polydimethylsiloxane (PDMS). The top plate is made of a material having transparency so that fluorescence emitted from the measurement region can be measured, and can be made of, for example, plate-shaped polymethyl methacrylate (PMMA). Alternatively, the flow cell and the top plate can be made of plastic having a desired shape by molding or photolithography.

センサーチップ上にフローセルまたはウェル部材を密着させて固定する手段は特に限定されるものではなく、一般的には物理的に上下から圧力をかけるようにすればよく、必要であれば、透明支持体と同じ光屈折率を有する接着剤、マッチングオイル、透明粘着シートなどを用いてもよい。   The means for fixing the flow cell or well member in close contact with the sensor chip is not particularly limited. In general, the pressure may be physically applied from above and below, and if necessary, a transparent support. Adhesives having the same optical refractive index, matching oil, transparent adhesive sheets, and the like may be used.

(透明支持体)
透明支持体は、プリズムまたは平面基板の形態をとることができる。プリズム形状の透明支持体は、センサーチップ作製後にそのままSPFS測定装置に装着して用いるようにし、平面基板状の透明支持体は、センサーチップ作製後に、SPFS測定装置が備えるプリズムの水平面上に装着して用いるようにする。透明支持体のサイズは特に限定されるものではなく、SPFS測定装置にあわせて調整することができる。透明支持体が平面基板の形状をとる場合、その厚さは通常0.01〜10mmの範囲である。
(Transparent support)
The transparent support can take the form of a prism or a planar substrate. The prism-shaped transparent support is used after being mounted on the SPFS measuring device as it is after the sensor chip is manufactured. The flat substrate-shaped transparent support is mounted on the horizontal surface of the prism included in the SPFS measuring device after the sensor chip is manufactured. To use. The size of the transparent support is not particularly limited, and can be adjusted according to the SPFS measuring apparatus. When the transparent support takes the shape of a flat substrate, the thickness is usually in the range of 0.01 to 10 mm.

透明支持体の材料としては、ガラスや、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)などのプラスチックのように、透明な誘電体が挙げられ、d線(588nm)における屈折率〔nd〕が1.40〜2.20の範囲にある物質が好ましい。透明支持体の表面は、金属薄膜を形成する前に、酸またはプラズマによる洗浄処理がなされていることが好ましい。 Examples of the transparent support material include transparent dielectric materials such as glass, plastics such as polycarbonate (PC) and cycloolefin polymer (COP), and the refractive index [n d ] at d-line (588 nm) is Substances in the range of 1.40 to 2.20 are preferred. The surface of the transparent support is preferably cleaned with an acid or plasma before forming the metal thin film.

(金属薄膜)
金属薄膜は、酸化に対して安定であり、かつ表面プラズモンによる電場増強効果が大きい、金、銀、アルミニウム、銅、および白金からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属からなる(つまり、上記いずれかの金属単独からなるものであっても、複数の金属の合金からなるものであってもよい。)ことが好ましく、特に金からなることが好ましい。
(Metal thin film)
The metal thin film is composed of at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, aluminum, copper, and platinum, which is stable against oxidation and has a large electric field enhancement effect by surface plasmons (that is, any one of the above) It may be composed of such a metal alone or may be composed of an alloy of a plurality of metals.), And particularly preferably composed of gold.

誘電体部材としてガラス製のもの用いる場合には、ガラスと金属薄膜とをより強固に接着するために、たとえばクロム、ニッケルクロム合金またはチタンからなる接着用薄膜を介在させ、ガラス製の誘電体部材/接着用薄膜/金属薄膜の順に積層することが好ましい。   When a glass member is used as the dielectric member, in order to bond the glass and the metal thin film more firmly, an adhesive thin film made of, for example, chromium, nickel chromium alloy or titanium is interposed, and the glass dielectric member is used. It is preferable to laminate in the order of / adhesive thin film / metal thin film.

金属薄膜および接着用薄膜を形成する方法としては、たとえば、スパッタリング法、蒸着法(抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法等)、電解メッキ、無電解メッキ法などが挙げられるが、薄膜形成条件の調整が容易なことから、スパッタリング法または蒸着法が好ましい。   Examples of the method for forming the metal thin film and the adhesive thin film include sputtering, vapor deposition (resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, etc.), electrolytic plating, electroless plating, and the like. A sputtering method or a vapor deposition method is preferable because adjustment is easy.

金属薄膜および接着用薄膜の厚さは、金属薄膜の材料に応じて、表面プラズモンが発生し易いように調整することが適切である。一般的には、金属薄膜の厚さは5〜500nmが好ましく、接着用薄膜の厚さは1〜20nmが好ましい。電場増強効果の観点からは、金属薄膜の厚さは、金:20〜70nm、銀:20〜70nm、アルミニウム:10〜50nm、銅:20〜70nm、白金:20〜70nm、およびそれらの合金:10〜70nmがより好ましい。また、接着用薄膜の厚さは、たとえばクロムであれば1〜3nmがより好ましい。   It is appropriate to adjust the thickness of the metal thin film and the adhesive thin film so that surface plasmons are easily generated according to the material of the metal thin film. In general, the thickness of the metal thin film is preferably 5 to 500 nm, and the thickness of the adhesive thin film is preferably 1 to 20 nm. From the viewpoint of the electric field enhancement effect, the thickness of the metal thin film is as follows: gold: 20-70 nm, silver: 20-70 nm, aluminum: 10-50 nm, copper: 20-70 nm, platinum: 20-70 nm, and alloys thereof: 10-70 nm is more preferable. The thickness of the adhesive thin film is more preferably 1 to 3 nm, for example, in the case of chromium.

(反応層)
反応層は、一般的に、リガンドと、当該リガンドを金属薄膜または必要に応じて設けられるスペーサ層に固定化するための分子(リンカー)とにより構成される。
(Reaction layer)
The reaction layer is generally composed of a ligand and a molecule (linker) for immobilizing the ligand on a metal thin film or a spacer layer provided as necessary.

上記リンカーは、リガンドをセンサー表面に固定化し、アナライトを捕捉してSPFSによる分析を適切に行うことができるものであれば、その態様は特に限定されるものではなく、1種類の分子からなるものでも、2種類以上の分子からなるもの(複合体)であってもよい。   The linker is not particularly limited as long as it can immobilize the ligand on the sensor surface, capture the analyte, and appropriately perform the analysis by SPFS. It may be a thing or a thing (complex) consisting of two or more types of molecules.

たとえば、リンカーとしてSAM(Self-Assembled Monolayer:自己組織化単分子膜)を用いる態様が挙げられ、この態様では、金属薄膜等の表面に形成されたSAM−リガンド結合体が反応層をなす。   For example, an embodiment using SAM (Self-Assembled Monolayer) as a linker can be mentioned. In this embodiment, a SAM-ligand conjugate formed on the surface of a metal thin film or the like forms a reaction layer.

また、リンカーとしてSAMおよび高分子化合物を併用する態様も挙げられ、この態様では、金属薄膜等の表面に形成されたSAM−高分子化合物−リガンド結合体が反応層をなす。なお、このような高分子化合物を介してリガンドをセンサー表面に固定化する、換言すれば高分子化合物にリガンドを担持させる態様において、高分子化合物からなる層を「固相化層」と称する場合もある。このような態様は、固相化層中にリガンドを三次元的に配置することで、SAMの上層にリガンドを二次元的(平面的)に配置する態様に比べ、センサー表面に高密度でリガンドを固定化することができることから、より好ましい態様といえる。   Moreover, the aspect which uses SAM and a high molecular compound together as a linker is also mentioned, In this aspect, the SAM-high molecular compound-ligand conjugate | bonded_body formed in the surfaces, such as a metal thin film, makes a reaction layer. When a ligand is immobilized on the sensor surface via such a polymer compound, in other words, in a mode in which the ligand is supported on the polymer compound, the layer made of the polymer compound is referred to as a “solid phase layer”. There is also. In such an embodiment, the ligand is three-dimensionally arranged in the solid-phased layer, so that the ligand is arranged on the sensor surface at a higher density than the embodiment in which the ligand is two-dimensionally (planarly) arranged on the upper layer of the SAM. This can be said to be a more preferable embodiment.

・SAM
SAMは、分子の一方の末端に金属薄膜(または必要に応じて設けられるスペーサ層)と結合可能な官能基(シラノール基、チオール基等)を、もう一方の末端に固定化する分子と結合可能な反応性官能基(アミノ基、カルボキシル基、グリシジル基等)を有する化合物により形成することができる。このような化合物はSAM形成試薬として容易に入手することができる。たとえば、炭素原子数4〜20程度のカルボキシアルカンチオール(10−カルボキシ−1−デカンチオールなど)は、光学的な影響が少ない、つまり透明性が高く、屈折率が低く、膜厚が薄いSAMを形成することができるため好適である。
・ SAM
SAM can bind a functional group (silanol group, thiol group, etc.) that can bind to a metal thin film (or a spacer layer provided if necessary) at one end of the molecule to a molecule that immobilizes at the other end. It can be formed by a compound having a reactive functional group (amino group, carboxyl group, glycidyl group, etc.). Such a compound can be easily obtained as a SAM-forming reagent. For example, a carboxyalkanethiol having about 4 to 20 carbon atoms (such as 10-carboxy-1-decanethiol) has little optical influence, that is, a SAM having a high transparency, a low refractive index, and a thin film thickness. It is preferable because it can be formed.

・高分子化合物
必要に応じて用いられる固相化層は、反応層を構成する他の分子(典型的にはSAM)または反応層の下に形成された層(金属薄膜、スペーサ層等)と結合させるための官能基と、リガンドと結合させるための官能基とを有する高分子化合物とにより構成される。
・ Polymer compound The solid phase layer used as needed includes other molecules (typically SAM) constituting the reaction layer or layers (metal thin film, spacer layer, etc.) formed under the reaction layer. It is comprised by the high molecular compound which has the functional group for couple | bonding, and the functional group for couple | bonding with a ligand.

また、SPFSで用いられる各種の溶液には通常水性溶媒が用いられることから、固相化層を構成する高分子化合物は、それとの親和性が高い、ヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性基に富んだ(これらの親水性基が上記所定の官能基として機能してもよい)親水性高分子であることが好ましい。上記親水性基は水素結合により水分子を包接するため、非特異的吸着が起こりにくいという利点も有する。一方、そのような親水性基が少ない(疎水性基が多い)、全体的に疎水的な高分子は、センサー表面に局在しやすいため反応効率が低下したり、疎水性相互作用により非特異的吸着が起こりやすくなったりするおそれがある。   In addition, since various aqueous solutions are usually used for various solutions used in SPFS, the polymer compound constituting the solid phase layer has a high affinity with hydrophilic groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups. It is preferably a rich hydrophilic polymer (these hydrophilic groups may function as the predetermined functional group). Since the hydrophilic group includes water molecules by hydrogen bonding, it has an advantage that nonspecific adsorption hardly occurs. On the other hand, polymers with few hydrophilic groups (many hydrophobic groups) and hydrophobic polymers as a whole tend to localize on the sensor surface, resulting in a decrease in reaction efficiency and non-specificity due to hydrophobic interactions. There is a risk that it will become more likely to occur.

固相化層を構成する高分子化合物としては、たとえば、グルコースもしくはその誘導体(たとえばカルボキシメチル化グルコース)、ビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、オレフィン、スチレン、クロトン酸エステル、イタコン酸ジエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸ジエステル、アリル化合物、ビニルエーテル、ビニルケトンなどの単量体から誘導される単位を含む、単独重合体または共重合体(ランダム、ブロック、グラフト)を用いることができる。   Examples of the polymer compound constituting the solid phase layer include glucose or a derivative thereof (for example, carboxymethylated glucose), vinyl ester, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, olefin, styrene, crotonic acid ester, itaconic acid diester, A homopolymer or copolymer (random, block, graft) containing units derived from monomers such as maleic acid diester, fumaric acid diester, allyl compound, vinyl ether, and vinyl ketone can be used.

たとえば、デキストランやセルロースに(これらのグルコース単位中の水酸基を介して)カルボキシメチル基が導入されたカルボキシメチルデキストランやカルボキシメチルセルロース、あるいは元来グルコース単位中にカルボキシル基を有しているアルギン酸などの多糖類は、上記所定の官能基を有するとともに、分岐構造が少なく冷水への溶解度が高いため、固相化層を構成する高分子化合物として好適である。また、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などの高分子化合物も、固相化層を構成するために用いることが可能である。   For example, carboxymethyl dextran or carboxymethyl cellulose in which a carboxymethyl group is introduced into dextran or cellulose (via a hydroxyl group in these glucose units), or alginic acid that originally has a carboxyl group in the glucose unit. Saccharides are suitable as a polymer compound constituting the solid phase layer because they have the above-mentioned predetermined functional groups and have a small branched structure and high solubility in cold water. In addition, polymer compounds such as polyaspartic acid, polyglutamic acid, polyacrylic acid, and polymethacrylic acid can also be used to form the solid phase layer.

固相化層の湿潤状態における厚さは、リガンドに捕捉されたアナライトを標識する蛍光体が増強されたエバネッセント波で効率的に励起され、かつ金属薄膜による消光が起きないようにすることなどを考慮すると、3〜80nm程度が好ましい。したがって、高分子化合物としてはそのような厚さを生み出せる分子量を有するものが好ましい。たとえばカルボキシメチルデキストランであれば、分子量が約10〜100万の範囲にあるものが好ましい。   The thickness of the solid phase layer in the wet state is such that the phosphor that labels the analyte trapped by the ligand is efficiently excited by the enhanced evanescent wave, and the quenching by the metal thin film does not occur. In view of the above, about 3 to 80 nm is preferable. Therefore, a polymer compound having a molecular weight capable of generating such a thickness is preferable. For example, in the case of carboxymethyl dextran, those having a molecular weight in the range of about 10 to 1,000,000 are preferable.

高分子化合物に結合させる(すなわち固相化層に担持される)リガンドの密度は、用いる高分子化合物およびリガンドの性状(反応に関係する一分子中の官能基の数等)や、高分子化合物とリガンドとの反応条件(添加量、pH、WSCの濃度等)によって調整することができる。   The density of the ligand to be bound to the polymer compound (that is, supported on the solid phase layer) depends on the polymer compound used and the nature of the ligand (number of functional groups in one molecule related to the reaction, etc.) It can be adjusted according to the reaction conditions (addition amount, pH, WSC concentration, etc.) between the ligand and the ligand.

・固相化リガンド
本発明におけるリガンドは、アナライトである試料中のCK−MBと免疫複合体を形成しうる物質、すなわち抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体である。CK−MBはCK−MサブユニットおよびCK−Bサブユニットからなる二量体であるので、抗CK−MM抗体もCK−Mサブユニット上に存在するエピトープを介してCK−MBと結合しうるし、抗CK−BB抗体もCK−Bサブユニット上に存在するエピトープを介してCK−MBと結合しうるので、抗CK−MB抗体と同様に用いることができる。
-Solid-phased ligand The ligand in the present invention is a substance capable of forming an immune complex with CK-MB in a sample which is an analyte, that is, an anti-CK-MB antibody, an anti-CK-MM antibody or an anti-CK-BB antibody. is there. Since CK-MB is a dimer composed of CK-M subunit and CK-B subunit, anti-CK-MM antibody can also bind to CK-MB via an epitope present on CK-M subunit. Since anti-CK-BB antibody can also bind to CK-MB via an epitope present on CK-B subunit, it can be used in the same manner as anti-CK-MB antibody.

なお、本発明における「抗体」には、完全な免疫グロブリン(狭義の抗体)だけでなく、Fab、Fab’2、CDR、ヒト化抗体、多機能抗体、単鎖抗体(ScFv)等、本技術分野において公知の抗体断片または抗体誘導体が含まれる。 The “antibody” in the present invention includes not only a complete immunoglobulin (antibody in a narrow sense) but also Fab, Fab ′ 2 , CDR, humanized antibody, multifunctional antibody, single chain antibody (ScFv), etc. Antibody fragments or antibody derivatives known in the art are included.

本発明では、抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を、アナライトをセンサー表面に捕捉するためにセンサー表面に固定されたリガンド(すなわち「固相化リガンド」ないし「固相化抗体」、サンドイッチ型イムノアッセイの一次抗体)として用いる。   In the present invention, anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is bound to a ligand immobilized on the sensor surface in order to capture the analyte on the sensor surface (ie, “solid-phased ligand” to “ Used as “solid-phase antibody”, the primary antibody of a sandwich immunoassay).

一方、本発明では、センサー表面に捕捉されたアナライトを蛍光標識化するための、蛍光体と複合体化したリガンド(すなわち「蛍光標識化リガンド」ないし「蛍光標識化抗体」、サンドイッチ型イムノアッセイの二次抗体)としても、抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を用いる。   On the other hand, in the present invention, a ligand complexed with a fluorophore (that is, a “fluorescent labeled ligand” or a “fluorescent labeled antibody”, a sandwich immunoassay, for fluorescently labeling an analyte captured on the sensor surface. As the secondary antibody, anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is used.

抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体および抗CK−BB抗体としては、それぞれのポリクローナル抗体を用いることも可能であるが、CK−MBに対する結合力に優れた固相化抗体および蛍光標識化抗体の組み合わせを構築できることから、それぞれのモノクローナル抗体を用いることが好適である。抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体および抗CK−BBモノクローナル抗体としては、それぞれCK−MB、CK−MMおよびCK−BBの様々な部位をエピトープとするものが公知であり、たとえば、表1に示すようなものが市販されており、容易に入手することができる。   As the anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody and anti-CK-BB antibody, each polyclonal antibody can be used. Since a combination of antibodies can be constructed, it is preferable to use each monoclonal antibody. As anti-CK-MB monoclonal antibody, anti-CK-MM monoclonal antibody and anti-CK-BB monoclonal antibody, those having various sites of CK-MB, CK-MM and CK-BB as epitopes are known, for example, Those shown in Table 1 are commercially available and can be easily obtained.

本発明では、固相化抗体として1種または2種以上の抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を用いることができ、また蛍光標識化抗体としても1種または2種以上の抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を用いることができる。ただし、固相化抗体と蛍光標識化抗体がアナライトの同一のエピトープに対して競合的に結合することを避けるため、前記固相化抗体は1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体もしくは抗CK−BBモノクローナル抗体であり、前記蛍光標識化抗体は、前記固相化抗体としての1種または2種以上のモノクローナル抗体とは異なる、1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体または抗CK−BBモノクローナル抗体であることが好ましい。 In the present invention, one kind or two or more kinds of anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody can be used as the immobilized antibody, and one or two fluorescently labeled antibodies can be used. More than one species of anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody can be used. However, in order to avoid competitive binding of the immobilized antibody and the fluorescently labeled antibody to the same epitope of the analyte, the immobilized antibody is one or more anti-CK-MB monoclonal antibodies. An anti-CK-MM monoclonal antibody or an anti-CK-BB monoclonal antibody, wherein the fluorescently labeled antibody is different from one or more monoclonal antibodies as the solid-phased antibody, one or more The anti-CK-MB monoclonal antibody, anti-CK-MM monoclonal antibody or anti-CK-BB monoclonal antibody is preferably used.

固相化抗体、蛍光標識化抗体それぞれに用いる抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体の組み合わせによって、SPFSによるCK−MBの検出(定量)感度が相違する場合があるので、所望の感度を達成できる抗体の組み合わせを用いることが適切である。たとえば、検出(定量)限界濃度が(1pg/mL以上)10pg/mL未満以下と低い、高感度の抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体の組み合わせを用いることが望ましい。   Depending on the combination of anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody used for each of the solid-phased antibody and the fluorescence-labeled antibody, the detection (quantitative) sensitivity of CK-MB by SPFS may differ. Thus, it is appropriate to use a combination of antibodies that can achieve the desired sensitivity. For example, it is desirable to use a combination of a highly sensitive anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody with a detection (quantitative) limit concentration (1 pg / mL or more) and less than 10 pg / mL or less. .

・反応層の形成方法
反応層は、反応層の下に形成されている層(金属薄膜、スペーサ層等)に、反応層を構成するSAM、固相化層を構成する高分子化合物、リガンド等を、公知の手法を用いて順次結合させていくことにより形成することができる。
-Formation method of reaction layer The reaction layer is a layer formed under the reaction layer (metal thin film, spacer layer, etc.), SAM constituting the reaction layer, polymer compound constituting the solid phase layer, ligand, etc. Can be formed by sequentially bonding them using a known method.

金属薄膜等の上層にSAMを形成するためには、一般的に、SAM構成分子の溶液を金属薄膜等に接触させ、当該分子の一方の末端の官能基(たとえばチオール基)と金属薄膜等(たとえば金)とを反応させるようにする。   In order to form a SAM on an upper layer of a metal thin film or the like, generally, a solution of a SAM constituent molecule is brought into contact with the metal thin film or the like, and a functional group (for example, a thiol group) at one end of the molecule and the metal thin film or the like ( For example, gold).

続いて、SAMの上層にリガンドを固定化するためには、一般的に、リガンドの溶液をSAMに接触させ、当該リガンドが有する官能基と前記SAM構成分子のもう一方の末端の官能基とを反応させるようにする。たとえば、アミノ基を有するリガンド(本発明においては抗CK−MB抗体)と、カルボキシル基を有するSAM構成分子とは、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)などの水溶性カルボジイミド(WSC)および必要に応じてカルボキシル基を活性化(エステル化)するためのN−ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)を添加した前記リガンドの溶液をSAMと接触させることにより、アミノ基とカルボキシル基との反応を介して結合させることができる。   Subsequently, in order to immobilize the ligand on the upper layer of the SAM, generally, the ligand solution is brought into contact with the SAM, and the functional group of the ligand and the functional group at the other end of the SAM constituent molecule are combined. Let it react. For example, a ligand having an amino group (anti-CK-MB antibody in the present invention) and a SAM component having a carboxyl group include 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and the like. A solution of said ligand with addition of water-soluble carbodiimide (WSC) and optionally N-hydroxysuccinimide (NHS) for activating (esterifying) the carboxyl group by contacting with SAM And a carboxyl group through a reaction.

一方、SAMの上層に直接リガンドを固定化するのではなく、高分子化合物を結合させて固相化層を形成する(その後リガンドを当該固相化層に担持させる)ためには、一般的に、高分子化合物の溶液をSAMに接触させ、当該高分子化合物が有する官能基と前記SAM構成分子のもう一方の末端の官能基とを反応させるようにする。たとえば、高分子化合物としてカルボキシメチルデキストランを用いる場合、カルボキシメチルデキストランが有するアルデヒド基(還元性末端)とSAMが有するアミノ基とを反応させてシッフ塩基を形成させることにより、これらを結合させることができる。反応条件を調整することにより、SAM等に連結する高分子化合物の数を増減させることも可能である。   On the other hand, in order to form a solid phased layer by binding a polymer compound rather than directly immobilizing a ligand on the upper layer of the SAM (after that, the ligand is supported on the solid phased layer) The solution of the polymer compound is brought into contact with the SAM, and the functional group of the polymer compound is reacted with the functional group at the other end of the SAM constituent molecule. For example, when carboxymethyl dextran is used as the polymer compound, the aldehyde group (reducing terminal) possessed by carboxymethyl dextran and the amino group possessed by SAM can be reacted to form a Schiff base to bind them. it can. By adjusting the reaction conditions, the number of polymer compounds linked to SAM or the like can be increased or decreased.

あるいは、金属薄膜等に吸着しうる官能基を有する高分子化合物(たとえばチオセミカルバジドで修飾された多糖類)を用いることにより、SAMを介することなく、金属薄膜等に直接高分子化合物を結合させ、これにリガンドを担持させることも可能である。   Alternatively, by using a polymer compound having a functional group capable of adsorbing to a metal thin film or the like (for example, a polysaccharide modified with thiosemicarbazide), the polymer compound is directly bonded to the metal thin film or the like without using SAM. It is also possible to carry a ligand on this.

高分子化合物とリガンドとは、アミンカップリング法、チオールカップリング法、間接的捕捉法(キャプチャー法)等、公知の手法に従って結合させることができる。たとえば、アミンカップリング法を用いる場合は、アミノ基を有するリガンド(本発明においては抗cTn抗体)と、カルボキシル基を有する高分子化合物(固相化層)とは、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)などの水溶性カルボジイミド(WSC)および必要に応じてカルボキシル基を活性化(エステル化)するためのN−ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)を添加した前記リガンドの溶液を高分子化合物と接触させることにより、アミノ基とカルボキシル基との反応を介して結合させることができる。反応条件を調整することにより、直鎖状高分子に結合するリガンドの数を増減させることも可能である。   The polymer compound and the ligand can be bound according to a known method such as an amine coupling method, a thiol coupling method, or an indirect capture method (capture method). For example, when the amine coupling method is used, a ligand having an amino group (anti-cTn antibody in the present invention) and a polymer compound having a carboxyl group (solid phase layer) are 1-ethyl-3- ( Said water-soluble carbodiimide (WSC) such as 3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and optionally N-hydroxysuccinimide (NHS) for activating (esterifying) the carboxyl group By bringing the ligand solution into contact with the polymer compound, the ligand can be bound via a reaction between an amino group and a carboxyl group. It is possible to increase or decrease the number of ligands bound to the linear polymer by adjusting the reaction conditions.

リガンドを固定化した後、アナライトの非特異的吸着を防止するため、センサー表面は(流路またはウェルの側壁・天板を含めて)牛血清アルブミン(BSA)、カゼイン等によりブロッキング処理をしておくことが望ましい。   After immobilizing the ligand, in order to prevent nonspecific adsorption of the analyte, the sensor surface (including the channel or the side wall of the well / top plate) is blocked with bovine serum albumin (BSA), casein, etc. It is desirable to keep it.

(スペーサ層)
必要に応じて設けられるスペーサ層は、誘電体により形成することができる。スペーサ層用の誘電体としては、光学的に透明な各種無機物や、天然または合成ポリマーを用いることができる。なかでも、化学的安定性、製造安定性および光学的透明性に優れていることから、二酸化ケイ素(SiO2)または二酸化チタン(TiO2)が好ましい。
(Spacer layer)
The spacer layer provided as necessary can be formed of a dielectric. As the dielectric for the spacer layer, various optically transparent inorganic substances and natural or synthetic polymers can be used. Among these, silicon dioxide (SiO 2 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) is preferable because of excellent chemical stability, production stability, and optical transparency.

スペーサ層の厚さは、通常10nm〜1mmであり、共鳴角安定性の観点からは、好ましくは30nm以下、より好ましくは10〜20nmである。一方、電場増強効果の観点からは、好ましくは200nm〜1mmであり、さらに電場増強効果の安定性から、400nm〜1,600nmがより好ましい。   The thickness of the spacer layer is usually 10 nm to 1 mm, and preferably 30 nm or less, more preferably 10 to 20 nm from the viewpoint of resonance angle stability. On the other hand, from the viewpoint of the electric field enhancement effect, the thickness is preferably 200 nm to 1 mm, and more preferably 400 nm to 1,600 nm from the stability of the electric field enhancement effect.

このようなスペーサ層は、スパッタリング法、電子線蒸着法、熱蒸着法、ポリシラザン等の材料を用いた化学反応を用いた方法、またはスピンコータによる塗布などによって形成することができる。   Such a spacer layer can be formed by sputtering, electron beam evaporation, thermal evaporation, a method using a chemical reaction using a material such as polysilazane, or application by a spin coater.

− SPFS用測定装置 −
本発明の免疫学的測定法は、一般的なSPFS用測定装置を使用して実施することができる。SPFS用測定装置は、基本的に、SFPFS用測定部材が着脱可能となっており、使用する蛍光体に応じた適切な波長の励起光(好適にはレーザー光)を照射するための光源、励起光をセンサーチップの金属薄膜の裏面に所定の角度で入射させるためのプリズム(透明支持体が平面基板状のセンサーチップを使用する場合)、金属薄膜で反射した光を受光しその強度を測定する受光器、蛍光体から発せられる蛍光を集光するためのレンズおよびその蛍光の強度を測定するための検出器、励起光および蛍光から所定の波長を有する光のみを透過させそれ以外の光をカットするための各種のフィルタなどを備える。より具体的な態様は、たとえば特開2010−145272号公報(特許文献2)など、各種の文献を参照することができる。
-Measurement equipment for SPFS-
The immunological measurement method of the present invention can be carried out using a general measurement apparatus for SPFS. The SPFS measurement device basically has an SFPFS measurement member that can be attached and detached, and a light source and excitation for irradiating excitation light (preferably laser light) with an appropriate wavelength according to the phosphor used. Prism for making light incident on the back of the metal thin film of the sensor chip at a predetermined angle (when the transparent support uses a sensor chip with a flat substrate), receiving the light reflected by the metal thin film and measuring its intensity Light receiver, lens for condensing fluorescence emitted from the phosphor, detector for measuring the intensity of the fluorescence, excitation light and only light having a predetermined wavelength is transmitted from the fluorescence and cut the other light It is equipped with various filters for doing so. For more specific modes, various documents such as JP 2010-145272 A (Patent Document 2) can be referred to.

− 免疫学的測定法 −
本発明の免疫学的測定法は、試料中のCK−MBを対象として、その濃度の定量ないしその存在の検出を行うことができる方法であり、下記工程1および2を行うことを含む:
(工程1)固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体(固相化抗体)と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体(蛍光標識化抗体)を含むサンドイッチ型免疫複合体を形成する工程、および
(工程2)形成されたサンドイッチ型免疫複合体に含まれる蛍光体から発せられる蛍光強度をSPFS(表面プラズモン励起増強蛍光分光法)により測定する工程。
− Immunological assay −
The immunological measurement method of the present invention is a method capable of quantifying the concentration of CK-MB in a sample or detecting the presence thereof, and includes performing the following steps 1 and 2:
(Step 1) Solid-phased anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody (solid-phase antibody), CK-MB, and fluorescently labeled anti-CK-MB antibody, A step of forming a sandwich-type immune complex comprising an anti-CK-MM antibody or an anti-CK-BB antibody (fluorescently labeled antibody), and (step 2) emitted from a phosphor contained in the formed sandwich-type immune complex A step of measuring the fluorescence intensity by SPFS (surface plasmon excitation enhanced fluorescence spectroscopy).

工程1として示したサンドイッチ型免疫複合体を形成する工程は、工程2に移る前にサンドイッチ型免疫複合体を形成することができれば、その態様は特に限定されるものではないが、たとえば下記工程1aおよび1bを含む態様が一般的である:
(工程1a)前記固相化抗体と試料中のCK−MBとを反応させて複合体を形成する工程、および
(工程1b)形成された免疫複合体と前記蛍光標識化抗体とを反応させて前記サンドイッチ型免疫複合体を形成する工程。
The step of forming the sandwich type immune complex shown as step 1 is not particularly limited as long as the sandwich type immune complex can be formed before moving to step 2, but for example, the following step 1a And embodiments comprising 1b are common:
(Step 1a) reacting the immobilized antibody with CK-MB in the sample to form a complex, and (Step 1b) reacting the formed immune complex with the fluorescently labeled antibody. Forming the sandwich-type immune complex.

なお、必要に応じて、工程1aおよび工程1bの間、または工程1(工程1b)と工程2の間に、流路またはウェルを洗浄液(たとえば界面活性剤溶液)を用いて洗浄するための洗浄工程を設けてもよい。   It is to be noted that a cleaning for cleaning the flow path or well with a cleaning liquid (for example, a surfactant solution) between the steps 1a and 1b or between the steps 1 (step 1b) and 2 as necessary. A process may be provided.

一方、工程2は、一般的なSPFSと同様の態様で、金属薄膜に励起光を照射し、金属薄膜で起きる表面プラズモン共鳴によって増強されたエバネッセント波を発生させ、それによってサンドイッチ型免疫複合体に含まれる(蛍光標識化抗体が有していた)蛍光体から発せられる蛍光の強度(「シグナル」に相当する。)を測定すればよい。また、工程2以前に、または測定領域とは別の領域において、サンドイッチ型免疫複合体が形成されていない状態で工程2と同様に金属薄膜に励起光を照射して、発生する蛍光の強度(「ノイズ」に相当する。)を測定し、前記シグナルの値を当該ノイズの値で補正する(引くまたは除する)ようにすることが好適である。   On the other hand, in step 2, in the same manner as in general SPFS, the metal thin film is irradiated with excitation light, and an evanescent wave enhanced by surface plasmon resonance occurring in the metal thin film is generated, whereby a sandwich-type immune complex is formed. What is necessary is just to measure the intensity | strength (equivalent to a "signal") of the fluorescence emitted from the fluorescent substance contained (the fluorescent labeled antibody had). In addition, before the step 2 or in a region different from the measurement region, the fluorescence intensity generated by irradiating the metal thin film with excitation light in the same manner as in the step 2 in the state where the sandwich immune complex is not formed ( It is preferable that the signal value is corrected (subtracted or removed) by the noise value.

なお、工程2において蛍光体から発せられる蛍光強度を測定する際には、通常、アナライトも蛍光標識化抗体も含まない水性溶媒(たとえばリン酸緩衝液)で流路ないしウェルを満たした状態にするが、水性溶媒以外の溶媒または空気で満たした状態とすることも可能である。   When measuring the fluorescence intensity emitted from the phosphor in step 2, the flow path or well is usually filled with an aqueous solvent (for example, phosphate buffer) containing neither analyte nor fluorescently labeled antibody. However, it may be in a state filled with a solvent other than the aqueous solvent or air.

上記のようにして求められた(好ましくはノイズを用いて補正された)シグナルと、濃度が既知の試料を用いて別途作製された検量線とに基づき、分析された試料中のアナライトの濃度を定量することができる。   The concentration of the analyte in the analyzed sample based on the signal obtained as described above (preferably corrected using noise) and a calibration curve prepared separately using a sample of known concentration Can be quantified.

このようにして測定される試料(特に血液検体)中のCK−MBの濃度は、そのCK−MBがバイオマーカーとして機能する各種の疾患または症状の診断を行う際の参考データとして用いることができる。   The concentration of CK-MB in the sample (particularly blood sample) measured in this way can be used as reference data when diagnosing various diseases or symptoms in which the CK-MB functions as a biomarker. .

・アナライト、試料(血液検体等)
本発明におけるアナライト(SPFSにより定量ないし検出すべき物質)は、血液検体中に含まれ心筋梗塞等のバイオマーカーとして利用することのできる、CK−MBである。
・ Analytes, samples (blood samples, etc.)
The analyte (substance to be quantified or detected by SPFS) in the present invention is CK-MB that is contained in a blood sample and can be used as a biomarker such as myocardial infarction.

本発明では、SPFS分析装置に投入し、センサーチップに設けられた反応層と接触させるための試料として、CK−MBを含有する可能性のある血液検体を分析に供する。血液検体としては、各種のバイオマーカーやその他の生体関連物質を分析する場合と同様のものを用いることができ、必要に応じて抗凝固処理した全血でもよいし、全血を凝固させて沈殿物(血餅)を除去して得られる血清でもよいし、必要に応じてこれらを遠心分離、希釈、試薬との混合等の処理をしたものでもよい(本発明ではそれらすべてを「血液検体」と総称する。)。   In the present invention, a blood sample that may contain CK-MB is used for analysis as a sample to be put into the SPFS analyzer and brought into contact with the reaction layer provided on the sensor chip. The blood sample can be the same as that used to analyze various biomarkers and other biological substances, and may be whole blood that has been anti-coagulated if necessary, or may be precipitated by coagulating whole blood. Serum obtained by removing substances (blood clots) may be used, or these may be processed by centrifugation, dilution, mixing with reagents, etc. as necessary (in the present invention, all of them are “blood samples”. Generically).

なお、試験的な測定や検量線作成用の測定などのために、上記のような血液検体の代わりに、あらかじめ購入等により用意したCK−MBをリン酸緩衝液等に溶解して調製したCK−MB溶液を本発明における試料として用いてもよい。すなわち、本発明の免疫学的測定法は、血液検体中のCK−MBと同様に、上記のような血液検体以外の試料中のCK−MBを対象としてもよい。   In addition, CK-MB prepared in advance by purchasing CK-MB in a phosphate buffer or the like instead of the blood sample as described above was used for experimental measurement or calibration curve preparation. -MB solution may be used as a sample in the present invention. That is, the immunological measurement method of the present invention may target CK-MB in a sample other than the blood sample as described above, similarly to CK-MB in the blood sample.

・蛍光標識化リガンド
本発明では、センサー表面に捕捉されたアナライトを蛍光標識化するための蛍光標識化リガンドとして、蛍光体と、抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体との複合体である蛍光標識化抗体を用いる。前述したように、固相化抗体、蛍光標識化抗体それぞれに用いる抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体の組み合わせによって、SPFSによるCK−MBの検出感度が異なる場合があるので、固相化リガンドとして用いる抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体に応じて、好適な抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を蛍光標識化抗体の作製のために用いるようにする。
-Fluorescently labeled ligand In the present invention, as a fluorescently labeled ligand for fluorescently labeling the analyte captured on the sensor surface, a phosphor, an anti-CK-MB antibody, an anti-CK-MM antibody or an anti-CK-BB A fluorescently labeled antibody that is a complex with the antibody is used. As described above, the detection sensitivity of CK-MB by SPFS may differ depending on the combination of anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody used for each of the immobilized antibody and the fluorescently labeled antibody. Therefore, a suitable anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is selected depending on the anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody used as the immobilized ligand. It is used for the production of fluorescently labeled antibodies.

蛍光標識化抗体は、一般的な免疫測定法でも用いられている蛍光体と抗体との複合体(コンジュゲート)と同様にして作製することができ、その態様は特に限定されるものではない。たとえば、市販の蛍光体のキット(たとえばAlexa Fluor タンパク質標識キット、インビトロゲン社)を用いて、添付のプロトコールに従い、蛍光体に導入されている官能基と抗CK−MB抗体が有する官能基とを所定の試薬の存在下に反応させることにより、蛍光体−抗CK−MB抗体複合体を作製することができる。蛍光体とリガンドとを結合させるためには、様々な官能基の組み合わせにおける反応を用いることができるほか、ビオチン化した蛍光体とアビジン化した抗CK−MB抗体とをビオチン−アビジン結合させる手法を用いることも可能である。抗CK−MB抗体の代わりに抗CK−MM抗体または抗CK−BB抗体を用いる場合も同様である。   The fluorescence-labeled antibody can be prepared in the same manner as a complex (conjugate) of a fluorophore and an antibody that are also used in general immunoassay methods, and the mode is not particularly limited. For example, using a commercially available phosphor kit (for example, Alexa Fluor protein labeling kit, Invitrogen), the functional group introduced into the phosphor and the functional group possessed by the anti-CK-MB antibody are determined according to the attached protocol. By reacting in the presence of a predetermined reagent, a phosphor-anti-CK-MB antibody complex can be prepared. In order to bind the fluorophore and the ligand, reactions in various combinations of functional groups can be used, as well as a biotin-avidin bond between a biotinylated fluorophore and an avidinylated anti-CK-MB antibody. It is also possible to use it. The same applies when an anti-CK-MM antibody or an anti-CK-BB antibody is used instead of the anti-CK-MB antibody.

・蛍光体
本発明では、一般的なSPFSや従来の蛍光測定法で用いられている、公知の各種の蛍光体を用いることができる。なお、「蛍光体」は、所定の励起光を照射する、または電界効果を利用して励起することによって蛍光を発光する物質の総称であり、「蛍光」には、狭義の蛍光のみならず、燐光やその他の発光も含まれる。
-Phosphor In the present invention, various known phosphors used in general SPFS and conventional fluorescence measurement methods can be used. In addition, “phosphor” is a general term for substances that emit fluorescence by irradiating with predetermined excitation light or by using the electric field effect, and “fluorescence” includes not only fluorescence in a narrow sense, It also includes phosphorescence and other luminescence.

SPFSに用いられる蛍光体としては蛍光色素が代表的であるが、半導体ナノ粒子など、公知のその他の蛍光体であってもよい。
蛍光色素の具体例としては、フルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(Integrated DNA Technologies社)、ポリハロフルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(アプライドバイオシステムズジャパン(株))、ヘキサクロロフルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(アプライドバイオシステムズジャパン(株))、クマリン・ファミリーの蛍光色素(インビトロジェン(株))、ローダミン・ファミリーの蛍光色素(GEヘルスケア バイオサイエンス(株))、シアニン・ファミリーの蛍光色素、インドカルボシアニン・ファミリーの蛍光色素、オキサジン・ファミリーの蛍光色素、チアジン・ファミリーの蛍光色素、スクアライン・ファミリーの蛍光色素、キレート化ランタニド・ファミリーの蛍光色素、BODIPY(登録商標)・ファミリーの蛍光色素(インビトロジェン(株))、ナフタレンスルホン酸・ファミリーの蛍光色素、ピレン・ファミリーの蛍光色素、トリフェニルメタン・ファミリーの蛍光色素、Alexa Fluor(登録商標)色素シリーズ(インビトロジェン(株))などの有機蛍光色素が挙げられる。
A fluorescent dye is typically used as a phosphor used in SPFS, but other known phosphors such as semiconductor nanoparticles may be used.
Specific examples of fluorescent dyes include fluorescein family fluorescent dyes (Integrated DNA Technologies), polyhalofluorescein family fluorescent dyes (Applied Biosystems Japan), hexachlorofluorescein family fluorescent dyes (Applied Biosystems) Japan Co., Ltd.), Coumarin Family Fluorescent Dye (Invitrogen Corp.), Rhodamine Family Fluorescent Dye (GE Healthcare Biosciences), Cyanine Family Fluorescent Dye, Indian Carbocyanine Family Fluorescence Dyes, fluorescent dyes of the oxazine family, thiazine family fluorescent dyes, squaraine family fluorescent dyes, chelated lanthanide family fluorescent dyes, BODIPY® family fluorescent dyes Organic fluorescent dyes such as Vitrogen Corp., naphthalene sulfonic acid family fluorescent dyes, pyrene family fluorescent dyes, triphenylmethane family fluorescent dyes, Alexa Fluor® dye series (Invitrogen Corp.) Is mentioned.

また、Eu、Tb等の希土類錯体系の蛍光色素(たとえばATBTA−Eu3+)、青色蛍光タンパク質(BFP)、シアン蛍光タンパク質(CFP)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)、赤色蛍光タンパク質(DsRed)またはAllophycocyanin(APC;LyoFlogen(登録商標))などに代表される蛍光タンパク質、ラテックスやシリカなどの蛍光微粒子なども、蛍光色素として挙げられる。 Further, rare earth complex fluorescent dyes such as Eu and Tb (for example, ABTTA-Eu 3+ ), blue fluorescent protein (BFP), cyan fluorescent protein (CFP), green fluorescent protein (GFP), yellow fluorescent protein (YFP), Examples of fluorescent dyes include fluorescent proteins typified by red fluorescent protein (DsRed) or Allophycocyanin (APC; LyoFlogen (registered trademark)), and fluorescent fine particles such as latex and silica.

なお、血液検体に由来する試料を分析に供する場合は、血液中の血球成分由来の鉄による吸光の影響を最小限に抑えるため、Cy5やAlexa Fluor 647など、近赤外領域に最大蛍光波長を有する蛍光色素を用いることが望ましい。また、センサーチップの金属薄膜に含まれる金属による吸光の影響も考慮することが好ましい。たとえば、金属薄膜に金が用いられている場合には、最大蛍光波長が600nm以上の蛍光色素が好ましく、金属薄膜に銀が用いられている場合には、最大蛍光波長が400nm以上の蛍光色素が好ましい。   When a sample derived from a blood sample is used for analysis, in order to minimize the influence of light absorption by iron derived from blood cell components in blood, the maximum fluorescence wavelength is set in the near infrared region such as Cy5 or Alexa Fluor 647. It is desirable to use a fluorescent dye having the same. Further, it is preferable to consider the influence of light absorption by the metal contained in the metal thin film of the sensor chip. For example, when gold is used for the metal thin film, a fluorescent dye having a maximum fluorescence wavelength of 600 nm or more is preferable, and when silver is used for the metal thin film, a fluorescent dye having a maximum fluorescence wavelength of 400 nm or more is used. preferable.

以下の実施例で用いたモノクローナル抗体は表1に記載した製品である。
[実施例1−1]10R−CR3013M2(固相)/10R−C146A(標識)
(1)センサーチップの作製
厚さ1mmのガラス製の透明支持体「S−LAL 10」((株)オハラ、屈折率(nd):1.72)をプラズマ洗浄した後、該支持体の片面にクロム薄膜をスパッタリング法により形成し、さらにその表面に金薄膜をスパッタリング法により形成した。クロム薄膜の厚さは1〜3nm以下、金薄膜の厚さは42〜47nmであった。
The monoclonal antibodies used in the following examples are the products listed in Table 1.
[Example 1-1] 10R-CR3013M2 (solid phase) / 10R-C146A (label)
(1) Production of sensor chip After plasma cleaning of a glass transparent support “S-LAL 10” (Ohara Co., Ltd., refractive index (n d ): 1.72) having a thickness of 1 mm, A chromium thin film was formed on one surface by sputtering, and a gold thin film was formed on the surface by sputtering. The thickness of the chromium thin film was 1 to 3 nm or less, and the thickness of the gold thin film was 42 to 47 nm.

上記工程により得られた金属薄膜を備えた透明支持体を、1mMに調整した11−アミノ−1−ウンデカンチオールのエタノール溶液10mLに24時間浸漬し、金薄膜の表面にSAMを形成した。この透明支持体をエタノール溶液から取り出し、エタノールおよびイソプロパノールそれぞれで洗浄した後、エアガンを用いて乾燥させた。   The transparent support provided with the metal thin film obtained by the above process was immersed in 10 mL of 11-amino-1-undecanethiol ethanol solution adjusted to 1 mM for 24 hours to form SAM on the surface of the gold thin film. The transparent support was taken out from the ethanol solution, washed with ethanol and isopropanol, and then dried using an air gun.

続いて、上記工程により得られたSAMを備えた透明支持体を、分子量50万〜100万のカルボキシメチルデキストラン(CMD)を1mg/mLと、N−ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)を0.5mMと、水溶性カルボジイミド(WSC)として1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)を1mMとを含む、pH7.4のMES緩衝生理食塩水(MES)(イオン強度:10mM)に1時間浸漬して、SAMの表面に固相化層としてCMDを固定化し、その後1MのNaOH水溶液に30分間浸漬することで未反応のコハク酸エステルを加水分解した。CMDからなる固相化層の平均膜厚は70nmであり、密度は1.9ng/mm2であった。 Subsequently, the transparent support provided with the SAM obtained by the above process was prepared by adding 1 mg / mL of carboxymethyldextran (CMD) having a molecular weight of 500,000 to 1,000,000 and 0.5 mM of N-hydroxysuccinimide (NHS). MES buffered saline (MES) having a pH of 7.4, and 1 mM 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) as water-soluble carbodiimide (WSC) (ionic strength: (10 mM) for 1 hour to immobilize CMD as a solid phase layer on the surface of the SAM, and then immersed in a 1 M NaOH aqueous solution for 30 minutes to hydrolyze unreacted succinate. The average film thickness of the solid phase layer made of CMD was 70 nm, and the density was 1.9 ng / mm 2 .

続いて、上記工程により得られた固相化層を備えた透明支持体を、NHSを50mMと、WSCを100mMとを含むMESに1時間浸漬させた後に、抗CK−MBモノクローナル抗体「10R−CR3013M2」溶液(FGD社、2.5μg/mLに希釈)に30分間浸漬することで、CMDに当該モノクローナル抗体を固定化した。   Subsequently, the transparent support provided with the solid phase layer obtained by the above step was immersed in MES containing 50 mM NHS and 100 mM WSC for 1 hour, and then anti-CK-MB monoclonal antibody “10R- The monoclonal antibody was immobilized on CMD by immersing in CR3013M2 ”solution (FGD, diluted to 2.5 μg / mL) for 30 minutes.

さらに、1質量%の牛血清アルブミン(BSA)および1Mのアミノエタノールを含むPBSを30分間循環送液することで、非特異的吸着防止処理を行なった。
上記のようにして得られたセンサーチップに、長さ10mm、幅5mmの穴を有する厚さ0.5mmのPDMS製シートを載せ、さらにこのPDMS製シートの周囲にシリコーンゴム製スペーサを配置した。これらのPDMS製シートおよびシリコーンゴム製スペーサの上に、当該PDMS製シートの穴に対応する位置に送液導入用の穴および送液排出用の穴が形成されているPMMA製天板を載せた。これらのセンサーチップ、PDMS製シートおよびシリコーンゴム製スペーサ、ならびにPMMA製天板の積層体を外周部で圧着し、ビスで固定して、SPFS用測定部材を作製した。
Further, non-specific adsorption prevention treatment was performed by circulating and feeding PBS containing 1% by mass of bovine serum albumin (BSA) and 1M aminoethanol for 30 minutes.
A PDMS sheet having a thickness of 10 mm and a hole having a width of 5 mm and having a thickness of 0.5 mm was placed on the sensor chip obtained as described above, and a silicone rubber spacer was arranged around the PDMS sheet. On the PDMS sheet and the silicone rubber spacer, a PMMA top plate in which a hole for introducing a liquid supply and a hole for discharging a liquid were formed at a position corresponding to the hole of the PDMS sheet was placed. . A laminate of these sensor chip, PDMS sheet and silicone rubber spacer, and PMMA top plate was pressure-bonded at the outer periphery and fixed with screws to produce a measurement member for SPFS.

(2)蛍光標識化抗体の作製
抗CK−MBモノクローナル抗体「10R−C146a」溶液(FGD社、2.5μg/mLに希釈)と、AlexaFluor647標識キット(Invitrogen社)とを用いて、当該キットの所定の手順に従い、AlexaFluor647標識化10R−C146aを作製した。その後、分子量カットフィルタ(日本ミリポア(株))を用いて未反応物を除去し、AlexaFluor647標識化10R−C146aを精製し、下記アッセイの実施まで4℃で保存した。
(2) Preparation of fluorescently labeled antibody Using an anti-CK-MB monoclonal antibody “10R-C146a” solution (FGD, diluted to 2.5 μg / mL) and AlexaFluor647 labeling kit (Invitrogen), AlexaFluor647 labeled 10R-C146a was produced according to a predetermined procedure. Thereafter, unreacted substances were removed using a molecular weight cut filter (Nippon Millipore Corporation), and AlexaFluor647-labeled 10R-C146a was purified and stored at 4 ° C. until the following assay was performed.

(3)アッセイの実施
前記工程(1)で作製した測定部材の流路に、CK−MBを1000pg/mL(=1ng/mL)含むPBS溶液0.1mLを送液し、25分間循環させた。
(3) Implementation of assay 0.1 mL of PBS solution containing 1000 pg / mL (= 1 ng / mL) of CK-MB was sent to the flow path of the measurement member prepared in the above step (1) and circulated for 25 minutes. .

続いて、Tween20を0.05質量%含むトリス緩衝生理食塩水(TBS)を送液し、10分間循環させて流路を洗浄した後、前記工程(2)で作製したAlexaFluor647標識化10R−C146aを2μg/mL含むPBS溶液を送液し、5分間循環させた。   Subsequently, Tris-buffered saline (TBS) containing 0.05% by weight of Tween 20 was fed, circulated for 10 minutes to wash the flow path, and then AlexaFluor 647-labeled 10R-C146a prepared in the above step (2). In PBS containing 2 μg / mL was circulated for 5 minutes.

再度、Tween20を0.05質量%含むトリス緩衝生理食塩水(TBS)を送液し、10分間循環させて流路を洗浄した後、PBSバッファー(pH7.4)で流路を満たした状態にしてから、測定領域の金属薄膜の裏面からレーザ光(640nm、40μW)を照射し、測定領域の上部に設置された光電子増倍管(PMT)で蛍光量を測定した。この測定値を、CK−MB濃度が1000pg/mLにおける「シグナル」(S)とした。   Again, Tris-buffered saline (TBS) containing 0.05% by weight of Tween 20 was fed, circulated for 10 minutes to wash the flow path, and the flow path was filled with PBS buffer (pH 7.4). Then, laser light (640 nm, 40 μW) was irradiated from the back surface of the metal thin film in the measurement region, and the amount of fluorescence was measured with a photomultiplier tube (PMT) installed at the top of the measurement region. This measured value was defined as “signal” (S) when the CK-MB concentration was 1000 pg / mL.

一方、CK−MBを1000pg/mL含むPBS溶液の代わりにCK−MBを全く含まない(0pg/mL)PBS溶液を送液し、それ以外は上記と同様の手順により、蛍光量を測定した。この測定値を「ノイズ」(N)とした。   On the other hand, instead of a PBS solution containing 1000 pg / mL of CK-MB, a PBS solution containing no CK-MB (0 pg / mL) was fed, and the amount of fluorescence was measured by the same procedure as above except that. This measured value was defined as “noise” (N).

また、送液するCK−MBのPBS溶液の濃度を100000pg/mL、31600pg/mL、10000pg/mL、3160pg/mL、316pg/mL、100pg/mL、31.6pg/mL、10pg/mL、3.16pg/mL、10pg/mL、3.16pg/mL、1pg/mL、0.316pg/mLに変化させ、それ以外は上記と同様の手順により蛍光量を測定し、それらの測定値を各濃度における「シグナル」(S)とした。   In addition, the concentration of PBS solution of CK-MB to be fed is set to 100000 pg / mL, 31600 pg / mL, 10000 pg / mL, 3160 pg / mL, 316 pg / mL, 100 pg / mL, 31.6 pg / mL, 10 pg / mL, The amount of fluorescence was measured by the same procedure as above except that it was changed to 16 pg / mL, 10 pg / mL, 3.16 pg / mL, 1 pg / mL, and 0.316 pg / mL. “Signal” (S).

縦軸を「シグナル」−「ノイズ」(S−N)の値(単位:a.u.)、横軸をcTnIの濃度(単位:pg/mL)として、上記各濃度の結果をプロットした(図1、菱形)。このプロットに基づき、上記測定系によるCK−MBの定量限界は2pg/mLであると判定した。   The result of each concentration was plotted with the vertical axis representing “signal”-“noise” (SN) value (unit: au) and the horizontal axis representing cTnI concentration (unit: pg / mL) ( FIG. 1, rhombus). Based on this plot, it was determined that the quantification limit of CK-MB by the measurement system was 2 pg / mL.

[実施例1−2]1011820(固相)/10−C40A(標識)
前記センサーチップの作製工程(1)において抗CK−BBモノクローナル抗体「1011820」(コスモバイオ/COR社)をCMDに固定化し、また前記蛍光標識化抗体の作製工程(2)において抗CK−MBモノクローナル抗体「10−C40A」(FGD社)を蛍光標識化し、得られたAlexaFluor647標識化10−C40Aを前記アッセイの実施工程(3)で用いるように変更した以外は、実施例1−1と同様の操作を行い、「シグナル」および「ノイズ」を測定した。各濃度の結果をプロットし(図1、正方形)、上記測定系によるCK−MBの定量限界は20pg/mLであると判定した。
[Example 1-2] 1011820 (solid phase) / 10-C40A (label)
In the sensor chip production step (1), the anti-CK-BB monoclonal antibody “1011820” (COSMO BIO / COR) is immobilized on CMD, and in the production step (2) of the fluorescent labeled antibody, the anti-CK-MB monoclonal antibody is immobilized. Except that the antibody “10-C40A” (FGD) was fluorescently labeled and the obtained AlexaFluor647-labeled 10-C40A was changed to be used in the step (3) of the assay, the same as in Example 1-1 The operation was performed and “signal” and “noise” were measured. The result of each concentration was plotted (FIG. 1, square), and it was determined that the quantification limit of CK-MB by the above measurement system was 20 pg / mL.

[実施例1−3]10−C40A(固相)/10−C40B(標識)
前記センサーチップの作製工程(1)において抗CK−MBモノクローナル抗体「10−C40A」をCMDに固定化し、また前記蛍光標識化抗体の作製工程(2)において抗CK−MBモノクローナル抗体「10−C40B」(FGD社)を用い、得られたAlexaFluor647標識化10−C40Bを前記アッセイの実施工程(3)で用いるように変更した以外は、実施例1−1と同様の操作を行い、「シグナル」および「ノイズ」を測定した。各濃度の結果をプロットし(図1、三角形)、上記測定系によるCK−MBの定量限界は180pg/mLであると判定した。
[Example 1-3] 10-C40A (solid phase) / 10-C40B (label)
The anti-CK-MB monoclonal antibody “10-C40A” is immobilized on CMD in the sensor chip production step (1), and the anti-CK-MB monoclonal antibody “10-C40B” is produced in the fluorescent-labeled antibody production step (2). (FGD Co., Ltd.) and the same procedure as in Example 1-1 was performed except that the obtained AlexaFluor647-labeled 10-C40B was used so as to be used in the execution step (3) of the assay. And "noise" was measured. The result of each concentration was plotted (FIG. 1, triangle), and it was determined that the quantification limit of CK-MB by the above measurement system was 180 pg / mL.

上記以外にも、固定化した抗CK−MBモノクローナル抗体(固相抗体)および蛍光標識化リガンドに用いた抗CK−MBモノクローナル抗体(標識抗体)の様々な組み合わせについて、実施例1−1と同様の操作により検出限界ないし定量限界を求めた。結果(実施例1−1〜1−3を含む。)を下記表に示す。   In addition to the above, various combinations of the immobilized anti-CK-MB monoclonal antibody (solid phase antibody) and the anti-CK-MB monoclonal antibody (labeled antibody) used for the fluorescently labeled ligand are the same as in Example 1-1. The limit of detection or the limit of quantification was obtained by the procedure described above. The results (including Examples 1-1 to 1-3) are shown in the following table.

[実施例2]
前記アッセイの実施工程(3)において、CK−MBを1000pg/mL含むPBS溶液0.1mLの代わりに、CK−MBを1000pg/mL含むヒト血清0.1mLを用いるよう変更した以外は、実施例1−1と同様の操作を行い、「シグナル」および「ノイズ」を測定した。各濃度の結果をプロットしたところ、実施例1−1と同様のシグモイド曲線が得られ、同様の定量限界を有すると判定した。
[Example 2]
In the step (3) of the assay, Examples were changed except that 0.1 mL of human serum containing 1000 pg / mL of CK-MB was used instead of 0.1 mL of PBS solution containing 1000 pg / mL of CK-MB. The same operation as in 1-1 was performed, and “signal” and “noise” were measured. When the result of each density | concentration was plotted, it was determined that the same sigmoid curve as Example 1-1 was obtained, and it had the same quantitative limit.

Claims (4)

試料中のCK−MB(クレアチンキナーゼアイソザイムMB)を対象とする免疫学的測定法であって、固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM(クレアチンキナーゼアイソザイムMM)抗体もしくは抗CK−BB(クレアチンキナーゼアイソザイムBB)抗体(以下「固相化抗体」と称する。)と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体(以下「蛍光標識化抗体」と称する。)とを含むサンドイッチ型免疫複合体を形成する工程、および形成されたサンドイッチ型免疫複合体に含まれる蛍光体から発せられる蛍光強度をSPFS(表面プラズモン励起増強蛍光分光法)により測定する工程を含むことを特徴とする免疫学的測定法。   An immunological assay for CK-MB (creatine kinase isozyme MB) in a sample, which is an immobilized anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM (creatine kinase isozyme MM) antibody or anti-CK -BB (creatine kinase isozyme BB) antibody (hereinafter referred to as "solid-phase antibody"), CK-MB, fluorescently labeled anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody (Hereinafter referred to as “fluorescence-labeled antibody”), and the fluorescence intensity emitted from the phosphor contained in the formed sandwich-type immune complex is expressed by SPFS (surface plasmon excitation). An immunoassay comprising the step of measuring by enhanced fluorescence spectroscopy. 前記サンドイッチ型免疫複合体を形成する工程が、前記固相化抗体と試料中のCK−MBとを反応させて免疫複合体を形成する工程、および形成された免疫複合体と前記蛍光標識化抗体とを反応させて前記サンドイッチ型免疫複合体を形成する工程を含む、請求項1に記載の免疫学的測定法。   The step of forming the sandwich-type immune complex includes the step of reacting the solid-phased antibody with CK-MB in a sample to form an immune complex, and the formed immune complex and the fluorescently labeled antibody. The immunoassay method according to claim 1, further comprising a step of forming a sandwich-type immune complex by reacting with an immunological compound. 前記固相化抗体が1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体または抗CK−BBモノクローナル抗体であり、前記蛍光標識化抗体が、前記固相化抗体としての1種または2種以上のモノクローナル抗体とは異なる、1種または2種以上の抗CK−MBモノクローナル抗体、抗CK−MMモノクローナル抗体または抗CK−BBモノクローナル抗体である、請求項1または2に記載の免疫学的測定法。   The immobilized antibody is one or more anti-CK-MB monoclonal antibody, anti-CK-MM monoclonal antibody or anti-CK-BB monoclonal antibody, and the fluorescently labeled antibody is used as the immobilized antibody. The anti-CK-MB monoclonal antibody, anti-CK-MM monoclonal antibody or anti-CK-BB monoclonal antibody different from one or more monoclonal antibodies is one or more types. Immunological assay for 請求項1〜3のいずれかに記載の免疫学的測定法に用いられる、固相化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体と、CK−MBと、蛍光標識化された抗CK−MB抗体、抗CK−MM抗体もしくは抗CK−BB抗体とを含むサンドイッチ型免疫複合体が測定領域に形成された、SPFS用センサーチップ。   A solid-phased anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody, CK-MB, and fluorescence used in the immunological assay according to any one of claims 1 to 3 A sensor chip for SPFS, in which a sandwich-type immune complex containing a labeled anti-CK-MB antibody, anti-CK-MM antibody or anti-CK-BB antibody is formed in a measurement region.
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