JP2014149172A - New bead assay system - Google Patents

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JP2014149172A JP2013016788A JP2013016788A JP2014149172A JP 2014149172 A JP2014149172 A JP 2014149172A JP 2013016788 A JP2013016788 A JP 2013016788A JP 2013016788 A JP2013016788 A JP 2013016788A JP 2014149172 A JP2014149172 A JP 2014149172A
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Noriyasu Nakamura
教泰 中村
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University of Tokushima NUC
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University of Tokushima NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bead assay system for a wash-less state.SOLUTION: The present invention includes particles that are carriers for achieving a wash-less state in assay of two or more steps and that have a structure for connecting scavengers. The carriers have a pore capacity efficient to achieve a wash-less state. Another embodiment provides carriers that have a blocking index (BI) effective in achieving a wash-less state. Alternatively, the present invention provides carriers that achieve a wash-less state in assay of two or more steps, and contain 1) particles having a structure for connecting scavengers, and 2) scavengers. The scavengers and the particles directly meet or connect each other or connect via a linker. The carriers have a pore capacity effective in realizing a wash-less state.

Description

本発明は、洗浄操作不要(ウォッシュレス)、短時間、低コスト、高感度、簡便なビーズアッセイシステムおよびそれに使用する粒子または担体(ビーズ)を提供する。   The present invention provides a bead assay system that does not require a washing operation (washless), a short time, low cost, high sensitivity, and a simple bead assay system, and a particle or carrier (bead) used therein.

市販のビーズアッセイシステムでは、ポリスチレン製ビーズに反応性と蛍光色素を付与したものとサンプルを接触させ、レーザー光を照射して発光度を検出・測定(フローサイトメトリー)して、蛋白質などの生体成分を定性・定量分析する。多項目同時解析手法と呼ばれ、Multiple Analyte Profiling(Mulitplex)とも称され、業界では、国内外のメーカー、受託サービス業が進んでいる。   In a commercially available bead assay system, a sample made of polystyrene beads with a reactive dye and a fluorescent dye is brought into contact with the sample, and a laser beam is irradiated to detect and measure the luminous intensity (flow cytometry). Qualitative and quantitative analysis of ingredients. It is called a multi-item simultaneous analysis method and is also called Multiple Analyte Profiling (Multiplex), and domestic and foreign manufacturers and contracted service businesses are advancing in the industry.

しかしながら、従来のシステムでは、バックグラウンドの関係から各反応毎に洗浄が必要であるため煩雑さが残る。   However, in the conventional system, since each reaction needs to be washed for each reaction due to the background, it remains complicated.

特許文献1〜3は、シリカ・ナノ粒子合成法を開示する。特許文献4および非特許文献1は、ビーズアッセイ技術を開示する。特許文献5〜6は、チオール基(メルカプト基)で修飾されたシリカ粒子による蛋白質アッセイ技術を開示する。特許文献7〜11は、ELISAの非特異反応抑制・バックグラウンド低減技術を開示する。特許文献12〜17は、各種免疫測定方法を開示する。   Patent Documents 1 to 3 disclose a method for synthesizing silica nanoparticles. Patent Document 4 and Non-Patent Document 1 disclose a bead assay technique. Patent Documents 5 to 6 disclose protein assay technology using silica particles modified with a thiol group (mercapto group). Patent Documents 7 to 11 disclose techniques for suppressing non-specific reaction and background reduction of ELISA. Patent Documents 12 to 17 disclose various immunoassay methods.

特許4572274号公報Japanese Patent No. 4572274 特許4716337号公報Japanese Patent No. 4716337 国際公開2007/142316号公報International Publication No. 2007/142316 特表2008−524600号公報Special table 2008-524600 gazette 特表2002−506517号公報Special Table 2002-506517 特開平8−119619号公報JP-A-8-119619 特表2010−527005号公報Special table 2010-527005 国際公開2009/025364号公報International Publication No. 2009/025364 特表2009−500036号公報Special table 2009-500036 gazette 国際公開2005/010529号公報International Publication No. 2005/010529 特開平7−218508号公報JP-A-7-218508 特開平5−72205号公報JP-A-5-72205 特開2009−192386号公報JP 2009-192386 A 特開2000−329767号公報JP 2000-329767 A 特開2005−49276JP 2005-49276 A 特開平8−166388JP-A-8-166388 特開平5−264549JP-A-5-264549

Luminex(登録商標)システム説明(日立ソリューションズ、フィルジェン、メルクミリポア)Luminex (registered trademark) system description (Hitachi Solutions, Philgen, Merck Millipore)

本発明者らは、有機シリカ粒子(メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシランのみを材料として作製した粒子)等に代表される粒子を用いて、ブロッキング剤とともに用いるか用いないで、洗浄操作不要(ウォッシュレス)、低コスト、高感度のビーズアッセイシステムを開発した。   The present inventors use particles typified by organic silica particles (particles made only from organoalkoxysilanes such as mercaptopropyltrimethoxysilane) and the like, with or without a blocking agent, and no washing operation is required. (Washless), low cost, high sensitivity bead assay system was developed.

フローサイトメトリーによるビーズアッセイは従来のプレートを用いるELISA測定法などと比較して同時多項目測定が少量のサンプルで可能であるため、近年汎用されつつある。有機シリカ粒子等によりウォッシュレスを可能とする粒子を用いた高感度かつ測定範囲の広いビーズアッセイの実現ため研究開発を行った。本発明により、タンパク質の測定において、先行技術で製品化されたビーズアッセイ用粒子と同等の数pg/mlから数百ng/mlの範囲の定量的測定を、ウォッシュレスで行うことに成功した。また抗原タンパク質の測定に加えて抗体、ビオチン化タンパク質、核酸(例えば、DNA、RNA等)を介して遺伝子の測定にも成功した。さらに反応条件の検討を行い、測定時間の短縮、効率化にも成功した。今後は生物医学的に重要な分子の同時多項目測定や臨床検査への展開を行うことができる。特にウォッシュレスで測定ができることによりこれらの測定、検査の自動化が可能になる。本発明は以下を提供する。また、核酸等においては、ブロッキングすら不要であることも見出し、従来技術に比べて格段に効率よく簡便で、自動化も容易なアッセイ技術を提供することができる。   The bead assay by flow cytometry is becoming widely used in recent years because simultaneous multi-item measurement can be performed with a small amount of sample as compared with an ELISA measurement method using a conventional plate. R & D was conducted to realize a bead assay with high sensitivity and a wide measurement range using particles that can be washed with organic silica particles. According to the present invention, in the measurement of protein, a quantitative measurement in the range of several pg / ml to several hundred ng / ml, which is equivalent to the beads assay particles commercialized in the prior art, has been successfully performed in a washless manner. In addition to the measurement of antigen protein, we have succeeded in measuring genes via antibodies, biotinylated proteins, nucleic acids (eg, DNA, RNA, etc.). Furthermore, the reaction conditions were examined, and the measurement time was shortened and the efficiency improved. In the future, it will be possible to conduct simultaneous multi-item measurement and clinical testing of molecules important in biomedicine. In particular, the ability to perform washless measurement makes it possible to automate these measurements and inspections. The present invention provides the following. Further, it has been found that even nucleic acids and the like do not require blocking, and an assay technique that is much more efficient and simple than conventional techniques and can be easily automated can be provided.

1つの局面において、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含み、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する担体を提供する。   In one aspect, the present invention includes a carrier for achieving washless in a two or more stage assay comprising particles having a structure for binding a capture agent, wherein the carrier is used to achieve washless. A support having an effective pore volume is provided.

1つの実施形態では、前記細孔容量は、1.0cm/g以下である。 In one embodiment, the pore volume is 1.0 cm 3 / g or less.

1つの実施形態では、前記担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効なブロッキングインデックス(BI)を有する。   In one embodiment, the carrier has a blocking index (BI) effective to achieve washless.

1つの実施形態では、前記BIは、70%以上である。   In one embodiment, the BI is 70% or more.

1つの実施形態では、前記粒子はシリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are organic silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は標識を含みうる。このような標識は、目的となる分子または物質を他から識別するための存在(例えば、物質、エネルギー、電磁波など)であればどのようなものでもよいが、1つの実施形態では、粒子に加えられる例として、放射性標識(RI(ラジオアイソトープ))、蛍光色素、ビオチン、化学発光物質等を挙げることができる。本発明の粒子に含まれうる標識は、好ましくは、アッセイで使用される標識薬剤に使用される標識とは識別可能であるほうが有利である。   In one embodiment, the particle can include a label. Such a label may be any entity (eg, substance, energy, electromagnetic wave, etc.) for distinguishing the target molecule or substance from others, but in one embodiment, in addition to particles Examples thereof include a radioactive label (RI (radioisotope)), a fluorescent dye, biotin, a chemiluminescent substance, and the like. The label that can be included in the particles of the present invention is preferably advantageously distinguishable from the label used for the labeling agent used in the assay.

1つの実施形態では、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the structure for binding the scavenger is thiol group, amino group, carboxyl group, maleimide group, N-succinimide ester group, and isocyanate group, mercaptopropyl group, aminopropyl group, thiocyanate propyl group, maleimide. A group selected from the group consisting of a group, an N-succinimide ester group, and an isocyanate group.

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子であり、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基からなる群より選択される基からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the particles are organic silica particles, and the structure for binding the scavenger is a thiol group, an amino group, a carboxyl group, a maleimide group, an N-succinimide ester group, and an isocyanate group, a mercaptopropyl group, A group selected from the group consisting of an aminopropyl group, a thiocyanate propyl group, a maleimide group, an N-succinimide ester group, and a group selected from the group consisting of isocyanate groups.

別の局面では、本発明は、本発明に記載の担体と、捕捉剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier according to the present invention and a capture agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、本発明の担体と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention and a blocking agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、本発明の担体と、捕捉剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention, a capture agent, and a blocking agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

別の局面では、本発明は、本発明に記載の担体と、リンカー付与剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier according to the present invention and a linker-imparting agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、本発明の担体と、リンカー付与剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention, a linker-imparting agent, and a blocking agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、本発明の担体と、リンカー付与剤と、捕捉剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention, a linker-imparting agent, and a capture agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、本発明の担体と、リンカー付与剤と、捕捉剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention, a linker-imparting agent, a capture agent, and a blocking agent. Preferably, the kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

本発明のキットにおける1つの実施形態では、前記ブロッキング剤は、スキムミルク、アルブミン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物からなる群より選択される。   In one embodiment of the kit of the present invention, the blocking agent is selected from the group consisting of skim milk, albumin, serum, surfactant, synthetic blocking agent, and mixtures thereof.

本発明のキットにおける1つの実施形態では、前記リンカー付与剤は、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたアミノ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含む。また、好ましくは、このリンカー付与剤は、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合可能である。これらのリンカー付与剤は、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment of the kit of the present invention, the linker-imparting agent is a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a sulfo-N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, and a phenyl azide. At least one functional group selected from the group consisting of groups, on the other hand, maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyl It includes at least one functional group selected from the group consisting of a dithio group, a phenyl azide group, and an optionally protected amino group, and optionally includes a spacer between the functional groups. Also preferably, the linker-providing agent is capable of binding to the structure of the functional group present in the particle preparation material. These linker imparting agents can be preferably used when the particles are organic silica.

1つの実施形態では、前記リンカー付与剤は、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネート N−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル 4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、bis−マレイミドエタン、マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレートからなる群より選択される。また、好ましくは、このリンカー付与剤は、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合可能である。これらのリンカー付与剤は、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the linker-providing agent is maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimidopropionic acid) hydrazide.TFA, N, N- Dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N- (ε-maleimidocaproyloxy) Succinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ-maleimidoundecanoic acid) hydrazide, succinimidyl 4- (N -Maleimidomethyl) Chlohexane-1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, 4- (4- N-maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionyl hydrazide, N- (p-maleimidophenyl) isocyanate N-succinimidyl (4′- Azidophenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, succinimidyl 3- (bromo Acetamido) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1 -Carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimidyl-6- (β- Maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio) toluenesuccinimidyl- (4-so Laren-8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε-maleimidocaproyloxy) sulfosuccinimide ester, N -(Γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl 6- ( 3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido-salicylamido) hexanoate, sulfo Succinimidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl- 2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3′-sulfosuccinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, sulfosuccinimidyl 2- (p -Azido-salicylamido) ethyl 1,3'-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamido) ethyl-1,3'-dithiopro Pionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzamido) ethyl 1,3′-dithiopropione , Sulfosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosuccinimidyl 4- (p-maleimidophenyl) It is selected from the group consisting of butyrate, 1,6-bismaleimidohexane, bis-maleimidoethane, maleimide diethylene glycol, disuccinimidyl glutarate. Also preferably, the linker-providing agent is capable of binding to the structure of the functional group present in the particle preparation material. These linker imparting agents can be preferably used when the particles are organic silica.

他の局面では、本発明は、本発明の担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。好ましくは、本発明のアッセイは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay using the carrier of the present invention. Preferably, the assay of the present invention is capable of quantitative and / or qualitative measurements.

他の局面では、本発明は、(A)本発明の担体に捕捉剤を直接または間接的に結合させた捕捉剤結合担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)粒子に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。   In another aspect, the present invention provides (A) a capture agent-binding carrier obtained by directly or indirectly binding a capture agent to the carrier of the present invention; (B) the capture agent in the presence of a blocking agent. A step of contacting a sample that contains or seems to contain a test substance that specifically binds to the capture agent-binding carrier; (C) a label that specifically binds to the test substance when the test substance is not labeled; A step of further contacting a drug, or a contact with a binding agent that specifically binds to the test substance, and further contacting with a labeled agent that specifically binds to the binding agent (or a plurality of binding agents) And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the particle and determining the detected label as the amount of the test substance in the sample. , Two or more stages To provide a Yuresuassei. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed.

他の局面では、本発明は、(A)本発明の担体に捕捉剤を直接または間接的に結合させた捕捉剤結合担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の不存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)粒子に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。この形態では、本発明のアッセイは、ウォッシュレスかつブロッキングレスということができる。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。   In another aspect, the present invention provides (A) a capture agent-binding carrier in which a capture agent is directly or indirectly bound to the carrier of the present invention; (B) the capture in the absence of a blocking agent. Contacting a sample that contains or appears to contain a test substance to which the agent specifically binds with the capture agent-binding carrier; (C) specifically binds to the test substance when the test substance is not labeled; A step of further contacting a labeling agent, or contacting a binding agent that specifically binds to the test substance, and further contacting a labeling agent that specifically binds to the binding agent (or further binding agent) And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the particle, and determining the detected label as the amount of the test substance in the sample. Two or more stages To provide a shoe-less assay. In this form, the assay of the present invention can be said to be washless and blockingless. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed.

1つの実施形態では、前記標識薬剤が蛍光標識であり、前記粒子の自家蛍光が該蛍光標識の蛍光を検出しやすくする効果を認める。   In one embodiment, the labeling agent is a fluorescent label, and the self-fluorescence of the particles recognizes the effect of facilitating detection of the fluorescence of the fluorescent label.

別の局面では、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と2)捕捉剤とを含み、該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、担体を提供する。   In another aspect, the present invention is a carrier for achieving washless in a two or more stage assay comprising 1) particles having a structure for binding a capture agent and 2) a capture agent, the capture agent And the particles are directly associated or bound, or linked via a linker, the carrier provides a carrier having a pore volume effective to achieve a washless.

1つの実施形態では、前記細孔容量は、1.0cm/g以下である。 In one embodiment, the pore volume is 1.0 cm 3 / g or less.

1つの実施形態では、前記担体は、ウォッシュレスを実現するに有効なブロッキングインデックス(BI)を有する。   In one embodiment, the carrier has a blocking index (BI) effective to achieve washless.

1つの実施形態では、前記BIは、70%以上である。   In one embodiment, the BI is 70% or more.

1つの実施形態では、前記粒子はシリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are organic silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は標識を含みうる。1つの実施形態では、このような標識としては、目的となる分子または物質を他から識別するための存在(例えば、物質、エネルギー、電磁波など)であればどのようなものでもよいが、粒子に加えられる例として、放射性標識(RI(ラジオアイソトープ))、蛍光色素、ビオチン、化学発光物質等を挙げることができる。本発明の粒子に含まれうる標識は、好ましくは、アッセイで使用される標識薬剤に使用される標識とは識別可能であるほうが有利である。   In one embodiment, the particle can include a label. In one embodiment, such a label may be any entity that distinguishes the molecule or substance of interest from others (eg, substance, energy, electromagnetic wave, etc.). Examples that may be added include radiolabels (RI (radioisotopes)), fluorescent dyes, biotin, chemiluminescent substances and the like. The label that can be included in the particles of the present invention is preferably advantageously distinguishable from the label used for the labeling agent used in the assay.

1つの実施形態では、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the structure for binding the scavenger is from thiol groups, amino groups, carboxyl groups, maleimide groups, N-succinimide ester groups, and isocyanate groups, mercaptopropyl groups, aminopropyl groups, thiocyanate propyl groups, A group selected from the group consisting of:

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子であり、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the particles are organic silica particles, and the structure for binding the scavenger is a thiol group, an amino group, a carboxyl group, a maleimide group, an N-succinimide ester group, and an isocyanate group, a mercaptopropyl group, A group selected from the group consisting of an aminopropyl group and a thiocyanate propyl group is included.

1つの実施形態では、前記捕捉剤は、タンパク質、ペプチド、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、糖類、これらの改変体ならびにこれらの結合体からなる群より選択される。別の実施形態では、前記捕捉剤は、抗体、抗原結合性の抗体断片、抗原、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、DNA、RNA、糖鎖、ペプチド、リガンド、受容体、これらの改変体ならびにこれらの融合体からなる群より選択される。   In one embodiment, the capture agent is selected from the group consisting of proteins, peptides, avidin, streptavidin, nucleic acids, saccharides, variants thereof and conjugates thereof. In another embodiment, the capture agent is an antibody, an antigen-binding antibody fragment, an antigen, avidin, streptavidin, a nucleic acid, DNA, RNA, a sugar chain, a peptide, a ligand, a receptor, a modified form thereof, and a modified form thereof. Selected from the group consisting of fusions.

1つの実施形態では、前記捕捉剤と該粒子とは、直接会合または結合する。   In one embodiment, the capture agent and the particle are directly associated or bound.

1つの実施形態では、前記捕捉剤と該粒子とは、リンカーを介して結合する。   In one embodiment, the capture agent and the particle are attached via a linker.

1つの実施形態では、前記リンカーは、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたチオール基、アミノ基、カルボキシル基、より選択される少なくとも1つの官能基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含むもの(本明細書においてリンカー付与剤ともいう)の残基である。また、好ましくは、このリンカーは、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合したものである。これらのリンカーは、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the linker is selected from the group consisting of a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a sulfo-N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, and a phenyl azide group on one side. At least one functional group, on the other hand, maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group, phenylazide group, And optionally protected thiol group, amino group, carboxyl group, at least one functional group selected from the group consisting of at least one functional group selected from, and optionally a spacer between the functional groups (Including phosphorus in this specification) Is the residue of also referred) and over imparting agent. Also preferably, this linker is bonded to the structure of a functional group present in the particle preparation material. These linkers can be preferably used when the particles are organic silica.

1つの実施形態では、前記リンカーは、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネートN−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、Bis−マレイミドエタン,マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレートからなる群より選択されるものの残基である。また、好ましくは、このリンカーは、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合したものである。これらのリンカーは、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the linker is maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimidopropionic acid) hydrazide TFA, N, N-dichlorohexyl. Carbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N- (ε-maleimidocaproyloxy) succinimide ester N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ-maleimidoundecanoic acid) hydrazide, succinimidyl 4- (N-maleimide) Methyl) cyclohe Xan-1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, 4- (4-N -Maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionyl hydrazide, N- (p-maleimidophenyl) isocyanate N-succinimidyl (4'-azide) Phenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, succinimidyl 3- (bromoacetoa D) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1 -Carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimidyl-6- (β- Maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio) toluenesuccinimidyl- (4-psoralen 8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε-maleimidocaproyloxy) sulfosuccinimide ester, N- ( γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl 6- (3 ′ -[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido-salicylamido) hexanoate, sulfosucci Imidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl- 2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3′-sulfosuccinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, sulfosuccinimidyl 2- (p -Azido-salicylamido) ethyl 1,3'-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamido) ethyl-1,3'-dithiopro Pionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzamido) ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfo Hosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosuccinimidyl 4- (p-maleimidophenyl) butyrate, 1 , 6-bismaleimidohexane, Bis-maleimidoethane, maleimidodiethylene glycol, disuccinimidyl glutarate. Also preferably, this linker is bonded to the structure of a functional group present in the particle preparation material. These linkers can be preferably used when the particles are organic silica.

1つの実施形態では、本発明の担体は、前記捕捉剤にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、等を結合させた後、粒子と結合させたものを利用する。   In one embodiment, the carrier of the present invention utilizes a carrier in which a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, or the like is bonded to the capturing agent and then bonded to particles.

1つの実施形態では、本発明の担体は、マレイミド活性化ニュトラビジン(Maleimide Activated NeutrAvidin)(蛋白にマレイミド基を結合させたもの)の粒子へ結合したものを利用する。   In one embodiment, the carrier of the present invention utilizes a maleimide activated neutravidin (protein with a maleimide group attached) particles.

1つの実施形態では、前記捕捉剤と該粒子との直接会合または結合を行うために蛋白質やリンカーを融合させた捕捉剤が利用される。   In one embodiment, a capture agent in which a protein or a linker is fused is used to directly associate or bind the capture agent with the particle.

1つの実施形態では、本発明の担体は、リンカー付与剤をまず粒子と結合反応をさせるか、または、まず捕捉剤に結合させるか、のいずれかで製造される。   In one embodiment, the carrier of the present invention is prepared by either allowing the linker-providing agent to first undergo a binding reaction with the particle or first to the capture agent.

1つの局面では、本発明は、本発明の担体と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のアッセイキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In one aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention and a blocking agent. Preferably, the assay kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

1つの実施形態では、前記ブロッキング剤は、スキムミルク、アルブミン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物からなる群より選択される。   In one embodiment, the blocking agent is selected from the group consisting of skim milk, albumin, serum, surfactant, synthetic blocking agent, and mixtures thereof.

1つの局面では、本発明は、本発明の担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。   In one aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay using the carrier of the present invention.

1つの局面では、本発明は、(A)本発明の担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下で、前記捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。   In one aspect, the present invention provides (A) a step of providing a carrier of the present invention; (B) a sample that contains or appears to contain a test substance to which the capture agent specifically binds in the presence of a blocking agent. (C) when the test substance is not labeled, further contact with a labeled drug that specifically binds to the test substance or a binding drug that specifically binds to the test substance Is further contacted with a labeling agent that specifically binds to the binding agent (this step is skipped if there are two steps, and includes steps 3 and 4). And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the capture agent-binding carrier, and detecting the detected label in the sample. Of the test substance in The step of determining to include, to provide a two-stage or more wash-less assay. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed.

1つの局面では、本発明は、(A)本発明の担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の不存在下で、前記捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。したがって、この形態では、本発明のアッセイは、ブロッキングレスかつウォッシュレスということができる。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。   In one aspect, the invention includes (A) providing a carrier of the invention; (B) in the absence of a blocking agent, including or including a test substance to which the capture agent specifically binds. Contacting the sample with the carrier; (C) if the test substance is not labeled, further contacting with a labeled agent that specifically binds to the test substance, or binding specifically binding to the test substance A step of further contacting a labeled drug that specifically binds to the binding drug after contacting the drug (this process is skipped if there are two stages, and includes three and four stages) (Alternatively, a binding agent may be interposed more than once.); And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the capture agent binding carrier, and detecting the detected label in the sample. The test substance in The step of determining the amount including, provides a two-stage or more wash-less assay. Thus, in this form, the assay of the present invention can be said to be blockingless and washless. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed.

1つの実施形態では、前記標識薬剤が蛍光標識であり、前記粒子の自家蛍光より該蛍光標識の蛍光が有意に高い。   In one embodiment, the labeling agent is a fluorescent label, and the fluorescence of the fluorescent label is significantly higher than the autofluorescence of the particles.

1つの局面において、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と2)捕捉剤と3)ブロッキング部分とを含み、該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、担体を提供する。   In one aspect, the present invention is a carrier for achieving washless in a two-step or more assay, comprising 1) particles having a structure that binds a capture agent, 2) a capture agent, and 3) a blocking moiety. In addition, the capture agent and the particles are directly associated or bound, or are linked via a linker, the carrier providing a carrier having a pore volume effective to achieve a washless.

1つの実施形態では、前記細孔容量は、1.0cm/g以下である。 In one embodiment, the pore volume is 1.0 cm 3 / g or less.

1つの実施形態では、前記担体は、ウォッシュレスを実現するに有効なブロッキングインデックス(BI)を有する。   In one embodiment, the carrier has a blocking index (BI) effective to achieve washless.

1つの実施形態では、前記BIは、70%以上である。   In one embodiment, the BI is 70% or more.

1つの実施形態では、前記粒子はシリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子である。   In one embodiment, the particles are organic silica particles.

1つの実施形態では、前記粒子は標識を含みうる。1つの実施形態では、このような標識としては、目的となる分子または物質を他から識別するための存在(例えば、物質、エネルギー、電磁波など)であればどのようなものでもよいが、粒子に加えられる例として、放射性標識(RI(ラジオアイソトープ))、蛍光色素、ビオチン、化学発光物質等を挙げることができる。本発明の粒子に含まれうる標識は、好ましくは、アッセイで使用される標識薬剤に使用される標識とは識別可能であるほうが有利である。   In one embodiment, the particle can include a label. In one embodiment, such a label may be any entity that distinguishes the molecule or substance of interest from others (eg, substance, energy, electromagnetic wave, etc.). Examples that may be added include radiolabels (RI (radioisotopes)), fluorescent dyes, biotin, chemiluminescent substances and the like. The label that can be included in the particles of the present invention is preferably advantageously distinguishable from the label used for the labeling agent used in the assay.

1つの実施形態では、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the structure for binding the scavenger is from thiol groups, amino groups, carboxyl groups, maleimide groups, N-succinimide ester groups, and isocyanate groups, mercaptopropyl groups, aminopropyl groups, thiocyanate propyl groups, A group selected from the group consisting of:

1つの実施形態では、前記粒子は有機シリカ粒子であり、前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、からなる群より選択される基を含む。   In one embodiment, the particles are organic silica particles, and the structure for binding the scavenger is a thiol group, an amino group, a carboxyl group, a maleimide group, an N-succinimide ester group, and an isocyanate group, a mercaptopropyl group, A group selected from the group consisting of an aminopropyl group and a thiocyanate propyl group is included.

1つの実施形態では、本発明の粒子の表面構造は、特定の表面官能基を含む。   In one embodiment, the surface structure of the particles of the present invention includes specific surface functional groups.

1つの実施形態では、前記捕捉剤は、抗体または抗原結合性の抗体断片である。   In one embodiment, the capture agent is an antibody or an antigen-binding antibody fragment.

1つの実施形態では、前記捕捉剤と該粒子とは、直接会合または結合する。   In one embodiment, the capture agent and the particle are directly associated or bound.

1つの実施形態では、前記捕捉剤と該粒子とは、リンカーを介して結合する。   In one embodiment, the capture agent and the particle are attached via a linker.

1つの実施形態では、前記リンカーは、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたアミノ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含むものの残基である。また、好ましくは、このリンカーは、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合したものである。これらのリンカーは、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the linker is selected from the group consisting of a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a sulfo-N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, and a phenyl azide group on one side. At least one functional group, on the other hand, maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group, phenylazide group, And optionally a residue of at least one functional group selected from the group consisting of protected amino groups, optionally including a spacer between the functional groups. Also preferably, this linker is bonded to the structure of a functional group present in the particle preparation material. These linkers can be preferably used when the particles are organic silica.

1つの実施形態では、前記リンカーは、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネートN−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、bis−マレイミドエタン、マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレートからなる群より選択されるものまたはその残基である。また、好ましくは、このリンカーは、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合可能のものである。これらのリンカーは、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the linker is maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimidopropionic acid) hydrazide TFA, N, N-dichlorohexyl. Carbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N- (ε-maleimidocaproyloxy) succinimide ester N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ-maleimidoundecanoic acid) hydrazide, succinimidyl 4- (N-maleimide) Methyl) cyclohe Xan-1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, 4- (4-N -Maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionyl hydrazide, N- (p-maleimidophenyl) isocyanate N-succinimidyl (4'-azide) Phenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, succinimidyl 3- (bromoacetoa D) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1 -Carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimidyl-6- (β- Maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio) toluenesuccinimidyl- (4-psoralen 8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε-maleimidocaproyloxy) sulfosuccinimide ester, N- ( γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl 6- (3 ′ -[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido-salicylamido) hexanoate, sulfosucci Imidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl- 2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3′-sulfosuccinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, sulfosuccinimidyl 2- (p -Azido-salicylamido) ethyl 1,3'-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamido) ethyl-1,3'-dithiopro Pionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzamido) ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfo Hosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosuccinimidyl 4- (p-maleimidophenyl) butyrate, 1 , 6-bismaleimidohexane, bis-maleimidoethane, maleimidodiethylene glycol, disuccinimidyl glutarate or a residue thereof. Also preferably, this linker is capable of binding to the structure of the functional group present in the particle preparation material. These linkers can be preferably used when the particles are organic silica.

1つの実施形態では、前記ブロッキング部分は、スキムミルク、アルブミン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物からなる群より選択される。   In one embodiment, the blocking moiety is selected from the group consisting of skim milk, albumin, serum, surfactant, synthetic blocking agent, and mixtures thereof.

1つの局面では、本発明は、本発明の担体を備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。好ましくは、本発明のアッセイキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In one aspect, the present invention provides a kit for a two or more washless assay comprising the carrier of the present invention. Preferably, the assay kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

別の局面では、本発明は、本発明の担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。好ましくは、本発明のアッセイキットは、定量測定および/または定性測定が可能である。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay using the carrier of the present invention. Preferably, the assay kit of the present invention is capable of quantitative measurement and / or qualitative measurement.

他の局面では、本発明は、(A)本発明の担体を提供する工程;(B)前記捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。   In another aspect, the present invention provides (A) a step of providing a carrier of the present invention; (B) a step of contacting a sample suspected of containing or including a test substance to which the capture agent specifically binds, with the carrier. (C) when the test substance is not labeled, further contact with a labeled agent that specifically binds to the test substance, or after contacting a binding agent that specifically binds to the test substance, A step of further contacting a labeled agent that specifically binds to the binding agent (this step is skipped if there are two steps, and includes steps 3 and 4) (or further binding And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the capture agent-binding carrier, and detecting the detected label in the amount of the test substance in the sample. Including the step of determining, To provide a more stages of the wash-free assay.

好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。   Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed.

1つの実施形態では、前記標識薬剤が蛍光標識であり、前記粒子の自家蛍光より該蛍光標識の蛍光が有意に高い。   In one embodiment, the labeling agent is a fluorescent label, and the fluorescence of the fluorescent label is significantly higher than the autofluorescence of the particles.

あるいは、別の局面において、ウォッシュレスアッセイ用担体であって、1)粒子であって、該粒子は1−1)コア1−2)表面構造を含む、粒子を含み、該担体は、ウォッシュレスを実現するに有効なブロッキングインデックス(BI)を有する、担体を提供する。   Alternatively, in another aspect, a washless assay carrier comprising 1) particles, the particles comprising 1-1) a core 1-2) surface structure, wherein the carrier comprises a washless assay A carrier having a blocking index (BI) effective for realizing the above is provided.

本発明は、上記特徴がさらに任意の組み合わせで用いられるものを包含することが理解される。以下に、本発明の好ましい実施形態を示すが、当業者は本発明の説明および当該分野における周知慣用技術からその実施形態などを適宜実施することができ、本発明が奏する作用および効果を容易に理解することが認識されるべきである。   It is understood that the present invention includes those in which the above features are further used in any combination. Preferred embodiments of the present invention will be shown below, but those skilled in the art can appropriately implement the embodiments and the like from the description of the present invention and well-known and common techniques in the field, and the effects and effects of the present invention can be easily achieved. It should be recognized to understand.

本発明は、従来達成し得なかった、洗浄工程不要のアッセイ、特にフローサイトメトリーによるアッセイを実現する。先行技術で製品化されたビーズアッセイ用粒子と同等の数pg/mlから数百ng/mlの範囲の定量的測定を、ウォッシュレスで行うことができる。   The present invention realizes an assay that does not require a washing step, particularly an assay by flow cytometry, which could not be achieved conventionally. Quantitative measurements in the range of a few pg / ml to several hundred ng / ml, comparable to the bead assay particles commercialized in the prior art, can be performed in a washless manner.

図1は、有機シリカ粒子表面上での測定反応。抗体結合評価のための二段階反応(左図)と三段階(中図)と四段階(右図)のサンドイッチ反応である。FIG. 1 shows the measurement reaction on the surface of the organic silica particles. Two-stage reaction (left figure), three-stage (middle figure), and four-stage (right figure) sandwich reaction for antibody binding evaluation. 本発明の有機シリカ粒子の内部構造の模式図である。It is a schematic diagram of the internal structure of the organic silica particle of this invention. 図2は、ビーズアッセイ用有機シリカ粒子の電子顕微鏡像を示す。バーは10μmを示す。撮影は電子顕微鏡で行った。全体像は、走査型電子顕微鏡(日本電子、JCM5700)、右上の写真は透過型電子顕微鏡(日立製作所、H7650)で撮影したものである。FIG. 2 shows an electron microscopic image of organosilica particles for bead assay. Bar indicates 10 μm. Photographing was performed with an electron microscope. The whole image was taken with a scanning electron microscope (JEOL, JCM5700), and the upper right photo was taken with a transmission electron microscope (Hitachi, H7650). 図3は、粒子表面への抗体の結合を示す。抗体のアミノ基とシリカ粒子のチオール基を結合させた例である。下図はリンカーである4−マレイミド酪酸N−スクシンイミドエステルである。FIG. 3 shows antibody binding to the particle surface. This is an example in which an amino group of an antibody is bonded to a thiol group of silica particles. The figure below shows 4-maleimidobutyric acid N-succinimide ester as a linker. 図4は、抗体の結合活性の評価例を示す。二段階アッセイによる一次評価系(図1 左)を確立し、抗体の結合法、ブロッキングの条件検討、抗体の抗原への親和性等の評価を行った。粒子表面に種々の抗BSA抗体を結合させた。抗体はマウス・モノクローナル抗体、ウサギ、ヒツジのポリクローナル抗体など多種検討した。種々の濃度のFITC標識BSAを加えて1時間後、フローサイトメトリーにて測定した。マウス・モノクローナル抗体(◆)では100ng/mlから10ng/mlまでしか測定できないのに対してウサギ・ポリクローナル抗体(●)では100ng/mlから2.5ng/mlまで幅広く定量的測定が可能であった。一次評価によりサンドイッチ測定に適した結合活性の高い抗体の選択が可能であった。また本評価は様々な抗原抗体反応の簡単な評価方法として応用可能であると考えられる。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 4 shows an evaluation example of antibody binding activity. A primary evaluation system (FIG. 1 left) by a two-stage assay was established, and the antibody binding method, blocking conditions were examined, and the affinity of the antibody for the antigen was evaluated. Various anti-BSA antibodies were bound to the particle surface. Various antibodies such as mouse monoclonal antibodies, rabbit and sheep polyclonal antibodies were examined. One hour after addition of various concentrations of FITC-labeled BSA, measurement was performed by flow cytometry. The mouse monoclonal antibody (♦) can only measure from 100 ng / ml to 10 ng / ml, whereas the rabbit polyclonal antibody (●) can measure a wide range from 100 ng / ml to 2.5 ng / ml. . The primary evaluation made it possible to select an antibody with high binding activity suitable for sandwich measurement. In addition, this evaluation can be applied as a simple evaluation method for various antigen-antibody reactions. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図5は、粒子表面に抗BSA抗体を結合させた粒子にBSAが結合した粒子の模式図を示す。FIG. 5 is a schematic diagram of particles in which BSA is bonded to particles in which an anti-BSA antibody is bonded to the particle surface. 図6は、反応時間の検討結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。反応時間は0.5時間(●)、1時間(■)、2時間(◆)、で行った。FIG. 6 shows the results of examining the reaction time. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). The reaction time was 0.5 hours (●), 1 hour (■), and 2 hours (♦). 図7は、反応温度の検討結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。温度は37℃(●)、25℃(▲)、で行った。FIG. 7 shows the results of examining the reaction temperature. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). The temperature was 37 ° C. (●) and 25 ° C. (▲). 図8は、実施例7のBSAのサンドイッチ測定(1)例を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 8 shows an example of BSA sandwich measurement (1) in Example 7. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図9は、実施例7のサンドイッチアッセイの模式図を示す。チオール有機シリカ粒子表面に抗BSA抗体を結合させた粒子(1)にBSA(2)が結合した後、蛍光標識した抗BSA抗体(3)が結合した粒子の模式図を示す。粒子上のSHは有機シリカ粒子の表面にある有機成分の末端構造を示しており、模式図の粒子がチオール有機シリカ粒子であることを示している。粒子右にはSHと結合した抗体、そしてサンドイッチアッセイの反応モデルを示している。FIG. 9 shows a schematic diagram of the sandwich assay of Example 7. The schematic diagram of the particle | grains which fluorescent-labeled anti- BSA antibody (3) couple | bonded after BSA (2) couple | bonds with the particle | grains (1) which couple | bonded the anti- BSA antibody with the thiol organic silica particle surface is shown. SH on the particles indicates the terminal structure of the organic component on the surface of the organic silica particles, and the schematic diagram indicates that the particles are thiol organic silica particles. The right side of the particle shows an antibody conjugated with SH and a reaction model of a sandwich assay. 図10は、 実施例8の抗体のサンドイッチ測定を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 10 shows a sandwich measurement of the antibody of Example 8. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図11は、実施例9のサンドイッチアッセイの模式図を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 11 shows a schematic diagram of the sandwich assay of Example 9. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図12は、実施例9のサンドイッチアッセイの模式図を示す。粒子表面に結合したヒツジ抗BSA抗体(1)にピオチン標識抗ヒツジIgG抗体(2)が結合した後、PEで標識したストレプトアビジン(3)が結合した粒子の模式図を示す。粒子上のSHは有機シリカ粒子の表面にある有機成分の末端構造を示しており、模式図の粒子がチオール有機シリカ粒子であることを示している。粒子右にはSHと結合した抗体、そしてサンドイッチアッセイの反応モデルを示している。FIG. 12 shows a schematic diagram of the sandwich assay of Example 9. The schematic diagram of the particle | grains which the streptavidin (3) labeled with PE was couple | bonded after the piotin labeled anti-sheep IgG antibody (2) couple | bonded with the sheep anti- BSA antibody (1) couple | bonded with the particle | grain surface is shown. SH on the particles indicates the terminal structure of the organic component on the surface of the organic silica particles, and the schematic diagram indicates that the particles are thiol organic silica particles. The right side of the particle shows an antibody conjugated with SH and a reaction model of a sandwich assay. 図12Aは、実施例9のビーズアッセイのSSCおよびFL2のプロファイルをそれぞれ(A)および(C)に示す。(A)にて粒子散乱光をR8にて領域指定した。領域R8のゲートをかけたSSCおよびFL2をそれぞれ図(B)および(D)に示す。各プファイルのX軸は散乱光(SSC-H)、蛍光(FL2-H)の強度であり、Y軸は各強度における粒子の計数値(counts)を示している。(D)プロファイルにおいての粒子蛍光の幾何平均(Geometric mean;GeoMean)は1938.97であり、この値をPEで標識したストレプトアビジンの結合した粒子蛍光の値とした。FIG. 12A shows the SSC and FL2 profiles of the bead assay of Example 9 in (A) and (C), respectively. In (A), the region of the particle scattered light is designated by R8. SSC and FL2 gated in region R8 are shown in FIGS. The X-axis of each profile indicates the intensity of scattered light (SSC-H) and fluorescence (FL2-H), and the Y-axis indicates the particle count value (counts) at each intensity. (D) The geometric mean (GeoMean) of the particle fluorescence in the profile was 1938.97, and this value was defined as the value of the particle fluorescence bound with the streptavidin labeled with PE. 図13は、実施例10のニュートラ・アビジンに結合するビオチン標識抗体の定量の結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 13 shows the results of quantification of a biotin-labeled antibody that binds to Neutravidin in Example 10. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図14は、実施例11の抗GST抗体の吸着結合量の定量の結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 14 shows the results of quantification of the amount of adsorbed binding of the anti-GST antibody of Example 11. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図15は、実施例12の洗浄有り無しでの実験例の比較を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。三角はウォッシュレスを示し、丸はウォッシュありを示す。FIG. 15 shows a comparison of the experimental example of Example 12 with and without cleaning. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). A triangle indicates washless, and a circle indicates that there is a wash. 図16は、実施例13のBio−Plexを用いたアッセイにおける洗浄の必要性について実験した結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。左は洗浄あり、右は洗浄なしを示す。FIG. 16 shows the results of experiments on the necessity of washing in the assay using Bio-Plex of Example 13. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). The left shows washing and the right shows no washing. 図17は、実施例14の4段階反応の結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 17 shows the results of the four-step reaction of Example 14. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図18は、実施例15の多段階抗原抗体反応合を利用した測定の結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 18 shows the results of measurement using the multistage antigen-antibody reaction of Example 15. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図19は実施例16の抗原抗体反応、アビジンビオチン結合を利用した測定の結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸はタンパク質濃度(pg/ml)を示す。FIG. 19 shows the results of measurement using the antigen-antibody reaction of Example 16 and avidin-biotin binding. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents protein concentration (pg / ml). 図20は、本発明の担体に捕捉剤を間接的に結合させた捕捉剤結合担体の例として、ビオチンを介した結合を例示する。FIG. 20 illustrates binding via biotin as an example of a capture agent-bound carrier in which a capture agent is indirectly bound to the carrier of the present invention. 図21は、実施例23の粒子と捕捉剤の結合が吸着である多段階アッセイの結果を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(pg/ml)を示す。FIG. 21 shows the results of a multi-step assay in which the binding of the particles of Example 23 and the capture agent is adsorption. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (pg / ml). 図22は、実施例24のウォッシュレス一段階測定の結果を示す。図22は、ブロッキング処理等行っていないBio−radのBio−Plex COOHビーズ(0.8×10/ml)10μlを用いた場合を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(pg/ml)を示す。FIG. 22 shows the results of washless one-step measurement of Example 24. FIG. 22 shows the case of using 10 μl of Bio-rad Bio-Plex COOH beads (0.8 × 10 7 / ml) not subjected to blocking treatment or the like. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (pg / ml). 図23は、図23は、実施例24のウォッシュレス一段階測定の結果を示す。図23は、チオール有機シリカ粒子5μlを用いた場合を示す。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(pg/ml)を示す。FIG. 23 shows the results of the washless one-step measurement of Example 24. FIG. FIG. 23 shows the case where 5 μl of thiol organic silica particles are used. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (pg / ml). 図24は、Sephadex G−50を用いたアッセイの結果を示す。図24は、一段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(pg/ml)を示す。FIG. 24 shows the results of an assay using Sephadex G-50. FIG. 24 is the result of a one-step assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (pg / ml). 図25は、Sephadex G−50を用いたアッセイの結果を示す。図24は、二段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(pg/ml)を示す。FIG. 25 shows the results of an assay using Sephadex G-50. FIG. 24 is the result of a two-stage assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (pg / ml). 図26は、Silica Gelを用いたアッセイの結果を示す。図26は、一段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(ng/ml)を示す。FIG. 26 shows the results of an assay using Silica Gel. FIG. 26 is the result of a one-step assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (ng / ml). 図27は、Silica Gelを用いたアッセイの結果を示す。図27は、二段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(ng/ml)を示す。FIG. 27 shows the results of an assay using Silica Gel. FIG. 27 is the result of a two-stage assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (ng / ml). 図28は、ローダミン・レッド含有チオール有機シリカ粒子を用いたアッセイの結果を示す。図28は、二段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(ng/ml)を示す。FIG. 28 shows the results of an assay using rhodamine red-containing thiol organosilica particles. FIG. 28 is the result of a two-stage assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (ng / ml). 図29は、エポキシ有機シリカ粒子を用いたアッセイの結果を示す。図29は、一段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(ng/ml)を示す。FIG. 29 shows the results of an assay using epoxy organosilica particles. FIG. 29 shows the results of a one-step assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (ng / ml). 図30は、エポキシ有機シリカ粒子を用いたアッセイの結果を示す。図30は、二段階アッセイの結果である。縦軸は蛍光強度(GeoMean)、横軸は抗体濃度(ng/ml)を示す。FIG. 30 shows the results of an assay using epoxy organosilica particles. FIG. 30 is the result of a two-stage assay. The vertical axis represents fluorescence intensity (GeoMean), and the horizontal axis represents antibody concentration (ng / ml). 図31は、実施例31で使用した粒子の、4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルによるアミノ基を持つヌクレオチド配列と粒子のチオール基との結合の模式図を示す。FIG. 31 shows a schematic diagram of the binding of the nucleotide sequence having an amino group and the thiol group of the particle by 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester of the particles used in Example 31. 図32は、実施例31におけるアッセイにおいて、ヌクレオチドAと結合した結合粒子が、標的となる蛍光標識されたヌクレオチドAと相補的なヌクレオチドと結合する模式図を示す。FIG. 32 shows a schematic diagram in which binding particles bound to nucleotide A bind to nucleotides complementary to target fluorescently labeled nucleotide A in the assay of Example 31.

以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞等の修飾辞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。   The present invention will be described below. Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. Therefore, it is understood that modifiers such as singular articles (eg, “a”, “an”, “the” in the case of English, etc.) also include the plural concept unless otherwise stated. Should. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the art unless otherwise specified. Thus, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.

(用語の定義)
以下に本明細書において特に使用される用語の定義を列挙する。
(Definition of terms)
Listed below are definitions of terms particularly used in the present specification.

本明細書において「ウォッシュレス」アッセイとは、サンドイッチアッセイ等のアッセイにおいて、試薬をサンプルに接触した後、洗浄工程をしなくても、所望のアッセイ結果を得ることができることをいう。代表的な例としては、例えば、(A)本発明のウォッシュレスを達成するための担体に捕捉剤を結合させた捕捉剤結合担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)粒子に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する方法において、(B)、(C)等の工程の後に洗浄工程を包含しなくても、(D)工程において、検出および/または判断をすることができる能力を挙げることができるがこれに限定されない。そしてウォッシュにおいて必要とされた遠心機、フィルターメンブレン、フィルタープレート、吸引機を使用する必要が無いこと、またアッセイにおいてウォッシュに伴うビーズの損失のないアッセイであること、工程が反応液の追加操作のみであること(一種類操作アッセイ)、が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、薬剤としては、抗体または抗体断片を挙げることができるが、そのほか、抗体の他にDNA等の他の生体分子等も使用することができる。また、好ましくは、ウォッシュレスの達成は、2段階以上のアッセイでなされるものであり、例えば、2段階アッセイの場合は該捕捉剤に特異的に結合するのは標識薬剤となることが通常であるが、通常は、3段階以上であれば標識していない薬剤となり、そして多段階の最終段階が標識薬剤、ということになることが理解される。本発明のウォッシュレスアッセイでは、抗原、抗体(モノクローナル抗体とポリクローナル抗体の両方)、レセプター、ハプテン、酵素、タンパク質、ペプチド、核酸、薬剤、ホルモン、化学物質、ポリマー、病原体、毒素、アプタマー、これらを提示するファージ等の微生物、またはそれらの改変体、またはそれらの組合せもしくは結合体でありうる広い意味で種々の分析物を検出し、分析することができる。これらの分析物は、抗体、抗原結合性の抗体断片、抗原、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、DNA、RNA、糖鎖、ペプチド、リガンド、受容体、これらの改変体ならびにこれらの融合体でありうる。   In the present specification, the “washless” assay means that, in an assay such as a sandwich assay, a desired assay result can be obtained without a washing step after contacting a reagent with a sample. As a typical example, for example, (A) a step of providing a capture agent-binding carrier obtained by binding a capture agent to a carrier for achieving the washless of the present invention; (B) in the presence of a blocking agent, Contacting a sample that contains or appears to contain a test substance to which the capture agent specifically binds with the capture agent-binding carrier; (C) when the test substance is not labeled, specifically binds to the test substance Or a step of contacting a binding agent that specifically binds to the test substance, and further contacting a labeling agent that specifically binds to the binding agent (or further binding agent) And (D) detecting the label directly or indirectly bound to the particle, and determining the detected label as the amount of the test substance in the sample. Inclusion method In this regard, the ability to detect and / or judge in the step (D) can be given even if the washing step is not included after the steps (B), (C), etc., but is not limited thereto. Not. And it is not necessary to use the centrifuge, filter membrane, filter plate, and aspirator required for the wash, and the assay does not lose the beads associated with the wash. (One kind of operation assay), but is not limited thereto. Alternatively, the drug may include an antibody or an antibody fragment, but other biomolecules such as DNA may be used in addition to the antibody. Preferably, achievement of washless is achieved by an assay of two steps or more. For example, in the case of a two-step assay, the labeling agent usually binds specifically to the capture agent. However, it will be understood that usually more than two stages will result in unlabeled drug, and the multi-stage final stage will be labeled drug. In the washless assay of the present invention, antigen, antibody (both monoclonal antibody and polyclonal antibody), receptor, hapten, enzyme, protein, peptide, nucleic acid, drug, hormone, chemical, polymer, pathogen, toxin, aptamer, Various analytes can be detected and analyzed in a broad sense that can be a displayed microorganism such as a phage, or a variant thereof, or a combination or conjugate thereof. These analytes can be antibodies, antigen-binding antibody fragments, antigens, avidin, streptavidin, nucleic acids, DNA, RNA, sugar chains, peptides, ligands, receptors, variants thereof and fusions thereof .

本明細書において、アッセイについて「段階」(stage)とは、本発明の担体に対して結合される標識までに関与する薬剤または因子(捕捉薬剤を含む)の数をいう。段階は、代表的には、粒子に対する結合反応の工程の数で表すことができ、例えば、図1の模式図でいえば、一番左の2段階では、粒子に対して捕捉薬剤が結合し(第1段階)、これに標識された被験物質が結合する(第2段階)。3段階では、粒子に対して捕捉薬剤が結合し(第1段階)、これに被験物質が結合し(第2段階)、この被験物質に標識された結合薬剤が結合する(第3段階)。4段階では、粒子に対して捕捉薬剤が結合し(第1段階)、これに被験物質が結合し(第2段階)、この被験物質に結合薬剤が結合し(第3段階)、この結合薬剤に対して結合しうる標識薬剤が結合する(第4段階)これらの結合の数で数えること(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。)ができる。2段階アッセイの例としては、蛋白質・ドットブロッティング、核酸ドットブロッティング、ファージ・ドットブロッティング、遺伝子(DNA、RNA)ハイブリダイゼーション(Hybridization)、3段階や4段階アッセイの例としては、サンドイッチアッセイ、酵素連結免疫ソルベントアッセイ(Enzyme−Linked ImmunoSorbent Assay;ELISA)、酵素抗体法、ウェスタンブロッティング、放射免疫測定 (radioimmunoassay)、酵素連結免疫スポット(Enzyme−Linked ImmunoSpot;ELISpot)アッセイ、などを挙げることができる。本発明のアッセイでは、抗体の他にDNA等も測定しうる(例えば、DNAチップ)。この場合、DNAチップをさらに接触させる工程を包含することになる。2段階アッセイの場合は該捕捉剤に特異的に結合するのは標識薬剤となるが、3段階以上であれば標識していない薬剤となるのが通常である。そして多段階の最終段階が標識薬剤、ということになる。   As used herein, “stage” for an assay refers to the number of agents or factors (including capture agents) involved up to the label bound to the carrier of the present invention. Typically, the stage can be represented by the number of steps of the binding reaction to the particle. For example, in the schematic diagram of FIG. 1, in the leftmost two stages, the capture agent binds to the particle. (First step), the test substance labeled with this binds (second step). In the third stage, the capture agent binds to the particles (first stage), the test substance binds to this (second stage), and the labeled binding agent binds to the test substance (third stage). In step 4, the capture agent binds to the particles (first step), the test substance binds to this (second step), and the binding agent binds to the test substance (third step). (4th stage) The number of these bonds can be counted (or the binding agent may be further intervened several times). Examples of two-step assays include protein / dot blotting, nucleic acid dot blotting, phage dot blotting, gene (DNA, RNA) hybridization (hybridization), examples of three-step and four-step assays include sandwich assays, enzyme ligation Examples include an immunosorbent assay (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay; ELISA), an enzyme antibody method, Western blotting, radioimmunoassay, an enzyme-linked immunospot (ELISpot) assay, and the like. In the assay of the present invention, DNA and the like can be measured in addition to antibodies (for example, a DNA chip). In this case, a step of further contacting the DNA chip is included. In the case of a two-step assay, it is a labeled agent that specifically binds to the capture agent, but usually it is an unlabeled agent if there are three or more steps. And the multistage final stage is the labeling drug.

本明細書において「粒子」とは、当該分野において最も広義に用いられ、物質を構成している微細な存在をいい、例えば、本発明で使用されうる粒子としては、1ミリメーター未満の直径であり、商品化されたフローサイトメトリーを用いる場合、好ましくは直径で約0.1〜100マイクロメーター(μm)の範囲のサイズである。微小粒子は任意のサイズであって良いが、好ましいサイズは約1〜50μmであり、より好ましくは約2〜30μmであり、さらに好ましくは約3〜15μmであり、よりさらに好ましくは約2〜10μmである。あるいは、現在使用されているフローサイトメトリー装置では、本発明で使用されうる発明の直径で約100ナノメーター(nm)から約100,000nmの範囲である。最適な好ましい直径は約100と約40,000nmの間であり、好ましくは約1000と約10,000nmの間、さらに好ましくは約2000と約5000nmの間である。適当な粒子サイズはフローサイトメトリー装置の性能にも依存するため、フローサイトメトリー装置が改変されると、この値は変動しうることに留意すべきである。   In the present specification, the term “particle” is used in the broadest sense in the field, and refers to a fine existence constituting a substance. For example, the particle that can be used in the present invention has a diameter of less than 1 millimeter. Yes, when using commercialized flow cytometry, it is preferably a size in the range of about 0.1-100 micrometers (μm) in diameter. The microparticles can be of any size, but the preferred size is about 1-50 μm, more preferably about 2-30 μm, even more preferably about 3-15 μm, and even more preferably about 2-10 μm. It is. Alternatively, currently used flow cytometry instruments range from about 100 nanometers (nm) to about 100,000 nm in invention diameters that can be used in the present invention. The optimal preferred diameter is between about 100 and about 40,000 nm, preferably between about 1000 and about 10,000 nm, more preferably between about 2000 and about 5000 nm. It should be noted that the appropriate particle size also depends on the performance of the flow cytometry device, so this value can vary as the flow cytometry device is modified.

本明細書において「捕捉剤」とは、あるアッセイにおいて検出を目的とする被験物質を捕捉することができる任意の薬剤または因子(いずれも英語ではagent)をいう。このような捕捉剤の代表例としては抗体等のタンパク質、DNAなどの核酸分子、脂質分子、他の低分子等をあげることができるがそれに限定されない。   As used herein, “capture agent” refers to any agent or factor (both agents in English) that can capture a test substance for detection in a certain assay. Representative examples of such capturing agents include, but are not limited to, proteins such as antibodies, nucleic acid molecules such as DNA, lipid molecules, and other small molecules.

本明細書において「抗体」は、広義にはポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、多重特異性抗体、キメラ抗体、および抗イディオタイプ抗体、ならびにそれらのフラグメント、例えばFvフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)およびFabフラグメント、ならびにその他の組換えにより生産された結合体または機能的等価物(例えば、キメラ抗体、ヒト化抗体、多機能抗体、二重特異性またはオリゴ特異性(oligospecific)抗体、単鎖抗体、scFv、ダイアボディー、sc(Fv)(single chain (Fv))、scFv−Fc)を含む。さらにこのような抗体を、酵素、例えばアルカリホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、αガラクトシダーゼなど、に共有結合させまたは組換えにより融合させてよい。本発明で用いられる抗体は、対象に結合すればよく、その由来、種類、形状などは問われない。具体的には、非ヒト動物の抗体(例えば、マウス抗体、ラット抗体、ラクダ抗体)、ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体などの公知の抗体が使用できる。本発明においては、モノクローナル、あるいはポリクローナルを抗体として利用することができるが好ましくはモノクローナル抗体である。抗体の対象へのタンパク質への結合は特異的な結合であることが好ましい。アミノ酸変異などにより親和性を向上させた抗体もまた、応用されうる。 As used herein, “antibody” broadly refers to polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, multispecific antibodies, chimeric antibodies, and anti-idiotype antibodies, and fragments thereof such as Fv fragments, Fab ′ fragments, F (ab ′). 2 and Fab fragments, as well as other recombinantly produced conjugates or functional equivalents (eg, chimeric, humanized, multifunctional, bispecific or oligospecific antibodies, single chain Antibody, scFv, diabody, sc (Fv) 2 (single chain (Fv) 2 ), scFv-Fc). In addition, such antibodies may be covalently linked or recombinantly fused to enzymes such as alkaline phosphatase, horseradish peroxidase, alpha galactosidase, and the like. The antibody used in the present invention may be bound to a target, and its origin, type, shape, etc. are not limited. Specifically, known antibodies such as non-human animal antibodies (eg, mouse antibodies, rat antibodies, camel antibodies), human antibodies, chimeric antibodies, and humanized antibodies can be used. In the present invention, monoclonal or polyclonal antibodies can be used as antibodies, but monoclonal antibodies are preferred. The binding of the antibody to the protein to the subject is preferably specific binding. Antibodies with improved affinity due to amino acid mutations and the like can also be applied.

本明細書において「抗原」(antigen)とは、抗体分子によって特異的に結合され得る任意の基質をいう。本明細書において「免疫原」(immunogen)とは、抗原特異的免疫応答を生じるリンパ球活性化を開始し得る抗原をいう。本明細書において「エピトープ」または「抗原決定基」とは、抗体またはリンパ球レセプターが結合する抗原分子中の部位をいう。エピトープを決定する方法は、当該分野において周知であり、そのようなエピトープは、核酸またはアミノ酸の一次配列が提供されると、当業者はそのような周知慣用技術を用いて決定することができる。   As used herein, “antigen” refers to any substrate that can be specifically bound by an antibody molecule. As used herein, “immunogen” refers to an antigen capable of initiating lymphocyte activation that produces an antigen-specific immune response. As used herein, “epitope” or “antigenic determinant” refers to a site in an antigen molecule to which an antibody or lymphocyte receptor binds. Methods for determining epitopes are well known in the art, and such epitopes can be determined by those skilled in the art using such well known techniques once the primary sequence of the nucleic acid or amino acid is provided.

抗原抗体反応の検出方法は当業者に周知であり、例えば、免疫学的方法により、目的とする対象を検出することができる。免疫学的方法としては、細胞試料を必要に応じて適切な処理、例えば、細胞の分離、抽出操作などをした試料について、免疫組織染色法、酵素免疫測定法、ウェスタンブロット法、凝集法、競合法、サンドイッチ法など既知の方法を適用することができる。免疫組織染色法は、例えば標識化抗体を用いる直接法、該抗体に対する抗体の標識化されたものを用いる間接法などにより行うことができる。標識化剤としては蛍光物質、放射性物質、酵素、金属、色素など公知の標識を使用することができる。   Methods for detecting antigen-antibody reactions are well known to those skilled in the art. For example, a target object can be detected by an immunological method. Immunological methods include cell tissue samples that have been appropriately treated, such as cell separation and extraction procedures, immunohistochemical staining, enzyme immunoassay, western blotting, agglutination, competition, etc. A known method such as a method or a sandwich method can be applied. The immunohistochemical staining method can be performed by, for example, a direct method using a labeled antibody, an indirect method using a labeled antibody against the antibody, or the like. As the labeling agent, known labels such as fluorescent substances, radioactive substances, enzymes, metals, and dyes can be used.

本明細書において「手段」とは、ある目的(例えば、検出、診断、治療)を達成する任意の道具となり得るものをいい、「捕捉手段」とは、ある対象を捕捉することができる手段をいい、「検出手段」とは、ある対象を、標識等をたよりに検出することができる手段をいう。   As used herein, “means” refers to any tool that can achieve a certain purpose (eg, detection, diagnosis, treatment), and “capturing means” refers to a means that can capture a certain object. The “detecting means” means means capable of detecting a certain object based on a label or the like.

本発明のアッセイにおいて検出手段はどのようなものでも用いることができるが、例えば、手段は、フローサイトメトリー、セルソーター、マイクロチップ、フローセル、ビーズアレイその他、一つの粒子の蛍光を測定し得る装置のほか、質量分析装置、核磁気共鳴測定装置、X線解析装置、SPR、クロマトグラフィー(例えば、HPLC、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー)、免疫学的手段(例えば、ウェスタンブロッティング、EIA(エンザイムイムノアッセイ)、RIA(ラジオイムノアッセイ)、ELISA(酵素連結イムノソルベントアッセイ))、生化学的手段(例えば、pI電気泳動、サザンブロッティング、二次元電気泳動)、電気泳動機器、化学的分析機器、蛍光二次元ディファレンシャル電気泳動法(2DE−DIGE)、同位体標識法(ICAT)、タンデムアフィニティ精製法(TAP法)、物理学的手段、レーザーマイクロダイセクションおよびこれらの組み合わせなどを利用することができる。   Any detection means can be used in the assay of the present invention. For example, the means is a flow cytometry, cell sorter, microchip, flow cell, bead array, or other apparatus capable of measuring the fluorescence of one particle. In addition, mass spectrometer, nuclear magnetic resonance analyzer, X-ray analyzer, SPR, chromatography (eg, HPLC, thin layer chromatography, gas chromatography), immunological means (eg, Western blotting, EIA (enzyme immunoassay) ), RIA (radioimmunoassay), ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay)), biochemical means (eg, pI electrophoresis, Southern blotting, two-dimensional electrophoresis), electrophoresis instrument, chemical analysis instrument, two-dimensional fluorescence Differential electrophoresis (2DE-DIGE), isotopic labeling (ICAT), tandem affinity purification method (TAP method), physical means, can be utilized such as laser microdissection and combinations thereof.

本明細書において「診断」とは、被験体における疾患、障害、状態などに関連する種々のパラメータを同定し、そのような疾患、障害、状態の現状または未来を判定することをいう。本発明の担体、アッセイ、方法、キット等を用いることによって、体内の状態を調べることができ、そのような情報を用いて、被験体における疾患、障害、状態の診断等を行うことができる。   As used herein, “diagnosis” refers to identifying various parameters related to a disease, disorder, condition, etc. in a subject and determining the current state or future of such a disease, disorder, condition. By using the carrier, assay, method, kit, and the like of the present invention, the state in the body can be examined, and such information can be used to diagnose a disease, disorder, or condition in a subject.

本明細書において、「捕捉剤を結合する構造」とは、疎水結合、水素結合、静電気的結合等を介して吸着など直接会合またはジスルフィド結合やアミド結合などで結合(共有結合)するか、あるいは、リンカーを介して結合を可能とする任意の構造、さらに捕捉剤が粒子に結合する構造、をいう。このような構造を与える官能基の例としては、例えば、有機シリカ粒子が使用される場合、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基からなる群より選択される基を挙げることができるがこれらに限定されない。   In the present specification, the “structure that binds a capture agent” means a direct association such as adsorption through a hydrophobic bond, a hydrogen bond, an electrostatic bond or the like, or a bond (covalent bond) such as a disulfide bond or an amide bond, or , Refers to any structure that allows binding through a linker, and further to a structure in which a capture agent binds to particles. Examples of functional groups that give such a structure include, for example, when organic silica particles are used, thiol groups, amino groups, carboxyl groups, maleimide groups, N-succinimide ester groups, and isocyanate groups, mercaptopropyl groups, A group selected from the group consisting of an aminopropyl group, a thiocyanate propyl group, a maleimide group, an N-succinimide ester group, and an isocyanate group can be exemplified, but not limited thereto.

本明細書において「リンカー」とは、ある物質と別の物質とを結合する働きを有する物質の部分をいう。また、本明細書において「リンカー」を付与する薬剤を「リンカー付与剤」という。リンカー付与剤が結合されるべき2つの物質とそれぞれ反応され、結合が生じると、その生じた結合部分は「リンカー」となる。したがって、「リンカー」は、リンカー付与剤の残基(部分)ということができる。本明細書において、説明の便宜のため、広義には「リンカー」はリンカー付与剤を包含して言及することもあるが、当業者はこれらの相違を認識して理解することができる。本発明では、捕捉剤と該粒子とは、リンカーを介して結合することができる。1つの実施形態では、本発明で使用されるリンカー付与剤は、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたアミノ基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間に種々の長さのポリエチレングリコール(PEO)などのスペーサーを含むものを挙げることができるがこれらに限定されない。したがって、本発明で使用されうるリンカーは、これらのリンカー付与剤の例の残基が使用されうることが理解される。   In the present specification, the “linker” refers to a part of a substance having a function of binding a certain substance to another substance. Further, in this specification, a drug that imparts a “linker” is referred to as a “linker imparting agent”. When the linker-imparting agent is reacted with the two substances to be bound to each other and binding occurs, the resulting binding moiety becomes a “linker”. Accordingly, the “linker” can be referred to as a residue (part) of a linker-imparting agent. In the present specification, for convenience of explanation, “linker” may be referred to including a linker-imparting agent in a broad sense, but those skilled in the art can recognize and understand these differences. In the present invention, the capture agent and the particles can be bound via a linker. In one embodiment, the linker-imparting agent used in the present invention is a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, an iodoacetyl group, a sulfo-N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, and a phenyl azide. At least one functional group selected from the group consisting of groups, on the other hand, maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyl Polyethylene glycol (PEO) of various lengths including at least one functional group selected from the group consisting of a dithio group, a phenyl azide group, and an optionally protected amino group, if necessary, between the functional groups Can include those containing spacers But not limited to these. Thus, it is understood that the linkers that can be used in the present invention can use the residues of examples of these linker-providing agents.

リンカー付与剤の具体例としては、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネートN−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミドブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、bis−マレイミドエタン,マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレート、等、商品として入手可能なものを利用することができるがこれらに限定されず、合成したものも使用されうる。またクリックスケミトリーを利用した結合法も応用できる。したがって、本発明で使用されうるリンカーは、これらのリンカー付与剤の例の残基が使用されうることが理解される。   Specific examples of the linker-imparting agent include maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimidopropionic acid) hydrazide.TFA, N, N-dichlorocarbodiimide 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N- (ε-maleimidocaproyloxy) succinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ-maleimidoundecanoic acid) hydrazide, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) ) Cyclohexa -1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, 4- (4-N -Maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionyl hydrazide, N- (p-maleimidophenyl) isocyanate N-succinimidyl (4'-azide) Phenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, succinimidyl 3- (bromoacetamide) Lomoacetamido) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane 1-carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimidyl-6- (β -Maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio) toluenesuccinimidyl- ( -Soralen-8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε-maleimidocaproyloxy) sulfosuccinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamide) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido-salicylamide) hexanoate Sulfosuccinimidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3′-dithiopropionate, sulfosk Cinimidyl-2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3'-sulfosuccinimidyl 6- (4'-azido-2'-nitrophenylamino) hexanoate, sulfosuccinimidyl 2- (p-azido-salicylamido) ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamido) ethyl-1,3 '-Dithiopropionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzamido) ethyl 1,3'-dithiopropiate Onate, sulfosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosuccinimidyl 4- (p-maleimidophenyl) Commercially available products such as butyrate, 1,6-bismaleimidohexane, bis-maleimidoethane, maleimide diethylene glycol, disuccinimidyl glutarate, etc. can be used, but not limited to these, and synthesized ones Can be used. A coupling method using click chemistry can also be applied. Thus, it is understood that the linkers that can be used in the present invention can use the residues of examples of these linker-providing agents.

「捕捉剤が粒子に結合する構造」の例としては、例えば、捕捉剤に結合しうるリンカー付与剤、例えば、一方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基が結合してなるものが、粒子に結合してできる構造も包含される。   Examples of the “structure in which the scavenger binds to the particles” include, for example, a linker-providing agent that can bind to the scavenger, for example, maleimide group, N-succinimide ester group, isocyanate group, iodoacetyl group, sulfo- Including at least one functional group selected from the group consisting of an N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, and a phenyl azide group, on the other hand, a maleimide group, an N-succinimide ester group or an isocyanate group, a hydrazide group, a carboxy group, A structure formed by bonding an iodoacetyl group, a sulfo-N-succinimide ester group, a pyridyldithio group, or a phenylazide group to a particle is also included.

具体的には、マレイミド活性化ニュトラビジン(Maleimide Activated NeutrAvidin)、マレイミド基を導入したウシ血清アルブミン. (BSA)、マレイミド基を導入した蛋白質、核酸などが粒子に結合してできる構造等が挙げられる。   Specifically, maleimide activated neutravidin, bovine serum albumin introduced with a maleimide group. (BSA), a protein in which a maleimide group is introduced, a structure formed by binding a nucleic acid, etc. to the particle.

本発明では、捕捉剤と粒子とは、直接会合または結合してもよい。本明細書において「会合」とは、共有結合以外の力で捕捉剤と粒子とが一体化している状態をいい、「結合」とは、通常共有結合により一体化している状態をいう。リンカーを介さない結合を直接結合するといい、リンカーを介する場合は間接的な結合であるといえる。   In the present invention, the capture agent and the particles may be directly associated or bound. In this specification, “association” refers to a state in which the capture agent and the particles are integrated by a force other than a covalent bond, and “bond” refers to a state in which they are generally integrated by a covalent bond. A bond that does not involve a linker is referred to as a direct bond.

本明細書において「全細孔容量(全細孔容積)(Total Pore Volume)」とは、粒子または担体における細孔の容積をいい、本明細書では、「細孔容量(細孔容積)」と交換可能に使用される。一定重量の物質当たりの全ての細孔の容積の総和が全細孔容積(Total Pore Volume)であり、cm/g等で表示される。固体表面には細孔と呼ばれる小さな穴がたくさん開いており、その細孔の大きさ、構造、量は物性的性質(強度、吸着性、反応性、密度、触媒作用)と深い関わりをもっている。細孔容量は水銀圧入法(水銀圧入式ポロシメーター)やガス吸着法により算定できる。ガス吸着法は固体表面に分子断面積や性質が既知な気体(窒素など)を吸着させ吸着した気体分子の量から比表面積や細孔分布を求めることができる。細孔容量等の測定については、http://www.an.shimadzu.co.jp/powder/lecture/practice/p02/lesson14.htm;http://www.nippon-bel.co.jp/tech/seminar17.html;
http://www.jsac.or.jp/bunseki/pdf/bunseki2009/200907kaisetsu.pdfなどを参酌することができる。
As used herein, “total pore volume” refers to the volume of pores in a particle or carrier. In this specification, “pore volume (pore volume)”. Used interchangeably. The total volume of all pores per constant weight of material is the total pore volume, which is expressed in cm 3 / g or the like. There are many small holes called pores on the solid surface, and the size, structure, and amount of the pores are closely related to physical properties (strength, adsorptivity, reactivity, density, catalysis). The pore volume can be calculated by a mercury intrusion method (mercury intrusion porosimeter) or a gas adsorption method. In the gas adsorption method, a specific surface area and pore distribution can be determined from the amount of adsorbed gas molecules by adsorbing a gas (such as nitrogen) having a known molecular cross-sectional area and properties on the solid surface. For measurement of pore volume, etc., http://www.an.shimadzu.co.jp/powder/lecture/practice/p02/lesson14.htm; http://www.nippon-bel.co.jp/tech /seminar17.html;
You can visit http://www.jsac.or.jp/bunseki/pdf/bunseki2009/200907kaisetsu.pdf.

本明細書中で使用される場合、「粒径」は、測定対象としている粒子の大きさを示す指標であって、その粒子の直径により表現され得る。この「粒径」は、種々の技術により測定・決定され得る。例えば、透過型電子顕微鏡を使用することによっても粒径は決定され得る。本発明の担体に使用される粒子にとって好ましい粒径は、2〜8μmを挙げることができ、これは測定装置(フローサイトメトリー)の性能にもよるが、代表的には、製品化ビーズは5μmほど、本発明では、3〜5μmが使用されうる。   As used herein, “particle size” is an index indicating the size of a particle to be measured, and can be expressed by the diameter of the particle. This “particle size” can be measured and determined by various techniques. For example, the particle size can also be determined by using a transmission electron microscope. A preferable particle size for the particles used in the carrier of the present invention can be 2 to 8 μm, and this depends on the performance of the measuring device (flow cytometry). In the present invention, 3 to 5 μm can be used.

本明細書において「ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量」とは、ウォッシュレスアッセイを実現するのに十分な細孔容量をいう。従来技術ではウォッシュレスアッセイは実現できていなかった。これは、被験物質と直接または間接的に結合していない標識物質が粒子内の細孔に侵入し、粒子と結合した標識物質と同様に粒子の蛍光として測定されてしまうためである。そのため洗浄によって細孔に侵入した標識物質を洗い出す必要があった。理論に束縛されることを望まないが、一定程度以下の細孔容量を有する粒子であれば、実質的にアッセイの結果の評価の障害とならない程度にバックグラウンドが低下するため、ウォッシュレスを実現することができることが本発明で実証されている。このようなウォッシュレスを達成するための細孔容量としては、1cm/g以下、0.5cm/g以下、0.4cm/g以下、0.3cm/g以下、0.2cm/g以下、0.1cm/g以下、0.05cm/g以下、0.04cm/g以下、0.03cm/g以下、0.0cm/g以下、0.0cm/g以下を挙げることができるがそれらに限定されない。0.02cm/g以下であることが好ましい。 As used herein, “effective pore volume to achieve washless” refers to a pore volume sufficient to achieve a washless assay. In the prior art, a washless assay has not been realized. This is because the labeling substance not directly or indirectly bound to the test substance enters the pores in the particle and is measured as the fluorescence of the particle in the same manner as the labeling substance bound to the particle. Therefore, it is necessary to wash out the labeling substance that has entered the pores by washing. Without wishing to be bound by theory, a particle with a pore volume below a certain level will achieve a washless because the background will drop to the extent that it will not substantially interfere with the evaluation of the assay results. It is demonstrated in the present invention that this can be done. The pore volume for achieving such washless is 1 cm 3 / g or less, 0.5 cm 3 / g or less, 0.4 cm 3 / g or less, 0.3 cm 3 / g or less, 0.2 cm 3 / g or less, 0.1 cm 3 / g or less, 0.05 cm 3 / g or less, 0.04 cm 3 / g or less, 0.03 cm 3 / g or less, 0.0 cm 3 / g or less, 0.0 cm 3 / g The following can be mentioned, but it is not limited to them. It is preferable that it is 0.02 cm < 3 > / g or less.

本明細書において「担体」(またはキャリア)とは、他の物質を結合する能力を示し、他の物質を固定する土台となる任意の物質または支持体をいう。担体自体は化学的に安定したもので、目的操作を阻害しないものが望ましい。   In the present specification, the “carrier” (or carrier) refers to any substance or support that shows the ability to bind other substances and serves as a foundation for fixing the other substances. The carrier itself is preferably chemically stable and does not impede the intended operation.

本明細書において「ブロッキングインデックス(BI)」とは、ブロッキング剤の結合の程度を示す指数であって以下の計算式で算出する。
ブロッキングインデックス (Blocking Index: BI) =
((ブロッキング処理なし粒子蛍光)−(ブロッキング処理あり粒子蛍光))
/(ブロッキング処理なし粒子蛍光) x 100 (%)。
In this specification, the “blocking index (BI)” is an index indicating the degree of binding of the blocking agent, and is calculated by the following formula.
Blocking Index (BI) =
((Particle fluorescence without blocking treatment)-(Particle fluorescence with blocking treatment))
/ (Particle fluorescence without blocking treatment) x 100 (%).

本明細書において「ウォッシュレスを実現するのに有効なブロッキングインデックス(BI)」とは、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上であり、好ましくは、85%以上であり得る。理論に束縛されることを望まないが、(1)ブロッキング剤の担体に対するブロック「効率」がよいこと、あるいは(2)担体の細孔容量が小さく標識物質が細孔内に入り込まないこと、あるいはその両方が、本発明の特徴である、例えばウォッシュレス、あるいは感度の上昇等につながると考えられる。ブロッキングインデックスは、ブロッキング部分が、該粒子上で一定程度の密度で存在することで上記数値が達成される。市販品のラテックスビーズは(1)ブロッキング剤のブロック「効率」が悪いこと、さらに担体の細孔容量が大きく標識物質が細孔内に入り込みやすいこと、が本発明の過程で見出された。ラテックスビーズに本来結合するはずのない蛍光標識抗体を反応させてウォッシュレスにて測定すると粒子より極めて高い蛍光が確認できる。その後、市販品のラテックスビーズのアッセイプロトコールに従って洗浄を行うと、粒子からの蛍光が洗浄回数に従って減少することが確認でき、代表的な例において、3回の洗浄後においてブロッキングインデックスは16.6%から50.3%に上昇した。しかしながら数回の洗浄では蛍光がバックグラウンドレベルに低下すことはなかった。この結果より市販品のラテックスビーズは蛍光標識抗体などを非特異的にゆるやかに吸着/吸収(スポンジの様に表層や内部に含有)する特性と粒子表面にて強固に結合する特性の両方があることが考えられる。また本発明の有機シリカ粒子と同じブロッキング剤を市販品のラテックスビーズに反応させ、上記と同様に測定をしたが、幾分ブロッキング効果は認めるものの有機シリカ粒子に見られるほどの効果はなかった。このことから、細孔容積に代えてあるいは加えて、ブロッキング剤との結合様式、表面構造等にも関連することが理解される。理論に束縛されることを望まないが、選択特性とは目的物に結合するが)非目的物には結合しない、(目的物への結合は測定結果そのもの、) 非目的物には結合しないさらに担体に入り込まない特性はブロッキングインデックス、ということになり、フローサイトメトリー測定における非特異結合ならびに非特異的含有を抑制できる特性を持つ粒子が提供される。市販品の粒子は選択特性が低く、洗浄により非特異結合は除外できるが、洗浄無しでは標識物質が粒子内に入り込む(浸潤)などして、測定に影響を与えていることになる。   In this specification, “blocking index (BI) effective for realizing washless” means 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more 99% or more, preferably 85% or more. Although not wishing to be bound by theory, (1) the block “efficiency” of the blocking agent to the carrier is good, or (2) the pore volume of the carrier is small and the labeling substance does not enter the pores, or Both of them are considered to be characteristics of the present invention, for example, washless or increase in sensitivity. The blocking index is achieved by the presence of blocking portions at a certain density on the particles. It was found in the process of the present invention that the commercially available latex beads (1) have a poor block “efficiency” of the blocking agent and that the pore volume of the carrier is large and the labeling substance easily enters the pores. When a fluorescence-labeled antibody that should not originally bind to latex beads is reacted and measured in a washless manner, fluorescence much higher than that of particles can be confirmed. Subsequently, when washing was performed according to the assay protocol for commercially available latex beads, it was confirmed that the fluorescence from the particles decreased according to the number of washings. In a typical example, the blocking index was changed from 16.6% to 50.3 after 3 washes. Rose to%. However, after several washes, the fluorescence did not drop to the background level. As a result, commercially available latex beads have both non-specific and gentle adsorption / absorption of fluorescently labeled antibodies (contained in the surface layer and inside like a sponge) and tight binding on the particle surface. It is possible. Further, the same blocking agent as that of the organic silica particles of the present invention was reacted with commercially available latex beads and measured in the same manner as described above. However, although some blocking effect was recognized, there was no effect as seen in the organic silica particles. From this, it is understood that it is related to the binding mode with the blocking agent, the surface structure, etc. instead of or in addition to the pore volume. Although not wishing to be bound by theory, it does not bind to a non-target object (although the selective property binds to the target object) (the binding to the target object is the measurement result itself). The characteristic that does not enter the carrier is the blocking index, and particles having characteristics that can suppress nonspecific binding and nonspecific content in flow cytometry measurement are provided. Commercially available particles have low selection characteristics, and non-specific binding can be excluded by washing, but without washing, the labeling substance enters the particles (infiltration), which affects the measurement.

市販のラテックスビーズに対する利点としては、ラテックスビーズでは保存中、細菌増殖がよく起こりえるため、医薬用外毒物であるメロサールを0.01%、保存液中に加える必要がある一方で、本発明で使用されうる代表的な例としてのシリカ粒子は基本的に無機材料であるため細菌増殖はおこらないため、抗菌剤などを入れる必要性が低いという効果も認められる。その例として半年間、室温にて保存した粒子においても細菌増殖が起こらないなどもことも実証されている。   As an advantage over commercially available latex beads, bacterial growth often occurs during storage in latex beads. As a typical example, the silica particles are basically an inorganic material, so that bacterial growth does not occur. Therefore, an effect that the necessity of adding an antibacterial agent or the like is low is also recognized. As an example, it has been demonstrated that bacterial growth does not occur even in particles stored at room temperature for half a year.

粒子表面に捕捉剤を結合する実験方法例としては以下を挙げることができる。   Examples of experimental methods for binding the capture agent to the particle surface include the following.

(1) 適宜の平均粒径を有する有機シリカ粒子等の粒子の乾燥重量を測定する。この粒子の比重を算出し、適宜の数量の粒子を算出して蒸留水に分散させる。その後、
(2) 次にリンカー付与剤を結合させ、
(3)次に捕捉剤(例えば、抗体等)を結合させ、粒子を洗浄した後、乾燥し重量を測定する。(3)と(1)との重量差が捕捉剤(抗体)結合量となる。増加量を測定する。捕捉剤の分子量を計算し、粒子1 mgあたりの捕捉剤の個数、一粒子あたりの捕捉剤の結合数を算出する。単位面積(例えば、100平方nm)あたり捕捉剤の個数(例えば、約100平方nmあたりに一個の抗体)の結合があるかを確認することができる。
(1) The dry weight of particles such as organic silica particles having an appropriate average particle diameter is measured. The specific gravity of the particles is calculated, and an appropriate number of particles is calculated and dispersed in distilled water. after that,
(2) Next, a linker-imparting agent is bound,
(3) Next, a capture agent (for example, an antibody or the like) is bound, the particles are washed, dried, and weighed. The weight difference between (3) and (1) is the capture agent (antibody) binding amount. Measure the increase. Calculate the molecular weight of the scavenger, and calculate the number of scavengers per 1 mg of particles and the number of binding of scavengers per particle. It can be confirmed whether there is a binding of the number of capture agents (for example, one antibody per about 100 square nm) per unit area (for example, 100 square nm).

(4)次にブロッキング剤を結合させ、乾燥し重量を測定する。(3)との重量差がブロッキング剤結合量となる。増加量を算出し、粒子の単位重量(例えば、1mg)あたりの結合量を算出する。洗浄操作を行った場合の重量差により、ブロッキング剤の効果を確認することができる。   (4) Next, a blocking agent is bound, dried and weighed. The weight difference from (3) is the blocking agent binding amount. The increase amount is calculated, and the binding amount per unit weight (for example, 1 mg) of the particles is calculated. The effect of the blocking agent can be confirmed by the difference in weight when the washing operation is performed.

また、リンカー付与剤を使用せず吸着による粒子への蛋白質の結合量を測定することもできる。この場合の増加量を確認する。そうすると、捕捉剤について、粒子単位重量(例えば、1 mg)あたりの捕捉剤の個数、一粒子あたり捕捉剤の個数、粒子表面積単位面積(例えば、1平方nm)あたりの捕捉剤の結合を算出することができる。   Further, the amount of protein bound to the particles by adsorption can be measured without using a linker-imparting agent. Check the increase in this case. Then, for the scavenger, the number of scavengers per unit particle weight (for example, 1 mg), the number of scavengers per particle, and the binding of the scavenger per particle surface area unit area (for example, 1 square nm) are calculated. be able to.

標的分子(例えば、BSA(分子量66kDa))にてリンカーを使用せず吸着による粒子への蛋白質の結合量を測定することができる。この場合、粒子単位重量(例えば、1 mg)あたり蛋白質分子の個数、一粒子あたり標的分子の結合個数、粒子表面積単位面積(例えば、1平方nm)あたりの標的分子の結合個数を算出することができる。   A target molecule (for example, BSA (molecular weight 66 kDa)) can be used to measure the amount of protein bound to particles by adsorption without using a linker. In this case, the number of protein molecules per particle unit weight (for example, 1 mg), the number of target molecule bonds per particle, and the number of target molecule bonds per particle surface area unit area (for example, 1 square nm) can be calculated. it can.

このようにして、本発明では、リンカーの有無に関わらず大量の捕捉剤を粒子の表面に結合することができることなどを確認することができる。本発明では、捕捉剤の粒子表面での密度の点でも従来に比べて顕著でありうる。捕捉剤の分子量や三次構造、捕捉活性に相関する構造の位置等に依存するが好ましい捕捉剤の粒子表面での密度は、例えば、抗体 の分子量を約150 kDa, 抗体分子を球状と仮定し、その直径を15 nmとすると粒子表面積100平方nmあたり少なくとも0.1、好ましくは少なくとも0.3、より好ましくは少なくとも1、である。捕捉剤の表面電位、表面の官能基、二次構造、三次構造、などの特性や、粒子に結合する方法により捕捉剤の結合活性が変化することが知られている。有機シリカ粒子と捕捉剤の結合においては吸着、リンカーによる結合など必要に応じて変更することができる。通常、ブロッキング剤は粒子や抗体蛋白との結合は緩やかであり、この緩やかな結合も無洗浄とブロッキング効果に働いていると考えられる。   In this way, in the present invention, it can be confirmed that a large amount of the capturing agent can be bound to the surface of the particles regardless of the presence or absence of the linker. In the present invention, the density of the scavenger on the particle surface may be more prominent than the conventional one. Depending on the molecular weight and tertiary structure of the capture agent, the position of the structure that correlates with the capture activity, etc. When the diameter is 15 nm, the particle surface area is at least 0.1, preferably at least 0.3, more preferably at least 1, per 100 square nm. It is known that the binding activity of the capture agent varies depending on characteristics such as the surface potential of the capture agent, surface functional groups, secondary structure, and tertiary structure, and the method of binding to the particles. The binding between the organic silica particles and the scavenger can be changed as necessary, such as adsorption or binding with a linker. Usually, a blocking agent is loosely bound to particles and antibody proteins, and this gentle binding is considered to work for no washing and blocking effect.

本明細書において「ブロッキング剤」とは、特異的な結合に基づくアッセイにおいて、非特異的な結合を抑制するための任意の薬剤をいう。バイオアッセイにおけるブロッキング剤の例としては、例えば、スキムミルク、アルブミン、ゼラチン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物を挙げることができるがこれらに限定されない。合成ブロッキング剤としては、実施例で使用されるもの、例えば、4.0%ブロックエース(DSファーマバイオメディカル)、等を挙げることができるがこれらに限定されない。ブロッキング剤は、粒子に結合し一体化した場合「ブロッキング部分」と呼ばれる。   As used herein, “blocking agent” refers to any agent for inhibiting non-specific binding in an assay based on specific binding. Examples of blocking agents in bioassays include, but are not limited to, skim milk, albumin, gelatin, serum, surfactants, synthetic blocking agents, and mixtures thereof. Examples of synthetic blocking agents include, but are not limited to, those used in the Examples, such as 4.0% Block Ace (DS Pharma Biomedical). A blocking agent is referred to as a “blocking moiety” when bound to and integrated with a particle.

本明細書で使用される場合に、「シリカ化合物」、「シラン化合物」、「シラン誘導体」、「ケイ素化合物」は、交換可能に使用され、ケイ素Siを原子その中心とする化合物を指し、本発明の粒子として好ましいシリカ粒子、特に有機シリカ粒子を生成するに当たり、ケイ素をその粒子に提供する供給源としての役割を果たすものを意図するものである。そのような例として、例えば、SiR(R、R、R、Rは、それぞれ、任意の有機基)などの形態で提供される化合物であり、より好ましくは、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、トリメトキシ[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]−ヘプト−3−イル)エチル]シラン、チオシシアナトプロピルトリエトキシシランおよびアクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどのオルガノアルコキシシランならびにこれらの物理的・化学的特性と等価な特性を有する化合物をいう。
メルカプトプロピルトリメトキシシラン
As used herein, “silica compound”, “silane compound”, “silane derivative”, and “silicon compound” are used interchangeably and refer to a compound having silicon Si at its center, In producing preferred silica particles, particularly organic silica particles, as particles of the invention, it is intended to serve as a source for providing silicon to the particles. Examples thereof include compounds provided in the form of, for example, SiR 1 R 2 R 3 R 4 (wherein R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each an arbitrary organic group). Are mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptopropylmethyldimethoxysilane, trimethoxy [2- (7-oxabicyclo [4.1.0] -hept-3-yl) ethyl] silane, thiocycyanato Organoalkoxysilanes such as propyltriethoxysilane and acryloxypropyltrimethoxysilane, and compounds having properties equivalent to their physical and chemical properties.
Mercaptopropyltrimethoxysilane

メルカプトプロピルトリエトキシシラン Mercaptopropyltriethoxysilane

トリメトキシ[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]−ヘプト−3−イル)エチル]シラン (2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン) Trimethoxy [2- (7-oxabicyclo [4.1.0] -hept-3-yl) ethyl] silane (2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane)

本願明細書で使用される場合、「チオール有機シリカ粒子」とは、表面または内部に、好ましくは表面にチオール基を含む粒子をいい、メルカプトプロピルトリメトキシシランより合成される有機シリカ粒子、メルカプトプロピルトリエトキシシランより合成される有機シリカ粒子またはメルカプトプロピルメチルジメトキシシランより合成される有機シリカ粒子が例示されるがこれに限定されない。1つの実施形態では、一次粒子としての内部構造を示す、本発明の粒子の格子は、Si−O−、Si−C−等に代表される化学結合を介した網目状の立体的な構造を有する。そのような構造は図1−2に例示される。   As used herein, “thiol organic silica particles” refers to particles containing thiol groups on the surface or inside, preferably on the surface, and are organic silica particles synthesized from mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyl Examples include, but are not limited to, organic silica particles synthesized from triethoxysilane or organic silica particles synthesized from mercaptopropylmethyldimethoxysilane. In one embodiment, the lattice of the particle of the present invention showing an internal structure as a primary particle has a network-like three-dimensional structure via chemical bonds typified by Si—O—, Si—C— and the like. Have. Such a structure is illustrated in FIGS. 1-2.

本明細書において「有機シリカ粒子」とは、シリカ(ケイ素)を含む物質で形成された粒子のうち、有機官能基を有するものをいい、有機官能基が残存していないシリカ粒子である「無機シリカ粒子」に対する概念であり、有機成分を含むシリカ化合物(オルガノアルコキシシラン)から合成され有機官能基がケイ素原子に対して少なくとも一つ結合している粒子(例えば、表面および/または内部)に残存しているシリカ粒子をいう。(定義を入念にご確認ください。)。本発明の典型的な有機シリカ粒子の構造は、図1−2に示されるようなものである。1つの説明として、有機シリカ粒子は、ケイ素、酸素、炭素、水素で構成される粒子に好ましくはチオール基が結合しているものである。本明細書では、チオール基を有する有機シリカ粒子は「チオール有機シリカ粒子」とも称される。ここで使用されるチオール基の含有量は任意であり、例えば、21%〜31%(重量%)でありうるがこれに限定されない。このような数値は原子量より推定することができる。理論的には上限は31重量%であると考えられる。有機色素等を含有する事により下限が21%より、より低くなることが考えられる。   As used herein, “organic silica particles” refers to particles having an organic functional group among particles formed of a substance containing silica (silicon), and are “inorganic” silica particles in which no organic functional group remains. This is a concept for “silica particles”, which is synthesized from a silica compound (organoalkoxysilane) containing an organic component and remains in particles (for example, the surface and / or inside) in which at least one organic functional group is bonded to a silicon atom. This refers to silica particles. (Please review the definitions carefully.) The structure of a typical organic silica particle of the present invention is as shown in FIG. As one explanation, the organic silica particles are those in which thiol groups are preferably bonded to particles composed of silicon, oxygen, carbon, and hydrogen. In the present specification, the organic silica particles having a thiol group are also referred to as “thiol organic silica particles”. The content of the thiol group used here is arbitrary, and may be, for example, 21% to 31% (% by weight), but is not limited thereto. Such a numerical value can be estimated from the atomic weight. Theoretically, the upper limit is considered to be 31% by weight. It is conceivable that the lower limit is lower than 21% by containing an organic dye or the like.

ポリスチレン粒子などのラテックス粒子はポリビニルアルコールといった有機成分を主材料としている。そのため長期間保存をする際は殺菌剤を含有させる必要がある。実際にBio−radのBio−Plex COOHビーズには医薬用外毒物であるチメロサール(水銀剤)が含まれている。一方、本発明で用いられることのある有機シリカ粒子は無機物質であるシリカ構造に有機成分が含有される構造となっているため長期間の保存においても抗菌剤の必要がない。   Latex particles such as polystyrene particles are mainly composed of organic components such as polyvinyl alcohol. Therefore, when storing for a long period of time, it is necessary to contain a disinfectant. In fact, Bio-rad's Bio-Plex COOH beads contain thimerosal (mercury agent), which is a pharmaceutical poison. On the other hand, since the organic silica particles that may be used in the present invention have a structure in which an organic component is contained in a silica structure that is an inorganic substance, there is no need for an antibacterial agent even during long-term storage.

1つの実施形態では、本発明で使用される有機シリカ粒子の創製方法に使用される方法は、ボトムアップ法およびトップダウン法を挙げることができる。ボトムアップ法は、原子または分子を物理的または化学的な方法で相互作用させ反応させながらそのスケールを大きくする方法である。原子・分子オーダーでの制御が可能である。このボトムアップ法としては、例えば、レーザー照射法(薄膜成長法)、自己組織化法、化学気相蒸着法、ゾルゲル法、凝集沈殿法、コンビナトリアルケミストリー法など挙げられる。トップダウン法は、バルクの物質を破壊すること、または加工することにより微細化していく方法であり、そのリソグラフィー法、エッチング法などが挙げられる。ナノ粒子合成では、ゾルゲル法、気相法、噴霧法などが行われている。このうち、ゾルゲル法は、ゾル状の液体をゲル化して固体を合成する方法である(Stober,W.;Fink,A.;Bohn,E.J.Colloid Interface Sci.1968,26,62〜69)。本発明の粒子を合成するために、ゾルゲル法(ストーバー法;Stober法)を利用する。このゾルゲル法においては、その粒子製造過程においては、従来技術においては、室温にて製造される。あるいは特許文献3において開示された高温条件(代表的には、70〜100℃の温度範囲の反応条件をいい、好ましくは、80℃〜100℃、さらに好ましくは、90℃〜100℃であるがこれらに限定されない)および/または高アンモニア条件(代表的には、調製したアンモニア水溶液の濃度が、最終濃度にして最終濃度20%以上をいい、好ましくは、20%〜30%、25%〜30%、26%〜28%、また、より好ましい濃度条件としては、27%であるがこれらに限定されない)で製造されうる。本発明の粒子は一段階の反応にてサイズ制御よく作製できる。ナノサイズの粒子において蛍光イメージング、マルチモーダルイメージングへの応用研究を行なってきた。インビトロにおける分子イメージングや標識細胞のインビボ検出など、多様なイメージングへの応用に成功している(J. Material Chem. 2011,21, 4689-4695)。また粒子と緑色蛍光タンパク質(GFP)や蛍光色素標識蛋白との短時間・一段階の吸着反応にてpg/mlオーダーの濃度までフローサイトメトリーによる検出が可能でることを見出している。本発明では粒子の表面特性を利用してマイクロサイズの有機シリカ粒子のビーズアレイへの応用研究を発展させることができる。粒子表面にて多段階の結合反応を行い、バイオ分子の測定法を検討する。有機シリカ粒子を用いたビーズアレイの測定感度、測定範囲を評価する。さらに条件検討を行い、商品化されているビーズアレイと同等以上の性能の実現を目標に研究を進めることができる。   In one embodiment, the method used in the method for creating the organic silica particles used in the present invention can include a bottom-up method and a top-down method. The bottom-up method is a method of increasing the scale of an atom or molecule while interacting and reacting with each other by a physical or chemical method. Control in atomic and molecular order is possible. Examples of the bottom-up method include a laser irradiation method (thin film growth method), a self-assembly method, a chemical vapor deposition method, a sol-gel method, an aggregation precipitation method, and a combinatorial chemistry method. The top-down method is a method in which a bulk material is broken down or miniaturized by processing, and examples thereof include a lithography method and an etching method. In nanoparticle synthesis, a sol-gel method, a gas phase method, a spray method, and the like are performed. Among them, the sol-gel method is a method of synthesizing a solid by gelling a sol-like liquid (Stover, W .; Fink, A .; Bohn, EJ Colloid Interface Sci. 1968, 26, 62-69). ). In order to synthesize the particles of the present invention, a sol-gel method (Stober method) is used. In this sol-gel method, the particles are produced at room temperature in the conventional technique. Alternatively, high temperature conditions disclosed in Patent Document 3 (typically, reaction conditions in the temperature range of 70 to 100 ° C., preferably 80 ° C. to 100 ° C., more preferably 90 ° C. to 100 ° C. But not limited to these) and / or high ammonia conditions (typically, the concentration of the prepared ammonia aqueous solution refers to a final concentration of 20% or more, preferably 20% to 30%, preferably 25% to 30%) %, 26% to 28%, and a more preferable concentration condition is 27%, but is not limited thereto. The particles of the present invention can be produced with a good size control by a one-step reaction. We have applied to fluorescent imaging and multimodal imaging for nano-sized particles. It has been successfully applied to various imaging such as in vitro molecular imaging and in vivo detection of labeled cells (J. Material Chem. 2011, 21, 4689-4695). It has also been found that detection by flow cytometry is possible up to a concentration of the order of pg / ml by a short-time, one-step adsorption reaction between particles and green fluorescent protein (GFP) or fluorescent dye-labeled protein. In the present invention, application research to bead arrays of micro-sized organic silica particles can be developed by utilizing the surface characteristics of the particles. Conduct multi-step binding reactions on the particle surface and study biomolecule measurement methods. The measurement sensitivity and measurement range of bead arrays using organosilica particles are evaluated. Furthermore, the conditions can be examined, and research can be carried out with the goal of realizing performance equal to or better than commercial bead arrays.

1つの実施形態では、本発明の粒子は、「無孔性」シリカ粒子または「細孔(ポア)の無い」シリカ粒子であることが有利である。1つの実施形態において、この「無孔性」または「ポアの無い」との特徴は、例えば、「マクロポア」がないことであり、20μm以上の細孔(ポア)が存在しないことであり、あるいは例えば、100μm以上、10μm以上、1μm以上、0.5μm以上、0.2μm以上、0.1μm以上、0.05μm以上(http://www.jsac.or.jp/bunseki/pdf/bunseki2009/200907kaisetsu.pdf)、を参照することができる)の細孔(ポア)が存在しないことをいう。また、別の実施形態においては、本発明のシリカ粒子は、例えば、平均粒径が約900nmの粒子においてその粒子の比表面積が、4.816(m/g)であり、細孔容積が、0.0159(cm/g)であり、あるいは、細孔容積が1.0cm/g以下、0.5cm/g以下、0.1cm/g以下、0.05cm/g以下、0.02cm/g以下、0.01cm/g以下、0.008cm/g以下、0.006cm/g以下、0.004cm/g以下であり得る。「細孔」とは、多孔性構造を示す語であり、その細孔は、ミクロ細孔(マイクロポア)、メソ細孔(メソポア)およびマクロ細孔(マクロポア)に大別される。「マイクロ細孔」または「マイクロポア」とは、直径2ナノメートル(nm)以下の細孔をいう。「メソ細孔」または「メソポア」とは、直径2〜50ナノメートル(nm)の細孔をいう。また、「マクロ細孔」または「マクロポア」とは、直径50ナノメートル(nm)の細孔をいう。 In one embodiment, the particles of the present invention are advantageously “non-porous” silica particles or “pore free” silica particles. In one embodiment, this “non-porous” or “no pore” feature is, for example, the absence of “macropores”, the absence of pores (pores) of 20 μm or more, or For example, 100 μm or more, 10 μm or more, 1 μm or more, 0.5 μm or more, 0.2 μm or more, 0.1 μm or more, 0.05 μm or more (http://www.jsac.or.jp/bunseki/pdf/bunseki2009/200907kaisetsu .pdf), which means that there are no pores. In another embodiment, for example, the silica particles of the present invention have a specific surface area of 4.816 (m 2 / g) and a pore volume of particles having an average particle diameter of about 900 nm. a 0.0159 (cm 3 / g), or, a pore volume of 1.0 cm 3 / g or less, 0.5 cm 3 / g or less, 0.1 cm 3 / g or less, 0.05 cm 3 / g or less , 0.02 cm 3 / g or less, 0.01 cm 3 / g or less, 0.008 cm 3 / g or less, 0.006 cm 3 / g or less, may be less 0.004 cm 3 / g. The “pore” is a term indicating a porous structure, and the pore is roughly classified into a micropore (micropore), a mesopore (mesopore), and a macropore (macropore). “Micropore” or “micropore” refers to a pore having a diameter of 2 nanometers (nm) or less. “Mesopore” or “mesopore” refers to pores having a diameter of 2 to 50 nanometers (nm). “Macropore” or “macropore” refers to a pore having a diameter of 50 nanometers (nm).

1つの実施形態において、本発明の粒子は、実質的に球状であり、この「実質的に球状である」は、ポアがないことにより、不規則な構造をとることなく、球状である粒子についていう。   In one embodiment, the particles of the present invention are substantially spherical, and this “substantially spherical” refers to particles that are spherical without taking an irregular structure due to the absence of pores. Say.

本明細書中で使用される場合、「サイズ分布」または「粒度分布」は、交換可能に使用され、この「サイズ分布」とは、測定対象とする粒子群における「粒径」の分布の様式を示す。「サイズ分布」は、種々技術によって測定されるが、フローサイトメトリーなどを用いて粒子のサイズ分布を評価することが可能である。   As used herein, “size distribution” or “particle size distribution” is used interchangeably, and this “size distribution” is the mode of distribution of “particle size” in the particle group to be measured. Indicates. “Size distribution” is measured by various techniques, and it is possible to evaluate the size distribution of particles using flow cytometry or the like.

本明細書において、「粒径分布幅」とは、「サイズ分布」における「粒径」の分散性の程度を示す指標であり、対象としている粒子の粒径が存在している幅を示す。本発明において、その1つの実施形態において、その粒径分布幅は、対象粒子群においける粒径分布幅が平均粒径の±25%以内にある狭域分布性であることことを1つの特徴とする。   In this specification, the “particle size distribution width” is an index indicating the degree of dispersibility of the “particle size” in the “size distribution”, and indicates the width in which the particle size of the target particle exists. In the present invention, in one embodiment, the particle size distribution width is a narrow region distribution property in which the particle size distribution width in the target particle group is within ± 25% of the average particle size. Features.

本明細書において使用される場合、電子顕微鏡におけるサイズ制御評価法において、「サイズ収率」または「サイズ制御率」は、交換可能に使用され、これは、以下の式で定義される。すなわち、
「サイズ収率」={(最大粒径)−(最小粒径)}/{2×(平均粒径)}×100(%)
ここで、「平均粒径」={(最大粒径)+(最小粒径)}/2である。
これら値は、例えば、透過型電子顕微鏡によって測定され、またはその測定値に基づいて計算される。
As used herein, in a size control evaluation method in an electron microscope, “size yield” or “size control rate” is used interchangeably and is defined by the following equation: That is,
“Size yield” = {(maximum particle size) − (minimum particle size)} / {2 × (average particle size)} × 100 (%)
Here, “average particle diameter” = {(maximum particle diameter) + (minimum particle diameter)} / 2.
These values are measured, for example, by a transmission electron microscope or calculated based on the measured values.

本発明に用いられる粒子は、粒子群として、好ましいサイズ収率を有することが好ましいことがありうることが理解される。   It will be appreciated that the particles used in the present invention may preferably have a preferred size yield as a group of particles.

「フローサイトメトリー」は、微細な粒子(例えば、浮遊細胞をシース液中での単一細胞)を流体中に分散させ、その流体を細く流して、個々の粒子を光学的に分析する手法である。一定波長の光線(通常はレーザー光)を流体に当て、通常は光線に沿った方向の前方散乱(Forward Scatter=FSC)と、光線と直角の方向の側方散乱SSC(Side Scatter)を検出する。一般には、この前方散乱光は、その強度は測定対象とする粒子の表面積に比例することからその微粒子の大記載を示す指標として使用され、側方散乱光は、測定対象の屈折や散乱により生じるので内部構造の複雑さなどの指標として使用され得る。例えば、用いた粒子系の粒径と側方散乱光が正の相関がすることが見出された場合においては、側方散乱光を利用することができる。本発明では、フローサイトメトリーで測定前に反応液の希釈(20倍から50倍、あるいはそれ以上またはそれ以下)を行うことにより装置が要求する測定に必要な容量を確保できるのみではなく、希釈によりバックグラウンドを低下させる効果も期待できる。   “Flow cytometry” is a technique in which fine particles (for example, single cells in a sheath fluid) are dispersed in a fluid, and the fluid is flowed finely to optically analyze individual particles. is there. A light beam of a certain wavelength (usually a laser beam) is applied to the fluid, and forward scatter in the direction along the light beam (Forward Scatter = FSC) and side scatter SSC (Side Scatter) in a direction perpendicular to the light beam are detected. . In general, the forward scattered light is used as an index indicating a large description of the fine particle because its intensity is proportional to the surface area of the particle to be measured, and the side scattered light is generated by refraction or scattering of the measurement object. So it can be used as an indicator of the complexity of the internal structure. For example, when it is found that the particle size of the used particle system and the side scattered light have a positive correlation, the side scattered light can be used. In the present invention, by diluting the reaction solution before measurement by flow cytometry (20 to 50 times, or more or less), not only can the volume required for the measurement required by the apparatus be secured, but also dilution Can also be expected to reduce the background.

フローサイトメーターは、標的生体分子を捕捉している蛍光シリカ粒子1個1個の検出データを取得することができ、本発明の担体個々を区別できるので、本発明において、バーコード標識とすることができる。本発明の担体は、バーコード標識可能な蛍光材料であってもよい。本明細書において、「バーコード標識」とは、シリカ粒子を多様な蛍光特性で標識することをいう。   The flow cytometer can acquire detection data for each fluorescent silica particle capturing a target biomolecule, and can distinguish each carrier of the present invention. Can do. The carrier of the present invention may be a fluorescent material capable of barcode labeling. In this specification, “barcode labeling” refers to labeling silica particles with various fluorescent properties.

本明細書において、「マルチプレックシング」とは、複数種の標的(生体分子、細胞等)を、1回の測定操作で同時に分析(検出、定量等)することをいう。本発明で利用されるフローサイトメトリー用マルチプレックシングキットは、すぐにフローサイトメトリーに適用する観点から、本発明で使用される担体それぞれが、別個の標的(生体分子、細胞等)を分子認識するように修飾されたものを組み合わせて備えていることが好ましい。   In this specification, “multiplexing” refers to simultaneous analysis (detection, quantification, etc.) of a plurality of types of targets (biomolecules, cells, etc.) by one measurement operation. The multiplexing kit for flow cytometry used in the present invention is used for flow cytometry. From the viewpoint of immediately applying to flow cytometry, each carrier used in the present invention recognizes a separate target (biomolecule, cell, etc.). It is preferable to provide a combination of such modifications.

本明細書において、「アクセプター基」とは、担体上に導入される官能基をいう。担体がシリカ粒子の場合、その粒子を形成するために使用されるシリカ化合物と、導入されるアクセプター基末端の官能基との関係は、例えば、以下の表に記載される対応関係がある。有機シリカ粒子では末端の官能基とケイ素原子の間にプロピル基を有する。アクセプター基は、本発明の担体においては捕捉剤を結合させるリンカー付与剤もしくはリンカーとの結合部位としての働きを有しうる。   In the present specification, the “acceptor group” refers to a functional group introduced onto a carrier. When the support is silica particles, the relationship between the silica compound used to form the particles and the acceptor group terminal functional group to be introduced has a corresponding relationship described in the following table, for example. The organic silica particles have a propyl group between the terminal functional group and the silicon atom. In the carrier of the present invention, the acceptor group can serve as a linker-imparting agent that binds the capture agent or a binding site with the linker.

本明細書で使用される場合に、「蛍光性物質」は、電磁波(例えば、紫外線、X線、電子線など)等の外部刺激によって励起したときに、蛍光を発する物質をいう。この「蛍光性物質」としては、例えば、ローダミン、フルオロセイン、ヘキサン酸−6−(テトラメチルローダミン−5−カルボキサミド)、ヘキサン酸−5−(テトラメチルローダミン−5−カルボキサミド)、Alexa Fluor(R)647、DY635TM、DY485TM、DY495TM、DY505TM、トリスジクロロルテニウム(II)ヘキサハイドレート(Tris dichlororuthenium)(II)hexahydrate)やそれら誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。この蛍光性物質は、例えば、以下(1)〜(4)のような態様でシリカ粒子中に存在するが、これらの態様に限定されない。すなわち、(1)単独で内部に含まれる;(2)蛍光性物質とN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、イソチオシアネート(ITC)から選択される化合物と結合したものと3−(アミノプロピル)トリエトキシシラン[3−(aminopropyl)triethoxysilane]との反応産物がシリカネットワークに結合する形態で内部に含まれるかまたは表層に存在する;(3)またはマレイミドと結合したものとメルカプトプロピルトリメトキシシランとの反応産物がシリカネットワークに結合する形態で内部に含まれるかまたは表層に存在する;(4)または蛍光性物質とマレイミドと結合したものがチオールを持つシリカ化合物を含むシリカ粒子との反応により表層に存在する。 As used herein, “fluorescent substance” refers to a substance that emits fluorescence when excited by an external stimulus such as electromagnetic waves (for example, ultraviolet rays, X-rays, electron beams, etc.). Examples of the “fluorescent substance” include rhodamine, fluorescein, hexanoic acid-6- (tetramethylrhodamine-5-carboxamide), hexanoic acid-5- (tetramethylrhodamine-5-carboxamide), Alexa Fluor (R ) 647, DY635 TM, DY485 TM , DY495 TM, DY505 TM, tris dichlororuthenium (II) hexahydrate (tris dichlororuthenium) (II) hexahydrate ) and their although derivatives include, but are not limited to. This fluorescent substance is present in the silica particles in the following modes (1) to (4), but is not limited to these modes. That is, (1) contained alone; (2) a substance combined with a fluorescent substance and a compound selected from N-hydroxysuccinimide (NHS) and isothiocyanate (ITC) and 3- (aminopropyl) triethoxy Reaction product with silane [3- (aminopropyl) triethoxysilane] is contained inside or is present on the surface in the form of binding to silica network; (3) Reaction of mercaptopropyltrimethoxysilane with those bound with maleimide The product is contained inside or on the surface in a form that binds to the silica network; (4) or the fluorescent material and maleimide bound to the surface by reaction with silica particles containing silica compounds with thiols To do.

例えば、2種類の蛍光色素化合物として、5(6)−カルボキシフルオレセインおよびDY630が含有されるように、本発明に用いる蛍光シリカ粒子の調製について後述する方法により調製された、5(6)−カルボキシフルオレセインおよびDY630含有蛍光シリカ粒子、同様な方法により調製された、5(6)−カルボキシフルオレセインおよびPerCP(pルジニンクロロフィルタンパク質)含有蛍光シリカ粒子、5(6)−カルボキシフルオレセイン、PI(ヨウ化プロピジウム)およびDY635の3種含有蛍光シリカ粒子、5(6)−カルボキシフルオレセイン、PE(フィコエリスリン)、PerCPおよびDY635の4種含有蛍光シリカ粒子等が挙げられる。   For example, 5 (6) -carboxy prepared by the method described later for the preparation of the fluorescent silica particles used in the present invention so that 5 (6) -carboxyfluorescein and DY630 are contained as two types of fluorescent dye compounds. Fluorescein and DY630-containing fluorescent silica particles, 5 (6) -carboxyfluorescein and PerCP (pludinine chlorophyll protein) -containing fluorescent silica particles prepared by the same method, 5 (6) -carboxyfluorescein, PI (propidium iodide) ) And 3 types of fluorescent silica particles containing DY635, 4 (6) -carboxyfluorescein, PE (phycoerythrin), 4 types containing fluorescent silica particles of PerCP and DY635, and the like.

式中、R、Rは、それぞれ、本発明の粒子(例えば、シリカ粒子)と共有結合し得る基である。このような共有結合し得る基としては、NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)エステル基等の活性エステル基、マレイミド基、イソチオシアネート基、イソシアネート基、シアノ基、アルデヒド基等が挙げられる。 In the formula, each of R 1 and R 2 is a group that can be covalently bonded to the particles of the present invention (for example, silica particles). Examples of such a group capable of covalent bonding include an active ester group such as NHS (N-hydroxysuccinimide) ester group, a maleimide group, an isothiocyanate group, an isocyanate group, a cyano group, and an aldehyde group.

1つの実施形態では、本発明において使用されうる蛍光色素化合物としては、フローサイトメトリーに用いられるレーザーによる励起波長を有するものが好ましい。   In one embodiment, the fluorescent dye compound that can be used in the present invention preferably has an excitation wavelength by a laser used for flow cytometry.

アルゴンレーザーによる励起波長488nmを有する蛍光色素化合物としては、例えば、5(6)−カルボキシフルオレセイン、PE(フィコエリスリン、Invitrogen)、PE−Cy5TM、PE−Cy7TM(GE)、DY495TM、DY505TM(Dyomics GmbH)、BODIPY−TAMRA−X(Invitrogen)等が挙げられる。 Examples of the fluorescent dye compound having an excitation wavelength of 488 nm by an argon laser include 5 (6) -carboxyfluorescein, PE (phycoerythrin, Invitrogen), PE-Cy5 , PE-Cy7 (GE), DY495 , DY505. TM (Dyomics GmbH), BODIPY-TAMRA-X (Invitrogen), etc. are mentioned.

ここで、R、Rは、それぞれ、本発明の担体または粒子と共有結合し得る基である。 Here, R 3 and R 4 are groups capable of covalently bonding to the carrier or particle of the present invention, respectively.

YAGレーザーによる励起波長532nmを有する蛍光色素化合物としては、5−TAMRA、Cy3TM(GE)、DY550TM、DY555TM(Dyomics GmbH)、Alexa Fluor(R)546、Alexa Fluor(R)555(Invitrogen)等が挙げられる。 Examples of fluorescent dye compounds having an excitation wavelength of 532 nm by a YAG laser include 5-TAMRA, Cy3 (GE), DY550 , DY555 (Domics GmbH), Alexa Fluor (R) 546, Alexa Fluor (R) 555 (Invitrogen). Etc.

半導体赤色レーザーによる励起波長635nmを有する蛍光色素化合物としては、DY630TM、DY631TM、DY633TM、DY635TM、DY636TM、DY650TM、DY651TM(Dyomics GmbH)、Cy5TM(GE)、BODIPYTM 630/650、Alexa Fluor(R)633、Alexa Fluor(R)647、APCTM(アロフィコシアニン)(Invitrogen)、Oyster643TM、Oyster656TM(Denovo Biolabels)等が挙げられる。 The fluorescent dye compound having an excitation wavelength 635nm according to the semiconductor red laser, DY630 TM, DY631 TM, DY633 TM, DY635 TM, DY636 TM, DY650 TM, DY651 TM (Dyomics GmbH), Cy5 TM (GE), BODIPY TM 630 / 650, Alexa Fluor (R) 633, Alexa Fluor (R) 647, APC (Allophycocyanin) (Invitrogen), Oyster643 , Oyster656 (Denovo Biolabels), and the like.

式中、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R12、R13は、それぞれ、本発明の粒子、例えば有機シリカ粒子と共有結合し得る基である。 In the formula, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 2 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 can each be covalently bonded to the particles of the present invention, for example, organic silica particles. It is a group.

蛍光シリカ粒子の調製法として、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)エステル基、マレイミド基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アルデヒド基、パラニトロフェニル基、ジエトキシメチル基、エポキシ基、シアノ基等の活性基を有する前記蛍光色素化合物と、それら活性基と対応して反応する置換基(例えば、アミノ基、水酸基、チオール基)を有するシランカップリング剤とを反応させ、共有結合させて得られた生成物を用いることもできる。   As a method for preparing fluorescent silica particles, active groups such as N-hydroxysuccinimide (NHS) ester group, maleimide group, isocyanate group, isothiocyanate group, aldehyde group, paranitrophenyl group, diethoxymethyl group, epoxy group and cyano group A product obtained by reacting and covalently bonding the fluorescent dye compound having a silane coupling agent having a substituent (for example, an amino group, a hydroxyl group, and a thiol group) that reacts with the active group. Can also be used.

このようなシリカ粒子の改変に関する技術としては、特開2009−14729が公知であり、これを参照することができる。   As a technique relating to such modification of silica particles, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-14729 is known, and this can be referred to.

蛍光シリカ粒子の調製方法がすでに公知である(例えば、再表2006/070582)ため、これらを参考にすることができる。具体的には、前記蛍光シリカ粒子は、下記(a)および(b)の工程を行なうことにより調製することができる。
(a)N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)エステル等の活性エステル基を有する蛍光色素化合物(1)とアミノ基を有するシランカップリング剤(2)とを反応させて、色素シランカップリング剤複合化合物(3)を生成する工程、および(b)前記(a)で得られた色素シランカップリング剤複合化合物(3)を、シリカ化合物(4)と塩基性条件下で重合させて前記蛍光シリカ粒子(5)を形成する工程。カルボン酸化合物とN−ヒドロキシスクシンイミドとをエステル化反応する工程がすでに公知である(例えば、再表2006/070582)。工程(a)で用いるNHSエステル基を有する蛍光色素化合物(1)は、そのエステル化反応工程に準じて行うことで調製することができる。但し、市販のものを入手することも可能である。アミノ基を有するシランカップリング剤(2)としては、特に制限されないが、例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)、3−[2−(2−アミノエチルアミノ)エチルアミノ]プロピル−トリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。
Since the preparation method of fluorescent silica particles is already known (for example, Table 2006/070582), these can be referred to. Specifically, the fluorescent silica particles can be prepared by performing the following steps (a) and (b).
(A) A fluorescent dye compound (1) having an active ester group such as N-hydroxysuccinimide (NHS) ester and a silane coupling agent (2) having an amino group are reacted to form a dye silane coupling agent composite compound ( 3) and (b) the dye silane coupling agent composite compound (3) obtained in (a) above is polymerized with the silica compound (4) under basic conditions to produce the fluorescent silica particles ( 5) forming. A process of esterifying a carboxylic acid compound and N-hydroxysuccinimide is already known (for example, Table 2006/070582). The fluorescent dye compound (1) having an NHS ester group used in the step (a) can be prepared by carrying out according to the esterification reaction step. However, it is also possible to obtain a commercially available product. The silane coupling agent (2) having an amino group is not particularly limited. For example, γ-aminopropyltriethoxysilane (APS), 3- [2- (2-aminoethylamino) ethylamino] propyl-tri Mention may be made of ethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-aminopropyltrimethoxysilane.

NHSエステル基を有する蛍光色素化合物(1)とアミノ基を有するシランカップリング剤(2)との反応は、DMSOや水等の溶媒に溶解した後、室温(例えば、25℃)条件下で攪拌しながら反応することによって行うことができる。反応に用いるNHSエステル基を有する蛍光色素化合物(1)とシランカップリング剤(2)との割合は特に制限されない。このようにして、蛍光色素化合物(1)のカルボニル基と、アミノ基を有するシランカップリング剤(2)のアミノ基とが、アミド結合(−NHCO−)して、色素シランカップリング剤複合化合物(3)が得られる。すなわち、色素シランカップリング剤複合化合物(3)は、アミド結合を介して蛍光色素化合物とシリカ成分が結合する。   The reaction between the fluorescent dye compound (1) having an NHS ester group and the silane coupling agent (2) having an amino group is dissolved in a solvent such as DMSO or water and then stirred at room temperature (for example, 25 ° C.). While reacting. The ratio of the fluorescent dye compound (1) having an NHS ester group used in the reaction and the silane coupling agent (2) is not particularly limited. In this way, the carbonyl group of the fluorescent dye compound (1) and the amino group of the silane coupling agent (2) having an amino group form an amide bond (—NHCO—), and the dye silane coupling agent composite compound (3) is obtained. That is, in the dye silane coupling agent composite compound (3), the fluorescent dye compound and the silica component are bonded via an amide bond.

工程(b)で、色素シランカップリング剤複合化合物(3)をシリカ化合物(4)と反応させる。シリカ化合物(4)としては、特に制限はされないが、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS)、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)、3−チオシアナトプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、および3−[2−(2−アミノエチルアミノ)エチルアミノ]プロピル−トリエトキシシランを挙げることができる。   In step (b), the dye silane coupling agent composite compound (3) is reacted with the silica compound (4). The silica compound (4) is not particularly limited, but γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS), γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane (APS), 3-thiocyanatopropyl. Mention may be made of triethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and 3- [2- (2-aminoethylamino) ethylamino] propyl-triethoxysilane.

通常、数時間〜数日間の反応で、蛍光有機シリカ粒子(5)を調製することができる。   Usually, fluorescent organic silica particles (5) can be prepared by reaction for several hours to several days.

(例示的な粒子の作製例)
本発明の例として、メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS)粒子の生成あるいは作製につき説明する。本発明の他の粒子についても、以下の作製例をもとに当業者が適宜実施することができることが理解される。
(Exemplary particle production example)
As an example of the present invention, the production or production of mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS) particles will be described. It is understood that other particles of the present invention can be appropriately implemented by those skilled in the art based on the following production examples.

(MPSでの有機シリカ粒子の製造)
(a)MPSとアンモニアとを用いるMPS粒子の作製:
例として、MPSと20重量%以上、例えば、28重量%アンモニア水溶液とを混合した後、温度80〜100℃、好ましくは95±5℃にて、1〜12時間、好ましくは7±5時間、攪拌・保温し、反応させ、MPS粒子を生成させる。生成MPS粒子は、高速遠心によるペレットのかたちで採取し、これを70%エタノール水溶液と蒸留水とで交互に計4〜8回、遠心により洗浄する。採取したペレット(MPS粒子)は高速ホモジナイザーや超音波処理等により分散させた後、使用に供する。MPS粒子の粒径はナノサイズからミクロンサイズまで、生成に用いるMPS濃度の変量により、調整・調節できる。例えば、28重量%アンモニア水溶液(一定量)に対するMPSの添加量を、所望の粒径が得られるよう調節し、適宜、変量できる。28重量%アンモニア水溶液675μl(一定量)に対するMPS濃度、平均粒径、およびサイズ収率(%)の3者の相互関係は、以下の表に例示されている。
(Production of organic silica particles with MPS)
(A) Preparation of MPS particles using MPS and ammonia:
As an example, after mixing MPS and 20 wt% or more, for example, 28 wt% ammonia aqueous solution, at a temperature of 80-100 ° C, preferably at 95 ± 5 ° C, 1-12 hours, preferably 7 ± 5 hours, Stir and keep warm and react to produce MPS particles. The produced MPS particles are collected in the form of pellets by high-speed centrifugation, and washed with a 70% aqueous ethanol solution and distilled water alternately by a total of 4 to 8 times by centrifugation. The collected pellets (MPS particles) are dispersed by a high-speed homogenizer, ultrasonic treatment or the like and then used. The particle size of MPS particles can be adjusted and adjusted from nano size to micron size by changing the MPS concentration used for generation. For example, the amount of MPS added to a 28 wt% ammonia aqueous solution (a constant amount) can be adjusted as appropriate so as to obtain a desired particle size. The three relationships between MPS concentration, average particle size, and size yield (%) for 675 μl (constant amount) of 28 wt% aqueous ammonia are illustrated in the table below.

(b)MPS、イソプロパノール、およびアンモニアによるMPS粒子の生成:
例として、MPS、イソプロパノール、および28重量%アンモニア水溶液を混合した後、温度80〜100℃、好ましくは95±5℃にて、1〜12時間、好ましくは7±5時間、攪拌・保温し、反応させることにより、MPS粒子を生成させることができる。生成PMS粒子の採取、洗浄、分散は、上述(a)の通りである。MPS粒子の粒径は、生成に用いるMPS濃度の変量と、I/N容量比[イソプロパノール溶液の容量(I):28重量%アンモニア水溶液の容量(N)]の変更により、調整・調節できる。28重量%アンモニア水溶液(一定量)に対するMPS濃度およびI/N比は、所望の粒径が得られるよう調整し、適宜、変更できる。28重量%アンモニア水溶液337.5μl(一定量)に対するMPS濃度、I/N比、および平均粒径の3者の相互関係は、以下の表に例示されている。
(B) Generation of MPS particles with MPS, isopropanol, and ammonia:
As an example, after mixing MPS, isopropanol, and 28 wt% aqueous ammonia, the temperature is 80 to 100 ° C., preferably 95 ± 5 ° C., and is stirred and kept warm for 1 to 12 hours, preferably 7 ± 5 hours. By reacting, MPS particles can be generated. The collection, washing, and dispersion of the generated PMS particles are as described in (a) above. The particle size of the MPS particles can be adjusted and adjusted by changing the MPS concentration used for production and changing the I / N volume ratio [volume of isopropanol solution (I): volume of 28 wt% aqueous ammonia solution (N)]. The MPS concentration and the I / N ratio with respect to the 28 wt% aqueous ammonia solution (constant amount) can be adjusted as appropriate so as to obtain a desired particle size. The interrelationship between the MPS concentration, I / N ratio, and average particle size for 337.5 μl (constant amount) of 28 wt% aqueous ammonia is illustrated in the following table.

(c)標識分子を含有のMPS粒子の生成:
例として、チオール基と反応する物質、例えば、マレイミド化合物と、標識分子、例えば、ローダミンとの結合物と、MPSのチオール基とを反応させることによりMPS−標識分子共役体を事前に調製する。次いで、該共役体、MPSおよびアンモニア水溶液を混合の後、または該共役体、MPS、アンモニア水溶液およびイソプロパノールを混合の後、上記(a)と同様にして、攪拌・保温することにより、標識分子含有MPS粒子を生成させる。尚、標識分子は一種以上を含有させることができる。また、MPSに限らず、他種のシリカ化合物を用い、他種のシリカ化合物−標識分子共役体を調製することも可能である。粒径は上述の通りMPS濃度により調節できる。生成MPS粒子は、採取、洗浄、および分散の後、使用に供する。具体例は例えば以下が挙げられる。
(C) Generation of MPS particles containing a labeled molecule:
As an example, an MPS-labeled molecule conjugate is prepared in advance by reacting a substance that reacts with a thiol group, such as a maleimide compound, with a conjugate of a labeled molecule, such as rhodamine, and a thiol group of MPS. Next, after mixing the conjugate, MPS and aqueous ammonia solution, or after mixing the conjugate, MPS, aqueous ammonia solution and isopropanol, the mixture is stirred and kept warm in the same manner as in (a) above, thereby containing the labeled molecule. MPS particles are generated. One or more labeling molecules can be contained. Further, not only MPS but also other types of silica compounds can be used to prepare other types of silica compounds-labeled molecular conjugates. The particle size can be adjusted by the MPS concentration as described above. The produced MPS particles are ready for use after collection, washing, and dispersion. Specific examples include the following.

(MPS粒子の蛍光色素標識による表層機能化の例)
(1)MPS粒子の作製例
例として、MPS10μlに、イソプロパノール溶液405μl、および28重量%アンモニア水溶液290μlを添加混合し、95℃で2時間、反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄する。洗浄は遠心にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察したところ、例えば、平均粒径690nm、サイズ制御率約15%であり、良好なサイズ制御下での粒子の作製が確認される。
(Example of surface layer functionalization by fluorescent dye labeling of MPS particles)
(1) Preparation Example of MPS Particles As an example, 405 μl of isopropanol solution and 290 μl of 28 wt% aqueous ammonia solution are added to and mixed with 10 μl of MPS and reacted at 95 ° C. for 2 hours. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets are washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) were stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope. For example, the average particle size was 690 nm, the size control rate was about 15%, and good size control was achieved. The production of the particles below is confirmed.

(2)ローダミン(標識分子)の表層標識による機能化
例としてのマレイミド化合物として、ローダミンRedTMC2マレイミド(5mg)を、73.5μlのDMSO溶液に溶解の後、上記(1)で作成のMPS粒子溶液3μl加え、約2時間、チューブミキサーを用いて遮光下にて攪拌し反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄した。洗浄は遠心にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察し、粒子がローダミンの蛍光を発していることを確認する。このようにして、ローダミン(標識分子)表層標識による表層機能化MPS粒子の作製を行うことができる。
(2) Functionalization of rhodamine (labeled molecule) by surface labeling As an example maleimide compound, rhodamine Red C2 maleimide (5 mg) was dissolved in 73.5 μl of DMSO solution, and then MPS prepared in (1) above. 3 μl of the particle solution is added, and the mixture is stirred for about 2 hours under light shielding using a tube mixer. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets were washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) are stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope to confirm that the particles emit rhodamine fluorescence. In this way, surface layer functionalized MPS particles can be prepared by rhodamine (labeled molecule) surface layer labeling.

本発明の担体は、MPS粒子を利用して製造することができ、有用な特性を有するが、このような本発明の特徴を有するシリカ粒子は、MPS粒子に限定されず、メルカプトプロピルトリエトキシシラン(MPES)、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(MPDMS)、トリメトキシ[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]−ヘプト−3−イル)エチル]シラン(EpoPS)、チオシシアナトプロピルトリエトキシシラン(TCPS)およびアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(AcPS)からなる群より選択される1種または数種のシリカ化合物からも作製され得ることが理解され、これは、特許文献3にも記載されている。   The carrier of the present invention can be produced using MPS particles and has useful properties. However, the silica particles having the characteristics of the present invention are not limited to MPS particles, and mercaptopropyltriethoxysilane. (MPES), mercaptopropylmethyldimethoxysilane (MPDMS), trimethoxy [2- (7-oxabicyclo [4.1.0] -hept-3-yl) ethyl] silane (EpoPS), thiocycyanatopropyltriethoxysilane It is understood that it can also be made from one or several silica compounds selected from the group consisting of (TCPS) and acryloxypropyltrimethoxysilane (AcPS), which is also described in US Pat. .

本明細書で使用される場合、「表層機能化」とは、本発明のシリカ粒子の表層に機能製物質を配置しかつ安定化させることをいう。また、この表層機能化を行うことができる対象粒子の性質を、表層機能化能と表現する。本明細書において、「安定化」させるとは、例えば、シリカ粒子中において、その機能性物質がその使用環境下で所望する機能を再現性をもって実現するのに必要な物理的・化学的な安定化状態を提供することである。本明細書で使用される場合に、「内部機能化」とは、本発明の粒子の内部に機能性物質を含みかつ安定化させることをいう。また、この内部機能化を行うことができる対象粒子の性質を、内部機能化能と表現する。本発明の担体に用いる粒子は、表層機能化を持つことが好ましいがこれに限定されない。内部機能および表層機能においてともに、標識(例えば、蛍光物質)を含ませることができる。   As used herein, “surface layer functionalization” refers to disposing and stabilizing a functional material on the surface layer of the silica particles of the present invention. Moreover, the property of the target particle which can perform this surface layer functionalization is expressed as surface layer functionalization ability. In this specification, “stabilization” means, for example, physical and chemical stability necessary for reproducibly realizing the desired function of the functional substance in the use environment in the silica particles. Is to provide a state. As used herein, “internal functionalization” refers to the inclusion and stabilization of a functional substance within the particles of the present invention. Moreover, the property of the target particle that can perform this internal functionalization is expressed as internal functionalization ability. The particles used in the carrier of the present invention preferably have surface layer functionalization, but are not limited thereto. Both the internal function and the surface layer function can include a label (for example, a fluorescent substance).

本発明に用いる粒子がシリカ粒子の場合、その表面に、前記標的生体分子を分子認識する物質を結合させる修飾方法は、「シリカ粒子表面修飾」として以下説明される。シリカは、一般に、化学的に不活性であると共に、その修飾が容易であることが知られている。   When the particles used in the present invention are silica particles, a modification method for binding a substance that recognizes the target biomolecule to the surface thereof is described below as “silica particle surface modification”. Silica is generally known to be chemically inert and easy to modify.

本発明に用いる粒子の表面修飾について、具体的には、上記工程(b)で用いるシリカ化合物(4)の種類に応じて、所望の物質と結合可能なアクセプター基を表面に有する蛍光シリカ粒子群とすることができる。前記アクセプター基として、アミノ基、水酸基、チオール基、カルボキシル基、マレイミド基、スクシンイミジルエステル基等が挙げられる。   Regarding the surface modification of the particles used in the present invention, specifically, a group of fluorescent silica particles having an acceptor group on the surface capable of binding to a desired substance depending on the type of the silica compound (4) used in the step (b). It can be. Examples of the acceptor group include an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, a maleimide group, and a succinimidyl ester group.

本発明において粒子としてシリカが使用される場合に反応に用いるシリカ化合物(4)と、それによって得られるシリカ粒子群の表面に形成されたアクセプター基との関係を以下の表に示す。   The relationship between the silica compound (4) used in the reaction when silica is used as the particles in the present invention and the acceptor groups formed on the surface of the silica particle group obtained thereby is shown in the following table.

なお、上記得られるシリカ粒子(5)について、反応に使用したシリカ化合物(4)によって表面に導入されるアクセプター基とは異なるアクセプター基を導入したい場合には、シリカ粒子(5)を、さらに工程(b)で使用したシリカ化合物(4)とは異なるシリカ化合物で処理することにより達成できる。この処理は、工程(b)で使用したシリカ化合物(4)とは異なるシリカ化合物を用いて、上記工程(b)と同様な操作を行うことにより実施することができる。   In addition, about the silica particle (5) obtained above, when it is desired to introduce an acceptor group different from the acceptor group introduced to the surface by the silica compound (4) used in the reaction, the silica particle (5) is further processed. This can be achieved by treating with a silica compound different from the silica compound (4) used in (b). This treatment can be performed by performing the same operation as in the above step (b) using a silica compound different from the silica compound (4) used in the step (b).

シリカ粒子を修飾する前記標的生体分子を分子認識する物質は、抗体、抗原、ペプチド、DNA、RNA、糖鎖、受容体等が挙げられる。   Examples of the substance that recognizes the target biomolecule that modifies the silica particles include antibodies, antigens, peptides, DNA, RNA, sugar chains, receptors, and the like.

すなわち、前記シリカ粒子を修飾した標的生体分子を分子認識する物質は、それ自体が受容体部位となって、例えば抗原-抗体反応、ビオチン-アビジン反応、塩基配列の相補性を利用したハイブリダイゼーションなどの特異的な分子認識を利用して、標的分子に特異的に結合することができる。   That is, the substance that recognizes the target biomolecule modified with the silica particles serves as a receptor site itself, for example, antigen-antibody reaction, biotin-avidin reaction, hybridization using base sequence complementarity, etc. The specific molecular recognition of can be used to bind specifically to the target molecule.

本明細書において「吸着」とは、ファンデルワールス力、疎水性相互作用または静電的相互作用による一体化をいう。   As used herein, “adsorption” refers to integration by van der Waals force, hydrophobic interaction, or electrostatic interaction.

ここで、分子認識とは、(1)DNA分子間またはDNA−RNA分子間またはRNA分子
間のハイブリダイゼーション、(2)抗原抗体反応、(3)酵素(受容体)−基質(リガ
ンド)間の反応など、分子(生理活性物質等の生体分子でありうる)間の特異的相互作用をいい、そ
の特異的相互作用をする箇所を認識部位という。
Here, molecular recognition means (1) hybridization between DNA molecules or between DNA-RNA molecules or between RNA molecules, (2) antigen-antibody reaction, (3) between enzyme (receptor) and substrate (ligand). A specific interaction between molecules (which may be a biomolecule such as a physiologically active substance) such as a reaction is referred to, and a portion where the specific interaction is performed is called a recognition site.

本発明に用いる粒子は、表面に有するアクセプター基の種類に応じて所望の標的分子を分子認識する物質〔例えば、抗原、抗体、DNA、RNA、糖、糖鎖、リガンド、受容体、ペプチド、化学物質等〕を表面に結合もしくは吸着させ、修飾させることができる。   The particles used in the present invention are substances that recognize a desired target molecule according to the type of acceptor group on the surface [for example, antigen, antibody, DNA, RNA, sugar, sugar chain, ligand, receptor, peptide, chemical The substance can be modified by binding or adsorbing to the surface.

本発明に用いる粒子の表面に、標的分子を分子認識する物質を結合させ、修飾する方法として特に制限はないが、下記(i)〜(iii)の例が挙げられる。
(i)メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を用いて調製したチオール基を表面に有するシリカ粒子群は、ジスルフィド結合、チオエステル結合、またはチオール置換反応を介した結合を介して、その表面を前記標的分子を分子認識する物質で修飾することができる。
(ii)特に前記標的分子を分子認識する物質がアミノ基を有する場合には、前記粒子群が有するチオール基と、前記標的分子を分子認識する物質が有するアミノ基とをスクシンイミジル−トランス−4−(N−マレイミジルメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)、N−(6−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミド(EMCS)等の架橋剤を用いて結合することもできる。
(iii)APS等を用いて調製したアミノ基を表面に有する前記粒子は、前述と同様に、このアミノ基と前記標的分子を分子認識する物質が有するチオール基とをSMCC、EMCS等の架橋剤を用いて結合することができる。また、このアミノ基と前記標的分子を分子認識する物質が有するアミノ基とをグルタルアルデヒド等の架橋剤で結合することもできる。さらに、アミド結合やチオウレア結合を介して、その表面を前記標的分子を分子認識する物質で修飾することもできる。
Although there is no particular limitation on the method for binding and modifying a substance that recognizes a target molecule on the surface of the particle used in the present invention, the following examples (i) to (iii) are exemplified.
(I) A group of silica particles having a thiol group prepared on the surface using mercaptopropyltrimethoxysilane or the like is bonded to the target molecule via a disulfide bond, a thioester bond, or a bond via a thiol substitution reaction. It can be modified with a molecule recognition substance.
(Ii) In particular, when the substance that recognizes the target molecule as a molecule has an amino group, the thiol group that the particle group has and the amino group that the substance that recognizes the molecule as a molecule has succinimidyl-trans-4- It can also couple | bond using cross-linking agents, such as (N-maleimidylmethyl) cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) and N- (6-maleimidocaproyloxy) succinimide (EMCS).
(Iii) The particles having an amino group on the surface prepared by using APS or the like have the same amino group and a thiol group possessed by a substance that recognizes the target molecule as described above. Can be combined. Moreover, this amino group and the amino group which the substance which recognizes the said target molecule molecule | numerator has can also be couple | bonded with crosslinking agents, such as glutaraldehyde. Furthermore, the surface can be modified with a substance that recognizes the target molecule through an amide bond or a thiourea bond.

また表面にカルボキシル基を表面に有する粒子は、例えば、EDAC(1−エチル−3−[3−ジメチルアミノプロピル]カルボジイミドヒドロクロリド)を加えた後、S−NHS(N−ヒドロキシスルホスクシンイミド)と反応させることにより捕捉剤のアミノ基との結合が可能となる。その他、アルキンとアジド化合物などによるクリックケミストリーを利用した捕捉剤の結合が挙げられる。   Further, particles having a carboxyl group on the surface react with S-NHS (N-hydroxysulfosuccinimide) after adding EDAC (1-ethyl-3- [3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride), for example. By doing so, the binding with the amino group of the scavenger becomes possible. In addition, the coupling | bonding of the capture | acquisition agent using click chemistry by an alkyne and an azide compound etc. is mentioned.

1つの実施形態では、前記粒子は標識を含みうる。このような標識は、目的となる分子または物質を他から識別するための存在(例えば、物質、エネルギー、電磁波など)であればどのようなものでもよく、本明細書において「標識」または「標識薬剤」として使用される任意の物質を利用することが理解される。1つの実施形態では、粒子に加えられる標識の例として、放射性標識(RI(ラジオアイソトープ))、蛍光色素、ビオチン、化学発光物質等を挙げることができる。本発明の粒子に含まれうる標識は、好ましくは、アッセイで使用される標識薬剤に使用される標識とは識別可能であるほうが有利であり、異なる標識カテゴリー(例えば、蛍光およびRI)あるいは、同じカテゴリーで異なる種類(例えば、種類の異なる標識)でありうる。   In one embodiment, the particle can include a label. Such a label may be any entity (eg, substance, energy, electromagnetic wave, etc.) for distinguishing the target molecule or substance from others. It is understood that any substance used as a “medicament” is utilized. In one embodiment, examples of the label added to the particle include a radioactive label (RI (radioisotope)), a fluorescent dye, biotin, a chemiluminescent substance, and the like. The label that can be included in the particles of the invention is preferably distinguishable from the label used for the labeling agent used in the assay, and can be of different label categories (eg, fluorescence and RI) or the same There can be different types in categories (eg, different types of labels).

(ウォッシュレスアッセイ)
本発明を実施するためのアッセイとしては、粒子を使用する任意のアッセイを想定することができる。
(Washless assay)
As an assay for practicing the present invention, any assay using particles can be envisaged.

例えば、アッセイが標的とする対象(被験物質)は任意の対象、例えば、生体分子、抗原、タンパク質、ペプチド、核酸、糖類、これらの改変体ならびにこれらの結合体を挙げることができるがそれらに限定されない。一例として生体分子の定性または定量方法のアッセイが例示されるがそれに限定されない。そのようなアッセイの例示的な方法は、(A)本発明の担体に捕捉剤を結合させた捕捉剤結合担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する。このような方法は、二段階以上のウォッシュレスアッセイであるといえる。本発明の担体に捕捉剤を結合させた捕捉剤結合担体の提供は、予め捕捉剤が結合された担体をそのまま購入してもよいし、あるいは、捕捉剤が結合していない担体を提供し、その担体に捕捉剤を反応させて結合させて準備してもよい。   For example, the target (test substance) targeted by the assay can be any target, such as, but not limited to, biomolecules, antigens, proteins, peptides, nucleic acids, saccharides, variants thereof, and conjugates thereof. Not. Examples include, but are not limited to, assays for qualitative or quantitative methods of biomolecules. An exemplary method for such an assay includes: (A) providing a capture agent-bound carrier having the capture agent bound to the carrier of the present invention; (B) in the presence of a blocking agent, the capture agent is specific. Contacting a sample containing or suspected of containing a test substance that binds to the capture agent-binding carrier; (C) if the test substance is not labeled, a labeled agent that specifically binds to the test substance Contacting with a binding agent that specifically binds to the test substance after contacting or further contacting with a labeled agent that specifically binds to the binding agent (this step is skipped if there are two steps) (Including three steps and four steps) (alternatively, a binding agent may be further intervened multiple times); and (D) directly or indirectly on the capture agent-binding carrier. The bound label Out, comprising the step, of determining the amount of said test substance in said sample the detected label. Such a method can be said to be a two-step or more washless assay. Provision of a capture agent-bound carrier in which a capture agent is bound to the carrier of the present invention may be performed by purchasing a carrier with a capture agent bound in advance, or providing a carrier with no capture agent bound thereto, The carrier may be prepared by reacting and binding the capture agent to the carrier.

別の実施形態では、本発明の粒子に、定量用の蛍光標識が結合された1または2種以上の標的生体分子(生理活性物質を含む。以下、同様である。)を捕捉させ、標識が結合した標的生体分子の蛍光強度を測定して被験物質を定量することができる。   In another embodiment, the particle of the present invention captures one or more target biomolecules (including a physiologically active substance, the same applies hereinafter) to which a quantitative fluorescent label is bound, and the label is attached. The test substance can be quantified by measuring the fluorescence intensity of the bound target biomolecule.

本明細書において、「被験物質」とは、アッセイにおいて検出または診断の対象となる物質を言う。被験物質は、生体分子(生理活性物質を含む。)などであり得、被験物質としては、抗原、抗体、DNA、RNA、糖、糖鎖、リガンド、受容体、ペプチド、ビオチン、蛍光色素などの化学物質、これらの断片、ならびにこれらの2種以上の物質からなる複合体、等が挙げることができるがこれらに限定されない。   In the present specification, the “test substance” refers to a substance to be detected or diagnosed in an assay. The test substance may be a biomolecule (including a physiologically active substance), and examples of the test substance include antigens, antibodies, DNA, RNA, sugars, sugar chains, ligands, receptors, peptides, biotin, and fluorescent dyes. Examples include, but are not limited to, chemical substances, fragments thereof, and complexes composed of two or more of these substances.

本明細書において「試料」(サンプルともいう)とは、被験体等から得られた任意の物質をいい、例えば、培養液、細胞破砕液、血液、体液、腹水、唾液、脳脊髄液、関節液、涙液、等が挙げられるがこれに限定されない。当業者は本明細書の記載をもとに適宜好ましい試料を選択することができる。   In this specification, the “sample” (also referred to as a sample) refers to any substance obtained from a subject or the like. Examples include, but are not limited to, liquid, tears, and the like. Those skilled in the art can appropriately select a preferable sample based on the description of the present specification.

被験物質定量用の蛍光による標識付けは、任意の蛍光標識プローブによる標識であってもよいし、PCR反応によってCy3ないしはCy5等の蛍光色素化合物が導入されたDNA、RNA等の核酸、蛍光タンパク質と融合したタンパク質等の予め標識された標的生体分子としての標識であってもよい。蛍光標識プローブとしては標的生体分子に特異的に結合または吸着する限り特に制限はなく、任意の蛍光色素化合物が結合した抗体等が挙げられる。   The labeling with fluorescence for quantifying the test substance may be performed with any fluorescent labeling probe, or a nucleic acid such as DNA, RNA, or the like into which a fluorescent dye compound such as Cy3 or Cy5 has been introduced by a PCR reaction, and a fluorescent protein It may be a label as a pre-labeled target biomolecule such as a fused protein. The fluorescently labeled probe is not particularly limited as long as it specifically binds or adsorbs to a target biomolecule, and examples thereof include an antibody bound with an arbitrary fluorescent dye compound.

本明細書において「標識」とは、目的となる分子または物質を他から識別するための存在(例えば、物質、エネルギー、電磁波など)をいう。そのような標識方法としては、RI(ラジオアイソトープ)法、蛍光法、ビオチン法、化学発光法等を挙げることができる。標識は、二段階アッセイの場合は、被験物質に直接含まれるように処理され、アッセイ時にはすでに標識がなされていてもよい。三段階アッセイの場合は、被験物質に対する結合薬剤が直接標識されており、標識薬剤としての役割も果たす。四段階アッセイの場合は、被験物質に対する結合薬剤にさらに結合する結合薬剤が標識されているため、1つめの結合薬剤と標識薬剤とは異なる物質であることになる。本発明が対象とする被験物質またはそれを捕捉する因子または手段を複数、蛍光法によって標識する場合には、蛍光発光極大波長が互いに異なる蛍光物質によって標識を行う。蛍光発光極大波長の差は、10nm以上であることが好ましい。リガンドを標識する場合、機能に影響を与えないものならば何れも用いることができるが、蛍光物質としては、アロフィコシアニン(APC),Alexa Fluor(R)488,FITC,フィコエリスリン(PE),PerCP,Alexa Fluor(R) 700,が望ましい。またMCA,AlexaFluor350,AlexaFluor488,Qdot(R)605,FITC,PE/RD1,ECD/PE−TexasRed,PC5/SPRD/PE−Cy5,PC5.5/PE−Cy5.5,PEAlexa Fluor(R)750,PC7/PE−Cy7,TRITC,Cy3,TexasRed,Alexa Fluor(R)647,Alexa Fluor(R)700,Cy5,Cy5.5,APC,APC7/APC−Cy7,APCAlexa Fluor(R)750,Hoechst33342,DAPI,PI,YOYO−1,CPO,PyroninY,7−AAD,エチジウムホモダイマー−1,SYTO9,SYBRGreenI,LDS751,TO−PRO−3、などもよく使用される。Alexa Fluor(R)は、クマリン、ローダミン、フルオレセイン、シアニンなどを修飾して得られた水溶性の蛍光色素であり、広範囲の蛍光波長に対応したシリーズであり、他の該当波長の蛍光色素に比べ、非常に安定で、明るく、またpH感受性が低い。蛍光極大波長が10nm以上ある蛍光色素の組み合わせとしては、Alexa Fluor(R)555とAlexa Fluor(R)633の組み合わせ、Alexa Fluor(R)488とAlexa Fluor(R)555の組み合わせ等を挙げることができる。核酸を標識する場合は、その塩基部分と結合できるものであれば何れも用いることができるが、シアニン色素(例えば、CyDyeTMシリーズのCy3、Cy5等)、ローダミン6G試薬、N−アセトキシ−N2−アセチルアミノフルオレン(AAF)、AAIF(AAFのヨウ素誘導体)等を使用することが好ましい。蛍光発光極大波長の差が10nm以上である蛍光物質としては、例えば、Cy5とローダミン6G試薬との組み合わせ、Cy3とフルオレセインとの組み合わせ、ローダミン6G試薬とフルオレセインとの組み合わせ等を挙げることができる。本発明では、このような標識を利用して、使用される検出手段に検出され得るように目的とする対象を改変することができる。そのような改変は、当該分野において公知であり、当業者は標識におよび目的とする対象に応じて適宜そのような方法を実施することができる。 In this specification, the “label” refers to a presence (for example, a substance, energy, electromagnetic wave, etc.) for distinguishing a target molecule or substance from others. Examples of such a labeling method include RI (radioisotope) method, fluorescence method, biotin method, chemiluminescence method and the like. In the case of a two-step assay, the label is processed so as to be directly contained in the test substance, and may be already labeled at the time of the assay. In the case of a three-stage assay, the binding agent for the test substance is directly labeled, and also serves as a labeling agent. In the case of the four-step assay, since the binding agent that further binds to the binding agent to the test substance is labeled, the first binding agent and the labeled agent are different substances. When a plurality of test substances targeted by the present invention or factors or means for capturing them are labeled by the fluorescence method, the labeling is performed with fluorescent substances having different fluorescence emission maximum wavelengths. The difference in the maximum fluorescence emission wavelength is preferably 10 nm or more. Any ligand can be used as long as it does not affect the function. As fluorescent substances, allophycocyanin (APC), Alexa Fluor (R) 488, FITC, phycoerythrin (PE), PerCP, Alexa Fluor® 700 is preferred. Also, MCA, AlexaFluor 350, AlexaFluor 488, Qdot (R) 605, FITC, PE / RD1, ECD / PE-TexasRed, PC5 / SPRD / PE-Cy5, PC5.5 / PE-Cy5.5, PEAlexa Fluor (R) 750, PC7 / PE-Cy7, TRITC, Cy3, TexasRed, Alexa Fluor (R) 647, Alexa Fluor (R) 700, Cy5, Cy5.5, APC, APC7 / APC-Cy7, APC Alexa Fluor (R) 750, Hoechst 33342, DAPI , PI, YOYO-1, CPO, PyroninY, 7-AAD, ethidium homodimer-1, SYTO9, SYBRGreenI, LDS751, TO-PRO-3, etc. Used. Alexa Fluor (R) is a water-soluble fluorescent dye obtained by modifying coumarin, rhodamine, fluorescein, cyanine, etc., and is a series corresponding to a wide range of fluorescent wavelengths, compared to fluorescent dyes of other applicable wavelengths. It is very stable, bright and has low pH sensitivity. Examples of combinations of fluorescent dyes having a fluorescence maximum wavelength of 10 nm or more include a combination of Alexa Fluor (R) 555 and Alexa Fluor (R) 633, a combination of Alexa Fluor (R) 488 and Alexa Fluor (R) 555, and the like. it can. Any nucleic acid can be used as long as it can bind to its base moiety. For example, a cyanine dye (eg, CyDye series Cy3, Cy5, etc.), rhodamine 6G reagent, N-acetoxy-N2— Acetylaminofluorene (AAF), AAIF (iodine derivative of AAF) or the like is preferably used. Examples of the fluorescent substance having a difference in fluorescence emission maximum wavelength of 10 nm or more include a combination of Cy5 and rhodamine 6G reagent, a combination of Cy3 and fluorescein, a combination of rhodamine 6G reagent and fluorescein, and the like. In the present invention, by using such a label, the target object can be modified so that it can be detected by the detection means used. Such modifications are known in the art, and those skilled in the art can appropriately carry out such methods depending on the label and the target object.

本明細書において、「標識薬剤」とは、標識されるべき物質(例えば、被験物質、または被験物質に結合した結合薬剤等)に対して直接または間接的に結合等を行い、標識されるべき物質に標識を付することができる任意の薬剤をいう。例えば、標識が結合した抗体、抗原結合性の抗体断片、抗原、レセプター、リガンド、ホルモン、アビジン、またはストレプトアビジン、ペプチド、天然蛋白質、リコンビナント蛋白質、融合蛋白質、またはこれらの変異体(例えば、ストレプトアビジンから糖鎖を除いたニュトラビジン)、遺伝子(DNA,RNA)、ベプチド遺伝子複合体、蛋白質遺伝子複合体、ビオチン、低分子化合物などの薬剤、等をあげることができるがそれらに限定されない。二段階アッセイの場合は、被験物質に対してアッセイ前に結合させてもよい。   In this specification, the “labeled drug” should be labeled by directly or indirectly binding to a substance to be labeled (for example, a test substance or a binding drug bound to the test substance). Any drug capable of labeling a substance. For example, label-bound antibody, antigen-binding antibody fragment, antigen, receptor, ligand, hormone, avidin, or streptavidin, peptide, natural protein, recombinant protein, fusion protein, or variants thereof (for example, streptavidin (Nutravidin from which sugar chains are removed from), genes (DNA, RNA), peptide gene complexes, protein gene complexes, biotin, drugs such as low molecular weight compounds, and the like, but are not limited thereto. In the case of a two-step assay, the test substance may be bound before the assay.

本明細書において、「結合薬剤」とは、対象に対してなんらかの結合を行う任意の物質をいう。例えば、被験物質に結合する任意の物質がこれに該当し、標識されていても標識されていなくてもよい。標識されていない結合物質をアッセイで使用した場合、さらに結合薬剤に結合する(好ましくは特異的に結合する)標識薬剤を用いてこの結合薬剤を標識することができる。このような結合薬剤の例としては抗原結合性の抗体断片、抗原、レセプター、リガンド、ホルモン、アビジン、またはストレプトアビジン、ペプチド、天然蛋白質、リコンビナント蛋白質、融合蛋白質、またはこれらの変異体(例えば、ストレプトアビジンから糖鎖を除いたニュトラビジン)、遺伝子(DNA、RNA)、ベプチド遺伝子複合体、蛋白質遺伝子複合体、ビオチン、低分子化合物などの薬剤、等をあげることができる。   As used herein, “binding agent” refers to any substance that binds to a subject. For example, any substance that binds to the test substance corresponds to this, and may or may not be labeled. If an unlabeled binding agent is used in the assay, it can be further labeled with a labeled agent that binds (preferably specifically binds) to the binding agent. Examples of such binding agents include antigen-binding antibody fragments, antigens, receptors, ligands, hormones, avidin, or streptavidin, peptides, natural proteins, recombinant proteins, fusion proteins, or variants thereof (for example, streptoids). Nutravidin from which a sugar chain is removed from avidin), genes (DNA, RNA), peptide gene complexes, protein gene complexes, biotin, drugs such as low molecular weight compounds, and the like.

本明細書中で使用される「接触(させる)」とは、本発明の担体等の対象物に、直接的または間接的のいずれかで、試料、結合薬剤、標識薬剤等の別の物質に対して物理的に近接させることを意味する。「接触」によって、対象物が別の物質と相互作用(例えば、化学反応、結合反応等)をすることができる環境に置かれることになる。試料、結合薬剤、標識薬剤、多くの緩衝液、塩、溶液などに様々な濃度で存在させることができる。接触としては、試料、結合薬剤、標識薬剤等を含む、例えば、試験管、ビーカー、マイクロタイタープレート、遠心分離チューブ、細胞培養フラスコまたはマイクロアレイ(例えば、遺伝子チップ)などに置くことが挙げられる。   As used herein, “contacting” refers to an object such as the carrier of the present invention, either directly or indirectly, to another substance such as a sample, a binding agent, or a labeling agent. This means that they are physically close to each other. “Contact” places an object in an environment where it can interact with another substance (eg, chemical reaction, binding reaction, etc.). It can be present at various concentrations in samples, binding agents, labeling agents, many buffers, salts, solutions, and the like. Examples of the contact include placing in a test tube, a beaker, a microtiter plate, a centrifuge tube, a cell culture flask, a microarray (for example, a gene chip) or the like containing a sample, a binding agent, a labeling agent and the like.

本明細書において「キット」とは、通常2つ以上の区画に分けて、提供されるべき部分(例えば、担体、結合薬剤、標識薬剤、説明書など)が提供されるユニットをいう。混合されて提供されるべきでなく、使用直前に混合して使用することが好ましいような組成物の提供を目的とするときに、このキットの形態は好ましい。そのようなキットは、好ましくは、提供される部分(例えば、検出薬をどのように使用するか、あるいは、試薬をどのように処理すべきかを記載する指示書または説明書を備えていることが有利である。本明細書においてキットが試薬キットとして使用される場合、キットには、通常、抗体の使い方などを記載した指示書などが含まれる。   As used herein, the term “kit” refers to a unit provided with a portion to be provided (eg, carrier, binding agent, labeling agent, instructions, etc.) usually divided into two or more compartments. This kit form is preferred when it is intended to provide a composition that should not be provided in a mixed form but is preferably used in a mixed state immediately prior to use. Such a kit preferably includes a provided part (eg, instructions or instructions describing how to use the detection agent or how to process the reagent). In the present specification, when the kit is used as a reagent kit, the kit usually includes instructions describing how to use the antibody.

本明細書において「指示書」は、本発明を使用する方法を医師または他の使用者に対する説明を記載したものである。この指示書は、本発明の検出方法、診断薬の使い方、または医薬などを投与することを指示する文言が記載されている。また、指示書には、投与部位として、骨格筋に投与(例えば、注射などによる)することを指示する文言が記載されていてもよい。この指示書は、本発明が実施される国の監督官庁(例えば、日本であれば厚生労働省、米国であれば食品医薬品局(FDA)など)が規定した様式に従って作成され、その監督官庁により承認を受けた旨が明記される。指示書は、いわゆる添付文書(package insert)であり、通常は紙媒体で提供されるが、それに限定されず、例えば、電子媒体(例えば、インターネットで提供されるホームページ、電子メール)のような形態でも提供され得る。   In the present specification, the “instruction” describes a method for using the present invention for a doctor or other user. This instruction manual includes a word indicating that the detection method of the present invention, how to use a diagnostic agent, or administration of a medicine or the like is given. In addition, the instruction sheet may include a word for instructing administration (for example, by injection) to skeletal muscle as an administration site. This instruction is prepared in accordance with the format prescribed by the national supervisory authority (for example, the Ministry of Health, Labor and Welfare in Japan and the Food and Drug Administration (FDA) in the United States, etc.) It is clearly stated that it has been received. The instruction is a so-called package insert and is usually provided as a paper medium, but is not limited thereto. But it can be provided.

特定の実施形態では、本発明は、本発明の試薬、担体の1以上の成分が充填された、1以上の容器を含む、ウッショレスアッセイ用の試薬パックまたはキットを提供する。場合によって、このような容器に付随して、生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形で、政府機関による、ヒト投与のための製造、使用または販売の認可を示す情報を示すことも可能である。   In certain embodiments, the present invention provides a reagent pack or kit for a washless assay comprising one or more containers filled with one or more components of the reagents, carriers of the present invention. In some cases, associated with such containers, authorization by the government agency for manufacture, use or sale for human administration in a manner prescribed by the government agency that regulates the manufacture, use or sale of biological products. It is also possible to indicate information indicating.

本発明に用いるフローサイトメーターについて説明する。フローサイトメーターとは、粒子懸濁液を細管中に流し、浮遊している粒子にレーザーを照射して、レーザーによって励起される前記粒子の1個ずつの蛍光発光、レーザーの前記粒子による散乱などを検出・測定する装置をいい、フローサイトメトリーとは、その分析方法をいう。
本発明に用いるフローサイトメーターは、特に制限はなく、従来用いられているフローサイトメーターをそのまま用いることができる。例えば、1または2以上の検出域で単一波長の光を放射するレーザー(例えばHe/Ne、アルゴン)源を含む。異なる検出域は、異なる波長で光を放射するレーザー源を含めることができる。前記レーザーはビーム整形レンズを用いて集束させてよい。前記レーザー照射に先立って、シース液(例えば、IsoFlowTMシース液(ベックマン・コールター)、ダコシースフルードTM(ダコジャパン社等))、および標的生体分子、蛍光シリカ粒子等が含有されたサンプル液がフローセルに導入され、ここで、前記シース液と前記サンプル液とが混じりあうことがない層流が形成される。前記フローセルから流れていくときに前記サンプル液はシース液流によって囲まれたサンプルコアを形成して流れ、レーザー照射域を通過するときにレーザーが照射される。
The flow cytometer used in the present invention will be described. A flow cytometer is a method in which a particle suspension is flowed into a narrow tube, a laser beam is applied to floating particles, and each particle excited by the laser emits fluorescence, and the laser scatters by the particles. Is a device for detecting and measuring the flow rate, and flow cytometry is an analysis method thereof.
The flow cytometer used in the present invention is not particularly limited, and a conventionally used flow cytometer can be used as it is. For example, including a laser (eg, He / Ne, Argon) source that emits light of a single wavelength in one or more detection zones. Different detection zones can include laser sources that emit light at different wavelengths. The laser may be focused using a beam shaping lens. Prior to the laser irradiation, a sample liquid containing a sheath liquid (for example, IsoFlow TM sheath liquid (Beckman Coulter), Daco Sheath Fluid TM (Dako Japan Co., Ltd.)), a target biomolecule, fluorescent silica particles, etc. Introduced into the flow cell, a laminar flow is formed in which the sheath liquid and the sample liquid do not mix. When flowing from the flow cell, the sample liquid flows in a sample core surrounded by a sheath liquid flow, and the laser is irradiated when passing through the laser irradiation area.

本発明に用いるフローサイトメーターは、所定のフロー条件とすることにより、標的生体分子を標識している前記担体1個を各検出域に存在させることができ、それにより前記担体1個だけの検出データを取得することができる。それにより、前記フローサイトメトリーは、1回の測定操作で複数の標的を同時に測定することができる、いわゆるマルチプレックシング方式である。本発明において、測定時のフロー速度は特に制限はないが、標的生体分子の定量のためには、10〜1000粒子数/秒の条件とすることができる。例えば、フローサイトメーターとしてFACSCaliburTM(ベクトン・ディッキンソン)を用いた場合、シース圧(上記シース液を流す圧力)とサンプル圧(上記サンプル液を流す圧力)の差が例えば、1kpsi〜2kpsiである条件とすることができる。 The flow cytometer used in the present invention allows the one carrier labeled with the target biomolecule to be present in each detection zone by setting a predetermined flow condition, thereby detecting only one carrier. Data can be acquired. Thereby, the flow cytometry is a so-called multiplexing method in which a plurality of targets can be measured simultaneously by one measurement operation. In the present invention, the flow rate at the time of measurement is not particularly limited, but for the quantification of the target biomolecule, the flow rate can be 10 to 1000 particles / second. For example, when FACSCalibur (Becton Dickinson) is used as a flow cytometer, the difference between the sheath pressure (the pressure at which the sheath fluid flows) and the sample pressure (the pressure at which the sample fluid flows) is, for example, 1 kpsi to 2 kpsi It can be.

各検出域においては、光電子増倍管等任意の1または2以上の蛍光チャンネル(例えば、FL1、FL2、FL3)を用いて、検出域を通ってレーザーによって照射された蛍光シリカ粒子からの蛍光発光を集めることができる。また、光電子増倍管等任意の散乱光集光チャンネルを用いて、担体によって屈折される光(前方散乱光または側方散乱光)を集めてもよい。   In each detection zone, fluorescence emission from fluorescent silica particles irradiated by a laser through the detection zone using any one or more fluorescent channels (eg, FL1, FL2, FL3) such as photomultiplier tubes Can be collected. In addition, the light (forward scattered light or side scattered light) refracted by the carrier may be collected using an arbitrary scattered light collecting channel such as a photomultiplier tube.

本発明に用いるフローサイトメーターは、前記検出域を通った各標的生体分子に由来する蛍光発光や散乱光を、蛍光チャンネル等によって検出したデータを記録・記憶し、分析するデータ集積分析手段(ハードウエアもしくはソフトウエア)を含むのが好ましい。
前記データ集積分析手段として、FACSDiVa、EXPO32、Summit、AppSan、LysisII、CellQuest等市販のものを用いてもよい。前記定量システムもしくは定量方法は、蛍光についてだけ異なる複数種の蛍光粒子を組み合わせて用いる場合、すなわち、粒径が実質的に揃っていて、粒径については実質的に均一である場合(散乱光の違いでは粒子間の違いを識別しにくい場合)、蛍光を受光するだけで用いる粒子を認識することができる。本発明に用いるフローサイトメーターとしては、FACSCaliburTM(ベクトン・ディッキンソン)、PERFLOWAnaTM(古河電気工業)、EPICS ALTRATM(ベックマン・コールター)、CyAnTM(ダコジャパン)、JSANTM(ベイバイオサイエンス)、マイクロ流路チップを用いたフローサイトメーターのFISHMAN−RTM(株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ))、EC800TM セルアナライザー(ソニー)、蛍光スペクトル解析が可能なSP6800TM スペクトル型セルアナライザー(ソニー)、等市販のフローサイトメーターを用いてもよい。
The flow cytometer used in the present invention is a data integration analysis means (hardware) for recording, storing, and analyzing data obtained by detecting fluorescence emission or scattered light derived from each target biomolecule that has passed through the detection area by a fluorescence channel or the like. Hardware or software).
Commercially available products such as FACSDiVa, EXPO32, Summit, AppSan, LysisII, and CellQuest may be used as the data collection and analysis means. The quantitative system or quantitative method uses a combination of a plurality of types of fluorescent particles that differ only in fluorescence, that is, when the particle sizes are substantially uniform and the particle sizes are substantially uniform (for scattered light). If it is difficult to identify the difference between particles), the particles used can be recognized only by receiving fluorescence. As the flow cytometer used in the present invention, FACSCalibur (Becton Dickinson), PERFLOWANA (Furukawa Electric), EPICS ALTRA (Beckman Coulter), CyAn (Dako Japan), JSAN (Bay Bioscience), FISHMAN-R TM (on-chip biotechnology), a flow cytometer using a micro-channel chip), EC800 TM cell analyzer (Sony), SP6800 TM spectrum cell analyzer (Sony) capable of fluorescence spectrum analysis, A commercially available flow cytometer may be used.

(好ましい実施形態の説明)
以下に、本発明の担体の好ましい例を提供するが、本発明はこれらに限定されないことが理解される。
(Description of Preferred Embodiment)
In the following, preferred examples of the carrier of the present invention are provided, but it is understood that the present invention is not limited thereto.

(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)
1つの局面において、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含み、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する担体を提供する。被験物質と直接または間接的に結合していない標識物質が粒子内の細孔に侵入し、粒子と結合した標識物質と同様に粒子の蛍光として測定されてしまうためである。そのため洗浄によって細孔に侵入した標識物質を洗い出す必要があった。理論に束縛されることを望まないが、一定程度以下の細孔容量を有する粒子であれば、実質的にアッセイの結果の評価の障害とならない程度にバックグラウンドが低下するため、ウォッシュレスを実現することができることが本発明で実証されている。なお、細孔容量は、比表面積および膨潤定数とも相関するため、当業者は、本明細書の説明を参酌して相関関係を理解することができる。膨潤定数を目安として、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体に使用する粒子を選択することができる。このような理論のもと、本発明において有用な、すなわち、ウォッシュレスを実現することができる細孔容積としては、例えば、1.0cm/g以下、0.5cm/g以下、0.1cm/g以下、0.05cm/g以下、0.02cm/g以下、0.01cm/g以下、0.008cm/g以下、0.006cm/g以下、0.004cm/g以下であり得るがこれらに限定されない。
(Carrier including particles having a structure for binding a capturing agent)
In one aspect, the present invention includes a carrier for achieving washless in a two or more stage assay comprising particles having a structure for binding a capture agent, wherein the carrier is used to achieve washless. A support having an effective pore volume is provided. This is because the labeling substance not directly or indirectly bound to the test substance enters the pores in the particle and is measured as the fluorescence of the particle in the same manner as the labeling substance bound to the particle. Therefore, it is necessary to wash out the labeling substance that has entered the pores by washing. Without wishing to be bound by theory, a particle with a pore volume below a certain level will achieve a washless because the background will drop to the extent that it will not substantially interfere with the evaluation of the assay results. It is demonstrated in the present invention that this can be done. In addition, since the pore volume correlates with the specific surface area and the swelling constant, those skilled in the art can understand the correlation with reference to the description of the present specification. Using the swelling constant as a guide, particles can be selected for use as a carrier to achieve washless in a two or more stage assay. Based on such a theory, the pore volume that is useful in the present invention, that is, that can achieve washless, is, for example, 1.0 cm 3 / g or less, 0.5 cm 3 / g or less, 0. 1cm 3 / g or less, 0.05cm 3 / g or less, 0.02cm 3 / g or less, 0.01cm 3 / g or less, 0.008cm 3 / g or less, 0.006cm 3 / g or less, 0.004cm 3 / G or less, but is not limited thereto.

別の局面において、本発明の担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効なブロッキングインデックス(BI)を有するものでありうる。理論に束縛されることを望まないが、(1)ブロッキング剤の担体に対するブロック「効率」がよいこと、あるいは(2)担体の細孔容量が小さく標識物質が細孔内に入り込まないこと、の両方が発明のキー(washless、あるいは感度の上昇)につながると考えられる。ラテックスビーズは(1)ブロッキング剤のブロック「効率」が悪いこと、さらに担体の細孔容量が大きく標識物質が細孔内に入り込みやすいこと、が本発明の過程で見出されたため、このようなブロッキングインデックスもまた、ウォッシュレスを達成するのに有用でありうる。細孔容積およびブロッキングインデックスは、それぞれが、独立した評価パラメータであり、いずれか一方が充足されてもウォッシュレスを達成しうることが理解され、それらが両者一定の閾値を達成してもよいことが理解される。ブロッキングインデックスがウォッシュレスを実現するのに有効であるには、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上であることが好ましく、通常、85%以上でありうる。実施例で行ったスキムミルク等でも85%を達成しているため、この程度の数値が目安となりうるがこれに限定されない。   In another aspect, the carrier of the present invention can have a blocking index (BI) effective to achieve washless. Although not wishing to be bound by theory, (1) the block “efficiency” of the blocking agent to the carrier is good, or (2) the pore volume of the carrier is small and the labeling substance does not enter the pores. Both are thought to lead to invention keys (washless, or increased sensitivity). Latex beads have been found in the course of the present invention that (1) the blocking agent “inefficiency” of the blocking agent is poor, and that the pore volume of the carrier is large and the labeling substance easily enters the pores. Blocking indexes can also be useful to achieve washless. It is understood that the pore volume and the blocking index are each independent evaluation parameters, and it is understood that even if either one is satisfied, the washlessness can be achieved, and they may both achieve a certain threshold value. Is understood. 55% or more, 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% for blocking index to be effective to achieve washless Thus, it is preferably 98% or more and 99% or more, and usually 85% or more. Since the skim milk etc. performed in the example also achieves 85%, this numerical value can be a guideline, but is not limited thereto.

このようなウォッシュレスが実現するためにはこのような特定の数値の細孔容積および/またはブロッキングインデックスを有すればよいため、任意の材質を使用することができ、有機シリカ粒子に限らず、他の材質の粒子、例えば、無機シリカ粒子等も使用することができる。本発明で使用されうる有機シリカ粒子は、実施例または本明細書の他の箇所に記載された方法で製造される任意のものが使用されうることが理解され、その例としては特許文献3に記載されているものが例示されるがそれらに限定されない。   In order to realize such a washless, it is only necessary to have such a specific numerical pore volume and / or blocking index, so any material can be used, not limited to organic silica particles, Particles of other materials such as inorganic silica particles can also be used. It is understood that the organic silica particles that can be used in the present invention can be any of those produced by the methods described in the examples or elsewhere in this specification, examples of which are disclosed in Patent Document 3. Although what is described is illustrated, it is not limited to them.

本発明の担体が有する捕捉剤を結合する構造は、使用される捕捉剤によって変動しうるが、例えば、タンパク質(抗体、抗原結合抗体断片等)等の生体分子を捕捉する場合であれば、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基等を利用することができる。このような構造を付与する方法は当該分野において公知であり、例えば、The Molecular Probes(登録商標)Handbook 11th Edition、http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook.html、http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook/Crosslinking-and-Photoactivatable-Reagents.html、http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook/Crosslinking-and-Photoactivatable-Reagents/Chemical-Crosslinking-Reagents.html
等に記載されており、本明細書において参考として援用される。
The structure for binding the capture agent possessed by the carrier of the present invention may vary depending on the capture agent used. For example, when capturing biomolecules such as proteins (antibodies, antigen-binding antibody fragments, etc.), thiol Group, amino group, carboxyl group, maleimide group, N-succinimide ester group, and isocyanate group, mercaptopropyl group, aminopropyl group, thiocyanate propyl group, maleimide group, N-succinimide ester group, isocyanate group, etc. Can do. Methods for imparting such structures are known in the art, such as The Molecular Probes® Handbook 11th Edition, http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular -Probes-The-Handbook.html, http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook/Crosslinking-and-Photoactivatable-Reagents.html, http: / /www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook/Crosslinking-and-Photoactivatable-Reagents/Chemical-Crosslinking-Reagents.html
And is incorporated herein by reference.

好ましい実施形態では、本発明の担体において使用される粒子はシリカ粒子であり、より好ましくは有機シリカ粒子であり、かつ、捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基からなる群より選択される基からなる群より選択される基を含む。このような有機シリカ粒子は、実施例または本明細書の他の箇所に記載された方法で製造される任意のものが使用されうることが理解され、その例としては特許文献3に記載されているものが例示されるがそれらに限定されない。   In a preferred embodiment, the particles used in the carrier of the present invention are silica particles, more preferably organic silica particles, and the structure for binding the scavenger is a thiol group, amino group, carboxyl group, maleimide group. N-succinimide ester group and a group selected from the group consisting of isocyanate group, mercaptopropyl group, aminopropyl group, thiocyanate propyl group, maleimide group, N-succinimide ester group, and isocyanate group Contains groups. As such organic silica particles, it is understood that any of those produced by the methods described in the Examples or elsewhere in this specification can be used, and examples thereof are described in Patent Document 3. However, the present invention is not limited thereto.

別の局面において、本発明は、本発明の担体と、捕捉剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、上記実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットにおいて利用されうる捕捉剤としては、任意のものを使用することができるが、例えば、抗体等のタンパク質、DNAなどの核酸分子、脂質分子、他の低分子等をあげることができるがそれに限定されない。このようなキットとしては、担体入りの容器と、捕捉剤またはブロッキング剤入りの容器とが入っているものが想定される。このようなキットとしては、これらの構成要素のほか、それ以外のもの(例えば、バッファー入り容器など)も含んでいてもよい。また、本発明のキットは、例えば、担体とブロッキング剤はキットで市販され、捕捉剤(抗体等)は自前、ということも想定される。したがって、抗体等の捕捉剤は購入者が自前で製造したり、あるいは別のソースから入手することもありうると考えられる。あるいは、キットとしてはまず、リンカー付与剤、そしてブロッキング剤を備えていてもよい。捕捉剤は既に粒子に結合済みであってもよい。例えば、参考になるキットとしては、Bio-plexでの商品化キットとしてhttp://www.bio-rad.com/evportal/ja/JP/LSR/Category/85824182-db2a-4c6e-ac82-4e07dd9ab904/Bio-Plex-Suspension-Array-System、http://www.bio-rad.com/evportal/ja/JP/LSR/Category/LMFT1B15/COOH-%E3%83%93%E3%83%BC%E3%82%BA%E3%81%8A%E3%82%88%E3%81%B3%E9%96%A2%E9%80%A3%E8%A9%A6%E8%96%AC、http://www.bio-rad.com/prd/ja/JP/LSR/PDP/LMFT6SE8Z/Bio-Plex-Pro-%E7%A3%81%E6%80%A7-COOH-%E3%83%93%E3%83%BC%E3%82%BA%E3%81%8A%E3%82%88%E3%81%B3%E9%96%A2%E9%80%A3%E8%A9%A6%E8%96%ACなどがあり、適宜このような構成を参酌することができる。捕捉剤はユーザーが別に購入する場合が多いがこれに限定されない。本発明のキットが捕捉剤を備える場合は粒子に結合させてもよいが、そうでなくてもよい。捕捉剤を粒子とは別にキットに備えることは、例えば、使用直前に粒子に結合させないと捕捉剤の結合活性が低下するなどの場合に好ましく用いられる。   In another aspect, the present invention provides a kit for a two-step or more washless assay comprising the carrier of the present invention and a capture agent. In this kit, it is understood that any of the above embodiments can be used as the carrier of the present invention. As the capture agent that can be used in the two-step or more washless assay kit of the present invention, any one can be used. For example, proteins such as antibodies, nucleic acid molecules such as DNA, lipid molecules, other A small molecule and the like can be exemplified, but not limited thereto. Such a kit is assumed to contain a container containing a carrier and a container containing a capture agent or blocking agent. Such a kit may include other components (for example, a container containing a buffer) in addition to these components. In the kit of the present invention, for example, a carrier and a blocking agent are commercially available as a kit, and a capture agent (such as an antibody) is assumed to be in-house. Therefore, it is considered that a capture agent such as an antibody may be manufactured by the purchaser himself or obtained from another source. Alternatively, the kit may first include a linker-imparting agent and a blocking agent. The scavenger may already be bound to the particles. For example, as a reference kit, http://www.bio-rad.com/evportal/en/JP/LSR/Category/85824182-db2a-4c6e-ac82-4e07dd9ab904/ Bio-Plex-Suspension-Array-System, http://www.bio-rad.com/evportal/en/JP/LSR/Category/LMFT1B15/COOH-%E3%83%93%E3%83%BC%E3 % 82% BA% E3% 81% 8A% E3% 82% 88% E3% 81% B3% E9% 96% A2% E9% 80% A3% E8% A9% A6% E8% 96% AC, http: / /www.bio-rad.com/prd/en/JP/LSR/PDP/LMFT6SE8Z/Bio-Plex-Pro-%E7%A3%81%E6%80%A7-COOH-%E3%83%93%E3 % 83% BC% E3% 82% BA% E3% 81% 8A% E3% 82% 88% E3% 81% B3% E9% 96% A2% E9% 80% A3% E8% A9% A6% E8% 96 % AC, etc., and such a configuration can be taken into consideration as appropriate. The capture agent is often purchased separately by the user, but is not limited thereto. When the kit of the present invention includes a capturing agent, it may be bound to particles, but it need not be. Providing the capture agent separately from the particles in the kit is preferably used, for example, when the binding activity of the capture agent is reduced unless the capture agent is bound to the particles immediately before use.

別の局面において、本発明は、本発明の担体と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、ユーザーが任意の捕捉剤を結合させるキットとして提供される。本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットにおいて使用されるブロッキング剤としては、非特異的な結合を抑制するためのものであれば、任意のものを利用することができるが、バイオアッセイにおけるブロッキング剤の例としては、例えば、スキムミルク、アルブミン、ゼラチン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物を挙げることができる。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the carrier of the present invention and a blocking agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a kit to which a user binds an arbitrary capture agent. As the blocking agent used in the two-step or more washless assay kit of the present invention, any blocking agent can be used as long as it is for suppressing non-specific binding. Examples of the blocking agent can include, for example, skim milk, albumin, gelatin, serum, surfactant, synthetic blocking agent, and mixtures thereof.

別の局面において、本発明は、本発明の担体と、リンカー付与剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、ユーザーが任意の捕捉剤を結合させるキットとして提供される。本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットにおいて使用されるリンカー付与剤としては、目的とする捕捉剤を結合させることができるものであれば、任意のものを利用することができるが、バイオアッセイにおけるリンカー付与剤の例としては、そのようなリンカー付与剤としては、例えば、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたチオール基、アミノ基、カルボキシル基、より選択される少なくとも1つの官能基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含むものが利用されうる。   In another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention and a linker-imparting agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a kit to which a user binds an arbitrary capture agent. As the linker-providing agent used in the two-step or more washless assay kit of the present invention, any linker can be used as long as it can bind the target capture agent. Examples of linker-providing agents in the assay include, for example, maleimide group, N-succinimide ester group, isocyanate group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group on one side. And at least one functional group selected from the group consisting of phenyl azide groups, on the other hand, maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide Ester group, pyridyldithio group A phenylazide group, and optionally protected thiol group, amino group, carboxyl group, at least one functional group selected from the group consisting of at least one functional group selected from Those containing a spacer in between can be used.

より詳細な実施形態において、本発明のキットに含まれうるリンカー付与剤の例としては、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネートN−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、bis−マレイミドエタン,マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレートなどを挙げることができるがこれらに限定されない。   In more detailed embodiments, examples of linker imparting agents that can be included in the kits of the present invention include maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimide) Propionic acid) hydrazide.TFA, N, N-dichlorocyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide N- (ε-maleimidocaproyloxy) succinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ- Maleimidoundecanoic acid) hydrazide, succi N-imidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxy Succinimide ester, 4- (4-N-maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionylhydrazide, N- (p-maleimidophenyl) Isocyanate N-succinimidyl (4′-azidophenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexa Succinimidyl 3- (bromoacetamido) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N -Maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimid Zyl-6- (β-maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio ) Toluene succinimidyl- (4-psoralen-8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε- Maleimidocaproyloxy) sulfosuccinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide Ester, sulfosuccinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamide) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido Salicylamido) hexanoate, sulfosuccinimidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3′-dithiopro Pionate, sulfosuccinimidyl-2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3′-sulfosuccinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, Sulfosuccinimidyl 2- (p-azido-salicylamido) ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamide) Ethyl-1,3'-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzami D) Ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosk Examples include, but are not limited to, cinimidyl 4- (p-maleimidophenyl) butyrate, 1,6-bismaleimidohexane, bis-maleimidoethane, maleimidodiethylene glycol, disuccinimidyl glutarate and the like.

さらに別の局面において、本発明は、本発明の担体と、捕捉剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、捕捉剤も確定した特殊用途のキットとして提供される。捕捉剤およびブロッキング剤としては、本明細書に記載の任意のものを使用することができるが、ある捕捉剤にとって好ましいブロッキング剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。   In yet another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention, a capture agent, and a blocking agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a special-purpose kit in which a capture agent is also determined. As the capturing agent and the blocking agent, any of those described in the present specification can be used. However, when there is a preferable blocking agent for a certain capturing agent, a preferable combination thereof may be used.

さらに別の局面において、本発明は、本発明の担体と、捕捉剤と、リンカー付与剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、捕捉剤も確定した特殊用途のキットとして提供される。捕捉剤およびリンカー付与剤としては、本明細書に記載の任意のものを使用することができるが、ある捕捉剤にとって好ましいリンカー付与剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。このような場合は、捕捉剤を結合させることができるリンカー付与剤であれば、よい。   In yet another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention, a capture agent, and a linker-imparting agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a special-purpose kit in which a capture agent is also determined. As the capture agent and linker imparting agent, any of those described in the present specification can be used. However, when there is a preferred linker imparting agent for a certain capture agent, a preferable combination thereof may be used. In such a case, any linker-providing agent capable of binding a capture agent may be used.

さらに別の局面において、本発明は、本発明の担体と、リンカー付与剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、捕捉剤が確定していないが、それ以外に使用するリンカー付与剤およびブロッキング剤が確定した特殊用途のキットとして提供される。リンカー付与剤およびブロッキング剤としては、本明細書に記載の任意のものを使用することができるが、ある捕捉剤の使用が想定される場合、その捕捉剤にとって好ましいリンカー付与剤およびブロッキング剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。あるリンカー付与剤にとって好ましいブロッキング剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。このような場合、本発明のキットでの結果に不満足であればユーザー各自でブロッキング剤の組成を変更するなどの工夫を行うことができる。   In still another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention, a linker-imparting agent, and a blocking agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a special purpose kit in which the capture agent is not determined, but the linker-imparting agent and blocking agent to be used are determined. As the linker-providing agent and the blocking agent, any of those described in the present specification can be used, but when the use of a certain capturing agent is envisaged, there are preferred linker-providing agents and blocking agents for the capturing agent. In that case, a preferable combination thereof may be used. If there is a preferred blocking agent for a certain linker-imparting agent, that preferred combination may be used. In such a case, if the result of the kit of the present invention is unsatisfactory, the user can devise such as changing the composition of the blocking agent.

さらに別の局面において、本発明は、本発明の担体と、捕捉剤と、リンカー付与剤と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このキットでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。このような二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットは、捕捉剤も確定した特殊用途のキットとして提供される。捕捉剤、リンカー付与剤およびブロッキング剤としては、本明細書に記載の任意のものを使用することができるが、ある捕捉剤にとって好ましいリンカー付与剤およびブロッキング剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。あるリンカー付与剤にとって好ましいブロッキング剤がある場合は、その好ましい組み合わせを用いてもよい。   In yet another aspect, the present invention provides a kit for a washless assay having two or more steps, comprising the carrier of the present invention, a capture agent, a linker-imparting agent, and a blocking agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this kit as a carrier of the present invention. Such a two-step or more washless assay kit is provided as a special-purpose kit in which a capture agent is also determined. As the capture agent, linker imparting agent and blocking agent, any of those described in the present specification can be used, but when there is a preferred linker imparting agent and blocking agent for a certain capture agent, a preferred combination thereof is used. May be. If there is a preferred blocking agent for a certain linker-imparting agent, that preferred combination may be used.

別の局面において、本発明は、本発明の担体を用いる二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。このアッセイでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。   In another aspect, the present invention provides a two or more washless assay using the carrier of the present invention. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as a carrier of the present invention.

別の局面において、本発明は、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供し、このアッセイは、以下の工程:(A)本発明の担体に捕捉剤を直接または間接的に結合させた捕捉剤結合担体(図20のようなビオチンを介した結合等が例示される)を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下でまたは不存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである。)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する。二段階の場合は、捕捉剤結合担体に直接結合したものを測定することになり、三段階以上では、間接的に結合したものを測定することになる。なお、粒子に直接結合した該標識薬剤はこの場合、非特異結合によるもの、と考えられ、該被験物質の量とは判断しにくいため、捕捉剤を介して間接的に結合したものが該被験物質の量と判断されることになる。このアッセイでは、本発明の担体、捕捉剤、ブロッキング剤等として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。ブロッキング剤の存在下でなされる場合、本発明のアッセイは、ブロッキングによる影響が従来のアッセイに比べて顕著に低減されているという特徴を有する。また、ある実施形態では、例えば、DNAを用いる場合などでは、ブロッキング剤を用いなくてもウォッシュレスアッセイを達成することができており、このようなアッセイは、従来のアッセイ技術では達成できなかったことであり、この点でも顕著な効果を奏するといえる。したがって、ブロッキング剤の不存在下でなされる形態では、本発明のアッセイは、ウォッシュレスかつブロッキングレスということができる。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay, which comprises the following steps: (A) capture agent binding wherein the capture agent is bound directly or indirectly to the carrier of the present invention. A step of providing a carrier (eg, binding via biotin as illustrated in FIG. 20); (B) a test substance to which the capture agent specifically binds in the presence or absence of a blocking agent; Contacting the sample containing or suspected of containing with the capture agent-binding carrier; (C) if the test substance is not labeled, further contacting with a labeled agent that specifically binds to the test substance; or A step of contacting a binding agent that specifically binds to the test substance, and further contacting a labeled agent that specifically binds to the binding agent (this step is skipped if there are two stages, 3 stages and And (D) detecting the label bound directly or indirectly to the capture agent binding carrier, and (D) Determining the detected label as the amount of the test substance in the sample. In the case of two steps, the one directly bound to the capture agent-bound carrier is measured, and in the case of three or more steps, the one indirectly bound is measured. In this case, the labeled drug directly bound to the particle is considered to be due to non-specific binding, and since it is difficult to determine the amount of the test substance, a drug bound indirectly via a capture agent is considered to be the test substance. It will be judged as the amount of the substance. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as the carrier, capture agent, blocking agent, etc. of the present invention. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed. When performed in the presence of a blocking agent, the assay of the present invention has the characteristic that the effects of blocking are significantly reduced compared to conventional assays. In some embodiments, for example, when using DNA, a washless assay can be achieved without using a blocking agent, and such an assay could not be achieved by conventional assay techniques. In this respect, it can be said that there is a remarkable effect. Thus, in a form made in the absence of a blocking agent, the assay of the present invention can be said to be washless and blockingless.

また、担体は捕捉剤と結合した後、捕捉剤が結合していない部位はブロッキング剤と結合することになる。被検物質は捕捉剤とブロッキング剤との両方と結合した粒子と接触させられることになる。ブロッキング剤は粒子表面に存在するものと、反応液自体に存在するものがあることになる。ブロッキング剤の存在下とはそのいずれも包含することが理解される。   In addition, after the carrier is bonded to the capture agent, the portion where the capture agent is not bonded is bonded to the blocking agent. The test substance is brought into contact with particles bound to both the capture agent and the blocking agent. Some blocking agents are present on the particle surface and others are present in the reaction solution itself. It is understood that both in the presence of a blocking agent are included.

1つの実施形態では、本発明において使用される標識薬剤が蛍光標識である。この場合、本発明で使用される粒子の自家蛍光は、蛍光標識の蛍光より有意に低く、検出の障害にならないものが利用しやすい。さらに、このような自家蛍光は、該蛍光標識の蛍光を検出しやすくする効果を認めるものが好ましい。   In one embodiment, the labeling agent used in the present invention is a fluorescent label. In this case, the autofluorescence of the particles used in the present invention is significantly lower than the fluorescence of the fluorescent label, and it is easy to use those that do not interfere with detection. Furthermore, it is preferable that such autofluorescence recognizes an effect of facilitating detection of fluorescence of the fluorescent label.

本発明のアッセイおよびアッセイキットは、いずれも、定量測定および/または定性測定が可能であることが特徴のひとつであり得、好ましい実施形態では、これらの特徴が利用されうる。   One of the features of the assay and assay kit of the present invention is that they can be quantitatively measured and / or qualitatively measured. In a preferred embodiment, these features can be used.

(捕捉剤結合担体)
別の局面において、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と2)捕捉剤とを含み、該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、担体を提供する。ここで使用される担体および捕捉剤は、上記(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)において記載される任意のものが使用されうることが理解される。
(Capture agent binding carrier)
In another aspect, the present invention is a carrier for achieving washless in a two or more stage assay, comprising 1) particles having a structure for binding a capture agent, and 2) a capture agent, the capture agent And the particles are directly associated or bound, or linked via a linker, the carrier provides a carrier having a pore volume effective to achieve a washless. It is understood that the carrier and the capturing agent used here may be any of those described above (a carrier including particles having a structure that binds the capturing agent).

1つの実施形態では、本発明において使用される捕捉剤と該粒子とは、直接会合または結合するものでありうる。あるいは、この捕捉剤と該粒子とは、リンカーを介して結合するものであってもよい。リンカーが使用される場合は、使用するリンカー付与剤としては、目的とする対象を結合することができ、および/またはアッセイに影響が少ないものが利用されうる。そのようなリンカー付与剤としては、例えば、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたチオール基、アミノ基、カルボキシル基、より選択される少なくとも1つの官能基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含むものが利用されうる。また、好ましくは、このリンカー付与剤は、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合可能である。これらのリンカー付与剤は、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   In one embodiment, the capture agent used in the present invention and the particle can be directly associated or bound. Alternatively, the capture agent and the particle may be bonded via a linker. When a linker is used, a linker-imparting agent to be used may be one that can bind the target object and / or has little influence on the assay. Such a linker-imparting agent is, for example, selected from the group consisting of maleimide group, N-succinimide ester group, isocyanate group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group, and phenyl azide group. At least one functional group selected from the group consisting of maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group, phenylazide group , And optionally protected thiol group, amino group, carboxyl group, at least one functional group selected from the group consisting of at least one functional group selected from, optionally between the functional groups Those containing spacers can be used. Also preferably, the linker-providing agent is capable of binding to the structure of the functional group present in the particle preparation material. These linker imparting agents can be preferably used when the particles are organic silica.

本発明の捕捉剤結合担体において使用されるリンカー付与剤の例としては、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル、N−(β−マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド・TFA、N,N−ジクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド、N−ε−マレイミドカプロン酸、N−(ε−マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミドエステル1,6−ヘキサン−bis−ビニルスルホン、N−κ−マレイミドウンデカン酸、N−(κ−マレイミドウンデカン酸)ヒドラジド、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロエート)、スクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、4−(4−N−マレイミドフェニル)−酪酸ヒドラジド・HCl、N−ヒドロキシスクシンイミジル−4−アジドサリチル酸3−(2−ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド、N−(p−マレイミドフェニル)イソシアネートN−スクシンイミジル(4’−アジドフェニル)1,3’−ジチオプロピオネート、スクシンイミジル4−ヒドラジノニコチネートアセトンヒドラゾン、N−スクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート、スクシンイミジル4−ホルミルベンゾエート、スクシンイミジル4−ヒドラジドテレフタレートヒドロクロリド、N−スクシンイミジルヨードアセテートN−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、NHS−PEO2−マレイミド、NHS−PEO4−マレイミド、NHS−PEO8−マレイミド、NHS−PEO12−マレイミド、スクシンイミジル4−(p−マレイミド−フェニル)ブチレートスクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート、4−スクシンイミジルオキシカルボニルエチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルエンスクシンイミジル−(4−ソラーレン−8−イルオキシ)ブチレート、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート、エチレングリコールbis(スルホ−スクシンイミジルスクシネート)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル6−(3’−[2−ピリジル−ジチオ]プロピオンアミド)ヘキサノエート、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンイミジル(4−アジド−サリチルアミド)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル(4−アジド−フェニルジチオ)プロピオネート、スルホスクシンイミジル2−[7−アジド−4−メチルクマリン−3−アセトアミド]エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル−2−(m−アジド−o−ニトロベンズアミド)エチル、1,3’−スルホスクシンイミジル6−(4’−アジド−2’−ニトロフェニルアミノ)ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル2−(p−アジド−サリチルアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホ−NHS−(2−6−[ビオチンアミド]−2−(p−アジドベンズアミド)ヘキサノアミド)エチル−1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(ペルフルオロアジドベンズアミド)エチル1,3’−ジチオプロピオネート、スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、1,6−bisマレイミドヘキサン、bis−マレイミドエタン,マレイミドジエチレングリコール、ジスクシンイミジルグルタレートなどを挙げることができるがこれらに限定されない。また、好ましくは、このリンカー付与剤は、粒子の作製材料に存在する官能基の構造と結合可能である。これらのリンカー付与剤は、粒子が有機シリカである場合に好ましく使用されうる。   Examples of the linker-imparting agent used in the capture agent-binding carrier of the present invention include maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester, N- (α-maleimidoacetoxy) -succinimide ester, N- (β-maleimidopropionic acid) hydrazide TFA, N, N-dichlorocarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N-ε-maleimidocaproic acid, N- (ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N- ( ε-maleimidocaproyloxy) succinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) succinimide ester 1,6-hexane-bis-vinylsulfone, N-κ-maleimidoundecanoic acid, N- (κ-maleimidoundecanoic acid) Hydrazide, succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxy- (6-amidocaproate), succinimidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, 4- (4-N-maleimidophenyl) -butyric acid hydrazide.HCl, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid 3- (2-pyridyldithio) propionylhydrazide, N- (p-maleimidophenyl) isocyanate N- Succinimidyl (4′-azidophenyl) 1,3′-dithiopropionate, succinimidyl 4-hydrazinonicotinate acetone hydrazone, N-succinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, N-imidyl 3- (bromoacetamido) propionate, succinimidyl 4-formylbenzoate, succinimidyl 4-hydrazide terephthalate hydrochloride, N-succinimidyl iodoacetate N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, succinimidyl 4- (N-maleimide) Methyl) cyclohexane-1-carboxylate, NHS-PEO2-maleimide, NHS-PEO4-maleimide, NHS-PEO8-maleimide, NHS-PEO12-maleimide, succinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate succinimidyl- 6- (β-maleimidopropionamido) hexanoate, 4-succinimidyloxycarbonylethyl-α- (2-pyridyldithio) toluene Cinimidyl- (4-psoralen-8-yloxy) butyrate, N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate, ethylene glycol bis (sulfo-succinimidyl succinate), N- (ε-maleimidocaproyloxy) Sulfosuccinimide ester, N- (γ-maleimidobutyryloxy) sulfosuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, N- (κ-maleimidoundecanoyloxy) sulfosuccinimide ester, sulfosuccin Imidyl 6- (3 ′-[2-pyridyl-dithio] propionamido) hexanoate, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester, sulfosuccinimidyl (4-azido-salicylami) ) Hexanoate, sulfosuccinimidyl (4-azido-phenyldithio) propionate, sulfosuccinimidyl 2- [7-azido-4-methylcoumarin-3-acetamido] ethyl-1,3'-dithiopropionate Sulfosuccinimidyl-2- (m-azido-o-nitrobenzamido) ethyl, 1,3′-sulfosuccinimidyl 6- (4′-azido-2′-nitrophenylamino) hexanoate, sulfosk Cinimidyl 2- (p-azido-salicylamido) ethyl 1,3′-dithiopropionate, sulfo-NHS- (2-6- [biotinamide] -2- (p-azidobenzamido) hexanoamido) ethyl- 1,3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl (perfluoroazidobenzamido) ethyl 1, 3′-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimido-methyl) cyclohexane-1-carboxylate, sulfosuccinimidyl 4- Examples thereof include (p-maleimidophenyl) butyrate, 1,6-bismaleimidohexane, bis-maleimidoethane, maleimidodiethylene glycol, disuccinimidyl glutarate and the like, but are not limited thereto. Also preferably, the linker-providing agent is capable of binding to the structure of the functional group present in the particle preparation material. These linker imparting agents can be preferably used when the particles are organic silica.

あるいは、別の実施形態では、捕捉剤にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、等を結合させた後、粒子と結合させたものも利用されうる。そのような例が実施例においても例示されており、例えば、マレイミド活性化ニュトラビジン(Maleimide Activated NeutrAvidin;蛋白にマレイミド基を結合させたもの)の粒子への結合も例示されている。またこの捕捉剤とこの粒子との直接会合または結合を行うために蛋白質やリンカーを融合させた捕捉剤もまた利用されうる。したがって、リンカー付与剤を利用する場合、リンカー付与剤をまず粒子に結合させてもよく、まず捕捉剤に結合させてもよいことが理解される。   Alternatively, in another embodiment, a maleimide group, an N-succinimide ester group, an isocyanate group, or the like that is bonded to the scavenger and then bonded to the particles may be used. Such examples are also exemplified in the examples, for example, the binding of maleimide activated neutravidin (Maleimide Activated NeutrAvidin; a protein having a maleimide group bound thereto) to particles. In addition, a capture agent in which a protein or a linker is fused in order to directly associate or bind the capture agent with the particle can also be used. Thus, it is understood that when a linker-providing agent is utilized, the linker-providing agent may be first bound to the particle or first bound to the capture agent.

1つの局面では、本発明は、本発明の捕捉剤結合担体と、ブロッキング剤とを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このアッセイでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。また、ここで使用されるブロッキング剤は、(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)において例示される任意のものが使用されうることが理解される。   In one aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the capture agent-binding carrier of the present invention and a blocking agent. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as a carrier of the present invention. In addition, as the blocking agent used here, it is understood that any of those exemplified in (a carrier including particles having a structure binding a capture agent) can be used.

1つの局面では、本発明は、本発明の捕捉剤結合担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。このアッセイでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。   In one aspect, the present invention provides a two or more washless assay using the capture agent binding carrier of the present invention. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as a carrier of the present invention.

1つの局面では、本発明は、本発明の捕捉剤結合担体を用いる二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。ここで、このアッセイは、(A)本発明の捕捉剤結合担体を提供する工程;(B)ブロッキング剤の存在下でまたは不存在下で、前記捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する。このアッセイでは、本発明の担体、捕捉剤、ブロッキング剤等として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。また、(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)において例示される任意の実施形態が、このアッセイにおいても使用されうることが理解される。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。ブロッキング剤の存在下でなされる場合、本発明のアッセイは、ブロッキングによる影響が従来のアッセイに比べて顕著に低減されているという特徴を有する。また、ある実施形態では、例えば、DNAを用いる場合などでは、ブロッキング剤を用いなくてもウォッシュレスアッセイを達成することができており、このようなアッセイは、従来のアッセイ技術では達成できなかったことであり、この点でも顕著な効果を奏するといえる。したがって、ブロッキング剤の不存在下でなされる形態では、本発明のアッセイは、ウォッシュレスかつブロッキングレスということができる。   In one aspect, the present invention provides a two or more washless assay using the capture agent binding carrier of the present invention. Wherein the assay comprises (A) providing a capture agent binding carrier of the invention; (B) a test substance to which the capture agent specifically binds in the presence or absence of a blocking agent. (C) when the test substance is not labeled, further contact with a labeled agent that specifically binds to the test substance or specific to the test substance A step of contacting a binding agent that specifically binds, and then a further contact with a labeling agent that specifically binds to the binding agent (this step is skipped if there are two steps, steps 3 and 4 And (D) the label bound directly or indirectly to the capture agent binding carrier is detected and detected. The sign The step of determining the amount of test substance in the medium including,. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as the carrier, capture agent, blocking agent, etc. of the present invention. It will also be appreciated that any of the embodiments illustrated in (a carrier comprising particles having a structure that binds a capture agent) can also be used in this assay. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed. When performed in the presence of a blocking agent, the assay of the present invention has the characteristic that the effects of blocking are significantly reduced compared to conventional assays. In some embodiments, for example, when using DNA, a washless assay can be achieved without using a blocking agent, and such an assay could not be achieved by conventional assay techniques. In this respect, it can be said that there is a remarkable effect. Thus, in a form made in the absence of a blocking agent, the assay of the present invention can be said to be washless and blockingless.

本発明のアッセイおよびアッセイキットは、いずれも、定量測定および/または定性測定が可能であることが特徴のひとつであり得、好ましい実施形態では、これらの特徴が利用されうる。   One of the features of the assay and assay kit of the present invention is that they can be quantitatively measured and / or qualitatively measured. In a preferred embodiment, these features can be used.

(ブロッキング部分結合担体)
別の局面において、本発明は、二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と2)捕捉剤と3)ブロッキング部分とを含み、該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、担体を提供する。ここで使用される担体、捕捉剤およびブロッキング部分、リンカーまたはリンカー付与剤、結合様式等は、上記(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)および(捕捉剤結合担体)において記載される任意の実施形態が使用されうることが理解され、ここでブロッキング部分としては本明細書において使用されるブロッキング剤と同様のものが利用されることが理解される。ブロッキング剤は、粒子に結合し一体化した場合ブロッキング部分と呼ばれる。
(Blocking partial binding carrier)
In another aspect, the present invention provides a carrier for achieving washless in a two-step or more assay, comprising 1) particles having a structure for binding a capture agent, 2) a capture agent, and 3) a blocking moiety. In addition, the capture agent and the particles are directly associated or bound, or are linked via a linker, the carrier providing a carrier having a pore volume effective to achieve a washless. The carriers, capture agents and blocking moieties, linkers or linker-providing agents, binding modes, etc. used here are described in the above (carriers containing particles having a structure for binding the capture agents) and (capture agents-binding carriers). It is understood that any embodiment can be used, where it is understood that the blocking moiety may be similar to the blocking agent used herein. A blocking agent is called a blocking moiety when bound to and integrated with particles.

別の局面では、本発明は、本発明のブロッキング部分結合担体を備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キットを提供する。このようなキットはレディーメイドのアッセイキットとして提供されうる。ここで使用される担体、捕捉剤およびブロッキング部分、リンカーまたはリンカー付与剤、結合様式等は、上記(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)および(捕捉剤結合担体)において記載される任意の実施形態が使用されうることが理解され、ここでブロッキング部分としては本明細書において使用されるブロッキング剤と同様のものが利用されることが理解される。   In another aspect, the present invention provides a two-step or more washless assay kit comprising the blocking moiety-binding carrier of the present invention. Such a kit can be provided as a ready-made assay kit. The carriers, capture agents and blocking moieties, linkers or linker-providing agents, binding modes, etc. used here are described in the above (carriers containing particles having a structure for binding the capture agents) and (capture agents-binding carriers). It is understood that any embodiment can be used, where it is understood that the blocking moiety may be similar to the blocking agent used herein.

別の局面では、本発明は、本発明のブロッキング部分結合担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。このアッセイでは、本発明の担体として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。また、使用される担体、捕捉剤およびブロッキング部分、リンカーまたはリンカー付与剤、結合様式等は、上記(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)および(捕捉剤結合担体)において記載される任意の実施形態が使用されうることが理解され、ここでブロッキング部分としては本明細書において使用されるブロッキング剤と同様のものが利用されることが理解される。   In another aspect, the present invention provides a two or more washless assay using the blocking moiety binding carrier of the present invention. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as a carrier of the present invention. In addition, the carrier used, the capture agent and the blocking moiety, the linker or linker-providing agent, the binding mode, and the like are described in the above (carrier including particles having a structure for binding the capture agent) and (capture agent-binding carrier). It is understood that any embodiment can be used, where it is understood that the blocking moiety may be similar to the blocking agent used herein.

さらに別の局面では、本発明は、本発明のブロッキング部分結合担体を用いる二段階以上のウォッシュレスアッセイであって、(A)本発明のブロッキング部分結合担体を提供する工程;(B)前記捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該担体に接触させる工程;(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程(この工程は、2段階であればスキップされるものであり、3段階および4段階を包含するものである)(あるいは、さらに結合薬剤を複数回介在させてもよい。);および(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイを提供する。このアッセイでは、本発明の担体、捕捉剤、ブロッキング剤等として、本明細書に記載の実施形態の任意のものが使用されうることが理解される。また、使用される担体、捕捉剤およびブロッキング部分、リンカーまたはリンカー付与剤、結合様式等は、上記(捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含む担体)および(捕捉剤結合担体)において記載される任意の実施形態が使用されうることが理解され、ここでブロッキング部分としては本明細書において使用されるブロッキング剤と同様のものが利用されることが理解される。好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、工程間に洗浄をしないものである。あるいは、好ましくは、本発明の二段階以上のウォッシュレスアッセイでは、各工程において、前の工程が終了すると直接次に工程を行うことが有利でありうる。ブロッキング剤の存在下でなされる場合、本発明のアッセイは、ブロッキングによる影響が従来のアッセイに比べて顕著に低減されているという特徴を有する。   In yet another aspect, the present invention is a two-step or more washless assay using the blocking moiety-binding carrier of the present invention, comprising (A) providing the blocking moiety-binding carrier of the present invention; (B) said capture Contacting the sample with a sample that contains or appears to contain a test substance to which the agent specifically binds; (C) a labeled agent that specifically binds to the test substance when the test substance is not labeled; Further contacting or contacting with a binding agent that specifically binds to the test substance, and then further contacting with a labeled agent that specifically binds to the binding agent (if this step is in two stages) (Which is skipped and includes steps 3 and 4) (or a binding agent may be further intervened multiple times); and (D) directly on the capture agent-bound carrier. Other detects the label indirectly bound, comprising the steps of determining the amount of said test substance in said sample the detected label, provides a two-stage or more wash-less assay. It will be appreciated that any of the embodiments described herein can be used in this assay as the carrier, capture agent, blocking agent, etc. of the present invention. In addition, the carrier used, the capture agent and the blocking moiety, the linker or linker-providing agent, the binding mode, and the like are described in the above (carrier including particles having a structure for binding the capture agent) and (capture agent-binding carrier). It is understood that any embodiment can be used, where it is understood that the blocking moiety may be similar to the blocking agent used herein. Preferably, the two-step or more washless assay of the present invention does not wash between steps. Alternatively, preferably in the two-step or more washless assay of the present invention, in each step, it may be advantageous to perform the next step directly after the previous step is completed. When performed in the presence of a blocking agent, the assay of the present invention has the characteristic that the effects of blocking are significantly reduced compared to conventional assays.

(例示的な例)
1つの例示的な例では、マイクロサイズの有機シリカ粒子の作製を行う。次に粒子表面上にて行うサンドイッチ反応の検討を行う(図1左)。測定を行うサンプルは比較的安価な蛋白質であるウシ血清アルブミン、一次抗体はモノクローナル抗体、二次抗体はポリクローナル抗体を使用して実施することができる。さらにリゾチーム、グルタチオンS トランスフェラーゼについて実施することができる。サイトカイン等も実施することができる。
(Example)
In one illustrative example, micro-sized organosilica particles are made. Next, the sandwich reaction performed on the particle surface is examined (FIG. 1 left). The sample to be measured can be carried out using bovine serum albumin which is a relatively inexpensive protein, the primary antibody is a monoclonal antibody, and the secondary antibody is a polyclonal antibody. Further, lysozyme and glutathione S transferase can be used. Cytokines and the like can also be performed.

(1)粒子の作製:ビーズアレイ用粒子として直径1〜10μmの粒径の均一な有機シリカ粒子を作製する。方法は既に確立できており、特許文献3等を参照することができる。例示的には、ビーズアレイ用粒子として用いるためマイクロサイズのチオール有機シリカ粒子粒を作製されている。3−メルカプトプロピル−トリメトキシシランを原料として一段階反応にて作製することができることが実証されている。図2 に電子顕微鏡像を示している。平均粒径約3.2μmの均一なサイズの有機シリカ粒子を作製して本発明を実施することができる。   (1) Production of particles: Uniform organic silica particles having a diameter of 1 to 10 μm are produced as beads array particles. A method has already been established, and Patent Document 3 and the like can be referred to. Illustratively, micro-sized thiol organic silica particles are prepared for use as beads array particles. It has been demonstrated that 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane can be produced as a raw material in a one-step reaction. Fig. 2 shows an electron microscope image. The present invention can be carried out by producing uniform-sized organic silica particles having an average particle diameter of about 3.2 μm.

(2)サンドイッチ反応:
(a)一次抗体の結合法
吸着法、化学クロスカップリング剤を用いた方法等、既に数種類の有用な当該分野において公知の任意の方法を使用することができる。当業者は、さらに高感度・測定域の広い条件を検討することができる。
(2) Sandwich reaction:
(A) Primary antibody binding method Several kinds of useful methods already known in the art such as an adsorption method and a method using a chemical cross-coupling agent can be used. A person skilled in the art can examine conditions with higher sensitivity and a wider measurement range.

例えば、チオール有機シリカ粒子を用いて粒子表面への抗体の結合を検討した。粒子の吸着による方法やカップリング剤を用いた方法等が実施されうることが理解される。その例を図3 に示す。4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを用いる方法が例示される。有機シリカ粒子上でのサンドイッチ反応を含む抗原抗体反応が実証されている。また吸着法においても粒子表面上での抗原抗体反応が可能であることも確認されている。
(b)ブロッキング
スキミムルクや市販のブロッキング試薬等を検討することができる。実際にも、スキムミルク、ゼラチン、市販のブロッキング試薬を用いて確認されている。例示的には、一次評価系(図1左)を用いた比較実験の結果より0.25%〜1.0%ブロックエース(市販品)のブロッキングを標準条件と決定されうる。
(c)反応条件
粒子の至適サイズと濃度、二次抗体(検出抗体)の濃度、反応時間、バッファー条件等の検討を行うことができる。使用サンプルの少量化、測定の短時間化の検討も行うことができる。
For example, antibody binding to the particle surface was examined using thiol organosilica particles. It is understood that a method using particle adsorption, a method using a coupling agent, and the like can be implemented. An example is shown in FIG. A method using 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester is exemplified. Antigen-antibody reactions including sandwich reactions on organosilica particles have been demonstrated. It has also been confirmed that the antigen-antibody reaction on the particle surface is possible in the adsorption method.
(B) Blocking skimming rum, a commercially available blocking reagent, etc. can be examined. Actually, it has been confirmed using skim milk, gelatin, and a commercially available blocking reagent. Illustratively, blocking of 0.25% to 1.0% Block Ace (commercially available product) can be determined as a standard condition from the result of a comparative experiment using the primary evaluation system (FIG. 1 left).
(C) Reaction conditions The optimum size and concentration of particles, the concentration of secondary antibody (detection antibody), reaction time, buffer conditions, etc. can be examined. It is also possible to study the use of a small amount of sample and shorten the measurement time.

(3)評価
(a)ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価:抗体の選択
一次評価系(図1左)を確立し、抗体の結合法、ブロッキングの条件検討、抗体の抗原への親和性等の評価を行うことができる。この例では、粒子表面に種々の抗BSA抗体を結合させることができる。抗体はマウス・モノクローナル抗体、ウサギ、ヒツジのポリクローナル抗体など多種検討した。種々の濃度のFITC標識BSAを加えて1時間後、フローサイトメトリーにて測定した。図4に測定結果を示したとおり、BSAの粒子への結合活性は抗体により明確に異なっていた。マウス・モノクローナル抗体(黒)では100ng/mlから10ng/mlまでしか測定できないのに対してウサギ・ポリクローナル抗体(緑)では100ng/mlから2.5ng/mlまで幅広く定量的測定が可能であった。一次評価によりサンドイッチ測定に適した結合活性の高い抗体の選択が可能であった。また本評価は様々な抗原抗体反応の簡単な評価方法として応用可能であると考えられる。
(b)反応時間の検討
一次評価系にて抗原抗体反応の時間依存性を評価することができる。粒子表面にヒツジ・抗BSA抗体を結合させた後、蛍光標識した種々の濃度のFITC標識BSAを加え反応開始し、0.5、1、2時間後、測定した。図4に測定結果を示したとおり、時間依存的に各濃度の蛍光強度の増加が認められた。測定範囲の変化は認められず、短時間測定の可能性を見出すことができた。
(c)反応温度の検討
一次評価系にて抗原抗体反応の温度依存性を評価することができる。粒子表面にヒツジ・抗BSA抗体を結合させた後、蛍光標識した種々の濃度のFITC標識BSAを加え、25℃または37℃で1時間反応後、測定した。各濃度において37℃で反応したものの蛍光強度が高く、濃度依存性も良好であった。
(d)洗浄過程の評価
フローサイトメトリーは少なくとも二つのパラメーター(粒子の散乱光と蛍光)を用いて測定を行うことができる。したがって散乱光によって反応溶液のバックグラウンド蛍光と区別できるため、反応後の洗浄操作なしに測定が可能であると考え検証を行った。結果として洗浄あり・なしで測定範囲に大きな変化は認められなかった。本結果より既存の製品との差別化の目的にて“洗浄なし(ウォッシュレス)”で以下の測定を行った。これらの条件を適宜改変または組み合わせて利用することができる。
(3) Evaluation (a) Primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement: selection of antibody Establishing a primary evaluation system (Fig. 1 left), antibody binding method, blocking condition study, antibody affinity to antigen Etc. can be evaluated. In this example, various anti-BSA antibodies can be bound to the particle surface. Various antibodies such as mouse monoclonal antibodies, rabbit and sheep polyclonal antibodies were examined. One hour after addition of various concentrations of FITC-labeled BSA, measurement was performed by flow cytometry. As shown in FIG. 4, the binding activity of BSA to the particles was clearly different depending on the antibody. The mouse monoclonal antibody (black) can only measure from 100 ng / ml to 10 ng / ml, while the rabbit polyclonal antibody (green) can measure a wide range from 100 ng / ml to 2.5 ng / ml. . The primary evaluation made it possible to select an antibody with high binding activity suitable for sandwich measurement. In addition, this evaluation can be applied as a simple evaluation method for various antigen-antibody reactions.
(B) Examination of reaction time The time dependency of the antigen-antibody reaction can be evaluated in a primary evaluation system. After the sheep / anti-BSA antibody was bound to the particle surface, various concentrations of FITC-labeled BSA with fluorescent labeling were added to start the reaction, and the measurement was performed 0.5, 1, 2 hours later. As shown in the measurement results in FIG. 4, an increase in the fluorescence intensity at each concentration was observed in a time-dependent manner. No change in the measurement range was observed, and the possibility of short-time measurement was found.
(C) Examination of reaction temperature The temperature dependence of the antigen-antibody reaction can be evaluated in a primary evaluation system. After the sheep anti-BSA antibody was bound to the particle surface, various concentrations of FITC-labeled BSA with fluorescent labeling were added, and the reaction was carried out at 25 ° C. or 37 ° C. for 1 hour, followed by measurement. The reaction at 37 ° C. at each concentration showed high fluorescence intensity and good concentration dependency.
(D) Evaluation of Washing Process Flow cytometry can be measured using at least two parameters (particle scattering light and fluorescence). Therefore, since it could be distinguished from the background fluorescence of the reaction solution by the scattered light, it was verified that it could be measured without a washing operation after the reaction. As a result, there was no significant change in the measurement range with and without washing. Based on these results, the following measurements were made with “no wash” for the purpose of differentiation from existing products. These conditions can be modified or combined as appropriate.

4)測定結果
(a)BSAの測定
(サンドイッチ測定)
結合活性の高いウサギ・ポリクローナル抗体とヒツジ・ポリクローナル抗体を用いてのサンドイッチ測定(図1右)を検討した。粒子表面にウサギ・抗BSA抗体を結合させた後、種々の濃度のBSA溶液を加えて反応させた。次にFITC標識ヒツジ・抗BSA抗体を加え反応させた後、測定した。図8・表1(実施例7を参照)に代表的な結果と測定値を示した。50ng/mlから5pg/mlの範囲で定量的測定ができた。また各濃度の測定値(n=3)の変動係数(%CV)は1.5〜5.5%であった。抗原蛋白質の高感度かつ測定域広いサンドイッチ測定に成功した。また本結果以外にBSA濃度が200ng/mlから2fg/mlの範囲で定量的測定ができたことが確認されている(例えば、図10)。またBSA濃度がfg/ml台においても濃度と蛍光の相関を認める結果もあったが再現性の観点からさらなる検討が必要であると判断できることが確認されている。また測定過程において攪拌装置やインキュベーター装置の違いにより同濃度でも蛍光強度に違いが生じるなど、測定時の注意点なども確認されている。
(b)抗BSA抗体の測定(サンドイッチ測定)
抗体を測定する系を検討した。粒子表面にBSAを結合させた後、種々の濃度のウサギ・抗BSA抗体溶液を加えて反応させた。次にPE標識抗ウサギ抗体を加え反応させた後、測定することができる。図8に代表的な結果を示したことが確認されている。200ng/mlから5pg/mlの範囲で定量的測定ができた。抗体蛋白質の高感度かつ測定域の広いサンドイッチ測定法の確立に成功したことが確認されている。
(c)ビオチン化蛋白の測定(サンドイッチ測定)
ビオチン化蛋白を測定する系を確立した。粒子表面にウサギ・抗BSA抗体を結合させた後、種々の濃度のビオチン標識抗ウサギ抗体溶液を加えて反応させた。次にPE標識アビジンを加え反応させた後、測定した。20ng/mlから2pg/mlの範囲で定量的測定ができた。ビオチン化蛋白の抗原抗体反応とアビジンビオチン結合の両方を用いた高感度かつ測定域の広い測定系の確立に成功した。以上の測定結果は全て“洗浄なし”で得られたものである。洗浄ありと比較して測定時間や労力を大幅に軽減することができた。将来的に自動化が可能なアッセイシステムになると考えられる。
4) Measurement results (a) BSA measurement (sandwich measurement)
A sandwich measurement (right in FIG. 1) using a rabbit polyclonal antibody and a sheep polyclonal antibody with high binding activity was examined. After binding the rabbit anti-BSA antibody to the particle surface, BSA solutions of various concentrations were added and reacted. Next, FITC-labeled sheep / anti-BSA antibody was added and reacted, followed by measurement. FIG. 8 and Table 1 (see Example 7) show typical results and measured values. Quantitative measurement was possible in the range of 50 ng / ml to 5 pg / ml. Moreover, the coefficient of variation (% CV) of the measured value (n = 3) of each concentration was 1.5 to 5.5%. We succeeded in sandwich measurement of antigen protein with high sensitivity and wide measurement range. In addition to this result, it was confirmed that quantitative measurement was possible in a BSA concentration range of 200 ng / ml to 2 fg / ml (for example, FIG. 10). In addition, there was a result that a correlation between the concentration and the fluorescence was recognized even when the BSA concentration was in the fg / ml range, but it was confirmed that it could be judged that further examination was necessary from the viewpoint of reproducibility. In addition, precautions at the time of measurement have been confirmed, such as differences in fluorescence intensity even at the same concentration due to differences in stirring devices and incubator devices during the measurement process.
(B) Measurement of anti-BSA antibody (sandwich measurement)
A system for measuring antibodies was examined. After binding BSA to the particle surface, various concentrations of rabbit anti-BSA antibody solutions were added and reacted. Next, PE-labeled anti-rabbit antibody can be added and reacted, and then measured. It has been confirmed that a typical result is shown in FIG. Quantitative measurement was possible in the range of 200 ng / ml to 5 pg / ml. It has been confirmed that we have succeeded in establishing a sandwich assay with high sensitivity and a wide measurement range for antibody proteins.
(C) Biotinylated protein measurement (sandwich measurement)
A system for measuring biotinylated protein was established. After binding the rabbit / anti-BSA antibody to the particle surface, various concentrations of biotin-labeled anti-rabbit antibody solutions were added and reacted. Next, PE-labeled avidin was added and reacted, and then measured. Quantitative measurement was possible in the range of 20 ng / ml to 2 pg / ml. We have succeeded in establishing a highly sensitive and wide measuring system using both the antigen-antibody reaction of biotinylated protein and avidin biotin binding. All the above measurement results were obtained without “cleaning”. Compared with cleaning, the measurement time and labor can be greatly reduced. It will be an assay system that can be automated in the future.

本発明は、好ましい実施形態において、A)高感度化、B)測定範囲の拡大なども行うことができる。   In a preferred embodiment, the present invention can perform A) high sensitivity, B) expansion of the measurement range, and the like.

A)高感度化:
1)抗体の結合法:抗体により適切な結合法は異なる。既に確立した方法を基本に検討を進めることができる。測定サンプルを蛍光標識し、一次抗体の結合と抗体活性、ならびにブロッキングの効果を評価することができる(一次評価(二段階アッセイ)、図1左)。pg/ml以下の検出が可能なものについて研究を進めることができる。
2)抗体の親和性:購入する抗体の特性による。上記の一次評価を行うことにより効率の良い検討が可能である。
3)ブロッキング方法:非特異結合を抑制し、測定時のバックグラウンドの低下に重要である。試薬の検索研究を行うことができる。一次評価で効率よく検討を進めることができる。
A) High sensitivity:
1) Antibody binding method: The appropriate binding method varies depending on the antibody. The study can proceed based on the already established method. The measurement sample can be fluorescently labeled to evaluate the binding and antibody activity of the primary antibody and the effect of blocking (primary evaluation (two-step assay), FIG. 1 left). Research can be conducted on those capable of detecting pg / ml or less.
2) Antibody affinity: depends on the characteristics of the antibody to be purchased. Efficient study is possible by performing the above primary evaluation.
3) Blocking method: It is important for suppressing non-specific binding and reducing the background during measurement. Retrieval research of reagents can be conducted. It is possible to proceed efficiently with the primary evaluation.

B)測定域の拡大:
1)粒子サイズ:本発明では、約5μmの粒子が例示されるがこれ以外の粒子も使用することができる。ビーズアレイにおける有機シリカ粒子の至適サイズを検討することができる。
2)反応条件:反応時間・温度・攪拌などの条件を検討することができる。
3)その他:抗体濃度の検討等は通常のELISAと同様と考えられ、当業者は適宜設計することができる。プレート上での反応と液中のビーズ上での反応系は異なった反応速度を示した場合は、適宜調整することができる。
B) Expansion of measurement area:
1) Particle size: In the present invention, particles of about 5 μm are exemplified, but other particles can also be used. The optimum size of the organic silica particles in the bead array can be studied.
2) Reaction conditions: Conditions such as reaction time, temperature, and stirring can be examined.
3) Others: Examination of antibody concentration and the like is considered to be the same as that of ordinary ELISA, and those skilled in the art can appropriately design. If the reaction system on the plate and the reaction system on the beads in the liquid show different reaction rates, they can be adjusted appropriately.

本発明において、一段階検出においてpg/mlオーダーの検出が得られている。上記のポイントにおいて至適条件を検討することにより、目標を達成できる可能は高い。研究成果をふまえてサイトカイン、CRPなど生物医学的に重要な分子のビーズアレイを作製することができる。   In the present invention, detection in the order of pg / ml is obtained in one-step detection. It is highly possible that the goal can be achieved by examining the optimum conditions at the above points. Based on the research results, a bead array of biologically important molecules such as cytokines and CRP can be produced.

本発明では、有機シリカ粒子を用いて製品化されたビーズアレイと同等の、数pg/ml から数百ng/mlの範囲の定量的測定を行うことができることが実証される。またBSA 抗原蛋白の測定のほか、加えて抗体、ビオチン化蛋白の高感度かつ範囲の広い測定も行いうることが実証されている。本発明において有機シリカ粒子を用いたビーズアッセイの性能が商品化されているビーズと同等であることが確認されている。本発明では実施例において例示されているように、BSAを中心とした反応系にて検討を進めることができているがこれに限定されない。   In the present invention, it is demonstrated that quantitative measurement in the range of several pg / ml to several hundred ng / ml can be performed, which is equivalent to a bead array produced using organic silica particles. In addition to the measurement of BSA antigen protein, it has been demonstrated that in addition to this, measurement of antibodies and biotinylated proteins can be performed with high sensitivity and a wide range. In the present invention, it has been confirmed that the performance of a bead assay using organic silica particles is equivalent to that of commercially available beads. In the present invention, as exemplified in the examples, the investigation can be carried out in a reaction system centered on BSA, but is not limited thereto.

本発明では、得られた研究成果は有機シリカ粒子上において抗原抗体反応によるサンドイッチ測定が可能であることを示しており、ビーズアッセイ用粒子としての展開が確実となった。本発明はまた、マルチプレックスアッセイに向けた粒子の多重蛍光化を行うことができる。さらに多重蛍光化を行った粒子においてもサンドイッチ測定にも応用しうる。   In the present invention, the obtained research results show that sandwich measurement by antigen-antibody reaction is possible on organic silica particles, and development as beads assay particles has been ensured. The present invention can also perform multiplex fluorescence of particles for multiplex assays. Furthermore, it can be applied to sandwich measurement even with particles subjected to multiple fluorescence.

(参照文献)
以下に、本発明の実施において参酌しうる文献を列挙する。
(References)
The following is a list of documents that can be considered in the implementation of the present invention.

本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Current protocols in immunology (John Wiley & Sons, Inc)、Current protocols in Cytometry (John Wiley & Sons, Inc)、Current protocols in Protein science (John Wiley & Sons, Inc)、Current protocols in Molecular biology (John Wiley & Sons, Inc)、Current protocols in nucleic acid chemistry (John Wiley & Sons, Inc), Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press)などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。   Molecular biological techniques, biochemical techniques, and microbiological techniques used in the present specification are well known and commonly used in the art. For example, Current protocols in immunology (John Wiley & Sons, Inc) , Current protocols in Cytometry (John Wiley & Sons, Inc), Current protocols in Protein science (John Wiley & Sons, Inc), Current protocols in Molecular biology (John Wiley & Sons, Inc), Current protocols in nucleic acid chemistry (John Wiley & Sons, Inc., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press), etc., which are incorporated herein by reference in their entirety, which may be relevant.

本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。   References such as scientific literature, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety to the same extent as if each was specifically described.

以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。   The present invention has been described with reference to the preferred embodiments for easy understanding. In the following, the present invention will be described based on examples, but the above description and the following examples are provided only for the purpose of illustration, not for the purpose of limiting the present invention. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the embodiments or examples specifically described in the present specification, but is limited only by the scope of the claims.

以下に実施例を提供する。この実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供されるものではない。   Examples are provided below. This example is provided for illustrative purposes only, and is not intended to limit the invention.

(実施例1:粒子の製造例)
(製造例A)
95%メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS)100μlに、イソプロパノール溶液700μl、および28重量%アンモニア水溶液300μlを添加混合し、100℃で3時間、反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄する。洗浄は遠心にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察したところ、例えば、平均粒径約3500nm、サイズ制御率約17%であり、良好なサイズ制御下での粒子の作製が確認される。
(Example 1: Example of production of particles)
(Production Example A)
To 100 μl of 95% mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS), 700 μl of isopropanol solution and 300 μl of 28 wt% aqueous ammonia solution are added and mixed, and reacted at 100 ° C. for 3 hours. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets are washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) were stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope. For example, the average particle size was about 3500 nm, the size control rate was about 17%, and the size was good. Production of particles under control is confirmed.

(製造例B)
80% メルカプトプロピルトリメトエトキシシラン(MPES)20μlに、イソプロパノール溶液490μl、および28重量%アンモニア水溶液490μlを添加混合し、99℃で3時間、反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄する。洗浄は遠心にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察したところ、例えば、平均粒径約900nm、サイズ制御率約23%であり、良好なサイズ制御下での粒子の作製が確認される。
(Production Example B)
To 20 μl of 80% mercaptopropyltrimethethoxysilane (MPES), 490 μl of isopropanol solution and 490 μl of 28 wt% aqueous ammonia solution are added and mixed, and reacted at 99 ° C. for 3 hours. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets are washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) were stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope. For example, the average particle size was about 900 nm, the size control rate was about 23%, and the good size Production of particles under control is confirmed.

(実施例2:粒子の細孔容量の測定例)
実施例1の製造例Bにて製造した粒子をベックマン・コールターの比表面積細孔分布測定装置SA3100にてガス吸着法を用いて測定した。比表面積は4.816m/cm、全細孔容量は0.0159cm/gであった。
(Example 2: Measurement example of pore volume of particles)
The particles produced in Production Example B of Example 1 were measured by a gas adsorption method using a Beckman Coulter specific surface area pore distribution measuring device SA3100. The specific surface area was 4.816 m 2 / cm 2 and the total pore volume was 0.0159 cm 3 / g.

(実施例3:粒子表面への捕捉剤の結合)
(実施例3−1)
実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子2mgに0.5M 4−マレイミド酪酸 N−スクシンイミジルエステルを20μlを加えて25℃にて2時間反応を行った。遠心分離による洗浄を行い、未反応の0.5M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを除去した。本粒子は表面にN−スクシンイミジルエステルを有する粒子となった。ウサギ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bエチル)100μgと25℃にて3時間、反応させた。遠心分離による洗浄を行い、未反応の抗体の除去を行った。なおこの操作では、操作によっては、細孔容量は実質的に変動しないものと思われる。
(Example 3: Binding of capture agent to particle surface)
(Example 3-1)
20 μl of 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester was added to 2 mg of the thiol organic silica particles produced in Example 1 and reacted at 25 ° C. for 2 hours. Washing by centrifugation was performed to remove unreacted 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester. The particles became particles having N-succinimidyl ester on the surface. The mixture was reacted with 100 μg of rabbit anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (B ethyl) at 25 ° C. for 3 hours. The unreacted antibody was removed by washing by centrifugation. In this operation, it is considered that the pore volume does not substantially vary depending on the operation.

(実施例3−2)
実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子2mgに0.5M 4−マレイミド酪酸 N−スクシンイミジルエステルを20μlを加えて25℃にて2時間反応を行った。遠心分離による洗浄を行い、未反応の0.5M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを除去した。ヒツジ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl)100μgと25℃にて3時間、反応させた。遠心分離による洗浄を行い、未反応の抗体の除去を行った。なおこの操作では、操作によっては、細孔容量は実質的に変動しない。
(Example 3-2)
20 μl of 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester was added to 2 mg of the thiol organic silica particles produced in Example 1 and reacted at 25 ° C. for 2 hours. Washing by centrifugation was performed to remove unreacted 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester. Reaction was performed with 100 μg of sheep anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl) at 25 ° C. for 3 hours. The unreacted antibody was removed by washing by centrifugation. In this operation, the pore volume does not substantially vary depending on the operation.

(実施例3−3)
実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子2mgに0.5M 4−マレイミド酪酸 N−スクシンイミジルエステルを20μlを加えて25℃にて2時間反応を行った。遠心分離による洗浄を行い、未反応の0.5M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを除去した。ウシ血清アルブミン(BSA)(Sigma)100μgと25℃にて4時間、反応させた。遠心分離による洗浄を行い、未反応のBSAの除去を行った。なおこの操作では、操作によっては、細孔容量は実質的に変動しない。
(Example 3-3)
20 μl of 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester was added to 2 mg of the thiol organic silica particles produced in Example 1 and reacted at 25 ° C. for 2 hours. Washing by centrifugation was performed to remove unreacted 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester. Reaction was performed with 100 μg of bovine serum albumin (BSA) (Sigma) at 25 ° C. for 4 hours. Washing by centrifugation was performed to remove unreacted BSA. In this operation, the pore volume does not substantially vary depending on the operation.

(実施例3−4)
メルカプトプロピルトリエトキシシラン(MPES)で製造したチオール有機シリカ粒子 2mg にNetravidinを2mg に2.5 mg/ml マレイミド活性化ニュトラビジン(Maleimide Activated NeutrAvidin;Pierce社) を760μlを加えて25度にて2時間反応を行った。遠心分離洗浄を行い、未反応のMaleimide Activated NeutrAvidinを除去した。なおこの操作では、操作によっては、細孔容量は実質的に変動しない。
(Example 3-4)
2 mg of thiol organosilica particles prepared with mercaptopropyltriethoxysilane (MPES), 2 mg of Netavidin, 2.5 mg / ml of maleimide activated neutravidin (Maleimide Activated NeutrAvidin; Pierce) and 25 ° C. for 2 hours Reaction was performed. Centrifugation washing was carried out to remove unreacted Maleimide Activated NeutrAvidin. In this operation, the pore volume does not substantially vary depending on the operation.

(実施例3−5:粒子表面に捕捉剤を結合する実験例)
粒子表面に捕捉剤を結合する実験方法例としては以下を行った。
(Example 3-5: Experimental example for binding a capture agent to the particle surface)
The following was performed as an example of an experimental method for binding the capture agent to the particle surface.

(1)有機シリカ粒子(平均粒径3,500nm)の乾燥重量を測定する。41.91mgであった。有機シリカ粒子を粒子の比重 2.3g/mlとし、8.12×10個の粒子が存在している。蒸留水に分散させた。 (1) The dry weight of the organic silica particles (average particle size 3,500 nm) is measured. It was 41.91 mg. The organic silica particles have a specific gravity of 2.3 g / ml, and there are 8.12 × 10 8 particles. Dispersed in distilled water.

(2)(1)の後、次にリンカー付与剤(マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル)を結合させた。   (2) After (1), a linker-imparting agent (maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester) was then bound.

(3)次に捕捉剤(抗体、抗CD20抗体(リッキサン))を結合させ、粒子を洗浄した後、乾燥し重量を測定した。(3)と(1)との重量差が捕捉剤(抗体)結合量となるところ、これを測定したところ、0.23mgの増加があった。抗体の分子量150kDaとして計算した場合、粒子1 mgあたり7.43x1012個の抗体分子、一粒子あたり3.83x10個の抗体分子が結合したことになる。1平方nmあたり0.010個の抗体(約100平方nmあたりに一個の抗体)の結合を認めた。 (3) Next, a capture agent (antibody, anti-CD20 antibody (Rixan)) was bound, the particles were washed, dried and weighed. When the weight difference between (3) and (1) is the binding amount of the capture agent (antibody), and this was measured, there was an increase of 0.23 mg. When the molecular weight of the antibody is calculated as 150 kDa, 7.43 × 10 12 antibody molecules per 1 mg of particle and 3.83 × 10 5 antibody molecules per particle are bound. Binding of 0.010 antibodies per square nm (one antibody per approximately 100 square nm) was observed.

(4)次にブロッキング剤を結合させ、乾燥し重量を測定した。(3)との重量差がブロッキング剤結合量となるところ、2.7mgの増加があった(粒子1mgあたり0.064mgの結合)。洗浄操作を行った場合、重量差は0.12mgの増加となり粒子1mgあたり0.003mgの結合しか認められなかった。ブロッキング剤は粒子や抗体蛋白との結合は緩やかであり、この緩やかな結合も無洗浄とブロッキング効果に働いていると考えられる。   (4) Next, a blocking agent was bound, dried and weighed. When the weight difference from (3) was the binding amount of the blocking agent, there was an increase of 2.7 mg (0.064 mg of binding per 1 mg of particles). When the washing operation was performed, the weight difference increased by 0.12 mg, and only 0.003 mg of binding per 1 mg of particles was observed. The blocking agent is loosely bound to the particles and antibody protein, and this gentle binding is considered to work for no washing and blocking effect.

また、リンカー付与剤を使用せず吸着による粒子への蛋白質の結合量を測定すると、0.35 mgの増加があり、抗CD20抗体(リッキサン)では粒子1 mgあたり2.58x1013個の抗体分子、一粒子あたり1.33x10個の抗体分子、粒子表面積1平方nmあたり0.035個の抗体(約28.6平方nmあたりに一個の抗体)の結合を認めた。 In addition, when the amount of protein bound to the particles by adsorption without using a linker-imparting agent was measured, there was an increase of 0.35 mg, and with anti-CD20 antibody (Rixan), 2.58 × 10 13 antibody molecules, 1 Binding of 1.33 × 10 6 antibody molecules per particle, 0.035 antibodies per square nm particle surface area (one antibody per approximately 28.6 square nm) was observed.

BSA(分子量66kDa)にてリンカーを使用せず吸着による粒子への蛋白質の結合量を測定すると、粒子1 mgあたり3.77x1014個の蛋白質分子、、一粒子あたり1.95x10個のBSA分子の結合、粒子表面積1平方nmあたり0.506個のBSA(約2平方nmあたりに一個のBSA)の結合を認めた。 When the amount of protein binding to the particles by adsorption is measured without using a linker with BSA (molecular weight 66 kDa), 3.77 × 10 14 protein molecules per 1 mg particle, 1.95 × 10 7 BSA molecules per particle Bonding of 0.506 BSA per square nm of particle surface area (one BSA per approximately 2 square nm) was observed.

リンカーの有無に関わらず大量の捕捉剤を粒子の表面に結合することができた。捕捉剤の表面電位、表面の官能基、二次構造、三次構造、などの特性や、粒子に結合する方法により捕捉剤の結合活性が変化することが知られている。本実施例の結果から、有機シリカ粒子と捕捉剤の結合においては吸着、リンカーによる結合など必要に応じて変更することができることが理解される。   A large amount of scavenger could be attached to the particle surface with or without a linker. It is known that the binding activity of the capture agent varies depending on characteristics such as the surface potential of the capture agent, surface functional groups, secondary structure, and tertiary structure, and the method of binding to the particles. From the results of this example, it is understood that the binding between the organic silica particles and the scavenger can be changed as necessary, such as adsorption or binding by a linker.

(実施例4:ブロッキング試薬の検討とブロッキングインデックス(A):
実施例4では、ブロッキング試薬の検討とブロッキングインデックスの測定を行った。
(Example 4: Examination of blocking reagent and blocking index (A):
In Example 4, the blocking reagent was examined and the blocking index was measured.

この実施例では、スキムミルク、ゼラチン、市販のブロッキング試薬を用いて検討を行った。一次評価系(図1左)を用いた比較実験を行った。   In this example, examination was performed using skim milk, gelatin, and a commercially available blocking reagent. A comparative experiment using the primary evaluation system (left in FIG. 1) was conducted.

実施例1で調製した2mg/mlのチオール有機シリカ粒子5μlに種々の希釈を行った各種ブロッキング剤(4.0%ブロックエース、5%スキムミルク・リン酸緩衝液(PBS)、2.5%ゼラチン・リン酸緩衝液)5μlを加え、良く撹拌した後、FITC標識BSAと30分反応させた後、PBS 300μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定し、粒子に結合したFITC標識BSAの蛍光を測定し、以下の方法でブロッキングインデックス(Blocking Index:BI)を算出した。   Various blocking agents (4.0% Block Ace, 5% skim milk / phosphate buffer (PBS), 2.5% gelatin) prepared by various dilutions in 5 μl of 2 mg / ml thiol organosilica particles prepared in Example 1・ Phosphate buffer solution) Add 5 μl, stir well, react with FITC-labeled BSA for 30 minutes, add 300 μl of PBS, stir, measure by flow cytometry, and measure the fluorescence of FITC-labeled BSA bound to the particles. It measured and the blocking index (Blocking Index: BI) was computed with the following method.

ブロッキングインデックス(Blocking Index:BI)=
((ブロッキング処理なし粒子蛍光)−(ブロッキング処理あり粒子蛍光))
/(ブロッキング処理なし粒子蛍光)×100(%)。
Blocking index (BI) =
((Particle fluorescence without blocking treatment)-(Particle fluorescence with blocking treatment))
/ (Particle fluorescence without blocking treatment) × 100 (%).

(結果)
以下の表に、蛍光強度およびブロッキングインデックスの結果を示す。
(result)
The following table shows the results of fluorescence intensity and blocking index.

以上の表に記載されるように、最終濃度0.125%〜2.0%のブロックエース、0.313%〜2.5%スキムミルクを含むリン酸緩衝液にてBIが99%以上、0.15%〜1.25%ゼラチンを含むリン酸緩衝液にてBIが95%以上であった。   As described in the above table, the BI is 99% or more in a phosphate buffer containing 0.125% to 2.0% block ace and 0.313% to 2.5% skim milk. The BI was 95% or more in a phosphate buffer containing 15% to 1.25% gelatin.

(比較例1:ブロッキング試薬の検討とブロッキングインデックス(B):(比較例))
実施例1で製造した2mg/mlのチオール有機シリカ粒子5μlに各種ブロッキング剤(0.16%ブロックエース・リン酸緩衝液、0.2%スキムミルク・リン酸緩衝液)5μlを加え、良く撹拌した後、PBS 300μlを加え希釈を行った。50μg/ml FITC標識ヒツジ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl)、30μlと30分反応させた後、フローサイトメトリーで粒子のFITC蛍光を測定し、ブロッキングインデックス(Blocking Index:BI)を算出した。
(Comparative example 1: Examination of blocking reagent and blocking index (B): (comparative example))
Various blocking agents (0.16% Block Ace / Phosphate Buffer, 0.2% Skim Milk / Phosphate Buffer) 5 μl were added to 5 μl of 2 mg / ml thiol organic silica particles produced in Example 1 and stirred well. Thereafter, 300 μl of PBS was added for dilution. After reacting with 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl) and 30 μl for 30 minutes, the FITC fluorescence of the particles was measured by flow cytometry, and the blocking index (Blocking Index: BI) was calculated. .

(結果)
以下の表に、蛍光強度およびブロッキングインデックスの結果を示す。
(result)
The following table shows the results of fluorescence intensity and blocking index.

同様にBio−radのBio−Plex COOHビーズ表面にウサギ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl)を結合させた。方法はBio−rad社のプロトコールに従いBio−Plexアミンカップリングキット、ProteOnアミンカップリングキットを使用し行った。   Similarly, a rabbit anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl) was bound to the surface of Bio-rad Bio-Plex COOH beads. The method was performed using Bio-Plex amine coupling kit and ProteOn amine coupling kit according to the protocol of Bio-rad.

ウサギ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体を表面に結合したBio−Plex COOHビーズ(約1.25×10個)5μlに対して4%ブロックエース1μlを加え、良く撹拌した後、PBS 300μlを加え希釈を行った。50μg/ml FITC標識ヒツジ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl),30μlと30分反応させた後、フローサイトメトリーで粒子のFITC蛍光を測定し、ブロッキングインデックス (Blocking Index:BI)を算出した。 Add 1 μl of 4% Block Ace to 5 μl of Bio-Plex COOH beads (approx. 1.25 × 10 7 ) to which the surface of a rabbit anti-bovine serum albumin (BSA) antibody is bound, and after stirring well, add 300 μl of PBS. Dilution was performed. After reacting with 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl), 30 μl for 30 minutes, the FITC fluorescence of the particles was measured by flow cytometry, and the blocking index (Blocking Index: BI) was calculated. .

(結果)
以下の表に、蛍光強度およびブロッキングインデックスの結果を示す。
(result)
The following table shows the results of fluorescence intensity and blocking index.

また3回遠心洗浄を行った後の蛍光強度は833であり、BIは50.3%であった。 Further, the fluorescence intensity after centrifugal washing three times was 833, and BI was 50.3%.

以上の表の結果にあるように、チオール有機シリカ粒子はブロッキング効率が高く、Bio−Plex COOHビーズと比較しBIに大きな差が認められた。   As shown in the results of the above table, the thiol organosilica particles have a high blocking efficiency, and a large difference in BI was observed compared to the Bio-Plex COOH beads.

(実施例5:(a)ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価(二段階アッセイ):抗体の結合活性の比較)
本実施例では、ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価(二段階アッセイ)を行い、抗体の結合活性の比較を行った。
(Example 5: (a) Primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement (two-step assay): comparison of antibody binding activity)
In this example, primary evaluation (two-step assay) of bovine serum albumin (BSA) measurement was performed, and antibody binding activities were compared.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子表面に以下の抗BSA抗体を結合させた。
ポリクローナル抗体
・ウサギ (Bethyl,A10−127A)
・ヒツジ (Bethyl,A10−113A)
・ウサギ (INTER−CELL AG7140)
マウス・モノクローナル抗体
・25G7抗体(AbbiotecTM250417)
結合方法は以下のとおりである。
The following anti-BSA antibodies were bound to the surface of the thiol organosilica particles produced in Example 1.
Polyclonal antibody / rabbit (Bethyl, A10-127A)
・ Sheep (Bethyl, A10-113A)
・ Rabbit (INTER-CELL AG7140)
Mouse monoclonal antibody / 25G7 antibody (Abbiotec 250417)
The coupling method is as follows.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子2mgに0.5M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを20μlを加えて25℃にて2時間反応を行った。遠心分離による洗浄を行い、未反応の0.5M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを除去した。上記抗体100μgと25℃にて3時間、反応させた。遠心分離による洗浄を行い、未反応の抗体の除去を行った。   20 μl of 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester was added to 2 mg of the thiol organic silica particles produced in Example 1 and reacted at 25 ° C. for 2 hours. Washing by centrifugation was performed to remove unreacted 0.5M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester. The antibody was reacted with 100 μg of the above at 25 ° C. for 3 hours. The unreacted antibody was removed by washing by centrifugation.

実施例1において製造したチオール有機シリカ粒子に抗BSA抗体を結合させた、抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を 5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(2.6ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識BSA50μlを加えて1時間後、フローサイトメトリーにて測定した。   After adding 5 μl of 0.8% BlockAce PBS solution to 5 μl of anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles in which anti-BSA antibody was bound to the thiol organic silica particles produced in Example 1, various concentrations were added. 50 μl of FITC-labeled BSA (2.6 ng / ml to 5000 ng / ml) was added, and measurement was performed by flow cytometry after 1 hour.

結果を図4に示す。   The results are shown in FIG.

図4に測定結果を示したとおり、抗体とBSAとの結合活性が評価できた。マウス・モノクローナル抗体(25G7抗体(AbbiotecTM))(●印)では100ng/mlから10ng/mlまでしか測定できないのに対してウサギ・ポリクローナル抗体(Bethyld)(×印)では100ng/mlから2.5pg/mlまで幅広く定量的測定が可能であった。一次評価によりサンドイッチ測定に適した結合活性の高い抗体の選択が可能であった。また本評価は様々な抗原抗体反応の簡単な評価方法として応用可能であると考えられる。BSAが結合した粒子の模式図を、図5に示す。 As shown in FIG. 4, the binding activity between the antibody and BSA could be evaluated. The mouse monoclonal antibody (25G7 antibody (Abbiotec )) (marked with ●) can only measure from 100 ng / ml to 10 ng / ml, whereas the rabbit polyclonal antibody (Bethyld) (marked with x) has a capacity of 100 ng / ml to 2. A wide range of quantitative measurements was possible up to 5 pg / ml. The primary evaluation made it possible to select an antibody with high binding activity suitable for sandwich measurement. In addition, this evaluation can be applied as a simple evaluation method for various antigen-antibody reactions. A schematic diagram of the particles to which BSA is bound is shown in FIG.

(実施例6:(b)ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価:反応時間の検討)
本実施例では、ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価を行った。本実施例では、反応時間を検討した。
(Example 6: (b) Primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement: examination of reaction time)
In this example, primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement was performed. In this example, the reaction time was examined.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にヒツジ抗BSA抗体を結合させた、ヒツジ抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(2.6ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識BSA50μlを加えて0.5、1、2時間後、PBS200μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定した。   After 5 μl of a 0.8% BlockAce PBS solution was added to 5 μl of sheep anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles in which sheep anti-BSA antibody was bound to the thiol organic silica particles prepared in Example 1, After addition of 50 μl of FITC-labeled BSA at a concentration of 2.6 ng / ml to 5000 ng / ml, 0.5 μl, 1 and 2 hours later, 200 μl of PBS was added and stirred, followed by flow cytometry.

図6に測定結果を示したとおり、時間依存的に各濃度の蛍光強度の増加が認められた。測定範囲の変化は認められず、短時間測定の可能性を見出すことができた。   As shown in FIG. 6, the increase in fluorescence intensity at each concentration was recognized in a time-dependent manner. No change in the measurement range was observed, and the possibility of short-time measurement was found.

また、フローサイトメトリーで測定前に反応液の希釈(20倍から50倍、あるいはそれ以上またはそれ以下)を行うことにより装置が要求する測定に必要な容量を確保できるのみではなく、希釈によりバックグラウンドを低下させる効果も期待できる。   In addition, by diluting the reaction solution (20 to 50 times, or more or less) before measurement by flow cytometry, not only can the volume required for the measurement required by the instrument be secured, but also the back-up by dilution. The effect of lowering the ground can also be expected.

(実施例6:(c) ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価: 反応温度の検討)
本実施例では、ウシ血清アルブミン(BSA)測定の一次評価を行った。本実施例では、反応温度を検討した。
(Example 6: (c) Primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement: examination of reaction temperature)
In this example, primary evaluation of bovine serum albumin (BSA) measurement was performed. In this example, the reaction temperature was examined.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にヒツジ抗BSA抗体を結合させた、ヒツジ抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(2.6ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識BSA300μlを加えて25℃または37℃で1時間後反応後、フローサイトメトリーで測定した。   After adding 5 μl of a 0.8% BlockAce PBS solution to 5 μl of sheep anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles in which sheep anti-BSA antibody was bound to the thiol organic silica particles prepared in Example 1, Of FITC-labeled BSA at a concentration of 2.6 ng / ml to 5000 ng / ml was added, and after 1 hour of reaction at 25 ° C. or 37 ° C., measurement was performed by flow cytometry.

結果を図7に示す。   The results are shown in FIG.

図7に示すように、各濃度において37℃で反応した方が全般的に蛍光強度が高く、濃度依存性も良好であった。   As shown in FIG. 7, the reaction at 37 ° C. at each concentration generally showed higher fluorescence intensity and better concentration dependency.

(実施例7:a)BSAの測定(サンドイッチ測定))
本実施例では、サンドイッチアッセイでの測定を実施した。
(Example 7: a) Measurement of BSA (sandwich measurement))
In this example, measurement was performed by sandwich assay.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にウサギ抗BSA抗体を結合させたウサギ抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(5pg/ml〜50ng/ml)のBSA・PBS溶液300μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに50μg/ml FITC標識ヒツジ抗BSA抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。   After adding 5 μl of a 0.8% BlockAce PBS solution to 5 μl of rabbit anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles in which a rabbit anti-BSA antibody was bound to the thiol organic silica particles produced in Example 1, 300 μl of BSA / PBS solution having a concentration (5 pg / ml to 50 ng / ml) was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-BSA antibody / PBS solution (50 μl) was added without performing the washing operation, and the mixture was reacted for 1 hour, followed by measurement by flow cytometry without washing.

図8および表1に結果を示す。   The results are shown in FIG. 8 and Table 1.

図8および表1に示すように、50ng/mlから5pg/mlの範囲で定量的測定ができた。また各濃度の測定値(n=3)の変動係数(%CV)は1.5〜5.5%であった。抗原蛋白質の高感度かつ測定域広いサンドイッチ測定に成功した。図9に、本実施例のサンドイッチアッセイ(三段階アッセイ)の模式図を示す。   As shown in FIG. 8 and Table 1, quantitative measurement was possible in the range of 50 ng / ml to 5 pg / ml. Moreover, the coefficient of variation (% CV) of the measured value (n = 3) of each concentration was 1.5 to 5.5%. We succeeded in sandwich measurement of antigen protein with high sensitivity and wide measurement range. FIG. 9 shows a schematic diagram of the sandwich assay (three-stage assay) of this example.

(実施例8:b) 抗BSA抗体の測定(サンドイッチ測定))
本実施例では、サンドイッチアッセイでの測定の別の例を実施した。
(Example 8: b) Measurement of anti-BSA antibody (sandwich measurement))
In this example, another example of measurement in a sandwich assay was performed.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にBSAを結合させたBSA結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(2pg/ml〜200ng/ml)のウサギ抗BSA抗体・PBS溶液300μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに4μg/ml R−フィコエリトリン(PE)標識抗ウサギIgG抗体・PBS溶液30μlを加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。   5 μl of 0.8% BlockAce in PBS was added to 5 μl of BSA-bound thiol organosilica particles obtained by binding BSA to the thiol organosilica particles produced in Example 1, and after stirring well, various concentrations (from 2 pg / ml to 200 ng / ml) of rabbit anti-BSA antibody / PBS solution (300 μl) was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 30 μl of 4 μg / ml R-phycoerythrin (PE) -labeled anti-rabbit IgG antibody / PBS solution was added and reacted for 1 hour without washing, and then measurement was performed by flow cytometry without washing.

図10に結果を示す。   The results are shown in FIG.

図10に示すように、200ng/mlから2pg/mlの範囲で定量的測定ができた。抗体蛋白質の高感度かつ測定域の広い測定が可能であった。   As shown in FIG. 10, quantitative measurement was possible in the range of 200 ng / ml to 2 pg / ml. It was possible to measure antibody protein with high sensitivity and wide measurement range.

(実施例9:c) ビオチン化蛋白の測定(サンドイッチ測定))
本実施例では、サンドイッチアッセイでの測定の別の例を実施した。
(Example 9: c) Measurement of biotinylated protein (sandwich measurement))
In this example, another example of measurement in a sandwich assay was performed.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にウサギ抗BSA抗体を結合させたウサギ抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(2pg/ml〜20ng/ml)のビオチン標識ウサギIgG抗体・PBS溶液300μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに10μg/ml R−フィコエリトリン(PE)標識ストレプトアビジン30μlを加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。   After adding 5 μl of a 0.8% BlockAce PBS solution to 5 μl of rabbit anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles in which a rabbit anti-BSA antibody was bound to the thiol organic silica particles produced in Example 1, 300 μl of a biotin-labeled rabbit IgG antibody / PBS solution at a concentration (2 pg / ml to 20 ng / ml) was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 30 μl of 10 μg / ml R-phycoerythrin (PE) -labeled streptavidin was added and allowed to react for 1 hour without washing, and then measurement was performed by flow cytometry without washing.

結果を図11に示す。   The results are shown in FIG.

図11に示すように、20ng/mlから2pg/mlの範囲で定量的測定ができた。図12に、本実施例のサンドイッチアッセイの模式図を示す。   As shown in FIG. 11, quantitative measurement was possible in the range of 20 ng / ml to 2 pg / ml. FIG. 12 shows a schematic diagram of the sandwich assay of this example.

図12AはBD FACSCaliburTM フローサイトメーターでの測定所見である。測定条件は以下の通りである。 FIG. 12A is a measurement finding on a BD FACSCalibur flow cytometer. The measurement conditions are as follows.

使用したサイトメーターのタイプは、FACSCaliburである。検出器・増幅器等の詳細なパラメータについては、以下の表のとおりである(数値等は、FACSCaliburにおいて表示される数値である。)。   The type of cytometer used is FACSCalibur. Detailed parameters of the detector / amplifier and the like are as shown in the following table (numerical values and the like are numerical values displayed in FACSCalibur).

また、Eventは5000とした。他の測定においてとも同様の条件で測定を行った。蛍光(FL1, FL2等)のVoltage は通常、最大(999)とし、必要に応じて調整を行った。
(尚、各検出波長は以下である。
SSC: 488±10 nm
FL: 530/±30 nm
FL2: 585±42 nm
FL3: 670 nm LP
FL4: 661±16 nm
)
結果を図12Aに示す。ビーズアッセイのSSCおよびFL2のプロファイルをそれぞれ(A)および(C)に示す。(A)にて粒子散乱光をR8にて領域指定した。領域R8のゲートをかけたSSCおよびFL2をそれぞれ図(B)および(D)に示す。(各プファイルのX軸は散乱光(SSC-H)、蛍光(FL2-H)の強度であり、Y軸は各強度における粒子の計数値(counts)を示している。(D)プロファイルにおいての粒子蛍光の幾何平均(Geometric mean;GeoMean)は1938.97であり、この値をPEで標識したストレプトアビジンの結合した粒子蛍光の値とした。
The event was set to 5000. Measurements were performed under the same conditions in other measurements. The voltage of fluorescence (FL1, FL2, etc.) was normally set to the maximum (999) and adjusted as necessary.
(In addition, each detection wavelength is as follows.
SSC: 488 ± 10 nm
FL: 530 / ± 30 nm
FL2: 585 ± 42 nm
FL3: 670 nm LP
FL4: 661 ± 16 nm
)
The results are shown in FIG. 12A. The SSC and FL2 profiles of the bead assay are shown in (A) and (C), respectively. In (A), the region of the particle scattered light is designated by R8. SSC and FL2 gated in region R8 are shown in FIGS. (The X-axis of each profile represents the intensity of scattered light (SSC-H) and fluorescence (FL2-H), and the Y-axis represents the particle counts (counts) at each intensity. (D) In the profile The geometric mean (GeoMean) of the particle fluorescence was 1938.97, and this value was defined as the value of the particle fluorescence to which the streptavidin labeled with PE was bound.

ゲートはSSC、FSC、粒子蛍光、蛍光寿命、粒子体積、細胞体積のいずれか、またはそれらの組み合わせ、を用いて設定する事も可能である。ゲートの範囲も調整が可能であり、特定のサイズや蛍光特性を持つ粒子を特異的に狭い範囲のゲートを指定することによって解析する事も可能である。使用する薬剤や粒子の性状、装置特性において使い分けすることができる。   The gate can be set using SSC, FSC, particle fluorescence, fluorescence lifetime, particle volume, cell volume, or a combination thereof. The range of the gate can also be adjusted, and it is possible to analyze a particle having a specific size or fluorescence characteristic by specifying a gate in a specific narrow range. They can be used properly in the properties of the drugs and particles used and the device characteristics.

蛍光値の定義は平均蛍光強度(MFI)、メジアン、中央値、ピーク、ピークチャネル、蛍光寿命、等の数値を用いることができ、測定項目や粒子の性状、装置特性において使い分けすることができる。   As the definition of the fluorescence value, numerical values such as mean fluorescence intensity (MFI), median, median, peak, peak channel, fluorescence lifetime, and the like can be used, and they can be properly used in terms of measurement items, particle properties, and device characteristics.

(実施例10:ニュートラ・アビジンに結合するビオチン標識抗体の定量)
本実施例では、ニュートラ・アビジンに結合するビオチン標識抗体の定量を行った。
(Example 10: Quantification of biotin-labeled antibody binding to Neutravidin)
In this example, the biotin-labeled antibody binding to Neutravidin was quantified.

メルカプトプロピルトリエトキシシラン(MPES)で製造したチオール有機シリカ粒子にニュートラ・アビジン(Pierce社)を結合させたニュートラ・アビジン結合チオール有機シリカ粒子5μlに5% BSA・PBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(1pg/ml〜100ng/ml)のビオチン標識抗ウサギIgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに0.5μg/ml FITC標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液50μlを加えて3.5時間反応させた後、洗浄を行わずに、PBS290μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定を行った。   Add 5 μl of 5% BSA / PBS solution to 5 μl of Neutra-avidin-bound thiol-organic silica particles in which Neutra-avidin (Pierce) is bound to thiol-organic silica particles produced with mercaptopropyltriethoxysilane (MPES), and stir well. Then, 50 μl of biotin-labeled anti-rabbit IgG antibody / PBS solution at various concentrations (1 pg / ml to 100 ng / ml) was added and reacted for 1 hour. Thereafter, 0.5 μg / ml FITC-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution (50 μl) was added and reacted for 3.5 hours without washing, and after washing, PBS (290 μl) was added and stirred, followed by flow cytometry. The measurement was performed.

図13に結果を示す。   The results are shown in FIG.

図13に示すように、100ng/mlから1pg/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 13, the quantitative measurement was possible in the range of 100 ng / ml to 1 pg / ml.

(実施例11:抗GST抗体の吸着結合量の定量)
本実施例では、抗GST抗体の吸着結合量の定量を行った。
(Example 11: Quantification of the amount of adsorbed binding of anti-GST antibody)
In this example, the amount of adsorbed binding of the anti-GST antibody was quantified.

粒子表面に種々の濃度(3pg/ml〜10ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体を吸着反応にて結合させたチオール有機シリカ粒子5μlに5%BSA・PBS溶液を173μlを加え、良く撹拌した後、1μg/ml FITC標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液2μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄を行わずにPBS 200μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定を行った。   After adding 173 μl of 5% BSA / PBS solution to 5 μl of thiol organosilica particles to which sheep / anti-GST antibody of various concentrations (3 pg / ml to 10 ng / ml) were bound by adsorption reaction on the particle surface and stirring well 2 μl of 1 μg / ml FITC-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution was added and reacted for 1 hour. Thereafter, 200 μl of PBS was added without washing, and the mixture was stirred and measured by flow cytometry.

結果を図14に示す。   The results are shown in FIG.

図14に示すように、10ng/mlから3pg/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 14, quantitative measurement was possible in the range of 10 ng / ml to 3 pg / ml.

(実施例12:洗浄のあるなしでの比較)
本実施例では、洗浄あるなし(ウォッシュありとウォッシュレス)でのアッセイの比較を行った。
(Example 12: Comparison with and without washing)
In this example, a comparison of assays with and without washing (with and without wash) was performed.

(A)ウォッシュレス:実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にウサギ抗BSA抗体を結合させたウサギ抗BSA抗体結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(5pg/ml〜50ng/ml)のBSA・PBS溶液300μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに50μg/ml FITC標識ヒツジ抗BSA抗体・PBS溶液30μlを加えて37℃、1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。   (A) Washless: 5 μl of 0.8% BlockAce in PBS was added to 5 μl of rabbit anti-BSA antibody-bound thiol organic silica particles obtained by binding rabbit anti-BSA antibody to the thiol organic silica particles produced in Example 1, and well After stirring, 300 μl of BSA / PBS solution having various concentrations (5 pg / ml to 50 ng / ml) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, 30 μl of a 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-BSA antibody / PBS solution was added without washing operation, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 1 hour, and then measured by flow cytometry without washing.

(B) Washl(+)Rabbit抗BSA抗体を結合させたチオール有機シリカ粒子5μlに0.8%BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(5pg/ml〜50ng/ml)のBSA・PBS溶液300μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、遠心(500×g,10分)を行い、上清を除去し、PBSを加えて分散させた後、再び遠心(500×g,10分)を行い、上清を除去した。粒子を300μlのPBSに分散した後、50μg/ml FITC標識ヒツジ抗BSA抗体・PBS溶液30μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、遠心分離(500×g,10分)を行い、上清を除去し、PBSを加えて分散させた後、再び遠心分離(500×g,10分)を行い、上清を除去した。粒子を300μlのPBSに分散した後、フローサイトメトリーで測定を行った。   (B) After adding 5 μl of 0.8% BlockAce in PBS to 5 μl of thiol organic silica particles to which Washl (+) Rabbit anti-BSA antibody is bound and stirring well, various concentrations (5 pg / ml to 50 ng / ml) 300 μl of BSA / PBS solution was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed, the supernatant was removed, PBS was added to disperse, and then centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed again to remove the supernatant. After dispersing the particles in 300 μl of PBS, 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-BSA antibody / PBS solution (30 μl) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed, the supernatant was removed, PBS was added to disperse, and then centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed again to remove the supernatant. The particles were dispersed in 300 μl of PBS and then measured by flow cytometry.

結果を図15に示す。   The results are shown in FIG.

図15に示す通り、洗浄なしにおいても洗浄あり同様に高感度、広範囲の測定が可能であった。   As shown in FIG. 15, high sensitivity and wide-range measurement were possible even without washing as with washing.

(実施例13:Bio−Plexを用いたアッセイにおける洗浄の必要性について)
(A)ウォッシュレス:ウサギ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体を表面に結合したBio−Plex COOHビーズ(約1.25x10個)5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(5pg/ml〜50ng/ml)のBSA・PBS溶液300μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに50μg/ml FITC標識ヒツジ抗BSA抗体・PBS溶液30μlを加えて37℃、1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。
(Example 13: Necessity of washing in assay using Bio-Plex)
(A) Washless: Add 5 μl of a 0.8% BlockAce PBS solution to 5 μl of Bio-Plex COOH beads (approximately 1.25 × 10 7 ) to which a rabbit anti-bovine serum albumin (BSA) antibody is bound, and mix well. Then, 300 μl of BSA / PBS solution having various concentrations (5 pg / ml to 50 ng / ml) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, 30 μl of a 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-BSA antibody / PBS solution was added without washing operation, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 1 hour, and then measured by flow cytometry without washing.

(B) Washl(+):ウサギ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体を表面に結合したBio−Plex COOHビーズ(約1.25×10個)5μlに0.8%BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(5pg/ml〜50ng/ml)のBSA・PBS溶液300μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、遠心(500×g,10分)を行い、上清を除去し、PBSを加えて分散させた後、再び遠心(500×g,10分)を行い、上清を除去した。粒子を300μlのPBSに分散した後、50μg/ml FITC標識ヒツジ抗BSA抗体・PBS溶液30μlを加えて37℃、1時間反応させた。その後、遠心分離(500×g,10分)を行い、上清を除去し、PBSを加えて分散させた後、再び遠心分離(500×g,10分)を行い、上清を除去した。粒子を300μlのPBSに分散した後、フローサイトメトリーで測定を行った。 (B) Washl (+): 5 μl of 0.8% BlockAce in PBS was added to 5 μl of Bio-Plex COOH beads (approximately 1.25 × 10 7 cells) bound with a rabbit anti-bovine serum albumin (BSA) antibody on the surface. In addition, after stirring well, 300 μl of BSA / PBS solution having various concentrations (5 pg / ml to 50 ng / ml) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed, the supernatant was removed, PBS was added to disperse, and then centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed again to remove the supernatant. After dispersing the particles in 300 μl of PBS, 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-BSA antibody / PBS solution (30 μl) was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed, the supernatant was removed, PBS was added to disperse, and then centrifugation (500 × g, 10 minutes) was performed again to remove the supernatant. The particles were dispersed in 300 μl of PBS and then measured by flow cytometry.

結果を図16に示す。   The results are shown in FIG.

図16に示す通り、洗浄なしにおいてはBSAの濃度依存性は認められなかったが、洗浄ありにおいては500pg/mlから500ng/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 16, the concentration dependency of BSA was not observed without washing, but quantitative measurement was possible in the range of 500 pg / ml to 500 ng / ml with washing.

(実施例14:4段階反応について)
本実施例では、4段階反応として、抗原抗体反応、アビジンビオチン結合を利用した測定を行った。
(Example 14: About four-step reaction)
In this example, as a four-step reaction, measurement using an antigen-antibody reaction and avidin biotin binding was performed.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にBSAを結合させたBSA結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(0.09ng/ml〜200ng/ml)のSheep抗BSA抗体50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに1.0μg/mlビオチン標識抗Goat IgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに2.0μg/ml FITC標識抗Avidin・PBS溶液50μl)を加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずに、PBS 300μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定を行った。   5 μl of 0.8% BlockAce PBS solution was added to 5 μl of BSA-bound thiol organosilica particles obtained by binding BSA to the thiol organosilica particles produced in Example 1, and after stirring well, various concentrations (0.09 ng / ml-200 ng / ml) Sheep anti-BSA antibody (50 μl) was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 50 μl of 1.0 μg / ml biotin-labeled anti-Goat IgG antibody / PBS solution was added and allowed to react for 1 hour without washing operation. Then, 2.0 μg / ml FITC-labeled anti-Avidin / PBS solution (50 μl) was added without washing, and the mixture was allowed to react for 1 hour. After washing, 300 μl of PBS was added, stirred, and measured by flow cytometry. Went.

結果を図17に示す。   The results are shown in FIG.

図17に示すように、200ng/mlから274pg/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 17, quantitative measurement was possible in the range of 200 ng / ml to 274 pg / ml.

(実施例15:多段階抗原抗体反応合を利用した測定)
本実施例では、多段階抗原抗体反応合を利用した測定を行った。
(Example 15: Measurement using multistage antigen-antibody reaction)
In this example, measurement using multistage antigen-antibody reaction was performed.

ヒツジ抗BSA抗体を結合させたチオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(20pg/ml〜200 ng/ml)のBSA・PBS溶液 300μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに1μg/mlウサギ抗BSA抗体・PBS溶液30μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに4μg/ml R−フィコエリトリン(PE)標識抗ウサギIgG抗体30μlを加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。   Add 5 μl of 0.8% BlockAce in PBS to 5 μl of thiol organosilica particles to which sheep anti-BSA antibody is bound, and after stirring well, BSA / PBS solutions of various concentrations (20 pg / ml to 200 ng / ml) 300 μl was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 30 μl of 1 μg / ml rabbit anti-BSA antibody / PBS solution was added and the mixture was allowed to react for 1 hour without washing. Thereafter, 30 μl of 4 μg / ml R-phycoerythrin (PE) -labeled anti-rabbit IgG antibody was added and reacted for 1 hour without washing, and then measurement was performed by flow cytometry without washing.

結果を図18に示す。   The results are shown in FIG.

図18に示すように、20ng/ml〜2pg/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 18, quantitative measurement was possible in the range of 20 ng / ml to 2 pg / ml.

(実施例16:抗原抗体反応、アビジンビオチン結合を利用した測定)
本実施例では、抗原抗体反応、アビジンビオチン結合を利用した測定を行った。
(Example 16: Antigen-antibody reaction, measurement using avidin biotin binding)
In this example, measurements were made using antigen-antibody reaction and avidin-biotin binding.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子にBSAを結合させたBSA結合チオール有機シリカ粒子5μlに0.8% BlockAceのPBS溶液を5μlを加え、良く撹拌した後、種々の濃度(1ng/ml〜1000ng/ml)のSheep抗BSA抗体300μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに10μg/mlビオチン標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液30μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに50μg/mlR−フィコエリトリン(PE)標識抗アビジン・PBS溶液30μlを加えて1時間反応させた後、洗浄を行わずに、PBS 200μlを加え撹拌後、フローサイトメトリーで測定を行った。   5 μl of 0.8% BlockAce in PBS was added to 5 μl of BSA-bound thiol organic silica particles obtained by binding BSA to the thiol organosilica particles produced in Example 1, and after stirring well, various concentrations (from 1 ng / ml to (1000 ng / ml) 300 μl of Sheep anti-BSA antibody was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 30 μl of 10 μg / ml biotin-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution was added and reacted for 1 hour without washing operation. Thereafter, 30 μl of 50 μg / ml R-phycoerythrin (PE) -labeled anti-avidin / PBS solution was added and reacted for 1 hour without washing. After washing, 200 μl of PBS was added and stirred, followed by flow cytometry. Measurements were made.

結果を図19に示す。   The results are shown in FIG.

図19に示すように、100ng/ml〜1ng/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 19, quantitative measurement was possible in the range of 100 ng / ml to 1 ng / ml.

(実施例17:粒子の細孔容量およびブロッキングインデックスとウォッシュレスとの関係の検討)
有機シリカ粒子: 細孔容量(実測値)とブロッキングインデックス(実測値)と、市販品: 細孔容量(文献値)とブロッキングインデックス(実測値)およびその他:Sephadexビーズ(例えば、0.7−0.9cm/g細孔容量でフローサイトメトリーに使用できるサイズのもの)などとを比較する実験を行う。
(Example 17: Examination of relationship between pore volume of particles and blocking index and washless)
Organic silica particles: pore volume (actual value) and blocking index (actual value), commercially available product: pore volume (document value), blocking index (actual value) and others: Sephadex beads (for example, 0.7-0) And a size of 9 cm 3 / g pore size that can be used for flow cytometry).

(実施例18:一粒子に結合する捕捉剤(例えば、抗体等)重量の決定および抗体を結合した一粒子に結合するブロッキング剤の重量の決定)
実施例1等で合成した、MPSより合成した粒子(直径3,500nm,重量41.91mg(1mg中1.94×10個の粒子があると算定できる))に抗体(リッキサン)をリンカーを用いて結合させた後、乾燥し、重量を測定すると42.14mgであり0.23mgの増加が確認できた。抗体の分子量を150kDaとして計算を行うと一個の粒子につき2.8×10−10mg、3.83×10〜5個の抗体分子が結合していることが解った。次にブロックング剤(0.8%ブロックエース)と混合し、遠心後、上清を捨て、重量を測定2.70mgの増加が認められた。一個の粒子につき3.3×10−9mgのブロッキング剤が結合していることが解った。
(Example 18: Determination of the weight of a capture agent (for example, an antibody) that binds to one particle) and determination of the weight of a blocking agent that binds to one particle bound to an antibody)
Link the antibody (Rixan) to the particles synthesized from MPS (diameter 3,500 nm, weight 41.91 mg (calculated that 1.94 × 10 7 particles in 1 mg are present)) synthesized in Example 1 etc. After bonding, the sample was dried and weighed 42.14 mg, confirming an increase of 0.23 mg. When the calculation was performed with the molecular weight of the antibody being 150 kDa, it was found that 2.8 × 10 −10 mg, 3.83 × 10 to 5 antibody molecules were bound per particle. Next, the mixture was mixed with a blocking agent (0.8% Block Ace), centrifuged, the supernatant was discarded, and the weight was measured and an increase of 2.70 mg was observed. It was found that 3.3 × 10 −9 mg of blocking agent was bound per particle.

(実施例19:各種ブロッキング剤を用いたウォッシュレス効果の比較)
スキムミルク、アルブミン、血清、界面活性剤、各種合成ブロッキング剤を用いてウォッシュレス効果を比較することができる。
(Example 19: Comparison of washless effect using various blocking agents)
The washless effect can be compared using skim milk, albumin, serum, surfactant, and various synthetic blocking agents.

(実施例20;粒子表面への捕捉剤の結合: 各種リンカーで結合させた例)
本実施例では、粒子表面への捕捉剤の結合: 各種リンカーで結合させた例を示す。
(Example 20: Binding of capture agent to particle surface: Example of binding with various linkers)
In the present example, binding of a capturing agent to the particle surface: an example in which various types of linkers are used for binding.

例えば、マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル、表面にチオール基を持つ有機シリカ粒子の表面をさらに加工してアミノ基、カルボキシ基に返還した後、リンカーで結合させたものを利用することができる。   For example, maleimide butyric acid N-succinimidyl ester, a surface of an organic silica particle having a thiol group on the surface thereof, which is further converted back to an amino group or a carboxy group and then bonded with a linker can be used.

(実施例21:粒子の自家蛍光を利用した測定および解析について)
本実施例では、粒子の自家蛍光を利用した測定および解析の解析を行う。自家蛍光がアッセイにおいて良い効果をもたらす可能性を実証する。ここでは、前もって蛍光色素を含有させ、自家蛍光を高めた粒子によるアッセイの改良の可能性を示すことができる。
(Example 21: Measurement and analysis using autofluorescence of particles)
In this embodiment, measurement and analysis are performed using the autofluorescence of particles. Demonstrate the possibility that autofluorescence can have a positive effect in the assay. Here, it is possible to show the possibility of improving the assay with particles that contain a fluorescent dye in advance to enhance autofluorescence.

(実施例22:ニュートラアビジン結合粒子の作製)
ここでは、実施例1で合成したように、(MPESより合成した)チオール有機シリカ粒子2mgに2.5mg/mlマレイミド活性化ニュトラビジン(Pierce社)を760μlを加えて25度にて2時間反応を行った。遠心洗浄を行い、未反応のマレイミド活性化ニュトラビジンを除去した。
(Example 22: Production of neutravidin-binding particles)
Here, as synthesized in Example 1, 760 μl of 2.5 mg / ml maleimide-activated neutravidin (Pierce) was added to 2 mg of thiol organic silica particles (synthesized from MPES) and reacted at 25 ° C. for 2 hours. went. Centrifugal washing was performed to remove unreacted maleimide-activated neutravidin.

本実施例でニュトラビジンを結合させたチオール有機シリカ粒子は全てメルカプトプロピルトリエトキシシラン(MPES)で合成した粒子である。その他で実施例で使用した粒子は、特に指定のない限りメルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS)を用いているが、その他の粒子もまた利用されうることが理解される。   In this example, all the thiol organic silica particles to which nutravidin is bound are particles synthesized with mercaptopropyltriethoxysilane (MPES). The other particles used in the examples use mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS) unless otherwise specified, but it is understood that other particles may also be utilized.

(実施例23:粒子と捕捉剤の結合が吸着である多段階アッセイ)
(三段階)
粒子表面に種々の濃度(78ng/ml〜5000ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体を吸着反応にて結合させたチオール有機シリカ粒子5μlに5%BSA・PBS溶液を173μlを加え、良く撹拌した後、20μg/mlビオチン標識抗Goat IgG抗体・PBS溶液5μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄操作を行わずに100μg/ml R−フィコエリトリン(PE)標識抗アビジン・PBS溶液5μlを加えて1時間反応させた後、蒸留水500μlを加えた後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。
Example 23: Multi-stage assay where the binding of particles and capture agent is adsorption
(Three steps)
After adding 173 μl of a 5% BSA / PBS solution to 5 μl of thiol organosilica particles to which sheep / anti-GST antibodies of various concentrations (78 ng / ml to 5000 ng / ml) were bound by adsorption reaction on the particle surface and stirring well Then, 5 μl of 20 μg / ml biotin-labeled anti-Goat IgG antibody / PBS solution was added and allowed to react for 1 hour. Thereafter, 5 μl of a 100 μg / ml R-phycoerythrin (PE) -labeled anti-avidin / PBS solution was added and reacted for 1 hour, and 500 μl of distilled water was added, followed by flow cytometry without washing. The measurement was performed.

結果を図21に示す。   The results are shown in FIG.

図21に示すように、5000ng/mlから78pg/mlの範囲で定量的測定ができた。   As shown in FIG. 21, quantitative measurement was possible in the range of 5000 ng / ml to 78 pg / ml.

(実施例24::ウォッシュレス一段階測定)
本実施例では、ウォッシュレスの一段階の測定を行った。
(Example 24: Washless one-step measurement)
In this example, one-step measurement of washless was performed.

ブロッキング処理等行っていないBio−radのBio−Plex COOHビーズ(0.8×10/ml)10μl(図22、A)(■印)、またはチオール有機シリカ粒子5μl(図23、B)に対して種々の濃度(8ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識ウシ血清アルブミン(BSA)10μlを加えて室温で約3分間反応後、PBS300μlを加えてよく撹拌後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定した。 Bio-rad Bio-Plex COOH beads (0.8 × 10 7 / ml) not subjected to blocking treatment, etc. 10 μl (FIG. 22, A) (marked with ■), or thiol organic silica particles 5 μl (FIG. 23, B) On the other hand, after adding 10 μl of FITC-labeled bovine serum albumin (BSA) at various concentrations (8 ng / ml to 5000 ng / ml) and reacting at room temperature for about 3 minutes, add 300 μl of PBS and agitate well. Measured by a meter.

結果を図22および23に示す。   The results are shown in FIGS.

一段階アッセイではウォッシュレスでの定量的評価がBio−radのBio−Plex COOHビーズとチオール有機シリカ粒子、共に可能であった。Bio−radのBio−Plex COOHビーズでは5000ng/mlから40ng/ml、チオール有機シリカ粒子は5000ng/mlから8ng/mlの範囲で定量的測定ができた。同じ濃度においてチオール有機シリカ粒子の蛍光強度はBio−Plex COOHビーズより高かった。   In a one-step assay, washless quantitative evaluation was possible with both Bio-rad Bio-Plex COOH beads and thiol organosilica particles. Bio-rad Bio-Plex COOH beads allowed quantitative measurement in the range of 5000 ng / ml to 40 ng / ml, and thiol organosilica particles in the range of 5000 ng / ml to 8 ng / ml. At the same concentration, the fluorescence intensity of thiol organosilica particles was higher than that of Bio-Plex COOH beads.

両粒子共にウォッシュレスアッセイが可能である理由としては、一段階アッセイでは標識物質(FITC標識ウシ血清アルブミン)が粒子に結合しているものと粒子内に浸透しているものが同時に測定されている。粒子に浸透した標識物質は溶液濃度に依存するため粒子蛍光は濃度依存的となる。従って一段階ウォッシュレスアッセイは測定対象物の粒子との結合と、結合以外の影響(浸透など)を評価していることになる。   The reason why a washless assay is possible for both particles is that, in a one-step assay, a labeling substance (FITC-labeled bovine serum albumin) bound to the particle and a substance penetrating into the particle are measured simultaneously. . Since the labeling substance that has penetrated into the particles depends on the solution concentration, the particle fluorescence becomes concentration-dependent. Therefore, the one-step washless assay evaluates the binding of the measurement object to the particles and the influence other than the binding (such as penetration).

(実施例25:ブロッキングインデックス:Sephadex G−50)
Sephadex G−50(Sigma)(1mg/ml)5μl(フィルターを用いて40μm以上の粒子を除去したもの)、またはチオール有機シリカ粒子5μlに対してブロッキングインデックスの算定を行った。粒子に同量の0.8% BlockAceを加えた後、PBS 300μlにて希釈した。その後50μg/ml FITC標識ヒツジ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl),30μlと60分反応させた後、フローサイトメトリーで粒子のFITC蛍光を測定し、ブロッキング・インデックス(BI)を算出した。
(Example 25: Blocking index: Sephadex G-50)
The blocking index was calculated for 5 μl of Sephadex G-50 (Sigma) (1 mg / ml) (from which particles of 40 μm or more were removed using a filter) or 5 μl of thiol organic silica particles. The same amount of 0.8% BlockAce was added to the particles and then diluted with 300 μl of PBS. Subsequently, 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl) and 30 μl were reacted for 60 minutes, and then the FITC fluorescence of the particles was measured by flow cytometry to calculate the blocking index (BI).

(結果)
その結果は、
1) Sephadex G−50 =37%
2) チオール有機シリカ粒子=99%
であった。
(result)
The result is
1) Sephadex G-50 = 37%
2) Thiol organic silica particles = 99%
Met.

(実施例26:Sephadex G−50を用いたアッセイ)
(一段階アッセイ)
ブロッキング処理等行っていないSephadex G−50(Sigma)(1mg/ml)10μl(■印)(フィルターを用いて40μm以上の粒子を除去したもの)、またはチオール有機シリカ粒子5μl(●印)に対して種々の濃度(8ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識ウシ血清アルブミン(BSA)10μlを加えて室温で約3分間反応後、PBS300μlを加えてよく撹拌後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定した。
(Example 26: Assay using Sephadex G-50)
(One-step assay)
For Sephadex G-50 (Sigma) (1 mg / ml) 10 μl (■ mark) (particles of 40 μm or more removed by using a filter) or 5 μl (● mark) of thiol organic silica particles not subjected to blocking treatment, etc. After adding 10 μl of FITC-labeled bovine serum albumin (BSA) at various concentrations (8 ng / ml to 5000 ng / ml) and reacting at room temperature for about 3 minutes, add 300 μl of PBS, stir well, and then perform flow cytometry without washing. Measured with

結果を図24に示す。   The results are shown in FIG.

図24に示すように、一段階アッセイではウォッシュレスでの定量的評価がSephadex G−50とチオール有機シリカ粒子、共に可能であった。FITC標識ウシ血清アルブミンが低濃度であってSephadex G−50は高い蛍光を示した。   As shown in FIG. 24, washless quantitative evaluation was possible for both Sephadex G-50 and thiol organosilica particles in a one-step assay. FITC-labeled bovine serum albumin was at a low concentration, and Sephadex G-50 showed high fluorescence.

両粒子共にウォッシュレスアッセイが可能である理由としては、一段階アッセイでは標識物質(FITC標識ウシ血清アルブミン)が粒子に結合しているものと粒子内に浸透しているものが同時に測定されている。粒子に浸透した標識物質は溶液濃度に依存するため粒子蛍光は濃度依存的となる。従って一段階ウォッシュレスアッセイは測定対象物の粒子との結合と、結合以外の影響(浸透など)を評価していることになる。   The reason why a washless assay is possible for both particles is that, in a one-step assay, a labeling substance (FITC-labeled bovine serum albumin) bound to the particle and a substance penetrating into the particle are measured simultaneously. . Since the labeling substance that has penetrated into the particles depends on the solution concentration, the particle fluorescence becomes concentration-dependent. Therefore, the one-step washless assay evaluates the binding of the measurement object to the particles and the influence other than the binding (such as penetration).

(二段階アッセイ)
Sephadex G−50 (Sigma)(1mg/ml)10μl(■印)(フィルターを用いて40μm以上の粒子を除去したもの)、またはチオール有機シリカ粒子5μl(●印)に種々の濃度(10pg/ml〜10ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体500μlを37℃、1時間撹拌し反応させ吸着にて結合させた。その後、洗浄操作を行わずに5%BSA・PBS溶液を5μlを加え、30分間撹拌しブロッキング処理をした。その後、洗浄操作を行わずに1μμg/ml FITC標識抗Goat IgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。
(Two-step assay)
Sephadex G-50 (Sigma) (1 mg / ml) 10 μl (marked with ■) (particles larger than 40 μm removed using a filter) (10 ng / ml) sheep / anti-GST antibody (500 μl) was stirred at 37 ° C. for 1 hour, reacted, and bound by adsorption. Thereafter, 5 μl of 5% BSA / PBS solution was added without washing, and the mixture was stirred for 30 minutes for blocking treatment. Thereafter, 50 μl of 1 μg / ml FITC-labeled anti-Goat IgG antibody / PBS solution was added and allowed to react for 1 hour without washing operation. Thereafter, measurement was performed by flow cytometry without washing.

結果を図25に示す。   The results are shown in FIG.

図25に示すように、チオール有機シリカ粒子は10ng/mlから10pg/ml lの範囲で定量的測定ができた。しかし、Sephadex G−50は定量的測定は出来なかった。Sephadex G−50は膨潤定数が9〜11ml/g(細孔容量と相関すると考えられる)と高く、またブロッキングインデックスは37%と低く、標識蛋白が粒子内によく浸透することが考えられる。その結果として抗原抗体反応による粒子の蛍光上昇以上に浸透等による蛍光が高くなったことが考えられる。   As shown in FIG. 25, the thiol organosilica particles could be quantitatively measured in the range of 10 ng / ml to 10 pg / ml. However, Sephadex G-50 could not be quantitatively measured. Sephadex G-50 has a high swelling constant of 9 to 11 ml / g (which is considered to correlate with the pore volume) and a low blocking index of 37%, which suggests that the labeled protein penetrates well into the particles. As a result, it is conceivable that the fluorescence due to permeation or the like was higher than the increase in fluorescence of the particles due to the antigen-antibody reaction.

二段階以上のウォッシュレスアッセイにおいては標識蛋白が粒子への浸透や非特異な吸着が抗原抗体反応の測定に大きく影響を与えてしまうことが示された。   In the washless assay of two or more stages, it was shown that the labeled protein penetrates into the particles and nonspecific adsorption greatly affects the measurement of the antigen-antibody reaction.

(実施例27:シリカゲル)
シリカゲル(細孔容量 0.7−0.9ml/g)で上記と同様の実験を行う。Sephadex G−50の細孔容量は10ml/g程度ではないかと推測されるため、本発明の有効性が実証される。また多有機シリカ粒子は0.016 ml/g以下である。シリカゲル(細孔容量 0.7−0.9ml/g)にも実施例26と同様の実験を行い、Sephadex G−50と同じ評価を行う。ウォッシュレスアッセイの結果により1ml/g以下の細孔容量で使用可能であることが示される。
(Example 27: Silica gel)
An experiment similar to the above is performed on silica gel (pore volume 0.7-0.9 ml / g). Sephadex G-50 is assumed to have a pore volume of about 10 ml / g, thus demonstrating the effectiveness of the present invention. The polyorgano silica particles are 0.016 ml / g or less. The same experiment as in Example 26 is performed on silica gel (pore volume 0.7-0.9 ml / g), and the same evaluation as Sephadex G-50 is performed. The results of the washless assay indicate that it can be used with a pore volume of 1 ml / g or less.

<ブロッキングインデックスの測定: Silica Gel (236756 SIGMA−ALDRICH)>
シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)(2mg/ml)5μlに対してブロッキング・インデックスの算定を行った。粒子に同量の0.8% BlockAceを加えた後、PBS 300μlにて希釈した。その後50μg/ml FITC標識ヒツジ抗ウシ血清アルブミン(BSA)抗体(Bethyl),、30μlと60分反応させた後、フローサイトメトリーで粒子のFITC蛍光を測定し、ブロッキング・インデックスを算出した。
シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)=50%、であった。
<Measurement of blocking index: Silica Gel (236756 SIGMA-ALDRICH)>
The blocking index was calculated for 5 μl of silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH) (2 mg / ml). The same amount of 0.8% BlockAce was added to the particles and then diluted with 300 μl of PBS. Thereafter, 50 μg / ml FITC-labeled sheep anti-bovine serum albumin (BSA) antibody (Bethyl) was reacted with 30 μl for 60 minutes, and then FITC fluorescence of the particles was measured by flow cytometry to calculate a blocking index.
Silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH) = 50%.

<一段階アッセイ:シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)>
ブロッキング処理等を行っていないシリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)(2mg/ml)10μlに対して種々の濃度(8ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識ウシ血清アルブミン(BSA)10μlを加えて室温で約3分間反応後、PBS300μlを加えてよく撹拌後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定した。
<One-step assay: silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH)>
10 μl of FITC-labeled bovine serum albumin (BSA) at various concentrations (8 ng / ml to 5000 ng / ml) was added to 10 μl of silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH) (2 mg / ml) not subjected to blocking treatment, etc. at room temperature. After reaction for about 3 minutes, 300 μl of PBS was added and stirred well, followed by measurement by flow cytometry without washing.

結果を図26に示す。   The results are shown in FIG.

一段階アッセイではウォッシュレスでの定量的評価がシリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)にて可能であった。   In a one-step assay, a washless quantitative evaluation was possible with silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH).

<二段階アッセイ:シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)>
シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH)(2mg/ml)5μl(に種々の濃度(10pg/ml〜10ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体500μlを37℃、1時間撹拌し反応させ吸着にて結合させた。その後、洗浄操作を行わずに5%BSA・PBS溶液を5μlを加え、30分間撹拌しブロッキング処理をした。その後、洗浄操作を行わずに1μg/ml FITC標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。10ng/mlから1ng/mlの範囲で定量的測定ができたが、0.3ng/ml以下では濃度依存性は認められなかった。
<Two-step assay: silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH)>
Silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH) (2 mg / ml) 5 μl (500 μl of sheep anti-GST antibody at various concentrations (10 pg / ml to 10 ng / ml) was stirred at 37 ° C. for 1 hour, reacted and bound by adsorption. Then, 5 μl of 5% BSA / PBS solution was added without washing, and the mixture was stirred for 30 minutes for blocking treatment, and then 1 μg / ml FITC-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution 50 μl without washing. After that, it was measured by flow cytometry without washing, and quantitative measurement was possible in the range of 10 ng / ml to 1 ng / ml, but below 0.3 ng / ml Concentration dependence was not recognized.

結果を図27に示す。   The results are shown in FIG.

シリカゲル(236756 SIGMA−ALDRICH) は粒子サイズが10.0〜14.0μmであり、細孔容量は0.7〜0.9ml/gである(Sigma社Webより)。ブロッキング・インデックスは50%と低く、二段階アッセイにおける定量的測定は限定的であった。本結果より細孔容量が大きく、ブロッキング・インデックスが低くともウォッシュレスアッセイは可能と考えられるが、細孔容量の小さく、ブロッキング・インデックスが高いものと比較して測定濃度範囲は限定的である。また細孔容量が大きく、ブロッキング・インデックス が低い粒子は粒子サイズ分布、個々の粒子の細孔容積の均一性が必要条件となると考えられる。これらの結果より細孔容量の小さい粒子がウォッシュレスアッセイ用担体として望ましい。   Silica gel (236756 SIGMA-ALDRICH) has a particle size of 10.0 to 14.0 μm and a pore volume of 0.7 to 0.9 ml / g (from Sigma Web). The blocking index was as low as 50% and quantitative measurements in the two-step assay were limited. From this result, it is considered that a washless assay is possible even if the pore volume is large and the blocking index is low, but the measurement concentration range is limited as compared with the case where the pore volume is small and the blocking index is high. In addition, it is considered that particles having a large pore volume and a low blocking index require particle size distribution and uniformity of pore volume of individual particles. Based on these results, particles having a small pore volume are desirable as a support for a washless assay.

(実施例28:蛍光色素含有チオール有機シリカ粒子)
<色素含有チオール有機シリカ粒子の作製>
ローダミンレッド−C2−マレイミド(Invitrogen, R6029)5mgを50μlのDMSOにて溶解した。さらにメルカプトプロピルトリメトキシシラン(95%,Aldrich)を14.1μlとDMSO9.4μlを加えて室温にて2時間反応させ、色素有機シリカ共役体を作製した。その色素有機シリカ共役体をDMSOで10倍に希釈したもの1μlに、メルカプトプロピルトリエトキシシラン(MPES)を10μl、2−プロパノール245μl、および28重量%アンモニア水溶液245μlを添加混合し、100℃で3時間、反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄する。洗浄は遠心分離にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察したところ、例えば、平均粒径約810nm、サイズ制御率約16%であり、良好なサイズ制御下での粒子の作製が確認される。
(Example 28: Fluorescent dye-containing thiol organic silica particles)
<Preparation of dye-containing thiol organic silica particles>
Rhodamine red-C2-maleimide (Invitrogen, R6029) 5 mg was dissolved in 50 μl DMSO. Further, 14.1 μl of mercaptopropyltrimethoxysilane (95%, Aldrich) and 9.4 μl of DMSO were added and reacted at room temperature for 2 hours to prepare a dye organic silica conjugate. 10 μl of mercaptopropyltriethoxysilane (MPES), 245 μl of 2-propanol, and 245 μl of 28 wt% aqueous ammonia solution were added to 1 μl of the dye-organic silica conjugate diluted 10-fold with DMSO, and mixed at 100 ° C. Let react for hours. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets are washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) were stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope. For example, the average particle size was about 810 nm, the size control rate was about 16%, and the good size Production of particles under control is confirmed.

<二段階アッセイ: 色素含有チオール有機シリカ粒子>
ローダミンレッド含有チオール有機シリカ粒子(1.2mg/ml)5μl種々の濃度(0.1ng/ml〜1,000ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体500μlを37℃、1時間撹拌し反応させ吸着にて結合させた。その後、洗浄操作を行わずに0.8% BlockAce溶液を50μlを加え、30分間撹拌しブロッキング処理をした。その後、洗浄操作を行わずに1μg/ml FITC標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。
<Two-step assay: Dye-containing thiol organosilica particles>
Rhodamine red-containing thiol organosilica particles (1.2 mg / ml) 5 μl Various concentrations (0.1 ng / ml to 1,000 ng / ml) of sheep / anti-GST antibody 500 μl were stirred and reacted at 37 ° C. for 1 hour for adsorption And combined. Thereafter, 50 μl of 0.8% BlockAce solution was added without performing a washing operation, and the mixture was stirred for 30 minutes for blocking treatment. Thereafter, 50 μl of 1 μg / ml FITC-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution was added and reacted for 1 hour without washing operation. Thereafter, measurement was performed by flow cytometry without washing.

結果を図28に示す。図28に示すように、色素含有チオール有機シリカ粒子は0.1ng/mlから1,000ng/mlの範囲で定量的測定ができた。   The results are shown in FIG. As shown in FIG. 28, the pigment-containing thiol organosilica particles could be quantitatively measured in the range of 0.1 ng / ml to 1,000 ng / ml.

(実施例29:エポキシ有機シリカ粒子)
<エポキシ有機シリカ粒子の作製>
トリメトキシ[2−(7−オキサビシクロ[4.1.0]−ヘプト−3−イル)エチル]シラン(2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン)(98% Aldrich)50.2μlに、蒸留水877.8μl、および28重量%アンモニア水溶液72μlを添加混合し、25℃で18時間、反応させる。次いで、反応終了液を、高速遠心機(10,000×g、5分間)にかけ、そのペレットを採取する。該ペレットは、70%エタノールと蒸留水とを交互に使用し洗浄する。洗浄は遠心にて、合計6回、繰り返し行う。採取したペレット(シリカ粒子)を超音波破砕機にて攪拌・分散の後、サンプリングして蛍光顕微鏡で観察したところ、例えば、平均粒径約4,150nm、サイズ制御率約27%であった。
(Example 29: Epoxy organic silica particles)
<Preparation of epoxy organic silica particles>
Trimethoxy [2- (7-oxabicyclo [4.1.0] -hept-3-yl) ethyl] silane (2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane) (98% Aldrich) 50.2 μl To the mixture, 877.8 μl of distilled water and 72 μl of 28 wt% aqueous ammonia solution are added and mixed, and reacted at 25 ° C. for 18 hours. Next, the reaction end solution is subjected to a high-speed centrifuge (10,000 × g, 5 minutes), and the pellet is collected. The pellets are washed using 70% ethanol and distilled water alternately. Washing is repeated a total of 6 times by centrifugation. The collected pellets (silica particles) were stirred and dispersed with an ultrasonic crusher, then sampled and observed with a fluorescence microscope. For example, the average particle size was about 4,150 nm and the size control rate was about 27%.

<一段階アッセイ: エポキシ有機シリカ粒子>
ブロキング処理等行っていないエポキシ有機シリカ粒子(45mg/ml)5μlに対して種々の濃度(8ng/ml〜5000ng/ml)のFITC標識ウシ血清アルブミン(BSA)3μlを加えて室温で約3分間反応後、PBS300μlを加えてよく撹拌後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定した。
<One-step assay: Epoxy organosilica particles>
3 μl of FITC-labeled bovine serum albumin (BSA) at various concentrations (8 ng / ml to 5000 ng / ml) is added to 5 μl of epoxy organosilica particles (45 mg / ml) which are not subjected to blocking treatment, and reacted at room temperature for about 3 minutes. Thereafter, 300 μl of PBS was added and well stirred, and then measured by flow cytometry without washing.

結果を図29に示す。   The results are shown in FIG.

<二段階アッセイ: エポキシ有機シリカ粒子>
エポキシ有機シリカ粒子(45 mg/ml) 5μl種々の濃度(3ng/ml〜1,000ng/ml)のヒツジ・抗GST抗体500μlを37℃、1時間撹拌し反応させ吸着にて結合させた。その後、洗浄操作を行わずに0.8% BlockAce溶液を50μlを加え、30分間撹拌しブロッキング処理をした。その後、洗浄操作を行わずに1μg/ml FITC標識抗ヤギIgG抗体・PBS溶液50μlを加えて1時間反応させた。その後、洗浄を行わずにフローサイトメトリーで測定を行った。
<Two-step assay: Epoxy organosilica particles>
Epoxy organosilica particles (45 mg / ml) 5 μl 500 μl of sheep anti-GST antibody at various concentrations (3 ng / ml to 1,000 ng / ml) were stirred at 37 ° C. for 1 hour, reacted and bound by adsorption. Thereafter, 50 μl of 0.8% BlockAce solution was added without performing a washing operation, and the mixture was stirred for 30 minutes for blocking treatment. Thereafter, 50 μl of 1 μg / ml FITC-labeled anti-goat IgG antibody / PBS solution was added and reacted for 1 hour without washing operation. Thereafter, measurement was performed by flow cytometry without washing.

結果を図30に示す。図30に示すように、エポキシ有機シリカ粒子は3ng/mlから1,000ng/mlの範囲で定量的測定ができた。   The results are shown in FIG. As shown in FIG. 30, the epoxy organic silica particles could be quantitatively measured in the range of 3 ng / ml to 1,000 ng / ml.

(実施例30:DNAアッセイ:DNAのウォッシュレス・ビーズアッセイ)
抗体とは異なり、粒子上でハイブリさせる、というよりハイブリさせたものを粒子に結合させる形となるため二段階アッセイ的な実験を行った。
(Example 30: DNA assay: DNA washless bead assay)
Unlike antibodies, the two-stage assay experiment was conducted because the hybridized substance was bound to the particle rather than hybridized on the particle.

実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子100μlに3μg/ml PEコンジュゲートストレプトアビジン(eBioscience)/PBSを加えて室温にて2時間反応した後、洗浄し、100μlのPBSに分散させ、PEコンジュゲートストレプトアビジン結合有機シリカ粒子を作成した。   3 μg / ml PE-conjugated streptavidin (eBioscience) / PBS was added to 100 μl of the thiol organosilica particles prepared in Example 1 and reacted at room temperature for 2 hours, then washed, dispersed in 100 μl of PBS, and PE conjugate. Streptavidin bonded organosilica particles were prepared.

以下のオリゴヌクレオチドを用いた。
(A) Flu: 5末端にフルオレセインを結合したもの: フルオレセイン−GGCAGATCGCAGTCAGTCAC−3’(配列番号1)
(B) Bio: 5末端にビオチンを結合したもの: ビオチン−GTGACTGACTGACGATCTGCC−3’(配列番号2)
(C) Amine: 5末端にアミノ基を結合したもの: アミノ−GTGACTGACTGACGATCTGCC−3’(配列番号3)
をそれぞれの20μM水溶液を50μlにて等量を混合して混合液
(A)+(B)、(A)+(C)を作製した。そしてアニーリングを行った。(100℃で加熱後、段階的に室温まで冷却)
PEコンジュゲートストレプトアビジン結合有機シリカ粒子5μlに混合液(A)+(B)または(A)+(C)を5μlを加え、良く撹拌した。その後、室温にて5分反応させた後、300μlのPBSを加え後、洗浄を行わすにフローサイトメトリーで測定を行った。
The following oligonucleotides were used.
(A) Flu: Fluorescein bound to the 5 terminal: Fluorescein-GGCAGATCGCAGTCAGTCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 1)
(B) Bio: Biotin bonded to 5 terminals: Biotin-GTGAACTGACTGACGATCTCCCC-3 ′ (SEQ ID NO: 2)
(C) Amine: Amino group bonded to the 5 terminal: Amino-GTGACTGACTGACGATCTGCCC-3 ′ (SEQ ID NO: 3)
Equal amounts of each 20 μM aqueous solution were mixed in 50 μl to prepare mixed solutions (A) + (B) and (A) + (C). Annealing was done. (After heating at 100 ° C, gradually cool to room temperature)
5 μl of the mixed solution (A) + (B) or (A) + (C) was added to 5 μl of PE-conjugated streptavidin-bonded organic silica particles, and stirred well. Then, after reacting at room temperature for 5 minutes, 300 μl of PBS was added, and then washing was performed, and measurement was performed by flow cytometry.

(A)+(B)の蛍光(GeoMean)は341.85、(A)+(C)は173.37であった。   The fluorescence (GeoMean) of (A) + (B) was 341.85, and (A) + (C) was 173.37.

本結果よりオリゴヌクレオチド(A)は(B)とアニーリングし結合すると共に、(B)のビオチンにより粒子表面のストレプトアビジンと結合し、粒子の蛍光増加を認めた。(A)+(C)においても同様にアニーリングが行ったことが予測されるがビオチンが存在しないため、粒子と結合できず(A)+(B)のような蛍光の増加は認められなかった。   From this result, the oligonucleotide (A) was annealed and bound to (B), and was bound to streptavidin on the particle surface by biotin (B), and an increase in the fluorescence of the particle was observed. In (A) + (C), it was predicted that annealing was performed in the same manner, but since biotin was not present, it could not bind to the particles, and no increase in fluorescence as in (A) + (B) was observed. .

(実施例31:DNAのウォッシュレス・ビーズアッセイ II (粒子上ハイブリダイゼーション))
実施例1で製造したチオール有機シリカ粒子100μlに1M 4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル,20μlを加えて25度にて2時間反応を行った。遠心洗浄を行い、未反応の4−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステルを除去した。次に5末端にアミノ基を結合したオリゴヌクレオチド(アミノ−GTGACTGACTGACGATCTGCC−3’(配列番号3)),20μM,50μlを加え25度にて1.5時間反応を行った遠心洗浄を行い未反応のオリゴヌクレオチドを除去した。模式図を図31に示す。100μlの蒸留水に分散させ、オリゴヌクレオチド表面修飾粒子分散液とした。オリゴヌクレオチド表面修飾粒子分散液15μlに20μMの5末端にフルオレセインを結合したオリゴヌクレオチド(Flu−GGCAGATCGCAGTCAGTCAC−3’(配列番号2))、5μlを加え、100℃で加熱後、ゆっくり室温まで冷却し、アニーリングを行った。その後、洗浄操作を行わすに300μlの蒸留水を加えた後にフローサイトメトリーで測定を行った。コントロール実験として表面無修飾のチオール有機シリカ粒子に対しても同じ実験を行った。
(Example 31: DNA washless bead assay II (hybridization on particles))
20 μl of 1M 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester was added to 100 μl of the thiol organic silica particles produced in Example 1 and reacted at 25 ° C. for 2 hours. Centrifugal washing was performed to remove unreacted 4-maleimidobutyric acid N-succinimidyl ester. Next, an oligonucleotide (amino-GTGACTGACTGACGGATCTGCC-3 ′ (SEQ ID NO: 3)), 20 μM, 50 μl added with an amino group at the 5 end was added and reacted at 25 ° C. for 1.5 hours. The oligonucleotide was removed. A schematic diagram is shown in FIG. Dispersed in 100 μl of distilled water to prepare an oligonucleotide surface modified particle dispersion. Add 5 μl of oligonucleotide (Flu-GGCAGATCGCAGTCAGTCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 2)) in which 20 μM of fluorescein is bound to 15 μl of oligonucleotide surface-modified particle dispersion, heat at 100 ° C., and slowly cool to room temperature. Annealing was performed. Thereafter, 300 μl of distilled water was added to perform the washing operation, and then measurement was performed by flow cytometry. As a control experiment, the same experiment was also performed on unmodified thiol organic silica particles.

オリゴヌクレオチド表面修飾粒子の蛍光(GeoMean)は1706.36、表面無修飾のチオール有機シリカ粒子は404.23であった。   The fluorescence (GeoMean) of the oligonucleotide surface modified particles was 1706.36, and the surface unmodified thiol organosilica particles were 404.23.

本結果よりフルオレセインを結合したオリゴヌクレオチドと粒子表面上の相補的なオリゴヌクレオチドはアニーリングし、粒子の蛍光増加を認めた。コントロール実験においては粒子表面に相補的な配列を持ったオリゴヌクレオチドが存在しないため、粒子と結合できずオリゴヌクレオチド表面修飾粒子の様な蛍光の増加は認められなかった。   From this result, it was confirmed that the fluorescein-bound oligonucleotide and the complementary oligonucleotide on the particle surface were annealed and the fluorescence of the particle was increased. In the control experiment, since there was no oligonucleotide having a complementary sequence on the particle surface, it could not bind to the particle, and no increase in fluorescence as in the oligonucleotide surface-modified particle was observed.

本実施例におけるアッセイの模式図を図32に示す。   A schematic diagram of the assay in this example is shown in FIG.

以上のように、本発明の好ましい実施形態および実施例を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention was illustrated using the preferable embodiment and Example of this invention, it is understood that the scope of this invention should be interpreted only by a claim. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、従来達成し得なかった、洗浄工程不要のアッセイ、特にフローサイトメトリーによるアッセイを実現する。先行技術で製品化されたビーズアッセイ用粒子と同等の数pg/mlから数百ng/mlの範囲、10の濃度幅に及ぶ定量的測定を、ウォッシュレスで行うことができる。測定対象物は必要に応じて希釈や濃縮を行い、濃度の幅を広く測定する事が可能である。したがって、本発明ではバイオテクノロジー分野における利用可能性が期待される。研究用のアッセイシステムとしての企業化に加えて、臨床検査システムとしての研究開発にも利用されうる。 The present invention realizes an assay that does not require a washing step, particularly an assay by flow cytometry, which could not be achieved conventionally. Prior art products of beads assay particles and the range of hundreds ng / ml from a few pg / ml equivalent in, the quantitative measurements spanning the concentration range of 106, can be performed in wash less. The object to be measured can be diluted or concentrated as necessary to measure a wide range of concentrations. Therefore, the present invention is expected to be applicable in the biotechnology field. In addition to commercialization as an assay system for research, it can also be used for research and development as a clinical laboratory system.

配列番号1は、実施例30および31で使用した5末端にフルオレセインを結合したオリゴヌクレオチドである。
配列番号2は、実施例30で使用した5末端にビオチンを結合したオリゴヌクレオチドである。
配列番号3は、実施例30および31で使用した5末端にアミノ基を結合したオリゴヌクレオチドである。
SEQ ID NO: 1 is an oligonucleotide having fluorescein linked to the 5 termini used in Examples 30 and 31.
SEQ ID NO: 2 is an oligonucleotide in which biotin is bound to the 5 terminal used in Example 30.
SEQ ID NO: 3 is an oligonucleotide having an amino group bonded to the 5 end used in Examples 30 and 31.

Claims (15)

二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、
捕捉剤を結合する構造を有する粒子を含み、
該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する
担体。
A carrier for achieving washless in a two or more stage assay,
Including particles having a structure for binding a scavenger;
The carrier is a carrier having a pore volume effective for realizing washlessness.
前記細孔容量は、1.0cm/g以下である、請求項1に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the pore volume is 1.0 cm 3 / g or less. 前記担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効なブロッキングインデックス(BI)を有する、請求項1に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the carrier has a blocking index (BI) effective to achieve washless. 前記粒子はシリカ粒子である、請求項1に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the particles are silica particles. 前記粒子は有機シリカ粒子である、請求項1に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the particles are organic silica particles. 前記捕捉剤を結合する構造は、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基、チオシアネートプロピル基、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、およびイソシアネート基からなる群より選択される基を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の担体。 The structure for binding the scavenger is thiol group, amino group, carboxyl group, maleimide group, N-succinimide ester group, and isocyanate group, mercaptopropyl group, aminopropyl group, thiocyanate propyl group, maleimide group, N-succinimide ester. The carrier according to any one of claims 1 to 5, comprising a group selected from the group consisting of a group and an isocyanate group. 前記粒子は標識を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の担体。 The carrier according to any one of claims 1 to 6, wherein the particles include a label. 請求項1に記載の担体と、リンカー付与剤、捕捉剤およびブロッキング剤のうちの少なくとも1つとを備える、二段階以上のウォッシュレスアッセイ用キット。 A kit for a two-step or more washless assay, comprising the carrier according to claim 1 and at least one of a linker-imparting agent, a capturing agent, and a blocking agent. 前記ブロッキング剤は、スキムミルク、アルブミン、血清、界面活性剤、合成ブロッキング剤、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項8に記載のキット。 9. The kit of claim 8, wherein the blocking agent is selected from the group consisting of skim milk, albumin, serum, surfactant, synthetic blocking agent, and mixtures thereof. 前記粒子は有機シリカ粒子であり、前記リンカー付与剤は、一方にマレイミド基、N−スクシンイミドエステル基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、およびフェニルアジド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、他方に、マレイミド基、N−スクシンイミドエステル基またはイソシアネート基、ヒドラジド基、カルボキシ基、ヨードアセチル基、スルホ−N−スクシンイミドエステル基、ピリジルジチオ基、フェニルアジド基、および任意に保護されたチオール基、アミノ基、カルボキシル基、より選択される少なくとも1つの官能基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を含み、必要に応じて該官能基の間にスペーサーを含む、請求項8に記載のキット。 The particles are organic silica particles, and the linker-imparting agent is composed of maleimide group, N-succinimide ester group, isocyanate group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group, and phenylazide group. At least one functional group selected from the group consisting of maleimide group, N-succinimide ester group or isocyanate group, hydrazide group, carboxy group, iodoacetyl group, sulfo-N-succinimide ester group, pyridyldithio group , Phenyl azide group, and optionally protected thiol group, amino group, carboxyl group, at least one functional group selected from the group consisting of at least one functional group selected from Claims comprising spacers between groups The kit according to. 請求項1に記載の担体を用いる、二段階以上のウォッシュレスアッセイ。 A two-step or more washless assay using the carrier of claim 1. (A)請求項1に記載の担体に捕捉剤を直接または間接的に結合させた捕捉剤結合担体を提供する工程;
(B)ブロッキング剤の存在下または不存在下で、該捕捉剤が特異的に結合する被験物質を含むか含むと思われる試料を該捕捉剤結合担体に接触させる工程;
(C)該被験物質が標識されていない場合、該被験物質に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させるか、または該被験物質に特異的に結合する結合薬剤を接触させた後、さらに該結合薬剤に特異的に結合する標識薬剤をさらに接触させる工程;および
(D)該捕捉剤結合担体に直接または間接的に結合した該標識を検出し、検出された標識を該試料中における該被験物質の量と判断する工程、
を包含する、二段階以上のウォッシュレスアッセイ。
(A) Providing a capture agent-bound carrier in which a capture agent is bound directly or indirectly to the carrier according to claim 1;
(B) contacting a sample that contains or appears to contain a test substance to which the capture agent specifically binds in the presence or absence of a blocking agent with the capture agent-binding carrier;
(C) When the test substance is not labeled, after further contacting with a labeled drug that specifically binds to the test substance, or after contacting with a binding drug that specifically binds to the test substance, Further contacting a labeling agent that specifically binds to the binding agent; and (D) detecting the label directly or indirectly bound to the capture agent binding carrier and detecting the detected label in the sample. The process of determining the amount of a substance,
A two or more washless assay.
二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、
1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と
2)捕捉剤とを含み、
該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、
該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、
担体。
A carrier for achieving washless in a two or more stage assay,
1) particles having a structure for binding the capture agent; and 2) a capture agent,
The capture agent and the particle are directly associated or bound, or bound via a linker;
The carrier has a pore volume effective to achieve washless,
Carrier.
前記捕捉剤は、タンパク質、ペプチド、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、糖類、これらの改変体ならびにこれらの結合体からなる群より選択される、請求項12に記載の担体。 The carrier according to claim 12, wherein the capture agent is selected from the group consisting of a protein, a peptide, avidin, streptavidin, a nucleic acid, a saccharide, a variant thereof, and a conjugate thereof. 二段階以上のアッセイにおいてウォッシュレスを達成するための担体であって、
1)捕捉剤を結合する構造を有する粒子と
2)捕捉剤と
3)ブロッキング部分と
を含み、
該捕捉剤と該粒子とは、直接会合もしくは結合するか、またはリンカーを介して結合し、
該担体は、ウォッシュレスを実現するのに有効な細孔容量を有する、
担体。
A carrier for achieving washless in a two or more stage assay,
1) particles having a structure for binding the capture agent, 2) the capture agent, and 3) a blocking moiety,
The capture agent and the particle are directly associated or bound, or bound via a linker;
The carrier has a pore volume effective to achieve washless,
Carrier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018119966A (en) * 2016-03-10 2018-08-02 シスメックス株式会社 Method, apparatus, computer program product and kit for assisting in predicting recurrence risk of hepatocellular cancer patients
CN112129946A (en) * 2020-08-16 2020-12-25 陆修委 Preparation method and application of sugar-free chain type inert protein sealant
US11554372B1 (en) 2021-07-16 2023-01-17 Fitbit Llc Binding assay with no wash steps or moving parts using magnetic beads

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