JP2020024198A - 検体中の検出対象を検出又は定量する方法、反応混合液を攪拌する方法、液体媒体の流動を引き起こす方法、添加剤、試薬、および自動分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
検体中の検出対象を検出又は定量する方法は、
担体と、前記担体に担持されかつ前記検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む親和性材料、
金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子、および
前記検体
を含む反応混合液に光を照射して、前記反応混合液の液体部分の流動を引き起こすことと、
前記親和性材料と前記検出対象とから構成される複合体に基づいて、前記検出対象を検出又は定量することと
を含む。
反応混合液に含まれる「検体」、「親和性材料」および「ナノ攪拌子」について、以下で順に説明する。
検体は、任意の生体試料であり、例えば、体液または排泄物の抽出液であり、具体的には、血液、血清、血漿、尿、リンパ液、喀痰、糞便の抽出液等が挙げられる。
親和性材料は、担体と、担体に担持されかつ検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む。
ナノ攪拌子は、金属ナノ粒子を含む。金属ナノ粒子は、液体媒体中に分散された状態で光照射されると、ブラウン運動よりも大きい運動をする。金属ナノ粒子は、液体媒体中に分散された状態で光照射されると、光エネルギーによって光照射面において膨張し、かかる膨張は、金属の高い熱伝導率のため、非金属と比べて、光照射面のより広い面積にわたって起こる。したがって、金属ナノ粒子は、液体媒体中で光照射されると、光照射面のみで、より広い面積にわたって膨張が起こるため、その反動により運動量が効果的に増大する。複数の金属ナノ粒子が、液体媒体中に分散され、個々の粒子の運動量が増大すると、液体媒体に乱流を発生させることができる。
反応混合液は、緩衝液を液体成分として含む。反応混合液の総量は、特に制限されないが、微量の検出対象を検出又は定量する場合には、例えば50〜3000μL、好ましくは100〜400μLとすることができる。
この方法では、上記反応混合液に光を照射して、反応混合液の液体部分の流動を引き起こす。
この方法では、親和性材料と検出対象とから構成される複合体に基づいて、検出対象を検出又は定量する。親和性材料と検出対象とから構成される複合体は、凝集法の場合、親和性材料と検出対象との結合反応および凝集反応により生じた凝集物である。
上述の方法を用いてラテックス凝集法を行った場合の反応混合液中の様子の一例を図2に模式的に示す。図2において、検出対象30は、抗原であり、親和性材料10は、ラテックス粒子11と、ラテックス粒子11に担持されかつ検出対象30に特異的に結合する抗体12とから構成され、ナノ攪拌子20は、ロッド形状を有する。
上記方法によれば、金属ナノ粒子を用いて反応混合液の液体部分の流動を引き起こし、これにより、親和性物質と検出対象とが接触する機会を増大し、親和性物質と検出対象との結合反応を促進することができる。その結果、検体中の検出対象を迅速に検出又は定量することができる。とりわけ、上記方法では、反応混合液に光を照射して反応混合液の液体部分の流動を引き起こすため、液体の流動を速やかに引き起こすことができる。また、ナノ攪拌子により引き起こされる液体の流動は、穏やかな流動であるため、結合反応により一旦形成された複合体が、これら反応の逆反応により分解されることはない。
別の側面によれば、検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌するための添加剤であって、金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子を含む添加剤が提供される。
上述の「1.検体中の検出対象を検出又は定量する方法」の光照射工程のみを実施すると、検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌することができる。したがって、別の側面によれば、検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌する方法であって、上述の「1.検体中の検出対象を検出又は定量する方法」の光照射工程を含む方法が提供される。すなわち、別の側面によれば、検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌する方法であって、
担体と、前記担体に担持されかつ前記検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む親和性材料、
金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子、および
前記検体
を含む反応混合液に光を照射して、前記反応混合液の液体部分の流動を引き起こすこと
を含む方法が提供される。
液体媒体と、
前記液体媒体中に分散され、かつ金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子と
を含む分散液に光を照射して、前記液体媒体の流動を引き起こすこと
を含む方法が提供される。
別の側面によれば、検体、親和性材料、及びナノ攪拌子を含む反応混合液を、例えば光学的に測定することで、検体中の検出対象を分析する自動分析装置であって、光を照射することで反応混合液の液体部分の流動を引き起こす光照射部を備える自動分析装置が提供される。「検体中の検出対象」は、検査項目に対応して適宜選択することができる。本明細書において「分析」は、検出および定量を総称する用語として使用される。
C反応性蛋白キットとして市販されている体外診断用医薬品 CRP オート「TBA」を使用した。
・測定対象
CRP標準液「TBA」 Latex用(CRP濃度:8 mg/dL)
・ナノ攪拌子
異方性貴金属ナノ粒子 Ag-WS6-C (大日本塗料製)(プレート状、厚さ:10 -20nm、平面長さ:110nm)
ディスクリート式臨床化学自動分析装置 TBA-120FR(キャノンメディカルシステムズ株式会社)
2.アッセイパラメーター
Sample(上記CRP標準液);3.0μL
Reagent 1(緩衝液);150μL
Reagent 2(抗ヒトCRPポリクローナル抗体(ウサギ)結合ラテックス浮遊液);150μL
測光波長(572nm) 反応曲線取得
例1(ピエゾ攪拌)
サンプル分注プローブにより、Sample(上記CRP標準液)を反応容器(ガラス管)へ分注した。Sampleが分注された反応容器へ第1試薬分注プローブによりReagent 1(以下R1という)を分注し、攪拌ユニットに設けられたピエゾ攪拌子により攪拌した。攪拌ユニットによる攪拌から所定時間経過後、第2試薬分注プローブにより、混合液を収容する反応容器へReagent 2(以下R2という)を分注し、攪拌ユニットにより攪拌した。
R1中に0.1質量%となるようにナノ攪拌子(Ag-WS6-C)を添加して、ナノ攪拌子を含有するR1(以下、R1-AgWS6という)を調製した。
R1中に0.1質量%となるようにナノ攪拌子(Ag-WS6-C)を添加して、ナノ攪拌子を含有するR1(以下、R1-AgWS6という)を調製した。
図6に示すとおり、ナノ撹拌子の添加とパルスレーザー光の照射を行った場合、ピエゾ攪拌を行った場合やナノ撹拌子の添加のみを行った場合と比べて、明らかな反応促進効果が認められた。ナノ撹拌子の添加のみを行った場合の反応曲線は、ピエゾ攪拌を行った場合の反応曲線と比べて大きな違いは認められなかった。これらの結果は、ナノ撹拌子の添加後に光照射を行うと反応促進効果が得られることを示す。
11…ラテックス粒子
12…抗体
20…ナノ攪拌子
30…検出対象
1…自動分析装置
2…分析機構
3…解析回路
4…駆動機構
5…入力インタフェース
6…出力インタフェース
7…通信インタフェース
8…メモリ
9…制御回路
91…システム制御機能
100…試薬容器
201…反応ディスク
2011…反応容器
202…恒温槽
2031…試料ラック
204…第1試薬庫
205…第2試薬庫
206…サンプル分注アーム
207…サンプル分注プローブ
208…第1試薬分注アーム
209…第1試薬分注プローブ
210…第2試薬分注アーム
211…第2試薬分注プローブ
212…攪拌ユニット
213…光照射ユニット
2131…レーザー発振器
214…測光ユニット
215…洗浄ユニット
Claims (14)
- 検体中の検出対象を検出又は定量する方法であって、
担体と、前記担体に担持されかつ前記検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む親和性材料、
金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子、および
前記検体
を含む反応混合液に光を照射して、前記反応混合液の液体部分の流動を引き起こすことと、
前記親和性材料と前記検出対象とから構成される複合体に基づいて、前記検出対象を検出又は定量することと
を含む方法。 - 前記担体が担体粒子である請求項1に記載の方法。
- 前記担体粒子がラテックス粒子である請求項2に記載の方法。
- 前記光がパルス光である請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
- 前記光がパルスレーザー光である請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
- 前記金属ナノ粒子がロッド形状またはプレート形状を有する請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
- 前記金属ナノ粒子が金ナノ粒子または銀ナノ粒子である請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
- 前記親和性物質が抗原または抗体である請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。
- 前記ナノ攪拌子が、前記金属ナノ粒子と、前記金属ナノ粒子の表面に結合した有機ポリマーとを含む請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。
- 検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌するための添加剤であって、金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子を含む添加剤。
- 検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を調製するための試薬であって、緩衝液と、金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子とを含む試薬。
- 検体中の検出対象を検出又は定量するための反応混合液を攪拌する方法であって、
担体と、前記担体に担持されかつ前記検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む親和性材料、
金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子、および
前記検体
を含む反応混合液に光を照射して、前記反応混合液の液体部分の流動を引き起こすこと
を含む方法。 - 液体媒体の流動を引き起こす方法であって、
液体媒体と、
前記液体媒体中に分散され、かつ金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子と
を含む分散液に光を照射して、前記液体媒体の流動を引き起こすこと
を含む方法。 - 担体と、前記担体に担持されかつ検体中の検出対象に対して親和性を有する親和性物質とを含む親和性材料、
金属ナノ粒子を含むナノ攪拌子、および
前記検体
を含む反応混合液を収容する試薬容器へ第1の光を照射し、前記反応混合液の液体部分の流動を引き起こさせる第1光源と、
前記試薬容器へ第2の光を照射する第2光源と、
前記第2の光が前記試薬容器から出射した光を検出する光検出器と
を具備する自動分析装置。
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