JP2585151B2 - 電気化学発光検出用容器 - Google Patents
電気化学発光検出用容器Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/69—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence specially adapted for fluids, e.g. molten metal
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- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抗原・抗体反応等の定
量的測定において使用される電気化学発光の検出用容器
に関するものである。
量的測定において使用される電気化学発光の検出用容器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ルミノールやピレン等の電気化
学発光性物質を抗原に標識化し、この標識化した抗原と
抗体とを反応させた際に、抗原に固定された電気化学発
光性物質が抗体との反応後にその発光を抑制されるとい
う現象を利用して、この時の電気化学発光の量を測定す
ることによって種々の抗体の定量を行うことが行われ
る。
学発光性物質を抗原に標識化し、この標識化した抗原と
抗体とを反応させた際に、抗原に固定された電気化学発
光性物質が抗体との反応後にその発光を抑制されるとい
う現象を利用して、この時の電気化学発光の量を測定す
ることによって種々の抗体の定量を行うことが行われ
る。
【０００３】この場合、抗原と抗体との反応は適当な緩
衝液を含有する水溶液中で行われるが、このような溶液
系において、ルミノール等の電気化学発光を検出するに
は、作用電極と対電極とから成る電極部を溶液中に浸し
て電圧を印加し、この際生じる電気化学発光を試料容器
の外側に設置した光検出器で捕捉して測定するようにし
ていた。
衝液を含有する水溶液中で行われるが、このような溶液
系において、ルミノール等の電気化学発光を検出するに
は、作用電極と対電極とから成る電極部を溶液中に浸し
て電圧を印加し、この際生じる電気化学発光を試料容器
の外側に設置した光検出器で捕捉して測定するようにし
ていた。
【０００４】しかし、このように電極と光検出器とが独
立的に設けられたケースでは、測定値の再現性を良好な
らしめる上で作用電極と対電極との位置関係を一定に保
持する必要があり、更に、電極部・光検出器及び試料容
器の位置関係も一定にしなければならないため、測定装
置全体が複雑化・大型化するばかりでなく、その操作も
煩雑になるという問題があり、しかも、この方式では、
電極部から光検出器までの距離が長くなるため、電気化
学発光の検出感度が低下するという問題もある。
立的に設けられたケースでは、測定値の再現性を良好な
らしめる上で作用電極と対電極との位置関係を一定に保
持する必要があり、更に、電極部・光検出器及び試料容
器の位置関係も一定にしなければならないため、測定装
置全体が複雑化・大型化するばかりでなく、その操作も
煩雑になるという問題があり、しかも、この方式では、
電極部から光検出器までの距離が長くなるため、電気化
学発光の検出感度が低下するという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
るため、本出願人は、昭和６２年３月６日出願に係る特
願昭62-51803号の技術を提案した。
るため、本出願人は、昭和６２年３月６日出願に係る特
願昭62-51803号の技術を提案した。
【０００６】この提案に係る電気化学的光学特性の検出
技術では図３に示すように、例えば光ファイバ２１の光
入射面に、白金等で代表される酸化還元電位の高い金属
膜から成る透光性の作用電極２２を形成すると共に、光
ファイバ２１の外周面上に帯環状の対電極２３を設け、
それぞれにリード線２４・２５を接続して成る検出用電
極部２６を使用する。
技術では図３に示すように、例えば光ファイバ２１の光
入射面に、白金等で代表される酸化還元電位の高い金属
膜から成る透光性の作用電極２２を形成すると共に、光
ファイバ２１の外周面上に帯環状の対電極２３を設け、
それぞれにリード線２４・２５を接続して成る検出用電
極部２６を使用する。
【０００７】そして、この検出用電極部２６を使用して
電気化学発光の検出を行う場合には、図４に示すよう
に、予め、該電極部２６の光射出面の側に、例えばフォ
トマルチプライヤ等の光検出器３１とプリアンプ３２と
パルスカウンタ３３とオシログラフ等の信号出力器３４
とから成る光検出器３０を接続し、更に、前記リード線
２４・２５の側に、例えばファンクション・ジェネレー
タ４１とポテンシオスタット４２とから成るパルス電圧
発生部４０を接続して、検出用電極部２６の両電極２２
・２３の部分を被検溶液Ｓの入った試料容器５０内に浸
漬すると共に、作用電極２２と対電極２３との間にパル
ス電圧を印加することにより電気化学発光の検出を行
う。
電気化学発光の検出を行う場合には、図４に示すよう
に、予め、該電極部２６の光射出面の側に、例えばフォ
トマルチプライヤ等の光検出器３１とプリアンプ３２と
パルスカウンタ３３とオシログラフ等の信号出力器３４
とから成る光検出器３０を接続し、更に、前記リード線
２４・２５の側に、例えばファンクション・ジェネレー
タ４１とポテンシオスタット４２とから成るパルス電圧
発生部４０を接続して、検出用電極部２６の両電極２２
・２３の部分を被検溶液Ｓの入った試料容器５０内に浸
漬すると共に、作用電極２２と対電極２３との間にパル
ス電圧を印加することにより電気化学発光の検出を行
う。
【０００８】即ち、両電極２２・２３間にパルス電圧が
印加されると、被検溶液Ｓにルミノール等の電気化学発
光が生じ、この発光光が入射面から光ファイバ２１内に
入射して光検出器３１に至り、ここで光電変換された
後、その変換信号がプリアンプ３２及びパルスカウンタ
３３を介して信号出力器３４に入力されて、その検出結
果を表示するというものである。
印加されると、被検溶液Ｓにルミノール等の電気化学発
光が生じ、この発光光が入射面から光ファイバ２１内に
入射して光検出器３１に至り、ここで光電変換された
後、その変換信号がプリアンプ３２及びパルスカウンタ
３３を介して信号出力器３４に入力されて、その検出結
果を表示するというものである。
【０００９】そして、この検出用電極部２６を用いた電
気化学発光の検出装置では、両方の電極２２・２３と光
検出部３０とが光ファイバ２１により連結されるので、
再現性保持のために必要な各部材の位置関係の設定操作
や設定用装置が不要となり、更には、発生した光の伝播
ロスが少なくなって感度の向上が図れるという所期の目
的（効果）を達し得たが、より操作性に優れ且つ感度を
向上せしめ得る検出手段の出現が要望されるに至った。
気化学発光の検出装置では、両方の電極２２・２３と光
検出部３０とが光ファイバ２１により連結されるので、
再現性保持のために必要な各部材の位置関係の設定操作
や設定用装置が不要となり、更には、発生した光の伝播
ロスが少なくなって感度の向上が図れるという所期の目
的（効果）を達し得たが、より操作性に優れ且つ感度を
向上せしめ得る検出手段の出現が要望されるに至った。
【００１０】本発明は、この事情に鑑みてなされたもの
で、電気化学発光の検出処理を自動化することの可能
な、しかも、検出感度をも向上させることの出来る新規
な電気化学発光検出用容器を提供することを目的とす
る。
で、電気化学発光の検出処理を自動化することの可能
な、しかも、検出感度をも向上させることの出来る新規
な電気化学発光検出用容器を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の構成は、発光性物質を包含した被検溶液の入
る筒状容器の底壁内面の部分に、表面が反射鏡面である
作用電極を形成すると共に、該作用電極と対峙する容器
内周面の部分に、表面が反射鏡面である対電極を形成し
て成る電気化学発光検出用容器にある。
の本発明の構成は、発光性物質を包含した被検溶液の入
る筒状容器の底壁内面の部分に、表面が反射鏡面である
作用電極を形成すると共に、該作用電極と対峙する容器
内周面の部分に、表面が反射鏡面である対電極を形成し
て成る電気化学発光検出用容器にある。
【００１２】
【作用】この構成に基く本発明の作用は、検出用容器の
底壁内面及び内周面にそれぞれ形成した作用電極及び対
電極の表面反射性を利用して、被検溶液からの発光光を
容器の開口方向へ導くようになしたことにある。
底壁内面及び内周面にそれぞれ形成した作用電極及び対
電極の表面反射性を利用して、被検溶液からの発光光を
容器の開口方向へ導くようになしたことにある。
【００１３】
【実施例】以下、図示の実施例に基いて本発明を詳細に
説明する。図１は本発明に係る電気化学発光検出用の容
器の一例を示す断面図、図２はその概略斜視図である。
説明する。図１は本発明に係る電気化学発光検出用の容
器の一例を示す断面図、図２はその概略斜視図である。
【００１４】図中、本発明の一例に係る電気化学発光検
出用容器１は、底壁２ａ付きの筒状容器として形成され
た試料容器２と、該容器２の底壁２ａの内面に形成され
た反射性の作用電極３と、該電極３に対して僅かな間隔
Ｃを隔てた容器内周面に形成された帯環状の反射性対電
極４とから構成されている。
出用容器１は、底壁２ａ付きの筒状容器として形成され
た試料容器２と、該容器２の底壁２ａの内面に形成され
た反射性の作用電極３と、該電極３に対して僅かな間隔
Ｃを隔てた容器内周面に形成された帯環状の反射性対電
極４とから構成されている。
【００１５】この中で、前記試料容器２は、透明或いは
不透明ガラス等の耐薬品性且つ絶縁性に優れた材料から
作られるが、その形状は、四角筒（桝形）または円筒或
いは多角筒のいずれであっても良い。
不透明ガラス等の耐薬品性且つ絶縁性に優れた材料から
作られるが、その形状は、四角筒（桝形）または円筒或
いは多角筒のいずれであっても良い。
【００１６】また、前記作用電極３は、例えば白金・金
・銅等のイオン化傾向の小さい金属材料の蒸着厚膜とし
て形成されると共に、その一部は、試料容器２の内面に
沿って容器の上端縁２ｂまで延びる細長い形状の蒸着リ
ード膜３ａとして形成される。
・銅等のイオン化傾向の小さい金属材料の蒸着厚膜とし
て形成されると共に、その一部は、試料容器２の内面に
沿って容器の上端縁２ｂまで延びる細長い形状の蒸着リ
ード膜３ａとして形成される。
【００１７】一方、前記対電極４は、作用電極３と同様
にイオン化傾向の小さい金属材料例えば白金の蒸着厚膜
として形成されるが、その帯環状の周面には、前記作用
電極３側の蒸着リード膜３ａを挟んで巾Ｗなる空白スリ
ット部４ａが形成され、更に、対電極４の上縁には、前
記作用電極３側の蒸着リード膜３ａと平行に、試料容器
２の上端縁２ｂまで延びる細長い形状の蒸着リード膜４
ｂが形成される。
にイオン化傾向の小さい金属材料例えば白金の蒸着厚膜
として形成されるが、その帯環状の周面には、前記作用
電極３側の蒸着リード膜３ａを挟んで巾Ｗなる空白スリ
ット部４ａが形成され、更に、対電極４の上縁には、前
記作用電極３側の蒸着リード膜３ａと平行に、試料容器
２の上端縁２ｂまで延びる細長い形状の蒸着リード膜４
ｂが形成される。
【００１８】この場合、少なくとも前記作用電極３と対
電極４との表面は、適宜の内面研磨手段を用いて良好な
反射鏡面として仕上げて置くものとする。
電極４との表面は、適宜の内面研磨手段を用いて良好な
反射鏡面として仕上げて置くものとする。
【００１９】しかし、この検出用容器１を用いて電気化
学発光の検出を行う場合には、まず、前記２本の蒸着リ
ード膜３ａ・４ｂを、例えばクリップ等の着脱可能な適
宜のリード線手段５によりパルス電圧発生装置６に接続
し、また、試料容器２の上方開口の直上に、該容器２内
からの発光光Ｌを効率良く捕捉し得る光検出装置７を設
置して、電気化学発光の検出作業を行う。この場合、パ
ルス電圧発生装置６は、例えば前述の図４に示すような
適宜のファンクション・ジェネレータとポテンシオスタ
ット（共に図示せず）とから構成し、前記光検出装置７
は、例えば適宜のフォトマルチプライヤ等の光検出器と
プリアンプとパルスカウンタとオシログラフ等の信号出
力器（いずれも図示せず）とから構成するものとする。
学発光の検出を行う場合には、まず、前記２本の蒸着リ
ード膜３ａ・４ｂを、例えばクリップ等の着脱可能な適
宜のリード線手段５によりパルス電圧発生装置６に接続
し、また、試料容器２の上方開口の直上に、該容器２内
からの発光光Ｌを効率良く捕捉し得る光検出装置７を設
置して、電気化学発光の検出作業を行う。この場合、パ
ルス電圧発生装置６は、例えば前述の図４に示すような
適宜のファンクション・ジェネレータとポテンシオスタ
ット（共に図示せず）とから構成し、前記光検出装置７
は、例えば適宜のフォトマルチプライヤ等の光検出器と
プリアンプとパルスカウンタとオシログラフ等の信号出
力器（いずれも図示せず）とから構成するものとする。
【００２０】次にこのような構成より成る図示実施例の
作用を説明する。
作用を説明する。
【００２１】先ず、被検溶液Ｓをその液面が対電極４を
越える位置まで試料容器２内に入れ、それを光検出装置
７の直下にセットする。そして、リード線手段５を利用
して２本の蒸着リード膜３ａ・４ｂをパルス電圧発生装
置６に接続し、作用電極３と対電極４との間に所定のパ
ルス電圧を印加する。
越える位置まで試料容器２内に入れ、それを光検出装置
７の直下にセットする。そして、リード線手段５を利用
して２本の蒸着リード膜３ａ・４ｂをパルス電圧発生装
置６に接続し、作用電極３と対電極４との間に所定のパ
ルス電圧を印加する。
【００２２】電圧が印加されると、被検溶液Ｓ中に例え
ばルミノール等の電気化学発光が発生するが、この発光
光Ｌは、 (a) 直接、試料容器２の開口方向へと向い、そのまま光
検出装置７に入射する光。
ばルミノール等の電気化学発光が発生するが、この発光
光Ｌは、 (a) 直接、試料容器２の開口方向へと向い、そのまま光
検出装置７に入射する光。
【００２３】(b) 一度、試料容器底壁２ａの方向へと向
い、作用電極３の表面で反射されて試料容器２の開口方
向へ向き直って光検出装置７に入射する光。
い、作用電極３の表面で反射されて試料容器２の開口方
向へ向き直って光検出装置７に入射する光。
【００２４】(c) 一度、試料容器２の内周面の方向へと
向い、対電極４の表面で反射を繰返しながら試料容器２
の開口側へ移動して、光検出装置７に入射する光。
向い、対電極４の表面で反射を繰返しながら試料容器２
の開口側へ移動して、光検出装置７に入射する光。
【００２５】(d) 一度、試料容器２の内周面の方向へと
向い、対電極４の表面で反射を繰返しながら試料底壁２
ａの側へ移動して作用電極３の表面に至り、そこで反射
されて再び対電極４の表面で反射を繰返しながら試料容
器２の開口側へ移動して、光検出装置７に入射する光。
向い、対電極４の表面で反射を繰返しながら試料底壁２
ａの側へ移動して作用電極３の表面に至り、そこで反射
されて再び対電極４の表面で反射を繰返しながら試料容
器２の開口側へ移動して、光検出装置７に入射する光。
【００２６】となって、それぞれ光検出装置７に入射す
る、従って発光光Ｌの殆どは無駄の無い状態で光検出装
置７に入射することになる。
る、従って発光光Ｌの殆どは無駄の無い状態で光検出装
置７に入射することになる。
【００２７】尚、この検出用容器１は、検出作業の後に
適宜の内部洗浄を施すことにより再度の使用に供するの
を原則とするが、この検出用容器１を使い捨て形式とし
て構成した場合には、両方の電極表面を常に最上の位置
に保つことが出来るので、検出精度を向上させることが
可能となる。
適宜の内部洗浄を施すことにより再度の使用に供するの
を原則とするが、この検出用容器１を使い捨て形式とし
て構成した場合には、両方の電極表面を常に最上の位置
に保つことが出来るので、検出精度を向上させることが
可能となる。
【００２８】以上説明したように、本発明の構成を採る
電気化学発光検出用容器１では、発光光Ｌを効率良く光
検出装置７に導くことが出来る外、試料容器２と電極３
・４との組合せを利用することにより、コンピュータを
用いてのバッチ処理が出来るので、検出処理の自動化を
図ることも可能となる。
電気化学発光検出用容器１では、発光光Ｌを効率良く光
検出装置７に導くことが出来る外、試料容器２と電極３
・４との組合せを利用することにより、コンピュータを
用いてのバッチ処理が出来るので、検出処理の自動化を
図ることも可能となる。
【００２９】尚、本発明の電気化学発光検出用容器１の
使用対象となる被検溶液は、その抗原としては、各種の
蛋白質，ポリペプチド，多糖体，脂質，該酸等を対象と
することが出来、その発光性物質としては、ルミノー
ル，ピレンの外、アントラセン，ルブレン，フルオレセ
イン及びこれらの誘導体等を用いることが出来、発光性
物質の固定には通常の架橋剤を用いることが出来る。ま
た、溶媒としては、使用する発光物質に応じて水系，非
水系を使い分けることが出来る。
使用対象となる被検溶液は、その抗原としては、各種の
蛋白質，ポリペプチド，多糖体，脂質，該酸等を対象と
することが出来、その発光性物質としては、ルミノー
ル，ピレンの外、アントラセン，ルブレン，フルオレセ
イン及びこれらの誘導体等を用いることが出来、発光性
物質の固定には通常の架橋剤を用いることが出来る。ま
た、溶媒としては、使用する発光物質に応じて水系，非
水系を使い分けることが出来る。
【００３０】一方、本発明の電気化学発光検出用容器を
用いて検出し得る溶液系での対象項目としては、前述し
た電気化学発光の検出の外、光学スペクトルの変化や透
過率または反射率の変化，色変化，蛍光変化等の検出が
ある。
用いて検出し得る溶液系での対象項目としては、前述し
た電気化学発光の検出の外、光学スペクトルの変化や透
過率または反射率の変化，色変化，蛍光変化等の検出が
ある。
【００３１】以上一実施例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、その要旨を変更せざ
る範囲内で、種々に変形実施することが可能である。例
えば、図示実施例では、作用電極及び対電極の厚膜形成
に蒸着法を用いたが他の膜形成方法を利用して形成して
も良く、また、作用電極及び対電極の形状・関係配置並
びに両蒸着リード膜の形状・関係配置についても、本発
明の目的に沿う範囲内で適宜に決定することが出来、パ
ルス電圧発生装置及び光検出装置は、図示実施例以外の
適宜構成のものを使用し得る。
はこれに限定されるものではなく、その要旨を変更せざ
る範囲内で、種々に変形実施することが可能である。例
えば、図示実施例では、作用電極及び対電極の厚膜形成
に蒸着法を用いたが他の膜形成方法を利用して形成して
も良く、また、作用電極及び対電極の形状・関係配置並
びに両蒸着リード膜の形状・関係配置についても、本発
明の目的に沿う範囲内で適宜に決定することが出来、パ
ルス電圧発生装置及び光検出装置は、図示実施例以外の
適宜構成のものを使用し得る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べた通り本発明を用いる時は、電
気化学発光の検出処理を自動化することの可能な、しか
も、検出感度をも向上させ得る新規な電気化学発光検出
用容器を実現することが出来る。
気化学発光の検出処理を自動化することの可能な、しか
も、検出感度をも向上させ得る新規な電気化学発光検出
用容器を実現することが出来る。
【図１】本発明に係る電気化学発光検出用容器の一例を
示す断面図
示す断面図
【図２】図１の検出用容器に係る斜視概略図
【図３】先の出願に係る検出用電極部を説明するための
概略斜視図
概略斜視図
【図４】図３の電極部を使用した電気化学発光検出装置
を説明するための説明図
を説明するための説明図
１ 検出用容器 ２・５０ 試料容器 ２ａ 容器底壁 ２ｂ 容器上端縁 ３・２２ 作用電極 ３ａ・４ａ 蒸着リード膜 ４・２３ 対電極 ４ａ 空白スリット部 ５ リード線手段 ６ パルス電圧発生装置 ７ 光検出装置 Ｓ 被検溶液 Ｌ 発光光 ２１ 光ファイバ ３０ 光検出部 ４０ パルス電圧発生部
Claims (3)
- 【請求項１】 発光性物質を包含した被検溶液の入る筒
状容器の底壁内面の部分に、表面が反射鏡面である作用
電極を形成すると共に、該作用電極と対峙する容器内周
面の部分に、表面が反射鏡面である対電極を形成して成
ることを特徴とする電気化学発光検出用容器。 - 【請求項２】 前記底壁内面に形成された作用電極は面
電極として形成されると共に、前記容器内周面に形成さ
れた対電極は一部に空白部分を有するほぼ帯環状の面電
極として形成され、作用電極には、対電極側の空白部分
を通って容器上端縁に至る細長いリード部分が附随的に
形成され、対電極には、該作用電極側のリード部分に平
行して容器上端縁に至る細長いリード部分が付随的に形
成されたものである請求項１に記載の電気化学発光検出
用容器。 - 【請求項３】 前記作用電極及び対電極は、白金または
金の蒸着厚膜から成るものである請求項１または２に記
載の電気化学発光検出用容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230330A JP2585151B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 電気化学発光検出用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230330A JP2585151B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 電気化学発光検出用容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363646A JPH04363646A (ja) | 1992-12-16 |
| JP2585151B2 true JP2585151B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16906150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3230330A Expired - Fee Related JP2585151B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 電気化学発光検出用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585151B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3366842B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2003-01-14 | エーザイ株式会社 | 電気化学発光測定用セル |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP3230330A patent/JP2585151B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04363646A (ja) | 1992-12-16 |
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