JP2676108B2

JP2676108B2 - 血液滴または任意の生物媒質に由来する液からの物質の免疫酵素的検出装置

Info

Publication number: JP2676108B2
Application number: JP63508808A
Authority: JP
Inventors: トレダノ，ジャック
Original assignee: クイック−テスト
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: FR2621393B1; JPH02501954A; EP0334947A1; WO1989003039A1; DE3879180T2; ATE86740T1; US5783401A; FR2621393A1; EP0334947B1; DE3879180D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、その存在量がml当りナノグラムのオーダー
の微少量であっても、生物学的媒体中における化学物質
または生物学的物質の存在を検出する装置に関する。本
発明は、より詳しくは、抗原−抗体反応を利用して、基
質の着色により、検出すべき物質の存在を明らかにする
急速生物学的装置に関する。

尿における検出試験を行なうための診断ストリップ
は、すでに長期にわたり知られている。また、セルロー
スの正方面上に置かれた一滴の血液を１分間保持し、次
いで洗浄して、着色反応を読み取ることにより、グルコ
ースの量を測定するためのセルロース片も知られてい
る。

抗原または抗体を使用する免疫−酵素的検出装置も知
られている。しかしながら、これは、一方では、血液サ
ンプルを採取し且つ取り扱うための人員を必要とし、他
方、複雑で、高価で、特に長時間を要するシステムを必
要とする（すなわち、各段階間の30分間のインキュベイ
ション期間に引き続いて繰り返される洗浄のために、３
時間を要する）。

本発明の装置は、これらの欠点を解消して、患者、医
師、小さな処置センター、輸血センター、救急サービス
などが広い領域にわたる高速テストを行なうことを可能
とするものである。何故ならば、分析すべき液体の一滴
を必要とするだけの本発明装置は、採取後の数分間内
に、人手を煩わすことなく、装置の下部におかれた基質
ペレットの着色を判定するだけで、診断を可能とするも
のであり、コストを低下させ、取扱いを容易とする。

その存在量がml当りナノグラムのオーダーの微少量で
あっても、液体または固体の生物学的媒体中における化
学物質または生物学的物質の存在を検出するための本発
明装置は、下記の組合わせにより特徴付けられる： −分析されるべき少量の生物学的媒体を受入れる上部貯
留部を形成するように切り込まれた透明または不透明の
プラスチック材料フィルム、 −上記の上部貯留部の基部に位置し、且つその上面が分
析されるべき少量の生物学的媒体と反応するための試薬
（Ａ）の薄膜を支持する第一の濾過膜、 −上記第一の濾過膜を通る少量の生物学的媒体の通路か
らの液体を受入れる中間貯留分を形成するように切り込
まれた第二の透明または不透明のプラスチック材料フィ
ルム；該中間貯留部は、該液体と反応し得る試薬（Ｂ）
を含んでいる、 −上記の中間貯留部の基部に位置し、上記の中間貯留部
中の試薬（Ｂ）との接触後に上記の液体が通過する第二
の濾過膜、 −試薬（Ｃ）用の適当なキャリアーを含む下方貯留部を
形成するように切り込まれた第三の透明または不透明の
プラスチック材料フィルム；該試薬（Ｃ）は、上記第二
の濾過膜を通過して下方貯留部に到達した液体との接触
により、分析されるべき生物学的媒体中での求める物質
の存在または不存在を示すようになされた着色を呈す
る。

本発明装置の好ましい実施態様においては、試薬
（Ａ）は、適当なマーカーによりマークされ、好ましく
は凍結乾燥された抗体または抗原である。試薬（Ｂ）
は、適当な材料から製造され、抗原または抗体により被
覆された微小球（マイクロスフェアー）である。試薬
（Ｃ）は、試薬（Ａ）のマーカーと反応して、試薬
（Ａ）との接触で着色乃至変色し得る基質である。

本発明装置の他の好ましい実施態様においては、試薬
（Ａ）は、所定量で存在するマークされていない抗体に
より形成されており、装置は、上部貯留部に引き続い
て、リポソーム中に含まれているマークされた抗体によ
り構成される試薬（Ｄ）を備えている。

本発明装置の他の好ましい実施態様においては、試薬
（Ｃ）は、適当なキャリアー、より具体的にはセルロー
スペレット或いはその類似物により、支持されている。

本発明装置の他の好ましい実施態様においては、数種
の異なる物質を同時に検出し得るように、それぞれのフ
ィルムから切り出された複数個の貯留部が設けられてい
る。

本発明装置のさらに他の好ましい実施態様において
は、付加的なフィルムが設けられている。

本発明装置のさらに他の好ましい実施態様において
は、試薬（Ａ）は、特定の病気に特異的な複数の異なる
抗体または抗原により構成されており、また試薬（Ｃ）
は、試薬（Ａ）を構成する一または二以上のマーカーと
反応し得る複数の基質からなっていて、一または二以上
の着色を与えるようになされている。

本発明装置のさらに他の好ましい実施態様において
は、濾過膜は、ゼラチンとガラス繊維とからなってい
る。

上記の構成に加えて、本発明は、以下の記載から明ら
かになる様な構成を備えている。

本発明は、添付した図面を参照しつつ行う以下の記載
らより一層明らかとなろう。図面において：第１図は、本発明装置の長さ方向の断面図である；第２図は、本発明装置の斜面図である；第３図は、本発明装置の平面図である；第４図は、本発明装置の底面図である。

しかしながら、これらの図面及び以下の説明は、単に
本発明の目的を明らかにするために示すものであって、
本発明は、これらによって限定されるものではないこと
は、言うまでもない。

図面に示す装置は、同長（例えば、100mm）で且つ同
幅（例えば、20mm）の積層されたエレメント（１）〜
（５）により構成されている。これらのエレメントは、
全て同位置に一または二以上の切込み部（貯留部R1、R2
及びR3）を備え、これらの切込み部は、同形で、厚さは
異なるが、要求される診断に応じて５〜20mmの一定の直
径を有している。それぞれの詳細は、以下の通りであ
る：１）分析されるべき液体滴をR1において受取るための0.
5〜5mm厚の透明または不透明のプラスチックフィルム。

２）分析されるべき液体滴と直ちに反応するための薄い
試薬層（Ａ）をその上面に支持する0.5〜1.5mm厚のゼラ
チンとガラス繊維との膜。

３）膜（２）を通過する滴の濾過により得られる液をR2
において受取るための１〜5mm厚の透明または不透明の
プラスチックフィルム；この液は、貯留部（R2）で試薬
（Ｂ）と接触する。

４）試薬（Ｂ）との接触後に液を濾過するための上記
３）と同様の膜。

５）0.5〜2mm厚の透明または不透明のプラスチックフィ
ルム；その切込み部は、試薬（Ｃ）を含むことができる
セルロースペレツトまたは他のキャリアーを含む貯留部
（R3）を形成する。濾過膜（４）を通過する液と接触す
る試薬（Ｃ）は、分析されるべき液中に求める物質が存
在するか否かによって、異なる着色を呈する。この反応
は、分析の種類によっても異なるが、１〜３分後に装置
を反転させるだけで、読み取られる。

６）R1の上面およびR3の底面を覆う不透明な保護接着フ
ィルム。

試薬（Ａ）は、必要ならば任意のマーカー（例えば、
酵素、蛍光体、放射性物質など）によりマークされた凍
結乾燥抗体または抗原により構成される。

膜（２）は、ガラス繊維上にゼラチンを置いて製造さ
れ、所望の診断に応じて定められる0.2〜50ミクロンの
孔を有し、その上面に試薬（Ａ）を支持している。

膜（４）は、同様にガラス繊維上にゼラチンを置いて
製造され、0.2〜50ミクロンの孔を有している。

試薬（Ｂ）は、鉄、その他の金属、金属合金、ポリサ
ッカライドその他の材料から製造され、撹拌後に抗原ま
たは抗体を確実に固定するためにヒドロキシアパタイト
および蛋白質Ａにより被覆された10〜250ミクロンの微
小球（マイクロスフェアー）により構成されている。こ
れらは、次いで、全てのアミン部位をブロックし、抗原
−抗体反応以外の化学反応を防止するために、１〜６時
間エタノールアミンと接触せしめられる。

試薬（Ｃ）は、試薬（Ａ）のマーカーの基質である。
例えば、抗原または抗体が酵素によりマークされてお
り、その酵素がペルオキシダーゼである場合には、基質
は、青色着色のためには、3,3′,5,5′−テトラメチル
ベンチジンであり、オレンジ色着色のためには、オキシ
フェニルジアミンである。

本発明装置の一変形例では、複数個の異なる物質を検
知するために、複数の貯留部を設けても良い。例えば、
肝炎の診断テストのためには、トランスアミナーゼ類の
急速評価を組合わせることが有利である。同様に、心臓
発作の場合には、心臓酵素率（cardiac enzyme rate）
の評価が、経過予測と症状の重大さの非常に貴重な表示
となる。同様に、さらに、エイズの血清陽性が明確でな
い場合に、リンパ球の性質と数とを示すことができる免
疫的テストにより、同一の試験片上でこれを行い、かく
して血清陽性のフォローアップを行うことが可能とな
る。

貯留部の変形例としては、正方形、長方形、卵形、そ
の他のものがある。

本発明の他の変形例においては、フィルムの数は、上
記の３より大きくても良く、或いは３よりも小さくても
良い。

本発明による装置を使用することにより、作因（抗
原）と抗原に対する生体の反応が関わる多数の病気を確
認することが可能となる。すなわち、人体に由来する各
種液体（血液、血清、プラズマ、尿、唾液、涙、脳−脊
髄液、尿管及び膣液、母乳、手術中に吹き取られた液
体、或いは、エイズを検出するために移植されるべき臓
器からの液体）からこの作因に対する抗体の検出及びそ
の量的測定が可能となる。

予め凍結乾燥された或いは単に少量の水と混ぜ合わさ
れた固体の断片についても、検出を行うことが出来る。

本発明による検出装置は、例えば、病気を特定するた
めに獣医学或いはホルモン量の特定にも適用し得る。

本発明の装置は、植物栄養学分野にも適用できる。す
なわち、全ての化学物質類（例えばトキシン類）または
生物学的物質（例えば、微生物、ビタミン含有量など）
の特定或いは量的測定に応用できる。

本発明装置は、微量測定のために農業にも適用可能で
ある。

本発明装置は、より一般的な観点で、捜査、研究、水
処理、生態学（例えば、絶滅しつつある種の病気の診断
など）などのために必要とされる微量測定に関する全て
に応用可能である。

本発明装置は、ある種の癌の抗原率（antigen rate）
の定量をも行ない得る。即ち、再発、転移などが起こり
得るか否かを十分に早期に知ることが実際上困難である
手術を受けた癌患者における病状急変という問題を解決
することが可能となる。本発明装置は、抗原率が一定限
度を越えたら直ちに着色反応により、再発、転移などの
事実を明らかにする。

本発明装置は、さらに多数の病気（梅毒、エイズ、肝
炎など）の早期且つ急速な検出、および血液型特定、循
環酵素類の評価などの生物学的指標の急速な入手、なら
びに同定困難な病気（狂犬病、マラリアなど）の診断を
も目的とする。

以下に本発明装置により診断され得る病気乃至症状な
どの例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

Ｉ−ウィルス性疾患の診断。

II−微生物性疾患の診断。

III−酵素的定量。

IV−自己免疫症およびアルツハイマー硬化症。

Ｖ−血液型の急速特定。

VI−癌の検知。

VII−循環する医薬の定量。

VIII−アレルゲンの検出。アレルギーの診断。

IX−膜レセプターの定量。

Ｘ−ホルモンの定量。

XI−その他の定量（電気泳動図によるアニオン類および
カチオン類、金属類、ならびに一般的にメンデレーエフ
による分類の全ての元素）。

本発明による検出装置は、以下のようにして操作され
る：１）液体滴が貯留部R1に付与される。

２）１分後、血清を試薬（Ａ）と反応させ、膜（２）の
ゼラチンが溶解して、ガラス繊維を通って、血清を通過
させる。

３）血清は、試薬（Ｂ）で被覆されたマイクロスフェア
ーとR2で接触する。１分後、第二のゼラチン膜（４）が
溶解する。再び、ガラス繊維を通過する濾過が起こる。

４）血清が貯留部R3中の試薬（Ｃ）に到達して、結果に
基いて定まる着色を直ちに示す。

抗原の追跡の場合には：陽性反応：抗原は、R1で抗体（Ａ）に結合され、マイク
ロフェアーにより捕捉されることなく、R2を通過し、R3
に到達して、基質を着色させる。

陰性反応：抗原なし：マークされた抗体（Ａ）が、マイ
クロフェアーの抗原により捕捉されるので、基質は、着
色されない。

抗体の追跡の場合には：（Ａ）がマークされた抗原であり、血清中に抗体が不
存在の状態でこのマークされた抗原を捕捉するために、
抗体がマイクロスフェアー上に固定されていること以外
の点では、上記と同様の原則である。

判定量的測定：（Ａ）において、例えば、10ng/ml・抗原の割合でマ
ークされていない抗体が固定される。もし、血清がそれ
以上の量を含んでいる場合には、１分後に開くであろう
リポソウム中に封入されたマークされた抗体上に後で固
定される。抗体の半定量的測定にも同様の原則が適用さ
れる。

本発明装置によれば、以下の効果が達成される： −その構造の故に、免疫学において一般的である複数回
の洗浄ステップが不要となり、他のテスト法に比して、
多大の時間的省略が可能となる； −指先から採取した血液滴からの非常に重要な生物学的
情報が得られるので、特別な看護スタッフがいなくと
も、また実験室がなくとも、使用可能である； −同じ試験により尿滴、母乳或いは予め凍結乾燥した固
体中の物質を検出できるので、装置使用に大きな柔軟性
が得られる： −上述の複数個の貯留部において、それぞれの物質に対
応する試薬を組合わせるだけで、同一滴の血液から、複
数種の異なる物質を検出することが可能となる。もし、
テストが陽性であれば、それは、試験した滴中に求める
物質の少なくとも一種が存在するからである。かくし
て、例えば、同じ試験に異なる癌マーカーを用いること
ができる（例えば、消化薬として、結腸用にACE、膵臓
用にC19−９など）。被験者が数種の異なる癌を有して
いることは、通常有り得ないので、もし試験が陽性であ
れば、このことは、医者の注意を消化器官に向けて、各
癌および器官についての個々の試験を行なわせ、出発と
なった腫瘍の位置確定を可能とする。

同様に、手術台上での外科手術に先立って、外科医ま
たは麻酔医は、試薬（Ｂ）のマイクロフェアーが異なる
抗原（HIV、HTLV、肝炎など）で被覆されたテスト、或
いはマイクロフェアーの一部がHIVにより被覆され、他
の部分がHTLVなどで被覆されたテストを行なうことによ
り、同じ装置を使用する一回のテストにより、一滴の血
液から極めて重要な指標を得ることができる。

以上の記載から明らかな様に、本発明は、上記の実施
例および応用例に限定されるものではない。本発明が、
本発明の精神を逸脱しないかぎり、当業者にとって明白
な全ての変形例をも包含することはいうまでもない。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】その存在量がml当りナノグラムのオーダー
の微少量であっても、液体または固体の生物学的媒体中
における物質の存在を検出するための装置であって、下
記の組合わせにより特徴付けられる装置： −分析されるべき少量の生物学的媒体を受入れる上部貯
留部（R1）を形成するように切込まれた透明または不透
明のプラスチック材料フィルム（１）、 −上記の上部貯留部の基部に位置し、且つその上面が分
析されるべき少量の生物学的媒体と反応するための試薬
（Ａ）の薄膜を支持する第一のガラス繊維濾過膜（２）
であって、該第一の濾過膜が、更に１分以内に溶解し、
上部貯留部（R1）から該濾過膜を通じて液体を通過させ
るゼラチンを含んでいる、 −上記第一の濾過膜（２）を通る少量の生物学的媒体の
通路からの液体を受入れる中間貯留部（R2）を形成する
ように切込まれた第二の透明または不透明のプラスチッ
ク材料フィルム（３）；該中間貯留部（R2）は、該液体
と反応し得る試薬（Ｂ）を含んでいる、 −上記の中間貯留部（R2）の基部に位置し、上記の中間
貯留部（R2）中の試薬（Ｂ）との接触後に上記の液体が
通過する第二のガラス繊維濾過膜（４）であって、該第
二の濾過膜が、更に１分以内に溶解し、貯留部（R2）か
ら該濾過膜を通じて液体を通過させるゼラチンを含んで
いる、 −試薬（Ｃ）用の適当なキャリアーを含む下方貯留部
（R3）を形成するように切込まれた第三の透明または不
透明のプラスチック材料フィルム（５）；該試薬（Ｃ）
は、上記第二の濾過膜（４）を通過した後下方貯留部
（R3）に到達した液体との接触により、分析されるべき
生物学的媒体中での求める物質の存在または不存在を示
すようになされた着色を呈する。
【請求項２】試薬（Ａ）が、適当なマーカーによりマー
クされ、好ましくは凍結乾燥された抗体または抗原であ
り；試薬（Ｂ）が、適当な材料から製造され、抗原また
は抗体により被覆された微小球（マイクロスフェアー）
であり；試薬（Ｃ）が、試薬（Ａ）のマーカーと反応し
て、試薬（Ａ）との接触で着色乃至変色し得る基質であ
る請求の範囲１に記載の装置。
【請求項３】試薬（Ａ）が、所定量で存在するマークさ
れていない抗体により形成されており、装置が、貯留部
（R1）に引き続いて、リポソーム中に含まれているマー
クされた抗体により構成される試薬（Ｄ）を備えている
請求の範囲１または２に記載の装置。
【請求項４】試薬（Ｃ）が、適当なキャリアー、より具
体的にはセルロースペレット或いはその類似物により支
持されている請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の装
置。
【請求項５】数種の異なる物質を同時に検出し得るよう
に、それぞれのフィルムから切り出された複数個の貯留
部が設けられている請求の範囲１乃至４のいずれかに記
載の装置。
【請求項６】付加的な複数のフィルムが設けられている
請求の範囲１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】試薬（Ａ）が、特定の病気に特異的な複数
の異なる抗体または抗原により構成されており、また試
薬（Ｃ）が、試薬（Ａ）を構成する一または二以上のマ
ーカーと反応し得る複数の基質からなっていて、一また
は二以上の着色を与えるようになされている請求の範囲
１乃至６のいずれかに記載の装置。