JP2735688B2 - 電気化学発光アッセイ - Google Patents

電気化学発光アッセイ

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気化学発光現象を測定するための方法、
当該方法を用いて被検体を検出するための方法、当該方
法において使用することができる試薬溶液、および当該
方法の実施に特に適した装置に関する。
電気化学発光現象を測定するための方法は、近年知ら
れるようになった。こうした方法は、特殊な金属複合体
が酸化によって励起状態に達することができることを利
用する。ここで金属複合体は励起状態から基底状態に崩
壊して電磁波を放射する。このような方法および好適な
金属複合体は、例えばWO 86/02734に記載されている。
こうした技術は絶えず、さらに高度になっている。WO
90/05296において、酸化されると強力な還元剤となる
アミン、特にトリプロピルアミンが検査組成に添加され
る。電気化学反応は電解液の中で生じるが、ここにおい
て電気化学発光(ECL)部分、すなわち電磁波を放射す
ることができる金属複合体、およびアミンが酸化され
る。水溶液中の好適な電解質として、pH6−9、特に7
−7.5のリン酸バッファーに言及している。電磁波を増
加させるために、WO 90/05302は、界面活性剤Triton X
−100またはTriton N−401の上記検査組成への添加を提
案している。WO 90/05411は、ECLを測定するための改良
型装置を記述する。
さらに、被検体、被検体類似物、または被検体に特異
的な物質に電気化学発光標識を結合させることにより被
検体を検出するための技術を利用することが可能になっ
た。電気化学発光を利用して、存在する被検体の量を定
量した。通常利用される標識を電気化学発光標識に置き
換えたイムノアッセイについて特に言及している。
このような技術のさらなる改良および応用が、WO 87/
06706,WO 80/04392,WO 89/10552,wO 89/10551,WO 90/05
301,およびWO 90/11511に記載されている。こうした刊
行物の開示は、公知であるとみなされる。
したがって、電気化学発光法を組み合わせて、特に被
検体検出の感度に関して上記の公知の方法を改良するこ
とが本発明の目的であった。
本発明は、溶液中の、または溶液と接する固相におけ
る電気化学発光現象を測定する方法に関するが、ここで
電気化学発光は、一定温度の溶液および/または固相で
測定され、その温度は、溶液の凝固点よりは高いが、25
℃よりは低い。
さらに本発明は、作用電極に電圧をかけることにより
電気化学発光を生じさせ、そのことによって電気化学発
光現象を測定するための方法に関する。電気化学発光を
発生させる前に、Ag/AgCl参照電極に対して+400から−
400mVの間の電位を作用電極にかける。
また、本発明は、作用電極に電圧をかけることにより
電気化学発光を生じさせ、そのことによって電気化学発
光現象を測定するための方法に関する。電気化学発光シ
ステムの酸化還元電位と+800mVの間の電圧をかけるこ
とによって、電気化学発光が生じる。
さらに本発明は、溶液中の、または溶液と接する固相
における電気化学発光現象を測定する方法に関するが、
ここで溶液は、Thesit,C14−E09,Genapol,C8−E09,プラ
ンタレン(Plantaren)(商標)およびオクチルグルコ
シド、またはそれらの混合物からなる一群から選択され
る界面活性剤を含む。
さらに本発明は、上記方法、適合する試薬、および最
初に述べた方法を実施するための装置によって被検体を
検出するための方法に関する。
本発明は上記先行技術に基づく教示に関する。電気化
学発光法の基本原理は、このような先行技術の文書に非
常に詳細に記載されている。電気化学発光を測定するた
めの機器は、試薬溶液の容器のついた測定ユニット、測
定時に試薬溶液と接触する少なくとも二つの電極(作用
電極および対電極)、および電気化学発光過程で発生す
る光を測定するための検出器を含んでなる。通常、最初
に溶液に初期電圧(前分極)をかける。この電圧を、溶
液中に含まれる例えばアミンのような物質の酸化還元電
位を越えて上昇させる。こうして酸化された物質は、例
えば特定のルテニウム複合体のような電気化学発光を生
じることができる物質を励起し、光を放射する。一定時
間内に検出器に受容される光の総量が、電気化学発光物
質の総量の存在に関する尺度となる。電気化学発光物質
が、例えばイムノアッセイにおいて、被検体、被検体類
似物、または被検体に特異的な物質の標識であるなら
ば、受容された光は被検体の存在の尺度となる。
現在公知の電気化学発光法は28℃またはそれ以上の温
度で行なわれるが、新しい知見では、温度を低下させて
ランプ波電圧を用いると、一定時間単位ではシグナル強
度が減少するが、驚くべきことに感度が相当に上昇する
ことが明らかになった。この改善は、例えばECL複合体
と電極との非特異的結合がかなり減少した結果と考えら
れる。10℃では非特異的結合の量は、該薬溶液に由来す
るバックグラウンドの総量から区別することはもはやで
きない。望ましい温度範囲は5から20℃の間であり、特
に望ましい温度は9から11℃の間であることが明らかに
なった。試薬溶液を測定ユニットと接触させる前にこの
溶液を冷却すること、および/または試薬溶液を測定ユ
ニット内で全体として冷却することによって、上記のよ
うな温度が達成される。
さらに、作用電極にかける最終電圧(Ag/AgClと比較
して)の限度を、酸化され得る物質の酸化還元電位と2.
0Vとの間の最大値までとすることが有利であることが判
明した。1.2から1.7Vの間の電圧が特に望ましい。さら
に望ましい電圧は1.6Vである。これらの値は白金電極を
使用する場合に適用される。
測定ユニットに矩形波電圧をかけることによって、感
度をさらに向上させることができる。これは初期電圧が
ただちに(最大でも0.4秒以内に)最終電圧値に上昇す
ることを意味する。励起時間の間、この電圧はほぼ一定
に保たれる。励起時間後、この電圧は系の酸化還元電位
以下の値にただちに低下する。さらに、このような測定
法は、測定のダイナミックレンジ、すなわち一定のイム
ノアッセイで測定可能な被検体濃度の範囲、も改善す
る。低温を使用する場合には、矩形波電圧が、高温につ
いては延長される励起時間の間、維持されなければなら
ない(矩形波電圧が、励起時間の間、維持されなければ
ならない。この励起時間は高温については延長され
る)。経験により、電圧をかけた後約5秒までに測定さ
れる強度がシグナル発生にかなり寄与することが明らか
になった。
電気化学発光測定時の測定ユニットに含有される試薬
溶液が、0.1mmo/lから0.5mol/lまでの濃度の塩化アルカ
リを含有するならば、上記の方法を単独で使用する場合
も相互に組み合わせて使用する場合にも、感度または被
検体の検出下限を改善することができる。塩化アルカリ
としては塩化ナトリウムが望ましい。塩化ナトリウムの
特に望ましい濃度は、0.05mol/lから0.45mol/lであり、
0.35mol/lが特に望ましい。さらに、経験により、本発
明にしたがって塩化ナトリウムを使用すると、測定時間
が短縮されること明らかになった。また、セル内の電流
は増加する。
驚くべきことに、電気化学発光を開始する前に、Ag/A
gCl電極に対して+400から−400mVの間の初期電圧を作
用電極にかけることによって、やはりシグナルを増加さ
せることができた。望ましい値の範囲は+50mVから−50
mVの間の範囲であり、0mVが特に望ましい。これらの値
は白金電極を使用するときに適用される。他の材質の電
極に関する電位は、容易に算出することができる。
さらに、pHを6.8から9.0の間、特に7.0から8.0の間、
さらに望ましくは7.25から7.5の間の値に調整すること
によって、やはりシグナルを増加させることができる。
これは、常法によりこの範囲に適したpHバッファーを使
用することによって達成される。
経験により、通常、界面活性剤Tween20と組み合わせ
て使用され、WO 90/05302により公知の、一般に使用さ
れる界面活性剤、Triton X−100が、最良の結果をもた
らさないことが明らかになった。一方では、Tritonn X
−100は難分解性であって、したがって環境にとって有
益でない。他方では、驚くべきことに、Triton X−100
以外の特定の界面活性剤がECL法を改善することが経験
から明らかになった。このような特定の界面活性剤は、
シグナル発生を増加させ、シグナル/ノイズ比を改善
し、それによってより高い検出感度を達成し、検出下限
を低下させ、最終的によりよい精度を達成するために使
用される。
好適な界面活性剤は、例えばPolidocanol(ドデシル
ポリ−(エチレングリコールエーテル))、C14−E09
(ポリ(エチレングリコールエーテル))、Genapol
(イントリデシルポリ(エチレングリコールエーテル)
)、C8−E09(オクチルアルコールポリ(エチレング
リコールエーテル))、ならびにplantaren(商標)
(アルキルポリグリコシド)およびオクチルグルコシド
(オクチル−ベータ−D−グルコピラノシド)またはそ
れらの混合物、を包含する脂肪アルコールエトキシレー
トからなる一群から選択される。界面活性剤は、0.001
から0.1%までの範囲の濃度で用いられる。最適濃度
は、それぞれの界面活性剤について容易に決定すること
ができる。最も適した濃度は、0.1から0.5%までの範囲
の濃度である。
5−10mM濃度のアジ化ナトリウムがこの試験組成にお
いて防腐剤として通常使用される。この環境に有害な薬
剤を、アジドよりはるかに環境によいbiobanまたはoxab
anによって置き換えることができることが経験から明ら
かになった。驚くべきことに、これらの安定化剤はECL
法に関して別の利点、すなわち測定シグナルの増加、を
示す。Oxabanおよびbiobanは0.01から1%までの濃度で
使用され、0.1から0.5%までが望ましい。
前記の測定はそれ自体、公知の方法を有意に改善す
る。さらに、これらの測定法を組み合わせることによっ
て、被検体検出アッセイの感度および/またはダイナミ
ックレンジをさらに有意に高めることができる。
例えば、減圧下で試薬からガスを抜く(例えば<50mb
ar、2−4時間、室温)ことによって、酸素を除去する
ことにより、検出限界をさらに減少させることができ
る。
例えばサンドイッチ法または競合法によりイムノアッ
セイにおける被検体の検出感度が向上すれば、用いる方
法または装置をさらに簡略化することができる。例え
ば、検出器としてフォトダイオードを使用すること、検
量システムを簡略化すること、シグナルの増加によって
測定時間が減少するので単位時間当り処理される検査数
を増加させること、または試料の量を減らすことが可能
である。
本発明はさらに、電気化学現象を測定し、特に被検体
を検出するための試薬溶液に関するが、この試薬溶液は
電気化学的に酸化されうるアミンを含んでなり、これは
酸化されるときに強力な還元剤である。溶液は塩化アル
カリを0.1mmol/lから0.5mol/lまでの濃度で含有し、ま
たは7.0から8.0の間のpHを示す。さらに、この溶液は脂
肪アルコールエトキシレート、プランタレン、およびオ
クチルグルコシドまたはそれらの混合物からなる一群か
ら選択される界面活性剤を含有する。
試薬溶液のための望ましい防腐剤は、biobanまたはox
abanである。
電気化学発光による検出を行なう装置は、例えばWO 9
0/05302の実施例1に非常に詳細に記載される。さら
に、こうした装置は、測定ユニットおよび/または液体
容器を0から25℃までの温度に冷却するための手段を含
んでなる。測定ユニットは、その中で電気化学発光が測
定されるセルであると考えられる。液体容器は保存容器
であるが、フィード装置でもある;例えば、試薬溶液の
チューブは測定中は測定ユニットの中である。
本発明は、また、電気化学発光標識を用いて被検体を
検出するための方法に関するが、ここにおいて、電気化
学発光現象を測定するための上記方法のうちの一つが利
用される。
以下の実施例は、本発明をさらに説明することを意図
するものである。
実施例1 電気化学発光法を応用したTSHの定量 甲状腺刺激ホルモン(TSH)をサンドイッチイムアッ
セイで定量した。使用した装置は、やはり測定セル内に
永久磁石を含有するWO 90/05302の実施例1に記載され
たのと同様の装置とした(IGEN(Rockville,USA)製Ori
gen 1.0またはMagnalyser(商標))。また、同様に、
光電子増倍管、ポテンシオスタット、電気化学フロース
ルーセル、液体移動剤、および50チューブ試料ローター
を含んでなる機器を用いた。検出反応のために以下の物
質を混合した。
インキュベーションバッファー、50μl(6.06g/l Tris
−HCl.1g/1クロロアセトアミド,0.1g/l メチルイソチ
アゾロン、pH8.0,50g/lウシ血清アルブミン、10g/1R−I
gGを含有する)ストレプトアビジン−被覆磁粉(Dynal,
2.8μm)/インキュベーションバッファー、600μg/m
l、40μl DSS(ジスクシニルスベレート)でビチオン化されたTSH
に対する単クローン性抗体(MAB)/インキュベーショ
ンバッファー、3.0μg/ml、40μl TAG:TSHに対するMABにDSSとともに結合した(Tris)
(2,2′−ジピリジル)塩化ルテニウム6水和物/イン
キュベーションバッファー、1.2μg/ml、40μl 試料液または標準、50μl 再懸濁液(試薬溶液(BMG1)の添加、100μl ストレプトアビジン−被覆磁粉は、Deutsche Dynal G
mbHから購入した(Dynabeads M−280 Streptavidin)。
上記混合物を室温(21℃)で16分間インキュベートし
た後、室温においた測定セルに移した。移動した粒子を
試薬溶液BMG1で洗浄し、BMG1において測定した。
BMG1は以下の組成を有する: 試薬 PH7.5 g/l KH2PO4 2H2O 27.19 H3PO4 − Polidocanol 1.0 Oxaban A 1.0 TPA(トリプロピルアミン) 14.33 KOH 3.6 この実施例については、ランプ波電圧を用いた場合の
シグナル回収率と標準曲線に関するセル温度の影響を示
すためにTSHイムノアッセイを用いた。
標準曲線へのセル温度の影響を第1図に示す。検出さ
れた化学発光を、μU/mlで与えられる異なる濃度のTSH
を有する5標準a−eの濃度に対してプロットする。ラ
ンプ波電圧をかけたとき、温度が低いほど光の放射量が
増加することは明白である。
実施例2 実施例1にしたがって、バッファー(BMGl)において
標準eのTSH濃度で、TSH定量への温度の影響を10から42
℃までの様々な温度について測定した。いわゆるランプ
波電圧を用いたが、ここにおいて、565mVの電位(初期
電圧)を1秒間にわたって3Vまで上昇させ、次に同様に
して1Vにまで低下させた。結果を第2図にまとめる。明
らかに、ランプ波電圧をかけると、シグナル強度は42か
ら21℃に向かって増加し、10℃では再び減少する。
実施例3 試験特異的なバックグラウンドシグナル、すなわちビ
オチン化抗体が存在しなくてもTAG−被検体複合体だけ
によって生じるシグナルへの影響を、10℃および28℃で
バッファーBMG1において測定した。実施例2で述べたラ
ンプ波電圧をかけた。結果を第3図にまとめる。試験特
異的な、TAG−被検体複合体の非特異的結合を温度の低
下にともなって減少することが明かである。
実施例4 実施例1にしたがって、標準eの濃度およびバッファ
ーBMG1でTSHを定量するために、検出される光の総量の
時間間隔を10℃で565mvで始まる矩形波電圧をかけて測
定した。結果を第4図にまとめる。放射強度の大部分は
時間範囲の比較的遅い時点で測定する必要があることが
明らかである。0.8秒後に測定された強度を測定するこ
とは不可能であった、または研究者がそのことをしない
でおいたと考えられる。
ランプ波電圧の代わりに矩形波電圧を用いた場合、TS
Hの検出限界は0.03mIU/mlから0.006mIU/mlに低下させる
ことができた。ダイナミックレンジは55から104まで改
善された。この率は、最低濃度(a)の標準のシグナル
強度に対する最高濃度(e)の標準のシグナル強度に相
当する。
実施例5 一連の実験において、電気化学発光を生じるために加
える最終電圧の大きさのシグナル強度への影響を調べた
(矩形波電圧)。結果を第5a図に示す。1.6から2.0Vの
間の電圧でよい結果が得られた。最適な電圧は1.6Vであ
った。
第5b図は、第5a図のシグナル曲線として表示された磁
粉(HP)のシグナル振幅を示す。バックグラウンドシグ
ナル(ab)および磁粉のシグナル振幅のバックグラウン
ドに対する比(HP/ab)も示す。使用すべき電圧を選択
するために欠かせないファクターは、シグナル/ノイズ
比、すなわちHP/abである。第5図はその最大値が1.6V
で得られることを示す。
測定は、次のようにして電気化学発光標識をつけた磁
粉の懸濁液で行なわれた。
ストレプトアビジン被覆磁粉(Dynal,直径2.8μm)
を、ルテニウム−ビス−ピリジル−N−ヒドロキシスク
シンイミドエステル(IGEN,データは製造業者から提供
された)で標識された、T4に対するビオチン化ポリクロ
ーナル抗体複合体とともに、バッファー(50mM HEPES p
H7.4;3%サッカロース;2%ウシ血清アルブミン;0.01%
メチルイソチアゾロン;0.1% Oxypyrion(商標))中
で、1時間、21℃でローラー撹拌装置内でインキュベー
トした。その磁粉を標識していないDynal磁粉で希釈し
て、ECL測定装置(Magnalyser,IGEN)で50,000ユニット
を示す濃度とした。磁粉は使用するまで凍結乾燥の形で
保存された。使用前に、磁粉を4mlバッファー(BMG1)
に懸濁して、600μg/lの濃度とした。懸濁液の50μl分
の磁粉を500μlバッファー(BMG1)とともにMagnalyse
r試験管にいれ、測定した。
実施例6 電気化学発光(ECL)強度へのハロゲン化アルカリ濃度
の影響 一連の実験において、塩化ナトリウム/塩化カリウム
濃度のECLシグナルへの影響を調べるために、実施例1
に従ったTSH試験を利用した。本実験では、TSH標準eを
用いた。1.6Vの矩形波電圧をかけた。初期電圧は565mV
であった。用いたバッファーはBMG1である。温度は10℃
に調整した。
塩化ナトリウム無しでの試験結果は非常に不十分であ
ったが、0.1mol/lおよび0.25mol/l濃度での積算は、明
らかに増加している。これほど明白ではないが同様のシ
グナルの相違が塩化カリウムについても得られた。
結果を第6図にまとめる。
実施例7 一連の実験において、TAG−標識Dynal磁粉についてBM
G1バッファーを用いて10℃で、初期電圧(作用電極の前
分極)の影響を調べた。用いたECL電圧は1.6Vとした
(矩形波)。第7図から、ECL強度は、初期電圧がAg/Ag
Clに対して0mVに近づくとき、最大になる傾向があるこ
とが明かである。
実施例8 試薬溶液のpHの影響を、実施例1の標準eでのTSH試
験で調べた。試験には以下のパラメータを用いた: 矩形波電圧 1.6V(最大) 初期電圧 565mV 温度 10℃ pH6.8または先行技術の文書に記載されたバッファー
とは対照的に、pH7.5では測定時のシグナル強度は有意
に増加することが実施例から明らかになった。
バッファーBMG2は以下の組成を有する: 試薬 pH6.8 g/l KH2PO4 2H2O − H3PO4 16.4 Polidocanol 1.0 Oxaban A 1.0 TPA(トリプロピルアミン) 22.93 KOH 5.7 結果を第8図にまとめる。積算強度は以下の通りであ
る:pH6.8:112000;pH7.5:399000 実施例9 この実施例の実験は、実施例1のTSH試験に基づいて
行なわれた。この実験から、本発明の測定を組み合わせ
ることによって、比較的初期にECLシグナルを相当増加
させることができることが明らかになった。グラフに示
す5本の曲線は、10℃で、1.6Vの電気化学発光電圧(矩
形波電圧)で測定された。
曲線1:BMG2,pH6.8,初期電圧565mV 曲線2:BMG1,pH7.5,初期電圧565mV 曲線3:BMG2,pH7.5,初期電圧565mV 曲線4:BMG2,pH7.5,初期電圧0mV 曲線5:BMG2,pH7.5,0.25MNaCl、初期電圧0mV 実験結果を第9図にまとめる。
実施例10 第10図は、実施例1にしたがった10℃でのTSH定量に
関する標準曲線を示す。曲線1はランプ波電圧を用いた
ときの標準曲線を示すが(図2)、曲線2は最適なpH、
イオン強度および前分極条件を組み合わせて矩形波電圧
を用いた場合の標準曲線を示す。このことは、低温を使
用したとき、矩形波電圧を加えることによってシグナル
強度を増加させることができることを示す。
TSH検出限界は、測定を組み合わせることによって、
約0.0028μIU/mlにまで低下させることができた。ダイ
ナミックレンジは、約280に向上した(標準e/標準
a)。
実施例11 次の実験によって、本発明で得られた効果が他の被検
体についても適用可能であることを確認した。第11図
は、先行技術の条件(ランプ波)下、および本発明の条
件(10℃、矩形波電圧1.6V)での、エストラジオール
(E2)定量のための標準曲線である。感度(検出下限)
を20倍高めることができた(約1.5pg/mlに低下)。
E2検出のために以下の成分を合わせてインキュベート
した。
第1段階: 25μlバッファーBMG1 50μlE2に対するビオチン化(DSS)多クローン性抗体
(FAB′)溶液 50μl試料または標準(0.1%、0.3%ウシ血清アルブミ
ン含有) 50mg/mlジヒドロキシテストステロン 次に溶液を15分間インキュベートした。
第2段階: 25μlバッファーBMG1 50μl実施例1の磁粉溶液 50μlTAG溶液: 300mg/ml、IGENによるRu(bpy)3 2+−NHSエステルで
標識されたFABフラグメント を添加した。
溶液を15分間インキュベートした。次にこの溶液の10
0μlをBMG1に添加して、懸濁液をMagnalyserに移し、
固定化された磁粉を1500μlBMG1で洗浄し、以下の標準
についてBMG1中で測定した。
a 0pg/ml b 72pg/ml c 229pg/ml d 529pg/ml e 1709pg/ml f 5032pg/ml 実施例12 本発明にしたがって使用される界面活性剤の単独の影
響を以下の一連の実験で判定した。個々の試験パラメー
ター、すなわち測定すべき被検体、とは独立にシグナル
発生への界面活性剤の影響を判定するために、ビオチン
化またはルテニル化抗体を結合させたストレプトアビジ
ン被覆磁粉を用いた(HSAP;"ホットストレプトアビジン
粒子)。
以下の物質を試薬チューブ内で混合し分析を行なっ
た: HSAP(凍結乾燥HSAPをTris/polidocanolバッファー(10
0mM;0.1%)pH9.0に溶解し、600μg/mlの作用溶液)、5
0μl PBSバッファー(50mMKH2PO4バッファー;100mMNaCl;0.1
%BSA;PH7.0)、200μl 試薬溶液(200mMKH2PO4バッファー;100mMTPA;pH7.5;試
験する各試薬について) この混合物をピペットで測定チューブに入れた後、測
定セルに移した。HSAPをバッファー(AB)で洗浄し、シ
グナル放射量を上記バッファー中で測定した。
用いた抗体は、ビオチン−DDS(ビオチニル−アミノ
−3,6−ジオキサオクタノイル−アミノカルボニル−ヘ
プタン酸−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)に
よってビオチン化された。(Tris)(2,2′−ビピリジ
ル)塩化ルテニウム6水和物をDSS(ジスクシニルスベ
レート)を用いて抗体に結合した。
Deutsche Dynal GmbH(ドイツ)製のDynabeads M−28
0 Streptavidinを実験に用いた。
測定に使用したバッファー(AB)は以下の組成からな
る: KH2PO4 2H2O 0.2M KOH 0.076M NaCl 0.05mM TPA(トリプロピルアミン) 0.1M 界面活性剤 濃度は表中に示す Oxaban/bioban 0.1/0.3% pH 7.5 使用する対象は、一般によく知られた界面活性剤Twee
n20およびTriton X−100、それぞれの濃度は0.05%とし
た。比較のために、表2で上記界面活性剤について得ら
れたシグナル放射量を100%とみなした。もう一つの測
定値を得るために、バッファー(AB)中の非特異的シグ
ナル放射量を測定して、HSAP/ABシグナル放射量の比の
算出に用いた。HSAP有り、無しでのシグナル放射量のこ
のような比は、アッセイの感度のためのすぐれた指標と
なる。表2に記載された結果から、明らかに本発明の界
面活性剤はもっとも適していると考えることができる。
PolidocanolおよびC8−E09は、HSAP/AB比に関して最良
の効果を示す。Tween/Triton X−100以外の界面活性剤
は、シグナル放射量に悪影響を及ぼす。
使用した界面活性剤の名称および略号 C8−E09 オクチルアルコールポリ(エチレングリコー
ルエーテル)n C14−E09 ポリ(エチレングリコールエーテル)n C16−E09 セチルポリ(エチレングリコールエーテル)
n ドデシルマルトシド ドデシル−β−D−グルコピラノ
シル(1→4)α−D−グルコピラノシド Genapol イソトリデシルポリ(エチレングリコールエ
ーテル)n オクチルグルコシド オクチル−β−D−グルコピラノ
シド プランタレン アルキルポリグルコシド(C14−Cl6) Ralufon3−14 n−テトラデシル−n,n−ジメチル−3
−アミノ−1−プロパン硫酸 SDS ラウリル硫酸ナトリウム Polidocanol ドデシルポリ(エチレングリコールエー
テル)n Triton X−100 オクチルフェノールポリ(エチレング
リコールエーテール)n Tween ポリ(オキシエチレン)n−ソルビタン−モノ
ラウリン酸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 P4401577.1 (32)優先日 1994年1月20日 (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (72)発明者 クレムト,ヴォルカー ドイツ連邦共和国 ディー―82362 ヴ ァイルハイム,アム フィシャンガー 3番地 (72)発明者 ミュラー,ギュンター ドイツ連邦共和国 ディー―82380 パ イゼンベルグ,ヴイ.―ボーデンシュヴ ィン―ヴェーク 6番地 (72)発明者 ノイマン,ウルリッヒ ドイツ連邦共和国 ディー―82362 ヴ ァイルハイム,エスティー.―アンナー ヴェーク 8番地 (56)参考文献 特開 平4−273043(JP,A) 特開 昭52−47324(JP,A) 特開 昭52−27399(JP,A) 特表 平3−503451(JP,A) 特表 平4−502207(JP,A) 特表 平4−502964(JP,A)

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化可能なアミンと電気化学発光を生じる
    ことができる成分を含有する水溶液中または該水溶液に
    接する固相で電気化学発光現象を測定する方法であっ
    て、電圧をかけて電気化学発光を生じさせ、発生した光
    が電気化学発光を生じることができる成分の存在の尺度
    となり、電気化学発光作用が該溶液の凝固点より高いが
    25℃よりは低い該溶液および/または該固相の温度で測
    定されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】温度範囲が5℃から20℃の間であることを
    特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】溶液が脂肪アルコールエトキシレート、ア
    ルキルポリグルコシド、オクチル−β−D−グルコピラ
    ノシドまたはこれらの混合物からなる群から選択される
    界面活性剤を含有することを特徴とする、請求項1記載
    の方法。
  4. 【請求項4】溶液が1または複数のハロゲン化アルカリ
    またはアルカリ土類を含有することを特徴とする請求項
    1記載の方法。
  5. 【請求項5】溶液のpHが6.8から9.0の範囲であることを
    特徴とする、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】電気化学発光が2.0Vの最大電圧をかけるこ
    とによって生じることを特徴とする、請求項1記載の方
    法。
  7. 【請求項7】測定のために矩形波電圧を用いることを特
    徴とする、請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】電気化学発光を生じることができる成分が
    被検体、被検体類似物、または被検体特異的物質の標識
    であって、受容された光が被検体の存在の指標となるこ
    とを特徴とする請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】酸化されるときに強力な還元剤となる電気
    化学的に酸化可能なアミンを含有し、さらに0.1mmol/l
    から0.5mol/lの濃度の塩化アルカリを含有することを特
    徴とする、請求項1記載の方法に使用するための試薬溶
    液。
  10. 【請求項10】塩化アルカリが塩化ナトリウムであるこ
    とを特徴とする、請求項9記載の試薬溶液。
  11. 【請求項11】塩化アルカリまたは塩化ナトリウムが0.
    05mol/lから0.45mol/lの濃度で存在することを特徴とす
    る、請求項9または10記載の試薬溶液。
  12. 【請求項12】その溶液のpHが7.0から8.0の間であるこ
    とを特徴とする、請求項9から11までの一項に記載の試
    薬溶液。
  13. 【請求項13】酸化されるときに強力な還元剤となる電
    気化学的に酸化可能なアミンを含有し、さらに0.1mmol/
    lから0.5mol/lの濃度の塩化アルカリと、脂肪アルコー
    ルエトキシレート、アルキルポリグルコシド、オクチル
    −β−D−グルコピラノシドまたはこれらの混合物から
    なる群から選択される界面活性剤とを含有することを特
    徴とする、電気化学発光現象を測定するための試薬溶
    液。
  14. 【請求項14】作用電極に電圧をかけることによって電
    気化学発光を生じさせることにより水溶液中または水溶
    液に接する固相で電気化学発光現象を測定する方法であ
    って、該水溶液が酸化可能なアミンおよび電気化学発光
    を生じることができる成分を含有し、該成分が粒子に結
    合しており、電気化学発光を生じさせる前に、作用電極
    にAg/AgCl電極に対して+400から−400mVの間の電位を
    かけることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  15. 【請求項15】作用電極に電圧をかけることによって電
    気化学発光を生じさせることにより水溶液中または水溶
    液に接する固相で電気化学発光現象を測定する方法であ
    って、該水溶液が酸化可能なアミンおよび電気化学発光
    を生じることができる成分を含有し、この成分が粒子に
    結合しており、電気化学発光系の酸化還元電位と+800m
    Vの間で電気化学発光を生じさせることを特徴とする、
    請求項1記載の方法。
  16. 【請求項16】測定時に試薬溶液とよく接触する少なく
    とも2個の電極を有する測定ユニット、電気化学発光に
    より生じた光を測定するための検出器、および液体容器
    を含んでなる電気化学発光現象を測定するための装置で
    あって、該測定ユニットを0から25℃までの温度に冷却
    するための手段を有することを特徴とする、前記の装
    置。
  17. 【請求項17】測定ユニットを冷却するための手段がさ
    らに液体容器も冷却する、請求項16記載の装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1130563C (zh) * 1996-09-19 2003-12-10 第一化学药品株式会社 免疫组织化学染色用组合物及其用途
US6146838A (en) * 1997-03-18 2000-11-14 Igen International, Inc. Detecting water-borne parasites using electrochemiluminescence
JP2010237020A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Japan Aerospace Exploration Agency 生体分子検出装置及び生体分子検出方法
MX336940B (es) * 2010-10-25 2016-02-08 Hoffmann La Roche Uso de compuestos mejoradores de señal en deteccion de electroquimioluminiscencia.
KR101636250B1 (ko) * 2014-12-12 2016-07-07 주식회사 도건이엔텍 헬리컬 파일
CN104698164B (zh) * 2015-02-13 2017-03-15 中山市创艺生化工程有限公司 一种电化学发光免疫分析仪用缓冲液及其制备方法
CN105929010A (zh) * 2016-04-14 2016-09-07 福建师范大学 一种基于曙红y的电致化学发光传感器
KR101980079B1 (ko) 2018-12-06 2019-08-28 주식회사 강탄산업 인발저항용 앵커를 갖는 방음벽기초의 시공방법
CN113295678B (zh) * 2021-05-14 2022-11-08 济南迪曼生物科技有限公司 一种电化学发光清洗液

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5227399A (en) * 1975-08-27 1977-03-01 Seiko Instr & Electronics Ltd Driving system of electrochemical luminous element
JPS5247324A (en) * 1975-10-14 1977-04-15 Seiko Instr & Electronics Ltd Driving system of display equipment
JPH03503451A (ja) * 1988-04-29 1991-08-01 イゲン,インコーポレーテッド 電気化学ルミネセンス測定を行うための方法と装置
JPH04273043A (ja) * 1991-02-28 1992-09-29 Shimadzu Corp 発光測定法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462931A (en) * 1982-06-16 1984-07-31 American Cyanamid Company Enhanced aqueous chemiluminescent systems
US4927769A (en) * 1987-07-08 1990-05-22 Ciba Corning Diagnostics Corp. Method for enhancement of chemiluminescence
DE68928492T2 (de) * 1988-11-03 1998-08-20 Igen Inc Elektrochemilumineszente reaktion unter verwendung eines von einem amin abgeleiteten reduktionsmittels
US5061445A (en) * 1988-11-03 1991-10-29 Igen, Inc. Apparatus for conducting measurements of electrochemiluminescent phenomena
CA2002083C (en) * 1988-11-03 2001-01-09 Haresh P. Shah Enhanced electrochemiluminescence
US5324457A (en) * 1989-10-02 1994-06-28 Board Of Regents, The University Of Tx System Devices and methods for generating electrogenerated chemiluminescence
US5466416A (en) * 1993-05-14 1995-11-14 Ghaed; Ali Apparatus and methods for carrying out electrochemiluminescence test measurements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5227399A (en) * 1975-08-27 1977-03-01 Seiko Instr & Electronics Ltd Driving system of electrochemical luminous element
JPS5247324A (en) * 1975-10-14 1977-04-15 Seiko Instr & Electronics Ltd Driving system of display equipment
JPH03503451A (ja) * 1988-04-29 1991-08-01 イゲン,インコーポレーテッド 電気化学ルミネセンス測定を行うための方法と装置
JPH04273043A (ja) * 1991-02-28 1992-09-29 Shimadzu Corp 発光測定法

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Publication number Publication date
JP3135921B2 (ja) 2001-02-19
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WO1994025854A1 (de) 1994-11-10
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CA2161666C (en) 1999-08-10

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