JP2883064B2

JP2883064B2 - 分布パターンの形成方法および装置

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Publication number: JP2883064B2
Application number: JP35062197A
Authority: JP
Inventors: 謙二高橋; 誠中村
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH10197536A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、サンプル中の測定
すべき物質と反応するような担体粒子を用いて、凝集の
有無を示す分布パターンを形成し、この分布パターンに
基づいて種々の疾病の診断および血液型等のタイピング
を行なうための分布パターンの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】凝集反応に基づいて検体サンプル中に存
在する分析すべき物質を検出する検査方法においては、
反応容器の底面に担体粒子による沈降像を形成するマイ
クロタイター法が古くから普及している。マイクロタイ
ター法では、通常、半球状または円錘状の凹面を底部と
するウエルを多数設けたマイクロプレートが使用され
る。かかるマイクロタイター法においては、担体粒子を
いかに迅速に沈降させながら凝集反応を行うかが大きな
課題である。特開平２−１２４４６４号公報は、磁性担
体を用いて迅速に沈降像を形成させる方法である。この
従来技術を図１（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。

【０００３】図１（Ａ）はマイクロプレートを上方より
見た図であり、図１（Ｂ）はマイクロタイター法を行う
際のマイクロプレートおよび磁石の配置を示す平面図で
ある。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、マイクロ
プレート１のウエル２は半球状底面を形成し、その下方
には平坦面を水平に向けた円盤形状の磁石４が支持台３
の上に固定されている。かかる構成において、マイクロ
プレート１のウエル２に検体サンプルの所定量および磁
性担体を含む試薬の所定量を分注して凝集反応を行う。
ここで、磁性担体には前処理として、分析すべき抗原ま
たは抗体と結合する物質が予め固定されている。

【０００４】図２（Ａ）および図３（Ａ）はマイクロタ
イター法による反応原理を示す図であり、第２図（Ｂ）
および第３図（Ｂ）は同法により得られる沈降像を示す
図である。まず、検体サンプル中に分析すべき抗原また
は抗体が存在する場合、図２（Ａ）のように、沈降した
複数の磁性担体５が分析すべき抗原または抗体６を介し
て結合し、凝集塊を形成する。凝集塊を形成した磁性担
体５は、図２（Ｂ）に示したように、ウエル底面に一様
に広がった陽性（＋）の沈降像を形成する。一方、検体
サンプル中に分析すべき抗原または抗体が存在しない場
合、図３（Ａ）のようにマイクロプレート１のウエル底
面の中心に非凝集の磁性担体５が沈降する。沈降した非
凝集の磁性担体５は、図３（Ｂ）に示したように、ウエ
ル中心にボタン状に集まった陰性（−）の沈降像を形成
する。このように、ウエル底面に形成した沈降像は、肉
眼または光学的測定機によって、陽性か陰性かに判定さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロタイタ
ー法によれば、沈降像の大きさ、明瞭性等といった性能
は反応容器の底面形状に大きく依存していた。その上、
マイクロプレート等の反応容器の底面形状および底面積
は、製造メーカーや製品番号等により異なる場合が多い
ために、個々の反応容器の間で性能がばらつき易かっ
た。特に、反応容器の底面形状または底面の面積が異な
ると、反応性を確保するために、それぞれ組成、分注
量、担体濃度等も変更せざるを得ず、判定結果を比較す
るのが困難であった。

【０００６】一方、反応容器底面の傾斜を利用して沈降
像を形成させる場合、形成後の沈降像が、担体粒子の自
重や電気的反発力により、或いは磁力、遠心力、振動等
の外力によって崩れ易くなる。かかる沈降像の崩れもま
た、反応容器の底面形状に依存して、種々の程度を示
す。沈降像が崩れると、特に陽性と判定すべき検体サン
プルを誤って陰性と判定する場合もあるので、重大な問
題である。

【０００７】本発明は、マイクロプレート等の反応容器
における沈降像の崩れ易さを改善する凝集パターンの判
定方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記事情に鑑みてなされた分布パターンの形成方法であっ
て、少なくとも一部分に判定用の壁面を有する反応容器
内で凝集用粒子を用いた凝集反応を行い、前記壁面上に
凝集反応を行った凝集用粒子を沈降させ、さらに前記壁
面上で形成された凝集用粒子による分布パターンに基づ
いて凝集の有無を判定する凝集検査に関するものであっ
て、上記判定用の壁面が平坦な面であるような反応容器
と上記凝集用粒子として少なくとも磁性を有する粒子を
採用し、凝集反応を行った粒子を上記壁面上に磁気的に
移動するように磁力を供給して粒子の沈降を加速すると
ともに、少なくとも分布パターンが判定し得る段階にお
いて上記壁面を水平状態とすることを特徴とするもので
ある。ここで、分布パターンの形成は、反応容器の前記
平坦な壁面が傾斜した状態で行い、しかる後に前記平坦
な壁面を水平方向に合致させるのが好ましい。また、前
記平坦な壁面が水平状態であるような底部を有する反応
容器の底部上で凝集反応を行った後に、反応容器を傾け
て分布パターンを形成し、次いで反応容器の平坦な底部
を水平状態に戻すのが好ましい。

【０００９】従来法では、反応容器の壁面を傾斜させた
ままの状態で、磁性を有する担体による分布パターンを
形成し、引き続いて分布パターンを判定していたので、
壁面形状によっては分布パターンが崩れる可能性が有っ
た。これに対して、本発明では、凝集反応を行った磁性
を有する担体を磁力によって平坦な面上に加速して沈降
させ、少なくとも判定し得る段階においては反応容器の
平坦な壁面を水平状態となるようにしたので、迅速かつ
安定した判定を行える。

【００１０】また、本発明は、上記事情に鑑みてなされ
た分布パターンの形成装置であって、少なくとも一部分
に判定用の壁面を有する反応容器内で凝集用粒子を用い
た凝集反応を行い、前記壁面上に凝集反応を行った凝集
用粒子を沈降させ、さらに前記壁面上で形成された凝集
用粒子による分布パターンに基づいて凝集の有無を判定
する凝集検査に関するものであって、上記判定用の壁面
が平坦な面であるような反応容器と上記凝集用粒子とし
て少なくとも磁性を有する粒子を採用し、凝集反応を行
った粒子を上記壁面上に磁気的に移動するように沈降を
加速する磁力供給部と、少なくとも凝集パターンが判定
し得る段階以降において上記壁面が水平状態となるよう
に上記反応容器を配置する手段とを備えていることを特
徴とするものである。ここで、磁力供給部が、磁界を発
生する部材の帯磁面を反応容器の平坦な壁面に対して異
なる角度に変更するための磁界回転手段を有しているの
が、磁性を有する粒子の挙動を制御できる点で好まし
い。さらに、磁界回転手段が、平坦な帯磁面を反応容器
の平坦な壁面に対して平行な角度と適宜の傾斜角度とに
変更できる回動制御手段を有しているのが、磁性を有す
る粒子の安定化に寄与する点で好ましい。

【００１１】本発明にて使用する磁性担体は、永久磁石
ないし電磁石等の磁界発生源に向かって移動する性質を
有するものである。担体としては、平均粒子径が 0.1〜
50μｍの球形ないしそれに類する多角体であり、磁性体
自身が粒子状であるものか或るいは径 0.1μｍ未満の磁
性微粒子を所定重量だけ含有させた親水性表面をもつ重
合体もしくはコアセルベート体を使用できる。かかる磁
性担体の製造方法は、公知技術の中でいずれか適したも
のを用いればよく、必要に応じて着色処理を行う。親水
性表面を構成する材料にはポリスチレン、塩化ビニル、
シリカ、カーボン、ゼラチン、アルブミン等があり、必
要に応じて親水性ないし反応性を高めるための物質や官
能基を付与する。

【００１２】本発明においては、陽性と陰性の両方の沈
降像を形成するいかなる比重もしくは径から成る磁性担
体も使用することができる。例えば、径が１μｍ以下の
微粒子や中空粒子のような低比重の担体で沈降像を形成
するには、比較的強い磁力を印加するのが好ましい。比
重 2.0を超えるような高比重の担体には、比較的弱い磁
力を印加するのが好ましい。

【００１３】本発明に使用する磁石は、組成を問わず、
所定反応液に浮遊する磁性担体を数分以内に沈降させる
ことのできる磁力を有するものであればよいが、好まし
くは、位置を問わずほぼ均一な磁力を有するものがよ
い。また、磁石の磁極はＮ極であれＳ極であれ、同様の
効果を奏する。更に、沈降像の形成過程或いは形成終了
以降の経過観察を行うためには、磁石の上面を白色ない
し銀色塗料等により着色したり、反応容器と磁石との間
に透磁性の平板状の鏡を配置させるとよい。

【００１４】本発明において使用される反応容器とは、
磁性担体とサンプルが反応して沈降像を形成するまでの
間、該磁性担体とサンプルの一定量を保持できる壁面を
有しているものをいう。例えば、マイクロプレートのよ
うに液体等の収容に適した凹部をもつ反応容器や、スラ
イドガラスのように水平方向にてサンプル等を保持でき
る平板状の反応容器が使用できる。

【００１５】反応容器の材質については、透磁性のみが
要求され、ガラス、プラスチック類、紙等が使用でき
る。必要に応じて抗原ないし抗体を固相化し易い程度の
親水性表面を持つものを用いる。抗原等を固定化する技
術は、既に種々の方法が公知であるので、そのいずれか
を採用すればよい。また、固定化する対象としては、検
出すべき物質と特異的に結合するか或いは競合する物質
が選ばれ、好ましくは反応容器の少く共沈降像を形成す
る範囲に亘って隙間なく均一に固定化するべきである。

【００１６】また本発明では、従来のマイクロタイダー
法に準じて、反応容器の底面に磁性担体を沈降させるの
が普通である。このとき、磁石は反応容器の下方に位置
させて磁性担体を沈降させる。しかしながら、本発明で
は必ずしも磁性担体を重力方向に沈降させる必要はな
い。従って、側面または上面にて磁性担体およびサンプ
ルと接触するような反応容器においては、反応容器の側
方または上方に磁石を位置させることにより、上面ない
し側面のいずれにも沈降像を形成することができる。

【００１７】

【実施の形態】以下、本発明を実施する態様を図面を用
いて詳細に説明する。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、
本発明の方法を説明するための模式図である。平底のウ
エルを有するマイクロプレート１を反応容器とし、その
下方には、ウエルの底部壁面に対して、壁面の中心点で
最も近く壁面の円周方向にいくほど徐々に距離が離れる
ように、半球状の凸面を上方に向けて形成してなる磁石
４が配置している。ここで、図４（Ａ）および（Ｂ）の
磁石４は、ＮまたはＳのいずれかの磁極を半球面とする
永久磁石であり、マイクロプレート１の各ウエルの底部
壁面に対して中心点より同心円状に徐々に磁力が弱くな
るような磁界を有している。このような構成は、図１
（Ｂ）に示したような、半球状底面を有するマイクロプ
レート１および水平面を上面とする磁石４といった従来
法の組み合わせで形成されるのと実質的に同等な収束性
の引力を磁性担体５に与える。

【００１８】ここで、分析すべき抗原または抗体を含有
する検体サンプルの所定量を該抗原または抗体に対する
物質を固定した磁性担体５の所定量と反応させた場合、
図４（Ａ）に示すようにマイクロプレート１の底部壁面
上に分析すべき抗原または抗体６を介して凝集した磁性
担体５が磁石４の磁界の作用により沈降し、底面を転が
ることなく堆積して、図３（Ａ）と同様に広がった沈降
像を形成する。一方、分析すべき抗原または抗体を含ま
ない検体サンプルと磁性担体との反応では、図４（Ｂ）
に示すように非凝集の個々の磁性担体５が、沈降後もマ
イクロプレート１の傾斜底面上を転がって、底面中心部
に収束し集まるので、図３（Ｂ）と同様にボタン状の沈
降像を形成する。尚、磁石４の半球状凸面は、半球状凹
底面を有するウエル内壁の形状を模した曲率とするのが
好ましい。

【００１９】図５は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）にお
ける磁石４の他の例を示す平面図である。図５に示す磁
石４は円錘形状の凸面を上部とし、好ましくは、従来の
円錘状凹型底面のウエル形状を模した曲率で成型され
る。また、図５では円錘形の先端部を僅かに平坦面と
し、この平坦面に非凝集の担体を集めることにより、一
定面積の陰性像を形成できるよう加工してある。

【００２０】図６は、図４または図５における磁石４が
永久磁石であるのに対して、電磁石で構成した場合の例
を示す縦断面図である。図６の電磁石は、鋲形状の磁性
部材７ａの外周に複数の円筒形状の磁性部材７ｂを段階
的に低くなるよう重ねることにより、上端を同心円状の
段差とし、これら磁性部材７ａおよび７ｂにそれぞれ巻
線８が巻かれて成る。ここで、巻線８は、一定電圧の電
流を受けた時に各磁性部材７ａおよび７ｂを同程度の磁
力で帯磁させるよう、変圧器および電源に接続すると共
に、スイッチ９によりオンオフされる仕組みになってお
り、これにより、磁性部材７ａ，７ｂの巻線８付近の磁
性体部分が磁化するので、磁性部材７ａ，７ｂの上端面
も磁化して帯磁状態となる。つまり、本発明では、常に
帯磁している永久磁石のみでなく、磁化して初めて帯磁
状態の磁石となる可逆的な磁化材料としての磁性体も有
効に利用できる。

【００２１】かかる図６の構成では、電源をスイッチ９
のオン動作によって変圧器に接続し、変圧器を経た電流
が巻線８を流れることにより、磁性部材７ａおよび７ｂ
が同程度に磁化される。ここで、図６の電磁石は、上方
に対して同心円状に徐々に中心から外周へと弱くなるよ
うな磁界を発生するので、図４（Ａ）および図４（Ｂ）
と同様の沈降像を形成する。

【００２２】また、図６のように電磁石を用いる場合に
は、磁性部材７ａおよび７ｂのそれぞれに巻線を巻く必
要はなく、例えば鋲状磁性部材７ａおよび筒状磁性部材
７ｂの下端部を一体化して、その一体化した部分に巻線
８を巻いても、上記電磁石と同様に磁化できる。更に、
図６の磁性部材７ａおよび７ｂの上端の高さを一致さ
せ、その代わりに、巻線８の巻数を異ならせる等の調整
により、磁力が中心より徐々に弱くなるよう電気的に制
御してもよい。

【００２３】図７（Ａ）は、本発明の参考例であり、反
応容器として半球状底面のウエルを有するマイクロプレ
ート１を用いる際の磁石形状に関する変形例である。図
７（Ａ）の磁石４の上面は、ウエル底面と磁石４の間の
距離が、ウエル底面の傾斜が緩やかな中心付近ほど近
く、ウエル底面の傾斜が急な周辺ほど、遠く位置するよ
うな凹面を形成している。このとき、この磁石４の凹面
の曲率は、半球状底面の曲率との兼ね合いにより、実質
的に、図１（Ｂ）に示した構成を半球状底面ではなく円
錘状底面のウエルに変更したのと同等な収束性磁界を生
ずるよう成型されている。

【００２４】一方、図７（Ｂ）は、本発明の別な参考例
であり、反応容器として円錘状底面のウエルを有するマ
イクロプレート１を用いる際の磁石形状に関する変形例
である。図７（Ｂ）磁石４の上面は、図７（Ａ）の場合
とは逆に、ウエル底面と磁石４の間の距離が、ウエル底
面の周辺部から中心に向かうにつれて徐々に遠く位置す
るような凹面を形成している。このとき、この磁石４の
凹面の曲率は、円錘状底面の曲率との兼ね合いにより、
実質的に、図１（Ｂ）に示したような半球状底面による
構成と同等な収束性磁界を生ずるよう成型されている。

【００２５】このような図７（Ａ）および図７（Ｂ）に
示した構成によれば、円錘状または半球状底面のウエル
を有するマイクロプレートにおいて、製造メーカー、ロ
ット番号等を変えることなく、同一プレートでそれぞれ
半球状または円錘状底面のウエルと同様な凝集反応を互
換的に行うことができる。

【００２６】

【実施例】

〈ヒトＩｇＧ固相化プレートの作成〉ＮＵＮＣ社の平底
プレート（２×８ｗｅｌｌウエル径６ｍｍ、製品番号
４６９９１４）の各ウエルに、ヒトＩｇＧ（ＩＣＮ；生
化学工業、製品番号６４−１４５）を0.01ＭＰＢＳ、ｐ
Ｈ7.43で15.6μｇ／ｍｌに希釈したものを50μｌ／ウエ
ルずつ分注し、室温で30分間インキュベートした。ＰＢ
Ｓで洗浄後、自然乾燥させた。

【００２７】〈抗ヒトＩｇＧ感作磁性ビーズの調整〉磁
性ゼラチン粒子（オリンパス光学工業（株）製）の懸濁
液（粒子濃度５％（Ｗ／Ｗ）） 200μｌを、0.01ＭのＰ
ＢＳ、ＰＨ7.43で洗浄した。タンニン酸のＰＢＳ溶液を
１ｍｌ添加して、37℃で30分間インキュベートした。Ｐ
ＢＳ溶液で洗浄後、抗ヒトＩｇＧヤギ抗体（ＣＡＰＰＥ
Ｌ社）のＰＢＳ溶液（濃度25μｇ／ｍｌ）を１ｍｌ添加
して、37℃で１時間インキュベートした。ＰＢＳで洗浄
後、 0.2％ウシ血清アルブミン、0.05％ＮａＮ３を含
む0.01ＭのＰＢＳ、ｐＨ7.43で0.25％（Ｗ／Ｗ）に浮遊
させた。

【００２８】〈未感作磁性ビーズの調整〉上記感作磁性
ビーズの調整において、抗ヒトＩｇＧヤギ抗体の濃度を
０μｇ／ｍｌとした以外は同様に処理した。

【００２９】〈反応パターンの形成〉上記ＩｇＧ固相プ
レートを水平に静置し、２個のウエルにそれぞれ上記感
作ビーズおよび未感作ビーズを25μｌ／ウエルずつ添加
した。撹拌直後、水平に静置した。図８（Ａ）に示した
ようにマイクロプレート１の平底ウエルの一端が接触す
るように、径24ｍｍ、高さ22ｍｍの円柱状の鋳鉄性磁石
４を傾むけて（角度θ＝20°）５分間で反応パターンを
形成させた。

【００３０】この結果、感作ビーズによる陽性像は図８
（Ａ）のように、ほぼ一様に広がったパターンを形成し
たのに対し、未感作ビーズによる陰性像は図８（Ｂ）の
ように、磁石４が接触した箇所に収束したパターンを生
成した。また磁石４の面はＮ極、Ｓ極を問わず同様効果
を示した。更に、平底ウエルに形成した陽性像は、磁石
の適用を止めてからも１週間以上安定に保持された。こ
のように、底面が平坦である反応容器に対して、底面の
一端より徐々に距離が離れるように磁石を傾斜させるこ
とにより、磁性担体による凝集反応の沈降像を形成する
ことができた。また、上記実験例における別の２個のウ
エルに、それぞれ上記感作ビーズおよび未感作ビーズを
添加し撹拌した後で、上記円柱状の磁石４の上面を水平
方向に向けて各ビーズを１分以内でウエル一面に均等に
沈降させてから、然る後に、磁石４を傾けても、同様に
反応パターンを形成した。更に、別個のウエル２個につ
いて、各ビーズを一旦自然沈降させた後に傾けた磁石４
を適用した場合にも、同様に反応パターンを形成した。
このことは、本発明の方法が、従来の自然沈降、磁石、
遠心等により反応容器の底面に対して一旦沈降像を形成
させた後にも適用でき、それによって反応容器の形状に
依存しない均一形状の沈降像が得られる可能性を示唆す
るものである。

【００３１】なお、本発明は上述した例に限定されず、
以下のように種々の変更ができる。上述の実験例におい
ては、反応容器の一端を磁石と接触させて、かつ角度を
θ＝20°としたが、水平方向ないし反応容器の壁面に対
し50°未満の傾斜であれば、同様の効果を奏する。水平
方向に対する角度が壁面に対して50°を越えると、傾斜
に沿って作用する磁力の減衰が激し過ぎて、沈降像が反
応容器の形状に影響されるので本発明の効果を達成しな
い。また、最適反応時間、磁性担体の移動特性、担体粒
子濃度、浮遊液の組成、磁力等を考慮すれば、容器底面
と磁石とを適宜離間させたり、傾斜角度を変更すること
は容易に実施できる。例えば、傾斜角度または勾配磁界
をより急勾配にすれば、或る限界まではパターン形成速
度を速めることができるし、逆により緩勾配にすれば、
反応性の差違を幅広く比較することができるので、多目
的ないし多項目の試験を行える。

【００３２】また、磁石の寸法および磁力は沈降像の広
がり面積と関係する。従って、高倍希釈処理を要するか
初期症状である等の理由で、分析すべき抗原ないし抗体
が微量ないし低反応性であるような検体サンプルを分析
する場合には、反応容器の底面面積を変更せずとも、磁
石のサイズを小型化することにより、沈降像を縮小させ
て反応性、感度、パターン明瞭性等を増強させることが
できる。

【００３３】また、上述した実施例では反応容器とし
て、複数のウエルを有するマイクロプレートを用いた
が、本発明においては必ずしもウエル状の凹部を形成す
る必要はない。例えば図９（Ａ）および（Ｂ）には、平
板上で凝集反応を行なう装置が示されている。即ち、透
磁性材料から成る水平板９の下方に、図８（Ａ）と同様
なる形状で且つ軸11を中心に回動可能である磁石４を複
数個離間して配置する。このとき磁石４と水平板９の離
間距離は磁石４を回動させたときに、水平板９の下面に
当接可能な範囲であり、しかも軸11の全てを同一方向
に、且つ同一水平面上に位置させる。また、図９（Ａ）
に示すように水平板９の上面には突起等の図示せぬ位置
決め部材によって、磁石４の真上となる位置に沈降像を
形成するための板状試験片10を着脱可能に載置してい
る。板状試験片10は、上面が水平方向に対し平坦である
と共に抗原抗体反応または固相化処理できる程度の透磁
性部材（ガラス、プラスチック等）から成り、使い捨て
とする。尚、磁石４の回動操作および板状試験片の交換
操作は図示せぬ回動機構および交換装置により実施され
る。

【００３４】かかる構成においては、まず上記実験例と
同様の固相化処理を板状試験片10の上面に行なった後、
図９（Ｂ）に示したようにピペッタからサンプルおよび
磁性担体を含む試薬を添加し混合する。次に、各磁石４
を同一方向に同時に回動させると、図９（Ｂ）のように
各磁石４がいずれも同一角度で水平板９と当接するの
で、所定沈降反応後に図８（Ｂ）および（Ｃ）で示した
ような陽性または陰性の沈降像を形成させる。最後に、
再び各磁石４を同時に回動して水平板９と平行に配向さ
せると、磁性担体の全てが板状試験片10の上面に対して
垂直なる引力を受けるので、振動等による崩れを生じる
ことなく、長時間安定に沈降像を保つことができる。

【００３５】更に、本発明の方法による沈降像の形成を
開始して一定時間後に、反応容器の壁面に並行して常に
垂直方向から磁力が作用するような構成の磁石を反応容
器の外方に位置させることにより、沈降像を保持するこ
ともできる。例えば、Ｎ極またはＳ極の表面から均一な
磁界を発生する磁石を用いた場合、半球状底部のウエル
を用いたは場合、半球状底部の壁面から離間する分だけ
半径の長い半球状の凹平面に対して、磁界の向きがそれ
ぞれ垂直となるように、多数の小型磁石を一面に貼付し
た磁石が組み合わせとして選択される。また、円錘状底
部のウエルに対しては、同一角度の円錘状の凹面に、同
様に磁石を貼付した磁石が組み合わせとして選択され
る。更に、平底ウエルに対しては図１（Ｂ）に示したよ
うな平坦且つ水平な上面形状を有する磁石が組み合わせ
として選択される。

【００３６】作用を述べると、まず自然沈降ないし磁
力、遠心等により、磁性担体の沈降像を形成する途中過
程で上記の組み合わせにより選択された磁石をウエルの
下方に位置させる。このとき、既にウエル底部の上壁面
に到達した磁性担体はウエル壁面に対し垂直方向に磁力
を受け、他の沈降途中の磁性担体は距離上最も近いウエ
ル壁面に向かってほぼ均等個数ずつ一面に沈降した後ウ
エル壁面に垂直な磁力を受けることになる。このように
ウエル壁面上の磁性担体は、もはや壁面上を転がること
ができず、全体としては、形成途中の沈降像をほぼ忠実
に留めた状態を保持することができる。

【００３７】一方、沈降像を形成終了したところで同様
に磁石を位置させる。このとき、全ての磁性担体はウエ
ル壁面に対し垂直な磁力を受けるため、上記と同様に沈
降像は安定化する。以上の安定化は、特に反応容器の底
壁面に上述したような抗原または抗体等のコーティング
処理が施されている場合に有効であり、比較的短時間磁
力を与えるだけで長時間の安定化が得られる可能性もあ
る。更に、長時間例えば半日以上の安定化を行う場合
は、比較的高湿度の環境下に置くか密封用のシールを貼
付することにより、なるべく蒸発を防止するような処理
を施す。

【００３８】尚、本発明の方法は、請求の範囲を外れな
い程度において、適宜、磁石の形状ないし磁力分布を補
正することができる。例えば、磁極の縁に相当する部分
は不均一な磁界を生じ易いので、反応容器の底面より充
分大きい磁石を用いてもよい。平坦な底面から成る反応
容器を水平方向に対し傾斜させて沈降像を形成し、然る
後に反応容器の底面を水平方向に合致させるようにして
も、傾斜面からの磁性担体の崩れを生じ難くすることが
できる。この場合、特開昭５８ー８７４６０号や特開平
３ー８７４６０号のように、底面が水平方向に平坦であ
るような反応容器を、水平方向に向けた状態で凝集用粒
子を沈降させ、しかる後に、該平坦な底面を傾斜させる
ことにより自然重力で分布パターンを完成させるように
してもよい。このようにしても、傾斜させた反応容器の
底面を本発明のように、判定し得る状態において水平方
向にすることにより、迅速性とパターン安定性の両方を
達成することができる。とくに、特開昭５８ー８７４６
０号では、判定時に変形自在な底面を水平方向に平坦な
状態にすることにより光学的な測定精度を向上させてお
り、この点では本発明においても同様の効果を奏する
が、特開昭５８ー８７４６０号よりも優れた点として、
磁性粒子を用いて沈降を加速するので反応容器の壁面上
で磁性粒子を比較的強固に集合させることができ、これ
によって、判定するまでの間の振動等でも分布パターン
が崩れ難くなるという点である。凝集用の粒子を反応容
器の壁面に強制的に集合させることにより、非凝集粒子
のみが傾斜面で移動し、凝集した粒子は崩れ難いという
ことは、遠心力により凝集用粒子を強制的に沈降させる
特開昭５１ー２０５４７号や特公昭５１ー１６７９８号
によって周知である。但し、反応容器を傾ける場合に
は、液全体も移動したり揺れたりして沈降像を構成する
担体粒子が再度浮いたり移動しないように注意するの
が、信頼性の点で好ましい。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、凝集パターンの形成に
当っては時間短縮され、パターン判定に当っては安定な
パターンの状態が維持されることになるので、いつでも
正確な判定を行える。

【００４０】また、分布パターンの形成を、反応容器の
平坦な壁面を傾斜させて行ってから、水平に水平方向に
合致させる発明によれば、傾斜を利用したパターン形成
を行っても、安定な判定を実施できる。

【００４１】更に、本発明の分布パターンの形成装置に
よれば、迅速かつ安定なパターン形成を好適に自動化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は、従来法を実施する装置を上から
見た図、図１（Ｂ）は、従来法を実施する装置を横から
見た断面図、

【図２】図２（Ａ）は、マイクロタイター法における陽
性反応を示す模式図図２（Ｂ）は、マイクロタイター法
による陽性像を上から見た図、

【図３】図３（Ａ）は、マイクロタイター法による陰性
反応を示す模式図、図３（Ｂ）は、マイクロタイター法
による陰性像を上から見た図、

【図４】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、本発明の方法
を説明する模式図、

【図５】図５は、本発明の方法に用いる磁石の形状の変
形例を示す図、

【図６】図６は、本発明の方法に用いる電磁石の構成を
示す図、

【図７】図７（Ａ）は、半球状底面のマイクロプレート
を使用する場合の本発明の参考例を示す模式図、図７
（Ｂ）は、円錘状底面のマイクロプレートを使用する場
合の本発明の参考例を示す模式図、

【図８】図８（Ａ）は、本発明の方法を実施する装置の
構成を示す図、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は、図８
（Ａ）の装置で得られる沈降像を上から見た図、

【図９】図９（Ａ）は、本発明の方法を実施する装置の
変形例を上から見た図。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の
装置を横から見た図である。

【符号の説明】

１マイクロプレート２ウエル３支持台４磁石５磁性担体６分析すべき抗原または抗体７ａ，７ｂ磁性部材８巻線９水平板１０板状試験片１１軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部分に判定用の壁面を有す
る反応容器内で凝集用粒子を用いた凝集反応を行い、前
記壁面上に凝集反応を行った凝集用粒子を沈降させ、さ
らに前記壁面上で形成された凝集用粒子による分布パタ
ーンに基づいて凝集の有無を判定する凝集検査に関する
ものであって、上記判定用の壁面が平坦な面であるような反応容器と上
記凝集用粒子として少なくとも磁性を有する粒子を採用
し、凝集反応を行った粒子を上記壁面上に磁気的に移動
するように磁力を供給して粒子の沈降を加速するととも
に、少なくとも分布パターンが判定し得る段階において
上記壁面を水平状態とすることを特徴とする分布パター
ンの形成方法。
【請求項２】反応容器の前記平坦な壁面が傾斜した状
態で行い、しかる後に前記平坦な壁面を水平方向に合致
させることを特徴とする請求項１記載の凝集パターンの
判定方法。
【請求項３】前記平坦な壁面が水平状態であるような
底部を有する反応容器の底部上で凝集反応を行った後
に、反応容器を傾けて凝集パターンを形成し、次いで反
応容器の平坦な底部を水平状態に戻すことを特徴とする
請求項２記載の凝集パターンの判定方法。
【請求項４】少なくとも一部分に判定用の壁面を有す
る反応容器内で凝集用粒子を用いた凝集反応を行い、前
記壁面上に凝集反応を行った凝集用粒子を沈降させ、さ
らに前記壁面上で形成された凝集用粒子による分布パタ
ーンに基づいて凝集の有無を判定する凝集検査に関する
ものであって、上記判定用の壁面が平坦な面であるような反応容器と上
記凝集用粒子として少なくとも磁性を有する粒子を採用
し、凝集反応を行った粒子を上記壁面上に磁気的に移動
するように沈降を加速する磁力供給部と、少なくとも凝
集パターンが判定し得る段階以降において上記壁面が水
平状態となるように上記反応容器を配置する手段とを備
えていることを特徴とする分布パターンの形成装置。
【請求項５】磁力供給部が、磁界を発生する部材の帯
磁面を反応容器の平坦な壁面に対して異なる角度に変更
するための磁界回転手段を有している請求項４記載の分
布パターンの形成装置。
【請求項６】磁界回転手段が、平坦な帯磁面を反応容
器の平坦な壁面に対して平行な角度と適宜の傾斜角度と
に変更できる回動制御手段を有している請求項５記載の
分布パターンの形成装置。