JP3127301B2 - 分析技術 - Google Patents
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- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は分析技術に関する。特に本発明は補酵素要求
酵素の基質として働くことのできる物質の競合結合分析
技術に関する。
酵素の基質として働くことのできる物質の競合結合分析
技術に関する。
補酵素要求酵素の基質の多くは抗原決定基を持たない
小分子であり、従って、従来の免疫測定技術では分析で
きない。一般に、このような基質は酵素による基質の変
換を監視することによって分析される。従って、例えば
グルコースバイオセンサが知られており、該センサで
は、グルコース分析用の試料をグルコースオキシダーゼ
（補酵素要求オキシドレダクターゼ酵素）と接触させる
ものであり、試料グルコースの酵素による変換はH2O2の
生成を間接的に検出することにより、或いは酵素の酸化
還元中枢から作動電極への電子移動を電子移動メジエー
タにより監視することによって判断される。後者の形式
のグルコース検出システムは、例えば、EP−Ａ−076836
に開示されており、電子移動メジエータと共に不動化さ
れたグルコースオキシダーゼを担持する使い捨ての電極
片を用いたかかるバイオセンサの一つが、現在、MediSe
nse Inc.社から市販されている。
小分子であり、従って、従来の免疫測定技術では分析で
きない。一般に、このような基質は酵素による基質の変
換を監視することによって分析される。従って、例えば
グルコースバイオセンサが知られており、該センサで
は、グルコース分析用の試料をグルコースオキシダーゼ
（補酵素要求オキシドレダクターゼ酵素）と接触させる
ものであり、試料グルコースの酵素による変換はH2O2の
生成を間接的に検出することにより、或いは酵素の酸化
還元中枢から作動電極への電子移動を電子移動メジエー
タにより監視することによって判断される。後者の形式
のグルコース検出システムは、例えば、EP−Ａ−076836
に開示されており、電子移動メジエータと共に不動化さ
れたグルコースオキシダーゼを担持する使い捨ての電極
片を用いたかかるバイオセンサの一つが、現在、MediSe
nse Inc.社から市販されている。
酵素基質を分析する酵素電極は簡便さや低い干渉性の
見地から一般に好ましく思われているが、それらの感度
の下限は酵素による基質変換の動態から抗原種の周知の
免疫センサのものよりも大幅に高い。従って、免疫セン
サが普通1nMから0.1mMの濃度範囲をカバーするのに対
し、酵素電極は典型的には10μＭから1Mの範囲の濃度の
基質の分析に使用されるにすぎない。
見地から一般に好ましく思われているが、それらの感度
の下限は酵素による基質変換の動態から抗原種の周知の
免疫センサのものよりも大幅に高い。従って、免疫セン
サが普通1nMから0.1mMの濃度範囲をカバーするのに対
し、酵素電極は典型的には10μＭから1Mの範囲の濃度の
基質の分析に使用されるにすぎない。
また、繊維光学式のグルコースバイオセンサも知られ
ており、これはレクチンコンカナバリンＡに対するグル
コース試料及び蛍光標識化されたデキストランの競合結
合を利用している〔Schultz et al,Diabetes Care 5,24
5−253（1982）;Anal.Chem.58,766A−770A（1986）〕。
しかし、レクチン結合糖以外の非ハプテン小分子用の類
似する繊維光学式バイオセンサは知られていない。
ており、これはレクチンコンカナバリンＡに対するグル
コース試料及び蛍光標識化されたデキストランの競合結
合を利用している〔Schultz et al,Diabetes Care 5,24
5−253（1982）;Anal.Chem.58,766A−770A（1986）〕。
しかし、レクチン結合糖以外の非ハプテン小分子用の類
似する繊維光学式バイオセンサは知られていない。
本発明は、グルコースだけではなく、特に、官能性の
補酵素成分を持たないアポ酵素結合蛋白質が得られる補
酵素要求酵素の他の基質に対しても適用できる競合結合
分析技術を提供するものである。
補酵素成分を持たないアポ酵素結合蛋白質が得られる補
酵素要求酵素の他の基質に対しても適用できる競合結合
分析技術を提供するものである。
従って、本発明の一つの側面によれば、補酵素要求酵
素の基質として作用可能な物質を液体試料内で分析する
方法であって、（ｉ）基質アナログと、（ii）基質の変
換を触媒せずに特に該基質と結合できる分子族と、を含
む分析システムに前記試料を接触させる工程と（前記基
質アナログは前記試料中の基質と競合して前記分子族に
結合できる物質である）、前記分子族と基質アナログ及
び／或いは基質との間における錯体の形成或いは残留の
程度を監視することにより前記基質の有無または量を判
定する工程とからなり、前記分子族は、自身の官能性補
酵素と結合していないアポ酵素、部分的に変性した酵素
すなわち制御された状態で部分的な変性により適切に失
活した酵素、失活した酵素、遺伝子工学的に失活した酵
素、或いは失活した人工的な酵素であることを特徴とす
る分析方法が提供される。
素の基質として作用可能な物質を液体試料内で分析する
方法であって、（ｉ）基質アナログと、（ii）基質の変
換を触媒せずに特に該基質と結合できる分子族と、を含
む分析システムに前記試料を接触させる工程と（前記基
質アナログは前記試料中の基質と競合して前記分子族に
結合できる物質である）、前記分子族と基質アナログ及
び／或いは基質との間における錯体の形成或いは残留の
程度を監視することにより前記基質の有無または量を判
定する工程とからなり、前記分子族は、自身の官能性補
酵素と結合していないアポ酵素、部分的に変性した酵素
すなわち制御された状態で部分的な変性により適切に失
活した酵素、失活した酵素、遺伝子工学的に失活した酵
素、或いは失活した人工的な酵素であることを特徴とす
る分析方法が提供される。
以下、基質の変換を触媒しないでその基質に特に結合
できる成分を、略して特定の結合パートナと称する。
尚、上記方法による分析を始めるに当り、特定の結合パ
ートナと基質アナログは互いに別個の成分（競合分析の
標準フォーマット）であっても、或いは既に相互に結合
されたもの（置換競合分析）であっても良いことを理解
されたい。
できる成分を、略して特定の結合パートナと称する。
尚、上記方法による分析を始めるに当り、特定の結合パ
ートナと基質アナログは互いに別個の成分（競合分析の
標準フォーマット）であっても、或いは既に相互に結合
されたもの（置換競合分析）であっても良いことを理解
されたい。
本発明の好適な実施例において、特定の結合パートナ
は、触媒活動に必要な官能性補酵素がない場合には、適
切なアポ酵素とされる。以下、本発明を特にその好適な
実施例に沿って説明する。
は、触媒活動に必要な官能性補酵素がない場合には、適
切なアポ酵素とされる。以下、本発明を特にその好適な
実施例に沿って説明する。
本発明の方法に使用される他の適切な特定の結合パー
トナとしては、部分的に変性した酵素（即ち、制御され
た状態で部分的な変性により適切に失活した酵素）；失
活シクロデキストリン等の失活「人工酵素」；失活酵
素；及び遺伝子工学的に失活させた酵素がある。失活酵
素（或いは「人工酵素」）は、アナライト基質の分析を
行なう前に、或いはその分析と同時に適切な失活試薬を
加えることにより触媒活性能を効果的に除去された酵素
（或いは「人工酵素」）を含む。例えば、或る金属結合
酵素の触媒活性能はEDTAの添加によって急冷除去され
る。
トナとしては、部分的に変性した酵素（即ち、制御され
た状態で部分的な変性により適切に失活した酵素）；失
活シクロデキストリン等の失活「人工酵素」；失活酵
素；及び遺伝子工学的に失活させた酵素がある。失活酵
素（或いは「人工酵素」）は、アナライト基質の分析を
行なう前に、或いはその分析と同時に適切な失活試薬を
加えることにより触媒活性能を効果的に除去された酵素
（或いは「人工酵素」）を含む。例えば、或る金属結合
酵素の触媒活性能はEDTAの添加によって急冷除去され
る。
尚、本発明による分析は定性分析或いは定量分析のど
ちらでも良い。
ちらでも良い。
基質アナログと複合した特定の結合パートナ成分の割
合の監視は、単一の受容体への分析配位子及び配位子ア
ナログの競合結合を監視する、多種に及ぶ公知の技術か
ら選択したものにより行なうことができる。従って、本
発明による分析システムは、例えば、電気化学式、光学
式、圧電式或いは繊維光学式のバイオセンサの形態とす
ることができる。１つの可能性として、前述の分析成分
（ｉ）と（ii）のうち一方は固体支持体上に不動化さ
れ、他方は検出可能な標識を担持する。例えば、蛍光標
識はイソチオシアン酸フルオレセイン（FITC）よりな
り、光学式センサは固体支持体として光学導波管を備え
る。また、本発明の競合分析は、それが競合免疫分析に
類似することに基づき、高度な特異性と酵素電極センサ
の感度を改良したものとを組合わせたものである。
合の監視は、単一の受容体への分析配位子及び配位子ア
ナログの競合結合を監視する、多種に及ぶ公知の技術か
ら選択したものにより行なうことができる。従って、本
発明による分析システムは、例えば、電気化学式、光学
式、圧電式或いは繊維光学式のバイオセンサの形態とす
ることができる。１つの可能性として、前述の分析成分
（ｉ）と（ii）のうち一方は固体支持体上に不動化さ
れ、他方は検出可能な標識を担持する。例えば、蛍光標
識はイソチオシアン酸フルオレセイン（FITC）よりな
り、光学式センサは固体支持体として光学導波管を備え
る。また、本発明の競合分析は、それが競合免疫分析に
類似することに基づき、高度な特異性と酵素電極センサ
の感度を改良したものとを組合わせたものである。
尚、本発明の好適な分析に用いられるアポ酵素成分は
補酵素要求酵素の完全なアポ酵素である必要はなく、酵
素の蛋白質構造部における官能性基質結合部位を保持す
る任意の部分であっても良い。しかし、一般には、通常
関連する補酵素パートナの解離した完全なアポ酵素を使
用するのが好ましいことが明らかとなろう。補酵素の無
いアポ酵素の作成方法は公知である（例えばMethods in
Enzymology,92,415ff−（1983）を参照）。
補酵素要求酵素の完全なアポ酵素である必要はなく、酵
素の蛋白質構造部における官能性基質結合部位を保持す
る任意の部分であっても良い。しかし、一般には、通常
関連する補酵素パートナの解離した完全なアポ酵素を使
用するのが好ましいことが明らかとなろう。補酵素の無
いアポ酵素の作成方法は公知である（例えばMethods in
Enzymology,92,415ff−（1983）を参照）。
本発明による分析のためのアポ酵素成分は、例えば、
活動酵素の酸化還元中枢で電子移動を行なうための補酵
素を必要とするオキシドレドクターゼ酵素から得ても良
い。従って、本発明の分析の特に好ましい例では、アル
コールデヒドロゲナーゼ、コレステロールオキシダー
ゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ及びピルビン酸デヒドロゲナ
ーゼから選択されたオキシドレダクターゼ酵素のアポ酵
素成分を使用するもので、これらはそれぞれ血液中にお
けるアルコール、コレステロール、乳酸及びピルビン酸
の異常なレベルを検出する臨床に適用される。特に好ま
しいのは、グルコースオキシダーゼ（GOX）のアポ酵素
を使用するグルコース分析に本発明の競合分析を適用し
た場合である。
活動酵素の酸化還元中枢で電子移動を行なうための補酵
素を必要とするオキシドレドクターゼ酵素から得ても良
い。従って、本発明の分析の特に好ましい例では、アル
コールデヒドロゲナーゼ、コレステロールオキシダー
ゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ及びピルビン酸デヒドロゲナ
ーゼから選択されたオキシドレダクターゼ酵素のアポ酵
素成分を使用するもので、これらはそれぞれ血液中にお
けるアルコール、コレステロール、乳酸及びピルビン酸
の異常なレベルを検出する臨床に適用される。特に好ま
しいのは、グルコースオキシダーゼ（GOX）のアポ酵素
を使用するグルコース分析に本発明の競合分析を適用し
た場合である。
尚、本発明による分析用の基質アナログは、特定の結
合パートナにおけるアナライト基質と同じ結合部位に特
異の（天然の或いは人工の）種か、或いは、所定量の基
質であると理解されたい。従って、例えば本発明による
グルコースの競合分析の場合、基質アナログは例えば所
定量のグルコース自身やデキストラン（グルコースポリ
マー）であっても良い。
合パートナにおけるアナライト基質と同じ結合部位に特
異の（天然の或いは人工の）種か、或いは、所定量の基
質であると理解されたい。従って、例えば本発明による
グルコースの競合分析の場合、基質アナログは例えば所
定量のグルコース自身やデキストラン（グルコースポリ
マー）であっても良い。
アポ酵素−基質対アポ酵素−基質アナログの複合形成
を監視するための２つの異なる光学技術を使用する本発
明による特に好ましい４つの分析システムを以下、添付
図面を参照して詳細に説明する。
を監視するための２つの異なる光学技術を使用する本発
明による特に好ましい４つの分析システムを以下、添付
図面を参照して詳細に説明する。
図１は蛍光標識化された試薬、蛍光毛管フィル装置
（fluorescence capillary fill devices:FCFD'S）を使
用する毛管フィル分析システムの概略断面図であり、 図２及び３は表面プラズモン共鳴の光学現象依存した
本発明による分析の概略図である。
（fluorescence capillary fill devices:FCFD'S）を使
用する毛管フィル分析システムの概略断面図であり、 図２及び３は表面プラズモン共鳴の光学現象依存した
本発明による分析の概略図である。
図１（ａ）及び（ｂ）において、同図に示される毛管
フィル分析システムは、以下のプレート構成要素よりな
る、単一の試料を用いた非再装填式分析システムであ
る： （ｉ）選択されたアポ酵素成分に結合する固相試薬保持
能力を有する層３として基質アナログ２を内面に不動化
して有する第１プレート1;及び （ii）毛管空洞５により前記第１プレートから分離さ
れ、溶解・解離可能な状態の蛍光標識化されたアポ酵素
成分７を有する層６を内面に被覆された第２プレート
４。
フィル分析システムは、以下のプレート構成要素よりな
る、単一の試料を用いた非再装填式分析システムであ
る： （ｉ）選択されたアポ酵素成分に結合する固相試薬保持
能力を有する層３として基質アナログ２を内面に不動化
して有する第１プレート1;及び （ii）毛管空洞５により前記第１プレートから分離さ
れ、溶解・解離可能な状態の蛍光標識化されたアポ酵素
成分７を有する層６を内面に被覆された第２プレート
４。
例えば、提案されるアナライトがグルコースである場
合、成分７は例えばイソチオシアン酸フルオレセイン
（FITC）等の蛍光体で標識化されたGOXアポ酵素であっ
ても良い。
合、成分７は例えばイソチオシアン酸フルオレセイン
（FITC）等の蛍光体で標識化されたGOXアポ酵素であっ
ても良い。
このような装置（以下、アポ酵素FCFD装置と称す）に
おいて少なくとも第１毛管プレート１は光学導波管とし
て働くことができる。
おいて少なくとも第１毛管プレート１は光学導波管とし
て働くことができる。
この型の装置を使用する分析の実施方法は、競合免疫
分析モードに従い作動する蛍光毛管フィル装置の形式の
周知の免疫センサを用いた方法に類似している〔Badley
et al.,Phil.Trans.R.Soc.Lond.B 316,143−160（198
7）〕。従って、分析は液体試料、例えば血液試料を毛
管空洞５内に吸引し、それに伴い、標識化されたアポ酵
素成分７をその初期の結合状態から溶解させることによ
り開始する（図１（Ｃ）を参照）。アポ酵素成分７と結
合する基質アナログ２対アナライト基質８の平衡化の後
に、標識を光学的に励起し、錯体担持プレートの平面に
対して一定角度にある蛍光の強さを判定することで分析
は完了する。光検出器の位置はこのプレートに結合され
た標識からの蛍光のみを検出するように設定される。定
量分析を行なうのが望ましい場合には、この光の強さの
測定値は、同じ光学導波管プレートの平面に対して異な
る角度で読取りを行なう第２光検出器を用いて比率で表
すのが好ましい。この第２の角度は可溶解標識蛍光が観
察できるように選択される。本発明の実施に適した光学
分析方法は、例えば、EP−Ａ−170376に詳細に記載され
ている。
分析モードに従い作動する蛍光毛管フィル装置の形式の
周知の免疫センサを用いた方法に類似している〔Badley
et al.,Phil.Trans.R.Soc.Lond.B 316,143−160（198
7）〕。従って、分析は液体試料、例えば血液試料を毛
管空洞５内に吸引し、それに伴い、標識化されたアポ酵
素成分７をその初期の結合状態から溶解させることによ
り開始する（図１（Ｃ）を参照）。アポ酵素成分７と結
合する基質アナログ２対アナライト基質８の平衡化の後
に、標識を光学的に励起し、錯体担持プレートの平面に
対して一定角度にある蛍光の強さを判定することで分析
は完了する。光検出器の位置はこのプレートに結合され
た標識からの蛍光のみを検出するように設定される。定
量分析を行なうのが望ましい場合には、この光の強さの
測定値は、同じ光学導波管プレートの平面に対して異な
る角度で読取りを行なう第２光検出器を用いて比率で表
すのが好ましい。この第２の角度は可溶解標識蛍光が観
察できるように選択される。本発明の実施に適した光学
分析方法は、例えば、EP−Ａ−170376に詳細に記載され
ている。
図１（ｄ）及び（ｅ）に示すように、上述のアポ酵素
FCFD装置における蛍光標識化されたアポ酵素成分に代え
て蛍光標識化された基質アナログ９を用いても良く、こ
の場合、提案されるアナライト基質８と標識化された基
質アナログ９の両方と結合できる標識化されていない適
切なアポ酵素成分10が、光検出器による読取りに利用さ
れる光学導波管のベースプレート上に不動化される。従
って、例えば、グルコースを検出可能で、固相として補
酵素を取り去ったアポ酵素試薬GOXを使用し得る前記代
用形式のアポ酵素FCFD装置の場合、蛍光標識化された基
質アナログとして蛍光標識化されたデキストラン、例え
ば、FITCデキストランを用いれば便利である。
FCFD装置における蛍光標識化されたアポ酵素成分に代え
て蛍光標識化された基質アナログ９を用いても良く、こ
の場合、提案されるアナライト基質８と標識化された基
質アナログ９の両方と結合できる標識化されていない適
切なアポ酵素成分10が、光検出器による読取りに利用さ
れる光学導波管のベースプレート上に不動化される。従
って、例えば、グルコースを検出可能で、固相として補
酵素を取り去ったアポ酵素試薬GOXを使用し得る前記代
用形式のアポ酵素FCFD装置の場合、蛍光標識化された基
質アナログとして蛍光標識化されたデキストラン、例え
ば、FITCデキストランを用いれば便利である。
アポ酵素FCFD装置はFCFD免疫センサの従来の製造方法
に類似した方法でより大きな被覆プレートを先ず形成す
ることにより製造することができる。
に類似した方法でより大きな被覆プレートを先ず形成す
ることにより製造することができる。
FCFD装置の製造方法はEP−Ａ−171148に詳述されてい
る。
る。
基質アナログ（例えば、グルコース分析におけるデキ
ストラン）のベースプレートへの不動化は、その基質ア
ナログを適切な蛋白質（例えば、牛の血清アルブミン、
キーホールリムペットヘモシアニン（keyhole limpet h
aemocyanin）、ポリ−Ｌ−リシン）と結合させてから、
これを従来の蛋白質不動化化学を用いてベースプレート
に結合させることによって得られる。アポ酵素は同様な
方法で不動化しても良い。
ストラン）のベースプレートへの不動化は、その基質ア
ナログを適切な蛋白質（例えば、牛の血清アルブミン、
キーホールリムペットヘモシアニン（keyhole limpet h
aemocyanin）、ポリ−Ｌ−リシン）と結合させてから、
これを従来の蛋白質不動化化学を用いてベースプレート
に結合させることによって得られる。アポ酵素は同様な
方法で不動化しても良い。
競合免疫分析の判定工程を実行するために用いられて
いる公知の表面プラズモン共鳴（SPR）技術（例えば、E
P−Ａ−0276142を参照）は、アポ酵素成分と結合する基
質アナログ対基質を監視することにも適用可能で、この
技術では、測定可能な標識を設ける必要を無くすことが
できる。SPR技術での使用に適した装置は例えばEP−Ａ
−353937に記載されている。従って、図２及び３に示す
ように、本発明によるSPR分析はSPR効果を発揮できる光
学構造、例えば金属回析格子の上に不動化された基質ア
ナログ或いはアポ酵素成分のどちらを使用しても良い。
いる公知の表面プラズモン共鳴（SPR）技術（例えば、E
P−Ａ−0276142を参照）は、アポ酵素成分と結合する基
質アナログ対基質を監視することにも適用可能で、この
技術では、測定可能な標識を設ける必要を無くすことが
できる。SPR技術での使用に適した装置は例えばEP−Ａ
−353937に記載されている。従って、図２及び３に示す
ように、本発明によるSPR分析はSPR効果を発揮できる光
学構造、例えば金属回析格子の上に不動化された基質ア
ナログ或いはアポ酵素成分のどちらを使用しても良い。
図２において、適切な光学構造は層12を担持する基質
11よりなり、層12はレリーフ状の予備成形面を設けられ
たプロフィール13を有する適切な材料（例えば、ポリエ
ステルやポリカーボネート）で形成される。この構造の
活性面を上面がレリーフ状プロフィール13に合致させた
金属製（例えば銀製）の層14よりなる。この層は、受動
膜15（例えば二酸化珪素）で覆っても良く、該受動膜15
もプロフィール13に合致する。単分子層に形成された基
質アナログ分子16は受動膜15に結合されることによって
不動化される。分析中、アナライト基質分子17は結合さ
れた基質アナログ分子16と競合してアポ酵素成分の分子
と錯体18を形成する。図３において、アポ酵素成分19の
分子は不動化されており、分析中、アナライト基質20と
標識化された基質アナログ21は競合してアポ酵素19に結
合する。
11よりなり、層12はレリーフ状の予備成形面を設けられ
たプロフィール13を有する適切な材料（例えば、ポリエ
ステルやポリカーボネート）で形成される。この構造の
活性面を上面がレリーフ状プロフィール13に合致させた
金属製（例えば銀製）の層14よりなる。この層は、受動
膜15（例えば二酸化珪素）で覆っても良く、該受動膜15
もプロフィール13に合致する。単分子層に形成された基
質アナログ分子16は受動膜15に結合されることによって
不動化される。分析中、アナライト基質分子17は結合さ
れた基質アナログ分子16と競合してアポ酵素成分の分子
と錯体18を形成する。図３において、アポ酵素成分19の
分子は不動化されており、分析中、アナライト基質20と
標識化された基質アナログ21は競合してアポ酵素19に結
合する。
対をなすアポ酵素成分及び基質アナログのうち光学構
造上に不動化されない方が錯体形成時にエンティティー
と結合してその光学的厚さを増す効果を高めることが必
要、或いは、望ましいこの目的のための適切な方法とし
て、ポリスチレンラテックスや、或いはガラスビード等
の高屈折率材への結合工程を含むものが前記EP−Ａ−02
76142に記載されている。それと同時に或いは引き続い
て、試料及び可溶試薬を試薬保持光学構造と接触させ、
光学構造の表面プラズモン共鳴効果の変化速度或いは程
度を観察することにより分析を完了しても良い。
造上に不動化されない方が錯体形成時にエンティティー
と結合してその光学的厚さを増す効果を高めることが必
要、或いは、望ましいこの目的のための適切な方法とし
て、ポリスチレンラテックスや、或いはガラスビード等
の高屈折率材への結合工程を含むものが前記EP−Ａ−02
76142に記載されている。それと同時に或いは引き続い
て、試料及び可溶試薬を試薬保持光学構造と接触させ、
光学構造の表面プラズモン共鳴効果の変化速度或いは程
度を観察することにより分析を完了しても良い。
本発明の他の側面によれば、固体支持体上に基質アナ
ログ及び適切な特定の結合パートナの何れか一方を不動
化して固相試薬とし、前記固体支持体が前記特定のパー
トナとのアナライト基質対基質アナログの結合を監視し
得るようにした、本発明による分析用のセンサが提供さ
れる。
ログ及び適切な特定の結合パートナの何れか一方を不動
化して固相試薬とし、前記固体支持体が前記特定のパー
トナとのアナライト基質対基質アナログの結合を監視し
得るようにした、本発明による分析用のセンサが提供さ
れる。
前記固体支持体はSPR効果を発揮することのできる光
学構造であっても良い。
学構造であっても良い。
本発明のセンサは、毛管作用による試料液の吸入を可
能とするのに充分な小寸法の空洞を１つ或いは複数有
し、基質アナログ或いは適切な特定の結合パートナの何
れかが前記空洞の壁の少なくとも一部に不動化されてな
る、特に反応性の高い試料の採取・試験装置としても良
い。この実施例において、前記空洞壁は前述の固体支持
体として働く。
能とするのに充分な小寸法の空洞を１つ或いは複数有
し、基質アナログ或いは適切な特定の結合パートナの何
れかが前記空洞の壁の少なくとも一部に不動化されてな
る、特に反応性の高い試料の採取・試験装置としても良
い。この実施例において、前記空洞壁は前述の固体支持
体として働く。
本発明のSPR分析用の不動化された試薬を担持する光
学構造及びアポ酵素FCFD装置に加え、かかる装置は、例
えば、不動化された適切な特定の結合パートナ（例えば
官能性補酵素を持たないアポ酵素成分）を有する作動電
極と；本発明の分析を行い、不動化された適切な特定の
結合パートナ、例えば、非触媒アポ酵素成分を組み込ん
だ繊維光学式バイオセンサ及び圧電式バイオセンサを含
む。
学構造及びアポ酵素FCFD装置に加え、かかる装置は、例
えば、不動化された適切な特定の結合パートナ（例えば
官能性補酵素を持たないアポ酵素成分）を有する作動電
極と；本発明の分析を行い、不動化された適切な特定の
結合パートナ、例えば、非触媒アポ酵素成分を組み込ん
だ繊維光学式バイオセンサ及び圧電式バイオセンサを含
む。
本発明の更に他の側面によれば、前述の分析方法に使
用されるキットが提供される。このキットは（ｉ）基質
アナログと、（ii）基質の変換を触媒せずに特に基質に
結合できる分子族とよりなる。
用されるキットが提供される。このキットは（ｉ）基質
アナログと、（ii）基質の変換を触媒せずに特に基質に
結合できる分子族とよりなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 33/573 Ｇ０１Ｎ 33/573 Ａ (72)発明者 ハーレル，ジョン ゴードンロウアン アメリカ合衆国 インディアナ州 46032 カーメル ウェストミンスター コート 11196 (56)参考文献 特開 昭63−271162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−2997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12Q 1/00 - 1/66 G01N 33/543 G01N 33/573 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (12)
- 【請求項１】補酵素要求酵素の基質として作用可能な物
質を液体試料内で分析する方法であって、 （ｉ）基質アナログと、（ii）基質の変換を触媒せずに
特に該基質と結合できる分子族と、を含む分析システム
に前記試料を接触させる工程と（前記基質アナログは前
記試料中の基質と競合して前記分子族に結合できる物質
である）、 前記分子族と基質アナログ及び／或いは基質との間にお
ける錯体の形成或いは残留の程度を監視することにより
前記基質の有無または量を判定する工程とからなり、 前記分子族は、自身の官能性補酵素と結合していないア
ポ酵素、部分的に変性した酵素すなわち制御された状態
で部分的な変性により適切に失活した酵素、失活した酵
素、遺伝子工学的に失活した酵素、或いは失活した人工
的な酵素であることを特徴とする分析方法。 - 【請求項２】前記要素（ii）は自身の官能性補酵素と結
合していないアポ酵素である、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記アポ酵素は、アルコールデヒドロゲナ
ーゼ、コレステロールオキシダーゼ、乳酸デヒドロゲナ
ーゼ及びピルビン酸デヒドロゲナーゼより選択されるオ
キシドレドクターゼ酵素のアポ酵素である、請求項２記
載の方法。 - 【請求項４】前記アポ酵素はグルコースオキシダーゼの
アポ酵素である、請求項２記載の方法。 - 【請求項５】前記要素（ii）は、部分的に変性した酵素
すなわち制御された状態で部分的な変性により適切に失
活した酵素よりなる、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】前記要素（ii）は遺伝子工学的に失活した
酵素である、請求項１記載の方法。 - 【請求項７】前記要素（ｉ）及び（ii）の一方は固体支
持体上に不動化され、他方は検出可能な標識を担持す
る、請求項１記載の方法。 - 【請求項８】前記固体支持体は光学導波管であり、前記
検出可能な標識は発蛍光団である、請求項７記載の方
法。 - 【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の
方法を実施するのに使用するセンサであって、 固体支持体上に前記要素（ｉ）（基質アナログ）或いは
要素（ii）（適切な特定の結合パートナ）の何れかを不
動化させて固相試薬とし、前記固体支持体が前記特定の
結合パートナと結合するアナライト基質対基質アナログ
を監視し得るセンサ。 - 【請求項１０】前記固体支持体は表面プラズモン共鳴効
果を発揮し得る光学構造である、請求項９記載のセン
サ。 - 【請求項１１】毛管作用による試料液の吸入を可能とす
るのに充分な小寸法の空洞を１つ或いは複数有し、基質
アナログ或いは適切な特定の結合パートの何れかが前記
空洞の壁の少なくとも一部に不動化され、前記壁が前記
特定の結合パートナに結合するアナライト基質対基質ア
ナログを監視する、特に反応性の高い試料の採取及び試
験装置に形成される、請求項９又は10記載のセンサ。 - 【請求項１２】（ｉ）基質アナログと（ii）基質の変換
を触媒せずに特に基質に結合できる分子族と、からな
り、前記分子族は、自身の官能性補酵素と結合していな
いアポ酵素、部分的に変性した酵素すなわち制御された
状態で部分的な変性により適切に失活した酵素、失活し
た酵素、遺伝子工学的に失活した酵素、或いは失活した
人工的な酵素であることを特徴とする、請求項１記載の
方法に使用されるキット。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9022304.1 | 1990-10-15 | ||
| GB909022304A GB9022304D0 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Assay technique |
| PCT/GB1991/001781 WO1992007266A1 (en) | 1990-10-15 | 1991-10-14 | Assay technique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06504425A JPH06504425A (ja) | 1994-05-26 |
| JP3127301B2 true JP3127301B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=10683700
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0553233B1 (ja) |
| JP (1) | JP3127301B2 (ja) |
| AT (1) | ATE146883T1 (ja) |
| AU (1) | AU653176B2 (ja) |
| CA (1) | CA2088368C (ja) |
| DE (1) | DE69123852T2 (ja) |
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| ES (1) | ES2095331T3 (ja) |
| GB (1) | GB9022304D0 (ja) |
| GR (1) | GR3022832T3 (ja) |
| WO (1) | WO1992007266A1 (ja) |
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| US6544193B2 (en) * | 1996-09-04 | 2003-04-08 | Marcio Marc Abreu | Noninvasive measurement of chemical substances |
| US5859937A (en) * | 1997-04-04 | 1999-01-12 | Neomecs Incorporated | Minimally invasive sensor |
| US7192729B2 (en) * | 1999-07-06 | 2007-03-20 | General Atomics | Methods for assaying homocysteine |
| AU5781800A (en) * | 1999-07-06 | 2001-01-22 | General Atomics | Methods and compositions for assaying analytes |
| HU226183B1 (en) | 1999-08-26 | 2008-06-30 | Novartis Ag | Ophthalmic lens and sensor system for measuring the concentration of an analyte in an ocular fluid |
| WO2001018237A1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-15 | University Of Maryland, Baltimore | Inactive enzymes as non-consuming sensors |
| WO2003014711A1 (fr) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Puce de detection a resonance de plasmon de surface et procede et dispositif d'analyse d'echantillon utilisant cette puce |
| DE10163775A1 (de) | 2001-12-22 | 2003-07-03 | Roche Diagnostics Gmbh | Analysensystem zur Bestimmung einer Analytkonzentration unter Berücksichtigung von proben- und analytunabhängigen Lichtintensitätsänderungen |
| KR101205935B1 (ko) * | 2002-04-22 | 2012-11-28 | 마시오 마크 아우렐리오 마틴스 애브리우 | 뇌 온도 터널의 단부에 있는 피부에 배치하기 위한 지지 구조체 |
| US9848815B2 (en) | 2002-04-22 | 2017-12-26 | Geelux Holdings, Ltd. | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
| US8849379B2 (en) * | 2002-04-22 | 2014-09-30 | Geelux Holdings, Ltd. | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
| US8328420B2 (en) | 2003-04-22 | 2012-12-11 | Marcio Marc Abreu | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
| EP1504116A1 (de) * | 2002-05-16 | 2005-02-09 | F. Hoffmann-La Roche AG | Verfahren und reagenzsystem mit inaktiviertem enzym |
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-
1990
- 1990-10-15 GB GB909022304A patent/GB9022304D0/en active Pending
-
1991
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- 1991-10-14 WO PCT/GB1991/001781 patent/WO1992007266A1/en active IP Right Grant
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