JP3127660B2 - 自動蛍光検出装置 - Google Patents

自動蛍光検出装置

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JP3127660B2
JP3127660B2 JP05088316A JP8831693A JP3127660B2 JP 3127660 B2 JP3127660 B2 JP 3127660B2 JP 05088316 A JP05088316 A JP 05088316A JP 8831693 A JP8831693 A JP 8831693A JP 3127660 B2 JP3127660 B2 JP 3127660B2
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浩 中山
仁誠 宮崎
忠泰 光亦
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬あるいは税関業務
において極微量のメタンフェタミンあるいはその誘導体
を検出するための自動蛍光検出装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】メタンフェタミンあるいはその誘導体の
検出技術の開発が盛んに行われている。現在までのとこ
ろ、検出技術としてガスクロマトグラフィ、液体クロマ
トグラフィ、質量分析、フロ−式検出、手動バッチ式検
出がある。ガスクロマトグラフィあるいは質量分析で
は、空気中からサンプリングした粉末を直接あるいは溶
液に溶かし、機器に導入し検出を行う。液体クロマトグ
ラフィでは、空気中からサンプリングした粉末を溶液状
態にした後、機器に導入し試薬と反応させることにより
検出を行う。その際、容器および混合部どちらかを恒温
に保つために水循環式の恒温槽を用いている。
【0003】上記ガスクロマトグラフィ、液体クロマト
グラフィ、質量分析では、ほこり等の不純物の影饗を受
け易い。この点を改良したのが抗原抗体反応を利用した
フロ−式検出である。この方法では、サンプリングした
粉末を溶液状態にした後機器に導入し測定するが、抗原
抗体反応をさせる際、流れによる拡散混合のため希釈に
よる感度低下が起こる。手動式バッチ式検出では、サン
プリングした粉末をあらかじめ前処理し、溶液状にした
サンプル液、抗体液と色素液を順次手動でピペット操作
により蛍光検出器の角セル内に注入し、マグネチックス
ターラにより撹拌した後測定する。一方、ポリクロ−ナ
ル抗体の抗原抗体反応を用いた酵素免疫測定法も行われ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
スクロマトグラフィ、液体クロマトグラフィ、質量分析
では、ほこり等の不純物の影饗を受ける。フロ−式の検
出では、試薬との混合が、チュ−ブ内での拡散混合であ
り、希釈による感度低下が起こる。バッチ式検出では、
これまでは手動式であり、測定ごとに角セルを取り出し
て洗浄しなければならないため作業効率が低い。
【0005】さらに、液体クロマトグラフィ、フロ−式
検出、手動バッチ式検出において恒温装置が水循環式の
恒温槽であり、低温地域での使用が困難であり、保守も
必要である。また、手動バッチ式検出においては、空気
中からサンプリングした粉末をあらかじめ前処理しなけ
ればならないし、デ−タについても別途処理しなければ
ならないので作業効率が著しく低い。一方、酵素免疫測
定法では、ポリクロ−ナル抗体を用いているため高感度
化が望めない。
【0006】本発明は、作業効率を向上し、信頼性に優
れ高感度な自動蛍光検出装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】フィルタに補集した試料
を溶出し溶出液を得る試料溶出装置、抗メタンフェタミ
ンモノクローナル抗体を含む抗体液用容器、(化2)に
示す構造を有する色素を含む色素液用容器、前記溶出液
を送液するポンプおよびバルブ、前記抗体液を送液する
ポンプおよびバルブ、前記色素液を送液するポンプおよ
びバルブ、前記抗体液用容器、前記色素液用容器、前記
溶出液を送液するポンプおよびバルブ、前記抗体液を送
液するポンプおよびバルブ、前記色素液を送液するポン
プおよびバルブを恒温に保つための空調型恒温装置、上
部に注入口と空気抜き口とを、内部に液撹拌部材を、下
部に廃液用ノズルとを備えた角セル、前記角セルのホル
ダの下部に蛍光検出器、前記角セルを恒温にするための
恒温装置、前記ポンプ、前記バルブ、前記蛍光検出器の
制御およびデ−タ処理を行うための制御用コンピュ−タ
を備え、前記制御用コンピュータを用いて、恒温状態に
おいて前記溶出液用、前記抗体液用および前記色素液用
ポンプと、前記溶出液用、前記抗体液用および前記色素
液用バルブとで、前記色素液を前記試料溶出装置に注入
し、フィルタから溶出した溶出液と、前記抗体液とを前
記角セル内に注入し、前記撹拌部材により撹拌した後、
前記メタンフェタミンあるいはその誘導体の有無を検出
できるように構成した自動蛍光検出装置によって、かか
る従来の課題を解決した。
【0008】
【化2】
【0009】
【作用】本発明の装置は、フィルタに補集した試料の溶
出液、抗体液および特定の構造を有する色素液とを、恒
温槽中で角セルを用い撹拌すると同時に蛍光を測定する
ため、混合効率が高く、試料補集時の環境温度に依存せ
ず、同じ条件下で定量的測定ができる。
【0010】また、特定構造の色素を用いるため、ほこ
りや不純物等に起因する蛍光成分よりも長波長の蛍光で
検出でき、しかも高感度化も達成できる。
【0011】さらに、操作並びに測定をコンピュータ制
御で行うため、全自動で測定後のデータ処理を短時間化
でき、作業効率が向上する。
【0012】
【実施例】本発明の装置は、ほこり等の不純物による影
響を除き、高感度化を達成するため、メタンフェタミン
あるいはその誘導体に対して特異性の高いモノクロ−ナ
ル抗体を用いる。通常自然界に存在する多くの物質は、
紫外部に蛍光特性を持っており、蛍光測定波長を長波長
化することにより不純物による影響を除去することがで
きる。その対策として色素法を導入した。
【0013】試料溶出部装置を導入することにより、あ
らかじめ空気中からサンプリングしたフィルタに補集さ
れた試料に含まれたメタンフェタミンあるいはその誘導
体を溶出し効率よく測定できる。
【0014】フロ−セルの代わりに角セルを、更に撹拌
部材を備えているため、混合時の希釈が防げ、混合効率
が高く短時間にできる。特に撹拌部材にマグネチックス
ターラバーを用い、マグネチックスタ−ラを備えた蛍光
検出器で測定すると、混合をより高効率で短時間にでき
るとともに、測定も迅速にできるため好ましい。
【0015】また、本発明の装置は、各液をポンプとバ
ルブとによって送液混合する一連の操作および測定を空
調型恒温装置中で行い、さらに各液を混合撹拌する角セ
ルを恒温にする恒温装置中で行いながら蛍光を測定する
ため、周囲の温度に影響されなく定量的測定が可能であ
る。特に、角セルを恒温にする恒温装置には、ペルチェ
素子が好ましい。また、ポンプは、送液量の制御の観点
から、シリンジ型が好ましい。
【0016】装置をコンピュ−タ制御することにより一
連の動作を全自動で行える。また、測定後のデータ処理
を短時間で行うことができ、作業効率を向上させること
ができる。
【0017】以上のことから、抗体液、色素液を入れた
容器とそれらを送液するポンプおよびバルブと、蛍光検
出器と、試料溶出装置と、恒温装置と、制御用コンピュ
ータから構成されており、メタンフェタミンあるいはそ
の誘導体を信頼性の高く、かつ効率よく測定することが
できる。
【0018】以下に、本発明をその実施例を示す図面に
基づいて説明する。 (実施例1)装置の構成図を図1に示した。構成部はす
べて空調型恒温室内17に置かれ25度に保たれている。角
セル11は、図2に示したように、液注入口25と廃液口
27とを備えたアルミブロック28のセルホルダで、アル
ミフィン26を有するペルチェ素子19により厳密に25度に
保たれている。よって、検出動作はすべて恒温状態で行
われる。
【0019】また、コンピュータ20により溶出液、抗体
液、色素液をそれぞれ送液するシリンジ型ポンプ7、8、
9、バルブ4、5、6、10、22、24およびマグネチックスタ
ーラー13を制御するとともに、蛍光検出器14からのデー
タを取り込み、そのデータを処理する。
【0020】以下、この装置の動作機構を説明する。既
知量のメタンフェタミン粉末をフィルタに付着させ、図
3に斜視図で示した試料溶出装置21に装着した。試料溶
出装置21は、ピストン30とO-リング31とを備えた蓋体
と、液溜34に通じる溶出液注入/排出口32を中心として
O-リングを具備した部材とを、フィルタ装着部33に予め
試料を補集したフィルタを装着する。
【0021】メタンフェタミンを溶出するため溶出色素
液用容器1より溶出液用バルブ4を通って、溶出液用シリ
ンジ型ポンプ7内に6×10-7M色素液を1.25ml注入した。
数秒放置した後バルブ22を切り替えて溶出液を液溜め23
に溜めた。この際、一旦液溜めに溶出液を溜めるのは溶
出液に入っている気泡を除去するためである。
【0022】その後溶出液用バルブ4および切り替えバ
ルブ10を通って、溶出液用シリンジ型ポンプ7内に溶出
液を1.25ml吸引した。その後、溶出液用バルブ4および
切り替えバルブ10を切り替え、溶出液用シリンジ型ポン
プ7より蛍光検出器14(日本分光製、FP-821)の角セル1
1に溶出液1.10mlを注入した。
【0023】角セル11は、上部が解放系で背圧がかから
ないため定量的に注入することができた。この角セル11
の斜視図を図4に示した。すなわち、角セルは上部に注
入パイプ35、注入口および空気抜き口36を有し、内部に
マグネチックスターラバー回転台38、下部に排出口37を
有する。
【0024】マグネチックスタターラバー回転台38上の
マグネチックスターラーバー12を回転させ、溶液を撹拌
しながら励起波長600nm、蛍光波長660nmで溶出液の蛍光
強度を測定した。その後、抗体液用容器2より抗体液用
バルブ5を通って、抗体液用シリンジ型ポンプ8内に1×1
0-5M抗体液を0.08ml吸引した。
【0025】抗体液用バルブ5を切り替、抗体液用シリ
ンジ型ポンプ8より蛍光検出器14(日本分光社製、FP-82
1)の角セル11に1×10-5M抗体液0.08mlを注入した。そ
の後、上記と同条件下で蛍光強度を測定した。溶出液の
蛍光強度と抗体液混合後の蛍光強度を比較すことにより
溶出液中に含まれているメタンフェタミン濃度を決定し
た。
【0026】その後、マグネチックスターラーバー12を
回転を止めて廃液ポンプ15を作動させ、角セル11中に存
在する測定液を図4に示す廃液口37を通して廃液用容器
16に捨てた。
【0027】その後、色素液用容器3から色素液用バル
ブ6を通って、色素液用シリンジ型ポンプ9内に6×10-7M
色素液1.5mlを吸引した。色素液用バルブ6を切り替、色
素液用シリンジ型ポンプ9より蛍光検出器14の角セル11
に6×10-7M色素液1.5ml注入し、再度、廃液ポンプ15を
作動させ、角セル11中に存在する色素液を廃液用容器16
に捨てた。この操作を2、3回繰り返すことにより角セル
11内およびチューブ内を洗浄した。
【0028】ここで、メタンフェタミンあるいはその誘
導体と、色素(疑似抗原)および抗メタンフェタミンモ
ノクローナル抗体の検出原理について述べる。抗体と疑
似抗原である色素を反応させると、抗体と色素が結合す
ることにより色素単独での蛍光色素よりも45%蛍光強
度(励起波長:600nm、蛍光波長:660nm)が増強す
る。これにメタンフェタミンあるいはその誘導体を加え
ると、抗体と結合していた色素が外れ、色素は再び単独
となるため蛍光強度が減少する。
【0029】この検出原理を利用して、溶出液液中に存
在するメタンフェタミンあるいはその誘導体の量を検出
した(図5)。この図より、蛍光増強率が42%以下で
MAが検出可能とすると検出限界は1×10-7Mであった。
【0030】
【発明の効果】以上述べたことから明らかなように本発
明は、フィルタに補集した試料を溶出し溶出液を得る試
料溶出装置、抗メタンフェタミンモノクローナル抗体を
含む抗体液用容器、特定の構造を有する色素を含む色素
液用容器、前記溶出液を送液するポンプおよびバルブ、
前記抗体液を送液するポンプおよびバルブ、前記色素液
を送液するポンプおよびバルブ、前記抗体液用容器、前
記色素液用容器、前記溶出液を送液するポンプおよびバ
ルブ、前記抗体液を送液するポンプおよびバルブ、前記
色素液を送液するポンプおよびバルブを恒温に保つため
の空調型恒温装置、上部に注入口と空気抜き口とを、内
部に液撹拌部材を、下部に廃液用ノズルとを備えた角セ
ル、前記角セルのホルダの下部に蛍光検出器、前記角セ
ルを恒温にするための恒温装置、前記ポンプ、前記バル
ブ、前記蛍光検出器の制御およびデ−タ処理を行うため
の制御用コンピュ−タを備え、前記制御用コンピュータ
を用いて、恒温状態において前記溶出液用、前記抗体液
用および前記色素液用ポンプと、前記溶出液用、前記抗
体液用および前記色素液用バルブとで、前記色素液を前
記試料溶出装置に注入し、フィルタから溶出した溶出液
と、前記抗体液とを前記角セル内に注入し、前記撹拌部
材により撹拌した後、前記メタンフェタミンあるいはそ
の誘導体の有無を検出できるように構成した自動蛍光検
出装置であるため、メタンフェタミンあるいはその誘導
体を検出することにおいて、作業効率および信頼性に優
れた自動蛍光検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における自動蛍光検出装置の
構成図
【図2】本発明の一実施例における自動蛍光検出装置の
蛍光検出器のペルチェ素子を装着したセルホルダの斜視
【図3】本発明の一実施例における自動蛍光検出装置の
試料溶出装置の斜視図
【図4】本発明の一実施例における自動蛍光検出装置の
蛍光検出器に装着した角セルの斜視図
【図5】本発明の実施例における自動蛍光検出装置を用
いたMA検出曲線図
【符号の説明】
1 溶出液用容器 2 抗体液用容器 3 色素液用容器 4 溶出液用バルブ 5 抗体液用バルブ 6 色素液用バルブ 7 溶出液用ポンプ 8 抗体液用ポンプ 9 色素液用ポンプ 10 切り替バルブ 11 角セル 12 マグネチックスターラーバー 13 マグネチックスターラー 14 蛍光検出器 15 廃液ポンプ 16 廃液溜 17 空調型恒温室 18 空調型恒温装置 19 ペルチェ素子 20 制御コンピュータ 21 試料溶出装置 22 試料溶出装置用バルブ 23 液溜 24 廃液用バルブ 25 液注入口 26 アルミフィン 27 廃液口 28 アルミブロック 30 ピストン 31 O−リング 32 溶出液注入/排出口 33 フィルタ装着部 34 液溜 35 注入パイプ 36 注入口および空気抜き口 37 排出口 38 マグネチクスターラバー回転台
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−248062(JP,A) 特開 平3−43069(JP,A) 特開 平6−66725(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 33/53 - 33/577 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィルタに補集した試料を溶出し溶出液を
    得る試料溶出装置、 抗メタンフェタミンモノクローナル抗体を含む抗体液用
    容器、(化1)に示す構造を有する色素を含む色素液用
    容器、 前記溶出液を送液するポンプおよびバルブ、前記抗体液
    を送液するポンプおよびバルブ、前記色素液を送液する
    ポンプおよびバルブ、 前記抗体液用容器、前記色素液用容器、前記溶出液を送
    液する溶出液用ポンプおよび溶出液用バルブ、前記抗体
    液を送液する抗体液用ポンプおよび抗体液用バルブ、前
    記色素液を送液する色素液用ポンプおよび色素液用バル
    ブを恒温に保つための空調型恒温装置、 上部に注入口と空気抜き口とを、内部に液撹拌部材を、
    下部に廃液用ノズルとを備えた角セル、 前記角セルのホルダの下部に蛍光検出器、 前記角セルを恒温にするための恒温装置、 前記ポンプ、前記バルブ、前記蛍光検出器の制御および
    デ−タ処理を行うための制御用コンピュ−タを備え、 前記制御用コンピュータを用いて、恒温状態において前
    記溶出液用、前記抗体液用および前記色素液用ポンプ
    と、前記溶出液用、前記抗体液用および前記色素液用バ
    ルブとで、前記色素液を前記試料溶出装置に注入し、フ
    ィルタから溶出した前記溶出液と、前記抗体液とを前記
    角セル内に注入し、前記撹拌部材により撹拌した後、前
    記メタンフェタミンあるいはその誘導体の有無を検出で
    きるように構成したことを特徴とする自動蛍光検出装
    置。 【化1】
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CN113030050B (zh) * 2021-03-13 2023-10-03 长春长光辰英生物科学仪器有限公司 一种具备自冲洗结构的细胞检测装置以及冲洗方法
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