JP3233050B2 - 免疫定量装置 - Google Patents

免疫定量装置

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宏橋 田中
正剛 灘岡
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検液中の抗原量
を酵素標識抗体を用いて定量する免疫定量装置に関する
ものであり、特にその精度を向上させるものである。
【0002】
【従来の技術】臨床検査分野では酵素標識抗体を用いた
免疫測定法が広く用いられている。この測定法を用いた
従来の免疫定量装置は、被検液を添加した後、酵素標識
抗体と特異結合反応しなかった未結合物質を洗浄除去し
た後、基質を添加して酵素反応による発色度の測定をす
るといった煩雑な操作が必要である。
【0003】そこで洗浄や基質の添加などの手間がな
く、簡単な操作で迅速に測定できる装置として、図4の
分解斜視図及び図5の断面図に示すものが既に提案され
ている。図5は図4に示す装置の検出部位の断面図であ
る。図において、上部ケース1と下部ケース11の内部
には、目的とする抗原を酵素標識抗体に特異結合させた
後、この酵素の基質との酸化還元反応によって生じる電
流を測定するための構造が含まれている。
【0004】図において、2は被検液中の目的とする抗
原に特異結合する酵素標識抗体と、電子伝達物質と、緩
衝液成分とをガラス繊維濾紙に含浸させた後、乾燥させ
た試薬層である。4は、ガラス繊維濾紙からなる反応層
である。3は試薬層2と反応層4との間に設けた溶液不
透過性シールであり、たとえばPET(ポリエチレンテ
レフタレート)、アルミシール、ビニールテープなどが
用いられる。
【0005】5はその中央部に被検液の通過口12を形
成し、上部ケース1の空間と下部ケース11の空間との
境界を定める電極基板であり、下面には作用電極6と対
電極7とをスクリーン印刷している。電極基板5の一端
はケースの側面より突出しており、作用電極6と対電極
7間の電流量を測定するために、外部装置に接続可能に
なっている。
【0006】8は、例えばセルロース混合エステル膜等
の多孔性膜の表面に、被検液中の定量すべき抗原と同じ
抗原を、被検液によっても溶け出さないように固定した
抗原不溶化膜である。10は例えば過酸化水素等の酵素
基質を含浸後、乾燥させた濾紙からなる基質層である。
18は、抗原不溶化膜8と基質層10との間に接着した
溶液不透過性シールであり、上述の溶液不透過性シール
3と同様の材料で作られる。
【0007】測定時には、上部ケース1の検体口13か
ら被検液を注入すると、まず検体は試薬層2の成分を溶
解しながら反応層4へと流れ込む。反応層4では、試薬
組成である酵素標識抗体と被検液中の抗原が特異結合を
起こす。このとき溶液不透過性シール3を迂回して反応
層4へ被検液が流れるようにしているので、定量すべき
被検液中のすべての抗原を、酵素標識抗体に反応させる
ことができる。
【0008】通過口12から被検液が抗原不溶化膜8を
流れるとき、特異結合しなかった残りの酵素標識抗体
は、抗原不溶化膜8表面の抗原と結合する。溶液不透過
性シール18により、被検液は抗原不溶化膜8の全面に
広がって結合が進み、そして基質層10を十分に湿潤す
る。
【0009】被検液は基質層10中の酵素基質を溶解
し、酵素基質は溶液不透過性シール18を迂回して、再
び電極基板5へ達する。そして不溶化抗原に結合した酵
素標識抗体が酵素反応を開始するので、電子伝達物質の
酸化還元反応が生じるので、このとき作用電極6と対電
極7に電位を与えると、酵素反応量に比例した電流が流
れる。この電流値により被検液中の抗原量を測定するこ
とができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、基質層10を湿潤した被検液が、作用電極
6及び対電極7まで達するには、溶液不透過性シール1
8を迂回する必要があるため、基質層10中の酵素基質
が電極の近傍にまで均一に拡散する時間は、各免疫定量
測定装置ごとに一定ではなくばらついてしまう。したが
って、電流値を読みとるタイミングは拡散速度に左右さ
れてしまうという問題があった。
【0011】また反応層4からの被検液が抗原不溶化膜
8を流れる際、酵素標識抗体のみならず、被検液中のタ
ンパク質などの成分が抗原不溶化膜に非特異結合してし
まう。このため抗原不溶化膜8に結合する酵素標識抗体
の量にばらつきが生じ、測定精度を低下させる問題があ
った。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の免疫定量装置は、抗原不溶化膜に被検液を
十分に展開させるために設ける不透過性シールを、酵素
標識は通過させず酵素基質は通過しうる半透過性シール
で構成したことを特徴としている。さらに抗原不溶化膜
に予めブロッキング処理を施したことを特徴としてい
る。
【0013】これにより基質層から電極部への基質の拡
散速度を迅速かつ均一にするとともに、被検液中の抗原
以外の成分が抗原不溶化膜へ非特異的結合することを防
止している。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、少なくとも被検液中の目的とする抗原に特異結合す
る酵素標識抗体を含む試薬層と、前記試薬層に導入され
た被検液と酵素標識抗体との間で特異結合が行われる反
応層と、前記被検液中の抗原と特異結合しなかった酵素
標識抗体を取得するため、被検液中に含まれる抗原と同
じ抗原を予め固定した抗原不溶化膜と、前記抗原不溶化
膜に特異結合した酵素標識抗体に対する酵素基質を含む
基質層と、前記抗原不溶化膜及び基質層の上部に設けら
れ、前記抗原不溶化膜に特異結合した酵素標識抗体と前
記酵素基質との間で生じる酵素反応量に応じた電流値を
モニタする電極とを備えた免疫定量装置であって、前記
抗原不溶化膜と基質層との間に、前記酵素標識は通過さ
せず、前記酵素基質は通過しうる半透過性シールを設け
たことを特徴とするものであり、これにより基質層から
の電極への酵素基質の拡散が迅速に行われ、迅速な測定
を行うことができる。
【0015】請求項2に記載の発明は、抗原不溶化膜に
ブロッキング処理を施したものであり、溶液中成分及び
酵素標識抗体の抗原不溶化膜への非特異的結合を防止す
ることにより、より高精度な定量が可能になる。
【0016】(実施の形態1)以下に、本発明の請求項
1に記載された発明の実施の形態について図1を用いて
説明する。図1で示す断面図においては、図4,5で示
す溶液不透過性シール18を、半透過性シール9で構成
した点で従来の構成と異なっている。
【0017】この半透過性シール9は、酵素基質は通過
させるが、酵素標識抗体にて標識された抗原は通過させ
ない膜からなり、たとえば透析膜、セルロース製膜等を
用いることができる。
【0018】上記構成において、上部ケース1から導入
した被検液が試薬層2、反応層4そして通過口12を通
過して、抗原不溶化膜8から基質層10に流れ込むとき
には、半透過性シール9を迂回して基質層10を浸潤す
る。
【0019】被検液に溶解した酵素基質は、半透過性シ
ール9を迂回することなく通過できるため、電極全面に
迅速かつ均一に拡散する。このため各免疫定量装置ごと
の拡散速度のばらつきは、従来の装置に比べて極めて小
さくなる。したがって電位を与えて電流値を読みとるタ
イミングを一定にしても、各免疫定量装置でほぼ等しい
条件下で測定することができるようになる。
【0020】(実施の形態2)次に本発明の請求項2に
記載された発明の実施の形態について図1,2を用いて
説明する。図1の断面図に示した抗原不溶化膜8は、そ
の表面にブロッキング処理を施した点で、従来の構成と
異なっている。
【0021】図2(a)は、ブロッキング処理を施して
いない従来の抗原不溶化膜8を示している。図中14は
不溶化した抗原を、15は酵素標識抗体を、16は被検
液中のタンパク質を示している。ブロッキング処理を施
していない状態では、酵素標識抗体15のほかに、被検
液中のタンパク質16が非特異的に結合してしまうた
め、抗原不溶化膜に結合する酵素標識抗体量にばらつき
が生じてしまう。
【0022】しかしながら図2(b)で示すように、膜
8の表面に抗原を不溶化した後、ブロッキング剤17
(例えばBSA、カゼイン、ゼラチン)でコーティング
することにより、タンパク質の非特異的結合は生じず、
ばらつきも発生しにくい。
【0023】図3には上記従来の装置(図(a))と、
本実施の形態1,2の両構成を備える装置(図(b))
による測定結果を参考までに示している。半透過性シー
ル及びブロッキング処理により、抗原濃度(横軸)に応
じた電流値(縦軸)が得られており、さらにそのばらつ
き(CV)は低下した。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明は、従来の溶液不透
過性シールに代え、半透過性シールにより抗原不溶化膜
の全面に被検液を展開させるようにしたので、基質層か
らの基質は、半透過性シールを迂回することなくその全
面を通過し、電極部へ迅速かつ均一に拡散できるように
なり、迅速な測定が可能となる。
【0025】さらに本発明は、被検液中の抗原と特異結
合しなかった酵素標識抗体を取り除くための抗原不溶化
膜にブロッキング処理を施したことを特徴としており、
これにより被検液中のタンパク質などが非特異結合する
ことが防止され、測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による免疫定量装置を示
す断面図
【図2】抗原不溶化膜の模式図
【図3】本発明の一実施の形態における免疫定量装置
と、従来の免疫定量装置の測定結果を比較する説明図
【図4】従来の免疫定量装置を示す分解斜視図
【図5】同定量装置の検出部位の断面図
【符号の説明】
1 上部ケース 2 試薬層 3,18 溶液不透過性シール 4 反応層 5 電極基板 6 作用電極 7 対電極 8 抗原不溶化膜 9 半透過性シール 10 基質層 11 下部ケース 12 通過口 13 検体口 14 不溶化した抗原 15 酵素標識抗体 16 タンパク質 17 ブロッキング剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 33/543 591 G01N 27/327

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも被検液中の目的とする抗原に特
    異結合する酵素標識抗体を含む試薬層と、前記試薬層に
    導入された被検液と酵素標識抗体との間で特異結合が行
    われる反応層と、前記被検液中の抗原と特異結合しなか
    った酵素標識抗体を取得するため、被検液中に含まれる
    抗原と同じ抗原を予め固定した抗原不溶化膜と、前記抗
    原不溶化膜に特異結合した酵素標識抗体に対する酵素基
    質を含む基質層と、前記抗原不溶化膜及び基質層の上部
    に設けられ、前記抗原不溶化膜に特異結合した酵素標識
    抗体と前記酵素基質との間で生じる酵素反応量に応じた
    電流値をモニタする電極とを備えた免疫定量装置であっ
    て、 前記抗原不溶化膜と基質層との間に、前記酵素標識は通
    過させず、前記酵素基質は通過しうる半透過性シールを
    設けたことを特徴とする免疫定量装置。
  2. 【請求項2】抗原不溶化膜にブロッキング処理を施した
    ことを特徴とする請求項1に記載の免疫定量装置。
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