JP4830114B2 - General-purpose high-sensitivity ELISA method and its reagent kit - Google Patents
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Description
本発明は、汎用的に使用できしかも高感度な検出が可能なELISA法、ならびにその方法に使用される試薬キットに関する。特に本発明は、感度が高く汎用性に富むELISA法であるアミノプレートELISA法について、従来のノイズやオーバーブロッキング現象といった問題を解消し、より一層の高感度化を図ることによって少量試料での検出を可能にした、汎用的高感度ELISA法、ならびにその方法に使用される試薬キットに関する。 The present invention relates to an ELISA method that can be used for general purposes and enables highly sensitive detection, and a reagent kit used in the method. In particular, the present invention is a highly sensitive and versatile ELISA method for the amino plate ELISA method, which eliminates the problems of conventional noise and overblocking phenomenon, and further increases the sensitivity to detect small samples. And a reagent kit used for the method.
Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) は、抗原の量を抗原抗体反応を利用して測定する方法であり、従来から生化学的検査などで広く用いられている(例えば、非特許文献1など参照)。 Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a method for measuring the amount of an antigen using an antigen-antibody reaction, and has been widely used in biochemical tests and the like (see, for example, Non-patent Document 1). .
現在市販されているELISAキットでは、高感度であるという点から、コンペティション法、あるいはサンドイッチ法が主に用いられている。また、計測者自身により構築する汎用的なELISA法としては、ダイレクト法およびインダイレクト法がある。アミノプレート法はこのうちのダイレクト法に属する方法である。 In the ELISA kit currently on the market, the competition method or the sandwich method is mainly used because of its high sensitivity. Moreover, there are a direct method and an indirect method as general-purpose ELISA methods constructed by the measurer himself. The amino plate method belongs to the direct method.
コンペティション法においては、大量の精製抗原が必要であり、コストがかかる。また、コンペティション法の測定原理は競合反応であり、それがアッセイ系の不安定性につながる。特に、計測者が競合ELISAを構築するとき、再現性の高い結果が得られる至適条件の設定が難しいという特徴がある。そのため低コストかつ簡便・汎用的でありながら高感度で安定した結果が得られるアッセイ系を構築するという目的には、コンペティション法はそぐわない。 The competition method requires a large amount of purified antigen and is expensive. The measurement principle of the competition method is a competitive reaction, which leads to instability of the assay system. In particular, when a measurer constructs a competitive ELISA, it is difficult to set an optimum condition that can obtain highly reproducible results. Therefore, the competition method is not suitable for the purpose of constructing an assay system that can provide a stable result with high sensitivity while being low-cost, simple and versatile.
ダイレクト法は、プレートの表面に直接、タンパク質などの測定対象物である抗原(標的物)を固定化し、次いで標識抗体と反応させて、標識抗体と結合した抗原(標的物)の量を測定する方法である。この方法は、簡易で汎用的で低コストといった長所はあるものの、感度が低いため標的物の量が少ない試料の計測には向いていないという短所がある。この理由の一つとして、ダイレクト法は、標的物がプレート表面に直接付着しているため、エピトープがプレートの凹凸や他の夾雑物に囲まれてしまい、抗体と十分に反応できないことが挙げられる。またダイレクト法は、標的物がプレート表面に物理的に付着しているだけなので、プレートへの標的物の添加と洗浄を繰り返すことによる濃縮化、すなわち高感度化することが難しい。 In the direct method, an antigen (target object) that is a measurement object such as protein is directly immobilized on the surface of a plate, and then reacted with a labeled antibody to measure the amount of the antigen (target object) bound to the labeled antibody. Is the method. Although this method has advantages such as simple, versatile and low cost, it has a disadvantage that it is not suitable for measurement of a sample with a small amount of target because of its low sensitivity. One reason for this is that, since the target is directly attached to the surface of the plate, the epitope is surrounded by plate irregularities and other contaminants and cannot react sufficiently with the antibody. . In the direct method, since the target is only physically attached to the plate surface, it is difficult to concentrate, that is, increase the sensitivity by repeatedly adding the target to the plate and washing.
サンドイッチ法は、あらかじめプレート上に、標的物と特異的に反応する抗体を固定化しておき、この固相化抗体に抗原(標的物)を捕捉させ、次いでこれを標識抗体(二次抗体)と反応させて、当該標識抗体と結合した抗原(標的物)の量を測定する方法である。この方法は、抗原(標的物)に対する反応特異性を利用した方法であるため、一般的に高感度である。しかし、この長所が十分に享受できるのは、抗原(標的物)を含む試料が十分量ある場合である。すなわち、プレートへの試料の添加と洗浄を繰り返すことによって標的物をプレート上に濃縮できるほど、標的物を含む試料が十分量があることが必要となる。また、サンドイッチ法は、特異的な抗原抗体反応を利用するため汎用性に欠き、また高コストであるという短所がある(例えば、サンドイッチELISAキットは、プレート単位(1プレート96well)で3〜10万円と高価である)。 In the sandwich method, an antibody that specifically reacts with a target is immobilized on a plate in advance, and the immobilized antibody captures an antigen (target), which is then labeled with a labeled antibody (secondary antibody). In this method, the amount of the antigen (target substance) bound to the labeled antibody is measured. This method is generally highly sensitive because it uses the reaction specificity for an antigen (target). However, this advantage can be fully enjoyed when there is a sufficient amount of sample containing the antigen (target). That is, it is necessary that there is a sufficient amount of the sample containing the target so that the target can be concentrated on the plate by repeatedly adding and washing the sample to the plate. In addition, the sandwich method uses a specific antigen-antibody reaction and thus lacks versatility and has a disadvantage of high cost (for example, the sandwich ELISA kit is 30 to 100,000 in plate units (96 wells per plate). Yen and expensive).
一方、アミノプレート法は、アミノ基と共有結合するように表面処理がなされたプレート(アミノプレート)を用いることによって、アミノ基を有する抗原(標的物)を、当該プレートに特異的に捕捉させ、次いでこれを標識抗体と反応させて、当該標識抗体と結合した抗原(標的物)の量を測定する方法である。このため、ペプチドやタンパク質(酵素および抗体を含む)などのアミノ基を有する標的物が高感度に検出できるという長所を有する。また、アミノ基を有する標的物を対象として汎用的に使用でき、しかも低コストであるという長所もある。すなわち、アミノプレート法は、前述するダイレクト法の長所である汎用性および低コスト性と、サンドイッチ法の長所である高感度とを兼ね備えた方法である。 On the other hand, in the amino plate method, by using a plate (amino plate) that has been surface-treated so as to be covalently bonded to an amino group, an antigen having an amino group (target) is specifically captured by the plate, Then, this is reacted with a labeled antibody, and the amount of antigen (target substance) bound to the labeled antibody is measured. For this reason, it has an advantage that a target having an amino group such as a peptide or protein (including an enzyme and an antibody) can be detected with high sensitivity. In addition, there is an advantage that it can be used universally for a target having an amino group and is low in cost. That is, the amino plate method is a method that combines the versatility and low cost that are the advantages of the direct method described above and the high sensitivity that is the advantage of the sandwich method.
しかし、抗原(標的物)を標識するために使用する標識抗体もまた、タンパク質であるため、標的物だけでなくプレート表面にも結合してしまい、これから生じるシグナル(非特異的反応シグナル)は、ノイズとなって標的物のシグナル(特異的反応シグナル)の検出感度を低下させてしまうという問題がある。 However, since the labeled antibody used to label the antigen (target) is also a protein, it binds not only to the target but also to the plate surface, and the resulting signal (non-specific reaction signal) is: There is a problem that the detection sensitivity of a target signal (specific reaction signal) is reduced due to noise.
この問題を解消する方法として、抗原(標的物)をアミノプレートに固定化した後、標識抗体との反応前に、上記のプレート表面をカゼインやBSA等のブロッキング剤で処理して、標識抗体との非特異的結合を抑制(ブロック)する方法が用いられている。しかしながら、確かに、かかるブロッキング処理によって、アミノプレートと標識抗体との非特異的結合は抑制できるものの(ノイズの低下)、同時に抗原(標的物)と標識抗体との特異的結合までもが抑制され、検出シグナル(特異的反応シグナル)が低下することも知られている(これを「オーバーブロッキング現象」という)(非特許文献1参照)。
本発明は、汎用的で低コストでありながらも、少量の試料で高感度な検出が可能なELISA法を提供することを目的とする。より詳細には、前述するアミノプレートELISA法において、アミノプレート表面における抗原(標的物)の固相化率を向上させ、および/または、上記アミノプレートと標識抗体との非特異的反応に起因して生じるノイズを有意に抑制することによって、少量の試料でより高い感度を有するELISA法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、かかる高感度ELISA法に使用される試薬キット、特に、抗原(標的物)をプレートに固定化する際に使用される抗原固相化用緩衝剤、および/またはブロッキング剤として、特定の試薬を含む試薬キットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ELISA method capable of highly sensitive detection with a small amount of sample while being versatile and low-cost. More specifically, in the aforementioned amino plate ELISA method, the solidification rate of the antigen (target) on the amino plate surface is improved and / or due to non-specific reaction between the amino plate and the labeled antibody. It is an object of the present invention to provide an ELISA method having a higher sensitivity with a small amount of sample by significantly suppressing noise generated by the above. Furthermore, the present invention provides a reagent kit used in such a high-sensitivity ELISA method, particularly as an antigen-immobilized buffer and / or blocking agent used when an antigen (target) is immobilized on a plate. An object of the present invention is to provide a reagent kit containing a specific reagent.
本発明者らは、上記目的を達成するために日夜鋭意検討していたところ、アミノプレートELISA法において、上記抗原固相化用緩衝剤としてTBS(Tris-buffered saline)を用いることによって、アミノプレート表面への抗原(標的物)の固相化率が格段に上昇して、その結果、高い検出シグナル(特異的反応シグナル)が得られること、また、ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いることによって、アミノプレートと標識抗体との非特異的結合が抑制されてノイズが低下し、その結果、高い検出シグナル(特異的反応シグナル)が得られることを見出し、これらの試薬を用いることによって、より高感度で少量の試料の測定も可能なアミノプレートELISA法が実現できることを確認した。 The inventors of the present invention have been diligently studying day and night in order to achieve the above object. By using TBS (Tris-buffered saline) as an antigen-immobilizing buffer in the aminoplate ELISA method, an aminoplate can be obtained. The solid phase of the antigen (target) on the surface is remarkably increased, and as a result, a high detection signal (specific reaction signal) can be obtained, and by using polyethyleneimine as a blocking agent, amino It was found that non-specific binding between the plate and the labeled antibody was suppressed and noise was reduced, and as a result, a high detection signal (specific reaction signal) was obtained. It was confirmed that an amino plate ELISA method capable of measuring a small amount of sample could be realized.
本発明はかかる知見に基づいて完成されたものであり、下記の態様を含むものである。 The present invention has been completed based on such findings and includes the following aspects.
(I)ELISA試薬キット
(I-1)下記の少なくとも1つの試薬を含む、ELISA試薬キット:
(a)抗原固相化用緩衝液としてTris-buffered saline(TBS)、
(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミン。
(I-2)アミノプレートELISA法のためのELISA試薬キットである、(I-1)に記載するELISA試薬キット。
(I-3)さらにアミノプレートを含有する、(I-1)または(I-2)に記載するELISA試薬キット。
(I) ELISA reagent kit (I-1) An ELISA reagent kit comprising at least one of the following reagents:
(a) Tris-buffered saline (TBS) as a buffer for immobilizing an antigen,
(b) Polyethyleneimine as a blocking agent.
(I-2) The ELISA reagent kit according to (I-1), which is an ELISA reagent kit for the aminoplate ELISA method.
(I-3) The ELISA reagent kit according to (I-1) or (I-2), further comprising an amino plate.
(II)アミノプレートELISA法
(II-1)下記の工程(1)〜(4) を有するアミノプレートELISA法であって、
(1)(a)抗原固相化用緩衝剤の存在下で、アミノプレートに抗原を固定化する工程、
(2)(b)ブロッキング剤で、上記抗原固相化プレートを処理する工程、
(3)上記プレート上に固相化された抗原と標識抗体とを反応させる工程、および
(4)形成された抗原−標識抗体を識別して、当該抗原−標識抗体を測定する工程、
−上記の(a)抗原固相化用緩衝剤としてTBSを用いるか、
−上記の(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いるか、または、
−上記の(a)抗原固相化用緩衝剤としてTBSを用い、かつ、上記の(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いることを特徴とする、アミノプレートELISA法。
(II-2)(a)抗原固相化用緩衝剤として、0.005〜0.5MのTBSを用いることを特徴とする、(II-1)に記載するアミノプレートELISA法。
(II-3)(b)ブロッキング剤として、0.1〜3重量%のポリエチレンイミンを用いることを特徴とする、(II-1)または(II-2)に記載するアミノプレートELISA法。
(II) Aminoplate ELISA method (II-1) Aminoplate ELISA method comprising the following steps (1) to (4):
(1) (a) a step of immobilizing an antigen on an amino plate in the presence of an antigen-immobilizing buffer;
(2) (b) a step of treating the antigen-immobilized plate with a blocking agent,
(3) reacting an antigen immobilized on the plate with a labeled antibody; and
(4) identifying the formed antigen-labeled antibody and measuring the antigen-labeled antibody,
-Using TBS as a buffer for immobilizing antigen (a)
-(B) Polyethyleneimine is used as the blocking agent, or
-Aminoplate ELISA method, characterized in that (a) TBS is used as the antigen-immobilizing buffer and (b) polyethyleneimine is used as the blocking agent.
(II-2) (a) The aminoplate ELISA method according to (II-1), wherein 0.005 to 0.5 M TBS is used as a buffer for immobilizing an antigen.
(II-3) (b) The aminoplate ELISA method according to (II-1) or (II-2), wherein 0.1 to 3% by weight of polyethyleneimine is used as a blocking agent.
本発明が提供する抗原固相化用緩衝剤(TBS)を用いたアミノプレートELISA法によれば、アミノプレートへの抗原の固相化率が向上するため、検出シグナル(抗原と標識抗体との特異的反応によって生じるシグナル)を上げることができる(高感度化)(実験例1参照)。また、本発明が提供するブロッキング剤(ポリエチレンイミン)を用いたアミノプレートELISA法によれば、アミノプレートと標識抗体との非特異的結合を抑制することができるため、ノイズを低下させることによって、特に低濃度領域の測定可能レンジを拡大し、検出限界を低下させることが可能となる(高感度化)(実験例2参照)。すなわち、抗原固相化用緩衝剤としてTBSを用い、および/または、ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いた本発明のアミノプレートELISA法によれば、測定対象となる標的物の量(抗原量)の少ない少量の試料を検体として、高感度な検出が可能となる。 According to the aminoplate ELISA method using the antigen immobilization buffer (TBS) provided by the present invention, the solidification rate of the antigen on the aminoplate is improved, so that the detection signal (antigen and labeled antibody Signal generated by a specific reaction) can be increased (high sensitivity) (see Experimental Example 1). Further, according to the aminoplate ELISA method using the blocking agent (polyethyleneimine) provided by the present invention, it is possible to suppress nonspecific binding between the aminoplate and the labeled antibody, thereby reducing noise. In particular, the measurable range in the low concentration region can be expanded and the detection limit can be lowered (higher sensitivity) (see Experimental Example 2). That is, according to the aminoplate ELISA method of the present invention using TBS as an antigen-immobilizing buffer and / or polyethyleneimine as a blocking agent, the amount of target substance (antigen amount) to be measured is determined. Highly sensitive detection is possible using a small amount of sample as a specimen.
サンドイッチELISAは通常、プレート単位(1プレート96 well)でキットとして販売されており、価格は3万円〜10万円と高価である(高コスト)。またプレートにはあらかじめ抗体が固相化されていることから、当該抗体と反応する特定の抗原以外の検出に用いることができない(非汎用的)。たとえば、マウス胎児から採取したような少量の抗原試料の場合、わずか数well分の計測のために、数万円もするプレートを一つ購入しなければならない。 Sandwich ELISA is usually sold as a kit in plate units (1 plate 96 well), and the price is high (30,000 yen to 100,000 yen) (high cost). In addition, since the antibody is preliminarily immobilized on the plate, it cannot be used for detection other than a specific antigen that reacts with the antibody (non-generic). For example, in the case of a small amount of antigen sample such as collected from a mouse fetus, one plate having a cost of several tens of thousands of yen must be purchased to measure only a few wells.
これに対して、本発明のアミノプレートELISA法は、抗原固相化用緩衝剤およびブロッキング剤として用いる試薬が安価に入手できるものであって、さらに、測定対象物(標的物)がアミノ基を有するものであればプレートに固相化することができるため、1枚のプレート(例えば、1プレート96 wellなど)を多くの種類の標的物の検出に使用することができるため(汎用性)、1枚のプレートを最大限利用することができる(安価)。また、本発明のアミノプレートELISA法は、一回の標識抗体との反応により、サンドイッチELISA並みの高い感度を得ることができる(高感度)。 In contrast, in the aminoplate ELISA method of the present invention, a reagent used as an antigen-immobilizing buffer and a blocking agent can be obtained at low cost, and the measurement target (target) has an amino group. Since it can be immobilized on a plate as long as it has one, a single plate (for example, one plate 96 well) can be used for detection of many types of targets (general versatility). One plate can be used as much as possible (inexpensive). In addition, the aminoplate ELISA method of the present invention can obtain a sensitivity as high as a sandwich ELISA by a single reaction with a labeled antibody (high sensitivity).
すなわち、本発明によれば、安価で汎用性かつ高感度なELISA法、ならびにそれに使用するELISA試薬キットの提供することができる。 That is, according to the present invention, an inexpensive, versatile and highly sensitive ELISA method and an ELISA reagent kit used therefor can be provided.
I.ELISA試薬キット
本発明のELISA試薬キットは、アミノプレートELISA法において好適に使用される試薬であって、その内容成分として、下記の(a)または(b)のいずれか一方、または両方を含むことを特徴とする:
(a)抗原固相化用緩衝剤として、Tris-buffered saline(TBS)
(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミン。
I. ELISA reagent kit The ELISA reagent kit of the present invention is a reagent suitably used in the aminoplate ELISA method, and the content component thereof is either one of the following (a) or (b), or It is characterized by including both:
(a) Tris-buffered saline (TBS) as a buffer for antigen immobilization
(b) Polyethyleneimine as a blocking agent.
より高い感度を実現するためには、(a)と(b)の両方を含むことが好ましい。 In order to achieve higher sensitivity, it is preferable to include both (a) and (b).
(a) 抗原固相化用緩衝剤
本発明で、抗原固相化用緩衝剤として用いられるTris-buffered saline(TBS)は、Trizma(登録商標)base(SIGMA社)と塩化ナトリウムを水に溶解して調製される緩衝剤であり、例えば、10×TBS(0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH7.6)は下記のようにして調製することができる。
(a) Buffer for antigen immobilization In the present invention, Tris-buffered saline (TBS) used as a buffer for antigen immobilization dissolves Trizma (registered trademark) base (SIGMA) and sodium chloride in water. For example, 10 × TBS (0.5 M Tris Base, 9% NaCl, pH 7.6) can be prepared as follows.
<10×TBS(0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH7.6)>
Trizma(登録商標)base(SIGMA社) 61 g
NaCl 90 g
蒸留水 1000 ml
上記の割合でTrizma(登録商標)baseと塩化ナトリウムを蒸留水に溶解して、塩酸を用いて、pH7.6に調整する。
<10 × TBS (0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH7.6)>
Trizma (registered trademark) base (SIGMA) 61 g
NaCl 90 g
Trizma (registered trademark) base and sodium chloride are dissolved in distilled water at the above ratio, and adjusted to pH 7.6 using hydrochloric acid.
本発明で抗原固相化用緩衝剤として用いるTBSの濃度は、上記10×TBS(0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH7.6)を基準として、通常その1/100〜1倍希釈濃度(0.1〜10×TBS)、好ましくは1/50〜1/10倍希釈濃度(0.2〜1×TBS)を挙げることができる。なお、本発明では上記濃度を、Tris Baseの濃度(M)に対応させて、通常0.005〜0.5M、好ましくは0.01〜0.05Mと称する。 The concentration of TBS used as a buffer for immobilizing an antigen in the present invention is usually a 1/100 to 1-fold dilution (based on the above 10 × TBS (0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH 7.6)). 0.1 to 10 × TBS), preferably 1/50 to 1 / 10-fold diluted concentration (0.2 to 1 × TBS). In the present invention, the concentration is usually 0.005 to 0.5M, preferably 0.01 to 0.05M, corresponding to the concentration (M) of Tris Base.
本発明において抗原固相化用緩衝剤として用いるTBSは、上記pH7.6に限定されず、例えばpH5〜11の範囲、好ましくはpH6〜9.5にあるものを用いることができる。かかるpHには、上記のように塩酸を用いて調整することができる。 The TBS used as the antigen-immobilizing buffer in the present invention is not limited to the above pH 7.6, and for example, one in the range of pH 5 to 11, preferably pH 6 to 9.5 can be used. Such pH can be adjusted using hydrochloric acid as described above.
抗原固相化用緩衝剤は、アミノプレートに測定する対象となる標的物(抗原)を固定化させるときに用いられる緩衝剤であり、当該抗原固相化用緩衝剤として上記のTBSを用いることによって、アミノプレートへの抗原の固定率(固相化率)を増大させることができる。なお、当該TBSは、標的物(抗原)を固相化する際に、その系に共存していればよい。通常は、アミノプレートのウエルに注入する標的物(抗原)を含む試料を、当該TBSを用いて調製することによって、上記の共存状態を実現できるが、これに限定されない。 The antigen immobilization buffer is a buffer used when immobilizing the target (antigen) to be measured on the amino plate, and the above TBS is used as the antigen immobilization buffer. By this, the immobilization rate (solid phase immobilization rate) of the antigen to the amino plate can be increased. The TBS only needs to coexist in the system when the target (antigen) is immobilized. Usually, the above-mentioned coexistence state can be realized by preparing a sample containing a target (antigen) to be injected into a well of an amino plate using the TBS. However, the present invention is not limited to this.
本発明のELISA試薬キット、特にアミノプレートELISA用の試薬キットは、当該TBSを、抗原固相化用緩衝剤として、個別に包装された形態で含むことができる。この場合、TBSは上記使用濃度に関わらず、保存安定性を考慮して濃縮された状態であってもよい。この場合は、使用時に上記濃度になるように、蒸留水、イオン交換水または滅菌水などを利用して、希釈して使用することができる。 The ELISA reagent kit of the present invention, particularly the reagent kit for aminoplate ELISA, can contain the TBS as an antigen-immobilized buffer in an individually packaged form. In this case, TBS may be in a concentrated state in consideration of storage stability, regardless of the concentration used. In this case, it is possible to dilute and use distilled water, ion-exchanged water, sterilized water, or the like so that the above concentration is obtained during use.
(b)ブロッキング剤
ブロッキング剤は、標的物(抗原)を固相化したアミノプレートのウエルに標識抗体を添加して標的物(抗原)と反応させる前に、あらかじめ当該アミノプレートを処理して、アミノプレートと標識抗体との非特異的な結合を抑制するために使用される試薬である。
(b) Blocking agent
The blocking agent is prepared by treating the amino plate in advance before adding the labeled antibody to the well of the amino plate on which the target (antigen) is immobilized and reacting with the target (antigen). It is a reagent used in order to suppress non-specific binding.
本発明においてブロッキング剤として使用するポリエチレンイミンは、通常、水溶液の状態で使用される。その濃度は、特に制限されないが、通常0.1〜3重量%、好ましくは0.5〜2重量%、より好ましくは0.7〜1.5重量%の範囲を挙げることができる。 The polyethyleneimine used as a blocking agent in the present invention is usually used in the form of an aqueous solution. The concentration is not particularly limited, but can be usually 0.1 to 3% by weight, preferably 0.5 to 2% by weight, more preferably 0.7 to 1.5% by weight.
本発明のELISA試薬キット、特にアミノプレートELISA用の試薬キットは、上記TBSと同様に、当該ポリエチレンイミンを、ブロッキング剤として、個別に包装された形態で含むことができる。この場合、ポリエチレンイミンは上記使用濃度に関わらず、保存安定性を考慮して濃縮された状態であってもよい。この場合は、使用時に上記濃度になるように、蒸留水、イオン交換水または滅菌水などを利用して、希釈して使用することができる。 The ELISA reagent kit of the present invention, particularly the reagent kit for aminoplate ELISA, can contain the polyethyleneimine as a blocking agent in the form of individually packaged, as in the above TBS. In this case, the polyethyleneimine may be in a concentrated state in consideration of storage stability regardless of the concentration used. In this case, it is possible to dilute and use distilled water, ion-exchanged water, sterilized water, or the like so that the above concentration is obtained during use.
(c)その他の成分
本発明のELISA試薬キットは、上記の抗原固相化用緩衝剤、および/または、ブロッキング剤に加えて、他の成分として、アミノプレートを含むことができる。
(C) Other components The ELISA reagent kit of the present invention can contain an amino plate as another component in addition to the above-mentioned antigen-immobilizing buffer and / or blocking agent.
ここでアミノプレートは、ペプチドやタンパク質などが有するアミノ基と共有結合を形成することができる求電子性官能基を、表面に直接またはスペーサーを介して結合させたELISA用プレートであり、ELISA用プレート(アミノ)またはイモビライザープレート(アミノ)として、市販され汎用されているものを広く用いることができる。通常、これらのプレートは、反応容器に相当する複数個のウエルを有している。本発明で用いるアミノプレートは、そのウエル数を特に制限するものではないが、通常1枚あたり8〜96個、好ましくは96個のウエルを有することができる。 Here, the amino plate is an ELISA plate in which an electrophilic functional group capable of forming a covalent bond with an amino group of a peptide or protein is bound to the surface directly or via a spacer. As (amino) or immobilizer plate (amino), commercially available and widely used ones can be widely used. Usually, these plates have a plurality of wells corresponding to reaction vessels. The amino plate used in the present invention is not particularly limited in the number of wells, but can usually have 8 to 96, preferably 96 wells per plate.
市販されているアミノプレートとしては、後述する実験例で使用のImmobilizer Amino Plate Clear Strip、およびImmobilizer Amino Plate White(以上、Nunc社);イモビライザーアミノ96ウェルプレート、イモビライザーアミノ96ウェルプレート、イモビライザーアミノロックウェルモジュールプレート(以上、Nalge Nunc International K.K.);イモビライザーアミノF96クリア/Plate、イモビライザーアミノF96シロ/Plate、イモビライザーアミノF96クロ/Plate、イモビライザーアミノF8モジュールクリア/Plate、イモビライザーアミノC8ロックウェルクリア/Plate(以上、コスモバイオ社)などを例示することができる。なお、ここで透明なプレート(クリアプレート)は吸光度測定系に適したプレートであり、一方シロやクロの不透明なプレートは発光測定系や蛍光測定系に適したプレートであり、それぞれ測定に使用する検出系に応じて適宜選択することができる。 Commercially available amino plates include Immobilizer Amino Plate Clear Strip and Immobilizer Amino Plate White (Nunc) used in the experimental examples described below; Immobilizer Amino 96-well plate, Immobilizer Amino 96-well plate, Immobilizer Amino Rockwell Module plate (above, Nalge Nunc International KK); Immobilizer Amino F96 Clear / Plate, Immobilizer Amino F96 Shiro / Plate, Immobilizer Amino F96 Black / Plate, Immobilizer Amino F8 Module Clear / Plate, Immobilizer Amino C8 Rockwell Clear / Plate (above And Cosmo Bio). Here, the transparent plate (clear plate) is a plate suitable for an absorbance measurement system, while the white and black opaque plates are plates suitable for a luminescence measurement system and a fluorescence measurement system, and are used for measurement. It can be appropriately selected depending on the detection system.
また本発明のELISA試薬キットは、そのほか、プレートカバーガラス、標識抗体、検出試薬(例えば、標識抗体と反応して発色、発光または蛍光する試薬)、反応停止薬(例えば、前記標識抗体と検出試薬との反応を停止する試薬)、緩衝液、および本発明のELISA試薬を用いたアミノプレートELISA操作を解説した仕様書などを、1つまたは2以上含むことができる。 In addition, the ELISA reagent kit of the present invention includes a plate cover glass, a labeled antibody, a detection reagent (for example, a reagent that develops color, emits light, or fluorescence by reacting with the labeled antibody), a reaction terminator (for example, the labeled antibody and the detection reagent). 1), a buffer solution, and a specification describing the aminoplate ELISA operation using the ELISA reagent of the present invention.
II.アミノプレートELISA法
本発明が提供するアミノプレートELISA法は、下記の工程(1)〜(4) を有する方法であって、下記(a)抗原固相化用緩衝剤、および/または、(b)ブロッキング剤として、前述するTBSおよび/またはポリエチレンイミンを用いることを特徴とするものである:
(1)(a)抗原固相化用緩衝剤の存在下で、アミノプレートに抗原を固定化する工程(抗原固相化工程)、
(2)(b)ブロッキング剤で、上記抗原固相化プレートを処理する工程(ブロッキング処理工程)、
(3)上記プレート上に固定された抗原と標識抗体とを反応させる工程(標識工程)、および
(4)形成された抗原−標識抗体を識別して、当該抗原−標識抗体を測定する工程(検出工程)。
II. Aminoplate ELISA method The aminoplate ELISA method provided by the present invention is a method having the following steps (1) to (4), comprising the following (a) an antigen-immobilizing buffer and / or (b ) As a blocking agent, the above-mentioned TBS and / or polyethyleneimine is used:
(1) (a) a step of immobilizing an antigen on an amino plate in the presence of an antigen immobilization buffer (antigen immobilization step),
(2) (b) a step of treating the antigen-immobilized plate with a blocking agent (blocking treatment step),
(3) a step of reacting an antigen immobilized on the plate with a labeled antibody (labeling step), and
(4) A step of identifying the formed antigen-labeled antibody and measuring the antigen-labeled antibody (detection step).
本発明のELISA法は、上記の(1)抗原固相化工程だけに(a)抗原固相化緩衝剤としてTBSを用いる方法、または、(2)ブロッキング処理工程だけに(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いる方法であってもよいが、好ましくは、(1)抗原固相化工程に(a)抗原固相化緩衝剤としてTBSを用い、且つ、(2)ブロッキング処理工程に(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いる方法である。 The ELISA method of the present invention comprises the above (1) antigen immobilization step only (a) a method using TBS as an antigen immobilization buffer, or (2) only a blocking treatment step (b) as a blocking agent. Although it may be a method using polyethyleneimine, preferably (1) antigen immobilization step (a) using TBS as an antigen immobilization buffer, and (2) blocking treatment step (b) In this method, polyethyleneimine is used as a blocking agent.
なお、(1)抗原固相化工程だけに(a)抗原固相化緩衝剤としてTBSを用いる場合、(2)ブロッキング処理は、従来公知のブロッキング剤であるウシ血清アルブミン(例えば、0.5%BSA)やカゼイン(例えば、0.5%)、または市販のブロッキング試薬(例えば、「EZ-Block」(Atto社製)など)を用いて行うことができる。また、(2)ブロッキング処理工程だけに(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いる場合、(1)抗原固相化工程は、従来公知の緩衝液であるPBS(phosphate buffered saline)、またはSBS(sodium bicarbonate buffered saline)を用いて行うことができる。 In addition, only when (1) antigen immobilization step is used (a) when TBS is used as an antigen immobilization buffer, (2) blocking treatment is performed using bovine serum albumin (for example, 0.5% BSA) which is a conventionally known blocking agent. ) Or casein (for example, 0.5%), or a commercially available blocking reagent (for example, “EZ-Block” (manufactured by Atto)). In addition, when (b) polyethyleneimine is used as the blocking agent only for (2) the blocking treatment step, (1) the antigen immobilization step is performed by using PBS (phosphate buffered saline) or SBS (sodium), which is a conventionally known buffer solution. bicarbonate buffered saline).
(1)抗原固相化工程を、(a)抗原固相化用緩衝剤としてTBSの存在下で行う場合、その濃度としては、前述するように10×TBS(0.5M Tris Base, 9% NaCl, pH7.6)を基準として、通常その1/100〜1倍希釈濃度(0.005〜0.5M TBS)、好ましくは1/50〜1/10倍希釈濃度(0.01〜0.05M TBS)を挙げることができる。また、そのpHとしてはpH5〜11、好ましくはpH6〜9.5を挙げることができる。なお、当該TBSは、標的物(抗原)をアミノプレート表面に固相化する際に、その系に共存していればよい。通常は、アミノプレートのウエルに注入する標的物(抗原)を含む試料を、当該TBSを用いて調製することによって、上記の共存状態を実現できるが、これに限定されない。 (1) When the antigen immobilization step is performed in the presence of TBS as a buffer for antigen immobilization (a), the concentration is 10 × TBS (0.5M Tris Base, 9% NaCl as described above). , pH 7.6), usually 1/100 to 1-fold diluted concentration (0.005 to 0.5M TBS), preferably 1/50 to 1 / 10-fold diluted concentration (0.01 to 0.05M TBS). it can. Moreover, as the pH, pH 5-11, Preferably pH 6-9.5 can be mentioned. The TBS only needs to be present in the system when the target (antigen) is immobilized on the surface of the amino plate. Usually, the above-mentioned coexistence state can be realized by preparing a sample containing a target (antigen) to be injected into a well of an amino plate using the TBS. However, the present invention is not limited to this.
アミノプレートのウエルに注入する標的物(抗原)を含む試料の調製は、制限されないが、タンパク質濃度が、通常3pg/ml〜50ng/ml、好ましくは50pg/ml〜10ng/ml程度になるように適宜調製することができる。 The preparation of the sample containing the target (antigen) to be injected into the well of the amino plate is not limited, but the protein concentration is usually about 3 pg / ml to 50 ng / ml, preferably about 50 pg / ml to 10 ng / ml. It can be prepared appropriately.
なお、ここで使用されるアミノプレートは、前述するように、アミノ基と共有結合を形成することができる求電子性官能基を、表面に直接またはスペーサーを介して結合させたELISA用プレートである。 As described above, the amino plate used here is an ELISA plate in which an electrophilic functional group capable of forming a covalent bond with an amino group is bound to the surface directly or via a spacer. .
当該抗原固相化工程は、アミノプレートのウエル内に標的物(抗原)を含む試料を注入し、TBSの存在下で反応させることよって行うことができる(アミノプレートの求電子性官能基と標的物(抗原)のアミノ基との共有結合の形成)。反応条件は、特に制限されないが、通常、常温で10分〜数時間、好ましくは30分〜2時間程度、静置するかまたは振盪させる条件を挙げることができる。 The antigen immobilization step can be performed by injecting a sample containing the target (antigen) into the well of the amino plate and reacting in the presence of TBS (the electrophilic functional group of the amino plate and the target). A covalent bond with the amino group of the product (antigen). The reaction conditions are not particularly limited, and include normal conditions of standing or shaking at room temperature for 10 minutes to several hours, preferably about 30 minutes to 2 hours.
(2)ブロッキング処理工程を、(b) ポリエチレンイミンを用いて行う場合、その水溶液の濃度としては、前述するように通常0.1〜3重量%、好ましくは0.5〜2重量%、より好ましくは0.7〜1.5重量%の範囲を挙げることができる。 (2) When the blocking treatment step is performed using (b) polyethyleneimine, the concentration of the aqueous solution is usually 0.1 to 3% by weight, preferably 0.5 to 2% by weight, more preferably 0.7 to A range of 1.5% by weight can be mentioned.
当該ブロッキング処理は、前述する(1)抗原固相化工程後に、得られたアミノプレート(抗原固相化プレート)を、通常、水などで洗浄した後に行われる。ここで洗浄液としては、通常、蒸留水、イオン交換水、および滅菌水などの水のほか、Tween20等の界面活性剤を含む緩衝液を用いることができる。 The blocking treatment is usually carried out after washing the obtained amino plate (antigen-immobilized plate) with water or the like after the above-described (1) antigen-immobilized step. Here, as the washing solution, a buffer solution containing a surfactant such as Tween 20 in addition to water such as distilled water, ion exchange water, and sterilized water can be used.
ブロッキング処理条件は、特に制限されないが、抗原固相化プレートを、ポリエチレンイミンを含有する水溶液で、通常、常温で10分〜数時間、好ましくは30分〜2時間程度、静置するかまたは振盪させることによって処理する方法を挙げることができる。 The blocking treatment conditions are not particularly limited, but the antigen-immobilized plate is left in an aqueous solution containing polyethyleneimine, usually at room temperature for 10 minutes to several hours, preferably about 30 minutes to 2 hours, or shaken. The method of processing can be mentioned.
かかる(2)ブロッキング処理工程後、処理したアミノプレート(ブロッキング処理プレート)は、通常、水などで洗浄した後、(3)アミノプレート上の抗原と標識抗体とを反応させる標識工程、および(4)形成された抗原−標識抗体を識別して、当該抗原−標識抗体を測定する検出工程を行うことができる。なお、上記洗浄は、前述するように、蒸留水、イオン交換水、滅菌水などの水や界面活性剤を含む緩衝液を用いて行うことができる。 After the (2) blocking treatment step, the treated amino plate (blocking treatment plate) is usually washed with water, and then (3) a labeling step in which the antigen on the amino plate reacts with the labeled antibody, and (4 ) A detection step of identifying the formed antigen-labeled antibody and measuring the antigen-labeled antibody can be performed. In addition, as above-mentioned, the said washing | cleaning can be performed using the buffer solution containing water and surfactant, such as distilled water, ion-exchange water, and sterilized water.
なお、(2)ブロッキング処理工程後の(3)標識工程および(4)検出工程は、いずれも定法のELISA法に従って行うことができ(例えば、前述する非特許文献1など参照)、測定対象とする標的物の種類や測定目的に応じて、当業者の技術常識に基づいて最適な方法を採用することができる。 The (3) labeling step and the (4) detection step after the (2) blocking treatment step can be carried out according to a conventional ELISA method (see, for example, the aforementioned Non-Patent Document 1), Depending on the type of target to be measured and the purpose of measurement, an optimum method can be adopted based on the common general knowledge of those skilled in the art.
(3)標識工程において標識剤として使用される酵素はいずれも公知のものを区別なく使用することができる。例えば、代表的なものとしては、アルカリホスファターゼ、およびペルオキシダーゼ(例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼ)などを挙げることができる。またこれらの標識剤と結合した標識抗体としては、測定対象とする抗原(タンパク質)と結合する抗体を挙げることができる。なお、当該標識抗体は、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体のいずれであってもよく、また商業的に入手できるものを使用することもできる。 (3) Any known enzyme can be used as the labeling agent in the labeling step without discrimination. For example, representative examples include alkaline phosphatase and peroxidase (for example, horseradish peroxidase). Examples of labeled antibodies bound to these labeling agents include antibodies that bind to the antigen (protein) to be measured. The labeled antibody may be either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and commercially available antibodies can also be used.
(4)検出工程は、上記(3)標識工程で形成された抗原−標識抗体を検出する工程であり、定法に従って、上記標識抗体に用いる標識剤の基質の種類に応じた検出系(吸光度検出系、蛍光検出系、化学発光検出系)を用いることができる。斯くして、吸光度、蛍光または化学発光の有無やその強度から、被験試料における測定対象抗原(標的物)の存在の有無、またはその含有量を測定することができる。 (4) The detection step is a step of detecting the antigen-labeled antibody formed in the above (3) labeling step. According to a conventional method, a detection system (absorbance detection) according to the type of substrate of the labeling agent used for the labeled antibody. System, fluorescence detection system, chemiluminescence detection system). Thus, the presence or absence of the antigen to be measured (target substance) in the test sample or its content can be measured from the presence or absence of the absorbance, fluorescence or chemiluminescence and its intensity.
以下、実験例および実施例を示して本発明を説明するが、本発明はかかる実施例などによって制限されるものではない。なお、下記の実験例等において、特に言及しない限り、「%」は「重量%」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an experiment example and an Example are shown and this invention is demonstrated, this invention is not restrict | limited by this Example etc. In the following experimental examples and the like, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
実験例1 抗原のプレートへの固定化に対する緩衝液の影響
アミノプレートELISA法において、次の3種類の緩衝液を用いて、アミノプレートへの抗原(標的物)の固定化に対する各緩衝液の影響を調べた。
(i)TBS:Tris-buffered saline (SIGMA) (pH7.6)
2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール(1.39 g/l)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩(6.06 g/l)、および塩化ナトリウム(9 g/l)を含有する水溶液
(ii)PBS:phosphate buffered saline(和光純薬)(pH6.5)
8.1mmol/l Na2HPO4、1.47mmol/l KH2PO4、137mmol/l NaCl及び2.68mmol/l KClを含有する水溶液
(iii)SBS:sodium bicarbonate buffered saline(pH9.8)
重炭酸ナトリウム10.6 g/lを含有する水溶液。
Experimental Example 1 Influence of Buffer on Immobilization of Antigen on Plate In amino plate ELISA, the following three kinds of buffers were used, and the influence of each buffer on the immobilization of antigen (target) on amino plate. I investigated.
(I) TBS: Tris-buffered saline (SIGMA) (pH 7.6)
2-amino-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol (1.39 g / l), tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (6.06 g / l), and sodium chloride (9 g / l) Contained aqueous solution (ii) PBS: phosphate buffered saline (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (pH 6.5)
An aqueous solution containing 8.1 mmol / l Na2HPO4, 1.47 mmol / l KH2PO4, 137 mmol / l NaCl and 2.68 mmol / l KCl (iii) SBS: sodium bicarbonate buffered saline (pH 9.8)
An aqueous solution containing 10.6 g / l sodium bicarbonate.
(1)実験方法
(1)まず、アミノプレート(Immobilizer Amino Plate Clear Strip:Nunc製)のウエルに、上記各緩衝液を100μl/wellの割合で注ぎ(1緩衝液毎、3ウエルに注入)、26℃の条件下、100 rpmで振盪させながら、60分間放置した(緩衝液での前処理)。
(2)次いで、ウエルを0.1%のTween20を含む0.05M TBSで洗浄した後、各緩衝液で1μg/mlとなるように希釈した抗原anti-GOAT-IgG (SIGMA)を100μl/wellの割合で注ぎ、再度26℃の条件下、100 rpmで振盪させながら 60分間放置した(抗原固相化処理)。なお、ここで抗原として使用したanti-GOAT-IgG は、ホースラディッシュ・ペルオキシダーゼ(HRP)で標識されている。
(1) Experimental method
(1) First, each of the above buffer solutions is poured at a rate of 100 μl / well into wells of an amino plate (Immobilizer Amino Plate Clear Strip: Nunc) (injected into 3 wells for each buffer solution) at 26 ° C. And left for 60 minutes while shaking at 100 rpm (pretreatment with buffer).
(2) Next, the wells were washed with 0.05 M TBS containing 0.1% Tween 20, and then the antigen anti-GOAT-IgG (SIGMA) diluted to 1 μg / ml with each buffer was added at a rate of 100 μl / well. The mixture was poured again and left for 60 minutes while shaking at 100 rpm under the condition of 26 ° C. (antigen immobilization treatment). The anti-GOAT-IgG used here as an antigen is labeled with horseradish peroxidase (HRP).
(3)次いで、各ウエルを0.1%のTween20を含む0.05M TBSで洗浄した後、HRPと反応して青色を示すTMB(3,3’,5,5’tetramethylbenzidine:(SIGMA))を100 μl/wellの割合で添加して15 分間静置した。
(4)これに反応停止液(ELISA Stop-solution:リン酸水溶液1mol/l)を100μl/wellの割合で注いで、上記TMBの反応を停止し、各ウエルの反応液の吸光度(450nm)を、MICROPLATE READER (BIO RAD)で測定した。
(3) Next, each well was washed with 0.05 M TBS containing 0.1% Tween 20, and then 100 μl of TMB (3,3 ′, 5,5′tetramethylbenzidine: (SIGMA)) which reacts with HRP and shows blue color The solution was added at a ratio of / well and allowed to stand for 15 minutes.
(4) Pour reaction stop solution (ELISA Stop-solution: phosphoric acid aqueous solution 1mol / l) at a rate of 100μl / well to stop the above TMB reaction, and measure the absorbance (450nm) of the reaction solution in each well. , Measured with MICROPLATE READER (BIO RAD).
なお上記では、(2)抗原固相化処理前に、あらかじめアミノプレートを各緩衝液で前処理したが(緩衝液前処理あり)、かかる前処理を行わない系(緩衝液前処理なし)についても、同様に実験を行った。 In the above, (2) Aminoplate was pretreated with each buffer in advance before antigen-immobilization treatment (with buffer pretreatment), but the system without such pretreatment (without buffer pretreatment) The same experiment was conducted.
(2)実験結果
結果を図1に示す。横軸は使用した緩衝液の種類を、縦軸はELISA法で得られた吸光度(450nm)を示す。なお、横軸の緩衝液名の後ろの(+)と(-)は、それぞれ「緩衝液前処理あり」と「緩衝液前処理なし」を意味する。
(2) Results of the experiment are shown in FIG. The horizontal axis indicates the type of buffer used, and the vertical axis indicates the absorbance (450 nm) obtained by the ELISA method. Note that (+) and (−) after the buffer name on the horizontal axis mean “with buffer pretreatment” and “without buffer pretreatment”, respectively.
この結果からわかるように、緩衝液としてTBSを用いた場合に格段に高いシグナルが検出され、TBSの存在によってアミノプレートに対する抗原の固相化率が向上したことが認められた。一方、すべての緩衝液について、抗原固定化前の緩衝液処理の有無による影響は認められなかった。これらのことから、アミノプレートに抗原(標的物)を固定化する際に、緩衝液としてTBSを使用することによって、プレートに対する抗原の固相化率を上げることができ、その結果、高感度化が可能になることがわかる。 As can be seen from this result, a remarkably high signal was detected when TBS was used as a buffer solution, and it was confirmed that the presence of TBS improved the solidification rate of the antigen to the amino plate. On the other hand, for all the buffer solutions, there was no effect due to the presence or absence of the buffer solution treatment prior to antigen immobilization. Therefore, when immobilizing an antigen (target) on an amino plate, the use of TBS as a buffer can increase the solid phase of the antigen on the plate, resulting in higher sensitivity. You can see that is possible.
この方法によれば、抗原の固相化率を向上させることによって、検出シグナル(抗原と標識抗体との特異的反応に基づくシグナル)を増大させることができるという効果が得られるが、これによって、特にノイズ(バックグランド)の影響が大きい低濃度領域の測定可能レンジが拡大し、検出限界を低下させることが可能となる(図2参照)。すなわち、緩衝液としてTBSを用いた本発明のELISA法によれば、対象となる抗原量の少ない少量の試料を検体として、高感度な検出が可能である。 According to this method, the detection signal (the signal based on the specific reaction between the antigen and the labeled antibody) can be increased by improving the solid phase rate of the antigen. In particular, the measurable range in the low concentration region where the influence of noise (background) is large can be expanded, and the detection limit can be lowered (see FIG. 2). That is, according to the ELISA method of the present invention using TBS as a buffer solution, high-sensitivity detection is possible using a small amount of sample with a small amount of target antigen as a specimen.
実験例2 ブロッキング性能の評価
アミノプレートELISA法において、10種類の試薬〔グリシン、ニコチンアミド、モノエタノールアミン、グルタミン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール(以上、和光純薬)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ポリエチレンイミン(以上、SIGMA)〕を用いて、各試薬のブロッキング性能を調べた。なお、これらの試薬のうち、カゼインとBSAは、アミノプレートELISA法において、従来からブロッキング剤として使用されている公知の試薬である。
Experimental Example 2 Evaluation of blocking performance In the amino plate ELISA method, 10 types of reagents [glycine, nicotinamide, monoethanolamine, sodium glutamate, gelatin, casein, polyvinyl alcohol (above, Wako Pure Chemical Industries), bovine serum albumin (BSA) Polyethyleneimine (SIGMA)] was used to examine the blocking performance of each reagent. Of these reagents, casein and BSA are known reagents conventionally used as blocking agents in the aminoplate ELISA method.
なお、各試薬は、0.1〜1重量%の範囲で複数濃度のものを調製して使用し、またカゼインとBSAは、一般に使用される濃度(0.5%)で使用した。 Each reagent was prepared and used at a concentration of 0.1 to 1% by weight, and casein and BSA were used at a commonly used concentration (0.5%).
(1)実験方法
(1)TBSを用いて各濃度(3.12 ng/ml、1.56 ng/ml、781 pg/ml、390 pg/ml、195 pg/ml、97 pg/ml、48 pg/ml)になるように希釈したmouse-IgG(DAKO社)を、アミノプレート(Immobilizer Amino Plate White:Nunc製)の各ウエルに100μl/wellの割合で注ぎ、これにTBSを100μl/wellの割合で注入して、26℃の条件下、100 rpmで振盪させながら、60分間放置した(抗原固定化処理)。なお、ここでTBSとして、実験例1と同様に、2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール1.39 g/l、およびトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩6.06 g/lを含有する水溶液を用いた。
(1) Experimental method
(1) Diluted to each concentration (3.12 ng / ml, 1.56 ng / ml, 781 pg / ml, 390 pg / ml, 195 pg / ml, 97 pg / ml, 48 pg / ml) using TBS Mouse-IgG (DAKO) was poured into each well of an amino plate (Immobilizer Amino Plate White: manufactured by Nunc) at a rate of 100 μl / well, and TBS was injected at a rate of 100 μl / well at 26 ° C. Under the condition, the sample was left for 60 minutes while shaking at 100 rpm (antigen immobilization treatment). As TBS, 2-amino-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol 1.39 g / l and tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride 6.06 g / l were used as TBS. An aqueous solution containing was used.
(2)次いで、各ウエルを0.1%のTween20を含む0.05M TBSで洗浄した後、これに各種の試薬(ブロッキング剤候補)を200μl/wellの割合でいれ、26℃条件下、100 rpmで振盪しながら60分間放置した。 (2) Next, after washing each well with 0.05M TBS containing 0.1% Tween20, various reagents (blocking agent candidates) were added at a rate of 200μl / well and shaken at 26 ° C and 100 rpm. And left for 60 minutes.
(3) 0.1%のTween20を含む0.05M TBSで洗浄した後、TBSで30ng/mlに希釈した標識抗体anti-mouse-IgG-HRP(VECTOR)を100μl/well 入れ、26℃条件下、100 rpmで振盪しながら60分間放置した。 (3) After washing with 0.05 M TBS containing 0.1% Tween20, 100 μl / well of labeled antibody anti-mouse-IgG-HRP (VECTOR) diluted to 30 ng / ml with TBS is added, and at 100 ° C. under 26 ° C. conditions. Left for 60 minutes with shaking.
(4)次いで洗浄した後、ECL Western blotting solution(Amersham)を100μl/well の割合でいれ、15分間静置した。 (4) Next, after washing, ECL Western blotting solution (Amersham) was added at a rate of 100 μl / well and allowed to stand for 15 minutes.
(5)反応後、各ウエルの反応液の発光強度(428nm)をフルオロスキャン (大日本製薬)で測定した。 (5) After the reaction, the luminescence intensity (428 nm) of the reaction solution in each well was measured with a fluoroscan (Dainippon Pharmaceutical).
(2)実験結果
測定した発光強度(シグナル強度)から、各試薬(ブロッキング剤候補)の最適濃度を決定した。その結果、グリシンの最適濃度は0.5%前後、ニコチンアミドは0.8%前後、モノエタノールアミンは4mM/L前後、グルタミン酸ナトリウムは0.5%前後、ゼラチンは0.5%前後、ポリエチレンイミンは1%前後、ポリビニルアルコールの最適濃度は0.7%前後であると認められた。
(2) Experimental results From the measured luminescence intensity (signal intensity), the optimum concentration of each reagent (blocking agent candidate) was determined. As a result, the optimum concentration of glycine is around 0.5%, nicotinamide is around 0.8%, monoethanolamine is around 4 mM / L, sodium glutamate is around 0.5%, gelatin is around 0.5%, polyethyleneimine is around 1%, polyvinyl alcohol The optimum concentration of was found to be around 0.7%.
そこで、これらの各試薬をこの最適濃度でブロッキング剤として用いて得られた発光強度を、従来公知のブロッキング剤(BSA、カゼイン、各0.5%で使用)を使用した場合と比較した。その結果、ポリエチレンイミン(PEI)を使用した場合にのみ、上記従来公知のブロッキング剤を使用した場合よりも強い発光強度が得られ、ブロッキング性能が優れていることが判明した。図3に、ポリエチレンイミン(PEI)とBSAとのブロッキング性能を対比した結果(n=3の平均値)を示す。ANOVAで各群(PEI使用群、BSA使用群)の判別を行ったところ、Pが0.01以下で2つの群は有意に判別することができた。これを受けて、ポストホックテストを用いて要因分析を行った。Pの値が0.05以下の値にはアスタリスクを2つ、0.1以下の値にはアスタリスクを1つ付している。また、図4にPEIとカゼインとのブロッキング性能を対比した結果を示す。なお、図3は測定したn=3の平均値を、図4はn=3の各値を示す。各図において、横軸は使用した抗原濃度(log(ng/ml))を、縦軸は使用したELISA法で得られた発光強度(428nm)を示す。 Therefore, the luminescence intensity obtained by using each of these reagents as a blocking agent at this optimum concentration was compared with the case where a conventionally known blocking agent (BSA, casein, used at 0.5% each) was used. As a result, only when polyethyleneimine ( PEI ) was used, it was found that stronger emission intensity was obtained than when the above-mentioned conventionally known blocking agent was used, and the blocking performance was excellent. FIG. 3 shows the result of comparing the blocking performance of polyethyleneimine ( PEI ) and BSA (average value of n = 3). When each group ( PEI use group, BSA use group) was discriminated by ANOVA, P was 0.01 or less, and two groups could be discriminated significantly. In response, a factor analysis was performed using a post-hoc test. Two asterisks are attached to P values of 0.05 or less, and one asterisk is attached to values of 0.1 or less. FIG. 4 shows the result of comparing the blocking performance of PEI and casein. 3 shows the measured average value of n = 3, and FIG. 4 shows each value of n = 3. In each figure, the horizontal axis represents the antigen concentration used (log (ng / ml)), and the vertical axis represents the emission intensity (428 nm) obtained by the ELISA method used.
また、図5〜9に、ポリエチレンイミン(PEI)と他の試薬(グリシン、ニコチンアミド、モノエタノールアミン、グルタミン酸ナトリウムおよびポリビニルアルコール)のブロッキング性能(発光強度)を対比した結果(n=3の各値)を示す。これからわかるように、他の試薬はいずれもPEIよりも劣っていた。 In addition, in FIGS. 5 to 9, the results of comparing the blocking performance (luminescence intensity) of polyethyleneimine ( PEI ) and other reagents (glycine, nicotinamide, monoethanolamine, sodium glutamate and polyvinyl alcohol) (n = 3) Value). As can be seen, all other reagents were inferior to PEI .
以上の結果からわかるように、ポリエチレンイミンは、従来公知のブロッキング剤よりも優れたブロッキング性能を備えており、抗原(標的物)と標識抗体との特異的反応(特異的反応シグナル)を減弱させることなく、標識抗体のプレートへの非特異的結合を抑え、ノイズの低下(ノイズ除去)に有効であることが判明した。 As can be seen from the above results, polyethyleneimine has better blocking performance than known blocking agents and attenuates the specific reaction (specific reaction signal) between the antigen (target) and the labeled antibody. Therefore, it was found that the non-specific binding of the labeled antibody to the plate was suppressed and it was effective in reducing noise (noise removal).
当該方法によれば、図10に示すように、ノイズを低減下させることによって、低濃度領域の測定可能レンジが拡大し、検出限界を低下させることが可能となる(高感度化)。すなわち、ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いた本発明のELISA法によれば、対象となる抗原量の少ない少量の試料を検体として、高感度な検出が可能である
実施例 白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor:LIF)の検出
マウス胎児から採取した脳脊髄液(CSF)、羊水(AF)、血清(SEおよびSD)を、等量の50%エチレングリコールと混合した溶液を用いて、本発明のアミノプレートELISA法を行った。具体的には、アミノプレートとして、Nunc Immobilizer Amino plate(Nalge Nunc International)を用い、抗原固定化用緩衝液として、0.05MのTris-bufferd saline(TBS)を使用し、またブロッキング剤として1重量%のポリエチレンイミンを使用する以外は、定法のダイレクトELISA法(Harlow E, Lane DP. Antibodies.: A laboratory manual. New York, Cold Spring Harbor laboratory; 1988)に従って行った。具体的には、上記検体を上記のTBSで所定濃度になるように調製し、これをアミノプレートの各ウエルに注入して、室温で1時間処理した(固相化)。次いで、得られたプレートの各ウエルを蒸留水で洗浄した後、1重量%のポリエチレンイミン水溶液を注入して室温で30分間処理してブロッキングした。次いで、得られたプレートの各ウエルを蒸留水で洗浄した後、1重量%のポリエチレンイミン水溶液を注入して室温で30分間処理してブロッキングした。
According to this method, as shown in FIG. 10, by reducing the noise, the measurable range of the low density region can be expanded and the detection limit can be lowered (higher sensitivity). That is, according to the ELISA method of the present invention using polyethyleneimine as a blocking agent, high-sensitivity detection is possible using a small amount of sample with a small amount of target antigen as a specimen.
Example Detection of leukemia inhibitory factor (LIF) Cerebrospinal fluid (CSF), amniotic fluid (AF), serum (SE and SD) collected from a mouse fetus mixed with an equal amount of 50% ethylene glycol The aminoplate ELISA method of the present invention was performed using Specifically, Nunc Immobilizer Amino plate (Nalge Nunc International) was used as an amino plate, 0.05 M Tris-buffered saline (TBS) was used as an antigen immobilization buffer, and 1 wt% as a blocking agent. The conventional direct ELISA method (Harlow E, Lane DP. Antibodies .: A laboratory manual. New York, Cold Spring Harbor laboratory; 1988) was used except that polyethyleneimine was used. Specifically, the specimen was prepared with the above TBS so as to have a predetermined concentration, and this was injected into each well of the amino plate and treated at room temperature for 1 hour (immobilization). Next, each well of the obtained plate was washed with distilled water, and then a 1% by weight polyethyleneimine aqueous solution was injected thereto, followed by treatment at room temperature for 30 minutes for blocking. Next, each well of the obtained plate was washed with distilled water, and then a 1% by weight polyethyleneimine aqueous solution was injected thereto, followed by treatment at room temperature for 30 minutes for blocking.
次いで、得られたプレートの各ウエルを蒸留水で洗浄した後、N-hydroxysuccinimidyl 6-(biotinamido) hexaniate [biotine (long arm)-NHS](Vector社)で標識したgoat anti-LIF antibody(SIGMA社)(ビオチン標識化−抗LIF抗体)のTBST溶液を注入して、室温で90分間反応させ、さらにextra-avidin-peroxidase(1:3000)(SIGMA社)と室温で15分間反応させた。さらにこれを、Amersham ECL Western Blotting Detection Reagents (GE Healthcare社)と反応させて、生じた化学発光シグナルを、Fluoroskan Ascent FL (Thermo Electron Corporation)で測定した。 Subsequently, each well of the obtained plate was washed with distilled water, and then goat anti-LIF antibody (SIGMA) labeled with N-hydroxysuccinimidyl 6- (biotinamido) hexaniate [biotine (long arm) -NHS] (Vector). ) (Biotin-labeled anti-LIF antibody) TBST solution was injected, reacted at room temperature for 90 minutes, and further reacted with extra-avidin-peroxidase (1: 3000) (SIGMA) for 15 minutes at room temperature. This was further reacted with Amersham ECL Western Blotting Detection Reagents (GE Healthcare), and the resulting chemiluminescence signal was measured with Fluoroskan Ascent FL (Thermo Electron Corporation).
その結果、マウス胎児から調製した微量な検体から、マウスの胎生期における白血病抑制因子(LIF)の濃度の変動を把握することができた。 As a result, it was possible to grasp the fluctuation of leukemia inhibitory factor (LIF) concentration during embryonic period of mice from a small amount of specimen prepared from mouse fetus.
Claims (5)
(a)抗原固相化用緩衝液としてTris-buffered saline、
(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミン ELISA reagent kit for aminoplate ELISA method comprising the following reagents (a) and (b) in individually packaged form :
(a) Tris-buffered saline as a buffer for antigen immobilization,
(b) Polyethyleneimine as a blocking agent
(1)(a)抗原固相化用緩衝剤の存在下で、アミノプレートに抗原を固定化する工程、
(2)(b)ブロッキング剤で、上記抗原固相化プレートを処理する工程、
(3)上記プレート上に固相化された抗原と標識抗体とを反応させる工程、および
(4)形成された抗原−標識抗体を識別して、当該抗原−標識抗体を測定する工程、
−上記の(a)抗原固相化用緩衝剤としてTris-buffered salineを用い、かつ上記の(b)ブロッキング剤としてポリエチレンイミンを用いることを特徴とする、アミノプレートELISA法。 An amino plate ELISA method comprising the following steps (1) to (4):
(1) (a) a step of immobilizing an antigen on an amino plate in the presence of an antigen-immobilizing buffer;
(2) (b) a step of treating the antigen-immobilized plate with a blocking agent,
(3) reacting an antigen immobilized on the plate with a labeled antibody; and
(4) identifying the formed antigen-labeled antibody and measuring the antigen-labeled antibody,
-Aminoplate ELISA method, characterized in that (a) Tris-buffered saline is used as a buffer for immobilizing an antigen, and (b) polyethyleneimine is used as a blocking agent.
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