JP5813481B2 - Biosensor and test liquid measurement method - Google Patents
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Description
本発明は、被験液中の測定対象成分を定量するためのバイオセンサおよび被験液の測定方法に関する。 The present invention relates to a biosensor for quantifying a measurement target component in a test liquid and a test liquid measurement method.
免疫反応の特異性を利用した被験液中の測定対象成分を定量する分析方法は古くより実用化されている。とりわけメンブラン等の多孔質膜の面に沿って一端から他端へ流動させるラテラルフロー法(免疫クロマト法)のバイオセンサ(免疫クロマトセンサ)は、操作が簡便であり、分析に要する時間も短いことから一般的な検査ツールとして普及している。
免疫クロマトセンサで被験液中の測定対象成分(例えば抗原)を検出する方法としては、測定対象成分に対し特異的結合部位が異なる2種類の特異的結合物質(リガンド、例えば抗体)で分析対象成分を挟んで複合体を形成させるサンドイッチ法が一般的である。
Analytical methods for quantifying components to be measured in test fluids using the specificity of immune responses have been put into practical use for a long time. In particular, lateral flow (immunochromatography) biosensors (immunochromatography sensors) that flow from one end to the other along the surface of a porous membrane such as a membrane are simple to operate and require a short analysis time. It is popular as a general inspection tool.
As a method for detecting a measurement target component (for example, an antigen) in a test solution using an immunochromatographic sensor, the analysis target component is composed of two types of specific binding substances (ligands, for example, antibodies) having different specific binding sites for the measurement target component. A sandwich method is generally used in which a complex is formed with a sandwich.
例えば、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、金コロイド等の標識を結合させた標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、標識を持たない固定化抗体をその下流側の検出ラインに溶出不能な状態で固定した免疫クロマトセンサが用いられている。
この免疫クロマトセンサによれば、まず、被験液中の抗原と標識抗体が結合した複合体(抗原-標識抗体)が生成するが、この複合体は、被験液の展開とともに検出ラインに至り、サンドイッチ複合体(固定化抗体−抗原-標識抗体)として検出ラインに捕捉される。捕捉されるサンドイッチ複合体の量は、被験液中の抗原濃度に対応するので、該複合体の標識を目視、その他で検知することにより、被験液中の抗原濃度を求めることができる。
For example, a labeled antibody in which a label such as gold colloid is bound to a strip-shaped development layer, one end of which is a test liquid addition part for adding a test liquid, is held in a state where it can be eluted with the development of the test liquid At the same time, an immunochromatographic sensor in which an immobilized antibody without a label is immobilized on a detection line on the downstream side in an insoluble state is used.
According to this immunochromatographic sensor, first, a complex (antigen-labeled antibody) in which an antigen in a test solution and a labeled antibody are bound to each other is generated. This complex reaches the detection line with the development of the test solution, and sandwiches. It is captured on the detection line as a complex (immobilized antibody-antigen-labeled antibody). Since the amount of the sandwich complex to be captured corresponds to the antigen concentration in the test solution, the antigen concentration in the test solution can be determined by visually or otherwise detecting the label of the complex.
ところが、捕捉されるサンドイッチ複合体の量が、被験液中の測定対象成分の濃度に対応する領域は狭く、測定対象成分の検出濃度範囲は1桁〜2桁に制約されている。被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を超えると抗原−抗体反応は飽和し、それ以上の抗原−抗体反応が起こらなくなる。
さらに、被験液中の測定対象成分濃度が検出濃度範囲を大きく超えると、プロゾーン現象(測定対象成分過多による擬陰性)を生じ、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上低濃度に値する結果が得られることがある。
However, the region where the amount of sandwich complex to be captured corresponds to the concentration of the measurement target component in the test solution is narrow, and the detection concentration range of the measurement target component is limited to one to two digits. When the concentration of the measurement target component in the test solution exceeds the detection concentration range, the antigen-antibody reaction is saturated, and no further antigen-antibody reaction occurs.
Furthermore, if the concentration of the measurement target component in the test solution greatly exceeds the detection concentration range, a prozone phenomenon (false negative due to excessive measurement target component) occurs, and the measurement target component in the actual test solution is high in concentration. Regardless, a result that is apparently worthy of low concentration may be obtained.
そのため、測定対象成分の濃度が高い場合、事前に被験液を希釈する必要があった、希釈を行い、かつ高精度な定量を実施する為には、当然のことながら希釈精度が要求される。希釈操作、特に高倍率の希釈操作は通常化学的実験経験の乏しい不慣れな者にとっては極めて煩雑であり、精度良く希釈することは困難である。そのため、免疫クロマトセンサの使用者は、一定の経験がある者に限られる状況にあった。また、希釈精度を得るためには、専用の機器なども要していた。
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であると、適切な希釈倍率を決めることも困難であり、検出濃度範囲に入る適切な濃度とするために、何度も試行錯誤を行わなければならないという問題もあった。
Therefore, when the concentration of the measurement target component is high, it is necessary to dilute the test solution in advance, and naturally, dilution accuracy is required in order to perform dilution and perform highly accurate quantification. Dilution operations, particularly high-magnification dilution operations, are usually very complicated for unskilled persons with little experience in chemical experiments, and it is difficult to dilute accurately. Therefore, the users of the immunochromatography sensor are limited to those who have a certain experience. Moreover, in order to obtain dilution accuracy, a dedicated device or the like is required.
In addition, if the approximate concentration of the component to be measured is unknown, it is difficult to determine an appropriate dilution factor, and trial and error must be repeated many times to obtain an appropriate concentration that falls within the detection concentration range. There was also a problem.
さらに、適切な希釈倍率ではなく、プロゾーン現象が生じているにも関わらず、そのことに気がつかなかった場合には、実際の被験液中の測定対象成分が高濃度であるにも関わらず、見かけ上の低濃度の結果を正しいと誤認してしまうことがある。例えば、臨床検査における測定の場合、検査結果に応じて患者に対する処方が選択されるため、極端な場合、生命の存続に関わる場合もあり、プロゾーン現象による偽陰性を真の陰性と誤認する可能性は、最も致命的課題である。 In addition, when the prozone phenomenon has occurred and it is not an appropriate dilution factor, and it is not noticed, the measurement target component in the actual test solution has a high concentration, It is possible to misunderstand that the apparently low concentration results are correct. For example, in the case of measurement in a clinical test, the prescription for the patient is selected according to the test result, and in extreme cases, it may be related to the survival of life, and false negatives due to the prozone phenomenon can be misidentified as true negatives Sex is the most deadly issue.
このプロゾーン現象を検知すると共に、より広い検出濃度範囲とするために、例えば、固定化抗体を固定した検出ラインを複数設けた免疫クロマトセンサ(特許文献1)が提案されている。
具体的には、一端が被験液を添加する被験液添加部とされた短冊状の展開層に、標識抗体を、被験液の展開に伴って溶出可能な状態で保持させると共に、その下流側に第1および第2の検出ラインを順次設け、それらの検出ラインに、測定対象である抗原に対する親和力が互いに異なる固定化抗体を各々固定したバイオセンサが提案されている。
このバイオセンサによれば、上流側に配置された第1の検出ラインにおける検出においてプロゾーン現象が生じた場合、その下流側に配置した第2の検出ラインで、そのことを検知できるとされている。
また、各々の検出ラインの固定化抗体の抗原との親和性を互いに異なるものとしたことにより、各々の検出ラインは、異なる検出濃度範囲を持つことになり、結果として、各検出ラインの検出濃度範囲を合わせた、広い範囲の濃度範囲に対応可能になるとされている。
In order to detect the prozone phenomenon and make a wider detection concentration range, for example, an immunochromatographic sensor (Patent Document 1) provided with a plurality of detection lines to which an immobilized antibody is immobilized has been proposed.
Specifically, the labeled antibody is held in a strippable development layer, one end of which is a test solution addition part to which the test solution is added, in a state where it can be eluted with the development of the test solution, and on the downstream side thereof There has been proposed a biosensor in which first and second detection lines are sequentially provided, and immobilized antibodies having different affinities with respect to an antigen to be measured are respectively fixed to the detection lines.
According to this biosensor, when a prozone phenomenon occurs in the detection in the first detection line arranged on the upstream side, it can be detected by the second detection line arranged on the downstream side. Yes.
In addition, by making the affinity of the immobilized antibody of each detection line different from that of the antigen, each detection line has a different detection concentration range, and as a result, the detection concentration of each detection line. It is said that it is possible to deal with a wide range of concentration ranges.
しかし、特許文献1のバイオセンサでは、第1の検出ラインを通過した時点で、ある程度抗原濃度が変化してしまうので、第2の検出ラインで、正確な抗原濃度を求めることは困難であった。また、特許文献1では、検出ラインを3以上設けても良いとされているが、多数の検出ラインを設けるとバイオセンサ全体の長さが長くなり、毛細管現象だけで被験液を展開させることが困難になってくる。そのため、検出ラインの数には限界があり、検出濃度範囲の拡大効果は、限定的なものになっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサおよび被験液の測定方法を提供することを課題とする。
However, in the biosensor of
This invention is made in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the measuring method of the biosensor and test liquid which can perform an accurate concentration measurement simply over a wide detection concentration range. .
上記の課題を達成するために、本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法は以下のとおりである。
[1]任意の点から周辺に至る2以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の1以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていることを特徴とするバイオセンサ。
[2]吸水体の一方の面の被験液添加部以外の部分であって、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が、非透水性の透明シートで被覆されている[1]に記載のバイオセンサ。
[3]吸水体の他方の面が、非透水性の基材シートで被覆されている[1]または[2]に記載のバイオセンサ。
[4]複数の測定エリアには、各々さらにマーカー部が配置され、該マーカー部には、当該測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている[1]〜[3]のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
[5]吸水体はn個(但し、nは3以上の整数)の頂点を有する正多角形であり、n個の測定エリアを有する[1]〜[4]のいずれか一項に記載のバイオセンサ。
[6]n個の測定エリアを区分する2以上の線分は、各々吸水体の中心点から、隣接する2つの頂点の中点に至る線分である[5]に記載のバイオセンサ。
[7]請求項1〜6のいずれか一項に記載のバイオセンサを、複数の測定エリアを区分する前記線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬することを特徴とする被験液の測定方法。
In order to achieve the above object, the biosensor and the test liquid measurement method of the present invention are as follows.
[1] A sheet-like water absorbing body having a plurality of measurement areas divided by two or more line segments extending from an arbitrary point to the periphery is provided, and the arbitrary point and its vicinity on one surface of the water absorbing body are a test solution In the plurality of measurement areas, a marker part and a result display part are arranged in order in the direction away from the test liquid addition part, and the test liquid added to the test liquid addition part develops the water absorbent. The labeling unit and the result display unit are configured to be sequentially wetted, and in each labeling unit, a labeled ligand that specifically binds to the measurement target component in the test solution can be eluted by wetting the test solution. The fixed ligand that is carried on the water absorbent and specifically binds to the measurement target component in the test liquid is fixed to the water absorbent in a state in which it cannot be eluted even when the test liquid is wet. , Labeled ligands and analytes Min and reactive, and at least one reactant with the fixed ligand and the measurement target component is a biosensor characterized in that it is adjusted to be different from each reactivity in one or more other measurement area.
[2] The part other than the test liquid addition part on one side of the water-absorbing body, and at least a part from the label part to the result display part is covered with a water-impermeable transparent sheet. Biosensor.
[3] The biosensor as set forth in [1] or [2], wherein the other surface of the water-absorbing body is covered with a water-impermeable base sheet.
[4] A marker part is further arranged in each of the plurality of measurement areas, and the marker part is provided with a display indicating the detection concentration range of the measurement target component that can be measured by the measurement area. [3] The biosensor according to any one of [3].
[5] The water absorber is a regular polygon having n vertices (where n is an integer of 3 or more), and has n measurement areas, according to any one of [1] to [4]. Biosensor.
[6] The biosensor according to [5], wherein each of the two or more line segments that divide the n measurement areas is a line segment that extends from the center point of the water absorber to the midpoint of two adjacent vertices.
[7] The biosensor according to any one of
本発明のバイオセンサおよび被験液の測定方法によれば、広い検出濃度範囲にわたって、正確な濃度測定を簡便に行うことが可能なバイオセンサを提供することができる。そのため、当該バイオセンサによって、被験液を希釈せずに、また、希釈する場合も低い希釈倍率で被験液を測定できる。
しかも、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、複数の検出濃度範囲の何れかの範囲に入る可能性が高まるので、適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
According to the biosensor and the test liquid measurement method of the present invention, it is possible to provide a biosensor capable of simply performing accurate concentration measurement over a wide detection concentration range. Therefore, the test solution can be measured by the biosensor without diluting the test solution and also when diluted.
In addition, even if the approximate concentration of the component to be measured is unknown, the possibility of entering one of the multiple detection concentration ranges is increased. There is no need for trial and error.
図1および図2に基づき、本発明の一実施形態に係るバイオセンサ10について説明する。バイオセンサ10は、図1に示すように、平面形状が、4つの頂点T1〜T4を有し、4つの辺P1〜P4を周辺とする正方形であり、図2に示すように、層構成が基材シート1の上に、吸水体2および透明シート3が順次積層された構成とされている。
バイオセンサ10は、その上面から見た中心点Cとその近傍が被験液添加部4とされている。この被験液添加部4において、透明シート3には円形の穴3aが設けられ、吸水体2が露出するようになっている。
A
The
吸水体2は、被験液で湿潤可能な材料あればよく、例えば、濾紙、不織布、布、ガラス繊維等からなる多孔質膜を使用できる。
基材シート1は、吸水体2を補強できるものであれば特に限定はないが、非透水性の材質を用いることが好ましい。非透水性であることにより、検査担当者が被験液に接触することを避けることができ、血液、唾液、尿など感染のおそれがある溶液を被験液とする場合にも適切に取り扱うことができる。また、吸水体2の意図しない汚染を回避できる。
また、基材シート1は、不透明であることが好ましい。不透明であれば、基材シート1の外側からの光を遮断し、吸水体2における標識リガンドの観察が容易となる。基材シート1としては、例えば、乳白ポリエステルシートなどの不透明な樹脂フィルム、少なくとも一層は不透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム、紙を樹脂フィルムでラミネートしたラミネート紙等が使用できる。
透明シート3は、透明なシートであれば特に限定はない。ここで透明とは、後述の標識リガンドの標識物質からの信号を、透明シート3の外側から目視乃至は機械的に検出可能なことを意味する。透明シート3は、基材シート1と同様の理由で非透水性の材質を用いることが好ましい。透明シート3としては、例えば、透明ポリエステルシート、透明ポリプロピレンフィルムなどの透明な樹脂フィルム、透明な二層以上の樹脂をラミネートしたラミネートフィルム等が使用できる。
The water-absorbing body 2 may be any material that can be wetted with the test liquid, and for example, a porous film made of filter paper, non-woven fabric, cloth, glass fiber or the like can be used.
The
Moreover, it is preferable that the
The transparent sheet 3 is not particularly limited as long as it is a transparent sheet. Here, the term “transparent” means that a signal from a labeling substance of a labeling ligand described later can be detected visually or mechanically from the outside of the transparent sheet 3. The transparent sheet 3 is preferably made of a water-impermeable material for the same reason as the
バイオセンサ10は、中心点Cから各辺P1〜P4の中点(隣接する2つの頂点の中点)に至る線分L1〜L4によって4つの測定エリアA1〜A4に区分されている。なお、中心点Cは、バイオセンサ10の真の幾何学的な中心点であることが好ましい。ただし、本発明の効果を阻害しない範囲で、真の幾何学的中心点から、多少ずれていても差し支えない。
線分L1〜L4には、実線や破線等の印刷を施してもよいし、筋押し、ミシン目等の加工を施してもよい。印刷や加工を施すことにより、各測定エリアの境界を検査担当者が認識しやすくなる。また、線分L1〜L4に添った折り曲げも容易となる。印刷を施す場合、吸水体2に直接印刷を施してもよいし、基材シート1の吸水体2側や、透明シート3に印刷を施してもよい。筋押し、ミシン目等の加工を施す場合は、基材シート1、吸水体2、および透明シート3の積層体全体に対して施すことが加工の便宜上好ましい。
なお、線分L1〜L4に対する印刷や加工を施すことは必須ではない。すなわち、線分L1〜L4は、測定エリアA1〜A4を区分するためにだけ想定される仮想線であってもよい。
The
The line segments L1 to L4 may be printed with a solid line, a broken line, or the like, or may be subjected to processing such as a line push or a perforation. By performing printing and processing, the person in charge of the inspection can easily recognize the boundary between the measurement areas. Further, the bending along the line segments L1 to L4 is also easy. When printing is performed, the water absorbent body 2 may be directly printed, or the
Note that it is not essential to print or process the line segments L1 to L4. That is, the line segments L1 to L4 may be virtual lines that are assumed only for dividing the measurement areas A1 to A4.
各測定エリアA1〜A4には、各々標識部R1〜R4が設けられている。標識部R1〜R4は各々円弧状であり、全体として中心点Cを中心とするリング状とされている。なお、各標識部R1〜R4は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアA1〜A4には、標識部R1〜R4よりも各頂点T1〜T4側に、各々結果表示部D1〜D4が設けられている。結果表示部D1〜D4は各々円弧状であり、全体として中心点Cを中心とするリング状とされている。なお、各結果表示部D1〜D4は、互いに連続していてもよいし、離間していてもよい。
また、各測定エリアA1〜A4には、結果表示部D1〜D4よりも各頂点T1〜T4側に、各々マーカー部M1〜M4が設けられている。
In each of the measurement areas A1 to A4, label portions R1 to R4 are provided, respectively. Each of the label portions R1 to R4 has an arc shape, and has a ring shape centered on the center point C as a whole. In addition, each label | marker part R1-R4 may mutually be continuous and may be spaced apart.
Further, in each of the measurement areas A1 to A4, result display portions D1 to D4 are provided on the apexes T1 to T4 side from the label portions R1 to R4, respectively. The result display portions D1 to D4 each have an arc shape, and have a ring shape centered on the center point C as a whole. In addition, each result display part D1-D4 may mutually be continuous, and may be spaced apart.
Further, in each of the measurement areas A1 to A4, marker portions M1 to M4 are provided on the vertexes T1 to T4 side of the result display portions D1 to D4, respectively.
標識部R1〜R4には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体2に担持されている。
一方、結果表示部D1〜D4には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体2に固定されている。
本発明におけるリガンドは、ある特定の構造を有する物質(本発明の場合、測定対象成分)に特異的に結合する物質であり、抗原、抗体、核酸配列断片、エフェクター分子、レセプター分子、酵素とそのインヒビター、アビジン、ビオチン、糖鎖化合物、レクチン、アプタマー等が挙げられる。
測定対象成分とリガンドとの結合には、物理的吸着及び化学結合におけるイオン結合、共有結合、配位結合などが含まれる。
In the labeling portions R1 to R4, a labeled ligand that specifically binds to the component to be measured in the test solution is carried on the water absorber 2 in a state where it can be eluted by wetting the test solution.
On the other hand, in the result display units D1 to D4, a fixed ligand that specifically binds to the measurement target component in the test solution is fixed to the water absorber 2 in a state where it cannot be eluted even when the test solution is wet.
The ligand in the present invention is a substance that specifically binds to a substance having a specific structure (in the case of the present invention, a component to be measured), and includes an antigen, an antibody, a nucleic acid sequence fragment, an effector molecule, a receptor molecule, an enzyme and its Inhibitors, avidin, biotin, sugar chain compounds, lectins, aptamers and the like can be mentioned.
The bond between the measurement target component and the ligand includes ionic bond, covalent bond, coordinate bond and the like in physical adsorption and chemical bond.
標識部R1〜R4に担持されている標識リガンドとは、それ自体が信号を発する標識物質が結合したリガンドである。ここで信号とは、目視乃至は機械的に検出可能な信号である。信号の種類としては、特定波長における吸収ないし放射(目視の場合可視域で確認される色)が好ましい。また、放射能、発光、リン光、蛍光などであってもよい。
標識物質としては、金コロイド、セレニウムコロイド等の金属コロイド、染料色素で着色した着色ラテックス粒子、蛍光色素で着色した蛍光ラテックス粒子、半導体ナノ粒子、その他、着色した脂質小胞(リポソーム)や小胞などが挙げられる。
一方、結果表示部D1〜D4に固定されている固定リガンドは、標識リガンドのリガンドとは異なる種類のリガンドであり、標識リガンドのリガンドとは、測定対象成分の異なる部分と結合するリガンドである。
The labeled ligand carried on the labeling portions R1 to R4 is a ligand to which a labeling substance that itself emits a signal is bound. Here, the signal is a signal that can be detected visually or mechanically. The type of signal is preferably absorption or emission at a specific wavelength (color that is confirmed in the visible range when visually observed). Moreover, radioactivity, light emission, phosphorescence, fluorescence, etc. may be sufficient.
Examples of labeling substances include gold colloids, metal colloids such as selenium colloids, colored latex particles colored with dye dyes, fluorescent latex particles colored with fluorescent dyes, semiconductor nanoparticles, and other colored lipid vesicles (liposomes) and vesicles Etc.
On the other hand, the fixed ligand fixed to the result display units D1 to D4 is a different type of ligand from the ligand of the labeled ligand, and the ligand of the labeled ligand is a ligand that binds to a different part of the measurement target component.
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の測定エリアにおける各反応性と互いに異なるように調整されている。これにより、各測定エリアの結果表示部D1〜D4における測定対象成分の検出濃度範囲は、互いに異なるようになっている。
リガンドと測定対象成分との反応性は、例えば、結合に関与する適切なエピトープを選択したり、リガンドに測定対象成分との結合の立体障害となる基を導入したりすることにより調整できる。
標識リガンドと測定対象成分との反応性については、標識物質1つあたりに対するリガンドの結合量の大小によっても調整可能である。
At least one of the reactivity between the labeled ligand and the measurement target component and the reactivity between the fixed ligand and the measurement target component in each measurement area is adjusted to be different from each reactivity in the other measurement areas. Thereby, the detection concentration ranges of the measurement target components in the result display portions D1 to D4 in the respective measurement areas are different from each other.
The reactivity between the ligand and the measurement target component can be adjusted, for example, by selecting an appropriate epitope involved in binding, or introducing a group that causes steric hindrance to the binding of the measurement target component to the ligand.
The reactivity between the labeled ligand and the component to be measured can be adjusted by adjusting the amount of binding of the ligand per labeling substance.
マーカー部M1〜M4には、当該マーカー部が存在する測定エリアによって測定可能な測定対象成分の検出濃度範囲を示す表示が付されている。
表示は、検出濃度範囲を把握できるものであれば特に限定はなく、例えば、図1に示すような検出濃度範囲に対応するマークを付す他、検出濃度範囲に対応する色を付してもよい。さらに、検出濃度範囲を直接示す数値を記載してもよい。
表示は、吸水体2に直接印刷により付してもよいし、基材シート1の吸水体2側や、透明シート3に印刷により付してもよい。また、表示を行う位置は、結果表示部D1〜D4からの信号の検知を妨げない限り特に限定はない。吸水体2全体、若しくは基材シート1全体の色を測定エリア毎に変更してもよい。
The marker portions M1 to M4 are provided with a display indicating the detected concentration range of the measurement target component that can be measured by the measurement area where the marker portion is present.
The display is not particularly limited as long as the detection density range can be grasped. For example, a mark corresponding to the detection density range as shown in FIG. 1 may be added, and a color corresponding to the detection density range may be added. . Further, a numerical value directly indicating the detected concentration range may be described.
The display may be applied directly to the water absorbent body 2 by printing, or may be applied to the water absorbent body 2 side of the
バイオセンサ10を用いて被験液中の測定対象成分を測定するには、図1のように、全体を広げた状態で被験液添加部4に被験液を滴下してもよいし、図3に示すように、透明シート3を外側として線分L1〜L4で被験液添加部4が先端の位置となるように4つ折りに折り畳み、露出した被験液添加部4を直接ビーカー20等に入れた被験液Sに浸してもよい。
いずれの方法においても、被験液は、被験液添加部4から各頂点T1〜T4および周辺P1〜P4に向かって毛細管現象により湿潤(展開)していく。
In order to measure the component to be measured in the test liquid using the
In any of the methods, the test solution is wetted (developed) by capillary action from the test
図4に、被験液中の測定対象成分が抗原Aであり、標識リガンドおよび固定リガンドは、各々標識抗体R、固定抗体Dである場合を例にとって、各測定エリアにおける反応の状態を示す。
バイオセンサ10の被験液添加部4に対して被験液を滴下、又は被験液に被験液添加部4を浸すと、被験液添加部4に吸収された被験液は瞬時に周辺に向かって浸潤し、各標識部R1〜R4に担持されている標識抗体Rを被験液中に溶解または分散させて移動を継続する。被験液の中に抗原Aが存在すれば標識抗体Rは移動する間にその抗原Aと結合し、複合体X(標識抗体R−抗原A)を形成する。
この複合体Xが各結果表示部D1〜D4に固定されている固定抗体Dに到達すると、複合体(標識抗体R−抗原A)の抗原Aが固定抗体Dと結合し、そこにサンドイッチ複合体Y(固定抗体D−標識抗体R−抗原A)が捕捉される。
この捕捉されたサンドイッチ複合体Yの量を、目視又は機械的に検出することにより、被験液中の抗原Aの濃度を求めることができる。
なお、サンドイッチ複合体Yとして捕捉されなかった標識抗体Rは、さらに移動を継続してバイオセンサ10の周辺近傍に至る。この周辺近傍に至った標識抗体Rを確認することにより、被験液の展開が正常に行われたことを確認できる。
FIG. 4 shows the reaction state in each measurement area, taking as an example the case where the component to be measured in the test solution is antigen A, and the labeled ligand and fixed ligand are labeled antibody R and fixed antibody D, respectively.
When the test liquid is dropped into the test
When this complex X reaches the fixed antibody D fixed to each of the result display portions D1 to D4, the antigen A of the complex (labeled antibody R-antigen A) binds to the fixed antibody D, and there is a sandwich complex. Y (fixed antibody D-labeled antibody R-antigen A) is captured.
The concentration of the antigen A in the test solution can be determined by visually or mechanically detecting the amount of the sandwich complex Y captured.
The labeled antibody R that has not been captured as the sandwich complex Y continues to move and reaches the vicinity of the
各測定エリアA1〜A4の検出濃度範囲が、測定エリアA1が最も低濃度であり、測定エリアA2はやや高濃度であり、測定エリアA3はさらに高濃度であり、測定エリアA4が最も高濃度の場合、被験液中の抗原Aの濃度は、以下のようにして求める。
測定エリアA1の結果表示部D1のみにサンドイッチ複合体Yが検出された場合は、結果表示部D1において検出されたサンドイッチ複合体Yの量に基づいて抗原Aの濃度を求める。
測定エリアA2の結果表示部D2においてサンドイッチ複合体Yが検出され、測定エリアA3の結果表示部D3と測定エリアA4の結果表示部D4では検出されなかった場合は、結果表示部D2において検出されたサンドイッチ複合体Yの量に基づいて抗原Aの濃度を求める。
測定エリアA3の結果表示部D3においてサンドイッチ複合体Yが検出され、測定エリアA4の結果表示部D4では検出されなかった場合は、結果表示部D3において検出されたサンドイッチ複合体Yの量に基づいて抗原Aの濃度を求める。
測定エリアA4の結果表示部D4においてサンドイッチ複合体Yが検出された場合は、結果表示部D4において検出されたサンドイッチ複合体Yの量に基づいて抗原Aの濃度を求めることも可能であるが、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、被験液を希釈して、若しくは希釈倍率をさらに高くして、再度別のバイオセンサ10を用いて試験を行うことが好ましい。
なお、サンドイッチ複合体Yが、いずれの測定エリアの結果表示部においても検出されない場合も、プロゾーン現象が生じている可能性があるので、注意が必要である。
In the detection density ranges of the measurement areas A1 to A4, the measurement area A1 has the lowest density, the measurement area A2 has a slightly higher density, the measurement area A3 has a higher density, and the measurement area A4 has the highest density. In this case, the concentration of antigen A in the test solution is determined as follows.
When the sandwich complex Y is detected only in the result display portion D1 in the measurement area A1, the concentration of the antigen A is obtained based on the amount of the sandwich complex Y detected in the result display portion D1.
When the sandwich complex Y is detected in the result display part D2 of the measurement area A2, and not detected in the result display part D3 of the measurement area A3 and the result display part D4 of the measurement area A4, it is detected in the result display part D2. Based on the amount of sandwich complex Y, the concentration of antigen A is determined.
When the sandwich complex Y is detected in the result display part D3 of the measurement area A3 and not detected in the result display part D4 of the measurement area A4, the amount is determined based on the amount of the sandwich complex Y detected in the result display part D3. The concentration of antigen A is determined.
When the sandwich complex Y is detected in the result display part D4 of the measurement area A4, it is possible to determine the concentration of the antigen A based on the amount of the sandwich complex Y detected in the result display part D4. Since the prozone phenomenon may occur, it is preferable to perform the test again using another
Note that even when the sandwich complex Y is not detected in the result display section of any measurement area, the prozone phenomenon may occur, so care should be taken.
なお、上記では、各測定エリアA1〜A4の検出濃度範囲がいずれも互いに異なる場合を例にとって説明したが、総ての測定エリアの検出濃度範囲が同一でなければよい。例えば、測定エリアA1と測定エリアA2の検出濃度範囲を同一、かつ測定エリアA3と測定エリアA4の検出濃度範囲を同一とし、測定エリアA1および測定エリアA2の検出濃度範囲と、測定エリアA3および測定エリアA4の検出濃度範囲とが異なるようにしてもよい。
すなわち、いずれか1組の測定エリアにおいて、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方が、他の1以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されていればよい。
In the above description, the case where the detection density ranges of the measurement areas A1 to A4 are all different from each other has been described as an example. However, the detection density ranges of all the measurement areas may not be the same. For example, the detection density ranges of the measurement area A1 and the measurement area A2 are the same, the detection density ranges of the measurement area A3 and the measurement area A4 are the same, the detection density ranges of the measurement area A1 and the measurement area A2, the measurement area A3, and the measurement The detection density range of area A4 may be different.
That is, in any one set of measurement areas, at least one of the reactivity between the labeled ligand and the measurement target component and the reactivity between the fixed ligand and the measurement target component is equal to each reactivity in the other one or more measurement areas. It only needs to be adjusted differently.
バイオセンサ10は、検出濃度範囲が異なる複数の測定エリアを有しているので、全体として広汎な検出濃度範囲に対応することができる。そのため、被験液を希釈しなくても、何れかのエリアの検出濃度範囲が、被験液における抗原Aの濃度をカバーする可能性が高い。
また、被験液における抗原Aの濃度が高すぎても、低い希釈倍率で被験液を希釈すれば測定できるので、高希釈倍率とした場合よりも高い希釈精度が得られ、結果として高い精度で測定ができる。
Since the
In addition, even if the concentration of antigen A in the test solution is too high, it can be measured by diluting the test solution at a low dilution rate, so that higher dilution accuracy can be obtained than in the case of a high dilution rate, and as a result, measurement can be performed with high accuracy. Can do.
また、測定対象成分のおよその濃度が不明であっても、一度に複数の検出濃度範囲を確認できるので、被験液を適切な濃度とするために、希釈倍率を変えて何度も試行錯誤を行う必要がなくなる。
また、本実施形態では、各測定エリアを区分する線分を、中心点Cから隣接する2つの頂点の中点に至る線分としたため、各測定エリアにおいて、中心点Cから1つの頂点に至る展開距離をとることができる。そのため、全体の面積を徒に大きくすることなく、充分な展開距離を得ることができる。また、各測定エリアの面積を均等にすることができる。
また、本実施形態では、4個の頂点を有する正方形としたので、大判のシート材料等から、無駄なく材料を切り出して製造が可能である。そのため、製造コストを抑制しやすい。
In addition, even if the approximate concentration of the measurement target component is unknown, multiple detection concentration ranges can be confirmed at a time, so trial and error can be repeated many times by changing the dilution factor in order to adjust the test solution to an appropriate concentration. There is no need to do it.
In the present embodiment, since the line segment that divides each measurement area is a line segment that extends from the center point C to the midpoint of two adjacent vertices, it reaches from the center point C to one vertex in each measurement area. The development distance can be taken. Therefore, a sufficient development distance can be obtained without increasing the entire area. Moreover, the area of each measurement area can be made equal.
Moreover, in this embodiment, since it was set as the square which has four vertices, it can cut and manufacture material from a large sheet material etc. without waste. Therefore, it is easy to suppress the manufacturing cost.
なお、本実施形態のバイオセンサ10は、外形が4個の頂点を有する正方形であって、4個の測定エリアが設けられた構成としたが、外形をn個(但し、nは3以上の整数)の頂点を有する他の正多角形とし、n個の各測定エリアが設けられた構成としてもよい。この場合も、各測定エリアを均等に設けるとともに、充分に展開距離を得るため、各測定エリアを区分する線分は中心点から隣接する2つの頂点の中点に至る線分とすることが好ましい。
また、外形をm個(但し、mは4以上の偶数)の頂点を有する正多角形とし、m/2個の測定エリアを設ける構成としてもよい。この場合は、中心点Cから1つの頂点(但し、1つ置き)に至るm/2本の線分で区分すると、各測定エリアにおいて、中心点Cから1つの頂点に至る展開距離をとることができるので好ましい。
The
The outer shape may be a regular polygon having m vertices (where m is an even number of 4 or more), and m / 2 measurement areas may be provided. In this case, when dividing by m / 2 line segments from the center point C to one vertex (however, every other line), the development distance from the center point C to one vertex is taken in each measurement area. Is preferable.
外形と測定エリアの数は、各々別個に設定できる。例えば、外形を20超の頂点を有する多角形とし、測定エリアの数を10以下とすることもできる。
吸収体の外形が正多角形の場合の頂点の数は偶数であることが好ましい。正多角形の中でも正方形、正六角形が材料を効率的に使用して製造できるので好ましく、製造が容易であることから、正方形が特に好ましい。
また、外形は必ずしも正多角形である必要は無く、例えば、円形とすることができる。
また、複数の測定エリアを区分する線分に添って被験液添加部が先端の位置となるように折り畳み、該被験液添加部を、被験液に浸漬して測定する場合は、折り曲げを容易にするため、測定エリアの数は偶数であることが好ましい。
測定エリアの数は、あまり大きく過ぎると各エリアの面積が小さくなりすぎ、実用的でないため、20以下であることが好ましく10以下であることがより好ましい。
The outer shape and the number of measurement areas can be set separately. For example, the outer shape may be a polygon having more than 20 vertices, and the number of measurement areas may be 10 or less.
In the case where the outer shape of the absorber is a regular polygon, the number of vertices is preferably an even number. Among regular polygons, squares and regular hexagons are preferred because they can be produced efficiently using materials, and squares are particularly preferred because they are easy to produce.
Further, the outer shape does not necessarily need to be a regular polygon, and can be, for example, a circle.
In addition, when the test solution addition part is folded along the line segment that divides the plurality of measurement areas so that the test solution addition part is positioned at the tip, and the test solution addition part is immersed in the test solution for measurement, bending is easy. Therefore, the number of measurement areas is preferably an even number.
If the number of measurement areas is too large, the area of each area becomes too small and is impractical, so it is preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
また、本実施形態のバイオセンサ10では、各標識部R1〜R4と結果表示部D1〜D4を、全体でリング状となるように、各々円弧状のものとしたが、いずれも必ずしも円弧状でなくともよく、例えば、各測定エリアを区分する線分間をつなぐ直線に添って設けてもよい。
また、本実施形態のバイオセンサ10では、透明シート3が被験液添加部以外の全面で吸水体2を被覆する構成としたが、少なくとも標識部から結果表示部に至る部分が被覆されていればよい。例えば、周辺近傍において、吸水体2が露出する構成としてもよい。
さらに、基材シート1と透明シート3は必ずしも必須ではなく、いずれか一方、又は両方が無くてもよい。
また、吸水体2は、1葉のシートである必要はなく、例えば円形シートに1以上のリング状シートを重ねたものであってもよい。
Further, in the
Moreover, in the
Furthermore, the
Moreover, the water absorbing body 2 does not need to be a single-leaf sheet, and may be one in which one or more ring-shaped sheets are stacked on a circular sheet, for example.
また、本実施形態のバイオセンサ10では、複数の測定エリアを区分する複数の線分の共通の始点を、中心点Cとしたが、共通の始点は、周辺を終点として線分を引ける限り、任意の点でよい。すなわち、複数の測定エリアは、周辺の内側の任意の点を始点として周辺を終点とする2以上の線分で区分されたものであればよい。
Moreover, in the
1…基材シート、2…吸水体、3…透明シート、4…被験液添加部、
10…バイオセンサ、20…ビーカー、
T1〜T4…頂点、P1〜P4…辺、C…中心点、L1〜L4…線分、
A1〜A4…測定エリア、R1〜R4…標識部、D1〜D4…結果表示部、
M1〜M4…マーカー部、A…抗原、R…標識抗体、D…固定抗体、
X…複合体、Y…サンドイッチ複合体
DESCRIPTION OF
10 ... Biosensor, 20 ... Beaker,
T1-T4 ... vertex, P1-P4 ... side, C ... center point, L1-L4 ... line segment,
A1 to A4 ... measurement area, R1 to R4 ... label part, D1 to D4 ... result display part,
M1 to M4 ... marker part, A ... antigen, R ... labeled antibody, D ... fixed antibody,
X ... complex, Y ... sandwich composite
Claims (6)
バイオセンサ:任意の点から周辺に至る2以上の線分で区分された複数の測定エリアを有するシート状の吸水体を備え、
吸水体の一方の面における前記任意の点およびその近傍が被験液添加部とされ、
複数の測定エリアには、各々被験液添加部から離れる方向に向かって標識部および結果表示部が順に配置されて、被験液添加部に添加された被験液が吸水体を展開して標識部と結果表示部を順次湿潤するように構成され、
各標識部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する標識リガンドが、被験液の湿潤により溶出可能な状態で吸水体に担持され、
各結果表示部には、被験液中の測定対象成分と特異的に結合する固定リガンドが、被験液の湿潤によっても溶出不能な状態で吸水体に固定され、
各測定エリアにおける、標識リガンドと測定対象成分との反応性、および固定リガンドと測定対象成分との反応性の少なくとも一方は、他の1以上の測定エリアにおける各反応性と異なるように調整されている。 A method for measuring a test liquid, in which the following biosensor is folded along a line segment that divides a plurality of measurement areas so that the test liquid addition part is positioned at the tip, and the test liquid addition part is immersed in the test liquid.
Biosensor: A sheet-like water absorbent body having a plurality of measurement areas divided by two or more line segments from an arbitrary point to the periphery,
The arbitrary point on the one surface of the water-absorbent body and its vicinity are the test solution addition part,
In each of the plurality of measurement areas, a label unit and a result display unit are sequentially arranged in a direction away from the test solution addition unit, and the test solution added to the test solution addition unit develops the water absorbent and It is configured to wet the result display part sequentially,
In each labeling part, a labeled ligand that specifically binds to the component to be measured in the test solution is carried on the water absorbent in a state where it can be eluted by wetting the test solution,
In each result display section, a fixed ligand that specifically binds to the measurement target component in the test solution is fixed to the water absorbent in a state where it cannot be eluted even when the test solution is wet,
At least one of the reactivity between the labeled ligand and the measurement target component and the reactivity between the fixed ligand and the measurement target component in each measurement area is adjusted to be different from each reactivity in one or more other measurement areas. The
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