JP6633748B2 - 電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット - Google Patents

電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット Download PDF

Info

Publication number
JP6633748B2
JP6633748B2 JP2018521855A JP2018521855A JP6633748B2 JP 6633748 B2 JP6633748 B2 JP 6633748B2 JP 2018521855 A JP2018521855 A JP 2018521855A JP 2018521855 A JP2018521855 A JP 2018521855A JP 6633748 B2 JP6633748 B2 JP 6633748B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
electrode
cell unit
working
hook
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018521855A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018534567A (ja
Inventor
チュン チン
チュン チン
Original Assignee
ベイジン ユニジャ テクノロジー インコーポレイティド
ベイジン ユニジャ テクノロジー インコーポレイティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ベイジン ユニジャ テクノロジー インコーポレイティド, ベイジン ユニジャ テクノロジー インコーポレイティド filed Critical ベイジン ユニジャ テクノロジー インコーポレイティド
Publication of JP2018534567A publication Critical patent/JP2018534567A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6633748B2 publication Critical patent/JP6633748B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438Electrodes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/05Flow-through cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/66Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386Analytical elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2458/00Labels used in chemical analysis of biological material
    • G01N2458/30Electrochemically active labels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

本願は、2015年10月29日に中国専利局に提出した、出願番号が201510717595.7であって、発明の名称が「電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット」である中国特許出願の優先権を主張し、本願でその全ての内容を援用するものとする。
本発明は医療機器の技術分野に関し、特に電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニットに関する。
ECL(Electro−Chemiluminescence:電気化学発光)とは、電極に一定の電圧を印加した後に、電極表面の反応生成物の間、又は電極表面の反応生成物がシステムにおけるある成分と反化学応が起こるということである。反応工程は、電気化学反応工程、化学発光、循環工程の三つの階段に分ける。
電気化学発光免疫測定技術は、電気化学発光(ECL)と免疫測定とを結合させたものである。その標識物質の発光原理は通常の化学発光(CL)と異なり、電極表面に電気化学で起こる特異性化学発光反応であり、実際に、電気化学と化学発光との二つの工程を含んでいる。ECLとCLとの相違は、ECLが電気で発光する反応であり、CLが化合物の混合で発光する反応であることにある。
ECLは、全ての免疫測定だけではなく、DNA/RNAプローブ検出にも応用し、放射免疫測定(RIA)、酵素免疫測定(EIA)、蛍光免疫測定(FIA)、化学発光免疫測定(CLIA)に続く新世代の標識免疫測定技術である。ECL技術は、複数の種類の免疫反応の原理に適し、その特有の利点は、そのプラットフォームに依存してホルモン、甲状腺機能、腫瘍マーカー、心筋マーカー、貧血、感染症などの100以上の項目を含む大量の検出試薬を開発し出すようになる。
現在、通常用いられる電気化学発光測定メータで電気化学発光反応が起こるキャリヤは、主に、反応セル、プリント電極のキュベット、流通セルのような三つの種類を含む。
まず、反応セルで電気化学反応が行わる電気化学発光測定メータでは、反応セルを洗浄して繰り返し使用することが困難であり、そして、当該測定メータでは、反応電極、対電極及び参照電極の多くは、柱状構造であり、比較的に小規模の検出の実験室研究に適し、大規模の臨床試験に適していない。
次に、三つの電極をキュベット内に印刷する電気化学発光測定メータについて、三つの電極がキュベット内に電気化学発光反応が起こり、当該キュベットは一回しか使用できなくなり、電極の材料の価値が高いため、一回限りの使用によるコストが高すぎる。また、参照電極を使用する前及び使用する際には、最適の効果を発揮するために、参照電極を液体に浸漬する必要があり、プリント電極のキュベットは、乾燥環境下で参照電極を露出させ、酸化及び劣化しやすくなる。
最後、現在、通常用いられるフロースルーセルが設けられた電気化学発光測定メータでは、フロースルーセルの作用電極が電極パッドの中央に設置され、対電極が作用電極の外周を取り囲み、両電極が同一の水平面に設置された。当該構造のフロースルーセルの洗浄際に、作用電極と対電極との隙間内を洗浄液が巡るようにする必要があるので、洗浄プロセスを行うことが困難であり、且つ洗浄効果が悪くなり、これにより、両電極の劣化を容易にし、測定結果の正確性に影響を与え、フロースルーセルの使用寿命を短縮してしまう。
上記のフロースルーセルの欠点に鑑み、フロースルーセルを繰り返し使用でき、電極が劣化しにくく、測定結果がより正確なフロースルーセルを提供することが切望されている。
上記技術的問題を解決するために、本発明は、第1の目的として、電気化学発光免疫測定システムのフロースルーセルユニットを提供し、当該フロースルーセルユニットでは、対電極と作用電極とが上下に設置され、当該フロースルーセルユニットを洗浄しやすくなり、死角なく洗浄し、洗浄不良による電極の劣化を避け、これにより、測定結果の正確性を大幅に向上させる。
本発明は、第2の目的として、当該フロースルーセルユニットを含む電気化学発光免疫測定システムを提供する。
本発明の第1の目的を実現するために、本発明は電気化学発光免疫測定システムのフロースルーセルユニットを提供し、測定待ちの液体が前記フロースルーセルユニット内で電気化学発光反応が起こり、前記フロースルーセルユニットは作用電極と対電極とを含み、前記作用電極と前記対電極とが上下に設置される。
本発明において、作用電極と対電極とが上下に設置され、当該フロースルーセルユニットを洗浄する際に、洗浄液は両電極間を巡る必要がなく、洗浄しやすくなり且つ死角なく洗浄し、洗浄効果が良好であり、電極の洗浄不良による電極の劣化を避け、これにより、測定結果の正確性を大幅に向上させる。
オプションとして、前記対電極は前記作用電極の上方に設置される二つの針状電極を含み、前記作用電極はシート状の電極である。
オプションとして、前記対電極と前記作用電極とはフロースルーセル内に設置され、且つ前記フロースルーセルは、液体を流通させるための液体流路を有し、
前記フロースルーセルの側に設けられる参照電極をさらに含み、前記作用電極と、前記対電極と、前記参照電極との間の液体流路は互いに連通し、前記参照電極は液体流路と連通する第3の作用段を含み、且つ当該第3の作用段が液体流路と連通する接続面に多孔質構造が設けられている。
オプションとして、前記フロースルーセルは互いに合わせる上板と下板とから形成され、前記上板が透明材料で製成され、前記対電極が前記上板に固定され、前記作用電極が前記下板に固定される。
オプションとして、前記上板と前記下板との間にガスケットが設けられ、当該ガスケットに第1のビアが開設されており、前記第1のビアと、前記下板及び前記上板とが反応チャンバを形成し、前記反応チャンバ内に位置する前記下板に液体入口と液体出口とが開設され、測定待ちの液体が前記反応チャンバ内で電気化学発光反応が起こる。
オプションとして、前記上板と、前記ガスケットと、前記下板とに、いずれも、互い連通するねじ孔が開設されている。
オプションとして、前記対電極は第1の作用段を含み、前記作用電極は第2の作用段を含み、前記第1の作用段と前記第2の作用段とが反応回路を形成する。
オプションとして、前記第1の作用段の少なくとも一方の端が前記上板を向く方向に屈折されて第1のフックを形成し、前記上板に前記第1のフックと合わせる第1のフック溝が開設され、前記第1のフックが前記第1のフック溝に係合し、
前記第2の作用段の少なくとも一方の端が前記下板を向く方向に屈折されて第2のフックを形成し、前記下板に前記第2のフックと合わせる第2のビアが開設され、前記第2のフックが前記第2のビアに係合する。
本発明の第2の目的として、本発明は電気化学発光免疫測定システムを提供し、前記電気化学発光免疫測定システムは、フロースルーセルユニットと、前記フロースルーセルユニットを検出するための検出ユニットとが含まれ、さらに、前記フロースルーセルユニットの作動を制御するための制御ユニットと、前記フロースルーセルユニットと前記制御ユニットとを固定するための固定板とが含まれ、前記フロースルーセルユニットは、以上に記載のフロースルーセルユニットである。
オプションとして、前記制御ユニットは回動アームとステッピングモータとを含み、前記回動アームの一方の端が前記ステッピングモータにヒンジ接続されて前記回動アームの回転を制御し、前記回動アームの他方の端が磁石に接続されて測定待ちの液体中の磁気ビーズが前記作用電極に吸着するように制御される。
フロースルーセルユニットの構成の模式図である。 図1の正面図である。 図1の底面図である。 図1における上板が取り除かれた構成の模式図である。 図1における参照電極の断面図である。 図2のA−A方向の断面図である。 図2のB−B方向の断面図である。 本発明が提供する電気化学発光免疫測定システムの構成の模式図である。 図8の正面図である。
以下、当業者が本発明の技術案をより良く理解するために、図面と具体的実施例に基づいて本発明についてさらに詳細に説明する。
図1−6を参照して、なお、図1はフロースルーセルユニットの構成の模式図であり、図2は図1の正面図であり、図3は図1の底面図であり、図4は、図1における上板が取り除かれた構成の模式図であり、図5は図2のA−A方向の断面図であり、図6は図2のB−B方向の断面図である。
一つの具体的実施例において、本発明は電気化学発光免疫測定システムのフロースルーセルユニット1を提供し、当該フロースルーセルユニット1内で磁気ビーズ被覆用抗体−抗原−発光剤の測定待ちの液体が電気化学発光反応が起こり、フロースルーセルユニット1は作用電極12と対電極11とを含み、且つ当該作用電極12と対電極11とが上下に設置されている。また、当該フロースルーセルユニット1は参照電極13をさらに含み、作用電極12及び対電極11とともに三電極システムを構成し、そして、作用電極12と対電極11とが反応回路を形成し、作用電極12と参照電極13とが検出回路を形成する。
本実施例において、作用電極12と対電極11とが上下に設置され、当該フロースルーセルを洗浄する際に、洗浄液が両電極間を取り囲む必要がないので、洗浄しやすくなり、且つ死角なく洗浄し、洗浄効果が良好であり、電極の洗浄不良による劣化を避け、フロースルーセルユニットの使用寿命を向上させ、そして、測定結果の精度を大幅に向上させる。同時に、上下に設置される作用電極12と対電極11とは、フロースルーセルユニット1の各部品の配列がコンパクトになり、占有面積を縮小し、製造コストを低減させるようにする。
具体的に、図4に示すように、対電極11は作用電極12の上方に設置される二つの針状電極を含み、作用電極12が矩形シート状電極である。作動の際に、二つの針状電極は同時に電圧が印加され、ともに電気化学発光反応のカソードを構成し、作用電極12と反応回路を構成し、作用電極12上で電流を自由に流し、作用電極12上で電気化学発光反応が起こり循環することを確保するとともに、作用電極12上の反応に影響を与えない。
本実施例において、作用電極12は、表面が滑らかである矩形シート状電極であり、磁気ビーズ被覆用抗体−抗原−発行剤の測定待ちの液体が通過する際に、より多い測定待ちの液体が作用電極12の表面に付着することが可能であり、測定待ちの液体の分布は均一であり、電気化学発光反応が起こる際に、電気化学発光反応の効率を向上させ、反応が完了した後にテストする場合に、均一に分布している測定待ちの物質は制御されやすくなり、検出結果の正確性を向上させる。
同時に、対電極11は針状電極であり、その上方に光電子増倍管が接続され、光電子増倍管により、作用電極12上で反応して発生した光子を測定するので、対電極11が針状である場合には、対電極11が作用電極12と光電子増倍管との間の光路を遮蔽することを避け、検出結果の正確性を確保する。また、対電極11が十分に大きい面積を有することを確保するために、対電極11は、協働して作用する針状電極を二つ含むようにする。
また、対電極11と作用電極12とはフロースルーセル内に設けられ、当該フロースルーセルは、液体流通用の液体流路を有し、参照電極13はフロースルーセルの側に設けられ、対電極11と、作用電極12と、参照電極13との間の液体流路は互いに連通し、当該参照電極13は液体流路と連通する第3の作用段132を含み、液体流路と連通する接続面に多孔質構造が設けられており、信号の連通を確保する前提として、流体経路における酸性・アルカリ性成分の液体が参照電極13を腐食することを防止するすることができる。
第3の作用段132は参照電極のハウジング131内に収納され、また、当該参照電極ハウジング131内に、塩化カリウム又は塩化ナトリウム等の導電性溶液も収納され、長期使用による第3の作用段132の酸化を防止するために、第3の作用段132を導電性溶液に長時間浸漬する必要があり、従って、参照電極ハウジング131内の導電性溶液が少ない場合にまた第3作業部132を電性溶液に浸漬することができるように、当該第3の作用段132は螺旋状(図5に示す)、又は断面波形、断面三角形などの他の形状の電極に設置されることにより、第3の作用段132の酸化を効果的防止し、検出プロセス中の参照対照値が安定かつ信頼性が高くなり、さらに、検出結果の正確性を向上させるとともに、フロースルーセルユニットの使用寿命を向上させる。
勿論、作用電極12、対電極11及び参照電極13の構成は、これに限定されず、作用電極12の断面は円形、多角形等の任意の他の幾何学的形状であってもよく、対電極11はシート状、螺旋状等の任意の他の幾何学的形状であってもよく、参照電極13の第3の作用段132は、本分野で通常用いられる針状電極であってもよく、ただし、電気化学発光反応の効率を向上させ、信号収集に影響を与えず、電極の酸化を防止する目的に基づき、作用電極12と、対電極11と、参照電極13とは本実施形態の構造であることが好ましい。
また、作用電極12と、対電極11と、参照電極13とは、金、白金、グラファイト、銀、塩化銀等の各種材料で製成され、白金は延性が良く、様々な形状に加工することができるので、各電極構造の柔軟性を向上させるために、本実施例における各電極は、白金電極を採用することが好ましい。第3の作用段132が液体流路と連通する接続面の多孔質構造は、多孔質セラミック等の通常用いられる多孔質構造であってもよい。
さらに、図1−6に示すように、当該フロースルーセルユニット1は互いに合わせる上板14と下板15とをさらに含み、当該上板14と下板15とがフロースルーセルを構成する。なお、上板14は透明の光学ガラスから製成され、電気化学発光反応により放出された光は上板14を通過する。同時に、対電極11は上板14に固定され、作用電極12は下板15に固定され、且つ作用電極12と対電極11との間に縦方向隙間があり、当該縦方向隙間が作用電極12と対電極11との間の液体流路を構成する。
図4に示すように、当該フロースルーセルユニット1は、作用電極12の表面に設けられるガスケット16をさらに含み、それに第1のビア161が開設されており、当該第1のビア161と、下板15及び上板14とが反応チャンバを形成し、ガスケット16が当該反応チャンバを封止し、液体の漏出を防止し、同時に、第1のビア161は、両端が小さくまん中が大きい断面を有する紡錘形であり、当該紡錘形の第1のビア161の両端にそれぞれ液体入口と液体出口とが設けられ、測定待ちの液体と洗浄液とが当該紡錘形反応チャンバ内を流れる。
本実施例において、紡錘形の反応チャンバの容積が小さく、測定待ちの液体とフラッシング液体とが当該反応チャンバを流れる際に、流体は旋回する必要がなく、ほぼ直線的に流れるので、反応の際、測定待ちの液体が作用電極12及び対電極11に十分に接触することができ、反応が円滑に進行することに有益である。より重要なことは、電極を洗浄すると、洗浄液が液体入口からが入った後に、液体出口から円滑に流出し、洗浄液は反応チャンバをほぼ直線的に流れ、死角がなく洗浄し、電極の劣化を効果的に防止することができる。
ガスケット16の第1のビア161は、両端が小さく真ん中が大きい断面を有する紡錘形構造に限定されず、液体の流れ方向に沿って同じ断面積を有する矩形構造でもよいが、当該第1のビア161が紡錘形である場合には、液体入口と液体出口での断面積は他の部分に対して小さくなり、これにより、液体入口と液体出口での液体の流速を高くし、測定待ちの液体とフラッシング液とを反応チャンバを快速に出入りさせると理解される。
さらに、図4に示すように、上板14と、ガスケット16と、下板15とにいくつかのねじ孔が開設され、各ねじ孔がいずれもバルトと嵌合し、なお、バルトの一部が上板14と、ガスケット16と、下板15とを一体に接続し、フロースルーセルユニット1を形成し、他の部分のバルトがフロースルーセルユニット1とその上方に位置する検出ユニット3とを接続し、当該検出ユニット3は上板14を透過した光を検出する。
また、図4に示すように、ガスケット16の中部は紡錘形構造であり、当該紡錘形構造の中部に上記紡錘形の第1のビア161が開設されており、且つ第1のビア161の外周壁が外側に突出し、いくつかの弧状構造162を形成し、上記各ねじ孔が当該弧状構造162に開設される。図1に示す実施例において、上板14、下板15及びガスケット16に全部で四つのねじ孔が開設されており、なお、その中の二つが上板14と、下板15と、ガスケット16とを接続するために用いられ、残った二つがフロースルーセルユニット1と検出ユニット3とを接続するために用いられる。勿論、ねじ孔の数や、設置は、これに限定されず、必要に応じて任意に設定でき、ここで限定しない。
また、ガスケット16の形状はこれに限定されず、上板14と下板15とに合わせる円形であってもよく、なお、紡錘形の第1のビア161が円形構造の中部に開設され、いくつかのねじ孔が当該第1のビア161の両側に開設されるが、本実施例におけるガスケット16に必要な材料が最も少なく、より重要なことは、ガスケット16による光の吸収を最大限に低減することができ、これにより、検出結果の精度を向上させる。
一方、図4に示すように、対電極11は第1の作用段111を含み、作用電極12は第2の作用段122を含み、当該第1の作用段111と第2の作用段122とが反応回路を形成し、また、第2の作用段122の面積が第1のビア161の面積よりも小さくなる。このように設置することで、さらに、フロースルーセルユニット1の各部品を小さくし、装置の小型化に貢献するようにする。
そして、第1の作用段111は、上板14の方向に延びる第1のフック112に接続され、これに対応して、上板14に第1のフック112と合わせる第1フック溝が設けられており、第1のフック112が当該第1のフック溝と係合することにより、対電極11は上板14に固定される。
具体的に、図4と図5に示すように、第1の作用段111の両端は上板14に向く方向に沿って屈曲され、二つの第1のフック112を形成し、上板14に二つの第1のフック112と合わせる二つの第1のフック溝が設けられており、第1のフック112は逆L字型のフックであり、これに対応して、第1のフック溝は逆L字型のフックに合わせる逆L字型のフック溝である。
対電極11は二つの針状電極であり、且つ一般的に白金の材料であるため、様々な形状に屈曲でき、それを上板14に固定すると、両端が逆L字型のフックに屈曲され、対電極11と上板14とが強固に固定されており、電気化学発光反応の安定性を確保する。
さらに、図5に示すように、上板14と下板15との外周に凹溝17が開設されており、両第1のフック溝が上へ上板14の上表面まで延び、両第1のフック溝のいずれか一方が凹溝17まで延び、これにより、対電極11の一方の端部が凹溝17まで張り出し、当該凹溝17により、対電極11は外部の電源に接続されて対電極11に電圧を印加する。
図4と図6に示す実施例において、作用電極12とガスケット16の第1のビア161とが互い直交し、且つその第2の作用段122は下板15の方向に向けて屈曲されて第2のフック121を形成しており、これに対応して、下板15に第2のフック121と合わせる第2のビア151が設けられ、第2のフック121が当該第2のビア151に係合することにより、作用電極12は下板15の上表面に固定される。また、当該第2のビア151により、第2のフック121は電源に接続されて作用電極12に電圧を印加する。
第1のフック112と第2のフック121との形状は、これに限定されず、本分野で通常用いられる他の形状であってもよく、対電極11と上板14との接続、作用電極12と下板15との接続を実現すればよいと理解される。もちろん、対電極11と上板14との接続、作用電極12と下板15との接続も係合接続を採用することに限定されず、本分野で通常用いられる他の接続形態であってもよく、従って、接続形態や、両フックの形状、設置位置等はいずれも限定されない。
また、当該実施例における下板15と参照電極ハウジング131は、防食のPEEK材から製成され、各電極を保護するために用いられる。
続いて、図7と図8を参照し、なお、図7は、本発明が提供する電気化学発光免疫測定システムの構成の模式図であり、図8は図7の正面図である。
図5と図6に示すように、本発明は、さらに、電気化学発光免疫測定システムを提供しています。該当電気化学発光免疫測定システムは、フロースルーセルユニット1と、フロースルーセルユニット1を検出するための検出ユニット3とを含み、フロースルーセルユニット1の作動を制御するための制御ユニット2と、フロースルーセルユニット1と制御ユニット2とを固定するための固定板4とをさらに含み、なお、フロースルーセルユニット1は以上のいずれか一つの実施例に記載のフロースルーセルユニット1である。上記フロースルーセルユニット1は上記技術的効果を有するので、当該フロースルーセルユニット1を有する電気化学発光免疫測定システムは同じ技術的効果もあり、ここで重複しない。
なお、図7と8に示すように、制御ユニットは回動アーム21を含み、当該回動アーム21の一方の端がステッピングモータ22にヒンジ接続され、他方の端が23磁石に接続され、これに対応して、フロースルーセルユニット1の下板15の底部に一つの凹溝が開設されており、ステッピングモータ22が回動アーム21を制御して当該凹溝に回動させた際に、磁石23が当該凹溝に入り、作用電極12の下方に位置し、測定待ちの液体における磁気ビーズが作用電極12に吸着するように制御されて、電気化学発光反応を開始させる。また、十分に多い磁気ビーズが作用電極12に吸着することを確保するために、磁石23は永久磁石である。
もちろん、制御ユニット2は、必ずしもステッピングモータ22により回動アーム21を制御することで実現する必要がなく、本分野で通常用いられるクランクリンク機構を採用することもできるが、本実施例における制御ユニット2はステッピングモータ22により回動アーム21の運動軌跡を厳密に制御することで、装置の正確性を向上させる。
電気化学発光免疫測定システムが作動する場合に、まず、制御ユニット2のステッピングモータ22は回動アーム21を制御して作用電極12の下方に回動させ、測定待ちの液体が回動アーム21上の磁石23によってシート状の作用電極12の表面に吸着され、磁場の作用によって、結合標識化物質であるルテニウムの複合体と遊離標識化物質とを分離させ、同時に、TPA又はDBAE(dibutylamino−ethanol:ジブチルアミノエタノール)を含有する溶液を加入し、電圧を印加してECL反応を起動し、発光基質である2価のピリジニウムルテニウム錯体とTPAとは作用電極12の表面で1電子を失いて3価のピリジニウムルテニウム錯体およびカチオン励起状態TPAに酸化され、同時にカチオン励起状態TPAは1つのプロトンを取り除いて強還元性励起状態TPAになり、強酸化性を有する3価のピリジニウムルテニウム錯体と強還元性有する励起状態TPAは酸化還元反応が起こることにより、3価のピリジニウムルテニウム錯体は励起状態の2価のピリジニウムルテニウム錯体に還元され、励起状態の2価のピリジニウムルテニウム錯体は蛍光メカニズムにより減衰し、一つの620nmの光子を放出するようにエネルギーを放出し、基底状態の発光基質の2価のピリジニウムルテニウム錯体となる。
このプロセスは、電極の表面上で循環して起こり、多くの光子を生成し、最後、検出ユニット3における光電子増倍管を採用して光強度を測定し、コンピューターで分析して拡大し、光強度はピリジニウムルテニウム錯体の濃度に直線的に関係し、ピリジニウムルテニウム錯体が作用電極12上で発する光強度に応じて変換して測定待ちの液体の抗原濃度を得る。同様に、DBAE反応システムは前記のTPA反応システムと原理が同じである。
以上、本発明が提供する電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニットについて詳細に説明した。本文では具体的例を応用して本発明の原理及び実施形態について記述し、以上の実施例は、本発明の方法およびそのコアアイデアを理解するのを助けるためのものに過ぎない。当業者にとって、本発明の原理から逸脱しない限り、本発明についていくつかの改良及び修飾を行い、これらの改良及び修飾も本発明請求項の保護範囲に入ると指摘すべきである。
1 フロースルーセルユニット、11 対電極、111 第1の作用段、112 第1のフック、12 作用電極、121 第2のフック、122第2の作用段、13 参照電極、131 参照電極ハウジング、132 第3の作用段、14 上板、15 下板、151 第2のビア、16 ガスケット、161 第1のビア、162 弧状構造、17 凹溝、2 制御ユニット、21 回動アーム、22 ステッピングモータ、23 磁石、3 検出ユニット、4 固定板。

Claims (5)

  1. 測定待ちの液体がロースルーセルユニット(1)内で電気化学発光反応が起こり、前記フロースルーセルユニット(1)は作用電極(12)と対電極(11)とを含む電気化学発光免疫測定システムのフロースルーセルユニットにおいて、
    前記作用電極(12)と前記対電極(11)とは上下に設置され
    前記フロースルーセルユニットは互いに合わせる上板(14)と下板(15)とから形成され、前記上板(14)が透明材料で製成され、前記対電極(11)が前記上板(14)に固定され、前記作用電極(12)が前記下板(15)に固定され、
    前記上板(14)と前記下板(15)との間にガスケット(16)が設けられ、当該ガスケット(16)に第1のビア(161)が開設されており、前記第1のビア(161)と、前記下板(15)及び前記上板(14)とが反応チャンバを形成し、前記反応チャンバ内に位置する前記下板(15)に液体入口と液体出口とが開設され、測定待ちの液体が前記反応チャンバ内で電気化学発光反応が起こり、
    前記対電極(11)は第1の作用段(111)を含み、前記作用電極(12)は第2の作用段(122)を含み、前記第1の作用段(111)と前記第2の作用段(122)とが反応回路を形成し、
    前記第1の作用段(111)の少なくとも一方の端が前記上板(14)を向く方向に屈折されて第1のフック(112)を形成し、前記上板(14)に前記第1のフック(112)と合わせる第1のフック溝が開設され、前記第1のフック(112)が前記第1のフック溝に係合し、
    前記第2の作用段(122)の少なくとも一方の端が前記下板(15)を向く方向に屈折されて第2のフック(121)を形成し、前記下板(15)に前記第2のフック(121)と合わせる第2のビア(151)が開設され、前記第2のフック(121)が前記第2のビア(151)に係合し、
    前記フロースルーセルの側に設けられる参照電極(13)をさらに含み、前記作用電極(12)と、前記対電極(11)と、前記参照電極(13)との間の液体流路は互いに連通し、前記参照電極(13)は液体流路と連通する第3の作用段(132)を含み、且つ当該第3の作用段(132)が液体流路と連通する接続面に多孔質構造が設けられている
    ことを特徴とするフロースルーセルユニット。
  2. 前記対電極(11)は前記作用電極(12)の上方に設置される二つの針状電極を含み、前記作用電極(12)はシート状の電極であることを特徴とする請求項1に記載のフロースルーセルユニット。
  3. 前記上板(14)と、前記ガスケット(16)と、前記下板(15)とに、いずれも、互い連通するねじ孔が開設されていることを特徴とする請求項に記載のフロースルーセルユニット。
  4. フロースルーセルユニット(1)と、前記フロースルーセルユニット(1)を検出するための検出ユニット(3)とが含まれ、さらに、前記フロースルーセルユニット(1)の作動を制御するための制御ユニット(2)と、前記フロースルーセルユニット(1)と前記制御ユニット(2)とを固定するための固定板(4)とが含まれる電気化学発光免疫測定システムにおいて、
    前記フロースルーセルユニット(1)は、請求項1−のいずれか一項に記載のフロースルーセルユニット(1)である電気化学発光免疫測定システム。
  5. 前記制御ユニット(2)は回動アーム(21)とステッピングモータ(22)とを含み、前記回動アーム(21)の一方の端が前記ステッピングモータ(22)にヒンジ接続されて前記回動アーム(21)の回転を制御し、前記回動アーム(21)の他方の端が磁石(23)に接続されて測定待ちの液体中の磁気ビーズが前記作用電極(12)に吸着するように制御されることを特徴とする請求項に記載の電気化学発光免疫測定システム。
JP2018521855A 2015-10-29 2016-03-28 電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット Active JP6633748B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510717595.7A CN105806828B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种电化学发光免疫分析系统及其流通池组件
CN201510717595.7 2015-10-29
PCT/CN2016/077481 WO2017071154A1 (zh) 2015-10-29 2016-03-28 一种电化学发光免疫分析系统及其流通池组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018534567A JP2018534567A (ja) 2018-11-22
JP6633748B2 true JP6633748B2 (ja) 2020-01-22

Family

ID=56465539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018521855A Active JP6633748B2 (ja) 2015-10-29 2016-03-28 電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10976260B2 (ja)
JP (1) JP6633748B2 (ja)
KR (1) KR102127484B1 (ja)
CN (1) CN105806828B (ja)
CH (1) CH713287B1 (ja)
DE (1) DE112016004923T5 (ja)
TR (1) TR201806129T1 (ja)
WO (1) WO2017071154A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2019043B1 (en) * 2017-04-25 2018-11-05 Illumina Inc Sensors having integrated protection circuitry
CN107314396B (zh) * 2017-07-26 2023-03-21 温州点旺电子科技有限公司 上下分体拼接的电弧点烟器绝缘支架及其应用方法
CN109342507B (zh) * 2018-09-27 2021-10-29 中南林业科技大学 基于免疫传感的电子舌阻抗检测系统及其流动检测分析方法
CN109406594B (zh) * 2018-11-16 2024-01-02 苏州赛谱仪器有限公司 能够进行流路切换的pH流通池装置
CN111198181A (zh) * 2020-01-10 2020-05-26 苏州易莱生物技术有限公司 用于电化学发光检测的方法和装置
EP4134678A4 (en) * 2020-04-08 2024-05-01 Hitachi High Tech Corp AUTOMATIC ANALYSIS DEVICE
CN112763547B (zh) * 2020-12-30 2022-10-25 安徽皖仪科技股份有限公司 一种基于二极电导池的电导率检测系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5705402A (en) * 1988-11-03 1998-01-06 Igen International, Inc. Method and apparatus for magnetic microparticulate based luminescence assay including plurality of magnets
US5466416A (en) * 1993-05-14 1995-11-14 Ghaed; Ali Apparatus and methods for carrying out electrochemiluminescence test measurements
DE4342942A1 (de) * 1993-12-16 1995-06-22 Boehringer Mannheim Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung optisch detektierbarer Signale durch Anlegen elektrischer Potentiale an Probeflüssigkeiten
US5643721A (en) * 1994-02-09 1997-07-01 Abbott Laboratories Bioreagent immobilization medium
WO1998035225A1 (en) * 1997-02-06 1998-08-13 E. Heller & Company Small volume in vitro analyte sensor
US6200531B1 (en) * 1998-05-11 2001-03-13 Igen International, Inc. Apparatus for carrying out electrochemiluminescence test measurements
JP3398598B2 (ja) 1998-06-10 2003-04-21 松下電器産業株式会社 基質の定量法ならびにそれに用いる分析素子および測定器
CA2366543A1 (en) * 1999-04-09 2000-10-19 John Vellinger Multistage electromagnetic separator for purifying cells, chemicals and protein structures
JP3907584B2 (ja) * 2002-12-27 2007-04-18 日機装株式会社 糖検出電極装置
JP4597622B2 (ja) * 2004-09-27 2010-12-15 根本特殊化学株式会社 電気化学式ガスセンサ
US7695601B2 (en) * 2006-05-09 2010-04-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electrochemical test apparatus and method for its use
EP1892524B1 (en) * 2006-08-25 2011-10-26 F. Hoffmann-La Roche AG Cell for conducting electrochemiluminescence measurements
CN102680456B (zh) * 2011-03-16 2015-07-08 北京联众泰克科技有限公司 一种电化学发光免疫测定方法
ES2555867T3 (es) * 2012-01-25 2016-01-11 F. Hoffmann-La Roche Ag Un método de luminiscencia para detectar un analito en una muestra líquida y sistema de análisis
CN202631475U (zh) * 2012-06-04 2012-12-26 广州军区广州总医院 一种电化学发光免疫检测池
JP6239243B2 (ja) * 2013-02-08 2017-11-29 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft 自動分析装置
CN203720142U (zh) * 2014-03-07 2014-07-16 中国水产科学研究院 一种微型化电化学三电极体系检测池
CN204484303U (zh) * 2015-03-20 2015-07-22 田静静 一种高频电刀笔
CN104950026B (zh) * 2015-06-19 2017-07-28 苏州大学 基于磁珠的电化学发光生物分析流通池
CN205103164U (zh) * 2015-10-29 2016-03-23 北京联众泰克科技有限公司 一种电化学发光免疫分析系统及其流通池组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN105806828A (zh) 2016-07-27
WO2017071154A1 (zh) 2017-05-04
JP2018534567A (ja) 2018-11-22
CH713287B1 (de) 2019-12-30
DE112016004923T5 (de) 2018-07-19
CN105806828B (zh) 2019-05-14
US20180335389A1 (en) 2018-11-22
US10976260B2 (en) 2021-04-13
TR201806129T1 (tr) 2018-08-27
KR102127484B1 (ko) 2020-06-30
KR20180071356A (ko) 2018-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6633748B2 (ja) 電気化学発光免疫測定システム及びそのフロースルーセルユニット
Fosdick et al. Bipolar electrodes for rapid screening of electrocatalysts
Zhang et al. New insight into a microfluidic-based bipolar system for an electrochemiluminescence sensing platform
Arora et al. A wireless electrochemiluminescence detector applied to direct and indirect detection for electrophoresis on a microfabricated glass device
Qiu et al. Microchip capillary electrophoresis with an integrated indium tin oxide electrode-based electrochemiluminescence detector
CN106018784B (zh) 小型电化学发光免疫分析仪及其分析方法
Engstrom et al. Characterization of electrode heterogeneity with electrogenerated chemiluminescence
Lin et al. Electrochemiluminescence imaging-based high-throughput screening platform for electrocatalysts used in fuel cells
Xu et al. Coupling of independent electrochemical reactions and fluorescence at closed bipolar interdigitated electrode arrays
PT1204858E (pt) Processo para a medição da luminescência
Rahn et al. Alternating current voltammetry at a bipolar electrode with smartphone luminescence imaging for point‐of‐need sensing
CN103575794B (zh) 一种基于石墨烯/dna/银纳米复合材料对碘离子的检测方法
Zhang et al. based electrochemiluminescence bipolar conductivity sensing mechanism: A critical supplement for the bipolar system
EA031831B1 (ru) Интегрированные электродные чипы для электрического возбуждения хелатов лантанидов и способы анализа с их использованием
JPH09189662A (ja) 電気化学発光セル及び電気化学発光分析装置
Aoyagi et al. Determination of human serum albumin by chemiluminescence immunoassay with luminol using a platinum-immobilized flow-cell
Pan et al. A two‐electrode system‐based electrochemiluminescence detection for microfluidic capillary electrophoresis and its application in pharmaceutical analysis
CN208520802U (zh) 一种水质检测装置
CN106483118A (zh) 一种基于双极电极阵列的可视化胆碱传感器
CN207147952U (zh) 转盘式胶体金/荧光试纸芯片
WO2023133377A1 (en) Electrochemical cell devices and methods of manufacturing
CN203881685U (zh) 一种流动注射双恒电位激发电化学发光检测装置
JP2012037303A (ja) 光電流を利用する新規汎用濃度分析計
CN211179846U (zh) 一种化学发光免疫分析仪的激发物液路装置
WO1999012020A1 (fr) Cellule de mesure de l'electrochimioluminescence

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190409

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6633748

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250