JPH01182755A - レーザ磁気免疫測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抗原抗体反応を利用した免疫測定方法及び装
置に関するものである。更に詳述するならば、本発明は
極めて微囚の検体から特定の抗体または抗原を定石的に
検出可能なレーザ磁気免疫測定方法及び装置に関するも
のである。

〔従来技術およびその課題〕

侵天性免疫不全症候群、成人Ｔ細胞白血病等のような新
型ウィルス性疾病、あるいは各秤ガンの早期検査法とし
て、抗原抗体反応を利用した免疫測定法の開発が、現在
、世界的規模で推進されている。

従来から知られる微量免疫測定方法としては、ラジオイ
ムノアッセイ（以下、ＲＩＡ法と記す）、酵素イムノア
ッセイ（ＥＩＡ）、蛍光イムノアッセイ（ＦＩＡ）法等
が既に実用化されている。これらの方法は、それぞれア
イソトープ、酵素、蛍光物質を標識として付加した抗原
または抗体を用い、これと特異的に反応する抗体または
抗原の有無を検出する方法である。

ところが、ＲＩＡ法は高い検出感度を有しているものの
、標識に放射性物質を使用するために、その実施につい
ては多くの制約がある。また、ＥＩＡ法及びＥＩＡ法は
いずれも実施についての制約がＲＩＡ法に比べて少なく
、その実施は容易であるが、検出感度が低く、精密な定
酔的測定が困難であった。

本発明者らは、上記の免疫測定方法の欠点を克服すべ（
、上記方法とは原理を異にするレーザ磁気免疫測定方法
及び装置の研究を行ない、その成東を先に特願昭６１−
２２４５６７．６１−２５２４２７．６１−２５４１６
４．６２−２２０６２．６２−２２０６３．６２−１５
２７９１．６２−１５２７９２．６２−１８４９０２．
６２−２６４３１９．６２−２６７４８１として特許出
願している。これらの新しい免疫測定方法は標識材料と
して磁性体微粒子を用いる点に特徴があり、アイソトー
プを用いないでピコグラムの超微量検出が可能である。

本発明者らは上述の免疫測定方法に基づき、磁性体微粒
子を抗原あるいは抗体に標識し、初めて、ウィルスの検
出等を行なったところ、この新しい免疫測定方法は従来
最も検出感度が高いとされているＲＩＡ法よりも、検出
感度が高いことが確認されつつある。例えば、本発明者
らが日本ウィルス学会第３２回総会で発表したように、
不活性化したインフルエンザウィルスＡ１Ｂ型をウィル
スのモデルとして用いて、ウィルス検出実験を行なった
ところ、１−中に１個程度のウィルスが存在する場合で
も検出できた。

ところで、上述の免疫測定方法では、レーザ光を濃縮さ
れた磁性体標識検体複合体に照射して複合体からの出射
光を検出しようとすると、検出感度が非常に高い方法で
あるだけに、塵埃の影響を受は易い欠点がある。即ち、
レーザ光を照射する複合体の濃縮位置に、例えば、空気
中に浮遊している０、５μｍの塵埃が１個でも測定中に
混入すれば、ウィルスが１個存在すると誤診することに
つながりかねない。これら塵埃等の妨害物の影響を排除
する方法として、本発明者ら番よ濃縮した磁性体標識検
体複合体を磁力で交流的に駆動し、駆動周期に同期した
信号成分を選択的に検出する同期検出法を先の特許出願
（特願昭６２−１８４９０２）で技術開示している。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、先に出
願した同期検出法の構成と異なる構成により、検出容器
の液面に浮遊する塵埃の影響を排除して、検出感度の向
上と測定値に対する信頼性の向上とを図るようにしたも
のである。したがって、本発明の目的は、従来のＲＩＡ
法以上の検出感度を有しながら、信頼性の高い、実施上
の制限のない新規な免疫測定方法及び装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の発明に従うと、所定の抗原あるいは抗体
に磁性体微粒子を標識として付加した磁性体標識体と、
検体たる抗体あるいは抗原とを抗原抗体反応させる第１
工程と、該第１工程後の磁性体標識体と検体との複合体
である磁性体標識検体複合体を含む溶液に磁界を作用さ
せて該磁性体標識検体複合体を定められた位置に誘導・
濃縮させる・第２工程を少なくとも含む、レーザ磁気免
疫測定方法において、前記濃縮・誘導のために傾斜磁界
発生装置の中に挿入された上方に開口を有する検査容器
に収容された前記磁性体標識検体複合体を含む溶液の液
面に気流を噴射することを特徴と１−るレーザ磁気免疫
測定方法が提供される。

また、本発明の第２の発明に従うと、磁性体標識検体複
合体を収容する検査容器と、該磁性体標識検体複合体を
誘導・濃縮する傾斜磁場発生装置と、レーザ光を該検査
容器の磁性体標識検体複合体の濃縮位置へ導く入射光学
系と、該濃縮位置からの出射光を受光する光学系と、を
少なくとも含むレーザ磁気免疫測定装置において、前記
検査容器に収容された磁性体標識検体複合体を含む溶液
の液面に気流を噴射するための噴射部と、気流の供給源
であるガス源と、気流の流山を調整するための流ω調整
機構部と、噴射部とガス源とを流山調整機構部を介して
連結するためのガス配管部とを具４Ｎδしてなることを
特徴とするレーザ磁気免疫測定装置が提供される。

〔作用〕

周知のごとく、極微少量物体を検出する極限計測技術に
おいては常にＳ／Ｎ比をいかに改善するか、測定の再現
性、信頼性をどう確保するかが重要課題である。

本発明に従うレーザ磁気免疫測定方法によれば、傾斜磁
界発生装置の中に挿入された検査容器の液面上の濃縮位
置に向けて気流を吹き付けることにより、測定の妨げと
なる液面上に浮遊する卵埃のみを濃縮位置から排除でき
、Ｓ／Ｎ比と測定の信頼性の向上を図ることができる。

また、吹き付ける気流の強さを調整すれば、濃縮位置の
磁性体標識検体複合体に影響を及ぼすことなく、塵埃を
排除できる。さらに、気流の吹き付けには、連続的もし
くは間欠的な方法を用いることができる。このようにし
て塵埃を排除した濃縮位置にレーザビームを照射して、
濃縮位置からの出射先回を累積・平均化すれば、測定中
に空気中から濃縮位置に飛び込んだ塵埃による妨害光は
瞬時であるため、塵埃の影ヤ１を受けない高Ｓ／Ｎ比測
定が実現できる。また、■埃の影響が極力排除されるの
で、測定の信頼性が確保できる。

本発明の方法を先に本発明者らが出願した干渉法に適用
すれば顕著な効果が得られる。干渉法の場合、０．１μ
ｍ程度の微小な塵埃が１つでも液面上に存在すると干渉
縞を生じるから、測定の妨害となるからである。また、
濃縮された磁性体標識検体複合体からの散乱、透過、反
射、回折光を検出する方法の場合にも、もちろん本発明
の方法は有効である。

これら本発明の特徴的な構成によれば、レーザ光を利用
しながら、ＲＩＡ法の検出感度を約１桁上回る１０−１
３９台の検出感度を達成できる。また、このような特徴
は、単に検出感度の向上のみならず、測定の信頼性向上
にも寄与する。

以下に図面を参照して本発明をより具体的に詳述するが
、以下に示ずものは本発明の一実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲を同等制限するものではない。

〔実施例１〕 第１図は本発明に従うレーｉＪ″磁気免疫測定装置の一
例を示すものであって、図中符号１は検査容器、２は気
流吹き出しノズル（噴出部）、３は傾斜磁界発生Ｖｉ置
、４は磁性体標識検体複合体、５はガス配管部、６は流
量調節器（流室調整機構部）、７はガスボンベ（ガス源
）、８はレーザ光源（入射光学系）、９は入射ビーム（
入射光学系）、１０は反射ビーム（受光光学系）、１１
はスクリーン、１２は干渉縞である。

検査容器１には、検体と磁性体標識体との間で抗原抗体
反応を行なった後の磁性体標識検体複合体４を含む溶液
が収容されている。検体の調整方法としては、先に本発
明者らが出願した特願昭６１−２２４５６７．６１−２
５４１６４に記載の方法を適用できる。傾斜磁界発生装
置３は鋭利な先端形状をもつ磁極片３ａと電磁石３ｂと
から構成され、前記検査容器１を挟むように、磁極片３
ａと電磁石３ｂとは対向して設置されている。磁極片３
ａの先端部の貞下の検査官Ｂ１表面の磁界が最も高いた
めに、磁性体標識検体複合体４はこの位置に濃縮される
ようになっている。ノズル２はその先端が濃縮位置に向
くように配設され、このノズル２にはガス配管５、流量
調節器６を通してガスボンベ７から窒素ガスが供給され
るように構成されている。ノズル２から噴射される窒素
ガスの流量は傾斜磁界発生装置３の磁界との兼ね合いで
決められる。−例として、前記濃縮位置における磁界を
５ｋＧとした場合、毎分１０ｃｃの一定流量をノズル２
から連続的に噴出させることにより濃縮された磁性体標
識検体複合体４はそのままで、液面に浮遊する卵埃のみ
を該濃縮位置から排除することが出来る。また、波長６
３２．８ｎｍのｌｉｅ−Ｍｅレーザ光源８はレーザ入射
ビーム９が前記濃縮位置を照射するように水平面から３
０度の角度で取り付けられている。濃縮位置からの反射
ビーム光束１０を白飯からなるスクリーン１１で受ける
と、干渉縞１２が観察できる。そして、スクリーン１１
上の干渉縞１２の像をテレビカメラ（図示略）で＠彰し
て、リアルタイムでエンハーンストメント、シェーディ
ング補正等の処理を行ない、その処理画像を蓄積・平均
化し、２値化画性に変換したところ、干渉縞１２の像を
鮮明にすることができた。そして、干渉縞１２の像から
、検体としてのインフルエンザウィルスを約１０００個
／ｄと推定することができた。ちなみに、ＲＩＡ法の検
出限界はウィルスの場合、数千個／ｄ以上とされている
。

比較のため、前記濃縮位置に窒素ガスを吹き上げずに、
検出を行なったところ、検体からの干渉縞に浮遊物によ
る乱れが生じており、干渉縞からウィルス濃度を検出で
きなかった。このように、本発明の簡単な方法を実施す
ることによって、検出感度の向上と、測定の信頼性を著
しく改善でき、１０−１３ｇ台の極微受賞の測定が可能
であった。

なお、言うまでもなく、妨害物を排除するためのガスは
ダストフリーでなければならない。また、ガス種は窒素
ガスに限らずフィルターを通した人工空気等、清浄な気
体であれば種類を問わない。

〔実施例２〕 第１図に示した＠置を用いて、濃縮位置に集まった磁性
体標識検体複合体４を吹き飛ばす圧力でノズル２からフ
ィルター（図示略）を通した空気を間欠的に該濃縮位置
に噴射した。傾斜磁界発生装置３により一定磁界がかけ
られているので、噴射を停止すると磁性体４Ｍ識検体複
合体４は再び濃縮位置に吸引された。空気の間欠的な噴
射により、磁性体標識検体複合体４は周期的に濃縮と分
散を繰り返すが、妨害物はランダムに出現する。噴射の
直後は液面が大きく乱れるので、噴射直前の磁性体標識
検体複合体４が濃縮位置に濃縮されている状態での干渉
縞を検出することで、妨害物の彰費を完全に排除できた
。なお、噴射の周期に同期して噴射直前の磁性体標識検
体複合体４からの散乱光、透過光、回折光を検出したと
ころ、上記の干渉縞を検出した場合と同様の感度及び信
頼性で検体を定量することが出来た。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明に従うレーザ磁気免疫測定
方法及び装置によれば、磁性体標識検体複合体の濃縮位
置に気流を噴射するようにしたので、検出の妨げとなる
廂埃などの浮遊物を完全に排除できることから、ＲＩＡ
法の検出感度を約１桁上回る１０−１３ｇ台の検出感度
を達成できるとともに、測定の信頼性を格段に向上させ
ることもできる。また、標識体として用いられる磁性体
微粒子が放射線あるいは毒性の点で問題のないもので、
かつ検体に対して安定なものであることから、実施が容
易であるという利点もある。ざらに、本発明によれば、
従来ＲＩＡ法が適用されていたペプチドホルモン等の種
々のホルモンあるいは種々のＦＰｔ素、ビタミン、桑謂
などの測定にも応用することが可能である。従って、従
来は限定された施設でＲＩＡ法によらなければ“実施で
きなかった精密な測定を、−殻内な環境で広く実施する
ことが可能となる。集団検診等のような一般的な状況で
、各種のウィルス、癌等のスクリーニング検査等の精密
な測定が広〈実施できれば、癌あるいはウィルス性疾患
等の早期診断が可能となり、有効な〒期治療を的確に実
施することが可能となる。このように、本発明が医学・
医療の分野で果たり効果は計り知れない。

なお、本発明に従う免疫測定方法と先に本発明者らが出
願したＩ′ｉ′１１期検出法を用いた免疫測定方法とを
併用しても、妨害浮遊物を効率よく排除できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うシー１ｆｌａ気免疫測定装首の一
例を示す概略構成図である。 １・・・検査容器、２・・・ノズル（噴射部）、３・・
・傾斜磁界発生装置、３ａ・・・磁極片、３ｂ・・・電
磁石、４・・・磁性体標識検体複合体、５・・・ガス配
管部、６・・・流昂調節器（流量調整機構部）、７・・
・ガスボンベ（ガス源）、８・・・レーザ光源（入射光
学系）、９・・・入射ビーム（入射光学系）、１０・・
・反射ビーム（受光光学系）、１１・・・スクリーン、
１２・・・干渉縞。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の抗原あるいは抗体に磁性体微粒子を標識と
   して付加した磁性体標識体と、検体たる抗体あるいは抗
   原とを抗原抗体反応させる第１工程と、該第１工程後の
   磁性体標識体と検体との複合体である磁性体標識検体複
   合体を含む溶液に磁界を作用させて該磁性体標識検体複
   合体を定められた位置に誘導・濃縮させる第２工程を少
   なくとも含む、レーザ磁気免疫測定方法において、前記
   濃縮・誘導のために傾斜磁界発生装置の中に挿入された
   上方に開口を有する検査容器に収容された前記磁性体標
   識検体複合体を含む溶液の液面に気流を噴射することを
   特徴とするレーザ磁気免疫測定方法。
2. （２）磁性体標識検体複合体を収容する検査容器と、該
   磁性体標識検体複合体を誘導・濃縮する傾斜磁場発生装
   置と、レーザ光を該検査容器の磁性体標識検体複合体の
   濃縮位置へ導く入射光学系と、該濃縮位置からの出射光
   を受光する光学系と、を少なくとも含むレーザ磁気免疫
   測定装置において、前記検査容器に収容された磁性体標
   識検体複合体を含む溶液の液面に気流を噴射するための
   噴射部と、気流の供給源であるガス源と、気流の流量を
   調整するための流量調整機構部と、噴射部とガス源とを
   流量調整機構部を介して連結するためのガス配管部とを
   具備してなることを特徴とするレーザ磁気免疫測定装置
   。