JPH02287144A - 微量アナライト物質の測定装置 - 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） 本発明は微量アナライト物質の測定装置、特に免疫反応
（抗原−抗体反応）を利用して生体試料のような多成分
系に微量台まれる特定の物質を定量的に測定するために
適した装置に関するものである。

（従来の技術〉 生体の生理活性に関与する物質は概して微量で。

しかも生体に対して重要な役割を演じるものが少なくな
い。したがって、このような微量の生理活性物質を定量
的に測定することは医学、生化学等の生物関連分野にと
って重要であり、そのための種々の方法が提案されてい
る。中でも酵素を標識として用いるアナライト−レセプ
タ方式の測定が広く用いられている。アナライト−レセ
プタ方式の測定においてはまず測定対象物質念るアナラ
イトと特異的に結合し得る第１のレセプタを固定化した
固相を試料溶液と標識第２レセプタ、もしくは標識アナ
ライト（以下これらの標識体をコンジュゲートという）
と同時、ｔたは逐次的に接触させてアナライト−レセプ
タ反応を行なわせた後。

洗浄し、しかる後に該固相上に残存している標識物質の
量を測定することによって試料溶液中のアナライトの量
を測定するものである０かかるアナライトの量を精度よ
く、シかも簡単な装置で測定する方法として１本願出願
人はアナライト−レセプタ反応を終えた固相と基質溶液
を接触させる際に、固相とｆ１１電極のｐＨ感応面との
間隙が１鱈以下となるように設定すると、該間隙に充填
された基質溶液の分解反応に伴う剛質化を高い検出精度
で測定できることを見出し１％願昭６３−３８２７４号
に提案した〇 （発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記測定においても一般に１Ｏ−１２以下と
いうような微量な生体物質の定量にあっては測定誤差の
影響度合か大きく、誤差の発生要因を除去する必要があ
るっ かかる観点から本発明者らは円電極を用いた微量アナラ
イト物質の測定方法について種々検討したところ１次の
問題点が明かとなった。すなわち基質溶液の分解反応が
温度に依存するため、基質溶液の温度管理が極めて重要
であること。特に円電極として田感応性電界効果トラン
ジスタ（以下）Ｈ−ＦＩＴという）を使用すると４−Ｆ
ｈｉＴも温したがって１本発明の目的は基質溶液の温度
を一定に保持して、基質溶液の分解反応及び円電極の測
定値への温度の影響のない装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） すなわち１本発明はアナライト−レセプタ反応を終えた
固相を、基質溶液の入口と出口を有するセル内に挿入し
て、該セル内に取着された円電極の田感応面と固相との
間隙に充填された基質溶液の分解反応に伴うｐＨ変化を
測定する微量アナライト物質の測定装置であって、該セ
ルが金属製のブロックからなり、該ブロックに基質溶液
の入口と出口と連通ずる円電極が収容された凹部が設け
られ、かつ該凹部内に取着された基質溶液の温度検出手
段と連動して制御される伝熱線が１０ツク内に収容され
てなる微量アナライト物質の測定装置である。

（作　用） 本発明装置は、基質溶液が導入されるセルを金属製のブ
ロックで形成し、核ブロック内に設けられた凹部に項着
された温度検出手段によって凹部内に導入された基質溶
液の温度を検出する。そして金属製ブロック内に収容さ
れ、かつ該温度検出手段と遅動制御される伝熱線でブロ
ック全体が加熱されるため、凹部内に導入され九基質溶
液の温度を確実に一定の温度に保つことができて温度の
影響を受けない正確な測定ができる。

（実施例） 次に本発明装置の一実施例を図面にて説明する。

以下の説明では固相として円筒状の細径管を用い九装置
について説明する。第１図に示すように本発明の装置は
基質溶液の入口２と出口３を有する金属製ブロックから
なるセル１と、咳セル１内に設けられた凹部内に収容さ
れた円電極４．比較電極５及び温度検出手段６と、セル
内に基質溶液を供給するポンプ１０と、金属製ブロック
内に埋め込まれた伝熱線７及び温度制御回路８で構成さ
れている。

金属製ブロックからなるセル１は基質溶液（通常尿素が
用いられる。）に対して耐腐蝕性を有するものでチタン
ニッケルが好ましく用いられる。アルミニウムなどを用
いる場合には基質溶液との接触面を耐腐蝕性樹脂でコー
ティングする必要がある。このセルは柱状のブロックで
あって中心に凹ている。そして上記凹部内にＦ＋４を極
４．比較′Ｉｊ１極５及び温度検出手段６が収容されて
いる。また金属製ブロックには伝熱線管収容するための
開孔が穿設され、この開孔内に伝熱線７が収容される。

上記セル１内に収容される円電極４としては従来から最
も多用されているいわゆるガラス電極の他に、…感応性
電界効果トランジスタ、Ｉｉｌ化パラジウム／パラジウ
ムワイヤ等の表面酸化金属線タイプの州電極、プロトン
受容体を含有するポリ塩化ビニルから成る田感応性高分
子膜を金属線や炭素線にコートしたコーチイドワイヤ型
のｐＨ電極等、各種の微小川電極を用いることができる
。しかしながらガラス電極型の円電極は、細径化すると
誘導ノイズが増大する傾向がある。表面酸化金属線型用
電極は細径化が容易であるが、長期の水中寿命等に難点
がある。コーチイドワイヤ型の円電極も細径化が容易で
あるが、Ｆ！′Ｉ変化に対する直線応答域が狭い、水中
寿命が短いなどの難点がある。

そのためこれらの円電極を使用する場合には上記問題点
を予め解消しておく必要がある。

それに対してｐｉ（−ＦＥＴは（１）細径化が容易であ
る。（２）ａ径比した時の誘導ノイズが少ない、（ａ）
ＩＣ技術で製造するので、電極間の特性のバラつきが小
さくでき、かつ…感応面（ゲート部）を微小化すること
ができろう（４）−変化に対する応答が極めて速く、か
つ応答曲線にヒステリシスが残らない、（６）Ｈ変化に
対する直線応答域が広い、（６）水中の保存寿命が半永
久的で、かつ田感度等の特性の経時変化が少ない、（γ
）温度検出用のダイオードを基板に取り付けることがで
きる等の優れた特徴を有しているので本発明装置に用い
る円電極として最適である。

上記用−ＦＥＴによる基質溶液のｐＨ変化は特開昭６０
−４８５１号、同６０−２２５０５６号などに記載され
たイオンモニタ装置で測定できる。

基質溶液の温度制御回路８では温度検出手段６からの検
出信号を受け、この信号と温度設定器で設定された信号
を比較し、検出信号が設定信号よりも低いときに伝熱線
に通電する。一方検出信号が設定信号よりも高いときは
伝熱線への通電を遮断する。かかる伝熱線の０Ｎ−ＯＦ
Ｆ制御によりセル内の基質溶液を確実に設定温度に制御
できる。

次に本発明装置を用いた測定方法を１ステツプサンドイ
ツチ法による抗原の測定の場合について説明する。まず
第２図に示す細径管１６の内表面の先端部Ａにレセプタ
を固定する。かかるレセプタを固定化する方法としては
、従来のＥＬＩＳＡＫ用いられた方法がそのま＼採用で
きる。この後。

細径管１６を洗浄用緩衝液で洗浄し九後、ブロッキング
処理を行なう。ブロキッング処理はレセプタ固定化部Ａ
は勿論のことそれ以外の試料溶液やコンジュゲト溶液と
の接触が予想される部分全体に行なうことが必要である
。

次にブロッキング処理後の細径管の先端部を。

所定址の標識第２抗体を含有する試料溶液に含浸し、所
定時間インキュベーションする。それにより細径管内壁
上に第１抗体−抗原−標誠第２抗体のサンドイッチ型抗
原−抗体複合体が形成される。

次いで洗浄操作によって、サンドイッチを形成していな
い遊離の測定対象抗原、遊離の標ｍ第２抗体、あるいは
遊離の抗原−標識第２抗体複合体を細径管内表面より除
去する。これらインキュベーション及び洗浄操作によっ
て、細径管の内表面には試料溶液中の測定対象抗原の濃
間と相関を持った量のサンドイッチ型抗原−抗体複合体
、したがって標識酵素が結合した状態となる。

−万酵素反応を円電極で追跡するためのセルでは第３図
に示すように、予め所定温度に加温された基質溶液をポ
ンプ１０によって液溜め１１よりセルに設けられた凹部
内に供給し、出口３よりオーバーフローさせて凹部内に
収容されたＦ４′１１ｊｉ、極４のｐＨ感応面、比較電
極５及び温度検出手段６を洗浄する。セル内の液面はＦ
ｌ’ｌ電極の田感応面の先端部よシ上にめる。１３は排
液容器である。このときセルは伝熱線により加熱される
。

酵素反応を開始させるためには第４図のように。

インキュベーション、洗浄後の細径管１６をセルに設け
られた凹部の上端より凹部内に挿入して。

円電極の田感応面を該細径管で完全に取シかこむように
する。この時送液ポンプ１ｏは停止させておくことが望
ましい０ダイオードを取り付けた川−ＦＥＴでは細径管
と田感応面で形成される間隙に充填された基質溶液の温
度を直接測定するため。

基質溶液を確実に設定温度に保つことができる。

その後、該細径管内で基質の分解反応が進行するので、
それに伴うｐＨ変化をＦ＋（電極で測定する。

この時の田の変化速度から標識第２抗体の酵素活性。

すなわち試料溶液中の測定対象抗原の濃度を求める０ （発明の効果） 本発明の装置はセル内における基質溶液の温度を常に設
定値に保持できるため、測定誤差の要因である基質溶液
の分解反応や円電極の温度の影響をなくすことができ、
微量アナライト物質の正確な測定か可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明装置の模式図であり、第２図は本発明装
置に使用する同相の断面図であり、第３図及び酊４図は
本発明装置の使用方法を示す模式１・・・・・・セル　
　　　　２・・・・・・基質溶液人口３・・・・・・基
質溶液出口　　４・・・・・・Ｅ１１電極５・・・・・
・比較電極　　　６・・・・・・温度検出手段７・・・
・・・伝熱＃ｉｌ　　　　　８・・・・・・温度制御回
路特許出願人　　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナライト−レセプタ反応を終えた固相を、基質溶液の
   入口と出口を有するセル内に挿入して、該セル内に取着
   されたｐＨ電極のｐＨ感応面と固相との間隙に充填され
   た基質溶液の分解反応に伴うｐＨ変化を測定する微量ア
   ナライト物質の測定装置であつて、該セルが金属製のブ
   ロックからなり、該ブロックに基質溶液の入口と出口と
   連通するｐＨ電極が収容された凹部が設けられ、かつ該
   凹部内に取着された基質溶液の温度検出手段と連動して
   制御される伝熱線がブロック内に収容されてなる微量ア
   ナライト物質の測定装置。