JPH0277650A - 免疫学的自動分析方法 - 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】 本発明は免疫学的自動分析方法に関するものである。

近年、医療の進歩に伴い極微量の生体成分の分析が可能
となり、各種疾患の早期診断等に役立っている。例えば
、α−フェトプロティン、癌胎児性抗原等で代表される
悪性腫瘍、インシュリン、サイロキシン等で代表される
ホルモンの異常分泌疾患、免疫グロブリン等で代表され
る免疫疾患等の難病とされていた各種疾患の診断が早期
にできるだけでなく、それら疾患の治療後のモニタ、あ
るいは最近では薬物等の低分子のハプテン（不完全抗原
）も測定可能となり薬物の投与計画作成にも役立ってい
る。

これらの生体成分の多くは抗原抗体反応を利用した免疫
化学的な方法で分析され、このような免疫化学的反応を
利用した分析方法として、従来種々の方法が提案されて
いる。例えば、抗原抗体反応の結果生じる抗原抗体複合
物の凝集塊等の有無を、凝集法、沈降法、比濁法等によ
って検出して所望の生体成分を分析する・方法がある。

しかし、これらの分析方法は多量の抗原抗体複合物を必
要とし、感度的に劣るため、専ら定性分析あるいは半定
量分析に採用されている。また、このような分析方法の
欠点を補うために、抗体または抗原を炭素粒子や合成樹
脂等の微粒子に結合させて被検物質との抗原抗体反応を
行わせて凝集法あるいは比濁法により被検物質を分析す
る方法や、抗体または抗原に放射性同位元素、蛍光性物
質、発光性物質あるいは酵素等の検知感度の高いマーカ
を標識した標識抗体または抗原を用いて抗原抗体複合物
を高感度で検出して被検物質を分析する方法も提案され
ている。しかし、前者の微粒子を用いる方法は後者のマ
ーカを用いる方法に比べ感度的に劣るため、最近では後
者の検知感度の高いマーカを用いる分析方法が主流とな
っている。

このようなマーカを用いる分析方法としては、マーカと
して放射性同位元素を用いる放射性免疫分析法、蛍光性
物質を用いる蛍光免疫分析法、酵素を用いる酵素免疫分
析法等が知られているが、なかでも酵素免疫分析法は特
殊な設備や測定技術を必要とせず、一般に普及している
比色計を用いて容易に行うことができるので、最近特に
注目を集めている。この酵素免疫分析法は、免疫化学的
反応の有無により標識されている酵素の活性の変化量を
直接求めて被検物質を定量するホモジニアス（Ｈｏ＋ｓ
ｏｇｅｎｅｏｕｓ）酵素免疫分析法と、不溶性の担体、
例えばプラスチック等の合成樹脂やガラスピーズを用い
、抗原または抗体と反応した酵素標識抗体または酵素標
識抗原と未反応のそれとを洗浄操作によりＢ−Ｆ分離し
、このＢ−Ｆ分離後の標識酵素の活性量を求めて被検物
質を定量するヘテロジニアス（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏ
ｕｓ）酵素免疫分析法との２つの方法に分類される。し
かし、前者のホモジニアス酵素免疫分析法は、単純な操
作で行うことができるが、薬物等の低分子のハプテンし
か分析できず、高分子である生体成分の分析ができない
欠点がある。これに対し、後者のへテロジニアス酵素免
疫分析法はＢ−Ｆ分離を行うための洗浄操作を必要とす
るが、被検物質が低分子であっても高分子であっても適
正に分析でき、その分析対象が極めて広範囲であるとこ
ろから一般化されつつある。

かかるヘテロジニアス酵素免疫分析法としては、競合法
、サンドイツチ法等が知られている。競合法は、第１図
に示すように、不溶性の担体１にサンプル中の被検物質
と抗原抗体反応を起こす抗体または抗原を予め固定化し
、この担体１とサンプルおよびその被検物質２と同一物
質に酵素標識した標識試薬３との抗原抗体反応を行わせ
、その後洗浄を行って抗原抗体反応により担体１に競合
して結合した被検物質２および標識試薬３と、結合して
いないそれらとをＢ−Ｆ分離してから、標識状Ｎ３中の
標識酵素と反応する発色試薬を加えて反応させた後その
反応液を比色測定して標識酵素の酵素活性を求めて被検
物質２を定量するものである。また、サンドイツチ法は
、第２図に示すように、競合法と同様にサンプル中の被
検物質と抗原抗体反応を起こす抗体または抗原を予め固
定化した不溶性の担体５を用い、先ずこの担体５とサン
プルとの抗原抗体反応を行わせてサンプル中の被検物質
６を担体５に結合させ、次に洗浄を行ってＢ−Ｐ分離し
た後、その担体５に被検物質６と抗原抗体反応を起こす
物質を酵素で標識した標識試薬７を作用させて抗原抗体
反応を行わせ、その後再び洗浄を行ってＢ−Ｆ分離して
から標識試薬７中の標識酵素と反応する発色試薬を加え
て反応させた後、その反応液を比色測定して標識酵素の
酵素活性を求めて被検物質６を定量するものである。

上述したヘテロジニアス酵素免疫分析法を実施する装置
として、例えば特開昭５６−１４７０６７号公報には、
複数個の反応管を反応管ターレットのリング状円板に保
持して一定方向に所定ピッチで回動させて各処理位置に
搬送し、これにより各反応管に対して担体の投入、サン
プルの分注、攪拌、洗浄、酵素標識試薬の分注、攪拌、
洗浄、酵素活性測定用試薬の分注、酵素活性の測定の各
処理を順次に行うようにした酵素免疫自動測定機が開示
されている。

しかし、この従来例にあっては、担体を反応管に直接投
入するようにしているため、担体が反応管の底に直接衝
突して、反応管および／または担体が損傷し、所望の測
定ができなくなるという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、反応容器に担体を投入する際の衝撃を軽減し、
反応容器および／または担体を何ら損傷することなく、
所望の測定を常に安定して行うことができる免疫学的自
動分析方法を提供することを目的とする。

本発明は、反応容器内に所定の抗体または抗原を固定化
した担体を投入すると共に、所定の抗体または抗原を所
定の物質で標識した標識試薬およびサンプルを分注して
反応容器内で抗原抗体反応を行わせて、サンプル中の被
検物質を免疫学的に自動的に分析するにあたり、前記担
体を前記反応容器に投入するのに先立って、前記反応容
器に緩衝液を分注することを特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明を実施する酵素免疫自動分析装置の一例
の構成を示す線図であり、第２図に示したサンドインチ
法を採用するものである。本例では反応ラインをシング
ルとして単一項目を分析する。反応容器は大口部１１ａ
および小口部１１ｂを有するＵ字管１１を２４個用い、
これらを処理テーブルである反応管ディスク１２の同一
円周上に等間隔に保持する０反応管ディスク１２はＵ字
管１１を恒温槽１０（第４図）に浸しながら水平面内で
矢印で示す方向に所定のピッチ（例えば１５秒）で間欠
的に回動させる。この反応管ディスク１２の間欠的回動
によるＵ字管１１の停止位置を符号Ｓ　ｌ　”’　Ｓ　
２４で示す。

本例では停止位置Ｓ、にあるＵ字管１１に、サンプル分
注装置１３によりサンプラ１４の所定のサンプル吸引位
置にあるサンプルカップ１５からサンプルを選択的に分
注する。なお、サンプラ１４は反応管ディスク１２に保
持するＵ字管数と同数の２４個のサンプルカップを同一
円周上に等間隔に保持し、反応管ディスク１２の回動と
同期して矢印方向に間欠的に回動する。また、停止位置
Ｓ、にあるＵ字管１１には試薬分注装置１６によりサン
プル中の被検物質に応じた酵素標識試薬１７を選択的に
分注し、停止位置Ｓ、にあるＵ字管１１には試薬分注装
置１８により発色試ｉ１９を選択的に分注する。更に、
停止位置Ｓｌ＆にあるＵ字管１１には緩衝液分注装置３
１により緩衝液３２を所定量選択的に分注し、停止位置
Ｓｌ？にあるＵ字管１１にはその大口部１１ａから担体
投入器２０に多数収容されているプラスチック等の合成
樹脂やガラスピーズ等の不溶性の担体２１を１個選択的
に投入する。なお、担体２１はＵ字管１１の大口部１１
ａから容易に出し入れでき、かつ小口部１１ｂには入ら
ない大きさとし、その表面には上述したようにサンプル
中の被検物質と抗原抗体反応を起こす抗体または抗原を
予め固定化しておくと共に、担体投入器２０内において
は緩衝液で湿潤させておく。

また、停止位置Ｓ＋ｑにあるＵ字管１１からは、これに
収容されている反応液を比色計２２に選択的に吸引し、
停止位置Ｓ、。にあるυ字管１１からは、これに収容さ
れている担体２１を担体取出器２３により選択的に取り
出して排出する。更にまた、停止位置Ｓ０にあるυ字管
１１には洗浄ポンプ２４により、イオン交換水、免疫分
析用緩衝液、生理食塩水等の洗浄液を選択的に分注し、
また停止位Ｎ　Ｓ　ｚ　ａにあるＵ字管１１には緩衝液
分注装置２５により緩衝液２６を選択的に分注する。更
に、停止位置Ｓ！〜Ｓ、にある各々のＵ字管１１は、そ
の小口部１１ｂをそれぞれ共通の攪拌用エアーポンプ２
７に着脱自在に連結し、同様に停止位置Ｓ！！およびＳ
ＺＳにある各々のＵ字管１１は、その小口部１１ｂをそ
れぞれ共通の排液ポンプ２８に着脱自在に連結する。

次に、第３図に示す酵素免疫自動分析装置の動作を第４
図Ａ−Ｄをも参照しながら説明する。

反応管ディスク１２の１回転目においては、先ず停止位
置Ｓ０において緩衝液分注装置３１により一定量の緩衝
液３２をＵ字管１１に分注する０次に、停止位置ｓｔｙ
において第４図Ａに示すように担体投入器２０から緩衝
液で湿潤されている担体２１を順次にＵ字管１１に、そ
の大口部１１ａから１個ずつ投入して、担体２１をＵ字
管ｌｌ内の緩衝液に湿潤させる。

このように、担体２１をＵ字管１１に投入するのに先立
って、Ｕ字管１１に所定量の緩衝液を分注することによ
り、Ｕ字管１１に担体２１を投入する際の衝撃を軽減で
き、Ｕ字管１１および／または担体２１の損傷を有効に
防止することができる。

担体２１が投入されたＵ字管１１には、停止位置ＳＺＺ
において洗浄ポンプ２４の作動によりその大口部１１ａ
から洗浄液をシャワー状に間欠的に注入すると共に、こ
の洗浄液および担体２１の投入に先立って分注した緩衝
液を排液ポンプ２８の作動により小口部１１ｂを経て吸
引排出してＵ字管１１を洗浄し、次の停止位置Ｓ２３に
おいて更に小口部１１ｂを経て排液ポンプ２８により吸
引することにより洗浄液をほぼ完全に排出する。このよ
うにＵ字管１１を洗浄することにより、予め分注した緩
衝液および担体２１に湿潤した緩衝液を洗い流し、後段
の緩衝液分注後のＵ字管１１内の緩衝液量を一定に保つ
。

次に、第４図Ｂに示すように停止位置５２４において緩
衝液分注装置２５により緩衝液２６を大口部１１ａから
一定量分注した後、停止位置Ｓ１においてサンプル分注
装置１３により、サンプラ１４の所定のサンプル吸引位
置にあるサンプルカップ１５から一定量のサンプルを大
口部１１ａから分注する。停止位置Ｓ１においてサンプ
ルが分注されたＵ字管１１は、次の停止位置Ｓ８におい
てその小口部１１ｂを攪拌用エアーポンプ２７に連結し
、該エアーポンプ２７により小口部ｆｌｂを経てエアー
を噴出させることによりＵ字管１１内に収容された担体
２１、緩衝液２６およびサンプルを攪拌して１回目の抗
原抗体反応を開始させる。この攪拌は停止位置Ｓ＋、Ｓ
ａおよびＳ、においても順次行う。なお、緩衝液分注装
置３１、担体投入器２０．緩衝液分注装置２５、サンプ
ル分注装置１３およびサンプラエ４は各０字管１１に対
して１回作動させた後は不作動にしておく。

Ｕ字管１１が停止位置５１？において担体２１を受けて
から１回転して再び停止位置Ｓｌ？に移動した後の２回
転目においては、先ず停止位’ｌ　Ｓ　ｚ　ｚにおいて
第４図Ｂに示すようにＵ字管１１内の反応液を小口部１
１ｂを経て排液ポンプ２８により吸引して排出すると共
に、大口部１１ａから洗浄ポンプ２４により洗浄液をシ
ャワー状に間欠的に分注し、この分注された洗浄液を、
該停止位置Ｓｔｔおよび次の停止位置Ｓ０において同様
に小口部１１ｂを経て排液ポンプ２８により吸引して排
出することによりＵ字管１１および担体２１を洗浄して
第１回目のＢ−Ｆ分離を行う、その後停止位置Ｓ、にお
いて第４図Ｃに示すように大口部１１ａから試薬分注装
置１６により酵素標識試薬１７を一定量分注すると共に
、該停止位置Ｓ、および次の順次の停止位置Ｓ４．ＳＳ
において小口部１１ｂから攪拌用エアーポンプ２７によ
りエアーを噴出させて担体２１と酵素標識試薬１７とを
攪拌し、２回目の抗原抗体反応を開始させる。

このように、停止位置Ｓ、において酵素標識試薬１７の
分注を受けて第２回目の抗原抗体反応をを開始したＵ字
管１１が、停止位置Ｓａ？に移動して３回転目に入った
ら、停止位置Ｓ０およびＳｏにおいて上述したと同様に
洗浄ポンプ２４による洗浄液の分注および排液ポンプ２
８によるＵ字管１１内の反応液および分注された洗浄液
の吸引排出を行ってＵ字管１１および担体２１を洗浄し
て第２回目のＢ−Ｆ分離を行う。次に、停止位置Ｓ４に
おいて第４図りに示すように大口部１１ａから試薬分注
装置１８により発色試薬１９を一定量分注すると共に、
該停止位置Ｓ、および次の停止位置Ｓｓにおいて攪拌用
エアーポンプ２７によりエアーを噴出させて担体２１と
発色状ｔｉ１９とを攪拌して、担体２１に結合した酵素
標識試薬１７中の標識酵素と発色試薬１９との反応を開
始させる。

発色試薬１９の分注を受けたＵ字管１１が、停止位置Ｓ
＋ｔに移動して４回転目に入ったら、先ず停止位置Ｓ＋
９においてＵ字管１１の反応液を比色計２２に吸引して
比色測定する。比色計２２は、例えば第４図りに示すよ
うに反応液を通すフローセル２２ａを介して光源２２ｂ
および検知器２２ｃを配置し、光源２２ｂからの光を干
渉フィルタ２２ｄを介してフローセル２２ａに投射し、
該フローセル２２ａからの透過光をライトガイド２２ｅ
を経て検知器２２ｃで受光するよう構成することができ
る。次に、停止位置Ｓ２゜においてＵ字管１１内に残存
する担体２Ｉを大口部１１ａから担体取出器２３により
取り出す。その後、停止位置Ｓ、において洗浄ポンプ２
４により洗浄液をシャワー状に間欠的に分注すると共に
、この分注された洗浄液を該停止位置ＳｔＺおよび次の
停止位置Ｓ２コにおいて排液ポンプ２８により吸引排出
してＵ字管１１を洗浄し、次のサンプル分析に備える。

上述した実施例においては、緩衝液３２０分注の後に、
停止位置Ｓｔ！において一度担体２１とＵ字管１１とを
洗浄してから、停止位置Ｓ３４で再度緩衝液２６を分注
するようにしたので、担体表面およびＵ字管内部の汚れ
を有効に除去でき、したがって正確な測定を行うことが
できる。また、緩衝液３２の分注量は高精度に制御する
必要がないので、その分注装置３１を比較的安価に構成
することができる。

なお、本発明は上述した実施例にのみ限定されるもので
はなく、幾多の変更または変形が可能である。例えば、
上述した実施例では、緩衝液分注装置３１を設け、これ
により担体２１の投入に先立って緩衝液３２をＵ字管１
１に分注するようにしたが、この緩衝液の分注は緩衝液
分注装置２５を用いて行うようにして、緩衝液分注装置
３１を省くこともできる。また、担体の投入に先立って
、サンプルおよび緩衝液を反応容器に分注しておき、担
体の投入により反応を開始させるようにすることもでき
る。

以上のように、この発明によれば、担体の投入に先立っ
て緩衝液を反応容器内に分注するようにしたので、反応
容器内に担体を投入したときの衝撃を有効に軽減でき、
したがって反応容器および／または担体を何ら損傷する
ことなく、所望の測定を常に安定して行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は競合法による酵素免疫分析法を説明するための
図、 第２図はサンドインチ法による酵素免疫分析法を説明す
るための図、 第３図は本発明を実施する酵素免疫自動分析装置の一例
の構成を示す図、 第４図Ａ−Ｄはその動作を説明するための図である。 １０−・−恒温槽　　　　　　１１−υ字管１２−・−
反応管ディスク　　　１３・−・サンプル分注装置１４
・−・サンプラ　　　　　　１５−・サンプルカップ１
６、１８・−試薬分注装置　１７＝酵素標識試薬１９−
・発色試薬　　　　　２〇−担体投入器２１・・−・担
体　　　　　　　２２−比色計２３−・担体取出器　　
　　２４−・洗浄ポンプ２５−緩衝液分注装置　　２６
−緩衝液２７−・−攪拌用エアーポンプ２８・−排液ポ
ンブ３１−・緩衝液分注装置　　３２・−緩衝液第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、反応容器内に所定の抗体または抗原を固定化した担
   体を投入すると共に、所定の抗体または抗原を所定の物
   質で標識した標識試薬およびサンプルを分注して反応容
   器内で抗原抗体反応を行わせて、サンプル中の被検物質
   を免疫学的に自動的に分析するにあたり、前記担体を前
   記反応容器に投入するのに先立って、前記反応容器に緩
   衝液を分注することを特徴とする免疫学的自動分析方法