JPH0284933A

JPH0284933A - 磁気診断装置

Info

Publication number: JPH0284933A
Application number: JP63236901A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakayama; 浩中山; Hiroshi Tsutsui; 博司筒井; Masanori Watanabe; 正則渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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、生体の医療診断を行うために用いる磁気診断
装置に関する。

従来の技術人間の心臓、脳、肺などからは微弱な磁界が発生してい
る。これらの微弱磁界を測定することによって病気の診
断に役立てようとする研究が行われている。心臓や脳の
中には電圧の発生源が存在していることは、以前から推
測され種々の計測が試みられていた。コーエン（アイイ
ーイーイートランスアクシロンズ　オン　マダメティク
ス、第ＭＡＧ−１１巻、　２号、　６９４〜７００ペー
ジ）らは、本格的な磁界シールドルームを建設し、超伝
導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ磁束計）を用いて、心磁図の
作製を行った。又、最近ロマニ（フィジカル、第１２６
Ｂ巻、７０〜８１ページ）は、磁気雑音消去用磁束検出
コイルを備えた５ＱＵＩＤ磁束計を用いて、脳の前頭葉
のてんかん位置を計測した。一方、癌分野において、悪
性細胞に特有な抗原に対してモノクローナル抗体を作製
しその抗体に抗癌剤を結合し、体内に注入することによ
って、悪性細胞を特異的に死滅させる方法（ミサイル療
法）が行われるようになってきた。また、同様なモノク
ローナル抗体と放射性物質（ＲＩ）とを結合させ、それ
を体内に注入し、体外からそのＲＩからの放射能を検出
することにより癌の有無及び癌の発生位置を検出する方
法がとられている。

発明が解決しようとする課題従来の方法は、体内から出るきわめて微弱な磁界を、超
伝導量子干渉計を用いて測定しているため、生体内の異
常を初期段階で検出することは困難である。また、微弱
な磁界のため大変高度な磁気シールド設備も必要で会っ
た。一方、癌診断においては、放射線による身体の内部
被爆があるため体内の健全な部位にも有害となる欠点を
持っている。

課題を解決するための手段磁気微粒子に生体機能性物質を結合させて構成され生体
内に注入される磁性体と、体外に設置される磁気センサ
アレイとを備え、体内の前記磁性体の分布を計測するよ
う磁気診断装置を構成する。

作用特定の抗原に特異的な結合をする生体機能性物質に磁性
体を結合し、それを体内に注入することによっである特
定の部位に結合させるかあるいは、血管中を移動させこ
とができる。その位置及び流動状態を、磁気センサを用
いて計測することにより、生体にとって無害に、かつ高
感度に診断を行なうことができる。

実施例まず始めに、病因に関する生体内物質（エンドセリン、
アンギオゲンシン、カテコールアミン。

ＡＤＨｌ　ＴＳＨ，ＬＨ，ＦＳＨ，ＧＨ，ＡＣＴＨ。

インシュリン、プロラクチン、グルカゴン、コルチア’
−／し、テストステロン、エストローゲン、プロゲステ
ロン、アンギオゲニン）、細胞のマーカーとしての物質
（腫瘍マーカーのＡＦＰ、ＣＥＡ。

ＢＦＰ、ＰＯＡ、ＰＡＰ、　　イソフェリチン、マイク
ログロブリンや動脈硬化のコレステロール、ＬＤＬ、Ｈ
ＤＬ）、組織（血小板、白血球、赤血球）あるいは、そ
れらに対する免疫抗体を作製した。

これらに磁性微粒子（人工的あるいは、走磁性菌中のマ
グネタイト）を架橋剤（グルタルアルデヒド、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｂｒ　ＣＮ＋　　ジア
ゾ物）を用いて、生体機能活性を失わせないように結合
した。これらの磁性体（１×１０−６〜１Ｏ−１１Ｔ）
を生体（ヒト、マウス、ラット、ウサギ）内に静脈注射
し、体外から一次元あるいは、二次元の５ＱＵＩＤ磁束
計（ヘリウムあるいは、窒素冷却）を用いて、磁気信号
を計測することにより、生体内の磁性体の位置や流動状
態を測定し、その結果、医療診断を行った。

以下、マウスの癌及び動脈硬化の診断に本発明の診断装
置を用いた詳細な実施例を説明する。

実施例１ニワトリミエローマ細胞株Ａ４−ＰＴ−３・５．１　（
ＰＴ−３）をフレンチプレスによって細胞を破砕し、Ｏ
，１ｍｇ／ｍｌデオキシリボヌクレアーゼｉ、１００μ
ＭＣａ２’を添加し、３時間、３０°Ｃで放置して、Ｄ
ＮＡを分解した後、超遠心分離（４０，ＯＯＯｒｐｍｓ
　　ｅｏ骨分間０℃）を行い、沈澱物（膜画分）を集め
た。

この膜画分を抗原とした。

抗原５００μｇと完全フロイトアジュバントを等量混合
してエマルジョンをつ＜す、マウスＢＡＬＢ／ｃの腹腔
内に投与した。２．４週間後それぞれ５００μｇの抗原
を不完全フロイトアジュバントと等量混合して同様に腹
腔内に投与した。最終免疫後３日目にマウスの肺臓を取
り出した。この肺臓細胞１５Ｘ１０’個にミエローマ細
胞株ＭＳ−１３Ｘ１０？個を加えて遠心分離（１，２０
Ｏｒｐｍ１５分間）行い、上清を吸引除去した。これに
細胞をよく解しながら、１分間で５０％ポリエチレング
リコール（ＰＥＧ）を１ｍｌ添加し、更にその後２分間
で５０％ＰＥＧを８ｍｌ添加し、遠心分離（１１００Ｏ
ｒｐｍ％　　５分間）した後、上清を吸引除去した。

沈澱物（細胞）に３０ｍ１のＨＡＴ培地を添加し、よく
解したのち、適当量ずつマイクロウェルに巻き込み、炭
酸ガス培養器（７％Ｃ０２，９３％空気、３７°Ｃ）内
で培養を行った。得られた培養細胞を限界希釈法による
クローニングによって目的とするモノクローナル抗体産
生融合細胞を得た。

この融合細胞５Ｘ１０ｇ細胞／ｍｌにフィーダー細胞と
して肺臓細胞５Ｘ１０’細胞／ｍｌを混ぜてＨＴ培地中
で培養した。モノクローナル抗体産生融合細胞の浮遊液
（ＩＸＩＯ”細胞／ｍ１以上含有）を遠心分離（Ｌ　　
ＯＯＯｒ　ｐｒｎ％　　５分間）シ、細胞をＲＰＭＩ　
１６４０　（ＦＣ８不含）培養液で２．３回洗浄した後
、ＰＲＭＩ　１６４０　（ＦＣ８不含）培養液中で３日
間３７℃で培養した。３日後培養液を遠心分離（３，Ｏ
ＯＯｒｐｍｔ　　ｉｏ分間）し、上清を取り出した。こ
の上清３００ｍ１に５０％飽和硫安になるよう固体硫安
を加えて、水中で１時間放置したのち、遠心分離（８，
ＯＯＯｒｐｍ１３０分間）を行い、沈澱物を集めた。こ
の沈澱物をトリスバッファー（ｐＨ＝７．５）に完全に
溶かし、−晩、同バッファーに対して透析を行った。

透析液は、遠心分離（１２，００Ｏｒ　ｐ　ｍ、　　２
０分間）した後、上清をトリスバッファーで平衡化した
セファロ−スープロチインＡカラムにかけた。

洗浄後、クエン酸バッフｙ−（りＨ４，Ｏ）で溶出を行
った。この溶出液をトリスバッファーに対して透析した
ものをモノクローナル抗体精製品として使用した。

多段階式の走磁性細菌培養用のりアクタ−によって汚泥
中に炭素源、窒素源を０．０５ｇ／ｌ加え、気相は、空
気で走磁性°細菌を培養した。

培養した細菌を磁気分離装置で集菌した後、得られた細
菌をそれぞれ順次１ｍｇ／ｍｌのリゾチーム、リパーゼ
、　トリプシンで処理した後、更に、磁気微粒子を被覆
しているタンパク質を除去するために５ＮＮａＯＨ処理
し、磁気微粒子をγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ンと１ｏ分間反応させた。洗浄後、２．５％グルタルア
ルデヒドと１時間反応させた。この生成物を前期の精製
モノクローナル抗体溶液中に過剰量添加し、４℃、１２
時間反応させた後、洗浄し、磁気微粒子結合型モノクロ
ーナル抗体を得た。

一方、　　ニワトリミエローマ細胞株ＰＴ−３を正常マ
ウスの肺臓に移植し、１週間放置後、前記の磁性体を含
む溶液１００μｌ（約Ｉ　Ｘ　１０−？Ｔ）を静脈に注
入投与し、１時間後、外部から一定の直流磁界によって
体内の磁性体を帯磁させた後に、５ＱＵＩＤ磁束センサ
ーアレイ（磁気雑音消去用磁束検出コイル付き）で測定
した。

第１図は、マウスの５ＱＵＩＤ磁束計による計測位置を
示している。第２図（ａＬ　　（ｂ）は、それぞれ第１
図で示した測定位置における磁性体投与前後の磁場測定
記録を示している。その結果、磁場が強い位置が磁性体
が集中している位置であり、これに基づいて確認のため
マウスを解剖したところ確かに肺臓に癌細胞が存在して
いた。

実施例２動脈硬化をおこしやすいマウス系列Ｓ　Ｕ　−３２を用
いて実験行った。動脈硬化を起こしたマウスから動脈硬
化部位を切除し、この動脈硬化部位５００μｇを抗原と
して完全フロイトアジュバントと、１：　２の割合で混
合してエマルジョンを作り、マウスＢＡＬＢ／ｃに皮肉
注射した。２．４週間後それぞれ５００μｇの抗原を不
完全フロイトアジュバントと１＝２の割合で混合してエ
マルジョンを作り、同様に投与した。その後前記実施例
１のモノクローナル抗体精製品法に従って動脈硬化モノ
クローナル抗体を作製した。

一方、動脈硬化を起こしていない血管壁及び血液に対し
ての抗体は、作製されなかった。

得られた動脈硬化に対する抗体に実施例１の方法により
磁気微粒子を結合させ、その磁性体１００μｌ　（１，
２ｘｌＯ−７Ｔ）を体内に投与し、外部・から５ＱＵＩ
Ｄ磁束計によりマウスの動脈硬化位置を同定した。この
結果に基づいてマウスの解剖を行ったところ確かに磁束
計による結果と一致していた。

マウスの５ＱＵＩＤ磁束計による計測位置を示している
のは、実施例１と同様に第１図である。

第３図の（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１図で示した測
定位置における磁性体投与前後の磁場測定記録および、
動脈硬化の位置を示している。

発明の効果本発明の磁気診断装置は、トレーサーとして磁気微粒子
に結合させた生体機能性物質を使用することにより、正
常細胞に損傷を与えることなく生体内の情報を高感度で
得るのに極めて有用であり、また、今までのような高度
な磁気シールド設備が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における磁気診断装置によ
る計測に用いたマウスの磁束計測定点を示す図、第２図
は癌マウスの同測定点における、（ａ）は磁性体の投与
前、　（ｂ）は投与後の磁界信号を示す図、第３図は、
動脈硬化マウスの同測代理人の氏名　弁理士　粟野重孝
　はか１名図Ａ　Ｉ−−ｉ譬　　舗−一一一一　嶋ｉ←１ｔ一一一喝
−へν 今−一一一〜笥−へ−Ｃ〜＾吻−〜−−−−吟Ｉｂノ４＾−！ヤー一−−−繭−１轡−一一鴫嘩一九１−啼一へ〒一一一一一へ −Ｎ戸−−−−− １２講−−＾−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気微粒子に生体機能性物質を結合させて構成さ
れ生体内に注入される磁性体と、体外に設置される磁気
センサアレイとを備え、体内の前記磁性体の分布を計測
するよう構成されたことを特徴とする磁気診断装置。
（２）磁性体を生体内に注入後、外部磁気により前記磁
性体を磁化させた後、計測するよう構成されたことを特
徴とする請求項１に記載の磁気診断装置。
（３）生体機能性物質が、糖、脂質、タンパク質、ペプ
チド、核酸、組織、またはその誘導体からなることを特
徴とする請求項１に記載の磁性診断装置。
（４）磁性微粒子が実質的成分としてマグネタイトを含
有する磁性体であることを特徴とする請求項１に記載の
磁気診断装置。