JPH03115956A - 散乱内部全反射装置 - 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】 本発明は、散乱された内部全反射による免疫学的検定シ
ステムを含む、光を走査し、検出し、且つ操作するため
の装置と方法に関する。

本発明を要約すれば、新らしい免疫学的検定システムが
、異成分からなるフォーマットにおける溶液中のリガン
ド又はリガンド結合パートナ−の検出のために提供され
る。本発明は、免疫学反応によって界面にもたらされた
コロイド状の金のラベルの存在によって乱されたエバネ
ッセント波からの後方散乱光の検出に基づく。界面に存
在するエバ不ツセント波は、完全に内部で反射された入
射光波の結果である。臨界角を超える背面角における検
出器の配置は、優れた信号対雑音比を確実なものとする
。散乱された内部全反射による免疫学的検定システムを
含む、光を走査し、検出し、且つ操作する装置と方法が
提供される。

多くの人の病気の状態は、モノクロナール又はポリクロ
ナールの免疫グロブリンと、ハブテン、抗原、又は他の
分析物であろうそれぞれの結合パートナ−との間の特異
性に基づく免疫学的検定技術を基礎として識別され、こ
れらは以後集合的及び交換可能に「リガンド」及び［リ
ガンド結合パートナ−」と呼ばれる。更に、「リガンド
」はまた、キレート化剤、免疫結合剤、核酸ストランド
、バイオレセプター及び疎水性結合剤を含む、「リガン
ド結合パートナ−」と結合又はキレート反応する親和力
を有する分子を意味する。過去１５年程にわたり、所謂
サンドインチ技術及び競合技術を使用する免疫学的検定
技術の開発に関与した相当量の努力がなされてきた。サ
ンドインチ技術は、１つの抗体による抗原の不動化と、
検出可能なラベルに関連した第２の抗体の付着による続
くラベル付けに関与する。

抗体の検出のための逆先疫学的検定は類似ではあるが、
代わりに、抗原を試料抗体との反応のために表面に置く
。競合技術は、抗体との反応のために、単一のエピトー
プ位置のみを有する抗原のために使用される。従って、
そして名前が意味するとおり、この技術は、不動化され
た抗体における結合位置のために、抗原と別のラベル付
を付けられた抗原との競合に基づく。抗体検出試験のた
めに必要とされる置換は明白であり、そしてあまり詳細
に網羅する必要はないであろう。

バッチ・ランダム・アクセス、パネル又はスタット・モ
ードのいづれかにおいて実行し得る高度に鋭敏な技術の
開発は、実験室において非常に重要である。好ましくは
、そのような技術は性質に４ おいて均一であり、そしてここで使用されるように、そ
れらは、検定中反応の結果生じる成分を物理的に分離す
るために付随するいかなる必要条件もなしに、１つの容
器内でのみ行われる。

高度に鋭敏であり、且つ性質において均一である新らし
い免疫学的検定システムを提供することが本発明の目的
の１つである。

クロニック（Ｋｒｏｎｉｃｋ）　ヘの米国特許第３，９
３９．３５０号と、この特許にて参照された引用は、液
状試料における蛍光による生化学分析物の測定を許容す
る免疫学的検定システムを述べている。

クロニックは、内部全反射の名称の下で公知の物理現象
を使用する。光が高屈折率物質を通して低屈折率を有す
る第２の物質と高屈折率物質との界面へと臨界角よりも
大きな角度にて向けられるとき、光のすべてが、はんの
短い距離の第２の物質に伝播する微小のエパネッセント
波を除いて、その界面から反射されるという光の現象が
起こる。

例えば、第２の物質は水又はその他の水性媒体であり、
その中で検定が行われる。クロニックは、蛍光的にラベ
ル付けされた物質をエバネッセント波の領域内及び界面
にもたらすとき、蛍光分子がエネルギーを与えられ、そ
して重なる溶液に発出する蛍光が検出されることを述べ
ている。しかしながら、クロニックのシステムは、研究
下のシステムに適するようにするために、蛍光ラベルの
変更により容易に修正することができない蛍光を調べる
。励起周波数の波長に関する蛍光ラベルの特異性により
、臨界励起周波数を与える別個の光源に制限される。今
日まで、多くの研究者は、信頼性と低費用並びに関連し
た光学の低費用によりＨｅ−Ｎｅレーザー光源を好んで
いる。しがし、そのような光源は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー
出力によって励起される蛍光分子を調整する際に、付随
した困難さをもたらす。必要とされる有機、無機及び生
物有機的技術は、免疫学的検定領域において制御するこ
とが本質的に困難である。更に、蛍光におけるクロニッ
クの技術の信頼性は、蛍光分子のブリーチング（ｂｌｅ
ａｃｈｉｎｇ）及び、優れた量子効率を獲得するために
必要とされるレーザー出力波長と蛍光分子励起波長との
一般に臨界的なマツチングに関連した付加的な不都合を
伴う。

蛍光ラベルに関連した不都合と、励起源のマツチングに
関連した臨界性を避ける新らしい免疫学的検定システム
を提供することが、本発明の目的である。

照明源の選択に関してずつと大きな柔軟性を備えた、内
部全反射の原理を使用することが、本発明の別の目的で
ある。

ノラー（Ｎｏｔ　１ｅｒ）への米国特許第４，１８１，
４４１号には、クロニックに類似するシステムが開示さ
れている。しかしながら、ノラーは、検定が、生化学分
析物の存在に相関させ得る液体試料における光の吸収の
測定によって行われることを教示している。ノラーのシ
ステムは、クロニックのシステムとは異なった物理的原
理を使用するが、光の吸収率測定は、大きな光信号中の
小さな差により信号対雑音比が劣り、これによってその
ようなシステムを所望よりも本質的に鋭敏ではなくする
。

内部全反射現象によって与えられる利点を獲得する一方
、光の吸収率測定の使用を避けることが、本発明の別の
目的である。

ルンドシュトルム（Ｌｕｎｄｓｔｒｏｍ）への米国特許
第４．５２１，５２２号は、反射率及びブルースター角
の使用に基づく更に別の免疫学的検定を教示している。

このシステムは、異なる光の現象に基づき、この場合、
例えばプラスチックと液体の間に形成された界面に入射
平面内で偏光された光ビームを向けることによって、そ
のような光がブルースター角において界面に当たるとき
、液体への強力な光ビームの伝達を生ずる。ブルースタ
ー角において、実質的に光は反射されない。

ブルースター角は、２つの物質の屈折率と共に偏光方向
の関数である。ルンドシュトルムは、界面における生化
学層の成長により、ブルースター角の条件が混乱され、
特にブルースター角よりも小さな角度において、光反射
率の増大を生ずることを述べている。不幸にも、ルンド
シュトルムの方法による検定は、液体へのビームの透過
がまた、光散乱の生成とこうして疑似信号を生ずるため
に、洗浄段階でのみ有効に作用する。

光散乱を使用するが、光がブルースター角にて界面に向
けられたとき自然に発生する液体への光の透過によって
生成される光散乱を避けることが、本発明の別の目的で
ある。従って、ブルースター角の条件の使用を避けるこ
とが、本発明の更に別の目的である。

光を走査し、検出し、且つ操作するための装置及び方法
を提供することが、本発明の別の目的である。

本発明の多様な見地と原理により、水溶液中において決
定すべき特定のりガントの存在の測定として、散乱内部
全反射（ＳＴＩＲ）を使用する免疫学的検定システムが
提供される。本発明は、内部全反射に関連した臨界角の
決定に部分的に基づく。角度は、入射光波が向けられる
物質、例えばプラスチックの屈折率、及び免疫学的検定
がその内で行われる物質、例えば水溶液の比較的低い屈
折率の主に関数である。角度は、２つの物質の間の界面
に垂直な線から測定され、そしてこのため、最大９０度
においては界面の面内にある。

臨界角において水性試料とプラスチック物質によって形
成された界面へとプラスチックを通して向けられた光は
、プラスチック内で光の内部全反射を生ずる。現実にお
ける物質は完全なものはないことを認識すべきであり、
従って、入射光は、内部全反射の基本条件が満たされる
ことを確実なものとするために、臨界角よりも数度大き
な角度にて、最も好ましくは、約６度大きな範囲におい
て、界面に向けられることが好ましい。そのような角度
において、好ましくはレーザーからの平行な入射光は、
プラスチックの表面に平行であって表面から約Ｉ／４λ
のエバ不ツセント波の伝播を除いて、プラスチック内で
完全に内側に反射される。同様に、界面における滑らか
な表面は、最適信号品質のために好ましい。タロニック
の技術を含む従来の蛍光技術と異なり、本検定システム
は、受容可能な光散乱を与えるために、粒子サイズを利
用し得る光源にマツチさせるために容易に調整し得る（
その逆も可能である）ので、光波長に関して柔軟性があ
る。蛍光分子は、励起波長に関して容易に調整できない
。

最も理想的には、光源はＨｅ−Ｎ　ｅ光源であるが、種
々の波長出力の他のレーザーを使用することができ、そ
して更に、発光ダイオード及び他の非レーザー光源を含
む他の光源を使用することができる。

本免疫学的検定システムは、更に、従来の免疫学的検定
技術に基づく。しかしながら、本免疫学的検定システム
はまた、溶液の屈折率よりも高い屈折率を有する微粒子
ラベルを使用し、そして最も好ましくは、第１の光透過
物質、例えば前述の例においてプラスチック、よりも高
い屈折率を使用する。そのような粒子は、例えば、赤血
球、金属粒子のような高反射表面を有する他の材料、ガ
ラス又はプラスデック、例えば、ラテックス粒子等の非
金属物質を含む。最も好ましくは、コロイド状の金が、
溶液相の免疫学的に活性な成分のためのラベルとして使
用される。ラベルとしてコロイド状の金の使用は公知で
あり、例えば、米国特１− 許第４．３１３，７３４号、ルーバリング（Ｌｅｕｖｅ
ｒｉｎｇ）が参照されるが、ラベルの非凝集に関連した
使用は、特に均一な形態のシステムにおいて、その検出
に関連しＩ；困難さにより殆ど全く現在まで為されなか
った。コロイド状の金と５ＴＩＲのユニークな組み合わ
せは、極めて効果的且つ鋭敏な均一検定システムを生ず
ることが、驚異的にも本発明者によって発見された。こ
れは、主に、エノくネツセント波とコロイド状の金粒子
との相互作用によると考えられるが、確かではない。事
実、経験によれば、下層の固体よりも次第に大きくなる
屈折率を有する粒子は、一般に、次第に光を散乱するこ
とが暗示される。一方、下層の固体よりも小さな屈折率
を有する粒子はまた、水性媒体の屈折率に等しくないな
らば、光を散乱するが、これは好ましくない。

今従来のサンドインチ技術を仮定すると、１つの免疫グ
ロブリン又はリガンド結合ノクートナーカζ、表面上で
不動にされ、そして決定すべき抗原又は他のリガンドに
結合する。その後、（又は同時に、２ あるいはそうでなければそれ以前に）リガンドにおける
第２のエピトープ位置に向けられ且つコロイド状の金に
よって直接又は間接にラベル付けされた第２の免疫グロ
ブリンがリガンドに結合し、所謂「サンドイッチ」を生
成する。この配置において、コロイド状の金の存在は、
エバネツセント波の伝播を乱し、その結果、応答信号を
与えるために光電子増倍管又は他の光センサーによって
検出され得る散乱光を生ずる。本発明の別の重要な見地
は、検出器の物理的位置に関する。検出器は、理想的に
は、臨界角よりも大きな角度にて配置され、これによっ
て光源へと向かう後方散乱光のみが検出される。従って
、この位置は、理想的には、バルクの液体媒体内の疑似
散乱光の検出を避ける。

本発明の別の特徴は、免疫学的検定が、制御された拡散
率であり、そして特に温度に依存しないことである。こ
れは、ＥＬＩＳＡ及び多様な他の免疫学的検定技術と強
く対比され、これらの技術において、温度制御は、かか
るシステムにおける温度の小さな変化が単位時間当たり
の検定結果において広範囲の変動を生ずるために、極め
て重要である。

驚異的にも、これらの要素の組み合わせの結果として、
迅速で鋭敏な結果が、コロイド状の金の検定技術と以前
関連した複雑な装置を必要とすることなしに、均一な環
境において得られることが、本発明者によって見出され
た。

更に、これらの要素は、予測されない方法において、光
を走査し、検出し、且つ操作するだめの本発明の装置に
つながった。

本発明は、試料中の対象分析物の存在を検出する装置を
提供する。この装置は、 光源と、 試料接触面を有する光学的に透明な部材を収容するハウ
ジング手段と、 ここで、該ハウジング手段内の該部材は、試料接触面が
前記光源から発せられた光によって照明されるように配
置され、 光源から幾何学的光路内を伝播する光の検出を排除し、
試料接触面の平面と試料接触面の内部全反射臨界角との
間の照明された試料接触面から光学的に透明な部材を通
って伝播する弾性散乱光を検出することができる光検出
手段、 とを具備する。この応用においては、「光検出手段」は
、照明光の波長に等しい波長を有する光子を検出するｔ
；めのシステムとして規定され、そして光子検出器（例
えば光電子増倍管）、レンズ、鏡、光フイルタ−、光フ
ァイバー、プリズム、アパーチャー及びマスクの組み合
わせを含む。幾何学的光路とは、−群の光線が、（欠陥
なしの）理想化された表面の１次の反射及び屈折に基づ
いて従う経路であり、そして表面及びバルク物質の欠陥
、回折、干渉、散乱、及び表面における部分反射の影響
を無視する。更に、この応用においては、「弾性散乱光
」　（また「散乱」及び「散乱光」とも呼ばれる）は、
物体と周囲媒体の屈折率の差により、ドツプラーシフト
以外の手段により光の波長を変化させることなく、物体
によって再指向された入射光を意味する。非弾性散乱と
して公知な蛍光は、分子が光子を吸収した後、光を吸収
した分子によＩＦＩ つて発せられる光である。吸収光の波長は、発出した光
の波長よりも小さい。蛍光は、常に、光を吸収した分子
における入射光とは異なる波長である。

「内部全反射臨界角」とも呼ばれる「臨界角」は、種々
の屈折率を有する物質の間の界面に垂直な線から測定さ
れた（９０度よりも小さい）角度であり、それを超えて
内部全反射が発生し、そして次式によって規定される。

θ、＝ｓ　ｉｎ−’（ｎ＋／ｒｚ） この場合口、は、界面を形成する２つの媒体の低い方の
屈折率であり、モしてｎ２は、高い方の屈折率である。

臨界角は高屈折率媒体内にのみ存在し得る。任意の角度
（０度〜９０度）における低屈折率材料側から界面を照
明する光は、臨界角以上の角度において、高屈折率媒体
内に屈折されない。内部全反射は、異なる屈折率の材料
の間の界面が、臨界角を超えて高屈折率媒体側から照明
されるときにのみ発生し、回折、散乱又は吸収によって
擾乱されないならば、全ての入射照明は界面６ にて反射する。

本発明はまた、試料中の対象分析物の存在を検出する別
の装置を提供する。この装置は、光源と、 試料接触面を有する光学的に透明な部材を収容するハウ
ジング手段と、 ここで、該ハウジング手段の該部材は、試料接触面が、
試料接触面の平面と内部全反射のための臨界角との間の
角度にて光学的に透明な部材を通って伝播する前記光源
から発せられた光により照明されるように配置され、 光源から幾何学的光路内を伝播する光の検出を排除し、
試料接触面の平面と内部全反射臨界角との間の照明され
た試料接触面から光学的に透明な部材を通って伝播する
弾性散乱光を検出することができる光検出手段、 とを具備する。

本発明の装置のだめの適切な光源は、平行又は非平行な
光、偏光又は非偏光、あるいは単色又は多色光を与える
。好ましい光源は、レーザー（例えばＨｅ−Ｎｅレーザ
ー）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、フラッシュ・ランプ
、アーク・ランプ、白熱灯及び蛍光放電灯を含む。

適切な光学的に透明な部材、例えばキュベツトは、ガラ
ス、石英、シリコン、ポリカーボネート、アクリル樹脂
又はポリスチレンのようなプラスチック、あるいはシリ
コン又は高分子炭化水素を含む油から成る。

適切な光検出手段は、光電子増倍管のような光子検出器
、フォトダイオード（例えば、ＰＩＮダイオード及びガ
リウム・アルミニウム・ヒ素ダイオード）、硫化カドミ
ウム感光セル、光電管及び熱分解検出器から成る。

また、本発明により、光学的に透明な物質の表面にむい
て光を散乱する分子の存在を検出する方法が提供される
。この方法は、 光を散乱する分子を照明し、 光を散乱する分子が位置する光学的に透明な材料の表面
の平面と光を散乱する分子が位置する表９ 面の内部全反射臨界角との間の前記光学的に透明な材料
を通って伝播する眩光を散乱する分子によって弾性散乱
された光を検出し、 光学的に透明な材料の表面における光を散乱する分子の
存在に対して検出された弾性散乱光を相関させることか
ら成る。この応用においては、「エバネツセント波」と
は、照明光が内部全反射を受けるとぎ生成される、照明
側とは反対側の表面の側における表面領域にある波のよ
うな非伝播光波を意味する。また、この応用においては
、「光を散乱する分子」とは、入射光を弾性散乱させる
分子を意味する。「分子Ｊとは、結晶及び元素材料の場
合、２以上の原子を含む。

更に、本発明は、光学的に透明な材料の表面において光
を散乱する分子の存在を検出する方法を提供する。この
方法は、 光学的に透明な材料を通って伝播する光波から生ずるエ
バ不ツセント波により光を散乱する分子を照明し、 光を散乱する分子が位置する光学的に透明な材料の表面
の平面と光を散乱する分子が位置する表面の内部全反射
臨界角との間の光学的に透明な材料を通って伝播する光
を散乱する分子によって弾性散乱された光を検出し、 光学的に透明な材料の表面において光を散乱する分子の
存在に対して検出された弾性散乱された光を相関させる
ことから成る。

流体試料において、リガンド−リガンド結合パートナ−
の対のリガンドである分析物を検出する方法が更に提供
される。この方法は、 ａ）リガンド−リガンド結合パートナ−の対の複数のリ
ガンド結合パートナ−が不動にされる試料接触面を備え
、流体試料の屈折率よりも大きな屈折率を有する光学的
に透明な材料を設け、ｂ）不動にされたりガント結合パ
ートナ−と共に錯体を形成することができる光を散乱す
る粒子でラベル付けされたりガントを更に与え、Ｃ）分
析物と光を散乱する粒子でラベル付けされたリガンドが
、各々、該不動にされたりガント結合パートナ−と共に
錯体を形成するような条件下で、試料接触面と流体試料
及び光を散乱する粒子でラベル付けされたりガントを接
触させ、ｄ）光学的に透明な材料を通って伝播する光波
から生ずるエバネッセント波により該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱する粒子によって弾性散乱された
光を検出し、 ｆ）該試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱
された光を相関させ、 ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体の存在とを比較し、これにより
流体試料性の分析物を検出する段階から成る。

この応用においては、「粒子」とは１つ以上の分子を意
味する。「ラベル付けされたＪとは、直接的なリンク、
例えば、共役、架橋又は吸着、あるいは間約なリンク、
例えば抗体によるリンクを意味する。

更に、流体試料中のりガント−リガンド結合パートナ−
の対のりガントである分析物を検出する方法が提供され
る。この方法は、 ａ）リガンド−リガンド結合パートナ−の対の複数のリ
ガンド結合パートナ−が不動にされる試料接触面を備え
、流体試料の屈折率よりも大きな屈折率を有する光学的
に透明な材料を設け、ｂ）該不動にされたりガント結合
パートナ−と共に錯体を形成することができる光を散乱
するりガントを更に与え、 Ｃ）分析物と光を散乱するりガントが、各々、不動にさ
れたりガント結合パートナ−と共に錯体を形成するよう
な条件下で、試料接触面と流体試料及び光を散乱するり
ガントを接触させ、ｄ）該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱するりガントによって弾性散乱さ
れた光であって、試料接触面の平面と試料接触面の内部
全反射臨界角との間の試料接触面から光学的に透明な材
料を通って伝播する光を検出し、 ｆ）試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱さ
れた光を相関させ、 ３ ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体との存在を比較し、これによっ
て流体試料中の分析物を検出する段階から成る。

この応用においては、「光を散乱するりガント」とは、
入射光を弾性散乱するりガント又は光を散乱する粒子で
ラベル付けされたリガンドを意味する。

流体試料中のりガント−リガンド結合パートナの対のリ
ガンドである分析物を検出するための方法が更に提供さ
れる。この方法は、 ａ）リガンド−リガンド結合パートナ−の対の複数のり
ガント結合パートナ−が不動にされる試料接触面を備え
、流体試料の屈折率よりも大きな屈折率を有する光学的
に透明な材料を設け、ｂ）該不動にされたリガンド結合
パートナ−と共に錯体を形成することができる光を散乱
するりガントを更に与え、 Ｃ）分析物と光を散乱するリガンドが、各々、不動にさ
れたリガンド結合パートナ−と共に錯体４ を形成するような条件下で、試料接触面と流体試料及び
光を散乱するリガンドを接触させ、ｄ）光学的に透明な
材料を通って伝播する光波から生ずるエバ不ツセント波
により該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱するりガントによって弾性散乱さ
れた光であって試料接触面の平面と試料接触面の内部全
反射臨界角との間の試料接触面から光学的に透明な材料
を通って伝播する光を検出し、 ｆ）試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱さ
れた光を相関させ、 ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体の存在とを比較し、これによっ
て流体試料中の分析物を検出する段階から成る。

本発明の１つの実施態様における方法では、試料接触面
を、リガンドと接触させる前に流体試料と接触させるこ
とができる。本発明の別の実施態様において、試料接触
面を、流体試料と接触させる前にリガンドと接触させる
。本発明の更に一層の実施態様において、試料接触面を
、流体試料及びリガンドと同時に接触させる。本発明の
更に別の実施態様において、混合物を生成するために試
料をリガンドと混合し、そして混合物を試料接触面と接
触させる。

更に、本発明の好ましい実施態様において、光を散乱す
る粒子でラベル付けられたリガンドは、コロイド状の金
粒子でラベル付けされたりガントから成る。

本発明の更に別の実施態様において、流体試料中の分析
物を検出する方法が提供される。この方法において、分
析物は、第の１リガンド結合バトナーが特異であるエピ
トープと、第２のリガンド結合パートナ−が特異である
エピ］・−ズとを有するリガンドである。この方法は、 ａ）複数の第１のりガント結合パートナ−が不動にされ
る試料接触面を備え、流体試料の屈折率よりも大きな屈
折率を有する光学的に透明な材料を設け、 １〕）光を散乱する粒子でラベル付けられた第２のリガ
ンド結合パートナ−を更に与え、Ｃ）不動にされた第１
のリガンド結合パートナ、分析物、及び光を散乱する粒
子でラベル付けられた第２のりガント結合パートナ−の
錯体が形成されるような条件下で、試料接触面と流体試
料及び光を散乱する粒子でラベルイｌ“けられた第２の
りガント結合パートナ−を接触させ、 ｄ）光学的に透明な材料を通って伝播する光波から生ず
るエバネッセント波により該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱する粒子によって弾性散乱された
光を検出し、 ｆ）試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱さ
れた光を相関させ、 ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体の存在とを比較し、これによっ
て流体試料中の分析物を検出する段階から成る。

流体試料中の分析物を検出するだめの更に別の方法が提
供され、この場合、該分析物は、第１のりガント結合パ
ートナ−が特異であるエピトープと、第２のりガント結
合パートナ−が特異であるエピトープとを有するリガン
ドである。この方法は、 ａ）複数の第１のりガント結合パートナ−が不動にされ
る試料接触面を備え、流体試料の屈折率よりも大きな屈
折率を有する光学的に透明な材料を設け、 ｂ）光を散乱する第２のりガント結合パートナ−を更に
与え、 Ｃ）不動にされた第１のりガント結合バートす、分析物
、及び光を散乱する第２のりガント結合パートナ−の錯
体が形成されるような条件下で、試料接触面と流体試料
及び光を散乱する第２のりガント結合パートナ−を接触
させ、 ｄ）該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱する第２のりガント結合ハードナ
ーによって弾性散乱された光であって、試料接触面の平
面と試料接触面の内部全反射臨界２７ 角との間の試料接触面から光学的に透明な材料を通って
伝播する光を検出し、 ｆ）試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱さ
れた光を相関させ、 ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体の存在とを比較し、これによっ
て流体試料中の分析物を検出する段階から成る。

この応用においては、「光を散乱する第２のりガント結
合パートナ−」とは、入射光を弾性散乱させる第２のリ
ガンド結合パートナ−又は粒子でラベル付けられた第２
のリガンド結合パートナ−を意味する。

流体試料中の分析物を検出する方法が更に提供され、こ
の場合、該分析物は、第１のリガンド結合パートナ−が
特異であるエピトープと、第２のりガント結合パートナ
−が特異であるエピトープとを有するリガンドである。

この方法は、ａ）複数の第１のりガント結合パートナ−
が不動にされる試料接触面を備え、流体試料の屈折率２
８ よりも大きな屈折率を有する光学的に透明な材料を設け
、 ｂ）光を散乱する第２のリガンド結合パートナ−を更に
与え、 Ｃ）不動にされた第１のりガント結合パートナ、分析物
、及び光を散乱する第２のりガント結合パートナ−の錯
体が形成されるような条件下で、試料接触面と流体試料
及び光を散乱する第２のリガンド結合パートナ−を接触
させ、 ｄ）光学的に透明な材料を通って伝播する光波から生ず
るエバネツセント波により該錯体を照明し、 ｅ）該錯体の光を散乱する第２のりガント結合パートナ
−によって弾性散乱された光であって、試料接触面の平
面と試料接触面の内部全反射臨界角との間の試料接触面
から光学的に透明な材料を通って伝播する光を検出し、 ｆ）試料接触面における錯体の存在に対して弾性散乱さ
れた光を相関させ、 ｇ）試料接触面における標準試料としての錯体の存在と
試料接触面における錯体の存在とを比較し、これによっ
て流体試料中の分析物を検出する段階から成る。

本発明の１つの実施態様における方法では、試料接触面
を、光を散乱する粒子でラベル付けられたｖｇ２のリガ
ンド結合パートナ−又は光を散乱する第２のりガント結
合パートナ−と接触させる前に、流体試料と接触させる
ことができる。本発明の別の実施態様における方法では
、試料接触面を、流体試料と接触させる前に、光を散乱
する粒子でラベル付けられた第２のりガント結合パート
ナ−又は光を散乱する第２のリガンド結合パートナ−と
接触させる。更に、試料接触面を、流体試料と光を散乱
する粒子でラベル付けられた第２のリガンド結合パート
ナ−又は光を散乱する第２のりガント結合パートナ−と
同時に接触させることができる。例えば、流体試料を、
混合物を生成するように、光を散乱する粒子でラベル付
けられた第２のりガント結合パートナ−又は光を散乱す
る第２のりガント結合パートナ−と混合し、そして混合
物を試料接触面と接触させる。

本発明の好ましい実施態様において、光を散乱する粒子
でラベル付けられた第２のりガント結合パートナ−は、
コロイド状の金粒子でラベル付けされた第２のりガント
結合パートナ−から成る。

最後に、水溶液において決定すべき特定のリガンドの測
定として、散乱内部反射率を決定する装置が提供される
。

更に、平面偏光を円偏光に変換する第１の偏光手段と、
該第１の偏光手段から受け取った該円偏光を検出する手
段と、光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換するため
の第２の偏光手段の向きにのみ依存するような、方向付
けられた円偏光を平面偏光に再変換する第２の偏光手段
とを具備する、平面偏光源を走査する装置が提供される
。

平面偏光を円偏光に変換し、該変換された円偏光を方向
付け、光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換するため
の手段の向きにのみ依存するように、該方向付けられた
円偏光を平面偏光に再変換することから成る、平面偏光
源を走査する方法が提供される。

更に、第１の放物面反射手段と、軸が該第１の反射手段
とほぼ一致し旦つほぼ対称である第２の放物面反射手段
とを具備する、光を検出する装置が提供される。

更に、第１の放物面反射手段から、軸が該第１の反射手
段とほぼ一致し旦つほぼ対称である第２の放物面反射手
段へと光を反射させることから成る光を検出する方法が
提供される。

更に、光を検出するだめの装置は、第１の放物面反射手
段と、軸が該第１の放物面反射手段とほぼ一致し旦つほ
ぼ対称でありそしてその頂点から最も近い焦点までの距
離が該第１の放物面反射手段の頂点から焦点までの距離
に実質的に等しい第２の楕円体反射手段とを具備する。

第１の楕円体反射手段から第２の放物面反射手段へと光
を反射させることから成る光を検出する方法が更に提供
される。

更に、実質的に平行な光が周囲よりも大きな屈折率を有
する材料を離れるとき発生する光の鏡面反射を消散させ
る装置であって、実質的に平行な光が該材料から実質的
に消散されるまで該平行な光が複数回鏡面反射されるよ
うに、互いに対して整列された該祠料の２つの平面を具
備する装置が提供される。

更に、実質的に平行な光が周囲よりも大きな屈折率を有
する材料を離れるとき発生する光の鏡面反射を消散させ
る方法であって、該実質的に平行な光が実質的に消散さ
れるまで該平行な光が複数回鏡面反射されるように、１
０度以内の平行度に２つの平面を整列させることから成
る方法が提供される。

実験の第１シリーズ ５ＴＩＲの原理を具体化する装置を、Ｍｅｌｌｅｓ−Ｇ
ｒｉｏｔから入手した、等辺フリント・ガラス・プリズ
ム、モデル　０１−ＰＥＳ−００７を使用して構成した
。プリズムを、一方の側を水平に保持して支持体に取り
付けた。商品名ＩＭＭＵＬＯＮＴＷＯ（スチレン）とし
てダイナチック社から市販されているマイクロタイナー
ウェルの形態の抗体被覆キュベツトを、標準的な顕微鏡
部により水平なプリズム表面に光学的に結合した。５ミ
リワツトのヘリウム・ネオン・レーザー（ヒユーズ社３
２２５−Ｈ−ＰＣ）を、臨界角を角度６°超えてキュベ
ツトの底面の一部分を照明するために使用した。レーザ
ー光ビームを集束させる補助のために、随意的に円筒形
レンズを使用することができる。

最初に、プリズムに光学的に取り付けられた非被覆キュ
ベツトを、約３０〜５０ｎｍの粒子サイズと血清を生成
するコロイド状の金ゾルの混合物を含む散乱水性媒体で
満たすことにより臨界角を決定した。コロイド状の金ゾ
ルは、ｒｓｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｙＪ　　Ｖｏｌ　ＩＩ　、　９〜３１（１９
８１）　、５ｅａｒ　Ｉｎｃ、、　ＡＭＦ　、　Ｏ’Ｈ
ａｒｅ、　　シカゴにおいて報告された方法に従って作
られた。キュベツトの内側で見ることができるレーザー
・ビームの経路が光学的に消失し、臨界角にて生ずると
して既知の内部反射現象である、入射光の実質的に全て
がキュベツト−液体界面において反射されたことを示す
まで、プリズムを入射光の軸を横断する軸に沿って回転
した。光学的に取り付けられたキュベツトを有する表面
を通る垂直線とレーザー・ビームとの間のこの臨界角を
測定し、水平表面を与えるためにプリズムを再設置し、
そしてプリズムを通して表面を内部的に照明するために
、レーザーを臨界角プラス６度に等しい角度に調整した
。

スチレン液体界面の平面に平行な電界と整列した偏光を
有する偏光レーザーを使用した。これは好ましいが必ず
しも必要ではない。事実、平行にされたいかなる照明源
をも使用し得る。同様に、プリズムが都合良いが、照明
を水性固体界面へと方向付ける光結合装置を、内部全反
射がその界面によって達成され得るように使用すること
ができる。

光検出器（ハママツ　Ｎｏ、Ｇ１７４２フオトダイオー
ド）を、レーザーの方に向かう後方散乱された光を検出
するように、レーザーに物理的に近い位置に、臨界角よ
りも大きな角度であるが９０度よりも小さい角度で位置
付けた。この位置において、最小のレーザー光が、界面
において存在＝３５− する欠陥にも拘わらず、検定に先行して検出される。

こうして、臨界角よりも大きな角度の光検出器の配置は
、溶液を通って伝播する光、例えば迷光あるいは無関係
の光源によって誘導される二次の光散乱が検出器に到達
できないことを確実なものとするために重要である。関
連した利点として、これは、試料の色又は濁度、並びに
液体界面に存在する泡の影響を非常に減少させる。

光検出器からの電気信号は、高利得電流増幅器（Ｋｅｉ
ｔｈｌｅｙ　ＥｌｅｃｔｒｏｍｅＬｅｒ　６１０−　Ｃ
）に電気的に結合され、出力を、ストリップチャート記
録器に記録するか又はコンピュータ・データ取得システ
ム（ＨＰ　　９８３６コンピユータによるＨＰコントロ
ーラ３４９７Ａ）によってデジタル的に記録した。反応
率を、記録器チャートにおいてグラフ的に決定し、ある
いはフンピユータを使用して通常の方法で計算した。

実施例１−ｈＣＧサンドインチ検定 抗ｈｃｃ抗体被覆キュベツト（標準的な物理的＝３６ 吸着によって被覆）を油で被覆したプリズムに上Ｉこ位
置付け、レーザーがキュベツトの中心から内部に反射す
るようにした。３５μｍの検定用緩衝剤（１％ウシ血清
アルブミン、ＩＭＮａＣｌ及びマウス［ｇＧｌ−５ｍｇ
／ｍｌを含むｐＨ７゜４の０、ＯＩＭ燐酸緩衝食塩水）
をキュベツトに添加した。コロイド状の金（約４４ｎｍ
の大きさ）と結合した５０μｌの非ブロッキング抗ｈＣ
Ｇ抗体を次に添加し、モしてピペット吸引によって混合
した。２５μｌの血清試料又は血清ベース標準液（グリ
フオード）を次にキュベツトに添加し混合した。散乱信
号の強度を、ストリップチャート記録器及びデジタル・
データ取得システムによって記録した。反応率は、シス
テムが線形となるように最初の５分間平衡になることを
許容され、そしてそれから次の５分間動的に測定された
。未知の血清試料の反応率（例えば信号の勾配）を、ｈ
ＣＧ濃度を計算するために、標準液の反応率と比較した
。結果は次のきおりであった。

標準液　　　　　　　信号の勾配（任意の単位）Ｏｍｌ
Ｕ　　　　　　　　　１．００ １０ｍｌＵ　　　　　　　　　７．４３２５ｍ１Ｕ　　
　　　　　　１６．３３５０ｍｌＵ　　　　　　　　３
２．０３１００ｍｌＵ　　　　　　　６８．６７２００
ｍｒＵ　　　　　　１３０．９７実施例２−抗体のため
の検査（逆ｈＣＧサンドインチ検定） ｈＣＧ抗原をＩｍｍｕｌｏｎキュベツト上に被覆し、モ
して実施例１と同様に油で被覆したプリズム上に位置付
けた。ｈＣＧで被覆された５０μｍのコロイド状の金（
約４５ｎｍ）を、実施例１に記載したと同様の３５μｌ
の検定用緩衝剤と一緒にキュベツトに添加し混合した。

標準試料（ｐＨ８，３ＨＥＰＥＳ／ＴＲｌ５　０．２２
５Ｍ＋　０．５％ＢＳＡに希釈された）を含む２５μｌ
のマウスモノクロナール抗ｈＣＧを添加し混合した。平
衡のための５分間の遅延の後、反応率を実施例１と同様
に測定した。抗ｈＣＧ濃度が１ｍ１当たりｌＯμｇまで
増大するとき、光散乱の増加率が観察され、この濃度以
上における率の減少は、期待されたフック効果（例えば
、存在する抗体の全てを収容するためには不十分なラベ
ル付は及び不動にされた抗原）を与える。得られたデー
タは以下のとおりであった。

マウスＩｇＧ濃度（ｎ　ｇ）　　　信号勾配（任意の単
位） Ｏｎｇ　　　　　　　　　　８．０２ １０ｎｇ　　　　　　　　　１０．２７１００ｎｇ　　
　　　　　　　ｔ２．３５Ｉμｇ　　　　　　　　　７
５．８４ ＩＯμｇ　　　　　　　　　９１．３９１００μｇ　　
　　　　　　　３７．００実施例３−抗原被覆キュベッ
トとの競合以下の手順を使用して、サイロキシン（Ｔ、
）がＢＳＡと共有結合された。Ｂ５Ａｌ分子当たり約２
０のＴ、分子を有する。Ｔ４−ＢＳＡ複合体が、ＢＳＡ
のアミノ基によるＴ、ＭＣのマレイミド基へのｐ　Ｈ９
〜１０における求核付加を通して、Ｔ。

９− ＭＣ，Ｌ−サイロキシニル−４−（Ｎ−マレイミド−メ
チル）−シクロヘキサン−■−カーボネートとＢＳＡを
結合することから調製された。Ｔ。

ＭＣは、中性ｐＨにおけるアミド化によるし一サイロキ
シンにより、ＳＭＣＣ，サクシミミジル４−（Ｎ−マレ
イミド−メチル）−シクロヘキサン−１−カルボキシレ
ート（ピアス化学）から導出された。Ｔ、−ＢＳＡ共役
は、室温において１８時間ｐＨ７に調整されたＯ、０１
Ｍ燐酸緩衝剤中で１ｍｌ当たり０．１７ｍｇの複合体０
．１ｍｌを培養することにより、商用のストリップ・マ
イクロタイターウェルに吸収された。このウェルを、０
．２５Ｍ　　ＨＥＰＥＳ／ＴＲｌ５緩衝剤（ｐＨ８，３
で０．０５％ＮａＮｘ　、０．１５ＭＮａＣｌを含む）
で３回洗浄した。それからウェルを、０．２ｍｌのＨＥ
ＰＥＳ／ＴＲＩ　Ｓ緩衝剤プラス１％ＢＳＡにより、室
温において７２時間培養した。ウェルを、それから再び
ＨＥＰＥＳ／ＴＲＴＳ緩衝剤で３回洗浄し、そして使用
まで４°Ｃにて緩衝剤と共に保管した。

００ 一４０ｎの平均直径を有するコロイド状の金を、前述の
方法によってモノクロナール抗Ｔ、ＩｇＧで被覆した。

ストリップ・ウェル・キュベツトを、実施例１と同様に
プリズムに取り付け、そして０゜０２％ＮａＮ、と２％
ウシ・ガンマグロブリンを含むｐＨ７，４の６５μｍの
ＰＢＳをキュベツトに添加し、同一緩衝剤中の１０μｍ
のＴ４標準液を次に加えた。それから２５μｍの抗Ｔ１
抗体で被覆されたコロイド状の金をキュベツトに添加し
混合した。反応率を平衡期間の後測定した。予想された
とおり、Ｔ４濃度の増大は、次のとおり、後方散乱光信
号からの信号率の減少と相関していＩこ。

Ｔ４（μｇ／ｄ 信号の勾配 （任意の単位） ５Ｉ、１ ４１．９ ２５．３ ９．０８ ６．５１ １） ２４　　　　　　　　　　　　　　　２．９６実施例４
−抗原被覆コロイド状金との競合Ｉｍｍｕｌｏｎストリ
ップ・ウェル・キュベラトラ、１ｍｌ当たり５μｇの抗
ジゴキシン０．　１ｍ１とｐＨ７，４の０．　　】Ｍ　
　ＫＰＯ４で被覆し使用まで４°Ｃで保管した。それか
らウェルを、ｐＩイア、４の０．ＯＩＭ　　ＰＢＳで３
回洗浄した。

４０％ｍの平均直径を有するコロイド状の金粒子を、Ｔ
、Ｗ、スミス著の生化学９１１１〜３３７（１９７０）
の論文にて述べられた方法により、１ｍｌ当たりＩｍｇ
のジゴキシン−ＢＳＡ複合体（ＢＳＡＩ分子当たり約５
ジゴキシン）で被覆し、そしてそれから１対４に希釈し
た。３５μＩの緩衝剤（ｐＪ（７，６７’）、０．ＯＨ
Ｍ　　ＰＢＳ、ｌ。

ＯＭ　　ＮａＣＬＸ　１％ＢＳＡ）をキュベツトに添加
し、統いて２５μ２の血清試料又は血清ベース標準液と
５０μｌのジゴキシンで被覆したコロイド状の全懸濁液
を直ちに添加し混合した。反応率を次の５分間測定しそ
して結果を観察した。ジゴキシン濃度の増大は、下記の
ように反応率の減少を生じた。

ジゴキ／ン（ｎｇ／ｍｌ）　　信号の勾配（任意の単位
、２ラン） ０　　　　　　　　　　　３７２．２９６０．２５　　
　　　　　　１２７．　８６０．５０　　　　　　　　
　３０．　２９実施例５−内部化動的キヤリプレータ ウエルに添加された液体試薬の間と同様に検定の間にウ
ェル毎の変動があることが認識されている。これらの差
は、補正がなければ、エラーを含んだ結果につながる動
的応答における変動を生ずる。補正の好ましい一方法は
、内部化動的キャリブレータを使用することである。こ
れを行うために、低レベルの対照試料を、すべての検定
の開始においてウェルに添加し、そして同一ウェルへの
試料の添加の前に、反応率を短時間監視する。こうして
対照試料は各個々のウェルを較正するために使用するこ
とができ、例えば、ウェルの感度を測定し、そして試料
の読み取り値を補正するためにかかる情報を使用し、こ
れにより構造的又は試＝４３＝ 薬被榎の一様性ｌこおける差を除去することができる。

従って、均一な反応率の検定は、理想的には、最初に対
照試料を添加し、そして検出器出力のレベルを監視する
ことにより実行することができる。

関連した利点として、この手順は二重検定を行う必要性
を除去し、これによって時間と資源出費を節約する。そ
のような較正手順はまた、個々の試料の屈折率の強い関
数である粒子の光散乱効率における試料間の変動を除去
する。次の手順例は、関連する原理を示す。

成形されたポリカーボネート・キュベツトを抗ｈＣＧ抗
体で吸着被覆した。（実施例１からの）１５０μｍの検
定用緩衝剤、１００μＩの抗ｈｃＧで被覆されたコロイ
ド状の金（約４０ｎｍ直径）、及び７５μｍのギルフォ
ードストリップ血清ペースｌ０ｍ１Ｕ／ｍｌキャリブレ
ータを各キュベツトに添加し混合した。５分間の培養の
後、散乱光強度（勾配）の増大率が次の５分間測定され
た。

この較正勾配を記録した後、７５μｌのギル７オード血
清ベース標準試料を試料として添加し混合４ し、そして次の５分間散乱光の勾配を読み取る前に、５
分間培養した。各キュベントの正味の較正勾配を次式に
よって計算した。

正味の較正こう配−［標準試料の勾配／キャリブレータ
の勾配］−０，８８２に の場合、０．８８２６は、それぞれの較正勾配によって
割算された６つのゼロｈＣＧ標準試料の平均勾配であっ
た。

次の標準試料の６つの複製のＣＶ（変動係数）を正味の
較正勾配に基づいて計算し、そしてこれらの標準試料の
補正のなされていない勾配と比較しＩ；。データは次の
とおりであった。

標準液の　　　補正のされて　正味の較正いないのＣＶ
　　勾配のＣＶ 配のＣＶ １０．７９％ ２１．４２％ ５．８８％ ３０．８６％ １８．３１％ ３０．３％ １８．８６％ ３３．６３％ ｍｌＵ／ｍ＋ １０　ｍ１ｌＪ／ｍ１ ５０　ｍｌＵ／ｉ＋１ １００　ｍｌ［］／ｍ１ ２００　ｍｌＵ／ｍｌ すべての場合において、より良い精度と再現性が内部較
正法を使用して得られることが見られる。

実施例６−ラテックス粒子を使用する競合ｈｃｃ検定 Ｉｍｍｕｌｏｎストリップ・ウェルを上記の実施例１に
述べたと同様に被覆した。３５μｌの検定用緩衝剤を各
ウェルに添加した。それからストリップ血清（ギルフォ
ード）中に溶解された２５μＩのｈＣＧを添加し混合し
た。５分間の培養の後、５０μｍの［妊娠のためのオル
ソ・ベータｈＣＧスライド検査」のｈＣＧ被覆スチレン
・ラテックス（０，３７５ミクロン直径）　　（０ｒｔ
ｈ。

Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｃ、）を
添加し混合した。反応率は５分間平衡になることを許容
され、一方、散乱光信号の勾配を次の５分間計算した。

結果は次のとおりであった。

ＨＣＧ標準試料　信号勾配　　　　　平均値濃度　　　
　　（任意の単位） ２２３．８７５ｍ１Ｕ／ｍ１　　３．６＋、　３．７６
、６．０４　　４−４７２２．３８７　　　　　８．９
６．９．０２．９，２５　　９．０８２．２３８　　　
　１１８，１２２．１４４　　　１２８２２３　　　　
　＋、５８，１．６２，１８７　　　１６９２２．３　
　　　１４８，１５７，１９６　　　１６７２．２　　
　　１３８，１４２，１６１　　　１４７ボリカーポネ
ート・キュベツトを、ＲＨ因子検査のための抗Ｄ（抗Ｒ
ｈ。）と、ＡＢＯ血液血液型前検査めの抗Ａにより吸着
によって被覆した。０゜５ｍｌの人の全血を遠心分離し
、５ｍｌのｐ　Ｈ７。

４の燐酸緩衝食塩水（Ｐ　Ｂ　Ｓ）中で再懸濁し、遠心
分離し、そして２ｍｌのＰＢＳ中で再懸濁した。

３００μｌのこの試料懸濁液を被覆したキュベツトに添
加し混合した。２分間の培養の後、散乱光強度の勾配を
、次の８又は１８分間にわたって計算した。結果は次の
とおりであった。

７ 抗Ａ被覆キュベツトにおける勾配 赤血球表現型 試料血液型（ＲＨ型）　勾配　　　　（時間）Ａ−２６
７（８分） Ａ＋　　　　　　　　２４０　　　（１８分）Ｂ＋　　
　　　　　　−１８，６（８分）ｏ　　　　　　　　　
　１４．９（１８分）抗り被覆キュベツトにおける勾配 試料血液型（ＲＨ型）　勾配（時間） Ａ＋　　　　　　　　　５６．６　（１８分）Ｂ＋　　
　　　　　　１０．２　（１８分）０−Ｄ−（高圧Ｒ）
？）＊　　３２．３　（１８分）Ａ−４，３（１８分） ０−　　　　　　　　　４．５（１８分）木希な血液型
である 成る種の量の物理的操作が、本発明の精神又は範囲を実
質的に逸脱することなしに、このシステムに対して行わ
れることが、本技術分野における当業者によって容易に
認識されよう。例えば、キュベツト及びプリズム組立体
は、１つの一体化されたユニットとすることができ、こ
の場合キュベツトのマイクロタイターウェルは、キュベ
ツトの一部を形成するプラスチックプリズムと共に成形
される。同様に、臨界角を６度超える角度が最も好まし
いことが見出されたが、照明源と光検出器の光学的特性
により、臨界角を超える成る変動がより最適の場合もあ
り、そしてここで述べられた角度に等しいと考えられる
。更に、測定は、キュベツトの側面又は底面において行
うことができる。

更に、金、ラテックス及び赤血球のようなコロイド状粒
子を実施例に記載したが、粒子及び特定の大きさの範囲
は制限的であるとは考えられず、広範囲の可能性を単に
例示することが認識されよう。事実、粒子の大きさは、
一般に、液体媒体における光の波長を考慮して選択すべ
きであり（また媒体の屈折率の関数である）、粒子の屈
折率は、正味の効果が最適信号であり、システムの共鳴
が発生するとき最も都合良く得られるように、理想的に
は、水性媒体と固体の屈折率を考慮して選択すべきであ
る。これらの複雑な相互作用の理解における現在のレベ
ルからして、予測可能性は極めて困難であるが、実際の
最適化手順は比較的単純であり、そして本技術分野にお
ける当業者によって容易に実施されるであろう。

実験の第２シリーズ 第２図を参照すると、矩形の板ｌを、垂直軸２の回りで
水平平面において（図示されていないモーター、ベルト
及びプーリにより）一定速度で回転させる。

次の構成要素が回転する板に取り付けられそして板と一
緒に移動する。

２つの前面鏡５と６　（Ｍｅｌｌａｓ　Ｇｒｉｏｔ　０
２ＭＦＧＯＯＯ） 焦点距離１５０ｍｍのレンズ７（ＭｅｌｌｅｓＣ，ｒｉ
ｏｔ　　０ＩＬＰＸ２３７） １／４波長リタデーシヨン板１０　（ＭｅｌｌｅｓＧｒ
ｉｏｔ　　Ｏ２ＷＲＭＯｌ　３−６３２　、８）レーザ
ー・ビームを通過させるための間隙のあるノツチを有す
る放物面反射器（軸方向断面１３） ノツチのない第２の放物面反射器１４ アパーチヤー板１５　（０−２５ｍｍ厚で、回転軸の回
りの中央に２ｍｒｎの穴を有する）放物面反射器１３と
１４は、１０．２ｍｍの焦点距離を有する（Ａｅｒｏ　
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｓ　　４８４−
００１）。これらは、親パラボラの光学軸がほぼ一致し
て取り付けられた放物面反射器の軸を外れたセグメント
である。

回転する組立体の下方に偏光Ｈｅ−Ｎｅレーザー１８　
（５ｍＷ、　ＭｅｌｌｅｓＧｒｉｏｔ　　０５ＬＰＨ１
５１）がある。レーザー・ビームは、（１０と同一の）
第１の１／４波長リタデーシヨン板８を通過し、（５，
６と同一の）前面鏡４で反射され、そして（１０と同一
の）第２の１／４波長リタデシヨン板９を通過する。各
１／４波長板（８，９及び２０）は、調整のためにレー
ザー・ビームに対して垂直な平面内で回転し得るように
取り付けられ、そして正しく調整されたとき、所定の位
置に固定される。レーザー・ビームが板９から現れると
き、それは、回転する光学的組立体の回転軸２と一致す
る。

キュベツト表面１２において散乱から得られる光信号は
、入射光の偏光に感応する。入射光の偏光における信号
依存性は、蛍光、ラマン分光法、血漿凝塊検出、及び反
射率のような光学的測定の他の形態において観察された
。回転式の鏡が、連の目標又は試料を横切って平面偏光
ビームを走査するために使用されるならば、偏光の平面
は、光ビームが走査されるとき、光ビームの軸の回りで
回転する。こうして、回転する走査鏡の各位置は、異な
る偏光配列にて各目標を照明する。走査する前に、鏡に
入射する光を円偏光に変換し、そしてそれから再び方向
付けた後、円偏光を平面偏光に再変換することによって
、走査鏡の位置とは独立に維持することができることが
、驚くべきことに発見された。

キュベツト表面１２において散乱によって獲得される光
信号は入射光の偏光に鋭敏であるために、３つ１／４波
長板をこの実施態様にて使用した。

こうして、キュベツトの周囲についての−様な結果を確
実なものとするために、ビームは、すべての位置におい
て同一偏光条件になければならない。

これを達成するために、平面偏光ビームを生成するレー
ザー１８を使用した。このビームは、適切に方向付けら
れたｌ／４波長リタデーシヨン板８を通過させることに
より、円偏光が与えられる。

第２のリタデーション板９は、第１のリタデーション板
の特性における欠陥を補償するための微細な調整を許容
するために設けられている。回転部材上の第３の１／４
波長板１０は、キュベツト表面１２の平面に平行な電界
を有する平面偏光を生成するために使用される。リタデ
ーション板をこの実験において使用したが、光磁気装置
をまた、偏光において同一効果を獲得するために使用す
ることができる。

レンズ７は、レーザー・ビーム３を、レンズに入射する
直径０．８ｍｍから内部全反射表面１２における直径０
．２ｍｍまで集束させるために使用される。小さな直径
は、計器の精度を改良するために平均化される複数の読
み取りを容易にする。

４０個のキュベツトのための受け器を備えた板１９を、
回転する光装置組立体の上方に取り付ける。受け器は円
形に配置され、その中心は回転する光学系組立体の回転
軸である。キュベツトの１つを１１にて示す。

パッド＋０７と１０９は、受け器におけるキュベツトの
正確な位置付けを可能にする。（表面１１１と１１３は
、汚れ又は損傷から表面２１を保護する。）光学系組立
体が回転するとき、それは、レーザー・ビームと受光光
学系を各キュベツトに順番に提供する。各キュベツトに
おいて、組立体がキュベツトの光学面を通過して移動す
るとき、複数の読み取り値が得られる。

第３図を参照すると、レーザー・ビーム３は、面２１に
侵入し、透明なプラスチック材料を通って表面２２に移
動し、ここでビームは内部全反射を受け、そして表面２
４においてキュベツトを出る。しかしながら、ビームが
表面２４を出るとき、小さな割合のレーザー・エネルギ
ーが、空気とプラスチックの屈折率の不一致により反射
される。

５ この反射エネルギーは信号エネルギーに対して相当に大
きいために、それを検出器から反らすことが重要である
。このため、反射がキュベツトの表面１０１の方に行く
ように、表面２４は角度を付けられている。同様に、反
射が検出器から反らされ本質的には表面２４における第
２の点へと向けられるように、表面１０１は角度を付け
られている。表面２４と表面ｌｏｔの角度は、多数の反
射が表面２４、＋０３及び１０１によって規定された突
出部において発生するように設計されている。

具体的には、表面２４と１０１は、表面１０３に接近す
るとき、わずかに窄まっている。

各反射において、エネルギーの多くはプラスチックから
逃れ、その結果、反射ビームが表面１０３に到達すると
きまでに、事実止金てのエネルギーは消失し、そして無
視できる程度の量が検出器に戻る。こうして、表面２４
．１０３及びｌｏｔによって規定された突出部は、信号
の完全性を保護する光トラップを構成する。

この構成の光トラップは、驚くべきことに、信６ 号を生成した後、キュベツトから望ましくない照明を殆
ど完全に除去することが見出された。多数の形式の分光
法、例えば、比濁法、蛍光、ラマン分光法及び吸光度分
光法は光の照明ビームを使用する。これらの形式の分光
法における測定誤差は、照明ビームがキュベツトを出る
間に空気とキュベツトの界面から反射されるとき生じ、
そして更に、試料における信号を励起し、又は受光光学
系に直接的に侵入する。この設計の光トラップは、これ
らの誤差を除去することができる。この光トラップの設
計は多重回の反射に基づき、従って、広範囲の波長で機
能する。反射防止コーティングは同様の機能を行うこと
ができるが、この光トラップは広範囲の波長に対して機
能し、後成形処理を必要としないために安価であり、そ
して使い捨ての続く蛋白質被覆に干渉し得る被覆を含ま
ない。

マスク１０５は、表面１０１を出る光が検出器に到達す
ることを阻止する。分析物溶液はウェル２０に含まれて
いる。粒子がその上に沈殿しないように、表面２２は垂
直に保持されている。信号を生成する散乱は１２におい
て発生する。

レーザー・ビーム３は、表面に対して垂直よりも僅かに
小さい角度で入射面２１に導入され、その結果、いかな
るレーザー・ビームの表面反射も、受光光学系から反ら
される。ビームは入射表面において屈折させられ、その
結果、ビームは表面２２に垂直から臨界角よりも大きな
角度で表面２２に当たる。こうしてビームは完全に内部
に反射される。

内部全反射表面１２において生成した光信号を収集する
ために１３（第２図と第４図）において使用される（完
全放物面の）セクターは、臨界角よりも大きな角度にあ
るという必要条件によって決定され、そしてこれによっ
て光源に向かう後方散乱光のみが検出される。より小さ
な角度における放物面反射器１３の領域はマット状の黒
い感圧紙テープでマスクされている。こうして、内部全
反射臨界角２５から発する光から、第２図において２３
で示された表面１２に平行に発する光までの光のみが受
容される。

放物面は、散乱源１２が焦点にあるように位置付けられ
ている。放物面の焦点において発する光線はその軸に平
行に反射され、そのため信号である光２３〜２５（第３
図及び第４図）は、第２の放物面１４に向けてビーム１
７として伝達される。

（詳細には第４図を参照のこと） 放物面の軸Ｉこ平行な光線は、反射後、焦点に集束する
。第２の放物面１４は信号エネルギーを焦点に集中させ
、ここにアパーチャー板１５が取り付けられている。ア
パーチャー板は、受光光学系によって集束されない（散
乱源１２から発しない）迷光が光検出器１６（ハママッ
・コーポレーション　５１７２３−０４）に到達するこ
とを防止する。

点源に結像するための単一の高いＦ数のパラボラの使用
は望遠鏡において良く知られている。低いＦ数のパラボ
ラは、光を収集することに効果的であるが、シングルポ
イントよりも大きく点源の像を非常に歪めることもまた
公知である。驚くべきことに、同一焦点距離の２つのパ
ラボラが、互いに頂点を離して位置付けられ、開端部が
互いに面して位置付けられたとき、歪みを打ち消すこと
が発見された。この構成において、光の現実的な大きさ
の源も正確に結像される。この構成の有効な光収集能力
は、光散乱、蛍光、ラマン分光法、血漿凝塊検出及び他
の光学的測定並びに結像に適用可能である。これは反射
光学系であるために、広い範囲の波長で良好に作動する
。キュベツトの平面を通して光源を見るとき、像の歪み
が、キュベツトと空気の界面における屈折により発生す
る。

この歪みの一部分はパラボラを傾斜させることにより打
ち消される。頂点から焦点まで距離の１つがパラボラに
等しいように選ばれそしてパラボラと置き換えられた楕
円のセグメントは、キュベツトによって生じた歪みの実
質的に多くを打ち消し、コンピュータ分析によって決定
されたように像スポットを１／３にし且つ９倍の強度に
することが驚異的にも発見された。この形式の楕円鏡は
、置き換えられるパラボラを製造するために使用される
装置に類似する装置により、旋盤加工で容易に９ 製造される。こうして、キュベツトの近くの適切な形状
にて配置された楕円体反射器は、キュベツトの平坦表面
において光の屈折によって生じた歪みを補正する。

光学的エンコーダー（Ｓｕｍｔａｋ　Ｍｏｄｅｌ　　Ｌ
　ＨＦ　−０５０−２０００、図示せず）を回転する光
学組立体に取り付けた。このエンコーダーの出力を、Ｉ
ＢＭ　　ＰＣＡＴ及びデジタル・データ取得システムに
回転情報を与えるために使用した。レーザー／検出器光
学組立体ｌが各キュベツトの下方を通過するとき、デジ
タル・データ取得システム／コンピュータは、内部反射
表面１２が走査されるとき取られた、検出器１６の増幅
出力の約１００の信号読み取り値の平均をデジタル化し
そして記ｔｌた。こうして、各キュベツトから得られた
約１００の読み取り値の平均は、各回転（約２秒毎に１
回転）で毎に記憶された。読み取り値は、キュベツト・
ウェル又はキュベツト側壁の内径から生ずる誤差を避け
るために、キュベツトの中心から１／３までの所でのみ
取られた。コンピュータ０ はまた、別の検出器からのレーザー出力に比例する読み
取り値、低散乱領域（黒陽極酸化アルミニューム・キュ
ベツト保持器リング１９に当たるレーザー）、及び高散
乱領域（キュベツトの代わりに取り付けられたテフロン
・ブロック）の読み取り値を記憶した。これらの読み取
り値を、レーザー強度の変動及び検出器のドリフトを補
償するために使用した。コンピュータが１０分間キュベ
ツトを監視するとき、それは、各キュベツトの散乱信号
対時間データに対して５次の最小２乗近似方程式を生成
し、曲線から時間−０秒における信号を減算し、そして
各キュベツトの時間に対してこの方程式を積分した。そ
れからこの積分を分析物濃度と相関させた。

実施例１ 肝炎ウィルス表面抗原検査 第３図に示されたポリカーボネート・キュベツトを、室
温において一晩中、Ｏ，ＯＩＭ燐酸緩衝食塩水ｐｈ７．
４において、１ｍｌ溶液当たり１００マイクログラムの
抗体溶液２００マイクロリットルを培養し、続いてｐＨ
８，３の０．０５ＭＨｅｐｅｓ／Ｔｒｉｓ緩衝剤、３０
０マイクロリットルにより３回の吸引充填工程を行うこ
とにより、マウスモノクロナール抗肝炎表面抗原抗体で
被覆した。それからキュベツトを、室温において６０分
間、１％のウシ血清アルブミンを含むｐ　Ｈ８，３の０
．０５Ｍ　　Ｈｅｐｅｓ／Ｔｒｉｓ緩衝剤、３００マイ
クロリツトルでオーバーコートシ、３００マイクロリツ
トルのオーバーコート溶液で２度洗浄し、ｐＨ８，３の
０．０５Ｍ　　Ｈｅｐｅｓ／Ｔｒｉｓ緩衝剤中の３００
マイクロリツトルの３％トレハロースで室温において１
５分間培養し、吸引し、室温空気で乾燥し、そして相対
湿度２０％よりも低いデシケータで室温にて保管した。

それからキュベツトを、第２図に示した装置に類似する
装置に取り付けた。尚、この装置は、キュベツトが照明
される表面１２の回りに１８０度回転させられ、そして
レーザーが回転軸から離れるように伝播しながらキュベ
ツトに侵入し、第３図に示されたキュベツトの内側のパ
スに従うような［Ｈ３ 改良を施した。

負血清プールへ（メルク社製の）肝炎表面抗原の適切な
量を添加することにより調製した７２マイクロリツトル
の標準試料を、自動ピペッタ−によってキュベツトに分
配し、そして５分間３７°Ｃの閉鎖した器具内で培養し
た。それからピペッタ−で、５４マイクロリツトルの緩
衝剤（２，０Ｍ塩化カリウム、２％ウシ血清アルブミン
、１ｍｌ当たり５０マイクログラムの標準マウスＩｇＧ
。

及び、）Ｈ８，５のる０、０５Ｍナトリウム・バルビタ
ール緩衝剤に溶解された０　０５％ナトリウム・アジド
を含む）と、直径１１０５ｎの０．１％モノクロナール
抗肝炎表面抗原被覆の金コロイド状懸濁液、１８０マイ
クロリツトル（０，０５％ナトリウム・アジド、３００
ｍＭマニト−ル及び０．５％ウシ血清アルブミンを含む
、ｐ　Ｈ７。

０の］ＯｍＭ　　Ｈｅｐｅｓ緩衝剤）とを、キュベツト
において流体を混合するのに十分な割合で分配した。そ
れから各キュベツトによって散乱された光を次の１０分
間記録した。光散乱対時間データの５次の線形回帰曲線
フィツトの時間積分を、各キュベツトに対して報告した
。６つのゼロ標準試料の５つからの信号の平均（１つは
、他の５つの平均からの１４の標準偏差である）と、複
製した標準試料の平均が、次のデータから見られるよう
に、存在する肝炎表面抗原と比例して相関した。

肝炎表面抗原濃度　　　　　信号の平均０　　　　　　
　　　　　１．７３５８０．１ｎｇ／ｍｌ　　　　　２
．２３７６０．２ｎｇ／ｍｌ　　　　　２．９４２１０
．４ｎｇ／ｍｌ　　　　　３．９９２３５０．６ｎｇ／
ｍｌ　　　　　５．０４４２０．８ｎｇ／ｍｌ　　　　
　６．７２１８５１．０ｎｇ／ｍｌ　　　　　７．０１
８７１．５ｎｇ／ｍｌ　　　　　９．３１１７５２．０
ｎｇ／ｍｌ　　　　　ｌ　０．７３６５２．５ｎｇ／ｍ
ｌ　　　　　Ｈ４，０４４４５、Ｏｎｇ／ｍｌ　　　　
　２４．９２７９１０、Ｏｎｇ／ｍｌ　　　　　４７．
４５８５実施例２ 抗肝炎ウィルスコア抗原人体抗体テスト第３図に示すポ
リカーボネート・キュベツトを、１ｍｌ当たり５マイク
ログラムのコーティング溶液を使用した再結合肝炎コア
抗原によって、実施例１　（実験の第２セツト）と同様
に被覆した。それからキュベツトを乾燥し保管し、そし
て閉鎖され旦つ３７°Ｃの空気循環を装備した器具（第
２図）内に取り付けた。７２マイクロリツトルの適切な
試料又は対照試料を、自動ピペッタ−によって別個のキ
ュベツトに添加し、そして５分間培養し、その後、（ｐ
Ｈ７，４の燐酸緩衝食塩水に溶解された１％ウシ血清ア
ルブミンとＩＭ　　ＮａＣ］とを含む）５４マイクロリ
ットルの検定用緩衝剤と、直径１０５　ｎ　ｍのマウス
モノクロナールアンチヒユーマンＩｇＧ被覆のコロイド
状金懸濁液、０゜１％懸濁液の１８０マイクロリツトル
を、キュベツトの内容を混合するのに十分な速度で分配
した。

それからキュベツトによって散乱された光を次の１０分
間記録した。散乱光対時間データの５次の線形回帰曲線
フィツトの時間積分を、信号として各キュベツトに対し
て報告した。各血清試料の複製の信号の平均を、次のデ
ータに示すように、負の対照試料の平均よりも上の３標
準偏差のカットオフを使用する抗肝炎コア抗原の存在と
相関させｌこ　。

試料の形態　複製の数　平均　　　　検査結果質の対照
　　　４　　　０．９５２４　　　　Ｓ、Ｄ、＝０．５
１正の対照　　　４　　　６０．２０９９　　　　Ｓ、
Ｄ、＝６．５負の試料１　　２　　　２．１６７１ 正の試料１　　２　　１０．４８３　　　　　　＋正の
試料２　　２　　４１．０５８　　　　　　＋正の試料
３　　２　　３３．４９４　　　　　　＋正の試料４　
　２　　　２．６０４３　　　　　　＋正の試料５　　
２　　７４．２２３５　　　　　　＋実施例３ 血漿凝塊検出 実施例１及び第２図に示す装置に類似する装置を、血漿
試料の凝固時間（ＰＴ又はプロトロンビン時間）を決定
するために使用した。この装置は、走査するレーザー・
ビームの偏光を維持するために、上記のとおり、３つの
１／４波長リタデーシヨン板を使用し、そしてまた、定
量化のために凝固試料によって散乱された光を収集する
ための２つの放物面鏡を使用した。矩形キュベツト（Ｒ
ｏｃｈｅＣｏｂａｓ　　キュベツト・リングから分けら
れた単一キュベツト）を、第２図及び第３図に示された
成形キュベツトの代わりに装置に取り付けた。このキュ
ベツトの垂直表面に当たるレーザー光は、臨界角よりも
小さな角度でキュベツトの表面にて屈折され、そしてこ
うして、キュベツト内の試料を通って伝播され、照明と
は反対側で出る。実質的に照明に向かう方向へと試料中
の溶液の蛋白質によって散乱された光は、キュベツト１
３（第２図）に最も近い放物面鏡によって集められ、そ
して検出器１６（第２図）上に開Ｏ１５（第２図）を通
して第２のパラボラ１４（第２図）によって集中された
。キュベツトの各走査の平均読み取り値を、光学系が、
１２０秒の読み取り期間において、１゜１秒毎に１回転
するとき、先の実施例１及び２と７ 同様に報告した。血漿が凝塊したとき、形成されたフィ
ブリン・ストランドは、フィブリノーゲン・七ツマ−よ
りもずっと効果的に光を散乱し、そしてこのため、牧乱
光は凝塊形成の進行を追跡し、プロットの変曲点は凝固
時間であると考えられる。

すべての試薬、キュベツト、及び装置を３７°０に維持
した。検査は、２００マイクロリツトルのオルソ　プレ
イン　トロンボプラスチン（ｏ　Ｂ　Ｔ）、ロット＃０
ＢＴ９９６をキュベツトにピペットで添加し、統いて１
００マイクロリツトルの試料（オルソ　プラズマ　コア
ギュレーション　レベルＩ参照試料　ロット＃ＩＰＣ２
８４、又はレベル■参照試料　ロツ）＃３ＰＣ７４ｇの
いづれか）を添加した。キュベツトを急速に吸引しそし
て試料ピペットで分配することにより混合した。次に計
器の読み取りを開始した。第１Ｏ図には、１０秒の変曲
凝固時間点により、レベルＩの参照試料の凝固から得ら
れたデータを示す。第１１図には、２３秒の変曲凝固時
間点により、レベル■の参照試料の凝固から得られたデ
ータを示す。これらの８ 時間は、同一試薬によりオルソ　ダイアグナスティック
　コアギュラポ（Ｏｒｔｈｏ　Ｄｉａｇｎａｓｔｉｃｓ
　Ｋｏａｇｕｊａｂ）３２　　Ｓの凝集計器にて収集さ
れたデータと良く一致する。

実験の第３セツト 実施例１ この実施例において使用された装置をｗＩ５図及び第６
図に示した。検査は、試料が流動するチャンネルを備え
たアクリル・カートリッジ２６　（Ａｒｄｅｎ　Ｍｅｄ
ｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ製）で実施した。チャンネル
の表面を、標準的な受動吸着法によってポリクロナール
・ヤギ抗ジゴキシン抗体（Ａｔｌａｎｔｉｃ　Ａｎｔｉ
ｂ。

ｄｙ）で被覆した。Ｈｅ−Ｎｅレーザー２８からの光２
７で、表面に殆ど垂直な角度にて被覆表面２９の一部分
を照明した。この照明角度において、光は、試料におい
てエパネッセント波を生成するよりもむしろ水性試料内
を伝播した。被覆表面２９から散乱された光は、レンズ
３０によって収集され、そして光ファイバー３１に集束
され、光ファイバー３１は光を光電子増倍管３２（ＰＭ
Ｔ）に案内した。ＰＭＴの出力電圧はデジタル化され、
そしてコンピュータ３３によって記録された。検出シス
テム（レンズと７アイパー）は、注意深く位置付けられ
、そして表面の平面と臨界角との間の角度において、ア
クリル樹脂を通って伝播する被覆表面２９から散乱され
た光のみを収集するように方向付けられた。

コロイド状の金を、上記（直径約４０ｎｍ）のように調
製し、そしてジゴキシン／ウシＩｇＧで被覆した。全血
を多様な量のジゴキシンでスパイクした。スパイクされ
た全血とジゴキシン−コロイド状の金の等混合物を含む
試料をカートリッジにピペットで添加し、そして生じた
光散乱を時間にわたって監視した。

第７図には典型的な結果を示す。曲線Ａにおいて、試料
は、フリージゴキシンを含まず、そして光散乱信号は、
ジゴキシン−コロイド状の金が表面に結合するに従い、
示された７分間の間に連続的に増大した。曲線Ｂにおい
て、全血試料は、被覆表面におけるサイトに対するジゴ
キシン−コロイド状の金と競合する約４．５μｇ　／　
ｍ　＋のジゴキシンを含み、そしてその結果、散乱信号
は数分間の後レベルオフした。（比較のために同一レベ
ルにて開始するように、曲線をずらした。）この実施例
において、試料は被覆表面よりも下方にあった。試料が
被覆表面よりも上方にあるとき、赤血球の沈殿は大きな
疑似散乱信号を生じさせた。全血検定に対して、重力が
表面から離れるように赤血球を引っ張るか、又は少なく
とも、それらを表面の方に引き寄せないように、被覆表
面を方向付けることが好ましいことが見出された。

実施例２ この実施例で使用した装置を第８図に示す。検査を、実
施例１　（実験の第３セツト）と同様のアクリル・カー
トリッジ３４にて実施した。光源３１ ５は、赤色の発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ　、　５ｔａ
２１ｅｙＥＲ−３００，３００ミリカンデラ、ピーク波
長６６０ｎｍ、半値輻３０ｎｍ）であった。ＬＥＤから
の光を１０倍の顕微鏡対物レンズによって被覆表面３６
上に集束した。表面からの散乱を、アパーチャー３８に
おけるレンズ３７によって集束し、そして実施例１（実
験の第３セツト）において記載したのと同一光学的配置
条件にてＰＭＴ３９に集束させた。ＬＥＤ出力を１ＫＨ
ｚにて電子的に変調し、そしてＰＭＴ出力を、装置の信
号対雑音性能を改良するために、ロックイン増幅器４０
（ＰＡＲ１２８Ａ）によって同一周波数にて復調した。

この実施例において使用した試薬は、ヤギ抗マウス抗体
（Ｊａｎｓｓｅｎ　”ＡｕｒｏＰｒｏｂｅ”）で被覆し
た４０ｎｍのコロイド状の金であった。この試薬を、マ
ウスＩｇＧ又はウシ血清アルブミン（Ｂ　Ｓ　Ａ）で被
覆したカートリッジにピペットで添加した。

第９図には代表的な結果を示す。曲線Ｃは、ＧＡＭ−金
がＭｒｇＧで被覆されたカートリッジに２ 結合するとき、散乱信号における実質的な増大を示す。

曲線りは、カートリッジがＢＳＡで被覆されたとき殆ど
応答を示さないことを示す。

本発明の主な特徴及び態様は以下のとおりである。

ｌ、平面偏光源を走査する装置であって、該平面偏光を
円偏光に変換する第１の偏光手段と、 該第１の偏光手段から受け取った該円偏光を方向付ける
手段と、 光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換する第２の偏光
手段の向きにのみ依存するような、該方向付けられた円
偏光を平面偏光に再変換する第２の偏光手段、 とを具備する装置。

２、前記第１及び第２の偏光手段はｌ／４波長リタデー
シヨン板から成る上記１に記載の装置。

３、前記方向付ける手段は回転可能な鏡から成る上記１
に記載の装置。

４、前記第１及び第２の偏光手段はｌ／４波長リタデー
ション板から成り、そして前記方向付ける手段は回転可
能な鏡から成る上記ｌに記載の装置。

５、前記第２の１／４波長リタデーシヨン板は前記回転
可能な鏡と共に回転可能である上記４に記載の装置。

６、第１の放物面反射手段き、 軸が該第１の反射手段とほぼ一致し旦つほぼ対称である
第２の放物面反射手段、 とを具備する光を検出する装置。

７、前記放物面反射手段は、パラボラの軸をずらされた
セグメントである上記６に記載の装置。

８、第１の放物面反射手段と、 軸が該第１の放物面反射手段にほぼ一致し旦つほぼ対称
であり、そして頂点から最も近い焦点までの距離が該第
１の放物面反射手段の頂点から焦点までの距離に実質的
に等しい、第２の楕円体反射手段、 とを具備する光を検出する装置。

９、実質的に平行な光が、周囲よりも大きな屈折率を有
する材料を離れるとき発生ずる光の鏡面反射を消散させ
るための光トラップであって、該実質的に平行な光が該
材料から実質的に消散されるまで該平行な光が多重回鏡
面反射されるように、互いに対して整列された該材料の
２つの平面を具備する光トラップ。

１０、前記平面の表面は、１０度以内の平行度に整列さ
れている上記９に記載の光トラップ。

１１、前記平面の表面は、３度以内の平行度に整列され
ている上記１０に記載の光トラップ。

１２、前記第１及び第２の偏光手段は、光磁気手段から
成る上記ｌに記載の装置。

１３、平面偏光を円偏光に変換し、 該円偏光を方向付け、 光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換する手段の向き
にのみ依存するように、該方向付けられた円偏光を平面
偏光に再変換する、 ことから成る平面偏光源を走査する方法。

１４、前記偏光を変換及び再変換する段階は、眩光を１
／４波長リタデーシヨン板を通して伝達５ することにより行われる上記１３に記載の方法。

１５、前記円偏光を方向付ける段階は、回転可能な鏡を
回転させることにより行われる上記１３に記載の方法。

１６、偏光を方向付ける段階及び再変換する段階は、ｌ
／４波長リタデーシヨン板と回転可能な鏡とを同時に回
転させることにより行われる上記１３に記載の方法。

１７、第１の放物面反射手段から、軸が該第１の反射手
段とほぼ一致し旦つほぼ対称である第２の放物面反射手
段へと光を反射させることがら成る光を検出する方法。

１８、第１の楕円体反射手段から第２の放物面反射手段
へと光を反射させることから成る光を検出する方法。

１９゜実質的に平行な光が周囲よりも大きな屈折率を有
する材料を離れるとき発生する鏡面反射を消散する方法
であって、 実質的に平行な光が実質的に消散されるまで該平行な光
が多重回鏡面反射されるように、１０６ 度以内の平行度に２つの平面の表面を整列させることか
ら成る方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は、屈折率ｎ２よりも小さな屈折率ｎ１を有する
流体５４と接触状態にある流体接触面５２を有する屈折
率ｎ２の光透明部材５３を示す図。 流体接触面５２の平面に垂直な線５０から測定された内
部全反射臨界角５５は、表面５２において内部全反射を
与えるために必要とされる照明の最小角度である。この
角度は、式 ％式％） で規定される。臨界角θ。は、高屈折率媒体において規
定され、そして０度〜９０度の範凹である。 内部全反射臨界角５５において流体接触面における点５
８から伝播する光は、５７で示された経路に従う。試料
流体接触面の平面５１と流体接触面の内部全反射臨界角
５５との間の流体接触面に８ける点５８から光学的に透
明な部材５３を通って伝播するすべての光は、５６で示
された範囲内を伝播する。 第２図は、キュベツト、及び照明し且つ読み取るために
使用される回転式光機構の単純化された正面図である。 第３図はキュベツトの断面図である。 第４図は、キュベツト、及び受光光学系の第１の構成要
素である放物面反射器の斜視図である。 第５図は、臨界角を超えるレーザー照明を備えた装置の
図である。 第６図は、照明が臨界角を超えるとき使用される照明及
び検出光路を示す図である。 第７図は、第５図の装置で得られたデータを示す図であ
る。 第８図は、臨界角を超える発光ダイオード照明を備えた
装置を示す図である。 第９図は、第８図の装置で得られたデータを示す図であ
る。 第１０図は、第２因の装置で得られたデータを示す図で
ある。 第１１図は、第２図の装置で得られたデータを示す図で
ある。 ９− 図中、　　１・・・矩形の板、２・・垂直軸、５．６・
・前面鏡、７・・・レンズ、８，９．１０・・・１／４
波長リタデーシヨン板、１１・・キュベツト、１２・・
内部全反射表面、１３．１４・・・放物面反射器、１６
・・・光検出器、１７・・・ビーム、１８．２８・・・
レーザ■９・・・板、２０・・・ウェル、２１・・・入
射面、２２．２４，１０１．１０３・・・表面、２５・
・・内部全反射臨界角、２６．３４・・・アルリル・カ
ートリッジ、２９．３６・・・被覆表面、３０・・・レ
ンズ、３２３９・・・光電子倍増管、３５・・・光源、
である。 ８０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平面偏光源を走査する装置であつて、 該平面偏光を円偏光に変換する第１の偏光手段と、 該第１の偏光手段から受け取つた該円偏光を方向付ける
   手段と、 光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換する第２の偏光
   手段の向きにのみ依存するような、該方向付けられた円
   偏光を平面偏光に再変換する第２の偏光手段、 とを具備する装置。 ２、第１の放物面反射手段と、 軸が該第１の反射手段とほぼ一致し旦つほぼ対称である
   第２の放物面反射手段、 とを具備する光を検出する装置。 ３、第１の放物面反射手段と、 軸が該第１の放物面反射手段にほぼ一致し旦つほぼ対称
   であり、そして頂点から最も近い焦点までの距離が該第
   １の放物面反射手段の頂点から焦点までの距離に実質的
   に等しい、第２の楕円体反射手段、 とを具備する光を検出する装置。 ４、実質的に平行な光が、周囲よりも大きな屈折率を有
   する材料を離れるとき発生する光の鏡面反射を消散させ
   るための光トラップであつて、該実質的に平行な光が該
   材料から実質的に消散されるまで該平行な光が多重回鏡
   面反射されるように、互いに対して整列された該材料の
   ２つの平面を具備する光トラップ。 ５、平面偏光を円偏光に変換し、 該円偏光を方向付け、 光の偏光面が円偏光を平面偏光に再変換する手段の向き
   にのみ依存するように、該方向付けられた円偏光を平面
   偏光に再変換する、 ことから成る平面偏光源を走査する方法。 ６、第１の放物面反射手段から、軸が該第１の反射手段
   とほぼ一致し旦つほぼ対称である第２の放物面反射手段
   へと光を反射させることから成る光を検出する方法。 ７、第１の楕円体反射手段から第２の放物面反射手段へ
   と光を反射させることから成る光を検出する方法。 ８、実質的に平行な光が周囲よりも大きな屈折率を有す
   る材料を離れるとき発生する鏡面反射を消散する方法で
   あつて、 実質的に平行な光が実質的に消散されるまで該平行な光
   が多重回鏡面反射されるように、１０度以内の平行度に
   ２つの平面の表面を整列させることから成る方法。