JPH03214049A - 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】 発明の目的； （産業上の利用分野） ト発明は、血液、血清等の検体溶液中の測定のス、１象
となる抗原又は抗体と特異的に結合する抗体又は抗原を
固定化した固定化膜で被覆された電極か装着され、免疫
測定を行１１うのに必要な各１８／＆類を通液し得る構
造となっている免疫センサー・セル部を利用し、測定の
精度、感度に優れると共にＩ・ｒ作も筒便なサントイッ
チニ段免疫測定の方法及び装置に関する。

（従来の技術） 免疫測定は、ホルモン、ウィルス。酵素や１ｌｉｉ瘍マ
ーカーとしての蛋白質、薬物、毒物などの体中の濃度か
ら微量で構造が類似しているため区別かつき難い物質の
高感度且つ選択的な定見法として、診断、血中濃度モニ
タ、環境検査や農産物。

水産物の検査などに有効に用いられるに至っている。

免疫測定の方法としては従来より多くの方法が開発され
ているが、酵素で標識された抗体や抗原を用いるＥｌ＾
　（エンザイム　イムノ　アッセイ）法は感度が高く、
信頼性も高いことから最近多く用いられるに至りている
。しかし、このＥ１＾法は般に測定時間が１〜２時間と
長く、又操作が緊雑なことから自動化装置ｄが各＃：ｎ
開発されるに至ったが、効率化の点や検出デバーＣスと
して高価な分光光度計、蛍光光度５１を用いることから
、大型の多検体処理装置として開発されているのが実情
である。これに対し、抗体などを固定化した１漠で被覆
した電極（免疫センサー）を検出デバイスとすると、短
時間に高感度な測定ができるばかりでなく、検出デバイ
スが小さく往つ安価であるため、小型の測定装置の開発
が可能になる二。

本発明者らは、先に特開昭６：ｌ−１１７２５３号にお
いて、抗体を包括固定化したフィブロイン膜を酸素″ｌ
ｉに装着したＥｌＡ用の免疫センサーを提案している。

かかる免疫センサーを使用すれば、一検体測定後に結合
した抗原又は抗体を解１１１１させ、固定化抗体又は抗
原膜を再生使用することが可能であるため、固定化膜を
交換することなく数千回の繰り返し測定ができ、操作的
にも迅速、簡便な免疫測定装置を構成することができる
。

（発明が解決しようとする課題） しかし、例えば特開昭６３−１１７２５３号に開示され
ているような免疫センサーを用いて実際に測定装置を構
成する場合、その感度、精度や繰り返し測定における安
定性などの測定性能は、装置の構成の仕方によって大き
く影響されるばかりでなく、測定操作上においても検体
溶液を一定量採取し、酵素標識抗体又は酵素標識抗原試
薬溶液と一定比率で混合したり、或いは一定比率で定量
的に希釈した後に免疫センサー・セル部に注入しなけれ
ばならず、準備上の繁雑さの而で問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、本発明の目的は、繰り返し使用可能な免疫センサー
を検出デバイスとして用いると共に、操作上著しく簡便
にしかも迅速、高精度、高感度な測定を行なうための二
段免疫測定の方法と、これを実現するための免疫測定装
置を提供することにある。

発明の構成； （課題を解決するだめの手段） 本発明は、検体溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体
と特異的に結合する抗体又は抗原を固定化した固定化膜
で被覆された電極が装着され、免疫測定に必要な各溶液
類を通液し得る構造の免疫センサー・セル部を用いた免
疫測定方法に関するもので、本発明の上記目的は、検体
注入部より注入した前記検体溶液を希釈溶液と自動的に
一定比率で混合、希釈して後、又は混合、希釈するため
に前記免疫センサー・セル部に導入して一段目免疫反応
を行ない、標識抗体液又は標識抗原液を前記免疫センサ
ー・セル部に導入して二段目免疫反応を行ない、その後
に前記免疫センサー・セル部に酵素反応基質溶液を導入
したとぎの生成物又は基質の変化量を検出して前記検体
溶液中の抗原又は抗体を測定することによって達成され
る。また、免疫測定装置は、検体溶液中の測定の対象と
なる抗原又は抗体と特異的に結合する抗体又は抗原を固
定化した固定化膜で被覆された電極が装着され、各溶液
類に対しての流入口及び排出口を有する免１αセンサー
・セル部と、反復的に免疫測定を行なう１＝めに必要な
酵素標識抗体又は酵素標識抗原試薬溶液、　Ｎｉ素反応
基質溶液、解頗液、洗浄液及び希釈溶液を定められた順
序に前記免疫センサー・セル部に導入するための溶液導
入手段と、０１ｆ記検体溶液を注入するための検体注入
部と、前記各溶液の前記免疫センサー・セル部への導入
を制御すると共に、前記免疫センサー・セル部に発生さ
れる生成物量の増大又は基質■の減少に基づいて前記検
体溶液中の抗原又は抗体を測定する制御し１１算手段と
を有する免疫測定装置であって、前記検体注入部が注入
された前記検体溶液を一定量保持し得る流路部を有し、
流路切換操作により検体溶液を保持した前記流路部が前
記免疫センサー・セル部に流路として連結され、前記希
釈溶液を通液する流路と各種溶液を前記免疫センサー・
セル部に導入する主流路とが連接する位置に設けられた
第１渣路切換装置が、通気用流路と前記主流路とが連接
する位置に設けられた第２流路切換装置と前記検体注入
部との間に配設されることによって、木発明の上記目的
は達成される。

（作用） 本発明の方法によれは、予め検体溶液を定量したり、一
定比率で定量的に希釈、混合するという前処理は必要で
なく、検体溶液を装置に／１人するだけの著しく筒便な
操作で測定を自動的に行なうことかできる。木発明では
４、Ｉに高Ｉｎ瓜検体溶液に対応てぎるように、１人し
た検体溶液を希釈溶液と自動的に一定比率で混合、希釈
した後に免疫センサー・セル部に導入し、−段目免疫反
応を行なう。次いで酵素標識抗体又は酵素標識抗原試薬
溶液を免疫センサー・セル部に導入し、二段目免疫反応
を行なうようにしている。

本発明の免疫測定方法及び装置による測定操作の手順を
、ある特定の抗原を、これにヌ４する抗体を固定化した
固定化膜を装着した免疫センサーを用いてサンドイツチ
法で測定する場合により、第１図〜第５図を参照して以
下に説明する。

第１図は本発明装置の概略構造を示しており、免疫セン
サー・セル部１００は導管によって検体注入部１０Ｂよ
り検体溶？ｌｉ　（血液、血（＾）及び希釈溶液を導入
するようになっており、容器１０１〜１０３にはそれぞ
れ洗浄液１０１八、解１１１１Ｈ夜１０２＾、酸素反応
基１′〔溶液１０３Ａが収容されている。洗浄液１０１
＾はバルブ（流路切換弁）１０５及び１０６を介して、
解離液１０２Ａはバルブ１０５及び１０［ｉを介して、
酵素反応基質重１＆１０３Ａはバルブ＋０６を介してそ
れぞれポンプ（送液装置）１０４によって、検体注入部
１０８を経て免疫センサー・セル部１００に導入される
ようになっており、その中途部にはバルブ１０７．１１
１及び１１４が配設されている。バルブ！０７にはエア
ポンプ１０９が接続されており、検体注入部１０８及び
免疫センサー・セル部１００をエア通気できるようにな
っている。また、バルブ１１１にはポンプ１１２か接続
されており、容器１１３に収容されている標識抗体試薬
溶液１１３＾を検体注入部１０８を経て免疫センサー・
セル部１００に導入するようになっている。さらに、バ
ルブ１１４にはポンプ１１６が接続されており、容器１
１５に収容されている希釈ｆ５液１１５＾を検体注入部
１０８に導入するようになっている。免疫センサー・セ
ル部１００で生成された物質量の増大又は基ｔｉ量の減
少に応じた電気信号を演算部１４０に人力して、検体溶
液中の抗原又は抗体逍を演算して表示又は記ｊＪするよ
うになっている。第２図はその動作例を示しており、第
３図は免疫センサー・セル部■０の内部におりる抗体。

抗原及び酵素標識抗体の状態を段階的に示している。

このような構成において、先ず免疫センサー・セル部１
００に免疫センサーを装着する。免疫センサーには、Ｔ
、３図の（＾）の如く酸素透ｉａ膜＋２１の外側に抗体
固定化膜１２２を被膜した酸素電極１２０が好適に用い
られる（ステップＳｌ）。そして、ポンプ１０４を作動
させて容器１０１から洗浄液１０１八を約１分間導入し
くステップＳ２）、エアポンプ１０９でエア通気を約２
０秒間９ｊない（ステップＳ３）、第３図の（駒の如き
待機状態となる。

そして、第３図の（Ｉｔ）のように抗原を含む検体溶液
を検体注入部１０８より装置に７１人すると（ステップ
ｓｈｏ　）　、　？ｉ人された検体溶液は装置内で自動
的に希釈溶液１１５八と一定比率で混合され（ステップ
５１１）、ポンプ１０４によって免疫センサー・セル部
１０８に導入される。この混合方法としては、検体溶液
のみを一定に１計量して注入して後、希釈ｔａ液を定量
ポンプにより一定量送液して混合する方法や、−数的に
希釈装置（ダイリュータ−）として用いられている混合
方法によれば良い。例えば検体注入部１０８が注入され
た検体溶液を一定量保持し得る流路部１０８＾を有し、
流路切換操作によりポンプ１０４を一定時間作動させ、
この時間の間に検体注入部１０８の流路部１０８＾に保
持された一定量の検体溶液を免疫センサー・セル部１０
０に導入すると共に、続いて一定量の希釈溶液１１５＾
をポンプ１１６で導入し、これら各溶液の導入プロセス
を免疫センサー・セル部１００の攪拌動作の下に行なう
ことにより、検体溶液を免疫センサー・セル部１００内
において一定比率で希釈することができ、この方法によ
れば、検体溶液金がある程度以上であれば特に定量する
必要もなく、装ｆｉｆｌ構成上も簡単な構造で済むため
極めて好ましいものである。この場合、希釈溶液＋１５
八に対しては、酵素標識抗体溶液ｌ１３＾、解離液！０
２＾、酵素反応基質溶液１０：ｌ八、洗浄液１０１＾を
送液するための１つ又は複数のポンプ１０４，１１２と
は異なる専用のポンプ（送液装置）ＩＩ６を設けること
が精度面かＣ：）好ましい。即ち、このような測定方法
の場合、検体溶液又はイｌ釈溶液１１５Ａの導入に先立
ち、免疫センサー・セル部１００及びその周辺の導管や
検体？、ｌＥ入部＋０８にエアポンプ１０９でエア通気
を行ない。

滞留した不要な溶液を除去しておくことが精度。

１ＸｖＩ性の而から好ましい。そして、希釈溶液専用の
ポンプ１ｌｌｉを用いれば、希釈溶液＋１５＾を通液す
る流路が各種溶液を免疫センサー・セル部１００に導入
する主流路に連がる所に設けられたバルブ１１４を、通
気用流路が主流路に連がる所に設けられた１０７と検体
１１人部１０８の中間に位置するような装置構成とし得
るため、検体溶液と希釈溶液１１５八とが免疫センサー
・セル部１００内において残留溶液の混合を受けること
なく、正しく一定比甲て混合するような装置系とするこ
とができる。

上記目的のための専用のポンプとしてはシリンジポンプ
が９７ｉｌ！ｉに用いられるが、希釈溶液を外部からシ
リンジ内に導液するための弁構造の流入口を持つシリン
ジポンプを使用すれば、シリンジ内に連続的に希釈溶液
を供給することが可能となる。希釈溶液として洗浄液を
用いる場合には、外部からシリンジ内に導液するための
導管を洗浄液の容器に、主流路とは別ラインとして接続
すれは、簡便なシステムを構成することができる。

上述のように希釈された検体溶液をポンプ１０４で免疫
センサー・セル部１００に送液し、第３図の（Ｃ）のよ
うに一定時間（例えば１〜２分）抗原−β１相抗体の免
疫反応（−段目免疫反応）を行なって第３図ＣＤ）とし
た後（ステップ５１２）、洗浄液１０１八を約１分間通
液して、固相抗体に結合しなかった抗原をセル室より洗
浄、除去する（ステップ５１３　）。その後、エアポン
プｌθ９でエア通気を約２０秒間行なうと第３図（Ｅ）
の状態となる（ステップ５１．１）。次いでポンプ１１
２で酵素標識抗体溶？＆１１：＋八を第３図（Ｆ）の如
く通液しくステップ５２０）、一定％間（例えば１〜２
分）固相に結合した抗原と標識抗体との免疫反応（二段
目免疫反応；第３図（Ｇ）参照）を行ない（ステップ５
２１）、その後に再度洗浄液１０１＾を約１分間通液し
くステップＳ２２　）　、金利の酵素標識抗体を洗浄、
除去し、約２０秒エア通気すると第３図（１１）の状態
となる（ステップ５２３）。ここで、標識用酵素として
はカタラーゼが好適である。

次いで、バルブ１０Ｇを切換えて酵素反応基質溶液（過
酸化水素水）１０３＾を約２０秒通液し、第３図（＋）
の状態とする（ステップ５２４）。この酵素反応基Ｗｆ
ｆｌ液１０３Ａを導入する直前にも検体溶液の導入前と
間柱の通気処理を行ない（ステップ５２３）、残留して
いる不要な溶液類を除去しておくことが精度の点から好
ましい。ここでは、基質溶液１０３＾として酵素カタラ
ーゼに対する基質として、過酸化水素水を用いている。

この酵素反応基質溶液１０３＾の導入ステップＳ２４の
後、抗原量に応じた生成物（酸素）を約１分間発生させ
ると共に（ステップ５２５）、発生電流を免疫センサー
・セル部１００より信号として得る（第３図（１）参照
）。なお、酸素の発生量の代りに、過酸化水素電極を用
いて基質溶液の成分（過酸化水素）の減少ｌを計測して
も良い。第４図は抗原濃度と出力との関係を示しており
、第５図のように基質溶液を導入してからの反応時間Δ
ｔとその出力ΔＶとの関係から、第４図の出力軸にΔＶ
を設定し、これに対応する抗原濃度を求めて出力する。

この場合、標準サンプルを用いて予め第４図の特性を求
めておくこと虹よって、各種検体溶液に対するキャリブ
レーションを行なうことかできる。

次に、結合した抗原を固定化抗体より解離させるための
溶液である解離液１０２＾をバルブ１０５を切換えて免
疫センサー・セル部１００に約２０秒通液しくステップ
５２６）、第３図の（Ｊ）の如く抗原を解離して固定化
抗体を再生する解離反応を約２分２０秒間行なって後（
ステップ５２７）、再び洗浄液１０１＾を約１分間通液
しくステップ５２８）、解離液１０２＾を十分にホ換、
洗浄し、エアポンプ１０９で約２０秒エア通気（ステッ
プ５２９）Ｌ−（次の１ｉｊｌｌ定に備える。なｊ３、
解離／＆１０２八としＣは通−：；−酸・１′１の緩衝
液を用いるが、標識酵素″Ｃあるカタラーゼやある種の
抗原は解１ｉ１１１液１０２Ａに、２イシて一苫しく不
安定であるため、酵素反応ステップ（ステップ５２５）
で測定信号を得る以前の階段て免疫センサー・セル部１
００に解ＮＨ＆１０２＾が混入すると正しい測定（ｉ（
ｉが？＋Ｊらねない ステップ５１２及び〜２１の丼免疫反応１１％間を更に
長くとることにより、高感度に測定てきる。また、解Ｉ
Ｉ！Ｉｆ反応スデップＳ２７において固相抗体と抗Ｉｒ
１ｉとの鯖合解頗が遅い場合には、解趙反応１１４間を
延長することにより完全な再生が１４能になる。

ところで、本発明の免疫センサー・セル部１００のセル
室の容積は微小であるため（例λは０．２躍ＩＬ）、セ
ル室と配管との間に隔壁を設けることはできるが、構造
的には繁雑となり有利でない而もある。そこで、隔壁を
設けない場合、特に免疫反応時にあっては実際の反応体
積としてセル室容積に加え、セル室付近の配管内容積も
ジ虜しなｔｊれはならない。接続配管からの異種溶液の
混入によるｆ＋Ｉｌめ効果や影宙を防ぎ、精度の高い測
定をＩｌｌ能にするためには、セル室に接続される流入
配管は１本たりであることが好ましい。従って、検体溶
Ｎ＆のばかにも４１１１定に用いる４種類の溶液は共通
流路を通液することになるが、解離液１０２への混入等
による酵、＋−カタラーゼや抗原の失活を肋ぎ正しい４
！１１定ｆ１１゛１を１！ノるためには、各種溶液の共
通流路には必ず洗浄液ｌ旧＾を通液し得る流路系を構成
できるように各溶液の容器を配置ずれは良い。また、流
路系及びセルを構成する）ｒＡ質は、酵素反応基質溶液
１０３への主成分である過酸化水素水を分解したり、又
逆に腐食を受けて反応系に影響を与えるものであっては
ならない。そうした材質としては、デフロン系、シリコ
ン系、アクリル系や塩化ヒニール系等の有機系高分子材
質の他、金属では５ＵＳ−３１６が好ましい。

本発明の免疫センサー・セル部１００は、セル室の溶７
夜を攪拌できる構造を有することが非常に好ましい。酵
素反応ステップ（ステップ５２５）は静止状態で行なう
ことが好ましいが、検体溶液とイ、釈溶液との免疫セン
サー・セル部＋００での混合及び免疫反応（ステップ５
１２，５２１）、洗浄（ステップＳＩ：１．Ｓ２２．５
２８）　、解Ｍ（ステップ５２７）の各ステップでは、
攪拌を行なうことにより反応を均一に進めると共に、洗
浄不足等に起因するバラツキを抑え、再現＋′１の高い
測定結果を得ることかできる。

また、免疫センサー・セル部１００及びこれに接続され
た導管部は恒温系中に設置されていることか好ましい。

なお、免疫センサー・セル部１００で検体溶液と標識抗
体試薬溶液１１３＾を混合する場合には、検体ｔ」入部
１０８は、検体溶液及び試薬混合溶液の濃度変化を避け
て高精度の測定結果を得るため、流路系において最も免
疫センサー・セル部１００に近い位置に配設することが
好ましい。

本発明では、抗体（又は抗原）固定化１１り１２２を数
千回に亘り繰り返して使用できることか４．Ｓ徴であり
、固定化ｊ摸１２２としては、物性的に酸素ｆｉ過性を
有し、抗体（又は抗原）を安定に同定化でき、免疫測定
に通用できるものであれは特に限定はないが、抗体（又
は抗原）を包括固定化した絹フィフロイン膜であること
か好ましい。また、本発明による一連の７７１１７定操
作は、ポンプと７！５路切換ブｒ（バルブ）等の操作、
セル室の攪拌の作動調節等にＪ：り進めることができる
が、ｉ’ｒ”ｒｔ便化と共に均な操作によって高粘度な
結果を得るためには、免疫反応から酵素反応により測定
（ｉ５号を得た後、解ＩＭ１反応を経て次回の測定（検
体汀人）が可能な待機状態（ステップＳ４）を準備する
までのプロセスを自動的に進める制御手段が必要である
。そのための検体注入部ｌＯ８として三方弁を用い、Ｙ
１人口からセル室への流路を形成した後に検体溶液を直
接セル室へ注入し、同時に自動操作プログラムを起動さ
せる方法も適用できる。また、検体は入部１０８として
注入された検体溶液を保持し得る流路部１０８＾を有し
、流路切換操作によりポンプ１０４を一定時間作動させ
、検体溶液及び希釈溶液を定比率で混合して免疫センサ
ー・セル部１００に導入すると同時に、一連の測定プロ
セスを自動的に進めるための起動信号を与える方式のも
のを通用することにより、−層簡便で確実な測定装置と
することかできる。

（実施例） １ノ下、本発明を図面に示す実施例に基ついて説り１す
る。

第６図は本発明の免疫センサー・セル部１０の構造例を
示しており、酸素電極１１には酸素透過膜１２及びフィ
ブロイン１１（シの抗体固定化膜１；１か被覆され、容
積約０．２ｍｊ２のセル”７＋４に取イ・ｊＣ−Ｊら打
ている。セル室１４の！一部には流入館’＋５が連接さ
れ、セル′Ｊ４ｉＩ４の底部には排出管１６が連接され
ると共に、Ｉ角面四部には磁気ＩＷ打器Ｉｌ＋の作動に
よって回転する磁気回転子１７が配設され−（いる。

第７図は装置の正面外観図であり、中央部には検体注入
部２０が設けられ、ノブ２２の回動によって流路切換を
行なうようになっており、右上部には表示部ｌが、左下
部には電源スィッチ２及び選択スイッチ３かそれぞれ配
設されている。装置内部は水平仕切板により上部、下部
に区切られ′Ｃおり、下部空間には電源部、制御部及び
演算部か設置されている。

第８図は、装置の水平仕切板上又はその上部に配置され
ている装置構成を上方から見た場合の図である。本例の
検体７１人部２０は溶液を一定量保持する保持用ループ
２１を有している。また、希釈溶液１１人用のポンプと
して、江人精度が非常に高くかつ試薬瓶３０から希釈溶
液として洗浄液を導入する弁構造を有するシリンジポン
プ４０を有している。配管３８は洗浄液用試薬瓶３０と
シリンジポンプ４０の接続用であり、通気用ポンプとし
てエアポンプ４１を有し、定量送液装置としてチューブ
ポンプ４２を有している。試薬瓶３１には解離液が、試
薬瓶３２には酵素反応基質溶液（過酸化水素）が、試薬
瓶３３には酵素標識抗体（抗原）溶液がそれぞれ収容さ
れ、各法は取込管３４〜３６を介して、試薬瓶３０内の
洗浄液は取込管３９を介してそれぞれ装置内に取込まれ
、流路管４８を介して検体注入部２０を経て、その後に
免疫センサー・セル部ＩＯに送液される。そして、流路
管４８の中途部には流路切換のための電磁弁４３〜４７
が設番プられており、ポンプ４０〜４２の作動及び電磁
弁４；）〜１１７の切換によって、各溶液及びｌ−１゛
人検体溶液は検体注入部２０からセル′亨目にゲる１本
の配管を通ってセル室１４に導入されるようになってい
る。また、法人時の余剰検体溶液及びセル室１４を経由
した廃液を入れるための廃液瓶：Ｉ７が設りられている
。又、上記のように各試薬瓶３０〜３：１を配置するこ
とにより、流路切換用の電磁弁４３からセル室１４に至
る共通流路に洗浄液を通液することができる。

図の汀にエアポンプ４１を電磁弁４６に接続することに
より、電磁弁４６から廃液瓶３７に達するまでの流路上
にある配管、検体注入部２０．セル室１４内に？ｍ留す
る各種溶液を、エア通気により除去することができるた
め、徴用検体溶液であっても滞留液による希釈を受ける
ことなく、高感度、高精度の測定が可能になる。検体注
入部２０は、流路系の中でチューブポンプ４２や電ｍ　
４Ｆ　４３〜４７に対し、最もセル室１４に近い位置と
なるように構成されており、検体注入部２０からセル室
１４に至る配管体積を微小なものにすることにより、精
度の高い測定を１す能にし−Ｃいる。また、装置の水平
仕切板上部は、恒温系となるよう加熱用ヒータ及びファ
ン４か設置されており、エアバス方式で温度調節を行／
ｌうようになつ°Ｃいる。

実際の測定に際しては、検体注入部２０より検体溶液の
１１人を行なう。注入された検体溶液は一旦保持用ルー
ブ２１に保持される。本例の検体注入部２０はノブ２２
の回動による流路切換操作により、ループ２１がデユー
プポンプ４２から注入部２０を経てセル室１４に至る主
流路に接続挿入される構造を有しでいるため、切換操作
と共にシリンジポンプ４０を駆動し、続く一連の測定操
作プログラムを起動するようにしておけば、ループ２１
に保持されている検体ｍＱ＆はセル室１４に導入され、
その後のステップは正しく時間管理されることになる。

本例では、これら一連の操作プログラムを進める制御手
段を有し、免疫測定の各ステップは正確、均一：に進め
られ、また酵素反応で測定された信号は、演工）部で処
理されて検体中濃度として表示されるようになっている
。演算部の検量線は、固定化膜１３を交換する１ｉｉに
標準検体をｒｌ！Ｉｔ　；’ｒｌすることにより軽小さ
れる必要があるが、選択スイッチ３は、こ“）した較１
１ニモートと測定モートな選択するためのスｒ・・ｌ−
１−である。更に、免疫センサーの抗体（又は抗原）固
定化膜１３は免役センサー・セル部１Ｏｈ）ら電極部を
脱着し、容易に交換、再装着することか可能である。こ
うした操作は、装置側面の５１′！５を開りることによ
り容＋ｈｊｌに行なうことができる。

第９図は装置内の構成例を示しており、ＣＩ’　Ｕ當で
成る制御部５０及び演算部５１をイｊし、温度センサ５
３のハ１測値はＡ／Ｄ変換器５４でディジタル値に変換
されで１ｊ制御部５０に人力され、ファン及びヒータ４
で温度制御するようにな−）−（いる。また、免疫セン
サー・セル部ｌＯで発生する酸素鼠に応した電気１５号
を出力する免疫センサー５５の５１’　ｄｌ’ｌ葡は、
Ａ／Ｄ変換器５６でデジタル値に変換されて演算部５１
に人力され、演算部５１はメ干り５２に記憶されている
データベースに基づいて抗原又は抗体のイク度を演算し
、制御部５０を介して表示部１に結果を表示したり、出
力部５７で記録しで出力するＪ：うにな−ンている。さ
らに、制御部５０には選択スｒソチ３の選択信号が人力
されており、制御部５０は電磁弁４３〜４（１，ポンプ
４０〜４２等を制御するように１２つＣいる。

次に、　７ｆＳｌｏ図（Ａ）　、　（ロ）及び第１１図
を参照して検体７１人部２０を説明すると、検体注入部
２０はオペレータかロータ２４を回動するためのノブ２
２を有しており、検体溶液を装置表面側より／１人する
ための注入口２３が設けられている。ロータ２４には４
人１’＋２３に連接されたＹ１人管２７が配設されてお
り、スデータ２５にはループ２１が接続されると共に、
スデータ２５及びロータ２６の対向面にはそれぞれシー
ル２６された６個ずつの弁口が設けられ、ロータ２４側
の弁口には第１０図（Ａ）で示すように弁口１及び６、
弁口２及び３を連結する連結管２４Ａ　、　２４１１が
設けられている。したがって、第１０図（八）の状態で
注入口２３から検体溶液を４人してループ２１に定量保
持した後、ノブ２２を回動することによって同図（［ｌ
）のように弁口ｌ−２、３−４が連結管２４Ａ２４１１
によって連結さねと同ｕＨに希釈溶液（洗ｔ≠液）を送
液するシリンジポンプ４０を一定時間作動させ、ループ
２１内の検体溶液を希釈溶液（洗浄？＆）と共にセル室
Ｈに送液することができる。

上述のような免疫測定装置の各部のタイムチャートは第
１２図のようになっており、制御部５０が自動的に制御
するようになっている。時点ＴのｌＩ人開始信号（同図
（八））が人力されることによって検体溶液を検体注入
部２０より７１人すると共に（同図（ロ））、シリンジ
ポンプ４０で洗浄液を送液する（同図（Ｄ））。そして
、標識抗体液、基質溶液、解Ｍ液の送りはそれぞれ第１
２図（Ｃ）　、　（Ｅ）　、　（Ｆ）のようなタイミン
グで行ない、エアポンプ４１による通気は同図ＣＧ）に
示すタイミングで行なう。また、磁気攪拌器１８及び磁
気回転子１７による攪拌は第１２図（１１）に示すタイ
ミングで行ない、酵素反応時には攪拌しないようになっ
ている。演算部５１による読取演算は、第１２図（１）
のように基質溶液送液中及びその後の時間Ｔ２〜Ｔ３の
間に行なう。

発明の構成 以上に述へた本発明の免疫測定方法及び装置は、晶濃度
の検体溶液に対して署しく簡便な操作で高感度−１つ高
精度の免疫測定を可能にするものである。又、測定に要
する時間も通常数分であり、迅速測定に対応できること
から、医療現場等でのイ］−用性は極めて高いものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定原理を説明するだめの図、第２図
はその動作例を示すフローチャート、第３図は免疫測定
の様子を示す図、第４図は抗原濃度と出力との関係を示
す図、第５図は免疫測定の時間と出力の関係を示す図、
第６図は本発明に用いる免疫センサー・セル部の一例を
示す構造図、第７図は免疫測定装置の正面図、第８図は
その内部構造図、第９図は回路系のブロック構成図、第
１０図（Ａ）　、　（Ｂ）は検体注入部の動作図、第１
１図は検体注入部の構造図、第１２図は本発明の動作例
を示す各部のタイミングチャートである。 １・・・表示部、４・・・ファン及びヒータ、１０，１
００・・・免ノαセンサー・セル部、１１，１２０・・
・酸素電極、１３１２２・・・抗体固定化膜、１４・・
・セル室、１７・・・磁気回転ｒ−１Ｉ　ｏ−ｂＨ気Ｉ
Ｗ　＄ｉ器、２０，１Ｏｆ１・・・検体汀入部、２１−
・・ループ、２２・・・ノフ、］Ｏ・・・試薬瓶（洗浄
／＆）、：＋＋・・・試史瓶（解ＩＢｌフル）、’＋２
・・・試薬瓶（基′〔１溶戚）。 １；ト・・シ（薬瓶（Ｊ：；−識抗体液又は標識抗原液
）、：１７・・・Ｅｆｔ　（ｔ’ｉ瓶、４０・・・シリ
ンジポンプ、　４１・・・エアボン７４２・・・ヂコー
フボンブ、４３〜４７・・・電磁弁、４８・・・流路！
１り・、５０・・・制御部、５１・・・７１１１算部、
５２・・・メモリ、５３・・・温度センサ、５５・・・
免疫センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検体溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体と特異
   的に結合する抗体又は抗原を固定化した固定化膜で被覆
   された電極が装着され、免疫測定に必要な各溶液類を通
   液し得る構造の免疫センサー・セル部を用いた免疫測定
   方法において、検体注入部より注入した前記検体溶液を
   希釈溶液と自動的に一定比率で混合、希釈して後、又は
   混合、希釈するために前記免疫センサー・セル部に導入
   して一段目免疫反応を行ない、標識抗体液又は標識抗原
   液を前記免疫センサー・セル部に導入して二段目免疫反
   応を行ない、その後に前記免疫センサー・セル部に酵素
   反応基質溶液を導入したときの生成物又は基質の変化量
   を検出して前記検体溶液中の抗原又は抗体を測定するよ
   うにしたことを特徴とする免疫測定方法。 ２、前記検体注入部が注入された前記検体溶液を一定量
   保持し得る流路部を有し、流路切換操作により送液装置
   を一定時間作動させ、この一定時間の間に前記検体注入
   部に保持された前記一定量の検体溶液を前記免疫センサ
   ー・セル部に導入すると共に一定量の希釈溶液を導入し
   、前記各溶液の導入プロセスを前記免疫セン サー・セル部の攪拌動作を伴って行なうことにより、前
   記検体溶液を前記免疫センサー・セル部内において一定
   比率で希釈するようにした請求項１に記載の免疫測定方
   法。 ３、前記免疫センサー・セル部に前記検体溶液及び／又
   は希釈溶液が導入される直前に、前記免疫センサー・セ
   ル部内に滞留している溶液を通気により除去するように
   した請求項１に記載の免疫測定方法。 ４、検体溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体と特異
   的に結合する抗体又は抗原を固定化した固定化膜で被覆
   された電極が装着され、各溶液類に対しての流入口及び
   排出口を有する免疫センサー・セル部と、反復的に免疫
   測定を行なうために必要な酵素標識抗体又は酵素標識抗
   原試薬溶液、酵素反応基質溶液、解離液、洗浄液及び希
   釈溶液を定められた順序に前記免疫センサー・セル部に
   導入するための溶液導入手段と、前記検体溶液を注入す
   るための検体注入部と、前記各溶液の前記免疫センサー
   ・セル部への導入を制御すると共に、前記免疫センサー
   ・セル部に発生される生成物量の増大又は基質量の減少
   に基づいて前記検体溶液中の抗原又は抗体を測定する制
   御演算手段とを有する免疫測定装置であって、前記検体
   注入部が注入された前記検体溶液を一定量保持し得る流
   路部を有し、流路切換操作により前記検体溶液を保持し
   た前記流路部が前記免疫センサー・セル部に流路として
   連結され、前記希釈溶液を通液する流路と各種溶液を前
   記免疫センサー・セル部に導入する主流路とが連接する
   位置に設けられた第１流路切換装置が、通気用流路と前
   記主流路とが連接する位置に設けられた第２流路切換装
   置と前記検体注入部との中間に配設されていることを特
   徴とする免疫測定装置。 ５、前記酵素標識抗体又は酵素標識抗原試薬溶液、酵素
   反応基質溶液、解離液、洗浄液を送液するための１つ又
   は複数の送液装置の他に、前記希釈溶液専用の送液装置
   を設けた請求項４に記載の免疫測定装置。 ６、前記希釈溶液専用の送液装置がシリンジポンプであ
   る請求項５に記載の免疫測定装置。 ７、前記シリンジポンプが、前記希釈溶液を外部から前
   記シリンジポンプ内に導入するための弁構造の流入口を
   持っている請求項６に記載の免疫測定装置。 ８、外部から前記シリンジポンプ内に導液するための導
   管が前記洗浄液の容器に接続され、前記希釈溶液として
   前記洗浄液が用いられるようになっている請求項７に記
   載の免疫測定装置。 ９、前記免疫センサー・セル部が、内部の溶液を攪拌で
   きる構造を有する請求項４に記載の免疫測定装置。 １０、前記固定化膜が、前記抗体又は抗原を包括固定化
   した絹フィブロイン膜である請求項４に記載の免疫測定
   装置。 １１、前記制御演算手段が、前記検体溶液注入後一連の
   免疫反応操作を自動的に進め、測定信号を出力すると共
   に、次回の測定が可能な状態を準備するための機能を有
   する請求項４に記載の免疫測定装置。 １２、前記検体注入部の流路切換操作によって、一連の
   測定プロセスを自動的に進めるための起動信号を出力す
   るようになっている請求項１１に記載の免疫測定装置。