JPH0477670A - 抗原抗体反応を用いた定量分析法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は血液、尿、或いは髄液中の免疫グロブリン。

特殊蛋白及びホルモン類をラテックス凝集反応を用いた
抗原抗体反応により定量化する方法に関するものである
。

（従来の技術） 現在、血液、尿等をラテックス凝集反応を用いた抗原抗
体反応による定量分析する装置は、マニュアル式で分析
能力の低いものか、又は自動式の大型で一度に大量の検
体を処理可能なものかに分かれている。そして。

マニュアル式の装置は、小型であるが、処理能力が１時
間に１０検体程度で、人手も多くかかつてしまうことと
なる。

一方、自動式の大型機は１時間に３００検体の検査が可
能であるが、機械が大型であるため、高価であるだけで
なく、移動しにくい。

（発明が解決しようとする点） 本発明のものは、上記の従来の装置の欠点を解決するも
ので、小型軽量の抗原抗体反応を用いた定量分析装置を
提供するものであり、しかもその装置は従来の大型機の
機能（例えば自動化）をも備えたものである。

つまり、本発明の装置は、小型軽量ではあるが、検量線
作成の自動化（標準液から希釈系列を作成し、さらに反
応セルへの分注、試薬の混入、攪拌から測定結果の算出
まで自動で行なう。）サンプル測定の自動化（サンプル
の希釈から反応セルへの分注試薬の混入、攪拌から測定
、測定結果の算定まで自動で行なう。）ができるもので
ある。さらにはサンプルとの接触部には、ディスポーザ
ブル機器を使用する為、サンプル間のコンタミネーショ
ンが無く、なお洗浄部を省略できる為、使用部品が減少
し、結果としてメンテナンスも減少させる事が出来る様
になっている。

（問題を解決する手段） １、本発明の方法は、まず検査する検体の標準液を用意
しておき、その標準液を濃度別に希釈液で希釈して、試
薬をいれた反応セルに標準液の濃度別に希釈された液を
注入して攪拌することにより、液中でラテックス凝集反
応をおこし、そのセルに基準光をあてて、希釈された標
準液と試薬によるラテックス凝集反応により上昇した濁
度による散乱光を測定することにより、濃度別の散乱光
強度が、検査する検体についての検量線（第５図参照）
としてプロットされることとなる。

つまり、この作業により、例えば血清の濃度別希釈液に
血清とラテックス凝集反応を起こす試薬を注入すること
になり、標準液中の血清と試薬がラテックス凝集反応を
起こし、血清の希釈液が濁り。

それに光をあてるとその散乱光が試薬を入れる前とは異
なって増加する。

それを血清の濃度別に表示して、血清の濃度と散乱光の
強度をグラフにて表わしたものが検量線（第５図）であ
る。検量線により、散乱光の強度と濃度が一対一で対応
することになっているので、検体液についても、標準液
と同様に指薬を入れて混合、攪拌することにより濁度が
上昇するので、これに基準光をあてて、その散乱光の強
度を測定することにより、検体の濃度が判明することと
なる。

２、そして上記の標準液の濃度別の希釈、反応セルへの
試薬の注入、希釈された標準液の反応セルへの注入、攪
拌、セル内の希釈された標準液の散乱光の測定、記録及
び検量線の作成、各操作は、本発明装置とともに設置さ
れているパーソナルコンピュータのプログラムによって
なされるものである。

つまり本発明の装置はパーソナルコンピュータの指令に
より、上記のような各々の操作をすべて自動的に行なう
ものである。

又、検査を行なう各検体液についても同様に、希釈液で
希釈して反応セル内に試薬を入れた後、上記希釈された
検体の液を注入して攪拌し、反応セルの濁度を光学的に
測定し、その散乱光の強度を検量線の散乱光の強度と比
較して、検体の濃度を求める場合の各々の操作は、標準
液同様すべて本発明の装置に併設されたパーソナルコン
ピュータの指令により行なわ九るものである。そしてこ
れらの処理は、使い捨てのセル、使い捨てのチップを使
用するので、他のサンプルによる汚染による精度誤差が
少なく、しかも維持管理が比較的容品である。

３、以上のように５標準液及び検体液を希釈してその希
釈された液に試薬を混合させて、ラテックス凝集反応を
起こさせる場合には、標準液、検体液。

希釈液、試薬等を吸引、吐畠することを繰り返す必要が
ある。

そして、これらの場合には、吸引、吐呂を行なった後は
、これらの液を入れた容器はそれらの液で汚れるため洗
浄する必要があった。しかし、そのような容器が洗浄装
置を有することになると装置全体が大型化してしまうこ
とになる。そこで本発明の装置のようなポータプルな小
型のラテックス凝集反応による定量分析装置においては
、容器の洗浄装置を用いることができないので、そのた
めに使用する液を吸引する容器を使い捨てのものとして
、しかも吸引するために細長い円錐状の樹脂でできたも
ので、先端を下向きにして先端に穴があいた容器（チッ
プ）をホルダーに取付けてホルダーの管にシリンジ（注
射器）を取付、このシリンジを動かすことにより、チッ
プの中に所定の液を吸引し、又はそれから他へ吐出する
ようにしている。

そのために、チップホルダーのチップを容易に取付られ
るようにしであるとともに、チップ内に液が入っている
状態でも、チップがホルダーから落下することはなく、
又チップを取りはずすときはチップ取りはずし板が取付
けられているので、チップホルダーを上方へ上げれば、
容易にチップがチップホルダーから取りはずされるよう
になっている。

又、液の中までチップが入った上で液を吸引する必要が
あるため、各々の液の液面を検知するためにチップの近
傍に超音波センサーを取付けている。

４、標準液や検体液を希釈するためには、希釈液を標準
液や検体液に注入する必要がある。

しかし、希釈液は希釈するための液であるから、これに
よって容器が汚れることは考えにくいし、又希釈液の使
用器も相当多量である。

そこで、希釈液の吸引、吐出はわざわざ小さい容器のチ
ップを用いることなくむしろ、希釈液ボトルから直接、
電磁弁へチューブで吸引し、　（シリンジに連通させて
おき、これにより吸引する）電磁弁の流路を変更させて
、チップホルダーを通じて吐出することにより多量の希
釈液を所定の容器内へ導くことができるようになってい
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の図である。

〈構造〉 第１図に示される本発明の装置は、次のものから構成さ
れている。

サンプルカップ１を入れるサンプルラック２には、サン
プルカップ１を入れる多数の穴がおいていて。

サンプルカップ１を並べて置くことができる。そして、
そのサンプルラック２の側方には、本発明に用いられる
標準液や検査すべき検体のサンプルを希釈する希釈液３
をいれた希釈液ボトル４が配置されている。

又、サンプルラックの他方側には、標準液、サンプル液
等を吸引するチップ５を並べておくチップラツク６が配
置されている。

チップラツク６には、チップ５をいれるための多数の穴
がおいていて、チップ５は、この穴にいれられて保存さ
れるようになっている。

又、チップラツク６の前方には、標準液や検体液と混合
してラテックス凝集反応を行なわせる試薬７が入ってい
る試薬ラック８が配置されている。

又、サンプルラック２とチップラツク６及び試薬ラック
８との間には、標準液、検査液の試薬による濁度の上昇
を測定するための光学測定部９が存する。

この光学測定部９は、基準光発光部１０と散乱光測定装
置１１から成っており、その間に（サンプルラック２と
チップラツク６の後方）反応セル１２があり、この反応
セル１２に試薬と標準液、検体液を注入混合して攪拌し
、ラテックス凝集反応を起こさせて、液中の濁度の上昇
を光学的に測定することとなる。

そして、サンプルラック２、チップラツク６、試薬ラッ
ク８の上部にチップホルダー１３が、これらの上方で、
前後、左右、上下に移動できるように配されている。そ
して、そのように移動できるようにするために、ｘ、ｙ
、ｚｈｍ方向にチップホルダー１３をスライドするため
の移動用アーム１４．１５．１６と移動用モーター１７
．１８．１９が設けられている。

そして、チップホルダー１３の上部には小型の超音波セ
ンサー２０が設けられており、これによって、標準液、
サンプル液、反応セル中の液の液面を検出して、適正に
これらの液をチップに吸引するようになっている。

又、希釈液ボトル４には、管２１が入っており、その管
の他端は流路切替用電磁バルブ２２に導かれており、チ
ップホルダー１３と流路切替用電磁バルブ２２との間も
管２３で連通している。また、流路切替用電磁バルブの
他の口には１００μｌシリンジ（注射器）２４．１００
０μｌシリンジ（注射器）２５に通じている管２６．２
７につながっている。

〈作動〉 （１）まず、検査すべき検体の標準液を用いて、検量線
を作る。

例えば、検査すべき検体として血液を用いる場合には、
標準液としては血清が用いられる。具体的には、血清の
粉末であり、これを純水で溶解して、血清の標準液を作
る。

標準液０．４ｃｃをサンプルカップ１に注入して５本発
明の装置をセットする。

そして、そのうちの希釈倍率に応じた分量をカラのサン
プルカップへ注入し、これを濃度別に希釈する。

この標準液の希釈は、まずチップホルダー１３をチップ
ラツク６の位置へ持っていき、チップホルダー１３に未
使用のチップをはめこむようにすることから始まる。

この場合、チップホルダー１３は、下に行くに従って細
くなったテーパー状をしており、このテーパー状の中央
部に２つのオーリング１３ａが取付けられているから、
チップホルダー１３が樹脂状のチップを押しつけるとそ
の押圧力とオーリング１２により、チップは容易にホル
ダーに取付けられ、又、チップホルダー１３の上方にチ
ップ取りはずし板１３ｂがあることにより、チップ５は
取外しが必要な場合にはチップホルダーを上方へ移動さ
せるとチップがチップ取りはずし板にぶつかって、チッ
プホルダー１３から容易に取外しが可能である。

■標準液希釈の第一段階として、チップホルダー１３を
、移動用モータ１７．１８．１９を駆動させて、移動用
アーム１４．１５．１６をスライドさせて、チップラツ
ク６に置かれている未使用の所定のチップ５の上部まで
持っていき、その場からチップ５の位置までチップホル
ダー１３を下降させて、チップホルダー１３に未使用の
チップ５を取付ける。

■次にこの未使用のチップ５を取付けたチップホルダー
をサンプルカップの上部まで移動させ、（移動用モータ
、移動用アームを用いる）、チップホルダー１３が標準
液の入ったサンプルカップの上部に来ると、次にチップ
ホルダー１３はサンプルカップへ向かって下降し、チッ
プがサンプルカップ内の標準液に入るところまで下降し
て停止する。

そして、このサンプルカップ内に入っている標準液の液
面を検知するためにチップホルダー１３の上部に超音波
センサー２０が取付られており、超音波によってサンプ
ルカップ内の標準液の液面を検知して、その液面より約
２ミリ程度中チップの先端が入るところまでチップホル
ダー１３を下降させる。

■ところで、チップホルダー１３の先にはチップ５が取
付けられているが、他方には、流路切替用電磁バルブ２
２に通じる管が取付けられており、該電磁バルブ２２の
一方の口には上記のチップホルダー１３の管と前述した
希釈用ボトル４に他端を有する管２１が取付けられてお
り、これらが選択できるようになっている。

又、この電磁バルブ２２の他方の口には１００μｍのシ
リンジ（注射器）２４と１０００μｍのシリンジ（注射
器）２５に通じている管が取付けられており、これらも
適宜選択可能になっている。

そこで、チップホルダー１３でチップ５を取付けて、チ
ップ５の先端をサンプルカップ１内の標準液に浸すよう
にした上で、電磁バルブ２２により、チップホルダー１
３の管２３と、１００μｌのシリンジ（注射器）２４を
連通して該シリンジを抜くことにより、チップ５先端か
ら標準液（希釈倍率に応じた分量）をチップ５内に吸い
込み、＃ｌｌ液液チップ５内に保持したままサンプルラ
ック６内に置かれている空のサンプルカップ１の真上に
チップホルダー１３を移動させ、サンプルカップ１へ下
降させて、チップ５に連通した１００μｍシリンジ（注
射器）２４を押し出してチップ５内の標準液を空のサン
プルカップ１内に注入する。再度同様の手法により標準
液をチップ５に吸引して、他の空のサンプルカップ１に
注入し、これを何度か繰り返して５〜１０本の空のサン
プルカップ１に標準液を入れる。

次に、電磁バルブ２２を調節して、希釈ボトル４の管と
１０００μｍのシリンジ２５の管２７を連通させる。

そして、前記標準液を濃度別に希釈するために希釈液を
希釈液ボトル４から取り出して、サンプルカップ１に分
けられた標準液に加える。

希釈液を分配された標準液に加える具体的方法は次の通
りである。

まず、希釈液ボトル４から希釈液を吸引するために希釈
液ボトル４の管に連通した１００ｏμｌシリンジ２５を
抜いて、希釈液を吸引し電磁バルブ２２へ注入する。

その後、チップホルダー１３を標準液を分配したサンプ
ルカップ１へ移動させた上で電磁バルブ２２を調節して
、希釈液バルブ４の管を閉鎖して、チップホルダー１３
の管２１を開放し、（これによりチップホルダー１３の
管２３を１０００μｍのシリンジ２５が連結される）１
０００μｍシリンジ２５を押すことにより、希釈液をチ
ップホルダー１３の管２３を通じてチップ５から、標準
液を分配しているサンプルカップ１に注入して、標準液
を希釈する。この操作を希釈すべき濃度に応じて希釈液
の量を変えて繰返し、５〜１０個の所定の濃度別の標準
液を作成する。この状態で、濃度別の標準液ができたの
で、これまで使用した標準液を吸引、注入したチップ５
は標準液で汚染しているのでその都度チップホルダー１
３からとりはずして捨てる。

０次にチップラツク６とサンプルラック２の後方にある
反応セル１２に標準液と試薬を入れて攪拌し、ラテック
ス凝集反応を起こさせて、それによる液体の混濁度の上
昇を調べる。

このために使用済チップを取りはずしたチップホルダー
１３をチップラツク６内の未使用チップ５の上に移動さ
せ、未使用チップ５をチップホルダー１３に取付けて、
これを試薬ラック８内にある使用すべき試薬ビンの上に
移動し、チップホルダー１３をチップ５先端が試薬内に
入るまで下降させる。

この際にも試薬の液面を検知するのに超音波センサー２
０を使用する。

試薬液にチップ５が浸った状態でチップホルダー１３の
管２３と１０ｏＯμＱシリンジ２４の管を電磁バルブ２
２で連通させて、１ｏｏｏμＱシリンジ２４でチップ５
内に試薬を吸引して、保持した状態でチップ５の付いた
チップホルダー１３を空の反応セル１２の上で移動させ
、空の反応セル１２に向って下降させた後に１０００μ
Ｑシリンジ２４によりチップ５内の試薬を空の反応セル
内１２に注入する。

濃度別の標準液を試薬と反応させて、検量線を作るため
に使用する反応セル１２の分だけ上記の操作を繰り返し
て、所定の数の反応セル１２に所定量の試薬を入れる。

６９次に、■において作成した濃度別標準液を反応セル
に入れるその方法は以下の通りである。

使用済チップを取りはずしたチップホルダー１３をチッ
プラツク６にある未使用のチップ５の上へ移動した後下
降させて、未使用チップ５をチップホルダー１３に取付
けて、チップホルダー１３の管２３と１００μＱシリン
ジ２４の管２６とを電磁バルブ２２で連通させ（試薬を
反応セルに入れる場合と同じ）、チップホルダー１３を
移動させて、チップ５を濃度別に分けられたサンプルカ
ップ１の上に移動させ、チップ５の先端を標準液の中へ
入れて、１００μΩシリンジ２４で希釈された標準液を
吸引し、チップ５内に保持した後、チップホルダー１３
を移動させて、反応セル１２の上に持って行き、そこで
チップ５を下降させて、１００μＱシリンジ２４で希釈
された標準液をチップ５から押し呂すのである。

濃度別に希釈された標準液をそれぞれ未使用のチップ５
を用いて吸引し、試薬の入った反応セル１２に注入した
後は、その使用済チップはチップホルダー１３から取り
はずし、また未使用のチップ５を取付けて、別の濃度の
標準液を吸引して反応セル１２に注入するようにして、
検量線を作成するに必要な濃度別の希釈された標準液を
それぞれ別々の試薬の入った反応セルに注入することと
する。

このように、濃度別に希釈された標準液を反応セルに移
すのに、その都度未使用のチップを用いるために、他の
濃度の標準液によって汚染されることがない。

このようにして、反応セル内において試薬と濃度別に希
釈された標準液を混合し攪拌して、ラテックス凝集反応
を起こさせる。

このラテックス凝集反応により、液中が濁るようになる
。

その濁度を光学系で測定するわけであるが、その方法は
次のようにして行われる。

つまり多数の反応セル１２がサンプルラック２とチップ
ラツク６の後にある反応セルスライドに入っており、こ
の中の標準液と試薬のラッテクス凝集反応により増加し
た濁度を測定するために、反応セルの一方から基準光を
照射して、反応セル内の試薬と標準液の混合液中で光を
散乱させ、その散乱光の強さを光検呂器で測定して、濃
度と散乱光の強さについての関係をグラフに表示する。

そして、これまでの各種操作は本発明の装置に併設され
ているパーソナル・コンピュータの指令により、自動的
に行われるものであり、標準液の濃度と散乱光の強度と
の関係も上記パーソナル・コンピュータに記憶させるも
のである。

（２）次に、検査する検体を希釈して、それを反応セル
１２の中で試薬と混合攪拌し、反応セル内１２でラテッ
クス凝集反応を起こさせることにより、液中の濁度が上
昇することを利用して、その濁度の上昇を光学的に測定
することにより、散乱光の強度を求めて、それを標準液
に求めた検量線と比較して、検体の濃度を求めるもので
ある。

■そのためには、まず検査すべき検体をサンプルラック
に入れたサンプルカップ内に注入する。

そしてサンプルカップ内に入っている検体液を、未使用
のチップ（チップホルダーに付けて）に取り出して、空
のサンプルカップ内に入れて、このサンプルカップ内に
希釈液を一定量入れて希釈する。

これらの操作は標準液を希釈する場合と同様の手段で行
う。

■次にチップホルダー１３に付けたチップ５を用いて、
試薬ビンから試薬を取りだして反応セル１２に注入し、
その後、未使用のチップ５を用いて希釈された検体液を
反応セル１２に移して試薬と混合し、攪拌する。

これらの操作も希釈された標準液と試薬を反応セル内で
混合攪拌する場合と同様の手段にて行う。

）１反応セル内で希釈された検体液と試薬を混合・攪拌
した後、反応セルに基準光を照射して、その散乱光の光
の強度を測定する。

反応セル内に基準光を照射して、その散乱光の強度を測
定する方法は、標準液の場合の散乱光の測定と同様にし
て行われる。

■反応セルの散乱光の強度が測定されると、その測定値
を標準液によって求めた検量線（第５図）のグラフ上に
落して、反応セル内の希釈された検体液の濃度を求め、
さらにもとの検体の濃度を求めることが出来るものであ
る。

（効果） 本発明のラテックス凝集反応を用いた抗原抗体反応によ
る測定分析においては、検査液（標準液も含む）導入れ
る容量を使い捨てにするために、他のサンプルによる汚
染による精度誤差がない。

又、容器が使い捨てのために、これらの容器を洗浄する
洗浄装置が必要でなくなるため、装置全体が大量化する
ことがなくポータプルにできる。

【図面の簡単な説明】

添付第１図は本発明の方法に使用される装置全体図であ
る。 第２図は本発明の方法に用いられる測定装置の斜視図。 第３図はチップホルダー、希釈液ボトル流路切替用電磁
バルブ、シリンジの配管関係図。 第４図はチップとチップホルダーの取付け、取りはすし
の説明図 第５図は検量線図 図面の番号 １はサンプルカップ　　　　　２はサンプルラック３は
希釈液　　　　　　　　　４は希釈液ボトル５はチップ
　　　　　　　　　６はチップラツク７は試薬ビン　　
　　　　　　８は試薬ラック９は光学測定部　　　　　
　１０は基準光発光部１１は散乱光測定部　　　　　１
２は反応セル１３はチップホルダー １３ａはチップホルダーのオーリング １３ｂはチップ取外し板 １４．１５．１６はｘｙｚ車内移動アーム１７．１８．
１９はＸＹＺ車内移動モータ２ｏは超音波センサー　　
　　２１は希釈液ボトル用管２２は流路切替用電磁バル
ブ ２３はチップホルダー用管 ２４は１０ｏμＱシリンジ　　２５は１０００μ１２２
６は１００μＱシリンジ用管 ２７は１０００μΩ用管である 特許出願人　　　　　有限会社多摩精機特許出願人代理
入　　野上　邦五部 第１図 第３図 第５図 ：だ　度 第 図（ｂ） 取り）；７゛−詩 第 図（ａ） 千ノアＦ２　；”：　ニブ時

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 血液、尿、髄液等の免疫グロブリン、特殊蛋白、ホルモ
   ン類をラテックス凝集反応を用いた抗原抗体反応により
   定量分析する方法において、検査液の原液や希釈液、試
   薬等各種の液の反応セル等への移送に、それぞれの液ご
   とに未使用のピペット状の容器を用いることとし、該容
   器を注射器と注射器の内枠を出し入れすることにより各
   種の液を前記容器に吸引、吐出することにより、反応セ
   ル等に移送し、使用済の該容器は容器ホルダーから取り
   はずして、再使用しないことを特徴とする各種液の移送
   方法。