JPH05249114A - Method and instrument for immunological measurement - Google Patents

Method and instrument for immunological measurement

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JPH05249114A
JPH05249114A JP5188892A JP5188892A JPH05249114A JP H05249114 A JPH05249114 A JP H05249114A JP 5188892 A JP5188892 A JP 5188892A JP 5188892 A JP5188892 A JP 5188892A JP H05249114 A JPH05249114 A JP H05249114A
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JP
Japan
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fluorescent
laser light
fluorescence
magnetic
complex
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Application number
JP5188892A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Arishima
功一 有島
Mitsutoshi Hoshino
光利 星野
Koichi Fujiwara
幸一 藤原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform highly sensitive immunological measurement by irradiating a magnetic fluorescent-labeled specimen complex with laser light and, after condensing generated fluorescence, leading the condensed fluorescence to a photodetector through an optical fiber for guiding fluorescence. CONSTITUTION:After a magnetic fluorescent-labeled specimen complex composed of fluorescent micro-beads, an antigen, and fine magnet particles is manufactured, the complex is transferred to a small diameter tube 5 for measuring samples. When an electromagnet 6a is energized, a magnetic field is generated between a lower magnetic core 6 and an upper magnetic core 7 and the complex moves to a position immediately below the magnetic core 7 in the tube 5, resulting in the formation of an aggregate. On the other hand, the fluorescent micro-beads which do not react to the antigen do not form the aggregate. Then the aggregate of the complex is irradiated with laser light by leading the laser light to a laser light irradiating short-focus lens 1 through an optical fiber for leading laser light. The fluorescence radiated from the microbeads which are excited by the laser light is led to an optical fiber 4 for guiding fluorescence and the intensity of the fluorescence is measured with a photodetector 9. A data processing computer 10 analyzes the measured data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、抗原抗体反応を利用し
た免疫測定法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an immunoassay utilizing an antigen-antibody reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から知られている抗原抗体反応を利
用した検出法としては、ラジオイオノアッセイ(RI
A)、酵素イムノアッセイ(EIA)、蛍光イムノアッ
セイ(FIA)、レーザイムノアッセイ(LIA)等が
既に実用化されている。これらの方法は、それぞれアイ
ソトープ、酵素、蛍光物質を標識として付加した抗原の
有無を検出する方法である。しかしながら、EIA法、
FIA法、LIA法は感度が、10-6グラムからせいぜ
い10-10グラムであり、抗原抗体反応において、特に
有用である抗原検査としては感度不足であり、実用上問
題があった。また、RIA法は、感度的には10-12
ラムあり、超微量分析、抗原検査が可能な測定法である
が、放射性物質を利用するため特殊設備を必要とし、汎
用性、価格等の点で問題があった。
2. Description of the Related Art As a conventionally known detection method utilizing an antigen-antibody reaction, a radioion assay (RI
A), enzyme immunoassay (EIA), fluorescent immunoassay (FIA), laser immunoassay (LIA) and the like have already been put to practical use. These methods are methods for detecting the presence or absence of an antigen to which isotopes, enzymes, and fluorescent substances are added as labels, respectively. However, the EIA method,
The FIA method and the LIA method have a sensitivity of 10 −6 gram to 10 −10 gram at most, and are insufficient in sensitivity as an antigen test which is particularly useful in an antigen-antibody reaction, which is a problem in practice. In addition, the RIA method has a sensitivity of 10 -12 g and is a measurement method capable of ultra-trace analysis and antigen test, but it requires special equipment because it uses radioactive substances, and it is versatile and costly. I had a problem with.

【0003】そこで、発明者らは抗原検査が可能な10
-12グラム以上の感度を有し、かつ汎用性の高い測定法
として、レーザ磁気免疫測定法及びレーザ磁気免疫測定
装置を提案してきた(特願昭61−224567、61
−252427、61−254164、62−2206
2、62−22063、62−152791、62−1
84902など)。これらの新しい測定方法は、抗原抗
体反応後、標識材料に用いた磁性体微粒子を磁気力によ
り集合させ、レーザ光を用いて集合体の大きさをレーザ
干渉光の強度で測定する特徴を持ち、RIA法と同等、
もしくはそれ以上の超微量検出が可能である。
Therefore, the inventors of the present invention have been able to perform antigen testing 10
A laser magnetic immunoassay method and a laser magnetic immunoassay apparatus have been proposed as a highly versatile measuring method having a sensitivity of 12 grams or more (Japanese Patent Application No. 61-224567, 61).
-252427, 61-254164, 62-2206
2, 62-22063, 62-152791, 62-1
84902). These new measurement methods have a feature that after the antigen-antibody reaction, the magnetic fine particles used for the labeling material are aggregated by a magnetic force, and the size of the aggregate is measured using laser light by the intensity of laser interference light. Equivalent to the RIA method,
Alternatively, it is possible to detect an extremely small amount.

【0004】以下にレーザ磁気測定方法について、図5
のレーザ磁気免疫測定方法(干渉型)の検出原理図を用
いて詳しく説明する。レーザ磁気免疫測定方法は、磁気
標識したウイルスを磁界中で局部濃縮することによっ
て、検出感度の向上を図っている。即ち、磁性微粒子に
抗体を結合させた磁気標識試薬と、ウイルスとを抗原抗
体反応させてウイルスを磁気標識し、未反応の磁気標識
試薬を除いた後、磁性微粒子の量を図5に示す方法で光
学的に測定する。
The laser magnetic measurement method will be described below with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to the detection principle diagram of the laser magnetic immunoassay method (interference type). The laser magnetic immunoassay method aims to improve the detection sensitivity by locally concentrating a magnetically labeled virus in a magnetic field. That is, a virus is subjected to an antigen-antibody reaction between a magnetic labeling reagent in which an antibody is bound to magnetic fine particles and a virus are magnetically labeled to remove unreacted magnetic labeling reagent, and then the amount of the magnetic fine particles is determined by the method shown in FIG. Optically measure with.

【0005】例えば、磁性体微粒子としてマグネタイト
(Fe34)微粒子あるいはマグネタイト微粒子表面を
デキストランなどの糖やプロテインAなどの蛋白質等の
微粒子を用い、これにIgG抗体などの抗体(または抗
原)を結合させて磁性体標識体を検体であるインフルエ
ンザのウイルスなどの抗原(または抗体)と抗原抗体反
応させて検体たる抗原(または抗体)を磁気標識化し
て、磁性体標識体を作成する。次いで、図5に示すよう
に、この磁性体標識体そして分散した液体を検査容器1
5に入れ、この検査容器15を電磁石16と上部磁心1
7で構成された傾斜磁界発生装置にセットする。電磁石
16を励磁すると、上部磁心17直下の液面の磁界が最
も高いため、磁性体標識体はこの部分に濃縮される。こ
の部分の磁界が数kG以上になると、磁性体標識体に対
する垂直方向への磁気吸引力と液体の表面張力によっ
て、液面が微視的に隆起する。この隆起部分18に斜め
方向からレーザ光19を入射し、その液面からの反射光
20をスクリーンに受けると、干渉縞が現れる。この干
渉縞の光強度を測定することによって、磁性体標識体の
量を知ることができるのである。また、干渉光強度の測
定のみでなく、干渉縞の数や散乱光強度を計数すること
によっても、磁性体標識体の定量が可能である。さらに
また、検出感度を向上させるため電磁石に交流電流を印
加し、変動磁場に同期した干渉光、反射光、散乱光を測
定することもできる。なお、このレーザ磁気免疫測定方
法は、磁気濃縮効果のため極めて高い感度(1×10
-13g/ml)で微量のウイルスなどを検出しうる特徴
を有する。
For example, magnetite (Fe 3 O 4 ) microparticles or magnetite microparticle surfaces are used as the magnetic microparticles, and microparticles of sugar such as dextran and proteins such as protein A are used, and an antibody (or antigen) such as an IgG antibody is added thereto. By binding and binding the magnetic substance-labeled substance to an antigen (or antibody) such as an influenza virus which is a sample and an antigen-antibody reaction, the antigen (or antibody) as a sample is magnetically labeled to prepare a magnetic substance-labeled substance. Next, as shown in FIG. 5, the magnetic label and the dispersed liquid are placed in the inspection container 1.
5 and put this inspection container 15 in the electromagnet 16 and the upper magnetic core 1
It is set in the gradient magnetic field generator configured in 7. When the electromagnet 16 is excited, the magnetic field on the liquid surface immediately below the upper magnetic core 17 is the highest, so that the magnetic marker is concentrated in this portion. When the magnetic field in this portion exceeds several kG, the liquid surface microscopically rises due to the magnetic attraction force in the direction perpendicular to the magnetic marker and the surface tension of the liquid. When laser light 19 is incident on this raised portion 18 from an oblique direction and reflected light 20 from the liquid surface thereof is received by the screen, interference fringes appear. By measuring the light intensity of this interference fringe, the amount of the magnetic substance-labeled substance can be known. Further, not only the measurement of the intensity of the interference light but also the number of the interference fringes and the intensity of the scattered light can be counted to quantify the magnetic label. Furthermore, in order to improve the detection sensitivity, an alternating current can be applied to the electromagnet to measure the interference light, the reflected light, and the scattered light synchronized with the fluctuating magnetic field. Note that this laser magnetic immunoassay method has an extremely high sensitivity (1 × 10
-13 g / ml) can detect a trace amount of virus.

【0006】このように、レーザ磁気免疫測定方法は、
非常に検出感度の高い方法であり、塵埃の影響を受け易
い欠点がある。即ち、レーザ光を照射する検体の濃縮位
置に例えば、空気中に浮遊している0.5μmの塵埃が
1個、測定中に混入すれば、ウイルスが1個存在すると
誤診することにつながりかねないのである。
As described above, the laser magnetic immunoassay method is
This method has a very high detection sensitivity and has a drawback that it is easily affected by dust. That is, if, for example, one dust particle of 0.5 μm floating in the air is mixed in the concentration position of the sample irradiated with the laser beam during the measurement, one virus may cause a misdiagnosis. Of.

【0007】さらに、この測定方法は、測定液面に磁性
体標識複合体を誘導し、液面上に集合した該複合体によ
る突起をレーザ光で計測するため、液面形状(メニスカ
ス)の安定性が定量性に大きく影響する。特に、特願昭
62−184902において技術開示されている干渉法
については、干渉の生じるメカニズムにおいて、水面が
下向きに凸形状、即ち、メニスカスを形成することが不
可決であることが明らかになった。また、散乱光、透過
光等においても、水面上の形状が測定値の定量性、再現
性に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。
Further, in this measuring method, the magnetic substance-labeled complex is guided to the surface of the liquid to be measured, and the projections of the complex gathered on the liquid surface are measured by laser light, so that the liquid surface shape (meniscus) is stabilized. Sex has a great influence on quantification. In particular, regarding the interferometry disclosed in Japanese Patent Application No. 62-184902, it has been clarified that it is inevitable that the water surface is downwardly convex, that is, a meniscus is formed in the mechanism of interference. .. Also, it was revealed that the shape on the water surface has a great influence on the quantitativeness and reproducibility of the measured values even in scattered light and transmitted light.

【0008】よって、前述した塵埃等の妨害物の影響を
排除する方法として、濃縮した磁性体標識検体複合体を
磁力で交流的に駆動し、駆動周期に同期した信号成分を
選択的に検出する方法を先の特許出願(特願昭62−1
52792、62−184902)で技術開示してい
る。さらに、特願昭63−6050において、磁気標識
した検体の局部濃縮位置に気流を噴射することによっ
て、検出の妨げとなる塵埃などの浮遊物を排除する方法
についても技術開示している。
Therefore, as a method of eliminating the influence of the above-mentioned obstacles such as dust, the concentrated magnetic substance-labeled specimen complex is AC-driven by magnetic force to selectively detect the signal component synchronized with the driving cycle. The previous patent application for the method (Japanese Patent Application No. 62-1
52792, 62-184902). Further, Japanese Patent Application No. 63-6050 discloses a technique for ejecting an air stream to a locally concentrated position of a magnetically labeled sample to eliminate suspended matter such as dust that hinders detection.

【0009】また、再現性の良いメニスカスを得るため
に、本発明者による「レーザ磁気免疫測定法に用いられ
る検査容器」特願昭63−102915が技術開示して
いる。そして、その後研究をさらに進めた結果、該検査
容器の性能を確実に引出すためには、該検査容器に過剰
の溶液を注入した後、所定の液面の高さになるまで過剰
の溶液を液面から吸引排除することによって、さらにメ
ニスカスの再現性を確実なものとし、また浮遊塵埃の排
除にも好ましい手段であることが明らかになった。
Further, in order to obtain a meniscus with good reproducibility, Japanese Patent Application No. 63-102915 of "Inspection container used for laser magnetic immunoassay" by the present inventor discloses the technique. Then, as a result of further research, in order to reliably bring out the performance of the inspection container, after injecting the excess solution into the inspection container, the excess solution was poured until a predetermined liquid level was reached. It was clarified that sucking and removing from the surface ensures the reproducibility of the meniscus and is also a preferable means for removing suspended dust.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
なレーザ磁気免疫測定法では、レーザ干渉光強度の測定
において、バックグランドの低減、S/N比の向上のた
め、外部光が光学測定系に入らないように装置を光学的
に密閉する必要があった。さらに、測定溶液の自由表面
を用いるため、振動による液面のゆれを防ぐ防振台等の
防振対策や測定溶液の水面と磁極間距離を一定に保つた
めの制御機構を必要とし、装置が複雑で大きくなる欠点
を有していた。未反応の磁性体を分離する工程が必要で
あり、検体調製に時間がかかる欠点があった。
However, in the above-described laser magnetic immunoassay method, in measuring the intensity of laser interference light, the external light is used as an optical measurement system in order to reduce the background and improve the S / N ratio. It was necessary to optically seal the device to prevent it from entering. Furthermore, since the free surface of the measurement solution is used, it is necessary to use vibration control measures such as an anti-vibration table to prevent fluctuations in the liquid surface due to vibration, and a control mechanism to keep the distance between the water surface and the magnetic pole of the measurement solution constant. It had the drawback of being complicated and bulky. A step of separating the unreacted magnetic substance is required, and there is a drawback that sample preparation takes time.

【0011】さらに、これまでに蛍光法を用いた免疫測
定法としては、ラブシステムズ社の特開昭61−419
66、特開昭62−501647、特開昭62−502
708がある。これらの特許では未反応の蛍光体を2液
構造セルに導き、バックグランドを小さくする方法をと
っており、操作性、感度の点で問題があると考えられ
る。
Further, as an immunoassay method using the fluorescence method so far, Japanese Patent Laid-Open No. 61-419 of Love Systems Co. has been used.
66, JP-A-62-501647, JP-A-62-502
There is 708. In these patents, unreacted phosphors are introduced into a two-liquid structure cell to reduce the background, and there is a problem in terms of operability and sensitivity.

【0012】よって、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、簡便で迅速、かつ、高感度な免疫測定法を
提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a simple, rapid, and highly sensitive immunoassay method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の免疫測
定法は、上記課題を解決するために、抗体を結合した蛍
光色素を含有する蛍光マイクロビーズ及び磁性微粒子に
より抗原を補足する第一工程と、第一工程により生成し
た蛍光マイクロビーズと抗原と磁性微粒子の複合体であ
る磁性体蛍光標識検体複合体を、外部磁場により集合さ
せる第二工程と、該集合点にレーザ光を照射することに
よって発生する蛍光を検出する第三工程からなる免疫測
定法において、レーザー光をレーザ光照射用光ファイバ
で導波後に、レーザ光照射用集光レンズで該集合点に照
射し、発生した蛍光を蛍光集光用集光レンズで集光後、
蛍光導波用光ファイバで光検出器に導入する蛍光検出系
を有することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the immunoassay method according to claim 1 is a first method of capturing an antigen with fluorescent microbeads containing an antibody-bound fluorescent dye and magnetic particles. Step, a second step in which the fluorescent microbeads produced in the first step, a magnetic substance fluorescent-labeled analyte complex that is a complex of an antigen and magnetic fine particles are aggregated by an external magnetic field, and the assembly point is irradiated with laser light. In the immunoassay method consisting of the third step of detecting the fluorescence generated by the above, after the laser light is guided by the optical fiber for laser light irradiation, the converging point is irradiated by the condenser lens for laser light irradiation After condensing with a condenser lens for condensing fluorescence,
It is characterized by having a fluorescence detection system introduced into a photodetector by an optical fiber for fluorescence guiding.

【0014】請求項2に記載の免疫測定法は、上記課題
を解決するために、請求項1において、光学的に透明な
細径管内で第二工程を行ない、当該細径管壁面に蛍光マ
イクロビーズと抗原と磁性微粒子の複合体からなる磁性
体蛍光標識検体複合体の集合体を製造し、第三工程を行
ない抗原を定量することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an immunoassay method according to a second aspect of the present invention is the method of the first aspect, wherein the second step is performed in an optically transparent thin tube, and the fluorescent micro wall is attached to the wall surface of the thin tube. The present invention is characterized in that an aggregate of magnetic substance fluorescent-labeled specimen complex comprising a complex of beads, an antigen and magnetic fine particles is produced, and a third step is carried out to quantify the antigen.

【0015】請求項3に記載の免疫測定法は、上記課題
を解決するために、請求項1において、第二工程後、生
化学的に不活性な液体を当該細径管内に注入し、未反応
の蛍光色素を含有するマイクロビーズを除去した後、第
三工程を行なうことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the immunoassay method according to claim 3 is the method according to claim 1, wherein after the second step, a biochemically inactive liquid is injected into the thin tube, and The method is characterized in that the third step is carried out after removing the microbeads containing the fluorescent dye in the reaction.

【0016】請求項4に記載の免疫測定法は、上記課題
を解決するために、請求項1において、パルス状のレー
ザー光を照射し、発生した蛍光を、レーザ照射時から一
定時間経過後に測定することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an immunoassay method according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, a pulsed laser beam is irradiated and the generated fluorescence is measured after a predetermined time has elapsed from the laser irradiation. It is characterized by doing.

【0017】請求項5に記載の免疫測定装置は、上記課
題を解決するために、蛍光マイクロビーズと抗原と磁性
微粒子の複合体からなる磁性体標識検体複合体を含む溶
液を収容する検査容器と、レーザ光を前記検査容器の表
面に導く入射光学系と、前記検査容器の表面のレーザ光
照射領域の一点に前記磁性体蛍光標識検体複合体を集合
させる磁界発生装置と、前記磁性体蛍光標識検体複合体
の集合体からのレーザ光の出射光を受ける受光系と、を
少なくとも含む免疫測定装置において、前記入射光学系
は、前記レーザ光源からレーザ光を導波するためのレー
ザ光導入用光ファイバと、前記レーザ光照射用光ファイ
バによって導波されたレーザ光を前記磁性体蛍光標識検
体複合体の集合点に照射するためのレーザ光照射用集光
レンズとを具備し、前記受光系は、前記磁性体蛍光標識
検体複合体から発生する蛍光を集光する蛍光集光用集光
レンズと、前記蛍光集光用集光レンズで集光された蛍光
を導波するための蛍光導波用光ファイバと、前記蛍光導
波用光ファイバによって導波された蛍光り量を測定する
ための光検出器を具備していることを特徴とするもので
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, an immunoassay device according to a fifth aspect of the present invention comprises an inspection container for containing a solution containing a fluorescent-microbead, a magnetic substance-labeled sample complex composed of a complex of an antigen and magnetic fine particles. An incident optical system that guides laser light to the surface of the inspection container, a magnetic field generator that collects the magnetic substance fluorescent label analyte complex at one point of the laser light irradiation region on the surface of the inspection container, and the magnetic substance fluorescent label In an immunoassay device including at least a light receiving system that receives laser light emitted from an aggregate of specimen complexes, the incident optical system is a laser light introducing light for guiding the laser light from the laser light source. A fiber; and a laser light irradiation condenser lens for irradiating the gathering point of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex with the laser light guided by the laser light irradiation optical fiber. The light receiving system is for collecting a fluorescence condensing lens for condensing fluorescence generated from the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex and for guiding the fluorescence condensed by the fluorescence condensing lens. An optical fiber for fluorescence guiding and a photodetector for measuring the amount of fluorescence guided by the optical fiber for guiding fluorescence are provided.

【0018】請求項6に記載の免疫測定装置は、上記課
題を解決するために、請求項5に記載の検査容器が、光
学的に透明な細径管であることを特徴とするものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an immunoassay device according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the test container according to the fifth aspect is an optically transparent thin tube. ..

【0019】[0019]

【作用】本発明は、抗原抗体反応を利用して特異的に蛍
光マイクロビーズ表面に抗原を補足し、かつ磁気標識及
び蛍光標識した磁性体蛍光標識検体複合体を、磁界で集
合させ、レーザ光を照射して検出する免疫測定法であっ
て、入射系において、レーザ光をレーザ光導入用光ファ
イバ及びレーザ光照射用集光レンズで該集合点に照射
し、受光系において、該集合点に含まれる蛍光マイクロ
ビーズから発生する蛍光を蛍光集光用集光レンズで集光
後、蛍光導波用光ファイバで光検出器に導入することを
最も大きな特徴とする。前記レーザ光照射用集光レンズ
で集光照射し、かつ蛍光集光用集光レンズで蛍光を集光
後、蛍光導波用光ファイバに導入することによって、微
小な集合点に選択的にレーザ光を照射し、該集合点から
発生する蛍光のみを集光できるため、前記入射系及び受
光系からなる光学系を外部光から遮断する必要がない。
このため、装置の小型化、軽量化、操作性の向上を図る
ことが可能である。
According to the present invention, an antigen-antibody reaction is used to specifically capture an antigen on the surface of fluorescent microbeads, and a magnetic label and a fluorescent substance-labeled magnetic substance-labeled analyte complex are aggregated in a magnetic field to emit a laser beam. Is an immunoassay method for detecting by irradiating a laser beam in an incident system with an optical fiber for introducing a laser beam and a condenser lens for irradiating the laser beam to the collecting point, and in a light receiving system, collecting the laser beam to the collecting point. The greatest feature is that the fluorescence generated from the included fluorescent microbeads is collected by the collecting lens for collecting fluorescence and then introduced into the photodetector by the optical fiber for guiding the fluorescence. The laser beam is focused by the focusing lens for irradiating the laser beam, and the fluorescence is focused by the focusing lens for focusing the fluorescence, and then introduced into the optical fiber for guiding the fluorescence, so that the laser is selectively applied to the minute gathering points. Since it is possible to irradiate light and collect only the fluorescence generated from the gathering point, it is not necessary to shield the optical system including the incident system and the light receiving system from external light.
Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the device and improve operability.

【0020】さらに、本発明では、これまでの開示した
レーザ磁気免疫測定法と同様に検査容器の水面上に反応
物を外部磁気で集合させ、蛍光測定することも可能であ
るが、前記検査容器の変わりに、光学的透明な細径管を
用いて、この細径管の内部に蛍光マイクロビーズと抗原
と磁性微粒子の複合体からなる磁性体蛍光標識複合体を
入れ、外部磁場により前記磁性体蛍光標識検体複合体を
集合させ、該集合点に短焦点の集光レンズを用いた入射
系と、該集合点からの蛍光を集光する集光レンズに短焦
点のレンズを用いた受光系とからなる光学測定系を使用
することもできる。従って、前述したような細径管を使
用した場合には、前記光学測定系における磁極間隔を小
さくできるため、比較的小さい電磁石、永久磁石で磁界
強度を大きく実現でき、小型化が可能である。
Further, in the present invention, it is also possible to collect the reaction product on the water surface of the inspection container by external magnetism and measure the fluorescence in the same manner as in the above-described laser magnetic immunoassay method. In place of the above, an optically transparent thin tube is used, and a magnetic fluorescent labeling complex consisting of a fluorescent microbead, a complex of an antigen and magnetic fine particles is placed inside the thin tube, and the magnetic substance is applied by an external magnetic field. An incident system in which fluorescence-labeled analyte complexes are aggregated and a short-focus condenser lens is used at the gathering point, and a light-receiving system in which a short-focus lens is used as a condenser lens that collects fluorescence from the gathering point It is also possible to use an optical measuring system consisting of Therefore, when the thin tube as described above is used, the magnetic pole spacing in the optical measurement system can be reduced, so that the magnetic field strength can be increased with a relatively small electromagnet or permanent magnet, and the size can be reduced.

【0021】また、本発明では原理的に未反応蛍光ビー
ズを反応した蛍光ビーズと分離する必要はないが、微量
抗原領域での感度向上のため生化学的に不活性な液体を
当該細径管内に注入し、未反応の蛍光色素を含有するマ
イクロビーズを除去することも可能である。
In the present invention, it is not necessary in principle to separate the unreacted fluorescent beads from the reacted fluorescent beads, but in order to improve the sensitivity in the trace antigen region, a biochemically inactive liquid is placed in the thin tube. It is also possible to remove the microbeads containing unreacted fluorescent dye by injecting into

【0022】さらに、パルス状のレーザ光を励起光源を
用い、レーザ励起から一定時間経過後に測定することに
よって、励起光を除去しS/N比の高い測定ができる。
この場合、分光器等の励起光を除去することを必要とし
ないため、さらなる小型化が可能となる。
Furthermore, by measuring the pulsed laser light using an excitation light source after a lapse of a fixed time from the laser excitation, the excitation light can be removed and a high S / N ratio can be measured.
In this case, it is not necessary to remove the excitation light from the spectroscope or the like, so that further miniaturization is possible.

【0023】一方、従来の抗原抗体反応を蛍光で測定す
る場合、外部光を遮断する方法が一般的であった。特
に、高感度になれば外部光の影響は大きくなり、外部光
を遮断するために装置的に大きくなる欠点があった。ま
た、従来の蛍光ビーズ測定法では未反応の蛍光ビーズを
何等かの方法で除去する必要があり、前述のラブシステ
ムズ社の特開昭61−41966、特開昭62−501
647では反応容器下方に検体を移動させ分離したり、
励起波長を吸収する色素を未反応層に混入したりするこ
とにより除去している。
On the other hand, in the case of measuring the conventional antigen-antibody reaction by fluorescence, a method of blocking external light is generally used. In particular, when the sensitivity becomes high, the influence of external light becomes large, and there is a drawback that the device becomes large because the external light is blocked. Further, in the conventional fluorescent bead measuring method, it is necessary to remove the unreacted fluorescent beads by some method, and the above-mentioned JP-A-61-41966 and JP-A-62-501 of Love Systems Co.
In 647, the sample is moved to the lower part of the reaction vessel to separate it,
The dye that absorbs the excitation wavelength is removed by mixing it into the unreacted layer.

【0024】本発明による免疫測定法では、磁界で一点
に反応物を濃縮し、レーザ光を集光レンス系で数μmに
絞り、短焦点レンズで蛍光を集光するため、外部光の影
響がなく、かつ未反応の蛍光ビーズが励起されない。こ
の結果、簡便で迅速な測定系を提供できる。
In the immunoassay method according to the present invention, the reaction product is concentrated at one point by a magnetic field, the laser light is condensed to several μm by the condensing lens system, and the fluorescence is condensed by the short focus lens. None, and unreacted fluorescent beads are not excited. As a result, a simple and quick measurement system can be provided.

【0025】[0025]

【実施例】以下に図面に参照し、本発明をより具体的に
詳細するが、以下に開示する実施例は、本発明の単なる
例示に過ぎず本発明の範囲を何等限定するものではな
い。
The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings, but the embodiments disclosed below are merely examples of the present invention and do not limit the scope of the present invention.

【0026】図1及び図2は、本発明の実施例を説明す
る免疫磁気測定装置の概略図であって、図中符号1は、
レーザ光照射用集光レンズ、2はレーザ光導入用光ファ
イバ、3は蛍光集光用集光レンズ、4は蛍光導波用光フ
ァイバ、5は試料測定用細径管、6は下部磁心、6aは
電磁石、7は上部磁心、8はレーザ光源、9は光検出
器、10はデータ処理用コンピュータ、11はマイクロ
ポンプ、12は測定用検体、13は洗浄用液体、14は
磁性体蛍光標識検体複合体である。
1 and 2 are schematic views of an immunomagnetic measuring apparatus for explaining an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 indicates
Condensing lens for irradiating laser light, 2 optical fiber for introducing laser light, 3 converging lens for condensing fluorescence, 4 optical fiber for guiding fluorescence, 5 small diameter tube for sample measurement, 6 lower magnetic core, 6a is an electromagnet, 7 is an upper magnetic core, 8 is a laser light source, 9 is a photodetector, 10 is a data processing computer, 11 is a micropump, 12 is a measurement sample, 13 is a washing liquid, and 14 is a magnetic fluorescent label. It is a sample complex.

【0027】図1に示す免疫測定装置の側面の概略図に
おいて、磁性体蛍光標識検体複合体収容されている検査
容器の作用をする試料測定用細径管5には、磁性体蛍光
標識検体複合体14が収容されている。この試料測定用
細径管5には、市販のクリプト管の他、ガラス製で光学
的に透明で、かつ管径が10μm〜10nmのものが望
ましい。
In the schematic side view of the immunoassay device shown in FIG. 1, a thin tube 5 for measuring a sample, which acts as a test container containing a magnetic substance fluorescent-labeled sample complex, is provided with a magnetic substance fluorescent-labeled sample complex. A body 14 is contained. As the sample measuring thin tube 5, in addition to a commercially available Crypto tube, a glass-made optically transparent tube having a tube diameter of 10 μm to 10 nm is desirable.

【0028】前記下部磁心6及び上部磁心7は、互いに
対向して配設され、両者間の空間部には上記細径管5が
挿入されている。この例の上部磁心7及び下部磁心6は
残留磁化の少ない高透磁率材料が好ましく、例えば純度
の高い純鉄が推奨される。そして該下部磁心6の径は、
前記細径管5の口径よりも充分大きく、かつ上部磁心7
の径は前記細径管の口径よりも充分小さいことが必須で
ある。例えば、前記上部磁心7は、前記下部磁心6に対
向する側の先端が、針状等鋭利であることが好ましい。
The lower magnetic core 6 and the upper magnetic core 7 are arranged so as to face each other, and the thin tube 5 is inserted in the space between them. The upper magnetic core 7 and the lower magnetic core 6 in this example are preferably made of a high magnetic permeability material having a small residual magnetization, for example, pure iron having high purity is recommended. The diameter of the lower magnetic core 6 is
Sufficiently larger than the diameter of the thin tube 5 and the upper magnetic core 7
It is essential that the diameter of is sufficiently smaller than the diameter of the thin tube. For example, it is preferable that the tip of the upper magnetic core 7 on the side facing the lower magnetic core 6 is sharp such as a needle.

【0029】そして、前記下部磁心6には、電磁石6
a、6aが固定されている。また、この下部磁心6には
略C字状の継鉄(図面には記載していない。)の一端が
接続され、この継鉄の他端は前記上部磁心7に接続され
ている。そして、この継鉄には、例えば純鉄が用いら
れ、この免疫測定装置における、磁界発生装置に電磁石
6a−下部磁心6−空隙部−上部磁心7−電磁石6aか
らなる磁気回路が構成される。この磁気回路では、電磁
石6aから出た磁束が下部磁心6から上部磁心7へ導か
れる際に、細径管5を貫通し、上部磁心7に集められた
磁束が、前記継鉄を通って電磁石6aに戻される。
The lower magnetic core 6 has an electromagnet 6
a and 6a are fixed. Further, one end of a substantially C-shaped yoke (not shown in the drawing) is connected to the lower magnetic core 6, and the other end of the yoke is connected to the upper magnetic core 7. And, for example, pure iron is used for this yoke, and a magnetic circuit including an electromagnet 6a, a lower magnetic core 6, an air gap portion, an upper magnetic core 7 and an electromagnet 6a is configured in the magnetic field generating device in this immunoassay device. In this magnetic circuit, when the magnetic flux generated from the electromagnet 6a is guided from the lower magnetic core 6 to the upper magnetic core 7, the magnetic flux that passes through the small-diameter tube 5 and is collected in the upper magnetic core 7 passes through the yoke and the electromagnet. 6a.

【0030】また、上記のような磁気回路によって、電
磁石6aから出た磁束は、効果的に下部磁心6上の上部
磁心7の針状端部直下に集められることから、磁性体蛍
光標識検体複合体が効果的に集められる。
Further, since the magnetic circuit as described above effectively collects the magnetic flux from the electromagnet 6a directly below the needle-like end of the upper magnetic core 7 on the lower magnetic core 6, the magnetic substance fluorescent-labeled sample composite. The body is effectively collected.

【0031】そして、レーザ光源8から出射されたレー
ザ光は、レーザ光導入用光ファイバ2によって、短焦点
のレーザ光照射用集光レンズ1に導かれ、前記細径管5
の軸に平行に、該細径管5の中心部を通るように設置さ
れており、前記磁性体蛍光標識検体複合体14の集合体
を照射している。この時、前記レーザ光照射用集光レン
ズ1のスポットを10〜100μm程度と小さくするこ
とによって、抗原と反応した蛍光マイクロビーズの励起
を抑えることができる。
The laser light emitted from the laser light source 8 is guided to the short-focus laser light irradiation condenser lens 1 by the laser light introducing optical fiber 2, and the thin tube 5 is introduced.
It is installed so as to pass through the central portion of the small-diameter tube 5 in parallel with the axis of, and illuminates the aggregate of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14. At this time, by making the spot of the condenser lens 1 for laser light irradiation as small as about 10 to 100 μm, it is possible to suppress the excitation of the fluorescent microbeads that have reacted with the antigen.

【0032】そして、短焦点の蛍光集光用集光レンズ3
と蛍光導波用光ファイバ4と光検出器9は、前記レーザ
光照射によって励起された蛍光マイクロビーズから放出
される蛍光を受光する受光系を構成している。レーザ光
照射によって励起された蛍光マイクロビーズから放出さ
れる蛍光は、前記蛍光集光用集光レンズ3で集められ、
前記蛍光導入用光ファイバ4に導入されるように設置さ
れ、さらに、前記蛍光導入用光ファイバ4の軸は、妨害
となる前記レーザ光照射の水面からの反射光を避けるよ
うに設定され、好ましくは前記レーザ光の入射軸となる
前記レーザ光照射用光ファイバ2の軸が、前記前記蛍光
導入用光ファイバ4の軸よりも低角度である。
Then, the focusing lens 3 for collecting fluorescence with a short focus.
The fluorescence guiding optical fiber 4 and the photodetector 9 form a light receiving system for receiving the fluorescence emitted from the fluorescence microbeads excited by the laser light irradiation. The fluorescence emitted from the fluorescent microbeads excited by the laser light irradiation is collected by the fluorescence collecting condenser lens 3,
It is installed so as to be introduced into the fluorescence introducing optical fiber 4, and further, the axis of the fluorescence introducing optical fiber 4 is set so as to avoid reflected light from the water surface of the laser light irradiation which becomes an obstacle. The axis of the laser light irradiating optical fiber 2 which is the incident axis of the laser light is at a lower angle than the axis of the fluorescence introducing optical fiber 4.

【0033】つまり、磁性体蛍光標識検体複合体14の
集合体から放出される蛍光を効率良く集光するために
は、前記蛍光集光用集光レンズ4はレンズ径が大きく、
ワーキングディスタンスが適度に短いことが望ましい。
レンズ径、ワーキングディスタンスは、図3に示すよう
に上部磁心7、下部磁心6、細径管5の空間的配置で制
約を受ける。従って、前記上部磁心7、下部磁心6、細
径管5の空間的配置によって、一点に凝集された磁性体
蛍光標識検体複合体14の集合体から放出された蛍光を
効率良く集光するとともに、外部光の影響をほとんど無
視することができる。
That is, in order to efficiently collect the fluorescence emitted from the aggregate of the magnetic fluorescent labeled analyte complex 14, the fluorescent condensing lens 4 has a large lens diameter,
It is desirable that the working distance be reasonably short.
The lens diameter and working distance are restricted by the spatial arrangement of the upper magnetic core 7, the lower magnetic core 6, and the small diameter tube 5 as shown in FIG. Therefore, the spatial arrangement of the upper magnetic core 7, the lower magnetic core 6, and the small diameter tube 5 efficiently collects the fluorescence emitted from the aggregate of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14 aggregated at one point, and The influence of external light can be almost ignored.

【0034】また、上記のような構成からなるように本
発明の免疫測定装置は、前記磁性体蛍光標識検体複合体
14の未反応物質を除去する機構(いわゆるB/F)分
離無しでも測定は可能であるが、図2に示すような前記
B/F分離装置機構を付設することにより、微量抗原領
域におけるS/Nの向上を図ることが可能である。つま
り、前記磁性体蛍光標識検体複合体14及び未反応物質
の蛍光マイクロビーズを含有した測定用検体12を前記
細径管5に移送、そして磁界により凝集後に、前記測定
用検体12と並列に接続された洗浄用液体13を、前記
マイクロポンプにより、前記細径管5内に送出可能に前
記洗浄用液体13を貯えた容器を配設する。
Further, the immunoassay apparatus of the present invention having the above-mentioned structure can perform the measurement without the mechanism (so-called B / F) separation for removing the unreacted substance of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14. Although possible, it is possible to improve the S / N in the trace antigen region by additionally providing the B / F separation device mechanism as shown in FIG. That is, the measurement sample 12 containing the magnetic fluorescent labeled sample complex 14 and the fluorescent microbeads of the unreacted substance is transferred to the thin tube 5, and after being aggregated by the magnetic field, connected in parallel with the measurement sample 12. A container storing the cleaning liquid 13 is provided so that the cleaning liquid 13 can be delivered into the small-diameter pipe 5 by the micropump.

【0035】上記のような構成からなる本実施例の免疫
測定装置の動作原理を説明しつつ、前記免疫測定装置を
用いた本実施例の免疫測定方法について説明する。
The immunoassay method of the present embodiment using the immunoassay device will be described while explaining the operation principle of the immunoassay device of the present embodiment configured as described above.

【0036】まず、予め、抗体を結合した蛍光マイクロ
ビーズと抗原を反応させ、該反応物に抗体を結合した磁
性微粒子を添加反応させることによって蛍光マイクロビ
ーズと抗原と磁性微粒子の複合体の磁性体蛍光標識検体
複合体14を作製する。ここで、前記蛍光ビーズは含有
する蛍光色素が化学的に安定であること、市販レーザの
発振波長で励起可能な吸収帯を有すること、ビーズと磁
性微粒子の非特異的な吸着がない材質であることなどの
特性を持つことが望ましい。
First, the fluorescent microbeads to which the antibody has been bound are reacted with the antigen in advance, and the reaction product is added with the magnetic fine particles to which the antibody has been bound to cause a reaction, whereby the magnetic substance of the complex of the fluorescent microbeads, the antigen and the magnetic fine particles is added. The fluorescent labeled analyte complex 14 is prepared. Here, the fluorescent beads are a material in which the fluorescent dye contained therein is chemically stable, has an absorption band that can be excited at the oscillation wavelength of a commercially available laser, and does not cause nonspecific adsorption of beads and magnetic fine particles. It is desirable to have such characteristics.

【0037】そして、前記蛍光色素としては、表1に示
す市販品が挙げられる。蛍光色素の望ましい特性として
は、最大吸収波長と最大蛍光波長の差が大きいこと、そ
して、既存のレーザ発振波長に吸収波長を持つことなど
である。
Examples of the fluorescent dye include the commercially available products shown in Table 1. Desirable characteristics of fluorescent dyes are that the difference between the maximum absorption wavelength and the maximum fluorescence wavelength is large, and that the existing laser oscillation wavelength has an absorption wavelength.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】上述したように生成された磁性体蛍光標識
検体複合体14は、前記試料測定用細径管5に移送す
る。移送手段としては、マイクロポンプ11を用いる。
ここで、電磁石6に通電すると上部鉄心7との間に強力
な磁界が発生し、前記磁性体蛍光標識検体複合体14
は、磁界により細径管5中の上部磁心7直下に移動し、
集合体を形成する。一方、抗原と反応しなかった蛍光マ
イクロビーズは、磁性微粒子と結合しないため磁界によ
って集合しない。
The magnetic substance fluorescent-labeled analyte complex 14 produced as described above is transferred to the sample measuring thin tube 5. A micro pump 11 is used as the transfer means.
Here, when the electromagnet 6 is energized, a strong magnetic field is generated between the electromagnet 6 and the upper iron core 7, and the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14
Moves under the upper magnetic core 7 in the small-diameter tube 5 due to the magnetic field,
Form an aggregate. On the other hand, the fluorescent microbeads that have not reacted with the antigen do not combine with the magnetic fine particles and thus do not aggregate by the magnetic field.

【0040】そして、レーザ光源8から出射されたレー
ザ光を前記レーザ光導入用光ファイバ2で、レーザ光照
射用短焦点レンズ1に導き、前記磁性体蛍光標識検体複
合体14の集合体に照射する。
Then, the laser light emitted from the laser light source 8 is guided by the laser light introducing optical fiber 2 to the laser light irradiating short-focus lens 1, and the aggregate of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14 is irradiated. To do.

【0041】レーザ光照射によって励起された蛍光マイ
クロビーズから放出される蛍光は、蛍光集光用短焦点レ
ンズ3で集められ、蛍光導波用光ファイバ4に導入され
る。そして、導入された蛍光は、光電子増倍管、フォト
ダイオートあるいはフォトンカウンティング等の光検出
器9に入力し光強度が測定される。光検出器9の出力
は、データ処理用コンピュータ10に入力し、データの
蓄積、解析に供する。励起光の除去が必要ならば分光器
あるいは干渉フィルタ等の上記光検出器9の前に入れ
て、励起光の影響をのぞくことも可能である。さらに、
励起光の除去方法として、パルス波のレーザ光で励起
し、一定時間後に蛍光を測定することにより、励起光の
影響を完全に除くことができる。
The fluorescence emitted from the fluorescent microbeads excited by the laser light irradiation is collected by the fluorescence focusing short focus lens 3 and introduced into the fluorescence guiding optical fiber 4. Then, the introduced fluorescence is input to a photodetector 9 such as a photomultiplier tube, a photodiode or photon counting, and the light intensity is measured. The output of the photodetector 9 is input to the data processing computer 10 for storage and analysis of data. If it is necessary to remove the excitation light, it is possible to put it in front of the photodetector 9 such as a spectroscope or an interference filter to remove the influence of the excitation light. further,
As a method of removing the excitation light, it is possible to completely eliminate the influence of the excitation light by exciting with pulsed laser light and measuring fluorescence after a certain period of time.

【0042】本発明による免疫測定法は、原理的に未反
応物質を除去する操作(いわゆるB/F分離)なしで測
定可能であるが、微量抗原領域でS/N向上のため洗浄
用液体13を細径管5中に流すことによって、B/F分
離することもできる。即ち、蛍光マイクロビーズと抗原
と磁性体微粒子からなる前記磁性体蛍光標識検体複合体
14を磁界で凝集後、マイクロポンプ11で洗浄用液体
13を細径管5中に送出する。この時、反応した蛍光マ
イクロビーズは磁界によって上部鉄心7(上部磁極)下
にとどまるが、未反応蛍光マイクロビーズを細径管5外
に移動する。この結果、B/F分離が行なわれ、S/N
の向上が図られる。洗浄用液体13としては、反応複合
体が、生化学的に壊れないようにHEPES、PBS等
のバッファが用いられる。また、より洗浄性を高めるた
め界面活性剤を0.001%〜1%の範囲で添加したバ
ッファを用いることもできる。
In principle, the immunoassay method according to the present invention can be carried out without an operation of removing unreacted substances (so-called B / F separation), but in order to improve the S / N in the trace antigen region, the cleaning liquid 13 is used. B / F separation can also be carried out by flowing the above into the small diameter tube 5. That is, the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14 composed of fluorescent microbeads, antigens and magnetic fine particles is aggregated by a magnetic field, and then the washing liquid 13 is delivered into the thin tube 5 by the micropump 11. At this time, the reacted fluorescent microbeads remain below the upper iron core 7 (upper magnetic pole) due to the magnetic field, but the unreacted fluorescent microbeads move to the outside of the thin tube 5. As a result, B / F separation is performed and S / N
Is improved. As the washing liquid 13, a buffer such as HEPES or PBS is used so that the reaction complex is not biochemically broken. In addition, a buffer containing a surfactant added in the range of 0.001% to 1% can be used to further improve the cleaning property.

【0043】蛍光強度は、蛍光マイクロビーズと抗原と
磁性微粒子からなる磁性体蛍光標識検体複合体14のマ
イクロビーズ量に比例し、個数換算した抗原量が反応に
使用した蛍光マイクロビーズ個数より少ない場合は、抗
原は蛍光マイクロビーズに1個以上反応する確率は、小
さくなるため、蛍光強度は、抗原量に比例することにな
る。この結果、蛍光強度から抗原量を定量することがで
きる。
The fluorescence intensity is proportional to the amount of the microbeads of the magnetic substance fluorescent labeled analyte complex 14 composed of the fluorescent microbeads, the antigen and the magnetic fine particles, and when the number-converted amount of the antigen is smaller than the number of the fluorescent microbeads used in the reaction. Since the probability of one or more antigens reacting with the fluorescent microbeads is small, the fluorescence intensity is proportional to the amount of antigen. As a result, the amount of antigen can be quantified from the fluorescence intensity.

【0044】(試験例)次に、前記本発明の免疫測定法
をα−フェトプロテインの検出に適用した試験例を示
す。α−フェトプロテイン抗体を標識した蛍光マイクロ
ビーズ(ビーズ濃度0.2wt%溶液)20μl、α−
フェトプロテインの希釈例(蛋白濃度10-15g/ml
〜10-8g/mlの範囲で10倍希釈 8段階)各20
μlを混合し、37℃で1時間攪拌しながら反応させ
た。ここで、蛍光ビーズはオキサジン170(9ーエチ
ルアミノー5ーエチルアミノー10ーメチルー5H−ベ
ンゾフェノキサゾニウム パークロレート)で染色した
ポリマビーズである。α−フェトプロテイン抗体及び抗
原蛋白は市販品を用いた。
(Test Example) Next, a test example in which the immunoassay method of the present invention is applied to the detection of α-fetoprotein will be shown. 20 μl of fluorescent micro beads labeled with α-fetoprotein antibody (bead concentration 0.2 wt% solution), α-
Example of dilution of fetoprotein (protein concentration 10 -15 g / ml
10-fold dilution in the range of -10 -8 g / ml 8 steps) 20 each
μl was mixed and allowed to react with stirring at 37 ° C. for 1 hour. Here, the fluorescent beads are polymer beads dyed with Oxazine 170 (9-ethylamino-5-ethylamino-10-methyl-5H-benzophenoxazonium perchlorate). As the α-fetoprotein antibody and antigen protein, commercially available products were used.

【0045】次いで、各抗原濃度の反応溶液にα−フェ
トプロテイン抗体を結合した磁性微粒子溶液(抗体濃度
10-2mg/ml)10μlを添加し、37℃で1時間
反応させた。反応溶液を市販ヘマトクリット管(管径
2.0mm、内径1.0mm)に約20μl導入し、蛍
光測定装置にセットした。励起用光源はHe−Neレー
ザ(波長633nm)5mWを使用し、試料から出射さ
れた蛍光は市販分光器(波長分解能1nm)で分光後、
光電子増倍管で検出した。この結果を図4に示す。
Then, 10 μl of a magnetic fine particle solution (antibody concentration 10 −2 mg / ml) bound with α-fetoprotein antibody was added to the reaction solution having each antigen concentration, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 1 hour. About 20 μl of the reaction solution was introduced into a commercially available hematocrit tube (tube diameter 2.0 mm, inner diameter 1.0 mm) and set in a fluorescence measuring device. A He-Ne laser (wavelength 633 nm) 5 mW was used as an excitation light source, and the fluorescence emitted from the sample was separated by a commercially available spectroscope (wavelength resolution 1 nm).
It was detected with a photomultiplier tube. The result is shown in FIG.

【0046】図4は、室内光点灯下で蛍光測定したもの
で、アルファフェトプロテイン抗原濃度が、Aは10-9
g/ml、Bは10-12g/ml、Cはコントロール
(抗原量0)の場合の蛍光量である。BとCにおいて有
為差が見られることにより本発明による免疫測定法の感
度は、10-12mg/ml以上であることがわかる。ま
た、室内光点灯下で上記の感度が得られることにより、
本発明における免疫測定法は特別な光学的シールド効果
が不要であることがわかる。
FIG. 4 shows the result of fluorescence measurement under room light lighting, in which the alpha fetoprotein antigen concentration was 10 −9 for A.
g / ml, B is 10 −12 g / ml, and C is the amount of fluorescence in the case of control (antigen amount 0). The significant difference between B and C shows that the sensitivity of the immunoassay according to the present invention is 10 −12 mg / ml or more. Also, by obtaining the above sensitivity under room light lighting,
It can be seen that the immunoassay method of the present invention does not require a special optical shield effect.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、説明したように蛍光マイクロビー
ズ、磁性微粒子を用いたレーザ磁気免疫測定法におい
て、集光レンズを用いた蛍光検出系では、外部光に影響
されずに蛍光測定が可能となり、小型かつ高感度な抗原
検出ができる。
As described above, in the laser magnetic immunoassay method using the fluorescent microbeads and the magnetic fine particles, the fluorescence detection system using the condenser lens enables the fluorescence measurement without being influenced by the external light. , Small and highly sensitive antigen detection is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明における免疫測定法の実施例を
説明するための免疫測定装置の概略図であって、試料測
定用細径管の終端からみた正面図である。
FIG. 1 is a schematic view of an immunoassay device for explaining an embodiment of an immunoassay method according to the present invention, and is a front view seen from the end of a sample measuring thin tube.

【図2】図2は、本発明における免疫測定法の実施例を
説明するための免疫測定装置の概略図であって、試料測
定用細径管の長手方向からみた側面図である。
FIG. 2 is a schematic view of an immunoassay device for explaining an embodiment of the immunoassay method according to the present invention, and is a side view of a thin tube for measuring a sample as viewed in the longitudinal direction.

【図3】図3は、本発明における免疫測定法の実施例を
説明するための免疫測定装置の概略図であって、蛍光照
射、蛍光集光の光学系及び試料測定用細径管を示す要部
拡大図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an immunoassay device for explaining an embodiment of the immunoassay method in the present invention, showing an optical system for fluorescence irradiation and fluorescence collection, and a thin tube for measuring a sample. FIG.

【図4】図4は、本発明の免疫測定法における試験例
で、AFP抗原の標準試料を用いた場合の蛍光スペクト
ルであり、AはAFP抗原濃度10-9g/mlの蛍光ス
ペクトル、BはAPF濃度10-12g/mlの蛍光スペ
クトル、CはAPF抗原濃度が0の蛍光スペクトルであ
る。
FIG. 4 is a fluorescence spectrum when a standard sample of AFP antigen is used in a test example in the immunoassay method of the present invention, where A is a fluorescence spectrum of AFP antigen concentration of 10 −9 g / ml, and B is B. Is a fluorescence spectrum with an APF concentration of 10 −12 g / ml, and C is a fluorescence spectrum with an APF antigen concentration of 0.

【図5】図5は、レーザ磁気免疫測定法(干渉型)の検
出原理図である。
FIG. 5 is a detection principle diagram of a laser magnetic immunoassay method (interference type).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光照射用集光レンズ 2 レーザ光導入用光ファイバ 3 蛍光集光用集光レンズ 4 蛍光導波用光ファイバ 5 試料測定用細径管 6 下部磁心 6a 電磁石 7 上部鉄心 8 レーザ光源 9 光検出器 10 データ処理用コンピュータ 11 マイクロポンプ 12 測定用検体 13 洗浄用液体 14 磁性体蛍光標識検体複合体 1 Condensing lens for laser light irradiation 2 Optical fiber for introducing laser light 3 Condensing lens for fluorescence condensing 4 Optical fiber for fluorescence guiding 5 Small diameter tube for sample measurement 6 Lower magnetic core 6a Electromagnet 7 Upper iron core 8 Laser light source 9 Light Detector 10 Data processing computer 11 Micro pump 12 Measurement sample 13 Washing liquid 14 Magnetic substance fluorescent labeled sample complex

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // A61B 10/00 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area // A61B 10/00 E

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 抗体を結合した蛍光色素を含有する蛍光
マイクロビーズ及び磁性微粒子により抗原を補足する第
一工程と、第一工程により生成した蛍光マイクロビーズ
と抗原と磁性微粒子の複合体である磁性体蛍光標識検体
複合体を、外部磁場により集合させる第二工程と、該集
合点にレーザ光を照射することによって発生する蛍光を
検出する第三工程からなる免疫測定法において、 レーザー光をレーザ光導入用光ファイバで導波後に、レ
ーザ光照射用集光レンズで該集合点に照射し、発生した
蛍光を蛍光集光用集光レンズで集光後、蛍光導波用光フ
ァイバで光検出器に導入する蛍光検出系を有することを
特徴とする免疫測定法。
1. A first step of supplementing an antigen with fluorescent microbeads containing a fluorescent dye bound to an antibody and magnetic fine particles, and a magnetic substance which is a complex of the fluorescent microbeads produced in the first step with the antigen and magnetic fine particles. In the immunoassay method comprising a second step of assembling the body fluorescence-labeled analyte complex with an external magnetic field and a third step of detecting the fluorescence generated by irradiating the assembly point with the laser light, the laser light is used as the laser light. After the light is guided by the introduction optical fiber, the converging point is irradiated by the condensing lens for laser light irradiation, the generated fluorescence is condensed by the condensing lens for condensing the fluorescence, and the photodetector is formed by the optical fiber for the fluorescence guiding. An immunoassay method characterized by having a fluorescence detection system to be introduced into.
【請求項2】 請求項1において、光学的に透明な細径
管内で第二工程を行ない、当該細径管壁面に蛍光マイク
ロビーズと抗原と磁性微粒子の複合体からなる磁性体蛍
光標識検体複合体の集合体を製造し、第三工程を行ない
抗原を定量することを特徴とする免疫測定法。
2. The magnetic fluorescent labeled analyte complex according to claim 1, wherein the second step is carried out in an optically transparent thin tube, and the wall surface of the thin tube is composed of a complex of fluorescent microbeads, an antigen and magnetic fine particles. An immunoassay method characterized in that a body assembly is manufactured, and a third step is performed to quantify an antigen.
【請求項3】 請求項1において、第二工程後、生化学
的に不活性な液体を当該細径管内に注入し、未反応の蛍
光色素を含有するマイクロビーズを除去した後、第三工
程を行なうことを特徴とする免疫測定法。
3. The method according to claim 1, wherein after the second step, a biochemically inert liquid is injected into the small diameter tube to remove the unreacted microbeads containing the fluorescent dye, and then the third step. An immunoassay characterized by carrying out.
【請求項4】 請求項1において、パルス状のレーザー
光を照射し、発生した蛍光を、レーザ照射時から一定時
間経過後に測定することを特徴とする免疫測定法。
4. The immunoassay method according to claim 1, wherein the pulsed laser light is irradiated and the generated fluorescence is measured after a lapse of a predetermined time from the laser irradiation.
【請求項5】 蛍光マイクロビーズと抗原と磁性微粒子
の複合体からなる磁性体標識検体複合体を含む溶液を収
容する検査容器と、レーザ光を前記検査容器の表面に導
く入射光学系と、前記検査容器の表面のレーザ光照射領
域の一点に前記磁性体蛍光標識検体複合体を集合させる
磁界発生装置と、前記磁性体蛍光標識検体複合体の集合
体からのレーザ光の出射光を受ける受光系と、を少なく
とも含む免疫測定装置において、 前記入射光学系は、前記レーザ光源からレーザ光を導波
するためのレーザ光導入用光ファイバと、前記レーザ光
照射用光ファイバによって導波されたレーザ光を前記磁
性体蛍光標識検体複合体の集合点に照射するためのレー
ザ光照射用集光レンズとを具備し、前記受光系は、前記
磁性体蛍光標識検体複合体から発生する蛍光を集光する
蛍光集光用集光レンズと、前記蛍光集光用集光レンズで
集光された蛍光を導波するための蛍光導波用光ファイバ
と、前記蛍光導波用光ファイバによって導波された蛍光
量を測定するための光検出器を具備していることを特徴
とする免疫測定装置。
5. A test container containing a solution containing a fluorescent microbead, a magnetic substance-labeled sample complex composed of a complex of an antigen and magnetic fine particles, an incident optical system for guiding laser light to the surface of the test container, and A magnetic field generator that collects the magnetic fluorescent-labeled analyte complex at one point on the surface of the inspection container where the laser light is irradiated, and a light-receiving system that receives laser light emitted from the aggregate of the magnetic fluorescent-labeled analyte complex. In the immunoassay device including at least, the incident optical system is a laser light introduction optical fiber for guiding a laser light from the laser light source, and a laser light guided by the laser light irradiation optical fiber. And a condensing lens for irradiating a laser beam for irradiating a collection point of the magnetic substance fluorescent-labeled analyte complex with the light-receiving system generated from the magnetic substance fluorescent-labeled analyte complex. By a fluorescent light collecting condenser lens for collecting light, a fluorescent light guiding optical fiber for guiding the fluorescent light collected by the fluorescent light collecting condenser lens, and the fluorescent light guiding optical fiber An immunoassay device comprising a photodetector for measuring the amount of guided fluorescence.
【請求項6】 請求項5に記載の検査容器が、光学的に
透明な細径管であることを特徴とする免疫測定装置。
6. The immunoassay device according to claim 5, wherein the inspection container is an optically transparent thin tube.
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