JPH05253498A - 生体関連物質の測定方法およびそれに用いる反応容器 - Google Patents

生体関連物質の測定方法およびそれに用いる反応容器

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JPH05253498A
JPH05253498A JP4055115A JP5511592A JPH05253498A JP H05253498 A JPH05253498 A JP H05253498A JP 4055115 A JP4055115 A JP 4055115A JP 5511592 A JP5511592 A JP 5511592A JP H05253498 A JPH05253498 A JP H05253498A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】反応容器中での試料溶液および洗浄液の除去を
簡便な手段で達成できる生体関連物質の測定方法および
これに用いる反応容器を提供する。 【構成】試料溶液を注入部22にピペットで滴下する。試
料溶液は毛管現象により反応部21に速やかに拡散する。
所定の反応時間放置して試料溶液中の生体関連物質を反
応部21内面に結合させた特異親和性物質に結合させる。
反応終了後、支持部材24の外面部を反応容器本体20へ押
し付け、支持部材24を変形させて吸水性材料28を除去部
２３で試料溶液に接触させる。これにより、試料溶液が
吸水性材料28に吸収されて反応部21から除去される。次
に、B/F 分離のために洗浄液を注入部22に適量滴下し、
反応部21に拡散させる。この後吸水性材料28に洗浄液を
吸収させて除去する。さらに、反応部21に結合した生体
関連物質を測定する

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体関連物質の測定方
法およびそれに用いる反応容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体関連物質の測定は、例えば、環境衛
生の分野や医療の分野で日常検査として実施されてい
る。特に、医療分野では疾病の特定や疾病に対する治療
効果の判定等を目的として、数多くの施設で数多くの種
類の生体関連物質の測定が実施されている。
【０００３】このような生体関連物質の測定は、生体関
連物質に対して特異的な親和性を有する特異親和性物質
との反応を用いて行われる。例えば、最近、公衆衛生上
の問題となっている後天性免疫不全症候群（以下、ＡＩ
ＤＳと記す）等の感染症や、従来特定が困難であった癌
関連物質等の測定は、生体関連物質および特異親和性物
質の反応の一つである抗原抗体反応を用いることで測定
可能になっている。また、感染性微生物の遺伝子である
ＤＮＡやＲＮＡを、その核酸の特徴部分と結合する相補
核酸を用いて測定することも可能である。この核酸と相
補核酸との反応も、生体関連物質および特異親和性物質
の反応の一つである。その他には、例えば、ホルモンの
一つであるインシュリンおよびインシュリンリセプター
の反応も、生体関連物質および特異親和性物質の反応の
一つである。
【０００４】このように、特異親和性反応との反応を用
いた生体関連物質の測定方法が数多く知られているが、
いずれの測定方法においても、特異親和性物質が結合し
た生体関連物質（以下、被結合物質と記す）の量を測定
しなければならない。
【０００５】このような生体関連物質の測定方法には、
次の二つの方法に大別される。一つは、特異親和性物質
と被結合物質が結合することにより、特異親和性物質自
身またはそれに結合しているトレーサーの性質が変化す
ることを利用して、被結合物質を求める均一測定法（ホ
モジニアス法）である。もう一つは、何らかの手段によ
り特異親和性物質と被結合物質の複合体を不溶性にした
後、被結合物質と遊離している物質とを分離するＢ（Ｂ
ｏｕｎｄ）／Ｆ（Ｆｒｅｅ）分離の操作を必要とする不
均一測定法（ヘテロジニアス法）である。
【０００６】不均一測定法では、特異親和性物質と被結
合物質の複合体に、更にこの複合体と特異的に結合する
第二の特異親和性物質を結合させて、複合体を大きな分
子にすることにより複合体を不溶性にする方法が知られ
ている。しかし、この方法は、測定精度上の信頼性に欠
けるため好ましくない。そこで、近年、特異親和性物質
を不溶性物質に結合させておき、この特異親和性物質と
生体関連物質とを反応させた後に生体関連物質、特異親
和性物質および不溶性物質の複合体を試料溶液から分離
することにより、Ｂ／Ｆ分離を行うのが一般的である。
このような不溶性物質としては、例えば、反応管、ビー
ズ、濾紙等が使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
不均一測定法において、反応管自体を不溶性物質に使用
した場合には、反応管の使用は一回限りであるために洗
浄する必要がなく、洗浄水が比較的少量で済む利点があ
るが、廃棄物が多くなる欠点があり大量の検体を処理す
るには適していない。また、実質的な生体関連物質およ
び特異親和性物質の反応は反応管の表面で起こっている
と考えられるため、検体や試薬を不必要に消費する問題
がある。
【０００８】これに対して、ビーズ、濾紙のような反応
管以外の物質を不溶性物質として使用した場合には、反
応管を繰り返し使用できるが、反応管を洗浄する必要が
あるために測定操作が繁雑になり、操作を自動化した場
合に装置が大型化する。また、不溶性物質が検体持越し
（キャリーオーバー）を起こしやすい問題がある。
【０００９】さらに、不均一測定法の精度および効率は
Ｂ／Ｆ分離がいかに有効に実施されるか否かに依存して
いる。これに対して、上述の反応管を不溶性物質に使用
した場合には、比較的容易に反応管と試料溶液とを分離
できるが、反応管以外の不溶性物質を使用する場合に
は、例えばフィルターを用いて不溶性物質を試料溶液か
ら分離したり、例えば遠心力や磁力により不溶性物質を
集めて分離しているが、精度良く迅速に行うことが困難
である。
【００１０】このような従来の不均一測定法の欠点を解
決する手段として、本出願人は、毛管現象によってサン
プルを反応容器内部に吸引し得る断面積を有するサンプ
ル導入路と、このサンプル導入路の内壁に設けられた窪
みと、窪みの上方に設けられ、反応部の上限を規制する
平坦な表面を有する透明板とから構成される反応容器を
用いて、サンプルをサンプル導入路に滴下して、サンプ
ルを毛管現象によって、反応部に一定量吸引させて、窪
みに凝集粒子によるパターンを形成させる生体関連物質
を分析する方法を提案している。この方法は、微量なサ
ンプルで測定を行う微量測定法に適している。しかし、
生体関連物質と特異親和性物質の反応は一般的に数分間
ないし数十分間の反応時間が必要であるため、試料溶液
を反応容器内に一定時間滞留させることが必要である。
一方、反応容器を洗浄する操作では、洗浄液を試料溶液
のように反応容器内に滞留させる必要がないため、素早
く除去することが必要である。このように、上述のよう
な反応容器を用いた生体関連物質の測定方法では、操作
をより効率化するために、反応容器中の溶液の保持およ
び除去を効率よく行うことが要望されている。
【００１１】この要望を達成するために、上述のような
構成からなる反応容器を用いた生体関連物質の測定方法
では、吸引装置をサンプル導入路の一端に設けて、洗浄
液を吸引することが考えられるが、反応容器を完全に洗
浄するためには、一定時間洗浄液を供給し続ける必要が
あり洗浄液を連続供給できる洗浄液供給装置を他端に備
える必要がある。この結果、反応容器自体を小型化でき
るが装置全体が大型化してしまい、小規模の検査施設で
も使用可能な小型装置を用いて生体関連物質の測定方法
を提供できない。
【００１２】本発明は、かかる点に鑑みなされたもので
あり、反応容器中での試料溶液および洗浄液の除去を簡
便な手段で達成できる生体関連物質の測定方法およびこ
れに用いる反応容器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応容器中で
試料溶液中の生体関連物質と不溶性物質に結合させた前
記生体関連物質に対して特異的親和性を有する特異的親
和性物質とを所定時間保持して反応させる工程と、前記
試料溶液を前記反応容器中から除去し、次いで、洗浄液
で洗浄して、前記特異的親和性物質に結合した前記生体
関連物質と遊離の物質とを分離する工程と、分離した前
記生体関連物質を測定する工程を具備する生体関連物質
の測定方法であって、充分な吸水能を有する吸水性部材
を前記試料溶液または前記洗浄液に対して適当なタイミ
ングで接触させて吸収させることにより前記反応容器に
おける前記試料溶液または前記洗浄液の保持時間を制御
する工程を備えることを特徴とする生体関連物質の測定
方法を提供する。
【００１４】また、本発明は、試料溶液または洗浄液を
保持し得る反応部が内部に貫通して形成され、かつ、側
面部の少なくとも一方が透明部材で構成された反応容器
本体と、前記反応部の一端の開口部に対向する位置に所
定の間隔をおいて配置された吸水性部材と、前記吸水性
部材を前記試料溶液または前記洗浄液に接触または離間
自在に支持する支持部材を具備する反応容器を提供す
る。
【００１５】
【作用】本発明の生体関連物質の測定方法によれば、反
応容器中に、所定時間、試料溶液または洗浄液を保持さ
せた後、吸水性部材をこれらの溶液に接触させて吸収す
る。これにより、比較的簡易な手段により試料溶液また
は洗浄液を効率よく除去できる。
【００１６】また、本発明の反応容器によれば、支持部
材により、試料溶液または洗浄液を反応部に保持させる
際には、吸水性部材を溶液から離間させる。一方、試料
溶液または洗浄液を除去する際には、吸水性部材を溶液
に接触させる。これにより、吸水性部材に試料溶液また
は洗浄液を吸収させる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００１８】図１は、本発明の生体関連物質の測定方法
に用いる反応容器の一例を示す説明図である。図中１１
は、略長方平板状の基材である。基材１１の主面上に、
２枚のスペーサー１２，１３が、適当な間隔を隔てて対
向させて配置されて、溝部１４が形成されている。さら
に、スペーサー１２，１３の主面上には、溝部１４の一
端部に対応する部分に溝部１４の幅よりも大きい幅を有
する略Ｕ字形の切り欠き部１５が形成され、溝部１４の
他端部に対応した部分に溝部１４の幅と略同等の幅を有
する凹部１６が形成されたカバー１７が配置されてい
る。ここで、基材１１、スペーサー１２，１３およびカ
バー１７は互いに接着されている。
【００１９】このような構成からなる反応容器本体２０
は、基材１１、スペーサー１２，１３およびカバー１７
で囲まれた反応部２１と、切り欠き部１５、基材１１お
よびスペーサー１２，１３により規定された注入部２２
と、凹部１６および溝部１４に規定された除去部２３が
形成されている。
【００２０】上述のような反応容器本体２０において、
スペーサー１２，１３の厚さおよび溝部１４の幅は、注
入部２２に試料溶液または洗浄液を注入した場合に、毛
管現象により試料溶液等が反応部２１に拡散するように
設定することが好ましい。具体的には、スペーサー１
２，１３の厚さは約１mmが好ましい。また、溝部１４の
幅は通常使用されるピペットの先端部よりも若干大きい
ことが好ましく、例えば、３〜５mmである。
【００２１】また、生体関連物質の測定を、生体関連物
質自体若しくは生体関連物質に結合した物質の存在によ
り誘発される蛍光または発光を測定して行う場合には、
基材１１およびカバー１７のいずれか一方を透明材料で
構成する必要がある。また、特異親和性物質を基材１
１、スペーサ−１２，１３またはカバー１７に結合させ
る場合には、特異親和性物質に合わせて材質を選択する
ことが好ましい。
【００２２】一方、反応容器本体２０の除去部２３が形
成された端部には、次のように、弾性部材からなる支持
部材２４が接続されている。すなわち、支持部材２４
は、内側縁部に反応容器本体２０を嵌合する嵌合溝２５
が形成されたアーム部２６、２７を有する。また、反応
容器本体２０の端面に対向した位置に略半円形の吸水性
部材２８が備えられている。そして、アーム部２６、２
７の先端部の嵌合溝２５に、反応容器本体２０が嵌合さ
れて接着されている。この際に、吸水性部材２８が除去
部２３から所定の間隔を隔てて位置するように設定す
る。
【００２３】ここで、吸収制部材２８としては、例え
ば、脱脂綿、パルプ、布、スポンジ、紙、セルロース、
カルボキシメチルセルロース、一般に生理用品や農業・
園芸分野等で土壌保水剤として使用されている高吸水性
ポリマー（例えば、グラフト化デンプン類、重合化ポリ
アクリル酸塩等）を使用できるが、中でも、吸水能力が
高く、かつ、一旦、吸水した溶液は外部から圧力が加わ
った場合にも排出し難い点で、高吸水性ポリマーが特に
好ましい。以上説明した反応容器１０を用いた生体関連
物質の測定方法について説明する。
【００２４】まず、反応部２１の内部に、特異親和性物
質を配置する。例えば、基材１１、スペーサー１２，１
３またはカバー１７の少なくとも一つの表面に、特異親
和性物質を、常法に従って、化学的または物理的に結合
させる。また、特異親和性物質を結合させた不溶性物質
を、反応部２１の内部に溶液の移動を妨げないように配
置しても良い。
【００２５】次に、血液、尿または髄液のような体液を
そのままもしくは適宜前処理を施した試料溶液を、注入
部２２にピペットで滴下する。試料溶液は、反応部２１
を満たすのに十分な量を滴下する。滴下した試料溶液
は、毛管現象により反応部２１に速やかに拡散する。こ
のようにして試料溶液を反応部２１の内部に保持させた
状態で所定の反応時間の間放置して、試料溶液中の生体
関連物質を特異親和性物質に結合させる。この際、必要
であれば、反応容器１０を、約３７℃に加温したり、１
０℃以下に冷却しても良い。また、反応部２１を解放さ
せた状態で長時間放置すると試料溶液が蒸発して、正確
な測定が実施できないため、注意する必要がある。その
ため、必要に応じて、反応容器１０を高湿度条件下に保
存してもよい。
【００２６】反応終了後、吸水性材料２８に対応する支
持部材２４の外面部を、反応容器本体２０の方向へ押し
付けることにより、支持部材２４を変形させて、吸水性
材料２８を、除去部２３で反応部２１に保持された試料
溶液に接触させる。これにより、試料溶液が吸水性材料
２８に吸収され、反応部２１から除去される。このよう
にして、反応部２１から試料溶液が完全に除去されるま
で、吸水性部材２８を押し付けておく。
【００２７】試料溶液を除去した後、Ｂ／Ｆ分離を行う
ために、洗浄液を注入部２２に適量滴下し、反応部２１
に拡散させる。この後、上述の試料溶液と同様にして、
吸水性材料２８を除去部２３で洗浄液に接触させて、洗
浄液を吸水性材料２８に吸収させて反応部２１から除去
する。この操作を数回繰返して、特異親和性物質に結合
した生体関連物質と、遊離している物質を完全に分離す
る。以上の操作により、生体関連物質を、反応部２１若
しくは反応部２１の内部に配置した不溶性物質に結合さ
せることができる。
【００２８】ついで、結合した生体関連物質を測定する
ために、例えば、生体関連物質に結合し、かつ、発光反
応を誘発する物質（例えば、ルミノール、ルシゲニン、
ペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ等）を保持
する結合物質（例えば、抗原または抗体）を、注入部２
２に滴下し、反応部２１に拡散させる。一定時間反応さ
せた後、上述と同様にして、結合物質を吸水性材料２８
に吸収させて反応部２１から除去する。以上の操作によ
り、反応部２１若しくは不溶性物質には、生体関連物
質、結合物質および発光反応を誘発する物質が結合して
いる。
【００２９】次いで、生体関連物質の測定を行う。ま
ず、注入部２２に、発光反応を誘発する物質に対応した
発光反応を起こす物質（例えば、過酸化水素水、触媒金
属類）を適量滴下して、反応部２１に拡散させる。ここ
で、発光反応を増強するために、ホタルルシフェリンや
ベンゾチアゾール誘導体等を添加してもよい。一定時間
反応させた後、上述と同様にして、発光反応を起こす物
質を吸水性材料２８に吸収させて反応部２１から除去す
る。この後、反応部２１を覆うカバー１７の上方に、例
えば、光電子倍増管等の計測装置の検出部を位置させ
て、反応部２１から発せられる光量を測定する。この
際、比較的微量の発光量を測定するため完全な遮光を行
うことが好ましい。このようにして測定した発光量よ
り、試料溶液中の生体関連物質の量を予め作成した検量
線から決定する。
【００３０】ここで、発光反応を利用する代わりに、蛍
光物質を用いて、生体関連物質に結合させた発光物質か
ら発せられる蛍光を測定することにより、同様に生体関
連物質の測定を行うこともできる。
【００３１】以上説明したように、本実施例の生体関連
物質の測定方法によれば、比較的簡単な構成からなる反
応容器１０において、試料溶液や洗浄液を反応部２１か
ら容易に除去できる。また、吸引装置や洗浄液の連続供
給装置等を用いることなく、少量の洗浄液で効率よくＢ
／Ｆ分離を行うことができる。
【００３２】なお、本実施例では、弾性部材からなる支
持部材を備えた反応容器を例に挙げて説明したが、反応
容器の構成はこれに限定されるものではい。また、本実
施例の反応容器では、２枚の平板間に反応部を形成して
いるが、反応部の構造はこれに限定されるものではな
い。しかし、本実施例のような毛管現象により所定量の
試料溶液等を吸引または保持できる反応部を有する反応
容器に本発明を適用した場合に最も優れた効果を奏する
ので、このような要件を具備するいかなる形状の反応部
を有する反応容器が好ましい。
【００３３】また、生体関連物質の測定も、発光や蛍光
を測定するものに限定されず、一般に生体関連物質の測
定に使用できる方法を採用することができる。さらに、
上述の生体関連物質の測定方法および反応容器を、自動
分析装置を用いて自動化して、さらに作業効率を向上さ
せることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明の生体関連物
質の測定方法によれば、比較的簡単な手段により、反応
容器中に保持された試料溶液または洗浄液を除去でき
る。また、Ｂ／Ｆ分離に必要な洗浄液の量を著しく低減
できる。また、本発明の反応容器によれば、支持部材に
より、必要に応じて、吸水性部材を反応部に保持された
試料溶液または洗浄液に接触させることにより、これら
の溶液を簡易な構成でかつ効率よく除去できる。この結
果、生体関連物質の測定操作に要する手間を低減できる
と共に、測定装置全体の小型化を容易に達成できる等効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生体関連物質の測定方法に用いる反応
容器の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１０…反応容器、１１…基材、１２，１３…スペーサ
ー、１７…カバー、２０…反応容器本体、２１…反応
部、２２…注入部、２３…除去部、２４…支持部材、２
８…吸水性部材。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応容器中で試料溶液中の生体関連物質
    と不溶性物質に結合させた前記生体関連物質に対して特
    異的親和性を有する特異的親和性物質とを所定時間保持
    して反応させる工程と、前記試料溶液を前記反応容器中
    から除去し、次いで、洗浄液で洗浄して、前記特異的親
    和性物質に結合した前記生体関連物質と遊離の物質とを
    分離する工程と、分離した前記生体関連物質を測定する
    工程を具備する生体関連物質の測定方法であって、充分
    な吸水能を有する吸水性部材を前記試料溶液または前記
    洗浄液に対して適当なタイミングで接触させて吸収させ
    ることにより前記反応容器における前記試料溶液または
    前記洗浄液の保持時間を制御する工程を備えることを特
    徴とする生体関連物質の測定方法。
  2. 【請求項２】 試料溶液または洗浄液を保持し得る反応
    部が内部に貫通して形成され、かつ、側面部の少なくと
    も一方が透明部材で構成された反応容器本体と、前記反
    応部の一端の開口部に対向する位置に所定の間隔をおい
    て配置された吸水性部材と、前記吸水性部材を前記試料
    溶液または前記洗浄液に接触または離間自在に支持する
    支持部材を具備する反応容器。
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