JPH059740B2 - - Google Patents
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- JPH059740B2 JPH059740B2 JP62215016A JP21501687A JPH059740B2 JP H059740 B2 JPH059740 B2 JP H059740B2 JP 62215016 A JP62215016 A JP 62215016A JP 21501687 A JP21501687 A JP 21501687A JP H059740 B2 JPH059740 B2 JP H059740B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、微量の抗原または抗体を検出できる
酵素免疫センサおよびそれを用いた酵素免疫測定
法に関する。
酵素免疫センサおよびそれを用いた酵素免疫測定
法に関する。
［従来技術］
抗原−抗体反応の特異性を利用した微量成分の
測定法として酵素免疫測定法（enzyme immuno
−assay、EIA）が知られている。
測定法として酵素免疫測定法（enzyme immuno
−assay、EIA）が知られている。
EIAの原理は次の如くである。サンドイツチ法
の場合、測定すべき抗原または抗体をそれと特異
的に反応する固定化された抗体または抗原と反応
させた後、さらに測定すべき抗原または抗体と特
異的に反応する酵素標識された抗体または抗原と
反応させる。その後、未反応物を取除き、抗原−
抗体反応により固定化された酵素標識抗体または
抗原の割合を酵素反応の測定から求めることによ
り被測定抗原または抗体の量を測定することがで
きる。
の場合、測定すべき抗原または抗体をそれと特異
的に反応する固定化された抗体または抗原と反応
させた後、さらに測定すべき抗原または抗体と特
異的に反応する酵素標識された抗体または抗原と
反応させる。その後、未反応物を取除き、抗原−
抗体反応により固定化された酵素標識抗体または
抗原の割合を酵素反応の測定から求めることによ
り被測定抗原または抗体の量を測定することがで
きる。
従来、酵素標識された抗体または抗原を測定す
るための酵素活性測定の手段としては、酵素の作
用をうける基質または生成物の吸光度や蛍光の測
定、およびガラス電極によるPH変化の測定や酸素
電極などを用いるポーラログラフイーによる溶存
酸素量の変化の測定が用いられてきた。
るための酵素活性測定の手段としては、酵素の作
用をうける基質または生成物の吸光度や蛍光の測
定、およびガラス電極によるPH変化の測定や酸素
電極などを用いるポーラログラフイーによる溶存
酸素量の変化の測定が用いられてきた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、酵素活性を測定する従来例で
は、次のような欠点があつた。すなわち、吸光度
測定においては特定の波長の吸収帯の光を用いる
ため分光器など大型で高価な設備を必要とし、蛍
光測定は感度が高いと言う利点があるが吸光度測
定と同様に測定器が光学系のため大きくなるとい
う欠点があつた。また、ガラス電極や酸素電極を
用いた従来例による電極測定では連続測定が可能
であるが、測定に多くの試料が必要であるという
欠点があり、検体に供する血液量を増やさなけれ
ばならなかつた。小児や患者にとつて採血量の増
加は好ましくなく、微量試料で測定できることが
必要である。
は、次のような欠点があつた。すなわち、吸光度
測定においては特定の波長の吸収帯の光を用いる
ため分光器など大型で高価な設備を必要とし、蛍
光測定は感度が高いと言う利点があるが吸光度測
定と同様に測定器が光学系のため大きくなるとい
う欠点があつた。また、ガラス電極や酸素電極を
用いた従来例による電極測定では連続測定が可能
であるが、測定に多くの試料が必要であるという
欠点があり、検体に供する血液量を増やさなけれ
ばならなかつた。小児や患者にとつて採血量の増
加は好ましくなく、微量試料で測定できることが
必要である。
本発明の目的は、微量な採血量で測定でき、か
つ高価な測定装置を必要とせずに高感度な測定が
可能な酵素免疫センサおよびそれを用いた測定法
を提供することにある。
つ高価な測定装置を必要とせずに高感度な測定が
可能な酵素免疫センサおよびそれを用いた測定法
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、半導体イオンセンサと、抗体または
抗原が板面に固定化され、この固定化面が微小な
間隙を保持して前記半導体イオンセンサ面に対向
して設置された平板とからなることを特徴とする
酵素免疫センサであり、またこの酵素免疫センサ
を用いた酵素免疫測定法は、測定すべき抗原また
は抗体を含有する試料に、その抗原または抗体に
対して特異的に反応する抗体または抗原が板面に
固定化され、この固定化面が微小な間隙を保持し
て半導体イオンセンサ面に対向して設置可能な平
板上の前記固定化面を浸して抗原−抗体反応を起
こさせ、次いで前記固定化面を試料中の抗原また
は抗体と特異的に反応する酵素標識された抗体ま
たは抗原を含有する溶液に浸して反応させ、その
後前記平板を洗浄して未反応物を取除き、前記平
板を微小な間隙を保持して半導体イオンセンサの
表面上に前記固定化面を対向させて設置し、この
間隙に前記標識酵素により分解または酸化される
基質を含む溶液を満たし、前記基質の反応によつ
て生ずる溶液中のイオン濃度の変化を前記半導体
イオンセンサにより測定し、試料中の抗原または
抗体の量を測定することを特徴とする。
抗原が板面に固定化され、この固定化面が微小な
間隙を保持して前記半導体イオンセンサ面に対向
して設置された平板とからなることを特徴とする
酵素免疫センサであり、またこの酵素免疫センサ
を用いた酵素免疫測定法は、測定すべき抗原また
は抗体を含有する試料に、その抗原または抗体に
対して特異的に反応する抗体または抗原が板面に
固定化され、この固定化面が微小な間隙を保持し
て半導体イオンセンサ面に対向して設置可能な平
板上の前記固定化面を浸して抗原−抗体反応を起
こさせ、次いで前記固定化面を試料中の抗原また
は抗体と特異的に反応する酵素標識された抗体ま
たは抗原を含有する溶液に浸して反応させ、その
後前記平板を洗浄して未反応物を取除き、前記平
板を微小な間隙を保持して半導体イオンセンサの
表面上に前記固定化面を対向させて設置し、この
間隙に前記標識酵素により分解または酸化される
基質を含む溶液を満たし、前記基質の反応によつ
て生ずる溶液中のイオン濃度の変化を前記半導体
イオンセンサにより測定し、試料中の抗原または
抗体の量を測定することを特徴とする。
［作用］
本発明によれば、半導体イオンセンサはそのイ
オン感応部が非常に小さくできるため、その表面
に一定の間隙を持つて設置される抗体または抗原
が表面に固定された平板の面積を小さくできる。
したがつて、免疫測定用の検体が微量であつても
その中に前記の小さな平板を浸漬でき、その表面
で抗原−抗体反応を引起すことができる。また、
上記半導体イオンセンサと平板との間の空間はス
ペーサの大きさでコントロールでき、十分小さい
酵素反応セルを形成することができる。そのた
め、微量の酵素による反応によつても前記酵素反
応セル内のイオン濃度の変化を十分大きく変化さ
せることができ、感度の高い測定が可能となる。
オン感応部が非常に小さくできるため、その表面
に一定の間隙を持つて設置される抗体または抗原
が表面に固定された平板の面積を小さくできる。
したがつて、免疫測定用の検体が微量であつても
その中に前記の小さな平板を浸漬でき、その表面
で抗原−抗体反応を引起すことができる。また、
上記半導体イオンセンサと平板との間の空間はス
ペーサの大きさでコントロールでき、十分小さい
酵素反応セルを形成することができる。そのた
め、微量の酵素による反応によつても前記酵素反
応セル内のイオン濃度の変化を十分大きく変化さ
せることができ、感度の高い測定が可能となる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図、第２図および第３図は本発明による酵
素免疫センサの一実施例を説明するための図で、
第１図は抗体が表面に固定化された平板が免疫反
応後、酵素量を測定するために半導体イオンセン
サの表面に設置された様子を表す酵素免疫測定時
の酵素免疫センサの平面図、第２図および第３図
はそれぞれ第１図のＡ−A′線およびＢ−B′線に
よる断面図である。
素免疫センサの一実施例を説明するための図で、
第１図は抗体が表面に固定化された平板が免疫反
応後、酵素量を測定するために半導体イオンセン
サの表面に設置された様子を表す酵素免疫測定時
の酵素免疫センサの平面図、第２図および第３図
はそれぞれ第１図のＡ−A′線およびＢ−B′線に
よる断面図である。
第１〜３図において、１は抗体を固定化した抗
体固定化平板で、例えばインスリンを測定する場
合、平板としてガラスを用い、その表面にグルタ
ルアルデヒド処理により抗インスリン抗体を固定
化している。２はスペーサで、免疫反応を行つた
後の抗体固定化平板１を微小な間隙を持つて半導
体イオンセンサ３の表面上に固定するのに用いら
れ、本実施例では感光性ポリイミドをスピンコー
トした後、適当なフオトマスクを用いて露光し、
所定の形状に形成したものを用いた。この抗体固
定化平板１と半導体イオンセンサ３との間の微小
な間隙が酵素反応のための反応セルとなる。４は
上記微小間隙からなる反応セル内の溶液の電位を
与えるための参照電極で、銀／塩化銀が半導体イ
オンセンサの表面のセンサ部以外の領域に設けら
れている。５は半導体イオンセンサのソース電
極、６は半導体イオンセンサのドレイン電極、７
はイオン感応膜でPHを測定する場合は窒化シリコ
ン膜、アルミナ膜、酸化タンタル膜などで形成さ
れる。８は酸化シリコンで形成された絶縁膜、９
は半導体イオンセンサのソース、１０はドレイ
ン、１１はシリコン基板、１２は抗体固定化面で
ある。
体固定化平板で、例えばインスリンを測定する場
合、平板としてガラスを用い、その表面にグルタ
ルアルデヒド処理により抗インスリン抗体を固定
化している。２はスペーサで、免疫反応を行つた
後の抗体固定化平板１を微小な間隙を持つて半導
体イオンセンサ３の表面上に固定するのに用いら
れ、本実施例では感光性ポリイミドをスピンコー
トした後、適当なフオトマスクを用いて露光し、
所定の形状に形成したものを用いた。この抗体固
定化平板１と半導体イオンセンサ３との間の微小
な間隙が酵素反応のための反応セルとなる。４は
上記微小間隙からなる反応セル内の溶液の電位を
与えるための参照電極で、銀／塩化銀が半導体イ
オンセンサの表面のセンサ部以外の領域に設けら
れている。５は半導体イオンセンサのソース電
極、６は半導体イオンセンサのドレイン電極、７
はイオン感応膜でPHを測定する場合は窒化シリコ
ン膜、アルミナ膜、酸化タンタル膜などで形成さ
れる。８は酸化シリコンで形成された絶縁膜、９
は半導体イオンセンサのソース、１０はドレイ
ン、１１はシリコン基板、１２は抗体固定化面で
ある。
上記酵素免疫センサを用いた測定法の一例とし
て、インスリンの測定を例にとると、上記抗イン
スリン抗体を固定化した３mm平方のガラス板を、
0.1Mリン酸緩衝液で５倍に希釈されたインスリ
ンを含む血液検体0.1ml中に浸す。室温で１時間
反応させた後、グルコースオキシダーゼで標識さ
れた抗インスリン抗体溶液を0.02ml加え、さらに
１時間室温で反応させる。その後、生理食塩水で
上記ガラス板を洗浄し、このガラス板を半導体イ
オンセンサの表面にスペーサ２を介して設置し、
ガラス板と半導体イオンセンサの間の空間に300
mg／dlの濃度のグルコース溶液を満たし、この溶
液のPH変化を半導体イオンセンサで測定する。
て、インスリンの測定を例にとると、上記抗イン
スリン抗体を固定化した３mm平方のガラス板を、
0.1Mリン酸緩衝液で５倍に希釈されたインスリ
ンを含む血液検体0.1ml中に浸す。室温で１時間
反応させた後、グルコースオキシダーゼで標識さ
れた抗インスリン抗体溶液を0.02ml加え、さらに
１時間室温で反応させる。その後、生理食塩水で
上記ガラス板を洗浄し、このガラス板を半導体イ
オンセンサの表面にスペーサ２を介して設置し、
ガラス板と半導体イオンセンサの間の空間に300
mg／dlの濃度のグルコース溶液を満たし、この溶
液のPH変化を半導体イオンセンサで測定する。
第４図は、既知の濃度のインスリンを含む試料
を用いて測定したインスリン濃度とPH変化との関
係を示す図で、抗インスリン抗体を固定化したガ
ラス板と半導体イオンセンサの間の間隙を10μｍ
とし、グルコース溶液の添加から１分後のPH変化
を測定したものである。
を用いて測定したインスリン濃度とPH変化との関
係を示す図で、抗インスリン抗体を固定化したガ
ラス板と半導体イオンセンサの間の間隙を10μｍ
とし、グルコース溶液の添加から１分後のPH変化
を測定したものである。
本発明は、この実施例に示したもののほかに
も、イオン濃度の変化を引起す酵素を用いる酵素
免疫センサに適用することができる。
も、イオン濃度の変化を引起す酵素を用いる酵素
免疫センサに適用することができる。
［発明の効果］
本発明によれば、抗原または抗体を固定化した
平板は非常に小さくできる。例えば、0.1mlの試
料の場合、３mm平方の平板を使用したが、半導体
イオンセンサのセンサ領域は10μｍ平方程度に小
さくできるため、１mm平方の平板も使用できる。
したがつて、さらに微量の試料を測定することも
可能であり、血液検査の際の採血量がわずかで済
むという利点を有する。また、半導体イオンセン
サは簡単な回路により電気信号を出力として取り
出せるため、装置も簡単で小型、低価格の酵素免
疫測定装置を実現することができる。さらに、上
記平板と半導体イオンセンサおよびスペーサで形
成される酵素反応セルの体積は非常に小さいため
酵素反応の結果生じた生成物によるイオン濃度変
化が大きく高い感度が得られ、またポテンシヨメ
トリツクな測定のため生成物が消費されず連続的
に酵素反応を測定することができ、精度のよい測
定が可能である。
平板は非常に小さくできる。例えば、0.1mlの試
料の場合、３mm平方の平板を使用したが、半導体
イオンセンサのセンサ領域は10μｍ平方程度に小
さくできるため、１mm平方の平板も使用できる。
したがつて、さらに微量の試料を測定することも
可能であり、血液検査の際の採血量がわずかで済
むという利点を有する。また、半導体イオンセン
サは簡単な回路により電気信号を出力として取り
出せるため、装置も簡単で小型、低価格の酵素免
疫測定装置を実現することができる。さらに、上
記平板と半導体イオンセンサおよびスペーサで形
成される酵素反応セルの体積は非常に小さいため
酵素反応の結果生じた生成物によるイオン濃度変
化が大きく高い感度が得られ、またポテンシヨメ
トリツクな測定のため生成物が消費されず連続的
に酵素反応を測定することができ、精度のよい測
定が可能である。
第１図は酵素免疫測定時の酵素免疫センサの平
面図、第２図および第３図はそれぞれ第１図のＡ
−A′線およびＢ−B′線による断面図、第４図は
インスリン濃度とPH変化との関係を示す図であ
る。 １……抗体固定化平板、２……スペーサ、３…
…半導体イオンセンサ、４……参照電極、５……
ソース電極、６……ドレイン電極、７……イオン
感応膜、８……絶縁膜、９……ソース、１０……
ドレイン、１１……シリコン基板、１２……抗体
固定化面。
面図、第２図および第３図はそれぞれ第１図のＡ
−A′線およびＢ−B′線による断面図、第４図は
インスリン濃度とPH変化との関係を示す図であ
る。 １……抗体固定化平板、２……スペーサ、３…
…半導体イオンセンサ、４……参照電極、５……
ソース電極、６……ドレイン電極、７……イオン
感応膜、８……絶縁膜、９……ソース、１０……
ドレイン、１１……シリコン基板、１２……抗体
固定化面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体イオンセンサと、抗体または抗原が板
面に固定化され、この固定化面が微小な間隙を保
持して前記半導体イオンセンサ面に対向して設置
された平板とからなることを特徴とする酵素免疫
センサ。 ２ 測定すべき抗原または抗体を含有する試料
に、その抗原または抗体に対して特異的に反応す
る抗体または抗原が板面に固定化され、この固定
化面が微小な間隙を保持して半導体イオンセンサ
面に対向して設置可能な平板上の前記固定化面を
浸して抗原−抗体反応を起こさせ、次いで前記固
定化面を試料中の抗原または抗体と特異的に反応
する酵素標識された抗体または抗原を含有する溶
液に浸して反応させ、その後前記平板を洗浄して
未反応物を取除き、前記平板を微小な間隙を保持
して半導体イオンセンサの表面上に前記固定化面
を対向させて設置し、この間隙に前記標識酵素に
より分解または酸化される基質を含む溶液を満た
し、前記基質の反応によつて生ずる溶液中のイオ
ン濃度の変化を前記半導体イオンセンサにより測
定し、試料中の抗原または抗体の量を測定するこ
とを特徴とする酵素免疫測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215016A JPS6459058A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Enzyme immune sensor and enzyme immunoassay using said sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215016A JPS6459058A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Enzyme immune sensor and enzyme immunoassay using said sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6459058A JPS6459058A (en) | 1989-03-06 |
| JPH059740B2 true JPH059740B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16665329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62215016A Granted JPS6459058A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Enzyme immune sensor and enzyme immunoassay using said sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6459058A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2591641B2 (ja) * | 1988-02-19 | 1997-03-19 | 株式会社クラレ | 微量アナライト物質の測定方法及び測定装置 |
| JPH02287144A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-27 | Kuraray Co Ltd | 微量アナライト物質の測定装置 |
| US5328847A (en) * | 1990-02-20 | 1994-07-12 | Case George D | Thin membrane sensor with biochemical switch |
| JP2694809B2 (ja) * | 1994-12-14 | 1997-12-24 | 日本電気株式会社 | 酵素免疫測定方法及び酵素免疫センサ |
| JP6656507B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2020-03-04 | Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 | バイオセンサ及び検出装置 |
| JPWO2023042657A1 (ja) * | 2021-09-16 | 2023-03-23 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62215016A patent/JPS6459058A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6459058A (en) | 1989-03-06 |
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