JPH06160391A - 免疫分析法 - Google Patents

免疫分析法

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JPH06160391A
JPH06160391A JP30543692A JP30543692A JPH06160391A JP H06160391 A JPH06160391 A JP H06160391A JP 30543692 A JP30543692 A JP 30543692A JP 30543692 A JP30543692 A JP 30543692A JP H06160391 A JPH06160391 A JP H06160391A
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antibody
complement
antigen
substance
liposome
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JP30543692A
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English (en)
Inventor
Kanji Tomioka
寛治 冨岡
Masaaki Kishimura
昌明 岸村
Hideki Fukuda
秀樹 福田
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 リポソームと、このリポソーム中に封入され
た標識物質と、前記リポソームに固定化された抗体、抗
原もしくは化学物質またはそれらの一部分とからなる免
疫測定試薬と、被検試料と、必要なばあいには補体とを
混合し、抗原抗体反応により誘起された補体による膜溶
解作用により流出した標識物質の量を検出することによ
り被検試料中の抗原、抗体または補体を定量分析する免
疫分析法であって、該リポソームまたは補体の濃度を2
種類以上変えて測定することを特徴とする免疫分析法で
ある。 【効果】 均相系で抗原、抗体または補体の定量分析が
幅広い濃度で精度よく行なえる。それゆえ、簡単な操作
で、高感度、正確、安価かつ短時間に被検体中の抗体、
抗原または補体を測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料中に存在する特定
の抗原、抗体または補体を定量分析するための免疫測定
分析法に関する。
【0002】
【従来の技術】試料中の特定の抗原または抗体の定量分
析方法には、交差免疫電気泳動法(CIE)、二次元免
疫拡散法(MO)、受身赤血球凝集反応(PHA)、免
疫粘着赤血球凝集反応(IAHA)、酵素免疫測定法
(EIA)、固相放射免疫測定法(RIA)などが知ら
れている。現在では、主に酵素免疫測定法(EIA)が
用いられている。
【0003】このうち、CIEおよびMOは測定時間が
長く、感度も低い。また、PHAおよびIAHAは安定
した抗原被膜赤血球を用意することが困難であり、試薬
価格も高く定量はコントロールを比較として段階的にし
か決めることができない。さらに、EIAおよびRIA
は感度の高い点ではMOの5,000 〜50,000倍にもなる
が、試薬価格が高く、測定に数日かかるという欠点を有
している。
【0004】これらの問題を解決すべく、先に特開昭63
-309864 号公報に示されるように、表面に親水性の抗
体、抗原または化学物質を固定化し、内部に親水性の標
識物質(たとえば蛍光物質)を封入したリポソーム試薬
を用いた測定法を開示した。この方法は、LILA(リ
ポソームイムノライシスアッセイ;ジャーナル オブイ
ムノロジカル メソッド、75巻 351〜360 頁、1984年)
と称され、前記リポソーム試薬はリン脂質および糖脂質
のうち少なくともいずれか一方を主成分とするものが用
いられている。このLILAは以下のようなものであ
る。すなわち、抗原、抗体または補体が存在する試料中
に前記リポソーム試薬を加え、これと別に補体を加える
と(ただし、補体の測定のばあいは不要)、抗原−抗体
反応およびそれに伴う補体の活性化が起こり、補体の膜
障害作用によってリポソームが破壊され、封入されてい
た標識物質が流出する。この流出した標識物質の量と、
試料中の被検物質(抗体、抗原または補体)との間には
相関関係があるので、流出した標識物質を所定の分析方
法(たとえば蛍光分析)によって定量することにより、
被検物質を定量することができる。したがってこのLI
LAによれば前記の問題は解決される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被検試料中、
とくに血清試料中の特定成分を免疫分析するばあい、特
定成分の濃度が広範囲にわたっているばあいが多く、幅
広い濃度レンジおよび感度で測定可能なLILA測定法
が要求される。
【0006】本発明は以上のような問題に鑑みなされた
ものであり、被検物質の抗体や抗原や補正の幅広い濃度
および感度でのLILA免疫測定法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、リポソーム
と、このリポソーム中に封入された標識物質と、前記リ
ポソームに固定化された抗体、抗原もしくは化学物質ま
たはそれらの一部分とからなる免疫測定試薬と、被検試
料と、必要なばあいには補体とを混合し、抗原抗体反応
により誘起された補体による膜溶解作用により流出した
標識物質の量を検出することにより被検試料中の抗原、
抗体または補体を定量分析する免疫分析法であって、該
リポソームの濃度を2種類以上変えて測定することを特
徴とする免疫分析法に関する。また、本発明は、リポソ
ームと、このリポソーム中に封入された標識物質と、前
記リポソームに固定化された抗体、抗原もしくは化学物
質またはそれらの一部分とからなる免疫測定試薬と、被
検試料と、補体とを混合し、抗原抗体反応により誘起さ
れた補体による膜溶解作用により流出した標識物質の量
を検出することにより被検試料中の抗原または抗体を定
量分析する免疫分析法であって、補体の濃度を2種類以
上変えて測定することを特徴とする免疫分析法に関す
る。
【0008】
【実施例】本発明において用いられるリポソームはリン
脂質または糖脂質を主要構成成分とするものをはじめと
して、従来使用されている何れのものでもよい。このよ
うなリン脂質としては、動物や微生物などの細胞膜に広
く存在するリン脂質、たとえばホスファチジルエタノー
ルアミン類、ホスファチジルコリン類、ホスファチジル
セリン類、スフィンゴミエリン類などの各種リン脂質が
あげられる。もちろん、天然の卵黄、牛脳や大豆などか
らえられるホスファチジルコリンも適用できる。また、
古細菌に属する好熱性菌脂質の天然の抽出物または人工
合成物も適用できる。
【0009】このようなリン脂質中の脂肪酸の種類には
各種の飽和または不飽和脂肪酸が含まれる。たとえばホ
スファチジルコリンについてあげれば、ジヘプタノイル
ホスファチジルコリン、ジカプロイルホスファチジルコ
リン、ジデカノイルホスファチジルコリン、ジラウロイ
ルホスファチジルコリン、ジヘプタデカノイルホスファ
チジルコリン、ジベヘノイルホスファチジルコリン、ジ
ミリストイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホ
スファチジルコリンなどがあげられ、前述のその他のリ
ン脂質にも同様に各種飽和および不飽和脂肪酸が含まれ
る。なお、炭素鎖がグリセロール部にエステル結合する
リン脂質のばあいには必要に応じて脂質に対してコレス
テロールを適量たとえば10ないし500 モル%を加えるこ
とによって安定なリポソームをえることができる。
【0010】本発明に用いられるリポソームの形状は、
多重層リポソーム(multilamellarvesicle 、以下、M
LVと略す)、小さな一枚膜リポソーム(small unilam
ellar vesicle 、以下、SUVと略す)、大きな一枚膜
リポソーム(large unilamellar vesicle 以下、LUV
と略す)の何れであってもよい。
【0011】リポソーム内に封入される標識物質は、リ
ポソーム外に放出された際に定量可能な物質でなければ
ならない。かかる物質としては、たとえば、ラジオイム
ノアッセイでも用いられる 125Iや 131Iなどの放射性
同位元素;低濃度域(10-3M以下)でも非常に強い蛍光
を発するカルボキシフルオレセイン、フルオレセインイ
ソチオシアネートのような蛍光性化合物;リポソーム外
での酸化反応により発光するルミノールやルシフェリン
のような発光性化合物;可視部あるいは紫外部に特異的
な吸収帯を有する吸光性化合物(水溶性色素など);酸
化酵素の作用により分解され酸素消費あるいは過酸化水
素生成をもたらすグルコースおよびシュークロースなど
の糖類;テトラペンチルアンモニウムのような比較的大
きなイオン性化合物;カルシウムイオンなどの金属;ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)のよう
な補酵素類;メチルピオロゲンを初めとするラジカル化
合物;酵素免疫測定法などで用いられるβ−ガラクトシ
ダーゼ、ペルオキシダーゼなどの酵素類などが好まし
い。標識物質としてカルシウムイオンを用いたばあいに
はカルシウム依存性酵素(カルバイン、プロテインキナ
ーゼC、トランスグルタミラーゼなど)を、酵素を用い
たばあいには基質(前述の酵素に対する基質としては、
それぞれ、4−メチルウムベリフェリルβ−D−ガラク
トシド、p−ヒドロキシフェニルプロピオン酸があげら
れる)を、リポソーム破壊によりこれらの物質が流出し
た際に用いる必要がある。
【0012】リポソーム上に感作させる抗原または抗体
は被検目的に応じて適宜選択される。たとえば、Ant
i−HBsAb、Anti−HBcAb、Anti−H
CVAb、Anti−HIVAb、ヒューマン・Tセル
・ロイケミア・ウイルス−I型(HTLV−I)、ヒュ
ーマン・Tセル・ロイケミア・ウイルス−III型(H
TLV−III)などのウイルス関連の抗体やそれらに
対する抗原や血中の各種ホルモンやIgGなどの血漿タ
ンパク質、さらにはハプテンなどの抗原となりうる化学
物質などがあげられる。
【0013】抗原または抗体のリポソームへの結合は、
公知の方法に従えばよい。たとえば、レスルマン(Lesrm
an) らの方法(ネイチャー(Nature)、288 、604 〜606
、1980)、マルチン(Martin)らの方法(バイオケミス
トリー(Biochemistry)、20、4229〜4238、1981)などに
より行なわれる。
【0014】本発明で用いられる化学物質とは補体系第
2経路を活性化する物質であり、たとえば酵母細胞壁多
糖類であるザイモザン(zymosan) 、ストレプトコッカス
ミュータンス( Streptococcus mutans )の産生す
るムタン(mutan) 、ダリヤやキクイモ類の根塊に由来す
るイヌリン(inulin)などの種々の多糖類や、グラム陰性
細菌細胞壁のリポ多糖類(LPS 、endotoxin)、コブラ毒
因子(CoF) 、グラム陽性陰性を問わず多くの細菌の表面
構成物質、ある種の動物細胞表面構成物質、種々の抗体
あるいはγ−グロブリンまたはこれらをふくむ免疫複合
体、トリニトロフェニル(trinitrophenyl)基やジニトロ
フェニル(dinitrophenyl) 基などのハプテン基、マレイ
ミド基など補体系第2経路を活性化しリポソーム表面上
に固定化されうるものであればとくに限定されない。
【0015】本発明において用いられる免疫測定試薬
は、たとえば次の方法で製造される。
【0016】まずリン脂質または糖脂質をフラスコに入
れ、溶媒を加えて反応させたのち、溶媒を留去し、吸引
乾燥する。しかるのちに、壁面に薄膜が形成されたフラ
スコ内に所定の標識物質の水溶液を加え、密栓をして振
盪し、標識物質封入リポソームをえる。
【0017】一方、抗原、抗体もしくは化学物質または
それらの一部と架橋剤とを緩衝液中で反応させて架橋剤
を導入し、しかるのち、必要であれば、架橋基を還元す
る試薬(たとえばジチオスレイトール:DTT)と反応
させて、修飾抗原、修飾抗体、もしくは修飾化学物質ま
たはそれらの部分の修飾物をえる。
【0018】最後に、標識物質封入リポソームと修飾抗
原、修飾抗体、もしくは修飾化学物質またはそれらの部
分の修飾物とを緩衝液中で反応せしめることにより、本
発明において用いられる免疫測定試薬である抗原、抗体
または化学物質感作リポソームがえられる。かかる免疫
測定試薬は、通常、標識物質を内包し、表面に固定化さ
れた抗原、抗体または化学物質を担持したマイクロカプ
セルとしてえられる。
【0019】前記製造法における架橋剤としては、たと
えばN−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)
プロピオネート(SPDP)、N−スクシンイミジル4
−(p−マレイミドフェニル)ブチレート(SMP
B)、N−スクシンイミジル4−(p−マレイミドフェ
ニル)アセテート(SMPA)、N−スクシンイミジル
4−(p−マレイミドフェニル)プロピオネート(SM
PP)、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)スクシ
ンイミド(GMBS)、N−(ε−マレイミドカプロイ
ルオキシ)スクシンイミド(EMCS)、グルタルアル
デヒド、テレフタルアルデヒドなどのジアルデヒドなど
があげられる。
【0020】このようにして調製した免疫測定試薬を用
いて、被検体中の抗体、抗原または補体を測定するに
は、被検体中にその試薬および補体(補体を測定するば
あいには不要)(抗原を測定するばあいには、さらに第
二抗体)を加え、抗原−抗体と補体との結合反応を引き
起こさせる。すると、かかる反応量に比例して、リポソ
ーム内から標識物質が放出されてくる。ついで、この標
識物質に応じた分析方法(たとえば、標識物質が蛍光物
質であれば、蛍光分析法)により測定を行ない、たとえ
ば、予め作成した検量線により、試料中の抗体、抗原ま
たは補体の量を測定することができる。
【0021】しかし、試料中の被検物質が測定範囲内に
ないこともあるため標識物質が少ししか放出されなかっ
たり、全量放出されてしまうことがある。すなわち、試
料中の被検物質が測定レンジを外れているため測定が正
確に行なわれないことがある。後者のばあいには試料の
濃度を薄めて再測定が行なわれるが、前者のばあいには
試料の濃縮は通常行なわれず測定不能として処理される
ことが多い。このようなばあいには測定結果をえるまで
に、2回の測定が必要であり時間が長くかかるという欠
点がある。この解決策として試料を原液と希釈したも
の、または、原液と濃縮したものを最初から2種類用意
し同時に測定する解決策もあるが、普通、試料の濃縮は
時間的制約と完全性の見地から行なわれないことが多い
ので、むしろ試料を濃縮する必要が多いLILA法では
試料濃度を変化させる方法は採用されない。一方、最初
から免疫測定試薬濃度と補体濃度の条件を高感度に設定
し、試料濃度を希釈することにより2種類設定し測定す
ることも考えられるが、高感度条件では非特異反応によ
る疑陽性判定が多く発生し適当とはいえない。
【0022】本発明の方法では免疫測定試薬濃度または
補体濃度を調節することにより測定レンジまたは測定感
度をずらすことができるので、前記濃度をその試料にあ
わせて複数設定して測定することにより、非特異反応を
抑えた幅広いレンジの測定が可能となるのである。通
常、免疫測定試薬濃度と補体濃度の条件はそれぞれ2種
類設定すればLILA法の測定レンジ、感度をカバーで
きる。
【0023】この測定操作に置いて使用する補体は、と
くに限定されないが、通常、モルモット血清が用いられ
る。しかし、ウサギ、マウス、ヒトなどの血清を使用し
てもよい。
【0024】つぎに本発明を実施例をあげて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
【0025】実施例1 本実施例では、ウマチトクロムC(シグマ社製)(以
下、チトクロムCと記す)を感作したリポソームを調製
し、それを用いてウサギ抗ウマチトクロムC抗体(以
下、抗チトクロムC抗体と記す)の測定を行なった。用
いた試薬は精製せずに使用した。水は蒸留水を用いた。
抗チトクロムC抗体は、前記チトクロムCをウサギに免
疫してえられた血清をアフィニティー精製したものを用
いた。
【0026】(1)リポソームの調製 N−スクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニ
ル)ブチレート(SMPB)28.1μmol とジパルミトイ
ルフォスファチジルエタノールアミン(DPPE)20μ
mol をクロロホルム4.5ml と無水メタノール0.5ml との
混液に溶解した。これにトリエチルアミン20μmol を添
加し、窒素封入下室温2時間攪拌し反応させた。反応終
了後、メタノール3.5ml 、蒸留水2mlを加え、よく振盪
した。これを静置し、クロロホルム相をとり、溶媒を蒸
発させたのち、約5mlのクロロホルムを添加し溶解し
た。この溶液を、150 ℃で12時間以上乾燥させクロロホ
ルムで平衡化した10ml容量のシリカゲル(Wakogel C−
100、和光純薬工業(株)製)カラムに負荷し、クロ
ロホルム−メタノール(20:1、v/v)40〜50mlで洗
浄した。クロロホルム−メタノール(5:1、v/v)
により溶出する画分を集め、溶媒を蒸発させたのち、新
たに5mlのクロロホルムに溶解した。以上の操作によ
り、N−(4−(p−マレイミドフェニル)ブチリル)
ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(MP
B−DPPE)を調製した。
【0027】100ml ナス型フラスコに、ジパルミトイル
ホスファチジルコリン(DPPC)75μmol 、コレステ
ロール75μmol 、リン酸ジセチル(DCP)7.5 μmol
、MPB−DPPE7.5 μmol をとり、約10mlのクロ
ロホルムに溶解し、42℃以上の水溶液中にてロータリー
エバポレーターで溶媒を除去したのち、残った脂質薄膜
に、標識物質水溶液として自己消光性の蛍光物質である
0.2 Mカルボキシフルオレセイン(CF)15mlを加えて
ボルテックス(Vortex)ミキサーで10分間振盪攪拌しM
LVを調製した。これを15分間プローブ型超音波発振装
置((株)日本精機製作所製、US−300)で超音波
処理することによって均一化したSUVにした。つい
で、リポソームに封入されなかったCFを除去するため
バイオゲルA−15m(Medium)(商品名、バイオラッド社
製)カラムにてクロマト分離し、反応性リポソームをえ
た。
【0028】(2)チトクロムCのリポソームへの感作 0.5mg /mlのチトクロムCリン酸緩衝生理食塩水溶液1.
5ml に40mM N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジ
ルジチオ)プロピオネイト(SPDP)エタノール溶液
を0.0323ml加え、室温で10分間攪拌し反応させた。未反
応のSPDPを除くために、20mM MES緩衝液(0.15
M NaCl含有、pH6.0 )で平衡化したエコノパッ
クP6カートリッジ(商品名、バイオラッド社製)カラ
ムでクロマト分離した。最初のピーク部分を集め、これ
に100mM になるようにジチオスライトール(DTT)を
固体のまま加えて溶解し、窒素封入下室温で30分間放置
した。反応終了後リン酸緩衝生理食塩水(PBS)(p
H7.4 )で平衡化したエコノパックP6カートリッジカ
ラムでクロマト分離し、最初のピーク部分を集めた。以
上の操作によりSPDPを通じてチトクロムCにSH基
を導入し、SH基導入チトクロムCを調製した。
【0029】つぎに、前記操作(1)でえた反応性リポ
ソームとSH基導入チトクロムCを1:1(v/v)の
割合で混合し、窒素封入下4℃で24時間放置し反応させ
たのち、リポソームに固定化されなかった抗原を除くた
めバイオゲルA−15m(Medium)カラムでクロマト分離
し、抗原固定化リポソームをえた。
【0030】(3)抗チトクロムC抗体の測定(測定レ
ンジを変化させる) 前記の抗原固定化リポソームを、その初期蛍光強度が適
当なものとなるように、0.5mM MgCl2 および 0.15m
M CaCl2 を含有したゼラチンベロナール緩衝液(G
VB2+)で100 倍から3200倍程度に希釈したものを調製
した。種々の濃度の希釈抗原固定化リポソーム25μl
に、抗チトクロムC抗体を含む緩衝液を倍々希釈したも
のを25μl加え37℃で10分間放置して反応させた。その
後、6CH50/mlに希釈したモルモット全補体(石津製
薬社製)50μlを加え、37℃で60分間放置して反応させ
たのち、各試料の蛍光強度をマイクロプレート用蛍光光
度計MTP−32(コロナ社)で測定した(励起波長49
0nm 、蛍光波長520nm )。なお、測定値は、測定終了後
測定試料に1%−トライトンX−100を100 μl加え
リポソームを完全に破壊したのちの蛍光強度を2倍した
ものと、抗チトクロムC抗体緩衝液の代わりにGVB2+
を25μl添加したものの差を100 %として、各被検試料
の蛍光強度を相対的に換算したものを標識物質遊離率
(%)とした。結果を、図1に示す。このように抗原結
合リポソームの濃度を変化させることにより測定レンジ
をシフトすることができる。すなわち、複数の抗原結合
リポソームの濃度を用い測定すれば幅広いレンジでの測
定が可能となる。
【0031】(4)抗チトクロムC抗体の測定(測定感
度を変化させる) 前記の抗原固定化リポソームを、その初期蛍光強度が適
当なものとなるように、0.5mM MgCl2 および 0.15m
M CaCl2 を含有したゼラチンベロナール緩衝液(G
VB2+)で800 倍程度に希釈したもの25μlに、抗チト
クロムC抗体を含む緩衝液を倍々希釈したものを25μl
加え37℃で10分間放置して反応させた。そののち、1〜
12CH50/mlに希釈したモルモット全補体(石津製薬社
製)50μlを加え、37℃で60分間放置して反応させたの
ち、各試料の蛍光強度をマイクロプレート用蛍光光度計
MTP−32(コロナ社)で測定した(励起波長490nm
、蛍光波長520nm )。なお、測定値は、測定終了後測
定試料に1%−トライトンX−100を100 μl加えリ
ポソームを完全に破壊したのちの蛍光強度を2倍したも
のと、抗チトクロムC抗体緩衝液衝液の代わりにGVB
2+を25μl添加したものの差を100 %として、各被検試
料の蛍光強度を相対的に換算したものを標識物質遊離率
(%)とした。結果を、図2に示す。補体の濃度を変化
させることにより測定感度をシフトすることができる。
すなわち、複数の補体濃度を用い測定すれば幅広い感度
での測定が可能となる。
【0032】
【発明の効果】上述のように、本発明の免疫分析法を用
いることにより、均相系で抗原、抗体または補体の定量
分析が幅広い濃度で精度よく行なえる。それゆえ、簡単
な操作で、高感度、正確、安価かつ短時間に被検体中の
抗体、抗原または補体を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、種々の濃度のチトクロムC感作リポソ
ームを用いて抗チトクロムC抗体測定を行なったばあい
における抗チトクロムC抗体測定を行なったばあいにお
ける抗チトクロムC抗体の濃度と標識物質遊離率との関
係を表す特性図である。
【図2】図2は、チトクロムC感作リポソームを用いて
種々の濃度の補体を加え抗チトクロムC抗体測定を行な
ったばあいにおける抗チトクロムC抗体の濃度と標識物
質遊離率との関係を表す特性図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リポソームと、このリポソーム中に封入
    された標識物質と、前記リポソームに固定化された抗
    体、抗原もしくは化学物質またはそれらの一部分とから
    なる免疫測定試薬と、被検試料と、必要なばあいには補
    体とを混合し、抗原抗体反応により誘起された補体によ
    る膜溶解作用により流出した標識物質の量を検出するこ
    とにより被検試料中の抗原、抗体または補体を定量分析
    する免疫分析法であって、該リポソームの濃度を2種類
    以上変えて測定することを特徴とする免疫分析法。
  2. 【請求項2】 リポソームと、このリポソーム中に封入
    された標識物質と、前記リポソームに固定化された抗
    体、抗原もしくは化学物質またはそれらの一部分とから
    なる免疫測定試薬と、被検試料と、補体とを混合し、抗
    原抗体反応により誘起された補体による膜溶解作用によ
    り流出した標識物質の量を検出することにより被検試料
    中の抗原または抗体を定量分析する免疫分析法であっ
    て、補体の濃度を2種類以上変えて測定することを特徴
    とする免疫分析法。
JP30543692A 1992-11-16 1992-11-16 免疫分析法 Pending JPH06160391A (ja)

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