JPH06324042A - 間接凝集免疫測定法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性体粒子又は磁性体を含む粒子を用いて検
体の免疫反応を測定するに際し、使用するマイクロプレ
ートのウエルの中心とその周辺との間に距離のズレがな
く、しかも判定に有利な先端が尖らない紡錘形の沈降パ
ターンを形成させることができる間接凝集免疫測定方法
及びその装置を提供する。 【構成】 底部１が平坦なウエル２を多数形成したマイ
クロプレート３の各ウエル２の下方に、先端部を尖鋭に
形成したアダプター９を上面に設けた磁石８を、アダプ
ター９の先端部がウエル２の底部の所定の部位に位置す
るよう配設し、該磁石８の磁力をアダプター９を介して
ウエル２の底部の所定部位に集中して作用させることに
よって平坦な底部１の所定部位に粒子を的確に強制沈降
させ、かつ平坦な底部１上に先端が尖らない沈降パター
ンを形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、抗原抗体反応によっ
て起こる凝集を抗原又は抗体を結合させた磁性体粒子も
しくは磁性体を含む粒子を用いて測定する間接凝集免疫
測定法と、この間接凝集免疫測定法に用いる装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明の発明者は、マイクロプレート
に形成した多数のウエル内に、所定の希釈検体溶液に試
薬粒子をそれぞれ添加し、反応後に粒子を含む成分をウ
エル底部に磁力によって強制沈降させたのち、マイクロ
プレートを所定の角度に傾斜させて沈降粒子のウエル底
部からの流れ出しによって形成される沈降パターンから
免疫反応の有無を判定する間接凝集免疫測定法と、その
装置を特開平３−１４４３６７号として提案した。

【０００３】かゝる間接凝集法に使用されるマイクロプ
レートは、合成樹脂やガラスなどの透明な成形体に多数
のウエルを設けたもので、図５に示すように横断面が円
形のウエル２ａの底部を中心に向けてＶ型（Ｖ型をなし
た底部中心の角度は１２０°）に形成させたいわゆるＶ
型マイクロプレートと、図６に示すように横断面が円形
のウエル２ｂの底部を中心に向けて湾曲状に形成したＵ
型マイクロプレートが一般的に使用され、特にＶ型マイ
クロプレートは、ウエル内の沈降粒子をＶ型の一点に容
易に集中させることができるため、マイクロプレートを
傾斜させてパターンを形成するに際しても、流れ出しが
細く鮮明であるなどの利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらＶ型およびＵ型
のマイクロプレートを用いた間接凝集法の免疫反応の有
無の判定に際し、粒子の流れ出しによる沈降パターンは
いずれの場合においても各ウエルの底部中心から斜面に
沿って形成される。したがって、ウエルの斜面に形成さ
れた沈降パターンの長さをセンサー等を使用して光学的
に読み取る場合、ウエルの中心と周辺とでセンサーから
の距離が異なるため焦点のボケが生ずる欠点がある。こ
の焦点ボケの欠点を回避するには、焦点深度の深い読み
取り装置を使用する必要があるので、間接凝集免疫測定
法に使用する装置は必然的に大型とならざるを得ないと
いう欠点があった。

【０００５】また、このＶ型やＵ型のウエルを有するマ
イクロプレートにおける沈降パターンは、いずれも紡錘
型で先端が細く尖った形状となるため、沈降パターンの
長さの計測が難しいことに問題がある。これに加えてこ
れらＶ型、Ｕ型のウエルを有するマイクロプレートは、
成形に際してウエルのピッチや大きさ、ウエルの中心位
置などに整列性のズレが生じやすく、かゝる整列性にズ
レがあるマイクロプレートを使用しての免疫反応の判定
は、紡錘形の沈降パターンの中心の整列性のズレを惹起
するため、沈降パターンの長さの計測に誤差が生じやす
く、データーの再現性や変動に大きな影響を与えるとい
う問題もある。

【０００６】この発明はかゝる現状に鑑み、センサーに
よる光学的な判定に際し、ウエルの中心とその周辺との
間に距離のズレがなく、しかも測定に有利な先端が尖ら
ない紡錘形の沈降パターンを形成させることができるな
ど操作の容易な間接凝集免疫測定法およびその装置を提
供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明の間接凝集免疫測定法は、マイクロプレー
トの各ウエルの底部に免疫測定用試薬の磁性体粒子また
は磁性体を含む粒子を含有した成分を磁力によって強制
沈降させたのち、各ウエルの底部に粒子の流れ出しによ
る沈降パターンを形成させて免疫反応の有無を判定する
に際し、底部が平坦なウエルを有するマイクロプレート
を使用して行うことを特徴とするものである。

【０００８】一方、この発明の間接凝集免疫測定法に用
いる間接凝集免疫測定装置は、底部が平坦なウエルを多
数形成したマイクロプレートの各ウエルの下方に、先端
部を尖鋭としたアダプターを有する磁石を、該アダプタ
ーの先端部が各ウエルの底部の所定部位に位置するよう
に配設し、該磁石の磁力をアダプターを介して作用させ
ることによって成分を含む粒子をウエルの底部の所定位
置に強制沈降させるよう構成したことを特徴とするもの
である。

【０００９】この発明において、マイクロプレートは合
成樹脂またはガラスによって成形されたもので、マイク
ロプレートに形成される各ウエルは、底部を平坦に形成
したもので、かゝるウエルの底部を平坦に形成する方法
は以下の２通りがある。すなわち、その一つは図１およ
び図２に示すように、横断面が円形のウエルの垂直な内
周壁に対して水平に、すなわち内周壁に対して直交させ
て形成する方法で、他の一つは図３および図４に示すよ
うに、横断面が円形のウエルの垂直な内周壁に対して一
方側に向けて傾斜させて形成する方法で、その傾斜の勾
配は、ウエル開口部の水平面に対して約３０°の角度で
下がり勾配となるように傾斜させることが好ましい。し
かして、前記ウエルの垂直な内周壁に対して一方側に向
けて傾斜させて底部を形成した場合には、前記成分を含
む粒子を一方側に傾斜する底部の高い傾斜位置に磁力に
よって強制沈降させたのち、磁力の影響をなくせば、粒
子が傾斜面に沿って自動的に流れ出して沈降パターンを
形成するため、沈降パターンの形成のためにマイクロプ
レートを所定角度に傾斜させる必要がない。

【００１０】ウエル内の粒子を平坦な底部の所定部位に
強制沈降させるための磁石は、各ウエルの下方に位置さ
せて配設するもので、各磁石の上面に設ける先端部が尖
鋭なアダプターは、たとえば磁石に対し着脱自在に設け
ることによって各ウエルの底部に対するアダプターのセ
ット位置を自在に修正することができる。このアダプタ
ーは、磁石そのもので形成したものであっても、あるい
は鉄などの帯磁性材料を使用して形成したものであって
もよく、各アダプターの先端部がウエルの底部の所定部
位に位置するよう磁石をウエルの下方に配設する。その
際、鉄板からなるベース部材の上面に、マイクロプレー
トに形成されたウエルの整列性に対応して孔を設けた塩
化ビニル樹脂板からなる保持板の各孔に磁石を嵌合保持
して磁石をベース部材上に吸引固定すると共に、該磁石
の表面を覆って同じく塩化ビニル樹脂製のカバー部材を
取付け、該カバー部材からアダプターの先端部を突出さ
せるように設ければ、磁石表面からの磁力がウエルの底
部に作用することなく、アダプターの先端部の磁力のみ
をウエルの底部の所定の部位に集中して作用させること
ができる。

【００１１】

【作用】この発明の間接凝集免疫測定法は、希釈検体溶
液と試薬粒子を注入するウエルの底部を平坦に形成した
マイクロプレートを使用して行うもので、磁力によって
底部の所定部位に成分を含む粒子を強制沈降させること
ができるため、粒子の流れ出しによる沈降パターンの長
さ測定に際して光学センサーを使用してもセンサーと沈
降パターンとの距離を一定に保つことができると共に、
沈降パターンを先端が尖らない紡錘形のものとすること
ができる。

【００１２】また、この発明の間接凝集免疫測定装置
は、先端部を尖鋭に形成したアダプターを取付けた磁石
を、マイクロプレートの各ウエルの下方の所定の位置さ
せて配設することによって、ウエルの底部が平坦であっ
ても、成分を含む粒子を所定の位置に強制沈降させるこ
とができる。また、ウエルの底部が垂直な内周壁に対し
て一方側に向けて傾斜している場合には、マイクロプレ
ートを所定角度に傾斜させることなく沈降パターンを形
成させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の間接凝集免疫測定方法およ
びその装置の実施例を添付の図面に基づいて具体的に説
明する。この発明の間接凝集免疫測定方法は、横断面が
円形で所定の深さを有し、かつ底部を平坦に形成したウ
エルを縦および横方向に整列性を持たせて多数形成した
マイクロプレートを使用して行うものである。しかし
て、図１に示すマイクロプレート３は、縦方向に１２
列、横方向に８列の計９６個のウエル２，２・・・・を
一体的に形成した合成樹脂製のマイクロプレートであっ
て、各ウエル２の底部１は、垂直な内周壁に対して水
平、すなわち開口部平面に対して平行となるよう形成し
たものである。また、図３に示すマイクロプレート２３
は、縦方向に１２列、横方向に８列の計９６個のウエル
２２，２２・・・・を一体的に形成した合成樹脂製のマ
イクロプレートであって、各ウエル２２の底部２１は、
垂直な内周壁の一方側から他方側に向けて水平方向に対
して約３０°の角度で下がり勾配となるように傾斜させ
て形成したものである。前記いずれのマイクロプレート
３，２３も、各ウエル２または２２内に免疫測定用の検
体を注下したのち希釈液で所定の倍数に希釈し、これに
磁性体粒子又は磁性体を含む試薬を加えて攪拌し、所定
時間で免疫反応を行わせたのち、各ウエル２または２２
の底部１または２１の所定の部位に磁石を使用して成分
を含む粒子を強制沈降させるものである。

【００１４】一方、マイクロプレートの底部の所定の位
置に成分を含む粒子を強制沈降させる間接凝集免疫測定
装置４は、基本的には図１に示すように鉄板製のベース
本体５と、該ベース本体５上に取付けられる塩化ビニル
樹脂板からなる保持板６と、該保持板６にマイクロプレ
ートのウエルに対応して形成した孔７内に保持される磁
石８および該磁石８の上面に突設したアダプター９以外
の磁石の上面を覆う塩化ビニル樹脂板からなるカバー部
材１０とから構成されるものである。

【００１５】前記保持板６は、使用するマイクロプレー
ト３に形成された各ウエル２と対応する位置に磁石８を
嵌合保持するための孔７，７・・・が形成されている。
磁石８は、円筒状のウエル２の内径よりも小さな径を有
する円盤状のもので、その上面の中心部には、帯磁性材
料からなる先端部が尖鋭なアダプター９が着脱自在に設
けられている。カバー部材１０は、前記マイクロプレー
ト３の各ウエル２に対応する位置で、しかも前記磁石８
のアダプター９が各ウエル２の底部４の中心に対応する
位置にアダプター９を突出させるための孔１１，１１・
・・を設けたものである。

【００１６】かゝる部材から構成される間接凝集免疫測
定装置４は、まずベース本体５上に保持板６を載置した
のち、保持板６に形成された各孔７内にそれぞれ磁石８
を嵌合すれば、磁石８がベース本体５に吸着されて固定
されると共に、この鉄板製のベース本体５を磁化してア
ダプター９による粒子の強制沈降が強化される。つい
で、該磁石８の上方からカバー部材１０を各孔１１に前
記アダプター９を挿通させながら磁石８上に取付け、ア
ダプター９以外の磁石８の表面部分を覆って組み立てる
ものである。しかるのち、攪拌装置を使用して検体と試
薬とを混合させたマイクロプレート３を前記間接凝集免
疫測定装置４上に、各ウエル２の底部１の中心にアダプ
ター９の先端が位置するように設ければ、ウエル２内の
磁性粒子は、アダプター９の先端部を介する磁石８の磁
気作用によってアダプター９の先端部と対応する底部４
の中心部に吸着されるものである。

【００１７】かくして強制沈降させた反応成分の粒子
は、マイクロプレート３を間接凝集免疫測定装置４から
離して磁力の影響のない状態に保持しても粒子は固定さ
れた状態でそのまゝ底部中央に留まっている。ついで、
マイクロプレート３を、その長辺のいずれか一方の端縁
を中心にして角度約６０°で傾斜させると、底部１の中
央に集中していた成分を含む粒子は、傾斜方向に沿って
底部１上を側壁側に流れ出して紡錘形の沈降パターンを
形成するものである。その際、マイクロプレート３は、
図２に示すように底部が角度約６０°で傾斜しているの
で粒子は比較的緩慢に広い幅で流れ出し、マイクロプレ
ート３を水平状態に戻して粒子の流れ出しによる沈降パ
ターンの判定に際して、陰性もしくは陽性の別をはっき
りと見分けることができると共に、平坦な底部によって
光学的に距離が一定となるため、ピントのボケによるデ
ータの読み取りの不正確さを回避することができる。

【００１８】これに対して、Ｖ型マイクロプレート、Ｕ
型マイクロプレートを使用した場合には図５および図６
に示すように、傾斜によってその底部の水平に対する角
度が一部において急峻（Ｖ型の場合には傾斜したウエル
２ａの底面の上部が垂直の状態、Ｕ型の場合には傾斜し
たウエル２ｂの湾曲面の上部が垂直を超えたオーバーハ
ングの状態となる）であるため、いずれも粒子の流れ出
しは比較的スムーズではあるが、流れ出し幅が狭くなる
ため長い紡錘型のパターンとなり、しかも先端部が細い
沈降パターンで形成されるので、陰性、陽性の判定が難
かしく、特にＵ型マイクロプレートの場合には陰陽の差
異の判定がかなり困難である。また、底部の形状によっ
て光学的な距離がウエルの中心とその周辺とで相違する
ため、ピントのボケが生じやすい。

【００１９】図３は、各ウエル２２の底部２１を、垂直
な内周壁に対して一方側から他方側に向けて平面が水平
な開口部に対して約３０°の角度で傾斜させて形成した
マイクロプレート２３を使用して行う間接凝集免疫測定
方法の実施例を示すものである。この間接凝集免疫測定
方法に使用する間接凝集免疫測定装置４は、前記の実施
例と同一のものである。かゝる間接凝集免疫測定装置４
において、アダプター９は、その先端部がマイクロプレ
ート２３に形成された各ウエル２２の底部２１における
下がり勾配の始点の部位、すなわち、傾斜による最も高
い部位の下方に位置するように配置するもので、検体と
試薬との成分を混合させたマイクロプレート２３を間接
凝集免疫測定装置４上に配置すれば、ウエル２２内の磁
性粒子はアダプター９の先端部を介する磁石８の磁気作
用によってアダプター９の先端部と対応する底部２１の
傾斜の高い位置に吸引されて強制沈降するものである。
かくしてウエル２２の傾斜の高い底部に強制沈降された
粒子は、たとえばマイクロプレート２３を水平状態のま
ゝ上方に持ち上げるか、あるいは間接凝集免疫測定装置
４自体を下方に引き下げるなどの手段によって磁石８と
ウエル２２との間を引き離して沈降粒子を磁力の影響か
ら遠ざけることにより、粒子はウエル２２の底部２１の
傾斜した平坦面上を所定の幅で下方に向けて流れ出して
沈降パターンを形成するものである。なお、この実施例
においては、ウエル２２の底部２１が約３０°の角度で
傾斜しているため、該底部２１が水平となるようマイク
ロプレート２３を逆に約３０°の角度で傾斜させて底部
２１が水平となるよう保持することによってより正確で
ピントズレがなく沈降パターンを計測することができ
る。また、マイクロプレート２３を水平状態に保持した
状態で、光センサー等を傾斜する底部２１に対して平行
状態となるようにして沈降パターンを測定することもで
きる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の間接凝集免疫測定法は、マイ
クロプレートの各ウエルの底部に免疫測定用試薬の磁性
体粒子または磁性体を含む粒子を含有した成分を磁力に
よって強制沈降させたのち、各ウエルの底部に粒子の流
れ出しによる沈降パターンを形成させて免疫反応の有無
を判定するに際し、底部の平坦なウエルを有するマイク
ロプレートを使用して行うため、ウエルの底部と周辺部
との距離の差が一定であるため、光学センサーを使用し
てもピントにズレが生ずるおそれがなく、簡単かつ小型
の装置によって免疫反応測定を実施することができる。
また、粒子の流れ出しによる沈降パターンは、底部の平
坦面に沿って形成されるため、先端が尖らない紡錘形と
することができるので、長さの計測の再現性を大幅に向
上させることができる。さらに、底部を平坦面に形成し
たマイクロプレートを使用することによって、従来のＶ
型またはＵ型のマイクロプレートに比べ、粒子を底部の
所定の位置に強制沈降させることができるためウエルの
整列性のズレは測定上殆ど問題がなく、沈降パターンの
計測をより簡便化することができる。

【００２１】また、この発明の間接凝集免疫測定装置
は、ウエルの底部を平坦面に形成したマイクロプレート
の各ウエルの下方に先端部を尖鋭に形成したアダプター
を有する磁石を配設し、該磁石の磁力をアダプターを介
してウエルの底部の所定の位置に作用させることができ
よう構成しているので、成分を含む粒子をウエル底部の
所定部位に的確に集中させて強制沈降させることができ
ると共に、その後に実施する粒子の流れ出しによる沈降
パターンを先端が尖らない計測の再現性が良好な紡錘形
とすることができるので、免疫判定を有利に行うことが
できる。また、使用するマイクロプレートは底部が平坦
なウエルのため、Ｖ型やＵ型のマイクロプレートに比べ
て各ウエルの成形精度にさほど留意する必要がなく、強
制沈降装置の磁石の先鋭な先端部が各ウエルの底部の中
心にズレがないように指向させることのみで充分に優れ
た判定が可能であるなど実用上多大の利点を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の間接凝集免疫測定方法に使用する装
置およびその使用方法を示す要部の断面図である。

【図２】図１に使用されたマイクロプレートの傾斜状態
を略示した断面図である。

【図３】この発明の間接凝集免疫測定方法の他の実施例
を示す要部の断面図である。

【図４】図３に使用されたマイクロプレートを略示した
断面図である。

【図５】従来のＶ型マイクロプレートの傾斜状態を略示
した断面図である。

【図６】従来のＵ型マイクロプレートの傾斜状態を略示
した断面図である。

【符号の説明】

１ ウエルの底部 ２ ウエル ３ マイクロプレート ４ 間接凝集免疫測定装置 ５ ベース本体 ６ 保持板 ７ 孔 ８ 磁石 ９ アダプター １０ カバー部材 １１ 孔 ２１ ウエルの底部 ２２ ウエル ２３ マイクロプレート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロプレートの各ウエルの底部に免
   疫測定用試薬の磁性体粒子または磁性体を含む粒子を含
   有した成分を磁力によって強制沈降させたのち、各ウエ
   ルの底部に粒子の流れ出しによる沈降パターンを形成さ
   せて免疫反応の有無を判定するに際し、底部が平坦なウ
   エルを有するマイクロプレートを使用して行うことを特
   徴とする間接凝集免疫測定法。
2. 【請求項２】 前記マイクロプレートは、各ウエルの底
   部を垂直な内周壁に対して水平に形成し、磁力によって
   該ウエルの底部中心に成分を含む粒子を集中して強制沈
   降させることを特徴とする請求項１記載の間接凝集免疫
   測定法。
3. 【請求項３】 前記マイクロプレートは、各ウエルの底
   部を垂直な内周壁に対して一方側に向けて傾斜させて形
   成し、磁力によって該ウエルの底部の高い傾斜位置に成
   分を含む粒子を集中して強制沈降させることを特徴とす
   る請求項１記載の間接凝集免疫測定法。
4. 【請求項４】 底部が平坦なウエルを多数形成したマイ
   クロプレートの各ウエルの下方に、先端部を尖鋭とした
   アダプターを有する磁石を、該アダプターの先端部が各
   ウエルの底部の所定部位に位置するように配設し、該磁
   石の磁力をアダプターを介して作用させることによって
   成分を含む粒子をウエルの底部の所定位置に強制沈降さ
   せるよう構成したことを特徴とする間接凝集免疫測定装
   置。
5. 【請求項５】 前記アダプターを有する磁石は、マイク
   ロプレートの各ウエルに対応して孔を形成した非磁性体
   製の保持板の各孔に嵌合保持すると共に、該磁石の表面
   を覆って非磁性体からなるカバー部材を取付け、該カバ
   ー部材からアダプターの先端部を突出させたことを特徴
   とする請求項４記載の間接凝集免疫測定装置。