JPH0660876B2 - 分析装置 - Google Patents

分析装置

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JPH0660876B2
JPH0660876B2 JP60067486A JP6748685A JPH0660876B2 JP H0660876 B2 JPH0660876 B2 JP H0660876B2 JP 60067486 A JP60067486 A JP 60067486A JP 6748685 A JP6748685 A JP 6748685A JP H0660876 B2 JPH0660876 B2 JP H0660876B2
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JP
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plane
light
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sample
antigen
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JP60067486A
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和也 岡本
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は被検試料中の生体分子や免疫学的な抗原ある
いは抗体等の測定対象物を定量分析する分析装置に関す
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年、癌に関する研究が進展してくるにつれて各種のメ
ーカーが見出されるようになった。例えばα−フェトブ
ロティン(AFP),癌胎児性抗原(CEA),塩基性フェト
ブロティン(BFP)および肺癌胎児性抗原(POA)などが
その代表例として挙げることができる。これらの腫瘍マ
ーカーの濃度は正常人の場合、非常に低い(例えばAFP
の場合:10ng/m以下)。一方、腫瘍患者の場合には
正常人の10倍程度の値を示すことが多い。いずれにし
ても、腫瘍マーカーの分析定量には非常に高い検出感度
が要求される。
この要求を満すために、従来は放射性物質で標識化した
抗原または抗体を用いる放射線免疫分析法(RIA)が開
発された。しかしながら、RIAは取扱いが面倒で廃棄処
理も問題になる。
そこで、放射性物質の代りに酵素や螢光物質など種々の
物質で標識化した抗原あるいは抗体を使用する免疫分析
法が提案されたが、これらにおいても遊離抗体と結合抗
体を何らかの方法で分離しなければならないという欠点
を有していた。
最近では螢光標識された抗原が抗体と結合し螢光分子の
溶液中での運動が制限されることを利用した螢光偏光免
疫分析法がCLEN.CHEM.27/7,1190-1197(1981)Michael
E.Jolley、Stephen D.Stroupe等により発表されている。
この方法を適用した分析装置を用いることにより血液中
の微量薬物濃度を分数以内に測定することが可能とな
る。しかも、この方法によれば上述の様な反応物や未反
応物の分離作業を要しないため、作業が簡略化し処理能
力を高めることができる。
しかし、この方法は特開昭57-150680号公報において分
子量4000以下の抗原に対して有効であるとされており、
分子量4000以上の高分子抗原あるいは抗体の分析に対し
ては不適当な方法であることが判明している。
このことから、Journal of Immunological Methods,8(1
975)235-240Mel N,Kronick、Killiam A.Littdeに発表さ
れた内部反射法を用いた螢光免疫分析法が有望視されて
いる。
この方法は測定したい抗原と血清中の抗原が螢光分子で
標識された抗体と競合的に結合する特性を利用したもの
である。この方法を用いた免疫分析装置の測定部を第5
図に示す。この測定部は凹状の試料室41を有する基体
42に試料43を注入したのち、Oリング44を間に挟
んで試料室41の上に予め抗原あるいは抗体を付着させ
たスライドグラス45を載置し、さらにスライドグラス
45の上に全反射用プリズム46を光学的に均一に接合さ
せるとともに、基体42を挟んで全反射用プリズム46
と反対側に分光器47と光検出器48を設置したもので
ある。この免疫分析装置によればスライドグラス45表
面上の抗原と結合した螢光標識抗体の螢光分子だけを内
部反射法により選択的に励起させて、その螢光量を光検
出器48で測定することで定量分析を行なうことができ
る。この螢光免疫分析法を適用した分析装置を用いるこ
とにより、時間的に抗原抗体反応を追跡できることから
極めて短時間に測定することができる。しかしながら、
この方法においては測定毎に抗原あるいは抗体を付着せ
しめたスライドグラス45を基体42にOリング44を
挟んで装着させなければならず、その作業が煩雑にな
る。しかも、スライドグラス45に全反射用プリズム4
6を光学的に均一に接合させることは難しくなる。よっ
て以上のことから多項目,多検体を迅速に処理すること
ができない。
また、スライドグラス45に付着した物質の発光あるい
は螢光は試料室41に充填された試料中を透過して光検
出器48に送られるため、試料により透過光が減衰して
検出精度が悪化する欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、被検試料中に含まれている未知濃度の検出したい物
質の定量を迅速,簡便,高感度に行ない得ることができ
る分析装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
この発明に係る分析装置は、上部が開口し底面に固定化
抗体が付着された試料室と、該底面から遠ざかるに従い
互いに近付くように該底面に対し斜めに形成された第1
の平面および第2の平面と該底面に対し平行な第3の平
面を有し、第1の平面に所定角度で入射した光を該底面
で全反射させて第2の平面から出射させ、かつ該底面か
ら放射される光を第3の平面から出射させる光学路とを
光透過性の材質により一体に構成した複数個のセルと、
これら複数個のセルを順次第1および第2の位置に搬送
する搬送手段と、この搬送手段により前記第1の位置に
搬送されたセルの前記試料室に測定対象物を含む被検試
料および螢光標識抗原を含む試薬を注入する注入手段
と、この注入手段により前記試料室に前記被検試料およ
び試薬が注入されかつ前記搬送手段により第2の位置に
搬送されたセルを覆うと共に、前記第1の平面、第2の
平面および第3の平面に対向した位置に第1の開孔、第
2の開孔および第3の開孔をそれぞれ有するカバーと、
前記第1の開孔を通して前記第1の平面に所定波長の光
を入射する光入射手段と、前記第2の平面または第3の
平面から出射され前記第2の開孔または第3の開孔を通
った光を検出する光検出手段とを具備したことを特徴と
する。
〔発明の効果〕
この発明によれば試料室の底面に付着した固定化抗体と
結合した例えば螢光標識抗原の螢光分子だけを内部反射
法により選択的に励起させることができるため、その螢
光量を正確に検出することができる。しかも、時間的に
抗原抗体反応を追跡できるため、極めて短時間に測定が
可能となる。また、試料室の下方に光学路を一体に設け
ることにより、測定毎に光学路をセットする必要がない
ため、処理能力を高めることができるとともに、接合に
よる光の減衰および乱れのない良好な光学路が得られ
る。しかも、試料室に被検試料を注入するだけで測定が
可能となるため、前処理を極めて簡単に行なうことがで
きる。
さらに、試料室の底面に付着した測定対象物による光の
吸収特性または発光ならびに螢光量を試料室の下方より
検出することにより、測定対象光を光学的に透明なセル
内を透過させて検出することができるため、光の減衰が
なく正確な測定が可能となる。
また、この発明では試料室と光学路を一体化した複数個
のセルを第1および第2の位置に順次搬送し、第1の位
置で測定対象物を含む被検試料および螢光標識抗原を含
む試薬の注入を行い、次いで第2の位置でセルを覆って
迷光の影響を防止しつつ、光学路の第1の平面への光入
射と、第2の平面または第3の平面からの出射光の検出
を行うことにより分析の自動化が容易であり、かつ複数
のセルを連続して搬送することによって、他項目、多検
体の分析を行うことができる。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図は被検試料を入れるセル1の構造を示すものであ
る。図に示すように有底筒状に形成されたセル1の上部
に試料室2を有し、その底面3は滑らかな平面に形成さ
れている。試料室2の下方には所定の角度で入射した光
が試料室2の底面3で全反射して所定の方向に出射する
光学路4が一体に設けられ、セル1の外面に入射光L1
入射する滑らかな平面5と底面3で全反射した反射光が
出射される滑らかな平面6を形成し、さらにセル1の底
部に底面3からの放射光を出射させる滑らかな平面7を
形成してある。ここで、光学路4においては、図から明
らかなように第1の平面5と第2の平面6とは底面3か
ら遠ざかるに従い互いに近付くように底面3に対し斜め
に形成されており、また第3の平面7は底面3に平行に
形成されている。
この場合、入射角θはセル材質の屈折率nC,試料室2を
満す試料8の屈折率nとすると次のように制限される。
そこで、セル1の材料として入射光L1,反射光L2,放射
光L3に対して透明で吸収の少ない屈折率nC=1.59のポリ
スチレンを用い、試料室2に注入される試料8の屈折率
nがほぼ水に等しいものとすると、その時の入射角は9
0°>0≧56.8の条件を満すことになる。しかも、反射
光L2がセル1の外側に出射する際に平面6で反射して試
料室2に入射しないように平面6に対して2入射角が0
°〜40°になるようにしなければならない。
このことから、実施例では各平面5,6の法線に対して入
射光L1または反射光L2が平行に入射するようにセル1の
外壁をテーパー状に形成した。
第2図は上述のセル1を複数個用いて多数の被検試料を
処理できるようにした免疫検出装置を示す構成図であ
る。複数のサンプルカップ11にはあらかじめ採血した
血清などの被検試料12がそのままあるいは希釈した状
態で入れられており、また試薬ビン13にはフルオレセ
インイソチオシアネート(FITC)標抗原等の試薬14が入
れられている。被検試料12および試薬14はそれぞれ
ポンプ15,16に吸引されバルブ17,18を介して試料供給ノ
ズル19と試薬供給ノズル20よりセル1の試料室2に
注入される。ここで、抗原抗体反応が起りやすくなるよ
うに37℃雰囲気中にて一定時間放置して反応させたの
ち、搬送部21によりセル1は順次所定の位置にセット
される。
このとき、試料室2の中では第1図に示すように底面3
に付着した固定化抗体9に対して被検試料中の抗原と試
薬中のFITC標準標識は競合的に反応し、被検試料中の抗
原量に反比例した標識抗原が抗体に結合する。平面5の
法線方向に設けられた光源22からの光は分光器23で
分光され490μmの励起光として平面5を通して底面3
に入射し、底面3で全反射した反射光L2は平面6を通り
セル1の外部に抜ける。このとき、底面3から内側へ入
射光L1の波長入程度の光の浸透が起り、底面3に付着し
た物質による放射光L3は平面7の垂直方向に設けた分光
器24を通して520μmの螢光だけが光検出器25に送
られる。この装置ではセル1をカバー26で覆い入射光
側、反射光側および放射光側にスリットのような開孔27
〜29を設けて迷光を減らす工夫がなされている。
この装置によれば試料室2の底面3に付着した固定化抗
体9と結合したFITC標識光源のFITC量だけを検出するこ
とができる。
そこで、抗原が既知濃度含まれている試料の希釈系列を
被検試料12として予め測定し、対応する螢光量に対し
て抗原量をプロットして第3図に示す検量線を作成す
る。この検量線から抗原濃度が未知の試料を測定したと
きの螢光量に対応する抗原量を求めることができる。
したがって、このような構成によれば検出領域に存在し
ない物質つまり試料室2の底面3に付着せずに被検試料
中に浮遊する物質の影響を受けることがないため、正確
に放射光L3検出することができる。しかも、反射光L2
平面6で反射して試料室2を照射しないように平面6に
対して入射角を設定してあるため、底面3に付着した抗
原と結合した螢光標識抗体の螢光分子だけを選択的に励
起させることができる。
また、試料室2の下に光学路4を一体に設けることによ
り、試料室2に被検試料12と試薬13を入れるだけで
前処理を行なうことができるため、多項目、多検体の検
査を迅速かつ簡便に処理することができる。特に、複数
のセル1を搬送部21によって順次所定の位置にセット
することで多項目、多検体の検査を自動化することが可
能となる。
なお、測定系は第4図に示すように底面3からの反射光
L2を検出できるように平面6の法線方向に光検出器31
を設けることもできる。この場合、試薬は不要である。
試料室2の底面3に固定化された抗体に被検試料中の抗
原が結合することにより、1分子層の部分と2分子層の
部分ができる。これによって光の吸収量が変わりその影
響は反射光L2に反映され、その光量の減少を光検出器3
1でモニターすることで、上記実施例と同様に光量の減
少量と抗原量に関する検量線を作成しておけば、それを
使用して被検試料中の抗原濃度を求めることができる。
なお、この考案は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変更しない範囲において種々変形して実施す
ることができる。
上記実施例ではセルの材料にポリスチレンを用いたがこ
の発明はこれに限らず入射光や測定対象物の発光や螢光
波長に対して透明で吸収の少ない材料であればよく、例
えばポリアクリルアミド系の高分子重合体あるいはガラ
ス系の材料を用いてセルを形成することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例に用いられるセルを示し同
図(a)は縦断面図、同図(b)は平面図、第2図はこの発明
の一実施例を示す概略的構成図、第3図は同実施を説明
するための図、第4図はこの発明の他の実施例の測定部
を示す概略的構成図、第5図は従来の内部反射法を用い
た分析装置の測定部を示す概略的構成図である。 1…セル、2…試料室 3…底面、4…光学路 5,6,7…平面、8…試料 9…固定化抗体、11…サンプルカップ 12…被検試料、13…試薬ビル 14…試薬、15,16…ポンプ 17,18…バルブ、19…試料供給ノズル 20…試薬供給ノズル、21…搬送部 22…光源、23,24…分光器 25,31…光検出器、26…カバー 27〜29…開孔 L1…入射光、L2…反射光 L3…放射光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上部が開口し底面に固定化抗体が付着され
    た試料室と、該底面から遠ざかるに従い互いに近付くよ
    うに該底面に対し斜めに形成された第1および第2の平
    面と該底面に対し平行な第3の平面を有し、第1の平面
    に所定角度で入射した光を該底面で全反射させて第2の
    平面から出射させ、かつ該底面から放射される光を第3
    の平面から出射させる光学路とを光透過性の材質により
    一体に構成した複数個のセルと、 これら複数個のセルを順次第1および第2の位置に搬送
    する搬送手段と、 この搬送手段により前記第1の位置に搬送されたセルの
    前記試料室に測定対象物を含む被検試料および螢光標識
    抗原を含む試薬を注入する注入手段と、 この注入手段により前記試料室に前記被検試料および試
    薬が注入されかつ前記搬送手段により第2の位置に搬送
    されたセルを覆うと共に、前記第1の平面、第2の平面
    および第3の平面に対向した位置に第1の開孔、第2の
    開孔および第3の開孔をそれぞれ有するカバーと、 前記第1の開孔を通して前記第1の平面に所定波長の光
    を入射する光入射手段と、 前記第2の平面または第3の平面から出射され前記第2
    の開孔または第3の開孔を通った光を検出する光検出手
    段とを具備したことを特徴とする分析装置。
JP60067486A 1985-03-30 1985-03-30 分析装置 Expired - Lifetime JPH0660876B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003329580A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Fuji Photo Film Co Ltd 測定装置および測定チップ

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1321488C (en) * 1987-08-22 1993-08-24 Martin Francis Finlan Biological sensors
GB8807486D0 (en) * 1988-03-29 1988-05-05 Ares Serono Res & Dev Ltd Waveguide sensor
CA2050672A1 (en) * 1990-12-03 1992-06-04 Julius Intraub Antireflection coated substrate for analytical slides
JP3326708B2 (ja) * 1993-08-31 2002-09-24 日水製薬株式会社 光学的測定装置およびその方法
JPH07318481A (ja) * 1994-05-25 1995-12-08 Daikin Ind Ltd 光学的測定方法およびその装置
DK2308995T3 (da) * 1997-02-28 2015-08-03 Cepheid Kemisk reaktionsenhed med varmeveksler og optisk detektor
JPH11183358A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Kowa Co 蛍光粒子撮像用容器
JP3731700B2 (ja) * 1997-12-25 2006-01-05 興和株式会社 蛍光粒子撮像装置
EP1186881A4 (en) * 2000-03-16 2006-04-19 Fuji Photo Film Co Ltd MEASURING METHOD AND INSTRUMENT USING ATTENUATION OF TOTAL REFLECTION
JP2002048707A (ja) * 2000-05-22 2002-02-15 Fuji Photo Film Co Ltd 全反射減衰を利用した測定方法および装置
JP2001330560A (ja) * 2000-03-16 2001-11-30 Fuji Photo Film Co Ltd 全反射減衰を利用した測定方法および装置
JP2003254905A (ja) * 2001-03-22 2003-09-10 Fuji Photo Film Co Ltd 測定装置
EP1243916A3 (en) 2001-03-22 2004-04-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Measuring apparatus and measuring chip

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0075353B1 (en) * 1981-09-18 1987-08-19 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for the determination of species in solution with an optical wave-guide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
発明協会公開技報番号83−13223

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003329580A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Fuji Photo Film Co Ltd 測定装置および測定チップ

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