JPH0682461A

JPH0682461A - 免疫分析装置

Info

Publication number: JPH0682461A
Application number: JP23701292A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamada; 隆山田; Ryoichi Himeda; 亮一姫田; Masato Kimura; 正人木村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡略であるとともに連続分析が可能な免
疫分析装置を提供することにある。【構成】Ｂ／Ｆ分離を行う洗浄装置１３と、一台で試薬
分注とサンプル分注とに共用される分注器１４と、複数
の反応容器ａ₁、ａ₂、…を保持し、複数ステップで一
回転し、一回転する毎に各反応容器ａ₁、ａ₂、…を１
ポジション移動させて反応容器ａ₁、ａ₂、…を洗浄装
置１３及び上記分注器１４の作業位置へ送るタ−ンテ−
ブル１２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、酵素免疫測定
等に利用される免疫分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、酸素免疫測定を実施する測定装置
が数多く知られている。そのほとんどは生化学分析装置
の技術を応用しており、酵素免疫測定の反応ステップを
忠実に再現している。酵素免疫測定では、固相を洗浄す
るＢ／Ｆ分離の操作が必須であるとともに、計測のため
の酵素反応等が必要である。したがって、一般的には、
酵素免疫測定においては生化学分析よりも工程が複雑に
なる。そのため、酵素免疫測定を行う免疫測定装置は生
化学分析装置に比べて、構成が複雑になる一方で処理能
力が低い。そして、装置が大型であるとともに高価であ
る。

【０００３】上述のような欠点を改善する目的で、例え
ば特開昭５９−１３５３６６号公報や特開昭５９−１９
３３５９号公報に記載されているような分析方法及び分
析装置が提案されている。

【０００４】これらのうち特開昭５９−１３５３６６号
公報の分析方法は、Ｂ／Ｆ分離のための洗浄装置を共通
に使用している。また、特開昭５９−１９３３５９号公
報の分析装置は、三種類の試薬の分注のために、一つの
分注器を共通に使用することで装置の小型化、低価格化
を果たしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように免疫測
定の各反応工程毎にユニットを持つ分析装置には大型、
高価という欠点があった。

【０００６】また、それらの欠点を解消する目的で、先
の特開昭５９−１３５３６６号公報や特開昭５９−１９
３３５９号公報に記載されているような分析方法及び分
析装置が提案されている。しかし、これらの方法及び装
置においては、反応管の数以上の試料が検査される場
合、全ての反応管に試料を分注した後に、試料が残る。
そして、先に分注された試料の分析が終了するまで、未
分注の試料の分析を実行することができず、いわゆるバ
ッチアッセイにしか対応できなかった。本発明の目的と
するところは、構成が簡略であるとともに連続分析が可
能な免疫分析装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、Ｂ／Ｆ分離を行う洗浄装置と、
一台で試薬分注とサンプル分注とに共用される分注器
と、複数の反応容器を保持し、複数ステップで一回転
し、一回転する毎に各反応容器を１ポジション移動させ
て反応容器を洗浄装置及び上記分注器の作業位置へ送る
タ−ンテ−ブルとを備えたことにある。こうすることに
よって本発明は、免疫分析装置の構成を簡略化するとと
もに連続分析を可能にしたことにある。

【０００８】

【実施例】まず、本発明の一実施例としてサンドイッチ
法利用の免疫分析装置１１（後述する）に採用される免
疫分析の方法を図４を用いて説明する。

【０００９】この方法は、例えば特開昭６１−１９３０
７３号公報に記載されている共通固相の原理を適用して
いる。この方法における反応順序が図４に模式的に示さ
れている。

【００１０】まず、共通固相１を準備しておく。この共
通固相１は、固相ａと、この固相ａに固定化された物質
Ａとからなるものである。物質Ａは、物質Ｂと特異的に
結合する性質を有するとともに、被検物質３と物質Ｂと
の結合を阻害しない。そして、この共通固相１は全ての
測定項目に共通に使用できる。

【００１１】具体的には、物質Ａをビオチン（またはア
ビジン）とし、物質Ｂにはアビジン（またはビオチン）
を結合させれば、あらゆる抗原または抗体を容易に固相
化できる。また、物質Ｂが抗体である場合には、物質Ｂ
と同一種の動物に由来すると共に、グロブリンクラスも
同一である抗イムノグロブリン抗体を物質Ａとして用い
れば、物質Ｂをそのまま簡単に固相化できる点で好まし
い。この共通固相１に、測定項目毎に用意されている物
質Ｂを添加反応させ、物質Ｂと共通固相１の複合物であ
る第１の固相複合物４を生じさせる。

【００１２】第１の固相複合物４を生じさせた後、遊離
の物質Ｂを除去するためのＢ／Ｆ分離を実施する。これ
を第１回目のＢ／Ｆ分離と呼ぶ。このＢ／Ｆ分離後、被
検物質３を含む検体と第１の固相複合物４を反応させ、
共通固相１と、物質Ｂと、被検物質３との複合物である
第２の固相複合物５を生じさせる。この後第２回目のＢ
／Ｆ分離を実施して遊離の被検物質３及び検体由来のそ
の他の物質を除去する。

【００１３】その後、計測のためのトレーサ６を保持
し、被検物資３と特異的に結合する物質Ｃを、第２の固
相複合物５と反応させ、トレーサ６を保持した第３の固
相複合物７を生成させる。なお、物質Ｃとして、先の物
質Ｂにトレーサ６を結合した物質を用いることもでき
る。第３の固相複合物７を生成させた後、遊離の物質Ｃ
を第３回目のＢ／Ｆ分離により除去する。

【００１４】この段階で、第３の固相複合物７の表面に
は被検物質３の量に比例したトレーサ６が結合してい
る。このトレーサ６を計測できる状態にする試薬を添加
した後、トレーサ量を求め、被検物質の量を知る。つぎ
に、本発明の一実施例の免疫分析装置１１を図１に基づ
いて説明する。

【００１５】図１に免疫分析装置１１の要部が示されて
いる。この免疫分析装置１１では、反応固相として反応
容器が使用されており、容器内壁には上述した物質Ａが
予め固相化されている。また、反応容器移送機としてタ
ーンテーブル１２が使用されている。

【００１６】タ−ンテ−ブル１２には円周方向に沿って
３２のポジションが略等間隔で設定されており、反応容
器収納部（図示しない）から反応容器が各ポジションに
ロ−ドされる。さらに、タ−ンテ−ブル１２はタ−ンテ
−ブル駆動部（図示しない）により駆動されてステップ
回転し、約１２０度毎に停止する。そして、タ−ンテ−
ブル１２は、３ステップ変位する毎に一回転する。

【００１７】また、タ−ンテ−ブル１２の一回転の回転
角度は、３６０度よりも１ポジション分大きく設定され
ている。そして、タ−ンテ−ブル１２のポジション数
と、一回転に要するステップ数ｎとは、以下の関係を有
している。（ポジション数）＝ｉ・ｎ−１（ｉ＝１，２，３，…、ｎ＝２，３，４，…）

【００１８】つまり、本実施例では、ｉ＝１１、ｎ＝３
に設定されている。そして、例えば反応容器ａ₁がポジ
ション１にロ−ドされている場合にターンテーブル１２
が３ステップ回転すると、反応容器ａ₁は３３ポジショ
ン移動し、ポジション２で停止する。

【００１９】なお、図１中に符号１３で示すのは洗浄装
置であり、洗浄装置１３はポジション２１の上方に位置
している。そして、洗浄装置１３は、ポジション２１で
停止した反応容器を洗浄する。

【００２０】さらに、この免疫分析装置１１には、分注
器１４、試薬収納部１５、及び、サンプラ１６が備えら
れている。これらのうち試薬収納部１５とサンプラ１６
とはタ−ンテ−ブル１２の近傍に配置されており、さら
に、分注器１４は、試薬収納部１５とサンプラ１６との
間に位置している。

【００２１】試薬収納部１５及びサンプラ１６は、それ
ぞれ複数の試薬カップ１７…及びサンプルカップ１８…
を保持しており、正逆方向にステップ回転する。さら
に、試薬収納部１５及びサンプラ１６は、試薬カップ１
７…及びサンプルカップ１８…をステップ移動させ、所
定の試薬を保持した試薬カップと所定のサンプルを保持
したサンプルカップとを所定位置で停止させる。

【００２２】前記分注器１４は分注ノズル１９を有して
おり、この分注ノズル１９を試薬収納部１５及びサンプ
ラ１６の間で水平に揺動させる。分注ノズル１９は、所
定位置で停止した試薬カップから所定の試薬を採取し、
所定位置（ここではポジション２１）に搬送された反応
容器にこの試薬を分注する。

【００２３】また、分注ノズル１９は、所定位置で停止
したサンプルカップから所定のサンプルを取出し、タ−
ンテ−ブル１２へ向って揺動し、所定位置（ポジション
２１）に搬送された反応容器にこのサンプルを供給す
る。

【００２４】分注器１４、試薬収納部１５、及び、サン
プラ１６の制御はタ−ンテ−ブル１２の回転に関連して
行われる。そして、分注器１４は所定位置に搬送された
反応容器に対して、指定された試薬、或いは、サンプル
を分注する。

【００２５】また、免疫分析装置１１には、図示しない
が、所定位置（ここではポジション３２）に達した反応
容器内の被検物質の量を知るための測光部が備えられて
いる。さらに、同じく図示しないが、免疫分析装置１１
には、反応容器ａ₁、ａ₂、ａ₃、…内の反応液を必要
に応じて攪拌する攪拌部が備えられている。つぎに、上
述の免疫分析装置１１の作用を説明する。

【００２６】まず、図１中に示すように、番号１の反応
容器ａ₁が、反応容器収納部（図示しない）からタ−ン
テ−ブル１２上の指定のポジション（ポジション１）に
ロードされる。タ−ンテ−ブル１２が１ステップ回転す
ると、反応容器ａ₁は約１２０度移動し、図１中に二点
鎖線で示すようにポジション１２に送られる。

【００２７】分注器１４が駆動され、試薬収納部１５の
所定の試薬カップから、測定項目に応じた試薬が所定量
採取される。ここで採取される試薬は、前述の分析方法
の説明の中で用いられている物質Ｂに相当しており、こ
の試薬を以下では第１試薬と称する。そして、この第１
試薬は反応容器ａ₁に分注される。この後、タ−ンテ−
ブル１２が２ステップ回転し、反応容器ａ₁はポジショ
ン２に送られる。

【００２８】更に分析を行う必要がある場合には、図２
中に示すように番号２の反応容器ａ₂がポジション１に
ロードされる。その結果、ターンテーブルは二個の反応
容器を保持する。

【００２９】さらに、タ−ンテ−ブル１２が八回転する
と、図２中に二点鎖線で示すように、第１試薬を収容し
た反応容器ａ₁はポジション１０に位置する。このタイ
ミングは、第１試薬分注から２６（２＋３×８）ステッ
プ後である。

【００３０】更にこの１ステップ後、図２中に２点鎖線
で示すように、番号１の反応容器ａ₁はポジション２１
に送られ、ここで洗浄装置１３により洗浄される。この
結果、Ｂ／Ｆ分離が行われる。つまり、第１試薬分注か
ら２７ステップ後にＢ／Ｆ分離のための洗浄が実施され
る。Ｂ／Ｆ分離の工程においては、まず反応液が除去さ
れ、続いて洗浄液の分注と除去が数回繰り返される。こ
の結果、番号１の反応容器ａ₁の内壁には被検物質と特
異的に結合する物質（前述の分析方法における第１の固
相複合物４）が保持される。

【００３１】この２ステップ後、反応容器ａ₁はポジシ
ョン１１に搬送され、更に一回転後には図３中に示すよ
うにポジション１２に搬送される。ここで、分注器１４
がサンプラ１６に保持されている所定のサンプルカップ
から所定量のサンプルを採取し、このサンプルをポジシ
ョン１２に位置している番号１の反応容器ａ₁に分注す
る。

【００３２】ここで、タ−ンテ−ブル１２の３ステップ
毎に反応容器ａ₁、ａ₂、ａ₃…が順次ロードし続けら
れている場合には、この１ステップ後に、１１番目にロ
ードされた反応容器ａ₁₁（図示しない）がポジション１
２に搬送される。このタイミングにおいては、分注器１
４が、１１番目の反応容器ａ₁₁を用いて測定すべき項目
の第１試薬を反応容器ａ₁₁に分注する。これ以降、タ−
ンテ−ブル１２はステップ回転を繰り返し、分注器１４
は１ステップ毎にサンプル分注、第１試薬分注、及び、
休止を繰り返す。

【００３３】反応容器ａ₁₁へのサンプル分注後から２７
ステップ目には、サンプルを収容している番号１の反応
容器ａ₁はポジション２１に搬送される。ここで２回目
のＢ／Ｆ分離のための洗浄が実施される。

【００３４】さらに、その５ステップ後には、番号１の
反応容器ａ₁がポジション１２に搬送される。反応容器
ａ₁は、その内壁に被検査物質３を保持している。試薬
格納部１５にセットされている所定の試薬が分注器１４
により所定量採取され、ポジション１２に位置している
反応容器ａ₁に分注される。ここで採取される試薬は前
述の分析方法の説明の中で用いられている物質Ｃに相当
しており、この試薬を以下では第２試薬と称する。

【００３５】この１ステップ後、ポジション１２には１
１番目にロードされた反応容器ａ₁₁が搬送され、ここで
サンプル分注が実施される。さらに、１ステップ後には
２２番目にロードされた反応容器ａ₂₂（図示しない）が
ポジション１２に搬送され、ここで第１試薬の分注が実
施される。これ以降、この分注器１４は、タ−ンテ−ブ
ル１２のステップ回転の度に、第２試薬分注、サンプル
分注、第１試薬分注を繰り返す。

【００３６】反応容器ａ₂₂への第２試薬分注から２７ス
テップ後には、番号１の反応容器ａ₁がポジション２１
に搬送される。反応容器ａ₁は、被検物質の量に応じた
量のトレーサーを内壁に保持している。そして、反応容
器ａ₁に対して、３回目のＢ／Ｆ分離のための洗浄が実
施される。

【００３７】３回目のＢ／Ｆ分離が行われた番号１の反
応容器ａ₁は、次のステップで、図３中に二点鎖線で示
すようにポジション３２に搬送され、ここで測光部（図
示しない）に移送される。測光部に移送された反応容器
ａ₁は、計測法に応じた試薬、即ち第３試薬を分注され
た後、計測される。この後、タ−ンテ−ブル１２のステ
ップ回転が繰返され、以降の反応容器ａ₁、ａ₂、
ａ₃、…について順次測光が行われる。

【００３８】一方、競争法を原理とする場合には、図５
に示すように、被検物質３を含む検体と同時に、被検物
質３と競合しながら固相複合物と結合するようなトレ−
サ６で標識された既知濃度の被検物質８を、第１の固相
複合物４と反応させる。これにより、トレ−サ６を保持
した第３の固相複合物９が生成され、第２回目のＢ／Ｆ
分離を経て、第３の固相複合物９に結合しているトレ−
サ６を計測することにより、上記既知濃度との比較から
検体中の被検物質３の量を知るのである。

【００３９】具体的には、図１と同様の装置において、
試薬収納部１５には、トレ−サ６で標識した既知濃度の
被検物質８が複数種類収容されている。かかる被検物質
は、上述の説明において、反応容器ａ₁がポジション１
２に停止した時点でサンプル３と共に分注される。この
とき、分注器１４は、所望の分析項目である標識された
被検物質８を収容する試薬カップ１７から試薬を所定量
吸引すると共に、次いで分析すべきサンプルを収容する
サンプルカップ１８から所定量を吸引することによっ
て、ポジション１２に停止した反応容器に対して、それ
ら両液を同時に供給する。ここで、サンプル中の被検物
質３と標識化被検物質８とは反応しないので、コンタミ
の問題は無視し得る。

【００４０】次に、上述と同様にポジション１２で２回
目のＢ／Ｆ分離のための洗浄が実施される。この後、競
合法においては、上述したような第２試薬の分注は行わ
ず、そのまま上述したのと同様に搬送されて第３試薬の
分注および測光が実施される。

【００４１】なお、分注器１４による分注は必ずしも同
時でなくても、ポジション１２に停止する間に、任意の
順番でサンプルおよび標識化被検物質８を分注しても良
く、必要ならば、かかる連続す２回の分注の間にノズル
の洗浄を行っても構わない。

【００４２】また、上述したサンドイッチ法と同様の搬
送過程を有効に利用するために、標識された被検物質８
をサンプルと同時点ではなく、２回目のポジション１２
での停止時点に分注するようにしても、競合法の原理に
て測定し得る。但し、この場合には、サンプル中の被検
物質３が、第１試薬の全てと反応してしまう場合もあ
り、従って、標識化被検物質８のトレ−サが全く検出さ
れないこともある点で、上述した同時分注の場合と異な
る事に注意すべきである。もし、トレ−サが全く検出さ
れなかった場合には、一応、被検物質３が過剰に存在し
ていたと判断できるが、必要に応じてサンプルを適宜希
釈することにより、被検物質３の量的決定を行ってもよ
い。

【００４３】ここで、各反応容器について短時間で計測
が終了すれば、それ以降直ぐにタ−ンテ−ブルによる反
応容器の搬送を再開できる。したがって、トレーサ６に
蛍光物質を用いて蛍光測光を行う方法や、発光反応に関
与する物質をトレーサ６に用いて発光量を計測する方法
を採用して、測光時間を短縮化することが望ましい。す
なわち、上述のような免疫分析装置１１においては、タ
−ンテ−ブル１２が３ステップで一回転し、タ−ンテ−
ブル１２が一回転する度に反応容器ａ₁、ａ₂、ａ₃、
…が１ポジションずつ移動する。また、一つの分注器１
４が試薬分注とサンプル分注とを行う。さらに、洗浄装
置１３が、ポジション１２で停止した所定の反応容器を
洗浄処理する。

【００４４】したがって、分注器１４と洗浄装置１３と
の数が共に一つで済み、免疫分析装置１１の構成が簡略
になる。そして、免疫分析装置１１の小型化及び低価格
化が可能になる。

【００４５】さらに、タ−ンテ−ブル１２が一回転する
間に、分注器１４の動作位置（ポジション１２）に三つ
の反応容器が停止する。また、分注器１４は、タ−ンテ
−ブル１４の１ステップ毎に一工程を終了する。したが
って、分注器１４は、タ−ンテ−ブル１２が一回転する
間に最大で三度の処理を行うことが可能である。そし
て、分注器１４は、タ−ンテ−ブル１２が一回転する間
に、最大ｎ種の薬液を分注することが可能である。

【００４６】また、一つの洗浄装置１３が、タ−ンテ−
ブル１２が１ステップ回転する毎に、ポジション２１に
達した反応容器を洗浄する。そして、タ−ンテ−ブル１
２が一回転する間に、洗浄装置１３の動作位置（ポジシ
ョン２１）に三つの反応容器が停止する。

【００４７】したがって、洗浄装置１３は、タ−ンテ−
ブル１２が一回転する間に最大で三度の処理を行うこと
が可能である。前述のような分析方法においては、一度
の分析で三度のＢ／Ｆ分離を必要とするが、タ−ンテ−
ブル１２は一回転する間に三度停止するので、タ−ンテ
−ブル１２の一回転の間に一回の分析を終了させること
ができる。

【００４８】そして、これらのことから、装置の簡略化
し、且つ、連続分析を可能にすることができる。そし
て、シングル反応ラインでのランダムアクセス方式の分
析も可能になる。なお、本発明は、要旨を逸脱しない範
囲で種々に変形することが可能である。

【００４９】即ち、分析する処理数や最適反応時間等の
分析条件に応じて、タ−ンテ−ブル上のポジション数や
１ステップの回転量も適宜変更できる。即ち、上述の実
施例における関係式；（ポジション数）＝ｉ・ｎ−１に
従ってステップ数ｎを変更した場合には、タ−ンテ−ブ
ル上の異なる位置に配置された処理部に対して効率的な
搬送が実現できる。

【００５０】また、固相として粒子状担体を使用した場
合には、反応容器をタ−ンテ−ブルに固定配置して反復
使用する一方、粒子状担体を、図１のポジション１に回
転停止した反応容器に順次供給すると共に、分析終了
後、担体を排出するという点のみを設計変更すれば、図
１〜図３に示した装置がそのまま適用できる。更に、反
応容器を直接測光する方式では、タ−ンテ−ブル上に測
光のための処理が加わるので、ステップ数ｎを増やして
測光装置のための停止を効率良くしても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、Ｂ／Ｆ分
離を行う洗浄装置と、一台で試薬分注とサンプル分注と
に共用される分注器と、複数の反応容器を保持し、複数
ステップで一回転し、一回転する毎に各反応容器を１ポ
ジション移動させて反応容器を洗浄装置及び分注器の作
業位置へ送るタ−ンテ−ブルとを備えたものである。し
たがって、本発明は、構成が簡略化できるとともに、連
続分析を行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の免疫分析装置の要部を示
す構成図。

【図２】タ−ンテ−ブルの作用を示す説明図。

【図３】タ−ンテ−ブルの作用を示す説明図。

【図４】免疫分析方法の一例を示す説明図。

【図５】免疫分析方法の他の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１１…免疫分析装置、１２…タ−ンテ−ブル、１３…洗
浄装置、１４…分注器、１５…試薬部収納部、１６…サ
ンプラ、ａ₁、ａ₂、ａ₃、…反応容器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｂ／Ｆ分離を行う洗浄装置と、一台で試
薬分注とサンプル分注とに共用される分注器と、複数の
反応容器を保持し、複数ステップで一回転し、一回転す
る毎に上記各反応容器を１ポジション移動させて上記反
応容器を上記洗浄装置及び上記分注器の作業位置へ送る
タ−ンテ−ブルとを備えた免疫分析装置。