JPH08501632A - レーザー励起技術を用いる生物学的および他の分析のためのアップコンバート性レポータ - Google Patents
レーザー励起技術を用いる生物学的および他の分析のためのアップコンバート性レポータInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. アップコンバート性ラベルをプローブに付着させて標識プローブを形成し ; 標的アナライトを含有する試料を結合条件下で標識プローブと接触させて標識プ ローブ−標的複合体を形成し; 未結合の標識プローブを試料中の標識プローブ−標的複合体から除去し; ラベル励起波長で照明すると共に少なくとも1つのラベル発光波長の発光を検出 することにより標識プローブ−標的複合体を検出する ことを特徴とする試料におけるアナライトの検出方法。 2. 前記アップコンバート性ラベルが、ホスト材料中の少なくとも1種の稀土 類元素を含むアップコンバート性無機燐である請求の範囲第1項に記載の方法。 3. アップコンバート性無機燐がナトリウム イットリウム フルオライドイ ッテルビウム エルビウムもしくはイットリウム イッテルビウム エルビウム オキシスルフィドからなる請求の範囲第2項に記載の方法。 4. プローブが抗体、ポリヌクレオチド、ポリペプチドホルモン、ストレプト アビジン、スタフィロコッカス・アウレウス蛋白A、レクチンおよび抗原よりな る群から選択される請求の範囲第1項に記載の方法。 5. プローブを共有もしくは非共有結合により標識に付着させる請求の範囲第 1項に記載の方法。 6. プローブがストレプトアビジンもしくはアビジンである請求の範囲第5項 に記載の方法。 7. 未結合の標識プローブを試料中の標識プローブ−標的複合体から除去する 工程を、水溶液により試料を洗浄して可溶性の未結合標識プローブを除去するこ とにより行う請求の範囲第1項に記載の方法。 8. 標識プローブ−標的複合体を固体支持体に固定化する請求の範囲第7項に 記載の方法。 9. 標識プローブ−標的複合体が結合サンドイッチ複合体である請求の範囲第 8項に記載の方法。 10. 標的アナライトがポリヌクレオチド、ポリペプチド、ウィルス、微生物 、ハプテン、哺乳動物細胞、ステロイドホルモン、グリコ蛋白、リポ蛋白、ビオ チニル化磁性ビーズおよび医薬品よりなる群から選択される請求の範囲第1項に 記載の方法。 11. ラベル励起波長で照明する工程を赤外レーザーダイオードもしくは発光 ダイオードで行う請求の範囲第1項に記載の方法。 12. 赤外レーザーダイオードもしくは発光ダイオードがパルス照明を発する 請求の範囲第11項に記載の方法。 13. 赤外レーザーダイオードもしくは発光ダイオードを直流変調により脈動 させる請求の範囲第12項に記載の方法。 14. 少なくとも1つのラベル発光波長の発光を検出する工程をタイムゲート もしくはロックイン検出により行う請求の範囲第12項に記載の方法。 15. 発光を検出する工程を位相敏感検波により行う請求の範囲第11項に記 載の方法。 16. レーザーダイオードもしくは発光ダイオードが960〜980nmの範 囲および約1500nmにピーク発光を有する請求の範囲第11項に記載の方法 。 17. 発光を検出する工程を光電子増倍管、CCD、CIDまたは写真フィル ム乳液で行う請求の範囲第1項に記載の方法。 18. 標的アナライトを組織学的組織セクションまたは固体支持体に固定化さ せる請求の範囲第1項に記載の方法。 19. 標的アナライトを含有する試料を結合条件下でプローブと接触させてプ ローブ−標的複合体を形成し; アップコンバート性ラベルをプローブ−標的複合体に付着させて標識プローブ− 標的複合体を形成し; 未結合のアップコンバート性ラベルを試料中の標識プローブ−標的複合体から除 去し; ラベル励起波長で照明すると共に少なくとも1つのラベル発光波長の発光を検出 することにより標識プローブ−標的複合体を検出する ことを特徴とする試料におけるアナライトの検出方法。 20. 標的アナライトがポリヌクレオチドであり、プローブが実質的な相補配 列を有するビオチニル化ポリヌクレオチドであって、結合条件下で標的ポリヌク レオチドに対し特異的にハイブリダイズする請求の範囲第19項に記載の方法。 21. アップコンバート性ラベルがアップコンバート性燐粒子およびストレプ トアビジンからなる請求の範囲第20項に記載の方法。 22. プローブが一次抗体であり、ラベルを少なくとも1種の二次抗体を介し プローブに結合させる請求の範囲第19項に記載の方法。 23. 前記二次抗体をビオチニル化すると共に、前記ラベルをストレプトアビ ジンに結合させる請求の範囲第22項に記載の方法。 24. アップコンバート性燐ラベルをストレプトアビジンと接触させて、スト レプトアビジン被覆されたアップコンバート性燐ラベルを形成し; 前記ビオチニル化された標的をストレプトアビジン被覆されたアップコンバート 性ラベルと結合条件下で接触させて標的−ラベル複合体を形成し; 標的−標識複合体を未結合のストレプトアビジン被覆されたアップコンバート性 燐ラベルから分離し; ラベル励起波長で照明すると共に少なくとも1つのラベル発光波長の発光を検出 することにより標的−ラベル複合体を検出する ことを特徴とするビオチニル化標的の検出方法。 25. 標的がビオチニル化磁性ビーズである請求の範囲第24項に記載の方法 。 26. アップコンバート性ラベルとプローブとからなる組成物。 27. アップコンバート性ラベルがアップコンバート性無機燐である請求の範 囲第26項に記載の組成物。 28. プローブが抗体、アビジン、ストレプトアビジン、スタフィロコッカス ・アウレウス蛋白A、抗原およびポリヌクレオチドよりなる群から選択される請 求の範囲第27項に記載の組成物。 29. プローブが非共有結合によりアップコンバート性ラベルに付着される請 求の範囲第26項に記載の組成物。 30. プローブがストレプトアビジンであり、アップコンバート性無機燐が非 共有結合によりプローブに付着される請求の範囲第28項に記載の組成物。 31. ビオチニル化磁性ビーズ、ストレプトアビジン被覆磁性ビーズ、アビジ ン被覆磁性ビーズまたは免疫グロブリン被覆磁性ビーズをさらに含む請求の範囲 第30項に記載の組成物。 32. 第1範囲の波長における励起バンドと第1範囲における波長よりも短い 第2範囲の波長における発光バンドとを特徴とするアップコンバート性ルミネセ ントレポータを有しうる試料における診断を実施する装置において: レポータの励起バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長にて発光しうる発生 源と; 前記発生源を付勢する手段と; レポータの発光バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長にて光を検出しうる 検出器と; 前記発生源により発光された光の少なくとも1部(第1範囲の波長における光を 含むと共に第2範囲の波長における光を排除する)を試料の箇所に指向させる第 1手段と; 試料の前記箇所から発散する第2範囲の波長における光を含む光の少なくとも1 部を前記検出器に指向させる第2手段と; 第2範囲における波長を含むと共に第1範囲における波長を排除する範囲の波長 にて前記検出器に入射する光の強度を示す電気信号を発生する前記検出器に連結 させた手段と を備えることを特徴とする試料における診断の実施装置。 33. 前記検出器が第1および第2範囲における光に応答し; 前記第2指向手段が波長選択部材を備え; 第2範囲における波長を有する光のみが前記検出器に到達する 請求の範囲第32項に記載の装置。 34. 励起バンドが近赤外にあり、発光バンドが可視範囲にある請求の範囲第 32項に記載の装置。 35. 前記第1および第2の指向手段が共通の部材を持たない請求の範囲第3 2項に記載の装置。 36. 前記第1および第2の指向手段が共通の少なくとも1個の部材を有する 請求の範囲第32項に記載の装置。 37. 試料が第3範囲の波長における励起バンドと第4範囲の波長における発 光バンドとを特徴とする第2レポータを必要に応じさらに含み、第1および第3 範囲が重ならず、第2および第4範囲が重ならず:さらに 第2レポータの励起バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長にて発光しうる 第2発生源と; 前記第2発生源を付勢する手段と; 第2レポータの発光バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長における光を検 出しうる第2検出器と; 前記第2発生源により発生した光の少なくとも1部(第3範囲の波長における光 を含むと共に第4範囲の波長における光を排除する)を試料における箇所に指向 させる第3手段と; 前記箇所から発散した光の少なくとも1部を第4範囲の波長における光を含め前 記検出器まで指向させる第4手段と; 第4範囲における波長を含むと共に第1、第2および第3範囲における波長を排 除する範囲の波長にて前記第2検出器に入射する光の強度を示す電気信号を発生 させるための前記第2検出器に連結した追加手段と を備える請求の範囲第32項に記載の装置。 38. 前記第2および第4指向手段が少なくとも1個の波長選択部材を備え; 第2範囲における波長を有する光のみが前記最初に挙げた検出器に到達し; 第4範囲における波長を有する光のみが前記第2検出器に到達する請求の範囲第 37項に記載の装置。 39. 試料が第3範囲の波長における励起バンドと第4範囲の波長における発 光バンドとを特徴とする第2レポータを必要に応じさらに含み、第1および第3 範囲が重なると共に第2および第4範囲が重ならず;さらに 第2レポータの発光バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長における光を検 出しうる第2検出器と; 試料における前記箇所から発散する光の少なくとも1部を第4範囲の波長におけ る光を含め検出器まで指向させる第3手段と; 第4範囲における波長を含むと共に第1、第2および第3範囲における波長を排 除する範囲の波長にて前記第2検出器に入射する光の強度を示す電気信号を発生 させるための前記第2検出器に連結した追加手段と を備えることを特徴とする請求の範囲第32項に記載の装置。 40. 発光しうる前記発生源が励起照明の共焦ビームを発生する請求の範囲第 32項に記載の装置。 41. 第1および第2のアップコンバート性ルミネセントレポートを有し、第 1レポータが第1範囲の波長における励起バンドと第1範囲における波長よりも 短い第2範囲の波長における発光バンドとを特徴とし、第2レポータが第3範囲 の波長における励起バンドと第4範囲の波長における発光バンドとを特徴とし、 第1および第3範囲が重ならず、第2および第4範囲が重なる試料における診断 の実施装置において: 第1レポータの励起バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長にて発光しうる 第1発生源と; 第2レポータの励起バンドの少なくとも1部と重なる範囲の波長にて発光しうる 第2発生源と; 前記第1に挙げた発生源および第2発生源に対し異なる強度パターンを与える手 段を含め前記第1および第2発生源を付勢する手段と; 前記第1および第2発生源により発光された光の少なくとも1部(第1および第 3範囲の波長における光を含むと共に第2および第4範囲の波長における光を排 除する)を試料における箇所まで指向させる手段と; 第2および第4範囲内であるが第1および第3範囲外における波長にて前記検出 器に入射する光の各強度を示す第1および第2電気信号を発生させるため、前記 異なる強度パターンを識別する手段を包含する、前記検出器と連結した手段と を備える試料における診断の実施装置。 42. 異なる強度パターンを与える前記手段が: 前記第1発生源に連結されて第1周波数における強度を変調する第1波形発生器 と; 前記第2発生源に連結されて前記第1周波数とは異なる第2周波数における強度 を変調する第2波形発生器とを備える請求の範囲第41項に記載の装置。 43. 前記識別手段が: 前記第1波形発生器に連結された第1入力ターミナルと前記検出器に連結された 第2入力ターミナルとを有する第1周波数ミキサと; 前記第2波形発生器に連結された第1入力ターミナルと前記検出器に連結された 第2入力ターミナルとを有する第2周波数ミキサと を備える請求の範囲第42項に記載の装置。 44. 異なる強度パターンを与える前記手段が: 第1時間間隔に際し前記第1発生源を付勢すると共に、前記第1時間間隔と重な らない第2時間間隔にて前記第2発生源を付勢するパルス発生器 を備える請求の範囲第41項に記載の装置。 45. 前記識別手段が: 前記パルス発生器および前記検出器に連結されて、前記第1および第2時間間隔 につき別々の出力信号を発生するよう作動しうるゲート積算器 を備える請求の範囲第44項に記載の装置。 46. 第1範囲の波長における励起バンドと第1範囲における波長よりも短い 第2範囲の波長における発光バンドとを特徴とするアップコンバート性ルミネセ ントレポータを含む試料における診断の実施方法において: レポータの励起バンド内にある範囲の波長にて発光しうる発生源を設け; レポータの発光バンド内にある波長にて光を検出しうる検出器を設け; 前記発生源により発光された光を試料における箇所に指向させ; 試料における前記箇所から発散する光を検出器に指向させ; 第2範囲における波長を含むと共に第1範囲における波長を排除する範囲の波長 にて光の強度を示す電気信号を発生させる ことを特徴とする試料における診断の実施方法。 47. 励起バンドが近赤外にあり、発光バンドが可視範囲にある請求の範囲第 46項に記載の方法。 48. 無機アップコンバート性燐に付着した少なくとも1種の蛍光性有機染料 分子を含む組成物。 49. 蛍光性有機染料分子がローダミン、シアニン、キサンテン、アクリジン 、オキサジン、ポルフィリンおよびフタロシアニンよりなる群から選択される請 求の範囲第48項に記載の組成物。 50. スペクトルの赤外、近赤外もしくはウルトラレッド部分における励起波 長で照明した際に光触媒細胞毒性を発生させることによる光力学療法のため組成 物を患者に投与する請求の範囲第48項に記載の組成物。 51. 標的アナライトの存在を検出するための均一分析の実施方法において: アップコンバート性ラベルをプローブに付着させて標識プローブを形成し; 標的アナライトを含有する試料を結合条件下で標識プローブと接触させて標識プ ローブ−標的複合体を形成し;標識プローブ−標的複合体を、標識プローブ−標 的複合体が未結合標識プローブと対比して、接触表面に優先的に局在する接触表 面と接触させ; ラベル励起波長で照明すると共に少なくとも1つのラベル発光波長の発光を検出 することにより前記接触表面における標識プローブ−標的複合体を検出する ことを特徴とする均一分析の実施方法。 52. 接触表面に焦点を有すると共に接触表面以外の箇所にて発散する共焦ビ ームで照明することにより検出工程を行う請求の範囲第51項に記載の方法。 53. 前記プローブ−標的複合体を未結合標識プローブと対比し、磁性ビーズ に優先的に局在させる、前記接触表面への磁性ビーズの磁気局在化; 沈降プローブ−標的複合体を未結合標識プローブと対比し接触表面に優先的に局 在させる、未結合標識プローブからのプローブ−標的複合体の重力沈降;または 前記プローブ−標的複合体を未結合標識プローブと対比し接触表面に優先的に局 在させる、接触表面にわたる濾過 によりプローブ−標的複合体を接触表面に優先的に局在させる請求の範囲第51 項に記載の方法。
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