JPH08503552A - Ligand assay using interference modulation - Google Patents

Ligand assay using interference modulation

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JPH08503552A
JPH08503552A JP51307094A JP51307094A JPH08503552A JP H08503552 A JPH08503552 A JP H08503552A JP 51307094 A JP51307094 A JP 51307094A JP 51307094 A JP51307094 A JP 51307094A JP H08503552 A JPH08503552 A JP H08503552A
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ligand
assay
interference
light
modulation
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JP51307094A
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Inventor
バックマン・ケイス・シー
ムンクホルム・クリスティーン
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オムニジェネ・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 アッセイ中のリガンドとアンチリガンドとの反応によって、2つ以上の光線間の干渉により生じた干渉パターンをモジュレートすることによりアッセイの光学的特性を変化させる方法であって、干渉パターンを作り出す1つ以上の光の進路の中に反応したアッセイを置くことにより干渉パターンを変化させる。 (57) by reaction between the ligand and the antiligand in the Abstract] assay, a method of changing the optical properties of the assay by the interference pattern caused by interference between two or more light modulating, the interference pattern is changed by placing the assay reaction in one or more of the light path to produce an interference pattern. この干渉パターンの変化はリガンドの濃度によって決まるので、この変化を観察することにより、リガンドの存在および検定時のその濃度を検出することができる。 This change in the interference pattern is determined by the concentration of the ligand, by observing this change, it is possible to detect the concentration of the presence of the ligand and assay.

Description

【発明の詳細な説明】 干渉モジュレーションを用いたリガンド検定発明の背景 ある有機化合物の極めて低い濃度を測定することが必要となる場合がある。 It may become necessary to measure very low concentrations of the background is an organic compound of a ligand assays invention using the Detailed Description of the Invention Interference modulation. 例えば、医学においては生理学的な媒質(例えば血液又は尿)の中に本来存在し、 又は、生体系の中に外部から持ちこまれたような(例えば薬物又は汚染物)特定の種類の分子(通常、溶液中)の濃度を求めることが極めて有用である。 For example, naturally present in the physiological medium (e.g. blood or urine) in medicine, or, as has been brought from the outside into the biological system (e.g., a drug or contaminants) certain types of molecules (usually , it is extremely useful for determining the concentration in the solution). 生体系の正常および疾患状態を分子的に解明する技術が急速に進歩した為に、対象とする分子に関して定量的で固有であり、極めて感度の高く、かつ実施するのに比較的簡単な検出法の必要性が高まりつつある。 For techniques for elucidation of normal and disease states of biological systems molecularly has progressed rapidly, a quantitative specific regard molecule of interest, a relatively simple detection method for very high sensitivity, and carried there is a growing need for. 医学的および/又は生物学的に対象となる分子の例として、薬物、性ホルモンおよび副腎ホルモン、生物学的に活性を持つペプチド、循環ホルモンおよび腫瘍又は感染性の因子に結合する抗原などが含まれる。 Examples of medical and / or biological molecule of interest, including drugs, sex hormones and adrenal hormones, peptides having biological activity, such as an antigen that binds to the agent of circulating hormones and tumor or infectivity It is. 例えば薬物の場合には、特定の薬物が安全かつ効果的に使用される為には循環系の中でのその濃度が治療的な範囲と呼ばれる極めて狭い帯域内に維持されることが必要となる。 For example in the case of drugs, it is necessary to be maintained within a very narrow band is its concentration in the circulatory system for a particular drug is used safely and effectively called therapeutic range . 被分析体となる特定の化合物の存在を検出する為に広く用いられている方法は、免疫検定であり、かつこの方法では一般にリガンドと呼ばれる特定種の分子の検出は、しばしば上記リガンドに固有に結合するアンチリガンド又は受容器と呼ばれる別の種の分子の使用により行われる。 Method widely used to detect the presence of a specific compound to be analyte is immunoassay, and in general to the detection of a particular species of molecules called ligands this method, often specific to the ligand It is performed by use of another species of molecules called antiligand or receptor binding. 求めるリガンドの存在は、それのアンチリガンドへの結合の度合を直接的又は間接的に測定し又は推定することにより検出される。 The presence of the ligand seeking is detected by the degree of binding to its anti-ligand directly or indirectly measured or estimated. リガンドは、モノエピトピック又はポリエピトピックの何れかの性質を持ち、上記リガンドのある部分を認識することにより、上記リガンドに固有に結合する別の分子(即ちアンチリガンド)が存在する有機分子として一般に定義される。 Ligand has one of the properties of mono epitopic or polyepitopic, by recognizing certain parts of the above ligands, organic molecules other molecules that bind to the specific to the ligand (i.e., anti-ligand) is present generally defined. リガンドの例としては、巨大分子抗原および部分抗原(ハプテン、 例えば薬物)を挙げることが出来る。 Examples of ligands, macromolecules antigens and partial antigen (hapten, e.g., a drug) can be cited. アンチリガンド又は受容は、通常自然界に存在するか又は人工的に作る事の出来る抗体である。 Anti-ligand or receptor is usually an antibody that can be made on whether or artificially exist in the natural world. この明細書の全体を通じて典型的な例としての抗原および抗体の用語は、それぞれリガンドおよびアンチリガンドと互換的に使用されるが、かかる用法により普遍性が損なわれることはないものとする。 Antigens and antibodies term Typical examples throughout this specification, but each is used a ligand and an antiligand and interchangeably and shall never universality is impaired by such usage. 場合によっては抗体がリガンドであり、又抗原は抗体の存在が検出されるべき時にはアンチリガンドであることがある。 Optionally an antibody ligand, also antigens may in time to the presence of antibodies is detected is the anti-ligands. 免疫検定が成功するには、被分析体と各種の検定試薬との反応の際に起きる抗原−抗体結合の度合いに関連する信号が検出されることが必要である。 The immunoassay to be successful, the antigen occurs on reaction with the analyte and various assay reagents - it is necessary that the signal related to the degree of antibody binding is detected. 通常、上記の信号は免疫検定の方法によってリガンド又はアンチリガンドの何れかに結合するラベルにより作り出される。 Usually, the above signal is produced by the label which binds to either the ligand or antiligand by the methods of immunoassay. 安定した、検出の容易な信号を作り出すラベルは、使用を期待し得る存在である。 Stable, label creating easy signal detection is the presence that can expect to use. 検出可能な信号を作り出し、かつそれに対して適切なラベルが存在することによる物理的又は化学的効果には放射性、蛍光性、化学発光性、燐光性および酵素性などを挙げることが出来る。 Creating a detectable signal, and physically or chemically to the effects radioactive due to appropriate label exists for it, fluorescent, chemiluminescent, phosphorescent and enzymatic, and the like. 一般に免疫検定は、異質および同族の2つのカテゴリに大別される。 Generally immunoassay is roughly classified into two categories: heterogeneous and homologues. 異質検定の場合には、ラベルの目的は単にそれが結合する分子の位置を確定する−即ちラベルを備えた分子が溶液の中に遊離しているか又は結合された複合体の一部であるかを確定することに在る。 In the case of heterogeneous assays, the purpose of the label is simply to establish the position of the molecules that bind it - i.e. whether molecules with labels is part of or coupled complex are free in solution It is to determine the. 異質検定は、一般に結合された抗原−抗体複合体を残りの遊離した抗原および/又は抗体から明確に分離することにより機能を果たす。 Heterogeneous assays, generally bound antigen - functions by clearly separating the antibody complex from the remaining free antigen and / or antibody. しばしば用いられる方法は、同族的な対を為すメンバの一つを固体表面に共有結合、物理的吸収又は幾つかの他の手段により結合させるものである。 Often used method is to make one of the members which form the cognate pairs are covalently bound, physically absorbed or some other means to a solid surface. 抗原− 抗体結合が生じた時には、出現する結合複合体は固体表面(プラスチック、紙、 ガラス、金属、ポリマーゲル、等の如き適切な不活性材料から成る)に結合した状態であるのに対し、遊離した抗原および/又は抗体は、周囲の溶液の中へ洗浄により分離して行くことが出来る。 Antigen - when antibody binding occurs, the binding complex solid surface that occurs while a state bound to the (plastic, paper, glass, metal, polymer gels, such as of a suitable inert material such), liberated antigen and / or antibody may be gradually separated by washing into the surrounding solution. この方法には小さいサイズ(通常0.05から20 ミクロン)の懸濁性を持つ粒子を用いることにより固体表面を形成し、かつこの上で抗原又は抗体が不動化される如き方法も含まれる。 The solid surface is formed by using particles with a suspension of small size in this way (20 microns usually 0.05), and the antigen or antibody on the are also included, such methods are immobilized. 上記の分離はサンプル、試薬および懸濁性のビードの溶液を適切な速度で遠心分離することにより行われ、かつこの際にサポート粒子と結合複合体の選択的な沈降が出現する。 The above separation sample is carried out by centrifuging the reagent and solution suspension of beads at an appropriate speed, and the selective precipitation of support particles and the binding complex in this occurrence. 同族検定では、ラベルを施されたリガンド又はアンチリガンドから得られる信号はリガンド−アンチリガンド結合の起きた時には、ある認識可能で、かつシステマティックな方法でモディファイ又はモジュレートされる。 The cognate assay, the signal obtained from the ligand or antiligand subjected to label ligands - when occurs the antiligand binding can some recognition, and is modified or modulated by systematic manner. 従ってラベルを施された結合複合体をラベルを持つ遊離分子からの分離は必要ではなくなる。 Thus separated from the free molecule having a label applied binding complex label is no longer required. 免疫検定には多くの方法が存在する。 The immunoassays are a number of methods exist. コンペティティブ法では、抗原と仮定される被分析体は濃度の判明している、ラベルを施された抗原(アッセイキットの中の試薬の形で供給されている)と競合することにより、固体基質に付着した限られた数の抗体分子に結合することが出来る。 The competitive method, by competing analyte, which is assumed to antigen has been found in the concentration, the label and the applied antigen (which is supplied in the form of a reagent in the assay kit), the solid substrate adhering a limited number of can be attached to the antibody molecule. 適切な温置期間の後に反応溶液を洗浄すれば理想的なケースではラベルを施された抗原−抗体複合体のみを結合表面に付着した状態で残し、従ってラベルからの信号を定量化することが可能となる。 The reaction solution is in an ideal case when washing the antigen was subjected to label after the appropriate inter-incubation period - leaving in a state of adhering only antibody complex to the binding surface, therefore be used to quantify the signal from label It can become. サンドイッチ法と呼ばれる別の方法では、この場合にも抗原と仮定される被分析体は表面上で不動化している抗体分子の余剰分と反応する。 In another method, called the sandwich method, the analyte is assumed to antigens in this case reacted with excess of antibody molecules are immobilized on the surface. 適切な温置期間後にラベル−結合された抗体の余剰分が系に加えられることにより抗原の別の結合部位と反応する。 Label after appropriate inter incubation period - excess of the bound antibodies react with different binding sites of the antigen by being added to the system. この反応がほぼ完了した後に洗浄により結合されていないラベル抗体および別の汚染源が除去され、従って抗体−抗原−抗体複合体に付着したラベルにより作り出される信号を測定することが出来る。 The reaction is labeled antibodies and other contamination sources which are not coupled by washing after almost complete is removed, thus the antibody - antigen - can measure the signal produced by the label attached to the antibody conjugate. しかし、表面に対するラベル抗体の非特定的な結合は信号に寄与することはない。 However, non-specific binding of the label antibody to the surface does not contribute to the signal. 更に別の、間接法と呼ばれる方式では、まず特定の抗体から成ると仮定される被分析体は余剰化している表面上に不動化されている抗原に結合せしめられる。 Yet another, the method known as the indirect method, first analyte which is assumed to consist of specific antibody is allowed to bind to the antigen that has been immobilized on surfaces in excess of. 次に結合面が洗浄され、かつラベル−結合された抗体と反応せしめられる。 Then coupling surface is washed and the label - is reacted with the bound antibody. 適切な温置期間の後に表面は再度洗浄されることにより、遊離したラベル抗体を除去して結合されたラベル抗体に起因する信号の測定を可能にする。 By surface is cleaned again after the appropriate inter-incubation period to permit the measurement of the signal due to bound remove free label antibodies labeled antibody. 得られた信号の強度は、出発(未知)抗体の濃度と逆比例する、何故ならばラベル抗体は、被分析体に対して複合体化していない不動的な抗原分子とのみ結合することが出来るからである。 Strength of the resulting signal, the starting (unknown) concentrations inversely proportional antibodies, because label antibodies can bind only immovable antigen molecule that is not complexed with respect analyte it is from. 今迄に開発された最も感度の高い免疫検定の一つは、放射性免疫検定(RIA )であり、この場合のラベルは、同族系(結合)対の何れかのメンバーに結合されたI 125の如き放射性核種である。 One of the most sensitive immunoassays developed so far is a radioimmunoassay (RIA), in this case the label is homologous system (coupled) to one of the the of I 125 binding to a member of it is such as radioactive nuclides. 蛍光性は、免疫検定の為の適切なラベルとして放射性に代わり得る有望な手段を提供する。 Fluorescent provides a promising means of obtaining Instead radioactive Suitable labels for immunoassay. 例えば、フルオレセイン(通常フルオレセインイソシアネート、又は”FITC”の形での)および各種の他の蛍光染料分子は、その結合特性を著しく損なうことなく大抵のリガンドおよび受容器に付着することが出来る。 For example, fluorescein (usually fluorescein isothiocyanate, or "FITC" in the form of) and various other fluorescent dye molecules can be attached to most ligands and receptors without significantly impairing their binding properties. 蛍光分子はある波長の範囲にわたり光を吸収し、かつ(10 -9から10 -4秒の範囲の遅延の後に)更に長い波長の領域にわたり光を発する特性を持つ。 Fluorescent molecules are absorb light over a range of wavelengths, and (after 10 -9 to 10 -4 sec range delay) further having the property of emitting light over a long wavelength region. 従って適切な光源、検出器および励起並びにエミッションフィルタを含む光学機器を用いることによりラベル化された分子から発する蛍光の強さを求めることが出来る。 Thus suitable light source, detector and the excitation and can be determined the intensity of the fluorescence emitted from the labeled molecules by using an optical device including a emission filter. ラベルとしての酵素の使用により各種の有用な酵素免疫検定(EIA)が可能となり、かつその中の最も一般に知られているものはELISAである。 Enables various useful enzymes immunoassay by use of enzymes as labels (EIA) is, and what is known in the most common among them is ELISA. 典型的な異質的なフォーマットに於いては、サンドイッチタイプの反応が用いられるが、この反応において抗原と仮定される目的のリガンドは表面上に不動化した特定の抗体に結合し、次に酵素−抗体結合体に結合する。 It is In a typical heterogeneous format, the sandwich-type reaction is employed, bind to specific antibodies immobilized on the purpose of the ligand on the surface to be assumed antigen in the reaction, then an enzyme - It binds to the antibody conjugates. 適切な期間の温置の後に残った遊離状態の酵素結合体は洗浄又は遠心分離により除去される。 Enzyme conjugate remaining free state after incubation of the appropriate period are removed by washing or centrifugation. 酵素の為の適切な基質が次に結合された複合体を含む表面に接触せしめられる。 Is brought into contact with the surface containing the appropriate substrate is then bonded complexes for enzymes. 酵素−基質の対は、色の変化又は蛍光の発光の如き容易に検出し得る信号を発する反応生成物を作り出すように選ばれる。 Enzyme - pair of substrates is selected to produce a reaction product that emits readily signal capable of detecting such color change or fluorescence emission. ラベルとしての酵素の使用は、単一のラベル結合複合体の測定可能な信号への寄与度を効果的に高めるのに役立つ。 Use of enzymes as labels serves to effectively increase the degree of contribution to measurable signal of a single label bound complex. 何故ならば多くの基質分子は、単一の酵素分子により変換されることが出来るからである。 Because many substrate molecules is because it can be converted by a single enzyme molecule. 上記の背景情報から判る如く免疫検定の多くはサンプル基質の中の特定のリガンドを検出する際に光学的な手法に依存しており、又これらの手法は、一般に次の3つの光学クラスに大別されると云える: 1)吸光、蛍光、燐光、蛍光性偏光、円形ジクロイズム、ラーマンおよび赤外線分光分析の如きすべての標準分光分析法を含む分子吸光に基づく方法、 2)反応が酵素触媒の作用下で行われる時に化学発光又は生物発光として知られる化学反応による光の発生に基づく方法;および3)屈折率測定、光学的回転分散の如き光波の伝播の方向の変化に基づく方法および光の散乱に基づく方法。 Many understood as immunoassay from the background information is dependent on the optical method in detecting a specific ligand in the sample matrix, and these techniques are generally large in the next three optical classes When another it can be said: 1) absorption, fluorescence, phosphorescence, fluorescence polarization, circular Jikuroizumu, methods based on molecular absorption containing all standard spectroscopic methods such as Raman and infrared spectroscopy, 2) reaction of the enzyme-catalyzed the method is based on the generation of light by a chemical reaction known as chemiluminescent or bioluminescent when carried out under the action; and 3) refractometry method and light based on the change of the direction of the optical rotation distribution of such light wave propagation method based on scattering. 上記のすべてを用いることにより信号は集められ、かつ検出装置により測定され、かつこの装置は、サンプルの分子群内に起きる現象を監視する。 Signal is collected by using all of the above, and is measured by the detection device, and the device monitors the phenomenon occurring in the sample intramolecular group. 測定値は、 サンプル内で起きる変化の強さ又は度合いの関数である。 Measurement is a strength or degree function of the changes occurring in the sample. これらの方法の大部分は等方性の信号を作り出すが、蛍光偏光の如き異方性方法でさえも強度として基本的に測定される信号を作り出す。 Most of these methods produces a signal isotropic, but produces a signal that is basically measured as the strength even such anisotropy method in fluorescence polarization. 次に光学的検出技法として出現しつつあるのは新しい第4クラスのオプティカル法であり、放射能とリガンド又はアンチリガンドとの相互作用により作り出される立体的なパターンを用いるものである。 Then there emerging as an optical detection techniques are optical methods for the new fourth class, it is to use a three-dimensional pattern created by the interaction of the radiation with the ligand or antiligand. このクラスの光学検出技法では、光学信号は一つ以上の幾何学的に限定された立体位置に於いて測定されたパターン又は光の強度としてサンプルの外側で集められる。 The optical detection technique of this class, the optical signal is collected outside of the sample as the measured intensity of the pattern or light at one or more geometrically limited steric positions. 下記の記述は、この新しいクラスの光学検出法を代表するものである。 The following description is representative of the optical detection method of the new class. ”Immunoassay Using Optical Interference Detection”の標題を持つ198 7年3月3日に公布された米国特許No. "Immunoassay Using Optical Interference Detection" was promulgated title in 198 7 March 3, with the United States Patent No. 4,647,544に於いてNocoliは、リガンドとアンチリガンドとの間の結合反応の光学的検出を記載しているが、この場合パターンは、基質表面に不動化しているアンチリガンド物質の顕微鏡的なサイズの立体的な整列により基質上に形成される。 In 4,647,544 Nocoli has been described in the optical detection of the binding reaction between the ligand and the antiligand, this pattern is microscopic size of the three-dimensional anti-ligand substances are immobilized on the substrate surface It is formed on the substrate by specific alignment. サンプルが露光するとリガンドは、基質と結合することにより物理的なパターンを形成する。 When the sample is exposed ligand forms a physical pattern by binding to the substrate. 光源が特定の入射角を以ってパターンに照射されることにより結合反応に従い、又、1つ又は2つ以上のBragg散乱角での強力な散乱強度に従って光学的干渉パターンを作り出す。 Light source in accordance with the binding reaction by irradiating the pattern drives out particular angle of incidence, also produce optical interference pattern in accordance with a strong scattering intensity at one or more Bragg scattering angles. 光学検出器がパターンに相対的に位置し、かつBrag g散乱角に調整されることにより強力な散乱強度を検出し、かつ結合反応をあらわす信号を作り出す。 Optical detector is positioned relative to the pattern, and detects a strong scattering intensity by being adjusted to Brag g scattering angle, and produces a signal representative of the binding reaction. 1988年8月3日に公布された別の特許”Diffraction Immunoassay and Reagents”EPO 0276968は、”biograting”に基づく検定法を記載しており、かつこの方法では活性的な結合試薬のラインから成る生物学的回析格子がシリコン基質表面上に形成されている。 Another patent was issued on August 3, 1988 "Diffraction Immunoassay and Reagents" EPO 0276968 describes a test method based on the "biograting", and in this way consists of lines of active binding reagent organisms histological diffraction grating is formed on the silicon substrate surface. 検定表面をサンプルに接触せしめ、かつサンプルを検定表面から引き離すと表面は発光し、かつ被分析体の表面への均一な方法での結合は回折格子を作り出す。 I contacted the test surface on the sample, and the surface when separating the sample from the test surface emission, and binding in a homogeneous manner to the surface of the analyte produces a diffraction grating. 回折光を測定するには、予め定められた角度で位置決めされた光学検出器又は検出器の整列が用いられる。 To measure the diffracted light, alignment of the optical detector or detector is used which is positioned at a predetermined angle. PCT申請No. PCT Application No. PCT/GB85/00427は、蛍光発光があらゆる方向に均等に発散する代わりに狭い円堆角内に収められる如く基質に結合する蛍光的なタグを持つ分子の使用法を記載している。 PCT / GB85 / 00427 describes the use of molecules with fluorescently tag that binds to the substrate as can fit in a narrow circular compost angle within instead of fluorescent emission is uniformly diverge in all directions. これらの例の各々においては、検出された信号は幾何学的な方法で表面上に閉じ込められている被分析体と相互作用を行う光により作り出され、かつ検出可能な信号は、振巾とパターン形成の両者により特性化される。 In each of these examples, the detected signal produced by the light to perform the analyte and interactions have been trapped on the surface in a geometric manner, and the detectable signal, Fuhaba a pattern It is characterized by both formed. これらの立体ベースの光学検出免疫検定法は、リガンド又はアンチリガンドにより形成された立体幾何学によりコントロールされるが、これはきわめて微細な細部と小さい寸法を持つものでなければならない。 These solid-based optical detection immunoassay is being controlled by the three-dimensional geometry which is formed by a ligand or antiligand, which must be one having a very fine detail and small dimensions. 更に巧妙な不動化テクノロジーが要求されるが、これは多くの有用なリガンド又はアンチリガンドに対して再現性を以って実施することを困難にすることがある。 Although it is required more sophisticated immobilization technology, this may be difficult to implement drives out reproducibility for many useful ligands or anti-ligands. 発明の要旨 この発明は、ある検定(アッセイ)においてリガンドとアンチリガンドとの反応によって、2つ又は3つ以上の光線の間の干渉により生じた干渉パターンをモジュレートすることによりアッセイの光学特性に変化を作り出す為の方法に関するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, by the reaction between the ligand and the antiligand in certain assay (assay), an interference pattern caused by interference between two or more light beams in the optical properties of the assay by modulating it relates to a method for creating a change. 光学特性におけるこの変化は、干渉パターンを作り出す1つ又は2つ以上の光の進路の中に反応したアッセイを置くことにより干渉パターンを乱すことを目的として用いられる。 The change in optical properties is used for the purpose of disturbing the interference pattern by placing the assay reaction in the one or more light path produces an interference pattern. この結果生じた干渉パターンにおける変化は、 リガンドの濃度によって決まり、又リガンドの存在および検定時のその濃度を検出する為に用いることが出来る。 This change in resulting interference pattern is determined by the concentration of ligand, and can be used to detect the concentration of the presence and assay of the ligand. 第1の実施例においては、干渉パターンは極めて小さいが、しかし光源光の波長よりは長い巾を持つ少なくとも2つのスリット巾を越える距離を間隔とする狭い平行スリットを持つマスクを通して投光することにより形成される。 In the first embodiment, by although the interference pattern is very small, but than the wavelength of the source light is to be projected light through a mask having narrow parallel slits to spacing distance exceeding at least two slits width with long width It is formed. 光は、この場合回折して2つ又は3つ以上の光線となり、かつこれは干渉し合い干渉パターンを形成し、かつこの干渉パターンは、例えばスクリーンに投光することにより可視化されることが出来る。 Light in this case the diffraction to be two or more beams, and which form an interference pattern interfere, and the interference pattern can be visualized by projecting, for example, in the screen . 1つ又は2つ以上のスリットが次に塞がれることにより異なった干渉パターンを作り出すことが出来る。 One or more slits next different interference patterns by being blocked can produce. アンチリガンドと反応することによりアッセイ表面の透明性を低下させるリガンドを持つアッセイ表面が次にスリット(複)の上に被せる様に置かれることにより干渉パターンをカバーされていない複数スリットにより形成される標準パターンとアッセイ表面に関するスリット(複)が完全に塞がれた時に生じる標準パターンとの中間体に相当するパターンに変化させる。 Is formed of a plurality slits that are not covered with the interference pattern by the assay surface with a ligand that reduces the transparency of the assay surface is then placed so as to cover the top of the slit (double) by reacting with an antiligand changing the pattern of slits on standards patterns and assay surface (double) corresponds to intermediate between the standard pattern that occurs when completely closed. 標準パターンに比較された干渉パターンにおける変化が測定され、かつアッセイリガンドの濃度と対比される。 Changes in comparison interference pattern to the standard pattern is measured and compared with the concentration of assay ligand. フォイルマスクに形成された複数スリット開口を通して投光する為にレーザーの如きモノクローム光源を用いるのが望ましい。 It is desirable to use such monochrome light source of the laser in order to throw light through multiple slit aperture formed in the foil mask. アッセイスライドがフォイルに隣接して取り付けられることにより、1つ又は2つ以上のスリットを塞ぐのに用いられる。 By assay slide is mounted adjacent to the foil, used to block the one or more slits. 干渉パターンを拡大することによりスクリーン上に投影し、かつ撮影することを可能にする為にレンズを使用することが出来る。 Projected onto a screen by enlarging the interference pattern, and can be used a lens to make it possible to shoot. 次に得られた写真は、デンシトメータ(自動濃度記録計)により分析されることにより、スリットが塞がれる前後でのパターン上のある点での光の強さを求め、これによりリガンドの存在およびアッセイの中でのその濃度を求めることが出来る。 The resulting photographs are then by analyzed by a densitometer (automatic densitometer), obtains the intensity of the light at a point on the pattern before and after the slit is closed, which the presence of ligand and by it is possible to determine its concentration in the in the assay. 上記の代わりにパターンの光の強さは、フォトディテクタにより形成されたピクセルの整列を用い、各ピクセルに対応する電気信号を作り、かつこれらの信号をコンピュータで処理することによりリアルタイムで分析されることが出来る。 The intensity of the pattern of light instead of the above uses the alignment of pixels formed by the photodetector, making an electrical signal corresponding to each pixel, and it is analyzed in real time by processing these signals in a computer It can be. 図面の簡単な説明 図1は、この発明の一実施例による2スリットマスクにより作り出された光干渉を示す図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram illustrating an optical interference created by second slit mask according to an embodiment of the present invention. 図2は、曲線(a)に於て1つのスリット(S1)のみが開いている時の回折パターンを、又曲線(b)に於て両スリット(S1とS2)が開いている時の干渉パターンを示す図である。 2, interference when the diffraction pattern, and the curve (b) both slits At a (S1 and S2) is open when only one slit At a curve (a) (S1) is open it is a diagram showing a pattern. 図3は、この発明の好ましい実施例の模式図である。 Figure 3 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the present invention. 図4は、この発明の装置に使用する為のコロイド状金−ラベルを施された抗体(Au−抗体)サンドイッチアッセイを形成する際の重要な工程のフローチャートである。 Figure 4 is a colloidal gold for use in the apparatus of the present invention - is a flow chart of the important steps in forming an antibody that has been subjected to the label (Au- antibody) sandwich assay. 図5は、1つのスリットを通る透光を変化させることにより生じる変化を示すダブルスリット干渉パターンの2つの隣合うフリンジの強さのプロット図である。 Figure 5 is a strength plot of the two adjacent fringes of the double-slit interference pattern showing the change caused by varying the light transmission through one slit. 図6は、Imaxの変化(曲線△Imax)および透光の変化(曲線△T)をパラメータとし、強度Iを透光Tに対比してプロットされた曲線を示す。 6, the change in Imax (the curve △ Imax) and the light-transmitting change (curve △ T) as a parameter, indicating the curves plotted versus the intensity I translucency T. 図7(a)は、第2スリットS2を通る透光の%(I2%)の関数としての辺縁パターンの可視性V2のプロット図である。 7 (a) is a plot of the visibility V2 of edge patterns as a function of percent light transmission through the second slit S2 (I2%). 図7(b)は、△%I2に対比された−logV2×1,000のプロット図である。 7 (b) is a plot of -logV2 × 1,000 which is compared to △% I2. 図8は、スリットS2を通る透光I2の変化の関数としてのImaxおよびImin に於ける変化のプロツト図である。 Figure 8 is a plot diagram of the in change in Imax and Imin as a function of a change in light transmission I2 through slit S2. 図9a−9dは、発明の別の実施例の模式的なフロー図である。 Figure 9a-9d are schematic flow diagram of another embodiment of the invention. 図10は、更に別の実施例の模式図である。 Figure 10 is a schematic diagram of yet another embodiment. 図11は、ダブルスリットパターンが仮想スリットS2、実在スリットS1およびミラーMにより作られる、上記に代わる実施例の模式図である。 Figure 11 is a double-slit pattern is virtual slit S2, made by actual slit S1 and a mirror M, which is a schematic diagram of an alternate embodiment above. 図12は、発明のフレネル(Fresnel)のミラー実施例の模式図である。 Figure 12 is a schematic view of the mirror embodiment of Fresnel (Fresnel) of the invention. 図13は、発明の2プリズム実施例の模式図である。 Figure 13 is a schematic diagram of a second prism embodiment of the invention. 図14は、発明はビレ(Billet)の分割レンズの模式図である。 14, the invention is a schematic diagram of the split lens Bille (Billet). 図15は、フロー・セル実施例の模式図である。 Figure 15 is a schematic view of a flow cell embodiment. 図16は、他のフローセル実施例の模式図である。 Figure 16 is a schematic diagram of another flow cell embodiment. 図17は、N=6でありX=5のときに、Nスリットが形成され、かつN−X スリットがアッセイにより塞がれている他の実施例を示す模式図である。 17, when it X = 5 and N = 6, N slits are formed and N-X slits are schematic diagrams showing other examples that are blocked by the assay. 図18は、図17において、N=6であり、かつX=3である。 18, 17, an N = 6, and is X = 3. 図19は、スリットの数に対比された原則的最大値10の強度のプロット図である。 Figure 19 is a plot of the intensity of principle maximum 10 contrasted to the number of slits. 図20(a)−20(b)は、アッセイ基質がスリットと共に作られている2 つ又は3つ以上のスリットの実施例を示す図である。 Figure 20 (a) -20 (b) are diagrams showing an example of two or more slits assay substrate is made with a slit. 図21(a)は、スリット開口が角型開口により代えられた他の実施例である。 FIG. 21 (a) is another embodiment slit opening was replaced by rectangular openings. 図21(b)は、図20(a)に代わる実施例であり、かつスリット開口が三角形を為す。 FIG. 21 (b) is an embodiment alternative in FIG. 20 (a), and a slit opening is made a triangle. 図21(c)および(d)は、三角形をベースとする回折パターンを形成する為に角型スリットの対角線により区切られた半分の上でのアッセイの形成を図示する。 Figure 21 (c) and (d) are shown the formation assays on half separated by a diagonal line of the square slit to form a diffraction pattern that a triangle with the base. 好ましい実施例の記述A. Description of the preferred embodiment A. 背景となる理論 1801年にトーマス・ヤング(Thomas Young)は、2つの同じで、かつ互いに接近しているスリットを通過する光線により作り出される干渉帯域の現象を実証した。 Thomas Young in theory 1801 as a background (Thomas Young) is a two identical and demonstrated the phenomenon of interference bands produced by light passing through the slit are close to each other. ヤングにより使用された光学装置のダイアブラムが図1に示されている。 Daiaburamu optical device is shown in Figure 1, which is used by the young. 光源(S)から2つの狭い平行なスリット(S1およびS2)に投光される。 It is projected to the light source two narrow parallel slits from (S) (S1 and S2). 各スリットの巾は極めて小さいが、しかし光の波長よりは大きくされる。 Width of each slit is extremely small, but is larger than the wavelength of light. スリットはDを越える距離(a)により分離される。 Slits are separated by a distance (a) in excess of D. スリットを通過する光は回折し、 かつ同じ波長と位相を持つ2つの波面として出て来る。 Light passing through the slit emerges as two wavefronts with diffracted, and the same wavelength and phase. この2つの波面は干渉し合い、かつスクリーン20上に可視的な干渉パターンを作る。 The two wavefronts interfere and produce a visible interference pattern on the screen 20. パターンは一連の明るい帯域と暗い平行帯域から成り、かつこれらは通常フリンジと称される。 Pattern consists of a series of bright bands and dark parallel bands, and these are usually referred to as fringe. 干渉パターンの中の任意の点での光の全振巾は、S1とS2から得られる2つの波の振巾を重ね合わせた結果を示す。 All Fuhaba of light at any point in the interference pattern indicates the results obtained by superimposing Fuhaba two waves obtained from S1 and S2. 加え合わされて累積する2つの波は、明るいフリンジ(最大値)を作るのに対し、加え合わされて相殺し合う2つの波は暗いフリンジ(最小値)を作る。 In addition The combined two waves accumulated, compared to make a bright fringe (maximum value), the two waves cancel been summed make dark fringe (minimum value). 2つの隣合う最大値の間の距離Yは下記の式により算定される: Y= mxλ 式(1) 但し、Xはスリットからスクリーン迄の距離であり、λは光の波長でありmはフリンジの位置を指定する為の整数である。 The distance Y between the maximum two adjacent is calculated by the following equation: Y = mxλ formula (1) where, X is the distance from the slit up to the screen, lambda is the wavelength of light m fringe it is an integer of order to specify the position. 対称軸心上に在る中央のフリンジはゼロオーダ最大値と呼ばれる。 Central fringe present on symmetry axis is referred to as the zero order maximum. 何れの側にも在る最初の最大値(m=±1)は、 第1オーダ最大値と呼ばれ、かつ最大値は何れの方向にも高位のオーダに迄続く。 The first maximum value is also located on either side of the (m = ± 1) is called a first order maximum, and the maximum value is also followed up to higher order in either direction. 最小値は最大値の間の正確に中央の位置に在り、かつ2つのスリットが等しい強さを示す時にのみ完全に暗くなる。 The minimum value is at the exact center position between the maximum value and the two slits only become completely dark when showing equal strength. 式(1)を用いる時に量Xおよびaの両者は、実験デザインによりコントロールされ、かつYに対する値はλのみを未知数としてフリンジパターンから測定することが出来る。 Both the quantity X and a when using equation (1) is controlled by the experimental design and the value for Y can be measured from the fringe pattern only λ as unknowns. この様にこの式は光の波長を求める為に使用することが出来るが、この事は本来のダブルスリット実験のもたらしたもう一つの歴史的な功績と云える。 Although this way in this equation can be used to determine the wavelength of light, this is a another historic achievement of which led to the original double-slit experiment it can be said. 2つのスリットの一つのみが開いている時には、広い中央回折ピークが図2、 曲線aに示された如く開放されたスリットにその中心を位置せしめる形で得られる。 When only one of the two slits is open, resulting in a broad central diffraction peak 2, allowed to position its center as open slit as shown in curve a shape. 2つのスリットが開いている時には個々のスリットにより作り出される回折帯域の重なる波面が組み合わされて回折帯域の境界内に干渉パターンを形成する;干渉フリンジは回折帯域の各々が見える筈の位置に見える。 When the two slits is open to form an interference pattern wavefront overlapping diffraction band is combined within the boundaries of the diffraction bands produced by the individual slits; interference fringes appear at positions that should be visible each of the diffraction band. B. B. ダブルスリット干渉パターンをベースとする検定の原理 この発明の検定は、ダブルスリット又はマルチスリット干渉モジュレーションの変換メカニズムに基づくものである。 Test assay of the principles this invention that the double-slit interference pattern based is based on the conversion mechanism of the double slit or multi-slit interference modulation. 上述の如くダブルスリット干渉装置の唯一つのスリットのみを通る透光量の完全な喪失によりフリンジパターンが消滅し、従って単一スリット回折パターンとなる。 Fringe pattern is extinguished by complete loss of only one permeable amount of light passing through the slit only the above double slit interference device as, hence the single slit diffraction pattern. 透光の一部が喪失することにより中間的パターンが生じ、この場合には干渉の最大および最小の振巾は回折帯域エンベロープの条件に従う動きを示す。 Intermediate pattern is generated by a portion of the translucent is lost, the maximum and minimum Fuhaba interference in this case indicates the movement according to the condition of the diffraction band envelope. 従ってスリットの透明性を減らす方法は、フリンジパターンの喪失に関連付けることが出来る。 Thus, the method of reducing the transparency of the slit can be related to the loss of fringe pattern. このプロセスを検定に用いる為の一つの方法は、スリットを不透明にして、これを通る光の量を減らすように一つのスリットの上に局所的な被覆を作り出す化学手法を用いることである。 One method for using this process to assay, in the opaque slits, is to use chemical techniques to produce a localized coverage over one slit to reduce the amount of light passing through it. スリットを通る光量を減らすことにより他のスリットから生じる光との干渉の為に利用し得る光の強さが低下し、その結果フリンジパターンの形成も滅少する。 The intensity of light may be utilized for interference between light generated from the other slit is reduced by reducing the amount of light passing through the slit, also small dark form resulting fringe pattern. 実際には検定に起因する表面の被覆は、フリンジパターンの予測し得る変化と同一視される。 In fact the coating surface due to the assay is varied equated that may predict the fringe pattern. 一つのスリットの透光量の喪失をもたらす為の化学的手法は、光源からの入射光線の散乱又は吸収をもたらす光学的に密度の高い分子又は物質のスリット表面上の一時的又は定常的な位置決めを用いることが出来る。 Chemical methods for providing loss of moisture amount of one slit is temporary or constant positioning on the slit surface of the optically dense molecule or material which results in the scattering or absorption of incident light from the light source it can be used. 放射光線の透過を変化させ又は減衰させることの出来る物理現象は、干渉フリンジの形成に影響を及ぼすことが出来る。 Physical phenomena that can be transmitted is varied or attenuation of the emitted light can affect the formation of interference fringes. 従って、これらの物理現象の1つ又は2つ以上を作り出す化学現象は、この技法により検定され得る可能性がある。 Accordingly, the chemical phenomenon that produces one or more of these physical phenomena is likely to be assayed by this technique. 物理現象は、アッセイに当たって跳ね返る光の反射、吸収、位相、屈折又は偏光を含むことが出来る。 Physical phenomena, reflection of light bounces off the assay, absorption, phase, may include a refraction or polarization. この様な挙動を示すことの出来る物質には、コロイド状の金−ラベルを施された分子、コロリメトリックラベルおよび顔料、バクテリア、ポリマー性の粒子、細胞、 ラングミュアーブロジェット(Langmuir-Blodgett)フィルム並びに他のポリマー性のフィルムが含まれる。 The substance capable of showing such a behavior, colloidal gold - molecule that has been subjected to labels, Korori metric labels and pigments, bacteria, polymeric particles, cells, Langmuir-Blodgett (Langmuir-Blodgett) film as well as other polymeric films. 光の吸収により透光量を減らす為には、入射光の周波数で吸収する物質が使用されねばならない。 In order to reduce the moisture amount of light by the absorption of light is, substances that absorb in the frequency of the incident light must be used. テーブル1は、各種の着色された化合物のスペクトル色と対応する波長をリストする。 Table 1 lists the corresponding wavelength and spectral color of various colored compound of. 例えば、630nmの波長の光を発するHeNeレーザーを用いることにより青/青−緑色物質がエネルギーを吸収することを予測することが出来る。 For example, by using a HeNe laser which emits light having a wavelength of 630nm blue / blue - can be predicted that the green material to absorb energy. 例えば、黄色の化合物を検出し様とする場合にはレーザー光源は、430n mの範囲で作用するものに変えられる。 For example, a laser light source in the case of the like to detect the yellow compound is changed to those acting in a range 430n m. 吸収量がモジュレートされる干渉システムは、又、サンプル中の複数の被分析体をキセノンアークランプおよび走査モノクロメータの如き可変非干渉性光源により検出する為に用いることも出来る。 Interference system absorption is modulated also, a plurality of analyte in the sample may be used to detect by such a variable incoherent light source xenon arc lamp and a scanning monochromator. 走査スペクトロフォトメータは、吸収スペクトラムを入射線の周波数の関数として測定する為に異なった周波数での透光により作り出される干渉パターンを測定することも可能である。 Scanning spectrophotometer, it is also possible to measure the interference pattern created by the magnetic light at different frequencies in order to measure the absorption spectrum as a function of the frequency of the incident beam. この様にオーバーラップせぬ吸収スペクトラムを持つ各種の分子を含むサンプルを分析することが可能である。 It is possible to analyze a sample containing a variety of molecules having an absorption spectrum which is not the way to not overlap. すなわち、サンプル中の特定の分子の吸収最大値と一致する放射波長においては、干渉パターンの減少は分子の濃度に起因する減衰によるものである。 That is, in the emission wavelength that matches the absorption maximum of a particular molecule in a sample, reduction of the interference pattern is due to attenuation due to the concentration of the molecule. サンプルに於ける各分子は、個別の波長に於いて透光量の減衰をもたらし、かつこの方法で複数の被分析体は単一スリット(S2)の領域内で検出されることが出来る。 Each molecule in the sample results in an attenuation of the translucent light intensity at the discrete wavelengths, and a plurality of analytes in this manner can be detected in the region of a single slit (S2). C. C. 発明の装置の好ましい実施例 次に図3によれば発明の第1の実施例の装置が実施例に関連して記載される。 According the preferred embodiment of the apparatus of the invention now to FIG. 3 apparatus of the first embodiment of the invention will be described in connection with Example. 光源10がトラック(図示されず)上に設けられているフォイルマスク24に隣接し、かつこれと整合する位置に在るトラック上に設置されている。 Light source 10 is placed on the track located at a position adjacent to the foil mask 24 which is provided on the track (not shown), and consistent with this. マスク2 4は、少なくとも2つの狭い垂直のスリットS1およびS2を備えている。 Mask 2 4 has at least two narrow vertical slits S1 and S2. アッセイがスリットS1を被覆する如くマスク24上に位置決めされるアッセイスライド14上に形成される。 Assay is formed on assay slide 14 which is positioned on the mask 24 as to cover the slit S1. オプションのフィルタ12は、トラック上の光源10とマスク24との間に設置されている。 Optional filter 12 is disposed between the light source 10 and the mask 24 on the track. 光源10が極めて強力なモノクローム光線を発射するレーザーである時には、フィルタ12は光の強さを調整する為に用いられるニュートラル密度フィルタを使用することが出来る。 When the light source 10 is a laser for emitting a very strong monochrome light, the filter 12 may be used neutral density filter used to adjust the intensity of light. 光源10が広帯域の強さが適度な光源の場合には、フィルタ12はマスク24への投影に望ましい波長を除くすべてを取り除く為に使用することが出来る。 If the light source 10 is appropriate light source the intensity of the wide band, the filter 12 can be used to remove all but the desired wavelength for projection on the mask 24. スリットS1およびS2を通過する光線は、回折しその結果生じる回折光線の波面が干渉することによりフリンジパターン22を作り出し、かつこれがレンズ16により拡大され、かつスクリーン20に投影される。 Light passing through the slit S1 and S2 will create a fringe pattern 22 by the wavefront of the diffraction light generated diffracted result interfere, and this is magnified by the lens 16, and projected on the screen 20. 注:原点0に於けるパターンの分布を増大する為に光源に最も近いマスクの側に第2レンズ(図示されず)を配置することも可能である。 Note: It is also possible to arrange a second lens (not shown) on the side closest the mask to the light source to increase the distribution of in pattern at the origin 0. パターンの像を写真により記録する為にカメラ18が使用される。 Camera 18 is used to the image of the pattern recorded by photography. この像は、次にフリンジパターンをデンシトメータ(自動濃度記録計)を用いて密度グラフに変換し、かつアッセイによりスリットを被覆されおよび被覆されずに作られた強度グラフを分析することによりアッセイ内のリガンドの濃度を求めることが出来る。 This image, then the fringe pattern is converted into density graph with densitometer (automatic densitometer), and assayed by in assay by analyzing the intensity graphs produced without being covered slit and coated it is possible to determine the concentration of the ligand. ダブルスリットマスクコンポネント24は、このプロセスに於いては重要な役割を持ち、従って高い品質のものでなければならない。 Double slit mask component appear 24, is In this process has an important role, and therefore must be of high quality. 出来ればマスクは、フォイルからレーザプロセスを用いて切断されるのが良い。 If possible mask is good is cut using a laser process from the foil. 3種のサイズが下のテーブル2に示された如く実験されている。 Three sizes are as experiment shown in Table 2 below. この分野に於ける当業者は、示されたサイズは一連の適切な値から随意に選ばれていることを知ることが出来る筈であり、従ってこれは単なる例に過ぎず発明を限定することにはならない。 Those skilled in this art, the illustrated size should be able to know what is selected optionally from a range of appropriate values, so this to limit the invention only examples It should not be. フォイル#2は、現行のフォーマットの中で最も強力で、かつ際立ったフリンジパターンを作り出す。 Foil # 2 is the most powerful of current format, and creates a distinctive fringe pattern. スクリーンからXの距離に在る時のこのフォイルに対するフリンジの分離(Y)は、式1により求められ、かつ下のテーブル3にリストされている。 Fringe separation for this foil when located from the screen to the distance X (Y) is determined by Equation 1, and are listed in Table 3 below. フォイルマスクは、磁気マウント(図示されず)に固定され、次にこのマウントが光源10に対してX−Y−Z方向に芯の出た位置に取り付けられた磁気ストリップ上にセットされる。 Foil mask is secured to the magnetic mount (not shown) is then set on the attached magnetic strip on the mount comes core in X-Y-Z direction with respect to the light source 10 position. 検定には、アッセイスライドが一つのスリットの上に位置決めされることが必要であり、かつこの際スライドエッジが2つのスリットの間に位置し、かつこれにより被覆されぬスリットを通る光束の回折が起きぬことが重要である。 The assay, it is necessary that the assay slide is positioned on one of the slits, and this time located between the slide edge of the two slits, and thereby the diffraction of a light beam passing through a slit, not coated happened unexpected it is important. 実験モデルでは、光源はHeNeレーザ(Uniphase,2 mW)を使用し、633nmの波長のモノクローム光を発する。 In experimental models, the light source uses a HeNe laser (Uniphase, 2 mW), emits a monochromatic light having a wavelength of 633 nm. レーザーの強さを減殺する為にニュートラル密度フィルタが用いられた。 Neutral density filters are used to diminish the intensity of the laser. フリンジパターンがフィルム(Polaroid film #667,3000ASA)上で記録され、 かつその後照明された写真上に焦点を合わされたビデオカメラ(815-2000-0000 Cohu Series 4800 High Resolution CCD Monochrome Camera)を用い、ビデオデンシトメータ(PFGplus 640-3-U-RT PCVision Plus Frame Grabber,但し640 ×480 Display,OPTIMAS-Optical Measurement & Analysis Software,PVM-1342 QSony Trinitron 13”color monitor with multiple inputs,Logimouseplus-Lo gitech Mechanical Mouse,SYS/386-80-color-1 IBM Compatible 386 20 Mhz wi th EGA Color Monitorおよび80 Megabyte Hard Drive付き)による強度グラフに変換される。トレーシングを行うには、カーソルは単一スリットを用いたフリンジパターン又は回折エンベロープの頂部に位置せしめられ、次にパターンの中央を通って反対側に迄移される。 D.化学検定 光学テストによって行われた化学検定の第 Fringe pattern is recorded on film (Polaroid film # 667,3000ASA), and using the then illuminated photographic focal point combined video camera on (815-2000-0000 Cohu Series 4800 High Resolution CCD Monochrome Camera), a video densitometer (PFGplus 640-3-U-RT PCVision Plus Frame Grabber, but 640 × 480 Display, OPTIMAS-Optical Measurement & Analysis Software, PVM-1342 QSony Trinitron 13 "color monitor with multiple inputs, Logimouseplus-Lo gitech Mechanical Mouse , to perform. tracing is converted into SYS / 386-80-color-1 IBM Compatible 386 20 Mhz wi th EGA Color Monitor and 80 Megabyte Hard with Drive) by intensity graph, the cursor using a single slit is allowed located at the top of the fringe pattern or diffraction envelope, transferred until the other side then through the center of the pattern. chemical assays conducted by D. chemical test optical test the 実施例のフローチャートは図4a −gに一覧化されている。この検定では、リガンドはラビットIgGであり、かつこれはアンチラビットIgGでコートされたカバースリップ14(図4a)と共に温置され、続いてゴートアンチラビットIgG40の如きコロイド状金−ラベルを施されたアンチリガンドと共に温置される(図4b)。アッセイの中のラベルを施された抗体に接触する際に金コロイドが溶液42からの銀の沈降の核となる銀増強工程の後に(図4c)、 カバースリップは、暗色化した抗体−抗原複合体の沈着を示す。この処理済みのアッセイカバースリップをダブルスリットの装置の一つのスリットS2の上に挿入することによりスリットS2を通過する透明性は損なわれS2からの光の強さ12の低下(図4e)および Flow chart of an embodiment are listed of Figure 4a -g. This assay, the ligand is rabbit IgG, and this will be incubated with a cover slip 14, which is coated with anti-rabbit IgG (Fig. 4a), followed by such colloidal gold Goat anti-rabbit IgG40 Te -. be incubated with labeled decorated with anti-ligand (Figure 4b) from the gold colloid solution 42 in contact with the antibody that has been subjected to the label in the assay after the silver enhancement step of the core of the silver precipitation (Fig. 4c), the coverslip is darkened antibody -. it shows the deposition of antigen complex one slit of the treated assay coverslip device double slit decrease in light intensity 12 from transparency through slit S2 is impaired S2 by inserting on the S2 (Fig. 4e) and 干渉フリンジの観察測定の可能な損失(図4f)が生じる。フリンジの振巾のこの損失は、次にSection Eに置いて後述される定量化手順に於ける被分析体濃度(図4g)に対比される。 Observable loss of measurement of interference fringes (Fig 4f) occurs. This loss of Fuhaba of fringes, then the quantification procedure the analyte concentration in the described below at the Section E (FIG. 4g) It is contrasted. アッセイの作成法に関する上記の一般的な記述に続き特定の実験例を次に示すこととする: 化学的な不動化の目的は、アンチリガンド、この場合には蛋白の共有結合であり、かつこの方法により目標のリガンド又は被分析体は選択的に結合される。 And the following more specific experimental examples to the general description of the preparation method for the above assay: The purpose of chemical immobilization, antiligand, in this case is a covalent bond of protein, and this ligand or analyte goal is selectively coupled by the method. 化学的不動化の為のガラスを作成する為には、カバースリップは酸処理されて反応性のシラノール基を作る: To create a glass for chemical immobilization, coverslips make reactive silanol groups are acid treatment: 第1の例においては、このプロセスは次の如く行われる:ガラスカバースリップ(81 mm 2 )が濃縮HClとメタノールの1:1の混合液中に浸漬され、次に蒸留水により数回洗浄された。 In the first example, the process is carried out as follows: Glass coverslips (81 mm 2) is 1 concentration HCl and methanol: immersed in 1 of the mixed liquid, then washed several times with distilled water It was. カバースリップが次にハイドロサルフリック酸中に30分間浸漬され、次に蒸留水により数回洗浄された。 Coverslip is then immersed in hydrosulfite flick acid for 30 minutes, washed several times by then distilled water. カバースリップは、蒸留水中で30分間煮沸され、次にリントの少ないペーパー上で風乾された(Bhaia,SK,Shriver-Lake,LC,Prior,K.J.,Ge orger,J.H.,Calvert,J.M,Bredeborst,R.,Ligler,F.S,Analytical Bi ochemistry,178,408-413,1989を参照)。 Coverslips are boiled 30 minutes in distilled water, then air-dried on a lint less paper (Bhaia, SK, Shriver-Lake, LC, Prior, K.J., Ge orger, J.H., Calvert , reference J.M, Bredeborst, R., Ligler, F.S, Analytical Bi ochemistry, the 178,408-413,1989). 次にガラスは、アミノエチルプロピルトリエトキシラン(APTES)と反応されて反応性のアミン誘導体化した表面を作り出す: Then the glass is reacted with aminoethyl triethoxy run (APTES) by creating an amine derivatized surface reactivity: 特にAPTESの2%溶液(ボリューム/ボリューム)が、APTES200μ lを9.8mlのトルエンに混和することにより作り出された(分子ふるい上で乾燥された)。 In particular 2% solution of APTES (volume / volume) is, (dried over molecular sieve), produced by blending the APTES200myu l of toluene 9.8 ml. カバースリップは、2時間浸漬され、かつドライトルエン中で洗浄された。 Coverslips are immersed for 2 hours, and was washed with dry toluene. (Weetal,H.H.,”Methods ofEnzymology”,Mosach,K.,Ed.,Academ ic Press:New York,1976,Vol.XLIV,139頁を参照)。 (: See New York, 1976, Vol.XLIV, 139 pp. Weetal, H.H, "Methods ofEnzymology", Mosach, K., Ed, Academ ic Press.). 次の工程は、アミン誘導体化されたガラスと無水琥珀酸との反応によりカルボキシール酸基を表面に作ることである: The next step is to make the reaction of an amine derivatized glass with succinic anhydride to Karubokishiru acid groups on the surface: 0.20g(2mモル)の無水琥珀酸の溶液が6mlの無水ピリジンの中で40mg(0.33m モル)の4−ジメチルアミノピリジンに加えられ、そして試験管に分けて入れられた。 Solution of succinic anhydride 0.20 g (2m mole) was added 4-dimethylaminopyridine 40 mg (0.33 m mol) in anhydrous pyridine 6 ml, and placed separately in a test tube. アミン誘導体化されたガラスカバースリップが試験管の中に入れられ、かつこの試験管がシールされ、かつ室温下で16−20時間振盪された。 Amine derivatized glass coverslips are placed in a test tube, and the tube is sealed, and was shaken 16-20 hours at room temperature. カバースリップが取り出され、ピリジン、メチレンクロライドおよびエーテルで洗浄された。 Coverslip is removed and pyridine was washed with methylene chloride and ether. 保管される場合には、それらはデシケータ(乾燥器)の中でP2 O5の上に置かれた(Damha,M.J.,P.A.,Zabarylo,S.V.,Nucleic Acid Researc h,18(13),33813,1990を参照)。 When stored, they were placed in a desiccator (desiccator) over P2 O5 (Damha, M.J., P.A., Zabarylo, S.V., Nucleic Acid Researc h, 18 (13), see 33813,1990). ガラスは、この時点でカルボジイミド化学反応の準備が整う。 Glass, ready for carbodiimide chemistry at this time. この反応は、1 −エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドハイドロクロライド(EDC)によりサクシニール化された表面の活性化を以って始まる: This reaction, 1 - ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) starting drives out activation of Sakushiniru of surface: 手順と試薬は、Carbodimide Kit for Carboxylated Microparticlesにより推奨されたものであった(Palysciences,Inc.,♯19539)。 Procedures and reagents, were those recommended by the Carbodimide Kit for Carboxylated Microparticles (Palysciences, Inc., ♯19539). カルボキシール化されたカバースリップは、炭酸塩バッファ(Bottle#1)の中に5分間浸漬され、 次に燐酸塩バッファ(Bottle#2)の中に5分間浸漬された。 Karubokishiru of coverslips is immersed for 5 minutes in a carbonate buffer (Bottle # 1), it was then immersed in phosphate buffer (Bottle # 2) for 5 minutes. 0.6mlの燐酸塩バッファが処理されたカバースリップと共に試験管に入れられた。 0.6ml phosphate buffer was placed in a test tube with the treated coverslips. カルボジイミド溶液の2%溶液は、75.0mg EDCを3.75ml燐酸塩バッファと混和されることにより調整された。 2% solution of carbodiimide solution was adjusted by being blended with 3.75ml phosphate buffer 75.0 mg EDC. 0.6ml EDC溶液がカバースリップを中に入れた試験管の各々に滴下せしめられ、密栓が施された。 0.6 ml EDC solution was allowed dropped into each test tube were placed in a coverslip, sealed was subjected. 溶液は室温下で3.5-4時間にわたり振盪された。 The solution was shaken over 3.5-4 hours at room temperature. 次にカバースリップが取り出され、ほう酸塩バッファ(Bottle#4)の中で5分間振盪され、続いてほう酸塩バッファにより更に2回洗浄された。 Then coverslips were removed, shaken in borate buffer (Bottle # 4) 5 minutes and subsequently washed two more times with borate buffer. 活性化された表面は、次に蛋白(アンチラビットIgG)のアルキルアミン官能基と反応されて不動化されてアミドリンケージを形成した: Activated surface is then immobilized are reacted with an alkyl amine functionality protein (anti-rabbit IgG) with the formation of the amide linkage: 蛋白反応の為にアンチラビットIgGの0.05mg/ml溶液がアンチラビットIg Gの73μl(4.1mg/ml;Sigmaから市販されているもの)を6mlのほう酸塩バッファに加えることにより調製され、次にこれが6本の試験管に等分に分けて入れられた。 Anti-rabbit IgG in 0.05 mg / ml solution for protein reactions 73μl anti-rabbit Ig G; is prepared by adding (4.1 mg / ml which is commercially available from Sigma) in borate buffer 6 ml, then This was put evenly divided into 6 test tubes. カバースリップは浸漬され、試験管はシールされ、かつ一昼夜ゆるやかに振とうされた。 Coverslips were immersed, the test tube is sealed, and was gently shaken overnight. カバースリップが取り出され、かつ上澄み部分が吸収測定の為に保存された。 Coverslips were taken out, and the supernatant portion was saved for absorption measurements. ブロッキング反応の為にカバースリップが次に1mlの0.1モルのエタノールアミン(Bottle#5)を入れた試験管に入れられゆるやかに30分振とうされた。 Coverslip for blocking reaction was then 0.1 mole of ethanolamine (Bottle # 5) placed in tubes containing gently 30 minutes shaking 1 ml. 次にカバースリップは、PBSの中で洗浄され、かつ貯蔵用バッファ(Bottle#7)又はPBS、4-6 degreesの中で保管された。 Then the cover slips were washed in PBS, and storage buffer (Bottle # 7) or PBS, and stored in the 4-6 degrees. アンチリガンドとして使用される蛋白は、又カルボジイミド結合の為に残留カルボキシレート基(Sera-Coat,Seradyn)を含むポリマーでコートされている透明プラスチック基質に対して不動化されることも出来る。 Proteins to be used as an anti-ligand, also remaining for carbodiimide coupling carboxylate group (Sera-Coat, Seradyn) is being also be immobilized to the polymer in the transparent plastic substrates are coated including. 検定には、ラビットI gGはアンチラビットIgGカバースリップと共に温置され、PBSにより洗浄され、次に金−ラベルを施されたアンチラビットIgGおよび銀増強工程により処理された。 The assay, rabbit I gG are incubated with anti-rabbit IgG coverslips, washed with PBS, then gold - treated with anti-rabbit IgG and silver enhancement process has been subjected to the label. 特にカバースリップはPBSにより2回洗浄された。 Particularly coverslips were washed twice with PBS. 取扱いを容易にする為にカバースリップは、使い捨てキュベット(容器)の外側の溝の中に入れ、かつ20 -40μlのコロイド状金(30nm)-ラベルを施されたゴートアンチラビットIgG (AuroProbe EM GAR G30,Amersham)が表面にピペットにより加えられ60分間放置された。 Coverslips To facilitate handling, placed in the outer groove of a disposable cuvette (container), and 20 -40Myueru colloidal gold (30 nm) - Goat anti-rabbit IgG that has been subjected to the label (AuroProbe EM GAR G30, Amersham) is left applied for 60 minutes with a pipette to the surface. 次にカバースリップは、同じキュベットの内側に移されPBSで3 回、続いて水で3回完全に洗浄された。 Then coverslips 3 times with PBS transferred inside the same cuvette was followed by 3 times with water thoroughly washed. 続いて銀増強工程が行われることにより反応したアッセイの透明性は、より劇的に低下する。 Subsequently transparency assay reaction by silver enhancement step is carried out is reduced more dramatically. この工程では、金はラベルを施された抗体の領域に於ける溶液からの銀の沈降の為の核の作用を果たす: In this process, gold serves the action of nuclei for precipitation of silver from in solution to a region of an antibody that has undergone the label: この処理にはIntenSE Silver Enhancement Kit(RPN.491,Amersham)が用いられる。 IntenSE This process Silver Enhancement Kit (RPN.491, Amersham) is used. 溶液は、溶液AおよびBの液滴を等しい数だけ混ぜ合わせることにより作られた。 The solution was made by combining the number equal droplets of solution A and B. 増強溶液は、ピペットにより個々の金−ラベルを施された抗体により処理されたカバースリップを入れたキュベットの中に注がれ、かつ室温下で6− 18分間反応せしめられた。 Enhancement solution, the individual gold pipetted - poured into the cuvette containing the coverslips treated with antibody that has been subjected to labels, and was reacted 6-18 minutes at room temperature. カバースリップは、次に蒸留水により洗浄された。 Coverslips were washed with then distilled water. 効果を高める為に上記の反応は反復実施することが出来る。 The above reactions in order to enhance the effect can be repeated implementation. E. E. 検定の定量化 スリットにより作られる光の強さと干渉フリンジの関連性を記載する為の計算式が誘導されており、かつこれらの式は検定の定量化の為の検出法に用いることが出来る。 Equation for describing the relationship of strength and interference fringes of light produced by quantification slit assays are derived, and these expressions can be used for the detection method for quantification of the assay. フリンジパターンの可視性(V1)をあらわす質を記載する式は、図1に示された如く2つの同じスリット(S1およびS2)を透過する光源光の相対強さ(I 1およびI2)により計算されることが可能であり、かつその計算は次の通りである: Expression calculated by the relative intensity of the source light transmitted through the same slits (S1 and S2) indicated as two in FIG. 1 (I 1 and I2) that describes the quality representing the visibility (V1) of the fringe pattern it is the it is possible, and the calculation is as follows: 但し、I1およびI2は個別に見た場合のスリット1および2を通過する光の点Pに於ける強度であり、又|γ12|=1はレーザー光源の干渉性の限界である。 However, I1 and I2 are in strength to the point P of the light passing through the slits 1 and 2 when viewed individually, also | γ12 | = 1 is the limit of the coherence of the laser light source. 可視性(V2)は、又フリンジの強さによっても計算することが出来る: Visibility (V2) also can also be calculated by the strength of the fringe: 但し、ImaxおよびIminはフリンジシステムの一つの最大値とそれに隣合う最小値に該当する強度である。 However, Imax and Imin is the intensity corresponding to one of the maximum and minimum values ​​adjacent to its fringe system. ImaxおよびIminは、スリットS1およびS2を透過する光の強度の関数である: Imax and Imin is a function of the intensity of light transmitted through the slits S1 and S2: ImaxおよびIminは、I1およびI2により決まるから2つの可視性の式は同じ値(V1=V2)を生じることになる。 Imax and Imin are the two visibility equations because determined by I1 and I2 will produce the same value (V1 = V2). I1の強度が一定に保持されると同時にI2の強度が低下する時には、フリンジパターンに於ける変化を計算することが出来る。 When I1 strength of the strength of I2 simultaneously kept constant is lowered, it can be calculated in changes in the fringe pattern. テーブル4は、各スリットを通過する強度(I1およびI2)が10の値を与えられるモデルシステムに対する値を含む。 Table 4 contains values ​​for a model system in which the intensity passing through each slit (I1 and I2) are given a value of 10. 各スリットを通る強度が同じである時には、1.0の上限値はV2の為に存在し;強度I2が低下するとV2は0.0に向かって減少する。 When the intensity through each slit are the same, the upper limit value of 1.0 exists for V2; the intensity I2 is reduced V2 decreases towards 0.0. V2=1.0の場合には、フリンジパターンはIma xの最大振巾を又Iminに於いては振巾の完全な喪失を示す。 In the case of V2 = 1.0, the fringe pattern is In or Imin maximum Fuhaba of Ima x indicates a complete loss of Fuhaba. V2が0.0に向かって変化する時にはフリンジパターンは回折エンベロープに従って消滅する。 Fringe pattern when V2 changes towards 0.0 and disappear according to the diffraction envelope. 2つの隣合うフリンジのグラフは図5に示されている。 Graph of two adjacent fringes is shown in Figure 5. Aのラベルを持つ線は2つの等しく、かつ塞がれていないスリットにより形成されているImaxおよびIminの強度を記載する。 Line with label A describes the intensity of Imax and Imin formed by two equal and occluded non slit. 線BからFは、一つのスリットを通過する光の強度が低下した際の振巾における変化を示す。 From the line B F shows the change in Fuhaba when the intensity of light passing through one slit is decreased. 線Fに対するImaxに於いて強度振巾は殆ど10であり、かつこれは塞がれていないスリットを通過する光の強さ又はI1である。 Strength Fuhaba In Imax for line F is 10 most and which is the light intensity or I1 passing through the slit not blocked. 加算型の干渉の現象を伴わない2つのスリットの強度の和(I1+I2)は、 図5においては20の値を持つことに留意すべきである。 Sum of the intensities of the two slits with no symptoms of addition type interference (I1 + I2) should be noted that with a value of 20 in FIG. この様に振巾が20以上の線AからCにおいて観察されるImaxの強度は、加算型の干渉に起因するものである。 Intensity of Imax that Fuhaba Thus is observed in C 20 or more lines A is due to the interference of the addition type. 従って20から40の間の振巾値は、検定情報を対比する際の信号としては内容を増やされている。 Fuhabachi between therefore 20 to 40 is to increase the content as a signal when comparing the test information. 点Pに於けるImaxの強度は、サンプルの吸収の変化(△A=△εbc)に起因する12の減衰からも定量化されることが出来る。 Strength in Imax point P, the change in absorption of the sample (△ A = △ εbc) in can also be quantified from the attenuation of 12 due. 吸収量分光分析に関する既存の公式は干渉現象を判定する為に用いられる公式とリンクされることが出来る、何故ならば両者の方法は、光源の透過強度とサンプル中を透過させることにより低下した強度をベースとしているからである。 Existing formula for absorption spectroscopy can be linked with formulas used to determine the interference phenomenon, since both methods, reduced strength by passing through the transmission intensity of the light source and the sample the it is because as a base. 透過Tは、吸収されぬ光の強度Iの入射光の強度に対する比、I/I0と定義される。 Transmission T, the ratio to the intensity of the incident light intensity I of the absorbed unexpected light is defined as I / I0. ビーア(Beer)の法則によればεbcとTとの間には関係が存在する、但しε =吸収する物質の吸光係数、b=セルの進路長さ、およびc=物質の濃度である: Relationship exists between the εbc and T according to the law of Beer (Beer), where epsilon = extinction coefficient of the absorption substance, b = cell path length, and is at a concentration of c = material: 干渉現象を測定することを目的とする装置においては、12の透過強度は吸収されぬ光の強さの入射光の強度に対する比、Ix/10と見ることが出来る: I1=モジュレートされぬ光束=I0 式(7) An apparatus for the purpose of measuring the interference phenomenon, the transmission intensity of 12 the ratio to the intensity of the incident light intensity of the unexpected absorbed light can be seen as Ix / 10: I1 = modulated by unexpected light beam = I0 formula (7) 式(6)から次の関係が成立つ: The following relationship from the equation (6) is satisfied: 上記の関係をImax式に入れると、特定の物質に対してεbcにより定まる吸収の関数であるImax式が得られる: Taking the relationship Imax equation, Imax expression is obtained is a function of the absorption determined by εbc for certain substances: 上記で特に留意すべきは、同じサンプル濃度と体積に対する△Tおよび△Ima xの相対的な信号の変化の比較である。 Particularly noted above, a comparison of the changes in the relative signal of △ T and △ Ima x for the same sample concentration and volume. 標準分光分析計で測定されたある吸収変化(△εbc)に対する透過値が同じ変化に対する式(13)から計算されたI max値と共にテーブル5に示されている。 Transmission values ​​are shown in Table 5 together with the I max value calculated from equation (13) for the same change to some absorption change measured in a standard spectrophotometer (△ εbc). △Tおよび△Imaxの両関数は図6にプロットされる。 △ both functions of T and △ Imax are plotted in Figure 6. 特定の濃度変化に対して△Imax関数は、εbcでの変化の同じである△T関数よりも大きいダイナミックレンジを持つ。 △ Imax function for a particular concentration change has a greater dynamic range than the same in which △ T a function of changes in Ipushironbc. 例えば、0.25から0.50 吸収単位の間の濃度の変化は、強度変化が0.55単位の△Imaxおよび強度変化が0 .23単位の△Tを作り出す。 For example, the change in concentration of between 0.25 and 0.50 absorbance units is, △ Imax and intensity change of the intensity change is 0.55 units produce △ T of 0.23 units. 従って△Imax関数は、△T関数よりも2倍以上の感度を持つことになる。 Therefore △ Imax function will have a sensitivity of more than twice △ T function. 上記のダイナミックレンジの増大は、式(13)が吸収モジュレーションの関数として変化する2つの項を持つことによる。 Increase of the dynamic range is by having two terms expression (13) changes as a function of absorption modulation. 分光分析の感度は、吸収性の大きさ並びに必要な確からしさを以って測定することの出来る最小吸収により決まるから、△Imax関数はより大きい分光分析感度を示す。 The sensitivity of spectroscopic analysis, because determined by the minimum absorption that can be measured drives out absorbable size and certainty required, △ Imax function shows a larger spectral analysis sensitivity. F. F. 光学検出システムのダイナミックレンジ 信号変換機構のダイナミックレンジは、被分析体の濃度における変化の単位当りの信号変化の度合であると理解される: The dynamic range of the dynamic range signal conversion mechanism of the optical detection system is understood to be the degree of signal change per unit of change in concentration of the analyte: 濃度の変化当りの信号変化の度合が高まれば信号の検出性並びに濃度測定の精度又は解像能も高まる。 Accuracy or resolution capability of detection as well as concentration measurement signal if Takamare the degree of signal change per change in concentration increases. V2(式3)は、図7(a)において第2スリット(S2)を通る透光パーセント(12%)の関数としてプロットされている(テーブル4)。 V2 (Equation 3), FIG. 7 is plotted as a function of the translucent percent (12%) through the second slit (S2) in (a) (Table 4). 10 0%透光量では、同じ2つのスリットを通る光の強度は等しく、フリンジパターンは最も明確なフリンジを持ち、かつこのフリンジでは、Imaxは最高値を示すのに対しIminはゼロである。 In 10 0% moisture amount, intensity of light passing through the same two slits are equal, the fringe pattern has the most obvious fringe, and in this fringe, Imax is Imin while the highest value is zero. 0%ではフリンジパターンは完全に消失し、回折エンベロープのみが残る。 At 0% fringe pattern completely disappeared, only the diffraction envelope remains. 図7(a)に示されたグラフにおいては、可視性スケール上で信号の40単位を任意に設けることが出来る。 In the graph shown in FIG. 7 (a), optionally provided it is possible 40 units of the signal on the visibility scale. 検定では、S2を通る透光量の変化はカバースリップに結合している被分析体の濃度の関数であり、従ってI2%は濃度成分である。 The assay, change in magnetic quantity through S2 are a function of the concentration of analyte bound to the coverslip, and therefore I2% is the concentration component. 従ってダイナミックレンジは次の式であらわされる: Thus the dynamic range is expressed by the following equation: 図7(a)のグラフによれば、この関係は固定的なものではなく△I2%がゼロに近付けば変動は大巾となることが判る。 According to the graph of FIG. 7 (a), this relationship varies if closer to △ I2% and not fixed zero it can be seen that the greatly. 信号目盛の40単位の内で12に関する50%の透光量の損失は、1.0から0.94の可視性の変化又は信号の2.5単位をもたらす。 40 50% loss of moisture amount about 12 among the units of the signal scale results of 1.0 to 0.94 to 2.5 units of visibility changes or signals. ダイナミックレンジは下記の如き計算により0.05となる: Dynamic range of 0.05 by such calculation follows: I2に関する透光量の50%から0%への損失は、0.94から0.0への可視性の変化又は信号の37.5単位の変化をもたらし、ダイナミックレンジを0.75に高めることになる。 Loss from 50% in magnetic quantity relating I2 to 0% results in a change of 37.5 units of visibility changes or signals from 0.94 to 0.0, thereby increasing the dynamic range to 0.75. この様にダイナミックレンジは、明らかに透光量の損失の度合いの関数であり、かつ透光量がゼロに近付くにつれて有意な増大を示すことが判る。 The dynamic range as is a function of the degree of obviously permeable light loss and permeability amount is found to exhibit a significant increase as it approaches zero. 可視性(V2)データは、図7(b)に示される如く△%I2に対して−logV2×1000をプロットすることにより更に曲線は線型的となる。 Visibility (V2) data further curve becomes linearly by plotting -logV2 × 1000 relative as △% I2 shown in FIG. 7 (b). しかしフリッジの可視性の変化は、動的応答を計算する為の唯一つの有用な関数とは云えない。 However visibility changes in fridge is not be said the only one useful function for calculating a dynamic response. テーブル4から得られるモデルおよび値を用いることによりI maxおよびIminの変化が△I2%の関数として図8に示される。 Change of I max and Imin are shown in Figure 8 as a function of △ I2% By using the model and values ​​obtained from the table 4. 透光量の損失が存在せぬ時にはImaxは、その最高の振巾40.0を示すのに対しIminは、最小の振巾0.0を示す。 Imax when the loss is not-presence of moisture amount is Imin to indicate best Fuhaba 40.0 thereof, exhibit minimal Fuhaba 0.0. 透光量が完全にゼロとなった場合には、両者の値は同じ10.0、即ち一つの解放スリットを通る光の強度に近付く。 If the permeable amount becomes completely zero, both values ​​are close to the intensity of the same 10.0, i.e. the light passing through one of the release slit. I2%が100%から50%に変化する時にはImaxに関するダイナミックレンジは0.22となる; Dynamic range about Imax when the I2% changes from 100% to 50% becomes 0.22; かつ上記の値は、図7(a)にプロットされた△V2に関して計算されたダイナミックレンジに比較して有意に大きい。 And the above values ​​are significantly larger than the dynamic range calculated for △ V2 plotted in Figure 7 (a). 同じ範囲上でのIminの動的応答は0.012である。 Dynamic response of Imin on the same range is 0.012. この場合、透光量損失が50 %から0%の△I2%を生じる時Imaxに関するダイナミックレンジは0.38となる。 In this case, magnetic light loss becomes dynamic range 0.38 relates Imax when producing 0% △ I2% from 50%. この場合にもこれらの計算は、グラフ上の任意に選ばれた大きなセグメントにおいて行われ、かつ全体的な傾向を示すに過ぎない。 In this case also these calculations are performed in large segments chosen arbitrarily on the graph, and only shows the overall trends. しかし、ダイナミックレンジの考察には、特定の形の信号測定(V又はImax)を伴い又透光損失のパーセンテージの全域にわたって注意深く精度調整を必要とすることをそれらは示している。 However, a discussion of dynamic range, are shown them to require careful precision adjustment over the entire percentage with also translucent loss signal measurement of the particular shape (V or Imax). にも拘らずこれらの両者のグラフは、有意に変動する関数が12透過のパーセントでの変化との間に相関性を持ち、かつそれがフリンジパターンの値に与える効果はその後に被分析体濃度に関連付けることの可能であることを示している。 Despite the analyte concentration effect then give the value of the correlation has, and it is the fringe pattern between the graphs of these two, a change in the percentage of function 12 transmission vary significantly It shows that it is possible to associate with. 本件検出法の核心部分は、この点に在ると云える。 Core of the present detection method, when located in this respect it can be said. 図8にプロットされている関数Cは、独立してモニタリングされた時のI2の強度の損失をあらわす。 Function C which are plotted in FIG. 8 represents the loss of intensity of I2 when independently are monitored. 透光量の100%から50%への減少も5単位の信号変化をもたらすに過ぎず、又それが示すダイナミックレンジは0.10である。 Only result in a reduction also signal the change in 5 units from 100% permeability amount to 50%, and the dynamic range to which it is 0.10. 50%から0%の透光量の変化も同じ量の信号単位を、従って同じダイナミックレンジを示す。 Also variation of 0% moisture amount from 50% signal units of the same amount, thus indicating the same dynamic range. 従って0.1は、透光量の線型測定に対する限界ダイナミックレンジであり、かつこの値は、図7および8のグラフの上記の分析に記載された如く干渉フリンジの変動巾をベースとした変換機構により作り出されるダイナミックレンジを大巾に下回るものである。 Thus 0.1 is the limit dynamic range for linear measurement of permeability amount, and this value is produced by the conversion mechanism which is based on variation width of as interference fringes that are described in the above analysis of the graph of FIG. 7 and 8 it is well below the dynamic range greatly to be. 従って原則的にはスリットのフォーマットは、直線光学密度よりも感度が高い。 Thus in principle the format of the slit is more sensitive than straight optical density. この増強された感度は、測定値の相対的な解像度を比較することにより考察することが出来る。 This enhanced sensitivity can be discussed by comparing the relative resolutions of the measurements. 解像度は便宜的にダイナミックレンジの逆数と考えられる。 Resolution is considered the inverse of convenience dynamic range. 透光量の線型的な損失に対して計算された0.10のダイナミックレンジに対して、解像度又は確実さを以って測定し得る数値は10.00である。 Against 0.10 dynamic range calculated for linear loss of moisture amount, a numerical value can be measured drives out resolution or certainty is 10.00. Imaxの100%から5 0%透光量への変化に対して計算された0.22のダイナミックレンジに対して解像度は、4.54となり測定された値の持つ確からしさは上記のケースよりも小さい値になり、従って精度は高まることとなる。 Resolution against 0.22 dynamic range calculated for the change from 100% Imax to 50% moisture amount is likelihood with the next measured value 4.54 becomes smaller than the above case , thus so that the accuracy is enhanced. 0.75のダイナミックレンジは1.33の解像度を持ち、精度は更に高まる。 0.75 dynamic range has a 1.33 resolution, accuracy is further enhanced. この検定の感度は、フリンジパターンの測定可能な変化を作り出す為にS2の透光を阻止するのに必要な目標分子の数により定まる。 The sensitivity of the assay is determined by the number of target molecules required to inhibit S2 of translucent to produce a measurable change in the fringe pattern. 感度の究極値に影響を及ぼす因子を挙げれば次の通りである: 1. By way of factors affecting the ultimate value of the sensitivity is as follows: 1. スリットのサイズ2. The size of the slit 2. カバースリップ上に不動化されたアンチリガンドの限界濃度3. Limit concentration 3 of immobilized anti-ligand on the coverslip. 溶液からアッセイ表面に結合された金−ラベルを施された抗体と被 分析体の限界濃度4. Gold bound to the assay surface from the solution - limit concentration of labels subjected antibody and analyte 4. 銀沈降プロセスの透光量損失に及ぼす影響5. Impact on the Toru light loss of the silver precipitation process 5. 銀沈降反応を用いた運動量測定の可能性 可能視し得る感度の分析は、抗体のガラス面への共有性不動化を最適化した論文(Bhatiaおよびその他。Anal.Biochem.178,408,1989)に基づくものであった。 Analysis of the sensitivity that can potentially allow visual momentum measurement using silver precipitation reaction papers were optimized covalent immobilization to glass surfaces of the antibodies (Bhatia and other .Anal.Biochem.178,408,1989) It was based on. カバースリップおよび光ファイバー基質に結合された抗体の濃度は下に示されている。 The concentration of antibody bound to the coverslip and optical fiber substrates are shown below. 全スリットをカバーするのに必要な理論上の分子数は、次の如く推定されることが出来る: Number of molecules of the theoretical needed to cover the whole slit, following as estimated it is possible: しかし、この理論計算はカバースリップの強度の最も有意な効果をもたらすと考えられる銀沈降工程の効果を含んでいない。 However, the theoretical calculation does not include the effect of the silver precipitation step, which is believed to provide the most significant effect of intensity of the coverslip. 金−ラベルを施された抗体の3× 10 5分子がスリットの43%を塞ぐ時には、透光量の57%への低下はImaxの強さを約25%減少させることになる(図8)。 Kim - When 3 × 10 5 molecules of the antibody that has been subjected to label blocking the 43% of the slit, a reduction in the 57% of moisture amount will be reduced by about 25% the intensity of Imax (FIG. 8) . 銀の沈降は、感度を3×10 5分子のこの推定値よりも充分低いレベルまで拡大する。 Precipitation of silver, expanding the sensitivity to sufficiently lower level than the estimated value of 3 × 10 5 molecules. ある実験においては、金−ラベルを施された抗体はカバースリップが有意に半透明になる沈降段階の後迄はカバースリップ上では裸眼では観察されることは出来なかった。 In some experiments, the gold - antibody subjected labels until after the sedimentation stage of the cover slip becomes significant translucent could not the naked eye is observed on coverslips. 発明の検出法は多くの有力な利点を持つ。 Detection methods of the present invention has many powerful advantages. 信号出力は、振巾パラメーターとパターン形成の両者の形を持ち、かつこれは強度測定のみに依存するシステムに比してデータ分析の為に大きな情報内容を提供するものである。 Signal output has a form of both Fuhaba parameters and patterned, and which is intended to provide greater information content for data analysis compared to systems that rely only on intensity measurement. 干渉アッセイの場合には、信号はそれが干渉の全パターンの形を持つ場合には、コンピュータメモリに格納され、かつコンピュータスタンダードと比較することが出来る為に、コンピュータを用いなければ検出出来ぬ程のアッセイのスタンダードパターンに対する顕微鏡的な変化からも極めて感度の高い診断結果を得ることが出来る。 In the case of interference assays, when signal it has the shape of a whole pattern of interference is stored in computer memory, and to be able to compare the computer standard, as the unexpected be detected unless a computer of it can also obtain a very high diagnostic result sensitivity of microscopic changes to standards pattern assays. 発明の変換法の持つ別の長所は、Imaxの形の振巾成分が2つの個別の波面並びに構造的に干渉する電磁波により強度の直接測定に比して4倍高められたことである。 Another advantage with the transformation method of the present invention is that elevated 4-fold in comparison with the direct measurement of the intensity by a separate wavefront and structurally interfering wave Fuhaba component in the form of two Imax. この場合にもポテンシャル信号の情報内容が増え、ダイナミックレンジつまりアッセイの感度を高めることになる筈である。 In this case, increasing the information content of the potential signal is also, or will be able to increase the sensitivity of the dynamic range, i.e. assay. 10 5分子以下のアイソトープ法の感度に等しいか又はそれを上回る感度も可能である。 10 5 molecules less or equal sensitivity over it the sensitivity of isotope methods are possible. この方法を他の検出技術と比較させ得るもう一つの根拠となる要素は、その光学上のデザインおよび法則が簡単であることとアッセイ手順が容易であることである。 Elements of this method becomes another reason that can be compared to other detection techniques, it and assay procedures design and laws of its optics is simple is that it is easy. かかる簡単さは、堅牢さと経済性につながり得るものである。 Such a simplicity are those that can lead to robust and economy. 化学検定の使い捨ての浸漬棒を内蔵したコンパクトな卓上計器は製造が容易でなければならない。 Compact tabletop instrument with a built-in disposable dip stick of chemical test must be easy to manufacture. 金−ラベルを施された抗体試薬と共に用いるには浸漬棒はサンプル、金−ラベルを施された抗体および銀増強溶液と共に1−2時間にわたり温置されることが必要である。 Gold - the use with the antibody reagent has been subjected to the label dipsticks sample, gold - it is necessary to be incubated over 1-2 h with antibodies has been subjected to the label and silver enhancement solution. 細菌細胞に使用するには、 サンプルを温置し、次に洗浄するのみで充分である(フリンジパターンは僅か2 から3細胞が結合するだけで充分であることもある)。 To use the bacterial cells were incubated samples are only enough then washed (fringe pattern is also be sufficient only just 2 to 3 cells bind). 又最後にこの方法は、特定の認識可能な現象に関係を持つ臨床的又は環境的なサンプルにも使用することの出来る普遍的なシステムである。 Also this method to the end is a universal system which can be used in clinical or environmental samples have a relationship to a specific recognizable symptoms. 免疫化学およびDNAに基づく検定は発達の初期の分野である。 Test based on immunochemistry and DNA is the initial field of development. 化学的受容器、 サイクロデキストリン又はイオン選択膜の如き他の分子認識システムも又、場合によっては結晶成長、光誘発重合および表面皮膜形成の監視の如き物質科学プロセスの研究にも使用することが出来る。 Chemical receptors, other molecular recognition systems, such as cyclodextrin or ion selective membrane is also, in some cases crystal growth, can also be used in light-induced polymerization and surface film formation studies such materials science Process Monitoring . G. G. 別の実施例 上記の基本実施例に代わって多数の応用例が意図されている。 Many applications in place of the basic embodiment of an alternative embodiment above are intended. 例えば、スリット数と形状は変えることが可能である。 For example, the number of slits and shape can be varied. 現在の好ましい実施例は、2つの同じ、 平行スリットから成るダブルスリットであるが、期待される干渉現象は上記とは異なった数の同じスリットを用いて作り出すことが出来る。 Presently preferred embodiment, two identical, is a double slit consisting of parallel slits, the interference phenomena are expected may be produced using the same slit number that is different from the above. 2つ以上のスリットを用いることにより個別の検定に異なったスリットを用いることが可能であり、或は各スリットでのテスト検定を一つの手順で複数の被分析体に用いることも可能となる。 It is possible to use a slit different individual assay by using two or more slits, or it can be used for a plurality of analyte in a single procedure tests test at each slit. 上記の可視性関係式は、同じでない平行スリットには使用することは出来ないが、同じでないスリットが検定の補完機能を果たすことも考えられる。 It said visibility relationship is not possible to use the parallel slits not the same, the slit is not the same is also contemplated to fulfill the completion of the assay. 又スリットの代わりに穴を用いて円形の干渉パターンを形成することも可能である。 It is also possible to form a circular interference pattern with holes instead of the slits. 例えば、2つのピンホールも又干渉フリンジを作り出し、かつ約2μmの径に精度加工されることにより、上記のスリットよりも全表面積を小さくする( 従って感度を高める)ことが可能である。 For example, two pinholes also produce interference fringes, and by being precision machined to size of about 2 [mu] m, to reduce the total surface area than the slits (hence increase sensitivity) it is possible. 検定もピンホールへの液滴の形で行うことが出来るので必要なサンプルの体積も極めて僅かで済む。 Assay also required volume samples because it can be done in a manner of droplets of the pinholes requires very little. ガラスカバースリップ50上で行われる検定は、図9a−9dに示された単一スリットS0から2つのスリットS1およびS2を作るのに役立つ。 Assays performed on glass coverslips 50 serves to a single slit S0 as shown in FIG. 9a-9d make two slits S1 and S2. この場合には、アンチリガンドS2はカバースリップのエッジ上に不動化される(図9(b ))。 In this case, the anti-ligand S2 is immobilized on an edge of the coverslip (Fig. 9 (b)). 検定は、カバースリップのエッジを暗色化し(図9(c))、次にこれが図9(d)に示されたように図9(a)の単一スリットS0上に位置決めされることにより、2つのスリットS1およびS2を形成する。 Assay, darkened edges of the cover slip (FIG. 9 (c)), which then by being positioned on a single slit S0 shown in FIG. 9 (a) as shown in FIG. 9 (d), forming two slits S1 and S2. 検定の化学プロセスは、ガラススリット90に集中せしめることにより、金− ラベルを施された抗体検定が図10に示されたダブルスリット92を形成することができる。 Chemical processes of the assay, by allowed to focus on the glass slit 90, gold - antibody assays has been subjected to the label may form a double slit 92 as shown in FIG. 10. 又図11に示された如く仮想スリットを作り出す光学装置により、ダブルスリット干渉フリッジを作り出すことも可能である。 The optical device creating a as virtual slit shown in Matazu 11, it is also possible to produce double-slit interference fridge. 検定の原理は、上述と同じであるが透光の変化が仮想スリットを作り出す幾何学的形状による干渉をもたらす。 The principle of the test is the same as described above results in interference by the geometry change of the translucent produces a virtual slit. この装置では、単一スリットS1から発せられる光が2つの進路を通ってスクリーン80に達する。 In this apparatus, it reaches the screen 80 the light emitted from a single slit S1 is through two course. この進路の一つは直接進路A−Aであるのに対し、他の進路はセンターラインC/Lから等距離に在るスリットS2から発する如く見える反射を作り出す為にセンターラインC/Lの中に置かれたミラーMからの反射により作り出される間接進路B−Bである。 One of the path whereas a direct route A-A, in the center line C / L other path in order to produce a reflecting visible as emanating from the slit S2, located equidistant from the centerline C / L an indirect path B-B, produced by reflection from mirror M placed. 従って、光源は2つの進路、即ち一つは直接進路、かつ他はミラーの中の視射角で反射する進路により観察される。 Therefore, the light source is two path, i.e. one directly route and the other, is observed by path reflected at a glancing angle in a mirror. 反射すると位相が180゜反転するが、分析とフリンジは同一である。 While reflecting the phase is reversed 180 degrees, analysis and fringe are identical. ミラー上の反射領域は、検定プロセスの位置であり、反射を出現せしめ、 或は反射を喪失せしめる上記の装置はロイド(Lloyd)のミラーを使用している。 Reflective regions on the mirror is the position of the assay process, the appearance of reflection, or the above-described apparatus allowed to lose reflections using mirrors Lloyd (Lloyd). フレネル(Fresnel)のミラーも又図12における如く2つの仮想スリットを作り出す為に用いることが可能であり、かつこれらのスリットは小さい角度を以って互いに傾斜する2つの平面鏡M1およびM2に点光源Sを投影せしめて形成される。 Fresnel it is possible to use to produce as two virtual slits in mirror also FIG 12 (Fresnel), and these slits are two plane mirrors M1 and M2 two points light sources which are inclined to each other a small angle I than It is formed allowed projection of the S. これにより生じる2つの仮想イメージS1およびS2は、干渉光源の役割を果たす。 Two virtual images S1 and S2 caused by this serves as the interference source. S1およびS2の間隔dは次式で表される: d = 2b sin α 但し、αはミラー間の角度である。 The distance d between S1 and S2 is expressed by the following equation: d = 2b sin α where, alpha is the angle between the mirrors. この場合にもアッセイは、ミラーの一つの上に置かれ、かつ生じた反射性の変化は被分析体濃度への対比に使用される。 Assay In this case, placed on one of the mirror, and the resulting reflective change is used to contrast the analyte concentration. 2つの等しいプリズムが図13における如く基底同士を合わせ、その屈折端が平行になる如く結合されることによりフレネル(Fresnel)の2−プリズムが出来上り、光源Sから生じる光の円錐を2つの重なり合う円錐に分割する。 Cone two equal prisms combined basis together as in Figure 13, 2-prisms of the Fresnel (Fresnel) by the refractive end is coupled as to be parallel is finished, overlapping the cone of light originating from the light source S 2 horns It is divided into. 従ってプリズムは、2つの仮想スリットイメージS1およびS2を形成する。 Accordingly prism form two virtual slit images S1 and S2. 2つの凸レンズにより形成される、いわゆるビレ(Billet)の分割レンズは2つのイメージを作ることが出来る。 Is formed by two convex lenses, split lens of the so-called Bille (Billet) can make two images. この2つのイメージは図14に示される如く実像である。 The two images are real images as shown in FIG. 14. これらの光学機器のすべてを用いることにより干渉フリンジは、光源S1およびS2から拡散する円錐により限定される領域に形成される。 Interference fringes by using all of these optical devices is formed in a region which is limited by a conical diffusing from the light source S1 and S2. 光学的な装備を変えることによりフリンジパターンを変えるアッセイが可能となる。 Assays changing the fringe pattern by changing the optical equipment is possible. 例えば、ロード(Lloyd)ミラー(図11)又はフレネル(Fresnel)ミラー(図12)装置に検定を用いるには、検定プロセスの位置が仮想スリットを作り出すミラー上の反射領域に置かれることが必要となる。 For example, the use of load (Lloyd) mirror (Fig. 11) or Fresnel (Fresnel) mirror (12) device to assay, and requires that the position of the assay process are placed in the reflection area on the mirror to produce a virtual slit Become. 検定プロセスの結果、ミラー表面の反射性が低下した場合には、反射した光の強度は低下し、かつ干渉パターンはモジュレートされる。 Assay process result, if the reflectivity of the mirror surface is decreased, the strength of the reflected light is reduced, and the interference pattern is modulated. フレネル(Fresnel)2−プリズム(図13)又はビレ(Billet)の分割レンズ(図14)を利用するには、検定プロセスの位置は検定後の回折光線の強度は対を為す相手の光学ユニットにより回折する強度には等しくならないようにプリズム又はレンズの一つの上に定められねばならない。 Fresnel To use (Fresnel) 2-prism (Fig. 13) or Bille (Billet) split lens (Fig. 14), the intensity of the diffracted light after the positioning the test assay process by the optical unit of the counterpart forming a pair must be defined on one of the prism or lens so as not equal to the intensity of diffraction. 図15に示されたように、反応は、スクリーン96上に干渉吸収を作り出すトランスポートフローセルマイクロセル94を使用してモニターされることが出来る。 As shown in FIG. 15, the reaction of which is it be monitored using a transport flow cell microcell 94 which produces the interference absorption on the screen 96. 図15ではBは、基準セルであり、Aは検定セルであり、両者はCの分離層により分割されている。 In Figure 15 B is a reference cell, A is test cells, both are divided by a separating layer of C. 反応の進行により分子群が生じ、かつこれはフローセルAの中にとどまるか又はその表面上に封じ込められ、従って透過する光をセルB を通過する光とは異なるものにする。 Molecular groups occurs with the progress of the reaction, and this is confined on or the surface remain in the flow cell A, thus different from the light passing through the cell B and transmitted light. 別の装置は、図16に於ける如くトランスポートフローセル86の中にスリットS1およびS2を持っている。 Another device has the slits S1 and S2 in the in as transport flow cell 86 in FIG. 16. セル86は光源とは反対の側に設けられている。 Cell 86 is provided on the opposite side to the light source. アンチリガンドは、S1上に於て不動化され、又その表面上のリガンドの形成により変化するフリンジパターンを検出器87が観察する。 Antiligand is immobilized At a top S1, also the fringe pattern changes by the formation of the ligand on the surface detector 87 is observed. 検出システムのダイナミックレンジは、スリットの数を増やすのみならず又アッセイにより被覆されたスリットの数を増やすことによっても増やすことが出来る。 Dynamic range of the detection system can be increased by increasing the number of slits covered by becoming not also assayed only increasing the number of slits. 下記のテーブル6は、主要な最大値の強度がN2と一つのスリットの強度1 2との積の関数として如何に高まるかを示している。 The following table 6 shows how the intensity of the main maximum value is increased to whether, as a function of the product of the intensity 1 2 of N2 and one slit. 図19は、テーブル6からのデータのプロットである。 Figure 19 is a plot of data from Table 6. 図17に示される如くアッセイスライド100がマスク102の6つのスリット104の内の5つを被覆した場合には、強度範囲は350ユニットだけ増大する。 Assay slide 100 as shown in FIG. 17 when coated with five of the six slits 104 of the mask 102 the intensity range increases by 350 units. 即ち6スリットI= 360、1スリットI=10、変化△=350である。 That 6 slit I = 360,1 slit I = 10, a change △ = 350. 上記に代わり2つのスリットの一つが被覆された場合には強度範囲は30ユニットだけ増大する。 Intensity range if one is coated two slits instead the increases by 30 units. 即ち2 スリットI=40、1スリットI=10、従って変化△=40−10=30である。 That second slit I = 40, 1 slit I = 10, hence the change △ = 40-10 = 30. 図18に示される如く6スリットマスク上で3つのスリットのみが被覆される時には、結果としての△=270は下記の如く算定される: 6スリット、I= 360 3スリット、I= 90 △ = 270 注:検定に使用されるスリットは互いに隣合う必要はない。 When only three slits on 6 slit mask as shown in FIG. 18 is coated, the consequent △ = 270 is calculated as follows: 6 slits, I = 360 3 slits, I = 90 △ = 270 Note: slit that is used in the assay need not be adjacent to each other. 検定基質60は、又スリットS1およびSn(図20(a))を持ち、しかもアンチリガンド62はスリットの一つ(即ちS1)に不動化されることが出来る。 Test substrate 60 also has a slit S1 and Sn (FIG. 20 (a)), yet antiligand 62 can be immobilized in one slit (i.e. S1). 検定反応によりスリットS1の透明度は低下する(図20b)。 Transparency of the slit S1 by assay reaction is reduced (FIG. 20b). この実施例に於いては、光学的な放射は同じスリット物質を通過し、従って2つの波面の対称位相を維持する。 In this embodiment, optical radiation passes through the same slit material, thus maintaining the two wavefronts symmetric phase. 又サンプルからの蛋白の非特定的な結合が起きる場合には、領域S1とS2に均等に生じ、この場合にも11と12の対称性は維持される。 Also when the non-specific binding of proteins from the sample to occur, occur evenly region S1 and S2, symmetry in this case also 11 and 12 is maintained. 何故ならば強度は汚染物資により等しく変化するからである。 This is because the intensity is because the changes equally by the pollutants. 図21(a)および21(b)は、別の実施例を示し、かつこの中ではマスク又はアッセイスリット70/70'は、角型(図21(a))又は三角(図21 (b))の形状を持つ。 Figure 21 (a) and. 21 (b) shows another embodiment, and in the mask or assay slit 70/70 'is, rectangular (FIG. 21 (a)) or triangular (Fig. 21 (b) with the shape of). 単一の角型スリットは、図21(a)に示された如く干渉パターン72を作る。 Single rectangular slit, making as interference pattern 72 shown in FIG. 21 (a). 同様に単一三角型スリット70'は図21(b)のパターン72'を生じる。 Similar single triangular shaped slit 70 occurs the 'pattern 72 of FIG. 21 (b)'. 図21(c)に示された如く角型スリット70の対角的な半分のスペース上にアンチリガンド74を不動化し、かつアンチリガンドをアッセイにおいて当該のリガンドと反応させることにより角型スリット70は、図21(d)の三角スリットとなり、図21(b)のように三角をベースとした回折パターン72'が得られる。 The antiligand 74 diagonally halves of space prismatic slit 70 as shown in FIG. 21 (c), was immobilized, and the square slit 70 by the anti-ligand is reacted with the ligand in the assay becomes a triangular slit Fig. 21 (d), a diffraction pattern 72 of the triangle based 'is obtained as shown in FIG. 21 (b). 検出装置(図示せず)は、新しい回折パターン72'の出現をモニタリングすることによりリガンドの存在および濃度を求める。 Detection device (not shown) determines the presence and concentration of the ligand by monitoring the appearance of new diffraction pattern 72 '. 同等の実施例 この分野に於ける当業者は、日常的な度合いを越える実験を必要とすることなくこの中に記載の発明の実施例と同等の実施例を認識し、又は確認することが出来るものである。 Equivalent embodiments those skilled in this art will recognize equivalent embodiments and examples of the invention described in this without the need for experimentation beyond the routine degree, or it is possible to confirm it is intended. これらのおよびあらゆる同等の実施例は、下記の請求範囲の中に包含されるものと考えられる。 Example of these and all equivalents are considered to be encompassed within the claims below. 例えば、発明は可視スペクトラム内の光波に関連して記載されているが、発明は全スペクトラム内の如何なる電磁波にも適用し得るものである。 For example, the invention has been described in connection with light waves in the visible spectrum, the invention is intended to be applicable to any electromagnetic waves in the whole spectrum.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 庁内整理番号 FI G01N 33/557 8310−2J ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 6 identification symbol Agency Docket No. FI G01N 33/557 8310-2J

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. [Claims] 1. アッセイ中のリガンドの存在を光学的に検出するに当たりリガンドをアンチリガンドと反応させることによりアッセイの光学的特性を変化させる方法であって、 a)光をある進路において一つ以上の光束に分割し、かつこの分割された光束を互いに干渉させることにより干渉パターンを形成し; b)かかる分割された光束の少なくとも一つをその進路中にアッセイを介存せしめることにより撹乱することにより上記の干渉パターンを変化させ; c)パターンの変化を観察することによりリガンドの存在を求める; 各ステップから成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 A method of changing the optical properties of the assay by reacting the anti-ligand ligands Upon detecting the presence of ligand in the assay optically, divided into one or more light beams in a path in the a) light and the divided light beam interference pattern is formed by causing interference with each other; said interference pattern by disrupting by caulking Sonse via assay in their path at least one b) according divided light beam changing the; c) by observing the change in the pattern determining the presence of ligand; ligand assay method using the interference modulation consisting of steps. 2. 2. 請求項1において、光が進路中に入れられたマスクの中の開口による回折により分割される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 1, the ligand assay method using the interference modulation in which light is split by the diffraction by the aperture in the mask, which is placed in the path. 3. 3. 請求項2において、光学特性の変化は入射光の散乱、吸収、位相変化、屈折又は偏光から成る現象群から生じる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 2, the change in optical properties is scattering of incident light, absorption, phase change, refraction or ligand assay method using the interference modulation arising from phenomena group consisting of polarization. 4. 4. 請求項1において、パターンの変化はアッセイ内のリガンドの濃度によって決まり、かつ該変化をかかる濃度を求めるために相互に関連させるステップを含む干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 1, the change in the pattern is determined by the concentration of ligand in the assay and ligand assay method using the interference modulation comprising the step of associating with each other in order to determine the concentration according to said change. 5. 5. アッセイの中のリガンドとアンチリガンドの相対濃度を光学的に表示する方法であって、 a)N個のスリットを持つマスクを通して投光することにより干渉パターンを形成し、しかも上記のNは1よりも大きい整数であり; b)上記のリガンドとアンチリガンドから成るアッセイによりN−Xスリットを被覆し、かつ上記のアッセイは反応した時に被覆されたスリットの光学特性並びにその結果としての干渉パターンの変化をもたらし、しかもXはNよりも小さい整数であり; c)N−Xスリットが被覆される前後に於ける干渉パターンにおける1つ又は2 つ以上の点の光学特性における変化を測定することにより濃度を求める; 各ステップから成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 The relative concentration of the ligand and antiligand in the assay to a method for optically displaying the interference pattern is formed by projecting light through a mask having a) N number of slits, yet above the N than 1 be even larger integer; b) by an assay comprising the above ligands and anti-ligands to cover the N-X slits, and the assays described above change of the interference pattern as the optical properties as well as the results that the coated slit when reacted the lead, yet X is an integer smaller than N; concentration by measuring the change in one or the optical properties of the two or more points in the in the interference pattern before and after the c) N-X slits are covered ligand assay method using the interference modulation consisting of the steps: a finding. 6. 6. 請求項5において、段階(c)における点が干渉パターン内の点群の範囲内のほぼすべての点である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 5, the ligand assay method using the interference modulation is almost all points within the range point in step (c) is the group of points within the interference pattern. 7. 7. 請求項5において、リガンド又はアンチリガンドは光学的に高密度の分子であり入射光の散乱、吸収、位相変化、屈折又は偏光をもたらす干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 5, the ligand or antiligand is optically a dense molecular scattering of incident light, absorption, phase change, the ligand assay method using the interference modulation resulting in refraction or polarization. 8. 8. 請求項1において、N=6であり、又X=5である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 1, a N = 6, also ligand assay method using the interference modulation is X = 5. 9. 9. 請求項1において、N=2であり、又X=1である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 1, N = 2, The ligand assay method using the interference modulation is X = 1. 10. Ten. 請求項5において、濃度は可視性パラメータを求め、かつ求められた可視性を可視性対濃度基準曲線と比較することにより測定される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 5, the concentration of the ligand assay method using the interference modulation measured by comparing calculated the visibility parameter and the determined visibility to the visibility versus density reference curve. 11. 11. 請求項5において、アッセイがリガンドと金属−ラベルを施されたアンチリガンドとから成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 5, the assay ligand and metal - labels subjected ligand assay method using the interference modulation consisting of an anti-ligand. 12. 12. アッセイ中のリガンド又はアンチリガンドの存在を光学的に表示する方法であって、 a)Nスリットを持つマスクを通して投光することにより干渉パターンを形成し、しかもNは1より大きい整数であり; b)N−Xスリットを上記のリガンドとアンチリガンドとから成るアッセイにより被覆し、しかもXはNよりも小さい整数であり; c)リガンドとアンチリガンドとを反応せしめてN−X被覆スリットの透明性を低下せしめることによりリガンドとアンチリガンドの存在を表示する; 各ステップから成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 The presence of the ligand or antiligand in the assay to a method for optically displaying, a) an interference pattern is formed by projecting light through a mask having N slits, moreover N is an integer greater than 1; b ) N-X slits covered by the assay consisting of the above ligand and antiligand, yet X is an integer smaller than N; c) ligand and the antiligand by reacting transparency N-X-coated slit ligand assay method using the interference modulation consisting of the steps: displaying the presence of the ligand and antiligand by allowed to decrease. 13. 13. アッセイの中のリガンドの存在又は濃度を検出するための装置であって、 a)投光のための光源; b)光を少なくとも2つの光束に分割し、分割された光束が互いに干渉し合うことにより干渉パターンを形成する光束分割器; c)アッセイの中のリガンドの濃度に関連する方法で干渉パターンを変化させるために分割された光束の一つをモジュレートするためのアッセイ; d)パターンの変化を定量化し、かつそれからリガンドの濃度を求めるための検出手段; から成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 An apparatus for detecting the presence or concentration of ligand in the assay, a) a light source for projecting light; b) the light is divided into at least two light beams, the split light beams interfere with each other light beam splitter to form an interference pattern by; c) one of the split light beam to change the interference pattern in a related manner to the concentration of ligand in the assay for modulating assay; d) pattern of quantify changes, and detecting means for determining it from the ligand concentration; ligand assay apparatus using interference modulation consisting of. 14. 14. 請求項13において、光束分割器は光束を回折させるための少なくとも2つのスリットを持つマスクを持つ干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 13, the light beam splitter ligand assay apparatus using interference modulation with a mask having at least two slits for diffracting the light beam. 15. 15. 請求項14において、光源がレーザである干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 14, a ligand assay apparatus using interference modulation source is a laser. 16. 16. 請求項15において、検出手段が電子光学的検出器を備える干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 15, a ligand assay device using an interference modulation detection means comprises an electronic optical detector. 17. 17. アッセイの中のリガンドの濃度を求める方法であって、 a)2つ又は3つ以上の電磁波の間の干渉により干渉パターンを作り出し; b)アッセイの中でリガンドをアンチリガンドと反応させることによりアッセイの電磁波に対する応答に変化を生ぜしめ; c)電磁波の一つの進路の中に反応したアッセイを入れることにより干渉パターンをモジュレートし; d)干渉パターンに於ける変化によりリガンド濃度を求める; 各ステッブから成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 A method for determining the concentration of ligand in the assay, a) 2 or 3 or more produce an interference pattern by interference between the electromagnetic wave; b) assay by reacting the ligand with an antiligand in an assay caused a change in response of the relative electromagnetic; c) the electromagnetic single interference pattern by placing the reacted assayed in the path of modulate; d) determining the ligand concentration by in changes in the interference pattern; each Sutebbu ligand assay method using the interference modulation consisting of. 18. 18. 請求項17において、電磁波が光波である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 17, a ligand assay method using the interference modulation wave is the light wave. 19. 19. 請求項18において、応答の変化が散乱、吸収、偏光又は屈折から生じた変化である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 18, scattering change in response, absorption, polarization or ligand assay method using a change in a interference modulation resulting from refraction. 20. 20. 請求項18において、干渉が電磁波をマスクの中のNスリットを通過させることから生じ、しかもNは整数である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 18, interference occurs electromagnetic waves from passing the N slits in the mask, moreover N ligand assay method using the interference modulation is an integer. 21. twenty one. 請求項20において、スリットは角型である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 20, a ligand assay method using the interference modulation slit is rectangular. 22. twenty two. 請求項20において、スリットは三角型である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 20, a ligand assay method using the interference modulation slit is triangular. 23. twenty three. 請求項20において、アッセイがスリットを含むアッセイ基質から成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 20, the assay is a ligand assay method using the interference modulation consisting assay substrate comprising a slit. 24. twenty four. 請求項23において、Nは1以上の整数であり又XはNより小さい整数であり、かつXスリットがアッセイによりカバーされる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 23, N is 1 or more is an integer addition X is N an integer less than, and X slits ligand assay method using the interference modulation covered by the assay. 25. twenty five. 請求項17において、干渉パターンに於ける変化はデンシトメータ(自動濃度記録計)により求められる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 17, a ligand assay method using the interference modulation obtained by in change densitometer in the interference pattern (automatic densitometer). 26. 26. 請求項17において、干渉パターンに於ける変化がパターンの可視性パラメータを計算し、かつ可視性パラメータを可視性対リガンド濃度の基準曲線と比較することにより求められる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 17, in changes in the interference pattern to calculate the visibility parameter of the pattern, and the ligand assay method using the interference modulation obtained by comparing the visibility parameter with a reference curve of visibility versus ligand concentration. 27. 27. 請求項18において、干渉パターンが1つ又は2つ以上の仮想スリット(複)により作り出される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 18, a ligand assay method using the interference modulation being created by the one interference pattern or two or more virtual slit (double). 28. 28. 請求項27において、仮想スリット(複)はロイド(Lloyd)のミラー、フレネル(Fresnel)のミラー、フレネル(Fresnel)の2−プリズム又はビレ(Bi llet)の分割レンズを用いる装置により作り出される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 In claim 27, the interference modulation being produced by a device using a split lens of the virtual slit (double) Lloyd mirror (Lloyd), Fresnel mirror (Fresnel), Fresnel (Fresnel) of 2- prism or Bille (Bi Llet) ligand assay method that was used. 29. 29. 請求項20において、スリットはその中でアンチリガンドが不動化されるフローセルに設けられている干渉モジュレーションを用いたリガンド検定方法。 According to claim 20, slit ligand assay method using the interference modulation provided in a flow cell antiligand is immobilized therein. 30. 30. アッセイに於けるリガンドの濃度を求める装置であって、 a)干渉パターンを作り出す為に2つ又は3つ以上の波の間に干渉を作り出す為のインターフェロメータ; b)アッセイの中のリガンドと反応した時に電磁波に対するアッセイの応答に於いてリガンド濃度に応じた変化を生じるアンチリガンド; c)しかも上記のアッセイは電磁波の一つの進路の中に置かれることにより干渉パターンをモジュレートし、かつd)モジュレーションにより生じた干渉パターンに於ける変化を検出し、かつリガンド濃度と対比する為の検出手段から成る干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 An apparatus for determining the concentration of at ligand to the assay, interferometer for producing the interference between two or more waves to produce a) interference pattern; and a ligand in b) Assay antiligand results in a change in response to ligand concentration in response assay against electromagnetic waves when reacted; c) Moreover the above assay interference pattern modulated by being placed in a single path of the electromagnetic wave, and d ) detecting in change in the interference pattern caused by modulation, and ligand assay apparatus using interference modulation consisting detecting means for comparison with ligand concentration. 31. 31. 請求項30において、電磁波が光波である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 30, a ligand assay apparatus using interference modulation wave is the light wave. 32. 32. 請求項31において、光源からの光を1つ又は2つ以上のスリット(複)を通過せしめる際に光束は回折して1つ又は2つ以上の光束を作り、かつこれが互いに干渉し合うことにより干渉パターンが形成される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 According to claim 31, make one or two or more light beams by diffraction light beam when allowed to pass through one or more slits (double) the light from the light source, and by which interfere with each other ligand assay device using an interference modulation of the interference pattern is formed. 33. 33. 請求項31において、モジュレーションは光波の散乱、吸収、偏光又は屈折の結果生じる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 31, the modulation scattering of the light wave, absorption, ligand assay device using the resulting interference modulation of the polarization or refraction. 34. 34. 請求項31において、スリットが基質上に形成され、かつ基質がアッセイを支持する干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 31, a slit is formed on a substrate, and a ligand assay apparatus using interference modulation of substrate supports the assay. 35. 35. 請求項31において、検定が免疫検査である干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 31, a ligand assay apparatus using interference modulation assay is an immunoassay. 36. 36. 請求項31において、リガンドは分子、バクテリア、重合粒子、細胞およびフィルムの如き物質群から採取される干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 31, the ligand molecules, bacteria, polymer particles, ligand assay apparatus using interference modulation taken from such material group of cells and films. 37. 37. 請求項31において、リガンドが予め定められた周波数域内の光を吸収し、 かつ光源は当該領域内の光波を生じる干渉モジュレーションを用いたリガンド検定装置。 In claim 31, the ligand absorbs light in a predetermined frequency region, and the light source ligand assay apparatus using interference modulation resulting light waves of the region.
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US4621063A (en) * 1982-10-12 1986-11-04 The Center For Immunological Studies Methods for the detection and quantitation of immunological substances
US4647544A (en) * 1984-06-25 1987-03-03 Nicoli David F Immunoassay using optical interference detection

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