JPH10185921A - 免疫学的定量装置 - Google Patents
免疫学的定量装置Info
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- JPH10185921A JPH10185921A JP34618896A JP34618896A JPH10185921A JP H10185921 A JPH10185921 A JP H10185921A JP 34618896 A JP34618896 A JP 34618896A JP 34618896 A JP34618896 A JP 34618896A JP H10185921 A JPH10185921 A JP H10185921A
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Abstract
測定可能な装置の提供。 【解決手段】 該多孔性担体に検体溶液が直接又は間接
的に接触可能な部位と、その下流に検体溶液中の目的物
質と親和性を有する標識化された反応体が移動可能な状
態で保存された部位と、その下流に目的物質または目的
物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に固定化
された部位と、更にその下流に反応体に対する抗体が検
体溶液の移動方向に対して交差する方向に複数本ライン
状に固定化され、下流側のラインの抗体量が上流側のラ
インの抗体量比べ段階的に少なくなるように設定されて
いる部位とからなる免疫学的定量装置。
Description
用して試料溶液中の目的物質を定量的に測定可能な免疫
学的測定装置に関する。
れる物質の測定手段として、種々の分析法が開発されて
いるが、特に高感度測定法として抗原抗体反応を利用し
た免疫学的方法が幅広く用いられている。臨床検査分野
ではこの測定原理を応用した装置を用いて多くの対象項
目について分析されている。さらに、医院や、一般家庭
でもこの免疫反応を利用した簡易測定の必要性も高ま
り、その目的のための簡易型測定装置/方法(以下シス
テムと略す)の開発も進歩しつつある。
ク法(特開昭62−501034、同64−463等参
照)」がある。この方法は一般に固体支持体上に固定化
された抗体と試験試料とを反応させた後、この支持体を
取り出して洗浄し、標識試薬と反応させ検出可能なシグ
ナルを得る方法で、洗浄工程並びに複数の操作手順を必
要とする。
アッセイ法(特開昭63−281053、特開平1−2
99464、同2−12061、特表平2−50054
0等参照)」がある。この方法は多孔質膜に抗体を固定
化し、この多孔質膜と吸収剤を組み合わせ、試験試料、
標識化試薬を順次加えて検出可能なシグナルを得る方法
で、複数の操作手順を必要とする。また、操作手順を簡
略化したシステムとして、「凝集法(特開昭62−39
770、特開平1−123149等参照)」があるが、
測定時間(30〜60分)が長く、判定に個人差を生じ
やすい等の欠点がある。
クロマトグラフィー法(特公平7−46107、同7−
13640、特開昭64−63865並びに同61−1
45459等参照)」が開発された。このシステムは、
抗体が固定化されたフィルター状担体に各試薬をあらか
じめ塗布しておき、試験試料を所定の位置に加え、毛細
管現象により多孔質担体上を試料が移動した後、所定の
位置に結合した標識試薬を計測する方法で、洗浄操作
(未反応物質の除去工程)が必要ないため、簡便でかつ
迅速な方法である。
抗体を試料適用部からの距離に比例して段階的に高濃度
になるように複数本ライン状に固定化することで、定量
的に検出できるようになった(特開平7−15939
8)。しかし、尿中アルブミンのように測定対象濃度が
高濃度領域にある場合は、高濃度でプロゾーン現象が現
れ、結果の判定が困難である。そこで、被検物質である
ヒトアルブミンと測定装置上に固相化したアルブミンと
の間でアルブミンに対する標識抗体を競合的に反応させ
ることで、このプロゾーン現象を回避することができた
が、結果を呈色の色調又は強度で肉眼的に判定するた
め、結果の保存性が低く、客観性に欠け、定量的に検出
できない等の問題がある。
現象を起こすことなく、ワンステップでしかも迅速に試
料溶液中の目的物質すなわち測定対象物を定量的に測定
でき、かつ測定結果の保存ができる免疫測定装置を提供
しようとするものである。
決するために、免疫クロマト装置上で固定化された目的
物質と試料溶液中の目的物質との間で目的物質と反応性
を有する標識化された反応体(標識反応体、例えば標識
抗体)を競合的に反応させ、吸収されずに展開された目
的物質と標識反応体との反応生成物を判定部でライン状
に複数本固定化した標識反応体に対する抗体で捕獲し、
結合した反応体のライン数ないしはそれらの出現パター
ンで定量的に測定する方法を鋭意検討した結果、従来の
免疫クロマト法で採用されていた方法とは逆に、検出領
域で目的物質と特異的に結合可能な捕獲抗体の濃度を試
料適用部からの距離に反比例して段階的に下げることに
より、定量的に検出できることが明らかとなった。
を定量的に測定するための多孔性担体からなる装置であ
って、該多孔性担体に試料溶液が直接又は間接的に接触
可能な部位と、その下流に試料溶液中の目的物質と親和
性を有する標識化された反応体(標識反応体と称し、そ
の代表例として標識抗体と称する場合もある)が移動可
能な状態で保存された部位と、その下流に目的物質また
は目的物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に
固定化された部位と、更にその下流に標識反応体に対す
る抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する方向に複
数本ライン状に固定化され、下流側のラインの抗体量が
上流側のラインの抗体量比べ段階的に少なくなるように
設定されている部位とからなる、免疫測定装置を提供す
る。
うため、プロゾーン現象を抑制することができる。ま
た、従来の方法では目的物質の濃度を判定領域において
呈色の色調又は強度で肉眼的に判定していたため、客観
性に欠け結果の保存性も低かったが、本発明では標識反
応体に対する抗体を梯子状に固相化しており、反応した
ラインの本数ないしはその呈色パターンによって判定す
るため、客観的に目的物質の定量ができ、かつ簡易で迅
速な測定が可能となった。また、標識反応体の標識物質
に直接目視可能な標識物質を使用することにより、結果
を保存することもできる。
が直接又は間接的に接触可能な部位と、その下流に試料
溶液中の目的物質と親和性を有する標識反応体が移動可
能な状態で保存された部位と、その下流に目的物質また
は目的物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に
固定化された部位と、更にその下流に標識反応体に対す
る抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する方向に複
数本ライン状に固定化され、下流側のラインの抗体量が
上流側のラインの抗体量比べ段階的に少なくなるように
設定されている部位とからなるものである。
いて第1領域では目的物質と標識反応体が反応し複合体
を形成する。第2領域ではこの複合体と固定化した目的
物質又は目的物質と同等な抗原性を有する物質との間で
競合反応が起こり、目的物質と反応しなかった過剰の標
識反応体が固相にトラップされる。第3領域では第2領
域でトラップされなかった複合体がライン状に複数本固
定化された標識反応体に対する抗体によって捉えられ
る。以下詳細に説明する。
成り、直接又は間接的に添加された尿などの試料溶液は
毛細管現象等の作用により担体に保持され、次の領域へ
移動する。これらの担体は必要に応じてpH緩衝剤または
非特異的結合を阻止する目的で蛋白質を塗布することも
でき、これにより試料の反応環境を整えることができ
る。このための緩衝剤の種類およびpHは、分析試料の種
類、そのpH、分析対象の種類、分析に用いる反応試薬
(例えば抗原、抗体、標識物質等)により異なるが、例
えばTris緩衝剤、ジエタノール緩衝剤、リン酸緩衝
剤、等、常用の緩衝剤を用いることができる。担体に緩
衝剤を付加するには、例えば緩衝液、100mM〜1M
濃度の緩衝液により担体を含浸し、これを常法にしたが
って乾燥すればよい。非特異的結合阻止の目的の常用の
ブロッキング剤としては例えばゼラチン、ウシ血清アル
ブミン、卵白アルブミン、カゼイン等を用いることがで
きる。
能な状態で保持されており、毛細管現象により下流へ移
動してきた試料溶液中の目的物質と結合して複合体を形
成し、未結合の標識反応体と共に、第2領域へと移動し
て行く(目的物質が存在しない場合は、標識反応体のみ
が第2領域へと移動していく)。本発明において、目的
物質に親和性を有する反応体としては目的物質に対する
抗体、例えばモノクローナル抗体またはポリクローナル
抗体が好ましい。例えば、目的物質(分析対象)がヒト
アルブミンである場合、抗ヒトアルブミンモノクローナ
ルまたモノクローナル抗体が使用される。
おいて知られている常用の標識物質を用いることができ
る。例えば標識物質として、それ自体が色を有し、直接
目視できる物質、それ自体発光性を有する物質、更なる
反応によって検出可能なシグナルを発生する物質等を用
いることができるが、簡便性、迅速性の点から直接目視
可能な物質又はそれ自体発光性を有する物質が好まし
い。
atex等の着色粒子、Colloidal gold
Colloidal silver等のコロイド状粒
子、Foron,Brillian Blue SR,
Palanil Yellow 3GE等の染料粒子
(分散染料)等を挙げることができるが、コロイド状粒
子、染料粒子等が特に好ましい。また、それ自体発光性
を有する物質としては蛍光呈色団、例えばフルオレッセ
イン等を用いることができる。更なる反応により検出可
能なシグナルを発生させる事ができる物質としては、例
えば酵素、酵素等を収容したリポソーム等を用いること
ができる。
ゼ、ホースラディッシュパーオキシダーゼ、β−ガラク
トシダーゼ等を用いることができ、これらの検出方法、
並びに抗体への導入方法もこの分野で知られている方法
を用いることができる。このような要件を満たすための
担体としては例えばガラス繊維濾紙、セルロース膜、ニ
トロセルロース膜、ナイロン膜などがある。第1領域中
の標識反応体保持部の多孔性担体の寸法は特に制限はな
いが、使用時においては試料添加部と同じ幅を持ち、例
えば幅2mm〜10mm、長さ5mm〜30mm、厚さ20μm
〜1000μm程度のものを使用できる。
てきた試料中の目的物質と標識反応体の反応混合物(反
応生成物である複合体と未反応の標識反応体を含む)の
うち目的物質に結合していない過剰の標識反応体を吸収
除去するために、目的物質または目的物質と同じ抗原性
を有する物質を固定化した担体を用いることができる。
担体としては、例えばガラス繊維濾紙、セルロース膜、
ニトロセルロース膜、ナイロン膜などがある。多孔性担
体の寸法は特に制限はないが、使用時においては第1領
域と同じ幅を有し、例えば幅2mm〜10mm、長さ5mm〜
30mm、厚さ20μm〜1000μm程度のものを使用
できる。目的物質また目的物質と同じ抗原性を有する物
質としては、目的物質それ自体が好ましく、例えば目的
物質(分析対象物)がヒトアルブミンである場合、ヒト
アルブミンを固相化するのが好ましい。
質の脱離をなくすために共有結合による固相化のできる
ジアゾ化濾紙等を用いることができるが、この目的のた
め例えばPaul社のイムノダインABC等を用いるこ
とができる。一般的には目的の物質(目的物質またはア
ナログ)の溶液にこれらの担体をある程度の時間浸漬し
て反応させた後、多量の緩衝液または洗浄液により濯ぎ
洗浄して、通常の乾燥法にて乾燥することで調製する。
洗浄液としては一般的なpH緩衝液またはこれらにTwe
en20などの界面活性剤を加えたものが使用できる。
領域で除去されなかった目的物質と結合した標識反応体
(複合体)を捕捉する目的で、この標識反応体に対する
抗体を固定化した担体を用いることができる。例えば反
応体がマウスの抗体である場合はウサギ抗マウスイムノ
グロブリン抗体、ヤギ抗マウスイムノグロブリン抗体等
を用いることができる。本発明では、この第3領域に標
識反応体に対する抗体(以下抗反応体抗体と略す)をラ
イン状に複数本固定化し、下流側のラインの抗体量が上
流側のラインの抗体量に比べ段階的に少なくなるように
設定することにより定量的に検出することができる。ラ
インの数は被検物質によっても異なるが、通常2〜8本
程度であり、好ましくは3〜5本である。
はこれらの抗体溶液を担体にライン状に塗布して反応さ
せた後、非特異的結合阻止のためにブロッキング剤、例
えばゼラチン、ウシ血清アルブミン、卵白アルブミン、
カゼイン等により担体を処理することが望ましい。最終
的に多量の緩衝液ないしは洗浄液にて濯ぎ洗浄して、通
常の乾燥法にて乾燥することで第3領域の判定部を調製
する。洗浄液としては一般的なpH緩衝液またはこれらに
Tween20などの界面活性剤を加えたものが使用で
きる。
ルロース膜、ニトロセルロース膜、ナイロン膜などがあ
る。多孔性担体の寸法は特に制限はないが、使用時にお
いては第1領域および第2領域と同じ幅を有し、例えば
幅2mm〜10mm、長さ30mm〜100mm、厚さ20μm
〜1000μm程度のものを使用できる。固相化される
物質が蛋白質等の場合、蛋白質の離脱をなくすために共
有結合による固相化のできるジアゾ化濾紙等を用いるこ
とができるが、この目的のため例えばPaul社のイム
ノダインABC等を用いることができる。
ぞれ別々のパーツとして製造することもできるが、一本
の担体上の各部分として固相化したものを用意すること
もできる。図1に第1領域〜第3領域の相対位置関係を
模式的に示す。図1中、3は第1領域中の試料添加部を
示し、4は第1領域中の標識反応体保持部を示し、5は
第2領域、すなわち目的物質または目的物質と同じ抗原
性を有する物質が固定化された領域を示し、そして6は
第3領域、すなわち判定領域を示し、この領域中には、
反応体に対する抗体が7で示すように梯状に固定化され
ている。
の各部分を若干の剛性をもつストリップ状または棒状の
基材2の上に配置することができる。また、配置された
各部分のパーツの上にカバー1を付けることができる。
この場合は少なくとも判定部分では窓を付けるか又は、
透明部材により構成するか、あるいはカバーが存在しな
いようにする必要がある。この構成により、分析装置の
下流端を全体的に分析対象試料中に浸漬するか、又は該
下流端に試料溶液を注ぎかけることにより極めて簡単に
試料を適用することができる。
様を図2に示す。図2において、試料添加部多孔質担体
3、標識反応体保持部、すなわち標識化抗体塗布担体
4、目的物質固相化担体5、及び判定部すなわち抗反応
体固相化担体6が基材2上に配置されており、上記担体
3〜6を覆うようにカバー1が配置されている。試料添
加部3の少なくとも1部分は露出している。このために
は、カバー1が試料添加部3の先端まで伸びでないよう
に構成するか、又はカバー1の試料添加部に対応する部
分に窓(孔)を形成しておく。また、カバー1の判定部
に対応する部分は透明な材料で構成するか、又は観察窓
を設けるのが好ましい。
説明する。実施例1.ヒトアルブミンの測定 a)金コロイド標識化マウス抗ヒトアルブミン抗体の調
製 ヒトアルブミン(PENTEX(商標)Human A
lbumin,Miles)をアジュバントとともにB
alb/cマウスの腹腔内に注射した。追加免疫を行っ
た後、脾臓を摘出し、脾臓細胞とマウスミエローマ細胞
P3U1を電気融合法で融合し、ヒトアルブミンに対す
るマウスモノクローナル抗体を調製した。
ミンにはほとんど反応せず、ヒトアルブミンと高い親和
力で反応した。抗体の金コロイド標識化方法は、Jou
rnal of Immunoassay 1(1),
77−91,1980に記載されている方法によって、
金コロイドG30(粒径30nm,AmershamIn
ternational plc.)30mlあたり12
0mgを結合させた。
SA,0.05%PEG 20,000を含む20mM
トリス塩酸緩衝液(pH8.2)に再浮遊させ、再度遠心
した。この操作を3回繰り返し最終的に得られた沈査を
1%BSA,0.05%PEG 20,000を含む2
0mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)で再浮遊させ、5
%BSA,0.05%PEG 20,000、0.3M
NaClを含む20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.
2)で2倍希釈した。得られた金コロイド標識化抗体液
を波長520nmでの吸光度が1.0になるように3%B
SA,0.05%PEG 20,000、0.15M
NaCl,0.1% Tween20を含む20mMト
リス塩酸緩衝液(pH8.2)で希釈した。
ction of Anti Mouse IgG(H
+L),SEIKAGAKU CORPORATION)溶液を4,1、及び
0.5mg/mlの各濃度に10mMリン酸緩衝液生理食塩
水(pH7.2以下PBS)で調製し、ナイロン膜(IM
MUNODYNE ABC MEMBRANE DAT
A SHEET,PALL,200mm×55mm)上流側
から下流側に向かって濃い濃度または薄い濃度の抗体液
からディスペンサー(SHOTMASTER(商標)
2,MUSASHI ENGINEERING, INC.)によって直線を階段状
に3本塗布し、25℃で1時間乾燥した。次に0.1%
Tween20を含む0.5%ガゼインに30分浸した
後0.1%Tween20を含むPBSで3回洗浄し
た。これを陰圧乾燥後、抗体の塗布線に垂直に5mm幅で
切断し、5mm×550mmの定量分析用担体を作製した。
lbumin)1mg/mlの濃度になるようにPBSで溶
解し、これにナイロン膜(IMMUNODYNE AB
C MEMBRANE DATA SHEET,PAL
L,90mm×50mm)を25℃で30分浸し、25℃で
1時間乾燥した。次に、0.1%Tween 20を含
む0.5%カゼイン液に30分浸した後0.1%Twe
en20を含むPBSで3回洗浄した。これを陰圧乾燥
後、5mm×15mmの大きさに切断した。
粘ちょう性濾紙(NO.60,ADVANTEC)10
mm×100mmに250ml塗布し、凍結乾燥後、5mm×1
0mmの大きさに切断した。
mm×100mmを0.5%カゼイン液に30分浸した後
0.05%Tween20を含むPBSで3回洗浄し
た。陰圧乾燥後、5mm×10mmの大きさに切断した。
の方法で調製した定量分析用担体、標識化試薬含有部材
およびフィルターを用いた、図1に示す装置を組み立て
た。定量分析用担体は、上流側から下流側に向かって濃
い濃度の抗体液から塗布したもの(パターンA)と薄い
濃度の抗体液から塗布したもの(パターンB)を用いて
比較した。ヒトアルブミン0,20,30,50又は1
00μg/mlをそれぞれ含む0.2%BSA−PBSを
試験試料とし、この各試験試料に試料添加部を3秒間浸
した後引き上げ、可視的に10分後の発色パターンを記
録した。パターンAの結果を表1のAに、パターンBの
結果を表1のBに示す。
における呈色バンドの数の比較を表2に示す。
上流のラインの抗体量に比べて下流に進むほど抗体量が
少なくなるように固定化した場合、試料中のヒトアルブ
ミンの量と呈色ラインの本数とがよく相関することが確
認された。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 検体溶液中の目的物質を定量するための
多孔性担体からなる装置であって、該多孔性担体に検体
溶液が直接又は間接的に接触可能な部位と、その下流に
検体溶液中の目的物質と親和性を有する標識化された反
応体が移動可能な状態で保存された部位と、その下流に
目的物質または目的物質と同等な抗原性を有する物質が
多孔性担体に固定化された部位と、更にその下流に反応
体に対する抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する
方向に複数本ライン状に固定化され、下流側のラインの
抗体量が上流側のラインの抗体量に比べ段階的に少なく
なるように設定されている部位とからなる免疫学的定量
装置。 - 【請求項2】 目的物質と親和性を有する標識化された
反応体が目的物質に対する抗体である請求項1記載の免
疫学的定量装置。 - 【請求項3】 標識化された反応体の標識物質が直接目
視可能な標識物質である請求項1または2記載のいずれ
か1項記載の免疫学的定量装置。 - 【請求項4】 ライン状に固定化された部位が、3本で
ある請求項1〜3記載のいずれか1項記載の免疫学的定
量装置。 - 【請求項5】 検出目的物質が尿中アルブミンである請
求項1〜4記載のいずれか1項記載の免疫学的定量装
置。
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