JPS5847484A - Analytical device for specimen of living body - Google Patents

Analytical device for specimen of living body

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JPS5847484A
JPS5847484A JP14439281A JP14439281A JPS5847484A JP S5847484 A JPS5847484 A JP S5847484A JP 14439281 A JP14439281 A JP 14439281A JP 14439281 A JP14439281 A JP 14439281A JP S5847484 A JPS5847484 A JP S5847484A
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solution
mixing means
flow
flow cell
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Takashi Murachi
村地 孝
Mitsuhiro Nozaki
野崎 光洋
Koichi Saeki
佐伯 行一
Toshihiko Nagamura
俊彦 長村
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

PURPOSE:To analyze components of a living body in high sensitivity, by mixing a specimen passed from a column for immobilized oxidase with luminol and a solution of red prussiate of potash, sending it to a flow cell, detecting chemical emission. CONSTITUTION:A specimen injected from the specimen inlet 4 together with a buffer is sent to the column 2 for immobilized oxidase by the rotation of the peristaltic pump 9 in an fixed amount, and it and hydrogen peroxide caused by oxidation are sent to the mixing means 10. While a solution of red prussiate of potash and a luminol solution are passed from the feed paths 6 and 7 through the spiral pipe 8, blended with the specimen by the mixing means 10, sent to the flow cell 11, and chemical emission is detected by the receptor 12. By selecting the oxidase, glucose, uric acid, etc. can be analyzed. Continuous analysis can be effected by changing plural columns.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、生体試料分析装置に関する。 更(詳しく
は、過酸化水素を産生する固定化酸化酵素と発光試薬に
よる過敏化水素の化学発光とを利用した高感度の生体試
料分析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a biological sample analyzer. (More specifically, the present invention relates to a highly sensitive biological sample analyzer that utilizes an immobilized oxidase that produces hydrogen peroxide and chemiluminescence of sensitized hydrogen using a luminescent reagent.)

多種多様な゛物質の動的平衡状IIiにより生命は保た
れているが、その量的及び質的変動が各種疾病と密接に
結びついている。 従って、生体成分を分析し七〇正確
な変−を知ることKxり病的状態を把握することができ
る。 従来、これらの分析は化学分析によってなされて
きたが、最近、特異性、感度等の点でよ〕有利な酵素を
用いる方法が開発され実用化されつつある。 しかしそ
の多くが*ii状鰺の酵素を用−る方法であp酵素の反
復使用の可能性を見捨てている。 その*め、ガラスピ
ーズ等の支持体の表面に酵素をカップリンダ1せ大−わ
ゆる固定化酵素管利用する分析法が提案され、これを用
いた生体試料分析装置が種々研究されて−る。
Life is maintained by a dynamic equilibrium state IIi of a wide variety of substances, but the quantitative and qualitative fluctuations are closely linked to various diseases. Therefore, by analyzing the biological components and knowing the exact changes, it is possible to understand the pathological condition. Conventionally, these analyzes have been carried out by chemical analysis, but recently methods using enzymes, which are more advantageous in terms of specificity, sensitivity, etc., have been developed and are being put into practical use. However, most of these methods use enzymes from horse mackerel (*ii) and have abandoned the possibility of repeated use of p-enzymes. For this reason, an analysis method using a so-called immobilized enzyme tube, in which enzymes are placed on the surface of a support such as glass beads, has been proposed, and various biological sample analysis devices using this have been studied. .

この発@は、固定化酵素としてことに過酸化水素を産生
ずる固定化酸化酵素を利用したフローシステムの生体試
料分析装置を鋭意研究することにより1にされたもので
h9、従来よりも高感度の生体試料分析装置を提供する
ものである。 この発明の発明者らは、ことに高感度の
測定を可能とするため、前記固定化酸化−素から産生し
た過酸化水素管、特定の供給流路からのルミノール−赤
血塩系発光剤に19化学発光させこれを特定のセルに導
入するフローシステムを採用【−1更vC竜ルからの化
学発光量を受光器を介したフォト/カウンターによって
一定時間デジタル的に積算する測定方式を組合せること
によ)所望の目的を達成し、この発明に到達し良、 な
お、最近グルコースを過酸化水素の化学発光系に導いて
分析を行なう研究報告がなされているが、この発明の発
明者らが知る限9これらの方法は化学発光の検出に従来
からのアナログ法を採用して$P〕感度の点で問題があ
りかつ多目的のフローシステム化には難点がありfc。
This development was made possible through intensive research into a flow system biological sample analyzer that uses an immobilized oxidase that produces hydrogen peroxide, and has a higher sensitivity than conventional ones. The present invention provides a biological sample analysis device. In order to enable particularly highly sensitive measurements, the inventors of the present invention discovered that the hydrogen peroxide tube produced from the immobilized oxidant, the luminol-red blood salt-based luminescent agent from a specific supply channel, 19 Adopts a flow system that generates chemiluminescence and introduces it into a specific cell [-1] Combines a measurement method that digitally integrates the amount of chemiluminescence from the C cell over a certain period of time using a photo/counter via a light receiver. We are pleased to have achieved the desired purpose (particularly) and to have arrived at this invention.In addition, there has recently been a research report in which glucose is introduced into a hydrogen peroxide chemiluminescent system for analysis, but the inventors of this invention To the best of our knowledge, these methods employ conventional analog methods to detect chemiluminescence, have problems in sensitivity, and are difficult to develop into a multipurpose flow system.

かくしてこの発明によれば、固定化酸化酵素カラムを通
じて被検成分をバッファーと共に所定流量で供給する被
検成分供給流路と、ルミノール溶液及び赤血塩溶液を螺
旋管状のプレミキシング部を通じて所定流量で供給する
発光剤供給流路と、上記−流路を連結する被検成分−発
光剤混合手段と、該混合手段に連結した同一平面内渦巻
流路状フローセルと、該フローセルの光透過面に一定面
積をもって受光面を面結合させ大骨光器と、該受光器O
受光器を所定時間積算するフォトンカウンターから構成
されてなる化学発光による生体試料分析装置が提供され
る。
Thus, according to the present invention, the analyte component supply channel supplies the analyte component together with the buffer at a predetermined flow rate through the immobilized oxidase column, and the luminol solution and red blood salt solution are supplied at a predetermined flow rate through the spiral tubular premixing section. A luminescent agent supply flow channel, a test component-luminescent agent mixing means connecting the above-mentioned flow channel, a coplanar spiral flow channel-like flow cell connected to the mixing means, and a constant flow channel on the light transmission surface of the flow cell. The light-receiving surface is surface-coupled with the area, and the large-bone optical device and the light-receiving device O
A biological sample analyzer using chemiluminescence is provided, which includes a photon counter that integrates a photon receiver for a predetermined period of time.

以下%図aiK従いこの発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the % figures aiK.

1にお、これによ襲この発明は限定されるものではない
1, the invention is not limited thereby.

まず、IIIWJにこの発明の生体試料分、折装置の一
具体例の構成図を示す。 第五図において、被検成分供
給流路(1)t!、バッファー供給路■、該供給路■に
付設された試料導入口(4)、固定化醸化酵素カラム(
21及び混合手段−へ連結する流路から構成されている
。 一方、発光剤供給流路(5世、並設され大ルンノー
ル溶液供給路(61及び赤血塩供給路(7)、両流路1
6)、(7)を合流する螺旋管状プレミキシング部(8
)並びに混合手段−へ連結する流路から構成されている
。 セしてI(ツファー供給路(31、ルミノール溶液
供給路t6)及び赤血塩溶液供給路<7)は、ペリスタ
νテイクポンプ191よってそれぞれ所定流量供給でき
るように調整されて−る。
First, a block diagram of a specific example of the biological sample folding apparatus of the present invention is shown in IIIWJ. In FIG. 5, the test component supply channel (1) t! , a buffer supply channel (■), a sample inlet (4) attached to the supply channel (■), an immobilized fermentation enzyme column (
21 and a flow path connected to the mixing means. On the other hand, the luminescent agent supply channel (5th generation), the large runol solution supply channel (61) and the red blood salt supply channel (7), both channels 1
6) and (7), a spiral tubular premixing section (8
) and a flow path connected to the mixing means. Set I (Tuffer supply channel (31, luminol solution supply channel t6) and red blood salt solution supply channel <7) are adjusted by the peristaltic ν take pump 191 so that a predetermined flow rate can be supplied, respectively.

上記、被検成分供給流路(1)及び発光剤供給流路(!
I>tX混合手段00の一つである4ジエツトミキナー
に連結している。 第2図に4ジエツトミキサー内の流
路構成を示す、 流路(1)及び(5)は4ジェットz
キナ−内でそれぞれ2つの流路に分かれ、これらがA点
において合流するため被検成分と発光剤との効率の嵐い
混合が行なわれる。
Above, the test component supply channel (1) and the luminescent agent supply channel (!
I>tX It is connected to a 4-diet mixer which is one of the mixing means 00. Figure 2 shows the flow path configuration in the 4-jet mixer. Flow paths (1) and (5) are 4-jet z
Each channel is divided into two channels within the quina, and these channels meet at point A, so that the component to be detected and the luminescent agent are mixed with high efficiency.

上記、混合手段(2)Kは同一平面内渦巻流路状の70
−セル匝の一つである四角形渦巻流路状のフローセルが
一体に接続されている。 そして、該フローセルUの光
透過面0には受光器儲の受光面@が一定面積をもって面
結合されている。  l[3図に混合手段員〔図中、流
路(5)は省略〕、70−セルI及び受光器@の具体的
な接続状1mを断面図として示す、 また、四角形渦巻
流路状の70−セルを#!4図に平面図として示す、 
混合手段の出口流路は四角形渦巻流路状の70−セルの
渦巻流路中央囚に連結されている。 そして該フローセ
ルの出口はドレイン(至)に連結されている。
The mixing means (2) K has a spiral flow path shape 70 in the same plane.
- A rectangular spiral flow channel-shaped flow cell, which is one of the cell boxes, is integrally connected. The light-receiving surface of the light receiver is surface-coupled to the light-transmitting surface 0 of the flow cell U with a certain area. l [Figure 3 shows a 1 m cross-sectional view of a concrete connection of the mixing means member [channel (5) is omitted in the figure], 70-cell I, and receiver @. 70-cell #! Shown as a plan view in Figure 4,
The outlet channel of the mixing means is connected to the center of a 70-cell spiral channel in the form of a rectangular spiral channel. The outlet of the flow cell is connected to a drain.

上記、受光器υには7オトンカウンター(2)が接続さ
れており、該フォトンカウンター03には記録計−゛が
何属しているatお、フォトンカウンターとしては、例
えば浜松テレビ社製の8464の光電管を用い、光子数
をデジタル表示すると共に光子数に対応する出力電圧を
記録針に記録させる構成が挙げられる。
A 7-photon counter (2) is connected to the photoreceptor υ mentioned above, and a recorder is attached to the photon counter 03. One example is a configuration in which a phototube is used to digitally display the number of photons and an output voltage corresponding to the number of photons is recorded on a recording needle.

以上に述べたこの発明の分析装置による生体試料の分析
は、飼えばグルコース管測定する場合以下のようにして
行なわれる。 なお、この場合、−窒化酵素の酸化酵素
としてグルコース酸化酵素(以下CODと記す)を用い
る。
The analysis of a biological sample using the analyzer of the present invention as described above is carried out as follows when measuring a glucose tube. In this case, glucose oxidase (hereinafter referred to as COD) is used as the oxidase of -nitridase.

まず、生体試料が試料尋人[]よりiイIロシリンジで
導入される。 それと同時にペリスタリティックポンプ
(9)會一定回転数で作動させることによII、生体試
料がバッファーと共に一定流量で固定化CODカラムへ
導びかれる。 紋カラム内においては、生体試料中のグ
ルコース濃度に対応する過酸化水素が産生され、続いて
混合手段(転)である4ジェットNet−に一定流量導
入される。
First, a biological sample is introduced from the sample person [] using a syringe. At the same time, by operating the peristaltic pump (9) at a constant rotation speed, the biological sample is guided to the immobilized COD column together with the buffer at a constant flow rate. Hydrogen peroxide corresponding to the glucose concentration in the biological sample is produced in the column and then introduced at a constant flow rate into the 4-jet Net-, which is a mixing means.

一方、上記ペリスタリティックポンプの作動にょ少、ル
ミノール溶液及び赤血塩溶液が螺旋管状プレンキシング
部(8)に一定流量で供給され、一定時間混合されて4
ジェットミキナ−ニ一定流量で導入される。 このよう
に、ルきノール溶液と赤血塩溶液を被検成分と反応させ
る前に一定時間混合することKより1ルミノールと赤血
塩の反応によるバックグラウンドとなる発光を減衰させ
ることができる。 次に4ジエツトミキサーでの混合に
よ夕被検成分である過酸化水素が発光剤と反応すること
によって過酸化水素濃度に対応する化学発光が生じる。
On the other hand, due to the operation of the peristaltic pump, the luminol solution and the red blood salt solution are supplied at a constant flow rate to the spiral tubular prexing part (8) and mixed for a certain period of time.
The jet tank is introduced at a constant flow rate. In this way, by mixing the luminol solution and red blood salt solution for a certain period of time before reacting with the test component, it is possible to attenuate the background light emission caused by the reaction between luminol and red blood salt. Next, by mixing in a four-jet mixer, hydrogen peroxide, which is a component to be tested, reacts with the luminescent agent, thereby producing chemiluminescence corresponding to the hydrogen peroxide concentration.

 化学発光中の混合液は前述した同一平面内渦巻流路状
の70−セル内に一定流量で導かれ、ドレインで排出さ
れる。 そして該フローセルを通過する混合液の発光量
を受光器及びフォトンカウンターで一定時間積算し、標
準試料と比較することによ〕、過酸化水素濃度ひいては
試料中のグルコース濃度を高感度で定量することができ
る。
The mixed liquid undergoing chemiluminescence is guided at a constant flow rate into the aforementioned 70-cell in the form of a coplanar spiral flow path, and is discharged through the drain. Then, by integrating the amount of light emitted from the mixed liquid passing through the flow cell over a certain period of time using a light receiver and a photon counter and comparing it with a standard sample, the hydrogen peroxide concentration and, in turn, the glucose concentration in the sample can be quantified with high sensitivity. I can do it.

この発明において使用する酸化酵素は過酸化水素を産生
ずる酸化酵素であれば工く、分析対象との組合せにおい
て種々のものを適用することがで会る。 飼えば、前述
のごとくグルコースを分析対象とする場合t!GODが
、置数の場合はウリカーゼ(UILIC)が、ガラクト
ースの場合はガラクトース酸化IH1l (G a L
OD )が、コレステロールO場会はコレステロール酸
化酵素(COD)がそれヤれ用−られる、 これらの酸
化酵素の固定化は例えば、長鎖アルキルアンンガラスビ
ーズをブロムシアンで活性化し、これに所望の酸化酵素
を加え、適当&pH条件下で反応させた後バッファーで
洗浄することに19行なわれる。 そして、この固定化
されたガラスピーズを例えばアクリル樹脂製チェープに
封入することにより、この発明の固定化酸化酵素カラム
が得られる。 −この発明において、バッファー、ルミ
ノール溶液及び赤血塩溶液の供給は前記のごとき一台の
ペリスタリティックポンプで行なってもよく、それぞれ
別のペリスタリティックポンプで行なってもよい、 t
たこれ以外に供給量を制御できる他の送液ポンプを用い
て行なうことができる。 また、試料導入口をバッファ
ー供給路に付設する代りに、lIs図に示すごとく、オ
ートナンプラー(4°)を連結させて試料を供給しても
よ−。
The oxidase used in this invention may be any oxidase that produces hydrogen peroxide, and various oxidases can be used depending on the combination with the target of analysis. If you keep it, as mentioned above, when glucose is the subject of analysis, t! If GOD is a numeric value, uricase (UILIC) is used, and if galactose is used, galactose oxidation IH1l (G a L
OD), but in the case of cholesterol O, cholesterol oxidase (COD) is used. Immobilization of these oxidases can be achieved, for example, by activating long-chain alkylene glass beads with bromine cyanide and adding the desired After adding oxidase and reacting under appropriate & pH conditions, washing with buffer is carried out. The immobilized oxidase column of the present invention can be obtained by enclosing the immobilized glass beads in, for example, an acrylic resin chape. - In this invention, the supply of buffer, luminol solution and red blood salt solution may be carried out by one peristaltic pump as described above, or may be carried out by separate peristaltic pumps, t
In addition to this, other liquid feeding pumps that can control the supply amount can be used. Furthermore, instead of attaching the sample inlet to the buffer supply path, the sample may be supplied by connecting an auto sampler (4°) as shown in the IIs diagram.

この発明において、発光剤となるルきノール溶液及び赤
血塩溶液は螺旋管状プレ建キシング部で予め一定時間混
合された後、被検成分との反応に用いられる。 従って
、ルミノール溶液、赤血塩溶液及び被検成分を同時に混
合し発光させる従来の方法に比して、ルZノールと赤血
塩からの発光すなわちバラ4クグラウンドを大@(減少
させることかで色過酸化水素との反応にのみ起因する発
光量を正確に測定することができる。&お、螺旋管状プ
レンキシング部の管径や長、さけ、流量や発光剤濃度尋
が関係するため特に限定されるものではなく、発光剤を
充分に混合できかつバックグラウンド発光を充分に減衰
できる螺巻管状であればよい。
In this invention, the Lukinol solution and red blood salt solution, which serve as luminescent agents, are mixed in advance for a certain period of time in a spiral tubular pre-extrusion section, and then used for reaction with the test component. Therefore, compared to the conventional method of simultaneously mixing luminol solution, red blood salt solution, and test component to emit light, it is possible to greatly reduce the luminescence from luminol and red blood salt, that is, the background. It is possible to accurately measure the amount of luminescence caused only by the reaction with colored hydrogen peroxide.&O, this is especially limited because it is related to the tube diameter and length of the spiral tubular preplexing part, the flow rate, and the concentration of the luminescent agent. The shape of the spiral tube is not limited to that, but may be any spiral tube shape that can sufficiently mix the luminescent agent and sufficiently attenuate background light emission.

この発明に用いる混合手段としては前記した4ジェット
建キサ−が70−セルとの組合せの点から好適であるが
、少なくとも発光剤と被検成分とを混合させ得る流路か
らなる4のであればよい。
As the mixing means used in this invention, the above-mentioned 4-jet mixer is suitable from the viewpoint of combination with the 70-cell. good.

こO発明におけるフローセルは、同一平面内渦巻流路状
のフロー七ルであることが発光剤と被検成分との均一な
混合や発光量の正確な測定等の点から適轟である。 渦
巻流路としては前述に示しft四角形渦巻流路が挙げら
れこれ以外に円形渦巻流路等が適用できる。 このよう
なフロー七ルを受光器と組合せ、更にこれらを受光量を
インターフェイスを通じて電気的に計数するフォトンカ
ウンターに接続することによってj!に正確な発光量り
測定が可能となる。 なお、受光器の受光面は7g−セ
ルの光透過面に面結合される必要があるが、面結合はフ
ロー竜ルの光透過面全体でなく面部てあってもよい、 
また、受光器としては光電子倍増管、轡の公知のものが
使用できる。
The flow cell according to the present invention has a spiral flow channel in the same plane, which is suitable for uniform mixing of the luminescent agent and the test component and accurate measurement of the amount of luminescence. As the spiral flow path, the above-mentioned rectangular spiral flow path may be mentioned, and in addition to this, a circular spiral flow path or the like may be used. By combining such a flow circuit with a light receiver and further connecting these to a photon counter that electrically counts the amount of light received through an interface, j! Accurate luminescence measurement becomes possible. Note that the light-receiving surface of the light receiver needs to be surface-coupled to the light-transmitting surface of the 7g-cell, but the surface-coupling may be done not on the entire light-transmitting surface of the flow dragon but on the surface.
Further, as the photoreceiver, a known photomultiplier tube or a photomultiplier tube can be used.

′&お、例えば10plのグルコース溶液(5011F
/d)を試料とした場合における至適条件は、渦巻状セ
ル内での条件においてルミノール溶液 ;L7SX1@
−’M、赤皇塩溶液;5X1G−”M;流量; 711
1//*、 pH; l G、5 、プレミキシング時
間;1分であった。1にお、この場合1G−〇〜10−
”Mの濃度範囲で直線性が得られ検出感fは309mo
lであった。 従って、tR1図に示【、たこの発明の
分析装置において、発光試薬及びバッファー尋を同一内
径(2調)のタイボンチューブを用い良場合、至適濃度
はルミノール溶液;7xto−’Me赤血塩溶液;!X
l0−”MでTo)、バッファーとして20mM酢酸緩
衝液を用いた場合、ルミノール溶液のpHを11.0と
するのが好ましい。
'& O, for example, 10 pl of glucose solution (5011F
/d) is used as a sample, the optimal conditions are luminol solution ;L7SX1@ in a spiral cell.
-'M, red king salt solution; 5X1G-"M; flow rate; 711
1//*, pH; 1 G, 5, premixing time: 1 minute. 1, in this case 1G-〇~10-
``Linearity is obtained in the concentration range of M, and the detection sensitivity f is 309mo.
It was l. Therefore, as shown in the tR1 diagram, in the analyzer of this invention, if the luminescent reagent and buffer tube are used in Tybon tubes with the same inner diameter (2 tone), the optimal concentration is luminol solution; Salt solution;! X
When a 20 mM acetate buffer is used as the buffer, the pH of the luminol solution is preferably 11.0.

なお、この発明の構成において、それぞれ異なる固定化
酸化酵素カラムを用い順次これらのカラムを切り替える
手段を適用することにより、同一試料からの多項目の分
析を行なうことができる。
In the configuration of the present invention, by using different immobilized oxidase columns and applying means for sequentially switching these columns, it is possible to perform multiple analysis from the same sample.

従ってこの発−〇別の一点から、−tt+−ぐ1+パ^
プを介して並列に接続した複数の異なる固定化酸化酵素
カラムを有し該バルブの開閉によりそのいずれかのカラ
ムを通じて被検成分をバッファーと共に所定i量で供給
する被検成分供給流路と、ルミノール溶液及び赤血塩溶
液を螺旋管状のプレミキシング部を通じて所定流量で供
給する発光剤供給流路と、上記両流路を連結する被検成
分−発光剤1合手段と、被混合手段に連結した同一平面
内渦巻状フローセルと、腋フ■−セルの光透過面に一定
面積をもって受光面を面結合させた受光器と、該受光器
の受光量を所定時間検算するフォトンカウンターから構
成されてなる化学発光による多項目生体試料分析装置が
提供される。
Therefore, from this point -〇 from another point, -tt+-g1+pa^
a analyte component supply channel having a plurality of different immobilized oxidase columns connected in parallel via a valve, and supplying a analyte component together with a buffer in a predetermined amount through any of the columns by opening and closing the valve; A luminescent agent supply channel that supplies a luminol solution and a red blood salt solution at a predetermined flow rate through a spiral tubular premixing section, a test component-luminescent agent 1 combination means that connects both channels, and a means for mixing the luminescent agent. It consists of a spiral flow cell in the same plane, a light receiver whose light-receiving surface is surface-coupled with a certain area on the light-transmitting surface of the armpit cell, and a photon counter that calculates the amount of light received by the light receiver over a predetermined period of time. A multi-item biological sample analyzer using chemiluminescence is provided.

aSSに上記この発明の多項目生体試料分析装置の一具
体例を示す、 第6図において、側、鵠、−及び@はそ
れぞれ電磁弁を示し、(至)は送液ポンプ、 @111
4ンターフエイス、rBuコンピューター、rIaはプ
リンター、(5は操作パネル、(ハ)はパネル表示、(
財)は記録計を示す。 そして(2A)は同定化COD
カラム、(2B)は固定化URICカラム、(冨C)は
−電化CODカラムをそれぞれ示す。
aSS shows a specific example of the multi-item biological sample analyzer of the present invention. In FIG. 6, side, mouse, - and @ respectively indicate electromagnetic valves, (to) is a liquid pump, and @111
4 interface, rBu computer, rIa is printer, (5 is operation panel, (c) is panel display, (
) indicates a recorder. And (2A) is the identified COD
Column (2B) is an immobilized URIC column, and (2B) is a -electrified COD column, respectively.

そして電磁弁−〜凶はすべてフンビューターにより作動
し、操作パネルの今一操作により試料数、標準試料の位
置及びそれぞれのサンプル量をコンビエータ−に入力し
調節できるように構成されてiる。 試料の量は電磁弁
の開閉時間により調節される。 なお、電磁弁の切替に
よpカラムを選択できる点を除いて分析操作セ前述した
通りである。 従って、上記構成において一〇の試料か
らグルコース、尿酸及びコレステロールの高感度分析が
可能となる。 そして更に他の固定化酸化酵素カラムを
適用することにより上記3項目以上の多項目生体試料分
析が可能となる。
The electromagnetic valves are all operated by a combiator, and are configured so that the number of samples, the position of the standard sample, and the amount of each sample can be input into the combinator and adjusted by operating the operation panel. The amount of sample is controlled by the opening/closing time of the solenoid valve. The analytical operations are as described above, except that the p column can be selected by switching the solenoid valve. Therefore, with the above configuration, it is possible to analyze glucose, uric acid, and cholesterol with high sensitivity from 10 samples. Furthermore, by applying another immobilized oxidase column, it becomes possible to perform multi-item biological sample analysis of the above three or more items.

この発明の生体試料分析装置は、酵素の触媒能を充分に
活用した、特異的な高感度分析法でToす、操作が簡単
であり、多項目分析に4適して―る。
The biological sample analyzer of the present invention uses a specific and highly sensitive analysis method that fully utilizes the catalytic ability of enzymes, is easy to operate, and is suitable for multi-item analysis.

そして高感度のため、例えば微量検体の分析が要求され
る小児科領域等においてことに有用である。
Due to its high sensitivity, it is particularly useful in the field of pediatrics, etc., where analysis of minute amounts of samples is required.

更にコンピューターシステムとの接続が容易である。Furthermore, it is easy to connect to a computer system.

以下、この発明の生体試料分析装置音用−九実施例會示
す。
Below, nine embodiments of the biological sample analyzer according to the present invention will be shown.

実施例1゜ 第1図に示すごとき構成の生体試料分析装置を作製し、
グルコース又は尿酸の測定を行なった。
Example 1 A biological sample analyzer having the configuration shown in Fig. 1 was prepared,
Glucose or uric acid measurements were performed.

酵素の不溶化U 5ebnapp、 8hal i t
 in の方法に準じて行った。 ブロムシアンで活性
化した長鎖ア身キルアミンガラスピーズKpHILOで
[をカップルさせた。 酵素として汀グルコース酸化酵
素(COD、東洋紡)、ウリカー−t’ (URIC。
Enzyme insolubilization U 5ebnapp, 8hal it
It was carried out according to the method of in. [ was coupled with the long-chain acylamine glass beads KpHILO activated with bromic cyanide. Enzymes include glucose oxidase (COD, Toyobo) and urikar-t' (URIC).

東洋醸造)をそれぞれ用い、固定化率はそれぞれ、参・
チ、71*f1hつた。 酵素會固定化し喪ガラスビー
ズセアタリル樹脂製カラム(3X301111)につめ
フローシステムにそれぞれ組み込んだ。
Toyo Jojo) was used, and the immobilization rate was
Chi, 71*f1h. The enzymes were immobilized and the glass beads were incorporated into a ceataryl resin column (3X301111) into a flow system.

液の送やは内径2■のタイボンチューブを用いペリスタ
ルテイツタポンプにより行った。
The liquid was fed using a peristaltic tube using a tiebon tube with an inner diameter of 2 mm.

試料の注入はオートナンプラーあるい1jvイタロ′°
シリンジにより行った。
Inject the sample using an autonumerator or 1JV Italo'°
It was performed using a syringe.

■ グルコースの定量 固定化ダルコース酸化酵素を用い1本装置1によるグル
コースの定量管行った。 グルコース溶液(張5声f 
/ ll1− S Opt / d )げマイクロシリ
ンジて10pl注入して測定した。 緩衝液としてμz
@mM酢酸緩衝液(pH翫II)を用い、その他は曽述
O至適条件を用い大、 第7図にグルコース濃度と発光
量の関俤を示す、  i 0−’Mm t O−’Mの
濃度範囲で直線性が得られ検出感fセ3(lpmolで
あった(eシ、フォトンカウンター自体の感度if”/
lzsとした。)、この測定条件では正常、異常血清中
のグルコースの定量には血清′t−5e〜ioo倍希釈
する必要があった。 血清を希釈せずに測定するため発
光量f’に下けた条件(赤皇塩溶液濃l[;5XiO−
’、tz ウy p −11& ”/uとした)で同様
に測定した結果tms図に示す。
(2) Quantitative determination of glucose Glucose was determined using the apparatus 1 using immobilized darcose oxidase. Glucose solution (Zhang 5shou f
/ll1-S Opt/d) Measurement was performed by injecting 10 pl using a microsyringe. μz as buffer
@mM acetate buffer (pH II) was used, and the other optimal conditions described above were used. Figure 7 shows the relationship between glucose concentration and luminescence amount. Linearity was obtained in the concentration range of , and the detection sensitivity was 3 (lpmol).
I made it lzs. ), and under these measurement conditions, it was necessary to dilute the serum 't-5e to ioo times to quantify glucose in normal and abnormal serum. In order to measure the serum without diluting it, the luminescence intensity was lowered to f' (concentrated liter of Akako salt solution [;5XiO-
', tz u y p -11 &''/u) The results are shown in the tms diagram.

この場合も、グルコース濃1j2s〜ZSOq/dl(
10−”M−10−”M )の範囲でほぼ直−性が得ら
れA。
In this case as well, the glucose concentration is 1j2s ~ ZSOq/dl (
Almost straightness is obtained in the range of 10-"M-10-"M).

■ 尿酸の定量 次に、固定化ウリカーゼ管用いて尿酸の定′jl′に賦
み+、  尿酸溶液(1111/1it−10M1i/
dl)をマイクロシリンジでLOpl注入して測定した
■ Quantification of uric acid Next, add the uric acid constant 'jl' using an immobilized uricase tube, and add uric acid solution (1111/1it-10M1i/
dl) was measured by injecting LOpl with a microsyringe.

緩衝液と【2ては、10mM Borate buff
er (pH&O)を用い、その他UグルコースO場合
と同様至適条件下で行つfee  11i、e図に示す
ごとく、尿酸濃@:(1〜/d7−10at/d1 )
と発光量の関に直線関係が得られた(なお、カウンター
感度【ll1・と」−た、)。
Buffer and [2: 10mM Borate buff
er (pH&O) and under the same optimal conditions as in the case of U-glucose O. As shown in Figures 11i and e, uric acid concentration @: (1~/d7-10at/d1)
A linear relationship was obtained between the amount of light and the amount of light emitted (note that the counter sensitivity was [ll1.]).

■ 血中ダルコース及び尿酸の定量 臨床検査室のオートアナライず−で測定した人の血清の
−Sを上記装置を用いて測定し、両者の相関を検討し大
、 臨床検査室ではグルコースはグルコース瞭化酵素−
ペルオキシダーゼ法(日立10@渥)で、尿酸は燐タン
グステン酸還元法(テクニコン&−6olりでそれぞれ
御j定されている。 そO絢定値を横軸に、本装置によ
る測定値を縦軸に示した。 検量は標準血清(〜1an
d Q−PAKI及びQ−PAK■)で行った。 易五
〇図に固定化CODカラムを用いてグルコースt−測定
した結果を示す。
■ Quantification of blood darcose and uric acid -S in human serum measured using an autoanalyzer in a clinical laboratory was measured using the above device, and the correlation between the two was examined. Clarification enzyme
Uric acid was determined by the peroxidase method (Hitachi 10@Katsu) and by the phosphotungstic acid reduction method (Technicon & -6ol). Calibration was performed using standard serum (~1 an
d Q-PAKI and Q-PAK■). The diagram shows the results of glucose t-measurement using an immobilized COD column.

人の血清24例において相関係数7=0.983であり
大、 また1111図は同定化ウリカーゼカラム管用−
で尿酸を槻定した結果を示し、人血清冨S%において相
関係数7=(L973であ〕、グルコース、尿酸とも良
い相gt−示した。
In 24 cases of human serum, the correlation coefficient 7 = 0.983, which is large, and Figure 1111 is for the identified uricase column.
The results of uric acid determination were shown, and the correlation coefficient was 7=(L973) for human serum concentration S%, and both glucose and uric acid showed a good correlation.

実施例2゜ 固定化酸化酵素カラふとして固定化CODカラムと固定
化ウリカーゼカラ漠の2本を用いる以外、第6図と同様
な生体試料分析装置を作製し、グルコース及び尿酸の同
時調定を行なつえ。
Example 2 A biological sample analyzer similar to that shown in Fig. 6 was prepared except that an immobilized COD column and an immobilized uricase column were used as the immobilized oxidase column, and the simultaneous preparation of glucose and uric acid was carried out. Do it.

それぞれの酵素の牟適pHが異るが、技術的に各項目に
工〕pHを変えることが困難であるので、緩衝液の検討
を行った結果、燐酸緩衝液、pH&0を用いることによ
り、両酸化酵素活性を大きく阻害することなく使用でき
ることがわかった。 また、緩衝液の濃度金製くすると
発光を阻害することもわかったので、緩衝液の安定性も
考慮して10mM燐陵緩燐酸緩衝液OYt用いて測定す
ることにし良。 その他見光試薬の濃度、前混合、流速
等は、前述の至適条件で行った。
The optimum pH of each enzyme is different, but since it is technically difficult to change the pH for each item, we investigated buffer solutions and found that by using phosphate buffer, pH & 0, both It was found that it can be used without significantly inhibiting oxidase activity. In addition, it was found that luminescence was inhibited when the concentration of the buffer solution was made of gold, so it was decided to take the stability of the buffer solution into account and perform the measurement using a 10mM phosphoric acid buffer OYt. Other conditions such as the concentration of the light reagent, pre-mixing, flow rate, etc. were kept under the optimum conditions described above.

グk :f −ス(最終濃WL2s、50% too。Guk: f-su (Final concentration WL2s, 50% too.

150.200%250ダ/dl)及び尿酸(最終濃度
1.0%λO%10%&O%110,140ダ/dl)
 の混合溶液をサンプルとして定量を行つ大結果を帛1
2図に示す。
150.200% 250 da/dl) and uric acid (final concentration 1.0% λO% 10%&O% 110,140 da/dl)
The results of quantitative analysis using a mixed solution of
Shown in Figure 2.

mKuグルコース及び尿酸濃度とその発光量の関係を示
す、 各サンプル量は測定順に尿酸Zpl(図中、U)
、グルコースは2声!(図中、Gl)と4−I(図中、
G、 )導入した。 なお、カウンター感fは収畠/l
鵞8とした。 その結果グルコース及び尿酸#1度がそ
れぞれ1sov、/az、11ダ/djよ〕高い濃度で
は直線性が得られなかった。 次に同じサンプルを10
倍希釈して用いサンプル量を尿酸Spl、グルコースt
splと10pl導入して同様の実験を行ったものvr
第13図に示す、 なお、カウンター感fはL 6 /
 t 211とし九、 10倍希釈したサンプルでは良
い直線性を示した。 ま良sO倍希釈したサンプルを用
いた実験でも直線性が得られた。
mKu Showing the relationship between glucose and uric acid concentrations and their luminescence amount, each sample amount is measured in order of uric acid Zpl (U in the figure)
, glucose has two voices! (Gl in the figure) and 4-I (Gl in the figure)
G.) introduced. In addition, the counter feel f is Shuhata/l
I chose Goose 8. As a result, linearity could not be obtained at high concentrations of glucose and uric acid #1 degree of 1 sov, /az, and 11 da/dj, respectively. Next, 10 samples of the same
The sample amount was diluted twice and the amount was adjusted to uric acid Spl, glucose t.
A similar experiment was conducted with spl and 10pl introducedvr
As shown in FIG. 13, the counter feeling f is L 6 /
Samples diluted 10 times with t211 showed good linearity. Linearity was also obtained in experiments using samples diluted with Mara sO.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

1g1図は、この発明の生体試料分析装置の一興113
図は、alla!llに示した装置における混合手段、
フローセル及び受光器の接続状IINを示すJk!u断
面図である。 144図U%纂1図に示した装置の70
−セルを示す平面図である。 第5図は、この発明の生
体試料分析装置Q他の具体例を示す第1図相当構成図で
あるa  ga図セ、この発明の多項目生体試料分析装
置の一具体例を示す構成図である。 m7図及び第8図
は、第1図相当の生体試料分析装置を用いたグルコース
溶液の測定結果の−Nt−示すグラフである。 m9図
は、第1図相当の生体試料分析装置を用いた尿酸溶液の
測定結果の一例を示すグラフである。  910図及び
第1五図はそれぞれ第1図相当の生体試料分析装置を用
い良血清中のグル;−ス濃度測定値及び尿酸濃度測定値
とそれぞれのオートアナライザーによる観定値との相関
を示すグラフである@  tM、12図及びi!13図
はそれぞれW45−と同様なこの発明の多項目生体試料
分析装置を用いたグルコース溶液及び尿酸溶液の測定結
果を示すグラフである。 (1) ・・・被検成分供給流路、(2)、(!A)、
(2B)、(ZC)・・・固定化酸化酵素カラム、(5
)−・・発光剤供給流路、161−ルミノール溶液供給
路、(7)−・・赤血塩溶液供給路、(8)−螺旋管状
プレミキシング部、191・・・ペリスタ¥ティックポ
ンプ、叫・・・4ジエツトミキサー、■−・同一平面内
渦巻流路状フローセル、υ・・・受光器、(至)−・フ
ォトンカウンター、(2)−・受光面、171・・・光
透過面、鰺、凹、■、■−・電磁ノ(ルプ、(支)−・
送液ポンプ。 第1図 4 第2図 第7図       第8図 第9図 X酸514 度−4−(mQ/di) −第10図 イートアナライサ−1こよ5    (m9/dυ尿酸
濃度−一伽
Figure 1g1 shows Ikko 113 of the biological sample analyzer of this invention.
The figure is alla! mixing means in the apparatus shown in ll;
Jk! showing the connection state IIN of the flow cell and photoreceiver. It is a u sectional view. 144 Figure U% Collection 70 of the device shown in Figure 1
- A plan view showing the cell. FIG. 5 is a block diagram corresponding to FIG. 1 showing another specific example of the biological sample analyzer Q of the present invention; FIG. be. Figure m7 and Figure 8 are graphs showing -Nt- of the measurement results of a glucose solution using the biological sample analyzer equivalent to Figure 1. Figure m9 is a graph showing an example of the measurement results of a uric acid solution using a biological sample analyzer equivalent to Figure 1. Figure 910 and Figure 15 are graphs showing the correlation between the measured values of glucose concentration and uric acid concentration in good serum using a biological sample analyzer equivalent to Figure 1, and the values observed by the respective autoanalyzers. @ tM, 12 figures and i! FIG. 13 is a graph showing the measurement results of a glucose solution and a uric acid solution, respectively, using the multi-item biological sample analyzer of this invention similar to W45-. (1) ...Test component supply channel, (2), (!A),
(2B), (ZC)...immobilized oxidase column, (5
) - Luminescent agent supply channel, 161 - Luminol solution supply channel, (7) - Red blood salt solution supply channel, (8) - Spiral tubular premixing section, 191 - Peristaltic pump, scream ...4 jet mixer, ■--spiral flow cell in the same plane, υ... light receiver, (to)-- photon counter, (2)-- light receiving surface, 171... light transmitting surface , mackerel, concave, ■, ■−・electromagnetic no(rupu, (branch)−・
Feed pump. Fig. 1 4 Fig. 2 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 し 固定化酸化酵素カラムを通じて被検成分を/くツ7
アーと共に所定流量で供給する被検成分供給流路と、ル
ミノール溶液及び赤血塩源i[t−螺旋管状のプレ建キ
シング部を通じて所定流量で供給する発光剤供給流路と
、上記両流路を連結する被検成分−発光剤混合手段と、
皺混合手段に連結した同−千m円満巻流路状フローセル
と、骸フローセルの光透過面に一定面積をもって受光面
を面結合させた受光器と、該受光器の受光量を所定時間
積算するフォトンカウンターから1111gされてなる
化学発光による生体試料分析装置。 1 それぞれパルプを介して並列に接続した複数の異な
る固定化酸化酵素カラム管有し該バルブ4M1l’lに
よpセのiずれかのカラムを通じて被検成分をバッファ
ーと共に所定流量で供給する被検成分供給流路と、ルミ
ノール溶液及び赤血塩溶液を螺旋管状のプレミキシング
部管通じて所定流量で供給する発光剤供給流路と、上記
両流路を連結する被検成分−発光剤混合手段と、該混合
手段に連結した同一平面内渦巻状フローセルと、該フロ
ーセルの光透過面に一定面積をもって受光面を面結合さ
せた受光器と、該受光器の受光量を所定時間積算するフ
ォトンカウンターから構成されてなる化学発光による多
項目生体試料分析装置。
[Claims] The test component is passed through the immobilized oxidase column.
a luminescent agent supply channel that supplies a luminol solution and a red blood salt source at a predetermined flow rate through a spiral tubular pre-construction part; a test component-luminescent agent mixing means that connects the
A flow cell in the form of a 1,000 m rounded flow channel connected to the wrinkle mixing means, a light receiver whose light receiving surface is surface-coupled with a certain area on the light transmitting surface of the skeleton flow cell, and the amount of light received by the light receiver is integrated for a predetermined period of time. Biological sample analyzer using chemiluminescence, which uses 1111g from a photon counter. 1 A test sample having a plurality of different immobilized oxidase column tubes connected in parallel through pulp, and supplying the test component together with a buffer at a predetermined flow rate through one of the columns in the valve 4M11. A component supply flow path, a luminescent agent supply flow path that supplies a luminol solution and a red blood salt solution at a predetermined flow rate through a spiral premixing tube, and a test component-luminescent agent mixing means that connects both of the flow paths. a spiral flow cell in the same plane connected to the mixing means; a light receiver having a light-receiving surface coupled to the light transmitting surface of the flow cell with a certain area; and a photon counter that integrates the amount of light received by the light receiver for a predetermined period of time. A multi-item biological sample analyzer using chemiluminescence.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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