JPS58501521A - 自動免疫定量システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動免疫定量システム 本発明は自動免疫定量システムに関するものであり、特に、構造が簡単で小型で あるため比較的価格が安く、しかも全自動型であり、既存の自動システムに比べ ると１回の試験当りの費用が数分の１で１日当り数百個の未知試料を処理できる 新しい免疫定量システムに関するものである。本発明のシステムはラジオイムノ アンセイ（同位元素標識免疫定量法、ＲＩＡ　）およびその他の免疫定量法に適 しているが、特に酵素免疫定量法に適しており、この方法によれば、試薬の貯蔵 寿命の短いこと、放射能、諸種の危険、廃棄物の処理問題などを含むＲＴＡの不 利な点を除くことができる。

現在、不均一系酵素免疫定量法（ＥＩＡ、）のための全自動システムはごくわず かしか存在せず、既存のものは取扱いが複雑で、高価である（たとえば、０ｅｌ ｌｅｒｉｃｈ　ＭのＥｎｚｙｍｅ　Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙｓ　ｉｎ　Ｃ１ｉｎ ｉｃＣ１１ｎｉｃａｌＣｈｅ　：　Ｐｒｅｓｅｎｔ　５ｔａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｔ ｒｅｎｄｓ”、Ｊ。

Ｃ１１ｎ、　Ｃｈｅｍ、　Ｃ１１ｎ、　Ｂｉｏｃｈｅｍ、　１９８０．１８　： 　１９７−２０８参照）。その結果、現在病院や病理学研究所で不均一系酵素免 疫定量法を利用する場合、この方法は大抵の場合、半自動化されているに過ぎず 、希釈器、洗浄器およびプレートリーダーなどの高価な装置を必要とし、多くの 人手を要し、かつ時間がかかる。したがって、１日に数百個の試料を処理できる 小型で安価な全自動不均一系酵素免疫定量システムが強く要望されている。

今回、不均一系酵素免疫定量システムで固相として毛管を使用することによって 、簡単で効率の高いシステムが可能であることがわかった。

本発明の第１の点によれば、複数個の試料中の抗原物質またはハブテン物質ある いは抗体を検出または測定するために不均一系免疫定量を自動的に実施するため の装置が提供され、この装置は、 （ａ）　それぞれの毛管の内面に抗原物質またはノーブテン物質あるいは抗体を 付着させた複数本の毛管、（ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステー ションへ送る手段、 （ｃ）　前記毛管のそれぞれが第１操作ステーションへ送られると毛管に個々の 試料を入れる前記第１操作ステーションにある手段、 （ｄ）　前記毛管のそれぞれが１つまたは２つ以上の後続の操作ステーションへ 送られると毛管に免疫定量試薬を入れる前記後続の操作ステーションにある手段 、および （ｅ）　前記毛管のそれぞれが最終操作ステーションへ送られると毛管中での免 疫定量の結果を検出または測定するための前記最終操作ステーションにある手段 、からなる。

本発明のこの第１の点の一実施態様において、複数個の試料中の抗原物質または ノーブテン物質あるいは抗体を検出または測定するために不均一系酵素免疫定量 を自動的に実施するための装置か提供され、この装置は、 （ａ）　それぞれの毛管の内面に抗原物質またはノーブテン物質あるいは抗体を イ」着させた複数本の毛管。

（ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーションへ送る手段、 （ｃ）　前記毛管のそれぞれが第１操作ステーションへ送られると順次毛管に個 々の試料を入れる前記第１操作ステーションにある手段、 （ｄ）　共役酵素（ｅｎｚｙｍｅ　ｃｏｎｊｕｇａｔｅ　）を、前記試料を前記 毛管の１つに入れる前に前記個々の試料のそれぞれに加えるか、または第２操作 ステーションにおいて前記毛管の１つに入った前記個々の試料のそれぞれに加え るようにして、前記試料のそれぞれに前記共役酵素を入れるための手段、 （ｅ）　前記毛管のそれぞれが第３操作ステーションへ送られると毛管に酵素基 質を入れる前記第３操作ステーションにある手段、および （ｆ）　前記毛管のそれぞれに入った前記酵素基質について、もしあれば、酵素 活性を検出または測定する本発明の第２の点によりは、複数個の試料中の抗体あ るいは抗原物質またはノ・ブテン物質を検出または測定するために不均一系免疫 定量を自動的に実施する方法が提供され、その方法は、 （ａ）　それぞれの毛管の内面に抗原物質または／％ブテン物質あるいは抗体を 付ノγ１させた複数本の毛管を準備すること、 （ｂ）　ｔｆｆＪ記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーションへ送ること、 （ｃ）第１操作ステーションにおいて個々の試料を順次前記毛管のそれぞれに入 れること、（ａ）　１つまたは２つ以上の後続の操作ステーションにおいて免疫 定量試薬を前記毛管のそれぞれに入れること、および （ｅ）　最終操作ステーションにおいて前記毛管のそれぞれにおける免疫定量の 結果を検出または測定すること、からなる。

本発明のこの第２の点の一実施態様において、複数個の試料中の抗原物質または ハブテン物質あるいは抗体を検出または測定するために不均一系酵素免疫定量を 自動的に実施する方法が提供され、その方法は、（ａ）　それぞれの毛管の内面 に抗原物質またはハブテン物質あるいは抗体を（’Ｊ着させた複数本の毛管を準 備すること、 （ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次接散の操作ステーションへ送ること、 （ｃ）第１操作ステーションにおいて個々の試料全順次前記毛管のそれぞれに入 れること、（ｄ）　前記試料を毛管に入れる前か、または第２操作ステーション において、共役酵素を前記毛管のそれぞれに入れること、 （ｅ）　第３　操作ステーションにおいて酵素基質を前記毛管のそれぞれに入れ ること、および（ｆ）　第４　操作ステーションにおいて、前記毛管のそれぞれ に入った前記酵素基質について、もしあげれば、酵素作用を検串または測定する こと、からなる。

前記の広範な説明から明らかなように、本発明の範囲には、試料を毛管に加える 前に共役酵素が試料と混合される（たとえば、いわゆる［拮抗ｊ（”ｃｏｍｐｅ ｔｉｔｉｖｅ”）または「阻害」（’　１ｎｈｉｂｉｔｉｏｎ”）定量法の場合 。下記Ａ　（ｃ）参照）定量方法ならびに試料をまず毛管に加えた後、共役酵素 が加えられる（たとエバ、いわゆる「サンドイッチ」定量法の場合。下記Ａ　（ ｂ）およびＢ　（ｂ）参照）定量法が含まれる。必要に応じて、追加の操作ステ ーションを設けて、定量操作の適当な時点で別の試薬を入れるようにすることも できる。

このような別の試薬には、たとえば第２抗体があり、この場合、複抗体型定量法 が採用される（下記Ａ　（ｂ）およびＢ　（ｂ）参照）。こうして、本発明の装 置と方法は多種類の定量方法の実施に用いることができる。以下に各種の方法を 具体的に示すが、限定を意図するものではない。即ち、 Ａ；抗原検出、たとえば肝炎、ジゴキシン。

（ａ）　サンドイッチ抗原定量法 １固相：毛管−抗肝炎Ａｂ ２、試料：士肝炎サブユニットまたはウィルス３、共役体：抗肝炎Ａｂ酵素 （ｂ）　複抗体サンドイッチ抗体定量法：１、固相：毛管−抗肝炎Ａｂ　ｌ型（ たとえばヒツジ抗体） ２、試料：士肝炎サブユニットまたはウィルス３、第２抗体：抗肝炎Ａｂ　ｌ型 （たとえばウサギ抗体） ４、共役体：抗２型Ａｂ酵素 （ｃ）　拮抗抗原定量法： １、試料；士ジゴキシン ２、共役体：抗ジゴキシンＡｂ酵素 ３、固相：毛管−ジゴキシン （注：この定量法においては、試料と共役体は、混合し、培養してから管に加え られる。）Ｂ：抗体検出、たとえば破傷風、風疹 （ａ）　サンドインチ抗体定量法： １、固相：毛管−破傷風Ａ２ ２、試料：士抗破傷風Ａｂ（ヒト） ３共役体：抗ヒトＡｂ酵素 （ｂ）　複抗体すンドイソチ抗体定量法：１固相：毛管−破傷風Ａ２ ２、試料：士抗破傷風Ａｂ　（ヒト） ３第２抗体：抗ヒ）Ａｂ酵素（たとえばヒト抗体に対するヒツジ抗体） ４、共役体：抗２型Ａｂ酵素 第１と第２の操作ステーションの間および第２と第３の操作ステーションの間に さらに操作ステーションを配置し、これら追加の操作ステーションには、前記毛 管のそれぞれが、前記第２操作ステーションまたは第３操作ステーションのそれ ぞれに送られる前に、この毛管を洗浄し、真空乾燥するための手段を設けること ができる。種々の操作ステーションを適当に設けて、各毛管が１つの操作ステー ションから次の操作ステーションへ送られるとき、適当な培養期間を与えるのが 好ましい。

毛管をスプールすなわち回転台の形態をしたキャリヤーの周囲に垂直に取付けて 、各毛管を１回のＥＩＡ試験用の反応容器（および固相）とすることが好ましい 。

このようなキャリヤーの好適な一実施態様として１回転台にはその周囲に適当数 のスロットまたは止め金（ｄｅｔｅｎｔ　）が外方に向って設けられ、各スロッ トまたは止め金は１毛管をその中に「押しばめ」によって収容し１毛管がスロッ トから外力で押し出されるまで毛管を着脱可能に保持するような寸法をしている 。こうして、毛管は回転台の周囲に装填され、保持されたまま免疫定量が行なわ れ、その後に取り外され、新しい毛管が回転台に装填できるようになる。適当な 装填および取り外し手段は以下に記載の通り設けることができる。例として、直 径約６ｃｒｎの回転台はその周囲に６０本の毛管を保持することができ、直径約 ４０ｃｆｎの回転台は約２４０本の毛管を保持することができる。しかし、この 代わりとして、キャリヤーを別の形状のものとすることができ、たとえば「保弾 帯」の形状にやや似た柔軟な細長いベルトの形状とすることができ、この場合に も毛管はこのベルトに垂直に取り付けられる。

本発明の装置において、キャリヤーが回転台の形態である場合、自動ＥＩＡ装置 はこの回転台を段階的に回転させる手段を含むと有利であり、これによって５回 転台の周囲にある各毛管は、スプールの周囲に存在する各種操作ステーションを 順次通過する。

本発明の装置に使用される毛管は適当な材料、たとえばガラス、ポリ塩化ビニル 、ポリスチレンまたはその他の適当なプラスチック材料から作ることができる。

例としても、毛管は、長さ１．５　ｃｍ〜２．０　ｃｍ、内径約１唄。

そして夕）径約２浦とすることができる。このような毛管は容量が約１０〜１５ μｔである。しかし、より一般的には、本発明の装置には容量が１〜３０μｔの 範囲である毛管を使用することができる。

イｆ発明の装置についてのさらに詳細な内容は、添例の図面に例として示す本発 明の一つの好適実施態様に関する以下の記載から明らかであろう。

１図面において、 第１図は、本発明の好適実施態様のザイクルを示す略図、 第１ａ図および第１ｂ図は、自動化装置で好ましく使用される回転台装置の略図 の」二面図および側面図、第２図は、本発明の装置の一実施態様の斜視図、およ び 第３図は、試薬または洗浄液を毛管へ入れるためのへンド装置ならびに毛管を乾 燥するための真空装置の拡大縦断面図である。

まず、第１ａ図と第１ｂ図を参照すると、装置１０は回転台の形態をしたキャリ ヤー１１からなり、このキャリヤーは、その周囲のスロットまたは止め金に複数 個の毛管（図にはその一部を示す）を保持し得る。前記した通り、直径約４０ｃ ｒｎのスプールの周囲には同様の毛管を約２４０本保持させることができる。こ れらの毛管のそｔｌぞれの内面は、吸着および共有結合などを含むそれ自体公知 の方法によって抗原物質またはノ１ブテン物質あるいは抗体が塗布される。

ここで、第１図にもどると、本発明の好適実施態様に従う装置が示されている。

この装置は、第１ａ図と第１ｂ図に示された型の装置１０と、装置１０を段階的 に回転させるための駆動手段１６とからなり、これによって、装置１０の周囲に ある毛管のそれぞれか、各毛管が通る同順通路の周りに存在する各操作ステーシ ョンを順次通過する。駆動手段１６はたとえば、マイクロプロセッサ−制御のギ ヤモータからなり、段階的回転を行なう。

各操作ステーションにおける毛管の正確な位置決めは、回転台の周囲にある空席 のスロットまたはとめ金に作動する歯止め機構の手段によって行なうことができ る。

これら操作ステーションのそれぞれについてのさらに詳細な内容は装置の操作に 関する以下の記載から明らかとなるであろう。

第２図に示す通り、ホツノク−６１を含む手段を設Ｕて、毛管を毛管装填ステー ション５９（第１図参照）に供給する。この毛管はホッパーから重力により落下 し、案内経路に沿って押し進められ、回転台の周囲で垂直平面内にある空席のス ロットまたは止め金に回転弾性輪によって押し込まれ、回転台におりる毛管の垂 直方向の位置は適当に設けた案内板によって制御される。

所定試験のいずれの場合においても、この装置１０の毛管１２がその内面に、個 々の試験に適した抗原物質またはハブテン物質あるいは抗体を塗布されることは 容易に理解されるであろう。位置１における第１操作ステーショ〉・１て未知試 料を装填することから試験手順が始まる。本発明の装置はどの免疫定量法にも使 用することかできるので、試料は、たとえば血清、血漿、尿または唾液あるいは 医薬品溶液とすることかできる。

毛管への装置は任意の適当な手段によって行なうことかできるが、独立したカッ プコンベヤベルト６２に取りイ」けた小型の試料計量カップを使用することによ って、複数個の試料を迅速かつ容易に毛管１２へ装填できることがわか′つた。

好ましくは、試験される各未知試料は、独立したコンベヤベルト６２の上にあっ て底に小さな穴を設けた試料計量カップに収容される。装填されるべき毛管はカ ップの底部の前記穴と接触させられる。この接触は装填用架台６６において、た とえば、カムまたはマイクロブＩＪセノ→Ｉ−の作動によりカップをＩＩＥ作用 により降ドさせることによって行なわれる。予めカップに収容さオ］た試料は、 カップ底部の穴が小さいにもかかわらず、毛管作用によって毛管内に入る。こう して、各試料の極めて小容量のみが試験用に必要どされ、複雑な→Ｊンブリング およびサンプル装填装置は不要となる。ベルト６２内の各試料計量カップは用済 み後に取り々）さね、別の未知試料を収容した別のカップに２ 置き換えられる。

試料が第１毛管に装填されると、駆動手段１ろが装置を１段階だけ進めるので、 新しい毛管が第１操作ステーションＩに運ばれ、同時に別の試料計量カップ内の 別の試料か装填用架台６３の所定位置に運ばれ、前記と同しようにして前記の新 しい毛管に装填されるつ以後の毛管への装填が同様にして進行する。毛管への試 料の装填か進行する間に、第１毛管は第２操作ステーション■へ向って段階的に 進められることはもちろん明らかであろう。

第１図に示した操作サイクルにおいて、第１毛管は、第２操作ステーションＨに 達する前に、位置１９における中間操作ステーション■に達し、ここで毛管は真 空排気［ｊ上に位置決めされる。毛管の内容物が排出され、洗浄バッファーが上 方から毛管を通って計量導入される。第３図に、毛管に洗浄液を入れるための適 当なヘッド装置１００および毛管を乾燥するための適当な真空装置１２０を詳細 に示す。この図に示されている通り、装Ｍ１００は、液圧作動ピストン装置１０ １かハウジング１０２用に取り付けられ、ピストン１０１とハウジング１０２と で形成される室１０３に管路１０４から加圧下で導入される圧媒液によって毛管 １２の十端部に向って移動するよ）に配置されている。ピストン１０１に設けら ねに図示の通り毛管１２の一端が収容される。ピストンの延長部１０５は支持板 １０７の適当な開口を通って延び、ピストン１０１は、室１０６内の液圧が解放 されると、戻しはね１０８の作用によって最初の位置に戻される。ピストン１０ １と延長部１０５とには四部１０６から入口管路１１０へ延びる流体通路１０９ が設けられ、毛管が四部１０６と係合したとき、この通路を通って適当な洗浄流 体を計量ポンプ（図示せず）がら毛管１２へ供給することができる。もちろん、 マイクロプロセッサ−や機械的カム装置といった適当なタイミング手段を設けて 、圧媒液を加圧下で室１０６へ供給し、これによってピストン１０１を毛管１０ ２と係合させ、次いで通路１０９がら洗浄液を供給し、その後にピストンはサイ クルのくり返しの準備のために最初の位置に戻り、その時、別の毛管１２が所定 位置に移動するようにしである。

第３図にはまた、毛管１２の下端部に存在する真空装置１２０が示されている。

この真空装置は前記のヘッド装置１００と同様であるが、ただし、凹部まで延び る通路が領空に連絡されている点が異なる。真空装置１２０の作動のタイミング はヘッド装置１００の作動の前、これと同時またはわずかに遅れるように調節す ることができる。こうして、毛管１２を空にし、真空乾燥した後に、またはそれ と同時に、またはわずかに先に゛、洗浄液が供給される。

再び第１図に戻って、洗浄、乾燥後に、第１毛管は段階的な前進を続けて、位置 ２０における第２操作ステーション■へ送られ、そこで所定量の共役酵素を、た とえばマイクロポンプ、自動ピペットまたは類似の計量装置から受け取る。好ま しくは、この試薬は、構造と作動とが前記の装置１００に類似したヘッド装置か ら供給される。洗浄ステーションが試薬添加ステーションに近接しているような 好適な状況、たとえば第１図の位置１９　、２０及び位置３９　、４０において は、１個の装置を用いて、同時に１本の毛管に洗浄液を加え、近接した毛管に試 薬を加えることができる（第２図の装置６５と６６を参照）。

次に、第１毛管は位置６９における別の中間操作ステーション■まで進み、そこ で毛管は前記と同様にして再び洗浄され、真空乾燥される。その後、この毛管は 位置４０における第３操作ステーション■まで進み、そこで所定量の酵素基質が 毛管に添加される。この添加もやはり、前記の通りヘッド装置を介して作動する 、たとえばマイクロポンプ、自動ピペットまたは類似の計量装置によって行なう ことができる。

毛管は再び進んで位置５６における第４操作ステーション■に達し、そこで毛管 内で行なわれた試験の結果が、たとえば、、弔ｙ奪通過して、または全長に沿っ て行なわれる比色計の読みによって読み取られる。こσような読み取りは、たと えば、毛管を通過して光検出装置に衝突するように集光された、適当な光源から の断続した光（ｃｈｏｐｐｅｄ　ｌｉｇｈｔ　）を利用することによって行なう ことができる。比色計からの読みは計算機またはコンピュータインターフェース ■に送られてから、表示、＜ネル６４（第２図）に表示されるか、適当な印刷手 段によって記録される。

もちろん、適当なスイッチ手段またはその他の作動手段を設けて、各毛管が各操 作ステーションに到達したとき、その操作ステーションにおける計量装置または その他の装置が毛管に対して確実に操作を作動するようにしである。

前記の記載かられかるように、装置１０の各毛管は３つの培養段階を通過する。

即ち、第１培養段階は第１図で文字Ａによって示され、位置２から位置１８まで 延び、第２培養段階は文字Ｂによって示され、位置２１から位置６８まで延び、 そして第３培養段階は文字Ｃによって示され、位置４１から位置５５まで延びて いる。その上、各毛管は段階的に進みながら、種々の操作ステーションおよび培 養段階を順次経過する。

必要に応じて、所与の装置１０を用いて操作サイクルを開始する場合、各操作ス テーションに位置するマイクロスイッチによって第１毛管をステーションからス テーションへ進めるとき、各操作ステーションの操作６ が開始するように調整することができる。進行する毛管は各操作を、た左えば、 所要の個々の試薬添加のための電磁作動マイクロポンプの回路の作動によって作 動させる。装置１０の最終毛管が特定操作ステーションを通過した後、この最終 毛管の通過によって各操作が停止される。

各毛管における試験の読みが完了すると、毛管はステーション■へ送られ、そこ で真空乾燥された後に、毛管突出しステーション■へ送られ、毛管を保持したス ロットまたは止め金から、たとえば、回転台の周囲に傾斜して、各毛管に係合し て、これを外方向に押し出すように位置した取出し装置によって外方向へ押し出 される。

図示されていない変更態様として、装置１ｏは同様な大きさの歯車で置き換える ことができ、この歯車の周囲で「保弾帯」形状物に毛管が供給され、毛管と保弾 帯形状物は使用後に廃棄される。この変更態様において本発明を利用することが ら同様の利益が生じることはもちろん理解されるであろう。

図面の第１図について前記に記載した操作サイクルは、風疹および破傷風の免疫 を定量するために使用されるタイプの定量法として使用される段階、順序を示し ている。これらの定量法のそれぞれについて、培養期間Ａ、ＢおよびＣに使用さ れる時間は約１ｏ分であるので、３０分間の第１サイクルが完了した後、各試験 は、６０本の毛管を取り付けた装置１０を用いて、１時間当り約１２０本の割合 で完了することができる。スプールの直径を約３０　ｆｆｌに拡大すると、処理 量は１時間当り約６００本に増大することができる。もちろん、各操作ステーシ ョンの位置と、毛管か各操作ステーションへ送られる速度とを適当に調整するこ とによって、別のタイプの定量法で要求されるさまざまの培養期間に対する適応 が可能である。しかし、全体的に、本発明の毛管を使用することによって、毛管 の大きな反応表面積と小さな反応容積のために、利用されるべき培養を非常に短 くすることができるという点で、著しい利益が得られる。したがって、短い培養 期間によって、本発明の装置を用いる試験の処理量を大きくすることが可能とな る。

本発明の毛管の使用によるさらに別の著しい利益は、毛管が必要とする試薬の量 がごく少量（たとえば、１〜３０μｔの範囲、特に１０〜１５μｔの程度）であ り、したがって、本発明の装置で一連の試験を行なうのに必要な試薬の量が最少 限になるということから生じる。

毛管はもちろん開口反応容器を形成し、自己の容積の試薬を自動的に採取して保 持し、この試薬は毛管を真空排気口上に通すことによって後で簡単に排出させる ことができる。その結果、毛管を装填し、洗浄するための装置は簡単で、小型か つ安価となり得る。これに反して、既存の自動ＥＩＡシステムにおいては、１０ ０〜２００μｔの量の試薬が計量されて管に分取され、加熱水浴中で３０分ない しそれ以上の時間培養した後、抜差し式針を管に挿入して空にする必要がある。

したがって、これらの試験のための装置は複雑で、取扱いか煩わしく、かつ高価 である。

第１図に示した操作ステーションの順序を必要に応じて変更することによって、 別の定量方法に適応させることができることはわかるであろう。したがって、「 拮抗」または「阻害」タイプの定量法において、個々の試料に共役酵素が添加さ れる操作ステーションを、順序として、試料を毛管に添加する前に、カップコン ベヤベルトまたはターンテーブル上のある箇所で操作される。この変更態様にお いては、共役酵素は、個々の混合物が毛管に添加される前に、試料に添加するこ とができる。同様に、「複抗体」タイプの定量法における第２抗体の添加のため に操作サイクル内の適当な位置に追加の操作ステーションを設けることができる 。

本発明の装置の特に好適な一実施態様において、方法の各段階が行なわれる種々 の操作ステーションの構成は、個々の操作ステーションの場所が必要に応じて、 試料通路に沿って（たとえば、試料が毛管に添加される前に、共役酵素が試料と 混合され、培養される場合）、または毛管自身の通路に沿って（たとえば、共役 酵素が試料に添加される前に、試料が毛管に添加される場合）、種々の位置に調 節することができるように行なわれる。この調節により、各種タイプの試験順序 に対して、適当な培養時間を直ちにかつ容易に選択できるようになる。種々の操 作ステーションの位置の調節は、たとえば、連続棒またはその他の支持体を試料 の通路および／または毛管の通路に沿って設けること、および、種々の操作ステ ーションを、この支持体に沿って、所望の位置に存在し得るように構成すること によって達成することができる。

以下の実施例は、不均一系酵素免疫定量法において、本発明の装置および方法の 利用を示すものである。

実施例１　患者からの血液中の破傷風免疫性の定量この定量は、添付の図面に示 されたタイプの装置で行なわれた。毛管は、長さ１，５Ｃｒｎ、内径１００テで 、容量は約１０〜１５μｔである。次の試験系を使用した、固相：毛管−破傷風 Ａり 試料：上杭破傷風ＡＰ　（ＩｆＧ　） 共役体：抗ヒトＩｆＧウレアーゼ 基１１／指示薬：ブロモクレゾールパープル含ｆの尿素溶液 試料（ヒトの血液）を、試験前に、凝析防止緩衝液に】　：２に希釈した。操作 サイクルは第１図に示した０ 通りであり、各試験は室温で行ない、試料を毛管に添加してから洗浄、真空乾燥 までの間、共役体を添加してから洗浄、乾燥までの間および基質／指示薬の添加 から結果の読み取りまでの間の各培養期間は１０分とした。

得られた結果は既知の標準に対してランク付けした場合、極めてよい相関を示し た。

実施例２　ヒトの血清中のジゴキシンの定量この定量は前記と同じ毛管を用いた が、「拮抗」タイプの定量法で行ない、第１図に示した操作サイクルを変更して 、共役酵素を試料に加え、得られた混合物を毛管に加える前に培養した。試験を 通して、やはり室温で１０分間の培養期間を採用した。次の試験系を用いた、 試料：士ジゴキシン 共役体：抗ジゴキシンＡｂウレアーゼ 固相：毛管−ジゴキシン 基質／指示薬：ブロモクレゾールパープル含有の尿素溶液。

この糸により、ヒトの血清中に０．６４〜６．４　ｎｍｏｌｅａ／ｌの範囲で存 在するジゴキシンが極めて明瞭に検出された。

前記のウレアーゼの代わりにその他の酵素ももちろん使用することができ、酵素 免疫定量法に使用するための多数の標識酵素が既に発表されている（Ｏｅｌｌｅ ｒｉｃｈ　：　Ｅｎｚｙｍｅ　Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙｓ　ｉｎ　Ｃ１ｉｎｉｃ Ｃ１１ｎｉｃａｌＣｈｅ　％前記参照）。しかし、ウレアーゼ、ワサビダイコン のペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼおよびβ−ガラクトシダーゼと いった酵素の使用が好ましい。それは、これらの酵素が、分光光度法により読み 取りできる結果を与える指示薬を用いて定量することができるからである。

しかし、他の酵素および他の検出法、たとえば螢光分析法、発光測定法、濁り測 定法、電位差測定法および温度測定法も必要に応じて採用できることは理解され るであろう。

また、本発明は複数の毛管を使用することを特徴とする不均一系酵素免疫定量を 実施するための装置と方法とに基本的に関するものではあるが、このような複数 の毛管を使用することは、ラジオイムノアッセイおよび均一系酵素免疫定量とい った他の免疫定量法およびその他の一般的な臨床化学分析法にも適用できること も理解されるであろう。もちろん、均−系免疫定量法においては、毛管の内面に 抗原物質または抗体の被覆物は必要とされない。均−系ＥＩＡと一般の臨床化学 的定量法のいずれの場合も、各試験は、好ましくはカップコンベヤベルトまたは ターンテーブルに設けた一連のカップ内で、公知の方法に従って実施された後、 最終反応系は単にセルとなる毛管に移され、そこで酵素活性またはその他の反応 結果が分光測光または別の公知技術の一つによって読み取られまたは定量される 。

当該技術に精通した者には理解できるように、本明細書に記載の発明は、その記 載の広範囲の教えに反することなく、特定的に記載された以外の種々の変化と変 更が可能である。

本発明は、その精神と範囲に含まれるようなすべての変化と変更を包含するもの である。

第３図 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数個の試料中の抗原物質またはノ・ブテン物質あるいは抗体を検出または 測定するために不均一系免疫定量を自動的に実施するための装置であって、（ａ ）　それぞれの毛管の内面に抗原物質またはノ・ブテン物質あるいは抗体を付着 させた複数本の毛管、（ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーショ ンへ送る手段、 （ｃ）　前記毛管のそれぞれが第１操作ステーションへ送られると毛管に個々の 試料を入れる前記第１操作ステーションにある手段、 （ｄ）　前記毛管のそれぞれが１つまたは２つ以上ノ後続の操作ステーションへ 送られると毛管に免疫定量試薬を入れる前記後続の操作ステーションにある手段 、および （ｅ）　前記毛管のそれぞれが最終操作ステーションへ送られると毛管中での免 疫定量の結果を検出または測定するだめの前記最終操作ステーションにある手段 、 からなることを特徴とする装置。 ２、　前記毛管がキャリヤーに取り付けられ、このキャリヤーはスプールまたは 回転台からなり、その周囲に毛管が垂直に取り付けられるようにしたことを特徴 とする請求の範囲第１項記載の装置。 ４ ３、前記毛管のそれぞれを複数の操作ステーションへ送る手段が前記スプールま たは回転台を段階的に回転させる手段からなることを特徴とする請求の範囲第２ 項記載の装置。 ４　前記スプールまたは回転台の周囲にあって外方に向いたスロットまたはとめ 金に前記毛管のそれぞれが摩擦係合によって着脱可能に保持されていることを特 徴とする請求の範囲第２項または第３項記載の装置。 ５、　前記毛管が前記操作ステーションへ送られる前に個々の毛管を前記スプー ルまたは回転台の個々のスロットまたはとめ金に装填する手段と、免疫定量が完 了したら前記毛管を前記スプールまたは回転台から取り外す手段とをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ６、　カップコンベヤ手段に取り付けられた複数個の試料計量カップからなり、 前記複数個の試料を供給する手段と、前記試料計量カップのそれぞれを前記第１ 操作ステーションへ進める駆動手段とをさらに含み、前記試料計量カップは底に 小さな穴を有し、試料はその中に毛管作用によって保持され、前記第１操作ステ ーションで各毛管を前記計量カップの底のそれぞれ１つと接触させて、前記計量 カップ内の試料が前記毛管中に装填されるようにする装填手段とをさらに含むこ とを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の装置。 ７、前記各操作ステーションの中間で毛管の通路に沿った特定箇所に位置する洗 浄手段および／または真空乾燥手段をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第 １項ないし第６項のいずれか１項に記載の装置。 ８、　前記毛管のそれぞれが前記洗浄手段および／または真空乾燥手段へ送られ ると、前記毛管のそれぞれと接触して前記毛管へ洗浄液を導入し、そして／また は前記毛管から洗浄液と試験液とを排出させるようにハウジング内で移動可能な ピストンを前記洗浄手段および／または真空乾燥手段のそれぞれをさらに含むこ とを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置０ ９、前記毛管のそれぞれの容量が１〜３０μｔ、好ましくは１０〜１５μＬであ ることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記載の装置 。 １０、複数個の試料中の抗原物質またはハブテン物質あるいは抗体を検出または 測定するために不均一系酵素免疫定量を自動的に実施するための装置であって、 （−そ、れぞれの毛管の内面に抗原物質またはハプテン物質あるいは抗体を付着 させた複数本の毛管、（ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーショ ンへ送る手段、 （ｃ）　前記毛管のそれぞれが第１操作ステーションへ送られると順次毛管に個 々の試料を入れる前記第１操作ステーションにある手段、 （ｄ）　共役酵素を、前記試料を前記毛管の１つに入れる前に前記個々の試料の それぞれに加える力）、または第２操作ステーションにおいて前記毛管の１つに 入った前記個々の試料のそれぞれに加えるようにして、前記試料のそれぞれに前 記共役酵素を入れるための手段、 （、）　前記毛管のそれぞれが第３操作ステーションへ送られると毛管に酵素基 質を入れる前記第３ステーシヨンにある手段、および （ｆ）　前記毛管のそれぞれに入った前記酵素基質について、もしあれば、酵素 活性を検出または測定スルための第４操作ステーションにある手段、からなるこ とを特徴とする装置。 １１、複数個の試料中の抗原物質またはノ１ブテン物質あるいは抗体を検出また は測定するために不均一系酵素免疫定量を実施する方法であって、 （ａ）　それぞれの毛管の内面に抗原物質または／１ブテン物質あるいは抗体を 付着させた複数本の毛管を準備すること、 （ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーションへ送ること、 （ｃ）　第１操作ステーションにおいて個々の試料を順次前記毛管のそれぞれに 入れること、（ｄ）１つまたは２つ以上の後続の操作ステーションにおいて免疫 定量試薬を前記毛管のそれぞれに入れること、および （ｅ）　最終操作ステーションにおいて前記毛管のそれぞれにおける免疫定量の 結果を検出または測定すること、 からなることを特徴とする方法。 １２、複数個の試料中の抗原物質またはハプテン物質あるいは抗体を検出または 測定するために不均一系酵素免疫定量を自動的に実施する方法であって、（ａ） 　それぞれの毛管の内面に抗原物質またはハブテン物質あるいは抗体を付着させ た複数本の毛管を準備すること、 （ｂ）　前記毛管のそれぞれを順次複数の操作ステーションへ送ること、 （ｃ）１１操作ステーションにおいて個々の試料を順次前記毛管のそれぞれに入 れること、（ｄ）　前記試料を毛管に入れる前か、または第２操作ステーション において、共役酵素を前記毛管のそれぞれに入れること、 （ｅ）　第３操作ステーションにおいて酵素基質を前記毛管のそれぞれに入れる こと、および８ （ｆ）第４操作ステーションにおいて、前記毛管のそれぞれに入った前記酵素基 質について、もしあれば、酵素作用を検出または測定すること、からなることを 特徴とする特許