JPS5916670B2 - 抗原又は抗体の検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、事実上任意の非反応性固体材料から５ 作製
された基体の表面上で起る免疫反応（およびその他特定
の反応）を検出するための医学診断方法および装置に関
するものである。

更に詳しく言えば、本発明はかかる基体を非反応性粒子
の不透明層と共に使用する方法および装置に関するもの
１０で、それにより肉眼または免疫反応生起検出用の適
当な機器にとつて優れたコントラストが得られることを
特徴とする。本特許出願は、１９７２年６月２６田こ提
出された「蛋白質や抗体の検出および精製のための方１
５法並びに装置」と題する本発明者の米国特許出願第２
６６２７８号（特開昭４９−４８８２０、フランス特許
７３２３１９７号）並びに１９７３年７月３０田こ提出
された「蛋白質や抗体の検出および精製のための改良さ
れた方法および装置」と・０題する本発明者の米国特許
出願第３８４１１３号（特開昭５０−７６２２６）に関
連している。

主として本発明の背景を成すという形で関連を持つその
他の文献としては、アービング・ラングミュア（Ｉｒｖ
ｉｎｇＬａｎｇｍｕｉｒ）等の論文１−溶液０５から吸
着した薄膜の厚さの光学的測定」（Ｊｏｕ一にｎａｌｏ
ｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎ℃ｈｅｍｉｃａｌＳｏ’ｃｉ
、ｅ’ｔｙ、゛Ｖｏｌ、５９３Ｊｕｌ、−Ｄｅｃ、１９
３７２１４０６）、アレクサンドル・ロツテン（Ａｌｅ
ｘａｎｄｅｒＲｏｔｈｅｎ）の論文「固体−液体界面で
起る免疫反応および酵ｏ 素反応」（Ｐｈｙｓｉｏｌｏ
ｇｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
Ｖｏｌ、５２１９７３、２４３−２５８）、レオ・プロ
マン（ＬｅｏＶｒｏｍａｎ）等の論文「界面におけるヒ
ト血液蛋白質問の相互作用」（Ｆｅ−ｄｅｒａｔｉｏｎ
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｖｏｌ、３Ｏ、魔５、５Ｓｅ
ｐ、−Ｏｃｔ、１９７１３１４９４−１５０２）、アィ
バー ・ジアエバー（ＩｖａｒＧｉａｅｖｅｒ）の論文
「抗原抗体反応−視覚的観測」（ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌ
０ｆＩｒｒＩｎＵｎ０１０ｇｙＦＶ０１．１１０？腐４
ラＭａｙｌ９７３，ｌ４２４−１４２６）、およびエ一
・エル・アダムズ（Ａ．Ｌ．Ａｄａｍｓ）等の論文「平
らな表面上の抗原抗体複合物を検出する３つの簡単な方
法」（ＪＯｕｒｎａｌＯｆＩｍｍｕｎＯｌＯｇｉｃａｌ
ＭｅｔｈＯｄｓ，ＶＯｌ．３，ｌ９７３，２２７−２３
２）が挙げられる。免疫反応は高度の特異性を示す生物
物理学的な反応であつて、それによれば抗原として知ら
れる第１の免疫学的に活性な生物学的粒子（一般に蛋白
質）がその抗原に対し特異的な抗体として知られる第２
の蛋白質と結合して免疫学的に複合した蛋白質を生成す
る。

動物やヒトのような生体系の内部で起る免疫反応は病気
との闘争という点で極めて重要である。生体系内に異種
蛋白質（すなわち抗原）が侵入すると、現在ではまだ十
分に理解されていない過程により生体系はその抗原に対
して特異的な抗体蛋白質を産生する。とは言え、診断反
応において使用される最も重要な抗体の中には、外来分
子の侵入とは関係のないことが知られているものもある
。たとえば血液型判定において使用される抗Ａおよび抗
Ｂのごとき抗体は自然抗体と呼ばれるが、その理由は前
以て抗原による刺激を与えなくてもヒトの血清中に存在
するように見えるからである。他方、生体内に通常存在
するある種の成分と反応する能力を持つと考えられる抗
体もある。その結果は自己免疫または自已アレルギ一と
して知られる病的状態をもたらす。かかる抗体の実例と
しては、全身性紅斑性狼癒の抗核抗体、リウマチ性関節
炎のリウマチ因子、および慢性甲状腺炎（橋本病）の抗
チログロプリン抗体が挙げられる。このような抗体蛋白
質分子は有効な結合部位を有していて、それが抗原分子
の結合部位と互いに補い合うようになつている。その結
果、抗原および抗体は互いに結合し、それによつて免疫
学的に複合した蛋白質を生成するのである。多くの抗原
は蛋白質であるか、あるいは不可欠成分として蛋白質を
含有している一方、全ての抗体は蛋白質である。蛋白質
は高分子量の巨大分子、換言すれば、色々な数のアミノ
酸の連鎖から成る重合体である。前述の特許出願明細書
中に明記されている通り、任意の蛋白質は一分子層を成
して基体に付着するが、かかる蛋白質層にその他任意の
蛋白質が付着することはない。ただし、基体上に吸着し
た第１の蛋白質と特異的に反応する蛋白質だけはそれと
免疫学的に結合するのである。前述の特許出願明細書中
の記載に従えば、このような発見の利用によつて医学診
断装置が開発された。すなわち、ある蛋白質の一分子層
を表面上に吸着させた特別処理済みのスライドを使用す
れば、その蛋白質と特異的に反応する蛋白質が存在する
かどうか疑われる溶液を試験することができるというわ
けである。もし特異的に反応する蛋白質が溶液中に存在
すれば、溶液に暴露した後のスライドは蛋白質の二分子
層を有することになる。しかるに、特異的に反応する蛋
白質が溶液中に存在しなければ、溶液に暴露した後のス
ライドは元の一分子層しか有しない。生物学的粒子の二
分子層および一分子層を識別するための光学的、電気的
および化学的手段が前述の特許出願明細書中に記載され
ているが、これらは感度および経済性の点で互いに異な
つている。また、簡単さの点から言えば、生物学的粒子
の層の数を判定するための好適な方法は肉眼による蛋白
質被覆スライドの検査である。前述の特許出願明細書中
にはかかる方法も記載されている。ところで、生体系内
に存在する抗体の検出は、その生体系が暴露されたこと
のある抗原を判定するという点で医学診断上の価値を有
する。

抗体の診断学的検出の実例はヒト血清中における梅毒ま
たは淋疾抗体の検出である。逆に、生体系内に存在する
特定の抗原の検出もまた医学診断上の価値を有する。抗
原の診断学的検出の実例は、妊娠試験としての尿中ＨＣ
Ｇ蛋白質分子の検出および予定供血者の血液中における
肝炎関連抗原（ＨＡＡ）分子の検出である。かかる診断
試験を実施するためには、免疫学的に反応する１対の蛋
白質中の適切な一方を入手する必要がある。

現在のところ、抗体蛋白質の源泉は生体系でなければな
らない。更に詳しく言えば、を椎動物は異種蛋白質の侵
入に対して免疫反応を示すことが知られている。たとえ
ば、対応する抗原に暴露された動物やヒトの血清中には
数多くの抗体が見出される。無を椎動物もまた免疫反応
を示すが、特異的な記憶は持たないようである。ある種
の植物蛋白質さえも抗原と結合するが、このようないわ
ゆるレクチンは診断反応においてかなりの有用性を示す
ことがある。他方、抗原の中には実験室内の培養物中に
おいて制御下で産生され得るものもある。しかし大抵の
抗原（たとえば肝炎関連抗原）は、現在のところ、抗体
と同様に生体系からしか入手することができない。実際
、多くの抗原はヒトや動物の組織のごとき天然の源泉か
ら入手されている。免疫技術界において公知の通り、抗
体分子をを椎動物の生体系内に導入した場合、そのを椎
動物にとつて異種蛋白質であればかかる抗体分子は抗原
として作用する。

従つて、与えられた抗体と特異的に反応する抗体をかか
るを椎動物の生体系内において産生させることが可能で
ある。なお、本明細書中においては互いに免疫学的に反
応する生物学的粒子に力点が置かれているけれど、非免
疫学的な特異性に基づく巨大分子間の生物学的相互作用
たとえば酵素とそれの生物学的基質との結合やヘモグロ
ビンとハプトグロピンとの結合もまた本発明中に包含さ
れる。

また、前述の特許出願明細書中に記載された基体（スラ
イド）は性能的には満足すべきものであるが、それには
特別な処理を施さなければならないのが普通である。

すなわち、一分子層および二分子層の間のコントラスト
を改善するためにガラスまたはプラスチツク製のスライ
ドを金属で被覆する必要があり、従つてかかる医学診断
装置には余分の経費および複雑さが付随していた。さて
本発明に従つて簡潔に言えば、生物学的粒子に対して非
反応性の広範囲の材料から成る基体の被覆表面を肉眼で
検査して基体の固体表面における生物学的反応の有無を
判定することにより特定の生物学的粒子を検出するため
の方法および装置が提供される。

このように広範囲の基体材料を選択できることは本発明
の重要な特徴の１つである。先ず最初に、第１の生物学
的粒子の一分子層が基体の表面の一部に沿つて吸着させ
られ、次いで第１の生物学的粒子に対して特異的な第２
の生物学的粒子を含有するかどうか疑われる溶液に上記
の基体が（浸漬またはその他の方法により）暴露される
。第２の生物学的粒子が存在する場合にはそれの一分子
層が形成されるのに十分な時間にわたつて基体を問題の
溶液に暴露した後、基体が溶液から取出され、そして基
体、第１の生物学的粒子および第２の生物学的粒子に対
して非反応性の第３の粒子から成る多孔性の不透明層が
完全な最外層として基体上に形成される。こうして被覆
された基体が、次いで、問題の溶液が第２の生物学的粒
子を含有すると仮定した場合に第１および第２の生物学
的粒子間に存在する結合を開裂させるための弱酸溶液ま
たはその他の開裂剤溶液に暴露される。かかる結合の開
裂が起れば、その結果として多孔性の不透明層が脱落し
た部分と残存する部分との間に顕著なコントラストが得
られるため、肉眼（または計器）によつて明確な識別が
可能であり、従つて問題の溶液中に第２の生物学的粒子
の存在することがわかる。なお、問題の溶液中に第２の
生物学的粒子が存在しなければ多孔性の不透明層は完全
なままで残存する。保護を受けることが望まれる本発明
の特徴は前記特許請求の範囲中において詳細に指摘され
ている。

とは言え、添付の図面に関連してなされる以下の記載を
読めば、本発明の構成および実施方法並びに本発明の目
的および利点が最も良く理解されるであろう。先ず第１
ａおよび１ｂ図を参照すれば、免疫反応またはその他の
特異的な反応（従つて特異的な生物学的粒子）を検出す
るための本発明方法および装置において使用できる典型
的な基体部材１０の平面図および立面図がそれぞれ示さ
れている。

本発明者の米国特許出願第４４５２０４号明細書中に記
載された発明と比べた場合における本発明の主たる利点
は、基体と共に使用される生物学的粒子および後述すべ
き不透明層に対して非反応性のものであれば、事実上任
意の固体材料から基体部材１０（以後は便宜上「基体」
と呼ぶ）が作製できることにある。基体１０の表面は、
生物学的粒子および不透明層物質の溶液に対して不浸透
性かつ非吸収性であると同時に、第１の生物学的粒子の
一分子層の吸着を可能にするものでなければならない。
結局、基体１０はガラス、プラスチツクまたは金属のご
とき任意適宜な材料から作製できるが、経済的に見て有
利なのはガラスまたはプラスチツクである。基体１０の
形状および厚さもまた重要ではないが、便宜上、１／４
１１程度の厚さを有する正方形の基体を使用するのが普
通である。基体１０の上部表面は実質的に平坦であるこ
とが好ましいとは言え、これは制限条件ではないのであ
つて、かかる上部表面が僅かに湾曲していても差支えは
ない。典型的な実例を挙げれば、基体１０は縦横２５ｍ
ｍかつ厚さ１／４ｍｍの通常の顕微鏡用カバーガラスの
ごときスライドガラスであり得る。なお、価格が安くか
つ容易に入手できるという点から見れば、スライドガラ
スは便利な実例であると言える。基体１０の寸法は、主
として、個々の医学診断用途に依存する。すなわち、単
一試験の場合であれば基体１０は上記のごとく縦横２５
闘程度の小さなものでよいけれど、多数の試料を同時ま
たは継続的に分析する場合であれば基体１０は試験すべ
き多数の試料を載せるだけの大きさを有するものとする
。要するに基体１０についての要求条件は、それが個々
の診断試験に関係する生物学的粒子に対して固体表面を
提供し、かかる固体表面が完全な平面である必要はない
けれども一応平滑であると言える程度に欠陥を含まず、
しかも生物学的粒子や不透明層物質と反応しないという
ことだけである。基体表面に対する特別の処理は不要で
ある。たとえば、基体として使用される顕微鏡用スライ
ドガラスは貯蔵場所から取出したままの予備清浄状態で
使用できる。基体に対して独立の清浄工程が使用される
場合には、第１の生物学的粒子の一分子層の吸着を妨げ
る可能性のある清浄剤中からの望ましくない沈着物が基
体表面上に残留しないよう、基体を十分に洗浄しなけれ
ばならない。基体１０の選定後、免疫学的に活性な第１
の生物学的粒子の一分子層１１が基体１０の上部表面に
沿つて吸着させられる。

本明細書中では、話を簡単にするため、免疫学的に反応
する生物学的粒子（最も簡単な場合は互いに対応する抗
原および抗体）に力点が置かれている。しかしながら、
本発明は免疫反応以外の生物学的相互作用を受ける生物
学的粒子に対しても等しく有用であることが理解される
べきである。その場合の唯一の基準は、生物学的粒子が
互いに特異的であるという点に限られる。第１の生物学
的粒子を付着させるためには、適当なスポイトまたはそ
の他の手段を使用することにより、第１の生物学的粒子
を含有する第１の溶液の１滴ないし数滴を基体１０の上
部表面土に滴下すればよい。あるいはまた、第１の生物
学的粒子を含有する第１の溶液中に基体１０を短時間だ
け浸漬してもよい。第１の生物学的粒子は、試験すべき
第２の溶液またはそれの試料中に存在すれば基体表面上
に第２の−分子層を形成するこ｝とになる第２の生物学
的粒子に対して特異的であるという基準に従つて選定さ
れる。

かかる第１の生物学的粒子は、前述のごとく、実験室内
の培養物中において産生させるか、あるいは高等動物の
生体系から得ることができる。一般に、それらは比較的
高度に精製された状態で商業的に入手できるが、商業的
に入手できなければ化学的に精製してもよい。第１の生
物学的粒子を含有する第１の溶液の媒質は、第１の生物
学的粒子および基体材料に適合する非反応性の水または
その他の液体を用いた塩溶液であり得る。本発明の全て
の実施態様における第１（および第２）の生物学的粒子
の一分子層の形成に関しては、前述のジアエバ一の米国
特許出願明細書中に一層詳細な記載が見出される。なお
、これらの特許出願は引用によつて本発明の一部をなす
ものとする。基体１０上に第１の生物学的粒子の一分子
層１１が形成されるための所要時間（通例１時間まで）
は、第１の溶液中における第１の生物学的粒子の濃度に
反比例する。第２ａおよび２ｂ図に示されるような本発
明の第１の実施態様においては、第１の生物学的粒子の
一分子層１１が実質的に基体１０の土部表面全域を被覆
する。それ故、かかる工程において使用される生物学的
材料の量を節約するため、基体１０は実用可能な限り小
さくするのがよい。次いで、一分子層の上部に蓄積する
ことのある第１の生物学的粒子の過剰分（および第１の
溶液中に存在するその他の物質）を除去するため、基体
１０の被覆表面を水道水または蒸留水で洗浄することが
推奨される。こうして一分子層で被覆された基体を商業
的に輸送したり貯蔵したりする場合には、それの乾燥が
行なわれる。その際には、乾燥工程を促進するため、基
体上に室温の空気を吹付けることが好ましい。基体を直
ちに使用する場合には、洗浄後の乾燥は不要である。か
かる一分子層１１の厚さはそれを形成する生物学的粒子
に応じて２０〜１００λであるから、肉眼では見えない
のが普通である。次に、かかる一分子層で被覆された基
体は、直接試験によれば、第１の生物学的粒子に対して
特異的な第２の生物学的粒子を含有するかどうか疑われ
る第２の溶液またはそれの試料に暴露される。

このような暴露を達成するためには、一般に、分子層で
被覆された基体を第２の溶液中に浸漬すればよい。その
場合の浸漬時間はやはり第２の溶液中における第２の生
物学的粒子の濃度に反比例する。第２の溶液中における
第２の生物学的粒子の濃度は第１の溶液中における第１
の生物学的粒子の濃度よりも遥かに低いから、浸漬時間
は一般に第１の生物学的粒子の一分子層１１を形成させ
る場合よりもずつと長く、時によつては２４時間にも上
り得る。第２の溶液中に第２の生物学的粒子が存在すれ
ば、それが第１の生物学的粒子と免疫学的に反応して束
縛される結果、第３ａおよび３ｂ図に示されるごとく実
質的に完全な第２の一分子層１２が基体上に形成される
。第２の溶液に十分なだけ暴露された後、基体は取出さ
れ、それから適当な液体で洗浄される。その場合の液体
は、多くの場合、第２の生物学的粒子の含有されている
溶液の媒質に応じて水道水、蒸留水または塩溶液であり
得る。このような洗浄工程は、基体上における第２の生
物学的粒子の過剰な蓄積を防止すると同時に、ヒトの血
清試料の場合のごとく第２の溶液が他種の生物学的粒子
を数多く含有することに原因する非特異的な吸着を最少
限におさえるためにも役立つ。基体上に非反応性かつ多
孔性の不透明層を形成させる次の工程が吹付工程である
場合には、前述のごとくにして基体が乾燥される。それ
以外の場合ならば乾燥は不要である。なお、第２の溶液
中に第２の生物学的粒子が存在しなければ、基体上に第
２の一分子層が形成されることはない。次に、基体１０
並びに一分子層１１および１２を形成する生物学的粒子
に対して非反応性であることを特徴とする第３の粒子の
層１３が基体の被覆表面全域にわたつて沈着させられ、
それによつて第４ａおよび４ｂ図に示されるような最外
層が形成される。

なお、第２の溶液が第２の生物学的粒子を含有していな
い場合には、層１３は第６ａおよび６ｂ図に示されるご
とく基体１０上に第２の層を形成するだけである。非反
応性の層１３は、引続いて基体を開裂剤溶液に暴露した
際にその開裂剤が後述のごとく層１３を通つて浸透し得
るだけの多孔性を持たなければならない。また、引続い
て開裂剤溶液に暴露されるため、層１３の物質は開裂剤
に対しても非反応性であることを要する。最後に、一分
子層１１および１２は肉眼で見えないのが普通であるの
に対し、非反応性かつ多孔性の層１３は肉眼で見えるよ
うに不透明でなければならない。かかる不透明性は層１
３を一分子層１１および１２よりも実質的に厚くするこ
とによつて達成されるが、それはまた層１３を形成する
物質にも依存する。不透明層１３は、第１および第２の
生物学的粒子、基体および開裂剤溶液に対して非反応性
であるという上記の特徴を有すると同時に、互いに分離
した小さな粒子の状態で存在しまたは多孔性の連続層を
形成しながら生物学的粒子の層に（また第２の実施態様
においては基体１０の表面にも）付着するものであれば
、事実上任意の物質から成り得る。すなわち、不透明層
１３はニツケルや金のごとき金属の粒子から成り得る。
このような場合には、かかる非反応性粒子を比較的高い
濃度で含有する第３の溶液を攪拌しながら基体を浸漬し
、それによつて互いに接触した状態または僅かに間隔を
置いた状態にある粒子の層を形成させればよい。撹拌さ
れた適当な溶液中に存在するガラスまたはプラスチツク
の粒子もまた不透明層１３を得るために使用できる。か
かる金属、ガラスまたはプラスチツクの粒子を含有する
溶液の媒質は単に水であつてよい。小さな粒子の溶液中
に基体を浸漬する場合には、その溶液が基体を濡らすこ
とになるから、一分子層１２で被覆された基体を洗浄後
に乾燥する必要はない。ほぼ球状を成す粒子の大きさは
、それが金属、ガラスおよびプラスチツクのいずれから
成るにせよ、広い範囲の値（直径にして０．１〜１００
／ｍ）を取り得る。なぜなら、不透明層１３の機能は後
述の開裂剤溶液に対して多孔性の層を提供すると同時に
、基体１０の被覆表面から反射した光または基体１０が
透明ならばそれを透過した光を観察した場合にそれの有
無が肉眼で明確に識別できるように不透明でありさえす
ればよいからである。基体上に不透明層１３を形成させ
るもう１つの方法は、通常の缶入りエアゾールを吹付け
るというものである。かかる缶中には、基体、生物学的
粒子および開裂剤に対して不活性であり、多孔性であり
、かつ不透明層を形成するものであれば、事実上いかな
る物質が充填されていてもよい。このような吹付工程に
際しては、一分子層１２（または１１）に対する不透明
層１３の付着を一層効果的にするため、基体は乾燥状態
にあることを要する。エアゾールは微細な固体ないし液
体粒子がガス中に浮遊しているものであるから、不透明
層１３は固体または液体の粒子から成ることになる。典
型的な実例を挙げれば、低分子量合成樹脂ワツクスのエ
アゾール製剤から成るミラーステフエンソン・ケミカル
・カンパニー（Ｍｉｌｌｅｒ−ＳｔｅｐｈｅｎｓＯｎＣ
ｈｅｍｉｃａｌＣＯｍｐａｎｙ）の乾式離型剤商品ＭＳ
−１２２フルオロカーポン（ＦｌｕＯｒＯｃａｒｂＯｎ
）を基体の乾燥した被覆表面上に軽く吹付けた場合、白
色の不透明層が生物学的粒子の一分子層の外面に付着す
る。不透明層１３を形成させるために使用できる広範囲
の噴霧可能な物質中の別の実例としては、プロクタ一・
アンド・ギヤンブル・カンパニー（ＰｒＯｃｔＯｒａｎ
ｄＧａｍｂｌｅＣＯｍｐａｎｙ）の男性用防臭剤商品シ
ユア（Ｓｕｒｅ）を軽く吹付けた場合にも、満足すべき
結果の得られることが判明した。このように、生物学的
粒子の一分子層の外面に付着し、生学的粒子および開裂
剤に対して非反応性であり、しかも多孔性かつ不透明な
ものであれば、事実上任意の噴霧可能な物質が不透明層
１３の形成目的にとつて有用であることがわかる。吹付
けられた不透明層１３の厚さは一分子層１１および１２
の厚さよりも実質的に大きく、典型的には１〜１０Ｉｔ
ｒ１の範囲内にあるが、０．１〜１００ＩｆｒＬもの広
い範囲にわたつても差支えはない。互いに分離した粒子
の大きさまたは吹付けられた不透明層の厚さの範囲は、
多孔度や不透明度の差異のため、物質に応じて変わり得
るものである。非反応性かつ多孔性の不透明層１３が実
質的に基体１０の被覆表面全域にわたつて形成された後
、基体１０の被覆表面の一部が開裂剤溶液たとえば弱酸
溶液、アルカリ溶液または高濃度塩溶液に暴露される。

本発明の第１の実施態様においては、基体１０の被覆表
面のほぼ中央領域に開裂剤溶液の１滴（または数滴）が
滴下される。不透明層１３は開裂剤に対して非反応性か
つ多孔性であるから、開裂剤溶液は中央領域内の不透明
層１３を通つて浸透する。第２の生物学的粒子の一分子
層１２が存在すれば、かかる開裂剤溶液は第１および第
２の生物学的粒子間の結合を開裂する。その結果、第５
ａおよび５ｂ図に示されるごとく、中央領域内の一分子
層１２はそれに付着した不透明層１３と共に脱落する。
従つて、開裂剤溶液に暴露された中央領域内の基体１０
上には第１の生物学的粒子の一分子層１１のみが残存す
ることになる。不透明層１３の有無は肉眼で明確に識別
できるから、不透明層１３から反射した光または（基体
が透明ならば）不透明層１３を透過した光を観察した場
合、第１および第２の生物学的粒子間の結合の開裂によ
つて不透明層１３が脱落した中央領域と不透明層１３が
残存する部分との間には顕著なコントラストが存在する
。このように開裂剤溶液に暴露されない部分との間に明
確なコントラストが見られれば、第２の溶液中に第２の
生物学的粒子が存在していたこと、そしてまた第１およ
び第２の生物学的粒子間に免疫反応の起つたことがわか
る。しかるに第２の溶液が第２の生物学的粒子を含有し
ない場合には、開裂されるべき生物学的粒子間の結合が
存在しないから、第６ａ図中に示されるような中央領域
１４を開裂剤溶液に暴露しても基体の被覆表面上では全
く反応が起らず、従つて不透明層１３は完全なままで残
存するわけである。開裂剤溶液が酸溶液である場合、使
用される酸溶液は一般に弱酸溶液である。換言すれば、
それは第１および第２の生物学的粒子間の結合を開裂す
るほどには強いが、第１の生物学的粒子の一分子層１１
とそれが吸着されている基体１０の固体表面との間の結
合に開裂またはその他の影響を及ぼすほどには強くない
ものである。上記の目的のためには０．１Ｎクエン酸溶
液が適当である。なお、所望の結果を得るためのクエン
酸の濃度範囲は約０．０１〜１．０Ｎである。使用可能
なその他の弱酸溶液は０．１Ｎリンゴ酸溶液および０．
１Ｎギ酸溶液である。塩酸や硫酸のごとき強酸の溶液も
また使用できるが、その場合には遥かに低い濃度（すな
わち約０．０１Ｎ）が使用される。本発明において使用
可能な弱酸溶液は、一般に、基体や不透明層物質を攻撃
せず、しかも２〜５の範囲内のＰＨを有する任意の酸溶
液として記載され得る。ただし、（０．１Ｎ塩酸溶液を
使用した場合には）１．０という低いＰＨも満足すべき
結果を与えることが判明した。前述の通り、アルカリ溶
液および高濃度塩溶液もまた開裂剤として使用できる。
本発明において有用なアルカリ溶液は９〜１３の範囲内
のＰＨを有するもので、典型的には０．２Ｎ水酸化ナト
リウム溶液の使用によつて卵アルブミンとそれの抗体と
の間の結合が開裂された。ＮａＣｌやＮａｌのごとき各
種の塩の溶液も開裂剤として作用することが知られてい
る。たとえば、１．７９Ｍ（７）ＮａＣＩ溶液は肺炎球
菌の多糖類とそれの抗体との間の結合を開裂する。結局
、第５ａおよび６ａ図そしてまた第５ｂおよび６ｂ図を
比較すれば、第２の溶液中に第２の生物学的粒子が存在
する場合と存在しない場合との相違がわかるはずである
。続く第７ａ〜１１ｂ図には本発明の第２の好適な実施
態様が示されているが、今度はそれを説明しよう。

かかる第２の実施態様および第１２ａ〜１４ｂ図に関連
して説明される第３の実施態様を上記のごとき第１の実
施態様と比較した場合の主たる相違点は、第１の実施態
様においては基体の被覆表面の一部のみが開裂剤溶液に
暴露されたのに対し、第２および第３の実施態様におい
ては基体の被覆表面全域が開裂剤溶液に暴露されること
である。先ず第７ａおよび７ｂ図を参照しながら、本発
明の第２の実施態様を説明しよう。

基体１０の選定後、第１の生物学的粒子を含有する第１
の溶液の１滴（または数滴）を基体１０の上部表面上に
滴下すれば、その液滴と同じ図形を描いて一分子層１１
が基体表面上に吸着される。単なる便宜上から言えば、
かかる液滴は基体１０のほぼ中央に滴下することが好ま
しい。第１の生物学的粒子を含有する第１の溶液のただ
１滴のみが使用されることもあるから、室内の湿度によ
つては、かかる第１の溶液のあまり急速な蒸発を防止す
るために基体を湿室内に保有するのがよい。とは言え、
このような湿室内保管は常に必要とは限らない。かかる
第２の実施態様の利点は、第１の実施態様の場合のよう
に基体表面全域全域を被覆するのとは違つて一分子層１
１の面積が小さいため、かかる工程において使用される
生物学的材料の量が節約できることである。一分子層１
１が基体１０上に吸着された後、第１の実施態様の場合
と同様にして基体１０の被覆表面を洗浄すればよい。こ
うして一分子層で被覆された第７ａおよび７ｂ図の基体
は、次いで、第２の生物学的粒子を含有するかどうか疑
われる第２の溶液中に浸漬される。

かかる第２の溶液が第２の生物学的粒子を含有する場合
には、第２の生物学的粒子が一分子層１１中の第１の生
物学的粒子と免疫学的に反応する結果、第８ａおよび第
８ｂ図に示されるように一分子層１１と同じ図形を描く
第２の生物学的粒子の一分子層１２が形成される。それ
と同時に、第２の溶液中に存在するその他の粒子の非特
異的な付着のため、基体１０の残りの表面上には一分子
層１２ａが形成される。第２の溶液中における基体の浸
漬時間は、第１の実施態様の場合と同じく、第２の溶液
中における第２の生物学的粒子の濃度に反比例する。一
分子層１１および１２の描く図形は図示のごとく一般に
丸い斑点である。第２の溶液から取出した後、基体は再
び洗浄することが好ましい。それから、第１の実施態様
に関連して記載されたごとく次の不透明層の形成方法に
応じ、必要な場合には基体を乾燥すればよい。次に、第
１の実施態様の場合と同様にして、非反応性かつ多孔性
の不透明層１３が基体１０の被覆表面上に形成される。
すなわち、第９ａおよび９ｂ図に示されるごとく、一分
子層１２および１２ａに接触するようにして不透明層１
３が基体１０の被覆表面全域にわたつて形成されるので
ある。基体の被覆表面上に適当なエアゾールを吹付ける
かあるいは不透明層１３を形成する物質の小さな粒子の
溶液中に基体を受漬することによつて不透明層１３が形
成された後、基体は開裂剤溶液中に短時間だけ受漬され
る。その結果、第２の溶液が第２の生物学的粒子を含有
し、従つて基体上に一分子層１２が実際に存在する場合
には、第１および第２の生物学的粒子間の結合が開裂さ
れる。ところで、かかる生物学的粒子は基体１０上に小
さな図形を描いて存在するのみであるから、開裂剤溶剤
から取出した後の基体は第１０ａおよび１０ｂ図に示さ
れるような外観を呈する。このように、開裂剤溶剤によ
つて不透明層１３が（第２の実施態様の場合には）第２
の生物学的粒子の一分子層１２全体と共に脱落した領域
１１と不透明層１３が残存する部分との間には顕著なコ
ントラストが得られるため、第１０ａ図の基体は肉眼に
は第５ａ図のものと同じに見えることになる。他方、第
２の溶液が第２の生物学的粒子を含有しない場合には、
開裂剤溶液から取出した後の基体は第１１ａおよび１１
ｂ図に示されるごとく完全なままの不透明層１３を有し
ている。次に第１２ａ〜１４ｂ図を参照すれば、本発明
の第３の実施態様における基体の様々な外観が示されて
いる。

かかる第３の実施態様の場合には、第１の生物学的粒子
を含有する第１の溶液中に基体１０が浸漬される結果、
第１の実施態様における第２ａおよび２ｂ図に示される
ごとく第１の生物学的粒子の一分子層１１が基体１０の
上部表面全域に吸着され、次いで好ましくは洗浄される
。とは言え、第１の実施態様の場合とは異なり、第２の
生物学的粒子を含有するかどうか疑われる第２の溶液に
暴露されるのは基体の被表面の小部分だけである。この
ような第２の溶液への暴露を達成するためには、第２の
溶液の１滴（または数滴）を基体のほぼ中央に滴下すれ
ばよい。第２の溶液は一般に第２の生物学的粒子の希薄
溶液であるから、第２の生物学的粒子が第１の生物学的
粒子と免疫学的に結合して第２の一分子層を形成するま
では、第２の実施態様の場合と同様に基体を湿室内に保
管するのがよい。第２の生物学的粒子の一分子層１２が
ほぼ円形の小さな図形を描いて基体上に形成された後、
基体は湿室から取出され、洗浄され、それから前述のご
とく次の不透明層形成工程のために必要ならば乾燥され
る。

非反応性かつ多孔性の不透明層１３が形成された後の基
体は第１３ａおよび１３ｂ図に示されるような外観を呈
する。不透明層１３が形成された後、基体は開裂剤溶液
中に短時間だけ受漬される。

その結果、基体上に第２の生物学的粒子の一分子層１２
が存在する場合には、第１および第２の生物学的粒子間
の結合が開裂剤によつて開裂され、従つて第２の生物学
的粒子の一分子層１２はその上に付着した対応部分の不
透明層１３と共に基体から脱落することになる。その場
合の基体は第１４ａおよび１４１）に示されるような外
観を呈する。すなわち、基体１０の上部表面は不透明層
１３で被覆されているが、基体表面の中央に位置するほ
ぼ円形の小さな領域内には第１の生物学的粒子の一分子
層１１しか存在しない。その結果、第５ａおよび５ｂ図
並びに第１０ａおよび１０ｂ図に示された実施態様の場
合と同じく、第１および第２の生物学的粒子間の結合が
開裂された部分と残りの部分との間には顕著なコントラ
ストが得られる。他方、第２の溶液が第２の生物学的粒
子を含有しない場合には、基体は第６ａおよび６ｂ図に
示されるものと同じ外観を呈する。すなわち、基体１０
の上部表面全域が非反応性かつ多孔性の不透明層１３で
被覆されているのである。本発明の３つの実施態様に関
する以上の記載はいずれも、基体表面で起る免疫反応の
結果として第２の生物学的粒子を検出する直接試験に基
づいている。

ところで、本発明の一般的な目的は第１の生物学的粒子
の一分子層と第１および第２の生物学的粒子の二分子層
とを識別することにあるわけであるから、非反応性かつ
多孔性の不透明層を用いた本発明方法および装置はまた
免疫学的に活性な特定の生物学的粒子を検出するための
間接試験すなわち阻止試験に対しても応用可能なはずで
ある。かかる阻止試験の原理は、十分な量の抗原が存在
すれば、溶液中の遊離抗体は中和されてしまうという点
にある。その結果、抗原の一分子層を吸着した基体がか
かる溶液に暴露された場合でも、抗体は観察可能な複合
物（すなわち二分子層）を形成できないことになる。第
２の溶液中に第２の生物学的粒子が存在すかどうかを判
定するための直接試験に基づく上記の３つの実状態様に
おいては、基体の表面上に吸着された第１の生物学的粒
子は一般に特定の抗原である一方、第２の生物学的粒子
は一般にかかる特定の抗原に対して特異的な抗体である
。

とは言え、第１の生物学的粒子が抗原である必要はなく
、抗体であつても差支えはない。その場合、第２の生物
学的粒子はかかる抗体に対して特異的な抗原となる。さ
て、阻止試験は次のようにして実施される。

第１の生物学的粒子が抗原であると仮定すれば、かかる
抗原の一分子層が基体上の吸着させられる。上記の直接
試験の場合と同じく、かかる一分子層は基体の上部表面
全域にわたつて形成されてもよいし、あるいはほぼ円形
の小さな領域だけに沿つて形成されてもよい。次に、小
ピンまたはその他の適当な容器に入つた特異的な抗体の
溶液中へ試験すべき試料を添加することによつて第２の
溶液が調製される。その後、試験すべき試料中に抗原が
存在する場合にその抗原と抗体とが複合するため十分な
時間だけ小ピンが静置される。複合速度蕃゛早めるため
、小ピンは攪拌することが好ましい。次いで、抗原の一
分子層で被覆された基体が第２の溶液中に浸漬され、そ
して（やはり２４時間までの）適当な時間の後に取出さ
れる。その後、洗浄および乾燥を行なつてもよい。最後
に、非反応性かつ多孔性の不透明層が形成され、それか
ら基体が開裂剤溶液に暴露される。阻止試験の結果は直
接試験の結果と反対である。すなわち、試験すべき試料
中に抗原が存在する場合には基体上に第２の一分子層（
抗体の一分子層）が形成されず、従つて不透明層中のコ
ントラストは見られない。それに対し、試験すべき試料
中に抗原が存在しない場合には不透明層の一部が脱落す
るため、肉眼によつて容易に識別できる顕著なコントラ
ストが得られるのである。特定の抗体を検出するための
阻止試験は抗原に関する阻止試験と同様にして実施され
る。その場合には、各工程における抗体を抗原看こ、そ
してまた抗原を抗体に置き換えさえすればよい。本発明
に関する以上の記載中では、互いに特異的である免疫学
的に活性な第１および第２の生物学的粒子という表現が
用いられてきた。

このような表現は故意に用いられたものであつて、本発
明において使用または検出し得る免疫学的に活性な生物
学的粒子の中には、培養やその他の方法によつて容易に
単離収集できまたは試験すべきヒトの血清やその他の溶
液中に存在するようなホルモン、ウイルス、細菌、酵素
およびその他の粒子をも含めることが意図されている。
ところが本発明は、そればかりでなく、互いに反応（ま
たは結合）するものであれば事実上いかなる１対の生物
学的粒子に関しても有用である。すなわち本発明は、抗
原抗体間の免疫反応ばかりでなく、非免疫学的な特異性
に基づく巨大分子間の生物学的相互作用たとえば酵素と
それの生物学的基質との結合やヘモグロビンとハプトグ
ロピンとの結合をも包含するのである。本発明の重要な
用途は、試験すべき溶液中における問題の生物学的粒子
の濃度が極めて小さい場合のものである。

かかる場合には、一分子層で被覆された基体を第２の溶
液中に十分な時間だけ受漬しておけば、（低濃度の）第
２の生物学的粒子も一分子層を形成する。その際、特に
本発明の第２の実施態様を利用すれば、多数の分子を必
要としないで済むのである（特に第８ａおよび８ｂ図に
注目されたい）。本発明において使用される第２の溶液
は一般にヒトの血清試料であるが、試験すべき特定の生
物学的粒子に適合するものであればその他の種類の溶液
であつてもよい。

抗体の検出が所望される直接試験の場合、たとえば梅毒
や淋疾の検査の場合には、その疾病を有することが知ら
れまたは疑われる患者の血清中において抗体の検出を行
なえばよい。それに対し、肝炎関連抗原のごとき抗原の
検出が所望される阻止試験の場合には、ヤギ、ウキギま
たはその他適当な動物において抗体を産生させ、次いで
かかる動物から得られた適当量の血清を検査すべき患者
の血清と混合すればよい。次に、各種の抗原抗体および
非反応性かつ多孔性の不透明層用の適当なや質を例証す
る本発明の若干の実施例を記載しよう。いずれの実施例
においても、基体は生物学的粒子および不透明層物質に
対して非反応性の固体材料から作製されているが、本発
明の目的にとつて適当なのは縦横２５龍かつ厚さ１／４
ｍ７１Ｌのカバーガラスである。また一部の実施例では
、免疫学的に活性な第１の生物学的粒子を含有する第１
の溶液に基体の上部表面を暴露してそれの一分子層を吸
着させる工程として、第７ａおよび７ｂ図に関連する本
発明の第２の実施態様に従つて基体の上部表面の中央に
第１の溶液の１滴を滴下する方法が記載されている。こ
れは第１の生物学的粒子を節約するのに役立つ。とは言
え、本発明の第１および第３の実施態様に従つて第１の
溶液中に基体を浸漬することにより、基体の上部表面全
域にわたつて第１の生物学的粒子の一分子層を吸着させ
てもよい（実施例１）ことが了解されるべきである。こ
のような方法は、第２の生物学的粒子を含有するかどう
か疑われる数種の溶液を一分子層で被覆された基体上に
一定間隔で滴下し、それによつて数回分の試験をほとん
ど同時に実施するような場合に有用であろう。これらの
実施例における全ての工程は室温下で実施できる。室温
とは約６５〜７５程Ｆの範囲内の温度であるが、このこ
とは本発明にとつて重要ではない。最後に、既に示唆さ
れたことではあるが、生物学的粒子および不透明層物質
に対して基体が非反応性であるとは、それが生物学的粒
子や不透明層物質を攻撃または破壊しない程度の化学的
および生物学的不活性を示すという意味であることが了
解されるべきである。すなわち、かかる基体は第１の生
物学的粒子を一分子層として吸着し得る程度の反応性は
有するものとする。同様に、不透明層物質も生物学的粒
子（および基体）に対して非反応性であるとは言え、第
２の生物学的粒子の一分子層（またはそれが存在しない
場合には第１の生物学的粒子の一分子層）に結合ないし
付着する程度の能力は有するものとする。以下の実施例
は、本発明の方法および装置を使用して各種の生物学的
粒子を検出した場合を示すものである。

これらの実施例は例証的なものと見なすべきであつて、
制限的なものとは見なすべきでない。実施例 １ ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の直接試験抗原の出所は
、マルイズ・ラボラトリーズ（ＭｉｌｅｓＬａｂＯｒａ
ｔＯｒｉｅｓ）の製品であるペンテツクス・ウシ血清ア
ルブミン（結晶）であつた。

かかるＢＳＡ抗原の１（Ｆ６溶液が生理的食塩水（０．
１５４Ｎ）を用いて調製され、次いで普通の顕微鏡用カ
バーガラスから成る基体がその中に約１分間だけ浸漬さ
れた。かかる溶液から取出した後、ＢＳＡ抗原の一分子
層で被覆された基体は蒸留水で洗浄され、それから圧縮
空気で乾燥された。抗体の出所は、やはりマイルズ・ラ
ボラトリーズの市販製剤であるペンテツクス・抗ウシ血
清アルブミンウサギ血清であつた。かかる抗血清が生理
的良塩水を用いて１：１から約１：１００００まで５倍
間隔で希釈され、そしてこれらの希釈液１／２０ｍＩ１
がＢＳＡ抗原で被覆された基体上に滴下された。２分間
の静置後、基体は蒸留水で洗浄され、それから圧縮空気
で乾燥された。

この時点において、基体表面上には抗原／抗体の二分子
層が存在し得るわけだが、肉眼では見えなかつた。かか
る基体に前述の商品ＭＳ−１２２を軽く（約２〜３秒間
）吹付けたところ、合成樹脂ワツクスの薄膜が不透明層
として抗原／抗体の二分子層に付着し、従つて基体は白
色の外観を呈した。最後に、かかる基体は２．０ｐＨを
有するクエン酸溶液中に１分間だけ浸漬され、そして取
出された。このクエン酸溶液はＢＳＡ抗原および抗体の
間の結合を開裂するものである。かかる開裂作用によつ
て抗体が脱落する場合には、フルオロカーボン粒子の一
部もまた脱落することになる。それ故、基体上に透明な
斑点が見られれば、かかる斑点からは実質的に全てのフ
ルオロカーボン粒子が脱落したわけで、従つてＢＳＡ抗
体の完全な一分子層が形成されたことがわかる。それに
対し、斑点が部分的に透明であれば、ＢＳＡ抗体の不完
全な一分子層しか形成されなかつたことがわかる。また
、基体の白色の外観に全く変化がなければ、ＢＳＡ抗体
の一分子層は全く形成されず、従つてその場合の抗血清
希釈液（またはＢＳＡ抗体を含有するかどうか疑われる
溶液）は検出するのに十分な量のＢＳＡ抗体を含有して
いなかつたことがわかる。このような方法によれば、Ｂ
ＳＡ抗体は抗ウシ血清アルブミンウサ血清の１：１００
０希釈液から検出された。この希釈度は血清１ｍ１当り
抗体約１０−６９の濃度に対応するものであつた。この
感度は、２分間の静置時間を延長したり、抗血清希釈液
を攪拌したり、あるいは一層多量の血清を使用したりす
ることによつて向上させ得る。このように様々な希釈度
の抗血清を使用すれば、滴定試験における終点が求めら
れるから、抗体濃度の定量測定が可能となる。また、阻
止試験を行なえば、抗原の滴定も可能である。実施例
２ トキソプラズマの直接試験 精製したトキソプラズマからの誘導物が抗原として使用
された。

抗原の出所は、寄生原虫類の１種であるトキソプラズマ
・ゴンデイイ（ＴＯｘＯｐｌ一ＡｓｍａｇＯｎｄｉｌ）
の（無菌食塩水１００ｍ１中における）希釈接種動物を
接種してから３日後に殺した１匹の成体ハツカネズミの
腹膜抽出物であつた。かかる抽出物が約２０分間にわた
つて超音波処理され、遠心分離によつて清澄化され、次
いで上澄みがスライドガラスから成る基体の表面上に直
径約１／４インチの液滴として滴下された。かかる基体
が室温下で約３０分間にわたり湿室（濡れたスポンジを
含む密閉容器）内に静置された。湿室から取出した後、
トキソプラズマ抗原の一分子層で被覆された基体は蒸留
水で洗浄され、そして風乾された。次いで、プラスチツ
ク皿の小さなくぼみに基体を入れた後、トキソプラズマ
抗体を１：１０の希釈度で含有する０．１５４Ｎ生理的
良塩水溶液でくぼみが満たされた。（ヤギに由来する）
抗体はメリーランド州ロツクビル市のカナラコ・ダイア
グノステイクス（ＣａｎａｌａｃＯＤｉａｇｎＯｓｔｉ
ｃｓ）からの市販製剤であつた。基体は室温下で２時間
″にわたつて抗体溶液中に受漬され、その間には溶液の
攪拌が行なわれた。溶液から取出した後、基体は蒸留水
で洗浄され、そして風乾された。このＺ１時点において
、基体表面上には抗原／抗体の二分子層が存在するわけ
だが、肉眼では見えなかつた。

かかる基体に前述の商品ＭＳ−１２２を軽く（約２〜３
秒間）吹付けたところ、合成樹脂ワツクスの薄膜が不透
明層として抗原／抗体の二分子層に付着した。最後に、
かかる基体は酸性溶液（３．６のＰＨを有する０．２Ｍ
酢酸ナトリウム緩衝液）中に受漬された。この酸性溶液
は不透明層を通つて受透し、そして抗原および抗体の間
の結合を開裂した。その結果、抗原および抗体の間の結
合が開裂された領域内では合成樹脂ワツクスの不透明層
が基体から脱落し、それによつて生じた不透明層の穴は
肉眼によつて容易に識別することができた。観察された
穴が本当にトキソプラズマ抗体の存在に由来するもので
あることを確認するため、かかる抗体を含有しない血清
を抗体溶液の代りに用いて上記の実験が繰返された。酸
性溶液に暴露した後にも不透明層の穴は全く見られなか
つた。第２の確認試験は、抗体溶液の代りに０．１５４
Ｍ塩化ナトリウム溶液を用いて実施された。かかる溶液
は血漿と等張であることが知られているが、トキソプラ
ズマ抗体は含有していない。やはり、酸性溶液に暴露し
た後にも不透明層の穴は全く見られなかつた。実施例
３ ヒト絨毛膜性生殖腺刺激ホルモン（ＨＣＧ）の試験この
試験は、１ｍ１の蒸留水中に溶解された２［ｒ！ｇのＨ
ＣＧの抗原として使用しかつウサギから得られた未希釈
のＨＣＧ抗体を抗体として使用することにより、上記実
施例２の場合と同様にして実施された。

実施例 ４ 不透明層の試験 合成樹脂ワツクスのエアゾール以外の物質を用いて試験
を行なつたところ、第２の一分子層が存在する場合には
、やはり肉眼で容易に識別できる不透明層の穴が得られ
た。

その物質とはポリスチレン（分子量３３０００）のアセ
トン溶液であつた。二分子層で被覆された基体上に先ず
水１滴を滴下し、次いでポリスチレンのアセトン溶液１
滴を滴下して混合したところ、白色の沈殿が生成して不
透明層を形成した。実施例 ５ ＺＺ 基体の試験 プラスチツクの実験皿、スライドガラス上の金の薄膜お
よびケイ素円板上の二酸化ケイ素被膜のごとき基体を用
いて試験を行なつたところ、スライドガラスから成る基
体の場合と同様に満足すべき結果が得られた。

以上の記載から明らかな通り、本発明は固体表面で起る
免疫反応およびその他の生物学的反応を直接の肉眼観察
によつて検出するための改良された方法および装置を提
供するものである。

その場合に使用される基体は、生物学的粒子および非反
応性かつ多孔性の不透明層に対して非反応性のものであ
れば、事実上任意の固体材料から成り得る。非反応性か
つ多孔性の不透明層は基体上の最外層として使用される
もので、不透明であるためにそれの有無は肉眼によつて
明確に識別できる。それ故、基体上に存在する第１およ
び第２の生物学的粒子間の結合が開裂された場合には、
かかる不透明層の一部が脱落するから、試験手続きの終
了と同時に判定を下すことができるわけである。以上、
生物学的粒子検出のための本発明方法および装置の３つ
の実施態様並びに特定の抗原抗体に関する本発明方法の
若干の実施例が記載されたが、上記の説明に照らせばそ
の他の変形や変更も可能なことは自明である。たとえば
、生物学的粒子が酵素およびそれの生物学的基質（酵素
と反応する物質たとえば蛋白質や糖）のごとき巨大分子
である場合には、かかる分子の一方から第１の一分子層
を形成させ、そして他方から第２の一分子層を形成させ
ればよい。また、不透明層の形成に当つては、前述のご
とくに溶液中の金属粒子を使用するのではなく、生物学
的粒子で被覆された基体上に金属の薄膜を電着または蒸
着させてもよい。この種の不透明層の利点は金属（たと
えば銀）の薄膜の厚さを溶液中において使用される粒子
の大きさよりも著しく小さくできることで、実際には厚
さ数λの薄膜でも明確な識別が可能である。最後に、生
物学的反応検出のための本発明方法における最後の工程
すなわち開裂剤溶液への暴露後に不透明層を検査する工
程は肉眼観察に限定されるわけではない。特に大規模な
試験を目的とする本発明の商業的応用に当つては、光学
計器を使用する場合の方が多いはずである。なお、（透
明な）基体を透過した光の量を測定するための典型的な
計器としてはデンシトメーターが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は生物学的粒子検出用の本発明装置において使
用される基体の平面図、第１ｂ図は第１ａ図の基体の中
心を通る断面を示す立面図、第２ａ図は上部表面全域に
第１の生物学的粒子の一分子層を吸着させた後における
基体の平面図、第２ｂ図は第２ａ図および第１の一分子
層の中心を通る断面を示す立面図、第３ａ図は第１の生
物学的粒子に対して特異的な第２の生物学的粒子を含有
する溶液に暴露し、それにより上部表面全域に沿つて第
２の一分子層を形成させた後における第２ａ図の被覆基
体の平面図、第３ｂ図中は第３ａ図の基体および２つの
一分子層の中心を通る断面を示す立面図、第４ａ図は第
２の一分子層の外面に沿つて非反応性かつ多孔性の第３
の不透明層を形成させた後における第３ａ図の被覆基体
の平面図、第４ｂ図は第４ａ図の基体および３つの層の
中心を通る断面を示す立面図、第５ａ図は本発明の第１
の実施態様に従つて第１および第２の生物学的粒子間の
結合を開裂する弱酸溶液に基体の一部を暴露した後にお
ける第４ａ図の被覆基体の平面図、第５ｂ図は第５ａ図
の装置の中心を通る断面を示す立面図、第６ａ図は第２
の生物学的粒子の一分子層が存在しない場合に非反応性
かつ多孔性の不透明層で被覆し、次いで弱酸溶液に暴露
した後における基体の平面図、第６ｂ図は第６ａ図の装
置の中心を通る断面を示す立面図、第７ａ図は本発明の
第２の好適な実施態様に従つて上部表面の一部だけに第
１の生物学的粒子の一分子層を吸着させた後における基
体の平面図、第７ｂ図はＺ４第７ａ図の装置の中心を通
る断面を示す立面図、第８ａ図は第２の生物学的粒子の
溶液に暴露して第２の一分子層を形成させた後における
第７ａ図の被覆基体の平面図、第８ｂ図は第８ａ図の装
置の中心を通る断面を示す立面図、第９ａ図は上部表面
全域に沿つて非反応性かつ多孔性の第３の不透明層を形
成させた後における第８ａ図の被覆基体の平面図、第９
ｂ図は第９ａ図の装置の中心を通る断面を示す立面図、
第１０ａ図は本発明の第２の好適な実施態様に従つて弱
酸溶液に暴露した後における第９ａ図の被覆基体の平面
図、第１０ｂ図は第１０ａ図の装置の中心を通る断面を
示す立面図、第１１ａ図は第２の生吻゛学的粒子の一分
子層が存在しない場合に弱酸溶液に暴露した後における
第１０ａ図の被覆基体の平面図、第１１ｂ図は第１１ａ
図の装置の中心を通る断面を示す立面図、第１２ａ図は
本発明の第３の実施態様に従い第２の生物学的粒子の溶
液に暴露して第２の一分子層を形成させた後における基
体の平面図、第１２ｂ図は第１２ａ図の装置の中心を通
る断面を示す立面図、第１３ａ図は非反応性かつ多孔性
の第３の不透明層を形成させた後における第１２ａ図の
被覆基体の平面図、第１３ｂ図は第１３ａ図の装置の中
心を通る断面を示す立面図、第１４ａ図は弱酸溶液に暴
露した後における第１３ａ図の被覆基体の平面図、そし
て第１４ｂ図は第１４ａ図の装置の中心を通る断面を示
す立面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （ａ）特定の抗原又は抗体に対して特異的に結合す
   る第１の抗体又は抗原に基体の表面領域を接触させて前
   記表面領域を被覆する第１の層を形成させ、（ｂ）前記
   特定の抗原または抗体を含有するかどうか疑われる液体
   試料に前記基体の前記被覆表面領域を所定の時間だけ接
   触させ、（ｃ）前記基体、前記第１の抗体又は抗原、前
   記液体試料および引続いて使用される開裂剤溶液に対し
   て非反応性の粒子から成る多孔性の不透明層を前記表面
   領域に沿つて沈着させ、（ｄ）前記第１の抗体又は抗原
   と前記特定の抗原又は抗体との間に存在し得るような結
   合を選択的に切断できる開裂剤溶液に前記表面領域を接
   触させ、次いで（ｅ）前記多孔性の不透明層を検査して
   前記多孔性の不透明層がそのまま残つているかあるいは
   その一部が除去されているかを識別し、もし一部除去さ
   れている場合には前記液体試料中に前記特定の抗原又は
   抗体が存在していると判定を下す諸工程から成る、液体
   試料中における特定の抗原又は抗体の有無を調べる方法
   。