JPS60128369A - 定性的酵素免疫検定を遂行する為の装置及び方法 - 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】 本発明は定性酵素免疫検定を遂行する為の装置及び方法
に関する。本発明は訓練されない人に依シ使用出来るか
又は診断目的の為に迅速な決定が必要である時に該分野
又はその他に於ける医術職員に依る使用に適した携帯式
小型装置を提供する。該装置は尿試料を検査するのに特
に適するが、又広範な種類の検査溶液を使用する酵素免
疫検定を遂行する為に使用出来る。

その好適な形式に於て、本発明は尿又は血清中の抗原又
は附着体の存在を検知する為に使用出来る。この検定は
検定される抗原又は附着体に特異性の抗体と該試料を接
触させる既知の方法に依シ達成され、該抗体はチューブ
の壁の様な固体支持器に付着される。固定された抗体に
依シ捕獲される抗原は次いで該固相を抗体／酵素結合物
ないし抱合体（ｃｏｎ−ｊｕｇａｔｅ　）と接触させ続
いて酵素基質及び適当な指示薬で処理することに依シ検
知される。

本装置は今まで在来技術の装置で可能であるよシもよシ
低い濃度で且つはるかに大きい速度で検定゛される物質
を検知することが出来る。抗原又は附着体の検知の為の
在来の装置は一定容積の検査液と結合物と基質／指示薬
溶液と引続いて接触される固体支持体に付着。

された抗体を用いる。包含される該反応は拡散支配であ
るので、規定条件に保つ期間は（１ｎｃｕｂａｔｉｏｎ
　ｐｅｒｉｏｄ）之等の接触段階の各々に対して遵守さ
れねばならない。即ち、該反応は固体支持体の表面に於
てのみ行われて、十□分な抗原が陽性の検査結果を与え
る為に該反応容器壁に移動することが出来る為には十分
な時間が経過しなければならない。之等の反応を小孔径
を有するチューブ内で行うことに依シ容積対表面積比を
増加することは規定条件に保つ期間を各々約′１０分ま
で減少する。

本装置は親和性捕獲（ａｆ’ｆｉｎｉｔｙ　ｃａｐｔｕ
ｒｅ　）及び濃縮の原理が利用されるように、種々の反
応性溶液の連続的流れがそこに固着された該抗体を有す
るチューブ内を通過する方法を用いる。即ち該チューブ
壁に於ける反応は該固体反応物を一定濃度の該共−反応
物を有する溶液に依り連続的に浴することに依シ迅速に
完結させられる。之は又、該検査試料中のはるかに低い
濃度の共−反応物がこの貫流法に依シ検知出来るので、
該検定の感度が増加されることを意味する。かくの如く
、本発明は既知の該装置及び方法の上に重大な利点を付
与する。以下に詳細に論ぜられる、姶娠検査の場合には
、尿中の人絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）の存在の検
定は、該検定を遂行する為に２０乃至１２０分を喪する
在来技術の娘娠検査に比転して、本発明の装置を使用し
ながら約３分位で迅速に実行することが出来る。又、本
装置は在来装置よシも使用するのにはるかに簡単であシ
、更に該検定を実行する為に該装置を使用している時は
在来装置によシ必要とされるよりもはるかに少い操作が
なされる必要がある。

本装置はすべての酵素免疫検定に対して一般的に使用す
ることが出来て、こ＼に要約された様な抗原又は附着体
の検知に限定されると解釈すべきでないことも又明白で
あろう。

本発明の可能な応用を限定することなく、該装置は示唆
された様に抗体サンドイッチ−型検定に於ける抗原又は
付着体を検知する為に使用することが出来、或は二抗体
サンドイッチ抗原検定に使用する仁とが出来、或は競合
的抗原検定を遂行することが出来る。抗体の検知を要す
る時は、該装置はサンドイッチ−型検定又は二抗体サン
ドインチ抗体検定を行う為に使用することが出来る。例
えば、二抗体サンドイッチ抗原検定を使用する士肝炎サ
ブユニット（５ｕｂｕｎｉｔ　）又はビールスに対する
抗原検定に於ては、該同相は抗−肝炎Ａｂタイプｌ（例
えば羊）よシ成シ、使・用される第二の抗体は抗−肝炎
Ａｂタイプ２（例えば飼い兎）であり、更に該結合物は
抗−タイプ２　Ａｂ／酵素である。

°　本装置は尿の様な大量の検査試料が利用出来るなら
ば特に適合する。本装置を使用する特に適合する検定Ｕ
Ｓ娠を決定する為の尿中のＨＣＧ（人絨毛性ゴナドトロ
ピン）の存在の検査である。前述の特徴に依シ、姶娠は
本装置を使用して該婦人自身に依シ初期の段階で迅速に
検知出来る。

従って、本発明は酵素免疫検定を遂行する為の装置を提
供し、該装置はその内表面に付着された抗体、抗原又は
付着体を有する少くとも１本のチューブよシ成る。第一
の注射器はそこを通過する試験液の流れを供給する為に
チューブ又は複数のチューブの第一の端部に連結するこ
とが出来て、第二の注射器は第一の洗滌溶液の流れを供
給し引続き直ちにそこを通過する酵素結合物含有溶液の
流れを供給する為の該チューブの該第一端部に接続され
て、前記第二の注射器ａ第一の取付けられていないピス
トンとプランジャーに取付けられた第二のピストンを有
し、第一のピストン社用−の洗滌溶液を該結合物溶液と
分離するように位置し、更に前記注射器は又第−のピス
トンが十分に押下げられた時にのみ該結合物溶液と該注
射器出口を接続するみそを付けた壁を有する。第三の注
射器は第二の洗、滌溶液を供給し引続いて直ちにそこを
通る酵素基質と酵素代謝産物指示薬を含む溶液の流れを
供給する為に該チューブの第一端部に接続されて、前記
第三の注射器は第二の注射器と同様の構造を有する。

本発明は又酵素免疫検定を遂行する為の方法を提供し、
核力、法は次の段階よシ成る：抗体抗原又は付着体をチ
ューブの内表面に付着させること； 試験液を約１分間該チューブを貫流させること： 該試験液を洗い流す為に該チューブを通って第一の洗滌
溶液を流すとと； 該チューブを通って酵素結合物溶液を流し、引続き少く
とも１分間の規定条件に保つ期間を有すること； 該酵素結合物溶液を洗い流す為に該規定条件に保つ期間
の終シに該チューブを通って第二の洗滌溶液を流すこと
；及び 該チューブを通って酵素基質と酵素代謝産物指示薬を含
む溶液を流し、引き続き＃ｌ。

分までの規定条件に保つ期間を有すること。

本発明の好適な実施例は図面を参照して説明されるであ
ろう。

本装置は多くの異る検定の適用に対し使用出来て、更に
実に単一の検査試料に多数の検定を行う為に使用出来る
けれども、今後説明する好適な実施例は尿中のＨＣＧ（
人絨毛性ゴナドトロピン）の存在を検定することに依シ
姓娠を検査する為に本発明を使用することに関する。

本発明の好適な検査装置は抗−ＨＣＧ、即ちＨＣＧ抗体
っ被覆をその内壁に適用されているチューブ１１を中央
に配置されている本体１０よシ成る。該抗−ＨＣＧ被覆
は該チューブ壁に好適に共有結合されているが、それは
吸着に依り固定されることが出来る。対照を与える目的
の為にチューブ１１は直列にはっきり見える被覆されな
いチューブ１２に接続される。該対照チューブ１２は今
度は以下に説明するように廃液貯槽１５に接続される。

該貫流技術の利点を十分利用する為に、該製品を取巻く
種々のパラメーター及び該好適な装置の使用を与える実
際的に出来るだけ大きいチューブ１１の容積対表面積比
を有することは望ましい。かくして、約、ｒミリメータ
ーの直径の孔を有する約２５ミリメーター長さ程度のチ
ューブ１１は本関係に於ては全くふされしいものである
。

該検定を遂行するに要する種々の溶液は注射器１７．１
８及び１９に依り該チューブ１１と１２を引続いて通過
される。検査試料注射器１７は本体１０と一体であるそ
の容器２１から取外し可能である。該検査試料注射器１
Ｔはその一端に出口２４を有する本体２３並びに、該注
射器１７を液体検査試料で満したシそれを空にする為に
該注射器本体２３内で滑動可能に動くことが出来るその
一端に取付けられたピストン２６を有するプランジャー
２５よシ成る。約５ミリリツトルの尿試料はこ＼に述べ
る特、定の姐娠検査装置に使用する為に妥当である。

本体１０は好適にはそれと一体の２つの追加注射器１８
及び１９を有する。しかしながら、該好適な装置は取外
し可能な注射器１８及び１９よシ成ることが出来て、之
は実にある情況では望ましいことである。注射器１８は
その下端に出口３１を有する容器３０とその壁に於て出
口３１に通じるみぞ３２より成る。注射器容器３８は取
付けられていないピストン３３及びその一端に取付けら
れたピストン３５を有するプランジャー３４を備える。

該自由ピストン３３は注射器容器３０内に入れられる２
つの溶液を分離する為に使用され、一方の溶液は自由ピ
ストン３３とプランジャー３４の間の注射器１８の上の
部分３６に入れられ、更に他方の溶液は自由ピストン３
３と出口３１０間の下の部分３７に入れられる。

最後の注射器１９は注射器１−８の構造と全く同じ構造
を有する。

注射器１７．１Ｂ及び１９の出口は本体１００基部４３
に形成された水路４０．４１及び４２に依りチューブ１
１の下端に接続される（第２図）。水路４０はチューブ
１１の孔４６に試料注射器１７の出口２４の為の孔４５
を接続する。同様に水路４１尽び４２は注射器１８及び
１９の出口３１を該孔４６と接続する。孔４８は今度は
水路４９に依り廃水貯槽１５に接続される対照チューブ
１２の出口端の為に基部４３に備えられる。最後に通気
筒５１は本体１０に備えられて、その下端は本体１０の
みぞ穴５２に依シ、廃水貯槽１５に接続される。基部４
３は該装置の底板５６の完全に平゛らな表面５５にじか
にびったシ合う平らな表面より成る。

紙娠検査装置を準備する為に、注射器１８はその上の部
分３／６に酵素／抗ＨＣＧ結合物を含有する溶液を満さ
れる。゛ウレアーゼ／抗−ＨＣＧ結合物は之に関しては
好適である。

注射器１８の下の部分３７は続いて加えられる結合物溶
液と適合する（　ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　）洗滌溶液で
満される。

注射器１９の上の部分３６け該結合物の酵素の為の基質
及びチューブ１１内の該酵素に依−る基質の転化を検知
する為の指示薬を含有する溶液で満される。好適には、
該基質はアンモニア及び二酸化炭素を与える為に該結合
物のウレアーゼに依シ代謝される尿素である。

アンモニアの放出に基因するｐ■の上昇は次いでブロム
チモール・ブルーの如きｐ■指示薬に依シ検知すること
が出来る。注射器１９の下の部分は適当な洗滌溶液で満
されて、該洗滌溶液轄こ＼に述べる特定の装置では注射
器１８と同一である。

うすうて感じる随娠曾決定する為に本装置を操作する為
に、注゛射器１７は尿試料で満されて、容器２１内に一
部される。該装置の適所に注射器１７を置いて、プラン
ジャー２５は該尿試料が約１分の期間以上チューブ１１
及び１２を貫流するようにゆつ〈シの押し下げられる。

次に、注射器１８のプランジャー３４は第一の洗滌溶液
をチューブ１１及び１２を貫流させそれに依シ保有する
尿試料を洗い出し、次いで酵素／抗体結合物の溶液の流
れをチューブ１１及び１２を通過させながら十分に押下
げられる。約２分の規定条件に保つ期間は該結合物がチ
ューブ１１の壁に保持された・芦抗−ＨＣＧに依シ捕獲
された如何なるＨ　Ｃ、Ｇとも反応する為の時間を与え
る為にこの点で遵守されねばならない。必要に応じて、
より長い規定条件に保つ期間は検定の感度を増加する為
に使用することが出来る。

該規定条件に保つ期間が経過した後に、注射器１９のプ
ランジャー３４は第二の洗滌溶液が該結合物をチューブ
１１及び１２から洗い流し、次いで基質／指示薬溶液の
流れがチューブ１．１及び１２を通過するようにしなが
ら十分に押下げられる。もしも該婦人が姶娠しそれ故Ｈ
ＣＧが存在するならば、チューブ１１の捕獲された酵素
は該基質と代謝して該指示薬を活性化させるであろう。

尿素／ウレアーゼシステムに於けるブロムチモール・ブ
ルーの如き変色指示薬の使用はチューブ１１内の液体の
色を黄色から青に変えるであろう。

この色の変化は黄色のままでいる対照チューブ１２つ色
と比較するととが出来る。該検査試料中の比較的高濃度
のＨＣＧは殆ど即座に色の指示を与えるであろうが、し
かしながら、低濃度のＨＣＧは陽性の指示薬の応答を与
える為に１Ｏ分まで必要とするであろう。

本装置の前述の特徴の故に、５０ミリ免疫単位／ミリリ
ットル程度の低レベルのＨＣＧは検知出来る。姶娠は初
期の段階で診断することが出来、更に迅速な検査は子宮
外娼娠を適確に指示する為に実施出来るので、之は重要
である。

本発明の娘娠検査装置に使用する為の好適な酵素はウレ
アーゼであシ、何故ならばそれはその基質尿素の代謝に
起因するｐＪＪ上昇に依り容易に検知されるからである
。そして又、尿素は室温で少くとも６ケ月間水溶液内で
安定である。之は、西洋わさびのペルオキシダーゼと共
に使用されて、や＼速く分解する、過酸化水素の如き他
の基質に対比される。しかしながら、冷蔵な、しでは、
水中の尿素は結局分解しそれに依シ該装置は使用不能と
なるであろう。室温で長い貯蔵寿命、即ち２年の寿命を
有する装置を提供する為に、注射器１９は第３図に示す
様に修正することが出来る。

修正注射器１９はその中に縦方向に滑動可能に配置され
た棒６１を備えたプランジャー６０を有する。棒６１は
その下端に固着されたピストン６２を有し、該ピストン
６２はその下部表面から突出する穴抜き部材６３を有す
る。プランジャー６ｏはその下端を覆う破裂膜６５を有
して、ＪＩＩ６５とプランジャー６Ｏの内部と棒６１の
下端に依シ作られる室６６は粉末尿素又は他の応用に使
用出来る他の不安定構成要素を貯蔵する為の空間を与え
る。該姓娠検査を行わなければならない時は、棒６１は
穴抜き部材６３が膜６５を破裂させそれに依シ該粉末尿
素を注射器１９の上の部分３６の水媒質内に分配しなが
ら押下けられる。該尿素は迅速に溶解して該検査は上述
した様式で直ちに実施することが出゛来る。穴抜き部材
６３は又該粉末尿素の一部をその歯６７のまわりに保持
させることに依シ該粉末尿素の溶解を助けることが出来
る。該保持は迅速な溶解の為に該水媒質中に該粉末尿素
をくまなく均一に分配することを助ける。

注射器１９のもう一つの代替実施例（不図示）は注射器
１９の穴の上の部分内にこじんまシと位置して自由ピス
トン３３に依シ塞がれたその端末ニップルを有する通常
の構造の副次的注射器を組み入れるであろう。ピストン
３３の頂部と副次的注射器の端部の間に作られる空間は
該基質の粉末を収容することが出来、−万態次的注射器
自体は水の基質媒質を備えられる。操作では、プランジ
ャー３４に依シ作用される圧力は自由ピストン３３が副
次的注射器の端部からばっと離れて更に該洗滌溶液をチ
ューブ１１及び１２を通過させながら下方に押し進むよ
うにする。該基質は副次的注射器から排出された水媒質
に溶解するであろう。副次的注射器の端部に到達するま
で連続してプランジャー３４にか＼る圧力は該基質溶液
を前述の如く注射器１９から流出させながら、全副次的
注射器組立品を下方に押し進めるであろう。

上述の如く、注射器１８及び１９は又取外し可能とする
ことも出来、それは注射器１７に対して第１図に図示す
る様に本体と出口を有することが出来る。この装置は、
異る洗滌溶液が注射器１８及び１９の下の部分に必要で
ある時には今こ＼で述べた好適な装置ではか＼る洗滌溶
液は相互に連絡しているので、利用可能であろう。

最後にその商業的形状では、本装置は第１図に示す様な
保護の堅いカバ一部材７０を有して売られるであろう。

該カバ一部材１０は本体１０の底部のまわりの周辺の肩
部１１のまわシにこじんまシとはめ込まれてそれに依シ
使用に先立って該装置のすべての構成要素を保護するで
あろう。カバー７０内の突出部（不図示の）は貯蔵の間
に通気筒５１を塞ぎ、かくして注射器１８及び１９の下
の部分３７内の洗滌溶液の蒸発を防ぐことが望ましいで
あろう。カバー７０の除去は該検査の遂行の為に容易に
通気筒５１を塞がないようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は該検査装置の部分的に外面を切断した透視図で
ある： 第２図は取外された底板と共に該装置の下から見た透視
図である；そして 第３図は本発明に使用出来る代休の二重ピストン注射器
の外面の一部を切断した図面である。 Ｃ主要部分の符号の説明〕 １０；本体、１１；チューブ、１２；対照チューブ、１
５；貯槽、１７．１８．１９：注射器、２１．３０；容
器、２３；本体、２４．３１；出口、２５．３４；プラ
ンジャー、２６．３５；ピストン、３２；みぞ、３３；
自由ピストン、３６：注射器の上の部分、３７；注射器
の下の部分、４０，４１．４２．４９；水路、４５．４
６．４８；出口孔、５１；通気筒、５２；みぞ、４３；
基部、５５；平らな表面、５６；底板、６０；プランジ
ャー、６１；棒、６２：ピストン、６３；穴抜き部材、
６５；破裂膜、６６；室、６７；歯、７０；カバ一部材
。 ＦｌＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酵素免疫検定を遂行する為の装置に於て、チューブ
   の内表面に付着された抗体、抗原又は付着体を有する少
   くとも１つのチューブと、： 検査液の流れをそこを通って供給する為に１つ又はそれ
   以上のチューブの第一の端部に接続可能な第一の注射器
   と； 第一〇洗滌溶液？流れを供給し引続き直ちに酵素結合物
   を含む溶液の流れをそこを通って供給する為に１つ又恍
   それ以上のチューブの第二の端部に接続された第二の注
   射器で、前記第二の注射器はプランジャーに取付けられ
   ない第一のピストンとプランヂヤ−に取付可能な第二の
   ピストンを有し、第一のピストンは第一の洗滌溶液を該
   共悸溶液と分離するように位置し、前記注射器は又第−
   のピ、不トンが十分に押下けられる時にのみ該結合物溶
   液と該注射器出口を接続するみそをそこに有する壁を有
   する第二の注射器と；そして 第二の洗滌溶液の流れを供給して引続き直ちに酵素基質
   並びに酵素代謝産物指示薬を含む溶液の流れをそこを通
   して供給する為に１つ又はそれ以上のチューブの第一の
   端部に接続された第三の注射器で、前記第三の注射器は
   プランジャーに取付けられな、い第一のピストンとプラ
   ンジャーに取付は可能な第二のピストンを有し、第一の
   ピストンは該基質と第二の洗滌溶液を分離するように位
   置し、前記注射器は又第−のピストンが十分に押下げら
   れる時のみ溶液状の該基質並びに指示薬・と該注射器出
   口を接続するみそをそこに有する壁を有する第三の注射
   器と； よル成ることを特徴とする酵素免疫検定の為の装置。 ２、特許請求の範囲第一項記載の装置に於て、該抗体、
   抗原又は付着体は少くとも１つの≠ユーブの内表面に共
   有結合される ことを特徴、とする装置。、 ３、特許請求の範囲第１項記載の装置に於て、該装置は
   その内表面に付着された如何なる抗体、抗原又は付、着
   体を５有しない対照チューブよシ更に成る ことを特徴とする装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の装置に於て、第一の注
   射器はそれから取外し可能であわ、第二及び第三の注射
   器はそれと一体であることを特徴とする装置。　□ ５、特許請求の範囲第１項記載の装置に於て、該装置は
   該１つ又はそれ以上のチューブを通って流れた液体ケ受
   は入れて貯蔵する為の手段よシ更に成る ことを特徴とする装置。 ６、特許請求の範囲第５項記載の装置に於て、液体を受
   け入れて貯蔵する為の該手段は該装置と一体に作られた
   貯槽より成る ことを特徴とする装置。 ７．４許請求の範囲第１項記載の装置に於て、該装置は
   該チューブの内表面に付着された人絨毛性ゴナドトロピ
   ン抗体（抗−ＨＣＧ）と、ウレアーゼ／抗−Ｈｃａ”ｃ
   ある酵素結　−金物と、尿素である該酵素基質と、ブロ
   ムチモール・ブルーである該酵素代謝産物指示薬を”有
   する姫娠検査セットである ことを特、徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第７項記載の装置に於て該検−ｉｒ
   ＊Ｍ尿である ことを特徴とする装置。 ９、特許請求の範囲第７項記載の装置に於て、該検査液
   は血清である ことを特徴とする装置。 １０５．特許請求の範囲第１項記載の装置に於ｙ１該装
   置は第三の注射器で、そのプランジャーはその中で縦方
   向に滑動可能に配置された棒を備えて、前記膜はその下
   端に固着されたピストンを有し、該ピストンはその下部
   表面から突出した穴抜き部材を装備され、更に該プラン
   ジャーはその下端に於て穴を覆う破裂・膜を有し、前記
   膜と該プランジャーの内部と該棒の下端は室を規定する
   第三の注射器よシ更に成墨□ ことを特徴とする装置。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の装置に於て、該装
   置は該チューブの内表面に付着された人絨毛性ゴナドト
   ロピン抗体（抗−ＨＣＧ）と、ウレアーゼ／抗−ＨＣＧ
   である該酵素結合物と、前記室に粉末状で含有される尿
   素である該酵素基質と、ブロムチモール・ブルーであ゛
   る該指示薬を有する姫娠検査セットである ことを特徴とす、る装置。 １２、特許請求の範囲第１項記載の装置に於て、該装置
   は、第三の注射器で、副次的注射器はその上の部分内に
   こしんまシと位置され、前記副次的注射器はその端部と
   第一の固着されないピストンの頂部表面の間に空間を規
   定するように、その下端に於て該第−の固着されないピ
   ストン内に挿入可能なニップルを有する第三の注射器よ
   シ成る ことを特徴とする装置。 １３、酵素免疫検定を遂行する為の方法に於て該方法は
   次の段階： チューブの内表面に抗体、抗原又は付着体を付着させる
   とと； 試験液を該チューブを通して約１分間流すとと； 第二の洗滌溶液を該チューブを通して該試験液を洗い流
   す為に流すとと； 酵素−合物溶液を該チューブを通して流し引き続き少く
   とも１分間の規定条件に保つ期間を有するとと； 第二の洗滌溶液を該チューブを通して該規定条件に保つ
   期間の＃シに該岸素結釡物溶液を洗い流す為に流すとと
   ；そして 酵素基質及び酵素代謝産物指示薬を含有する溶液を該チ
   ューブを通して流し引続いて約１０分間までの規定条件
   に保つ期間を有すること よシ成ることを特徴とする酵素免疫検定を遂行する為の
   方法。 １４、特許請求の範囲第１３項記載の方法に於て、該酵
   素基質は該検定を遂行する直前に溶解する ことを特徴とする方法。 １５、特許請求の範囲第１３項記載の方法に於て、人絨
   毛性ゴナドトロピン抗体（抗−ＨＣＧ）は該チューブの
   内表面に付着されて、該酵素結合物はウレアーゼ／抗−
   ＨＣＧであシ、該基質は尿素であシ、更に該指示薬はブ
   ロムチモール０ブルーである ことを特徴とする方法。 １６、特許請求の範囲第１５項記載の方法に於て、該試
   験液は尿である ことを特徴とする方法。 １７、特許請求の範囲第１５項記載の方法に於て、該試
   験液は血清である ことを特徴とする方法。