JPS60185161A - 免疫拡散による抗原の定量分析装置 - Google Patents
免疫拡散による抗原の定量分析装置Info
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- JPS60185161A JPS60185161A JP59205454A JP20545484A JPS60185161A JP S60185161 A JPS60185161 A JP S60185161A JP 59205454 A JP59205454 A JP 59205454A JP 20545484 A JP20545484 A JP 20545484A JP S60185161 A JPS60185161 A JP S60185161A
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- Japan
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- antigen
- zone
- antibody
- protein
- hole
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
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、混合液中に存在する抗原の定量分析装置、特
に試料の量が微量である場合における定量装置に関する
ものである。
に試料の量が微量である場合における定量装置に関する
ものである。
近年、健康及び疾病に関し゛Ｃ蛋白の果たす役割に関づ
る知識が急速に発展するに及び血清、を髄液、細胞抽出
液等の液の蛋白を迅速かつ比較的経済的に定量測定する
必要性が一般に高まっている。
る知識が急速に発展するに及び血清、を髄液、細胞抽出
液等の液の蛋白を迅速かつ比較的経済的に定量測定する
必要性が一般に高まっている。
このような液中の蛋白は、特定の蛋白に対して特異的な
抗体によって起こる各蛋白の沈降を利用しｌ〔免疫化学
的方法によって同定されることが多０゜このような特定
の抗体は生体中に異種蛋白（抗原）が侵入して刺激する
ことにＪ：って産生される。抗血清は、このような既知
の抗体の混合物である。ある蛋白試料を生体外で、この
ような抗血清ど反応させ、その結果前られる沈静の存否
を観察すると、試料の中にある蛋白の種類についてのイ
ｊ゛力な手がかりをつかむことができる。
抗体によって起こる各蛋白の沈降を利用しｌ〔免疫化学
的方法によって同定されることが多０゜このような特定
の抗体は生体中に異種蛋白（抗原）が侵入して刺激する
ことにＪ：って産生される。抗血清は、このような既知
の抗体の混合物である。ある蛋白試料を生体外で、この
ような抗血清ど反応させ、その結果前られる沈静の存否
を観察すると、試料の中にある蛋白の種類についてのイ
ｊ゛力な手がかりをつかむことができる。
本発明の主目的は従来単なる定性的手段と考えられ−Ｃ
いＩ（免疫拡散法において、抗原溶液中に存在４゛る一
種または多種の蛋白の濃度の定ｍ値をめることである。
いＩ（免疫拡散法において、抗原溶液中に存在４゛る一
種または多種の蛋白の濃度の定ｍ値をめることである。
本発明にｄ３いては、特定の蛋白に対して特異的な抗体
を含む抗体原と抗原試料とで免疫拡散を行って、抗原試
料中の蛋白濃度を測定覆る装置である。即ら、通常、蛋
白と抗体は初めに反応物質を含／υでいない支持体中で
接触反応を起こして、軸と平行な方向に拡散し、軸に沿
って一定の長さを持つ沈降ゾーンを少なくとも一個形成
し、これを定量的に測定するために１ゾーンの中と外に
わたって分布している位置を２次元の組合せで光学的に
走査し、各位置における沈降物濃度に相当する電気信号
を発生さμ、上記蛋白濃度によって特性的に異なるゾー
ンのパラメータを、ぞの信号から電気的に誘導して、そ
の結果を、一方で既知量の上記蛋白を含んでいる対照抗
原溶液と組合せて、試料の場合と同様な免疫拡散を行っ
て、得られた対照ゾーンからめ１＝いくつかのパラメー
タ対照値と比較づ−るものである。
を含む抗体原と抗原試料とで免疫拡散を行って、抗原試
料中の蛋白濃度を測定覆る装置である。即ら、通常、蛋
白と抗体は初めに反応物質を含／υでいない支持体中で
接触反応を起こして、軸と平行な方向に拡散し、軸に沿
って一定の長さを持つ沈降ゾーンを少なくとも一個形成
し、これを定量的に測定するために１ゾーンの中と外に
わたって分布している位置を２次元の組合せで光学的に
走査し、各位置における沈降物濃度に相当する電気信号
を発生さμ、上記蛋白濃度によって特性的に異なるゾー
ンのパラメータを、ぞの信号から電気的に誘導して、そ
の結果を、一方で既知量の上記蛋白を含んでいる対照抗
原溶液と組合せて、試料の場合と同様な免疫拡散を行っ
て、得られた対照ゾーンからめ１＝いくつかのパラメー
タ対照値と比較づ−るものである。
上記の実験結果及びその結果に関する計鋒は、必要に応
じてンニュアルに行うこともできるし、また光学的及び
電気的走査装置を用いて、半自動でデータをめることも
できる。また必要なデータ処理は、適当な各端の汎用コ
ンピュータによって全自動で行うこともできる。
じてンニュアルに行うこともできるし、また光学的及び
電気的走査装置を用いて、半自動でデータをめることも
できる。また必要なデータ処理は、適当な各端の汎用コ
ンピュータによって全自動で行うこともできる。
前述した本発明において、最初の抗原の混合物中の各種
蛋白は、初めに、各種蛋白間の特性の相異に比例して一
方向に移動させることによって一部を分画しておく。こ
のような選択的移動は、例えば、簡単な拡散や、電気泳
動、或いは、クロマトグラフィのような更に複雑な方法
によっても行なうことができるが、その後の免疫拡散に
よって形成される沈降ゾーンは、いずれの方法で分画さ
れた場合にム、基本的に変らない。例えば電気泳動の場
合、異なった蛋白間の泳動易動度の差によって各蛋白は
電界方向に沿って、易動度の差に応じて移動分イロする
。このような初１１１１分画を行った後に、蛋白は異っ
た方向に移動して抗血清と接触し、一般にはアガールや
アガロースのような適当な支持体中で相互拡散を行うこ
とによってその結果雑木的な直線的分布を形成する。各
蛋白の沈降ゾーンは一般に完全に分離し、明らかに弁別
される。
蛋白は、初めに、各種蛋白間の特性の相異に比例して一
方向に移動させることによって一部を分画しておく。こ
のような選択的移動は、例えば、簡単な拡散や、電気泳
動、或いは、クロマトグラフィのような更に複雑な方法
によっても行なうことができるが、その後の免疫拡散に
よって形成される沈降ゾーンは、いずれの方法で分画さ
れた場合にム、基本的に変らない。例えば電気泳動の場
合、異なった蛋白間の泳動易動度の差によって各蛋白は
電界方向に沿って、易動度の差に応じて移動分イロする
。このような初１１１１分画を行った後に、蛋白は異っ
た方向に移動して抗血清と接触し、一般にはアガールや
アガロースのような適当な支持体中で相互拡散を行うこ
とによってその結果雑木的な直線的分布を形成する。各
蛋白の沈降ゾーンは一般に完全に分離し、明らかに弁別
される。
もしも抗原と抗体が、初めの拡散方向を横切る方向に沿
って、ある限られた長さの沈降ゾーンを形成するような
形で、相互に拡散するようにすることができれば、別個
の蛋白がいくつもある場合でも、初期分画のステップを
経ずに、各沈降ゾーンを分離さけることができる。異っ
た蛋白、あるいは又抗体の拡散易動度には、元来、この
ような沈降ゾーンをはっきり弁別するのに足るだ【プの
充分な差がある。ゾーンのオーバラップは一部に限られ
ているから、ゾーンのエンドポイントは、はっきりと弁
別づることができる。本発明による定量法は、そのよう
な形式の免疫拡散に応用するのに適した方法である。
って、ある限られた長さの沈降ゾーンを形成するような
形で、相互に拡散するようにすることができれば、別個
の蛋白がいくつもある場合でも、初期分画のステップを
経ずに、各沈降ゾーンを分離さけることができる。異っ
た蛋白、あるいは又抗体の拡散易動度には、元来、この
ような沈降ゾーンをはっきり弁別するのに足るだ【プの
充分な差がある。ゾーンのオーバラップは一部に限られ
ているから、ゾーンのエンドポイントは、はっきりと弁
別づることができる。本発明による定量法は、そのよう
な形式の免疫拡散に応用するのに適した方法である。
同様に、免疫拡散を行うために抗原ど抗体を穴の中に入
れて、抗原と抗体が相互に移動する速度を高めるために
電気免疫拡散のような方法で電場をかりた場合でも、そ
の結果形成される沈降ゾーンは電界をか（プなかった揚
台と同じ基本形を保っている。またもし、免疫電気泳動
におい゛Ｃ免疫拡散のスフ゛ツブが、適当な電場によっ
て加速された場合も、上記と同様である。従って、本明
細占及びクレームにお（プる免疫拡散なる詔は、加速電
場を伴う場合と、伴わない場合の双方を意味している。
れて、抗原と抗体が相互に移動する速度を高めるために
電気免疫拡散のような方法で電場をかりた場合でも、そ
の結果形成される沈降ゾーンは電界をか（プなかった揚
台と同じ基本形を保っている。またもし、免疫電気泳動
におい゛Ｃ免疫拡散のスフ゛ツブが、適当な電場によっ
て加速された場合も、上記と同様である。従って、本明
細占及びクレームにお（プる免疫拡散なる詔は、加速電
場を伴う場合と、伴わない場合の双方を意味している。
以下の本発明の詳細な説明は、添付図面を参照して行う
。
。
前記の過程による免疫電気泳動の実施に際しての本発明
の多くの実相が例示されているが、以下の説明は本発明
の範囲を限定Ｊ−るものではない。
の多くの実相が例示されているが、以下の説明は本発明
の範囲を限定Ｊ−るものではない。
免疫電気泳動は定性法として良く知られており、それを
行うために多種のＳ！！ｉ置が発表されているがいずれ
し大同小異である。電気泳動と、それに続く拡散と免疫
反応は、通常、光学的に透明な板の上に乗ぜられＩこ数
分の１ミリメータから数ミリメータの厚さの単層ゲルの
中で行なわれている。今日一般に用いられている支持体
には、ｌ１ｌ−１約８．６でイオン強度が約０．１のバ
ルビタールバツノアで飽和させたアガＵ−ズが用いられ
ている。そして試料は、ゲル層に切り込まれた穴とか、
ゲル層をキレリ）ｌに乗せる時にモ″−ルドして作られ
た穴の中に入れられる。
行うために多種のＳ！！ｉ置が発表されているがいずれ
し大同小異である。電気泳動と、それに続く拡散と免疫
反応は、通常、光学的に透明な板の上に乗ぜられＩこ数
分の１ミリメータから数ミリメータの厚さの単層ゲルの
中で行なわれている。今日一般に用いられている支持体
には、ｌ１ｌ−１約８．６でイオン強度が約０．１のバ
ルビタールバツノアで飽和させたアガＵ−ズが用いられ
ている。そして試料は、ゲル層に切り込まれた穴とか、
ゲル層をキレリ）ｌに乗せる時にモ″−ルドして作られ
た穴の中に入れられる。
第１図にはプレート２０が図示してあり、その上に電気
泳動の方向と平行に延びる軸２５に治った抗体溝２４ど
、その両側に等間隔で配置されＩＣ円形の抗原穴２１と
２２がある。穴の配置ににって、２種の別個の溶液又は
同種の溶液の２つの試料は、各プレートの土で同じ抗体
溶液に向って同時に移動する。各プレートの上で２つの
抗原穴の外側に更に２つの抗体溝を追加し、更にその外
側に２つの抗原穴を追加して、プレートの容ωを倍加さ
せてもよい。同様にして、パターンのオーバーラツプを
防ぐために、穴２１と２２から電気泳動の方向に治って
充分に離れた所に、抗原穴を追加してもよい。
泳動の方向と平行に延びる軸２５に治った抗体溝２４ど
、その両側に等間隔で配置されＩＣ円形の抗原穴２１と
２２がある。穴の配置ににって、２種の別個の溶液又は
同種の溶液の２つの試料は、各プレートの土で同じ抗体
溶液に向って同時に移動する。各プレートの上で２つの
抗原穴の外側に更に２つの抗体溝を追加し、更にその外
側に２つの抗原穴を追加して、プレートの容ωを倍加さ
せてもよい。同様にして、パターンのオーバーラツプを
防ぐために、穴２１と２２から電気泳動の方向に治って
充分に離れた所に、抗原穴を追加してもよい。
第１Ａ図の陰影部２６と２８は、穴２１と２２の中に入
れられ゛Ｃ矢印２３の方向に一定時間電気泳動を行った
後の一対の同種の試料中にある４種の蛋白ａ。
れられ゛Ｃ矢印２３の方向に一定時間電気泳動を行った
後の一対の同種の試料中にある４種の蛋白ａ。
ｂ、ｃ及びｄの代表的な分布を近似的に示したものであ
る。通常、すべての蛋白は、液体媒質中では同じ方向に
移動するが、溶媒自体が純電荷を運ぶ性質を持っている
ため、結果どしてゲルの流れやゲルに対して電気浸透を
引き起り。従って蛋白は穴に対して両方向に移動する。
る。通常、すべての蛋白は、液体媒質中では同じ方向に
移動するが、溶媒自体が純電荷を運ぶ性質を持っている
ため、結果どしてゲルの流れやゲルに対して電気浸透を
引き起り。従って蛋白は穴に対して両方向に移動する。
電気泳動が終ると、）４２４に抗体が入れられ、第１Δ
図ａ、ｂ、ｃ、及びｄの蛋白どそれに対応−りる抗体ど
の相Ｕ拡散によって沈降ゾーンが形成される。第１Ｂ、
１Ｇ及び１Ｄ図は、代表的なゾーン出現の各段階を示し
ている。
図ａ、ｂ、ｃ、及びｄの蛋白どそれに対応−りる抗体ど
の相Ｕ拡散によって沈降ゾーンが形成される。第１Ｂ、
１Ｇ及び１Ｄ図は、代表的なゾーン出現の各段階を示し
ている。
関係のない抗原の沈降アークは、それぞれの抗体と反応
して、別個に形成されるが、充分に接近してくると第１
Ｄ図の様に交差し、免疫化学的に関係のある沈降アーク
同志は連続した反応線として融合づ−る。第１Ｃ及び１
Ｄ図にお（プる沈降ゾーンｄ′は、第１Δ図における領
域ｄが、実は２つの別個の蛋白を含んでおり、同じ電気
泳動易動度を持っている２つの蛋白であっても、別個の
沈降ゾーンを形成する事実を例示している。ゾーンｄと
ｄ′は、２つの異った蛋白が穴２１に入れられて、初期
の電気泳動のステップを経ないで免疫拡散を適用された
と考えることもできる。それぞれのゾーンエンドがはっ
きり分れ−Ｃいる理由は、各蛋白酸いは抗体の拡散率が
異っているためである。いずれの場合にも、このような
各ゾーンは以下に述べる方法を用いると、別々に分析す
ることができる。
して、別個に形成されるが、充分に接近してくると第１
Ｄ図の様に交差し、免疫化学的に関係のある沈降アーク
同志は連続した反応線として融合づ−る。第１Ｃ及び１
Ｄ図にお（プる沈降ゾーンｄ′は、第１Δ図における領
域ｄが、実は２つの別個の蛋白を含んでおり、同じ電気
泳動易動度を持っている２つの蛋白であっても、別個の
沈降ゾーンを形成する事実を例示している。ゾーンｄと
ｄ′は、２つの異った蛋白が穴２１に入れられて、初期
の電気泳動のステップを経ないで免疫拡散を適用された
と考えることもできる。それぞれのゾーンエンドがはっ
きり分れ−Ｃいる理由は、各蛋白酸いは抗体の拡散率が
異っているためである。いずれの場合にも、このような
各ゾーンは以下に述べる方法を用いると、別々に分析す
ることができる。
本発明にＪ：ると、免疫電気泳動による沈降ゾーンを、
直接定量的に測定することができる。このような測定に
よってプレート上で目的どづ−る蛋白の各沈降ゾーンの
特定の特徴的な物理的な配置を決めることができるし、
それとともに光学的方法によって光強度の測定を行うこ
ともできる。いずれの方法に対しても、時間的龍素が加
えられており、これが観測データの不可欠な要素となっ
ている。しかしインキュベーションを平衡に達するまで
行って、安定したゾーンの形成を持つのであれば、この
ような時間の測定は行っても無意味である。
直接定量的に測定することができる。このような測定に
よってプレート上で目的どづ−る蛋白の各沈降ゾーンの
特定の特徴的な物理的な配置を決めることができるし、
それとともに光学的方法によって光強度の測定を行うこ
ともできる。いずれの方法に対しても、時間的龍素が加
えられており、これが観測データの不可欠な要素となっ
ている。しかしインキュベーションを平衡に達するまで
行って、安定したゾーンの形成を持つのであれば、この
ような時間の測定は行っても無意味である。
スライド２０の上での位置測定は、例えば低イ８率の顕
微鏡で行うことができる。第２図に図示されているよう
に、光源ランプ３６と黒のベルベットの様な吸光性の暗
視野３４を持つ光源箱３０の可変ｍ１口部３２の十にプ
レート２０が置いである。顕微鏡４０〔は対物レンズ４
１、接眼レンズ４２及び焦点面に照へ」用の十字線４３
がついている。光源箱３０の上にはダブルスライド機構
４５が乗せられてあり、ここでは詳細に図示してないが
ねじによる駆動装置４６と正確な目盛が施されていて、
その上に乗せられている顕微鏡の位置を２つの座標軸に
対して正確に読み取ることができる。この図では分り易
くする！こめに１つの座標軸についてのみ示しである。
微鏡で行うことができる。第２図に図示されているよう
に、光源ランプ３６と黒のベルベットの様な吸光性の暗
視野３４を持つ光源箱３０の可変ｍ１口部３２の十にプ
レート２０が置いである。顕微鏡４０〔は対物レンズ４
１、接眼レンズ４２及び焦点面に照へ」用の十字線４３
がついている。光源箱３０の上にはダブルスライド機構
４５が乗せられてあり、ここでは詳細に図示してないが
ねじによる駆動装置４６と正確な目盛が施されていて、
その上に乗せられている顕微鏡の位置を２つの座標軸に
対して正確に読み取ることができる。この図では分り易
くする！こめに１つの座標軸についてのみ示しである。
通常は第１Ａ図に示されているように、Ｘ軸を電気泳動
の方向、つまり抗体溝ど平行に定め、座標軸の原点を軸
２５の上か、その近くに定めると便利である。
の方向、つまり抗体溝ど平行に定め、座標軸の原点を軸
２５の上か、その近くに定めると便利である。
光の濃淡の測定のために、顕微鏡には斜めになっている
光束分割用のハーフミラ−４８が設けてあり、光の一部
を接眼部に送り、他の部分でダイ−１７フラム５２の上
で実像を結ばせている。ダイヤフラム５２は、プレート
２０の上で十字線に一致している範囲からの光のみを、
感光トランスジューサに送る。１−ランスジュー１す５
０は増幅回路５４どメータ５６に電気的に接続されてい
る。メータの代りに直接眼で見てマニユアルに記録して
もＪ：いし指令信号に応じて、自動的に光の強弱を記録
り゛るようなプリント回路やＡＤ変換器を結ｌυでも良
い。第２図にｄ３いては、例えば暗視野照明の代りに、
直接照明とか、ゾーンからの反射光を直接測定できるよ
うな上からの照明等、種々の変更が可能である。
光束分割用のハーフミラ−４８が設けてあり、光の一部
を接眼部に送り、他の部分でダイ−１７フラム５２の上
で実像を結ばせている。ダイヤフラム５２は、プレート
２０の上で十字線に一致している範囲からの光のみを、
感光トランスジューサに送る。１−ランスジュー１す５
０は増幅回路５４どメータ５６に電気的に接続されてい
る。メータの代りに直接眼で見てマニユアルに記録して
もＪ：いし指令信号に応じて、自動的に光の強弱を記録
り゛るようなプリント回路やＡＤ変換器を結ｌυでも良
い。第２図にｄ３いては、例えば暗視野照明の代りに、
直接照明とか、ゾーンからの反射光を直接測定できるよ
うな上からの照明等、種々の変更が可能である。
完全な自動測定を行うための装置の例を下記に説明づる
。
。
第３図はゾーンが出現した際に、本発明によってゾーン
の位置測定を行うために、定められた沈降ゾーンのある
特徴を図示したものである。ｙ＝ｙＡ＆における水平線
６１は免疫電気泳動スライドの抗体溝の端である。座標
（Ｘｅ 、 Ｙｅ ）及び（Ｘｆ、Ｙｆ＞にお（プる点
Ｅ及びＦは展延するゾーン６０の左及び右のエンドポイ
ン１〜である。
の位置測定を行うために、定められた沈降ゾーンのある
特徴を図示したものである。ｙ＝ｙＡ＆における水平線
６１は免疫電気泳動スライドの抗体溝の端である。座標
（Ｘｅ 、 Ｙｅ ）及び（Ｘｆ、Ｙｆ＞にお（プる点
Ｅ及びＦは展延するゾーン６０の左及び右のエンドポイ
ン１〜である。
ゾーンエンドポイントＥ及びＦの伯に、各ゾーンの中で
何個所かの中間点を測定する方がよい。
何個所かの中間点を測定する方がよい。
第３図において座標（Ｘｇ、 Ｙｇ）にお【：ｌる１点
Ｇはこのような点の例である。
Ｇはこのような点の例である。
ゾーンはｙ方向にある幅を持っているので、Ｇのような
各中間点のｙ座標は、抗体溝に最も近い前縁６３、ゾー
ンの後縁６５、或いはゾーンの中で、光の強度の最も強
い部分も含めて、１個所或いはそれ以上の点６４を定め
ると便利である。
各中間点のｙ座標は、抗体溝に最も近い前縁６３、ゾー
ンの後縁６５、或いはゾーンの中で、光の強度の最も強
い部分も含めて、１個所或いはそれ以上の点６４を定め
ると便利である。
インキュベーション時間の経過に伴って、ゾーンが出現
すると、点Ｅ、Ｆ及びＧの絶対及び相対位置が変化する
。時間の関数として、第４図に例示されているＸｅとＸ
ｆの値は代表的な蛋白濃度を表わしている。このような
未知の溶液の位置値を同じ時間で既知の濃度の蛋白によ
っ°′Ｃ得られた対照値と比較することによつ、て、直
接蛋白濃度を測定することもできる。しかし、このＪ：
うな初期の測定結果からパラメータとして有効であると
考えられる１つか或いはそれ以上の関数をＭ導すれば、
通常更に信頼性の高い正確な結果が得られる。
すると、点Ｅ、Ｆ及びＧの絶対及び相対位置が変化する
。時間の関数として、第４図に例示されているＸｅとＸ
ｆの値は代表的な蛋白濃度を表わしている。このような
未知の溶液の位置値を同じ時間で既知の濃度の蛋白によ
っ°′Ｃ得られた対照値と比較することによつ、て、直
接蛋白濃度を測定することもできる。しかし、このＪ：
うな初期の測定結果からパラメータとして有効であると
考えられる１つか或いはそれ以上の関数をＭ導すれば、
通常更に信頼性の高い正確な結果が得られる。
本発明で用いられる沈降ゾーンの重要なパラメータの１
つは座標の差Ｘｒ−ｘｅであり、それは特定の測定時間
における沈降ゾーンの最さＬである。第４図が表わづデ
ータとして、第５図にインキュベーション時間に対する
このパラメータの変化を示しである。
つは座標の差Ｘｒ−ｘｅであり、それは特定の測定時間
における沈降ゾーンの最さＬである。第４図が表わづデ
ータとして、第５図にインキュベーション時間に対する
このパラメータの変化を示しである。
ゾーン長し以外の位置パラメータは、ゾーンが出現する
につれて計算することができる。例えば、ゾーンの曲率
と、その曲率のゾーンの長さに沿っての変化は、有効な
パラメータであって異常蛋白に関する情報を与えてくれ
る（後記参照）。ゾーン全体にわたって大体の曲率の測
定、或いはゾーンの特定の一部についての測定は、ゾー
ンの軸に沿った３つの相関点のＸ及びＹ座標を比較する
ことによって比較的簡単にめられる。ゾーンの曲率につ
いて更に正確な値をめるには、ゾーンの軸がｙ＝ｆ（Ｘ
）で表わされるような曲線にほぼ一致しなければならな
い。ここでｆ （Ｘ）は適当なＸの関数を表わしている
。従って曲率半径Ｒは、一般式にＪ、って で与えられる。ここでｙ′とＶ ｎはＸに対するｙの一
次及び二次の導関数である。
につれて計算することができる。例えば、ゾーンの曲率
と、その曲率のゾーンの長さに沿っての変化は、有効な
パラメータであって異常蛋白に関する情報を与えてくれ
る（後記参照）。ゾーン全体にわたって大体の曲率の測
定、或いはゾーンの特定の一部についての測定は、ゾー
ンの軸に沿った３つの相関点のＸ及びＹ座標を比較する
ことによって比較的簡単にめられる。ゾーンの曲率につ
いて更に正確な値をめるには、ゾーンの軸がｙ＝ｆ（Ｘ
）で表わされるような曲線にほぼ一致しなければならな
い。ここでｆ （Ｘ）は適当なＸの関数を表わしている
。従って曲率半径Ｒは、一般式にＪ、って で与えられる。ここでｙ′とＶ ｎはＸに対するｙの一
次及び二次の導関数である。
カーブに合う適当な関数例どして、Ｖ軸に平行な軸を持
つ放物線がある。このような放物線は下の公式のいずれ
でも表わされる。
つ放物線がある。このような放物線は下の公式のいずれ
でも表わされる。
ｙ＝ａ、）＋ａｌｘ＋ａ２ｘ２・・・・・・（２ａ）ｙ
＝Ａ （ｘ−８＞２＋Ｃ−−−−＝−（２ｂ ）ここ
でＡ＝ａ ２ 、 Ｂ−−ａ Ｉ／２ａ ２ 、 Ｃ＝
ａ 。
＝Ａ （ｘ−８＞２＋Ｃ−−−−＝−（２ｂ ）ここ
でＡ＝ａ ２ 、 Ｂ−−ａ Ｉ／２ａ ２ 、 Ｃ＝
ａ 。
−ａ＋２／４ａ２である。
式（２ａ）及び（２ｂ）の中の定数の値は、ゾーンの軸
の上の任意の３点の座標からめることができるし、或い
はこれらの点の任意の個所についＣ最小二乗法、或いは
、その他の既知の方法でめることができる。放物線の対
称軸はｘ＝Ｂであり、軸上のカーブはｘ軸からＣだ（ブ
離れている。
の上の任意の３点の座標からめることができるし、或い
はこれらの点の任意の個所についＣ最小二乗法、或いは
、その他の既知の方法でめることができる。放物線の対
称軸はｘ＝Ｂであり、軸上のカーブはｘ軸からＣだ（ブ
離れている。
式（１）を用いて曲率半径Ｒは次のように表わされる。
この半径は対称軸の個所で最大値Ｒｏとなり、（３）式
は、 Ｒｏ ＝ ２Ａ −ｔり となる。
は、 Ｒｏ ＝ ２Ａ −ｔり となる。
ゾーンの軸の最低３ケ所から誘導された上の値は、本発
明のパラメータとして使用することができる。
明のパラメータとして使用することができる。
本発明によって蛋白ｍ度を測定するためのその他の有力
なパラメータはゾーンの初出現時間Ｔ。
なパラメータはゾーンの初出現時間Ｔ。
である。この時間を直接観察によってめることは困難で
ある。本発明の一例によって、初出現時間を高い信頼性
と再現性でめることが可能である。
ある。本発明の一例によって、初出現時間を高い信頼性
と再現性でめることが可能である。
第４図及び５図において、実線は実際の実験からめ７ｊ
値をプロットしたものである。この図にはまた、実線を
時間の少ない方向に向って延長く外挿）した値が示され
ている。この延長は破線で示しである。第４図で延長線
が交わる点６６はゾーンの長さがＯであった点を表わし
ている。第５、図の延長（外挿）線は点６７で時間軸と
交わり、同様に丁０をめることができる。このような延
長（外挿）によって沈降ゾーンの初出現時間を実際的に
正確にめることができる。ＴＯを定めるためのこの方法
は、プレートを連続的に常時観察する必要がないので有
利な方法である。
値をプロットしたものである。この図にはまた、実線を
時間の少ない方向に向って延長く外挿）した値が示され
ている。この延長は破線で示しである。第４図で延長線
が交わる点６６はゾーンの長さがＯであった点を表わし
ている。第５、図の延長（外挿）線は点６７で時間軸と
交わり、同様に丁０をめることができる。このような延
長（外挿）によって沈降ゾーンの初出現時間を実際的に
正確にめることができる。ＴＯを定めるためのこの方法
は、プレートを連続的に常時観察する必要がないので有
利な方法である。
次にゾーンの光学的濃度（輝度）の定量的測定についＴ
：説明する。単なる輝度の読み取りだ番プでは、蛋白濃
度を実用的に測定することはできない。
：説明する。単なる輝度の読み取りだ番プでは、蛋白濃
度を実用的に測定することはできない。
その理由は、ゾーンの形とゾーン形成速醍が変化して、
ゾーンが大きくなるにつれて、輝度が変化するからであ
る。
ゾーンが大きくなるにつれて、輝度が変化するからであ
る。
一方これらの要素の変化は、適切に選ばれたいくつかの
場所において一連の輝度の読み取りを行い、それを輝度
パラメータをめるために総合的に処理覆ることによって
、大幅に補償することができる。その方法は、沈降ゾー
ンを横切る直線に治って等間隔で輝度を測ることであり
通常Ｘの特定の値にａ３い−（Ｖ方向に行われる。この
ような一連の読み取りでは、ゾーンの両側で数個所の輝
度値をめることが望ましい。このようなＡフセツト値を
平均して、バックグラウンド強度をめ、ゾーンの中にお
けるｌＩＩ疫値から、バックグラウンド値を差引くのに
用いられる。その結果、修止された輝度値は集計され、
特定のＸの値においてゾーンを横切るラインに沿った輝
度のリニアインテグラルをめることができる。このよう
なリニアインテンシテイサム（直線輝度総計）ｌｘは、
正規の再現可能な方法によるインキュベーション時間の
増加と共に、広い範囲の実験条件にわたって反応する蛋
白の濃度と共に時間が増加するにつれてその値が増加す
る傾向を持つことがわかっている。
場所において一連の輝度の読み取りを行い、それを輝度
パラメータをめるために総合的に処理覆ることによって
、大幅に補償することができる。その方法は、沈降ゾー
ンを横切る直線に治って等間隔で輝度を測ることであり
通常Ｘの特定の値にａ３い−（Ｖ方向に行われる。この
ような一連の読み取りでは、ゾーンの両側で数個所の輝
度値をめることが望ましい。このようなＡフセツト値を
平均して、バックグラウンド強度をめ、ゾーンの中にお
けるｌＩＩ疫値から、バックグラウンド値を差引くのに
用いられる。その結果、修止された輝度値は集計され、
特定のＸの値においてゾーンを横切るラインに沿った輝
度のリニアインテグラルをめることができる。このよう
なリニアインテンシテイサム（直線輝度総計）ｌｘは、
正規の再現可能な方法によるインキュベーション時間の
増加と共に、広い範囲の実験条件にわたって反応する蛋
白の濃度と共に時間が増加するにつれてその値が増加す
る傾向を持つことがわかっている。
このクロスゾーン走査によって観察される輝度の変化を
プロットした代表例が第９図に示されている。２つのカ
ーブは以下に述べる半自動の装置でプロットされ、沈降
ゾーンが抗体溝に最も近い点Ｘ（］においてｙ方向に走
査されたものである。
プロットした代表例が第９図に示されている。２つのカ
ーブは以下に述べる半自動の装置でプロットされ、沈降
ゾーンが抗体溝に最も近い点Ｘ（］においてｙ方向に走
査されたものである。
第９図にｄ３いて、ピーク７４と７７は第１図と同様な
プレートにおいて２つの抗原穴に入れられたものと同じ
蛋白の試料によって抗体溝の両側にできたゾーンによる
ものである。７５と７６の２つの小さなピークは抗体溝
の夫々の縁によるものでありその満から、ゾーンの特定
の点までの距離りを測るのに都合の良い対照となってい
る。前記のように定義したパラメータｌｘは、本質的に
は、例えば・第９図のピーク７４又は７７の下の面積に
相当リ−るものである。
プレートにおいて２つの抗原穴に入れられたものと同じ
蛋白の試料によって抗体溝の両側にできたゾーンによる
ものである。７５と７６の２つの小さなピークは抗体溝
の夫々の縁によるものでありその満から、ゾーンの特定
の点までの距離りを測るのに都合の良い対照となってい
る。前記のように定義したパラメータｌｘは、本質的に
は、例えば・第９図のピーク７４又は７７の下の面積に
相当リ−るものである。
第９図の２つのピーク７４と７１は人血清アルブミンの
同じ試料によって作られたものである。それらは、イン
キュベーション時間が２時間（実線のカーブ７０）の時
と、４時間（破線のカーブ７２）の時との沈降ゾーンの
成長の様子を代表的に示している。この２組の測定の間
に、ゾーンの位置は大変安定し−Ｃいることがわかるが
、各ピークの下の面積は顕著に増加している。ピーク７
４と７７のカーブは図をわかりやすくするために縦方向
に適当な距離だけずうしであるので、その不一致につい
Ｃは問題にする必要はない。
同じ試料によって作られたものである。それらは、イン
キュベーション時間が２時間（実線のカーブ７０）の時
と、４時間（破線のカーブ７２）の時との沈降ゾーンの
成長の様子を代表的に示している。この２組の測定の間
に、ゾーンの位置は大変安定し−Ｃいることがわかるが
、各ピークの下の面積は顕著に増加している。ピーク７
４と７７のカーブは図をわかりやすくするために縦方向
に適当な距離だけずうしであるので、その不一致につい
Ｃは問題にする必要はない。
第１０図は種々の濃度の蛋白で作られたプレートを、同
じインキュベーション時間でｙｈ向に走査したものにつ
いてプロットしである。グラフによってＡからＣに蛋白
ｍ度が増加するにつれて、各ピークの面積が増加し、ま
たゾーン全体が抗体溝の方に移動している様子が明らか
に読み取れる。
じインキュベーション時間でｙｈ向に走査したものにつ
いてプロットしである。グラフによってＡからＣに蛋白
ｍ度が増加するにつれて、各ピークの面積が増加し、ま
たゾーン全体が抗体溝の方に移動している様子が明らか
に読み取れる。
パラメータｌｘが蛋白濃度の決定に極めて有用であるこ
とから、このようなリニアインテンシテイサムを数個の
×の値についてめ、それを集計又は平均し、多数の輝度
パラメータによりめる方法によると結果は更に向上する
。その代表的な方法はリニアインテンシテイサムをＸｇ
及びその両側で適当な間隔をおいて選ばれたいくかの点
についてめることである。予め等間隔に定められた何点
かのインテンシテイサムを平均又は集計すると実験誤差
を減らして全体としての蛋白濃度測定の精度を向上させ
る。
とから、このようなリニアインテンシテイサムを数個の
×の値についてめ、それを集計又は平均し、多数の輝度
パラメータによりめる方法によると結果は更に向上する
。その代表的な方法はリニアインテンシテイサムをＸｇ
及びその両側で適当な間隔をおいて選ばれたいくかの点
についてめることである。予め等間隔に定められた何点
かのインテンシテイサムを平均又は集計すると実験誤差
を減らして全体としての蛋白濃度測定の精度を向上させ
る。
その他、前述の方法において、沈降ゾーンの長さが増加
するにつれて、リニアサムの計算等に含まれるリニノ７
サムの数は、プレートを走査する度に増加する。そのた
めの方法の一例はＸｇにお（）るリニアインテンシテイ
サムを定めてからＸＯの両側においてリニアインテンシ
テイサムの値が、ある閾値以下になるまで測定を続【プ
ることである。
するにつれて、リニアサムの計算等に含まれるリニノ７
サムの数は、プレートを走査する度に増加する。そのた
めの方法の一例はＸｇにお（）るリニアインテンシテイ
サムを定めてからＸＯの両側においてリニアインテンシ
テイサムの値が、ある閾値以下になるまで測定を続【プ
ることである。
すべてのリニアインテンシテイサムの総和は、パラメー
タｌｚどなり、これは木質的には、沈降ゾーンを走査し
た時の輝度の積分である。この近似値は機器の分解能の
許す範囲内で測定を行う度毎に×及びｙの変化分を小刻
みにすることによって８望通りに向上させられる。［２
の幅は広い範囲の実験条件にわたって、蛋白濃度の関数
として、特に激しく変動する。その理由は濃度が増加Ｊ
−るにつれて、ｘ、ｙ両方の寸法が増加し、またゾーン
の平均輝度も増加する傾向を持つからである。
タｌｚどなり、これは木質的には、沈降ゾーンを走査し
た時の輝度の積分である。この近似値は機器の分解能の
許す範囲内で測定を行う度毎に×及びｙの変化分を小刻
みにすることによって８望通りに向上させられる。［２
の幅は広い範囲の実験条件にわたって、蛋白濃度の関数
として、特に激しく変動する。その理由は濃度が増加Ｊ
−るにつれて、ｘ、ｙ両方の寸法が増加し、またゾーン
の平均輝度も増加する傾向を持つからである。
蛋白ｍ度に対するこの強い依存性のゆえにトータルイン
テンシティ パラメータＩＺは１１１度測定のＩこめの
判定条件として、特に効果的である。
テンシティ パラメータＩＺは１１１度測定のＩこめの
判定条件として、特に効果的である。
分析される試料について、１つかそれ以上のパラメータ
をめるための実験値が得られると、これらの値は、各蛋
白の標準値を適当に組み合せた値と比較される。これら
の標準値は既知量の目的の蛋白を含む一連の溶液を用い
て、測定と同じ条件下で作られたものである。このよう
な標準値の組合せを得るために、このような標準蛋白溶
液を用いて標準操作を行い、各プレートの対応する点で
、インキュベーションの進行につれて、引続いて測定を
行う。標準操作は、すべての条件をできるだけその標準
が適用されるべき測定操作と同じ状態で行うことが望ま
しい。事実、対照値は、各測定操作に対して個々に対応
する独特なものであることが望ましい。しかし日常の測
定において前回の測定で対照曲線の勾配が既知である様
な場合には、１回の標準操作で充分なこともある。
をめるための実験値が得られると、これらの値は、各蛋
白の標準値を適当に組み合せた値と比較される。これら
の標準値は既知量の目的の蛋白を含む一連の溶液を用い
て、測定と同じ条件下で作られたものである。このよう
な標準値の組合せを得るために、このような標準蛋白溶
液を用いて標準操作を行い、各プレートの対応する点で
、インキュベーションの進行につれて、引続いて測定を
行う。標準操作は、すべての条件をできるだけその標準
が適用されるべき測定操作と同じ状態で行うことが望ま
しい。事実、対照値は、各測定操作に対して個々に対応
する独特なものであることが望ましい。しかし日常の測
定において前回の測定で対照曲線の勾配が既知である様
な場合には、１回の標準操作で充分なこともある。
希望するパラメータの標準値は、各濃度について、この
ような標準操作を数回行って導出される。
ような標準操作を数回行って導出される。
こうして測定されたパラメータの標準値は、従って、濃
度と時間の双方の関数であると考えられる。
度と時間の双方の関数であると考えられる。
個々のリニアインテンシテイサムｌｘを別々に考える場
合には、全部を測定するためには、Ｘの値の明細が必要
になる。
合には、全部を測定するためには、Ｘの値の明細が必要
になる。
パラメータとしてゾーンの初出現時間を用いると、標準
値ＴＯが変数どしての時間を含まないという利点がある
。即ち、これまでに述べた方法でＴＯを決めるには、あ
る特定の時間で、何回かにわたって測定をしなければな
らない。しかしこれらの測定によって一旦Ｔｏが定まっ
てしまうど、各測定値は不要になってしまう。こうして
、ＴＯの値は、蛋白ｍ度の関数としてプロットされ、１
つの標準曲線を得ることができる。このような曲線は第
６図に図示されている。これは第４図及び第５図に関し
て述べた外挿法によって、各１１ｉ１度についての値を
めることによって作られたものである。第６図の曲線に
よって、未知の蛋白のＴＯがわかりさえすれば濃度値を
直接読み取ることができる。
値ＴＯが変数どしての時間を含まないという利点がある
。即ち、これまでに述べた方法でＴＯを決めるには、あ
る特定の時間で、何回かにわたって測定をしなければな
らない。しかしこれらの測定によって一旦Ｔｏが定まっ
てしまうど、各測定値は不要になってしまう。こうして
、ＴＯの値は、蛋白ｍ度の関数としてプロットされ、１
つの標準曲線を得ることができる。このような曲線は第
６図に図示されている。これは第４図及び第５図に関し
て述べた外挿法によって、各１１ｉ１度についての値を
めることによって作られたものである。第６図の曲線に
よって、未知の蛋白のＴＯがわかりさえすれば濃度値を
直接読み取ることができる。
例えば、ｌ、ｌｘ、ｌｚのようなパラメータの場合、標
準曲線を作ることは、より間接的になる。
準曲線を作ることは、より間接的になる。
これらの値は、測定が行なわれた時間に関係しているの
で、対照標準はそれらが時間の範囲をカバーするにうに
作られなければならない。Ｊ“べての濃度に対して同時
にデータを測ることは困難である。従って各測定値は測
定の時間に関連を持たＵて、各蛋白濃度の最終的な標準
値を時間の関数とし−Ｃ別々の曲線にプロットする。
で、対照標準はそれらが時間の範囲をカバーするにうに
作られなければならない。Ｊ“べての濃度に対して同時
にデータを測ることは困難である。従って各測定値は測
定の時間に関連を持たＵて、各蛋白濃度の最終的な標準
値を時間の関数とし−Ｃ別々の曲線にプロットする。
第７図はこのようなグループの代表例であって、３つの
濃度に対するパラメータの標準値が時間軸に対してプロ
ットされている。これらの曲線を、Ｌ、 ＝ ０の方向
に延長したものがＴＯの標準値を与え、それによって第
６図のＴＯがプロットされ、或いは第６図と比較するた
めのＴＯの実験値を与えることができるのは既知の通り
である。第７図には、任意の時間ｔｌ、ｔ２及びｔ３で
垂直な線がひいである。これらのＬの６値はｍ度の関数
の別々の曲線として再プロットすることができる。
濃度に対するパラメータの標準値が時間軸に対してプロ
ットされている。これらの曲線を、Ｌ、 ＝ ０の方向
に延長したものがＴＯの標準値を与え、それによって第
６図のＴＯがプロットされ、或いは第６図と比較するた
めのＴＯの実験値を与えることができるのは既知の通り
である。第７図には、任意の時間ｔｌ、ｔ２及びｔ３で
垂直な線がひいである。これらのＬの６値はｍ度の関数
の別々の曲線として再プロットすることができる。
その結果得られた一組の曲線の組み合せは、夫々の時間
に対して、蛋白濃度の関数としてのしを示している。こ
の組み合せは＠８図に示されており、実験値を比較ザる
際には第７図の時間に対するプロットよりは、便利であ
る。
に対して、蛋白濃度の関数としてのしを示している。こ
の組み合せは＠８図に示されており、実験値を比較ザる
際には第７図の時間に対するプロットよりは、便利であ
る。
他のパラメータの実験値と比較すべき標準値は、パラメ
ータＬについて述べたのと同様の方法で得ることができ
る。
ータＬについて述べたのと同様の方法で得ることができ
る。
トータルインテンシテイサムＩｚを、ゾーンの １形成
中に連続的に測定づると、時間と共に直線的に増加する
ことがわかっている。この直線的な特性は第１１図に示
しであり、これはイムノグロブリン蛋白の既知量を含む
４つの溶液について１１と時間との関係をプロットした
ものである。イムノグロブリンの標準値はここに述べら
れる一般的な方法によってゾーンの位置の２次元の組合
せを自動的に測定した値から適当にプログラムされた汎
用コンピュータを用いて誘導したものである。
中に連続的に測定づると、時間と共に直線的に増加する
ことがわかっている。この直線的な特性は第１１図に示
しであり、これはイムノグロブリン蛋白の既知量を含む
４つの溶液について１１と時間との関係をプロットした
ものである。イムノグロブリンの標準値はここに述べら
れる一般的な方法によってゾーンの位置の２次元の組合
せを自動的に測定した値から適当にプログラムされた汎
用コンピュータを用いて誘導したものである。
第１１図に示す各点はもとは自動的にプロットされたも
ので、直線はコンピュータによって得られた各点に一致
させたものである。この図は目盛を変更するためにマニ
ュアルで再プロットしたものである。
ので、直線はコンピュータによって得られた各点に一致
させたものである。この図は目盛を変更するためにマニ
ュアルで再プロットしたものである。
第１１図に示す直線的関係は、パラメータＩｚの実測値
に対応する蛋白濃度を読み取ることができるような標ｆ
（（又は対照をあらかじめプロットするのに役立つ。こ
の−例どして２．４時間（０，１日）に対づる濃度の函
数として、Ｉｚの値が第１１図から誘導され、第１２図
に線１０で示されている。Ｉｚの時間に対する直線的な
依存性は時間の微分ｄｉ ′Ｚ ／ｄ を又はＩｚの時
間に対する変化率が一定であることを示している。従っ
て、それは時間に依存しないので実用上右利なパラメー
タである。第１２図の曲線７２はそのパラメータの蛋白
１１度の関数どしての代表的な例であり、各点は第１１
図の曲線の１つの勾配を示している。パラメータ１ｏと
第６図について既に説明した通り、第１２図の曲線１２
のような１つの曲線はパラメータｄｌｚ／ｄｔの対照曲
線として有用である。
に対応する蛋白濃度を読み取ることができるような標ｆ
（（又は対照をあらかじめプロットするのに役立つ。こ
の−例どして２．４時間（０，１日）に対づる濃度の函
数として、Ｉｚの値が第１１図から誘導され、第１２図
に線１０で示されている。Ｉｚの時間に対する直線的な
依存性は時間の微分ｄｉ ′Ｚ ／ｄ を又はＩｚの時
間に対する変化率が一定であることを示している。従っ
て、それは時間に依存しないので実用上右利なパラメー
タである。第１２図の曲線７２はそのパラメータの蛋白
１１度の関数どしての代表的な例であり、各点は第１１
図の曲線の１つの勾配を示している。パラメータ１ｏと
第６図について既に説明した通り、第１２図の曲線１２
のような１つの曲線はパラメータｄｌｚ／ｄｔの対照曲
線として有用である。
本発明の他の特徴は、正確度を改善することにあり特に
測定しようとする試料中の目的の蛋白の一種又はそれ以
上の濃度が比較的低い場合に有効である。そのような場
合には試料溶液にそのような蛋白の既知量を整数比でい
くつか補足することが望ましい。そして、その溶液と既
知（イ）の蛋白を含む標準とを並行して測定操作を行う
のである。
測定しようとする試料中の目的の蛋白の一種又はそれ以
上の濃度が比較的低い場合に有効である。そのような場
合には試料溶液にそのような蛋白の既知量を整数比でい
くつか補足することが望ましい。そして、その溶液と既
知（イ）の蛋白を含む標準とを並行して測定操作を行う
のである。
夫々の溶液に対して所要のパラメータをめるための値が
必要であれば、時間に対して上に述べた補間によりすべ
ての時間についてめることができる。正規の標準につい
て得られたパラメータ値Ｐを第１３図のカーブ８０に示
すように通常の方法で蛋白濃度に対してプロットする。
必要であれば、時間に対して上に述べた補間によりすべ
ての時間についてめることができる。正規の標準につい
て得られたパラメータ値Ｐを第１３図のカーブ８０に示
すように通常の方法で蛋白濃度に対してプロットする。
同様にもとの抗原試料及び既知量の蛋白を加えた一部に
対するＰの値を各点り、ｉ、ｊ及びｋに対して、あたか
もその溶液が追加された蛋白だけしか含んでいなかった
ようにプロットされる。従って、もとの試料に対する値
１１は、Ｃ−Ｏにプロットされる。これらの点を通って
曲線８１が引かれる。このデータの処理例では、もとの
試料の蛋白濃度は数種の方法で計算することができ、い
ずれも基本的には同じ値を与えてくれるはずである。こ
うして希望する数種の方法を用いて計算し、結果の平均
を採れば良い。
対するＰの値を各点り、ｉ、ｊ及びｋに対して、あたか
もその溶液が追加された蛋白だけしか含んでいなかった
ようにプロットされる。従って、もとの試料に対する値
１１は、Ｃ−Ｏにプロットされる。これらの点を通って
曲線８１が引かれる。このデータの処理例では、もとの
試料の蛋白濃度は数種の方法で計算することができ、い
ずれも基本的には同じ値を与えてくれるはずである。こ
うして希望する数種の方法を用いて計算し、結果の平均
を採れば良い。
まず、ｈから水平に延長して曲線８０とｈ′で交わる直
線はＣ１１で示されている値の淵瓜を示す。
線はＣ１１で示されている値の淵瓜を示す。
これは先に述べた一般の比較法に相当する。更に同様に
して、ｉ、ｊ及びｋから、直線８０に交わるように引い
た延長線は、ｉ→”＋Ｊ’−１’及びに→に′の直線の
長さに応じて濃度を与えてくれ、それらの長さは、論理
的には１べて同じである。
して、ｉ、ｊ及びｋから、直線８０に交わるように引い
た延長線は、ｉ→”＋Ｊ’−１’及びに→に′の直線の
長さに応じて濃度を与えてくれ、それらの長さは、論理
的には１べて同じである。
もし１１におけるＰの値が何らかの理由、例えば観察し
たゾーンが不明瞭なために不確実である場合には、４つ
のすべての間隔の平均によって、信頼Ｃぎる植を得るこ
とができる。
たゾーンが不明瞭なために不確実である場合には、４つ
のすべての間隔の平均によって、信頼Ｃぎる植を得るこ
とができる。
もう１つの方法は、ｈにおける測定の不正確を改善でき
るばかりでなく、もとの試料中の蛋白の濃度が、測定可
能な沈降線を形成するのに必要な限界値以下であるよう
な場合にも、値をめることができるという利点を持って
いる。後者の場合、曲線８１の上の蛋白は得られた点ｉ
、ｊ及びｋを結ｌυで得られ、更にＰ軸の方に延長（外
挿）され、ｈにお【プるＰを決める。このように曲線８
１を延長する際に曲線８０はガイドとして役に立つ。例
えば第１３図の曲線８０は、それが点ｉ、Ｊ及びｋを表
わり゛ようになるまで全体として左に移動させたもので
ある。こうして移動させた曲線８０とＰ軸との交点は点
りの値を与え、それから濃度ｃｈをめることかできる。
るばかりでなく、もとの試料中の蛋白の濃度が、測定可
能な沈降線を形成するのに必要な限界値以下であるよう
な場合にも、値をめることができるという利点を持って
いる。後者の場合、曲線８１の上の蛋白は得られた点ｉ
、ｊ及びｋを結ｌυで得られ、更にＰ軸の方に延長（外
挿）され、ｈにお【プるＰを決める。このように曲線８
１を延長する際に曲線８０はガイドとして役に立つ。例
えば第１３図の曲線８０は、それが点ｉ、Ｊ及びｋを表
わり゛ようになるまで全体として左に移動させたもので
ある。こうして移動させた曲線８０とＰ軸との交点は点
りの値を与え、それから濃度ｃｈをめることかできる。
また曲線８１をＣ軸の負側−ｃｈまで延長すると、濃度
値ｃｈに合致する濃度を直接読み取ることができる。
値ｃｈに合致する濃度を直接読み取ることができる。
上に述べた補足された標準線８１による方法は、実験用
及び対照用として、同じ溶液が使えるという大ぎな利点
を持っている。特にその試料が特定の病気の患者の人面
清である場合には、この利点によって標準線を延長する
ことによるいかなる小さな誤差も解消することができる
。種々の量の蛋白を補足した試料の数を増やすことによ
って、第１３図に示しである３点のみならず、数個所で
測定を行うことによって、この外挿の信頼性はほと／υ
ど無シリ限に向上させることができ、含まれる測定誤差
についての正しい認識を得ることができる。
及び対照用として、同じ溶液が使えるという大ぎな利点
を持っている。特にその試料が特定の病気の患者の人面
清である場合には、この利点によって標準線を延長する
ことによるいかなる小さな誤差も解消することができる
。種々の量の蛋白を補足した試料の数を増やすことによ
って、第１３図に示しである３点のみならず、数個所で
測定を行うことによって、この外挿の信頼性はほと／υ
ど無シリ限に向上させることができ、含まれる測定誤差
についての正しい認識を得ることができる。
本発明はまた、抗原試料中のある種の蛋白の異常を自動
的に検出することができる。例えば正常及び異常ガンマ
グロブリンは両者の間で、通常、電気泳動易動度の範囲
に僅かの差を持っ又いて、しかも同じ抗体と反応し、異
常な沈降ゾーンを形成して一般にゾーンの長さに沿って
非対称に分布する沈降を形成りる。このような異常性は
、インテンシテイパラメータｌｘの測定値を、例えばＸ
の異なった値と比較して検出することができる。
的に検出することができる。例えば正常及び異常ガンマ
グロブリンは両者の間で、通常、電気泳動易動度の範囲
に僅かの差を持っ又いて、しかも同じ抗体と反応し、異
常な沈降ゾーンを形成して一般にゾーンの長さに沿って
非対称に分布する沈降を形成りる。このような異常性は
、インテンシテイパラメータｌｘの測定値を、例えばＸ
の異なった値と比較して検出することができる。
非対称性とかその他のこのような値の異常性を観察する
ことによって異常が発生していることを知ることができ
る。そしてこの異常性は、もしＸのある値において数個
の独立した測定が行われ、また測定誤差を計算した結果
が統計的に顕著な変化を示し／、−ら異常の存在が示さ
れたことになる。
ことによって異常が発生していることを知ることができ
る。そしてこの異常性は、もしＸのある値において数個
の独立した測定が行われ、また測定誤差を計算した結果
が統計的に顕著な変化を示し／、−ら異常の存在が示さ
れたことになる。
この方法は目的とする異常に対して、異なった応答をす
るようなパラメータについて、実測で得られた値を比較
づるという一般的な方法の特別なケースであると考えら
れる。このような挙動を示すある種のパラメータに対し
ては、夫々のパラメータの測定値に相当する蛋白濃度値
を比較する方が、パラメータ値自体を直接比較するより
も効果的である。例えば異常ガンマグロブリンの存在に
よって上述のようにゾーンに治って起る輝度の異常分布
は、通常の場合よりもゾーンの出現を速め、その結果と
して濃度の計算値が高くなるが、一方トータルインテン
シティパラメータ１２は、正常及び異常蛋白に対してほ
ぼ等濃度値を示す傾向にある。このＪζうにしてＴｏに
よって得られる濃度値と、Ｉｚによって得られる濃度値
の間の顕著な不一致が、異常蛋白の存在を表示する。
るようなパラメータについて、実測で得られた値を比較
づるという一般的な方法の特別なケースであると考えら
れる。このような挙動を示すある種のパラメータに対し
ては、夫々のパラメータの測定値に相当する蛋白濃度値
を比較する方が、パラメータ値自体を直接比較するより
も効果的である。例えば異常ガンマグロブリンの存在に
よって上述のようにゾーンに治って起る輝度の異常分布
は、通常の場合よりもゾーンの出現を速め、その結果と
して濃度の計算値が高くなるが、一方トータルインテン
シティパラメータ１２は、正常及び異常蛋白に対してほ
ぼ等濃度値を示す傾向にある。このＪζうにしてＴｏに
よって得られる濃度値と、Ｉｚによって得られる濃度値
の間の顕著な不一致が、異常蛋白の存在を表示する。
異常蛋白の存在に対して、鋭敏に応答するその他のパラ
メータは、ゾーンの軸方向の曲率である。
メータは、ゾーンの軸方向の曲率である。
異常の存在によって、ゾーンの長さ方向に沿った曲率は
、異常に且つ非対称に変化する傾向があり一方全体とし
ての曲率は正常以下になる傾向がある。
、異常に且つ非対称に変化する傾向があり一方全体とし
ての曲率は正常以下になる傾向がある。
例えば上述の輝度、又は、位置パラメータのように、２
つ或いはそれ以上のパラメータの特異な関数から成る多
価パラメータを用いると更に有利である。例えばゾーン
の長さＬと輝度パラメータの合計は、測定誤差を適当に
考慮に入れると、個々の成分を１つずつ使用するよりは
信頼性の高い結果を与えてくれるような新しいパラメー
タになる。
つ或いはそれ以上のパラメータの特異な関数から成る多
価パラメータを用いると更に有利である。例えばゾーン
の長さＬと輝度パラメータの合計は、測定誤差を適当に
考慮に入れると、個々の成分を１つずつ使用するよりは
信頼性の高い結果を与えてくれるような新しいパラメー
タになる。
その他に２つのパラメータの導関数もパラメータとして
有利であり、一方は蛋白濃度の増加に伴って増加し、一
方は低下する。こうしてこれらのパラメータの商どか、
差を用いると、それらを個々に用いるよりも、ｍ度に対
して鋭い依存性を持つパラメータを得ることができる。
有利であり、一方は蛋白濃度の増加に伴って増加し、一
方は低下する。こうしてこれらのパラメータの商どか、
差を用いると、それらを個々に用いるよりも、ｍ度に対
して鋭い依存性を持つパラメータを得ることができる。
ゾーンの初出現時間Ｔｏは、蛋白濃度に対して逆の関係
を持っている例であり、特にこのような商をめる際に利
用できる。Ｘ軸の任意に希望する値Ｘｇにおける抗体溝
とゾーンとの距離もまた、蛋白濃度ど逆の関係を持って
おり、このような商のパラメータとして用いられる。濃
度に直接依存するパラメータを、濃度に逆依存するパラ
メータで割算しその結果の多価パラメータが、濃度に対
して逆依存でなく、直接依存となるようにする方法につ
いては、一般的に述べである。
を持っている例であり、特にこのような商をめる際に利
用できる。Ｘ軸の任意に希望する値Ｘｇにおける抗体溝
とゾーンとの距離もまた、蛋白濃度ど逆の関係を持って
おり、このような商のパラメータとして用いられる。濃
度に直接依存するパラメータを、濃度に逆依存するパラ
メータで割算しその結果の多価パラメータが、濃度に対
して逆依存でなく、直接依存となるようにする方法につ
いては、一般的に述べである。
未知の試料について、実測によって定められた多価パラ
メータに対して比較のために適した対照値は、既に述べ
たように、各成分のパラメータの対照値から導出するこ
とができる。
メータに対して比較のために適した対照値は、既に述べ
たように、各成分のパラメータの対照値から導出するこ
とができる。
既述の如く、位置及び輝度の測定やパラメータの誘導は
、直接観察やマニュアルな方法で行うことができるが、
本発明の特徴として、これらの操作は特に一部又は全体
を自動化するのに適しでいるということである。
、直接観察やマニュアルな方法で行うことができるが、
本発明の特徴として、これらの操作は特に一部又は全体
を自動化するのに適しでいるということである。
本発明に必要な測定を行うについて、特に便利で有効な
方法は、スライドを光学的に走査する方法であって、テ
レビカメラのように、電荷結合型走査装置又は、それと
同等な方法で走査範囲の２次元の組合せの見かけ上の輝
度を表わすようなビデオ信号を得る方法である。各エレ
メントの信号は一般にデジタル変換され、プレート上の
位置に対応づ°るＸおよびｙ座標、或いは測定時間と共
に電気的に記憶される。このような位置全体の信号の組
合せ又は、特定の位置の信号は、その後のデ−タ処理に
際して、呼び出りことができる。まｔｃススライド上像
のいかなる部分でもＣＲＴ又はそれに相当するような方
法で、走査中又はその後を問わず表示り−ることができ
る。走査や映像の記憶、再生や像の特定の点をデジタル
信号どして抽出するシステムは、エレクトロニクス技術
では既知の方法であり、この要求に合うような形で購入
することができる。
方法は、スライドを光学的に走査する方法であって、テ
レビカメラのように、電荷結合型走査装置又は、それと
同等な方法で走査範囲の２次元の組合せの見かけ上の輝
度を表わすようなビデオ信号を得る方法である。各エレ
メントの信号は一般にデジタル変換され、プレート上の
位置に対応づ°るＸおよびｙ座標、或いは測定時間と共
に電気的に記憶される。このような位置全体の信号の組
合せ又は、特定の位置の信号は、その後のデ−タ処理に
際して、呼び出りことができる。まｔｃススライド上像
のいかなる部分でもＣＲＴ又はそれに相当するような方
法で、走査中又はその後を問わず表示り−ることができ
る。走査や映像の記憶、再生や像の特定の点をデジタル
信号どして抽出するシステムは、エレクトロニクス技術
では既知の方法であり、この要求に合うような形で購入
することができる。
第１４図は、このような装置の一例を図示づるもので、
テレビカメラ９０はレンズ９１によってカメラの感光面
、モニタＣＲＴ ９２、走査コント０−ル装置９４及び
汎用コンピュータ１００にプレー１−２０の像を結ばじ
る。レンズ９１の調整によってプレート２０は任意の４
８率で像を作ることができる。プレートの任意の位置を
中心にもってくるためには、例えば第２図の光源箱３０
のような照明付の支持台の上でプレートの位置を変えた
りカメラ回路で従来の電子的なバイアス制御を行っても
良い。
テレビカメラ９０はレンズ９１によってカメラの感光面
、モニタＣＲＴ ９２、走査コント０−ル装置９４及び
汎用コンピュータ１００にプレー１−２０の像を結ばじ
る。レンズ９１の調整によってプレート２０は任意の４
８率で像を作ることができる。プレートの任意の位置を
中心にもってくるためには、例えば第２図の光源箱３０
のような照明付の支持台の上でプレートの位置を変えた
りカメラ回路で従来の電子的なバイアス制御を行っても
良い。
特に、もし走査装置としてモニターＣＲＴに同期しＩこ
走査機構を用いることができるならば、スクリーン上で
の両座標情方向の動きが連続的に等しいにうな細かいス
テップで機構を駆動することかできる。像は面積要素に
分割され、例えばＸとＸ座標によって識別される。マニ
ュアル又は半自動操作のＩｃめに、モニター表示器には
通常カーソルがついており、電子的に作られた輝点が、
各走査毎にスクリーン上で面積要素からビデオ信号が抽
出されている位ｈ゛を示ず。オペレータのためにマニュ
アルでコントロールできるスイッチがあり、目で見なが
らカーソルを自由に動かずことができる。装置はまｌこ
、デジタルな二］マントアドレスによる×およびＸ座標
の値に応じて、カーソルを直接希望の点に合わせること
もできる。このような信号はマニコアルでも、又は汎用
コンビコータによるプログラムからでも得ることができ
る。
走査機構を用いることができるならば、スクリーン上で
の両座標情方向の動きが連続的に等しいにうな細かいス
テップで機構を駆動することかできる。像は面積要素に
分割され、例えばＸとＸ座標によって識別される。マニ
ュアル又は半自動操作のＩｃめに、モニター表示器には
通常カーソルがついており、電子的に作られた輝点が、
各走査毎にスクリーン上で面積要素からビデオ信号が抽
出されている位ｈ゛を示ず。オペレータのためにマニュ
アルでコントロールできるスイッチがあり、目で見なが
らカーソルを自由に動かずことができる。装置はまｌこ
、デジタルな二］マントアドレスによる×およびＸ座標
の値に応じて、カーソルを直接希望の点に合わせること
もできる。このような信号はマニコアルでも、又は汎用
コンビコータによるプログラムからでも得ることができ
る。
第１４図に例示されるようにカウンタ１０２はクロック
１０３からのパルスを計数し、分岐線１０４に連続的に
Ｘ座標を表わすデジタル信号を与える。回路１０６はラ
イン１０７にその信号に応じてＸ座標の最小単位毎のア
ナログのステップ状電圧を発生さける。分割回路１０８
はＸ軸方向のビームの走査計数を行ない分岐線１０９に
各掃引毎にＸ座標を表わＪデジタル信号を与える。回路
１１０はこの計数に応じて、Ｘ座標の最小単位毎のアナ
ログのステップ状電圧を、ライン１１１に送り出す。ラ
イン１０１と１１１のステップ電圧は、カメラ９０とＣ
ＲＴ９２のＸおよびｙ方向の走査を制御し、両者の同期
状態を保つ。カメラ９０からのビデオ信号は、ライン１
１２を経てモニター〇ＲＴ９２に送られ、スクリーン面
でスライド２０の輝度の変化を再現する。
１０３からのパルスを計数し、分岐線１０４に連続的に
Ｘ座標を表わすデジタル信号を与える。回路１０６はラ
イン１０７にその信号に応じてＸ座標の最小単位毎のア
ナログのステップ状電圧を発生さける。分割回路１０８
はＸ軸方向のビームの走査計数を行ない分岐線１０９に
各掃引毎にＸ座標を表わＪデジタル信号を与える。回路
１１０はこの計数に応じて、Ｘ座標の最小単位毎のアナ
ログのステップ状電圧を、ライン１１１に送り出す。ラ
イン１０１と１１１のステップ電圧は、カメラ９０とＣ
ＲＴ９２のＸおよびｙ方向の走査を制御し、両者の同期
状態を保つ。カメラ９０からのビデオ信号は、ライン１
１２を経てモニター〇ＲＴ９２に送られ、スクリーン面
でスライド２０の輝度の変化を再現する。
選択回路１１８は通常Ｘ及びＹカウンタから成っており
、１１９で示される操作桿を手動で勅かＪ゛と、１個又
は何個かのパルスを割数して上下にカウントアツプ又は
カウントダウンする。その結果のデジタル信号は測定対
象となっている場所のＸおよびＸ座標を表わし、レジス
タ１１７に記憶される。
、１１９で示される操作桿を手動で勅かＪ゛と、１個又
は何個かのパルスを割数して上下にカウントアツプ又は
カウントダウンする。その結果のデジタル信号は測定対
象となっている場所のＸおよびＸ座標を表わし、レジス
タ１１７に記憶される。
比較回路１１４は、レジスタ１１７からの特定の測定対
象位置の座標とライン１０４ど１０９から走査ビームの
Ｘ及びＸ座標を常に比較する。走査スポットが記憶され
ていた位置（アドレス）に来ると、通常各走査について
１回ずつ、比較回路１１４からスイッヂング回路１２０
に動作信号が送られる。こうしてレジスタ １２５はそ
のライン１２３にスライド十の特定された測定点を走査
した時の輝度に相当するデジタル信号を受ける。回路１
１４からの新作信号はカーソルコントロール回路１２６
にも送られ、ビデオ信号に輝度変調パルスを重畳して、
１２７で示されるように、モニタースクリーン上で選択
された点を識別させる。
象位置の座標とライン１０４ど１０９から走査ビームの
Ｘ及びＸ座標を常に比較する。走査スポットが記憶され
ていた位置（アドレス）に来ると、通常各走査について
１回ずつ、比較回路１１４からスイッヂング回路１２０
に動作信号が送られる。こうしてレジスタ １２５はそ
のライン１２３にスライド十の特定された測定点を走査
した時の輝度に相当するデジタル信号を受ける。回路１
１４からの新作信号はカーソルコントロール回路１２６
にも送られ、ビデオ信号に輝度変調パルスを重畳して、
１２７で示されるように、モニタースクリーン上で選択
された点を識別させる。
レジスタ１２５はまたライン１１５と１１６から×及び
Ｘ座標信号を受１プ、また時間回路１２８によって作ら
れた連続的な時間信号を受【プる。これらの信号は全て
レジシタ１２５に蓄えら杓、ライン１２９からのマニュ
アルコント［］−ル、又はライン１３０からのコンピュ
ータコントロールによる読取り信号に応じコンビコータ
１００に送られる。
Ｘ座標信号を受１プ、また時間回路１２８によって作ら
れた連続的な時間信号を受【プる。これらの信号は全て
レジシタ１２５に蓄えら杓、ライン１２９からのマニュ
アルコント［］−ル、又はライン１３０からのコンピュ
ータコントロールによる読取り信号に応じコンビコータ
１００に送られる。
コンピュータ１００は測定点を個々に識別し、またどの
ようなプログラムの要求にも応じ（プレート２０のスポ
ットの入力情報を受番）入れる。このような測定方法は
、回路的には選択回路１１８、レジスタ１１７及び比較
回路１１４と似ており、選択回路は測定点の動ぎの方向
を選択的に指示したり、必要な位４のデジタルアドレス
を指示する電気信号に従って動作する。このような装置
を２つ作るよりも、第１４図に示すように、スイッチ１
３３がマニュアルからオートマチックの方に切替えられ
ると、操作桿１１０は切り離され°Ｃ１選択回路１１８
は分岐ＩＰＡＩ３２を経てコンピュータによってコント
ロールされる。コンピュータによるこのような」ン１〜
ロールをりるために、既に述べたようにコンピュータに
は位置や輝度の測定や、一般のパラメータ誘導のプログ
ラムが組み込まれている。
ようなプログラムの要求にも応じ（プレート２０のスポ
ットの入力情報を受番）入れる。このような測定方法は
、回路的には選択回路１１８、レジスタ１１７及び比較
回路１１４と似ており、選択回路は測定点の動ぎの方向
を選択的に指示したり、必要な位４のデジタルアドレス
を指示する電気信号に従って動作する。このような装置
を２つ作るよりも、第１４図に示すように、スイッチ１
３３がマニュアルからオートマチックの方に切替えられ
ると、操作桿１１０は切り離され°Ｃ１選択回路１１８
は分岐ＩＰＡＩ３２を経てコンピュータによってコント
ロールされる。コンピュータによるこのような」ン１〜
ロールをりるために、既に述べたようにコンピュータに
は位置や輝度の測定や、一般のパラメータ誘導のプログ
ラムが組み込まれている。
ゾーンを自動的に走査するために、プレートはインキュ
ベーションチャンバから適当に照明されて、正確に定め
られた走査位置に移される方が良い。特に光学走査装置
が電荷結合装置のように軽量でコンパクトな場合には、
例えば免疫拡散や免疫電気泳動のプレートが並んでいる
上で２次元方向に動くことのできるプラットホーム上に
走査装置を取付ける方が望ましい。このようにすると、
走査装置を用いて抗原や抗体を穴や溝に入れる目的にも
使用することができる。その目的でディジタル信号でコ
ントロールｐ６るピペツ１へが走査装置から少し外れた
ところに取付け（ある。走査装置からのビデオ信号は、
コンピュータに送られ、コンピュータは個々の穴の形を
識別したり、自動読取りによる識別ができるようにプロ
グラムされている。走査装置のピペットを取付けたプラ
ットホームがコンピュータコントロールによってプレー
１−の上を動き、走査軸が、ある定められた抗原穴の上
に正しく来た時に停止することができる。
ベーションチャンバから適当に照明されて、正確に定め
られた走査位置に移される方が良い。特に光学走査装置
が電荷結合装置のように軽量でコンパクトな場合には、
例えば免疫拡散や免疫電気泳動のプレートが並んでいる
上で２次元方向に動くことのできるプラットホーム上に
走査装置を取付ける方が望ましい。このようにすると、
走査装置を用いて抗原や抗体を穴や溝に入れる目的にも
使用することができる。その目的でディジタル信号でコ
ントロールｐ６るピペツ１へが走査装置から少し外れた
ところに取付け（ある。走査装置からのビデオ信号は、
コンピュータに送られ、コンピュータは個々の穴の形を
識別したり、自動読取りによる識別ができるようにプロ
グラムされている。走査装置のピペットを取付けたプラ
ットホームがコンピュータコントロールによってプレー
１−の上を動き、走査軸が、ある定められた抗原穴の上
に正しく来た時に停止することができる。
それからプラットホームは、ピペットが丁度穴の上に来
るように定められたある距離だけ移動し、一定量の試料
が正しく穴の中に注入される。
るように定められたある距離だけ移動し、一定量の試料
が正しく穴の中に注入される。
こうして各操作毎に適当にピペットを洗いながら全ての
穴の中に抗原溶液が注入されると、電気泳動が始まる。
穴の中に抗原溶液が注入されると、電気泳動が始まる。
同様にして電気泳動が終った後で、或いは電気泳動を行
わない場合には抗原穴に抗原を入れた直後に、この装置
によって抗体溝に抗体が入れられる。一定時間の拡散の
後に同じ走査装置が、プレートの組合せの十に沈降ゾー
ンの上を動いて走査を行う。
わない場合には抗原穴に抗原を入れた直後に、この装置
によって抗体溝に抗体が入れられる。一定時間の拡散の
後に同じ走査装置が、プレートの組合せの十に沈降ゾー
ンの上を動いて走査を行う。
走査装置の走査能ツノはまた、穴に試料を注入する前に
も発揮される。コンピュータは抗原穴と抗体溝の相対位
置を測定するようにプログラムされでおり、プレートの
中で穴や溝の相対位置や寸法の正しくないものを記憶し
ている。そして規格から大きく外れたものは、試料注入
の段階で１１除され、規格から仲かにずれたものについ
ては、Ｒ終的にパラメータを誘導する段階で、自動的に
補正される。
も発揮される。コンピュータは抗原穴と抗体溝の相対位
置を測定するようにプログラムされでおり、プレートの
中で穴や溝の相対位置や寸法の正しくないものを記憶し
ている。そして規格から大きく外れたものは、試料注入
の段階で１１除され、規格から仲かにずれたものについ
ては、Ｒ終的にパラメータを誘導する段階で、自動的に
補正される。
最初のゾーンの走査過程は、ゾーンの形成が予想される
区域の上で特定のＸの値と、一定の間隔で移動づ−るｙ
の値によって、連続的に測定されるアドレスからのビデ
オ信号を得るために、コンビュータにＪ：ってコントロ
ールされる段階である。
区域の上で特定のＸの値と、一定の間隔で移動づ−るｙ
の値によって、連続的に測定されるアドレスからのビデ
オ信号を得るために、コンビュータにＪ：ってコントロ
ールされる段階である。
レジスタ１２５から受け入れたビデオ輝度値は、各測定
点毎にｘ、■及びｔがデータとして記憶される。このよ
うな各々のｙ走査が終ると、Ｘ座標は一定間隔だけ移動
し、同様にＶ走査が行なわれて結果が記録され、目的の
全区域をカバーするまでこれをくり返す。測定された各
輝度値は通常前回に測定され、記憶された値と比較され
る。もし測定された輝度がバックグラウンド領域の閾値
以上であれば沈降ゾーンの存在を示すように定められて
いる。また各々のｙ走査についても、ゾーンを横切る時
の最高輝度が定められ記憶されていて、等間隔な×の値
に対するｙの値のシリーズから、ゾーンの軸が確・定さ
れる。各ゾーンのエンドポイントはＸの各方向において
、輝度の最高点（ピーク）が認められるようなＸの最端
値によって認識される。更に精密な位置測定が必要な場
合にはエントポイントイ」近の一定区域で、ｘ、■の間
隔を更に細かくして走査するようプ〔１グラムされる。
点毎にｘ、■及びｔがデータとして記憶される。このよ
うな各々のｙ走査が終ると、Ｘ座標は一定間隔だけ移動
し、同様にＶ走査が行なわれて結果が記録され、目的の
全区域をカバーするまでこれをくり返す。測定された各
輝度値は通常前回に測定され、記憶された値と比較され
る。もし測定された輝度がバックグラウンド領域の閾値
以上であれば沈降ゾーンの存在を示すように定められて
いる。また各々のｙ走査についても、ゾーンを横切る時
の最高輝度が定められ記憶されていて、等間隔な×の値
に対するｙの値のシリーズから、ゾーンの軸が確・定さ
れる。各ゾーンのエンドポイントはＸの各方向において
、輝度の最高点（ピーク）が認められるようなＸの最端
値によって認識される。更に精密な位置測定が必要な場
合にはエントポイントイ」近の一定区域で、ｘ、■の間
隔を更に細かくして走査するようプ〔１グラムされる。
このように位置し、記録された実際の沈降ゾーンに対し
て記録されたデータに直接数学的な処狸を施し、■方向
にゾーンを横切る各走査に対して、上述のインテンシテ
イサムパラメータ■×を得る。
て記録されたデータに直接数学的な処狸を施し、■方向
にゾーンを横切る各走査に対して、上述のインテンシテ
イサムパラメータ■×を得る。
そしてこれらの６値の総和をめるとそのゾーンに対する
トータルインテンシテイパラメータ■ｚになる。ゾーン
エンドのｘ値を引ぎ算するとパラメータＬになる。その
他のパラメータは要求に応じて適当な計算によってめら
れる。
トータルインテンシテイパラメータ■ｚになる。ゾーン
エンドのｘ値を引ぎ算するとパラメータＬになる。その
他のパラメータは要求に応じて適当な計算によってめら
れる。
上記の測定は、１つ又はそれ以上の未知の試料とそれに
関する上記のいくつかの標準溶液を含み、未知の試別に
ついての判定が完全にできるようなプレートの１セツト
について単位測定として行うのが望ましい。このような
プレートのセットの各走査の後にコンビュータは、沈降
ゾーンが見つかった各蛋白の濃度を誘導する。もしも既
に述べたように、多数の標準測定が含まれている場合は
、考えられる測定濃度は各々計算された濃度値について
められる。コンピュータによってこのＪ、うな６１粋を
行うことは既知である。試別の中に各蛋白の′７Ｅｉ度
から、いくつかの独立した測定を行うことができる。一
般には異なったいくつかのパラメータを参考にして予想
される誤差に従って重みづりをして平均をめる。
関する上記のいくつかの標準溶液を含み、未知の試別に
ついての判定が完全にできるようなプレートの１セツト
について単位測定として行うのが望ましい。このような
プレートのセットの各走査の後にコンビュータは、沈降
ゾーンが見つかった各蛋白の濃度を誘導する。もしも既
に述べたように、多数の標準測定が含まれている場合は
、考えられる測定濃度は各々計算された濃度値について
められる。コンピュータによってこのＪ、うな６１粋を
行うことは既知である。試別の中に各蛋白の′７Ｅｉ度
から、いくつかの独立した測定を行うことができる。一
般には異なったいくつかのパラメータを参考にして予想
される誤差に従って重みづりをして平均をめる。
もし、その平均値に対する誤差の計綽値が、測定中の試
料に対して一定の範囲内に収まれば、それ以上他の測定
を行う必要はない。コンピュータはそれによって一般の
プリントアウトか最終結果の記録をしたりプログラムに
必要なできるだけ多くのオリジナルデータの収集を行う
。例えば、解析を依頼した医師がすべてのデータを磁気
テープなどに入れて将来の参考のために要求することも
できる。また免疫拡散を行ったプレートの写真を、モニ
ターＣＲＴを通して、又は直接にでも撮ることができる
。通常蛋白の濃度が高くない場合には、１リイクルの走
査で、対象とづる蛋白の濃度が高くない場合には１１ナ
イクルの走査で対象どりる蛋白の濃度を決めるのは良く
ない。ある時間、即ち数分から１簡間或いはそれ以上の
時間イン４−１ベーシヨンを追加しｌこ後、上記の走査
をくり返し、測定用のプレートと、それに対応する標準
が走査される。コンピュータは通常前回の走査でｔまゾ
ーンがなかった所に現われる新しいゾーンを探したり、
また前回に沈降ゾーンが見つかって記録されている区域
を走査し、前回の記録からゾーンの動きや拡大の程度を
探索するようにプログラムされでいる。こうして、コン
ピュータは走査の度毎にデータ処理を続ける。
料に対して一定の範囲内に収まれば、それ以上他の測定
を行う必要はない。コンピュータはそれによって一般の
プリントアウトか最終結果の記録をしたりプログラムに
必要なできるだけ多くのオリジナルデータの収集を行う
。例えば、解析を依頼した医師がすべてのデータを磁気
テープなどに入れて将来の参考のために要求することも
できる。また免疫拡散を行ったプレートの写真を、モニ
ターＣＲＴを通して、又は直接にでも撮ることができる
。通常蛋白の濃度が高くない場合には、１リイクルの走
査で、対象とづる蛋白の濃度が高くない場合には１１ナ
イクルの走査で対象どりる蛋白の濃度を決めるのは良く
ない。ある時間、即ち数分から１簡間或いはそれ以上の
時間イン４−１ベーシヨンを追加しｌこ後、上記の走査
をくり返し、測定用のプレートと、それに対応する標準
が走査される。コンピュータは通常前回の走査でｔまゾ
ーンがなかった所に現われる新しいゾーンを探したり、
また前回に沈降ゾーンが見つかって記録されている区域
を走査し、前回の記録からゾーンの動きや拡大の程度を
探索するようにプログラムされでいる。こうして、コン
ピュータは走査の度毎にデータ処理を続ける。
時には別個の蛋白による２つの沈降ゾーンが極めて接近
し、正単に沈降が形成されたものが最後に交差りること
がある。免疫電気泳動によって作られたゾーンでは、こ
のようなゾーンの交差を予測するようにプログラムされ
ており、いつ交差が起るかを予測して、種々のパラメー
タを誘導する過程で適当な補正を行う。
し、正単に沈降が形成されたものが最後に交差りること
がある。免疫電気泳動によって作られたゾーンでは、こ
のようなゾーンの交差を予測するようにプログラムされ
ており、いつ交差が起るかを予測して、種々のパラメー
タを誘導する過程で適当な補正を行う。
測定中の蛋白が交差するような種類のものであれば、第
１Ｂ図のように各プレートがゾーン出現の早期で、まだ
交差が起る前に走査される。そし−Ｃゾーンの軸とエン
ドポイントは確実に定位される。コンピュータは正規の
各走査の一部としても、実際の交差をチェックできるよ
うにプログラムされている。例えば、各ゾーンの軸の測
定点の（Ｘ。
１Ｂ図のように各プレートがゾーン出現の早期で、まだ
交差が起る前に走査される。そし−Ｃゾーンの軸とエン
ドポイントは確実に定位される。コンピュータは正規の
各走査の一部としても、実際の交差をチェックできるよ
うにプログラムされている。例えば、各ゾーンの軸の測
定点の（Ｘ。
■）座標を、隣りのゾーンのそれらと比較することによ
って、交差を示す特定の閾値での座標の一致をめる。走
査にはすべて、交差の可能性のチェックも含まれている
。例えばコンピュータはすべてのエンドポイントを実測
値以上に延長し、隣りのゾーンの延長されたエンドポイ
ントと比較する。このような軸の延長は各エンドポイン
ト付近で軸の勾配方向へ、リニアに延長するという簡単
な方法をとっている。これに反して、観察されたゾーン
軸は、放物線、又は他の曲線に一致しそれに従って正し
く延長される。
って、交差を示す特定の閾値での座標の一致をめる。走
査にはすべて、交差の可能性のチェックも含まれている
。例えばコンピュータはすべてのエンドポイントを実測
値以上に延長し、隣りのゾーンの延長されたエンドポイ
ントと比較する。このような軸の延長は各エンドポイン
ト付近で軸の勾配方向へ、リニアに延長するという簡単
な方法をとっている。これに反して、観察されたゾーン
軸は、放物線、又は他の曲線に一致しそれに従って正し
く延長される。
ゾーンの交差は、また、ゾーンの軸の勾配の変化率を計
算することによっても検出できる。或い −は、ゾーン
に沿った一連の点によって軸の曲率半径を計搾して検出
覆ることもできる。これらの関数のなめらかな普通の変
化から何か躍び離れた値が出ればゾーンは２つか或いは
それ以上の交差区域を含むことを示す。
算することによっても検出できる。或い −は、ゾーン
に沿った一連の点によって軸の曲率半径を計搾して検出
覆ることもできる。これらの関数のなめらかな普通の変
化から何か躍び離れた値が出ればゾーンは２つか或いは
それ以上の交差区域を含むことを示す。
実際の交差がゾーンの半分に及ぶ時でも、交差区域内で
観測した輝度値を、交差していない残り半分で観測した
輝度値で置換することによって、充分に正確な補正を行
うことができる。このような免疫電気泳動によるゾーン
の２点間の対応は、抗体溝に最も近い点ＸＱを中心とし
て、その両側に×の等しい値の間隔の所でめられ、また
直接免疫拡散を行ったゾーンに対しては、ゾーン軸の両
側について、■の等しい値の間隔の所でめられる。交差
している区域内にある軸は、外挿によって定位される。
観測した輝度値を、交差していない残り半分で観測した
輝度値で置換することによって、充分に正確な補正を行
うことができる。このような免疫電気泳動によるゾーン
の２点間の対応は、抗体溝に最も近い点ＸＱを中心とし
て、その両側に×の等しい値の間隔の所でめられ、また
直接免疫拡散を行ったゾーンに対しては、ゾーン軸の両
側について、■の等しい値の間隔の所でめられる。交差
している区域内にある軸は、外挿によって定位される。
必要に応じて更に正確な補正の方法も可能である。例え
ば、コンピュータはゾーンの交差゛していない半分側に
おいて選ばれた対称な点において測定結果を調整し、ゾ
ーンの非対称性を考慮に入れるようにプログラムしであ
る。非対称性が検知されると、例えば交差する以前に観
察された２点と比較して、これらの値の間の比をめて補
正係数どケることもできる。
ば、コンピュータはゾーンの交差゛していない半分側に
おいて選ばれた対称な点において測定結果を調整し、ゾ
ーンの非対称性を考慮に入れるようにプログラムしであ
る。非対称性が検知されると、例えば交差する以前に観
察された２点と比較して、これらの値の間の比をめて補
正係数どケることもできる。
その仙の補正の例どしては、実際に交差している区域で
実測された輝度値が、一部は一方のゾーンによるもので
あり、他の一部は他のゾーンによるものであることを考
慮に入れて補正する方法である。コンピュータは交差区
域での輝度値を適当な値に分割するようプログラムされ
ている。適当な分割比を決めるためには、既に述べたよ
うに、交差区域と対称な部分の夫々の値を比較すれば良
く、この際上述の調整は行っても、行わなくとも良い。
実測された輝度値が、一部は一方のゾーンによるもので
あり、他の一部は他のゾーンによるものであることを考
慮に入れて補正する方法である。コンピュータは交差区
域での輝度値を適当な値に分割するようプログラムされ
ている。適当な分割比を決めるためには、既に述べたよ
うに、交差区域と対称な部分の夫々の値を比較すれば良
く、この際上述の調整は行っても、行わなくとも良い。
可能であれば、交差区域の補正には２つかそれ以上の別
々の計算をあてはめ、その結果を平均して誤差を決定す
ることが望ましい。しかし、元来は交差の区域はゾーン
全体に比べると小さな一部にすぎない。従って、交差の
区域内で正しい値を近似する場合の誤差は、受容できる
程度のものであり、最終結果に大きい影響を与える程度
のものでない。
々の計算をあてはめ、その結果を平均して誤差を決定す
ることが望ましい。しかし、元来は交差の区域はゾーン
全体に比べると小さな一部にすぎない。従って、交差の
区域内で正しい値を近似する場合の誤差は、受容できる
程度のものであり、最終結果に大きい影響を与える程度
のものでない。
また上述の交差の各タイプに対しても、交差に影響され
ないゾーンの部分によって得られたパラメータによって
、濃度を決めることもできる。即ら、免疫電気泳動に近
い方法に対しては、ゾーンの中央４＝Ｊ近での測定が適
しており、直接免疫拡散に近い方法に対してはゾーンエ
ンド付近での測定が適している。
ないゾーンの部分によって得られたパラメータによって
、濃度を決めることもできる。即ら、免疫電気泳動に近
い方法に対しては、ゾーンの中央４＝Ｊ近での測定が適
しており、直接免疫拡散に近い方法に対してはゾーンエ
ンド付近での測定が適している。
識者には既に述べた方法の多くの特徴は、本発明の範囲
内で種々の等測的代行法で実現させることができること
が了解されよう。
内で種々の等測的代行法で実現させることができること
が了解されよう。
例えば、インキュベーション時間について連続的測定を
行う必要のないようなパラメータ値は、イン４：ユベー
ションが平衡に達したあとでめることができる。このよ
うな測定はゾーンの４１４成がスタディツクで安定し−
’ＣＪ３す、測定を行う時間が重大な要素でないという
利点を持っている。
行う必要のないようなパラメータ値は、イン４：ユベー
ションが平衡に達したあとでめることができる。このよ
うな測定はゾーンの４１４成がスタディツクで安定し−
’ＣＪ３す、測定を行う時間が重大な要素でないという
利点を持っている。
更にインキュベーションのどの時期においても沈降ゾー
ンの測定は特定の光で行うことができる。
ンの測定は特定の光で行うことができる。
この方法は精密な時間測定を必要どしないので、通常反
応が平衡に達した後において便利である。
応が平衡に達した後において便利である。
以上型するに生理学的な液体中の個々の蛋白の濃度の真
の定ｍ的測定を行うために、免疫拡散法、免疫電気泳動
及びアナログ的手段を用いて測定を行う方法及び装置を
説明した。ここに述べた方法を実際に使用する際には、
蛋白濃度の５％又はそれ以下の精度で測定されることが
実証された。本発明はこのようにして広い範囲にわたっ
て実験又は診断のための測定技術を提供するものである
。
の定ｍ的測定を行うために、免疫拡散法、免疫電気泳動
及びアナログ的手段を用いて測定を行う方法及び装置を
説明した。ここに述べた方法を実際に使用する際には、
蛋白濃度の５％又はそれ以下の精度で測定されることが
実証された。本発明はこのようにして広い範囲にわたっ
て実験又は診断のための測定技術を提供するものである
。
第１図は免疫電気泳動のプレートの図であって、第１Ａ
図は電気泳動後の代表的な各種蛋白の分布を示し、第１
Ｂ、ＩＣ及び１１〕図はその後の拡散と免疫沈降反応の
各段階を示している。 第２図は、スライドを測定りるための装置の軸方向断面
図である。 第３図は、本発明に関して、沈降ゾーンの特性を例示す
る図である。 第４図はゾーンエンドポイントど時間との代表的な関係
を示すグラフである。 第５図はゾーン長ど、時間との代表的な関係を示すグラ
フである。 第６図はゾーンの初出現時間と蛋白濃度との代表的な関
係を示すグラフである。 第７図及び第８図はゾーン長に対する時間と蛋白濃度の
代表的な関係を示すグラフである。 第９図は２種のインキュベーション時間において、沈降
ゾーンの濃淡を走査した実例を示すグラフである。 第１０図は各蛋白ｍ度が形成する沈降ゾーンの濃淡を走
査したグラフである。 第１１図はパラメータ１７と時間との関係の一例を表わ
すグラフである。 第１２図はパラメータ■２と、蛋白濃度におけるパラメ
ータｃｆｌｚ／ｄｔの関係例を示ずグラフである。 第１３図は、未知の蛋白に既知の蛋白を追加リ−ること
によって蛋白濃度値を誘導する例を示すグラフである。 ｆｊＳ１４図は、本発明における電子走査装置の実施例
のブロックダイ１７グラムである。 ２０・・・プレート ２１．２２・・・抗原穴 ２４・
・・抗体穴（溝） ９０，９１．９２・・・光学的手段
９４・・・制御手段特許出願人 フレデリック・ジエ
イ・アラジェム（外１名） 具３ｍ 第７閲 磨９閾 第１１Ｈ２Ｊ 。 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ２、発明の名称 免疫拡散による抗原の定量分析装置 ３、？１１ｉ正をする者 パサデナ、ラス・パルマス・ロード ８４５パリ“デノ
−，ラス・パルマス・ロード ８４５氏名 パドマシニ
・クイ・アエンガー ４、代理人 東エバ都新宿区下落合二丁目１４番１ｆ３５、補正命令
の日付 昭和６０年２月２６日（発送日）１、事件の表
示 昭和５９年特許願第２０５４５４号２、発明の名称
免疫拡散による抗原の定量分析装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国カリフオル二十州９１１０５゜パ
サデナ、ラス・パルマス・ロード ８４５氏名 バドマ
シニ・ケイ・アエンガー ４、代理人 東京都新宿区下落合二丁目１４番１号 ５、補正命令の日付 出願審査の請求と同時にする補正
６、補正の対象 明細書の全文、図面第１図、第６図、
第８図、明 細 書 １、発明の名称 免疫拡散による抗原の定量分析ＩＩ ２、特許請求の範囲 ＜１） 抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原
含有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定量測定する
に際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がいず
れも存在しない支持媒体の領域で相互に離間された状態
から互いに反応しながら拡散し合うようになして、少な
くとも１つの有限長さの細長い沈降ゾーンを形成させる
ようになした定量分析装置であって、 上記支持媒体を自動的に走査して一部が上記沈降ゾーン
内に分布し一部が上記沈降ゾーンの外に分布した二次元
の配列のそれぞれの位置で光強度を表わす電気的信号を
発生させ、この場合それぞれの光強度を表わす電気的信
号が上記配列中の対応位置を定位する電気的位置信号に
関連づけられているようになした自動走査装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び電気的位置信号に共
同して応答して上記抗原濃度にしたがって特性的に変化
する沈降ゾーンの特定のバラ）−タの対応値を導出する
装置と、 を有することを特徴とする抗原の定量分析装置。 （２） 前記走査装置の前記走査作用を間欠的に反覆し
て行なわせる装置と、電気的時間信号を前記光強度を表
わす電気的信号に対応させる装置とを含む特許請求の範
囲第（１）項に記載の抗原の定量分析装置。 （３） 抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原
含有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定量測定する
に際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がいず
れも存在しない支持媒体の領域で相互に離間されたそれ
らの抗原穴及び抗体穴から互いに反応しながら拡散し合
うようになして、少なくとも１つの有限長さの細長い沈
降ゾーンを形成させるようになした定量分析装置であっ
て、上記抗原穴及び封体穴並びに上記支持媒体を走査し
て各位置における光強度を表わす電気的信号を発生させ
、この場合それぞれの光強度を表わす電気的信号が上記
各位置を定位する電気的位置信号に関連づけられている
ようになした光応答装置と、 電気的指令信号に応答して上記抗原穴または抗体穴に選
択的に抗原または抗体含有試料を分配する分配装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信号
に共同して応答し、１つの動作モードでは上記鋼々の穴
に対する上記分配装置の動作位置を検出するとともに上
記分配装置に指令信号を発して上記穴に選択された試料
を供給する一方、他の１つの別の動作モードでは上記光
強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信号から上
記抗原強度にしたがって特性的に変化する選択されたゾ
ーンパラメータの対応値を導出する制御装置と、を有す
ることを特徴とする抗原の定量分析装置。 （４） 前記制御装置が、１つの動作モードでは前記各
穴の位置を表わす信号を導出する装置を含み、該装置が
該穴位置信号に応答して前記分配装置の動作位置を検出
する特許請求の範囲第（３）項に記載の抗原の定量分析
装置。 ■ 前記制御装置とともに、１つの動作モードで、前記
両穴の相対位置を標準の六相対位置と比較してそれらの
ずれを検知する装置をも含み、また前記他の動作モード
では前記パラメータの導出に際し、前記ずれを補償する
ようになした装置をも含む特許請求の範囲第（３）項に
記載の抗原の定量分析装置。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、混合液中に存在する蛋白等の抗原の定量分析
技術、特に試料の量が微量である場合における定量分析
装置に間するものである。 近年、健康及び疾病に関して蛋白の果たす役割に関する
知識が急速に発展するに及び血清、を髄液、細胞抽出液
等の液の蛋白を迅速かつ比較的経済的に定量測定する必
要性が一般に高まっている。 このような液中の蛋白は、特定の蛋白に対して特異的な
抗体によって起こる各蛋白の沈降を利用した免疫化学的
方法によって同定（定性分析）されることが多い。この
ような特定の抗体は生体中に異種蛋白（抗原）が侵入し
て刺激することによって産生される。抗血清は、このよ
うな既知の抗体の混合物である。ある蛋白試料を生体外
で、このような抗血清と反応させ、その結果骨られる沈
降の存否を観察すると、試料の中にある蛋白の種類につ
いての有力な手がかりをつかむことができる。 本発明の主目的は従来単なる定性的手段と考えられてい
た免疫拡散法において、抗原溶液中に存在する一種また
は多種の蛋白の濃度の定量値をめることのできる分析装
置を提供することである。 本発明は、特定の蛋白に対して特異的な抗体を含む抗体
源と抗原試料とで免疫拡散を行って、抗原試料中の蛋白
ｍ度を測定する装置である。即ち、通常、蛋白と抗体は
初めに反応物質を含んでいない支持体中で相互に拡散し
、接触反応を起こして有限長さを持つ沈降ゾーンを少な
くとも一個形成し、これを定量的に測定するためにその
ゾーンの内外にわたって分布している２次元配列の各位
置を光学的に走査し、各位置における沈降物濃度に相当
する電気信号を発生させ、上記蛋白濃度によって特性的
に異なるゾーンのパラメータを、その信号から電気的に
誘導するものである。 上記の実験結果及びその結果に関する計算は、必要に応
じてマニュアルに行うこともできるし、まｌ〔光学的及
び電気的走査装置を用いて、半自動でデータをめること
もできる。また必要なデータ処理は、適当な容量の汎用
コンピュータによって全自動で行うこともできる。 前述した本発明において、最初の抗原の混合物中の各種
蛋白は、初めに、各種蛋白間の特性の相異に比例して一
方向に移動させることによって一部を分画しておく。こ
のような選択的移動は、例えば、簡単な拡散や、電気泳
動、或いは、クロマトグラフィのような更に複雑な方法
によっても行なうことができるが、その後の免疫拡散に
よって形成される沈降ゾーンは、いずれの方法で分画さ
れた場合にも、基本的に変らない。例えば電気泳動の場
合、異なった蛋白間の泳動易動度の差によって各蛋白は
電界方向に沿って、易動度の差に応じて移動分布する。 このような初期分画を行った後に、蛋白は異った方向に
移動して抗血清と接触し、一般にはアガールやアガロー
スのような適当な支持体中で相互拡散を行うことによっ
てその結果基本的な直線的分布を形成する。各蛋白の沈
降ゾーンは一般に完全に分離し、明らかに弁別される。 もしも抗原と抗体が、初めの拡散方向を横切る方向に沿
って、ある限られた長さの沈降ゾーンを形成するような
形で、相互に拡散するようにすることができれば、別個
の蛋白がいくつもある場合でも、初期分画のステップを
経ずに、各沈降ゾーンを分離させることができる。異っ
た蛋白、あるいはまた抗体の拡散易動度には、元来、こ
のような沈降ゾーンをはっきり弁別するのに足るだけの
充分な差がある。ゾーンのオーバラップは一部に限られ
ているから、ゾーンのエンドポイントは、はっきりと弁
別することができる。本発明による定量装置は、そのよ
うな形式の免疫拡散に応用するのに適した装置である。 同様に、免疫拡散を行うために抗原と抗体を穴の中に入
れて、抗原と抗体が相互に移動する速度を高めるために
電気免疫拡散のような方法で電場をかけた場合でも、そ
の結果形成される沈降ゾーンは電界をかけなかった場合
と同じ基本形を保っている。またもし、免疫電気泳動に
おいて免疫拡散のステップが、適当な電場によって加速
された場合も、上記と同様である。従って、本明ｌ＠書
における免疫拡散なる語は、加速電場を伴う場合と、伴
わない場合の双方を意味している。 以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明する
が、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものでは
ない。 免疫電気泳動は定性法として良く知られており、それを
行うために多種の装置が発表されているがいずれも大同
小異である。本実施例においては、電気泳動と、それに
続く拡散と免疫反応は、通常、光学的に透明な板の上に
乗せられた数分の１ミリメータから数ミリメータの厚さ
の単層ゲルの中で行なわれる。支持媒体としては今日一
般に用いられている、ｐＨ約８．６でイオン強度が約０
．１のバルビタール緩衝液で飽和させたアガロースが用
いられる。そして試料は、ゲル層に切り込まれた穴とか
、ゲル層をキャリアに乗せる時にモールドして作られた
穴の中に入れられる。 第１図にはプレー（〜２０が図示してあり、その上に電
気泳動の方向と平行に延びる軸２５に沿った抗体溝２４
と、その両側に等間隔で配置された円形の抗原穴２１と
２２がある。穴の配置によって、２種の別個の溶液又は
同種の溶液の２つの試料は、各プレートの上で同じ抗体
溶液に向って同時に移動する。各プレートの上で２つの
抗原穴の外側に更に２つの抗体溝を追加し、更にその外
側に２つの抗原穴を追加して、プレートの容量を倍加さ
せてもよい。同様にして、パターンのオーバーラツプを
防ぐために、穴２１と２２から電気泳動の方向に沿って
充分に離れた所に、抗原穴を追加してもよい。 第１図Ａの陰影部２６と２８は、穴２１と２２の中に入
れられて矢印２３の方向に一定時間電気泳動を行った後
の一対の同種の試料中にある４種の蛋白ａ。 ｂ、ｃ及びｄの代表的な分布を近似的に示したものであ
る。通常、すべての蛋白は、液体媒質中では同じ方向に
移動するが、溶媒自体が純電荷を運ぶ性質を持っている
ため、結果としてゲルの流れやゲルに対して電気浸透を
引き起す。従って蛋白は穴に対して両方向に移動する。 電気泳動が終ると、溝２４に抗体が入れられ、第１図Ａ
のａ、ｂ、ｃ、及びｄの蛋白とそれに対応する抗体との
相互拡散によって沈降ゾーンが形成される。第１図のＢ
、Ｃ，Ｄは、代表的なゾーン出現の各段階を示している
。 関係のない抗原の沈降アークは、それぞれの抗体と反応
して別個に形成されるが、充分に接近してくると第１図
りのように交差し、免疫化学的に関係のある沈降アーク
同志は連続した反応線として融合する。第１図Ｃ及びＤ
における沈降ゾーンｄ′は、第１図Ａにおける領域ｄが
、実は２つの別個の蛋白を含んでおり、同じ電気泳動易
動度を持っている２つの蛋白であっても、別個の沈降ゾ
ーンを形成する事実を例示している。ゾーンｄとｄ′は
、２つの異った蛋白が穴２１に入れられて、初期の電気
泳動のステップを経ないで免疫拡散を適用されたと考え
ることもできる。夫々のゾーンエンドがはっきり分れて
いる理由は、各蛋白或いは抗体の拡散率が異っているた
めである。いずれの場合にも、このような各ゾーンは以
下に述べる方法を用いると別々に分析することができる
。 本発明によると、免疫電気泳動による沈降ゾーンを、直
接定量的に測定することができる。このような測定によ
ってプレート上で目的とする蛋白の各沈降ゾーンの特定
の特徴的な物理的な配置を決めることができるし、それ
とともに光学的方法によって光強度の測定を行うことも
できる。いずれの方法に対しても、時間的要素が加えら
れており、これが観測データの重要な要素となっている
。 しかし、インキュベーションを平衡に達するまで行って
、安定したゾーンの形成を持つのであれば、このような
時間を測定しても無意味である。 スライド２０の上での位置測定は、例えば低倍率の顕微
鏡で行うことができる。第２図に図示されているように
、光源ランプ３６と黒のベルベットのような吸光性のＩ
ＩＱ視野３４を持つ光源箱３ｏの可変０００部３２の上
にプレート２ｏが置いである。顕微鏡４゜には対物レン
ズ４１、接眼レンズ４２及び焦点面に照準用の十字Ｉ！
！４３がついている。光源箱３ｏの上にはダブルスライ
ド機構４５が載置されており、詳細に図示してないがね
じによる駆動装置４６と正確な目盛が施されていて、そ
の上に乗せられている顕微鏡の位置を２つの座標軸に対
して正確に読み取ることができるようになっている。こ
の図では分り易くするために１つの座標軸についてのみ
示しである。通常は第１図Ａに示されているように、ｘ
軸を電気泳動の方向、つまり抗体溝と平行に１め、座標
軸の原点を軸２５の上が、その近くに定めると便利であ
る。 光の濃淡の測定のために、顕微鏡には斜めになっている
光束分割用のハーフミラ−４８が設けてあり、光の一部
を接眼部に送り、他の部分でダイヤフラム５２の上で実
像を結ばせている。ダイヤフラム５２は、プレート２０
の上で十字ａ４３に一致してぃる範囲からの光のみを、
感光１〜ランスジユーサ５０に送る。トランスジューサ
５０は増幅回路５４とメータ５Ｇに電気的に接続されて
いる。メータ５Ｇの代りに直接銀で見てマニュアルに記
録してもよいし指令信号に応じて、自動的に光の強弱を
記録するようなプリント回路やＡＤ変換器を接続させて
もよい。第２図においては、例えば暗視野照明の代りに
、直接照明とか、ゾーンからの反射光を直接測定できる
ような上からの照明等、種々の変更が可能である。完全
な自動測定を行うための装置の実施例を以下に説明する
。 第３図はゾーンが出現した際に、本発明によってゾーン
の位置測定を行うために、定められた沈降ゾーンのある
特徴を図示したものである。ｙ＝ＶＡＩ＞における水平
の線６１は免疫電気泳動スライドの抗体溝の端である。 座標（Ｘｅ 、 Ｙｅ ）及び（Ｘｆ 、 Ｙｆ ）に
おける点Ｅ及びＦは展延するゾーン６０の左及び右のエ
ンドポイントである。 ゾーンエンドポイントＥ及びＦの他に、各ゾーンの中で
何個所かの中間点を測定する方がよい。 第３図において座標（Ｘａ 、 Ｙａ ）における１点
Ｇはこのような点の例である。 ゾーンはｙ方向にある幅を持っているので、Ｇのような
各中間点のｙ座標は、抗体溝に最も近い前縁６３、ゾー
ンの後縁６５、或いはゾーンの中で、光の強度の最も強
い部分も含めて、１個所或いはそれ以上の点６４を定め
ると便利である。 インキュベーション時間の経過に伴って、ゾーンが出現
すると、点Ｅ、Ｆ及びＧの絶対及び相対位置が変化する
。時間の関数として、第４図に例示されているＸｅとＸ
ｆの値は代表的な蛋白濃度を表わしている。このような
未知の溶液の位置値を同じ時間で既知の濃度の蛋白によ
って得られた対照値と比較することによって、直接蛋白
濃度を測定することもできる。しかし、このような初期
の測定結果からパラメータとして有効であると考えられ
る１つか或いはそれ以上の関数を誘導すれば、通常更に
信頼性の高い正確な結果が得られる。 本発明で用いられる沈降ゾーンの重要なパラメータの１
つは座標の差（Ｘｆ −Ｘｅ ）であり、それは特定の
測定時間における沈降ゾーンの最さＬである。第４図が
表わすデータとして、第５図にインキュベーション時間
に対するこのパラメータの変化を示しである。 ゾーン長り以外の位置パラメータは、ゾーンが出現する
につれて計算することができる。例えば、ゾーンの曲率
と、その曲率のゾーンの長さに沿っての変化は、有効な
パラメータであって異常蛋白に関する情報を与えてくれ
る（後記参照）。ゾーン全体にわたって大体の曲率の測
定、或いはゾーンの特定の一部についての測定は、ゾー
ンの軸に沿った３つの相関点のＸ及びｙ座標を比較する
ことによって比較的簡単にめられる。ゾーンの曲率につ
いて更に正確な値をめるには、ゾーンの軸がｙ＝ｆ（ｘ
）で表わされるような曲線にほぼ一致しなければならな
い。ここでｆ（ｘ）は適当なＸの関数を表わしている。 従って曲率半径Ｒは、一般式 で与えられる。ここでｙ′とＶ ｎはＸに対するｙの一
次及び二次の導関数である。 カーブに合う適当な関数例として、ｙ軸に平行な軸を持
つ放物線がある。このような放物線は下の公式のいずれ
でも表わされる。 ｙにａ６ ＋ａｌ Ｘ ＋ａ２Ｘ２・・・・・・（２ａ
）Ｖ ＝Ａ （ｘ −Ｂ ） ２＋Ｃ；−１−・−＜
２ｂ ）ここでＡ＝ａ ２ 、 Ｂ＝−ａ Ｉ／２ａ
２ 、 Ｃ＝ａ 。 −ａ＋２／４ａ２である。 式（２ａ）及び（２ｂ）の中の定数の値は、ゾーンの軸
の上の任意の３点の座標からめることができるし、或い
はこれらの点の任意の個所について最小二乗法、或いは
、その他の既知の方法でめることができる。放物線の対
称軸はｘ＝８であり、軸上のカーブはｘ軸からＣだけ離
れている。 式（１）を用いて曲率半径Ｒは次のように表わされる。 この半径は対称軸の個所で最大値Ｒｏとなり、（３）式
は、 Ｒｏ＝２Ａ −−−（り となる。 ゾーンの軸の最低３ケ所から誘導された上の値は、本発
明のパラメータとして使用することができる。 本発明によって蛋白濃度を測定するためのその他の有力
なパラメータはゾーンの初出現時間Ｔ。 である。この時間を直接観察によってめることは困難で
ある。本発明の一例によって、初出現時間を高い信頼性
と再現性でめることが可能である。 第４図及び第５図において、実線は実際の実験からめた
値をプロットしたものである。これらの図にはまた、実
線を時間の少ない方向に向って延長（外挿）した値が示
されている。この延長は破線で示しである。第４図で延
長線が交わる点６６はゾーンの長さがＯであった点を表
わしている。 第５図の延長（外挿）線は点６７で時間軸と交わり、同
様にＴＯをめることができる。このような延長（外挿）
によって沈降ゾーンの初出現時間を実際的に正確にめる
ことができる。Ｔｏを定めるためのこの方法は、プレー
トを連続的に常時観察する必要がないので有利な方法で
ある。 次にゾーンの光学的濃度（輝度）の定量的測定について
説明する。単なる輝度の読み取りだけでは、蛋白濃度を
実用的に測定することはできない。 その理由は、ゾーンの形とゾーン形成速度が変化して、
ゾーンが大きくなるにつれて、輝度が変化するからであ
る。 一方これらの要素の変化は、適切に選ばれたいくつかの
場所において一連の輝度の読み取りを行い、それを輝度
パラメータをめるために総合的に処理することによって
、大幅に補償することができる。その方法は、沈降ゾー
ンを横切る直線に沿って等間隔で輝度を測ることであり
、通常Ｘの特定の値においてｙ方向に行われる。このよ
うな一連の読み取りでは、ゾーンの両側で数個所の輝度
値をめることが望ましい。このようなオフセット値を平
均して、バックグラウンド強度をめ、ゾーンの中におけ
る輝度値から、パックグラウンド値を差引くのに用いら
れる。その結果、修正された輝度値は集計され、特定の
Ｘの値においてゾーンを横切るラインに沿った輝度のリ
ニアインテグラルをめることができる。このようなリニ
アインテンシテイザム（直線輝度総計）Ｉｘは、正規の
再現可能な方法においてインキュベーション時間の増加
と共に増加し、その値はどの所定時間においても、広い
範囲の実験条件にわたって反応する蛋白の濃度と共に増
加する傾向を持つことを見出した。 このクロスゾーン走査によって観察される輝度の変化を
プロットした代表例が第９図に示されている。２つのカ
ーブは以下に述べる半自動の装置でプロットされ、沈降
ゾーンが抗体溝に最も近い点ＸＱにおいてｙ方向に走査
されたものである。 第９図において、ビーク７４と７７は第１図と同様なプ
レートにおいて２つの抗原穴に入れられたものと同じ蛋
白の試料によって抗体溝の両側にできたゾーンによるも
のである。７５と７６の２つの小さなビークは抗体溝の
夫々の縁によるものであり、その溝から、ゾーンの特定
の点までの距離りを測るのに都合の良い対照となってい
る。前記のように定義したパラメータ■ｘは、本質的に
は、例えば第９図のビーク７４又は７７の下の面積に相
当するものである。 第９図の２つのビーク７４と７１は人血清アルブミンの
同じ試料によって作られたものである。それらは、イン
キュベーション時間が２時間（実線のカー１７０）の時
と、４時間（破線のカーブ７２）の時との沈降ゾーンの
成長の様子を代表的に示している。この２組の測定の間
に、ゾーンの位置は大変安定していることがわかるが、
各ビークの下の面積は顕著に増加している。ビーク７４
と１１のカーブは図をわかりやすくするために縦方向に
適当な距離だけずらしであるので、その不一致について
は問題にする必要はない。 第１０図は種々のｍ１度の蛋白で作られたプレートを、
同じインキュベーション時間でｙ方向に走査したものに
ついてプロットしである。グラフによってＡからＣに蛋
白濃度が増加するにつれて、各ピークの面積が増加し、
またゾーン全体が抗体溝の方に移動している様子が明ら
かに読み取れる。 パラメータｉｘが蛋白濃度の決定に極めて有用であるこ
とから、このようなリニアインテンシテイサムを数個の
×の値についてめ、それを集計又は平均し、多数の輝度
パラメータによりめる方法によると結果は更に向上する
。その代表的な方法はリニアインテンシテイサムをＸａ
及びその両側で適当な間隔を置いて選ばれたいくかの点
についてめることである。予め等間隔に定められた何点
かのインテンシテイサムを平均又は集計すると実験誤差
を減らして全体としての蛋白濃度測定の精度を向上させ
ることができる。 その他、前述の方法において、沈降ゾーンの長さが増加
するにつれて、リニアサムの計算等に含まれるリニアサ
ムの数は、プレートを走査する度に増加する。そのため
の方法の一例はＸａにおけるリニアインテンシテイサム
を定めてからＸｏの両側においてリニアインテンシテイ
サムの値が、ある閾値以下になるまで測定を続けること
である。 すべてのリニアインテンシテイサムの総和は、パラメー
タＩｚ （トータルインテンシテイサム〉となり、これ
は本質的には、沈降ゾーンを走査した時の輝度の積分で
ある。この近似値は懺器の分解能の許す範囲内で測定を
行う度毎に×及びＶの変化分を小刻みにすることによっ
て希望通りに向上させられる。、Ｉｌの幅は広い範囲の
実験条件にわたって、蛋白ｍ度の関数どして、特に激し
く変動する。その理由は濃度が増加するにつれて、Ｘ。 ｙ両方の寸法が増加し、またゾーンの平均輝度も増加す
る傾向を持つからである。蛋白濃度に対するこの強い依
存性のゆえにリニアインテンシテイの総和であるパラメ
ータｌｚはｍ度測定のための判定条件として、特に効果
的である。 分析される試料について、１つかそれ以上のパラメータ
をめるための実験値が得られると、これらの値は、各蛋
白の標準値を適当に組合せた値と比較される。これらの
標準値は既知量の目的の蛋白を含む一連の溶液を用いて
、測定と同じ条件下で作られたものである。このような
標準値の組合せを得るために、このような標準蛋白溶液
を用いて標準操作を行い、各プレートの対応Ｊ゛る点で
、インキュベーションの進行につれて、引続いて測定を
行う。標準操作は、すべての条件をできるだけその標準
が適用されるべき測定操作と同じ状態で行うことが望ま
しい。事実、対照値は、各測定操作に対して個々に対応
する独特なものであることが望ましい。しかし日常の測
定において前回の測定で対照曲線の勾配が既知であるよ
うな場合には、１回の標準操作で充分なこともある。 希望するパラメータの標準値は、各ａ度について、この
ような標準操作を数回行って導出される。 こうして測定されたパラメータの標準値は、従って、１
１１度と時間の双方の関数であると考えられる。 個々のリニアインテンシテイサムｌｘを別々に考える場
合には、全部を測定するために、×の値の明細が必要に
なる。 パラメータとしてゾーンの初出現時間を用いると、標準
値ＴＯが変数としての時間を含まないという利点がある
。即ち、これまでに述べた方法でＴＯを決めるには、あ
る特定の時間で、何回かにわたって測定をしなければな
らない。しかしこれらの測定によって−ＨＴＯが定まっ
てしまうと、各測定値は不要になってしまう。こうして
、ＴＯの値は、蛋白濃度の関数としてプロットされ、１
つの標準曲線を得ることができる。このような曲線は第
６図に図示されている。これは第４図及び第５図に関し
て述べた外挿法によって、各濃度についての値をめるこ
とによって作られたものである。第６図の曲線によって
、未知の蛋白のＴＯがわかりさえすればａ度値を直接読
み取ることができる。 例えば、Ｌ、ＩＸ、ＩＺのようなパラメータの場合、標
準曲線を作ることは、より間接的になる。 これらの値は、測定が行なわれた時間に関係しているの
で、対照標準は時間の範囲をカバーするように作られな
ければならない。すべての濃度に対して同時にデータを
測ることは困雌である。従って各測定値は測定の時間に
関連を持たせて、各蛋白濃度の最終的な標準値を時間の
関数として別々の曲線にプロットする。 第７図はこのようなグループの代表例であって、３つの
１ｔｆ１度に対Ｊるパラメータの標準値が時間軸に対し
てプロットされている。これらの曲線を、Ｌ＝０の方向
に延長したものがＴＯの標準値を与え、それによって第
６図のＴＯがプロン１−され、或いは第６図と比較する
だめのＴＯの実験値を与えることができる。第７図には
、任意の時間ｔｌ。 ｔ２及びし３で垂直な線が引いである。これらのＬの合
価は濃度の関数の別々の曲線として再プロットすること
ができる。その結果得られた一組の曲線の組合せは、そ
れぞれの時間に対して、蛋白ｍ度の関数としてのしを示
している。この組合せはｆｆ１８図に示されており、実
験値を比較する際には第７図の時間に対するプロットよ
りは、便利である。 他のパラメータの実験値と比較すべき標準値は、パラメ
ータしについて述べたのと同様の方法で得ることができ
る。 トータルインテンシテイサム（２を、ゾーンのに増加す
ることがわかっている。この直線的な特性は第１１図に
示してあり、これはイムノグロブリン蛋白の既知量を含
む４つの溶液についてＩｚと時間との関係をプロット１
）だものである。イムノグロブリンの標準値はここに述
べられる一般的な方法によってゾーンの位置の２次元の
組合せを自動的に測定した値から適当にプログラムされ
た汎用コンピュータを用いて誘導したものである。第１
１図に示す各点はもとは自動的にプロットされたもので
、直線はコンピュータによって（ｑられた各点に一致さ
せたものである。この図は目盛を変更するためにマニュ
アルで再プロットしたものである。 第１１図に示す直線的関係は、パラメータＩｚの実測値
に対応する蛋白濃度を読み取ることができるような標準
または対照を予めプロットするのに役立つ。この−例と
して２．４時間（０，１日）に対する濃度の函数として
、Ｉｚの値が第１１図から誘導され、第１２図に線７０
で示されている。Ｉｚの時間に対する直線的な依存性は
時間の微分ｄｌＺ／ｄｔまた龜ＩＺの時間に対する変化
率が一定であることを示している。従って、それは時間
に依存しないので実用上有利なパラメータである。第１
２図の曲線１２はそのパラメータの蛋白濃度の関数とし
ての代表的な例であり、各点は第１１図の曲線の１つの
勾配を示している。パラメータＴＯと第６図について既
に説明した通り、第１２図の曲線７２のような１つの曲
線はパラメータｄＪｚ／ｄｔの対照曲線として有用であ
る。 本発明の他の特徴は、正確度を改善することにあり特に
測定しようとする試料中の目的の蛋白の一種又はそれ以
上の濃度が比較的低い場合に有効である。そのような場
合には試料溶液にそのような蛋白の既知量を整数比でい
くつか補足することが望ましい。そして、その溶液と既
知量の蛋白を含む標準とを並行して測定操作を行うので
ある。 夫々の溶液に対して所要のパラメータをめるための値が
必要であれば、時間に対して上に述べた補間によりすべ
ての時間についてめることができる。正規の標準につい
て得られたパラメータ値Ｐを第１３図のカーブ８０に示
すように通帛の方法で蛋白濃度に対してプロットする。 同様にもとの抗原試料及び既知量の蛋白を加えた一部に
対するＰの値を各点り、ｉ、ｊ及びｋに対して、あたか
もその溶液が追加された蛋白だ（プしか含んでいなかっ
たようにプロットされる。従って、もとの試料に対する
値りは、′ａ度が０の位置にプロットされる。これらの
点を通って曲線８１が引かれる。このデータの処理例で
は、もとの試料の蛋白濃度は数種の方法で計算すること
ができ、いずれも基本的には同じ値を与えてくれるはず
である。こうして希望する数種の方法を用いて計算し、
結果の平均を採ればよい。 まず、１１から水平に延長して曲線８ｏとｈ′で交わる
直線はｃｈで示されている値の濃度を示す。 これは先に述べた一般の比較法に相当する。更に同様に
して、ｉ、ｊ及びｋから、直線８ｏに交わるように引い
た延長線は、ｉ −＋ｉ ’ 、 ｊ−４ｊ’及びｋ
−＋ｋ ’の直線の長さに応じて濃度を与えてくれ、そ
れらの長さは、論理的にはすべて同じである。 もしく１にｔ３＋ノるＰの値が何らかの理由、例えば観
察したゾーンが不明瞭なために不確実である場合には、
４つのすべての間隔の平均によって、信頼できる値を得
ることができる。 もう１つの方法は、１１における測定の不正確を改善で
きるばかりでなく、もとの試料中の蛋白の濃度が、測定
可能な沈降線を形成するのに必要な限界値以下であるよ
うな場合にも、値をめることができるという利点を持つ
でいる。後者の場合、曲線８１の上の蛋白は得られた点
ｉ、ｊ及びｋを結んで得られ、更にＰ軸の方に延長（外
挿）され、１）におけるＰを決める。このように曲１ｍ
８１を延長する際に曲線８０はガイドとして役に立つ。 例えば第１３図の曲Ｉ！１１８０は、それが点ｉ、ｊ及
び腕を表わすようになるまで全体として左に移動させた
ものである。こうして移動させた曲線８０とＰ軸との交
点は点りの値を与え、それから濃度Ｑｈをめることがで
きる。また曲線８１を横軸の負側−ａｈまで延長すると
、ｍ度値ｃｈに合致するｍ度を直接読み取ることができ
る。 上に述べた補足された標準線８１による方法は、実験用
及び対照用どして、同じ溶液が使えるという大きな利点
を持っている。特にその試料が筒室の病気の患者の人血
清である場合には、この利点によって標準線を延長する
ことによるいかなる小さな誤差も解消することができる
。種々の量の蛋白を補足した試料の数を増やすことによ
って、第１３図に示しである３点のみならず、数個所で
測定を行うことによって、この外挿の信頼性はほとんど
無制限に向上させることができ、含まれる測定誤差につ
いての正しい認識を得ることができる。 本発明はまた、抗原試料中のある種の蛋白の異常を自動
的に検出することができる。例えば正常及び異常ガンマ
グロブリンは両者の間で、通常、電気泳動易動度の範囲
に僅かの差を持っていて、しかも同じ抗体と反応し、異
常な沈降ゾーンを形成して一般にゾーンの長さに沿って
非対称に分布する沈降を形成する。このような異常性は
、インテンシテイパラメータｌｘの測定値を、例えばＸ
の異なった値と比較して検出することができる。 非対称性とかその他のこのような値の異常性を観察する
ことによって異常が発生していることを知ることができ
る。そしてこの異常性は、もしＸのある値において数個
の独立した測定が行われ、また測定誤差を計惇した結果
が統計的に顕著な変化を示したら異常の存在が示された
ことになる。 この方法は目的とり゛る異常に対して、異なった応答を
するようなパラメータについて、実測で得られた値を比
較するという一般的な方法の特別なケースであると考え
られる。このような挙動を示すある種のパラメータに対
しては、夫々のパラメータの８）す定１ｉｌ′ｊに相当
する蛋白濃度値を比較する方が、パラメータ値自体を直
接比較するよりも効果的である。例えば異常ガンマグロ
ブリンの存在によって上述のようにゾーンに沿って起る
輝度の異常分布は、通常の場合よりもゾーンの出現を速
め、その結果として濃度の計算値が高くなるが、一方ト
ータルインテンシティパラメータＩｌは、正常及び異常
蛋白に対してほぼ等ｍ度値を示す傾向にある。このよう
にして丁０によって得られる濃度値と、Ｉｚによって得
られる濃度値の間の顕著な不一致が、異常蛋白の存在を
表示する。 異常蛋白の存在に対して、鋭敏に応答するその他のパラ
メータは、ゾーンの軸方向の曲率である。 異常の存在によって、ゾーンの長さ方向に沿った曲率は
、異常に且つ非対称に変化する傾向があり一方全体どし
ての曲率は正常以下になる傾向がある。 例えば上述の輝度、又は、位置パラメータのように、２
つ或いはそれ以上のパラメータの特異な関数から成る多
価パラメータを用いると更に有利である。例えばゾーン
の長さＬと輝度パラメータの合計は、測定誤差を適当に
考慮に入れると、個々の成分を１つずつ使用するよりは
信頼性の高い結果を与えてくれるような新しいパラメー
タになる。 その他に２つのパラメータの導関数もパラメータとして
有利であり、一方は蛋白濃度の増加に伴って増加し、一
方は低下する。こうしてこれらのパラメータの商とか、
差を用いると、それらを個々に用いるよりも、′ａ度に
対して鋭い依存性を持つパラメータを得ることができる
。 ゾーンの初出現時間７’ｏは、蛋白濃度に対して逆の関
係を持っている例であり、特にこのような商をめる際に
利用できるａＸ軸の任意に希望する値Ｘｇにおける抗体
溝どゾーンとの距離もまた、蛋白濃度と逆の関係を持っ
ており、このような商もパラメータとして用いられる。 一般的には、濃度に直接依存するパラメータを、濃度に
逆依存するパラメータで割粋しその結果の多価パラメー
タが、８１度に対して逆依存でなく、直接依存となるよ
うにする方がよい。 未知の試料について、実測によって定められた多価パラ
メータに対して比較のために適した対照値は、既に述べ
たように、各成分のパラメータの対照値から導出するこ
とができる。 既述の如く、位置及び輝度の測定やパラメータの誘導は
、直接観察やマニュアルな方法で行うことができるが、
本発明の特徴として、これらの操である。 本発明に必要な測定を行うについて、特に便利で有効な
装置は、スライドを光学的に走査する装置であって、テ
レビカメラのように、電荷結合型走査装置又は、それと
同等な方法で走査範囲の２次元の組合せの見かけ上の輝
度を表わすようなビデオ信号を得る装置である。各エレ
メントの信号は一般にデジタル変換され、プレート上の
位置に対応するＸ及びｙ座標、或いは測定時間と共に電
気的に記憶される。このような位置全体の信号の組合せ
又は、特定の位置の信号は、その後のデータ処理に際し
て、呼び出すことができる。またスライド上の像のいか
なる部分でもＣＲＴ又はそれに相当するような方法で、
走査中又はその後を問わず表示することができる。走査
や映像の記憶、再生や像の特定の点をデジタル信号とし
て抽出するシステムは、エレクトロニクス技術では既知
の方法であり、この要求に合うような形で購入すること
ができる。 第１４図は、このような装置の一例を図示するもので、
テレビカメラ９０はレンズ９１によりてカメラの感光面
、モニタＣＲＴ９２、走査コントロール装置９４及び汎
用コンピュータ１００にプレート２０の像を結ばせる。 レンズ９１の調整によってプレート２０は任意の倍率で
像を作ることができる。プレートの任意の位置を中心に
もってくるためには、例えば第２図の光源箱３０のよう
な照明付の支持台の上でプレートの位置を変えたりカメ
ラ回路で従来の電子的なバイアス制御を行ってもよい。 特に、もし走査装置としてモニターＣＲＴに同期した走
査機構を用いることができるならば、スクリーン上での
両座振軸方向の動きが連続的に等しいような細かいステ
ップで機構を駆動することができる。像は面積要素に分
割され、例えば×とｙ！標によって識別される。マニュ
アル又は半自動操作のために、モニター表示器には通常
カーソルがついており、電子的に作られた輝点が、各走
査毎にスクリーン上で面積要素からビデオ信号が抽出さ
れている位置を示す。オペレータのためにマニュアルで
コントロールできるスイッチがあり、目で見ながらカー
ソルを自由に動かすことができる。装置はまた、デジタ
ルなコマンドアドレスによるＸ及びｙ座標の値に応じて
、カーソルを直接希望の点に合わせることもできる。こ
のような信号はマニュアルでも、又は汎用コンピュータ
によるプログラムからでも得ることができる。 第１４図に例示されるようにカウンタ１０２はクロック
１０３からのパルスを計数し、分岐線１０４に連続的に
×座標を表わすデジタル信号を与える。回路１０６はラ
イン１０７にその信号に応じてＸ座標の最小単位毎のア
ナログのステップ状電圧を発生させる。分割回路１０８
はＸ軸方向のビームの走査計数を行ない分岐線１０９に
各掃引毎にｙ座標を表わすデジタル信号を与える。回路
１１０はこの計数に応じて、ｙ座標の最小単位毎のアナ
ログのステップ状電圧を、ライン１１１に送り出す。ラ
イン１０７と１１１のステップ電圧は、カメラ９０とＣ
ＲＴ９２の×及びｙ方向の走査を制御し、両者の同期状
態を保つ。カメラ９０からのビデオ信号は、ライン１１
２を経てモニターＣＲＴ９２に送られ、スクリーン面で
スライド２０の輝度の変化を再現する。 選択回路１１８は通常Ｘ及びＹカウンタから成っており
、１１９で示される操作桿を手動で動かすと、１個又は
何個かのパルスを計数して上下にカウントアツプ又はカ
ウントダウンする。その結果のデジタル信号は測定対象
となっている場所のＸ及びｙ座標を表わし、レジスタ１
１７に記憶される。比較回路１１４は、レジスタ１１７
からの特定の測定対象位置の座標とライン１０４と１０
９から走査ビームのＸ及びｙ座標を常に比較する。走査
スポットが記憶されていた位置（アドレス）に来ると、
通常各走査について１回ずつ、比較回路１１４からスイ
ッチング回路１２０に動作信号が送られる。こうしてレ
ジスタ １２５はそのライン１２３にスライド上の特定
された測定点を走査した時の輝度に相当するデジタル信
号を受ける。回路１１４からの動作信号はカーソルコン
トロール回路１２６にも送られ、ビデオ信号に輝度変調
パルスを重畳して、１２７で示されるように、モニター
スクリーン上で選択された点を識別させる。 レジスタ１２５はまたライン１１５と１１６から×及び
ｙ座標信号を受け、また時間回路１２８によって作られ
た連続的な時間信号を受ける。これらの信号は全てレジ
シタ１２５に蓄えられ、ライン１２９からのマニュアル
コントロール、又はライン１３０からのコンピュータコ
ントロールによる読取り信号に応じコンピュータ１００
に送られる。 コンピュータ１００は測定点を個々に識別し、またどの
ようなプログラムの要求にも応じてプレート２０のスポ
ットの入力情報を受け入れる。このような測定方法は、
回路的には選択回路１１８、レジスタ１１７及び比較回
路１１４と似ており、選択回路１１８は測定点の動きの
方向を選択的に指示したり、必要な位置のデジタルアド
レスを指示する電気信号に従って動作する。このような
装置を２つ作るよりも、第１４図に示すように、スイッ
チ１３３がマニュアルからオートマチックの方に切替え
られると、操作桿１１９は切り離されて、選択回路１１
８は分岐線１３２を経てコンピュータ １００によって
コントロールされる。コンピュータ １００によるこの
ようなコントロールをするために、既に述べたようにコ
ンピュータ １００には位置や輝度の測定や、一般のパ
ラメータ誘導のプログラムが組み込まれている。 ゾーンを自動的に走査するために、プレートはインキュ
ベーションチャンバから適当に照明されて、正確に定め
られた走査位置に移される方がよい。特に光学走査装置
が電荷結合装置のように軽量でコンパクトな場合には、
例えば免疫拡散や免疫電気泳動のプレートが並んでいる
上で２次元方向に動くことのできるプラットホーム上に
走査装置を取付ける方が望ましい。このようにすると、
走査装置を用いて抗原や抗体を穴や溝に入れる目的にも
使用することができる。その目的でデジタル信号でコン
トロールできるピペットが走査装置から少し外れたとこ
ろに取付けである。走査装置からのビデオ信号は、コン
ピュータに送られ、コンピュータは個々の穴の形を識別
したり、自動読取りによる識別ができるようにプログラ
ムされている。走査装置のピペットを取付けたプラット
ホームがコンピュータコントロールによってプレートの
上を動き、走査軸が、ある定められた抗原穴の上に正し
く来た時に停止することができる。それからプラットホ
ームは、ピペットが丁度穴の上に来るように定められた
ある距離だけ移動し、一定量の試料が正しく穴の中に注
入される。 こうして各操作毎に適当にピペットを洗いながら全ての
穴の中に抗原溶液が注入されると、電気泳動が始まる。 同様にして電気泳動が終った後で、或いは電気泳動を行
わない場合には抗原穴に抗原を入れた直後に、この装置
によって抗体溝に抗体が入れられる。一定時間の拡散の
後に同じ走査装置が、プレートの組合せの上に沈降ゾー
ンの上を動いて走査を行う。 走査装置の走査能力はまた、穴に試料を注入する前にも
発揮される。コンピュータは抗原穴と抗体溝の相対位置
を測定するようにプログラムされており、プレートの中
で穴や溝の相対位置や寸法の正しくないものを記憶して
いる。そして規格力＼ら大きく外れたものは、試料注入
の段階で排除され、規格から僅かにずれたものについて
は、最終的にパラメータを誘導する段階で、自動的に補
正される。 最初のゾーンの走査過程は、ゾーンの形成が予想される
区域の上で特定のＸの値と、一定の間隔で移動するｙの
値によって、連続的に測定されるアドレスからのビデオ
信号を得るために、コンピュータによってコントロール
される段階である。 レジスタ１２５から受け入れたビデオ輝度値は、各測定
点毎にＸ、Ｖ及びｔがデータとして記憶される。このよ
うな各々のｙ走査が終ると、×座標は一定間隔だけ移動
し、同様にｙ走査が行なわれて結果が記録され、目的の
全区域をカバーするまでこれをくり返す。測定された各
輝度値は通常前回に測定され、記憶された値と比較され
る。もし測定された輝度がバックグラウンド領域の閾値
以上であれば沈降ゾーンの存在を示すように定められて
いる。また各々のｙ走査についても、ゾーンを横切る時
の最高輝度が定められ記憶されていて、ンの軸が確定さ
れる。各ゾーンのエンドポイントは×の各方向において
、輝度の最高点くピーク）が認められるようなＸの最端
値によって認識される。更に精密な位置測定が必要な場
合にはエンドポイント付近の一定区域で、ｘ、ｙの間隔
を更に細かくして走査するようプログラムされる。 このように位置し、記録された実際の沈降ゾーンに対し
て記録されたデータに直接数学的な処理を施し、ｙ方向
にゾーンを横切る各走査に対して、上述のインテンシテ
ィサムパラメ〜りｌｘを得る。 そしてこれらの８値の総和をめるとそのゾーンに対する
トータルインテンシテイパラメータｌｚになる。ゾーン
エンドのｘ値を引き算するとパラメータＬになる。その
他のパラメータは要求に応じて適当な計算によってめら
れる。 上記の測定は、１つ又はそれ以上の未知の試料とそれに
関する上記のいくつかの標準溶液を含み、未知の試料に
ついての判定が完全にできるようなプレートの１セツト
について単位測定として行うのが望ましい。このような
プレートのセットの各走査の後にコンピュータは、沈降
ゾーンが見つかった各蛋白のＳ度を導出する。もしも既
に述べたように、多数の標準測定が含まれている場合は
、考えられる測定濃度は各々計算されたＷＡ麿値につい
てめられる。コンピュータによってこのような計算を行
うことは既知である。試料の中に各蛋白の濃度から、い
くつかの独立した測定を行うことができる。一般には異
なったいくつかのパラメータを参考にして予想される誤
差に従って重みづけをして平均をめる。 もし、その平均値に対する誤差の計算値が、測定中の試
料に対して一定の範囲内に収まれば、それ以上他の測定
を行う必要はない。コンピュータはそれによって一般の
プリントアウトか最終結果の記録をしたりプログラムに
必要なできるだけ多くのオリジナルデータの収集を行う
。例えば、解析を依頼した医師がすべてのデータを磁気
テープなどに入れて将来の参考のために要求することも
できる。また免疫拡散を行ったプレートの写真を、モニ
ターＣＲＴを通して、又は直接にでも撮ることができる
。通常、蛋白の濃度が高くない場合には、１サイクルの
走査で、対象とする蛋白の濃度を決めるのは良くない。 ある時間、即ち数分から１時間或いはそれ以上の時間、
インキュベーションを追加した後、上記の走査をくり返
し、測定用のプレートと、それに対応する標準用プレー
トが走査される。コンピュータは通常前回の走査ではゾ
ーンがなかった所に現われる新しいゾーンを探したり、
また前回に沈降ゾーンが見つかって記録されている区域
を走査し、前回の記録からゾーンの動きや拡大の程度を
探索するようにプログラムされている。こうして、コン
ピュータは走査の度毎にデータ処理を続ける。 時には別個の蛋白による２つの沈降ゾーンが極めて接近
し、正常に沈降が形成されたものが最後に交差すること
がある。免疫電気泳動によって作られたゾーンでは、こ
のようなゾーンの交差を予測するようにプログラムされ
ており、いつ交差が起るかを予測して、種々のパラメー
タを誘導する過程で適当な補正を行う。 測定中の蛋白が交差するような種類のものであれば、第
１図Ｂのように各プレートがゾーン出現の早期で、まだ
交差が起る前に走査される。そしてゾーンの軸とエンド
ポイントは確実に定位される。フンピユータは正規の各
走査の一部としても、実際の交差をチェックできるよう
にプログラムされている。例えば、各ゾーンの軸の測定
点のく×。 ｙ）座標を、隣りのゾーンのそれらと比較することによ
って、交差を示す特定の閾値での座標の一致をめる。走
査にはすべて、交差の可能性のチェックも含まれている
。例えばコンピュータはすべてのエンドポイントを実測
値以上に延長し、隣りのゾーンの延長されたエンドポイ
ントと比較する。このような軸の延長は各エンドポイン
ト付近で軸の勾配方向へ、リニアに延長するという簡単
な方法をとっている。または、観察されたゾーン軸を、
放物線、又は他の曲線に一致させて正しく延長するよう
にしてもよい。 ゾーンの交差は、また、ゾーンの軸の勾配の変化率を計
ｉすることによっても検出できる。或いは、ゾーンに沿
った一連の点によって軸の曲率半径を計棹して検出する
こともできる。これらの関数のなめらかな普通の変化か
ら何か躍び離れた値が出ればゾーンは２つか或いはそれ
以上の交差区域を含むことを示す。 実際の交差がゾーンの半分に及ぶ時でも、交差区域内で
観測した輝度値を、交差していない残り半分で観測した
輝度値で置換することによって、充分に正確な補正を行
うことができる。このような免疫電気泳動によるゾーン
の２点間の対応は、抗体溝に最も近い点×９を中心とし
て、その両側に×の等しい値の間隔の所でめられ、また
直接免疫拡散を行ったゾーンに対しては、ゾーン軸の両
側について、ｙの等しい値の間隔の所でめられる。交差
している区域内にある軸は、外挿によって定位される。 必要に応じて更に正確な補正の方法も可能である。例え
ば、コンピュータはゾーンの交差していない半分側にお
いて選ばれた対称な点において測定結果を調整し、ゾー
ンの非対称性を考慮に入れるようにプログラムしである
。非対称性が検知されると、例えば交差する以前に観察
された２点と比較して、これらの値の間の比をめて補正
係数とすることもできる。 その他の補正の例としては、実際に交差している区域で
実測された１ｌｌｉＩｉ度値が、一部は一方のゾーンに
よるものであり、他の一部は他のゾーンによるものであ
ることを考慮に入れて補正する方法である。コンピュー
タは交差区域での輝度値を適当な値に分割するようプロ
グラムされている。適当な分割比を決めるためには、既
に述べたように、交差区域と対称な部分の夫々の値を比
較すればよく、この際上述の調整は行っても、行わなく
ともよい。 可口しであれば、交差区域の補正には２つかそれ以上の
別々の計暮をあてはめ、その結果を平均して誤差を決定
することが望ましい。しかし、元来は交差の区域はゾー
ン全体に比べると小さな一部にすぎない。従って、交差
の区域内で正しい値を近似する場合の誤差は、受容でき
る程度のものであり、最終結果゛に大きい影響を与える
程度のものでない。 また上述の交差の各タイプに対しても、交差に影響され
ないゾーンの部分によって得られたパラメータによって
、濃度を決めることもできる。即ち、免疫電気泳動に近
い方法に対しては、ゾーンの中央付近での測定が適して
おり、直接免疫拡散に近い方法に対してはゾーンエンド
付近での測定が適している。 当業者には既に述べた方法及び装置の多くの特徴は、本
発明の範囲内で種々の等測的な代替技術で実現させるこ
とができることが了解されよう。 例えば、インキュベーション時間について連続的測定を
行う必要のないようなパラメータ値は、インキュベーシ
ョンが平衡に達したあとでめることができる。このよう
な測定はゾーンの購成がスタティックで安定しており、
測定を行う時間が重大な要素でないという利点を持って
いる。 更にインキュベーションのどの時期においても沈降ゾー
ンの測定は特定の光で行うことができる。 この方法は精密な時間測定を必要としないので、通常、
反応が平衡に達した後において便利である。 以上数するに生理学的な液体中の個々の蛋白の濃度の真
の定量的測定を行うために、免疫拡散法、免疫電気泳動
及びアナログ的手段を用いて測定を行う方法及び装置を
説明した。ここに述べた方法を実際に使用する際には、
蛋白濃度の５％又はそれ以下の精度で測定されることが
実証された。本発明はこのよう―して広い範囲にわたっ
て実験又は診断のための測定技術を提供するものである
。 ４、図面の簡単な説明 第１図は免疫電気泳動のプレートの図であって、第１図
のＡは電気泳動後の代表的な各種蛋白の分布を示し、第
１図のＢ、Ｃ，Ｄはその後の拡散と免疫沈降反応の各段
階を示している。 第２図は、スライドを測定するための装置の縦断面図で
ある。 第３図は、本発明に関して、沈降ゾーンの特性を例示す
る図である。 的な関係を示すグラフである。 第５図はゾーン長と、時間との代表的な関係を示すグラ
フである。 第６図はゾーンの初出現時間と蛋白濃度との代表的な関
係を示すグラフである。 第７図及び第８図はゾーン長に対する時間と蛋白濃度の
代表的な関係を示すグラフである。 第９図は２種のインキュベーション時間において、沈降
ゾーンの濃淡を走査した実例を示すグラフである。 第１０図は各蛋白濃度が形成する沈降ゾーンの濃淡を走
査したグラフである。 第１１図はパラメータＩｚと時間との関係の一例を表わ
すグラフである。 第１２図はパラメータＩｚと、蛋白濃度におけるパラメ
ータｌｚ／ｄｔの関係例を示すグラフである。 第１３図は、未知の蛋白に既知の蛋白を追加することに
よって蛋白濃度値をＭ導する例を示すグラフである。 第１４図は、本発明における電子走査装置の実施例のブ
ロックダイヤグラムである。 ２０・・・プレート２１．２２・・・抗原穴 ２４・・
・抗体溝９０．９１．９２・・・光学的手段 ９４・・
・制御手段特許出願人 フレデリック・ジェイ匈アラジ
ェム（外１名） 第１図 ９ 第６図 第８図 Ｉｚ 第１２図 ７ 第１１図 第１３図
図は電気泳動後の代表的な各種蛋白の分布を示し、第１
Ｂ、ＩＣ及び１１〕図はその後の拡散と免疫沈降反応の
各段階を示している。 第２図は、スライドを測定りるための装置の軸方向断面
図である。 第３図は、本発明に関して、沈降ゾーンの特性を例示す
る図である。 第４図はゾーンエンドポイントど時間との代表的な関係
を示すグラフである。 第５図はゾーン長ど、時間との代表的な関係を示すグラ
フである。 第６図はゾーンの初出現時間と蛋白濃度との代表的な関
係を示すグラフである。 第７図及び第８図はゾーン長に対する時間と蛋白濃度の
代表的な関係を示すグラフである。 第９図は２種のインキュベーション時間において、沈降
ゾーンの濃淡を走査した実例を示すグラフである。 第１０図は各蛋白ｍ度が形成する沈降ゾーンの濃淡を走
査したグラフである。 第１１図はパラメータ１７と時間との関係の一例を表わ
すグラフである。 第１２図はパラメータ■２と、蛋白濃度におけるパラメ
ータｃｆｌｚ／ｄｔの関係例を示ずグラフである。 第１３図は、未知の蛋白に既知の蛋白を追加リ−ること
によって蛋白濃度値を誘導する例を示すグラフである。 ｆｊＳ１４図は、本発明における電子走査装置の実施例
のブロックダイ１７グラムである。 ２０・・・プレート ２１．２２・・・抗原穴 ２４・
・・抗体穴（溝） ９０，９１．９２・・・光学的手段
９４・・・制御手段特許出願人 フレデリック・ジエ
イ・アラジェム（外１名） 具３ｍ 第７閲 磨９閾 第１１Ｈ２Ｊ 。 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ２、発明の名称 免疫拡散による抗原の定量分析装置 ３、？１１ｉ正をする者 パサデナ、ラス・パルマス・ロード ８４５パリ“デノ
−，ラス・パルマス・ロード ８４５氏名 パドマシニ
・クイ・アエンガー ４、代理人 東エバ都新宿区下落合二丁目１４番１ｆ３５、補正命令
の日付 昭和６０年２月２６日（発送日）１、事件の表
示 昭和５９年特許願第２０５４５４号２、発明の名称
免疫拡散による抗原の定量分析装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国カリフオル二十州９１１０５゜パ
サデナ、ラス・パルマス・ロード ８４５氏名 バドマ
シニ・ケイ・アエンガー ４、代理人 東京都新宿区下落合二丁目１４番１号 ５、補正命令の日付 出願審査の請求と同時にする補正
６、補正の対象 明細書の全文、図面第１図、第６図、
第８図、明 細 書 １、発明の名称 免疫拡散による抗原の定量分析ＩＩ ２、特許請求の範囲 ＜１） 抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原
含有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定量測定する
に際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がいず
れも存在しない支持媒体の領域で相互に離間された状態
から互いに反応しながら拡散し合うようになして、少な
くとも１つの有限長さの細長い沈降ゾーンを形成させる
ようになした定量分析装置であって、 上記支持媒体を自動的に走査して一部が上記沈降ゾーン
内に分布し一部が上記沈降ゾーンの外に分布した二次元
の配列のそれぞれの位置で光強度を表わす電気的信号を
発生させ、この場合それぞれの光強度を表わす電気的信
号が上記配列中の対応位置を定位する電気的位置信号に
関連づけられているようになした自動走査装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び電気的位置信号に共
同して応答して上記抗原濃度にしたがって特性的に変化
する沈降ゾーンの特定のバラ）−タの対応値を導出する
装置と、 を有することを特徴とする抗原の定量分析装置。 （２） 前記走査装置の前記走査作用を間欠的に反覆し
て行なわせる装置と、電気的時間信号を前記光強度を表
わす電気的信号に対応させる装置とを含む特許請求の範
囲第（１）項に記載の抗原の定量分析装置。 （３） 抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原
含有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定量測定する
に際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がいず
れも存在しない支持媒体の領域で相互に離間されたそれ
らの抗原穴及び抗体穴から互いに反応しながら拡散し合
うようになして、少なくとも１つの有限長さの細長い沈
降ゾーンを形成させるようになした定量分析装置であっ
て、上記抗原穴及び封体穴並びに上記支持媒体を走査し
て各位置における光強度を表わす電気的信号を発生させ
、この場合それぞれの光強度を表わす電気的信号が上記
各位置を定位する電気的位置信号に関連づけられている
ようになした光応答装置と、 電気的指令信号に応答して上記抗原穴または抗体穴に選
択的に抗原または抗体含有試料を分配する分配装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信号
に共同して応答し、１つの動作モードでは上記鋼々の穴
に対する上記分配装置の動作位置を検出するとともに上
記分配装置に指令信号を発して上記穴に選択された試料
を供給する一方、他の１つの別の動作モードでは上記光
強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信号から上
記抗原強度にしたがって特性的に変化する選択されたゾ
ーンパラメータの対応値を導出する制御装置と、を有す
ることを特徴とする抗原の定量分析装置。 （４） 前記制御装置が、１つの動作モードでは前記各
穴の位置を表わす信号を導出する装置を含み、該装置が
該穴位置信号に応答して前記分配装置の動作位置を検出
する特許請求の範囲第（３）項に記載の抗原の定量分析
装置。 ■ 前記制御装置とともに、１つの動作モードで、前記
両穴の相対位置を標準の六相対位置と比較してそれらの
ずれを検知する装置をも含み、また前記他の動作モード
では前記パラメータの導出に際し、前記ずれを補償する
ようになした装置をも含む特許請求の範囲第（３）項に
記載の抗原の定量分析装置。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、混合液中に存在する蛋白等の抗原の定量分析
技術、特に試料の量が微量である場合における定量分析
装置に間するものである。 近年、健康及び疾病に関して蛋白の果たす役割に関する
知識が急速に発展するに及び血清、を髄液、細胞抽出液
等の液の蛋白を迅速かつ比較的経済的に定量測定する必
要性が一般に高まっている。 このような液中の蛋白は、特定の蛋白に対して特異的な
抗体によって起こる各蛋白の沈降を利用した免疫化学的
方法によって同定（定性分析）されることが多い。この
ような特定の抗体は生体中に異種蛋白（抗原）が侵入し
て刺激することによって産生される。抗血清は、このよ
うな既知の抗体の混合物である。ある蛋白試料を生体外
で、このような抗血清と反応させ、その結果骨られる沈
降の存否を観察すると、試料の中にある蛋白の種類につ
いての有力な手がかりをつかむことができる。 本発明の主目的は従来単なる定性的手段と考えられてい
た免疫拡散法において、抗原溶液中に存在する一種また
は多種の蛋白の濃度の定量値をめることのできる分析装
置を提供することである。 本発明は、特定の蛋白に対して特異的な抗体を含む抗体
源と抗原試料とで免疫拡散を行って、抗原試料中の蛋白
ｍ度を測定する装置である。即ち、通常、蛋白と抗体は
初めに反応物質を含んでいない支持体中で相互に拡散し
、接触反応を起こして有限長さを持つ沈降ゾーンを少な
くとも一個形成し、これを定量的に測定するためにその
ゾーンの内外にわたって分布している２次元配列の各位
置を光学的に走査し、各位置における沈降物濃度に相当
する電気信号を発生させ、上記蛋白濃度によって特性的
に異なるゾーンのパラメータを、その信号から電気的に
誘導するものである。 上記の実験結果及びその結果に関する計算は、必要に応
じてマニュアルに行うこともできるし、まｌ〔光学的及
び電気的走査装置を用いて、半自動でデータをめること
もできる。また必要なデータ処理は、適当な容量の汎用
コンピュータによって全自動で行うこともできる。 前述した本発明において、最初の抗原の混合物中の各種
蛋白は、初めに、各種蛋白間の特性の相異に比例して一
方向に移動させることによって一部を分画しておく。こ
のような選択的移動は、例えば、簡単な拡散や、電気泳
動、或いは、クロマトグラフィのような更に複雑な方法
によっても行なうことができるが、その後の免疫拡散に
よって形成される沈降ゾーンは、いずれの方法で分画さ
れた場合にも、基本的に変らない。例えば電気泳動の場
合、異なった蛋白間の泳動易動度の差によって各蛋白は
電界方向に沿って、易動度の差に応じて移動分布する。 このような初期分画を行った後に、蛋白は異った方向に
移動して抗血清と接触し、一般にはアガールやアガロー
スのような適当な支持体中で相互拡散を行うことによっ
てその結果基本的な直線的分布を形成する。各蛋白の沈
降ゾーンは一般に完全に分離し、明らかに弁別される。 もしも抗原と抗体が、初めの拡散方向を横切る方向に沿
って、ある限られた長さの沈降ゾーンを形成するような
形で、相互に拡散するようにすることができれば、別個
の蛋白がいくつもある場合でも、初期分画のステップを
経ずに、各沈降ゾーンを分離させることができる。異っ
た蛋白、あるいはまた抗体の拡散易動度には、元来、こ
のような沈降ゾーンをはっきり弁別するのに足るだけの
充分な差がある。ゾーンのオーバラップは一部に限られ
ているから、ゾーンのエンドポイントは、はっきりと弁
別することができる。本発明による定量装置は、そのよ
うな形式の免疫拡散に応用するのに適した装置である。 同様に、免疫拡散を行うために抗原と抗体を穴の中に入
れて、抗原と抗体が相互に移動する速度を高めるために
電気免疫拡散のような方法で電場をかけた場合でも、そ
の結果形成される沈降ゾーンは電界をかけなかった場合
と同じ基本形を保っている。またもし、免疫電気泳動に
おいて免疫拡散のステップが、適当な電場によって加速
された場合も、上記と同様である。従って、本明ｌ＠書
における免疫拡散なる語は、加速電場を伴う場合と、伴
わない場合の双方を意味している。 以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明する
が、これらの実施例は本発明の範囲を限定するものでは
ない。 免疫電気泳動は定性法として良く知られており、それを
行うために多種の装置が発表されているがいずれも大同
小異である。本実施例においては、電気泳動と、それに
続く拡散と免疫反応は、通常、光学的に透明な板の上に
乗せられた数分の１ミリメータから数ミリメータの厚さ
の単層ゲルの中で行なわれる。支持媒体としては今日一
般に用いられている、ｐＨ約８．６でイオン強度が約０
．１のバルビタール緩衝液で飽和させたアガロースが用
いられる。そして試料は、ゲル層に切り込まれた穴とか
、ゲル層をキャリアに乗せる時にモールドして作られた
穴の中に入れられる。 第１図にはプレー（〜２０が図示してあり、その上に電
気泳動の方向と平行に延びる軸２５に沿った抗体溝２４
と、その両側に等間隔で配置された円形の抗原穴２１と
２２がある。穴の配置によって、２種の別個の溶液又は
同種の溶液の２つの試料は、各プレートの上で同じ抗体
溶液に向って同時に移動する。各プレートの上で２つの
抗原穴の外側に更に２つの抗体溝を追加し、更にその外
側に２つの抗原穴を追加して、プレートの容量を倍加さ
せてもよい。同様にして、パターンのオーバーラツプを
防ぐために、穴２１と２２から電気泳動の方向に沿って
充分に離れた所に、抗原穴を追加してもよい。 第１図Ａの陰影部２６と２８は、穴２１と２２の中に入
れられて矢印２３の方向に一定時間電気泳動を行った後
の一対の同種の試料中にある４種の蛋白ａ。 ｂ、ｃ及びｄの代表的な分布を近似的に示したものであ
る。通常、すべての蛋白は、液体媒質中では同じ方向に
移動するが、溶媒自体が純電荷を運ぶ性質を持っている
ため、結果としてゲルの流れやゲルに対して電気浸透を
引き起す。従って蛋白は穴に対して両方向に移動する。 電気泳動が終ると、溝２４に抗体が入れられ、第１図Ａ
のａ、ｂ、ｃ、及びｄの蛋白とそれに対応する抗体との
相互拡散によって沈降ゾーンが形成される。第１図のＢ
、Ｃ，Ｄは、代表的なゾーン出現の各段階を示している
。 関係のない抗原の沈降アークは、それぞれの抗体と反応
して別個に形成されるが、充分に接近してくると第１図
りのように交差し、免疫化学的に関係のある沈降アーク
同志は連続した反応線として融合する。第１図Ｃ及びＤ
における沈降ゾーンｄ′は、第１図Ａにおける領域ｄが
、実は２つの別個の蛋白を含んでおり、同じ電気泳動易
動度を持っている２つの蛋白であっても、別個の沈降ゾ
ーンを形成する事実を例示している。ゾーンｄとｄ′は
、２つの異った蛋白が穴２１に入れられて、初期の電気
泳動のステップを経ないで免疫拡散を適用されたと考え
ることもできる。夫々のゾーンエンドがはっきり分れて
いる理由は、各蛋白或いは抗体の拡散率が異っているた
めである。いずれの場合にも、このような各ゾーンは以
下に述べる方法を用いると別々に分析することができる
。 本発明によると、免疫電気泳動による沈降ゾーンを、直
接定量的に測定することができる。このような測定によ
ってプレート上で目的とする蛋白の各沈降ゾーンの特定
の特徴的な物理的な配置を決めることができるし、それ
とともに光学的方法によって光強度の測定を行うことも
できる。いずれの方法に対しても、時間的要素が加えら
れており、これが観測データの重要な要素となっている
。 しかし、インキュベーションを平衡に達するまで行って
、安定したゾーンの形成を持つのであれば、このような
時間を測定しても無意味である。 スライド２０の上での位置測定は、例えば低倍率の顕微
鏡で行うことができる。第２図に図示されているように
、光源ランプ３６と黒のベルベットのような吸光性のＩ
ＩＱ視野３４を持つ光源箱３ｏの可変０００部３２の上
にプレート２ｏが置いである。顕微鏡４゜には対物レン
ズ４１、接眼レンズ４２及び焦点面に照準用の十字Ｉ！
！４３がついている。光源箱３ｏの上にはダブルスライ
ド機構４５が載置されており、詳細に図示してないがね
じによる駆動装置４６と正確な目盛が施されていて、そ
の上に乗せられている顕微鏡の位置を２つの座標軸に対
して正確に読み取ることができるようになっている。こ
の図では分り易くするために１つの座標軸についてのみ
示しである。通常は第１図Ａに示されているように、ｘ
軸を電気泳動の方向、つまり抗体溝と平行に１め、座標
軸の原点を軸２５の上が、その近くに定めると便利であ
る。 光の濃淡の測定のために、顕微鏡には斜めになっている
光束分割用のハーフミラ−４８が設けてあり、光の一部
を接眼部に送り、他の部分でダイヤフラム５２の上で実
像を結ばせている。ダイヤフラム５２は、プレート２０
の上で十字ａ４３に一致してぃる範囲からの光のみを、
感光１〜ランスジユーサ５０に送る。トランスジューサ
５０は増幅回路５４とメータ５Ｇに電気的に接続されて
いる。メータ５Ｇの代りに直接銀で見てマニュアルに記
録してもよいし指令信号に応じて、自動的に光の強弱を
記録するようなプリント回路やＡＤ変換器を接続させて
もよい。第２図においては、例えば暗視野照明の代りに
、直接照明とか、ゾーンからの反射光を直接測定できる
ような上からの照明等、種々の変更が可能である。完全
な自動測定を行うための装置の実施例を以下に説明する
。 第３図はゾーンが出現した際に、本発明によってゾーン
の位置測定を行うために、定められた沈降ゾーンのある
特徴を図示したものである。ｙ＝ＶＡＩ＞における水平
の線６１は免疫電気泳動スライドの抗体溝の端である。 座標（Ｘｅ 、 Ｙｅ ）及び（Ｘｆ 、 Ｙｆ ）に
おける点Ｅ及びＦは展延するゾーン６０の左及び右のエ
ンドポイントである。 ゾーンエンドポイントＥ及びＦの他に、各ゾーンの中で
何個所かの中間点を測定する方がよい。 第３図において座標（Ｘａ 、 Ｙａ ）における１点
Ｇはこのような点の例である。 ゾーンはｙ方向にある幅を持っているので、Ｇのような
各中間点のｙ座標は、抗体溝に最も近い前縁６３、ゾー
ンの後縁６５、或いはゾーンの中で、光の強度の最も強
い部分も含めて、１個所或いはそれ以上の点６４を定め
ると便利である。 インキュベーション時間の経過に伴って、ゾーンが出現
すると、点Ｅ、Ｆ及びＧの絶対及び相対位置が変化する
。時間の関数として、第４図に例示されているＸｅとＸ
ｆの値は代表的な蛋白濃度を表わしている。このような
未知の溶液の位置値を同じ時間で既知の濃度の蛋白によ
って得られた対照値と比較することによって、直接蛋白
濃度を測定することもできる。しかし、このような初期
の測定結果からパラメータとして有効であると考えられ
る１つか或いはそれ以上の関数を誘導すれば、通常更に
信頼性の高い正確な結果が得られる。 本発明で用いられる沈降ゾーンの重要なパラメータの１
つは座標の差（Ｘｆ −Ｘｅ ）であり、それは特定の
測定時間における沈降ゾーンの最さＬである。第４図が
表わすデータとして、第５図にインキュベーション時間
に対するこのパラメータの変化を示しである。 ゾーン長り以外の位置パラメータは、ゾーンが出現する
につれて計算することができる。例えば、ゾーンの曲率
と、その曲率のゾーンの長さに沿っての変化は、有効な
パラメータであって異常蛋白に関する情報を与えてくれ
る（後記参照）。ゾーン全体にわたって大体の曲率の測
定、或いはゾーンの特定の一部についての測定は、ゾー
ンの軸に沿った３つの相関点のＸ及びｙ座標を比較する
ことによって比較的簡単にめられる。ゾーンの曲率につ
いて更に正確な値をめるには、ゾーンの軸がｙ＝ｆ（ｘ
）で表わされるような曲線にほぼ一致しなければならな
い。ここでｆ（ｘ）は適当なＸの関数を表わしている。 従って曲率半径Ｒは、一般式 で与えられる。ここでｙ′とＶ ｎはＸに対するｙの一
次及び二次の導関数である。 カーブに合う適当な関数例として、ｙ軸に平行な軸を持
つ放物線がある。このような放物線は下の公式のいずれ
でも表わされる。 ｙにａ６ ＋ａｌ Ｘ ＋ａ２Ｘ２・・・・・・（２ａ
）Ｖ ＝Ａ （ｘ −Ｂ ） ２＋Ｃ；−１−・−＜
２ｂ ）ここでＡ＝ａ ２ 、 Ｂ＝−ａ Ｉ／２ａ
２ 、 Ｃ＝ａ 。 −ａ＋２／４ａ２である。 式（２ａ）及び（２ｂ）の中の定数の値は、ゾーンの軸
の上の任意の３点の座標からめることができるし、或い
はこれらの点の任意の個所について最小二乗法、或いは
、その他の既知の方法でめることができる。放物線の対
称軸はｘ＝８であり、軸上のカーブはｘ軸からＣだけ離
れている。 式（１）を用いて曲率半径Ｒは次のように表わされる。 この半径は対称軸の個所で最大値Ｒｏとなり、（３）式
は、 Ｒｏ＝２Ａ −−−（り となる。 ゾーンの軸の最低３ケ所から誘導された上の値は、本発
明のパラメータとして使用することができる。 本発明によって蛋白濃度を測定するためのその他の有力
なパラメータはゾーンの初出現時間Ｔ。 である。この時間を直接観察によってめることは困難で
ある。本発明の一例によって、初出現時間を高い信頼性
と再現性でめることが可能である。 第４図及び第５図において、実線は実際の実験からめた
値をプロットしたものである。これらの図にはまた、実
線を時間の少ない方向に向って延長（外挿）した値が示
されている。この延長は破線で示しである。第４図で延
長線が交わる点６６はゾーンの長さがＯであった点を表
わしている。 第５図の延長（外挿）線は点６７で時間軸と交わり、同
様にＴＯをめることができる。このような延長（外挿）
によって沈降ゾーンの初出現時間を実際的に正確にめる
ことができる。Ｔｏを定めるためのこの方法は、プレー
トを連続的に常時観察する必要がないので有利な方法で
ある。 次にゾーンの光学的濃度（輝度）の定量的測定について
説明する。単なる輝度の読み取りだけでは、蛋白濃度を
実用的に測定することはできない。 その理由は、ゾーンの形とゾーン形成速度が変化して、
ゾーンが大きくなるにつれて、輝度が変化するからであ
る。 一方これらの要素の変化は、適切に選ばれたいくつかの
場所において一連の輝度の読み取りを行い、それを輝度
パラメータをめるために総合的に処理することによって
、大幅に補償することができる。その方法は、沈降ゾー
ンを横切る直線に沿って等間隔で輝度を測ることであり
、通常Ｘの特定の値においてｙ方向に行われる。このよ
うな一連の読み取りでは、ゾーンの両側で数個所の輝度
値をめることが望ましい。このようなオフセット値を平
均して、バックグラウンド強度をめ、ゾーンの中におけ
る輝度値から、パックグラウンド値を差引くのに用いら
れる。その結果、修正された輝度値は集計され、特定の
Ｘの値においてゾーンを横切るラインに沿った輝度のリ
ニアインテグラルをめることができる。このようなリニ
アインテンシテイザム（直線輝度総計）Ｉｘは、正規の
再現可能な方法においてインキュベーション時間の増加
と共に増加し、その値はどの所定時間においても、広い
範囲の実験条件にわたって反応する蛋白の濃度と共に増
加する傾向を持つことを見出した。 このクロスゾーン走査によって観察される輝度の変化を
プロットした代表例が第９図に示されている。２つのカ
ーブは以下に述べる半自動の装置でプロットされ、沈降
ゾーンが抗体溝に最も近い点ＸＱにおいてｙ方向に走査
されたものである。 第９図において、ビーク７４と７７は第１図と同様なプ
レートにおいて２つの抗原穴に入れられたものと同じ蛋
白の試料によって抗体溝の両側にできたゾーンによるも
のである。７５と７６の２つの小さなビークは抗体溝の
夫々の縁によるものであり、その溝から、ゾーンの特定
の点までの距離りを測るのに都合の良い対照となってい
る。前記のように定義したパラメータ■ｘは、本質的に
は、例えば第９図のビーク７４又は７７の下の面積に相
当するものである。 第９図の２つのビーク７４と７１は人血清アルブミンの
同じ試料によって作られたものである。それらは、イン
キュベーション時間が２時間（実線のカー１７０）の時
と、４時間（破線のカーブ７２）の時との沈降ゾーンの
成長の様子を代表的に示している。この２組の測定の間
に、ゾーンの位置は大変安定していることがわかるが、
各ビークの下の面積は顕著に増加している。ビーク７４
と１１のカーブは図をわかりやすくするために縦方向に
適当な距離だけずらしであるので、その不一致について
は問題にする必要はない。 第１０図は種々のｍ１度の蛋白で作られたプレートを、
同じインキュベーション時間でｙ方向に走査したものに
ついてプロットしである。グラフによってＡからＣに蛋
白濃度が増加するにつれて、各ピークの面積が増加し、
またゾーン全体が抗体溝の方に移動している様子が明ら
かに読み取れる。 パラメータｉｘが蛋白濃度の決定に極めて有用であるこ
とから、このようなリニアインテンシテイサムを数個の
×の値についてめ、それを集計又は平均し、多数の輝度
パラメータによりめる方法によると結果は更に向上する
。その代表的な方法はリニアインテンシテイサムをＸａ
及びその両側で適当な間隔を置いて選ばれたいくかの点
についてめることである。予め等間隔に定められた何点
かのインテンシテイサムを平均又は集計すると実験誤差
を減らして全体としての蛋白濃度測定の精度を向上させ
ることができる。 その他、前述の方法において、沈降ゾーンの長さが増加
するにつれて、リニアサムの計算等に含まれるリニアサ
ムの数は、プレートを走査する度に増加する。そのため
の方法の一例はＸａにおけるリニアインテンシテイサム
を定めてからＸｏの両側においてリニアインテンシテイ
サムの値が、ある閾値以下になるまで測定を続けること
である。 すべてのリニアインテンシテイサムの総和は、パラメー
タＩｚ （トータルインテンシテイサム〉となり、これ
は本質的には、沈降ゾーンを走査した時の輝度の積分で
ある。この近似値は懺器の分解能の許す範囲内で測定を
行う度毎に×及びＶの変化分を小刻みにすることによっ
て希望通りに向上させられる。、Ｉｌの幅は広い範囲の
実験条件にわたって、蛋白ｍ度の関数どして、特に激し
く変動する。その理由は濃度が増加するにつれて、Ｘ。 ｙ両方の寸法が増加し、またゾーンの平均輝度も増加す
る傾向を持つからである。蛋白濃度に対するこの強い依
存性のゆえにリニアインテンシテイの総和であるパラメ
ータｌｚはｍ度測定のための判定条件として、特に効果
的である。 分析される試料について、１つかそれ以上のパラメータ
をめるための実験値が得られると、これらの値は、各蛋
白の標準値を適当に組合せた値と比較される。これらの
標準値は既知量の目的の蛋白を含む一連の溶液を用いて
、測定と同じ条件下で作られたものである。このような
標準値の組合せを得るために、このような標準蛋白溶液
を用いて標準操作を行い、各プレートの対応Ｊ゛る点で
、インキュベーションの進行につれて、引続いて測定を
行う。標準操作は、すべての条件をできるだけその標準
が適用されるべき測定操作と同じ状態で行うことが望ま
しい。事実、対照値は、各測定操作に対して個々に対応
する独特なものであることが望ましい。しかし日常の測
定において前回の測定で対照曲線の勾配が既知であるよ
うな場合には、１回の標準操作で充分なこともある。 希望するパラメータの標準値は、各ａ度について、この
ような標準操作を数回行って導出される。 こうして測定されたパラメータの標準値は、従って、１
１１度と時間の双方の関数であると考えられる。 個々のリニアインテンシテイサムｌｘを別々に考える場
合には、全部を測定するために、×の値の明細が必要に
なる。 パラメータとしてゾーンの初出現時間を用いると、標準
値ＴＯが変数としての時間を含まないという利点がある
。即ち、これまでに述べた方法でＴＯを決めるには、あ
る特定の時間で、何回かにわたって測定をしなければな
らない。しかしこれらの測定によって−ＨＴＯが定まっ
てしまうと、各測定値は不要になってしまう。こうして
、ＴＯの値は、蛋白濃度の関数としてプロットされ、１
つの標準曲線を得ることができる。このような曲線は第
６図に図示されている。これは第４図及び第５図に関し
て述べた外挿法によって、各濃度についての値をめるこ
とによって作られたものである。第６図の曲線によって
、未知の蛋白のＴＯがわかりさえすればａ度値を直接読
み取ることができる。 例えば、Ｌ、ＩＸ、ＩＺのようなパラメータの場合、標
準曲線を作ることは、より間接的になる。 これらの値は、測定が行なわれた時間に関係しているの
で、対照標準は時間の範囲をカバーするように作られな
ければならない。すべての濃度に対して同時にデータを
測ることは困雌である。従って各測定値は測定の時間に
関連を持たせて、各蛋白濃度の最終的な標準値を時間の
関数として別々の曲線にプロットする。 第７図はこのようなグループの代表例であって、３つの
１ｔｆ１度に対Ｊるパラメータの標準値が時間軸に対し
てプロットされている。これらの曲線を、Ｌ＝０の方向
に延長したものがＴＯの標準値を与え、それによって第
６図のＴＯがプロン１−され、或いは第６図と比較する
だめのＴＯの実験値を与えることができる。第７図には
、任意の時間ｔｌ。 ｔ２及びし３で垂直な線が引いである。これらのＬの合
価は濃度の関数の別々の曲線として再プロットすること
ができる。その結果得られた一組の曲線の組合せは、そ
れぞれの時間に対して、蛋白ｍ度の関数としてのしを示
している。この組合せはｆｆ１８図に示されており、実
験値を比較する際には第７図の時間に対するプロットよ
りは、便利である。 他のパラメータの実験値と比較すべき標準値は、パラメ
ータしについて述べたのと同様の方法で得ることができ
る。 トータルインテンシテイサム（２を、ゾーンのに増加す
ることがわかっている。この直線的な特性は第１１図に
示してあり、これはイムノグロブリン蛋白の既知量を含
む４つの溶液についてＩｚと時間との関係をプロット１
）だものである。イムノグロブリンの標準値はここに述
べられる一般的な方法によってゾーンの位置の２次元の
組合せを自動的に測定した値から適当にプログラムされ
た汎用コンピュータを用いて誘導したものである。第１
１図に示す各点はもとは自動的にプロットされたもので
、直線はコンピュータによって（ｑられた各点に一致さ
せたものである。この図は目盛を変更するためにマニュ
アルで再プロットしたものである。 第１１図に示す直線的関係は、パラメータＩｚの実測値
に対応する蛋白濃度を読み取ることができるような標準
または対照を予めプロットするのに役立つ。この−例と
して２．４時間（０，１日）に対する濃度の函数として
、Ｉｚの値が第１１図から誘導され、第１２図に線７０
で示されている。Ｉｚの時間に対する直線的な依存性は
時間の微分ｄｌＺ／ｄｔまた龜ＩＺの時間に対する変化
率が一定であることを示している。従って、それは時間
に依存しないので実用上有利なパラメータである。第１
２図の曲線１２はそのパラメータの蛋白濃度の関数とし
ての代表的な例であり、各点は第１１図の曲線の１つの
勾配を示している。パラメータＴＯと第６図について既
に説明した通り、第１２図の曲線７２のような１つの曲
線はパラメータｄＪｚ／ｄｔの対照曲線として有用であ
る。 本発明の他の特徴は、正確度を改善することにあり特に
測定しようとする試料中の目的の蛋白の一種又はそれ以
上の濃度が比較的低い場合に有効である。そのような場
合には試料溶液にそのような蛋白の既知量を整数比でい
くつか補足することが望ましい。そして、その溶液と既
知量の蛋白を含む標準とを並行して測定操作を行うので
ある。 夫々の溶液に対して所要のパラメータをめるための値が
必要であれば、時間に対して上に述べた補間によりすべ
ての時間についてめることができる。正規の標準につい
て得られたパラメータ値Ｐを第１３図のカーブ８０に示
すように通帛の方法で蛋白濃度に対してプロットする。 同様にもとの抗原試料及び既知量の蛋白を加えた一部に
対するＰの値を各点り、ｉ、ｊ及びｋに対して、あたか
もその溶液が追加された蛋白だ（プしか含んでいなかっ
たようにプロットされる。従って、もとの試料に対する
値りは、′ａ度が０の位置にプロットされる。これらの
点を通って曲線８１が引かれる。このデータの処理例で
は、もとの試料の蛋白濃度は数種の方法で計算すること
ができ、いずれも基本的には同じ値を与えてくれるはず
である。こうして希望する数種の方法を用いて計算し、
結果の平均を採ればよい。 まず、１１から水平に延長して曲線８ｏとｈ′で交わる
直線はｃｈで示されている値の濃度を示す。 これは先に述べた一般の比較法に相当する。更に同様に
して、ｉ、ｊ及びｋから、直線８ｏに交わるように引い
た延長線は、ｉ −＋ｉ ’ 、 ｊ−４ｊ’及びｋ
−＋ｋ ’の直線の長さに応じて濃度を与えてくれ、そ
れらの長さは、論理的にはすべて同じである。 もしく１にｔ３＋ノるＰの値が何らかの理由、例えば観
察したゾーンが不明瞭なために不確実である場合には、
４つのすべての間隔の平均によって、信頼できる値を得
ることができる。 もう１つの方法は、１１における測定の不正確を改善で
きるばかりでなく、もとの試料中の蛋白の濃度が、測定
可能な沈降線を形成するのに必要な限界値以下であるよ
うな場合にも、値をめることができるという利点を持つ
でいる。後者の場合、曲線８１の上の蛋白は得られた点
ｉ、ｊ及びｋを結んで得られ、更にＰ軸の方に延長（外
挿）され、１）におけるＰを決める。このように曲１ｍ
８１を延長する際に曲線８０はガイドとして役に立つ。 例えば第１３図の曲Ｉ！１１８０は、それが点ｉ、ｊ及
び腕を表わすようになるまで全体として左に移動させた
ものである。こうして移動させた曲線８０とＰ軸との交
点は点りの値を与え、それから濃度Ｑｈをめることがで
きる。また曲線８１を横軸の負側−ａｈまで延長すると
、ｍ度値ｃｈに合致するｍ度を直接読み取ることができ
る。 上に述べた補足された標準線８１による方法は、実験用
及び対照用どして、同じ溶液が使えるという大きな利点
を持っている。特にその試料が筒室の病気の患者の人血
清である場合には、この利点によって標準線を延長する
ことによるいかなる小さな誤差も解消することができる
。種々の量の蛋白を補足した試料の数を増やすことによ
って、第１３図に示しである３点のみならず、数個所で
測定を行うことによって、この外挿の信頼性はほとんど
無制限に向上させることができ、含まれる測定誤差につ
いての正しい認識を得ることができる。 本発明はまた、抗原試料中のある種の蛋白の異常を自動
的に検出することができる。例えば正常及び異常ガンマ
グロブリンは両者の間で、通常、電気泳動易動度の範囲
に僅かの差を持っていて、しかも同じ抗体と反応し、異
常な沈降ゾーンを形成して一般にゾーンの長さに沿って
非対称に分布する沈降を形成する。このような異常性は
、インテンシテイパラメータｌｘの測定値を、例えばＸ
の異なった値と比較して検出することができる。 非対称性とかその他のこのような値の異常性を観察する
ことによって異常が発生していることを知ることができ
る。そしてこの異常性は、もしＸのある値において数個
の独立した測定が行われ、また測定誤差を計惇した結果
が統計的に顕著な変化を示したら異常の存在が示された
ことになる。 この方法は目的とり゛る異常に対して、異なった応答を
するようなパラメータについて、実測で得られた値を比
較するという一般的な方法の特別なケースであると考え
られる。このような挙動を示すある種のパラメータに対
しては、夫々のパラメータの８）す定１ｉｌ′ｊに相当
する蛋白濃度値を比較する方が、パラメータ値自体を直
接比較するよりも効果的である。例えば異常ガンマグロ
ブリンの存在によって上述のようにゾーンに沿って起る
輝度の異常分布は、通常の場合よりもゾーンの出現を速
め、その結果として濃度の計算値が高くなるが、一方ト
ータルインテンシティパラメータＩｌは、正常及び異常
蛋白に対してほぼ等ｍ度値を示す傾向にある。このよう
にして丁０によって得られる濃度値と、Ｉｚによって得
られる濃度値の間の顕著な不一致が、異常蛋白の存在を
表示する。 異常蛋白の存在に対して、鋭敏に応答するその他のパラ
メータは、ゾーンの軸方向の曲率である。 異常の存在によって、ゾーンの長さ方向に沿った曲率は
、異常に且つ非対称に変化する傾向があり一方全体どし
ての曲率は正常以下になる傾向がある。 例えば上述の輝度、又は、位置パラメータのように、２
つ或いはそれ以上のパラメータの特異な関数から成る多
価パラメータを用いると更に有利である。例えばゾーン
の長さＬと輝度パラメータの合計は、測定誤差を適当に
考慮に入れると、個々の成分を１つずつ使用するよりは
信頼性の高い結果を与えてくれるような新しいパラメー
タになる。 その他に２つのパラメータの導関数もパラメータとして
有利であり、一方は蛋白濃度の増加に伴って増加し、一
方は低下する。こうしてこれらのパラメータの商とか、
差を用いると、それらを個々に用いるよりも、′ａ度に
対して鋭い依存性を持つパラメータを得ることができる
。 ゾーンの初出現時間７’ｏは、蛋白濃度に対して逆の関
係を持っている例であり、特にこのような商をめる際に
利用できるａＸ軸の任意に希望する値Ｘｇにおける抗体
溝どゾーンとの距離もまた、蛋白濃度と逆の関係を持っ
ており、このような商もパラメータとして用いられる。 一般的には、濃度に直接依存するパラメータを、濃度に
逆依存するパラメータで割粋しその結果の多価パラメー
タが、８１度に対して逆依存でなく、直接依存となるよ
うにする方がよい。 未知の試料について、実測によって定められた多価パラ
メータに対して比較のために適した対照値は、既に述べ
たように、各成分のパラメータの対照値から導出するこ
とができる。 既述の如く、位置及び輝度の測定やパラメータの誘導は
、直接観察やマニュアルな方法で行うことができるが、
本発明の特徴として、これらの操である。 本発明に必要な測定を行うについて、特に便利で有効な
装置は、スライドを光学的に走査する装置であって、テ
レビカメラのように、電荷結合型走査装置又は、それと
同等な方法で走査範囲の２次元の組合せの見かけ上の輝
度を表わすようなビデオ信号を得る装置である。各エレ
メントの信号は一般にデジタル変換され、プレート上の
位置に対応するＸ及びｙ座標、或いは測定時間と共に電
気的に記憶される。このような位置全体の信号の組合せ
又は、特定の位置の信号は、その後のデータ処理に際し
て、呼び出すことができる。またスライド上の像のいか
なる部分でもＣＲＴ又はそれに相当するような方法で、
走査中又はその後を問わず表示することができる。走査
や映像の記憶、再生や像の特定の点をデジタル信号とし
て抽出するシステムは、エレクトロニクス技術では既知
の方法であり、この要求に合うような形で購入すること
ができる。 第１４図は、このような装置の一例を図示するもので、
テレビカメラ９０はレンズ９１によりてカメラの感光面
、モニタＣＲＴ９２、走査コントロール装置９４及び汎
用コンピュータ１００にプレート２０の像を結ばせる。 レンズ９１の調整によってプレート２０は任意の倍率で
像を作ることができる。プレートの任意の位置を中心に
もってくるためには、例えば第２図の光源箱３０のよう
な照明付の支持台の上でプレートの位置を変えたりカメ
ラ回路で従来の電子的なバイアス制御を行ってもよい。 特に、もし走査装置としてモニターＣＲＴに同期した走
査機構を用いることができるならば、スクリーン上での
両座振軸方向の動きが連続的に等しいような細かいステ
ップで機構を駆動することができる。像は面積要素に分
割され、例えば×とｙ！標によって識別される。マニュ
アル又は半自動操作のために、モニター表示器には通常
カーソルがついており、電子的に作られた輝点が、各走
査毎にスクリーン上で面積要素からビデオ信号が抽出さ
れている位置を示す。オペレータのためにマニュアルで
コントロールできるスイッチがあり、目で見ながらカー
ソルを自由に動かすことができる。装置はまた、デジタ
ルなコマンドアドレスによるＸ及びｙ座標の値に応じて
、カーソルを直接希望の点に合わせることもできる。こ
のような信号はマニュアルでも、又は汎用コンピュータ
によるプログラムからでも得ることができる。 第１４図に例示されるようにカウンタ１０２はクロック
１０３からのパルスを計数し、分岐線１０４に連続的に
×座標を表わすデジタル信号を与える。回路１０６はラ
イン１０７にその信号に応じてＸ座標の最小単位毎のア
ナログのステップ状電圧を発生させる。分割回路１０８
はＸ軸方向のビームの走査計数を行ない分岐線１０９に
各掃引毎にｙ座標を表わすデジタル信号を与える。回路
１１０はこの計数に応じて、ｙ座標の最小単位毎のアナ
ログのステップ状電圧を、ライン１１１に送り出す。ラ
イン１０７と１１１のステップ電圧は、カメラ９０とＣ
ＲＴ９２の×及びｙ方向の走査を制御し、両者の同期状
態を保つ。カメラ９０からのビデオ信号は、ライン１１
２を経てモニターＣＲＴ９２に送られ、スクリーン面で
スライド２０の輝度の変化を再現する。 選択回路１１８は通常Ｘ及びＹカウンタから成っており
、１１９で示される操作桿を手動で動かすと、１個又は
何個かのパルスを計数して上下にカウントアツプ又はカ
ウントダウンする。その結果のデジタル信号は測定対象
となっている場所のＸ及びｙ座標を表わし、レジスタ１
１７に記憶される。比較回路１１４は、レジスタ１１７
からの特定の測定対象位置の座標とライン１０４と１０
９から走査ビームのＸ及びｙ座標を常に比較する。走査
スポットが記憶されていた位置（アドレス）に来ると、
通常各走査について１回ずつ、比較回路１１４からスイ
ッチング回路１２０に動作信号が送られる。こうしてレ
ジスタ １２５はそのライン１２３にスライド上の特定
された測定点を走査した時の輝度に相当するデジタル信
号を受ける。回路１１４からの動作信号はカーソルコン
トロール回路１２６にも送られ、ビデオ信号に輝度変調
パルスを重畳して、１２７で示されるように、モニター
スクリーン上で選択された点を識別させる。 レジスタ１２５はまたライン１１５と１１６から×及び
ｙ座標信号を受け、また時間回路１２８によって作られ
た連続的な時間信号を受ける。これらの信号は全てレジ
シタ１２５に蓄えられ、ライン１２９からのマニュアル
コントロール、又はライン１３０からのコンピュータコ
ントロールによる読取り信号に応じコンピュータ１００
に送られる。 コンピュータ１００は測定点を個々に識別し、またどの
ようなプログラムの要求にも応じてプレート２０のスポ
ットの入力情報を受け入れる。このような測定方法は、
回路的には選択回路１１８、レジスタ１１７及び比較回
路１１４と似ており、選択回路１１８は測定点の動きの
方向を選択的に指示したり、必要な位置のデジタルアド
レスを指示する電気信号に従って動作する。このような
装置を２つ作るよりも、第１４図に示すように、スイッ
チ１３３がマニュアルからオートマチックの方に切替え
られると、操作桿１１９は切り離されて、選択回路１１
８は分岐線１３２を経てコンピュータ １００によって
コントロールされる。コンピュータ １００によるこの
ようなコントロールをするために、既に述べたようにコ
ンピュータ １００には位置や輝度の測定や、一般のパ
ラメータ誘導のプログラムが組み込まれている。 ゾーンを自動的に走査するために、プレートはインキュ
ベーションチャンバから適当に照明されて、正確に定め
られた走査位置に移される方がよい。特に光学走査装置
が電荷結合装置のように軽量でコンパクトな場合には、
例えば免疫拡散や免疫電気泳動のプレートが並んでいる
上で２次元方向に動くことのできるプラットホーム上に
走査装置を取付ける方が望ましい。このようにすると、
走査装置を用いて抗原や抗体を穴や溝に入れる目的にも
使用することができる。その目的でデジタル信号でコン
トロールできるピペットが走査装置から少し外れたとこ
ろに取付けである。走査装置からのビデオ信号は、コン
ピュータに送られ、コンピュータは個々の穴の形を識別
したり、自動読取りによる識別ができるようにプログラ
ムされている。走査装置のピペットを取付けたプラット
ホームがコンピュータコントロールによってプレートの
上を動き、走査軸が、ある定められた抗原穴の上に正し
く来た時に停止することができる。それからプラットホ
ームは、ピペットが丁度穴の上に来るように定められた
ある距離だけ移動し、一定量の試料が正しく穴の中に注
入される。 こうして各操作毎に適当にピペットを洗いながら全ての
穴の中に抗原溶液が注入されると、電気泳動が始まる。 同様にして電気泳動が終った後で、或いは電気泳動を行
わない場合には抗原穴に抗原を入れた直後に、この装置
によって抗体溝に抗体が入れられる。一定時間の拡散の
後に同じ走査装置が、プレートの組合せの上に沈降ゾー
ンの上を動いて走査を行う。 走査装置の走査能力はまた、穴に試料を注入する前にも
発揮される。コンピュータは抗原穴と抗体溝の相対位置
を測定するようにプログラムされており、プレートの中
で穴や溝の相対位置や寸法の正しくないものを記憶して
いる。そして規格力＼ら大きく外れたものは、試料注入
の段階で排除され、規格から僅かにずれたものについて
は、最終的にパラメータを誘導する段階で、自動的に補
正される。 最初のゾーンの走査過程は、ゾーンの形成が予想される
区域の上で特定のＸの値と、一定の間隔で移動するｙの
値によって、連続的に測定されるアドレスからのビデオ
信号を得るために、コンピュータによってコントロール
される段階である。 レジスタ１２５から受け入れたビデオ輝度値は、各測定
点毎にＸ、Ｖ及びｔがデータとして記憶される。このよ
うな各々のｙ走査が終ると、×座標は一定間隔だけ移動
し、同様にｙ走査が行なわれて結果が記録され、目的の
全区域をカバーするまでこれをくり返す。測定された各
輝度値は通常前回に測定され、記憶された値と比較され
る。もし測定された輝度がバックグラウンド領域の閾値
以上であれば沈降ゾーンの存在を示すように定められて
いる。また各々のｙ走査についても、ゾーンを横切る時
の最高輝度が定められ記憶されていて、ンの軸が確定さ
れる。各ゾーンのエンドポイントは×の各方向において
、輝度の最高点くピーク）が認められるようなＸの最端
値によって認識される。更に精密な位置測定が必要な場
合にはエンドポイント付近の一定区域で、ｘ、ｙの間隔
を更に細かくして走査するようプログラムされる。 このように位置し、記録された実際の沈降ゾーンに対し
て記録されたデータに直接数学的な処理を施し、ｙ方向
にゾーンを横切る各走査に対して、上述のインテンシテ
ィサムパラメ〜りｌｘを得る。 そしてこれらの８値の総和をめるとそのゾーンに対する
トータルインテンシテイパラメータｌｚになる。ゾーン
エンドのｘ値を引き算するとパラメータＬになる。その
他のパラメータは要求に応じて適当な計算によってめら
れる。 上記の測定は、１つ又はそれ以上の未知の試料とそれに
関する上記のいくつかの標準溶液を含み、未知の試料に
ついての判定が完全にできるようなプレートの１セツト
について単位測定として行うのが望ましい。このような
プレートのセットの各走査の後にコンピュータは、沈降
ゾーンが見つかった各蛋白のＳ度を導出する。もしも既
に述べたように、多数の標準測定が含まれている場合は
、考えられる測定濃度は各々計算されたＷＡ麿値につい
てめられる。コンピュータによってこのような計算を行
うことは既知である。試料の中に各蛋白の濃度から、い
くつかの独立した測定を行うことができる。一般には異
なったいくつかのパラメータを参考にして予想される誤
差に従って重みづけをして平均をめる。 もし、その平均値に対する誤差の計算値が、測定中の試
料に対して一定の範囲内に収まれば、それ以上他の測定
を行う必要はない。コンピュータはそれによって一般の
プリントアウトか最終結果の記録をしたりプログラムに
必要なできるだけ多くのオリジナルデータの収集を行う
。例えば、解析を依頼した医師がすべてのデータを磁気
テープなどに入れて将来の参考のために要求することも
できる。また免疫拡散を行ったプレートの写真を、モニ
ターＣＲＴを通して、又は直接にでも撮ることができる
。通常、蛋白の濃度が高くない場合には、１サイクルの
走査で、対象とする蛋白の濃度を決めるのは良くない。 ある時間、即ち数分から１時間或いはそれ以上の時間、
インキュベーションを追加した後、上記の走査をくり返
し、測定用のプレートと、それに対応する標準用プレー
トが走査される。コンピュータは通常前回の走査ではゾ
ーンがなかった所に現われる新しいゾーンを探したり、
また前回に沈降ゾーンが見つかって記録されている区域
を走査し、前回の記録からゾーンの動きや拡大の程度を
探索するようにプログラムされている。こうして、コン
ピュータは走査の度毎にデータ処理を続ける。 時には別個の蛋白による２つの沈降ゾーンが極めて接近
し、正常に沈降が形成されたものが最後に交差すること
がある。免疫電気泳動によって作られたゾーンでは、こ
のようなゾーンの交差を予測するようにプログラムされ
ており、いつ交差が起るかを予測して、種々のパラメー
タを誘導する過程で適当な補正を行う。 測定中の蛋白が交差するような種類のものであれば、第
１図Ｂのように各プレートがゾーン出現の早期で、まだ
交差が起る前に走査される。そしてゾーンの軸とエンド
ポイントは確実に定位される。フンピユータは正規の各
走査の一部としても、実際の交差をチェックできるよう
にプログラムされている。例えば、各ゾーンの軸の測定
点のく×。 ｙ）座標を、隣りのゾーンのそれらと比較することによ
って、交差を示す特定の閾値での座標の一致をめる。走
査にはすべて、交差の可能性のチェックも含まれている
。例えばコンピュータはすべてのエンドポイントを実測
値以上に延長し、隣りのゾーンの延長されたエンドポイ
ントと比較する。このような軸の延長は各エンドポイン
ト付近で軸の勾配方向へ、リニアに延長するという簡単
な方法をとっている。または、観察されたゾーン軸を、
放物線、又は他の曲線に一致させて正しく延長するよう
にしてもよい。 ゾーンの交差は、また、ゾーンの軸の勾配の変化率を計
ｉすることによっても検出できる。或いは、ゾーンに沿
った一連の点によって軸の曲率半径を計棹して検出する
こともできる。これらの関数のなめらかな普通の変化か
ら何か躍び離れた値が出ればゾーンは２つか或いはそれ
以上の交差区域を含むことを示す。 実際の交差がゾーンの半分に及ぶ時でも、交差区域内で
観測した輝度値を、交差していない残り半分で観測した
輝度値で置換することによって、充分に正確な補正を行
うことができる。このような免疫電気泳動によるゾーン
の２点間の対応は、抗体溝に最も近い点×９を中心とし
て、その両側に×の等しい値の間隔の所でめられ、また
直接免疫拡散を行ったゾーンに対しては、ゾーン軸の両
側について、ｙの等しい値の間隔の所でめられる。交差
している区域内にある軸は、外挿によって定位される。 必要に応じて更に正確な補正の方法も可能である。例え
ば、コンピュータはゾーンの交差していない半分側にお
いて選ばれた対称な点において測定結果を調整し、ゾー
ンの非対称性を考慮に入れるようにプログラムしである
。非対称性が検知されると、例えば交差する以前に観察
された２点と比較して、これらの値の間の比をめて補正
係数とすることもできる。 その他の補正の例としては、実際に交差している区域で
実測された１ｌｌｉＩｉ度値が、一部は一方のゾーンに
よるものであり、他の一部は他のゾーンによるものであ
ることを考慮に入れて補正する方法である。コンピュー
タは交差区域での輝度値を適当な値に分割するようプロ
グラムされている。適当な分割比を決めるためには、既
に述べたように、交差区域と対称な部分の夫々の値を比
較すればよく、この際上述の調整は行っても、行わなく
ともよい。 可口しであれば、交差区域の補正には２つかそれ以上の
別々の計暮をあてはめ、その結果を平均して誤差を決定
することが望ましい。しかし、元来は交差の区域はゾー
ン全体に比べると小さな一部にすぎない。従って、交差
の区域内で正しい値を近似する場合の誤差は、受容でき
る程度のものであり、最終結果゛に大きい影響を与える
程度のものでない。 また上述の交差の各タイプに対しても、交差に影響され
ないゾーンの部分によって得られたパラメータによって
、濃度を決めることもできる。即ち、免疫電気泳動に近
い方法に対しては、ゾーンの中央付近での測定が適して
おり、直接免疫拡散に近い方法に対してはゾーンエンド
付近での測定が適している。 当業者には既に述べた方法及び装置の多くの特徴は、本
発明の範囲内で種々の等測的な代替技術で実現させるこ
とができることが了解されよう。 例えば、インキュベーション時間について連続的測定を
行う必要のないようなパラメータ値は、インキュベーシ
ョンが平衡に達したあとでめることができる。このよう
な測定はゾーンの購成がスタティックで安定しており、
測定を行う時間が重大な要素でないという利点を持って
いる。 更にインキュベーションのどの時期においても沈降ゾー
ンの測定は特定の光で行うことができる。 この方法は精密な時間測定を必要としないので、通常、
反応が平衡に達した後において便利である。 以上数するに生理学的な液体中の個々の蛋白の濃度の真
の定量的測定を行うために、免疫拡散法、免疫電気泳動
及びアナログ的手段を用いて測定を行う方法及び装置を
説明した。ここに述べた方法を実際に使用する際には、
蛋白濃度の５％又はそれ以下の精度で測定されることが
実証された。本発明はこのよう―して広い範囲にわたっ
て実験又は診断のための測定技術を提供するものである
。 ４、図面の簡単な説明 第１図は免疫電気泳動のプレートの図であって、第１図
のＡは電気泳動後の代表的な各種蛋白の分布を示し、第
１図のＢ、Ｃ，Ｄはその後の拡散と免疫沈降反応の各段
階を示している。 第２図は、スライドを測定するための装置の縦断面図で
ある。 第３図は、本発明に関して、沈降ゾーンの特性を例示す
る図である。 的な関係を示すグラフである。 第５図はゾーン長と、時間との代表的な関係を示すグラ
フである。 第６図はゾーンの初出現時間と蛋白濃度との代表的な関
係を示すグラフである。 第７図及び第８図はゾーン長に対する時間と蛋白濃度の
代表的な関係を示すグラフである。 第９図は２種のインキュベーション時間において、沈降
ゾーンの濃淡を走査した実例を示すグラフである。 第１０図は各蛋白濃度が形成する沈降ゾーンの濃淡を走
査したグラフである。 第１１図はパラメータＩｚと時間との関係の一例を表わ
すグラフである。 第１２図はパラメータＩｚと、蛋白濃度におけるパラメ
ータｌｚ／ｄｔの関係例を示すグラフである。 第１３図は、未知の蛋白に既知の蛋白を追加することに
よって蛋白濃度値をＭ導する例を示すグラフである。 第１４図は、本発明における電子走査装置の実施例のブ
ロックダイヤグラムである。 ２０・・・プレート２１．２２・・・抗原穴 ２４・・
・抗体溝９０．９１．９２・・・光学的手段 ９４・・
・制御手段特許出願人 フレデリック・ジェイ匈アラジ
ェム（外１名） 第１図 ９ 第６図 第８図 Ｉｚ 第１２図 ７ 第１１図 第１３図
Claims (5)
- （１） 抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原
含有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定ｎｌ測定す
るに際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がい
ずれも存在しない支持媒体の領域で相互に離間された状
態から互いに反応しながら拡″′散じ合うようになして
、少なくとも１つの有限長さの細長い沈降ゾーンを形成
させるようになした定Ｂ１分析装置であって、 上記支持媒体を自動的に走査して一部が上記沈降ゾーン
内に分布し一部が上記沈降ゾーンの外に分布した二次元
の配列のそれぞれの位置で光強度を表わす電気的信号を
発生さぜ、この場合それぞれの光強度を表わす電気的信
号が上記配列中の対応位置を定位する電気的位置信号に
関連づけられているようになした自動走査装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び電気的位置信号に共
同して応答して上記抗原濃度にしたがって特性的に変化
する沈降ゾーンの特定のパラメータの対応値を導出する
装置と、 を有することを特徴とする抗原の定量分析装置。 - （２） 前記走査装置の前記走査作用を間欠的に反覆し
て行なわせる装置と、電気的時間信号を前記光強度を表
わず電気的信号に対応させる装置とを含む特許請求の範
囲第（１）項に記載の抗原の定量分析装置。 - （３）抗原含有試料中の抗原に特異的な抗体で該抗原含
有試料を免疫拡散させて上記抗原濃度を定量測定するに
際し、上記抗原及び抗体を、当初これら反応物がいずれ
も存在しない支持媒体の領域で相互に離間されたそれら
の抗原穴及び抗体穴から互いに反応しながら拡散し合う
ようになして、少なくとも１つの有限長さの細長い沈降
ゾーンを形成させるようになした定量分析装置であって
、上記抗原穴及び抗体穴並びに上記支持媒体を走査して
各位置における光強度を表わす電気的信号を発生させ、
この場合それぞれの光強度を表わづ電気的信号が上記各
位置を定位する電気的位置信号に関連づりられているよ
うになした光応答装置と、 電気的指令信号に応答して上記抗原穴または抗体穴に選
択的に抗原または抗体含有試料を分配する分配装置と、 上記光強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信号
に共同して応答し、１つの動作モードでは］−２個々の
穴に対する上記分配装置の動作位置を検出づるとともに
上記分配装置に指令信号を発して−［ニ記穴に選択され
た試料を供給リ−る一方、他の１つの別の動作モードで
は上記光強度を表わす電気的信号及び上記電気的位置信
号から上記抗原強度にしｌこがって特性的に変化する選
択されたゾーンパラメータの対応値を導出する制御装置
と、を有することを特徴とする抗原の定ｎ）分析装置。 - （４）前記制御装置が、１つの動作モードでは前記各穴
の位置を表わす信号を導出する装置を含み、該装置が該
穴位買信号に応答して前記分配装置の動作位置を検出す
る特許請求の範囲第（３）項に記載の抗原の定量分析装
置。 - （５） 前記制御装置とともに、１つの動作モードで、
前記両穴の相対位置を標準の六相対位置と比較してそれ
らのずれを検知する装置をも含み、また前記他の動作モ
ードでは前記パラメータの導出に際し、前記ずれを補償
するようになした装置をも含む特許請求の範囲第（３）
項に記載の抗原の定量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205454A JPS60185161A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 免疫拡散による抗原の定量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205454A JPS60185161A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 免疫拡散による抗原の定量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185161A true JPS60185161A (ja) | 1985-09-20 |
| JPS6139624B2 JPS6139624B2 (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=16507145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59205454A Granted JPS60185161A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 免疫拡散による抗原の定量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60185161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63265167A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-11-01 | ラボラトワール・セビア | 粒子混合物中の少なくとも２つの粒子グループの同時定量方法 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59205454A patent/JPS60185161A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63265167A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-11-01 | ラボラトワール・セビア | 粒子混合物中の少なくとも２つの粒子グループの同時定量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139624B2 (ja) | 1986-09-04 |
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