JPS607362A - 酵素を用いた抗原決定基具有物質の測定法 - Google Patents

酵素を用いた抗原決定基具有物質の測定法

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JPS607362A
JPS607362A JP11435783A JP11435783A JPS607362A JP S607362 A JPS607362 A JP S607362A JP 11435783 A JP11435783 A JP 11435783A JP 11435783 A JP11435783 A JP 11435783A JP S607362 A JPS607362 A JP S607362A
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JP11435783A
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Yoshihiro Ashihara
義弘 芦原
Yasushi Kasahara
笠原 靖
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Fujirebio Inc
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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】 種疾患に由来する微量成分などを測定する方法に関する
ものである。
患者に投与されている薬物、例えばノボキシン、テオフ
ィリンなどの血中濃度を測定することは適正な治療を進
めるうえで重要であり、また、癌など各種の疾患に由来
する成分を検診者の血液力・ら検出することは当該疾患
の早期発見を11なう,祖で極めて有効である。
そこで、血液のこれらの微量成分を@ 13するり5法
が種々開発されているが、感度、1キ異(’IE、大量
検体の短時間処理などの点にすぐれる酵素免疫mll定
法が賞月されている。しかしなめくら、従来のCI¥素
免疫測定法の場合には、未だ感度75:充分とはいえず
、また洗浄操作が繁雑であったり、チュー7゛の移しか
えが必要であったりしてiE確々v1度を一A(めるこ
とか容易でなかった。
そこで本発明者らは、さらに感度を高め力1つ繁雑な操
作の少ない分析方法を6貫発するべく検年1を進め、ビ
オチン−アビノン系の反LE=を第1」用した西Y素免
疫測定方法を案出するに至った。そして、この方法を用
いれば血中の微量成分を本hめて高I盛度で測定できし
かも操作もより簡便になることを見出して、本発明を完
成した。
すなわち本発明は、検体に含捷れる抗原決定店(具有物
質(1)と、この抗原決定基具有1勿質(1)と少なく
とも−の抗原決定基を共通にする抗原決定基具有物質(
2)とアビノン、ストレプトアビノン又はこれらの誘導
体との結合物とを、溶液中で前記の共通の抗原決定基と
反応する抗体と接触せしめて反応させ、この結合物をビ
オチン酵素と接触せしめ、その後ビオチン酵素の活性を
測定することを特徴とする抗原決定基具有物質の測定方
法に関するものである。
本発明方法における測定対象は検体に含捷れる抗原決定
基具有物質(1)である。検体の種類は限定されないが
、例えば血清、尿などである。
抗原決定基具有物質(1)(以下リガント責1)という
。)は抗原決定基を−又は二以上有しているものであシ
、例えば、ノボキシン、テオフィリン、フェニトインな
どの合成医薬品、被ニジリン、アミカシン、ゲンタマイ
シンなどの抗生物質、インシュリン、TSH1T4、プ
ロスタグランノン、IgG、2−フェトプロティン、グ
リコリピッドQ’J4、HBs抗原、ガン抗原などを含
む。
結合物を構成している抗原決定基具有物質(2)(以下
、リガント責2)という。)も抗原決定基を−又は二以
上有しているものであるが、少なくともその−の抗原決
定基に:リガンド(1)のいずれかの抗原決定基と共通
していなければならない。リガンド(2)の抗原決定基
は一以上かりガント(1)と共通であればよく、全てが
共通であってもよい。従って、リガント責2)はりガン
ト責1)と同一であってもよい。
結合物を構成しているアビノン及びストレプトアビノン
はビオチン酵素と結合しうるものであることはいうまで
もないが、これらの誘導体もビオチン酵素と結合しつる
ものであれば用いることができる。誘導体の例としては
アビノンあるいはストレプトアビノンを無水酢酸などで
アセチル化したものなど、一般の化学修飾剤で処理した
ものを挙げることができる。誘導体はビオチンとの結合
定数の小さいもののほうが本発明に好適である。
リガンド(2)とアビノン、ストレフ0トアビノン又は
これらの誘導体との結合方法は、リガン1責2)とアビ
ノン等の双方の官能基を考慮して決定すればよい。官能
基はアミン基、水酸基、チオール基、イミダゾール基、
フェニル基などを利用すればよく、例工ば、リガンド(
2)が低分子でカルボキシル基を有する場合には、この
カル+(?キソル基をザクシンイミドエステル化する方
法がある。これは活性エステルであり、アビノン等のア
ミン基と反応して安定なペプチド結合を形成する。
リガンド(2)がチオール基を有している場合にはアビ
ノン等にS−アセチルメルカプトコハク酸無水物を反応
させてチオール基を導入した後、チオール基反応性二価
架橋試薬を用いて結合物を仕ることができる。
また、このほか、アビノン等のアミン基とリガンド(2
)のアミン基とを架橋させる方法は、ノインシ了ネート
法、一段階グルタルアルデヒド法、ジフルオロベンゼン
法、ベンゾキノンr 等数多く 知られている。また、
このアビノン等のアミン基とリガンド(2)のカルボキ
シル基を結合する架橋法もカルボソイミド法、つ、ドワ
ード試薬法等が知られている。さらに、アミノ基と糖鎖
を架橋する過ヨウ素酸酸化法(Nakane法)もある
。フェニル基を利用する方法としてはジアゾ化法、アル
キル化法などがある。本発明の方法に用いる結合物はこ
れらの方法によって合成することができる。
反応後はケ゛ルp過、カチオン交換樹脂、アニオン交換
樹脂などを用いたイオン交換クロマトグラフィー、シリ
カケゝル、ポーラスポリマーなどを用いた吸着剤処理、
薄層クロマトグラフィーなどを適宜胡み合わせて精製を
行ない、必要により凍結乾燥等で乾燥する。
このような結合物は通常は単一で使用するが、併用して
もよい。添加量はリガント責1)に対するリガンド(2
)のモル比で通常02〜2倍程度が適当である。
抗体はりガント(1)とリガンド(2)の共通の抗原決
定基に対するものでなければならない。この抗体にはF
(ab’)、、 、 Fab’ 、 Fabなどのフラ
グメントも含まれる。
抗体の製造方法としては、リガンド(1)、リガンド(
2)もしくは前記の結合物又はこれらのいずれかと蛋白
との結合物を兎、山羊、馬、モルモット、ニワトリなど
の温血動物に体重1 kgあたり03〜2 mgを1〜
数回背中皮下、フット・ぐラド、大腿筋等にアノ−バン
ドとともに注射して当該動物の体内に形成させる。この
抗体は血清をそのまま用いてもよく、血清から抗体すな
わち免疫グロブリンを採取する公知の方法によって精製
してから用いてもよい。
一方、この抗体はモノクローナル抗体として取得するこ
ともできる。その場合には、マウスに前記のいずれかの
抗原をアノ−バンドとともに数回腹腔等に注射し、牌臓
細胞を取り出してポリエチレングリコール等を用いてマ
ウスミエローマ細胞と融合させる。そして、この融合細
胞のなかから当該抗体を産生ずるものをクローニングに
よってモノクローン細胞として増殖させ、マウス腹腔中
で増殖させることによって単一抗体、すなわちモノクロ
ーナル抗体を大量に製造することができる。
検体に含まれるリガンド(1)と、前記の結合物とを溶
液中でこの抗体に接触させる。接触時の結合物の量は検
体中に予想されるリガンド(1)の最大量と同量程度が
よく、抗体は結合物との結合定数等によって異なるが例
えば結合物に対し1〜5倍モル程度がよい。リガンド(
1)の量は、例えば0.01+J〜1 mg程度が適当
であり、その場合、結合物はlng 〜1m9程度、そ
シテ抗体は] 11g 〜I O”Q Fi!度が通常
適当である。溶液のPHは4〜8.5 f!ii度にす
るのがよく、そのために必要により5、リン酸緩衝液、
酢酸緩衝液などの緩衝液を用いてもよい。温度はりガン
ト責1)、結合物及び抗体のいずれもが失活しなければ
よいわけであるが、20〜45゛C程度にすればよい。
リガント責1)と抗体及び結合物と抗体との接触時間は
いずれも、通常は抗体が検体由来のりガント(1)ある
いは結合物中のりガント(2)部分と充分反応しうる程
度がよく、例えば37Cの場合には20〜60分間程度
が適当である。抗体に対するリガンド(1)及び結合物
の接触順序は問うところではなく、いずれが先であって
もあるいは同時であってもよい。
抗体と検体中のリガンド(1)及び結合物中のりがンド
(2)部分とは溶液中で接触させれば反応する。
次に、この結合物をビオチン酵素と接触せしめる。ビオ
チン酵素は活性中心にビオチン基をもっているものであ
って、プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、アセチル
CoAカルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ
、メチルマロニルCoAカルボキシラーゼ、メチルマロ
ニルCoA )ランスカルボキシラーゼ、メチルクロト
ニルCoAカルボキシラーゼ等種々のものが知られてい
るが、そのいずれであっても用いることができる。ビオ
チン酵素は純品であってもよく、本発明の方法を阻害し
ない範囲で不純物を含んでいてもよい。ビオチン酵素の
量は結合物中のアビジン又はストレプトアビノンに対す
る結合定数等によって異なるが結合物に対するモル比で
例えば0.2〜265程度が適当である。ビオチン酵素
は要は反応後の結合物と接触させることができればよく
、その添加時期は問わない。すなわち、リガンド(1)
及び結合物を抗体に反応させる以前から溶液に添加して
おいてもよく、また、反応後に添加してもよい。
反応後の結合物をビオチン酵素と接触させる際のPI3
及び温度は結合物のアビノン等とビオチン酵素とが反応
しやすい範囲がよく、PHは4〜85秤度、そして、温
度は20〜45°C程度が適当である。また、接触時間
はビオチン酵素と結合物中のアビノン等との反応が充分
に行なわれる程度がよく、例えば37℃の場合には10
〜60分間程度が適当である。
これらの接触を行なわせたのちには、ビオチン酵素の活
性を測定して結合物のアビノン等と反応しなかったビオ
チン酵素の量をめる。酵素活性の測定方法は公知の方法
に従って行なえばJ−り、例エハグロビオニルCoAカ
ルボキ7ラーゼの場合には反応系で生じるADpをピル
ビン酸キナーゼと乳酸デヒドロケ゛ナーゼにより共役さ
せ、その際のNADHの減少として活性を測定できる。
メチルマロニルCoA l・ランスカルボキシラーゼの
場合には生成したオキザロ酢酸をリンコ″′酸デヒドロ
ケ8ナーゼの共役によってリンコゝ酸に変え、その際の
NADHの減少量を測定することによって活性値をめる
ことができる。
また、フ0ロビオニルCoAカル?キシラーゼを用いた
場合には、逆反応によってATPを生成させて、これを
ルシフェラーゼ及びルシフェリンの共存下で反応させる
と生物発光する。そこで、これをフォトカウンターで測
定することによって10−14M以下のATPを定量で
きる。この方法を用いればさらに極微量のリガント責1
)を定量することが可能である。
本発明の方法はアビノン、ストレプトアビジン及びこれ
らの誘導体をリガンド(2)と結合させてもビオチン酵
素に対する反応性が低下しないという新知見に基づいて
おり、このアビジン等とリガンド(2)との結合物を用
いることによって従来の方法より感度を飛躍的に向上さ
せることができた。本発明の方法は、そのほか操作が簡
便であり安価かつ容易にリガンド(1)を定量すること
が可能である。
以下、実施例を示す。
実施例1 1)アビジ結合物オフィリン結合物の調製3−プロピオ
ニルカルボキシテオフィリン50■をジメチルスルホキ
シド5 miに懸濁し、N−ヒドロキシサクシンイミド
25m9を加えて4℃ニ冷却した。この混合物にジシク
ロヘキフル力ルl?ノイミド50mQを攪拌しつつ加え
、2時間攪拌後4°Cで一夜放置した。沈澱物を戸別し
、P液から溶媒を減圧下で留去した。残渣に食間゛のエ
ーテルを加え、結晶化物をグラスフィルターで集めてエ
ーテルで洗浄した。これによりテオフィリンザクシンイ
ミドエステル30m夕を得た。
一方、アビノン20 m’;)をO,I M炭酸緩衝液
(pl+8、Q)4m6に溶かし、上記のテオフィリン
ザクノンイミドエステルのジメチルスルホキシド溶液2
、0 m9/meを200μ!加えて室温で2時間1η
拝して反応させた。反応液を予めpl+ 7.0の20
mM’Jンr)y緩衝生理食塩溶液で平衡化しておいた
セファデックスG−25のカラムに流し、流出液の波長
280nmにおける吸光度を測定して流出してくる最初
のピーク区分を集めて凍結乾燥し、テオフィリン−アビ
ノン結合物を得た。
11)テオフィリンの定量 チオ7(リンの濃度がOttF//ml 、 5 μg
/mi 、 10μg7ml 、 20 μg/ml 
、 40 ttg/ml 、 80 ttg/ml (
D各511Bの溶液にテオフィリン−アビノン結合物2
0μk及び抗テオフィリンウキギIgG溶液25μ!を
加えた。
この混合物を室温で30分間放置後、プロピオニルCo
Aカルボキシラーゼ溶液を100μfづつ加えて37°
Cで15分間放置した。
次に、4mMMgCt2.2mMグルタチオン(還元型
)、2 mM ATP 、 0. I MKCt、 5
 Q mM炭酸水素カリウム、1mMホスホエノールピ
ルビン酸、2500Uμピルビン酸キナーゼ、3500
Uμ乳酸デヒド、:lゲナーゼ、0.15 mM NA
DH、及び2 mMプロピオニルCoAを含むPH8,
0の基質溶液Aを1、2 mIiづつ加え、37℃で波
長340 nmにおける吸光度を測定し、テオフィリン
の濃度とプロピオニルCoAカルボキシラーゼの活性と
の関係をめた。
得られた結果を第1図に示す。
次に、各種のヒト血清をアビノン結合がラスビーズに懸
濁し、20分後にその上清5μfづつを用いて上記と同
様に測定を行ない、第1図を検晴紳としてテオフィリン
の濃度を測定した。一方、これに並行して従来法である
RTA法を用いて同じヒト血清のテオフィリン濃度を測
定した。
得られた結果を下表に示す。
テオフィリン濃度 A 5.1 mg/m1 4.9 mtJ/miB 1
1.6 10.8 C17,618,2 D 3.1 4.0 E 7. s 7.9 尚、アビノン結合ガ°ラスビーズは次のようにして調製
した。すなわち、アミノ化ガラスピーズを2係グルタル
アルデヒド溶液に浸漬して4℃で2時間放置し、01M
Na2CO3溶液pl−1g、 0で洗浄した。
続いて、01係アビノンを含む0. ]、 M Na2
Co3溶液Pl−1g、 0に浸して4℃で一夜放置し
、1. % BSAを含む0.02 M リン酸緩衝生
理食塩溶液で洗浄してさらにこの溶液に浸してアビソン
結合ガラスビーズを得た。
実施例2 1)SH化ストし7’トアビノンの調製ストレプトアビ
ノン5mgをl m13の0.1 Mリン酸緩衝5 m
M EDTA溶液PH7,5に溶かし、これに9.6m
、Q/ml、のS−アセチルメルカプトコハク酸無水物
のノオキサン溶液100μkを加えて、37°Cで1時
間反応させた。続いて、1Mヒドロキシルアミン溶液(
pH7,5)を110μL加え、さらに37°Cで30
分間反応させた。この反応液を0.1 M IJン酸緩
衝1 mM EDTA溶液pH6,3で予め平衡化した
セファデックスG−25カラムに流してケゝルp過し、
素通り分画を分取して目的のSH化ストレプトアビノン
を得た。
11)インシュリン−ストレプトアビノン結合物のN8
製 インシーリン5 mQをPH6,3の0.1Mリン酸緩
衝液1 mlに溶解し、これ[4−(マレイミドメチル
シクロヘキサン−1−カルボン酸)サクゾフイミドエス
テ# (CI(MS ) 0.2 mQをジオキサン’
100 μiに溶かした溶液を加えた。37°Cにて1
時間17ノ、押抜セフ、・デックスG−25を用いてケ
゛ルp過し、未反応のCHMSを除去した。CHM化イ
フィンシュリンラムを素通りしてくるのでこれを集め、
先VC調製したS I−I化ストレフ0トアビソンを加
えた。混合物を1 mlまで濃縮し、30°Cで1時間
加温後セファデックスG−200でケ゛ル濾過して目的
の結合物を得た。
111)インシーリンの定量 ’r7’/−+)ンの濃度が01’U/ml、 I O
tdl、*6.2゜1’U/Ml、40 pIJ/ml
、80 ttU/mi、160 ttU/me及び32
0μU/m6の溶液を各20μj宛試験管にとり、これ
に各々20μgのインシーリン−ストレグ!・アビノン
結合物を含む50μにの溶液を加えた。次いで、抗イン
シュリンモルモッ)IgG溶r& 50 ltZを加え
、37℃で30分間加温後、各々に40 /Zgのメチ
ルマロニルCoA )ランスカルボキシラーゼヲ含tr
50μ!の溶液を加えて37℃で10分間加温した。
各々にピルビン酸5mM、リンコ″酸デヒドロヶ゛ナー
ゼ2000 U/A、NADH0,25mM及びメチル
マロニルCoA 3 mMを含むpH7,2の5 Q 
mM )リス−塩酸緩衝溶液1. □ ml宛加えて波
長340 nmにおける吸光度を測定して、インシュリ
ンの濃度とメチルマo = /l/ CoA l・ラン
スカル?キシラーゼ活性(!:(7) q係をめた。
得られた結果を第2図に示す。
各種ヒト血清に予めアビジン結合ガラスピーズに加えて
37℃で5分間処理後遠心して得た上清について上記と
同様に測定を行ない、第2図を検量線としてインシュリ
ンの濃度を測定した結果を下表に示す。従来法であるR
IA法で測定した結果も併せて同表に示す。
インシュリン濃度 血清 本発明法 RIA法 1 9、511U/ml 9.0 μU/mt2 27
 26 3 110 107 4 26 22 5 241 230 実施例3 1)アビノン−ジゴキシン結合物の調製ノコゝキシン5
 mQをエタノール0.3 meに懸濁し、これに0.
3 mlの0.1 Mメタ過ヨウ素酸ナトリウムを加え
て室温で25分間攪拌した。1Mエチレングリコール6
μkを加え、5分後にアビノン5 mL!ヲ300μに
の0.1 M炭酸緩衝液pHg、 5に溶かして加えた
。PHを90に維持し、45分後に31nqのNa B
)I、、を加えて3時間攪拌した。1M蟻酸を加えてP
H6,5とし、1時間攪拌してからI M N1−I、
、OHを加えてPH8,5とした。この溶液を20 m
Mリン酸緩衝生理食塩溶液に対して透析して目的のアビ
ノン−ジゴキシン結合物5 mgを得た。
11)ジゴキシンの定量 ジゴキシンの濃度が0 、0.1 、0.5 、 J−
、5及び10n9/m、1.の溶液各JOμLに前記の
アビノン−ジゴキシン結合物5 ttgを含む溶液20
μ!及び抗ノゴキゾンウサギIgG 10μgを含む溶
液20 /lAを加え、さらにトランスカルボキシラー
ゼ3μ、9ヲ、IJIIえて37℃で1時間加温した。
プロピオニルCoA2 m mo l/B 、オキザロ
酢酸30 mmo/!、/A 、 NADHO,2mm
olμ、ラクテートデハイドロケ8ナーゼ2000UA
ni及び01Mトリス−HCtを含有するPl−I 7
.5の基質溶液1. Q mlを加え、37℃で波長3
40 nmにおける吸光度の減少をレートアッセイして
酵素活性を測定した。得られた結果を第3図に示す。
予めアビジンを結合したセファロース4Bを充填したカ
ラムに通したヒト血清について上記と同様に測定を行な
い、第3図を検母線としてノコゞキ/ン濃度を測定した
結果を下表に示す。従来法であるRIA法で測定した結
果も併せて同表に示す。
ノボキシン濃度 血清 本発明法 RIA法 A 0.35 ng、Ani 0.32 ngA6B 
O,810,90 C1,201,11 D、 2,24 2.36 E O,150,13 尚、アビノン結合セファロース4Bは次のようにして調
製した。すなわち、CNB r活性化セファロース(フ
ァルマシアケミカル社製)5.!9を1mM塩酸500
 meで洗浄し、0.2 M NaHCO3−0,5M
NaCt溶液PH8,0でさらに1回洗浄した。これを
1幅了ビジンを含有する。、 I M NaT(Co 
3o、 5 M NaC1溶gp。
8.0に懸濁し、室温で2時間攪拌した。こうして得ら
れた目的のデルをQ、 2 M +−’Jスー塩酸緩S
液pHB、5で洗−浄して、1係BSAを含有する0、
 1 M )リス−塩酸緩衝液PH8,0中に保存した
実施例4 i) CHM化α−フェトプロティンの調製α−フェト
プロティン5 mgを1. mlの0.1 Mす/酸緩
衝液p!(6,3K溶か゛し、これに2 nrq/ml
のCHfVISのツメチルホルムアミド溶液1.00μ
kを加えて30℃で1時間反応させた。反応液をl m
M EDTAを含む0.1 M !jン酸緩衝液Pt(
6,3で平衡化したセファデックスG−25のカラムに
流して、CHM化α−フェトプロテインを含む素通り分
画を得た。
ii) SH化ストレプトアビソンの調製ストレプトア
ビノン5 mL2を5 mM EDTAを含む0、1 
M +、1ン酸緩衝液pH7,5に溶かし、これに9m
9/mlのS−アセチルメルカプトコノ1り酸無水物の
ツメチルホルムアミド溶液] 00 ttAを加えて3
7℃で1時間加温した。続いて、pH7,5のIMNI
−120Hを110μ!加え、さらに37°Cで30分
間加温した。この液をセファデックスG−25カラムで
ケ゛ル濾過し、素通り分画を集めてSH化ストレプトア
ビソンを得た。
iii ) α−フェトフ0ロテインーストレグトアビ
ノン結合物の調製 り f 得fc CHM化α−フェトプロティンを含む
素通り分画と11)で得たSH化ストレプトアビノンを
含む素通り分画を混合して1m1iで濃縮し、37℃で
1時間加温した。セファデックスG−150を用いてケ
゛ル濾過し、素通あ分画を集めて目的の結合物を得た。
1い α−フェトプロティンの測定 α−フェトプロティンの濃度がQ、0.5,2゜8 、
50 、200及び1000 ng/mlの溶液釜20
 piを試験管にとり、これに111)で調製したα−
フェトプロティン〜ストレフ0トアピノン結合’J’l
J 1000nl/ml及び抗α−フェトプロティンヤ
ギ抗体24.Ineを含む液20μfを加えた。これに
、さらに10μjj/mlのピルビン酸カルボギシラー
ゼ溶液50 ttβを加え、37℃で1時間加温した。
次に、4 mMMgC12,5mM ADP、]OmM
オキザロ酢酸、10mMピロリン酸及び0.1 M K
Ctを含む01Mトリス−塩酸緩衝液PH7,8を基質
溶液として加えて37℃で20分間反応させ、10μi
/mlのアビジン溶液100μ!を加えて反応を停止さ
せた。との液4001t7にルシフェリンルシフェラー
ゼ溶液100μkを加えて565 nmにおける発光量
を測定した。
得られた結果を第4図に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図はテオフィリンについて、第2図はインシュリン
について、第3図はノコゝキ/ンについて、そして第4
図はα−フェトプロティンについて、いずれもその濃度
と酵素活性との関係を示している。 第1図 インシュ′lン/PWm1 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検体に含まれる抗原決定基具有物質(1)と、この抗原
    決定基具有物質(1)と少なくとも−の抗原決定基を共
    通にする抗原決定基具有物質(2)とアビジン、ストレ
    プトアビジン又はこれらの誘導体との結合物とを、溶液
    中で前記の共通の抗原決定基と反応する抗体と接触せし
    めて反応させ、この結合物をビオチン酵素と接触せしめ
    、その後ビオチン酵素の活性を測定することを特徴とす
    る抗原決定基具有物質の測定法。
JP11435783A 1983-06-27 1983-06-27 酵素を用いた抗原決定基具有物質の測定法 Pending JPS607362A (ja)

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EP0132292A2 (en) 1985-01-30
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