JPS61271460A - 免疫学的分析方法 - Google Patents

免疫学的分析方法

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JPS61271460A
JPS61271460A JP11305185A JP11305185A JPS61271460A JP S61271460 A JPS61271460 A JP S61271460A JP 11305185 A JP11305185 A JP 11305185A JP 11305185 A JP11305185 A JP 11305185A JP S61271460 A JPS61271460 A JP S61271460A
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liquid crystal
antigen
antibody
polarized light
substance
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隆 山田
Nobutaka Kaneko
金子 伸隆
Takashi Tawara
田原 高
Takeo Takahashi
威夫 高橋
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/544Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
    • GPHYSICS
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    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抗原抗体反応を利用した免疫学的分析方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
近年医療の進歩に伴ない極微量の生体成分の分析が可能
となり、各種疾患の早期診断等に役立っている。例えば
、α−フiドブロチイン、癌胎児性抗原等で代表される
悪性腫瘍、インシュリン、サイロキシン等で代表される
ホルモンの異常分泌疾患、免疫グロブリン等で代表され
る免疫疾患等の難病とされていた各種疾患の診断が早期
にできるだけでなく、それら疾患の治療後のモニタ、あ
るいは最近では薬物等の低分子のハブテン(不完全抗原
)も測定可能となり薬物の投与計画作成にも役立ってい
る。
これらの生体成分の多くは抗原抗体反応を利用した免疫
化学的な方法で分析され、このような免疫化学的反応を
利用した分析方法として、抗体または抗原をガラスや合
成樹脂等の微粒子に固定して被検物質との抗原抗体反応
を行なわせ、抗体又は抗原に放射性同位元素、螢光性物
質、発光性物質あるいは酵素等の検知感度の高いマーカ
を標識した標識抗体又は抗原を用いて抗原抗体複合物を
検出して被検物質を定量する方法が提案されている。
第5図は標識酵素を用いる酵素免疫分析法を説明するた
めの図である。サンプル中の被検物質と特異的に抗原抗
体反応を起す抗体又は抗原を予め固相化した不溶性担体
1を用い、先ずこの担体1とサンプルとの抗原抗体反応
を行なわせてサンブル中の被検物質2を担体に結合させ
、次に洗浄を行なって担体1に結合した被検物質と結合
しなかった被検物質とを分離するB−F分離した後、そ
の担体1に被検物質2と抗原抗体反応を起す物質を酵素
で標識した標識酵素3を作用させて抗原抗体反応を行な
わせ、その後再び洗浄を行なってB−F分離してから標
識試薬3中の標識酵素と反応する発色試薬を加えて反応
させた後、その反応液を比色測定して標識酵素の酵素活
性を求めてサンプル中の被検物質2を定置している。こ
の標識酵素を用いる酵素免疫分析法は、検知感度が高く
高感度で被検物質を定量できる利点があり、最近では主
たる免疫学的分析方法として広く利用されている。
一方、電気光学的効果、熱光学的効果を利用した受動素
子として液晶が広く利用されている。この液晶は、微細
な液晶分子が液体中で浮遊状態にあり、電気的応力や機
械的な圧力によって分子配列構造が立体的に変化して入
射光を偏光させたり、選択反射を行なう特性を有してい
る。従って、液晶の配向状態の変化を利用すれば、種々
の光学的定量にも利用できることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したように標識抗体又は抗原を用いる免疫分析法で
は、抗原又は抗体を固相化した担体とサンプルとを反応
させた後1回目のB−F分離と行ない、更に担体に結合
した被検物質と標識抗体又は抗原とを反応させ、更に第
2回目の8−F分離を行ない、その後発色試薬を加えて
その発色四を色定Hする構成となっている。従って、分
析が終了するまでに数多くの工程が必要であり、分析作
業が複雑化する欠点があった。また、分析するために種
々の試薬を使用しなければならず、分析費用も高価にな
る欠点もあった。更には、分析工程が複雑化するに伴な
い分析に用いる分析装置も複雑化且つ高価になってしま
う欠点もあった。
従って、本発明の目的は、上述した欠点を除去し、少な
い分析工程で正確に定量分析できる免疫学的分析方法を
提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による免疫学的分析方法は、被検物質と特異的に
抗原抗体反応を起こす抗体又は抗原を液晶分子に固相化
し、この液晶分子をサンプルと抗原抗体反応させ、免疫
反応した液晶分子の配向状態に基いて被検物質を定量す
ることを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明では不溶性担体の代りに液晶を用い、液晶分子を
被検物質と特異的に免疫反応を行なう抗体又は抗原を同
相化してサンプルと反応させる。
免疫反応により被検物質が結合した液晶分子は結合した
被検物質の量に応じて配向特性が変化するので、入射し
た偏光に対して検光子として作用したり、入射した偏光
の回転面を回転させるように作用する。この結果、反応
容器を透過した偏光の量を測定することにより液晶分子
に結合した被検物質を直接定量でき、分析工程が簡単に
なる。
〔実施例〕
第1図A−Dは本発明による免疫学的分析方法を説明す
るための線図である。本発明では不溶性担体の代りに液
晶を用い、微細針状構造とした液晶分子10にサンプル
中の被検物質と特異的に抗原抗体反応を起こす抗体又は
抗原11を同相化する。抗体又は抗原11を固相化した
液晶分子10を、サンプル12を収容した反応容器13
内に投入する。反応容器13は透明プラスチック材料か
ら成り、互いに対抗する2個の側壁13a及び13bの
外側にそれぞれ透明N極14a及び14bを形成し、こ
れら透明電極14a及び14bをスイッチ15を介して
直流電源16に接続する。一方の透明電極14a側には
偏光板17及び光源18を配置すると共に、他方の透明
電極14b側には光源18から発した光束を受光するよ
うに受光素子19を対向配置する。
第1図Aは液晶10に被検物質20が結合せず、電界も
印加していない状態を模式的に示している。
サンプル12中の液晶分子10は浮遊状態にあり、各液
晶分子10はそれぞれランダムの状態で配向している。
一方、液晶分子10は、電極に対して平行に配向してい
る場合には検光子としての機能を果し、これ以外に配向
している場合には検光子として機能しないように作用す
る。光源18から発した゛光束は、偏光板17を透過し
て直線偏光に変換されて反応容器13に入射する。反応
容器13内の液晶分子10は上述したようにランダムの
状態にあるので、入射した偏光は、電極面に対して平行
に配向している液晶分子によって入射した一部分の偏光
が遮断され、これ以外の液晶分子に入射した偏光は液晶
分子1によって遮断されず、反応容器13を透過して受
光素子19によって受光される。一方、第1図Bに示す
ようにスイッチ15をオンにして直流電源16によって
透明電極14a及び14b間に光源18と受光素子19
とを結ぶ光軸方向に沿う電界を印加すると、反応容器1
3内の全ての液晶分子10が電極面に対して平行に配向
する。従って、電界が印加された状態においては、反応
容器13分全体が検光子としての作用を果し、入射した
偏光は遮断され、はとんどの偏光は受光素子19によっ
て受光されなくなる。
第1図Cは免疫反応により液晶分子10に被検物質20
が結合しており且つ電界を印加する前の状態を模式的に
示している。サンプル13中に被検物質20が含まれて
いる場合、被検物質20と液晶分子10に固相化した抗
体又は抗原とが抗原抗体反応を起し、サンプル12中の
被検物質20の濃度に応じて被検物質20が液晶分子1
0に結合する。従って、反応容器13内には被検物質2
0の濃度に応じて被検物質20が結合した液晶分子10
aと被検物質20が結合しなかった液晶分子tabとが
存在することになる。
この状態で第1図りに示すようにスイッチ15をオンし
て透明電極14a及び14b間に電界を印加すると、被
検物質20が結合しなかった液晶分子10bは短時間で
電極面に対して平行に配向し、一方被検物質20が結合
した液晶分子10aは結合した被検物質20が粘性抵抗
となり電極面に対して平行に配向できなくなってしまう
。この結果、反応容器13には検光子として作用する液
晶分子10bと検光子として作用しない液晶分子10a
とが混合された状態になり、入射光のうち一部の偏光が
反応容器13を射出して受光素子19によって受光され
ることになる。受光素子19により受光される偏光は、
免疫反応によって被検物質20が結合した液晶分子10
aの釘に応じて定まるので、受光素子19の出力を適切
に信号処理すれば、受光素子19の出力値に基いて容易
にサンプル13中に含まれる被検物質20を定量できる
ことになる。
第2図はサンプル中の被検物質濃度と受光素子の光電出
力値との関係を示すグラフである。横軸は電界印加後の
経過時間を示し、縦軸は充電出力値を示す。曲線へはサ
ンプル12中に被検物質20が含まれていないときの充
電出力値を示し、スイッチ15をオンした後瞬時に飽和
値に達している。曲線B、C及びDはサンプル中に被検
物質が含まれているときの光電出力値を示し、曲線B、
C,Dの順に従って徐々に被検物質濃度が高くなってい
る電界印加後ゆるやかに立ち上り徐々に飽和値に斬近す
る。この立ち上り時間は被検物質濃度が高くなるに従っ
て長時間になり、また被検物質濃度が高くなるにつれて
飽和値も低くなる。尚、電界印加後長時間経過した侵に
は被検物質の濃度にかかわらず一定の飽和値に近づくこ
とも考えられるが、有限時間内においては被検物質濃度
に応じてほぼ飽和した充電出力値がそれぞれ相違してい
る。
従って電界印加復所定時間経過時の光電出力値を検出し
、被検物質が含まれていないサンプルの光電出力値と比
較することによりサンプル中の被検物質濃度が足口され
ることになる。
第3図は被検物質濃度と所定の光電出力値に達するまで
の所要時間との関係を示すグラフである。
横軸はサンプル中の被検物質濃度を示し、縦軸は所定の
光電出力値に達するまでの経過時間を示す。
上述したように、サンプル中の被検物質濃度に応じて飽
和値に達するまでの立ち上り速度が相違している。すな
わち、被検物質濃度が低い場合には液晶分子に結合する
被検物質量が少ないため立ち上り速度が速く、被検物質
濃度が高くなるにしたがって立ら上り速度が遅くなる。
従って、所定の光電出力値に達するまでの経過時間を求
めれば、この経過時間に基いてサンプル中に含まれる被
検物質濃度が定量されることになる。
第4図は本発明による免疫学的分析装置の変形例の構成
を示す線図である。本例では液晶を、入射した偏光に対
してその変更面を回転させるような液晶で構成し、反応
容器13の両側にそれぞれ平行ニコルを構成する第1及
び第2の偏光板30及び31を配置する。光源18から
発した光束は第1の偏光板30によって直線偏光に変換
されて反応容器13に入射する。液晶分子1は免疫反応
によって結合した被検物質20の量に応じて配向特性が
変化し、その配向特性の変化により入射した偏光の回転
面も変化する。従って、入射した偏光は反応容器13に
よって回転面が変化して第2の偏光子31に入射する。
この第2の偏光子31は検光子のような作用を果し、入
射した偏光の回転面の変化に応じて透過する光量が変化
する。この結果、第2の偏光子31を透過した偏光の当
量を検出することによ“り液晶分子10に結合した被検
物質20の命、すなわちサンプル12中の被検物質濃度
が定量されることになる。
第5図は本発明による免疫学的分析方法の別の変形例の
構成を示す線図である。本例では液晶として液晶分子の
配向特性に応じて透過光の色彩が変化するコレステリッ
ク液晶を用いる。同図Aは液晶分子に少量の被検物質2
0が結合した例を示し、同図Bは多分の被検物質が結合
した例を示す。液晶分子10は電界を印加した場合液晶
分子10に結合した被検物質の量に応じて配向特性が変
化し、この配向特性の変化に応じて透過光の色彩も変化
する。従って反応容器13からの透過光の色彩変化に基
いて液晶分子に結合した被検物質の口、すなわちサンプ
ル中の被検物質濃度を定量することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、不溶性担体の代り
に液晶を用い、微細構造の液晶分子に被検物質と特異的
に光源抗体反応を起こす抗体又は光源を固相化する構成
としているから、反応液からサンプル中の被検物質濃度
を直接定量することができ、B、F分離、標識試薬との
反応及び発色試薬との反応が不要となり分析工程を簡単
化することができる。これに伴ない分析時間も短縮され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による免疫学的分析方法を説明するため
の線図、 第2図は被検物質濃度と光電出力値との関係を示すグラ
フ、 第3図は被検物質濃度とて電界印加後の経過時間との関
係を示すグラフ、 第4図及び第5図は本発明による免疫学的分析方法の変
形例を示す線図、 第6図は従来の酵素免疫分析法を説明するための線図で
ある。 10・・・液晶分子     11・・・抗体又は光源
12・・・サンプル     13・・・反応容器14
a 、 14b・・・透明電極 15・・・スイッチ1
6・・・直流電源     17.30.31・・・偏
光板18・・・光源       19・・・受光素子
20・・・被検物質 第1 第2図 第3図 液按9fIx;z度− 第4図 第

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、被検物質と特異的に抗原抗体反応を起こす抗体又は
    抗原を液晶分子に固相化し、この液晶分子をサンプルと
    抗原抗体反応させ、抗原抗体反応した液晶分子の配向状
    態に基いて被検物質を定量することを特徴とする免疫学
    的分析方法。
JP11305185A 1985-05-28 1985-05-28 免疫学的分析方法 Pending JPS61271460A (ja)

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DE19863617710 DE3617710A1 (de) 1985-05-28 1986-05-27 Verfahren zur durchfuehrung immunologischer bestimmungen

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