JPS6134092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は媒体に支持された光反応領域が形成さ
れたことおよびそれが存在することを検出するた
めの方法に関する。本発明の特別な面について
は、本発明は支持媒体内における粒子あるいは塊
状粒子の検出方法に関する。本発明のさらに特別
な面については、本発明は従来からの免疫学的な
診断試験手順における、抗源とそれに関連した抗
体との間に膠着化が生じていることを検出するた
めの方法に関する。また、本発明の範囲には、本
発明の該方法を実施するための検査器および試験
カードも含まれる。 多くの病的状態、および妊娠のようなある種の
非病的状態は、よく知られた免疫学的原理を用い
て日常的に診断される。人間の体あるいは動物の
体は外的なたん白質（抗原）に対して曝される
と、体の自然的な防御機構が刺激され、侵入して
きた抗原に対抗する抗体をつくり出す。該抗原と
それに対抗する抗体とが適当な条件の下で互に他
と接触すると、膠着化あるいは集塊化が生じ、一
般に該抗原あるいは抗体のいずれよりも溶解しに
くい複合体が形成される。この抗原と抗体との反
応は大部分の免疫学的診断試験の基礎である。大
部分の試験では、患者からの血清あるいはその他
の体液を含有した試験媒体に対して、既知の抗原
あるいは抗体を含有した試薬が加えられる。もし
膠着化が観察されると、媒体の中に関連する抗原
あるいは抗体が存在するかしないかについての結
論を出すことができる。 効果的な診断手順を提供するためには、試験媒
体の中に膠着化が存在するかしないかについて簡
単に見きわめなければならない。このことは、膠
着化がゆるやかに進行し、あるいは集塊化粒子の
寸法が裸眼で観察するには小さすぎるといつた、
多くの抗原−抗体系統に関しては問題であつた。
この問題は、既知の試薬を形成するために、抗原
あるいは抗体に対してポリスチレンラテツクスの
ような担体材料を加えることによつて幾らか軽減
されてきている。試験手順においては、ラテツク
スたん白質試薬を用いることによつて、観察する
のにより大きく、かつより容易に集塊が形成され
る。しかしながら、担体材料が存在する時でさえ
も、試薬媒体中の膠着化を眼で観察するのは多く
の場合困難である。結果として、多くの免疫学的
診断手順の正確さは、試験を実施する技術者の
個々の技能および経験に大きく左右されることに
なる。 支持媒体中の粒子形成あるいはその存在を検出
するために、多くの装置が開発されてきている。
これらの装置のうちの幾つかは、免疫学的診断試
験の領域の中で特別な応用をされてきた。しかし
ながら、これらの装置の大部分は、複雑で、光学
的かつ電子工学的に費用のかかる、測定装置が必
要であつたり、あるいは、結果の解釈が困難かつ
（あるいは）それに時間がかかるといつたある種
の欠点を有している。 本発明のシステムは先行技術システムに関する
多くの欠点を克服し、支持媒体内での光反応領域
を検出するための便利で、効率のよい、使用簡単
な、安価な装置を提供する。 ここで用いている、“光反応領域”という言葉
は、媒体に支持され、該支持媒体とは光伝送特性
の異なつた分離的な領域あるいは実在物であつ
て、一般的には粒子または粒子の塊であり、単一
層またはフイルムにおける光伝送性の孔や開口の
ような中断個所すなわち不連続部分であり、かつ
水中の油滴のように混濁液の中に存在するような
嫌体中に分散された物質の分離的な小滴であるよ
うな分離的な領域あるいは実在物を意味する。
“媒体によつて支持される”という文は、特定の
光反応領域が媒体中に包含されていること、例え
ば流体あるいはゲルの中に粒子が包含されている
こと、あるいは該領域がフイルムのような基板の
表面上に沈積していることを意味する。 本発明のシステムは、媒体に支持された光反応
領域を観察するために“シンチレーシヨン”と呼
ばれる現象を利用する。シンチレーシヨンは多数
度の光の場において個々の光線がでたらめに点滅
した時に発生されるスパーク効果あるいはフリツ
カー効果である。 本発明は媒体によつて支持された、予じめ選択
された寸法領域の中で、光反応領域を検出する方
法において、該媒体を多数照明点源とシンチレー
シヨンを検出するための装置との間に配置するこ
とと、該媒体を通して該シンチレーシヨン検出装
置の方へ向けられた多数の分離的な光線によつ
て、該媒体を照らすことと、該光線と該媒体との
間に相対運動を生じさせることとを包含する光反
応領域の検出方法を提供する。あるいは、多数の
照明点源と媒体とが互いに他と離れている時に
は、シンチレーシヨン検出装置は光線、あるいは
媒体に対して、あるいはその両方に対して相対的
に動かされる。光反応領域が支持媒体の中に存在
する時には、光線はこれらの領域と反応して無作
為的にまばやいたりあるいはきらめいたりする。 この方法は微小な光反応領域を観察するための
便利な手段を提供するが、これらの領域は拡大し
なければ観察不可能である。この方法は特に、従
来の免疫学的試験における抗原と抗体との反応の
存在することを郭定するための医療診断分野に利
用するのに適している。これはまた、血液のクロ
スマツチング試験における赤血球間の反応を検出
したり、細菌を郭定したり、また以下に述べるよ
うな他の利用に対してもよく適している。該方法
はまた医療分野以外で、眼で見るにはあまりに小
さすぎるような媒体内の粒子あるいは非均一物質
の存在を確認するのが望ましいような分野におい
ても広範な適応性を有している。 本方法は、特に最も巾広い寸法でいうと約0.5
から250ミクロンの寸法領域、好ましくは、１な
いし80ミクロンの寸法領域に入つた光反応領域を
検出するのに適している。粒子あるいは粒子の塊
を検出する場合に、約0.5ミクロンより小さな粒
子は一般的にシンチレーシヨンよりも光散乱を起
し、また250ミクロンより大きな粒子は視覚的強
化装置を用いなくとも容易に観察できる。例え
ば、非連続的な単一層における中断個所のよう
に、特別的でない光反応領域が検出された場合
は、それらは一般的に上述した寸法領域と同一の
寸法領域になつているのであろう。本発明をさら
に記述していけば明らかになるように、本発明の
方法はまた粒子を支持している媒体における光反
応領域の存在を郭定するとともに、その寸法を明
確に郭定するためにも利用できる。 本発明のシステムにおける重要な要素は、多数
の照明点源と、支持媒体を該多数の照明点源とシ
ンチレーシヨン検出装置との間に配置するための
装置と、光線と支持媒体との間に相対的な運動を
生じさせるための装置とである。 本発明を実施するのに有用な多数照明点源は、
好ましくは電灯のような単光源から光を取入れ
て、それを多数の分離的な光線に分割するよう
な、伝送面あるいは反射面である。従つて、該分
離的な光線は、上方から照らされた適当な後方反
射面によつて、あるいは微小な孔あるいは透明領
域を有した、下方から照らされる不透明な面によ
つてつくり出される。 特に有用な多数照明点源はガラスビードを固定
した単一層、例えば、黒色樹脂で構成された後方
反射面である。この型の面は単一光源によつて上
方から照らすことができ、各々のガラスビードは
反射光線を発する。ガラスビードの寸法、および
樹脂の屈折率が反射光線の直径を明確に郭定する
であろう。この型の後方反射面は米国、ミネソタ
州、セントポールのスリーエム社からスコツチラ
イトの商標名で市販されている。 利用可能な他の後方反射面にはその中に後方反
射性のビードを含有した液体フイルムがある。そ
のような面の例としてはコジツトという後方反射
性ビード（米国、ミネソタ州セントポールのスリ
ーエム社）を含有したフイルムがある。 本発明の目的に関していうと、直接的な光線を
多数の分離的な光線に分割するために、各種の他
の型の面を利用することができる。光を伝送する
ために適当に小さく、分離的な孔あるいは透明な
領域を有している面ならどのようなものでも利用
することができる。特に適しているのは写真技術
に普通に用いられている網板スクリーンである。
また光学繊維の束の断面によつて形成された面も
有用である。光を分離的な領域へ伝送するような
つや消しガラス面、浮彫りを施した面、およびそ
の他の面もまた適している。多数の照明点源によ
つてつくられた光線は均一である必要もなく、ま
た規則的に並んでいる必要もない。 支持媒体を照らす個々の光線の直径は該面内の
光伝送領域の直径に左右され、また後方反射面の
場合には、個々の後方反射部分、例えば、ガラス
ビードの直径に左右される。該光線の直径は顕微
鏡写真の技術によつて容易に測定することができ
る。特別な試験手順において、多数の照明点を発
生させるための面を選択する場合に、検出しよう
とする光反応領域の寸法に対して幾つかの考慮を
与えなければならない。 約0.5ないし250ミクロンの寸法領域において特
別な、あるいは特別ではない光反応領域をシンチ
レーシヨン法によつて検出するために、該支持媒
体は好ましくは多数照明点によつて照らされ、
個々の光線の直径（顕微鏡写真的に測定したも
の）と、該領域の直径との比は約50対１ないし１
対10である。この比の正確な値は広範な制限値の
中にあつて重要なものではなく、最適な条件は、
支持媒体と多数の照明点面との距離とか、移動速
度とか、領域の光伝送特性といつた要因によつて
郭定され、各試験によつて変化するであろう。大
部分の目的に関していうと、直径10ないし100ミ
クロンの光線を発生する面が用いられるであろ
う。 上述したように、シンチレーシヨンを起させる
ためには、個々の光線と支持媒体との間、あるい
は試験媒体と光線とが互いに他と離隔されている
場合には、シンチレーシヨン検出装置と試験媒体
との間、あるいはシンチレーシヨン検出装置と光
線との間に相対的な運動を行なわせなければなら
ない。この運動は支持媒体を静止した多数の照明
点面に対して相対的に水平方向あるいは上下に動
かすことによつて簡単に行なわれる。この時の移
動速度は光反応領域の寸法および光線の寸法によ
つては、大きく変動してもかまわない。非常に小
さな粒子、例えば、0.8ミクロンの粒子が流体媒
体の中で懸濁されている場合には、シンチレーシ
ヨンをつくり出すのに外部発生的な運動は必要で
ない。これは明らかに流体内の粒子の固有的な無
作為運動（ブラウンの運動）をするためである。
もつと大きな領域、例えば、5.0ミクロンおよび
それ以上になると、移動速度は一般的に１ないし
30cm／分の範囲内に入るであろう。とにかく、最
適の移動速度は、検査員が支持媒体を光源に対し
て相対的に各種方向へ、手動で動かすことにより
容易に経験的に郭定される。 シンチレーシヨン効果は普通は最も簡単に観察
することができる。しかしながら、シンチレーシ
ヨンを検出するための他の装置も技術的に使用可
能であり、該システムの中でも用いることができ
る。そのような装置の例としてはソリツドステー
ト式のスキヤニングアレイ、例えば、チヤージカ
ツプリング装置や、フライングスポツトスキヤナ
ー、あるいはイメージデテクターがあり、これら
各々は記憶装置に連結されている。シンチレーシ
ヨンの情報を集めるために連続的な写真を用いて
もよい。 支持媒体は好ましくは多数照明点の面とシンチ
レーシヨン検出装置との間において薄い層あるい
はフイルムとして配置される。これは支持媒体が
検出しようとしている粒子を包含している液体で
ある場合には最も重要なことであり、この場合に
は、液体の薄層は粒子が上方あるいは下方から互
いにマスクをかけてしまう可能性を減らすであろ
う。このマスキング効果によつて粒子はより大き
く見え、その結果幾らか歪んで見えることにな
る。従つて、液体支持媒体は一般的に多数照明面
上に直接、１滴あるいは数適として配置される
か、あるいはプラスチツクフイルムあるいはガラ
ススライドのような透明な平旦面上に配置され
て、該面からは離隔配置される。該支持媒体は透
明な基板の表面上に、粒子を含有した液体の蒸発
あるいは空気中からの粒子の沈澱によつて、沈積
された乾燥したフイルムであつてもよい。 媒体によつて支持された光反応領域の濃度を比
較的低く保つこともまた望ましいことである。こ
の濃度が高いと、結果として光線との反応が多す
ぎて、従つてあらゆる時点において点滅する光線
の数を減少させることになる。最適の濃度は実施
している試験の型によつて幾分変化するが、一般
的には、媒体が液体の時には支持媒体における光
反応領域の濃度は10体積％以下であるべきであ
る。乾燥フイルム媒体を用いている時には、液体
が蒸発する前の液体中の粒子の濃度もまた、好ま
しくは10体積％以下である。 本発明は支持媒体中において光反応領域の存在
することを検出するのに広範な有用性を有してい
る。特に医療分野においては、生物学的材料を含
んだ粒子塊状化反応を検出するのに有用である。
“生物学的材料”という言葉は生命のある有機体
の中で発見されたり、あるいはその一部分であ
る、すべての物質を示す、粒子塊状化反応におい
ては、検出しようとする特定の生物学的材料と反
応することが知られ、かつ塊状化反応を起させる
ことが知られた試薬が一般的に用いられる。従来
からこのようにして検出されてきた生物学的材料
は細胞であり、例えば、血液あるいは細菌、およ
び各種の抗原、抗体である。代表的な粒子塊状化
反応には膠着化試験があり、妊娠、リウマチフア
クター、伝染性単核症、はれた紅斑症、りん病、
細菌性伝染病、等を検出するために用いられる。
これらの試験は一般的に２つの型からなり、直接
型と間接型とがある。膠着化は直接試験では陽性
反応を示し、間接試験では陰性反応を示す。直接
型の膠着化試験は代表的には担体粒子、例えばポ
リスチレンラテツクスを用い、これは郭定しよう
とする生物学的材料と反応することのできる物質
によつて被覆されている。間接試験では郭定しよ
うとする生物学的材料で被覆された担体粒子であ
る１試薬と、膠着剤の第２試薬とを用いる。従来
の膠着化試験は流体媒体の中で行なわれ、試験サ
ンプルは一般的には血液や、尿、等の体液であ
る。膠着化されていないラテツクス試薬は、普通
は直径１ミクロン以下の粒子でつくられており、
ミルク状の外観を呈している。膠着化反応は一般
的には肉眼で見ることのできる塊状粒子によつて
示されるが、そこでは数ミクロンのラテツクス粒
子が直径数百ミクロンの粒子と合着している。 本発明による方法と検査器を用いると、塊状粒
子が裸眼で見える程に十分大きくなる前に、膠着
化現象の存在を検出することが可能である。従つ
て、感度の改良が結果として得られる。さらに、
全ての塊状粒子が、その全体的な構成あるいは形
状に係わりなく、１つの観察可能な現象、シンチ
レーシヨンという結果が生じるので、その読取り
性が著しく改良される。これは従来の肉眼的に観
察された塊の解釈と異なつていて、従来ではその
試験および検査員によつては、その呼び方も、例
えば、塊、斑紋、小粒等に変化する。粒子塊状化
反応を観察するためにシンチレーシヨンを用いる
ことの他の利点は、検査員がサンプルを全体的に
見ることができ、数ミクロンという微小なものま
で解像できるという点にある。助けを借りない普
通の眼では直径約50ミクロンぐらいの小さなもの
しか解像できないので、伝統的な技術による解像
と同一のものを得るためには拡大することに頼ら
ねばならない。拡大の手段に頼ると、視野が拡大
の程度に直接関連して制限を受ける。 本発明のシステムはまた乾燥状態における反応
粒子の試験を行なうための便利な方法を提供す
る。この方法によつて血液のクロスマツチング試
験や、発熱抗原の試験や、細菌確認試験、等がう
まく行なわれる。これらの試験に関していうと、
例えば、細胞のような粒子の予じめ郭定された濃
度の試験溶液あるいは懸濁液を、清潔な面上に配
置し、液体を蒸発させることが望ましい。該濃度
および表面領域は、粒子間に反応が生じない場合
には、本質的に連続的な単一層あるいはフイルム
が該面上に沈積されるように選ばれる。該連続的
な単一層は光を均一に伝送し、該フイルムを本方
法によつて調べてもシンチレーシヨンは見られな
いであろう。もし粒子間に少しでも反応が生じる
と、粒子と粒子との反応の結果として中断個所が
生じ、非連続的な単一層が沈積されるであろう。
これらの中断個所は多数の照明点によつて照らさ
れると、シンチレーシヨンを生じさせる原因とな
るであろう。 当業界においては、粒子がその寸法を減少させ
るような（例えば細胞溶解）ある種の反応もま
た、本システムによつて観察できることが明らか
であろう。液体媒体においては、粒子崩壊の結
果、粒子寸法がシンチレーシヨンにとつて重要な
寸法以下に減少し、シンチレーシヨンが消滅して
しまう。乾燥状態においては、予じめ定められた
表面領域上で乾燥される懸濁液の濃度を慎重に選
択すると、乾燥前に粒子崩壊が生じない場合には
シンチレーシヨンを発生し、完全乾燥する前に粒
子崩壊が生じる場合にはシンチレーシヨンを発生
しないようなフイルムをつくり出すことができ
る。 シンチレーシヨン法を用いて、各種の光反応領
域の寸法を郭定することも可能である。これは、
既知の寸法の光線を発生する多数照明点面を選択
することにより行なわれ、これによつて既知の寸
法以上の光反応領域のみがシンチレーシヨンを発
生させるであろう。この手順を続ける場合には、
移動速度を慎重に制御することも重要である。光
線の寸法と、粒子の寸法と、移動速度との間の関
係は後述の実施例５に説明されている。 医療分野以外の分野においても、本発明は気体
媒体あるいは液体媒体における重要な寸法の汚染
物が存在するのを検出するために用いることがで
きる。該方法は液体中に光反応領域が存在するこ
とを認識することが望ましいような他の多くの応
用と同様に、相滴定の終点、および各種解析試験
で微小な沈澱物の存在することを郭定するために
も用いることができる。 本発明は添付図面を参照すると容易に理解する
ことができるであろう。 第１図においては検査器１０の外観が示されて
おり、該検査器は検査員がシンチレーシヨンを見
るための窓１４を有した接眼部１２を包含する。
ハウジング１６が検査員の視界を取囲んでおり、
室内の照明からのまぶしい光が入るのを防いでい
る。ハウジング１６の下部はフレーム１８に取付
けられ、かつそれによつて支持されている。検査
台２０がフレーム１８に取付けられ、その上面が
接眼部１４を通して観察できるように位置づけら
れている。該検査台２０は検査を行なつている間
は試験媒体のサンプルを支持する。該検査台２０
は好ましくはそれにあたる光からのまぶしさを減
らすために黒色あるいは暗色をしており、フレー
ム１８によつて枢軸的に支持され、垂直方向に円
弧を横いて動くことができるようになつている。
指押え２２が検査台２０から連続的にのびだして
おり、検査員はこれによつて検査台２０の動きを
手動制御できるようになつている。本実施例にお
いては、検査台２０上には、固定されたガラスビ
ードを包含するシート状の後方反射表面が位置さ
れる。分析すべき試料は該後方反射表面上に直接
沈積されるか、あるいは該後方反射表面上に置か
れた薄い光学的プレートあるいはフイルム上に沈
積される。 第２図は検査器１０の断面図であり、ハウジン
グ１６はランプ２４と、集光レンズ２６と、ビー
ムスプリツタ２８とを支持し、かつそれらを取囲
んでいる。ランプ２４はハウジング１６の後部中
央に支持され、該検査器内での光源を形成するフ
イラメント２５を有している。ランプ２４はフイ
ラメント２５の最長寸法部分が検査台２０の長さ
方向に平行になるように、フレームの頂部に取付
けられている。ランプ２４はどのような可視波長
の光であるいは多数波長の光を発生してもよい。
ランプ２４の好ましい実施例は40ワツトの白熱灯
である。 集光レンズ２６はランプ２４の前方に隔置され
ており、ランプ２４からの光を平行光線として集
光し伝送するために、該レンズの軸は水平になつ
ていて、かつランプ２４のフイラメント２５の中
心を通過するようになつている。ここで説明して
いるレンズはフレネルレンズである。 ビームスプリツタ２８は、集光レンズ２６によ
つて伝送された平行光線の軌道の中で、ハウジン
グ１６によつて支持され、また該集光レンズから
の光の一部分を検査台２０上へ反射させるために
該レンズおよびランプの光学軸に対してある角度
をなして傾斜している。検査台２０上に後方反射
表面が配置されると、該ビームスプリツタ２８か
ら反射された光の一部分は該表面から直接的に後
方反射され、該ビームスプリツタ２８を通り、さ
らに窓１４を通り、検査員の眼の中に入る。ここ
で説明している実施例においては、該ビームスプ
リツタ２８は半銀鏡であり、集光レンズ２６に対
向した面上に銀メツキされている。 検査台２０は検査員によつて移動されるように
構成されている。ここで説明している実施例にお
いては、検査台２０は枢軸シヤフト３０に取付け
られ、かつそれに支持され、検査台２０を垂直方
向に約25度の円弧を描いて動かせるようになつて
いる。該検査台２０にはばね部材３２が取付けら
れ、かつ該検査台の動きを制御するために該枢軸
シヤフト３０に対して摩擦的に取付けられてい
る。 第３図は、従来の免疫学的試験を行なうため
に、本発明の検査器に関して用いられる試料カー
ドの上面の平面図である。該試料カード３４は平
旦でほぼ長方形の基板３６を包含し、該基板は従
来の免疫学的試薬の乾燥沈積体を含有した少なく
とも１つの区画的な試験領域３８をその表面上に
有している。該基板３６の試験領域３８内におけ
る部分は、検査台上に置かれた時には多数の照明
点を発生することが可能でなければならず、また
光源によつて照らされなければならない。好まし
くは、該基板は固定的なガラスビードを包含する
後方反射面を有し、該ガラスビードが上から照ら
された時に、多数の照明点を発生させるであろ
う。あるいは、該基板は、下から照らされた時に
多数の照明点を発生させる網板スクリーンのよう
に、微小孔あるいは透明部分を有した材料でつく
つてもよい。乾燥された免疫学的試料は該基板上
あるいは透明なフイルム上で直接に乾燥させても
よく、あるいは該基板上に置かれかつそれに接着
された板上で直接乾燥させてもよい。該免疫学的
試料はその準備方法として試料カード上に位置さ
せてもよく、それらを再構成し、本体流体と混合
させる方法は、例えば、米国特許第3666421およ
び第3770383において既に知られており、記述さ
れている。 免疫学的試薬が再構成され、かつ適当な本体流
体と混合されると、試験カードが検査台上に置か
れ、該台が検査員によつてゆつくりと動かされ
る。もしシンチレーシヨンが観察されると、膠着
あるいは粒子凝集が発生し、結晶大の光反応領域
が生じていると結論することができる。試料カー
ド上には多数の試験領域を設けてもよい。３つの
試験領域を設けることがしばしば有用である。と
いうのは未知のサンプルを陽性コントロールおよ
び陰性コントロールと同時に比較することができ
るからである。 第４図は本発明の検査器の他の実施例を示して
おり、そこでは検査器４０は、ランプ４４によつ
て下から照らされるとそれ自身で多数の照明点を
発生させることのできる検査台４２を包含する。
あるいは、該検査台４２は透明であつてもよく、
また下から照らされると多数の照明点を発生する
ことのできる面をその上に配置してもよい。説明
している実施例においては、ランプ４４は螢光灯
である。操作においては、多数の照明点を発生す
る表面あるいは表面上に置かれた光学的板の上
に、分析しようとする液体サンプルを直接沈積さ
せてもよい。乾燥サンプルを分析する場合には、
該サンプルは一般的に多数照明面上に置かれた光
学的板上に配置される。個々の光線とサンプル内
の粒子との間には、該光学板を該表面上で動かす
ことによつて相対運動が発生される。 第５図は40ワツトの白熱灯によつて上から照ら
された、固定のガラスビードを包含した後方反射
面の顕微鏡写真である。個々の光源は典型的には
直径15ないし80ミクロンである。視覚による検査
を行なうと、眼のストレスを防ぐために、光源の
寸法に対して何らかの考察を得ることができるは
ずである。 添付図面は本発明の好ましい実施例を示してい
るが、該検査器は多くの形に構成することが可能
であり、また該装置の要素をハウジングの中に入
れることの必要性もない。試験を行なう時に室内
が充分暗ければ全ての要素さえ存在すれば、ハウ
ジングがなくともシンチレーシヨンを観察するこ
とができる。多数の照明点を発生させるために後
方反射面が用いられる場合には、光源と適当なレ
ンズを包含した手づかみ式の検査器を用いること
もできる。シンチレーシヨンを観察するために、
後方反射面と関連して、米国特許第3832038に記
述されているような適当な手づかみ式の検査器を
用いることができる。 本発明をさらに理解するためには、次の非限定
的な実施例を参照するとよいであろう。 実施例 １ 直接的なラテツクス膠着による妊娠試験 アンチヒユーマン コリオニツク ゴナドトロ
ピン（アンチ・エツチ・シー・ジー）で被覆され
た直径約0.8ミクロンの粒子でできた従来のラテ
ツクス試薬はワムポールのダツプ妊娠試験キツト
（米国、コネチカツト州、スタンフオードのワム
ポール研究所）からのものを用いた。人間の尿を
２つのサンプルとして用いた。第１サンプル（サ
ンプルＡ）は妊娠していない人間からとつたもの
であり、測定できる程のヒユーマン コリオニツ
ク ゴナドトロピン（エツチ・シー・ジー）は含
んでいなかつた。第２サンプル（サンプルＢ）は
妊婦からとつたものであり、滴定濃度が25.6国際
単位／ミリリツトル（Iu/ml）のエツチ・シー・
ジーを包含していた。 サンプルＢ、１、に対してサンプルＡ、３、を
混合し、それを連続希釈して、エツチ・シー・ジ
ーの濃度を1/4にした尿サンプルをつくり出し
た。 25マイクロリツトルのアンチ・エツチ・シー・
ジー ラテツクス（約10分間超音波処理したも
の）を、25マイクロリツトルの各尿サンプルとを
混合した。この混合物を毎分120回転の速さで２
ないし12分間回転させた。この混合物は、該試薬
と尿との混合物を試験スライドの表面上に滴下さ
せ、該スライドを１分間ゆるやかに振動させると
いつたワムポールの標準的なダツプ手順によつ
て、膠着化を監視した。該混合物の様子をラテツ
クスコントロールの様子と比較した。もし試験混
合物の中に膠着化がみられ、ラテツクスコントロ
ールの中にみられなければ、この試験体は陽性で
あると見なされる。 該混合物はまた本発明によるシンチレーシヨン
法によつても膠着化を監視された。各サンプルの
数滴かスコツチライト後方反射面（直径15ないし
80ミクロンのガラスビードを包含している）上に
滴下された。該表面は第１図に示したと同様な検
査器の中で、40ワツトの白熱灯によつて照らされ
た。スコツチライト面上の流体は、約16cm／分の
速さで垂直方向の円弧上を動され、サンプル内の
粒子の運動を行なわせた。試験の結果は次表に示
す。

【表】 上の結果によると、シンチレーシヨン法は明ら
かな陰性反応から陽性反応だと見分ける能力を改
良し、またこのシステムが従来方法に勝る改良点
を提供するということがわかる。 実施例 ２ リウマチフアクターのためのラテツクス膠着化
試験 リウマチフアクター濃度の減少量がわかつてい
る人間の血清に関するサンプルを、ワムポール研
究所（米国、コネチカツト州、スタンフオード）
からリウマチフアクターの試験器として市販され
ているR₃スクリーン試験器を用いて解析した。
このR₃スクリーン試験器に関して、従来方法を
用いた場合に陰性コントロールと区別のつかない
結果を提供するようなサンプルを選択した。この
手順は、血清と、緩衝溶液と、試薬とを試験管内
で混合することと、該試験管を１晩立てること
と、該試験管を間接光を用いて暗黒背景のもとで
観察することからなつていた。陽性反応を示す試
験管の中では、膠着化したラテツクスは完全に試
験管の底に沈むか、あるいは、肉眼では懸濁状に
なつた粗大な塊を見ることができる。陰性反応を
示す試験管の中では、膠着化がおこらず、懸濁液
も均一に乳液状になつたままである。選択したサ
ンプルは上記したR₃スクリーン試験器において
１つの規定値として定められている1/80の滴定濃
度を有している。 このサンプルを次に本発明によるシンチレーシ
ヨン法を用いて試験した。R₃スクリーン試験試
薬を用いた（ハイランドグリシン−サライン試薬
に置換えることもある）。この後の手順として
は、１滴の血清と１滴の緩衝溶液とをスコツチラ
イト面（直径15ないし80ミクロンの固定的なガラ
スビードを包含する）上で混合し、これに２滴の
ラテツクス試薬を加え、これを３分間撹拌する。 該表面は液体が該混合物内で分かれ、粒子運動
が生じるように傾けられ、手づかみ式の後方反射
検査器（スライト・オー・ライト、米国、ウイス
コンシン州、ラシネにあるウイスコンシンエレク
トロニクス社製）を用いて照らした。 多数のサンプル対上で行なわれている膠着化反
応の結果を、（１つはリウマチフアクタが陰性の
もの、他は1/80の滴定濃度を有した弱陽性のも
の）従来方法およびシンチレーシヨン法によつて
読み取るように３人の人間に依頼した。全てのケ
ースについて同一の試薬と同一の混合手順が用い
られ、サンプルは無作為的に取出した。各サンプ
ルについて記録し、零から４までの評価を出し、
４を膠着度が最高のものとして示した。各方法に
よつて得られた結果について比較した。 陰性サンプルと弱陽性サンプルとの比較を各試
験方法について、統計学的手法であるｔ検定によ
つて行なつた。この結果、シンチレーシヨン法に
よつて解析した弱陽性サンプルは陰性サンプルよ
りも十分大きな平均記録が得られたのに対し、従
来方法によつて解析した弱陽性サンプルは実際に
は陰性サンプルよりも小さな平均記録が得られ
た。これらの結果から、本発明によるシステムの
感度が改善されたことがわかる。 実施例 ３ 本実施例は、本質的に連続的な単一層を形成す
るために、清潔なフイルム上の単位表面積毎に塗
付し、かつ乾燥させるべき、本質的に無反応的な
赤血球の懸濁液の最適濃度を選択することを実証
しようとするものである。本質的に連続的な単一
層は光を均一的に伝送し、従つて、シンチレーシ
ヨンは生じない。 燐酸緩衝塩の中で３回洗滌された血球から、25
重量％のＯ型赤血球の懸濁液を、燐酸緩衝塩の中
で準備した。この溶液を燐酸緩衝塩で希釈したも
のは、清潔なフイルム上で均一的に沈積させた時
には、次の表に示したような濃度（血球量／cm²）
を示した。

【表】 各々の乾燥されたフイルムを、多数の照明点の
光源として２つの15ワツトの螢光灯によつて下か
ら照らされた、各種寸法の網版スクリーンを用い
て、そのシンチレーシヨンを試験した。この結果
も上の表に示してあり、そこではシンチレーシヨ
ンの程度を０から３までの比率して示してある。
零はシンチレーシヨンがなかつたことを示す。＋
1/3というのはほとんどシンチレーシヨンのなか
つたことを示し、また＋１、＋２はそれぞれ弱、
および中間のシンチレーシヨンを示している。 この実施例からの情報、例えば、連続的な単一
層になるような、本質的に無反応的な血球の懸濁
濃度は、血球間のわずかな反応でも検出するため
の条件を選択するのに有効である。無反応的な赤
血球の懸濁濃度と、清潔なフイルム上の表面積と
は、清潔なフイルム上で乾燥させた時に連続的な
単一層を与えるような最適条件に帰結するように
選択した。これらの条件のもとで測定された血球
のクロス−マツチは次の実施例４のようになつ
た。 本実施例からの情報はまた血球溶解のような粒
子崩壊を検出するための試験を行なうのにも有用
である。血球の最適濃度と、血球のやや非連続的
な単一層を結果としてつくり出すような沈積およ
びその後の乾燥のための最適な表面積とが郭定さ
れる。非連続的な単一層は本発明の方法によつて
検査した場合にシンチレーシヨンをつくり出すこ
とになろう。この沈積単位面積あたりの血球濃度
を用いて、血球溶解が生じているかどうかを郭定
することができる。溶解した血球は全ての血球と
同一の非連続的な単一層に存在することなく、従
つて溶解した血球はシンチレーシヨンを発生させ
ないであろう。実施例５は血球溶解の実験につい
て記述している。 実施例 ４ 血液のクロス・マツチング試験 次のような混合物を準備し、それをシンチレー
シヨン法を用いて解析した。即ち、(1) A1型赤
血球の懸濁塩を１滴と、Ａ型およびＢ型赤血球に
対する抗血清を２滴；と(2) A2型赤血球の懸濁
塩を１滴と、Ａ型およびＢ型赤血球に対する抗血
清を1/80に希釈したものを２適；と(3)Ｏ型赤血球
の懸濁塩を１滴と、Ａ型およびＢ型赤血球に対す
る抗血清を２滴；といつた混合物である。該懸濁
塩は各々、３回洗滌された赤血球を約５重量％含
んでいた。（抗血清はオルソダイアグノステイツ
ク、オルソフアーマシユーテイカル社から得
た。） 各混合物を薄い層として透明のプラスチツクフ
イルム上に塗付し、該フイルムを200ミクロンず
つ均一的に離された（孔の中心と隣の孔の中心と
の距離）50ミクロンの孔を包含した網版スクリー
ン上に配置した。該網版スクリーンをその下から
２つの15ワツトの螢光灯で照らした。該プラスチ
ツクフイルムを網版スクリーンに対してゆつくり
（約10ないし20cm／分）動かした。 混合物(1)は直ちにシンチレーシヨンを見せた
が、粒子塊が大きく成長していくにつれて次第に
消滅していつた。混合物(2)は湿つた状態でわずか
なシンチレーシヨンしか見せなかつたが、水分が
蒸発した後に見るとあざやかなシンチレーシヨン
を見せた。 混合物(3)は湿つた状態でも、乾燥した状態でも
本質的にシンチレーシヨンを示さなかつた。混合
物(2)と(3)とは共に、普通の、顕微鏡以外の、装置
で見た場合に、塊状のものは見られなかつた。 実施例 ５ 血球溶解試験 溶解されていない血球と溶解した血球とを区別
するのにシンチレーシヨン法が利用できるかどう
かを郭定するために２つの試験溶液を準備した。
第１の溶液はＤ型緩衝のストレプトリシンを1.5
ml（レデーレ研究所からのもの）と５％濃度のＯ
型赤血球を0.5mlとを含有していた。第２の溶液
はＯ型緩衝のストレプトリシンを1.0ml（レデー
レ研究所のもの）と、Ｏ型ストレプトリシンを
0.5ml（レデーレ研究所のもの）と、血球溶解酵
素と、５％濃度のＯ型赤血球を0.5mlとを含有し
ていた。 第１溶液あるいは第２溶液を含んだ清潔なプラ
スチツクフイルムを、既に空気で乾燥された状態
で、それぞれ直径14、25、49、80ミクロンの孔を
有した一連の網版スクリーン上に配置した。該ス
クリーンを２つの15ワツト螢光灯によつて下から
照らし、該フイルムを約10ないし20cm／分の速さ
で動かした。各々のケースについてシンチレーシ
ヨンの有無を調べた。結果は次表に要約してあ
る。

【表】 25ミクロン孔を有する網版スクリーンが、この
試験条件のもとでの、溶解されていない赤血球と
溶解された赤血球とを区別するのに最も有効であ
ることがわかる。 実施例 ６ 本実施例はシンチレーシヨン発生を最適化させ
るための粒子寸法と、個々の光線の寸法と、移動
速度との間に存在する関係を説明する。 標準試料として、デユーク研究所から得た5.0
および20.0ミクロン直径のポリスチレン粒子と、
ポリサイエンス社から得た0.8ミクロン直径の粒
子とを用いた。これらの粒子は懸濁水溶液とし
て、14ないし80ミクロン直径の孔を有した一連の
網版スクリーンの各々に対して、下から照らして
試験した。 各々の粒子寸法、および各々の網版スクリーン
の孔寸法に対して、シンチレーシヨンの現われる
時の速度を郭定した。その結果を次表に要約し
た。表において、各グループの中の２つの速度数
値のうち、最初の数値はシンチレーシヨンが現わ
れる時の速度であり、第２の数値はシンチレーシ
ヨンが消滅する時の速度である。

【表】 シヨン無し
80 シンチレー 4.8／21 3.8／20.0
シヨン無し
このデータは粒子寸法が増大するにつれてシン
チレーシヨンを発生させるのにも、止めるのにも
より速い速度が要求されることを示している。し
かしながら、もし粒子濃度が、粒子がグループと
してふるまうような濃度にまで増大されると、非
粒子のスペースが該効果を支配するようになり、
またシンチレーシヨンを発生させるためには速度
を落すことが必要となろう。すべての粒子寸法に
関して、シンチレーシヨンを観察するために、網
版スクリーンの孔寸法（即ち個々の光線の寸法）
が増大するにつれて、より速い速度が必要とな
る。0.8ミクロン程の小さな粒子になるとシンチ
レーシヨンをつくるのに外部的に発生させる速度
は必要でなくなる。非常に小さな粒子（0.8ミク
ロン）が比較的大きな光線（50ないし80ミクロ
ン）で照らされる場合にはシンチレーシヨンは見
られない。これらのデータはまたシンチレーシヨ
ンが厳密には“全部か零か”といつた現象ではな
く、その質と量とが異なつてくることを示してい
る。 この実験に用いた粒子は不透明体ではなく、む
しろ従来の免疫学的試験に用いられたと同様な半
透明のポリスチレン粒子であつた。不透明粒子を
用いると結果は少し異なるかもしれない。 実施例 ７ 本実施例は空気中に粒子が存在することを検出
し、証明するためにシンチレーシヨン法を用いる
ことによつて説明するものである。 27リツトルの袋の中に50マイクログラムのカボ
シル（米国、マサチユセツシユ州、ボストンのガ
ボツト社製の蒸発されたシリカのグレードＭ−
５）を分散し懸濁させた。20cm×30cmのポリエス
テルフイルム（米国、ミネソタ州、セントポール
のスリーエム社製の４ミル厚さの写真用ベースを
塗付した写真フイルム）の片側の全面およびその
反対側の半面に、取外し可能な保護フイルムをか
ぶせた。このポリエステルフイルムをカボシルの
蒸発されたシリカ粒子を含んだ袋の中へ1.5分間
吊るした。このように露出させた後、保護フイル
ムを取除き、該ポリエステルフイルムの露出され
た領域と保護された領域の両者についてシンチレ
ーシヨン試験を実施した。多数の照明点の源とし
て、下から２個の15ワツト螢光灯によつて照らさ
れた各種寸法の網版スクリーンを用いた。その結
果を次の表に示すが、ここではシンチレーシヨン
の程度を０から＋３の比率で示している。零はシ
ンチレーシヨンの無かつたことを示し、＋１、＋
２、＋３はそれぞれ弱い、中間の、そして強いシ
ンチレーシヨンがあつたことを示している。

【表】 シンチレーシヨンが最もよく観察できたのは、
フイルムが多数の光源から約0.5cm離れ、検査員
が多数の光源から約40ないし45cm離れている場合
であつた。 実施例 ８ 本実施例は相滴定の終点を郭定するためにシン
チレーシヨンの利用について説明するものであ
る。 一連の４塩化炭素／イソプロパノールの体積／
体積混合物を準備し、この10mlを水で適定し、ロ
ジヤースおよびオズソゴモンヤンによつて記述さ
れた従来方法（1963年のタランタ誌、第10巻、
633頁−639頁）において、混濁終点まで滴定し
た。この10mlの混合物を本発明の方法でも滴定
し、シンチレーシヨンの発生開始を終点として利
用した。多数の照明点は、２つの15ワツト螢光灯
を包含した光源箱によつて下から照らされた、直
径80ミクロンの孔を有した網版スクリーン（孔中
心と孔中心との距離が200ミクロン）によつてつ
くり出した。

【表】

【表】 本実施例はシンチレーシヨン法のさらに他の利
用法について説明しており、これは従来方法によ
るよりも速く、かつ均一的に相滴定終点を読み取
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関して構成された検査器の前
部、頂部、および１側部を示した透視図、第２図
は第１図の線２−２に沿つたみた断面図、第３図
は該検査器に用いるための、多数の照明点をつく
り出す表面を有した試験カードの平面図、第４図
は本発明の検査器の他の実施例の断面図、第５図
は後方反射の多数の照明点表面の顕微鏡写真であ
る。 図において、１０……検査器、１４……検査
窓、１６……ハウジング、２０……検査台、２４
……ランプ、３４……試験カード、３６……後方
反射面、３８……試験領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 媒体によつて支持されかつ周囲の媒体と異な
   る光伝送特性を有する0.5ないし250ミクロンの間
   のあらかじめ選択された寸法範囲の光反応領域を
   検出する方法において、該媒体を、該反応領域に
   対する直径の比が１対50ないし10対１になるよう
   な多数の分離的な光線をつくり出す多数照明点源
   とシンチレーシヨンを検出するための装置との間
   に配置することと、該媒体を通して該シンチレー
   シヨン検出装置の方へ向けられた多数の分離的な
   光線によつて、該媒体を照らすことと、１つ以上
   の該分離的な光線、該媒体、該シンチレーシヨン
   検出装置のいずれか同志の間に相対運動を生じさ
   せることを包含し、該光反応領域が該分離的な光
   線を点滅させかつ目視判別可能のシンチレーシヨ
   ンを生じさせることを特徴とする光反応領域の検
   出方法。 ２ 媒体によつて支持されかつ予じめ選択された
   寸法範囲の光反応領域を検出する方法において、
   該媒体を多数照明点源とシンチレーシヨンを検出
   するための装置との間に配置することと、該媒体
   を通して該シンチレーシヨン検出装置の方へ向け
   られた多数の分離的な光線によつて、該媒体を照
   らすことと、１つ以上の該分離的な光線、該媒
   体、該シンチレーシヨン検出装置のいずれか同志
   の間に相対運動を生じさせることを包含し、該光
   反応領域が該分離的な光線を点滅させかつ目視判
   別可能のシンチレーシヨンを生じさせることを特
   徴とする光反応領域の検出方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、
   該多数照明点源は後方反射面であり、該表面の上
   方から照らされることを特徴とする光反応領域の
   検出方法。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の方法において、
   該後方反射面は固定的なガラスビードを包含する
   ことを特徴とする光反応領域の検出方法。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、
   該固定的なガラスビードは直径が15ないし80ミク
   ロンであることを特徴とする光反応領域の検出方
   法。 ６ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、
   該多数の照明点源は網版スクリーンであつて、該
   スクリーンの下方から照らされることを特徴とす
   る光反応領域の検出方法。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の方法において、
   該網版スクリーンは直径が10ないし100ミクロン
   の光伝送領域を包含していることを特徴とする光
   反応領域の検出方法。 ８ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、
   該媒体は光伝送性のある液体であることを特徴と
   する光反応領域の検出方法。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の方法において、
   該光反応領域は粒子であることを特徴とする光反
   応領域の検出方法。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の方法におい
   て、該光反応領域は塊状になつた粒子であること
   を特徴とする光反応領域の検出方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の方法におい
   て、該塊状粒子は生物学的材料と、該生物学的材
   料に対して反応することが知られている試薬との
   反応によつて形成されることを特徴とする光反応
   領域の検出方法。 １２ 特許請求の範囲第１１項記載の方法におい
   て、該生物学的材料はヒユーマンコリオニツクゴ
   ナドトロピンであることを特徴とする光反応領域
   の検出方法。 １３ 特許請求の範囲第１１項記載の方法におい
   て、該生物学的材料はリウマチフアクターである
   ことを特徴とする光反応領域の検出方法。 １４ 特許請求の範囲第１１項記載の方法におい
   て、該生物学的材料は細胞であることを特徴とす
   る光反応領域の検出方法。 １５ 特許請求の範囲第１４項記載の方法におい
   て、該細胞は微生物細胞であることを特徴とする
   光反応領域の検出方法。 １６ 特許請求の範囲第１４項記載の方法におい
   て、該細胞は血球であることを特徴とする光反応
   領域の検出方法。 １７ 特許請求の範囲第２項記載の方法におい
   て、該光反応領域が混濁液中に分散された小滴の
   光反応領域であることを特徴とする光反応領域の
   検出方法。 １８ 特許請求の範囲第８項記載の方法におい
   て、該光反応領域は分析試験において形成された
   沈積体であることを特徴とする光反応領域の検出
   方法。 １９ 特許請求の範囲第２項記載の方法におい
   て、該光反応領域はフイルムにおける不連続部分
   であることを特徴とする光反応領域の検出方法。 ２０ 特許請求の範囲第１９項記載の方法におい
   て、該不連続部分が粒子の光反応領域であること
   を特徴とする光反応領域の検出方法。 ２１ 特許請求の範囲第１９項記載の方法におい
   て、該不連続部分が懸濁液体から透明な基板上へ
   沈積した細胞の光反応領域であることを特徴とす
   る光反応領域の検出方法。 ２２ 特許請求の範囲第１９項記載の方法におい
   て、該不連続部分が懸濁液体から透明な基板上へ
   沈積した塊状の粒子の光反応領域であることを特
   徴とする光反応領域の検出方法。 ２３ 特許請求の範囲第２２項記載の方法におい
   て、該塊状の粒子は生物学的材料と該生物学的材
   料に対して反応することが知られている試薬との
   反応によつて形成されることを特徴とする光反応
   領域の検出方法。 ２４ 特許請求の範囲第２３項記載の方法におい
   て、該生物学的材料は細胞であることを特徴とす
   る光反応領域の検出方法。 ２５ 特許請求の範囲第２４項記載の方法におい
   て、該細胞は微生物の細胞であることを特徴とす
   る光反応領域の検出方法。 ２６ 特許請求の範囲第２４項記載の方法におい
   て、該細胞は血球であることを特徴とする光反応
   領域の検出方法。 ２７ 検査員が媒体中の予じめ選択された寸法の
   光反応領域の存在を検出するための検査器におい
   て、検査窓をその内部に有するハウジングと、光
   源を形成するために該ハウジング内に取付けられ
   たランプと、該ランプからの光を多数の分離的な
   光線として反射する面または多数照明点源を生じ
   る分離的な光を伝送する面を支持し、該面からの
   光が検査員へ向かうように位置されかつ媒体を載
   置する検査台と、該検査台を１あるいはそれ以上
   の方向へ動かすための装置とを包含することを特
   徴とする光反応領域検査器。 ２８ 特許請求の範囲第２７項記載の装置におい
   て、光を分割するための該面は後方反射面である
   ことを特徴とする光反応領域検査器。 ２９ 特許請求の範囲第２８項記載の装置におい
   て、該後方反射面は固定的なガラスビードを包含
   することを特徴とする光反応領域検査器。 ３０ 特許請求の範囲第２７項記載の装置におい
   て、該面は網版スクリーンであることを特徴とす
   る光反応領域検査器。