JPS6139624B2 - - Google Patents

Description

【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関するものである。

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、脊髄
液、細胞抽出液等の液の蛋白を迅速かつ比較的軽
済的に定量測定する必要が一般高まつている。

このような液中の蛋白は、特定蛋白に対して特
異的な抗体によつて起こる各蛋白の沈降を利用し
た免疫化学的方法によつて同定（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つ
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、その結果得られる沈降
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求
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
含む抗体源と抗体試料とで免疫拡散を行つて、抗
原試料中の蛋白濃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
ンの内外にわたつて分布して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
つ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、
必要に応じてマニユ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
でデータを求めることもできる。また必要なデー
タ処理は、適当な容量の汎用コンピユータによつ
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つて一
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
トグラフイのような更に複雑な方法によつても行
なうことができるが、その後の免疫拡散によつて
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、異なつた蛋白間の泳動易動度の差によ
つて各蛋白は電界方向に沿つて、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つた
後に、蛋白は異つ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ズのような適当
な支持体中で相互拡散を行うことによつてその結
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
方向に沿つて、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、初期分画のステツプを経ずに、各沈降ゾー
ンを分離させることができる。異つた蛋白、ある
いはまた抗体の拡散易動度には、元来、このよう
な沈降ゾーンをはつきり弁別するのに足るだけの
充分な差がある。ゾーンのオーバラツプは一部に
限られているから、ゾーンのエンドポイントは、
はつ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つた場合と同じ基本形を保つ
ている。またもし、免疫電気泳動において免疫拡
散のステツプが、適当な電場によつて加速された
場合も、上記と同様である。従つて、本明細書に
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ズが用
いられる。そして試料は、ゲル層に切り込まれた
穴とかゲル層をキヤ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に沿つ
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。穴の配置によつ
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つて同
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
動の方向に沿つ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
泳動を行つ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、溶
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つているため、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。
従つ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る沈降ゾーンが形成
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ゾーンは、それぞれの抗
原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Ｄ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
つている２つの蛋白であつても、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つの異なつた蛋白が穴２１に入れられ
て、初期の電気泳動のステツ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
ーンエンドがはつきり分れている理由は、各蛋白
或いは抗体の拡散率が異つているためである。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
ような測定によつ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
によつ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つてい
る。しかし、インキユベーシヨンを平衡に達する
まで行つて、安定したゾーンの形成を待つのであ
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と黒のベルベツト
のような吸光性の暗視野３４を持つ光源箱３０の
可変開口部３２の上にプレート２０が置いてあ
る。顕微鏡４０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
なつている。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てある。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
つている光束分割用のハーフミラー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の上で十字線４３に
一致している範囲からの光のみを、感光トランス
ジユーサ５０に送る。トランスジユーサ５０は増
幅回路５４とメータ５６に電気的に接続されてい
る。メータ５６の代りに直接眼で見てマニユアル
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、本発明によつ
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＝
ｙ_Ab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（Xg，Yg）における１点Ｇ
はこのような点の例である。

ゾーンはｙ方向にある幅を持つているので、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を含めて、１個或い
はそれ以上の点６４を定めると便利である。

インキユベーシヨン時間の経過に伴つて、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Xf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つて得られた対
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
ンキユベーシヨン時間に対するこのパラメータの
変化を示してある。

ゾーン長Ｌ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
沿つての変化は、有効なパラメータであつて異常
蛋白に関する情報を与えてくれる（後記参照）。
ゾーン全体にわたつ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
軸に沿つた３つの相関点のｘ及びｙ座標を比較す
ることによつて比較的簡単に求められる。ゾーン
の曲率について更に正確な値を求めるには、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。従つて曲率半径
Ｒは、一般式 Ｒ＝ｙ″／〔１＋（ｙ′）^２〕^３／２ …(1) で与えられる。ここでy′とy″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＝a₀＋a₁x＋a₂x² …(2a) ｙ＝Ａ（ｘ−Ｂ）^２＋Ｃ …(2b) ここでＡ＝a₂，Ｂ＝−a₁／2a₂，Ｃ＝a₀−a₁ 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点の座標から求めることが
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求
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。

Ｒ＝２Ａ／１＋〔４Ａ^２（ｘ−Ｂ）^２〕^３／２…(3
) この半径は対称軸の個所で最大値R₀となり、
(3)式は、 R₀＝2A …(4) となる。

ゾーン軸の最底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。

本発明によつて蛋白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T₀で
ある。この時間を直接観察によつて求めることは
困難である。本発明の一例によつて、初出現時間
を高い信頼性と再現性で求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
から求められた値をプロツトしたものである。こ
れらの図にはまた、実線を時間の少ない方向に向
つて延長（外挿）した値が示されている。この延
長は破線で示してある。第４図は延長線が交わる
点６６はゾーンの長さが０であつた点を表わして
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T₀を求めることができる。こ
のような延長（外挿）によつて沈降ゾーンの初出
現時間を実際的に正確に求めることができる。
T₀を定めるためこの方法は、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求めるために総合的
に処理することによつて、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
沿つ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
度値を求めることが望ましい。このようなオフセ
ツト値を平均して、バツクグラウンド強度を求
め、ゾーンの中における輝度値から、バツクグラ
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つた輝度のリニアイ
ンテグラルを求めることができる。このようなリ
ニアインテンシテイサム（直接輝度総計）Ixは、
正規の再現可能な方法においてインキユベーシヨ
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つて反
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つて観察される輝度
の変化をプロツトした代表例が第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
でプロツトされ、沈降ゾーンが抗体溝に最も近い
点Xg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、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つて抗体溝の両側にで
きたゾーンによるのである。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、その溝から、ゾーンの特定の点までの距離Ｄ
を測るのに都合の良い対照となつている。前記の
ように定義したパラメータIxは、本質的は、例え
ば第９図のピーク７４又は７７の下の面積に相当
するものである。

第９図の２つのピーク７４と７７は人血清アル
ブミンの同じ式料によつて作られたものである。
それらはインキユベーシヨン時間が２時間（実線
のカーブ７０）の時と、４時間（破線のカーブ７
２）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、各ピーク
の下の面積は顕著に増加している。ピーク７４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らしてあるので、その不一
致については問題にする必要はない。

第１０図は種々の濃度の蛋白で作られたプレー
トを、同じインキユベーシヨン時間でｙ方向に走
査したものについてプロツトしてある。グラフに
よつて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ｘの値について求め、それを集計又
は平均し、多数の輝度パラメータにより求める方
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
側で適当な間隔を置いて選ばれたいくつかの点に
ついて求めることがある。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Xgにおけ
るリニアインテンシテイサムを定めてからXg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。この近似値は機器
の分解能の許す範囲内で測定を行う度毎にｘ及び
ｙの変化分を小刻みにすることによつて希望通り
に向上させられる。Izの幅は広い範囲の実験条件
にわたつて、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
対するこの強い存在性のゆえにリニアインテンシ
テイサムの総和であるパラメータIzは濃度測定の
ための判定として、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
ラメータを求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、各プレートの対応する点
で、インキユベーシヨン時の進行につれて、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、各度につい
て、このような標準操作を数回行つて導出され
る。こうして測定されたパラメータの標準値は、
従つて、濃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Ixを別々
に考える場合には、全部を測定するために、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T₀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
T₀を決めるには、ある特定の時間で、何回かに
わたつて測定をしなければならない。しかしこれ
らの測定によつて一旦T₀が定まつてしまうと、
各測定値は不要になつてしまう。こうして、T₀
の値は、蛋白濃度の関数としてプロツトされ、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つて、各濃度に
ついての値を求めることによつて作られたもので
ある。第６図の曲線によつて、未知の蛋白のT₀
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，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、対称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難である。従つ
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
の曲線にプロツトする。

第７図はこのようなグループの代表例であつ
て、３つの濃度に対するパラメータの標準値が時
間軸に対してプロツトされている。これらの曲線
を、Ｌ＝Ｏの方向に延長したものがT₀の標準値
を与え、それによつて第６図のT₀がプロツトさ
れ、或いは第６図と比較するためのT₀の実験値
を与えることができる。第７図には、任意の時間
t₁，t₂及びt₃で垂直な線が引いてある。これらの
Ｌの各値は濃度の関数の別々の曲線として再プロ
ツ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
度の関数としてＬを示している。この組合せは第
８図に示されており、実験値を比較する際に第７
図の時間に対するプロツトよりは、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。

トータルインテンシテイサムIzを、ゾーンの形
成中に連続的に測定すると、時間と共に直線的に
増加することがわかつている。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
間との関係をプロツトしたものである。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
法によつてゾーンの位置の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
コンピユ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ツトされた
もので、直線はコンピユータによつて得られた各
点に一致させたものである。この図は目盛を変更
するためにマニユアルで再プロツトしたものであ
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ツトするのに
役立つ。この一例として、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
dIz／dtまたは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。従つて、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
１２図の曲線７２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
T₀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
dIz／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求めるた
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求めることがで
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ツトする。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ｈ，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
なかつたようにプロツトされる。従つて、もとの
試料に対する値ｈは、濃度がＯの位置にプロツト
される。これらの点を通つて曲線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、ｈから水平に延長して曲線８０とh′で交
わる直接は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→i′，ｊ→j′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
ｈ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つて、信頼で
きる値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、値を求めるこ
とができるという利点を持つている。後者の場
合、曲線８１の上の蛋白は得られた点ｉ，ｊ及び
ｋを結んで得られ、更にＰ軸の方に延長（外挿）
され、ｈにおける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はＰ軸との交点は点ｈの値を与え、それから
濃度Chを求めることができる。また曲線８１を
横軸の負側−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。

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
という大きな利点を持つている。特にその試料が
特定の病気の患者の人血清である場合には、この
利点によつ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つ
て、第１３図に示してある３点のみならず、数個
所で測定を行うことによつて、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つていて、
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つて非対称に分布
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Ixの測定値を、例えばＸの
異なつ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
することによつて異常が発生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。

この方法は目的とする異常に対して、異なつた
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
よつて上述のようにゾーンに沿つて起る輝度の異
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イパラメータIz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。このようにしてT₀によつて得られる濃
度値と、Izによつ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。異常の存在によつて、ゾーンの長さ方向に沿
つた曲率は、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。

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
つて増加し、一方を低下する。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、濃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T₀は、蛋白濃度に対して
逆の関係を持つている例であり、特にこのような
商を求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、蛋白濃度と逆の関係を持つており、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がよい。

未知の試料について、実測によつて定められた
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、直接観察やマニユ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できるということ
である。

本発明に必要な測定を行うことについて、特に
便利な装置は、スライドを光学的に走査する装置
であつて、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によつて
カメラの感光面、モニタCRT９２、走査コント
ロール装置９４及び汎用コンピユータ１００にプ
レート２０の像を結ばせる。レンズ９１の調整に
よつてプレート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つて
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
つてもよい。

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標軸方向の働きが連続的に等
しいような細かいステツ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ｘと
ｙ座標によつて識別される。マニユアル又は半自
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
マニユアルでコントロールできるスイツチがあ
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
な信号はマニユアルでも、又は汎用コンピユータ
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
クロツク１０３からのパルスを計数し、分岐線１
０４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座標の最小単位毎にアナログのステツプ状
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
にアナログのステツプ状電圧を、ライン１１１に
送り出す。ライン１０７と１１１のステツプ電圧
は、カメラ９０とCRT９２のｘ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１１２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
つており、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つている場所の
ｘ及びｙ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。走査スポツ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からスイツチング回路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ｘ及びｙ座標信号を受け、また時間回路１２８
によつ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スタ１２５に蓄えられ、ラ
イン１２９からのマニユアルコントロール、又は
ライン１３０からのコンピユータコントロールに
よる読取り信号に応じコンピユータ１００に送ら
れる。

コンピユータ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のスポツ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１１
８、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つて動作する。このよう
な装置を２つ作るよりも、第１４図に示すよう
に、スイツチ１３３がマニユアルからオートマチ
ツ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１１８は分岐線１３２を経て
コンピユータ１００によつてコントロールされ
る。コンピユータ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ユ
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
インキユベーシヨンチヤ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ツ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ツトが走査装置
から少し外れたところに取付けてある。走査装置
からのビデオ信号は、コンピユータに送られ、コ
ンピユ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。走査装置のピペツトを取付けたプラツトホ
ームがコンピユータコントロールによつてプレー
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
れからプラツトホームは、ピペツトが丁度穴の上
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ツトを洗いなが
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つた後
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、この装置によつて抗体溝に
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。コンピユータは抗原穴と抗
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。そして規格か
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の値によつて、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
ユータによつ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，ｙ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ツ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ｘの値に対する一連のｙの値から、
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の最端値によつて認識
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、記憶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イサムパラメータIxを得
る。そしてこれらの各値の総和を求めるとそのゾ
ーンに対するトータルインテンシテイパラメータ
Iz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つて求められる。

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ツト
の各走査の後にコンピユータは、沈降ゾーンが見
つかつた各蛋白の濃度を導出する。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濃度値
について求められる。コンピユータによつてこの
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。一般には異なつたいくつかのパ
ラメータを参考にして予想される誤差に従つて重
みづけをして平均を求める。

もし、その平均値に対する誤差の計数値が、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。コンピユータ
はそれによつ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めに要求すること
もできる。また免疫拡散を行つたプレートの写真
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、インキユベーシ
ヨンを追加した後、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。コンピユータは通常前回の走査で
はゾーンがなかつ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つて記
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、コンピユータは走査の
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。免疫電気泳動によつて作
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。コンピユータは正規の各走査の一部として
も、実際の交差をチエツ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，ｙ）座標を、隣りのゾーンのそれらと比較
することによつて、交差を示す特定の閾値での座
標の一致を求める。走査にはすべて、交差の可能
性のチエツクも含まれている。例えばコンピユー
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
う簡単な方法をとつている。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
化率を計算することによつても検出できる。或い
は、ゾーンに沿つた一連の点によつて軸の曲率半
径を計算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とによつて、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Xgを中心として、その両側に
ｘの等しい値の間隔の所で求められ、また接免疫
拡散を行つ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求められ
る。交差している区域内にある軸は、外挿によつ
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、コンピユ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てある。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求めて補正係数
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。コンピユ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つても、行わなくとも
よい。

可能であれば、交差区域の補正には２つかそれ
以上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。従つて、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つて得られたパラ
メータによつて、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
の中央寸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価的な代替技術
で実現させることができることが了解されよう。

例えば、インキユベーシヨン時間について連続
的測定をう必要のないようなパラメータ値は、イ
ンキユベーシヨンが平衡に達したあとで求めるこ
とができる。このような測定はゾーンの構成がス
タテイツクで安定しており、測定を行う時間が重
大な要素でないという利点を持つている。

更にインキユベーシヨ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便利である。

以上要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。ここで述べた
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は実証され
た。本発明はこのようにして広い範囲にわたつて
実験又は診断のための測定技術を提供するもので
ある。

【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つ
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
散と免疫拡散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。第４図はゾーンエンド
ポイントと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種のインキユベーシヨン時間にお
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dIz／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つて蛋白濃度値を誘導する
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ツクダイヤグラ
ムである。 ２０……プレート、２１，２２……抗原穴、２
４……抗体溝、９０，９１，９２……光学的手
段、９４……制御手段。

Claims (1)

1. 【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
   定量分析装置であつて、 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つ
   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に間欠的に反覆
   して行なわせる装置と、電気的時間信号を前記光
   強度の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つて、 上記抗原穴及び対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
   は上記個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
   の一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
   強度にしたがつ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。 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穴相対位置と比
   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。