JPS62257061A

JPS62257061A - 化学及び免疫化学用定性定量分析装置

Info

Publication number: JPS62257061A
Application number: JP9930186A
Authority: JP
Inventors: ハワード・エム・チャンドラー
Original assignee: Allelix Inc
Current assignee: Allelix Biopharmaceuticals Inc
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1987-11-09

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】一夕技体Ｉｔ利用することもできる。

本装置は好ましくはプラスチック調で、コンピュータで
作動する分析装置に挿入できるものがよい。本装置は即
座に分析全行い１例えば内科医に検査データを迅速に提
供する。

現在のところ、医療その他の検査は大部分中心的な研究
所で行なわれ、検査試料はそこに送られるようになって
いる。この場合分析は、通常パッチシステムで行なわれ
るため、特殊な試薬が比較的多電に使用され、またしば
しば複雑で高価な装置が用いられる。従って検査に要す
る時間は短くならないのに、それに要する費用は増加し
ている。

今日では特に医療は、患者の検査結果から適切な診断と
治療に到達できる分析データへの依存を強めている。従
って即座に、信頼できる試験データを提供することは、
以前にも増して重要になり従来の集中管理的な方法で７
′ｉ満たさ政い。従って本発明は即座の分析を可能にす
る小型で簡単な歩をもたらすものである。

本発明の装置と連動する分析装置は、持ち運びこの分析
装置は同時に数棟類の分析を行なうことがでさる。そし
てこの装置は利用者にとって固定的な費用ですむ。また
本発明の装置は著しく安価な之め、利用者は現在の中心
的な研究所で、同じ検査を行なう場合の費用の何分の１
かで迅速な分析を行なうことができる。

本発明は試料管、複数の試薬管及び分析管を内径管は本
体前面に開口部を有する。また試料管及び試薬管は本体
後面にも開口部ｆ、有する。分析管は排出口を肩する。

本体の前面には試料管及び試薬管の開口部と、分析管の
開口部を連絡する一筋溝と共働して、試料管及び試薬管
から流れ出る内容物のための導管系をつくろうバルブも
また前記シ・−トとともに必須のｊ、ｉｌ成要素である
が、試料管の開口部及び少なくとも数個の試薬管の開口
部と共働して、これらの看から流れ出る液体を分析管に
４さ、続いて分析を行なえるようにする。ピストンは試
料管及び試薬管と摺動して内容物全導管系に押し出す・本発明の好ましい具体例を以下に図面を参照して説明す
る。本発明の好ましい装ｆは、ポリスチレンやポリ塩化
ビニルなどの適当なグラスチックからなり、分析管１１
（第７図参照〕、試料管的とする分析によって異なる。

以下に説明する試薬管の配置は、特別な分析を行う装置
及び本発明の一般的な目的全説明する装置に係るもので
ある。

図面に示した装置１０は、尿又は血液中の人絨毛性ゴナ
ドトロピン（ＨＣＧ　）の存在を検査するためのもので
ある。この検査は懐吐のＭ無を調べる際の一般的な検査
である。）ＩＣＧの免疫学的な検査本装置１０において
（は分析管１１の内壁は、抗ＨＣＧ抗体で塗布する。血
液又は尿の試料は分析管と、その一部は抗ＨＣＧ抗体と
結合するか又はこれにｔ４ｆｉされる。分析管１１内で
ＨＣＧが抗ＨＣＧ抗体と結合したかどうかを検査するに
は、酵素と結合した抗）（ＣＧ抗体（抗）ＩＯＣ，抗体
／酵素結合体）を含有する溶液を分析管１１に入れてお
く。もしＨＣＧが捕遵されれば、結合体中の抗体部分は
ＨＣＧの−存在すれば、基質は酵素によって代謝され、
その代謝生成物は通常光学密度を利用した測定方法によ
って検出される。

本装置１０には、分析にかける試料と試薬のたいる。管
１２（４１図および４７図）は試料管で、残りの管１３
−ＩＩＩは分析に必要な種々の試薬を入れる試薬管であ
る。

試料管および試薬管１２−１８中にある液体は。

装置１０の前面２１に形成される径路２０を過つて分析
管１ノへ導入される。径路２０’ｄ、本体の前面２ノに
弾性のある伸縮性の薄手のシート２３を取り付けること
により、形成される。シート２３は好ましくはプラスチ
ック製がよい。液体は管１２−１８が充填されたとき管
の後端から挿入されるピストンにより、即ち管１２につ
りではピストン４３により、管１３−１１３については
ピストン２５により押し出される。

６管１２−１８から径路２ｏを通って分析管１１に至る
液体が流れるバルブは、プラスチ、クシート２３と共働
して形成される。このバルブは６管（図示の装置におい
ては１２．１３，１４゜１６および１８）の前端にある
開口部の切頭型円錐形の切り口とうまく後続するように
、切頭型円錐彫金している。これらのグラブ３ｏ：ｑ、
前記の切り口を密封するが、内容物を管から径路２ｏに
押し出すため、管内のピストン２５に圧力を加える際に
は、容易に脱離する。

分析°む１１にありて分析の終った試料、その信奉装置
１０は、この分析システムをさらに縮少して利便にする
ことができるように設計されている。装置を縮少すれば
、必要な試薬に係る費用も少くてすむし、間単に持ち運
びができるようになる。図示した妊娠検査用装置の大き
さは約２０ｍＸ　２０　ｍ　Ｘ　４　ｍであり、好まし
い態様においては、試料管及び試薬管の各横は約５０μ
Ｌである。この大きさの装置の場合、試料管１２には、
管１２の後端４ノに挿入可能なマイクロンリンノ４０に
よって、尿又は血液５０μｔが注入される。マイクロシ
リンノ４０は毛管作用によって試料を吸い上げる。マイ
クロシリンノ４０には毛管作用によってりとれるように
目盛り４２がついている。マイクロシリンジ４０にはピ
ストン４３お二〇このピストンとは接触しないプランツ
ヤ−４４がついている。マイクロシリンジ４０の内径は
、試料ｆ１２のそれと等しい。マイクロシリンジ４０の
売店４６は、試料管１２の後端４ノと適合し、試料はピ
ストンイ３とともに、プランジャー４４によりて試料管
１２に挿入される。このシランツヤ−４４は、ピストン
４３を試料管１２の前端まで挿入するのに十分な長さを
有する。試料管１２から押し出された空気は、その先端
にある切頭円錐形のプラグ部分及び分析管１１ｔ−通過
して、廃棄物試薬管１３は第１の洗浄液５０μｔ、試薬
管１４は抗体と酵素の結合体２０μｔ１そして細管１５
は分析管１１の内壁に撞布する抗体の浴液を収納する。

試薬管１６は第２の洗浄ｆｉ５０μｔ、細管１７は酵素
に対する少量の粉末状の基質５３、そして最後の試薬管
１８は前記基質を溶解する水溶液を収納する。この後者
の水溶液は酵素代謝の有無を検出する指示薬を含有する
。管１３−１８を充填して、ピストンを挿入する方法は
、この分野では既に確立された方法である。塗布液を収
納した細管１５はその開口部が封栓されていないことに
注意してほしい。したがって細管１５が溶液で充填され
ると同時にピストン２５が挿入され、ｉｆＢ管１５の前
端に向かうて押し進められる。その結果塗布液は径路２
０を通って分析管に導入される。

この充填方法は抗体、抗原又はノ・シランで分析管１１
を充填する場合も同様である。これらは分析管１１の内
壁に結合するのが望ましい。続いて試料管１２からマイ
クロシリンジ４０で空気全押し出し、分析管１１に残留
している塗布液を除去する。

分析の操作は、試料管１２に試料を収納した装置１０を
、予めプログラムを組んでおいた分析装置（図示せず）
と連動することにより、自動的に行うことができる。こ
の分析装置はピストン２５及び４３と押し進める役割を
果たすプランジャーと同じ機能をするピンを有しており
、様々な浴液を所望の速度及び順番で、試料管及び試薬
管１２−１８から分析管１１へ導入する。

装置１０の前面には、さらにピン５ノを取り付け、試薬
管１６内のプラグ３０と共働して以下に説明するバルブ
機能を達成させる。

本実施例においては血液又は尿中のＨＣＧ　ｆｔ分析を
するわけであるが、分析の処理をうまく行なうためには
、試料管１２内のプランシャーピン５０を用いて、液体
試料が分析管１１内に徐々に流れるようにする。前に述
べたように、ピストン４３゜１１の入口を通り過ぎて、
試料管１６−Ｉｌｌを汚分析管１１への試料の導入は、
約１分間続ける。

この操作により分析管の内管に付着した抗体と試体を連
続的に試料の流れと接触させることにより、反応速度は
最適化され、分析の感度は、標準的な静的インキュペー
ジ、ン型の分析と比べ、大幅に増加する。この連続的に
試料を流入させる技術は、親和性による接触と反応体の
濃度に関する原理を利用して、分析管の内壁における反
応速度を最適にする。

試料が分析管１１内に流れ込み、ピン５１が試薬管１６
の開口部にあるプラグ３０に取り付けられている間に、
試薬管１８にあるピン５０を用いて、この管内にある溶
液を、粉末状の酵素基質５３を収納している試薬管１７
に流し入れる。

ＨＣＧの分析にとって好ましい酵素ラベルはウレアーゼ
なので、試薬管１７内の基質には尿素を用いる。尿素は
その純度を維持するため、分析に用いる直ｍｌまで、乾
燥した粉末状で保持される。尿素は溶液中で徐々に加水
分解する。従って装置内の乾燥した尿素はきわめて長い
保存寿命を有する。

尿素は管１７の中に導入される水溶液に直ちに浴ＣＯ２
とＮＩ（、の指示薬を含有している。ウレアーゼの作用
によって尿素が分解し、ＮＨ，が発生すると、水溶液の
−は上昇するため、ブロムチモールブルーのような…指
示薬でこれを検出することができる。試料管１２内のピ
ストン２５を完全に押し進めると、試薬管１３にあるピ
ン５０はピストン２５を導管の前端まで押し進め、臣１
の洗浄液を分析管１１ｆ：通過して廃棄物貯、Ｍ器３５
に流し込ｌ、武＼む。次いで試薬管１４内の酵素／抗体結合体浴液が、該
青１４内のピン５０およびピストン２５によって分析’
ｆｉｌｌ内に徐々に押し出される。結合体溶液は、分析
管の内壁に吸着しているＨＣＧと反応させるため、少く
とも１分間は流させる。もう一度言うが、この連続的な
流れは、上述の理由で分析管１１の内壁における反応速
度を著しく高める。

試薬管１６ｆｔ封栓しているピン５１はこの時点で取り
はずされ、該管１６内にある第２の洗浄液が分析管１）
内に流入する。この液による洗浄は試薬管１７からの基
質溶液の流入のすぐ後に行な込み）が入っている（第１
図及び第３図参照〕。

これらのノツチは、この管を分光測度計（図示せず）に
挿入する際の位置決めのために設けられる。

分光測度計は光学密度の変化を検知する。検査試料の光
学密度の変化率は、参照試料のそれと比較される。これ
らの試料は同時に分析にかけられ、その測定値は記憶装
置に格納されて、分析の定量的な結果を与える。単一の
光学密度の値を読み取るより、その値の変化を測定する
方がより正確な定量分析を行うことができるっなぜなら
管を形成しているプラスチック中の光学的な欠陥や変動
によって引き起こされる誤差が除去されるからである。

装置１０を保管したり運搬したりする際の保護のため、
第１図に示したような保護クリッｆ６（７を取り付けて
もよい。このクリップ６０１ｄ装置１０の前面及び後面
に当たる箇所に保護面６１を有する。このクリップ６０
は、保護面６１に肋材６２を有し、これは装置ＩＱの本
体にある対応する溝６３と合わさるようになっている。

このクリップはプラグ３０やピストン２５を抑えつける
役目も果たすので、６管の試薬が相互に混じり合ったり
汚染されたりするのを防ぐ。

本実施例においては血液又は尿中のＨＣＧを分析する場
合をとりあげたが、本発明の原理は多数の化学及び免疫
化学的な分析に広く応用できる。本装置を用いれば特殊
な目的にもうまく適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分析管、試料のマイクロシリンジ及び保護クリ
ップの透視及び部分的な切欠図、第２図は第１図の２−
２線断面図、第３図ｉｄ第１因の３−３線断面図、第４
図Ｉ／ｉ第１図の試料管の４−４線断面図、第５図は塗
布液が入った状態での第１図の５−５１ｊ１断面図、第
６図は第１図の６−６線断面図、そして第７図は第１図
の７−７線断面図である。１１・・・分析管、１２・・・試料管、１３−．１１ｊ
・・・試薬’Ｗ、２ｓｅｔｓ・・・ピストン、３ｏ・・
・バルブ、４０・・・マイクロシリンジ、４４・・・プ
ランジャー０出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦Ｆ
Ｉｏ　３Ｌｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）本体、薄手のシート、バルブおよびピストンから
なる化学及び免疫化学用定性定量分析装置において、（
ａ）本体が平面からなる前面及び後面、並びにその内部
に試料管、複数の試薬管および分析管を有し、前記各管
は本体の前面に通ずる開口部を有し、前記試料管及び試
薬管は本体の後面に通ずる開口部を有し、分析管は排出
口を有し、本体の前面はその内部に試料管及び試薬管の
前記開口部と分析管の前記開口部を連絡する一筋又はそ
れ以上の溝を有し、（ｂ）弾性の薄手のシートが本体の
前面に取り付けられ、前記一筋又はそれ以上の溝と共働
して、試料管及び試薬管中の流体の内容物が通る導管系
を形づくり、（ｃ）バルブが、本体前面にある試料管お
よびいくつかの試薬管の開口部と共働して、前記各管か
らの又はこれらの間における液体の流れを分析管に導き
、（ｄ）ピストンが試料管及び試薬管内を摺動して流体
を該管から前記導管系に押し出す化学及び免疫化学用定
性定量分析装置。
（２）伸縮性の薄膜が取付けられる本体の側に、分析管
の排出口とのみ通ずる廃棄物貯蔵器がさらに区画される
特許請求の範囲第１項記載の装置。
（３）凹形の壁面をなす伸縮性の薄膜が外側に膨張して
、液体を貯蔵する貯蔵器を形成する特許請求の範囲第２
項記載の装置。
（４）本体がプラスチック製である特許請求の範囲第１
項記載の装置。
（５）前記プラスチックがポリスチレンである特許請求
の範囲第４項記載の装置。
（６）前記プラスチックがポリ塩化ビニルである特許請
求の範囲第４項記載の装置。
（７）バルブが試料管又は特定の試薬管の切頭円錐形開
口部に挿入可能な切頭円錐形のプラグからなる特許請求
の範囲第１項記載の装置。
（８）バルブが本体前面に取付けられるシートと共働し
て形成される特許請求の範囲第１項記載の装置。
（９）保管又は運搬の際に、本体の前面及び後面を保護
するための保護クリップを有する特許請求の範囲第１項
記載の装置。
（１０）試料管および試薬管が５０μｌの容積を有する
特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１１）試料管に入れる試料を注入するマイクロシリン
ジを備え、該マイクロシリンジは内部に空洞、該空洞と
摺動するピストン、該空洞内で該ピストンを摺動させる
プランジャーおよび該プランジャーが移動する空洞から
なる特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１２）試料管の後端に放出口を有し、マイクロシリン
ジの内径と該試料管のそれが等しく、マイクロシリンジ
のプランジャーがピストンをマイクロシリンジから試料
管の後端まで移動するのに十分な長さを有する特許請求
の範囲第１１項記載の装置。
（１３）分析管の上下にノッチがあり、該ノッチは分析
管の内容物のパラメータを測定する検出器に取り付ける
際の便宜となる特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１４）分析管の内壁が抗体、抗原又はハプテンで塗布
される特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１５）前記抗体、抗原又はハプテンが分析管の内壁に
結合する特許請求の範囲第１４項記載の装置。
（１６）前記複数の試薬管の１つが本体前面と通ずる開
口部を有し、導管系を通じて直接分析管と連絡し、前記
試薬管は分析管の内壁を塗布する抗体、抗原又はハプテ
ン溶液を収容する特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１７）検出器は、分析管の内容物の光学密度の変化率
を測定する特許請求の範囲第１３項記載の装置。