JPS6250784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、とくに免疫検定に使う流体試料を分
析する方法および装置に関するものである。

血清または尿のような生物学的流体を検定しこ
の流体内の抗体（および類似の結合たんぱく質）
と抗原（およびハプテンのような類似の物質）と
抗体・抗原免疫複合物との存在を検出し定量する
ことはよく知られている。このような方法は一般
に免疫検定と呼ばれる。免疫検定の１つの共通の
方法は、制限した量の抗体と２種類の抗原との間
に生ずる結合反応を使うことである。これ等の両
抗原は、抗体と結合することができるが、たとえ
ば一方の抗原に標識を付けて区別することができ
る。抗体と結合する標識付き抗原の比率により存
在する標識なしの抗原の量が分る。このようにし
てたとえば特定の抗原を含む生物学的流体試料を
抗体および或る量の標識付き抗原と混合すれば、
この試料内の（標識なしの）抗原の量を測定する
ことができる。

種種の標識が提案されているが、最も有効なも
のは放射性標識であり、放射性標識を使う免疫検
定は放射免疫検定（RIA）と呼ばれる。

免疫検定法ではたとえば反応生成物（たとえば
抗体・抗原複合物）内の標識付き抗原の量を測定
する（反応生成物または残りの反応混合物の直接
分析により）ように反応混合物から反応生成物を
分離する必要のあることが多い。RIA法（これ等
の方法では分離工程が本質的である）では抗体を
担体に固定し反応生成物の引続く分離を容易にす
ることが従来提案されている。すなわちアナリテ
イカル・バイオケミストリ（Analytical
Biochemistry）第65巻（1975年刊）第355ないし
364頁のエス・ジエイ・ルーナー（S.J.Luner）を
著者とする論文「赤血球に付着した抗体を使う連
続流れ自動放射免疫検定」には、連続流れ装置を
使う自動RIA法において抗体の固定のために赤血
球を使うことが記載してある。

クリニカ・ケミカ・アクタ（Clinica Chemica
Acta）第63巻（1975年刊）第69ないし72頁のエ
ル・エス・ハーシユ（L.S.Hersh）およびエス・
エイババウム（S.Yaverbaum）を著者とする論
文「磁性固相放射免疫検定」では磁界を加えるこ
とにより抗体を磁性粒子に固定し反応生成物を反
応混合物から分離する。このRIA法は試験管反応
器内で実施され、表面に浮んだ反応混合物を検定
する。

本発明者は免疫検定を行う連続流れ法とこの目
的に有用な装置とを発明した。本発明では磁性粒
子を使い、本発明により一連の液体試料をたとえ
ばRIAによつて有効に自動的に検定する。

１例として本発明は、(a)生物学的流体の試料と
磁気吸引性粒状物質に結合した試薬から成る固相
との混合物を生成し、(b)前記混合物を導管に沿つ
て流し、(c)この導管内の固相を磁気作用により捕
捉し粒状物質を流れに逆つて保持することにより
前記混合物から固相を分離し、(d)分離した固相お
よび（または）分離した混合物を分析することに
より前記試料内の問題成分を測定することから成
る生物学的流体の問題成分に対する分析法にあ
る。

また本発明は、問題成分を含む流体試料から成
る液相と磁気吸引性粒状物質に結合した試薬から
成る固相とにより構成され混合物内部に反応が生
じ前記固相に反応生成物を生成する反応混合物を
導管に沿つて流す手段と、前記導管内の粒状物質
を磁気作用により捕捉しこの粒状物質を流れに逆
つて保持し流れている液相から固相を分離するよ
うにした磁気トラツプ手段と、このトラツプの下
流側に位置し分離した固相または液相の分析によ
り試料内の問題成分を測定する測定手段とを包含
する分析装置にある。

本発明方法では本装置の使用に当たり反応混合
物を導管に沿つて流す。この混合物は、問題成分
すなわち検定しようとする物質を含む試験試料を
含んでいる。たとえば血清のような生物学的流体
の場合には問題成分はたとえば抗原たとえばペプ
チドホルモン、ステロイドホルモン、薬剤または
ビールス（抗原という用語はハプテンおよびその
他の類似物質を含めるものである）、抗体（この
用語は他の結合物質を含む）または抗体、抗原複
合物または単一たんばく質である。しかし本発明
は生物学的流体の検定には限定しない。

反応混合物は、固相としてこれに結合した試薬
を持つ磁気吸引性粒状物質を含む。この粒状物質
自体は、たとえば磁気吸引性物質を含むマトリツ
クスと粒子に結合した試薬とから成る複合物質で
ある。このような物質自体は新規なものである。
磁気吸引性物質はたとえば鉄または磁性酸化鉄、
ニツケル、コバルトまたは酸化クロムである。こ
のような物質から成る１種類または複数種類の粒
子はマトリツクス内に埋込むのが適当である。こ
のマトリツクス自体は、多くの合成および天然の
重合性物質（たとえばセルロース、セルロース誘
導体、アガロース、有機重合体）から成る広い範
囲の種類の物質である。試薬は、マトリツクスに
またはこのマトリツクス内の別の物質に直接結合
する。

試薬自体が反応混合物内の反応にあずかる物質
である。この物質は試料内の問題成分と直接反応
する。またはこの物質は試料とは直接反応しない
で混合物内の第２の試薬と反応する。たとえば粒
状物質の試薬は、試験試料内の抗原と直接反応す
る抗体でよい。または試料自体が抗体を含んでも
よい。試薬は第２の試薬として加えた抗原と反応
する。この場合には第２の試薬抗原はまた試料内
の抗体と反応する。

この試薬はこれが反応混合物中の別の物質と反
応するのに利用できるように粒状物質に結合す
る。通常試薬は粒状物質の周面に結合する。しか
し試薬が反応に加われば必ずしもこのようにはな
らない。このようにして試薬は全部マトリツクス
内に存在するが、このような場合にはマトリツク
スは反応混合物の液体に対し多孔質である。

試薬の性質は、実施しようとする特定の分析に
従つて極めて広い範囲に変る。たとえば試薬には
免疫グロブリン、抗原（たとえばビールス）また
はその他の生物学的物質がある。反応後に試薬
は、粒状物質に結合したままで残り（反応生成物
として）、この粒状物質と共に反応混合物から分
離する。

反応混合物の液相からの粒状物質固相の分離は
磁気トラツプを使い導管内で生じさせる。反応混
合物はこの導管に沿い局部的磁界の領域（磁気ト
ラツプ）内に流れ、この領域で固相は磁界により
保持されるが、液相は流れ続ける。

磁界は導管内に、流れる反応混合物のほぼ横方
向に配置するのがよいが、必ずしもこのようにし
なくてもよい。後述のように磁界の強さは、液体
の流れに逆つて固相を保持するのに充分でなけれ
ばならない。

液体がトラツプを通過した後に導管内のトラツ
プ中の固相は導管のこの部分を経て洗浄液体を通
すことにより洗浄することができる。固相はトラ
ツプ内に保持されたままで残るが、粒子は流通す
る洗浄液体に露出しこの洗浄液体により洗浄され
る。固相を同じ管路で洗浄できることは本発明の
極めて有利好適な特徴である。従つて本発明装置
は洗浄液体を導管に沿つて通す装置を備えるのが
よい。

洗浄液体は水または任意の不活性の流体または
溶液でよい。その目的は固相から反応混合物液相
の残留こん跡を除くことである。このことは、固
相を標識の存在に対し免疫検定しようとする場合
にRIAのような免疫検定にとくに重要である。そ
の理由はこのような場合に反応混合物液相のこん
跡でも残つていると検定成績に誤差を招くからで
ある。

磁界は、導管の一部分に磁界を生成するように
作用できる少くとも１個の磁石により生成するの
がよい。この（または各）磁石は、磁界を最低値
（トラツプが働いていないとき）から最高値（ト
ラツプが働いているとき）まで変えるように可動
な永久磁石でよい。しかし１個または複数個の電
磁石を使うのがよい。この電磁石を消勢するとき
は、交流電流を通じ電磁石から残留磁界を除去す
ることにより減磁するのがよい。トラツプ内の固
相はまたこの方法により減磁され磁気吸引力にも
とずく詰りの傾向を減らす。

磁気トラツプは単一の磁石または２個または複
数個のこのような磁石で構成すればよい。多くの
用途に対し導管に沿い互に間隔を隔てた２個（ま
たはそれ以上）の磁気トラツプを設けるのがよ
い。この場合たとえば洗浄処理を向上させること
ができる。すなわち２個のトラツプにより各トラ
ツプの磁石は相互に無関係に駆動でき、第１の
（上流側の）トラツプで反応混合物の液相から固
相を分離する。この固相はこのトラツプに保持さ
れる間に洗浄され、次でこのトラツプを消勢し固
相を釈放して流れる洗浄液体中に懸濁させる。粒
状物は第２のトラツプ（付勢されている）に運ば
れ洗浄液体の流れに対し保持される。この２重の
洗浄処理はとくに有効である。

反応混合物の液相は磁気トラツプを通過しさら
に導管に沿つて流れる。同様に洗浄後に固相は、
トラツプから釈放され洗浄導管に沿つて進む。導
管内に弁を設け分離した固相または液相を所望に
応じ分析装置に差向けるのがよい。固相を分析し
ようとする場合には、反応混合物の液相は受け器
に収集しまたは廃棄溜めに流す。液相を測定しよ
うとする（大体洗浄液体と共に）場合には固相を
受け器に送りそしておそらくは（処理後に）再使
用する。固相は自動的に（前記したように）洗浄
されるが液相は（洗浄液体と共に）扱いにくく、
取扱いまたは分析が容易でないので、通常固相を
検定するのがよい。

試料中の問題成分は、反応混合物の分離した固
相または液相の分析により測定する。この測定は
複数の分析工程および（または）計算工程を含む
ことは明らかである。すなわちRIAの場合には放
射能を計数することにより固相の分析が固相内の
識別放射能の量を表示する。このことと標準曲線
とにより試料中の問題成分の量を測定することが
できる。

本発明においては、複数段階の反応を利用する
ために、反応混合物の形成から固相液相の分離ま
での工程を繰返して行うことができる。このため
に必要であれば磁気吸引性粒子を追加導入するこ
とができる。このことはたとえば反応混合物が酵
素または補酵素を含むときに望ましい。このよう
な場合には導管内に第１の分離を行うトラツプの
下流側に別の磁気トラツプを設ける。

本発明方法ではまた本装置の使用に当たり反応
混合物の全部または任意の部分をこれを導管に沿
つて流す前に予備成形する。しかし導管内に流れ
る試料（または部分的に生成した混合物）に通常
１種類または複数種類の試薬を加えるのがよい。
すなわち本装置は、粒状物質および（または）第
２の試薬を導入し導管内に流れる試料（または反
応混合物）に混合する導入手段を設けるのがよ
い。試料および各試薬の混合は、この混合物が流
れる際に導管内で生じる（なお詳しく後述す
る）。

粒状物質と第２の試薬とに結合する試薬につい
てとくに述べたが、反応混合物中に他の試薬も存
在させてよいことは云うまでもない。これ等の他
の試薬は加えて粒状物質または第２の試薬と混合
させ、或はこれ等の他の試薬は試料と前以つて混
合し、或はこれ等の試薬は導管内を流れる試料
（または反応混合物）に個個に加えてもよい。こ
れ等の試薬（そのどれかを使う場合に）の性質は
実施する免疫検定の性質により定める。反応混合
物はまた緩衝剤のような他の物質を含んでもよ
い。

たとえば抗体および抗原の間の結合を含む免疫
検定の際に第２の試薬は通常放射性原子、けい光
体群、酵素や補酵素または化学ルミネセンス物質
のような識別標識を含んでいる。たとえば生成化
学的流体試料を抗原に対し免疫検定しようとする
ときは、粒子物質の試薬はこの抗原と結合する抗
体であり、第２の試薬は抗体と結合できまた標識
を含む抗原である。或は流体試料は、粒状物質に
抗原を付け第２の試薬として標識付けした抗体を
使うことにより抗体に対し免疫検定する。当業者
には明らかなように存在する標識の量に対する分
離した固相または液相の分析により流体試料中の
問題成分の量を測定することができる。

分離した固相または液相で実施しようとする特
定の分析は、実施する検定と標識の性質（標識付
けした試薬を使う場合）とによる。すなわち本発
明装置はたとえば分離した相の放射能、色または
けい光或はその酵素活性度を測定する装置を備え
ている。

本発明方法では第２の試薬または粒状物質に結
合する試薬以外の任意の試薬を必ずしも使わなく
てもよいのはもちろんである。すなわち本発明方
法（および本発明装置）はたとえば流体試料から
特定成分を分離し（この成分を粒状物質に付着し
た試薬に選択的に結合することにより）次で引続
き分離した固相を検定するのに使うことができ
る。しかし多くの免疫検定法では第２の試薬を使
う（そして他の試薬も使うことが多い）。

本発明による方法および装置は、反応混合物の
個個のセグメントを導管に沿つて通し、不活性流
体区分セグメント（たとえば空気）と所望により
洗浄液体セグメントとにより隔離する公知の連続
流れ式処理に使う。このことは、詳細説明でさら
に引用する米国特許第2797149号明細書に記載し
てある。すなわち本発明装置は、次次の反応混合
物を導管に沿い、この導管をふさぎ次次の混合物
セグメントを各別に保持するのに充分な容積の少
くとも１種類の不活性流体区分セグメントにより
相互に隔離して通す手段を備えるのがよい。本装
置はまた、前記導管内に不活性流体区分セグメン
トを導入しこの導管内の液体試料または反応混合
物を再分割する手段を備えている。さらに本装置
は洗浄液体セグメントを前記導管内を流れる次次
の反応混合物の間に設ける手段を備えるのがよ
い。前記の各混合物は少くとも１種類の不活性流
体区分セグメントにより隣接する洗浄液体セグメ
ントから隔離する。

反応混合物（または試料）を区分し粒状物質お
よび（または）第２の試薬を導管内を流れるセグ
メントに加えようとするときは、粒状物質〔およ
び（または）第２試薬〕を間欠的に導入する間欠
導入手段を設け、これ等の粒状物質が導管内の
次々の試料セグメントにまざるようにする。間欠
導入手段は、導管に送入されない粒状物質をその
受け器にもどす手段を備えるのがよい。また本装
置は前記導管に前記粒状物質と交互に緩衝溶液を
導入する導入手段を備え、（使用に際し）前記導
管に沿う流れをほぼ一定に保つようにするのがよ
い。

標識付けした試薬（または最終の測定処理に臨
界的に重要な他の試薬）を試料または反応混合物
だけに加え導管内の洗浄液体またはその他のセグ
メントに加えることは、さもなければ検定成績が
不正確になるので重要であることは明らかであ
る。

とくに区分した流れを使うときは本装置に磁気
トラツプの上流側で検知手段を設け導管に沿う反
応混合物の通過を検出し磁気トラツプを駆動する
駆動手段を設けこの反応混合物中の粒子を検知装
置に応答して捕捉するのが便利である。検知手段
をトラツプの上流側にどれだけ離して位置させる
かに従つて駆動に先だつて或る遅延時間が必要で
ある。

粒状物質は反応混合物の液相の比重に近い比重
を持ちこの粒状物質が沈降しないで（または上部
に浮上しないで）懸濁して良好な混合状態を保つ
ようにするのがよい。一般に粒状物質は実質的に
約1.4ないし3.2の範囲内の比重を持つ。ただしこ
の範囲外のものを使つてもよい。

本発明方法では（また本装置の使用に当たつて
は）、反応混合物の生成後に固相を液相から分離
する前に所望の反応が起るように充分な時間をお
かなければならない。この時限（一般に「インキ
ユベーシヨン」と称する）が得られるようにする
には導管にたとえばインキユベーシヨンコイル管
を設ける。

本発明の好適とする１方法では反応混合物は、
第２の試薬として問題成分と反応しこの成分と共
に錯化合物を生成する所定量の物質を含む。本方
法では粒状物質に付着した試薬はこの錯化合物ま
たは過剰の未反応の第２試薬と結合し、本方法の
工程(d)において分離した混合物を分析しこの試料
内の問題成分を測定する。本方法ではこの分析は
適当に錯化合物に対しまたは過剰な未反応の第２
試薬に対し実施する。

本発明方法の１変化では試料内の抗体は、粒状
物質の付着試料として抗体を使いそして第２の試
薬として両抗体（両抗体は同じものでもよい）に
結合する抗原（標識を含む）を使つて検定する。

本発明方法では（そして本発明装置の使用に当
たつては）使用試料の量に対する制御を適当に行
うのはもちろんである。すなわちRIAではたとえ
ば放射性標識を持つ第２の試薬を使い反応混合物
中に存在する第２試薬の量（または標識量）を制
御することが知られている。

本発明による方法および装置は自動化するのが
有利である。この場合本装置は極めて有効なコン
パクトなユニツトに形成することができ免疫検定
ことにRIAにとくに有用である。

以下本発明による分析法および分析装置とその
試薬との実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図に示すように本分析装置は試料採取装置
１０により圧縮性ポンプ管１２に沿い１連の液体
を供給する。試料採取装置１０は米国特許第
3038340号明細書に記載してある形式のものでよ
い。ポンプ管１２は米国特許第2935028号明細書
に記載してある形式の蠕動ポンプ１４に組込んで
ある〔ポンプ１４はまた後述のように各ポンプ管
３８，４０，３４，３０，３２，３６，５２，５
７，８４，８０を制御する〕。吸引管１５は次次
の試料容器１６と洗浄液体容器１８とに交互に浸
漬するように制御する。吸引管１５が次々の試料
容器１６と洗浄液体容器１８との中への浸漬の間
に空気を吸引するので、ポンプ管１２に沿つて差
向ける試料流れは、それぞれ空気−洗浄液体−空
気の各セグメントにより隣接試料から隔離した
次々の試料から成る。従つて後述のように全装置
に沿い流れる間に試料はもとのままの状態に保た
れる。試料採取装置１０のほかに、懸濁した磁気
吸引性粒子の表面に固定する抗体の源２０と、組
合わされた緩衝溶液の源２２と、溶液内の標識抗
原の源２４と、組合わされた緩衝溶液の源２６と
を設けてある。本装置は、源２０からの適当に緩
衝した固相と源２４からの適当に緩衝した標識抗
原とを、制御した各別の容積で適正な相にして導
入しポンプ管１２および導管２８に沿つて送る
次々の試料だけと混合するように操作する。この
ためにポンプ１４は、それぞれ固相の源２０と標
識抗原の源２４と組合わされた緩衝溶液源２２，
２６とに連通する入口を持つ複数本のポンプ管３
０，３２，３４，３６を備えている。また気泡を
周期的に噴出し各ポンプ管３０，３４に沿つて流
れる流体流れを区分するようにポンプ管３８，４
０を設け、一様な濃度の固相の各別のセグメント
を生成し各弁４０′，４２を作動したときに本装
置を経て一定の流量割合を保つようにしてある。
各ポンプ管３０，３２，３４，３６はそれぞれ組
合わされたもどり管３０′，３２′，３４′，３
６′を持ち各源２０，２４，２２，２６に流体を
もどせるようにしてある。各ポンプ管３０，３
２，３４，３６の出口はそれぞれ３口−２位置弁
４２，４４，４０′，４６の入口に連結してあ
る。これ等の各弁の一方の出口は組合わされたも
どり管に連結してある。固相と組合わされた各弁
４０′，４２の残りの出口は分枝し、そして混合
コイル管４８に沿い導管２８に接合部Ａで連結し
てある。また各弁４４，４６の残りの出口は分枝
し、そして導管５０に沿い導管２８に接合部Ｂで
連結してある。さらに入口を空気に露出したポン
プ管５２の出口は、導管２８への導入に先だつて
導管５０に沿う液体流れを区分するように連結し
てある。蠕動ポンプ１４は連続的に作動するから
各空気セグメントは各空気ポンプ管３８，４０，
５２を介し連続的に噴出し後述のように試料間セ
グメントと共に洗浄液体間セグメントが得られ導
管２８に沿つて流れる流れの個々のセグメントの
有効な内部混合ができる。

各弁４０′，４２，４４，４６は試料採取装置
１０に関係させて調時したプログラマ１５２によ
り制御する。従つて導管５０に沿う緩衝標識抗原
の流れと混合コイル管４８に沿う緩衝固相とはそ
れぞれ接合部Ｂ，Ａにおいて各別の容積で適正な
相状に導入され導管２８に沿う各液体試料だけに
相互に混合する。接合部Ａに沿うまた接合部Ｂに
沿う洗浄液体セグメント（次々の試料間の）の通
過中に各弁４２，４４を位置に操作し各ポンプ
管３０，３２をそれぞれポンプ管３０′，３２′に
連結しこれ等のポンプ管に沿つて流れる液体をそ
れぞれの源２０，２４に再循環させる。これと同
時に各弁４０′，４６を位置に操作し各源２
２，２６からの緩衝容液をそれぞれ接合部Ａ，Ｂ
に差向け導管２８に沿い一定の流量を保つ。この
ときにはポンプ管５２に沿い空気を絶えず送り、
導管５０内に気泡を周期的に噴出し導管５０に沿
う流体流れを区分しこの流れを接合部Ｂに差向け
コイル管５５に沿い適正な混合が確実に生ずるよ
うにする。各接合部Ａ，Ｂに沿う試料の通過中に
プログラマ１５２は各弁４２，４４を瞬間的に位
置に操作し制御した各別の容積の緩衝した固相
を混合コイル管４８に沿いまた懸濁した標識抗原
を導管５０に沿いこのような試料内に導入する。
混合コイル管５５は導管２８に沿い各接合部Ａ，
Ｂの間に設けられ接合部Ａにおける固相の導入に
先だつて標識抗原を充分に混合し各液体試料セグ
メントの全体にわたり一様に配分する。

固相および標識抗原と一緒に混合し反応混合物
を生成する次々の試料セグメントは導管２８に沿
いインキユベーシヨンコイル管５４に差向ける。
コイル管５４に差向ける流れの組成は第２図に例
示してある。試料S₁，S₂等の各セグメントは制御
した容積の固相および標識抗源を含んでいる。各
洗浄液体セグメントＷは次々の試料間にあり、ま
た次々の試料自体は空気管５２に沿つて導入した
気泡により区分してある。第２Ａ図では標識抗源
と固相すなわち磁気吸引性粒子に固定した抗体と
は、試料セグメントの全体にわたつて配分されそ
れぞれ「−」および「＋」により指示してある。
液体セグメントにすぐ先行しまた後続する空気セ
グメントの存在により２相の層流状態が生じこの
ようなセグメント内の液体は第２Ａ図の矢印によ
り示すように再循環する。このような流れ状態は
主として、導管２８の内面のすぐ近くで移動液体
に加わる引張力から生じ反応混合物の種々の成分
の混合を促進する。

前記したように固相は、制御した比重を持つ磁
気吸引性粒子から成つている。これ等の粒子は１
個または複数個の強磁性粒子を埋込んだマトリツ
クスにより構成するのがよい。たとえば強磁性粒
子は有機物質たとえば重合体を被覆し、またはシ
ラン化して抗体または抗原に結合すればよい。適
当な被覆はたとえば前記したハーシユおよびエイ
ババウムの論文にまたバイオテクノロジー・エン
ド・バイオエンジニアリング（Biotechnology
and Bioengineering）第15巻（1973年刊）第603
ないし606頁のピー・ジエイ・ロビンスン（P.J.
Robinson）等の論文「固定した酵素反応に関す
る磁性担体の性質」にも記載してある。マトリツ
クスおよび磁性粒子の各容積の比は、得られる比
重が液相の比重に近い値になるように選ぶ。この
ようにしてこれ等の磁気吸引性粒子は、各試料セ
グメント内に生ずる２相層流により運ばれ重力ま
たは浮遊により沈降しない。磁性粒子の比重は液
相の比重に等しくする必要はなくて本装置の通過
中に固相の沈降または浮遊を避けるような比重で
なければならないことは明らかである。このよう
な粒子の密度を減らすことによりすぐれた洗浄特
性が得られ次々の試料間の汚染が実質的になくな
る。たとえば各粒子が液相の比重よりはるかに高
い比重を持つていれば、これ等の粒子は沈降しや
すく導管２８の内壁面に沿い試料セグメントおよ
び上流側空気セグメントの間の境界面に形成した
先端内に集まる。このような沈降により、このよ
うな粒子が上流側空気セグメントの下側を通り次
の流れの中の液体セグメントおよび空気セグメン
トに追従し後続試料を汚染するおそれが実質的に
増す。粒子の比重が試料の比重よりはるかに低い
と、これ等の粒子は浮遊により分離し次の液体セ
グメントおよび空気セグメントを越え汚染を生ず
る。固相の比重を制御しこの固相を保持し２相の
層流状態で運ぶようにすることにより次々の試料
間の汚染を防ぐことができる。

反応混合物の流れは個々の試料セグメント内で
絶えず循環する固相と共にインキユベーシヨンコ
イル管５４を通過し反応を進行させる。インキユ
ベーシヨンコイル管５４からの流出物は導管５３
およびポンプ管５７に沿い差向けた緩衝溶液によ
り著しく希釈し反応を抑制し（すなわち反応を制
止し）、希釈処理により固相の洗浄を容易にす
る。インキユベーシヨンコイル管５４の流出物は
導管５６に沿い洗浄場所５８に差向ける。このよ
うな洗浄場所は、導管５６に対して同じ管路内に
配置した第１の磁気トラツプ６０および第２の磁
気トラツプ６２を備えるのがよい。各磁気トラツ
プ６０，６２は電磁石を使い磁束を試料流れの径
路の横方向に差向けるように配置してある。各磁
気トラツプ６０，６２は試料検出器６５により制
御するプログラマ６４により特定の時限順序で動
作する。従つて試料検出器６５は、光源６８およ
び検出器６８を備えインキユベーシヨンコイル管
５４の出口側に位置させてある。光源６６からの
光は導管５６を貫いて横方向に差向ける。導管５
６に沿つて進む試料がこのような光を第２図の時
間t₁においてさえぎると、検出器６８の出力レベ
ルが低下しプログラマ６４に指示し各磁気トラツ
プ６０，６２を同時に付勢する。

付勢したときに第１磁気トラツプ６０は実際
上、たとえば第２図に示すような試料S₁から成る
各試料セグメントから固相を掃引する。第１磁気
トラツプ６０とまた第２磁気トラツプ６２とによ
り生ずる各磁界の強さは後述のように、試料Ｓ内
の試料間気泡の通過により洗浄場所５８内に保持
される固相を移動させたり運び去つたりしないよ
うにするのに充分にす。従つて各試料内の固相は
個個のセグメントにより運ばれても導管５６に沿
つて蓄積し、第１磁気トラツプ６０を通過する。
時間t₁に磁気トラツプ６２を付勢すると、磁気ト
ラツプ６０により一掃されない任意の固相は確実
に保持される。磁気トラツプ６０は試料Ｓの全容
積の通過中にまた後続の洗浄液体セグメントの少
くとも一部分の通過中にすなわち第２図に示した
時限t₁−t₂の間に付勢する。固相を詰める間に洗
浄場所５８を経てこのような洗浄液体セグメント
が通ると磁性粒子から上澄みを除く作用をする。
洗浄液体セグメントが全部通過し終る前に時間t₂
においてプログラマ６４が磁気トラツプ６０を消
勢する。従つて固相を残りの洗浄液体セグメント
内にふたたび懸濁させる。ポンプ管５２に沿つて
導入した洗浄液体セグメント内の気泡は磁気トラ
ツプ６０により詰めた固相をばらばらにし洗浄液
体中の固相の再懸濁を促進しその表面から液相す
なわち結合してない標識抗原または非標識抗原を
全部確実に除去する。第２の磁気トラツプ６２を
付勢すると、固相は洗浄液体セグメントからふた
たび一掃される。

本発明のとくに好適とする実施例では洗浄場所
５８を通過する導管５６は３口２位置弁７０の入
口に連結してある。弁７０の各出口はそれぞれ固
相シンチレーシヨン計数器７２（位置）と廃棄
溜め（位置）とに連結してある。また導管７８
に沿いポンプ管８０に入口を連結した付加的な３
口２位置弁７６を設けてある。ポンプ管８０の入
口は緩衝液の源８２に連結してある。また弁７６
の各出口は廃棄溜めＷ（位置）と固相計数器７
２（位置）とに連結してある。各弁７０，７６
はプログラマ６４により同時に制御する。入口を
空気に露出した付加的な空気ポンプ管８４は導管
７８に連結され導管７８に沿つて流れる緩衝液体
流れ内に気泡を周期的に導入するようにしてあ
る。導管７８に沿つて送つた緩衝液体は固相計数
器７２を清掃するのに使う。よく知られているよ
うに導管７８に沿う気泡の存在は固相計数器７２
内の先行試料の残留物の清掃を促進する作用をす
る。磁気トラツプ洗浄場所５８内の固相を充分に
洗浄したときに光源６６に隣接して次の後続試料
が現われると、第２図の時間t₃において磁気トラ
ツプ６２が消勢され各弁７０，７６を瞬間的に位
置に作動し、この場合洗浄液体中に懸濁した固
相を固相計数器７２と区分した緩衝液体の流れと
を導管７８に沿い廃棄溜めに差向ける。このとき
には固相は固相計数器７２の貯蔵コイル管７９を
通過しその放射能を測定する。このような測定値
はたとえばプリント記録器８８により記録するこ
とができる。これに引続いて各弁７０，７６を位
置に操作し、次の試料内の固相の洗浄および測
定に先立つて流体流れを洗浄場所５８に沿い廃棄
溜めに差向けまた区分した緩衝液体流れを導管７
８に沿い固相計数器７２を経て差向ける。

所望により固相でなく液相を測定してもよいこ
とは明らかである。このために液相シンチレーシ
ヨン計数器を固相計数器７２の代りに使うことが
できる。このような場合には各磁気トラツプ６
０，６２を前記したように操作し同じ試料の各セ
グメントから固相を掃引する。これと同時に各弁
７０，７６を制御し（位置）に分離した液相を
液相計数器の貯蔵コイル管に直接通しこの間に各
磁気トラツプ６０，６２を付勢する。引続いて各
弁７０，７６を各磁気トラツプ６０，６２の消勢
に先だつて位置に操作し、洗浄液体中にふたた
び懸濁した固相を廃棄溜めに送り、区分した緩衝
液体を通して液相計数器を洗浄する。どちらの場
合にも固相を固定した磁性粒子の制御した比重と
前記した管路内磁気補捉法とは互に協働して、本
装置の洗浄浄特性は低下しないで固相および液相
を積極的に分離することができる。

なお本発明によれば導管２８に通す個々の試料
を選択的に反応させることができる（図示してな
い）。たとえばそれぞれ各３口２位置切換え弁に
連結することのできる組合わされたポンプ管３０
およびもどり管３０′をそれぞれ持つ複数の固相
源２０および標識源２４を設けることができる。
固相源および標識源から成る各系の切換え弁の出
口と共に各緩衝液体弁の出口は多重入口−単−出
口弁の対応する入口に連結する。この弁の出口は
各接合部Ａ，Ｂに連結する。

各単一出口弁は個々の容器１６から読取つた情
報に応答して制御し、各接合部Ａ，Ｂに適当な固
相および標識相を互に位相を合わせて導入し、各
試料を選択的に反応させる。また記録器８８の出
力は適当に識別する。

以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はその精神を逸脱することなく種々の
変化変型を行い得ることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明分析装置の１実施例の配置図、
第２図は第１図の分析装置の導管に沿つて流れる
流体試料の組成図、第２Ａ図は第２図の流体試料
内の２相層流を示す拡大軸断面図である。第３Ａ
図、第３Ｂ図および第３Ｃ図は第１図の導管内の
試料の固相の分離を生ずる同一管路内の磁気トラ
ツプの作用を示す拡大軸断面図である。 １２……ポンプ管、１４……蠕動ポンプ、２８
……導管、３０……ポンプ管、６０，６２……磁
気トラツプ、７２……固相計数器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある特定の成分に関して複数の流体試料を分
   析するにあたり、 (a) 各流体試料を、磁気吸引性粒状物質に結合し
   そして各流体試料中の分析すべき特定成分と反
   応して少なくとも前記粒状物質上に反応生成物
   を形成する試薬と混合して、液相と固相とから
   成る、前記流体試料各各の反応混合物を形成
   し、 (b) 各反応混合物を導管に沿つて次次にそして個
   別に流し、 (c) 導管のある特定の部分に沿つた流れの間に各
   反応混合物中の粒状物質を磁気的に捕捉して粒
   状物質を保持し、そしてこれにより液相から固
   相を分離し、そして (d) 分離した固相および（または）分離した液相
   の選択的分析により各試料中の問題成分を定量
   する 各工程から成る、複数の流体試料の分析方法。 ２ 液体試料と試薬との混合を、導管内で行う、
   前項１に記載の方法。 ３ 固相の分離を、粒状物質が前記特定部分に捕
   捉されている間にそこに洗浄液体を通し粒状物質
   をこの洗浄液体中に釈放し再懸濁することによつ
   て行う、前項１に記載の方法。 ４ 固相の分離を、再懸濁した粒状物質を導管の
   特定部分より下流の別の特定部分において再度磁
   気的に捕捉し、そこに洗浄液体を通し、そしてこ
   の洗浄液体中に釈放し再懸濁することによつて行
   う、前項３に記載の方法。 ５ 粒状物質の捕捉と釈放とを少なくとも１個ま
   たはそれ以上の電磁手段の付勢と消勢とにより行
   う、前項３または４に記載の方法。 ６ 反応混合物の導管に沿う次次の個別の流れ
   を、次次の反応混合物とその間に導入した少なく
   とも１個の不活性流体区分セグメントとから構成
   する、前項１に記載の方法。 ７ 次次の反応混合物各各を不活性流体区分セグ
   メントにより２個またはそれ以上のセグメントに
   分割した構成とする、前項６に記載の方法。 ８ 反応混合物の導管に沿う次次の個別の流れ
   を、次次の反応混合物とその間に導入した洗浄液
   体セグメントと各反応混合物を洗浄液体セグメン
   トから隔離する少なくとも１個の不活性流体区分
   セグメントとから構成する、前項６に記載の方
   法。 ９ 流体試料と試薬との混合を、導管内の次次の
   流体試料中に試薬を間欠的に導入して行う、前項
   １に記載の方法。 １０ 試薬と交互に、導管中に緩衝溶液を導入し
   て、導管に沿う流れを実質的に一定に保つ、前項
   ９に記載の方法。 １１ 試薬として、粒状物質に結合する第１の試
   薬成分と、この第１の成分および試料中の特定成
   分と反応する第２の試薬成分との組合わせを使
   う、前項１に記載の方法。 １２ 第２の試薬成分を各試料中に第１の試薬成
   分より下流において導入混合する、前項１１に記
   載の方法。 １３ 流体試料として人間または動物の試料を使
   う、前項１に記載の分析方法。 １４ 特定成分が抗原、抗体または抗原−抗体複
   合体である、前項１に記載の分析方法。 １５ 特定成分が抗原であり、第１の試薬成分が
   前記抗原に対する抗体であり、第２の試薬成分が
   前記抗体に結合でき識別標識を持つ抗原である前
   項１１に記載の方法。 １６ 特定成分が抗体であり、第１の試薬成分が
   前記抗体に結合することのできる抗原であり、第
   ２の試薬成分が前記抗原に結合でき識別標識を持
   つ抗体である前項１１に記載の分析方法。 １７ 標識として、放射性原子、けい光体群、酵
   素または補酵素或はケミルミネセンス物質を使
   う、前項１５または１６に記載の分析方法。 １８ 第２の試薬成分として、特定成分と反応し
   てこの成分と共に錯化合物を生成する所定量の物
   質を使い、第１の試薬成分として、前記錯化合物
   または過剰な未反応の第２試薬成分に結合するも
   のを使う、前項１１に記載の分析方法。 １９ 第２の試薬成分として、放射性標識をもつ
   ものを使う、前項１８に記載の分析方法。 ２０ 試薬として、ビールスまたは免疫グロブリ
   ンを使う、前項１に記載の分析方法。 ２１ 粒状物質として複合組織材料を使う、前項
   １に記載の分析方法。 ２２ 粒状物質として磁気吸引性物質を含むマト
   リクスから成るものを使う、前項２１に記載の分
   析方法。 ２３ マトリクスとして試薬に結合することので
   きる有機物質から成るものを使う、前項２２に記
   載の分析方法。 ２４ 粒状物質として、反応混合物の液相の比重
   に近い比重を持つものを使う、前項１に記載の分
   析方法。 ２５ 粒状物質として、比重が実質的に1.4ない
   し3.2の範囲のものを使う、前項２４に記載の分
   析方法。 ２６ 特定成分を含む流体試料から成る液相と磁
   気吸引性粒状物質に結合した試薬から成る固相と
   により構成される反応混合物であつて、その内部
   に反応が生じ少なくとも前記粒状物質上に反応生
   成物を生成する反応混合物を、導管に沿つて次次
   に個別に区分して流す手段と、 前記導管のある特定の部分に沿つて前記各反応
   混合物中の粒状物質を磁気作用により捕捉しこの
   前記固相を流れに逆つて保持し流れている液相か
   ら固相を分離するトラツプ手段と、 このトラツプ手段の下流側に位置し分離した固
   相および（または）液相の選択的分析により特定
   成分を定量する手段と から成る分析装置。 ２７ 反応混合物を流す手段として、流体試料を
   導管に沿つて流す手段と、この流体試料中に粒状
   物質を導入して混合する手段とを備えた、前項２
   ６に記載の分析装置。 ２８ トラツプ手段として、導管の特定部分に実
   質的に反応混合物の流れを横切る方向に磁界を生
   成する磁気手段を備えた、前項２６に記載の分析
   装置。 ２９ トラツプ手段として、特定部分において間
   隔を隔てた２個の磁界を生成する２個の磁気手段
   を備えた、前項２８に記載の分析装置。 ３０ ２個の磁気手段を互いに独立して作動する
   ことができるようにした前項２９に記載の分析装
   置。 ３１ トラツプ手段として、導管の特定部分に沿
   つて、次次の反応混合物の間に、洗浄液体を通す
   手段を含み、磁気手段を付勢して粒状物質を保持
   している間に洗浄液体により洗浄し続いて磁気手
   段を消勢して粒状物質を洗浄液体内に釈放し懸濁
   させるようになした手段を備えた、前項２８に記
   載の分析装置。 ３２ ２個の磁気手段を、同時に付勢して各各粒
   状物質を保持している間に洗浄液体により洗浄
   し、続いて第１の磁気手段を選択的に消勢して保
   持していた粒状物質を釈放し洗浄液体中に懸濁さ
   せて第２の磁気手段へと運ぶようになした、前項
   ３０に記載の分析装置。 ３３ ２個の磁気手段として２個の電磁気手段を
   使つた前項２９に記載の分析装置。 ３４ 反応混合物を次次に流す手段として、この
   次次の混合物の間にこれらを個別に区分する不活
   性流体区分セグメントを導入する手段を含むもの
   を備えた、前項２６に記載の分析装置。 ３５ 不活性流体区分セグメント導入手段とし
   て、反応混合物を副分割する手段を備えた、前項
   ３４に記載の分析装置。 ３６ トラツプ手段として、導管の特定部分に沿
   つて次次の反応混合物の間に、洗浄液体を通す手
   段を含むものを備え、反応混合物を次次に流す手
   段として、反応混合物を少なくとも１種類の不活
   性流体区分セグメントにより隣接する洗浄液体セ
   グメントから分離するように不活性流体区分セグ
   メントを導入する手段を備えた、前項２６に記載
   の分析装置。 ３７ 粒状物質導入混合手段として、導管内に粒
   状物質を間欠的に導入する手段を備えた、前項２
   ７に記載の分析装置。 ３８ 粒状物質間欠導入手段として、粒状物質の
   供給源と、供給源から粒状物質を連続的に圧送す
   ると共に導管内に導入しなかつた粒状物質を供給
   源に戻す手段とを含むものを備えた、前項３７に
   記載の分析装置。 ３９ 粒状物質間欠導入手段として、導管内に緩
   衝溶液を粒状物質と交互に導入し前記導管に沿う
   流れを実質的に一定に保つようにしたものを備え
   た、前項３７に記載の分析装置。 ４０ トラツプ手段として、導管特定部分の上流
   側にあつて導管に沿う反応混合物の通過を検出す
   る手段と、この検出手段に反応して磁気手段を駆
   動し各反応混合物内の粒状物質を捕捉する手段と
   を含むものを備えた、前項２６に記載の分析装
   置。 ４１ 反応混合物を次次に流す手段として、反応
   混合物中に別の第２の試薬を導入して混合する手
   段を含むものを備えた、前項２６に記載の分析装
   置。 ４２ トラツプ手段として、分離した粒状物質ま
   たは分離した液相を定量手段に選択的に差向ける
   導管内弁手段を含むものを備えた、前項２６に記
   載の分析装置。 ４３ 定量手段として、放射能、色彩、けい光ま
   たはルミネセンスを計測する手段を備えた、前項
   ４２に記載の分析装置。