JPS6255105B2 - - Google Patents

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JPS6255105B2
JPS6255105B2 JP60156186A JP15618685A JPS6255105B2 JP S6255105 B2 JPS6255105 B2 JP S6255105B2 JP 60156186 A JP60156186 A JP 60156186A JP 15618685 A JP15618685 A JP 15618685A JP S6255105 B2 JPS6255105 B2 JP S6255105B2
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JP
Japan
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protein
parameter
zone
sedimentation zone
value
Prior art date
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Application number
JP60156186A
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Japanese (ja)
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JPS61180142A (en
Inventor
Jei Arajemu Furederitsuku
Kei Aengaa Padomashini
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Individual
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Publication date
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Publication of JPS6255105B2 publication Critical patent/JPS6255105B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、混合液中に存在する蛋白の定量分析
技術、特に試料の量が微量である場合における定
量分析方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a technique for quantitative analysis of proteins present in a liquid mixture, and particularly to a method for quantitative analysis when the amount of sample is minute.

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経
済的に定量測定する必要性が一般に高まつてい
る。
In recent years, with the rapid development of knowledge regarding the role that proteins play in health and disease, there has been a general need to rapidly and relatively economically quantitatively measure proteins in fluids such as serum, spinal fluid, and cell extracts. There is.

このような液中の蛋白は、特定の蛋白に対して
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。
Proteins in such fluids are often identified (qualitative analysis) by an immunochemical method that utilizes precipitation of each protein caused by antibodies specific to a particular protein. Such specific antibodies are produced when a foreign protein (antigen) invades and stimulates a living body. Antisera are mixtures of such known antibodies. By reacting a protein sample with such an antiserum in vitro and observing the presence or absence of precipitate as a result, it is possible to obtain powerful clues about the type of protein present in the sample.

このような免疫化学的方法を利用して蛋白の定
量分析を行なう方法としては、抗体または抗原の
一方の試薬を有するゲルの表面に他方の試薬を接
触せしめ、形成された沈澱に基づく散乱光を検知
する方法(特開昭50−107123)が知られている
が、この方法によつて得られる定量分析のための
パラメータは一つの測定点におけるゲル中の沈澱
濃度に相応する値であるから、ゲル中の拡散速度
に大きく影響されるため不正確であるとともに、
単一成分のものにしか適用できないという欠点が
ある。
A method for quantitative protein analysis using such an immunochemical method involves bringing one reagent, antibody or antigen, into contact with the surface of a gel containing the other reagent, and detecting scattered light from the formed precipitate. A detection method (Japanese Unexamined Patent Publication No. 50-107123) is known, but the parameters for quantitative analysis obtained by this method are values corresponding to the precipitate concentration in the gel at one measurement point. It is inaccurate because it is greatly affected by the diffusion rate in the gel, and
The drawback is that it can only be applied to single-component products.

したがつて、このような免疫化学的方法は蛋白
の分析においては一般的に定性的手段を考えられ
ており、定量分析に有効な具体的方法は見い出さ
れていない。
Therefore, such immunochemical methods are generally considered to be qualitative methods in protein analysis, and no specific method effective for quantitative analysis has yet been found.

本発明の目的は、信頼性及び再現性の高い免疫
化学的方法による蛋白の定量分析方法を提供する
ことである。
An object of the present invention is to provide a method for quantitative protein analysis using an immunochemical method that is highly reliable and reproducible.

また本発明の他の目的は、上記目的に加えてさ
らに多種の蛋白を含む試料の各蛋白の定量分析方
法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method for quantitatively analyzing each protein in a sample containing a wide variety of proteins in addition to the above object.

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
めることである。
The main purpose of the present invention is to determine the quantitative value of the concentration of one or more types of proteins present in an antigen solution in the immunodiffusion method, which has heretofore been considered to be a purely qualitative method.

本発明は、特定の蛋白に対して特異的な抗体を
含む抗体源と抗原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方法である。即
ち、蛋白と抗体は初めにこれらの反応物質を含ん
でいない支持媒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細長い沈降ゾーンを少な
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いる二次
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
記蛋白濃度に特有な変化を表わす上記沈降ゾーン
の初出現時間に関するパラメータを、その信号か
ら電気的に誘導する。そして、その結果を、一方
で既知量の上記蛋白を含んでいる対照抗原溶液に
ついて、試料の場合と同様な免疫拡散を行って得
られた対照ゾーンから求めたパラメータ対照値と
比較する方法である。
The present invention is a method for measuring the protein concentration in an antigen sample by performing immunodiffusion with an antigen sample and an antibody source containing an antibody specific to a specific protein. That is, proteins and antibodies first diffuse into each other in a support medium that does not contain these reactants, and a contact reaction occurs to form at least one elongated sedimentation zone with a finite length, which can be quantitatively measured. To do this, we optically scan each location in a two-dimensional array distributed inside and outside the zone, generate an electrical signal corresponding to the sediment concentration at each location, and detect the specific changes in the protein concentration. A parameter relating to the first appearance time of the represented sedimentation zone is electrically derived from the signal. Then, the results are compared with parameter control values obtained from a control zone obtained by performing the same immunodiffusion as in the case of the sample on a control antigen solution containing a known amount of the above protein. .

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。
The above experimental results and calculations regarding the results are as follows:
You can also do it manually if necessary,
Data can also be determined semi-automatically using optical and electrical scanning devices. Further, the necessary data processing can be performed fully automatically by a general-purpose computer with an appropriate capacity.

本発明者らは、蛋白及び抗体を相互に拡散させ
て形成した有限長さの細長い沈降ゾーンの初出現
時間、即ち、拡散を開始してから沈降ゾーンが出
現するまでの時間が、蛋白の定量測定のための有
効なパラメータを有していることを見い出し、本
発明に至つたもので、このパラメータは、細長い
沈降ゾーンの内外に分布した二次元配列のそれぞ
れの位置において測定した複数の電気的信号から
導出された各種のパラメータ、例えば沈降ゾーン
の両端間の距離、光強度の総計値等から導出する
ことができる。沈降ゾーンの形状的因子を含んだ
これらの予備的パラメータは、蛋白の濃度に相関
しており、また、時間の関数である。したがつ
て、沈降ゾーンの初出現時間を直接測定できない
場合には、これらの予備的パラメータの値を0点
に延長(外挿)することにより初出現時間を求め
ることができる。本発明においては、相互免疫拡
散により有限長さの細長い沈降ゾーンを形成する
が、このことは蛋白の定量分析を行なう上で重要
な意味を持つ。即ち、この細長い沈降ゾーンは標
準的には対称形として現われるので、上記予備的
パラメータを導出する際にその対称性を利用し
て、各種の補正が可能となるからである。
The present inventors have determined that the first appearance time of an elongated sedimentation zone of finite length formed by mutual diffusion of protein and antibody, that is, the time from the start of diffusion until the appearance of the sedimentation zone, is the quantification of protein. The present invention has been based on the discovery that there is an effective parameter for measuring a plurality of electrical signals measured at respective locations in a two-dimensional array distributed inside and outside an elongated sedimentation zone. It can be derived from various parameters derived from the signal, such as the distance between both ends of the sedimentation zone, the total value of light intensity, etc. These preliminary parameters, including sedimentation zone shape factors, are correlated to protein concentration and are also a function of time. Therefore, when the time of first appearance of the sedimentation zone cannot be directly measured, the time of first appearance can be determined by extending (extrapolating) the values of these preliminary parameters to the zero point. In the present invention, an elongated sedimentation zone with a finite length is formed by mutual immunodiffusion, and this has an important meaning in performing quantitative protein analysis. That is, since this elongated sedimentation zone normally appears as a symmetrical shape, various corrections can be made by utilizing the symmetry when deriving the preliminary parameters.

前述した本発明において、最初の抗原の混合物
中に多種の蛋白を含む場合には、初めに、各種蛋
白間の特性の相異に比例して、上記抗体源と相互
に拡散する方向とは直交する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媒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。
In the present invention described above, when the initial antigen mixture contains various proteins, firstly, in proportion to the difference in characteristics between the various proteins, the direction of mutual diffusion with the antibody source is perpendicular to the direction of diffusion between the various proteins. A portion is fractionated by moving it in the direction of Such selective transfer can be effected, for example, by simple diffusion, electrophoresis, or even by more complex methods such as chromatography, but is formed by subsequent immunodiffusion. The sedimentation zone remains essentially the same no matter which method is used for fractionation.
For example, in the case of electrophoresis, the difference in migration mobility between different proteins causes each protein to move and distribute along the direction of the electric field in accordance with the difference in mobility. After such an initial fractionation, the proteins migrate in different directions and come into contact with the antiserum, generally by interdiffusion in a suitable support medium such as agar or agarose. form a basic linear distribution. Sedimentation zones for each protein are generally completely separated;
clearly discriminated.

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。本発明による定量法は、そのような形式の
免疫拡散に応用するのに適した方法である。
There are inherently sufficient differences in the diffusive mobilities of different proteins, or alternatively antibodies, to allow for the identification and discrimination of such sedimentation zones. Since the zones have only a limited overlap, the endpoints of the zones can be clearly distinguished. The quantitative method according to the present invention is suitable for application to such types of immunodiffusion.

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。
Similarly, if you put an antigen and an antibody in a hole to perform immunodiffusion and apply an electric field in a way such as electrical immunodiffusion to increase the rate at which the antigen and antibody move toward each other, the result is The formed sedimentation zone maintains the same basic shape as when no electric field is applied. The same applies if the immunodiffusion step in immunoelectrophoresis is accelerated by an appropriate electric field. Therefore, the term immunodiffusion in this specification refers to both cases involving and not involving an accelerating electric field.

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。
Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, but these examples are not intended to limit the scope of the present invention.

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。本発明において
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。
Immunoelectrophoresis is well known as a qualitative method, and a variety of devices have been published to perform it, but they all have little differences. In the present invention, electrophoresis followed by diffusion and immunoreaction are
It is usually carried out in a single layer of gel, from a fraction of a millimeter to several millimeters thick, mounted on an optically transparent plate. The support medium used is agarose, commonly used today, saturated with a barbital buffer with a pH of about 8.6 and an ionic strength of about 0.1. The sample is then placed into a hole cut into the gel layer or molded into the gel layer when it is placed on the carrier.

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。同時にして、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。
FIG. 1 shows a plate 20 on which is formed an antibody groove 24 along an axis 25 extending parallel to the direction of electrophoresis, and circular antigen holes 21 and 22 equally spaced on either side of the antibody groove 24. There is. Depending on the arrangement of the holes, two separate solutions or two samples of the same solution will move simultaneously towards the same antibody solution on each plate. Two additional antibody grooves may be added outside of the two antigen holes on each plate, and two additional antigen holes may be added outside of the two antigen holes to double the capacity of the plate. At the same time, additional antigen holes may be added at a sufficient distance along the direction of electrophoresis from holes 21 and 22 to prevent pattern overlap.

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、液
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。
Shaded areas 26 and 28 in FIG. 1A correspond to holes 21 and 22.
The representative distribution of four types of proteins a, b, c, and d in a pair of samples of the same type after electrophoresis is performed for a certain period of time in the direction of arrow 23 is approximately shown. It is something. Normally, all proteins move in the same direction in a liquid medium, but the solvent itself carries a net charge, resulting in gel flow and electroosmosis.
Proteins therefore move in both directions relative to the hole.

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つて沈降ゾーンが形
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。
After electrophoresis is completed, the antibody is placed in the groove 24,
A sedimentation zone is formed by interdiffusion of proteins a, b, c, and d of FIG. 1A and their corresponding antibodies. B, C, and D in FIG. 1 show each stage of typical zone appearance.

関係のない抗原の沈降アークは、それぞれの抗
体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。
Precipitating arcs of unrelated antigens react with each antibody and form separately, but when they come close enough, they intersect as shown in Figure 1D, forming immunochemically related precipitation arcs. merge as a continuous reaction line. The sedimentation zone d' in Figures 1C and D indicates that region d in Figure 1A actually contains two separate proteins, even though the two proteins have the same electrophoretic mobility. , illustrating the fact that separate sedimentation zones are formed. Zones d and d' are formed by placing two different proteins in the hole 21.
It can also be considered that immunodiffusion is applied without going through the initial electrophoresis step. The reason why each zone end is distinct is that the diffusion rate of each protein or antibody is different. In either case, each such zone can be analyzed separately using the methods described below.

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。
According to the present invention, the immunoelectrophoretic sedimentation zone can be measured directly and quantitatively. Such measurements allow the determination of the specific, characteristic physical arrangement of each precipitation zone of the protein of interest on the plate, as well as measurements of light intensity by optical methods. You can also do it. Both methods add a time element, which is an important element of observational data.

プレート20の上での位置測定は、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、詳細に図示していないがねじ
による駆動装置46と正確な目盛りが施されてい
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。
Position measurement on the plate 20 can be performed using a low magnification microscope, for example. As shown in FIG. 2, a light source box 30 with a light source lamp 36 and a light absorbing dark field 34 such as black velvet is provided.
A plate 20 is placed over the variable opening 32 of. The microscope 40 has an objective lens 41, an eyepiece lens 42, and a crosshair 43 for aiming at the focal plane. A double slide mechanism 45 is installed on top of the light source box 30.
Although not shown in detail, it is equipped with a screw drive device 46 and accurate scales, which allows the position of the microscope placed on it to be accurately read with respect to the two coordinate axes. It is becoming possible to do this. In this figure, only one coordinate axis is shown for clarity. It is usually convenient to place the x-axis in the direction of electrophoresis, ie, parallel to the antibody groove, and to place the origin of the coordinate axes on or near axis 25, as shown in FIG. 1A.

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
を行うための方法及び装置の実施例を以下に説明
する。
In order to measure the density of light, the microscope is equipped with a diagonal half mirror 48 for splitting the light beam, which sends part of the light to the eyepiece and uses the other part to form a real image on the diaphragm 52. are tied together. Diaphragm 52 transmits only light from the area on plate 20 that corresponds to crosshair 43 to photosensitive transducer 50 . Transducer 50 is electrically connected to amplifier circuit 54 and meter 56. Instead of the meter 56, it may be possible to directly observe the light with the naked eye and record it manually, or a printed circuit or an AD converter may be connected to automatically record the intensity of light according to a command signal. In FIG. 2, various modifications are possible, such as direct illumination instead of dark field illumination, or illumination from above so that the reflected light from the zone can be directly measured. Examples of methods and apparatus for performing fully automatic measurements are described below.

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=
yAb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。
FIG. 3 illustrates certain features of the sedimentation zone that are defined for locating the zone in accordance with the present invention when the zone appears. y=
The horizontal line 61 in yAb is the edge of the antibody groove on the immunoelectrophoresis slide. Coordinates Xe, Ye and Xf, Yf
Points E and F at are the left and right end points of the spreading zone 60.

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。
In addition to the zone end points E and F, it is better to measure several intermediate points within each zone.
In FIG. 3, a point G at coordinates Xg and Yg is an example of such a point.

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も含めて、1個所或
いはそれ以上の点64を定めると便利である。
Since the zone has a certain width in the y direction, G
The y-coordinate of each intermediate point is the leading edge 63 closest to the antibody groove, the trailing edge 65 of the zone, or one or more points within the zone, including the part of the zone with the highest light intensity. It is convenient to specify 64.

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。沈降ゾーンの初出現時間T0
は、直接観察によつて求めることは通常困難であ
り、このパラメータT0は、時間の関数として表
わされる各種の予備的パラメータに基づいて導出
することができる。以下に説明する予備的パラメ
ータによれば、高い信頼性と再現性でパラメータ
T0を求めることができる。時間の関数として、
第4図に例示されているXeとXfの値は蛋白濃度
と相関しており、第4図で延長線が交わる点66
はゾーンが始めて出現した時点を表わしている。
As the incubation time progresses, the absolute and relative positions of points E, F and G change as zones emerge. Time of first appearance of sedimentation zone T 0
is usually difficult to determine by direct observation, and this parameter T 0 can be derived based on various preliminary parameters expressed as a function of time. According to the preliminary parameters described below, the parameters can be determined with high reliability and reproducibility.
T 0 can be found. As a function of time,
The values of Xe and Xf illustrated in Figure 4 are correlated with protein concentration, and the point 66 where the extended lines intersect in Figure
represents the point at which the zone first appears.

本発明で用いられる沈降ゾーンの初出現時間に
関するパラメータを導出するための重要な予備的
パラメータの1つの座標の差(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。
One of the important preliminary parameters for deriving the parameter related to the first appearance time of the sedimentation zone used in the present invention is the coordinate difference (Xf - Xe), which is the maximum L of the sedimentation zone at a specific measurement time. be. As the data represented in FIG. 4, FIG. 5 shows the variation of this parameter with respect to incubation time.

第4図及び第5図において、実線は実際の実験
から求め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図で延長線が交わる点6
6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
を定めるためのこの方法は、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。
In FIGS. 4 and 5, the solid lines plot values obtained from actual experiments. These figures also show values obtained by extending (extrapolating) the solid line in the direction of less time. This extension is shown as a dashed line. Point 6 where the extension lines intersect in Figure 4
6 represents the point where the length of the zone was 0. The extension (extrapolation) line in FIG. 5 intersects the time axis at point 67, and T 0 can be similarly determined. Such an extension (extrapolation) allows the time of first appearance of the sedimentation zone to be determined with practical precision. T 0
This method for determining is advantageous because it does not require constant continuous observation of the plate.

初出現時間T0を導出するための別の予備的パ
ラメータはゾーン内の光強度和である。単なる光
強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、光強度が変化するからである。
Another preliminary parameter for deriving the first appearance time T 0 is the sum of light intensities within the zone. Protein concentration cannot be practically measured by simply reading light intensity. This is because the shape of the zone and the rate of zone formation change, and as the zone becomes larger, the light intensity changes.

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光強度の読み取りを
行い、それを光強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光強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
所の光強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光強度値から、バ
ツクグラウンド値を差引くのに用いられる。その
結果、修正された光強度値は集計され、特定のx
の値においてゾーンを横切るラインに沿つた光強
度のリニアインテグラルを求めることができる。
このような直線光強度和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い出した。
On the other hand, changes in these factors are largely compensated for by taking a series of light intensity readings at several appropriately chosen locations and processing them holistically to determine the light intensity parameters. be able to. The method is to measure the light intensity at equal intervals along a straight line across the sedimentation zone, usually in the y direction at a specific value of x. In such a series of readings, it is desirable to determine light intensity values at several locations on either side of the zone. These offset values are averaged to determine the background intensity, which is used to subtract the background value from the light intensity values within the zone. As a result, the modified light intensity values are aggregated and
The linear integral of the light intensity along the line across the zone can be determined at the value of .
Such a linear light intensity sum, Ix, increases with increasing incubation time in a regular and reproducible manner, and its value varies with the concentration of reacting proteins at any given time over a wide range of experimental conditions. It was found that there is a tendency to increase with

このクロスゾーン走査によつて観察される光強
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
置でフロツトされ、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47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ものである。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
質的には、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。
A typical example of a plot of changes in light intensity observed by this cross-zone scanning is shown in FIG. The two curves were floated with the semi-automatic apparatus described below and scanned in the y direction at the point Xg where the sedimentation zone was closest to the antibody groove. In FIG. 9, peaks 47 and 77 are due to zones created on either side of the antibody groove by samples of the same protein placed in the two antigen wells in a plate similar to FIG. The two small peaks at 75 and 76 are due to the respective edges of the antibody groove and provide convenient controls for measuring the distance D from that groove to a particular point in the zone. . The parameter Ix defined above essentially corresponds to the area under the peak 74 or 77 in FIG. 9, for example.

第9図の2つのピーク74と77は人血清アル
ブミンの同じ試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
72)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。
The two peaks 74 and 77 in Figure 9 were produced by the same sample of human serum albumin.
They representatively show the growth of the sedimentation zone when the incubation time is 2 hours (solid curve 70) and 4 hours (dashed curve 72). It can be seen that between these two sets of measurements, the zone positions are very stable, but the area under each peak increases significantly. peak 74
The curves 77 and 77 are shifted by an appropriate distance in the vertical direction to make the diagram easier to understand, so there is no need to worry about their discrepancy.

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。
Figure 10 plots plates made with various concentrations of protein scanned in the y direction at the same incubation time. As the protein concentration increases from A to C according to the graph,
It can be clearly seen that the area of each peak increases and the entire zone moves towards the antibody groove.

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、このような直線光強度和を数個の
xの値について求め、それを集計又は平均し、多
数の光強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直線光
強度和をXg及びその両側で適当な間隔を置いて
選ばれたいくかの点について求めることである。
予め等間隔に定められた何点かの直線光強度和を
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。
Since the parameter Ix is extremely useful for determining protein concentration, the method of determining the linear light intensity sum for several values of x, summing or averaging them, and determining the result using a large number of light intensity parameters yields the following results: can be further improved, and a typical method thereof is to obtain the sum of linear light intensities at Xg and several points selected at appropriate intervals on both sides thereof.
By averaging or totaling the sum of linear light intensities at several points predetermined at equal intervals, experimental errors can be reduced and the accuracy of protein concentration measurement as a whole can be improved.

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、光強度和の計算等に含ま
れる直線光強度和の数は、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
る直線光強度和を定めてからXgの両側において
直線光強度和の値が、ある閾値以下になるまで測
定を続けることである。すべての直線光強度和の
総和は、パラメータIz(総光強度和)となり、こ
れは本質的には、沈降ゾーンを走査した時の光強
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。Lz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、またゾーンの平均光強度も
増加する傾向を持つからである。蛋白濃度に対す
るこの強い依存性のゆえに直線光強度和の総和で
あるパラメータIzは濃度測定ための判定条件とし
て、特に効果的である。
Additionally, in the method described above, as the length of the settling zone increases, the number of linear light intensity sums included in the light intensity sum calculation etc. increases each time the plate is scanned. An example of a method for this purpose is to determine the sum of linear light intensities at Xg, and then continue measurement until the value of the sum of linear light intensities on both sides of Xg becomes equal to or less than a certain threshold value. The sum of all linear light intensity sums is the parameter Iz (total light intensity sum), which is essentially the integral of the light intensity as it scans the settling zone. This approximation can be improved as desired by scaling the changes in x and y with each measurement to the extent that the resolution of the instrument allows. The width of Lz varies particularly strongly as a function of protein concentration over a wide range of experimental conditions. The reason is that as the concentration increases, x, y
This is because both dimensions increase and the average light intensity of the zone also tends to increase. Because of this strong dependence on protein concentration, the parameter Iz, which is the sum of linear light intensities, is particularly effective as a criterion for concentration measurement.

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。
Once experimental values for one or more parameters have been obtained for the sample being analyzed, these values are compared to an appropriate combination of standard values for each protein. These standards were made using a series of solutions containing known amounts of the protein of interest under the same conditions as the measurements. To obtain such a combination of standard values, a standard procedure is carried out using such standard protein solutions, and measurements are taken successively at corresponding points on each plate as the incubation progresses. It is desirable that the standard operation be performed under all conditions as similar as possible to the measurement operation to which the standard is to be applied. In fact, it is desirable that the reference value is unique and corresponds individually to each measurement operation. However, in routine measurements where the slope of the control curve is known from a previous measurement, one standard operation may be sufficient.

希望するパラメータの標準値は、各濃度につい
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。個々の直線光強度和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。
Standard values for desired parameters are derived by performing such standard operations several times for each concentration. The standard values of the parameters thus measured are:
Therefore, it is considered to be a function of both concentration and time. When considering each linear light intensity sum Ix separately, details of the value of x are required in order to measure all of them.

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。
Using the first appearance time of the zone as a parameter has the advantage that the standard value T 0 does not include time as a variable. That is, by the method described so far
To determine T 0 , measurements must be taken several times at a specific time. However, once T 0 is determined by these measurements,
Each measurement value becomes unnecessary. Thus, T 0
The value of 1 is plotted as a function of protein concentration and
One standard curve can be obtained. Such a curve is illustrated in FIG. This was created by determining values for each concentration using the extrapolation method described in connection with FIGS. 4 and 5. According to the curve in Figure 6, T 0 of the unknown protein
Once you know this, you can directly read the concentration value.

例えば、L,Ix,Izのような予備的パラメータ
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、対照標準は時間の範囲をカバーす
るように作らなければならない。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。
For example, for preliminary parameters such as L, Ix, Iz, building the standard curve becomes more indirect. These values are related to the time at which the measurements were taken, so the reference standards must be made to cover a range of time. It is difficult to measure data for all concentrations simultaneously. Each measurement value is therefore related to the time of measurement so that the final standard value of each protein concentration is plotted as a function of time on a separate curve.

第7図及び第11図はこのようなグループの代
表例であつて、3つの濃度に対する各パラメータ
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、それぞれL=0、Lz=0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図及び第11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,Iz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、
蛋白濃度の関数としてL及びIzを示している。
この組合せはそれぞれ第8図及び第12図に示さ
れている。
FIGS. 7 and 11 are representative examples of such groups, and the standard values of each parameter for three concentrations are plotted against the time axis.
Extending these curves in the direction of L=0 and Lz=0, respectively, gives the standard value of T 0 , from which T 0 in FIG. 6 can be plotted, or
Experimental values of T 0 can be given for comparison with the figure. In Figures 7 and 11, arbitrary time
Vertical lines are drawn at t 1 , t 2 and t 3 . Each of these L, Iz values can be replotted as a separate curve as a function of concentration. The resulting set of curves is, for each time,
L and Iz are shown as a function of protein concentration.
This combination is shown in FIGS. 8 and 12, respectively.

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0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。
Another feature of the present invention is that it improves accuracy, particularly when the concentration of one or more proteins of interest in the sample to be measured is relatively low. In such cases, it is desirable to supplement the sample solution with several known amounts of such proteins in whole number ratios. Measurement operations are then performed in parallel with this solution and a standard containing a known amount of protein.
If values are needed to determine the required parameters for each solution, they can be determined for all times by the interpolation described above for time. The parameter values P obtained for the authentic standards are plotted against protein concentration in the conventional manner as shown in curve 80 of FIG. Similarly, the value of P for the original antigen sample and a portion to which a known amount of protein was added is calculated for each point h, i, j, and k as if the solution contained only the added protein. It is plotted as follows. Therefore, the value h for the original sample is plotted at the zero concentration position. A curve 81 is drawn through these points. In this data processing example, the protein concentration of the original sample can be calculated in several ways, all of which should give essentially the same value.
In this way, calculations can be made using several desired methods, and the results can be averaged.

まず、hから水平に延長して曲線80とh'で交
わる直線は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
同様にして、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。
First, a straight line extending horizontally from h and intersecting the curve 80 at h' indicates the density of the value indicated by Ch.
This corresponds to the general comparative method mentioned earlier. Furthermore, in the same way, extension lines drawn from i, j and k to intersect the straight line 80 are i→i', j→j' and k
→Gives concentration according to the length of the straight line k', and logically all of these lengths are the same. If the value of P at h is uncertain for some reason, e.g. because the observed zone is unclear, a reliable value can be obtained by averaging over all four intervals.

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と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。
Another method not only can improve the measurement inaccuracy in It also has the advantage of being able to calculate values. In the latter case, the protein above curve 81 is obtained by connecting the obtained points i, j and k, and further extended (extrapolated) towards the P axis.
and determine P at h. In this way, curve 8
Curve 80 serves as a guide in extending 1. For example, the curve 80 in FIG. 13 has points i,
It has been moved as a whole to the left until it now represents j and k. The intersection of the curve 80 thus moved and the P axis gives the value of point h, from which the density Ch can be determined. Furthermore, by extending the curve 81 to the negative side of the horizontal axis -Ch, it is possible to directly read the density that matches the density value Ch.

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。
The supplemented standard line 81 method described above has the great advantage that the same solution can be used for experimental and control purposes. This advantage can eliminate any small errors caused by extending the standard line, especially if the sample is human serum from a patient with a particular disease. By increasing the number of samples supplemented with various amounts of protein, and by making measurements at several locations rather than just the three points shown in Figure 13, the reliability of this extrapolation can be reduced to a minimum. It can be improved without limit and a correct knowledge of the measurement errors involved can be obtained.

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、
免疫拡散及び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、直線光強度和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していることを知る
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。
The present invention can also automatically detect certain protein abnormalities in antigen samples. For example, between normal and abnormal gamma globulin, there is usually
have small differences in the range of immunodiffusion and electrophoretic mobility, yet react with the same antibodies, forming unusual precipitation zones and generally forming precipitates that are asymmetrically distributed along the length of the zone. . Such an abnormality can be detected by comparing the measured value of the linear light intensity sum Ix with different values of X, for example. By observing asymmetry or other abnormalities in such values, it is possible to know that an abnormality has occurred. The existence of this abnormality is indicated if several independent measurements are performed at a certain value of X and the results of calculating the measurement error show a statistically significant change.

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光強度の
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、
一方総光強度和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
ゾーンの初出現時間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。
This method is considered to be a special case of the general method of comparing actually measured values of parameters that respond differently to a target abnormality. For certain parameters that exhibit such behavior, it is more effective to compare protein concentration values corresponding to the measured values of each parameter than to directly compare the parameter values themselves. The abnormal distribution of light intensity along the zone, as described above, due to the presence of abnormal gamma globulins, for example, causes the zone to appear faster than in the normal case, resulting in higher calculated concentrations;
On the other hand, the total light intensity sum Iz tends to show approximately equal concentration values for normal and abnormal proteins. A significant discrepancy between the concentration values obtained by the zone's first appearance time T 0 and Iz thus indicates the presence of an abnormal protein.

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。
Another parameter that responds sensitively to the presence of abnormal proteins is the axial curvature of the zone. Due to the presence of anomalies, the curvature along the length of the zone tends to vary abnormally and asymmetrically, while the overall curvature tends to be below normal.

例えば上述の光強度、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。
It is further advantageous to use multivalued parameters which consist of a unique function of two or more parameters, such as for example the light intensity or position parameters mentioned above.

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、一方は低下する。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。
The derivative of the two parameters is also advantageous as a parameter, one increasing and one decreasing with increasing protein concentration. Thus, by using the quotient or difference of these parameters, it is possible to obtain parameters that have a sharper dependence on concentration than by using them individually.

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、直線依存
となるようにする方がよい。
The first appearance time T 0 of the zone is an example of having an inverse relationship to the protein concentration, and can be used especially when calculating such a quotient. The distance between the antibody groove and the zone at any desired value Xg on the x-axis also has an inverse relationship to the protein concentration, and such a quotient is also used as a parameter. In general, it is better to divide a parameter that directly depends on concentration by a parameter that is inversely dependent on concentration so that the resulting multivalent parameter is not inversely dependent on concentration but linearly dependent on it. .

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。
For an unknown sample, reference values suitable for comparison with multivalued parameters determined by actual measurements can be derived from the reference values of the parameters of each component, as described above.

既述の如く、位置及び光強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するのに適して
いるということである。
As mentioned above, the measurement of position and light intensity and the guidance of parameters can be performed by direct observation or manual methods, but as a feature of the present invention, these operations can be particularly automated in part or in whole. It means that it is suitable.

本発明に必要な測定を行うについて、特に便利
で有効な方法は、スライドを光学的に走査する方
法であつて、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光強度を表わすような
ビデオ信号を得る方法である。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。
A particularly convenient and effective method for making the measurements required for the present invention is to optically scan the slide, using a charge-coupled scanning device, such as a television camera, or an equivalent method to scan the scanning range. 2
The method is to obtain a video signal that represents the apparent light intensity of a combination of dimensions. The signal of each element is generally digitally converted and stored electrically along with the x and y coordinates corresponding to the position on the plate or the measurement time. The combination of signals for all such locations or the signals for a particular location can be retrieved for subsequent data processing. Also, any portion of the image on the slide can be displayed on a CRT or equivalent, either during or after scanning. Systems for scanning, storing images, reproducing and extracting specific points of an image as digital signals are known in electronics technology and can be purchased in a way that suits this requirement.

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。
FIG. 14 illustrates an example of such a device, in which a television camera 90 focuses an image of the plate 20 through a lens 91 on the camera's photosensitive surface, a monitor CRT 92, a scanning controller 94, and a general-purpose computer 100. . By adjusting the lens 91, the plate 20 can create an image at any magnification. In order to center the plate at an arbitrary position, for example, the plate can be moved on an illuminated support such as the light source box 30 in FIG. 2, or conventional electronic bias control using a camera circuit can be used. You may do so.

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動きが連続的に等
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。
In particular, if a scanning mechanism synchronized with the monitor CRT can be used as the scanning device, it is possible to drive the mechanism in such fine steps that the movement in both coordinate axes on the screen is continuous and equal. The image is divided into area elements, identified, for example, by x and y coordinates. For manual or semi-automatic operation, the monitor display usually has a cursor with an electronically generated bright spot indicating the location on the screen from which the video signal is extracted from the area element on each scan. There is a manual control switch for the operator, which allows him to move the cursor freely and visually. The device can also position the cursor directly on the desired point depending on the x and y coordinate values via digital command addresses. Such signals can be obtained manually or from a general purpose computer program.

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座標の最小単位毎の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
の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の光強度の変化を再現する。
As illustrated in FIG. 14, the counter 102 counts the pulses from the clock 103 and
A digital signal continuously representing the x coordinate is given to 04. The circuit 106 generates an analog step voltage on the line 107 for each minimum unit of the x coordinate in response to the signal. A dividing circuit 108 scans and counts the beam in the x-axis direction and provides a branch line 109 with a digital signal representing the y-coordinate for each sweep. In response to this count, the circuit 110 sends an analog step voltage to the line 111 for each minimum unit of the y-coordinate. Step voltages on lines 107 and 111 control the scanning of camera 90 and CRT 92 in the x and y directions and keep them synchronized. camera 90
The video signal from the monitor CRT 92 is sent via line 112 to the monitor CRT 92, which reproduces the changes in the light intensity of the slide 20 on the screen.

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
走査した時の光強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
トロース回路126にも送られ、ビデオ信号に光
強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。
The selection circuit 118 typically consists of an X and Y counter that counts up or down by counting one or more pulses when the control stick 119 is manually moved. The resulting digital signal represents the x and y coordinates of the location being measured and is stored in register 117. Comparison circuit 114 compares the coordinates of a specific measurement target position from register 117 and lines 104 and 10.
Constantly compare the x and y coordinates of the scanning beam from 9 onwards. When the scan spot comes to a stored location (address), an activation signal is sent from comparator circuit 114 to switching circuit 120, typically once for each scan. Thus, the register 125 receives a digital signal corresponding to the light intensity when scanning the specified measurement point on the slide on the line 123. The actuation signal from circuit 114 is also sent to a cursor control circuit 126 which superimposes light intensity modulation pulses on the video signal to identify selected points on the monitor screen, as shown at 127.

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。
Register 125 also receives x and y coordinate signals from lines 115 and 116 and also receives time circuit 128.
receives a continuous time signal produced by All of these signals are stored in register 125 and sent to computer 100 in response to a read signal from either manual control on line 129 or computer control on line 130.

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には位置や光強度の測定や、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。
The computer 100 individually identifies the measurement points;
It also accepts input information for spots on the plate 20 as required by any program. In terms of circuit, such a measurement method uses the selection circuit 11.
8. Similar to the register 117 and the comparison circuit 114, the selection circuit 118 operates according to electrical signals that selectively indicate the direction of movement of the measurement point or indicate the digital address of the required position. Rather than constructing two such devices, as shown in FIG. Controlled by computer 100. In order to perform such control by the computer 100, as described above, the computer 100 has built-in programs for measuring the position and light intensity and for guiding general parameters.

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。
In order to scan the zone automatically, the plate should be suitably illuminated and moved from the incubation chamber to a precisely defined scanning position. Particularly when the optical scanning device is lightweight and compact, such as a charge-coupled device, it is recommended to mount the scanning device on a platform that can move in two dimensions, such as on a side-by-side array of immunodiffusion or immunoelectrophoresis plates. is desirable. In this way,
It can also be used to place antigens or antibodies into holes or grooves using a scanning device. For this purpose, a pipette controlled by digital signals is mounted at a distance from the scanning device. The video signal from the scanning device is sent to a computer that is programmed to identify the shape of each hole and to allow automatic reading. The pipette-mounted platform of the scanning device can be moved over the plate by computer control and stopped when the scanning axis is properly positioned over a defined antigen well. The platform is then moved a predetermined distance such that the pipette is just over the hole, and a volume of sample is correctly injected into the hole.

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。
When the antigen solution is injected into all the holes while washing the pipette appropriately after each operation, electrophoresis begins. Similarly, after electrophoresis is completed, or, if electrophoresis is not performed, immediately after the antigen is placed in the antigen hole, this device places the antibody in the antibody groove. After a period of diffusion, the same scanning device moves over the settling zone over the plate combination to perform the scan.

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。
The scanning capability of the scanning device is also exercised prior to injecting the sample into the hole. The computer is programmed to measure the relative positions of antigen holes and antibody grooves, and remembers incorrect relative positions or dimensions of holes or grooves in the plate. Those that deviate greatly from the standard are eliminated at the sample injection stage, and those that slightly deviate from the standard are automatically corrected at the final parameter derivation stage.

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測定の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光強度値
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。測定された各光強度値は
通常前回に測定され、記憶された値と比較され
る。もし測定された光強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光強度が定められ記
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、光強度の
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。
The scanning process of the first zone consists of video signals from addresses that are successively measured by measuring x values and y values moving at regular intervals over the area where the zone is expected to form. It is a step controlled by a computer to obtain the
The video light intensity values received from register 125 are stored as x, y, and t data for each measurement point. After each such y-scan, x
The coordinates are moved a fixed distance, a similar y scan is performed, the results are recorded, and this is repeated until the entire area of interest is covered. Each measured light intensity value is typically compared to a previously measured and stored value. It is determined that if the measured light intensity is above a background region threshold, it indicates the presence of a sedimentation zone. Also, for each y-scan, the maximum light intensity across the zone is determined and stored, and a series of y-scans for equally spaced x values are determined and stored.
The axis of the zone is determined from the value of . The end point of each zone is recognized by the extreme value of x at which the highest point (peak) of light intensity is observed in each direction of x. If more precise position measurement is required, in a certain area near the end point,
It is programmed to scan with even finer x and y intervals.

このように位置し、記録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、上述の直線光強度和であるパラメータIxを得
る。そしてこれらの各値の総和を求めるとそのゾ
ーンに対する総光強度和パラメータIzになる。ゾ
ーンエンドのx値と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。
We perform direct mathematical processing on the data recorded for the actual sedimentation zone located and recorded in this way, and for each scan across the zone in the y direction, the parameter is the linear light intensity sum as described above. Get Ix. Then, the sum of these values becomes the total light intensity sum parameter Iz for that zone. Parameter L is obtained by subtracting it from the x value of the zone end. Other parameters may be determined by appropriate calculations as required.

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、いつく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。
The above measurements should be carried out as a unit measurement on a set of plates containing one or more unknown samples and their associated several standard solutions, such that a complete determination of the unknown samples can be made. desirable. After each scan of such a set of plates, the computer derives the concentration of each protein for which a sedimentation zone was found. If, as already mentioned, a number of standard measurements are involved, the possible measured concentrations are determined for each calculated concentration value. It is known to perform such calculations by computers. Several independent measurements can be made from the concentration of each protein in the sample. Generally, several different parameters are referenced and weighted according to the expected error to calculate the average.

もし、その平均値に対する誤差の計算値が、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
濃度を決めるのは良くない。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、以上の走査をくり返し、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。
If the calculated value of the error with respect to the average value falls within a certain range for the sample being measured, there is no need to perform any other measurements. The computer thereby performs general printouts or recording of the final results and collects as much original data as necessary for the program. For example, a doctor requesting an analysis can request that all data be stored on a magnetic tape for future reference. Also, photographs of the plates undergoing immunodiffusion can be taken either through a monitor CRT or directly. Normally, if the concentration of the protein is not high, it is not good to determine the concentration of the target protein with one cycle of scanning. After an additional period of incubation, ranging from a few minutes to an hour or more, the above scanning is repeated, and the measurement plate and its corresponding standard plate are scanned. Computers typically search for new zones that appear where no zones were present in previous scans, or scan areas where subsidence zones have been previously found and recorded, and determine the extent of zone movement or expansion from previous records. programmed to explore. Thus, the computer continues to process data with each scan.

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そのが最後
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。
Sometimes two precipitation zones of distinct proteins come so close that the normally formed precipitate intersects at the end. Zones created by immunoelectrophoresis are programmed to predict crossings of such zones, predict when crossings will occur, and make appropriate corrections in the process of inducing various parameters. I do.

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。
If the protein being measured is of the type that crosses over, each plate is scanned early in the appearance of the zone, before cross-over occurs, as shown in FIG. 1B. The axis and end points of the zone are then reliably localized. The computer is programmed to check for actual intersections as part of each regular scan as well. For example, by comparing the x,y coordinates of the measured points of the axes of each zone with those of adjacent zones, a match of coordinates at a certain threshold indicating an intersection is determined. All scans also include a check for possible intersections. For example, the computer extends all endpoints beyond the actual value,
Compare with extended endpoints of neighboring zones. A simple method for extending the axis in this manner is to linearly extend the axis in the direction of the axis' gradient near each end point. Alternatively, the observed zone axis may be aligned with a parabola or other curved line to properly extend it.

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。
Intersections of zones can also be detected by calculating the rate of change of the slope of the zones' axes. Alternatively, the radius of curvature of the axis can be calculated and detected by a series of points along the zone. Any deviation from the smooth normal variation of these functions indicates that the zone contains two or more intersecting areas.

実際の交差がゾーンの半分に及ぶ時でも、交差
区域内で観測した光強度値を、交差していない残
り半分で観測した光強度値で置換することによつ
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、抗体溝にも最も近い点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
た直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。
Even when the actual intersection spans half of the zone, a sufficiently accurate correction is made by replacing the light intensity values observed within the intersection area with the light intensity values observed in the other half that is not intersected. be able to. The correspondence between two points in the zone by such immunoelectrophoresis is determined by centering on the point Xg closest to the antibody groove, and at intervals of equal values of x on both sides, and by performing direct immunodiffusion. For zones, it is determined at intervals of equal values of y on both sides of the zone axis. Axes that lie within the intersecting area are localized by extrapolation.

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。
More accurate correction methods are also possible if necessary. For example, the computer may be programmed to adjust the measurements at symmetrical points chosen on the non-intersecting halves of the zone to take into account the asymmetry of the zone. Once an asymmetry is detected, it may be compared, for example, with two previously observed points that intersect, and the ratio between these values determined as a correction factor.

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光強度値が、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光強度値を
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。
Another example of a correction is to take into account that the light intensity values actually measured in the intersecting areas are partly due to one zone and partly due to the other zone. This is a method of correcting it by putting it in. The computer is programmed to divide the light intensity value at the intersection area into appropriate values.
In order to determine a suitable division ratio, the respective values of the intersection area and the symmetrical area may be compared, as described above, with or without the above-mentioned adjustment.

可能であれば、交差区域の補正には2つかそれ
以上の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。
If possible, it is desirable to apply two or more separate calculations to correct the intersection area and average the results to determine the error. However, originally the crossing area was only a small part of the entire zone. Therefore, the error in approximating the correct value within the area of the intersection is acceptable and does not significantly affect the final result.

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予備
的パラメータを用いることもできる。即ち、免疫
電気泳動に近い方法に対しては、ゾーンの中央付
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。
It is also possible for each of the above-mentioned types of intersections to use preliminary parameters obtained by parts of the zone that are not affected by the intersection. That is, for a method similar to immunoelectrophoresis, measurement near the center of the zone is suitable, and for a method similar to direct immunodiffusion, measurement near the end of the zone is suitable.

当業者には既に述べた方法の多くの特徴は、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。
Those skilled in the art will appreciate that many features of the methods previously described can be implemented with a variety of equivalent alternative techniques within the scope of the invention.

例えば、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おいて便利
である。
For example, measurements of the sedimentation zone at any stage of incubation can be made with a specific light. Since this method does not require precise time measurements, it is usually convenient after the reaction has reached equilibrium.

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。ここに述べた方法
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が実証された。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。
In summary, in order to obtain true quantitative measurements of the concentration of individual proteins in physiological fluids, immunodiffusion techniques,
Methods and apparatus for carrying out measurements using immunoelectrophoresis and analog means have been described. In practice, the method described herein has been demonstrated to measure protein concentrations with an accuracy of 5% or less. The present invention thus provides measurement techniques for a wide range of experimental or diagnostic purposes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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
散と免疫沈降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図は各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。
Figure 1 is a diagram of a plate for immunoelectrophoresis, where A in Figure 1 shows the distribution of typical various proteins after electrophoresis, and B, C, and D in Figure 1 show the subsequent diffusion and immunity. Each stage of the precipitation reaction is shown. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the device for measuring slides. FIG. 3 is a diagram illustrating the characteristics of a settling zone with respect to the present invention. FIG. 4 is a graph showing a typical relationship between zone end points and time. FIG. 5 is a graph showing a typical relationship between zone length and time. FIG. 6 is a graph showing a typical relationship between the first appearance time of a zone and protein concentration. FIGS. 7 and 8 are graphs showing typical relationships between time and protein concentration versus zone length.
FIG. 9 is a graph showing an example of scanning the density of the sedimentation zone at two different incubation times. FIG. 10 is a graph obtained by scanning the shading of the sedimentation zone formed by each protein concentration. FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the parameter Iz and time. FIG. 12 is a graph showing an example of the relationship between the parameter Iz and the protein concentration parameter dIz/dt. FIG. 13 is a graph showing an example of inducing a protein concentration value by adding a known protein to an unknown protein. FIG. 14 is a block diagram of an embodiment of an electronic scanning device according to the present invention. 20... plate, 21, 22... antigen hole, 2
4...Antibody groove, 90, 91, 92...Optical means, 94...Control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 蛋白を含有する抗原試料と、該抗原試料中の
蛋白に特異的な抗体を含有する抗体源とを免疫拡
散させて該抗原試料中の蛋白濃度を定量測定する
方法であつて、 上記蛋白及び抗体を、当初これら反応物質がい
ずれも存在しない支持媒体の領域を通じ反応しな
がら拡散し合うようになして、少なくとも一つの
有限長さの細長い沈降ゾーンを形成させること
と、 光学的手段により上記沈降ゾーンを走査して一
部が該沈降ゾーン内に分布し一部が該沈降ゾーン
の外に分布した二次元の配列のそれぞれの位置に
おける沈降濃度に応答して複数の電気的信号を発
生させることと、 上記蛋白濃度に特有な変化を表わす上記沈降ゾ
ーンの初出現時間に関するパラメータ値を複数の
上記電気的信号から電子的に導出することと、
上記抗原試料中の上記蛋白濃度を定量測定する
指標を得るために、それぞれ既知の濃度の上記蛋
白を含有する複数の対照抗原溶液の等価的な免疫
拡散により生成された対照沈降ゾーンから導出さ
れた基準パラメータ値と上記パラメータ値と比較
すること を含むことを特徴とする蛋白の定量分析方法。 2 前記沈降ゾーンの走査段階が該沈降ゾーンの
出現に従つて複数の特定された時間で反覆され、
前記パラメータの値を導出する段階が、前記走査
の度毎に前記複数の電気的信号から、時間の関数
として特性的に変化するとともに前記沈降ゾーン
の初出現時間において既知の値をとる第2のパラ
メータの値を導出し、さらに前記第2のパラメー
タの値が前記既知の値に復元する時間を外挿して
初出現時間を導出することからなる特許請求の範
囲第1項に記載の蛋白の定量分析方法。 3 前記第2のパラメータが沈降ゾーンの複数の
端部間の距離からなる特許請求の範囲第2項に記
載の蛋白の定量分析方法。 4 前記第2のパラメータがゾーン内の光強度和
からなる特許請求の範囲第2項に記載の蛋白の定
量分析方法。 5 前記複数の電気的信号に応答して前記沈降ゾ
ーンを表わす映像を陰極線管のスクリーン面に発
生させることを含む特許請求の範囲第1項に記載
の蛋白の定量分析方法。 6 沈降ゾーンを走査する前記段階が、該沈降ゾ
ーンの出現する複数の時間に繰返され、前記複数
の電気的信号が多数の前記位置における光強度の
測定値、各測定値に対応する前記各位置及びその
時点におけるx座標値及びy座標値を表わす特許
請求の範囲第1項に記載の蛋白の定量分析方法。 7 パラメータ信号を導出する前記段階が、蛋白
濃度の増加につれて増大する第1の信号を導出す
ること、蛋白濃度の増加につれて減少する第2の
信号を導出すること、並びに前記第1及び第2の
信号の示差的な組合せを表わす第3の信号を組合
わされたパラメータ信号として導出することを含
む特許請求の範囲第1項に記載の蛋白の定量分析
方法。 8 前記組合わされたパラメータ信号が前記第1
の信号と第2の信号との比を表わすものである特
許請求の範囲第7項に記載の蛋白の定量分析方
法。 9 前記配列が、前記沈降ゾーン内の一方の側
と、他の沈降ゾーンと重なり合う領域内とに少な
くともそれぞれ一つの位置を含んでおり、複数の
電気的信号を発生する沈降ゾーンの前記走査段階
が、前記他の沈降ゾーンと重なり合う第1のゾー
ンの他方の側にありかつ重なり合つていない領域
にある第2の位置における電気的信号を発生さ
せ、さらに前記第1の位置の前記電気的信号を導
出するために前記第2の位置信号を用いることか
らなる特許請求の範囲第1項に記載の蛋白の定量
分析方法。 10 前記抗原試料の各部分が、各試料部分の前
記免疫拡散に先立つて前記蛋白の異なつた既知量
を添加することにより高濃度化されており、ま
た、前記走査段階、パラメータ値の導出段階及び
対照パラメータ値と求められたパラメータ値とを
比較する段階が、試料部分毎に形成された沈降ゾ
ーンに対して行なわれることを含む特許請求の範
囲第1項に記載の蛋白の定量分析方法。 11 前記抗原試料の各部分が、該各試料部分の
免疫拡散に先立つて異なつた既知量の前記蛋白を
添加することによつて高濃度化され、各試料部分
の得られた沈降ゾーンを、前記走査段階、パラメ
ータ値の導出段階、さらに添加した蛋白濃度に対
して各試料部分に関する前記得られたパラメータ
値を効果的にプロツトする段階並びにもとの試料
中の前記蛋白濃度の値を前記得られたカーブの外
挿によつて求める段階で処理する特許請求の範囲
第1項に記載の蛋の白定量分析方法。 12 前記沈降ゾーンの走査段階に先立つて前記
沈降ゾーンを染料で染色する段階を含む特許請求
の範囲第1項に記載の蛋白の定量分析方法。 13 前記複数の電気的信号から、前記蛋白のあ
る種の異常性の存在に応じて前記第1のパラメー
タと特性的に異なるゾーンの第2のパラメータの
相当値を電子的に送出する段階、及び前記第1の
パラメータの値と前記第2のパラメータの値とを
比較して前記異常性の存在を検出する段階を含む
特許請求の範囲第1項に記載の蛋白の定量分析方
法。 14 前記第2のパラメータがゾーン内の光強度
和からなり、前記第1及び第2のパラメータ値が
これらの値から導出された各蛋白濃度によつて比
較される特許請求の範囲第13項に記載の蛋白の
定量分析方法。 15 蛋白を含有する抗原試料と、該抗原試料中
の蛋白に特異的な抗体を含有する抗体源とを免疫
拡散させて該抗原試料中の蛋白濃度を定量測定す
る方法であって、 上記免疫拡散に先立ち、上記抗原試料を、上記
抗体源と相互に拡散する方向とは直交する方向に
選択的な蛋白の移動を行なわせることと、 上記蛋白及び抗体を、当初これら反応物質がい
ずれも存在しない支持媒体の領域を通じ反応しな
がら拡散し合うようになして、少なくとも一つの
有限長さの細長い沈降ゾーンを形成させること
と、 光学的手段により上記沈降ゾーンを走査して一
部が該沈降ゾーン内に分布し一部が該沈降ゾーン
の外に分布した二次元の配列のそれぞれの位置に
おける沈降濃度に応答して複数の電気的信号を発
生させることと、 上記蛋白濃度に特有な変化を表わす上記沈降ゾ
ーンの初出現時間に関するパラメータ値を複数の
上記電気的信号から電子的に導出することと、 上記抗原試料中の上記蛋白濃度を定量測定する
指標を得るために、それぞれ既知の濃度の上記蛋
白を含有する複数の対照抗原溶液の等価的な免疫
拡散により生成された対照沈降ゾーンから導出さ
れた基準パラメータ値と上記パラメータ値と比較
すること を含むことを特徴とする蛋白の定量分析方法。 16 前記沈降ゾーンの走査段階が該沈降ゾーン
の出現に従つて複数の特定された時間で反覆さ
れ、前記パラメータの値を導出する段階が、前記
走査の度毎に前記複数の電気的信号から、時間の
関数として特性的に変化するとともに前記沈降ゾ
ーンの初出現時間において既知の値をとる第2の
パラメータの値を導出し、さらに前記第2のパラ
メータの値が前記既知の値に復元する時間を外挿
して初出現時間を導出することからなる特許請求
の範囲第15項に記載の蛋白の定量分析方法。 17 前記第2のパラメータが沈降ゾーンの複数
の端部間の距離からなる特許請求の範囲第16項
に記載の蛋白の定量分析方法。 18 前記第2のパラメータがゾーン内の光強度
和からなる特許請求の範囲第16項に記載の蛋白
の定量分析方法。 19 前記複数の電気的信号に応答して前記沈降
ゾーンを表わす映像を陰極線管のスクリーン面に
発生させることを含む特許請求の範囲第15項に
記載の蛋白の定量分析方法。 20 沈降ゾーンを走査する前記段階が、該沈降
ゾーンの出現する複数の時間に繰返され、前記複
数の電気的信号が多数の前記位置における光強度
の測定値、各測定値に対応する前記各位置及びそ
の時点におけるx座標値及びy座標値を表わす特
許請求の範囲第1項に記載の蛋白の定量分析方
法。 21 パラメータ信号を導出する前記段階が、蛋
白濃度の増加につれて増大する第1の信号を導出
すること、蛋白濃度の増加につれて減少する第2
の信号を導出すること、並びに前記第1及び第2
の信号の示差的な組合せを表わす第3の信号を組
合わされたパラメータ信号として導出することを
含む特許請求の範囲第15項に記載の蛋白の定量
分析方法。 22 前記組合わされたパラメータ信号が前記第
1の信号と第2の信号との比を表わすものである
特許請求の範囲第21項に記載の蛋白の定量分析
方法。 23 前記配列が、前記沈降ゾーン内の一方の側
と、他の沈降ゾーンと重なり合う領域内とに少な
くともそれぞれ一つの位置を含んでおり、複数の
電気的信号を発生する沈降ゾーンの前記走査段階
が、前記他の沈降ゾーンと重なり合う第1のゾー
ンの他方の側にありかつ重なり合つていない領域
にある第2の位置における電気的信号を発生さ
せ、さらに前記第1の位置の前記電気的信号を導
出するために前記第2の位置信号を用いることか
らなる特許請求の範囲第15項に記載の蛋白の定
量分析方法。 24 前記抗原試料の各部分が、各試料部分の前
記免疫拡散に先立つて前記蛋白の異なつた既知量
を添加することにより高濃度化されており、ま
た、前記走査段階、パラメータ値の導出段階及び
対照パラメータ値と求められたパラメータ値とを
比較する段階が、試料部分毎に形成された沈降ゾ
ーンに対して行なわれることを含む特許請求の範
囲第15項に記載の蛋白の定量分析方法。 25 前記抗原試料の各部分が、該各試料部分の
免疫拡散に先立つて異なつた既知量の前記蛋白を
添加することによつて高濃度化され、各試料部分
の得られた沈降ゾーンを、前記走査段階、パラメ
ータ値の導出段階、さらに添加した蛋白濃度に対
して各試料部分に関する前記得られたパラメータ
値を効果的にプロツトする段階並びにもとの試料
中の前記蛋白濃度の値を前記得られたカーブの外
挿によつて求める段階で処理する特許請求の範囲
第15項に記載の蛋白の定量分析方法。 26 前記沈降ゾーンの走査段階に先立つて前記
沈降ゾーンを染料で染色する段階を含む特許請求
の範囲第15項に記載の蛋白の定量分析方法。 27 前記複数の電気的信号から、前記蛋白のあ
る種の異常性の存在に応じて前記第1のパラメー
タと特性的に異なるゾーンの第2のパラメータの
相当値を電子的に送出する段階、及び前記第1の
パラメータの値と前記第2のパラメータの値とを
比較して前記異常性の存在を検出する段階を含む
特許請求の範囲第15項に記載の蛋白の定量分析
方法。 28 前記第2のパラメータがゾーン内の光強度
和からなり、前記第1及び第2のパラメータ値が
これらの値から導出された各蛋白濃度によつて比
較される特許請求の範囲第27項に記載の蛋白の
定量分析方法。
[Claims] 1. A method for quantitatively measuring the protein concentration in an antigen sample by immunodiffusing an antigen sample containing a protein and an antibody source containing an antibody specific to the protein in the antigen sample. allowing the protein and antibody to react and diffuse into each other through a region of the support medium initially free of any of these reactants to form at least one elongated sedimentation zone of finite length; The sedimentation zone is scanned by optical means and a plurality of electrical charges are generated in response to the sedimentation concentration at each position of a two-dimensional array, with some portions distributed within the sedimentation zone and portions distributed outside the sedimentation zone. electronically deriving from a plurality of said electrical signals a parameter value relating to the first appearance time of said sedimentation zone representing a characteristic change in said protein concentration;
In order to obtain an index for quantitatively measuring the concentration of the protein in the antigen sample, a control sedimentation zone generated by equivalent immunodiffusion of multiple control antigen solutions, each containing a known concentration of the protein, was derived. 1. A method for quantitative protein analysis, comprising comparing a reference parameter value with the above parameter value. 2 the step of scanning the sedimentation zone is repeated at a plurality of specified times according to the appearance of the sedimentation zone;
the step of deriving the value of the parameter from the plurality of electrical signals for each scan includes a second parameter that varies characteristically as a function of time and takes a known value at the time of first appearance of the sedimentation zone; Quantification of the protein according to claim 1, which comprises deriving the value of the parameter and further extrapolating the time for the value of the second parameter to restore to the known value to derive the first appearance time. Analysis method. 3. The protein quantitative analysis method according to claim 2, wherein the second parameter is a distance between a plurality of ends of the sedimentation zone. 4. The protein quantitative analysis method according to claim 2, wherein the second parameter is the sum of light intensities within the zone. 5. The protein quantitative analysis method according to claim 1, which comprises generating an image representing the sedimentation zone on a screen surface of a cathode ray tube in response to the plurality of electrical signals. 6. said step of scanning a sedimentation zone is repeated at a plurality of times of occurrence of said sedimentation zone, said plurality of electrical signals providing measurements of light intensity at a number of said positions, each said position corresponding to each measurement; and the x-coordinate value and y-coordinate value at that point in time.The quantitative protein analysis method according to claim 1. 7. said step of deriving a parametric signal comprises deriving a first signal that increases with increasing protein concentration; deriving a second signal that decreases with increasing protein concentration; and A method for quantitative protein analysis according to claim 1, comprising deriving a third signal representing a differential combination of signals as a combined parameter signal. 8 the combined parameter signal is
8. The quantitative protein analysis method according to claim 7, wherein the method represents the ratio between the signal of the second signal and the second signal. 9, wherein the array includes at least one location on each side within the sedimentation zone and in an area overlapping another sedimentation zone, and wherein the scanning step of the sedimentation zone generates a plurality of electrical signals. , generating an electrical signal at a second location on the other side of the first zone and in a non-overlapping region that overlaps the other sedimentation zone, and further generating the electrical signal at the first location. 2. The protein quantitative analysis method according to claim 1, which comprises using the second position signal to derive the protein. 10 each part of said antigen sample is enriched by adding different known amounts of said protein prior to said immunodiffusion of each sample part, and said scanning step, parameter value derivation step and 2. The method for quantitative protein analysis according to claim 1, wherein the step of comparing the control parameter value and the determined parameter value is performed for a sedimentation zone formed in each sample portion. 11 Each portion of the antigen sample is enriched by adding a different known amount of the protein prior to immunodiffusion of each sample portion, and the resulting sedimentation zone of each sample portion is a step of scanning, a step of deriving parameter values, and a step of effectively plotting the obtained parameter values for each sample portion against the added protein concentration, as well as plotting the obtained parameter values for each sample portion against the added protein concentration. 2. The protein quantitative analysis method according to claim 1, wherein the method is performed in the step of determining by extrapolation of a curve obtained by the method. 12. The method for quantitative protein analysis according to claim 1, further comprising the step of staining the sedimentation zone with a dye prior to the step of scanning the sedimentation zone. 13 electronically transmitting, from the plurality of electrical signals, a corresponding value of a second parameter of a zone that is characteristically different from the first parameter depending on the presence of a certain abnormality of the protein; 2. The method for quantitative protein analysis according to claim 1, comprising the step of comparing the value of the first parameter and the value of the second parameter to detect the presence of the abnormality. 14. Claim 13, wherein said second parameter comprises a sum of light intensities within a zone, and said first and second parameter values are compared by respective protein concentrations derived from these values. Quantitative analysis method for the described protein. 15 A method for quantitatively measuring the protein concentration in an antigen sample by immunodiffusing an antigen sample containing a protein and an antibody source containing an antibody specific to the protein in the antigen sample, the method comprising: Prior to this, the antigen sample is subjected to selective protein migration in a direction perpendicular to the direction of mutual diffusion with the antibody source, and the protein and antibody are initially free of any of these reactants. reacting and diffusing through a region of the support medium to form at least one elongated settling zone of finite length; scanning said settling zone by optical means so that a portion of said settling zone is within said settling zone; generating a plurality of electrical signals in response to a precipitated concentration at each position of a two-dimensional array, with a portion distributed within the sedimentation zone, and a portion of which is distributed outside the sedimentation zone; In order to electronically derive parameter values related to the first appearance time of the sedimentation zone from the plurality of electrical signals, and to obtain an index for quantitatively measuring the concentration of the protein in the antigen sample, each of the proteins has a known concentration. A method for quantitative protein analysis, comprising comparing the parameter value with a reference parameter value derived from a control sedimentation zone generated by equivalent immunodiffusion of a plurality of control antigen solutions containing. 16. The step of scanning the sedimentation zone is repeated at a plurality of specified times according to the appearance of the sedimentation zone, and the step of deriving the value of the parameter from the plurality of electrical signals for each of the scanning, deriving the value of a second parameter that changes characteristically as a function of time and takes a known value at the time of first appearance of said sedimentation zone, and further the time at which the value of said second parameter restores to said known value; 16. The method for quantitative protein analysis according to claim 15, which comprises extrapolating the time to derive the first appearance time. 17. The protein quantitative analysis method according to claim 16, wherein the second parameter is a distance between a plurality of ends of the sedimentation zone. 18. The protein quantitative analysis method according to claim 16, wherein the second parameter is the sum of light intensities within the zone. 19. The protein quantitative analysis method according to claim 15, comprising generating an image representing the sedimentation zone on a screen surface of a cathode ray tube in response to the plurality of electrical signals. 20 said step of scanning a sedimentation zone is repeated at a plurality of times of occurrence of said sedimentation zone, said plurality of electrical signals providing measurements of light intensity at a number of said locations, each said location corresponding to each measurement; and the x-coordinate value and y-coordinate value at that point in time.The quantitative protein analysis method according to claim 1. 21 said step of deriving a parametric signal derives a first signal that increases with increasing protein concentration; a second signal that decreases with increasing protein concentration;
deriving a signal of the first and second
16. The method for quantitative protein analysis according to claim 15, comprising deriving a third signal representing a differential combination of signals as a combined parameter signal. 22. The method for quantitative protein analysis according to claim 21, wherein the combined parameter signal represents a ratio between the first signal and the second signal. 23, wherein the array includes at least one location on each side within the sedimentation zone and in an area overlapping another sedimentation zone, and wherein the scanning step of the sedimentation zone generates a plurality of electrical signals. , generating an electrical signal at a second location on the other side of the first zone and in a non-overlapping region that overlaps the other sedimentation zone, and further generating the electrical signal at the first location. 16. The protein quantitative analysis method according to claim 15, which comprises using the second position signal to derive . 24. Each portion of said antigen sample is enriched by adding different known amounts of said protein prior to said immunodiffusion of each sample portion, and said scanning step, parameter value derivation step and 16. The protein quantitative analysis method according to claim 15, wherein the step of comparing the control parameter value and the determined parameter value is performed for a sedimentation zone formed for each sample portion. 25 Each portion of the antigen sample is enriched by adding a different known amount of the protein prior to immunodiffusion of each sample portion, and the resulting sedimentation zone of each sample portion is a step of scanning, a step of deriving parameter values, and a step of effectively plotting the obtained parameter values for each sample portion against the added protein concentration, as well as plotting the obtained parameter values for each sample portion against the added protein concentration. 16. The quantitative protein analysis method according to claim 15, wherein the method is performed in the step of determining by extrapolation of a curve obtained by applying a curve. 26. The method for quantitative protein analysis according to claim 15, further comprising the step of staining the sedimentation zone with a dye prior to the step of scanning the sedimentation zone. 27 electronically transmitting, from the plurality of electrical signals, a corresponding value of a second parameter of a zone that is characteristically different from the first parameter depending on the presence of a certain abnormality of the protein; 16. The protein quantitative analysis method according to claim 15, comprising the step of comparing the value of the first parameter and the value of the second parameter to detect the presence of the abnormality. 28. Claim 27, wherein said second parameter consists of a sum of light intensities within a zone, and said first and second parameter values are compared by respective protein concentrations derived from these values. Quantitative analysis method for the described protein.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54137399A (en) * 1978-04-14 1979-10-25 Jiei Arajiemu Furederitsuku Method and device for analyzing quantity of protein by immunological electrophoresis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54137399A (en) * 1978-04-14 1979-10-25 Jiei Arajiemu Furederitsuku Method and device for analyzing quantity of protein by immunological electrophoresis

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