JPS63106559A - レ−ザ磁気免疫測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は抗原抗体反応を利用した免疫測定のうち、超高
感度の測定に属するものであり、微量の検体から特定の
抗体又は抗原を検出可能な免疫測定方法及び測定装置に
関するものである。

従来の技術 エイズ、成人Ｔ細胞白血病等の新型ウィルス性疾病、並
びに、各種ガンの早期検査法として、抗原抗体反応を利
用した免疫測定法の開発が現在世界的規模で進められて
いる。これは、抗原であるビールス等が生体に侵入した
場合に形成される抗体が、上記抗原と特異的に反応する
性質（抗原抗体反応）を利用して、抗体又は抗原そのも
のを検出しようとするものである。このための微量免疫
測定法として、従来からＲＩＡ（ラジオイムノアッセイ
）、酵素イムノアッセイ、螢光イムノアッセイ等が実用
化されてきた。これらの方法は、アイソトープ、酵素、
螢光体で標識された抗原又は抗体を用い、これと特異的
に反応する抗体又は抗原の有無を検出するものである。

このうちＲＩＡは、抗原抗体反応に寄与した検体量を、
標識化されたアイソトープの放射線量を測定することに
より定量するものであり、現在のところ、ピコグラム程
度の超微量測定が唯一可能な方法である。しかしながら
、ＲＩＡは放射性物質を取り扱わなければならないため
、特殊設備が必要であり、半減期や廃棄物処理等の点か
ら、使用時期、場所等の制約があった。一方、酵素、螢
光体を用いる方法では、発色や発光を用いて抗原抗体反
応の有無を確認するものであるため、測定が半定量的で
あり、検出限界もナノグラム程度であった。従って、Ｒ
ＩＡと同程度の検出感度を有し使用上の制限のない免疫
測定法及び測定装置が求められていた。

又、抗原抗体反応の有無の検出にレーザ光を用いる方法
としては、肝臓癌の検出を目的として、プラスチック微
粒子にＡＦＰ（アルファ・フェト・プロティン）に対す
る抗体をつげ、抗原抗体反応に基づく該プラスチック同
士の凝集により生じた質量変化を、レーザ光の散乱又は
透過状態の変化から調べる方法が発表されている。この
方法では、検出感度は１０−”　ｇであり、従来のレー
ザ光を用いた方法の百倍以上の感度であるが、ＲＩＡの
感度の百分の一以下である。この方法は、水溶液中での
抗原抗体のブラウン運動の変化を利用しているため、測
定に際しては、抗体を含む水溶液の温度制御を精密に行
う必要があり、気温や振動等の外界の影響や水溶液に混
在する不純物粒子の影響を受けやすい欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 ラジオイムノアッセイはピコグラムの検出感度を持って
いるが、放射性物質を取り扱う煩雑な設備を必要とし、
半減期により長寿命化が困難であり、また廃棄アイソト
ープの処理等の困難を持っているなどの問題点がある。

また、酵素イムソアッセイ、螢光イムノアッセイは検出
感度が落ち、また半定量的である。

そこで本発明は半減期や廃棄処理等の種々の制約を解決
し、ラジオイムノアッセイと同程度のピコグラムの検出
感度を有する新しい免疫測定法及びその測定装置を実現
しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明に従うと、一つの抗原又は抗体に磁性体超微粒子
を標識して磁性体標識体とし、該磁性体標識体と検体を
抗原抗体反応させる工程と、該工程後の上記検体から、
未反応の上記磁性体標識体を分離除去する工程と、上記
未反応の磁性体標識体を分離除去した後の反応後の磁性
体標識体を液体中に分散させてレーザ光を照射する工程
と、上記レーザ光の照射による上記磁性体標識体からの
散乱光を測定する工程とを含むレーザ磁気免疫測定法に
おいて、上記磁性体標識体を分散させた液体を収容する
検体容器を、その軸方向を照射レーザ光の光軸方向にほ
ぼ一致して保持し、該検体容器の軸方向にそって順次磁
場を移動させて該散乱光を受光する光学系の光軸近傍の
位置に該磁性体標識体を誘導、濃縮する工程と、該磁性
体標識体を該散乱光の光軸近傍の位置に誘導、濃縮該し
た後に該散乱光軸近傍において該磁性体標識体に周期的
に変動する磁場を与える工程とを含み、該周期的に変動
する磁場の変動成分に同期した散乱光のみを選択的に検
出することを特徴とするレーザ磁気免疫測定法が提供さ
れる。

本発明の１態様に従うと、上記磁性体標識体と抗原抗体
反応させる検体は、該検体と該検体の特異抗体又は抗原
との抗原抗体反応後のものであり、上記磁性体超微粒子
により標識される抗体は、抗免疫グロブリンである。

さらに本発明の１態様に従うと、上記検体が未知のウィ
ルスまたはウィルス抗体であり、上記磁性体超微粒子に
より標識される抗原または抗体がウィルス抗原または抗
体である。

さらに本発明の別の態様に従うと、上記磁性体標識体と
抗原抗体反応させる検体が抗原抗体反応しなく、すなわ
ち磁性体標識体と抗原抗体反応させる検体と、上記磁性
体標識体とはともに抗原または抗体である。

すなわち、検体が磁性体標識体と特定の抗原抗体反応を
起こす抗原又は抗体である場合には、検体を含む液相中
に磁性体標識体が残存し、磁場とともに周期的に変動す
る散乱光を測定することにより検体を検出することがで
きる。

一方、検体が磁性体標識体と特定の抗原抗体反応を生起
しない抗原又は抗体である場合には、検体容器内の液体
中には磁性体標識体は存在しない。

この場合は液相中め磁性体標識体の有無及び存在量を測
定することにより検体の特定及び定量が可能となる。磁
性体標識体の有無及び存在量は、液相中に分散した検体
によるレーザ光の散乱、透過光の強度変化を測定するこ
とにより知ることができる。

未反応の磁性体標識体を分離除去する工程は、永久磁石
または電磁石により実施してもよい。

さらに本発明に従うと、磁性体超微粒子により標識され
た検体を収容する検体容器と、レーザ光を該検体容器へ
導くレーザ光照射光学系と、該検体によるレーザ光の散
乱光を受光すべく設置された受光系とを含むレーザ磁気
免疫測定装置であって、 上記検体容器の軸に沿って、上記受光系の光軸である散
乱光軸に向って磁場を移動させる磁場移動機構と、 上記散乱光軸上の該検体容器の位置をはさんで磁場を周
期的に変動させる磁場駆動機構と、該磁場駆動機構によ
る磁場の変動成分に同期した散乱光のみを選択的に検出
する電子回路部と、を具備することを特徴とするレーザ
磁気免疫測定装置が提供される。

磁場移動機構は、検体容器の軸に沿って移動する磁石ま
たは検体容器の軸に沿って複数個配列され順次励起され
る電磁石により構成できる。

さらに本発明の好ましい態様に従うと、磁場駆動機構は
、上記検体容器をはさんで一定間隔で保持され、かつ上
記検体容器との相対距離を周期的に変化しうる一対の磁
石、または、交互に励起される電磁石から構成される。

さらに本発明の好ましい態様に従うと、上記検体容器は
、レーザ光の入射部分において大断面積の開口を有し、
上記散乱光軸上においては小断面積となる異径断面容器
からなる。

作用 以上のように本発明のレーザ磁気免疫測定法及び装置は
酵素イムノアッセイ、螢光イムノアッセイの検出感度を
２桁上げＲＩＡと同レベルにし、且つ、放射能の危険性
をＲＩＡのようには有せず、アイソトープの半減期から
来る短寿命を克服するものである。

本発明は磁性超微粒子を抗原抗体反応の標識として用い
るために、未反応の磁性体標識体を磁場により検体から
分離除去することができる。また、液相化した後は、磁
気的方法により磁性体標識体を特定位置に誘導、濃縮し
、検出感度を向上させることができる。また、この磁性
体標識体を交流磁場内で駆動しつつ該交流磁場と同期し
た散乱光または透過光の変化を選択的に測定することに
より、外界の影響、バックグラウンドの散乱の除去等を
有効に行うことができる。本発明では、磁性超微粒子を
標識として用いているので使用時期や場所の制限はない
。

本発明で、検体と磁性体標識体を反応させる処理には、
固相化された既知の抗原または抗体と検体としての抗体
又は抗原を反応させ、その後、磁性体標識体と反応させ
る間接法と、検体としての抗体又は抗原を直接固相化し
、磁性体標識体と反応さ、せる直接法がある。また、本
発明において磁性体標識体を反応させる方法としては、
検体と磁性体標識体を積極的に反応させる方法と、反応
を阻害する方法（競合阻害反応検出法）とを採用するこ
とができる。

実施例 以下実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明は
これらの実施例により回答制限されるものではない。

まず本発明のレーザ磁気免疫測定法に供する磁性体超微
粒子で標識された検体を分散した液体の調製方法を説明
する。

調製方法Ｉ 第９図は、本発明のレーザ磁気免疫測定法に供する磁性
体超微粒子で標識された検体を分散した液体の調製方法
の１例を説明する図である。

第９図（ａ）〜θ）は検体の調製工程を、（ｅ）〜（ｆ
）は比較対照試料の調製工程を示している。

第９図（ａ）は既知のウィルス抗体２を寒天より成る支
持体１に固相化する工程、（ｂ）は同相化したウィルス
抗体２に患者の血液中の未知のウィルス抗原３を注入し
、抗原抗体反応をさせる工程、（Ｃ）はウィルス抗原３
に磁性体標識ウィルス抗体４を反応させる工程、（ｄ）
は支持体１を溶解、除去後、検体をガラスセル６に入れ
、水溶液中に分散させる液相化工程を図示する。

一方、第９図（ｅ）は、ウィルス抗原３が存在しなかっ
たために検体と抗原抗体反応をしなかった磁性体標識ウ
ィルス抗体４を希土類磁石５により、該固相化抗体から
分離・除去する工程を示す。第９図（ｆ）は、支持体１
を溶解、除去後、検体２をガラスセル６に入れ、水溶液
中に分散させる比較対照試料の液相化工程である。

第９図（ｅ）と同様の工程を第９図（Ｃ）に施すことに
より、すなわち未反応の磁性体標識ウィルス抗体４を希
土類磁石５により除去することにより未反応の過剰な磁
性体標識ウィルス抗体４を検体から除去することができ
る。

第９図（ｅ）の除去工程を磁石の使用と洗浄を併用して
もよい。磁性体標識ウィルス抗体４として、ウィルスや
特異抗体との親和性が良くウィルス等を標識するのに適
し、且つウィルス抗原３と特異的に結合する抗体をマグ
ネタイト超微粒子の表面に被覆したものを使用した。磁
性超微粒子の粒子径は５０ｎｍ程度が適当であった。な
お、磁場超微粒子はマグネタイトに限られるものではな
く、ｒフェライト等の化合物磁性体、鉄、コバルト等の
金属磁性体でも勿論よい。

調製方法■ 第１０図は、本発明のレーザ磁気免疫測定法に供する磁
性体超微粒子で標識された検体を分散した液体の調製方
法の第２の例を説明する図であって、第１０図（ａ）〜
（ｄ）は検体の調製工程を、（Ｃ）〜（ｆ）は比較対照
試料の調製工程を示している。

この例では、第１０図（ａ）で示すように支持体１上に
ウィルス抗原３を面相化する。このウィルス抗原３と、
検体である患者の血液中のウィルス抗体２とを抗原・抗
体反応せしめ（第１０図う））、ウィルス抗体２と特異
的に抗原抗体反応するマグネタイトの超微粒子により標
識された磁性体標識抗免疫グロブリン４″とさらに反応
させる（第１０図（Ｃ））。

次いで、支持体１を溶解、除去後、検体をガラスセル６
に入れ、水溶液中に分散させる（第１０図ｃｄ））。

第１０図（ｅ）は、未反応の磁性体標識抗免疫グロブリ
ン４′を希土類磁石５により、該同相化抗原から分離・
除去する工程、（ｆ）は比較対照試料の液相化工程を示
す。

検体をこれらの工程を通して調整した後、本発明のレー
ザ光散乱法により検体の定量を行なう。

調製方法■ 第１１図は、本発明のレーザ磁気免疫測定法に供する磁
性体超微粒子で標識された検体を分散した液体の調製方
法の第３の例を説明する図である。

この例では、第１１図（ａ）で示すようにゼラチンより
成る支持体１上に例えば患者から採取した未知のインフ
ルエンザウィルス３′を固相化する。このインフルエン
ザウィルス３′と、鉄Ｂ微粒子により標識された既知の
磁性体標識ウィルス抗体４を抗原・抗体反応せしめ（第
１１図（ｂ））、過剰の磁性体標識ウィルス抗体４を電
磁石５により分離・除去する（第１１図（Ｃ））。次い
で、支持体１を溶解、除去後、検体をガラスセル６に入
れ、水溶液中に分散させて検体液体を調製する（第１１
図（ｄ））。

調製方法■ 第１２図は、競合阻害反応検出法において、本発明のレ
ーザ磁気免疫測定法に供する磁性体超微粒子で標識され
た検体を分散した液体の調製方法の１例を説明する図で
ある。

この例では、第１２図（ａ）で示すようにゼラチンより
成る支持体１上に既知のウィルス抗体２を固相化する。

この面相化された抗体２と患者のウィルス抗原３とを抗
原抗体反応させる（第１１図（社））。

別工程で磁性体により標識した磁性体標識ウィルス抗原
２′を、工程ら）での抗原抗体反応後の検体と反応させ
（第１２図（Ｃ））、過剰、すなわち未反応の磁性体標
識ウィルス抗原２゛を電磁石５により分離・除去する（
第１２図（ｄ））。図示を省略したが、次いで、支持体
１を溶解、除去後、検体をガラスセルに入れ、水溶液中
に分散させて検体液体を調製する。

第１２図（ｅ）は、比較対照試料に磁性体標識ウィルス
抗原２′を反応させる工程、（ｆ）は未反応の磁性体標
識ウィルス抗原２″を磁石５により捕集する工程を示す
。

本実施例の場合は、磁性体標識ウィルス抗原２″は検体
を含む液相中ではウィルス抗原３によりウィルス抗体２
との反応を阻害されるため未反応のまま磁石により除去
される。しかし比較対照試料を含む液相中にはウィルス
抗原３は存在しないため磁性体標識ウィルス抗原２′は
ウィルス抗体２と反応し検出されることになる。その結
果検体を含む液相中からは磁性体標識体は検出されず、
比較対照試料を含む液相中のみに磁性体標識体が検出さ
れる。但し、ウィルス感染初期の患者からの検体ではウ
ィルス抗原３の数が極めて少ないため、工程（ｂ）では
一部の固相化抗体のみがウィルス抗原３と反応するため
、検体を含む液相中からも磁性体標識体は検出されるが
ウィルス抗原３の増加につれ検出量は減少する。この減
少量により、ウィルス抗原３の量を定量することができ
る。

調製方法Ｖ 第１３図は、競合阻害反応検出法において、本発明のレ
ーザ磁気免疫測定法に供する磁性体超微粒子で標識され
た検体を分散した液体の調製方法の別の例を説明する図
である。

この例では、第１３図（ａ）で示すようにゼラチンより
成る支持体１上に既知のウィルス抗原３を面相化する。

この固相化された抗原３と患者のウィルス抗体２とを抗
原抗体反応させる（第１３図う））。

別工程で磁性体により標識した磁性体標識ウィルス抗体
４を、工程ら）での抗原抗体反応後の検体と反応させ（
第１３図〔Ｃ））、過剰、すなわち未反応の磁性体標識
ウィルス抗体４を電磁石５により分離・除去する（第１
３図（ｄ））。図示を省略したが、次いで、支持体１を
溶解、除去後、検体をガラスセルに入れ、水溶液中に分
散させて検体液体を調製する。

第１３図（ｅ）は、比較対照試料に磁性体標識ウィルス
抗体４を反応させる工程、（ｆ）は未反応の磁性体標識
ウィルス抗体４を磁石５により捕集する工程を示す。

本例の場合も、磁性体標識ウィルス抗体４は検体を含む
液相中ではウィルス抗体２によりウィルス抗原３との反
応を阻害されるため未反応のまま磁石により除去される
。しかし比較対照試料を含む液相中にはウィルス抗原３
は存在しないため磁性体標識ウィルス抗体４はウィルス
抗体２と反応し検出されることになる。その結果検体を
含む液相中からは磁性体標識体は検出されず、比較対照
試料を含む液相中のみに磁性体標識体が検出される。

実施例１ 第１図は本発明のレーザ磁気免疫測定装置の１例の側方
概略図である。なお、第１図中には、本発明のレーザ磁
気免疫測定装置のうち、標識磁性超微粒子を誘導・濃縮
する磁石駆動部および標識磁性超微粒子を外部磁場によ
り周期的に運動制御させる標識磁性超微粒子駆動機構部
の図示を省略した。

図示の如く、本発明のレーザ磁気免疫測定装置は、光学
ステージ１０上に設けられたレーザ光源１１と、このレ
ーザ光源１１からのレーザ光線１２の光路を変更するミ
ラー１３．１３’、１３″″とを備える。レーザ光線１
２はミラー１３．１３′、１３′′により光路を変更さ
れ、その光路上に検体容器１４が配置されている。

この検体容器１４は、その軸方向をレーザ光線１２の光
路と略一致して配置され、後述するように異径断面を有
する。

このようにして検体容器１４の軸方向にレーザ光線１２
が入射し、検体容器１４内に収容された液体中の磁性体
標識体により散乱する。この散乱光を検体容器１４の小
口径部分から取り出し、散乱光束１５上にスリット１６
、集光レンズ１７、ＮＤフィルター１８、さらに集光レ
ンズ１７を設け、集光レンズ１７により散乱光束が集光
する位置に光電子倍増管１９が設けられている。

本実施例では、検体容器１４として、２種類の内径、ｌ
ｂ＋＋ｍ、　　０．．５ｍｍを持つパイレタスガラス製
の異径断面容器を使用した。レーザ光線は該異径断面容
器の大口径端より入射し、小径部分より散乱光を取り出
した。

異径断面容器を検体容器として用い、大口径側からレー
ザビームを入射した理由は次の通りである。すなわち、
入射レーザビームよりも容器の口径が大きい場合は、検
体の一部分しか光散乱に寄与しないため、測定感度向上
に限界があること、一方、容器の口径が入射レーデビー
ム径と同等の場合、本実施例のように、レーザビームを
容器の開口部から入射させると、検体表面のメニスカス
のため入射ビームが広がり、測定感度向上に好ましくな
いためである。

なお、従来の光散乱測定装置で常用されている、測定セ
ルの側面からのレーザ光線を入射する方法ももちろん適
用することは可能である。但し、測定セルの口径がレー
ザ光線の径と同程度の数百ミクロン程度になると、測定
セルの内部にレーザ光を効率よく導入するためには測定
セルの屈折率と等しいマツチングオイルの使用が必要に
なり、本実施例のような、マツチングオイルを使用しな
いレーザ光導入方法の方が有利である。

第２図は本発明のレーデ磁気免疫測定装置の標識磁性超
微粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部、並びに該標識磁性
超微粒子を外部磁場により周期的に運動制御させる標識
磁性超微粒子駆動機構部の概略図である。

これらの磁石駆動部および超微粒子駆動機構部は、固定
台２１に取り付けられ、検体容器１４を垂直に支持する
検体容器支持台２２と、誘導・濃縮用モータ２３により
駆動される送りネジ２４と噛合して上下動するスクルニ
ーベアリングのハウジング２５と、該ハウジングに取り
付けられた移動ステージ２６とを備える。

上述のように、検体容器１４は異径断面容器であり、大
径口端部からレーザ光線１２を入射され、且つ後述する
ようにその小径部分が移動ステージ２６を貫通している
。移動ステージ２６には、モータ２７と、該モータ２７
の軸に取りつけた偏心カム２８と、該偏心カム２８にロ
ッド２９を介して連結された案内ステージ３０とを備え
る。案内ステージ３０は一対の案内部材により画成され
る軌道上を往復方向に滑動自在である。さらに、案内ス
テージ３０には、一対の永久磁石３１が取りつけられ、
それらの永久磁石３１の間に開口部３２を有する。検体
容器の小径部分はこの開口部３２を貫通している。開口
部３２の内径は検体容器の小径部分の外径よりも充分に
大きく、案内ステージ３０が往復動じても検体容器の小
径部分は案内ステージ３０と衝突しないように構成され
ている。

次に、第２図に示した本発明のレーザ磁気免疫測定装置
の標識磁性超微粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部、並び
に該標識磁性超微粒子を外部磁場により周期的に運動制
御させる標識磁性超微粒子駆動機構部の動作を説明する
。

まず、検体容器１４を検体容器支持台に取り付け、標識
磁性超微粒子の誘導・濃縮用モータ２３を作動してハウ
ジング２５、すなわちハウジング２５に取りつけられた
移動ステージ１６を検体容器の小口径側から大口径側に
上昇させる。次に、該モータ２３により、５Ｉ［ｌＩ］
］／分の低速度で該移動ステージ２６を検体容器の小口
径側に下降させて、第１図で説明したスリット１５、レ
ンズ１６、ＮＤフィルター１８、光電子増倍管１９から
成る光学系の散乱光検出光軸と一致する標識磁性超微粒
子誘導・濃縮位置上で該移動ステージ２Ｇを停止させる
。この操作により、検体容器中に一様に分数していた標
識磁性超微粒子は一対の永久磁石３１の移動と共に磁石
の周りに−集められ、検体容器中の一部、すなわち、散
乱光検出光軸上の小口径部分に濃縮されることになる。

続いて、該検体容器１４を挟み、１２ｍｍの距離に固定
した一対の永久磁石３１を搭載した案内ステージ３０を
運動制御用モータ２７、偏心カム２８、ロフト２９によ
りス）ｏ−り５＋ｎｍ、移動速度３００ｗ／分で往復さ
せる。この操作により、濃縮された標識磁性超微粒子は
検体容器の小口径部分内を永久磁石３１の往復動作に同
期して運動することになる。

第３図は第１図に示した光電子増倍管１９により測定し
た該超微粒子からの光散乱強度変動を示す。

第３図中に永久磁石３１を静止して測定した場合を（ａ
）で示す。この場合は、該超微粒子のブラウン運動に基
ずく不規則な強度変動のみが観察される。

一方、永久磁石３１を往復運動させて測定した場合を第
３図中にら）で示す。図示の如く、永久磁石３１を往復
運動させると、往復運動の周期に同期した散乱光の強度
変動が観察された。往復運動に同期した散乱光をロック
インアンプを用い検出したところ、約２桁の測定感度の
向上が得られ、ピコグラムオーダの超微量測定が可能に
なった。

実施例２ 第４図は本発明の第２の実施例に基づく、標識磁性超微
粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部、並びに該標識磁性超
微粒子を外部磁場により周期的に運動制御させる標識磁
性超微粒子駆動機構部を示す概略図である。第４図中、
第２図に示した部材と同一または対応する部材は同一の
参照番号で示す。

本実施例では、標識磁性超微粒子を誘導・濃縮する磁石
駆動部においては、固定台２１に取りつけられた誘導・
濃縮用モータ２３を備え、これにより駆動される送りネ
ジ２４と直接噛合して移動ステージ２６が取りつけられ
る。移動ステージ２６上の検体容器１４の小口径部分が
貫通する開口部３２０両側には一対の電磁石３３が配置
され、標識磁性超微粒子駆動機構部を構成している。

第２図に示した第１の実施例では永久磁石を使用してい
るのに対して、第４図の本実施例では電磁石３３を使用
しているため標識磁性超微粒子駆動機構部には可動部が
無く、超微粒子駆動を電気的に行う点が異なっている。

本実施例では該微粒子の誘導・濃縮及び運動制御を一対
の電磁石を交互に付勢することにより行った。

すなわち、誘導・濃縮の際は、該電磁石３３を同時に励
起した状態で、実施例と同様に移動ステージ２６を昇降
して該微粒子を検体容器１４の小口径部分の所定位置に
誘導・濃縮する。続いて、濃縮位置において、電磁石３
３の励起を交互に行う。濃縮された標識磁性超微粒子は
小口径部分の検体容器中１４内を励起周期に同期して運
動することになる。

励起周期は電磁石の磁界、検体容器電磁石間の距離、検
体容器の外形等により異なるが、本実施例ではＩＨｚ程
度が適当であった。なお、光学系は第１の実施例と同一
である。

第５図は本発明に従う検体容器を示す。図示の如く検体
容器は円筒形の外形をなし、内径が一部分で細くなって
いる。この小径部分に標識磁性超微粒子を誘導・濃縮す
る。

実施例３ 第６図は本発明のさらに別の実施例による標識磁性超微
粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部、並びに該標識磁性超
微粒子を外部磁場により周期的に運動制御させる標識磁
性超微粒子駆動機構部を示す概略図である。

本実施例の装置は、珪素鋼板を積層して成る標識磁性超
微粒子の誘導・濃縮用鉄心４２と非磁性体のアルミより
なるスペーサ４４とを交互に積層した鉄心部分を備える
。これらの鉄心４２およびスペーサ４４とは全体として
Ｃ字形をなし、その間隙部分に検体容器４１が配置され
ている。鉄心４２−１．４２−２、・・４２−８のそれ
ぞれにはコイル４３が巻かれ、電磁石を形成している。

さらに鉄心４２の積層体の略中央位置の鉄心４５は、検
体容器４１をはさむ両側の部分にコイル４６．４７が巻
かれている。

本実施例では検体容器４１は、内径２．０ｍｍ、外径２
．８ｍｍのガラス管を使用した。また、標識磁性超微粒
子の誘導・濃縮用鉄心４２は４２−１から４２−８まで
８層あり、中心位置には標識磁性超微粒子の運動制御用
鉄心４５を１層設けた。

第７図（ａ）は標識磁性超微粒子の誘導・濃縮用鉄心４
２、第７図ら）はスペーサ４４、第７図（Ｃ）は標識磁
性超微粒子の運動制御用鉄心４５の断面をそれぞれ示す
。誘導・濃縮用鉄心４２にはコイル４３が一ケ所、運動
制御用鉄心４５にはコイル４６．４７が巻かれている。

第６図に示した装置は第１図に示した本発明のレーザ磁
気免疫測定装置の散乱光測定部分、すなわち、レーザ光
入射光軸４８上に検体容器４１の軸が重なるように配置
される。または、第６図に示した装置に用いられる検体
容器４１は、同一内径のガラスセルであるが、第５図に
示した形状も好ましい。第６図中では散乱光検出軸は参
照番号４９で示す。

第８図は、第６図に示した電磁石の励起のタイミング図
である。誘導・濃縮用鉄心４２−１〜４２−８に巻かれ
たコイルをそれぞれ４３−１〜４３−８とすると、図に
示したように外側の電磁石から順次励起して、検体容器
４１中の標識磁性超微粒子を運動制御用鉄心４５の位置
に誘導・濃縮する。次いで、鉄心４５の一対の電磁石４
６および４７を交互に励起して標識磁性超微粒子に周期
的な運動を付与する。

第６図に示した装置を第１図の本発明のレーザ磁気免疫
測定装置に組み込んで、検出感度を測定した結果、第２
図に示した永久磁石を使用した装置と同等のピコグラム
オーダの検出が出来た。

第２図に示した永久磁石を用いる装置と比較すると、本
実施例の装置は機械的部分がないため、装置の小型化、
長寿命化に有利である。一方、第２図に示した永久磁石
を用いる装置では、希土類ＣＯ電磁石ようにエネルギー
積の大きい磁石を使用することが出来るのに対して、本
実施例の装置では磁界の強さが小さいため、本発明の特
徴を発揮するには、断面積の小さな検体容器を使用する
方が望ましい。

なお、本実施例では標識磁性超微粒子の運動制御用鉄心
４５は中心部に置いたが、必ずしもその必要はなく、任
意の位置でよい。また、標識磁性超微粒子の誘導・濃縮
用鉄心４２は、本実施例では検体容器を挟み、対向する
ように配列したが、検体容器４１の片側の側面のみに配
列することも可能である。ただし、運動制御用鉄心４５
については、検体容器を挟み対向させる方が望ましい。

その理由は標識微粒子の変位量を太き（する方が散乱光
の強度変動の制御に有利であるためである。

発明の詳細 な説明したように、本発明は磁性超微粒子を抗原抗体反
応の標識として用い、未反応の磁性超微粒子を磁場中で
分離除去後、磁場中で反応後の磁性超微粒子標識体を含
む液体にレーザ光を照射し、該標識体からの散乱光又は
透過光を測定するものであり、ＲＩＡ法と比較して、使
用時期、場所等の制限がない。

さらに本発明では、電磁石等により外部から磁性体標識
体をレーザ照射部へ誘導ａ縮することにより、検出感度
の向上を図ることができる。又同様の手段により外部か
ら磁性体標識体の運動を制御することにより外界の影響
を排除することが可能である。

また、本発明の装置では、検体容器中の標識磁性超微粒
子を該検体容器に沿って磁石を移動させ、該検体容器の
特定位置に標識磁性超微粒子を誘導・ａ縮する機構と、
ａ縮場所において、該標識磁性超微粒子を外部磁場によ
り周期的に駆動させる機構と、上記外部磁場の変動成分
に同期した散乱光を選択的に検出・増幅する光学・電子
回路部とから主に構成されている。従って、従来のレー
ザ光散乱測定器とは異なり、レーザ入射光路部分に集中
的に極微量の標識微粒子を濃縮することが出来、かつ、
検体中の妨害浮遊物からの散乱光の影響をうけないで、
標識微粒子からの散乱光のみを選択的に検出・増幅する
ため、検出感度が著しく優れ、極めて高Ｓ　／　Ｎ比の
測定を行うことが可能である。

また、異径断面を有する検体容器を使用した場合、該検
体容器の大断面側の開口部からレーザ光線を入射させ、
該検体容器の小断面部を濃縮位置とし、該小断面部の側
面から散乱光を検出する方法を採用すれば、検体容器自
体からの散乱光を極力排除したまま、標識磁性超微粒子
の高濃縮が容易に達成できるので、一層の検出感度の向
上を図ることが出来る。

さらに、本発明の測定法は特に抗原抗体反応の検査の自
動化に適した方法であるから、集団検診で必要とされる
各種のウィルス、ガン等のスクリーニング検査に用いれ
ば特に効果が発揮される。

また、抗原抗体反応の他に、従来ＲＩＡ法が適用されて
いるペプチドホルモン等の種々のホルモンあるいは種々
の酵素、ビタミン、薬剤などの測定にも応用することが
可能である。このように、本発明の方法は患者の早期診
断、治療に役立てることが出来、医療界につくすところ
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ磁気免疫測定装置の概略図であ
り、 第２図は、本発明のレーザ磁気免疫測定装置において使
用する、標識磁性超微粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部
および標識磁性超微粒子の駆動機構部の概略図であり、 第３図は、標識磁性超微粒子に周期的運動を付与しない
で測定した散乱光強度（ａ）と、本発明に従い標識磁性
超微粒子に周期的運動を付与して測定した散乱光強度ら
）の変化を対比して示すグラフであり、。 第４図は、本発明の別の実施例に従う、本発明のレーザ
磁気免疫測定装置において使用する、標識磁性超微粒子
を誘導・濃縮する磁石駆動部および標識磁性超微粒子の
駆動機構部の概略図であり、第５図は、本発明の好まし
い態様に従い使用される検体容器を示し、 第６図は、本発明のさらに別の実施例に従う、本発明の
レーザ磁気免疫測定装置において使用する、標識磁性超
微粒子を誘導・濃縮する磁石駆動部および標識磁性超微
粒子の駆動機構部の概略図であり、 第７図（ａ）、ら〕および（Ｃ）は、それぞれ第６図に
示した装置の断面図であり、 第８図は、それぞれ、第６図に示した装置の電磁石の付
勢タイミングを示し、 第９図乃至第１３図は、それぞれ、本発明のレーザ磁気
免疫測定に用いる検体液体の調整方法を図解する。 （主な参照番号） １・・支持体、　　　　２・・ウィルス抗体、３・・ウ
ィルス抗原、 ３’　　・・インフルエンザウィルス、４・・磁性体標
識ウィルス抗体、 ４″　・・磁性体標識抗免疫グロブリン、５・・磁石、
　　　　６・・ガラスセル、１０・・光学ステージ、１
１・・レーザ光源、１２・・レーザ光線、 １３、１３’　　、　１３”　　・　　・　ミ　ラ　−
、１４．４１・・検体容器、 １５・・散乱光束、　　１６・・スリット、１７・・集
光レンズ、１８・・ＮＤフィルター、１９・・光電子倍
増管、 ２１・・固定台、　　　２２・・検体容器支持台、２３
・・誘導・濃縮、用モータ、 ２５・・ハウジング、　２６・・移動ステージ、３０・
・案内ステージ、３１・・磁石、３２・・開口部、　　
　３３・・電磁石、４２．４５・・鉄心　　　４３．４
６．４７・・コイル、４４・・スペーサ、４８・・レー
ザ光軸、４９・・散乱光軸、

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）一つの抗原又は抗体に磁性体超微粒子を標識して
   磁性体標識体とし、該磁性体標識体と検体を抗原抗体反
   応させる工程と、該工程後の上記検体から、未反応の上
   記磁性体標識体を分離除去する工程と、上記未反応の磁
   性体標識体を分離除去した後の反応後の磁性体標識体を
   液体中に分散させてレーザ光を照射する工程と、上記レ
   ーザ光の照射による上記磁性体標識体からの散乱光を測
   定する工程とを含むレーザ磁気免疫測定法において、上
   記磁性体標識体を分散させた液体を収容する検体容器を
   、その軸方向を照射レーザ光の光軸方向にほぼ一致して
   保持し、該検体容器の軸方向にそって順次磁場を移動さ
   せて該散乱光を受光する光学系の光軸近傍の位置に該磁
   性体標識体を誘導、濃縮する工程と、該磁性体標識体を
   該散乱光の光軸近傍の位置に誘導、濃縮した後に該散乱
   光軸近傍において該磁性体標識体に周期的に変動する磁
   場を与える工程とを含み、該周期的に変動する磁場の変
   動成分に同期した散乱光のみを選択的に検出することを
   特徴とするレーザ磁気免疫測定法。
2. （２）上記磁性体標識体と抗原抗体反応させる検体が、
   該検体と、該検体の特異抗体又は抗原との、抗原抗体反
   応後のものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のレーザ磁気免疫測定法。
3. （３）上記磁性体超微粒子により標識される抗体が抗免
   疫グロブリンであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載のレーザ磁気免疫測定法。
4. （４）上記検体が未知のウィルスまたはウィルス抗体で
   あり、上記磁性体超微粒子により標識される抗原または
   抗体がウィルス抗原または抗体であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のレーザ磁気免疫測定法。
5. （５）上記磁性体標識体と抗原抗体反応させる検体が、
   該検体と、該検体の特異抗体又は抗原との抗原抗体反応
   後のものであり、上記磁性体標識体が磁性体超微粒子を
   標識として付された上記特異抗体又は抗原であり、抗原
   抗体反応が阻害されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のレーザ磁気免疫測定法。
6. （６）上記未反応の磁性体標識体を分離除去する工程が
   、磁石による分離除去であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１乃至第５項のいずれか１項記載のレーザ磁気
   免疫測定法。
7. （７）磁性体超微粒子により標識された検体を収容する
   検体容器と、レーザ光を該検体容器へ導くレーザ光照射
   光学系と、該検体によるレーザ光の散乱光を受光すべく
   設置された受光系とを含むレーザ磁気免疫測定装置であ
   って、 上記検体容器の軸に沿って、上記受光系の光軸である散
   乱光軸に向って磁場を移動させる磁場移動機構と、 上記散乱光軸上の該検体容器の位置をはさんで磁場を周
   期的に変動させる磁場駆動機構と、該磁場駆動機構によ
   る磁場の変動成分に同期した散乱光のみを選択的に検出
   する電子回路部と、を具備することを特徴とするレーザ
   磁気免疫測定装置。
8. （８）上記磁場移動機構が検体容器の軸に沿って移動す
   る磁石であることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載のレーザ磁気免疫測定装置。
9. （９）上記磁場移動機構が検体容器の軸に沿って複数個
   配列され順次励起される電磁石であることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載のレーザ磁気免疫測定装置。
10. （１０）上記磁場駆動機構が、上記検体容器をはさんで
    一定間隔で保持され、かつ上記検体容器との相対距離を
    周期的に変化しうる一対の磁石であることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項記載のレーザ磁気免疫測定装置。
11. （１１）上記磁場駆動機構が検体容器をはさんで一定間
    隔で保持され、かつ交互に励起される電磁石であること
    を特徴とする特許請求の範囲第７項記載のレーザ磁気免
    疫測定装置。
12. （１２）上記検体容器がレーザ光の入射部分において大
    断面積の開口を有し、上記散乱光軸上においては小断面
    積となる異径断面容器であることを特徴とする特許請求
    の範囲第７乃至第１１項のいずれか１項記載のレーザ磁
    気免疫測定装置。