JPS63204150A - 免疫分析用試薬 - Google Patents

免疫分析用試薬

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Publication number
JPS63204150A
JPS63204150A JP3564287A JP3564287A JPS63204150A JP S63204150 A JPS63204150 A JP S63204150A JP 3564287 A JP3564287 A JP 3564287A JP 3564287 A JP3564287 A JP 3564287A JP S63204150 A JPS63204150 A JP S63204150A
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JP
Japan
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liposome
antibody
lipid
reagent
antigen
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Application number
JP3564287A
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Inventor
Tetsuya Katayama
潟山 哲哉
Masako Hado
羽藤 正子
Yoshio Ishimori
石森 義雄
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は試料中に存在する特定の抗原又は抗体を定量分
析するための免疫分析用試薬に関する。
(従来の技術) 試料中に存在する特定の抗原又は抗体の定量分析には1
例えばラジオイムノアッセイ(以下、RIAと記す)が
用いられる。しかし、RIAでは放射性元素を用いるた
め、専用の機器を設置し、資格を有するオペレータが操
作を行なわなければならず、しかも廃棄物の処理等にも
注意を要するという問題がある。
また、その他の分析方法として、例えば免疫電気泳動が
知られている。しかし、免疫電気泳動では測定に長時間
を要するうえ、感度が低く被検物質がごく微量しか含ま
れていない場合には適用することができないという問題
がある。
そこで、本発明者らは先に特願昭58−224509号
において、表面に親水性の抗体又は抗原を固定化し、内
部に親水性の標識物質を封入したリポソーム試薬を開示
した。この試薬を用いた免疫分析方法は以下のようなも
のである。すなわち、抗原又は抗体が存在する試料中に
前記リポソーム試薬を加え、これと別に補体を加えると
、抗原−抗体反応及びそれに伴なう補体の作用によって
リポソームが破壊され、封入されていた標識物質(例え
ば蛍光性化合物)が流出する。この流出した標識物質の
量と、試料中の被検物質の量との間には相関関係がある
ので、流出した標識物質を所定の分析方法(例えば蛍光
分析)によって定量することにより、被検物質を定量す
ることができる。この試薬を用いれば、RIAのような
問題が生じることはなく、免疫分析の簡便化が期待でき
る。
しかし、このリポソーム試薬を用いて血清やタンパク質
含有試料の分析を行なう場合、抗原−抗体反応以外に非
特異反応が起り、これに起因してリポソームが破壊され
るため精密な測定ができないことがわかってきた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者らは−に記すポソームの非特異反応について鋭
意研究を重ねた結果、リポソームの抗体結合用の官能基
が試料中の成分と反応しリポソームの破壊が起こる事が
明らかとなった。
これはリポソームに抗体を固定する反応において、リポ
ソームの抗体結合用官能基の全てに抗体が結合しない為
にリポソーム上に抗体と未結合の官能基が残存する為で
ある。
従って抗原−抗体反応以外の反応によってリポソームの
膜が破壊される為、測定対象物質の濃度とは無関係にリ
ポソームに封入された標識物質が流出し定量性が困難と
なるという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、精密かつ簡便な分析が行なえる免疫分析用試薬を提
供することを目的とする。
〔発明の構成〕
C問題点を解決するための手段と作用)本発明の免疫分
析用試薬は、リン脂質及び糖脂質の少なくとも一方より
なるリポソームと、架橋基により前記リポソーム」二に
固定化された親水性の抗原又は抗体もしくは少くとも抗
体の一部分と、前記リポソーム内に封入された親水性の
標識物質とからなる免疫分析用試薬において、前記リポ
ソームを構成するリン脂質及び糖脂質の少なくとも一方
と、架橋基の構成比が0.01〜1モル%である事を特
徴とするものである。本発明の免疫分析用試薬は、大き
な一枚膜、小さな一枚膜及び多重層の膜からなるリポソ
ームのいずれでもよく特に限定されるものではない。
本発明の免疫分析試薬は、例えば以下のような方法によ
り多重層の膜から成るリポソームを製造することができ
る。
まず、所望の脂質と架橋剤とを溶媒中で反応させること
により、脂質分子に官能基を導入して官能性脂質とする
。この官能基がリポソーム上における抗体もしくは抗体
の一部又は抗原を固定化するための官能基として作用す
る。次に、得られた官能性脂質と、必要であればコレス
テロール及び=4= 他の脂質の適当量をフラスコに入れ、溶媒を加えて溶解
・混合させた後、溶媒を吸引除去して乾燥する。この結
果、フラスコ壁面に脂質薄膜が形成される。つづいて、
フラスコ内に標識物質を含有する水溶液を加え、密栓し
て振どうすることにより、リポソームのl!l濁液を調
製する。
一方、リポソームに固定化される抗体もしくは抗体の一
部又は抗原には、必要ならば架橋剤との反応により架橋
基を導入した後、必要に応じて還元剤で処理して修飾す
る。
次いで、前記リポソーム懸濁液と抗体もしくは抗体の一
部又は抗原とを適当な緩衝液中で反応させて、リポソー
ムに抗体もしくは抗体の一部又は抗原を固定化させる。
本発明で用いられるリン脂質及び糖脂質としては分子量
が小さいものだけでなくどの様なものであっても良く特
に限定されるものではない。例えばジパルミトイルホス
ファチジルコリン(DPPC)、ジパルミトイルホスフ
ァチジルエタノールアミン(DPPE)、ジオレオイル
ホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、シミリ
ストイルホスファチジルエタノールアミン(DMPE)
、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(D
SPE)等が挙げられる。
本発明の免疫分析試薬において、リポソームはリン脂質
及び糖脂質のうち少なくともいずれか一方を組成とする
ものである。なお、上述したように必要に応じてリン脂
質、糖脂質に対してコレステロールを10〜500モル
%を加えてもよく、これによって安定なリポソームを得
ることができる。
また、リン脂質、糖脂質中の脂肪酸炭素鎖は炭素原子数
が12〜18であることが好ましく、更に偶数であるこ
とがより好ましい。
本発明ではリポソームを構成するリン脂質及び糖脂質の
少なくとも一方と架橋基の構成比が0.01〜1モル%
である。0.01より少ないと感度が低く、1より大き
いと非特異溶解が起こりS/N比が低くなるとともに保
存安定性が悪くなる。好ましくは0.1〜1モル%であ
る。
本発明に係わる架橋基の濃度は、用いる官能性脂質の架
橋基と脂質の構成比が1:1である為、官能性脂質中の
燐の濃度を定量する事により架橋基濃度を決定した。官
能性脂質中の燐の定量はFiske &Subbaro
wの方法に従った(参照: Biochem。
z、、倶巳、477(1963))。
本発明の免疫分析試薬において、リポソーム上に固定化
される抗体もしくは抗体の一部又は抗原は、IgG、I
gE、IgD、IgA、IgM等いかなるタンパク質で
あってもよい。感度の向上という点からは、モノクロー
ナル抗体であることが好ましい。
本発明の免疫分析試薬において、リポソームに固定化用
官能基を導入するために脂質分子との反応が行なわれる
架橋剤、また必要に応じて抗体もしくは抗体の一部又は
抗原に架橋基を導入するための架橋剤としては、例えば
、N−サクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プ
ロピオネート(SPDP)、N−サクシンイミジル4−
(p−マレイミドフェニル)ブチレート(SMPB)、
N −サクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル
)アセテート(S M P A)、N−サクシンイミジ
ル4−(pマレイミドフェニル)プロピオネート(SM
PP)、N=(γ−マレイミドブチリルオキシ)サクシ
ンイミド(GMBS)、N −(ε−マレイミドカプロ
イルオキシ)サクシンイミド(EMC8)、ジサクシン
イミジルスペレート(DSS)、グルタルアルデヒド(
G A)、フタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、
フタル酸、テレフタル酸、HOOC(CH2)n  C
OOH(n = 1〜]、O)の化学式で表わされる脂
肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
本発明の免疫分析試薬においては、リポソーム内に封入
される標識物質としては、親水性で、リポソーム外に流
出した際に定量可能な物質が選択される。このような物
質としては、例えば、高濃度では自己消光により蛍光を
示さないが、低濃度(10−” M以下)で非常に強い
蛍光を発するカルボキシフルオレセインのような蛍光性
物質;リポソーム外で酸化反応により発光するルミノー
ルやルシフェリンのような発光性物質;可視域又は紫外
域に特異的な吸収帯を有する吸光性化合物(水溶性色素
等);酸化酵素の作用により分解され、酸素消費又は過
酸化水素生成をもたらすグリコール、シュークロース等
の糖類;テトラペンチルアンモニウムのような比較的大
きなイオン性化合物;ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチド(NAD)のような補酵素類;メチルビオロゲン
等のラジカル化合物等が挙げられる。これらの化合物は
、検出方法、感度及びリポソームの安定性等の因子を考
慮した上で適宜選択される。
本発明の免疫分析試薬は、以下のようにして使用される
。すなわち、まず被検物質を含有する試料に本発明の免
疫分析試薬を加え、これと別に補体を加える。なお、こ
の際被検物質に対する第2抗体を加え被検物質を挟みこ
む方法を用いてもよい。この結果、被検物質とリポソー
ム上に固定化された抗体もしくは抗体の一部又は抗原と
の抗原−抗体反応及びそれに伴なう補体の作用により、
リポソームが破壊されて封入されている標識物質(例え
ば蛍光性化合物)が流出する。この流出した標識物質の
量と、試料中の被検物質の量との間には相関関係がある
ので、流出した標識物質を適当な分析方法(例えば蛍光
分析)によって定量する事により、被検物質を定量する
ことができる。
本発明の免疫試薬によって定量が可能な被検物質は、腫
瘍マーカー(AFP、BFP、CEA、POA等)、免
疫グロブリン(I g G t I g E v I 
g D +IgA、IgM等)、ホルモン(インシュリ
ン、T3等)及び薬物等が挙げられ、その対象は広範囲
にわたる。
(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。
実施例−1:リポソーム中の官能基量と補体に対する非
特異溶解■ 官能性リン脂質: DPPE−ジチオピリ
ジルプロピオン酸アミド(DPPE−DTP)の調製密
栓付三角フラスコにDPI)E70■を分取し、クロロ
ホルム/メタノール(5:1.)混合溶媒25−に溶解
した、次に、トリエタノールアミン60μC及び5PD
P50■を添加し、窒素置換した後、室温で1時間反応
させてジチオピリジルプロピオン酸アミド(DTP)を
導入した。つづいて、ロータリーエバポレータにより溶
媒を除去した。次いで、乾燥物をクロロホルム/メタノ
ール(10:1)混合溶媒に溶解した後、シリカゲルカ
ラムを用いて精製し、D P P E −D T Pの
分画を回収した。
更に、ロータリーエバポレータにより約5ml1!まで
濃縮した。
この反応によりDPPEに導入されたジチオピリジル基
が固定化用官能基となる。
■ DTP−DPPEiの異なる多重層の膜のリポソー
ムの調製 DPPCとコレステロールの量を一定としてDTP−D
PPE量の異なる6種類のリポソームを調製した。
使用した脂質は全てクロロボルム又はクロロボルム/メ
タノール(2/1)混合溶媒に溶解した。
5 mM(7)D P P C200μQ、10mM(
7):1 レステ。
−ル100μQ及び各濃度(6種類)のDPPE−DT
P(■で得られた官能性リン脂質)の所定量を10d容
量のナス型フラスコに人乳、更にクロロホルム2mQを
加えてよく混合した。次に’u4o℃の水浴中でロータ
リーエバポレータにより溶媒を除去した。
再びクロロホルム2−を加えて十分に撹拌した後、再度
ロータリーエバポレータにより溶媒を除去した。この操
作を数回繰り返すと、フラスコ壁面に脂質薄膜が形成さ
れた。つづいて、フラスコをデシケータ中に移して真空
ポンプで約1時間吸引し、溶媒を完全に除去した。
次いで、0.2Mのカルボキシフルオレセイン(イース
トマン・コダック社製、p H7,4:以下、CFと記
す)100μQを添加し、フラスコ内部を窒素で置換し
た後、密栓して約60’Cの水浴中に約1分間浸漬した
。つづいて、Vortex ミキサーヲ用い、フラスコ
壁面の脂質薄膜が完全に消失するまでフラスコを激しく
振とうした。この操作により多重層の膜のリポソーム懸
濁液が調製された。更にリポソームIII!l濁液ニ0
.OIM ノHE P E S 、W衝液(0,85%
NaCQ含有、p H7,45:以下、HBSと記す)
を少量添加した後、全て遠心チューブに移し、4℃にお
いて1.500Orpmで20分間遠心する操作を数回
繰り返した。最後に1−のI(B SにS濁させた。
以上のようにして9種類のリポソーム懸濁液を得た。以
下第1表にリポソーム9種類(A−F)の組成を示す。
第1表 ■ 抗ヒトAFP抗体の修飾 1 mg / mQの抗ヒトAFP抗体2−をHBSで
希釈し、10mMの5PDPエタノール溶液10μNを
添加して窒素置換した後、室温で30分間反応させ、抗
ヒトAFP抗体にジチオピリジル基を導入した。
次に、予め0.1M酢酸緩衝液(0,85%NaC(l
含有、p H4,5)で平衡化したセファデックスG−
25フアインカラム(ゲル体積約15−)を用いたゲル
ろ過により未反応のSP’DPを除去して精製し、タン
パク質分画のみを回収した。
次いで、この分画にDTT約20■を加え、窒素置換後
、室温で20分間反応させ、ジチオピリジル基をSH基
と置換して修飾した。つづいて、HBSで平衡化したセ
ファデックスG−25フアインカラムを用いたゲルろ過
により未反応のDTTを除去して精製し、タンパク質分
画のみを回収した。
■ 抗ヒトAFP抗体固定化リポソームの調製■で得ら
れたリポソーム懸濁液A−F、比較例1〜31−を4℃
において15000rpmで20分間遠心したリポソー
ム沈査と、■で得られた0、1gタンパク質/mQの修
飾された抗ヒトAFP抗体溶液2−とを混合し、窒素置
換した後、密栓して20℃でゆっくり振とうしながら1
晩反応させた。次に、HBSで洗浄して未反応の抗体を
除去した。
このようにして得られた免疫分析用試薬A−F及び比較
例1〜3に、ゼラチンベロナール緩衝液(以下、GVB
−と略する)2ffLll!及び10%NaN、 20
μQを添加して十分に撹拌した後、窒素置換して4℃で
保存した。
■ 抗ヒトAFP抗体固定化免疫分析用試薬の補体に対
する安定性30〜50CH,。の範囲で補体価を変化さ
せたモルモット補体溶液25μQに、予めG V B 
+(G V B −ニ0.5m M (1’) M g
c12□水溶液及び0.15mMのCa(4,水溶液を
添加したもので30倍に希釈した免疫分析用試薬5μ℃
を添加し、37℃において30分間反応させた。次いで
、0.01MのEDTA−ベロナール緩衝液100μQ
で反応を停止させ各補体価の溶液について流出したCF
量を蛍光分光器により、励起波長490nm、蛍光波長
52onI11の条件で測定した。
免疫分析用試薬A−F及び比較例1〜3の補体濃度に対
する安定性の測定結果を第1図に示す。
DTP−DPPE量を0.001〜1モル%に調製した
免疫分析用試薬A−F及び比較例3は補体に対し安定で
ある事が第1図から明らかである。また比較例3は感度
が悪いことが明らかである。
DTP−DPPE景5,10モル%の免疫分析用試薬(
1,2)は補体に対し不安定である。即ち非特異反応を
生じている事が明らかである。
尚、測定値の相対強度100%とは、補体の代りに脱イ
オン水25μQにリポソーム試薬5μρを添加して全て
のCFが流出した時の値である。またこの第1図では、
試薬のバックグランドの影響を除去す皇ためにすべての
測定値から補体の代りにGV B +25μβに試薬5
μβを添加した時の値を差引いて表示した。
実施例−2:ヒトAFP濃度の測定 実施例−1で調製したDTP−DPPE量の異なる免疫
分析用試薬2種類を用いてヒトAFP′a度の測定を行
った。リポソームは比較例2(DTP−DPPE量=5
モル%)とリポソームB(0,1モル%)を用いた。
■ 抗ヒトAFP抗体固定化リポソーム試薬によるヒト
AFP濃度の検量線作成 遊離のウサギ抗ヒトAFP抗体を用いたサンドイッチア
ッセイにより以下のようにしてヒトAFP濃度を定量し
、検量線を作成した。
0.01〜11000n/mQの範囲で濃度を変化させ
たヒトAFP溶液2511C1予めGVB+で3o倍に
希釈した免疫分析用試薬5μρを添加し、37℃におい
て10分間反応させた。次に、予めGVB+で200倍
に希釈したウサギ抗ヒトAFP抗体(D ako社製)
25μQを添加し、37℃において5分間反応させた。
つづいて、補体(5CH5o)25 μffを添加し、
37℃において30分間反応させた。次いで、O,OI
MのEDTA−ベロナール緩衝液100μaで反応を停
止させ、各濃度のヒトAFP溶液について、流出したC
F量を蛍光分光器で測定した。
このようにしてヒトAFP濃度と相対蛍光強度との関係
を示す検量線を得た。
■ ヒトAFP濃度の実測 ■で予め得られた検量線を用いて、患者血清1゜試料に
ついてヒトAFP濃度を実測した。この結果を第2表に
示す。なお、第2表中、参照例はRIAによ測定値であ
る。
第2表が明らかなように、D T P −D I) P
 E量=0.1モル%の免疫分析試薬BではRIAによ
るし1す定値とよく一致した測定値が得られる。これに
対して、DTP−DPPE量:5モル%の免疫分析試薬
比較例2では測定不可能な場合がほとんどであった。こ
れは比較例2では、実施例−1で示したように補体に対
して不安定であるからである。
従って本実施例のヒトAFP検量線の作成の場合補体価
=5CH,oの条件下ではAFPの測定は可能であった
が、ヒト血清をサンプルとした場合、通常ヒト血清中に
含まれる補体が30CH5o前後であるために比較例2
は非特異反応を生じヒトAFPの測定が不可能となる。
(以下余白) 第2表 実施例−3 ■ D T I) −D P P E量の異なる単層膜
のリポソームの調製 DPPCとコレステロールの量を一定としDTP−DP
PE量の異なる2種類(5モル%とO,]モル%)の単
層膜のリポソームを調製した。使用した脂質は全てクロ
ロホルム又はクロロホルム/メタノール(2/1.)混
合溶媒に溶解した。
5mMのD P P C200μfl、lornMのコ
レステロール100 μQ及び1mMのDTP−DPP
E50μaを1〇−容量のナス型フラスコに入れ、更に
クロロホルム1−を加えてよく混合した。次に約40℃
の水浴中でロータリーエバポレータにより溶媒を除去し
たこの操作によりフラスコ壁面に脂質薄膜を形成した後
、フラスコ内にイソプロピルエーテルL m+1゜0.
2MのCFを0.5rd添加しVorteyミキサーを
用いて約1分間接どう撹拌した。次いで超音波洗浄器(
Branson CiWning EguipmeWt
 Co、製、B −220型)内にフラスコを浸漬し約
3〜5分間超音波照射を行った後、ロータリーエバポレ
ータにより25〜37℃と、減圧条件下で溶媒を除去し
リポソームを含二の むゲルを得た。、=#ゲルにHB S 0.5mM @
加え混合撹拌した後、37℃と、70〜75cmHgの
条件下で15分間減圧操作を行った。次いで室温にて3
0分間放置しHBSで全量を2−とした後、0.4μa
サイズのニュクリポアフィルターを用いてろ過し、ゲル
ろ過を行ない逆相蒸発法による単層膜リポソームを得た
。以上のようにして得たvTP−DPPE5モル%のリ
ポソーム(リポソームG)とは別にDTP−DPPE量
を0.1モル%(0,1mM、toμc添加)としたリ
ポソーム(リポソームH)を調製した。
■ 抗ヒトAFP抗体固定化リポソームの調製実施例−
1の■及び■で示した方法で、上記単層膜からなるリポ
ソームGと1■に抗体を固定化しそれぞれ免疫分析用試
薬G、Hとした。
■ 抗ヒトAFP抗体固定化リポソーム試薬の補体に対
する安定性 実施例−1の■に示したものと同じ方法、条件にて、D
TP−DPPE量が異なり逆相蒸発法によって得た単層
膜から成る免疫分析用試薬GとHの補体に対する安定性
をテストした。その結果を第2図に示す。DTP−DP
PE量が0.1モル%の免疫分析用試薬Hの方が5モル
%の免疫分析用試薬Gより補体に対し安定である事が判
る。
■ ヒトAFP濃度の実測 実施例−2に示した条件及び方法にて、逆相蒸発法で調
製した免疫分析用試薬GとHを用いてヒトAFP濃度の
実測を行った。その結果を第3表に示す。なお第3表中
、参照例とはRIAによる測定値である。
第3表から判るように、逆相蒸発法で調製した単層膜リ
ポソームも実施例−1及び2に示した多重層膜のリポソ
ームと同様にDTP−DPPE量を5モル%とするより
0.1モル%とした方が血清中のAFP濃度を測定でき
る。
第3表 〔発明の効果〕 以」二、詳細したように本発明の免疫分析用試薬によれ
ば、精密かつ簡便な分析を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる多重層膜リポソームでなる免疫
分析試薬と従来の多重層膜リポソームでなる免疫分析試
薬の補体に対する安定性の比較図、第2図は本発明に係
わる逆相蒸発法にて調製した単層膜リポソームでなる免
疫分析試薬と従来の単層膜リポソームでなる免疫分析試
薬の補体に対する安定性の比較図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同    竹 花 喜久男

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リン脂質及び糖脂質の少なくとも一方よりなるリ
    ポソームと、架橋基により前記リポソーム上に固定化さ
    れた親水性の抗原または抗体もしくは少くとも抗体の一
    部分と、前記リポソーム内に封入された親水性の標識物
    質からなる免疫分析用試薬において、 前記リポソームを構成するリン脂質及び糖脂質の少なく
    とも一方と、架橋基の構成比が0.01〜1モル%であ
    ることを特徴とする免疫分析用試薬。
  2. (2)前記リポソームがリン脂質及び糖脂質のうち少な
    くともいずれか一方とコレステロールから成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の免疫分析用試薬。
  3. (3)前記親水性の標識物質が蛍光性化合物、発光性化
    合物、吸光性化合物、糖類、イオン性化合物、酵素、補
    酵素又はラジカル化合物である事を特徴とする特許請求
    の範囲第1項又は第2項記載の免疫分析用試薬。
JP3564287A 1987-02-20 1987-02-20 免疫分析用試薬 Pending JPS63204150A (ja)

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