JPS63210773A - 特異結合反応の促進方法 - Google Patents
特異結合反応の促進方法Info
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- JPS63210773A JPS63210773A JP4442087A JP4442087A JPS63210773A JP S63210773 A JPS63210773 A JP S63210773A JP 4442087 A JP4442087 A JP 4442087A JP 4442087 A JP4442087 A JP 4442087A JP S63210773 A JPS63210773 A JP S63210773A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。
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、EIA、RIA等の抗原抗体反応を利用した
測定方法若しくはアビジン−ビオチン結合反応またはホ
ルモン−レセプター反応を利用した測定方法等に利用可
能である、特異結合反応の促進方法に関する。
測定方法若しくはアビジン−ビオチン結合反応またはホ
ルモン−レセプター反応を利用した測定方法等に利用可
能である、特異結合反応の促進方法に関する。
測定対象物質と特異的に結合する物質を固定化した微粒
子を利用した免疫物質、ホルモン、医薬品、免疫調節等
生体内微量成分の検出法として特異結合反応を利用した
免疫分析法がある。
子を利用した免疫物質、ホルモン、医薬品、免疫調節等
生体内微量成分の検出法として特異結合反応を利用した
免疫分析法がある。
この免疫分析法には大別して酵素や放射性アイソトープ
を標識物質として用いる標識免疫分析法と、抗原・抗体
複合対を直接測定する非標識免疫分析法との2つの方法
があり、前者の標識免疫分析法としては、ラジオイムノ
アッセイ(RIA)、エンザイムイムノアッセイ (E
IA)、フルオロイムノアッセイ (F I A)等が
よく知られている。また、後者の非標識免疫分析法とし
ては、免疫電気泳動法、免疫拡散法、沈降法等があり、
例えば「臨床検査法提要」(金井泉原著、金井正光纒著
、金属出版)や、「臨床検査J VOl、22. N
l 5 (197B)、第471〜487真に詳しく説
明されている。
を標識物質として用いる標識免疫分析法と、抗原・抗体
複合対を直接測定する非標識免疫分析法との2つの方法
があり、前者の標識免疫分析法としては、ラジオイムノ
アッセイ(RIA)、エンザイムイムノアッセイ (E
IA)、フルオロイムノアッセイ (F I A)等が
よく知られている。また、後者の非標識免疫分析法とし
ては、免疫電気泳動法、免疫拡散法、沈降法等があり、
例えば「臨床検査法提要」(金井泉原著、金井正光纒著
、金属出版)や、「臨床検査J VOl、22. N
l 5 (197B)、第471〜487真に詳しく説
明されている。
非!I!!免疫分析法としては、r 1wmunoch
e*1−3tryJ 、Vol、12. Na 4 (
1975)、第349〜351 頁がある。これは抗体
または抗原を表面に固定させた微粒子を被測定液中の抗
原または抗体と反応させ、凝集粒子の大きさに比例して
減少するブラウン運動の指標となる平均拡散定数を、レ
ーザ光の゛拡散光のスペクトル幅の変化から求めること
により抗原または抗体を定量分析する方法が開示されて
いる。
e*1−3tryJ 、Vol、12. Na 4 (
1975)、第349〜351 頁がある。これは抗体
または抗原を表面に固定させた微粒子を被測定液中の抗
原または抗体と反応させ、凝集粒子の大きさに比例して
減少するブラウン運動の指標となる平均拡散定数を、レ
ーザ光の゛拡散光のスペクトル幅の変化から求めること
により抗原または抗体を定量分析する方法が開示されて
いる。
また特開昭61−28866号公報には、抗体または抗
原を固定化した微粒子とサンプルとの反応液中に輻射線
を投射し、凝集粒子による散乱光を検出し、この散乱光
強度のパワースペクトル密度から測定対象物質を定量す
る方法が開示されている。
原を固定化した微粒子とサンプルとの反応液中に輻射線
を投射し、凝集粒子による散乱光を検出し、この散乱光
強度のパワースペクトル密度から測定対象物質を定量す
る方法が開示されている。
従来の標識免疫法及び非標識免疫法においては、抗原ま
たは抗体を固定化した微粒子と測定対象物質との反応に
長時間を要するため測定時間が長くなるという問題点が
あった。
たは抗体を固定化した微粒子と測定対象物質との反応に
長時間を要するため測定時間が長くなるという問題点が
あった。
本発明は、この問題点に着目してなされたもので、測定
対象物質と特異的に結合する物質を固定化した微粒子と
サンプルとの反応時間を短縮することを目的とする。
対象物質と特異的に結合する物質を固定化した微粒子と
サンプルとの反応時間を短縮することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
測定対象物質と特異的に結合する物質を固定化した微粒
子とサンプル中に含まれる測定対象物質とを容器中で反
応させる方法において、微粒子として磁性体からなる粒
子を用い、サンプルと微粒子との懸濁液に磁界を加える
ものである。
測定対象物質と特異的に結合する物質を固定化した微粒
子とサンプル中に含まれる測定対象物質とを容器中で反
応させる方法において、微粒子として磁性体からなる粒
子を用い、サンプルと微粒子との懸濁液に磁界を加える
ものである。
サンプルと微粒子との懸濁液に磁界を加えることにより
、磁性体からなる微粒子が変位し微粒子に固定化した物
質と測定対象物質との反応が促進される。
、磁性体からなる微粒子が変位し微粒子に固定化した物
質と測定対象物質との反応が促進される。
第1図は本発明の方法を前方散乱光を直交偏光で検出す
る装置に適用した一実施例である。
る装置に適用した一実施例である。
セル1内に測定対象物質と特異的に結合する物質を固定
化した磁性体からなる例えば球形の微粒子とサンプルを
収容する。外部磁界発生装置2はセル1に接近して設け
られ、磁界を発生してセル1中に収容された微粒子を変
位させる。
化した磁性体からなる例えば球形の微粒子とサンプルを
収容する。外部磁界発生装置2はセル1に接近して設け
られ、磁界を発生してセル1中に収容された微粒子を変
位させる。
微粒子とサンプルをセル1に収容した後一定時間外部磁
界発生装置2を働かせ磁界を懸濁液3に印加する6次に
測定操作に入る。光源4から光を放射し、この光を偏光
子5を経てセル1に投射する。セル3に収容された懸濁
液3中の微粒子により散乱されるが、その散乱光の偏光
状態は微粒子の凝集状態に応じて変化することになる。
界発生装置2を働かせ磁界を懸濁液3に印加する6次に
測定操作に入る。光源4から光を放射し、この光を偏光
子5を経てセル1に投射する。セル3に収容された懸濁
液3中の微粒子により散乱されるが、その散乱光の偏光
状態は微粒子の凝集状態に応じて変化することになる。
互−いに凝集していない微粒子は球形であるため、直線
偏光された入射光の電磁波の電場ベクトルの振動方向と
同一方向に分極する。したがって、微粒子による散乱光
は入射光と同じ面内の直線偏光されたものとなる。一方
、特異結合反応が起こり、微粒子が互いに凝集すると、
粒子塊は球形とはならなくなるから光学的に異方性を呈
することになり、散乱光は入射光とは異なる偏光成分を
もつものとなる。
偏光された入射光の電磁波の電場ベクトルの振動方向と
同一方向に分極する。したがって、微粒子による散乱光
は入射光と同じ面内の直線偏光されたものとなる。一方
、特異結合反応が起こり、微粒子が互いに凝集すると、
粒子塊は球形とはならなくなるから光学的に異方性を呈
することになり、散乱光は入射光とは異なる偏光成分を
もつものとなる。
次にセル1内に収容された微粒子を外部磁界発生装置1
1f2による磁界によって変位させる。ここで、磁界に
よる微粒子の変位を、例えば入射光の方向を軸とするそ
れと直交する平面内での周期的な回転運動とすると、未
反応の凝集していない微粒子は球形であるため回転運動
をしてもその散乱光の偏光方向は入射光の偏光方向と変
わらないが、互いに凝集した粒子塊の散乱光の偏光方向
は粒子塊の回転に伴って回転することになる。
1f2による磁界によって変位させる。ここで、磁界に
よる微粒子の変位を、例えば入射光の方向を軸とするそ
れと直交する平面内での周期的な回転運動とすると、未
反応の凝集していない微粒子は球形であるため回転運動
をしてもその散乱光の偏光方向は入射光の偏光方向と変
わらないが、互いに凝集した粒子塊の散乱光の偏光方向
は粒子塊の回転に伴って回転することになる。
したがって、散乱光を検光子6を経て光検出器7に入射
させると、その出力は懸濁液3中の微粒子の凝集状態に
応じて変化することになる。
させると、その出力は懸濁液3中の微粒子の凝集状態に
応じて変化することになる。
すなわち、検光子6の偏光面を偏光子5の偏光面と同一
方向とすると、凝集しない微粒子の散乱光が凝集した粒
子塊の散乱光に重畳されて光検出器7に入射し、検光子
6の偏光面を偏光子5のそれと直交させると、凝集した
粒子塊の散乱光のみが光検出器7に入射することになる
。
方向とすると、凝集しない微粒子の散乱光が凝集した粒
子塊の散乱光に重畳されて光検出器7に入射し、検光子
6の偏光面を偏光子5のそれと直交させると、凝集した
粒子塊の散乱光のみが光検出器7に入射することになる
。
また、いずれの場合においても、光検出器7に入射する
粒子塊の散乱光は、その回転の2倍の周波数でピークと
なる。したがって、光検出器7の出力の変化を検出する
ことにより、特異結合反応を測定することができる。
粒子塊の散乱光は、その回転の2倍の周波数でピークと
なる。したがって、光検出器7の出力の変化を検出する
ことにより、特異結合反応を測定することができる。
第2図は、本発明の方法を側方散乱光を検出する装置に
通用した一実施例である。第1図と共通の部材について
は同一番号を付しその説明を省略する。測定する前にセ
ル1に収容された微粒子とサンプルとの懸濁液3に外部
磁界発生装置2を働かせ磁界を印加する操作は全く同じ
である。測定時は第1図の場合と異なり外部磁界発生装
置は働かせない。
通用した一実施例である。第1図と共通の部材について
は同一番号を付しその説明を省略する。測定する前にセ
ル1に収容された微粒子とサンプルとの懸濁液3に外部
磁界発生装置2を働かせ磁界を印加する操作は全く同じ
である。測定時は第1図の場合と異なり外部磁界発生装
置は働かせない。
光1f914から投射した光をセル1に投射する。
微粒子による散乱光を入射光軸に対し0°〈θ〈180
°例えばθ−90°の方向に設置した光検出器7で検出
する。
°例えばθ−90°の方向に設置した光検出器7で検出
する。
第3図は第1図の特異結合反応検出装置の一実施例の構
成を示し、前方散乱を検出するようにしたものである。
成を示し、前方散乱を検出するようにしたものである。
この実施例では測定前及び測定時に外部磁界をセルに印
加するものである。
加するものである。
この実施例では、コヒーレント光を放出する光源として
波長632.8 n−のHe−N5ガスレーザ11を用
いる。コヒーレント光を放射する光源としては、このよ
うなガスレーザの他に半導体レーザのような固体レーザ
を用いることもできる。光源11から放射されるレーザ
光束12は半透鏡13により光束14と光束15とに分
離する。一方の光束14は集光レンズ16により集光し
た後、例えばグラントムソンプリズムより成る偏光子1
7に通して直線偏光された光として、透明なセル18に
投射する。また、他方の光束15はシリコンフォトダイ
オードより成る光検出器19に入射させ、光B11の出
力光強度の変動を表わすモニタ信号に変換する。
波長632.8 n−のHe−N5ガスレーザ11を用
いる。コヒーレント光を放射する光源としては、このよ
うなガスレーザの他に半導体レーザのような固体レーザ
を用いることもできる。光源11から放射されるレーザ
光束12は半透鏡13により光束14と光束15とに分
離する。一方の光束14は集光レンズ16により集光し
た後、例えばグラントムソンプリズムより成る偏光子1
7に通して直線偏光された光として、透明なセル18に
投射する。また、他方の光束15はシリコンフォトダイ
オードより成る光検出器19に入射させ、光B11の出
力光強度の変動を表わすモニタ信号に変換する。
セル18の中には、先ず表面に抗体または抗原を結合し
た磁性体より成る球形の微粒子、例えば表面に免疫グロ
ブリンを固定した粒径0.1μ〜0.054のNi、C
oあるいはそれらの合金より成る強磁性体で自発磁化の
ないものを分散させた緩衝液を加えておき、その後抗原
を含む被検液を加えて抗原−抗体反応液20を収容する
。
た磁性体より成る球形の微粒子、例えば表面に免疫グロ
ブリンを固定した粒径0.1μ〜0.054のNi、C
oあるいはそれらの合金より成る強磁性体で自発磁化の
ないものを分散させた緩衝液を加えておき、その後抗原
を含む被検液を加えて抗原−抗体反応液20を収容する
。
また、このセル18の近傍には、外部磁界発生装置21
を配置し、これにより微粒子を入射光の方向を軸として
それと直交する平面内で周期的に回転させるような磁界
を発生させる。外部磁界発生装置21を測定前に一定時
作動させることで微粒子が変位しセル18中で抗原抗体
反応が促進する。
を配置し、これにより微粒子を入射光の方向を軸として
それと直交する平面内で周期的に回転させるような磁界
を発生させる。外部磁界発生装置21を測定前に一定時
作動させることで微粒子が変位しセル18中で抗原抗体
反応が促進する。
セル1日中の微粒子によって散乱された散乱光を、一対
のピンホールを有するコリメータ22に入射させ、前記
偏光子17の偏光面とは異なる本実施例では直交する偏
光面を有する検光子23を経て光電子増倍管より成る光
検出器24に入射させる。この出力信号は低雑音増幅器
25及び低域通過フィルタ26を経てデータ処理装置2
7に供給する。また、このデータ処理装置27には、光
検出器19の出力モニタ信号も低雑音増幅器28を経て
供給する。データ処理装置27にはA/D変換部29、
高速フーリエ変換部30及び演算処理部31を設け、後
述するような信号処理を行って、抗原−抗体反応の測定
結果を出力し、これを表示装置32に供給して表示させ
る。
のピンホールを有するコリメータ22に入射させ、前記
偏光子17の偏光面とは異なる本実施例では直交する偏
光面を有する検光子23を経て光電子増倍管より成る光
検出器24に入射させる。この出力信号は低雑音増幅器
25及び低域通過フィルタ26を経てデータ処理装置2
7に供給する。また、このデータ処理装置27には、光
検出器19の出力モニタ信号も低雑音増幅器28を経て
供給する。データ処理装置27にはA/D変換部29、
高速フーリエ変換部30及び演算処理部31を設け、後
述するような信号処理を行って、抗原−抗体反応の測定
結果を出力し、これを表示装置32に供給して表示させ
る。
第4図は第3図に示す外部磁界発生装置21の一例の構
成を示すものである0本例では、セル18の入射光方向
と直交し、かつ互いに直交する方向にコイル35.36
を配置し、これらコイル35゜36に発振器37により
周波数fo”1OHzで位相が90°異なる正弦波状あ
るいはパルス状の交番電流を供給して、微粒子に入射光
方向と直交する平面内で、互いに直交する方向に90’
の位相差をもって、すなわち磁界の方向が前記平面内で
回転するように交番磁界を作用させる。
成を示すものである0本例では、セル18の入射光方向
と直交し、かつ互いに直交する方向にコイル35.36
を配置し、これらコイル35゜36に発振器37により
周波数fo”1OHzで位相が90°異なる正弦波状あ
るいはパルス状の交番電流を供給して、微粒子に入射光
方向と直交する平面内で、互いに直交する方向に90’
の位相差をもって、すなわち磁界の方向が前記平面内で
回転するように交番磁界を作用させる。
このように微粒子に入射光方向と直交する平面内で互い
に直交する方向において90”の位相差をもって交番磁
界を作用させると、微粒子は磁性体から成るので磁界が
作用したときの誘導磁化との相互作用により、入射光方
向と直交する平面内で、交番磁界の周波数と同じ周波数
で回転する。
に直交する方向において90”の位相差をもって交番磁
界を作用させると、微粒子は磁性体から成るので磁界が
作用したときの誘導磁化との相互作用により、入射光方
向と直交する平面内で、交番磁界の周波数と同じ周波数
で回転する。
第5図は第3図に示したコリメータ22の詳細な構成を
示す図である6本例のコリメータ22は空洞構造で、空
洞228は外光の影響を除くために暗箱構造となってお
り、その内面は反射防止構造となっている。空洞22a
の前後にはピンホール22b及び22Cを形成する。こ
のコリメータ22は、光検出器24の視野を限定するこ
とにより迷光を少なくするためのもので、本例では直径
0.3fiのピンホール22b、22cを30cie離
して形成したものを用いる。
示す図である6本例のコリメータ22は空洞構造で、空
洞228は外光の影響を除くために暗箱構造となってお
り、その内面は反射防止構造となっている。空洞22a
の前後にはピンホール22b及び22Cを形成する。こ
のコリメータ22は、光検出器24の視野を限定するこ
とにより迷光を少なくするためのもので、本例では直径
0.3fiのピンホール22b、22cを30cie離
して形成したものを用いる。
光検出器24の検出する前方散乱光は、ブラウン運動に
よるランダムな成分と、回転磁界による周期的な成分と
、散乱体積への微粒子の出入りによって生じる粒子数の
ゆらぎによる成分とから成っている。
よるランダムな成分と、回転磁界による周期的な成分と
、散乱体積への微粒子の出入りによって生じる粒子数の
ゆらぎによる成分とから成っている。
第3図において、セル1日中で反応液20が抗原−抗体
反応を起さず、粒子が凝集しない場合には、球状の粒子
の持つ光学的等方性は失われないため、その回転運動中
の散乱光は入射光と同じ直線偏光をもつ、したがって散
乱光は検光子23を透過せず、光検出器24の出力は理
論上零となる。これに対し抗原−抗体反応が起こり、粒
子が凝集すると粒子塊は球状とはならず、光学的異方性
を呈することになり、したがって散乱光は入射光と直交
する偏光成分を持つようになるのでその一部は検光子2
3を透過するようになり、光検出器24の出力は零では
なくなる。しかも、この粒子塊の散乱光は、磁界による
粒子塊の回転運動に伴ってその偏光方向が回転するので
光検出器24で受光される散乱光はその回転の2倍の周
波数で変動する成分をもつようになる。
反応を起さず、粒子が凝集しない場合には、球状の粒子
の持つ光学的等方性は失われないため、その回転運動中
の散乱光は入射光と同じ直線偏光をもつ、したがって散
乱光は検光子23を透過せず、光検出器24の出力は理
論上零となる。これに対し抗原−抗体反応が起こり、粒
子が凝集すると粒子塊は球状とはならず、光学的異方性
を呈することになり、したがって散乱光は入射光と直交
する偏光成分を持つようになるのでその一部は検光子2
3を透過するようになり、光検出器24の出力は零では
なくなる。しかも、この粒子塊の散乱光は、磁界による
粒子塊の回転運動に伴ってその偏光方向が回転するので
光検出器24で受光される散乱光はその回転の2倍の周
波数で変動する成分をもつようになる。
ここで血清試料等被検液中に存在する高分子その他の不
純物の散乱光は、偏光成分の直交する成分に寄与するが
それらは外部から印加される磁界によっては位置および
方向を変えないので抗原−抗体反応による散乱から区別
することができる。したがって、抗原−抗体反応をS/
N比良く、高感度で検出することができる。
純物の散乱光は、偏光成分の直交する成分に寄与するが
それらは外部から印加される磁界によっては位置および
方向を変えないので抗原−抗体反応による散乱から区別
することができる。したがって、抗原−抗体反応をS/
N比良く、高感度で検出することができる。
データ処理装置27において、光検出器24の出力信号
を光検出器19からのモニタ信号と共に処理して散乱光
の強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求める過程を説
明する。ここで定常確率過程x(t)のパワースペクト
ル密度S (1は、次のように表すことができる。
を光検出器19からのモニタ信号と共に処理して散乱光
の強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求める過程を説
明する。ここで定常確率過程x(t)のパワースペクト
ル密度S (1は、次のように表すことができる。
この式をもとに高速フーリエ変換を用いてパワースペク
トル密度の計算を行なう、すなわち、光検出器24から
の出力信号を低雑音増幅器25により、データ処理装置
27におけるA/D変換の量子化レベルを信号の値域が
できるだけ広くおおうように増幅し、この量子化した≠
−夕をマイクロプロセッサによって演算処理してパワー
スペクトル密度を求め、このパワースペクトル密度にも
とづいて免疫反応を検出してその結果を表示装置32に
表示する。ここで、凝集粒子が周波数f0で回転すると
その光学的異方性は周波数2feで変化するので、パワ
ースペクトル密度は、粒子の凝集に応じて変化する。し
たがって、このパワースペクトル密度の周波数2f。
トル密度の計算を行なう、すなわち、光検出器24から
の出力信号を低雑音増幅器25により、データ処理装置
27におけるA/D変換の量子化レベルを信号の値域が
できるだけ広くおおうように増幅し、この量子化した≠
−夕をマイクロプロセッサによって演算処理してパワー
スペクトル密度を求め、このパワースペクトル密度にも
とづいて免疫反応を検出してその結果を表示装置32に
表示する。ここで、凝集粒子が周波数f0で回転すると
その光学的異方性は周波数2feで変化するので、パワ
ースペクトル密度は、粒子の凝集に応じて変化する。し
たがって、このパワースペクトル密度の周波数2f。
成分の強度あるいは2fo近傍のパワースペクトル密度
の形状から、抗原−抗体反応が起こったか否かを検出し
て抗原の有無を同定したり、抗原濃度を定量することが
できる。
の形状から、抗原−抗体反応が起こったか否かを検出し
て抗原の有無を同定したり、抗原濃度を定量することが
できる。
第6図は、第2図の特異結合反応検出装置の一実施例の
構成を示し、側方散乱光を検出するものである。
構成を示し、側方散乱光を検出するものである。
外部磁界発生装置としてヘルムホルツコイル33a、3
8bをセル18の両側に対向して設置する。
8bをセル18の両側に対向して設置する。
ヘルムホルツコイル38a、38bは発振器に接続され
ており、一定周波数の交番電流が流れると、セル18中
には、交番磁界が均一に印加されるため、磁性体からな
る微粒子は揺動し反応が促進する。
ており、一定周波数の交番電流が流れると、セル18中
には、交番磁界が均一に印加されるため、磁性体からな
る微粒子は揺動し反応が促進する。
光束14はNDフィルター39を通過し集光レンズ16
により集光した後、セル18に投射する。セル18に収
容された抗原抗体反応液中の微粒子からのθ−90°側
方散乱光を中空のへルムホルツコイル38b、コリメー
タ22を経て、光検出器24に入射させる。他の構成は
第3図に同一番号を付した構成と同一である。側方散乱
で測定時に交番磁界を印加する場合は、光束14の中に
偏光板を、かつ、光束40の中に光束14中の偏光板と
偏光面の異なる検光子を配置する。
により集光した後、セル18に投射する。セル18に収
容された抗原抗体反応液中の微粒子からのθ−90°側
方散乱光を中空のへルムホルツコイル38b、コリメー
タ22を経て、光検出器24に入射させる。他の構成は
第3図に同一番号を付した構成と同一である。側方散乱
で測定時に交番磁界を印加する場合は、光束14の中に
偏光板を、かつ、光束40の中に光束14中の偏光板と
偏光面の異なる検光子を配置する。
第7図は、第3図及び第6図の特異結合反応検出装置の
他の実施例を要部を示すものである。
他の実施例を要部を示すものである。
この実施例では、光検出器24の出力信号を同期検出袋
Wt41において発振器37からの周波数f0をもった
参照信号により周波数2foをもった成分を同期検波し
、その出力を表示装置32に表示させるようにした点が
第3図及び第6図と異なる。
Wt41において発振器37からの周波数f0をもった
参照信号により周波数2foをもった成分を同期検波し
、その出力を表示装置32に表示させるようにした点が
第3図及び第6図と異なる。
このようにすれば、同期検出装置41の出力は粒子の凝
集状態すなわち抗原濃度にのみ依存することになる。し
たがって、抗原濃度既知の試料について予め検量線をも
とめておけば、未知試料における同期検出装置41の出
力からその抗原濃度を求めることができる。
集状態すなわち抗原濃度にのみ依存することになる。し
たがって、抗原濃度既知の試料について予め検量線をも
とめておけば、未知試料における同期検出装置41の出
力からその抗原濃度を求めることができる。
第8図は第4図に示した磁界発生装置の他の構成を示す
ものである。第4図においては、コイル35.36を入
射光方向と直交し、かつ互いに直交する方向においてセ
ル18の一方の側にそれぞれ配置したが、第8図Aに示
すようにコイル35aと35b及びコイル36aと36
bとをそれぞれセル18を介して対向するように2対に
して配置することもできる。また、第8図Bは、セル1
8の上下に対向してコイル35a、35bを配置し、発
振器37から周波数f0の交番電流が流れるように接続
されている。交番電流をコイル35a。
ものである。第4図においては、コイル35.36を入
射光方向と直交し、かつ互いに直交する方向においてセ
ル18の一方の側にそれぞれ配置したが、第8図Aに示
すようにコイル35aと35b及びコイル36aと36
bとをそれぞれセル18を介して対向するように2対に
して配置することもできる。また、第8図Bは、セル1
8の上下に対向してコイル35a、35bを配置し、発
振器37から周波数f0の交番電流が流れるように接続
されている。交番電流をコイル35a。
35bに流すと、セル18中に交番磁界が印加される。
したがって、磁性体からなる微粒子は揺動する。
第9図及び第10図は、それぞれ磁界を加えない条件で
反応前及び反応後のパワースペクトル密度を示すグラフ
である。測定には第6図の装置を使用した。第9図、第
10図の他、すべての実験に磁性体微粒子として、平均
粒径0.87tmFe、O,含有率14%(W/W)の
ボリスチレンラテックスエスタポールL M P Z6
6を使用した。
反応前及び反応後のパワースペクトル密度を示すグラフ
である。測定には第6図の装置を使用した。第9図、第
10図の他、すべての実験に磁性体微粒子として、平均
粒径0.87tmFe、O,含有率14%(W/W)の
ボリスチレンラテックスエスタポールL M P Z6
6を使用した。
抗CRP抗体を固定化したL M P2S50.25w
t%(粒子密度5.5 XIO’個/cd)懸濁液15
0μlをセル18に分注した状B(反応前)で90”側
方散乱光を検出した。この検出強度のパワースペクトル
密度を第9図に示す。
t%(粒子密度5.5 XIO’個/cd)懸濁液15
0μlをセル18に分注した状B(反応前)で90”側
方散乱光を検出した。この検出強度のパワースペクトル
密度を第9図に示す。
セル18に濃度10−’ g /−のCRP溶液15μ
lを注入した。注入後、ヘルムホルツコイル38a。
lを注入した。注入後、ヘルムホルツコイル38a。
38b非作動で15分間インキエベートした後に90゜
側方散乱光を検出した。この検出強度のパワースペクト
ル密度を第10図に示す。
側方散乱光を検出した。この検出強度のパワースペクト
ル密度を第10図に示す。
キ
第11図は磁界を加えた状態でインチェベートした反応
後のパワースペクトル密度を示すグラフである。
後のパワースペクトル密度を示すグラフである。
抗CRP抗体固定化L M P2S50.25wt%懸
濁液150μlを収容したセル18に10−’g/−の
CRP溶液15plを注入した。注入後、ヘルムホルツ
コイル38a、38bに15Hzの交番電流を流し、セ
ル18中に70エルステンド(Oe)の交番磁界を印加
した状態で15分間インキュベート後90゜側方散乱光
を検出した。この検出強度のパワースペクトル密度を第
11図に示す0反応前(第9図参照)の緩和周波数は1
01Hzである0反応後の緩和周波数は磁界を印加しな
かった場合は82HzC第10図参照)で、磁界を印加
してインキュベートした場合は31Hz(第11図参照
)であった、CRP溶液と抗CRP抗体固定化LMP2
66の懸濁液に磁界を加えることで反応が促進されてい
る。
濁液150μlを収容したセル18に10−’g/−の
CRP溶液15plを注入した。注入後、ヘルムホルツ
コイル38a、38bに15Hzの交番電流を流し、セ
ル18中に70エルステンド(Oe)の交番磁界を印加
した状態で15分間インキュベート後90゜側方散乱光
を検出した。この検出強度のパワースペクトル密度を第
11図に示す0反応前(第9図参照)の緩和周波数は1
01Hzである0反応後の緩和周波数は磁界を印加しな
かった場合は82HzC第10図参照)で、磁界を印加
してインキュベートした場合は31Hz(第11図参照
)であった、CRP溶液と抗CRP抗体固定化LMP2
66の懸濁液に磁界を加えることで反応が促進されてい
る。
第12図は、相対ゆらぎ比と、CRPの濃度(g/id
) との相関を示す図である。
) との相関を示す図である。
■は散乱光強度、〈δr震>−<(r−<r>”)>で
ある、相対ゆらぎは光検出器の出力データから直接水め
る他に、パワースペクトル密度の緩和周波数を利用して
求めることができる。その場合、 γは比例定数、fcは低域通過フィルタのカットオフ周
波数、f、、は緩和周波数である。
ある、相対ゆらぎは光検出器の出力データから直接水め
る他に、パワースペクトル密度の緩和周波数を利用して
求めることができる。その場合、 γは比例定数、fcは低域通過フィルタのカットオフ周
波数、f、、は緩和周波数である。
相対ゆらぎ比は次式で表わされる。
抗CRP抗体固定化L M P2S50.25wt%懸
濁液150g7に、種々の濃度のCRPWI液15pl
を添加して前方散乱光の直交偏光を第3図及び第8図B
の装置を使って測定した。
濁液150g7に、種々の濃度のCRPWI液15pl
を添加して前方散乱光の直交偏光を第3図及び第8図B
の装置を使って測定した。
データから直接求めた0反応前1反応後の相対ゆらぎの
比を第12図に示す0図中、記号Oはインキュベート中
に1.5Hzで66エルステツドの交番磁界を印加した
場合、また記号△はインキュベート中に磁界を印加しな
い場合の相対ゆらぎ比をそれぞれ表わす、磁界を印加し
た場合の方が相対ゆらぎ比が大であり、反応が促進され
ている。
比を第12図に示す0図中、記号Oはインキュベート中
に1.5Hzで66エルステツドの交番磁界を印加した
場合、また記号△はインキュベート中に磁界を印加しな
い場合の相対ゆらぎ比をそれぞれ表わす、磁界を印加し
た場合の方が相対ゆらぎ比が大であり、反応が促進され
ている。
第13図は、前方散乱の直交偏光を検出した強度のパワ
ースペクトル密度である。
ースペクトル密度である。
測定は、抗CRP固定化L M P 2660.25w
t%(粒子数密度5.5 XIO”個/cd)懸濁液1
50pfと10−6g/dのCRP溶液15μl用いて
、第3図及び第8図Bの装置を使用して実施した。イン
キュベート中、発振器37で1.5Hzの交番電流をコ
イル35a、35bに流し、セル18中に190 エル
ステッドの交番磁界を印加した。
t%(粒子数密度5.5 XIO”個/cd)懸濁液1
50pfと10−6g/dのCRP溶液15μl用いて
、第3図及び第8図Bの装置を使用して実施した。イン
キュベート中、発振器37で1.5Hzの交番電流をコ
イル35a、35bに流し、セル18中に190 エル
ステッドの交番磁界を印加した。
図中、記号Aは反応前のLMP266!%J、濁液のパ
ワースペクトル密度を示し、記号Bは反応15分後のパ
ワースペクトル密度を示す。
ワースペクトル密度を示し、記号Bは反応15分後のパ
ワースペクトル密度を示す。
第14図及び第15図は、前方散乱の直交偏光を検出し
た強度のパワースペクトル密度である。
た強度のパワースペクトル密度である。
測定は抗CRP固定化L M P2S50.25wt%
懸濁液150p7と10−@g/N#1のCRP熔液1
5μ!用いて、第3図及び第8図Bの装置を使用して実
施した。第13図の測定と同様にインキュベート中セル
18に190エルステツドの交番磁界を印加した。さら
に反応前及び反応15分後の測定時にも1.5 Hz
190エスルテツドの交番磁界を印加した6反応前のL
MP266!!!濁液を測定した前方散乱光の直交偏光
成分のパワースペクトル密度を第14図に、反応15分
後のパワースペクトル密度を第15図にそれぞれ示す、
明らかに測定時に印加した交番磁界の倍周波数3.0H
zにパワースペクトルとのピークが出ている。
懸濁液150p7と10−@g/N#1のCRP熔液1
5μ!用いて、第3図及び第8図Bの装置を使用して実
施した。第13図の測定と同様にインキュベート中セル
18に190エルステツドの交番磁界を印加した。さら
に反応前及び反応15分後の測定時にも1.5 Hz
190エスルテツドの交番磁界を印加した6反応前のL
MP266!!!濁液を測定した前方散乱光の直交偏光
成分のパワースペクトル密度を第14図に、反応15分
後のパワースペクトル密度を第15図にそれぞれ示す、
明らかに測定時に印加した交番磁界の倍周波数3.0H
zにパワースペクトルとのピークが出ている。
測定時に交番磁界を印加した場合のスペクトルピークと
抗原濃度との相関を調べた。測定は第14.第15図と
同様に、種々の濃度のCRP溶液を用いて繰り返し実施
した。第16図にその結果を示す0図中、横軸にCRP
の濃度(g/d)をとり、縦軸に スペクトルピーク比 反応前のスペクトルピーク値 をとった、スペクトルピーク値は1.5Hzの交番磁界
を印加したので、3.0Hzのスペクトルピーク値をと
った 上述した実施例では反応液をセルに収容して測定を行う
バッチ方式としたが、抗原−抗体反応を連続的に流しな
がら測定を行うフロ一方式とすることも勿論可能である
。さらに上述した実施例では光源を用いたが、インコヒ
ーレントな光を放射する光源を用いることもできる。
抗原濃度との相関を調べた。測定は第14.第15図と
同様に、種々の濃度のCRP溶液を用いて繰り返し実施
した。第16図にその結果を示す0図中、横軸にCRP
の濃度(g/d)をとり、縦軸に スペクトルピーク比 反応前のスペクトルピーク値 をとった、スペクトルピーク値は1.5Hzの交番磁界
を印加したので、3.0Hzのスペクトルピーク値をと
った 上述した実施例では反応液をセルに収容して測定を行う
バッチ方式としたが、抗原−抗体反応を連続的に流しな
がら測定を行うフロ一方式とすることも勿論可能である
。さらに上述した実施例では光源を用いたが、インコヒ
ーレントな光を放射する光源を用いることもできる。
また、磁性体より成る微粒子は球形に限らず、入射光の
波長の数十分の−の大きさを持つ超微粒子を用いれば、
球形でなくともよい。
波長の数十分の−の大きさを持つ超微粒子を用いれば、
球形でなくともよい。
また、上述した第3図に示す実施例では検光子23の偏
光面を偏光子17のそれに対して直交させたので、光検
出器24には凝集しない微粒子の散乱光は入射しない、
したがって、光検出器24の出力強度、あるいはその平
均値から免疫反応を高精度で検出することもできる。さ
らに、検光子23の偏光面は偏光子17の偏光面に対し
て任意に設定することができる。
光面を偏光子17のそれに対して直交させたので、光検
出器24には凝集しない微粒子の散乱光は入射しない、
したがって、光検出器24の出力強度、あるいはその平
均値から免疫反応を高精度で検出することもできる。さ
らに、検光子23の偏光面は偏光子17の偏光面に対し
て任意に設定することができる。
また第6図Aでは、微粒子を入射光方向を軸としてそれ
と直交する平面内で回転させるようにしたが、任意の方
向に回転させても同様にして免疫反応を検出することが
できる。また、このような微粒子の磁界による変位は、
コイルに直流電流を断続的に供給して行うこともできる
し、またコイルを用いる代わりに永久磁石を回転させて
行うこともできる。また、測定に先立って外部磁界発生
袋y121により反応液20に均一または不均一な磁界
を断続的に作用させることもでき、これにより同一装置
で断続的に微粒子を磁界の方向に配向させて特異結合反
応を促進させることもできる。
と直交する平面内で回転させるようにしたが、任意の方
向に回転させても同様にして免疫反応を検出することが
できる。また、このような微粒子の磁界による変位は、
コイルに直流電流を断続的に供給して行うこともできる
し、またコイルを用いる代わりに永久磁石を回転させて
行うこともできる。また、測定に先立って外部磁界発生
袋y121により反応液20に均一または不均一な磁界
を断続的に作用させることもでき、これにより同一装置
で断続的に微粒子を磁界の方向に配向させて特異結合反
応を促進させることもできる。
本発明によれば、サンプルと磁性体からなる微粒子と懸
濁液に磁界を加えるので、反応が促進され短時間で測定
を行なうことができる。
濁液に磁界を加えるので、反応が促進され短時間で測定
を行なうことができる。
第1図は、本発明を前方散乱光を検出する装置に適用し
た実施例を示す図、 第2図は、本発明を側方散乱光を検出する装置に適用し
た他の実施例を示す図、 第3図は、第1図の装置の一実施例の構成を示す図、 第4図は、第3図に示す外部磁界発生装置の一例の構成
を示す図、 第5図は、同じくコリメータの詳細な構成を示す図、 第6図は、第2図の装置の一実施例の構成を示す図、 第7図は、第3図及び第6図の装置の他の実施例の要部
を示す図、 第8図A、Bは、第4図の外部磁界発生装置の他の例を
示す図、 第9図は、反応前の側方散乱光強度のパワースペクトル
密度を示すグラフ、 第10図は、反応15分後の側方散乱光強度のパワース
ペクトル密度を示すグラフ、 第11図は、磁界を印加してインキエベートした場合の
側方散乱光強度のパワースペクトル密度を示すグラフ、 第12図は、相対ゆらぎ比とCRP t1度の関係を示
すグラフ、 第13図は、前方散乱光の直交偏光成分のパワースペク
トル密度を示すグラフ、 第14図は、反応前に前方散乱光の直交偏光成分を磁界
を印加した状態で検出したパワースペクトル密度を示す
グラフ、 第15図は、同じ(反応後のパワースペクトル密度を示
すグラフ、 第16図は、スペクトルピーク比とCRP fR度との
関係を示すグラフである。 1.18−・・・−セル 2.21・−・・−外部磁
界発生装置3−・・−・・−・・懸濁液 4.11・
・・−光源5.17−・・−偏光子 6,23・−・検
光子!・・・セル 4・・−九滉 5・−・4&九子 6−・・検光子 第2図 第 4因 第 5区 第 7 凶 A B第8図 Fi3逼数 (Hz) 第9 区 1W15IIE数 (Hz) 第10図 III:JI数 (Hz) 第11図 IO′+o’ lo−7to−’ Kf5to
″机#遭戊 (9/ml) 第12区 周5Il数 (Hz) 第13 区 周遍数(Hz) 第146
た実施例を示す図、 第2図は、本発明を側方散乱光を検出する装置に適用し
た他の実施例を示す図、 第3図は、第1図の装置の一実施例の構成を示す図、 第4図は、第3図に示す外部磁界発生装置の一例の構成
を示す図、 第5図は、同じくコリメータの詳細な構成を示す図、 第6図は、第2図の装置の一実施例の構成を示す図、 第7図は、第3図及び第6図の装置の他の実施例の要部
を示す図、 第8図A、Bは、第4図の外部磁界発生装置の他の例を
示す図、 第9図は、反応前の側方散乱光強度のパワースペクトル
密度を示すグラフ、 第10図は、反応15分後の側方散乱光強度のパワース
ペクトル密度を示すグラフ、 第11図は、磁界を印加してインキエベートした場合の
側方散乱光強度のパワースペクトル密度を示すグラフ、 第12図は、相対ゆらぎ比とCRP t1度の関係を示
すグラフ、 第13図は、前方散乱光の直交偏光成分のパワースペク
トル密度を示すグラフ、 第14図は、反応前に前方散乱光の直交偏光成分を磁界
を印加した状態で検出したパワースペクトル密度を示す
グラフ、 第15図は、同じ(反応後のパワースペクトル密度を示
すグラフ、 第16図は、スペクトルピーク比とCRP fR度との
関係を示すグラフである。 1.18−・・・−セル 2.21・−・・−外部磁
界発生装置3−・・−・・−・・懸濁液 4.11・
・・−光源5.17−・・−偏光子 6,23・−・検
光子!・・・セル 4・・−九滉 5・−・4&九子 6−・・検光子 第2図 第 4因 第 5区 第 7 凶 A B第8図 Fi3逼数 (Hz) 第9 区 1W15IIE数 (Hz) 第10図 III:JI数 (Hz) 第11図 IO′+o’ lo−7to−’ Kf5to
″机#遭戊 (9/ml) 第12区 周5Il数 (Hz) 第13 区 周遍数(Hz) 第146
Claims (1)
- (1)測定対象物質と特異的に結合する物質を固定化し
た微粒子とサンプル中に含まれる測定対象物質とを容器
中で反応させる方法において、前記微粒子として磁性体
からなる粒子を用い、サンプルと微粒子との懸濁液に磁
界を加えることを特徴とする特異結合反応の促進方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4442087A JPS63210773A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 特異結合反応の促進方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4442087A JPS63210773A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 特異結合反応の促進方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63210773A true JPS63210773A (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=12690998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4442087A Pending JPS63210773A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 特異結合反応の促進方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63210773A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02281142A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-16 | Tdk Corp | 抗原または抗体の測定方法 |
US5770461A (en) * | 1994-09-02 | 1998-06-23 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for separation of solid supports and liquid phase |
JP2007538252A (ja) * | 2004-05-18 | 2007-12-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 生体検知において信号対バックグランド比を向上する磁気的な回転 |
JP2014062901A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 検体検査装置 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4442087A patent/JPS63210773A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02281142A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-16 | Tdk Corp | 抗原または抗体の測定方法 |
US5770461A (en) * | 1994-09-02 | 1998-06-23 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for separation of solid supports and liquid phase |
JP2007538252A (ja) * | 2004-05-18 | 2007-12-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 生体検知において信号対バックグランド比を向上する磁気的な回転 |
JP2014062901A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | 検体検査装置 |
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