JPWO2005003744A1 - 分光測定による特定成分の測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)試料中の特定成分に起因する物質のエネルギー変動により光を生じさせる溶液表面に、測光室内の雰囲気中の電荷が移動することを防止して当該光を測定し、その測定値に基づいて当該特定成分の量を求めることを特徴とする測定方法。
(2)反応容器又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にし、当該測光室の当該反応容器中で、試料中の特定成分に起因する物質のエネルギー変動により生じる光を測定し、その測定値に基づいて試料中の特定成分の量を求めることを特徴とする測定法方法。
(3)溶液中に於ける物質のエネルギー変動により生じる光の量を測定する装置であって、当該溶液表面に測光室内の雰囲気中の電荷が移動することを防止する機構を備えた装置。
(4)物質のエネルギー変動により生じる光の量を測定する装置であって、反応容器又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にするための処理をする機構を備えた装置。
(1)荷電が一定の気体、
(2)除電装置、
(3)除電効果のある素材、
から選択される一以上のものを用いて処理する方法等が挙げられる。
(1)荷電が一定の気体で処理する方法
当該方法の具体例としては、例えば(i)反応容器に荷電が一定の気体を一定量以上吹き付ける方法、(ii)測光室内に荷電が一定の気体を流通させ、測光室内の雰囲気を、荷電が一定の気体で置換する方法、等が挙げられる。
尚、該反応容器が順次荷電が一定の気体を吹き付ける通気管等の前を通過する度に当該気体を反応容器に吹き付けるような設定をしても良いが、分光測定の間継続してこのような部分に当該気体が流通し得るようにしておけば、あえてそのような設定をしなくても良い。
用手法により反応させた試料を分光測定装置で測定する場合には、反応容器に荷電が一定の気体を吹き付け、その後反応容器を測光部にセットする等すれば良い。
また、遮蔽板が開く度に気体を流通させても良いが、分光測定の間継続して当該気体を流通させておけば、あえて遮蔽板が開く度に気体を流通させるような複雑な設定とする必要はない。
用手法により反応させた試料を分光測定装置で測定する場合には、当該分光測定装置の測光室周辺に、荷電が一定の気体を供給する装置からひいた通気管等を自動分析装置に於ける場合と同様に設置し、当該気体を、通気管を通して測光部に流通させれば良い。
当該方法の具体例としては、例えば自動分析装置を用いる場合、当該装置の反応容器が測光室に移動される直前の部分に除電装置を設置しておき、反応容器が測光室に移動される前の段階で、使用する除電装置が除電できる範囲(除電領域)を通過するようにすれば良い。
上記方法を実施する場合、反応容器はターンテーブルに配置された反応容器が順次除電装置のイオン放電部前を通過する度に反応容器がイオンに曝されるような設定をしても良いが、分光測定の間継続して除電装置を稼働させて反応容器が順次除電領域にはいるようにすれば、あえてそのような設定をしなくても良い。
当該方法を実施する場合の、反応容器に曝すイオンの量は、反応容器の荷電が除去される程度であれば良い。
当該方法としては、例えば測光室の内壁に除電効果のある素材(例えば除電シート)を貼付する方法がある。除電シートを貼付する位置としては、測定操作を妨げなければ、測光室内のどこでも良い。また、貼付する除電シートの大きさは、特に限定されないが、あまり大きくても無駄であり、経済的でない。また、測光室内壁全面に張り巡らす必要はない。例えば、測光室の容積が4cm×3cm×8cm程度である場合、2〜3cm幅のテープ状のものを、帯状に測光室内壁に貼付すれば良い。
当該溶液を保持した反応容器に用いられる反応容器の好ましい実施態様は前記したとおりである。
(1)反応容器又は/及び測光室に荷電が一定の気体を流通させる装置、
(2)除電装置
(3)除電効果のある素材を貼付した測光室、
から選択される一以上のものが具体的に挙げられるが、前記した如き本発明に係る反応容器又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にし得る機構であれば良く、上記具体例に限定されない。尚、各具体例に於ける核構成要件の実施態様等は前記したとおりである。即ち、前記した如き本発明に用いられる分光測定装置に、上記から選ばれた機構を単独或いは複数装備すれば、本発明の測定装置とすることができる。
(1)該溶液を保持した反応容器の開口部をシートで覆う装置、
(2)該溶液の液面に、該溶液に不溶であって、該溶液液面を覆う様に広がる性質のある溶液を滴下して(又は流し込んで)、該溶液の表面を不溶性溶液で覆う装置、
又は
(3)該溶液液面に、該溶液に不溶であって、該溶液液面に浮く性質のある、該溶液より比重の低い物質を適用する(浮かべる)装置、
が具体的に挙げられるが、前記した如き本発明に係る測光室内の雰囲気と反応容器内の溶液との接触を遮断する機構であれば良く、上記具体例に限定されない。尚、各具体例に於ける核構成要件の実施態様等は前記したとおりである。
実験例1
[試薬の調製]
下記の試薬を調製した。
蒸留水、
試薬A:5mMルミノール溶液(スフィアライト180専用緩衝液、pH8.5、和光純薬工業(株)製)、
試薬B:0.02%H2O2水溶液、
試薬C:試薬Aと試薬Bを等量で混和させたもの。
測定機器として自動化学発光免疫装置スフィアライト180(Sphere Light 180、オリンパス社製)を用い、上記で調製した各試薬140μLの発光測定を行った。測定は、同一試料について、同一間隔で10回(本例では20秒毎)繰り返した。
また、日を変えて同様に10回測定を行い、測定値(シグナル値)の測定回毎の変動及び日差変動の程度を調べた。
[結果]
結果を表1−1及び表1−2に示す。表1−1は測定1日目の結果、表1−2は測定2日目の結果を夫々示す(単位:cps)。
水について測定を行った場合にはシグナル値の変動が見られなかったことから、測定時の環境による変動要因が、電流電圧変換アンプに流れる雑音・不正電流ではないことが推察された。またルミノールを含有する試薬についてだけ、シグナル値の変動が確認されたことから、測定時の環境変化によりルミノールのエネルギー状態が変化し、バックグラウンドの変動を引き起こすことが推察された。
下記の試薬を調製した。
発光基質溶液:5mMルミノール溶液(スフィアライト180専用緩衝液、pH8.5、和光純薬工業(株)製)、
H2O2溶液:0.02%H2O2溶液(スフィアライト180専用酸性緩衝液、pH3.0、和光純薬工業(株)製)
[測定機器]
自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)の、測光室の内壁四面に除電テープ(25mm幅、日本バイリーン(株)製)を横に貼付した機器と、除電テープを貼付していない機器を用意した。
[発光の測定]
上記で調製した発光基質溶液70μL、H2O2溶液70μLをスフィアライト180で試薬カートリッジの反応槽に自動分注後、反応液計140μLの発光測定を行った。尚、前記試薬カートリッジには、試薬溶液を分注する凹部が設けてあり、これを反応槽という(測定セルともいう)。
測定は、同一反応液について、同一間隔で4回(本例では20秒毎)繰り返した。
[結果]
結果を表2に示す(単位:cps)。表2に於いて、コントロールとは、除電テープを貼付していない測定機器を用いて(除電対策なし)発光測定を行った結果を示す。また、コントロールのシグナル値の平均値に対する、除電テープを貼付した測定機器を用いて発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示す。
[測定機器]
自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)の、測光室の内壁の様々な位置に除電テープ(25mm幅、日本バイリーン(株)製)を貼付した場合(表3のパターン2〜8)と、除電テープを貼付しない場合(表3のパターン1)を設定した。
また、各パターン1〜8に於ける測光室内の除電テープの貼付位置を、表3の、測光室と試薬カートリッジのセット位置を示した図中に、太線で示した(尚、パターン3〜5は、貼付した除電テープの総面積が同じになるようにした。)。
パターン1:除電テープを貼付していない場合。(除電対策なし。コントロール)
パターン2:測光室の四面(A〜D面)に除電テープを貼付した場合。
パターン3:測光室のA面とB面に除電テープを貼付した場合
パターン4:測光室のC面とD面に除電テープを貼付した場合。
パターン5:測光室のA面のみに除電テープを貼付した場合。
パターン6:測光室のB面のみに除電テープを貼付した場合。
パターン7:試薬カートリッジの、測光室のA面とB面に平行する縦側両側面に除電テープを貼付した場合
パターン8:試薬カートリッジの測光室のA面とB面に平行する縦側両側面、及び測光室のA面とB面に、除電テープを貼付した場合
更に、パターン5の場合の測光室の模式図を図1に示す。図1に於いて、測光室の内壁の四面をそれぞれA、B、C、Dとして示したが、これら記号は表3の、パターン1の除電テープ貼付位置の図に示したA、B、C、Dとそれぞれ対応する。また、図1には除電テープの貼付位置、測光室の位置、測光室に対するフォトマル(光電子増倍管)の位置、反応液が入った試薬カートリッジのセット位置を示した。即ち、除電テープは測光室に貼付した。また、フォトマルは測光室の壁面A側にある。
上記で調製した発光基質液70μL、H2O2溶液70μLをスフィアライト180で試薬カートリッジの反応槽に自動分注後、反応液計140μLの発光測定を行った。
測定は、同一反応液について、同一間隔で5回(本例では20秒毎)繰り返した。
[結果]
結果を表3に示す(単位:cps)。尚、表3に於いて、パターン1の除電テープ貼付位置の図に示したA、B、C、Dは、図1のA、B、C、Dとそれぞれ対応する。
また、除電テープを貼付しない測定機器を用いて発光測定を行った結果(パターン1)をコントロールとした。コントロールのシグナル値の平均値に対する、各パターンの測定機器を用いて発光測定を行って得られたシグナル値の割合を、対コントロール(%)で示した。
また、特に表3のパターン2,3,4,7,8に於いて、バックグラウンドを50%以下に抑制する効果が認められた(対コントロール値が低い)ことから、除電テープを、試薬カートリッジを側面から挟むような貼付位置に貼付するのが特に効果的であることが判った。
[測定機器]
自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)の、測光室の底面にアルミ箔を設置した(図2、アルミ箔の設置位置を斜線で示した。)。また、測光室の内壁四面に除電テープ(25mm幅、日本バイリーン(株)製)を貼付した。
尚、試薬カートリッジをセットした場合には(図1)、試薬カートリッジは測光室の底面に設置したアルミ箔と接触する。そして、そのアルミ箔は装置の測光室の底面にあるネジと接触し、そのネジは装置本体のアースに接続している。そのため、試薬カートリッジが帯電していた場合、電荷はアルミ箔を通して除かれる。
他に、アルミ箔を設置していない場合等、表4に記載の各場合を設定した。
[発光の測定]
上記で調製した発光基質液70μL、H2O2溶液70μLをスフィアライト180で試薬カートリッジの反応槽に自動分注後、反応液計140μLの発光測定を行った。
測定は、同一反応液について、同一間隔で5回(本例では20秒毎)繰り返した。
[結果]
結果を表4に示す(単位:cps)。表4に於いて、除電対策を全く施していない測定機器を用いて発光測定を行った結果をコントロールとし、コントロールのシグナル値に対する、各除電対策を施した測定機器を用いて発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示した。
[測定機器]自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)を用い、ポンプ(xx5510000、ミリポア社製)を用いて大気からの空気が測光室に対して送風されるように、測光室に送風チューブを備え付けた。
[発光の測定]
上記装備の測定機器を用いて除電処理を行う以外は実施例1と同様の方法で、発光測定を行った。即ち測光室に対して、外部空気をポンプで測定中継続して送風することで、測光室内の反応容器周辺の雰囲気の荷電を一定化した。
[結果]
結果を表5に示す(単位:cps)。表3に於いて、コントロールとは、空気を送風しない状態で(除電対策なし)発光測定を行った結果を示す。
また、コントロールのシグナル値の平均値に対する、空気置換を行って発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示す。
[測定機器]自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)を用い、測光直前に試薬カートリッジの反応槽周辺が除伝可能な位置に、除電装置(SJ01 SJ020、キーエンス社製)を設置し、試薬カートリッジ周辺の除電を行った。
[発光の測定]
上記の除電対策を施した装置を使用する以外は、実施例1と同様の方法で、発光測定を行った。
尚、測定は、同一反応液について、同一間隔で4回(本例では20秒毎)繰り返した。
[結果]
結果を表6に示す(単位:cps)。表4に於いて、コントロールとは、除電装置を設置していない測定機器を用いて(除電対策なし)発光測定を行った結果を示す。また、コントロールのシグナル値の平均値に対する、除電装置を設置した測定機器を用いて発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示す。
試料として、0、0.01、0.1、2.5、10、100μIU/mlのTSH(甲状腺刺激ホルモン)試料(溶媒:検体希釈液 和光純薬工業(株)製)を用意した。
試薬には、下記の構成のスフィアライトTSHIII−測定試薬キット(和光純薬工業(株)製)を用いた。
固相:モノクローナル抗TSH抗体結合ポリスチレンビーズ(1/8インチ)、
標識抗体溶液:ペルオキシダーゼ(POD)結合モノクローナル抗TSH抗体
検体希釈液:スフィアライト180専用検体希釈液
発光基質液:5mMルミノール溶液(スフィアライト180専用緩衝液、pH8.5、和光純薬工業(株)製)、
H2O2溶液:0.02%H2O2溶液(スフィアライト180専用酸性緩衝液、pH3.0、和光純薬工業(株)製)
[測定装置]
自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)を用い、下記のように設定した機器を用いた。
(2)実施例1と同じ、測光室の内壁四面に除電テープを横に貼付したもの
(除電法a)
(3)測光室の内壁四面に除電テープを横に貼付し、且つ試薬及び試料を試薬カートリッジの反応槽周辺が除電可能な位置に、除電装置(SJ01 SJ020、キーエンス社製)を設置し、試薬カートリッジ周辺の除伝を行ったもの(除電法b)
[発光の測定]
上記で調製した各濃度のTSH試料50μLと、検体希釈液90μLを上記の抗TSH抗体結合ビーズが入った反応槽に添加、混合後、37℃で7分間反応させた。反応終了後、ビーズの洗浄を行い、次にPOD結合抗TSH抗体溶液を140μl添加、混合し、さらに37℃で7分間反応させた。反応後、ビーズの洗浄を行った。このビーズに発光基質液70μL、H2O2溶液70μLを添加し、混合した。混合後、試料の発光を測定した。
[結果]
結果を表7に示す(単位:cps)。
尚、測定に当たっては、実施例1と同じ、測光室の内壁四面に除電テープを横に貼付した測定機器を用いて測定を行った。また、除電テープを貼付しない測定機器を用いて同様に測定を行った場合(除電対策なし)の結果をコントロールとした。
結果を表8−1及び表8−2に夫々示す。表8−1はコントロールを、表8−2は除電テープを貼付した機器を用いて測定を行った結果を夫々示す。表8−1及び表8−2に於いて、「/環境A」とは、測定1日目(環境A)に於いて4回測定を行った場合の平均値を100とした場合の、各環境に於ける測定値の百分率(%)を示す。
[測定機器]
実施例1と同じく、自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)を用意した。除電対策は行っていない。
下記の条件で、発光測定を行った。測定は、同一反応液について、同一間隔で5回(本例では20秒毎)繰り返した。尚、測定に用いた試薬カートリッジには、試薬溶液を分注する凹部が設けてあり、反応槽という(測定セルともいう)。
(1)上記で調製した試薬を試薬カートリッジの反応槽に分注混和(反応液計140μL)後、スフィアライト180にセットして発光測定を行った。
(2)(1)の測定を行った後、試薬カートリッジを回収し、反応槽開口部にセロハンテープを貼付し覆った(密閉した)後、再度スフィアライト180にセットして発光測定を行った。
(3)(2)の測定を行った後、試薬カートリッジを回収し、セロハンテープを剥がした後、再度、スフィアライト180にセットして発光測定を行った。
(4)(3)の測定を行った後、試薬カートリッッジを回収して、試薬カートリッジの反応槽開口部にセロハンテープを貼付し覆った(密閉した)後、スフィアライト180にセットして発光測定を行った。
結果を表10に示す(単位:cps)。表10に於いて、反応槽の密封を行わないで発光測定を行った結果をコントロールとし、コントロールのシグナル値の平均値に対する、各測定方法を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示した。
また、バックグランドを抑制できたことを確認した後、セロハンテープを剥がして再度測定すると、再びバックグラウンドが高くなった(3)が、再度セロハンテープで反応槽の開口部を密閉してから蛍光を測定すると、やはりバックグラウンドを抑制できた(4)。このことから、バックグラウンドが、測光室内の大気が試薬に接触することにより変動していることが示唆された。
[測定機器]自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)を用いた。除電対策は行っていない。
上記で調製した試薬を試薬カートリッジの反応槽に分注混和(反応液計140μL)後、反応槽開口部にアルミシール又はセロハンテープを貼付して覆った(密封した)後、スフィアライト180にセットして発光測定を行った。また、反応槽開口部を開口させたままで同様に測定を行い、コントロールとした。測定は、同一反応液について、同一間隔で5回(本例では20秒毎)繰り返した。
[結果]
結果を表11に示す(単位:cps)。表11に於いて、コントロールのシグナル値の平均値に対する、反応槽開口部を密閉した試薬カートリッジを用いて発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示した。
[発光の測定]
上記で調製した試薬を試薬カートリッジの反応槽に分注混和(反応液計140μL)後、混和した反応液の液面に、シリコンオイル(信越シリコーン社製)を、ピペットで反応槽の壁面に沿わせながら静かに流し込み、反応液の液面をシリコンオイルで油膜を張ったように覆った。
その後、試薬カートリッジをスフィアライト180にセットし、発光を測定した。また、反応液の液面をシリコンオイル膜で覆わずに、同様に測定を行い、コントロールとした。測定は、同一反応液について、同一間隔で5回(本例では20秒毎)繰り返した。
[測定機器]
自動化学発光免疫装置スフィアライト180(オリンパス社製)の、測光室の内壁四面に除電テープ(25mm幅、日本バイリーン(株)製)を横に貼付した機器と、除電テープを貼付していない機器を用意した。
[結果]
結果を表12に示す(単位:cps)。表12に於いて、コントロールのシグナル値の平均値に対する、反応液の液面をシリコンオイルの膜で覆う処理を施したものについて発光測定を行って得られたシグナル値の平均値の割合を、対コントロール(%)で示した。
Claims (15)
- 試料中の特定成分に起因する物質のエネルギー変動により光を生じさせる溶液表面に、測光室内の雰囲気中の電荷が移動することを防止して当該光を測定し、その測定値に基づいて当該特定成分の量を求める
ことを特徴とする測定方法。 - 溶液表面に測光室内の雰囲気中の荷電が移動することを防止することが、反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にすること、又は測光室内の雰囲気と反応容器内の当該溶液との接触を遮断することである、請求1記載の測定方法。
- 反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を一定にする方法が、反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を
(1)荷電が一定の気体、
(2)除電装置、
(3)除電効果のある素材、
から選択される一以上のものを用いて処理することである、請求項2記載の測定方法。 - 反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にする方法が、測光室を取り囲む壁面に除電効果のある素材を貼付することである、請求項2記載の測定方法。
- 反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にする方法が、反応容器が測光室に移動される前の段階で、反応容器周辺の雰囲気を
(1)荷電が一定の気体、
(2)除電装置
(3)除電効果のある素材、
から選択される一以上のものを用いて処理する方法である、請求項2記載の方法。 - 測光室内の雰囲気と反応容器内の溶液との接触を遮断する方法が、溶液を保持した反応容器の開口部をシートで覆う方法、又は、反応容器内の溶液の液面を、該溶液に不溶な物質で覆う方法である、請求項2に記載の方法。
- 物質のエネルギー変動により生じる光が、試料中の特定成分の存在に対応して生ずる発光、蛍光又は燐光である、請求項1に記載の方法。
- 溶液中に於ける物質のエネルギー変動により生じる光の量を測定する装置であって、当該溶液表面に測光室内の雰囲気中の電荷が移動することを防止する機構を備えた装置。
- 溶液表面に測光室内の雰囲気中の電荷が移動することを防止するための機構が、反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にするための機構であるか、又は測光室内の雰囲気と反応容器内の溶液との接触を遮断する機構である、請求項8記載の測定装置。
- 反応容器周辺の雰囲気又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にするための処理をする機構が、
(1)反応容器周辺又は/及び測光室に荷電が一定の気体を流通させる装置、
(2)除電装置、
(3)除電効果のある素材を貼付した測光室、
から選択される一以上のものである、請求項9記載の測定装置。 - 測光室内の雰囲気と反応容器内の溶液との接触を遮断するための処理をする機構が、溶液を保持した反応容器の開口部をシートで覆う機構である、請求項9記載の測定装置。
- 測光室内の雰囲気と反応容器内の溶液との接触を遮断するための処理をする機構が、該溶液液面を、該溶液に不溶な物質で覆う機構である、請求項9記載の測定装置。
- 物質のエネルギー変動により生じる光が、試料中の特定成分の存在に基づく発光、蛍光又は燐光である、請求項8に記載の測定装置。
- 反応容器又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にし、当該測光室の当該反応容器中で、試料中の特定成分に起因する物質のエネルギー変動により生じる光を測定し、その測定値に基づいて試料中の特定成分の量を求めることを特徴とする測定法方法。
- 物質のエネルギー変動により生じる光の量を測定する装置であって、反応容器又は/及び測光室の反応容器周辺の雰囲気を電気的に一定にするための処理をする機構を備えた装置。
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