JPWO2007072922A1 - 免疫測定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 第2の部位
3 第3の部位
4 第4の部位
5 装置
6 支持体
11 抗原
12 第1抗体(標識抗体)
13 第2抗体
14 第2抗体がビオチン結合抗イディオタイプ抗体の場合はアビジン、第2抗体がアビジン結合抗イディオタイプ抗体の場合はビオチン
15 第2抗体がビオチン結合抗イディオタイプ抗体の場合はビオチン、第2抗体がアビジン結合抗イディオタイプ抗体の場合はアビジン
31 微小流路
32 チャネル部
33 注入口
41 微粒子
42 抗体保持部
43 基質保持部
51 電極
(1)免疫源の作製
市販の抗ヒトCRPマウスモノクローナル抗体(オリエンタル酵母製)5mgとKLH (メルク製)4mgを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH6.7)2mLにグルタルアルデヒド(70%)3μL添加して、室温で1時間反応させた。反応後、PBS緩衝液で透析して免疫源とした。
上記免疫原の0.5mg/mL溶液1mLと完全フロイントアジュバント1mLとを混合して乳化したものを8週令のBALB/cマウスに200μL腹腔内投与した。その後2週間おきに3回、上記免疫原−不完全フロイントアジュバント等量混合乳化液200μLを腹腔内投与した。更に、3回目の投与から2週間後に、上記0.5mg/mLの免疫原100μLを静脈注射した。
3日後、上記マウスから脾臓を摘出し、脾細胞をDMEM培地に懸濁し、洗浄を行った。一方、マウスミエローマ細胞株P3X63Ag8(大日本製薬製)を、細胞融合に合わせて対数増殖期になるように培養し、遠心分離により集めた。細胞融合はPEG法(PEG4000)を用いて実施した。
ハイブリドーマは、10%FCS入りDMEM培地とHAT培地により培養し、以下の方法によりスクリーニングした。ハイブリドーマ培養上清の一次スクリーニングは、固相抗原として抗ヒトCRPマウスモノクローナル抗体からペプシン消化して得た精製F(ab’)2フラグメント、二次抗体として市販のHRP標識ヤギ抗マウスIgG(Fc)抗体(ICN社製)を用いたサンドイッチELISA法により実施した。さらに、二次スクリーニングとして上記固相抗原にCRPをあらかじめ反応させて同様に操作することにより、CRPにより結合阻害を起こすタイプかどうか判定した。陽性ウェルのクローニングとスクリーニングの結果、抗ヒトCRPモノクローナル抗体を特異的に認識し、さらにCRPにより結合阻害を起こす抗体を産生するハイブリドーマとして、13Dと14Aの2クローンを得た。
上記で得られたハイブリドーマ細胞株のうち、13Dを拡大培養して抗イディオタイプ抗体の採取を行った。培養上清の精製は、プロテインAカラム(アマシャム バイオサイエンス製)により実施した。
NHS−Biotin(Pierce社製)を用い、プロトコールに従って(5)で得た抗体のビオチン標識を実施した。なお、未反応のビオチン化試薬はゲル濾過により除去した。
(1)ペプシン消化
0.1M酢酸緩衝液(pH4.0)1mLに抗ヒトCRPマウスモノクローナル抗体5mgとペプシン(シグマ アルドリッチ製)0.3mgを混合し、37℃で24時間反応させた。反応後、ゲル濾過にて精製し、F(ab’)2フラグメントを1.8mg得た。なお、抗ヒトCRPマウスモノクローナル抗体は、前記同様の市販品を使用した。
F(ab’)2フラグメント溶液は、限外濾過膜により5mM EDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH6.5)に置換した。この抗体液に0.1Mシステアミン溶液を加えて37℃で2時間反応させた。反応後、ゲル濾過にて精製し、F(ab’)フラグメントを1.0mg得た。
西洋ワサビパーオキシダーゼ(HRP、ロシュ・ダイアグノスティックス製)5mgを0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)750μLに溶解した。DMF120μLに4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(ジーベンケミカル東京)2mgを溶解し、HRP溶液に75μL加えて、30℃で1時間反応させた。反応後、ゲル濾過にて精製し、マレイミド化HRPを2.6mg得た。
F(ab’)フラグメント1.0mgとマレイミド化HRP1.0mgを混合し、冷蔵で24時間反応させた。反応後、ゲル濾過にて精製し濃縮操作後、1.2mg/mLのHRP標識抗ヒトCRP抗体液を得た。
(1)標識エリア用濾紙(第1の部位)の調製
PBS緩衝液10mLでBSA10mg、グルコース10mgを溶解させた。次に、この溶液で実施例2で作製したHRP標識抗ヒトCRP抗体を5000倍希釈した。さらにこの溶液に濾紙(ワットマンジャパン製)を含浸させて乾燥後、12mm×5mmに裁断した。
PBS緩衝液10mLにBSA10mg、ショ糖10mgを溶解させた。次に、この溶液を用いて実施例1で作製したビオチン標識抗イディオタイプ抗体の20μg/mL溶液を調製した。さらにこの溶液に濾紙(ワットマンジャパン製)を含浸させて乾燥後、10mm×5mmに裁断した。
PBS緩衝液でアビジン1mg/mL溶液を調製した。次に、この溶液に15mm×150mmに裁断したハイフローメンブレン(ミリポア製)を含浸させて乾燥させた。さらに、3mg/mLカゼイン溶液に入れて30分放置後、取り出して乾燥し、15mm×5mmに裁断した。
TMBZ 5mg、ピラノースオキシダーゼ30単位をPBS緩衝液1mLに溶解した。この溶液に濾紙(ワットマンジャパン製)を含浸させて乾燥後、7mm×5mmに裁断した。
支持体であるプラスチック板(60mm×5mm)に上端から25mm幅で両面粘着テープを貼った。次に、このプラスチック版の上端を5mmほど空けて上記(3)のメンブレンを貼り付けて固定した。次に、(3)のメンブレンの上端と2mmほど重なり合うように(4)の濾紙を貼り付けて固定した。さらに、(3)のメンブレンの下端が2mmほど重なり合うように(2)の濾紙を貼り付けて固定した。さらに、(2)の濾紙の下端が2mmほど重なり合うように(1)の濾紙を貼り付けて固定した。
0、7.5、15、30、60、120ng/mLのCRPを含有する溶液を検体として用いた。実施例3で作製した試験片の第1の部位に、検体30μLを添加して反応を開始し、5分後に色差計により第4の部位の690nmにおける反射率を測定した。得られた反射率とヒトCRPの濃度との関係を示す検量線を図6に示した。これによれば、低濃度から良好な検量線を示しており、CRPが定量可能であることが判明した。
バイオチップの作製は、一方に凹部により、第1の部位、第2の部位、第3の部位および第4の部位を直列に配設し、第3の部位と第4の部位との間には、チャネルを設けた形状のパターンを有する第1基板と第2基板とを貼り合わせることによって行った。第1の部位、第2の部位、第3の部位および第4の部位の各間には、容積0.5〜1.5μLの計量部を設けた。
0、2.5、5、7.5、10mg/dLのCRPを含有する溶液を検体として用いた。実施例2で作製したバイオチップの第1の部位に、検体1.5μLを添加した。次に、溶液を、第1の部位、第2の部位、第3の部位と順次通過させた。部位間で行う溶液の計量は一般的に周知の手法を用いた。この際、送液には遠心力を用い、混合は遠心力により乱流を起こすことにより行った。最後に第4の部位で670nmにおける吸光度の変化速度を測定した。得られた吸光度変化速度とヒトCRPの濃度との関係を示す検量線を図7に示した。これによれば、低濃度から良好な検量線を示しており、バイオチップでCRPが定量可能であることが判明した。
この実施例のバイオチップは、図5に示したように、第4の部位に一対のカーボンブラックによる電極25を形成し、さらに酸化還元性物質を充填した以外、実施例2のバイオチップと同様の構成とした。電極は、長さ10mm程度、厚さ15μm程度でカーボンペーストによって形成した。これらの電極はバイオチップを構成する下部基板の第4の部位に対応する位置に配置した。下部基板上に上部基板を貼り合わせると、電極の一部はバイオチップ内側に位置し、かつ一部は露出するように設計された。また、第4の部位にはSAT−Blueの代わりに、基質として、5mMの過酸化水素と、3mMのフェロセンを注入した。
このバイオチップにCRPを含む検体1.5μLを添加し、第1の部位、第2の部位、第3の部位と順次送液させた。第4の部位では、フェロセンを、標識物である酵素によってフェリシニウムイオン(Fc+)に変換し、さらにこれを電極上で還元するという酸化還元反応を行わせることにより、その際に生じる電流値を測定した。この電流値は、CRPと標識抗体との複合体の濃度に比例した値となり、CRPを定量的に測定することができた。
Claims (14)
- 試料中の測定対象物である抗原と標識抗体を特異的に結合させて、その結合体の標識物を測定することにより抗原量を測定することが可能な免疫測定装置であって、
1つの装置内に、
(1)試料中の抗原と、前記抗原に特異的に結合できる標識抗体である第1抗体とを反応させる第1の部位、
(2)抗原と結合していない第1抗体とビオチン又はアビジンを結合させた抗体である第2抗体とを反応させる第2の部位、
(3)第2抗体がビオチン結合抗体の場合はアビジンが、第2抗体がアビジン結合抗体の場合はビオチンが第4の部位に移動できないように固定手段に固定され、第2抗体を前記固定されたアビジン又はビオチンで補足する第3の部位、及び、
(4)抗原と結合した第1抗体の標識物を検出する第4の部位の4つの部位を有し、それぞれの部位を順に溶液が移動できるように構成され、第1抗体は、抗体部分がF(ab’)フラグメント又は還元IgGで、F(ab’)フラグメント又は還元IgGと標識物とが特定の結合比で結合した標識抗体であって、第1の部位又はその隣接部に含まれ、第2抗体は、ビオチン又はアビジンを結合させた抗体で、第1抗体に対する抗イディオタイプ抗体でかつ抗原と第1抗体との結合物には結合できない種類の抗イディオタイプ抗体であって、第2の部位又はその隣接部に含まれている、免疫測定装置。 - 第1抗体が測定対象物に対して過剰量含まれている、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第2抗体が第1抗体に対して過剰量含まれている、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第1抗体が酵素で標識されている、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第1の部位の隣接部に、第1抗体を保持する抗体保持部が連結されてなる、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第4の部位に標識物を検出するための試薬が保持されている、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第4の部位の隣接部に、標識物を検出するための試薬を保持する基質保持部が連結されてなる、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 基質保持部に電子伝達メディエータ又は発色基質が保持されてなる、請求項6に記載の免疫測定装置。
- バイオチップ状の装置であって、4つの部位がそれぞれ微小空間から構成され、固定手段が微粒子であり、第3の部位と第4の部位とが、固定手段である微粒子を通過させないチャネル部によって分離されている、請求項1に記載の免疫測定装置。
- 第4の部位に、一対の電極が形成されてなる、請求項9に記載の免疫測定装置。
- 試料中の測定対象物である抗原と、前記抗原に特異的に結合する標識抗体である第1抗体とを反応させ、次に未反応の第1抗体をビオチン又はアビジンを結合させた抗体である第2抗体と反応させた後、前記第2抗体を前記第2抗体がビオチン結合抗体の場合はアビジンで、前記第2抗体がアビジン結合抗体の場合はビオチンで捕捉し、捕捉されなかった抗原と第1抗体との結合物を検出する免疫測定方法であって、
前記第1抗体は、抗体部分がF(ab’)フラグメント又は還元IgGで、F(ab’)フラグメント又は還元IgGと標識物が特定の結合比で結合した標識抗体であり、前記第2抗体は、第1抗体に対する抗イディオタイプ抗体でかつ抗原と第1抗体との結合物には結合できない種類の抗イディオタイプ抗体である、免疫測定方法。 - 第1抗体を測定対象物に対して過剰量使用する、請求項11に記載の免疫測定方法。
- 第2抗体を第1抗体に対して過剰量使用する、請求項11に記載の免疫測定方法。
- 測定対象物の検出を電気化学的又は光学的に行う、請求項11に記載の免疫測定方法。
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