JPWO2019159958A1 - Measuring method - Google Patents
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Abstract
測定作業の効率化を図ることが可能になる、測定方法を提供すること。測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、反応槽内において、測定対象と、磁性粒子と、測定対象及び磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体74を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、反応槽に収容された測定対象及び非磁性粒子のうち、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、反応槽に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。To provide a measurement method that makes it possible to improve the efficiency of measurement work. The measuring method is a measuring method for measuring a measurement target contained in a sample, and in the reaction vessel, the measurement target and the magnetic particles are identified by a predetermined method having a larger particle size than the measurement target and the magnetic particles. The reaction between the production step of producing the composite 74 by reacting with possible non-magnetic particles and the production step of the measurement target and the non-magnetic particles housed in the reaction tank during or after the production step. The removal step of removing the missing measurement target and non-magnetic particles, the measurement step of measuring the number of non-magnetic particles contained in the reaction vessel after the removal step, and the number of non-magnetic particles measured in the measurement step A specific step of identifying the number of measurement targets based on the above is included.
Description
本発明は、測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring method.
従来、流体試料に含まれる生体分子の濃度を一分子レベルで測定する技術の一つとして、複数の生体分子(具体的には、捕捉成分を介して捕捉物と結びついた標的アナライト分子)を、基板上に形成された複数のウェル内にそれぞれ分離して配置し、複数のウェルから生体分子の存在を示す信号(蛍光信号)を検出することにより、流体試料中の生体分子の個数(濃度)を測定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as one of the techniques for measuring the concentration of biomolecules contained in a fluid sample at the single molecule level, a plurality of biomolecules (specifically, target analyze molecules linked to a capture substance via a capture component) are used. , The number (concentration) of biomolecules in the fluid sample by arranging them separately in a plurality of wells formed on the substrate and detecting signals (fluorescent signals) indicating the presence of biomolecules from the plurality of wells. ) Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の方法においては、上述したように、複数の生体分子を複数のウェル内にそれぞれ分離して配置していたので、例えば、流体試料中に含まれる全ての生体分子の個数を測定する場合には、生体分子をウェル内に配置する作業に多大な時間を要する可能性があると共に、生体分子の配置を可能とするための複雑な構造を有する装置を用いて煩雑な作業を行う必要があることから、測定作業の効率化の観点からは改善の余地があった。 However, in the above-mentioned conventional method, since a plurality of biomolecules are separately arranged in a plurality of wells as described above, for example, the number of all biomolecules contained in a fluid sample is measured. In this case, the work of arranging the biomolecule in the well may take a long time, and the complicated work is performed by using a device having a complicated structure for arranging the biomolecule. Since it is necessary, there is room for improvement from the viewpoint of improving the efficiency of measurement work.
本発明は、上記従来技術における課題を解決するためのものであって、測定作業の効率化を図ることが可能になる、測定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a measurement method capable of improving the efficiency of measurement work.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the measurement method according to claim 1 is a measurement method for measuring a measurement target contained in a sample, and the measurement target and magnetic particles are contained in a container. And the production step of producing a composite by reacting the measurement target and the non-magnetic particles having a particle size larger than that of the magnetic particles and identifiable by a predetermined method, and during or during the production step. After the step, of the measurement target and the non-magnetic particles contained in the container, the removal step of removing the measurement target and the non-magnetic particles that did not react in the production step, and after the removal step, the said It includes a measuring step of measuring the number of the non-magnetic particles contained in the container and a specific step of specifying the number of measurement targets based on the number of the non-magnetic particles measured in the measuring step.
請求項2に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
The measuring method according to
請求項3に記載の測定方法は、請求項2に記載の測定方法において、前記磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認不可能な大きさとし、前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした。
The measuring method according to claim 3 is the measuring method according to
請求項4に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 The measuring method according to claim 4 is the measuring method according to claim 1, wherein at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the measuring step. The number of the non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when the laser light is irradiated from the laser light source to a part of the flow path through which the composite flows.
請求項5に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 The measuring method according to claim 5 is the measuring method according to claim 1, wherein at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the measuring step. The number of the non-magnetic particles is measured based on the electrical change when the complex flowing through the flow path passes through the pores provided in the flow path.
請求項6に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 The measuring method according to claim 6 is the measuring method according to claim 1, wherein at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the measuring step. The complex flowing through the flow path is imaged by the imaging means, and the number of the non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means.
請求項7に記載の測定方法は、請求項1から6のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の粒径を、前記磁性粒子の粒径の1.5倍以上とした。 The measuring method according to claim 7 is the measuring method according to any one of claims 1 to 6, wherein the particle size of the non-magnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles. ..
請求項8に記載の測定方法は、請求項1から7のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上とした。 The measuring method according to claim 8 is the measuring method according to any one of claims 1 to 7, wherein the shape, color, fluorescence, enzyme labeling, isotope labeling, or particle size of the non-magnetic particles is determined. Two or more types were used.
請求項1に記載の測定方法によれば、容器内において、測定対象と、磁性粒子と、磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。この方法によれば、目的物質に対して十分に大きな粒径を有する非磁性粒子を、測定対象の量に対して十分多数に反応系に存在させることで、原則的に目的物質一分子に対して非磁性粒子を1つ結合させることができる。そして、この測定対象に結合した非磁性粒子を計数することで、測定対象を一分子レベルで検出することが可能となる。この方法は、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることを可能とする。 According to the measuring method according to claim 1, by reacting a measurement target with magnetic particles and non-magnetic particles having a particle size larger than that of the magnetic particles and identifiable by a predetermined method in a container. , A generation step of forming a composite, a removal step of removing measurement targets and non-magnetic particles that did not react in the production step during or after the production step, and a non-magnetic housed in a container after the removal step. It includes a measuring step of measuring the number of particles and a specific step of specifying the number of measurement targets based on the number of non-magnetic particles measured in the measuring step. According to this method, by allowing a sufficiently large number of non-magnetic particles having a particle size sufficiently large with respect to the target substance to exist in the reaction system with respect to the amount to be measured, in principle, with respect to one molecule of the target substance. One non-magnetic particle can be bonded together. Then, by counting the non-magnetic particles bound to the measurement target, the measurement target can be detected at the single molecule level. Compared with the conventional technique (a technique for measuring the number of a plurality of biomolecules separately arranged in a plurality of wells), this method does not require complicated work and can easily and quickly reduce the number of measurement targets. It is possible to measure the efficiency of the measurement work.
請求項2に記載の測定方法によれば、測定工程において、基板の下方に設けられた磁石によって、基板に載置された複合体を基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、収集された複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、多数の非磁性粒子を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
According to the measurement method according to
請求項3に記載の測定方法によれば、磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。 According to the measurement method according to claim 3, the particle size of the magnetic particles is set to a size invisible from the captured image, and the particle size of the non-magnetic particles is set to a size visible from the captured image. The particles can be accurately identified, and the number of non-magnetic particles can be accurately measured in the measuring process.
請求項4に記載の測定方法によれば、測定工程において、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体が流れる流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the measurement method according to claim 4, in the measurement step, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the complex flows with respect to a part of the flow path. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when the laser light is irradiated from the laser light source, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy is improved. It becomes possible to make it.
請求項5に記載の測定方法によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路を流れる複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the measurement method according to claim 5, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the complex flowing through the flow path is provided in the flow path. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the electrical change when passing through the pores, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
請求項6に記載の測定方法によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、流路を流れる前記複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the measurement method according to claim 6, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the complex flowing through the flow path is imaged by an imaging means. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
請求項7に記載の測定方法によれば、非磁性粒子の粒径を、磁性粒子の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子の粒径を磁性粒子の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。 According to the measuring method according to claim 7, since the particle size of the non-magnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles, the particle size of the non-magnetic particles is set to the particles of the magnetic particles in the measurement step. Compared with the case where the diameter is less than 1.5 times, the non-magnetic particles can be identified more accurately, and the number of non-magnetic particles can be accurately measured in the measuring step.
請求項8に記載の測定方法によれば、非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上としたので、例えば、種別又は条件が異なる測定対象を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。 According to the measurement method according to claim 8, since the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particles are set to two or more types, for example, measurement targets having different types or conditions are used. When measuring, the number of measurement targets can be accurately measured for each type or condition, and the measurement can be performed according to the needs of the user.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る測定方法の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本的概念について説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the measurement method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, [I] the basic concept of the embodiment will be described, then [II] the specific content of the embodiment will be described, and finally, [III] a modified example of the embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments.
〔I〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、試料に含まれる測定対象を測定するための測定方法に関するものである。[I] Basic concept of the embodiment First, the basic concept of the embodiment will be described. Embodiments generally relate to a measuring method for measuring a measurement object contained in a sample.
ここで、「試料」とは、検査や分析の対象になる材料を意味し、実施の形態では、測定対象及び溶媒を含んで構成されている。また、「測定対象」とは、試料に含まれる物質のうち測定の対象となる物質を意味し、例えば、抗原、生体分子、タンパク質、核酸、低分子等を含む概念である。また、「溶媒」とは、試料に含まれる物質のうち分量(分子数)が最も多い物質を意味し、例えば、測定対象と、磁性粒子と、非磁性粒子とを反応させることが可能であり、且つ、電気、磁気、又は光を通すことが可能な反応液(一例として、抗原抗体反応液等)を含む概念である。ここで、「磁性粒子」とは、磁性を有する粒子であって、測定対象と結合可能な粒子を意味する。また、「非磁性粒子」とは、非磁性を有する粒子であって、測定対象と結合可能な粒子を意味し、例えば、蛍光色素、樹脂、カーボン材料、無機物からなる粒子等が該当する。また、測定対象と磁性粒子又は非磁性粒子との結合は、例えば、測定対象と粒子との直接的な結合であってもよいが、好適には、磁性粒子(または非磁性粒子)に予めプローブ分子、抗体、結合タンパク質等を固相化させ、該プローブ分子、抗体等を介して測定対象と結合させる、間接的な結合が望ましい。また、この測定方法の種類は任意であり、例えば、1ステップ競合法、1ステップサンドイッチ法、ディレイ1ステップ法、2ステップサンドイッチ法、あるいは希釈2ステップ法等をいずれも用いることができる。以下、実施の形態では、測定対象を抗原とし、溶媒を抗原抗体反応液とし、磁性粒子を抗体(以下、「磁性側抗体」と称する)と予め結合された磁性ナノ粒子とし、非磁性粒子を抗体(以下、「非磁性側抗体」と称する)と予め結合されたラテックス粒子として、2ステップサンドイッチ法を用いて測定対象を測定する場合を例示して説明する。 Here, the "sample" means a material to be inspected or analyzed, and in the embodiment, it is configured to include a measurement target and a solvent. Further, the “measurement target” means a substance to be measured among the substances contained in the sample, and is a concept including, for example, an antigen, a biomolecule, a protein, a nucleic acid, a small molecule, and the like. Further, the "solvent" means a substance having the largest amount (number of molecules) among the substances contained in the sample, and for example, it is possible to react the measurement target with the magnetic particles and the non-magnetic particles. Moreover, it is a concept including a reaction solution (for example, an antigen-antibody reaction solution) capable of passing electricity, magnetism, or light. Here, the "magnetic particle" means a particle having magnetism and capable of binding to a measurement target. Further, the "non-magnetic particles" mean particles having non-magnetism and capable of binding to a measurement target, and include, for example, particles made of a fluorescent dye, a resin, a carbon material, an inorganic substance, or the like. Further, the bond between the measurement target and the magnetic particle or the non-magnetic particle may be, for example, a direct bond between the measurement target and the particle, but preferably, a probe is previously attached to the magnetic particle (or non-magnetic particle). Indirect binding is desirable in which a molecule, an antibody, a binding protein or the like is immobilized, and the probe molecule, the antibody or the like is bound to the measurement target. Further, the type of this measurement method is arbitrary, and for example, a 1-step competition method, a 1-step sandwich method, a delay 1-step method, a 2-step sandwich method, a dilution 2-step method, or the like can be used. Hereinafter, in the embodiment, the measurement target is an antigen, the solvent is an antigen-antibody reaction solution, the magnetic particles are magnetic nanoparticles prebonded to an antibody (hereinafter, referred to as “magnetic side antibody”), and the non-magnetic particles are used. A case where a measurement target is measured by using a two-step sandwich method as latex particles pre-bonded to an antibody (hereinafter referred to as “non-magnetic side antibody”) will be described as an example.
本発明において「粒径」とは、平均粒子径を指すものとする。具体的には、使用する粒子の形状が球形又は略球形でほぼ均一である場合には、数平均粒子径を指す。一方、粒子形状が不定形である場合には、体積平均粒子径を指すものとする。 In the present invention, the "particle size" refers to the average particle size. Specifically, when the shape of the particles used is spherical or substantially spherical and substantially uniform, it refers to the number average particle diameter. On the other hand, when the particle shape is irregular, it refers to the volume average particle diameter.
また、実施の形態に係る測定方法については、概略的には、1)第1生成工程、2)第1除去工程、3)第2生成工程、4)第2除去工程、5)測定工程、及び6)特定工程を順次行う。このうち、第1生成工程においては、磁性側抗体と結合された磁性粒子を容器に収容された試料に加えることにより、試料に含まれる測定対象を磁性側抗体と反応(抗原抗体反応)させることで、この測定対象を磁性粒子に結合させる。また、第1除去工程においては、容器に収容された測定対象及び磁性粒子のうち、第1生成工程において反応しなかった測定対象を除去する。また、第2生成工程においては、非磁性側抗体と結合された非磁性粒子を試料に加えることにより、第1生成工程において磁性側抗体と結合された測定対象を非磁性側抗体と反応(抗原抗体反応)させることで、この測定対象を非磁性粒子に結合させる。また、第2除去工程においては、容器に収容された測定対象及び非磁性粒子のうち、第2生成工程において反応しなかった非磁性粒子を除去する。また、測定工程においては、第2除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する。また、特定工程においては、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する。なお、上述した「第1生成工程」及び「第2生成工程」は、特許請求の範囲の「生成工程」に対応し、上述した「第1除去工程」及び「第2除去工程」は、特許請求の範囲の「除去工程」に対応する。 Further, the measuring method according to the embodiment is roughly described in 1) 1st generation step, 2) 1st removal step, 3) 2nd generation step, 4) 2nd removal step, 5) measurement step. And 6) The specific steps are sequentially performed. Of these, in the first production step, by adding magnetic particles bound to the magnetic side antibody to the sample contained in the container, the measurement target contained in the sample is reacted with the magnetic side antibody (antigen-antibody reaction). Then, this measurement target is bonded to the magnetic particles. Further, in the first removing step, the measurement target and the magnetic particles contained in the container that did not react in the first generation step are removed. Further, in the second production step, by adding the non-magnetic particles bound to the non-magnetic side antibody to the sample, the measurement target bound to the magnetic side antibody in the first production step reacts with the non-magnetic side antibody (antigen). By (antibody reaction), this measurement target is bound to the non-magnetic particles. Further, in the second removal step, the non-magnetic particles that did not react in the second generation step are removed from the measurement target and the non-magnetic particles contained in the container. Further, in the measuring step, after the second removing step, the number of non-magnetic particles contained in the container is measured. Further, in the specific step, the number of measurement targets is specified based on the number of non-magnetic particles measured in the measurement step. The above-mentioned "first generation step" and "second generation step" correspond to the "generation step" in the claims, and the above-mentioned "first removal step" and "second removal step" are patented. Corresponds to the "removal process" in the claims.
前記3)第2生成工程において、容器に加えられる非磁性粒子は、ナノオーダー以下のサイズを有する生体分子等の測定対象に対して十分に大きな粒径を有し、例えば光学顕微鏡で視認可能な0.2μmを超える粒径を有する。物理的に一分子の測定対象に対して、非磁性粒子を複数結合させることは不可能である。また、容器に加えられる非磁性粒子は、測定対象の数に対して過剰量とする。これにより、1つの非磁性粒子に二分子以上の測定対象が結合することは困難である。このように、第2生成工程において、測定対象一分子に対して1つの非磁性粒子を結合させることが原理的に可能である。 3) In the second generation step, the non-magnetic particles added to the container have a sufficiently large particle size with respect to a measurement target such as a biomolecule having a size of nano-order or less, and can be visually recognized by, for example, an optical microscope. It has a particle size exceeding 0.2 μm. It is impossible to physically bond a plurality of non-magnetic particles to a single molecule of measurement target. In addition, the amount of non-magnetic particles added to the container is excessive with respect to the number of objects to be measured. As a result, it is difficult for two or more molecules to be measured to be bound to one non-magnetic particle. As described above, in the second generation step, it is possible in principle to bind one non-magnetic particle to one molecule to be measured.
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。[II] Specific contents of the embodiment Next, the specific contents of the embodiment will be described.
〔実施の形態1〕
まず、実施の形態1について説明する。この実施の形態1は、後述する撮像装置にて撮像された撮像画像であって、基板に載置された複合体を含む撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。[Embodiment 1]
First, the first embodiment will be described. The first embodiment is an image captured by an imaging device described later, and the number of non-magnetic particles is measured based on an image captured including a composite mounted on a substrate.
(構成)
最初に、実施の形態1に係る測定システムの構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る測定システムを例示する概要図である。以下の説明では、図1のX方向を測定システムの左右方向(−X方向を測定システムの左方向、+X方向を測定システムの右方向)、図1のY方向を測定システムの上下方向(+Y方向を測定システムの上方向、−Y方向を測定システムの下方向)、X方向及びY方向に直交する方向を前後方向(図1の紙面の手前側に至る方向を測定システムの前方向、図1の紙面の奥側に至る方向を測定システムの後方向)と称する。図1に示すように、測定システム1は、概略的に、後述する図2の反応槽10、載置台20、基板30、第1磁石(図示省略)、第2磁石40、撮像装置50、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、撮像装置50と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。(Constitution)
First, the configuration of the measurement system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to a first embodiment of the present invention. In the following description, the X direction in FIG. 1 is the left-right direction of the measurement system (-X direction is the left direction of the measurement system, the + X direction is the right direction of the measurement system), and the Y direction in FIG. 1 is the up-down direction of the measurement system (+ Y). The direction is the upward direction of the measurement system, the −Y direction is the downward direction of the measurement system), the direction orthogonal to the X and Y directions is the front-back direction (the direction leading to the front side of the paper in FIG. 1 is the front direction of the measurement system, and the figure). The direction leading to the back side of the paper surface of 1 is referred to as the rear direction of the measurement system). As shown in FIG. 1, the measurement system 1 is roughly composed of a
(構成−反応槽)
後述する図2の反応槽10は、後述する図2の測定対象71と、後述する図2の磁性粒子72と、後述する図2の非磁性粒子73とを反応させることにより、複合体74を生成するための容器である。この反応槽10は、例えば、ガラス材料、樹脂材料、セラミックス(窒化ケイ素、塩化ケイ素等)、金属材料、無機材料や有機材料等にて形成された公知の反応槽等を用いて構成されており、基板30の近傍位置に設けられている。(Construction-Reaction tank)
The
(構成−載置台)
図1に戻り、載置台20は、基板30を載置するための台であり、例えば、公知の載置台等を用いて構成されており、図示しない設置面上に設けられている。(Configuration-Mounting stand)
Returning to FIG. 1, the mounting table 20 is a table on which the
(構成−基板)
基板30は、複合体74を載置するための板である。図1に示すように、この基板30は、略平坦状の板状体にて形成されており、載置台20の上面に載置されている。また、基板30の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、図1に示すように、基板30の平面形状については、測定対象71の測定を効率的に行うことができるように、所望の量の複合体74及び溶媒75を基板30上に載置可能な面積を有する長尺な矩形状に設定している。また、基板30の厚さについては、所定の強度を確保できる厚さに設定している。また、この基板30の材質については、耐薬品性に優れ、且つ磁気を通すことが可能な材質である限り任意に形成することができ、例えば、ガラス材料や樹脂材料等にて形成されてもよい。(Configuration-Board)
The
(構成−第1磁石)
第1磁石は、反応槽10に収容された後述する図2の測定対象71及び後述する図2の非磁性粒子73のうち、複合体74の生成の際に反応しなかった測定対象71及び非磁性粒子73を除去する除去手段である。この第1磁石は、例えば公知の磁石(一例として、フェライト磁石等)を用いて構成されており、後述する図2の反応槽10の近傍に設けられている。(Construction-First magnet)
Of the
(構成−第2磁石)
図1に戻り、第2磁石40は、基板30に載置された複合体74を基板30の所定箇所に収集するための磁石である。この第2磁石40は、例えば公知の磁石(一例として、フェライト磁石等)を用いて構成されており、図1に示すように、基板30の下方に設けられている。また、この第2磁石40の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、基板30の平面形状については、図1に示すように、基板30の平面形状よりも小さい矩形状に設定している。また、第2磁石40の厚さについては、所定の磁力を確保できる厚さに設定している。(Construction-Second magnet)
Returning to FIG. 1, the
(構成−撮像装置)
撮像装置50は、第2磁石40によって収集された複合体74を撮像するための撮像手段である。この撮像装置50は、例えば公知の顕微鏡(一例として、光学顕微鏡)を用いて構成されており、図1に示すように、基板30の上方に設けられている。(Configuration-Imaging device)
The
(構成−制御装置)
制御装置60は、測定システム1を制御するための装置であり、図1に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。なお、この制御装置60は、例えば公知のパーソナルコンピュータ等によって構成することができるので、その詳細な説明は省略する。(Configuration-Control device)
The
(構成−制御装置−操作部)
操作部61は、各種の情報に関する操作入力を受け付けるための操作手段である。この操作部61は、例えば、タッチパッド、リモートコントローラの如き遠隔操作手段、あるいはハードスイッチ等、公知の操作手段を用いて構成されている。(Configuration-Control device-Operation unit)
The
(構成−制御装置−通信部)
通信部62は、撮像装置50との間で配線2を介して通信を行うための通信手段である。(Configuration-Control device-Communication unit)
The
(構成−制御装置−出力部)
出力部63は、制御部65の制御に基づいて各種の情報を出力する出力手段であり、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイの如きフラットパネルディスプレイ等の公知の表示手段やスピーカー等の公知の音声出力手段等を用いて構成されている。(Configuration-Control device-Output unit)
The
(構成−制御装置−電源部)
電源部64は、商用電源(図示省略)から供給された電力又は当該電源部64に蓄電された電力を撮像装置50及び制御装置60の各部に供給する電力供給手段である。(Configuration-Control device-Power supply unit)
The
(構成−制御装置−制御部)
制御部65は、制御装置60の各部を制御する制御手段である。この制御部65は、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するためのRAMの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。(Configuration-Control device-Control unit)
The
また、この制御部65は、図1に示すように、機能概念的に、第1測定部65a及び特定部65bを備えている。
Further, as shown in FIG. 1, the
第1測定部65aは、撮像装置50によって撮像された撮像画像に基づいて、後述する図2の非磁性粒子73の個数を測定するための第1測定手段である。
The
特定部65bは、第1測定部65aにて測定された後述する図2の非磁性粒子73の個数に基づいて、後述する図2の測定対象71の個数を特定する特定手段である。なお、この制御部65によって実行される処理の詳細については後述する。
The
(構成−制御装置−記憶部)
図1に戻り、記憶部66は、制御装置60の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記録装置としてのハードディスク(図示省略)を用いて構成されている。ただし、ハードディスクに代えてあるいはハードディスクと共に、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、DVDやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体、又はFlash Rom、USBメモリ、SDカードの如き電気的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。(Configuration-Control device-Storage unit)
Returning to FIG. 1, the
(測定方法)
次に、このように構成された測定システム1を用いて行われる測定方法について説明する。図2は、第1生成工程の概要を示す概要図である。図3は、第2生成工程の概要を示す概要図であり、(a)は非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加える前の状態を示す図であり、(b)は非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加えた後の状態を示す図である。図4は、測定工程の概要を示す概要図であり、(a)は複合体74を収集する前の状態を示す図であり、(b)は複合体74を収集した後の状態を示す図である。実施の形態1に係る測定方法は、上述したように、第1生成工程、第1除去工程、第2生成工程、第2除去工程、測定工程、及び特定工程を含んでいる。以下では、各工程の詳細な内容について説明する。(Measuring method)
Next, a measurement method performed using the measurement system 1 configured in this way will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of the first generation step. 3A and 3B are schematic views showing an outline of the second production step, FIG. 3A is a diagram showing a state before adding the
ここで、この測定方法で用いられる測定対象71、磁性粒子72、及び非磁性粒子73の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、以下の通りとなる。すなわち、まず、磁性粒子72及び非磁性粒子73の形状については、それぞれ1種類(例えば、球形状)に設定している。また、測定対象71の粒径については、撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認不可能な大きさに設定しており、一例として、0.05μm未満に設定している。また、磁性粒子72の粒径については、測定対象71よりも粒径が大きく、且つ撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認不可能な大きさに設定しており、実施の形態1では、0.2μmに設定しているが、これに限らず、例えば、0.05μm以上0.2μm未満に設定してもよい。また、非磁性粒子73の粒径については、測定対象71及び磁性粒子72よりも粒径が大きく、且つ撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認可能な大きさに設定している。実施の形態1では、磁性粒子72の粒径の1.5倍である0.3μmに設定しているが、これに限らず、例えば、磁性粒子72の粒径の1.5倍を上回る大きさ(一例として、0.4μm以上5μm以下)に設定してもよい。また、磁性粒子72の色彩及び非磁性粒子73の色彩については、それぞれ1種類に設定している。このような設定により、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
Here, the specific shapes and sizes of the
(測定方法−第1生成工程)
最初に、第1生成工程について説明する。第1生成工程は、試料70に含まれる測定対象71を磁性粒子72に結合させるために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、図2に示すように、測定対象71と溶媒75から構成される試料70が収容されている反応槽10の中に、磁性側抗体72aと結合された磁性粒子72を加えた後、この磁性粒子72が加えられた試料70を攪拌する。この磁性粒子72を加える量については任意であるが、例えば、試料70に含まれる測定対象71のすべてが磁性側抗体72aと反応(抗原抗体反応)することが可能な量に設定しており、一例として、上記反応の効率を向上させるために、測定対象71の量に対して磁性粒子72の量を過剰な量(例えば、測定対象71の量に対して100倍の量等)に設定している(なお、後述する第2生成工程の非磁性粒子73を加える量についても同様とする)。次いで、上記磁性粒子72が加えられてから所定時間が経過するまで、上記攪拌した試料70を所定温度(例えば、37℃)で放置する。この所定時間については、例えば、測定対象71を磁性側抗体72aと反応させるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。(Measurement method-first generation step)
First, the first generation step will be described. The first generation step is performed in the following procedure in order to bond the
(測定方法−第1除去工程)
次に、第1除去工程について説明する。第1除去工程は、試料70に含まれる測定対象71のうち、第1生成工程において反応しなかった測定対象71を除去するために、以下の手順で行われる。すなわち、反応槽10の一部(一例として反応槽10の側部等)に第1磁石を取り付け、当該反応槽10の一部に測定対象71と反応した磁性粒子72と、測定対象71と反応しなかった磁性粒子72とを集磁させた状態で、溶媒75等によって試料70のうち磁性粒子72と反応しなかった測定対象71等を洗い流すことにより、除去する(なお、後述する第2除去工程についても同様とする)。(Measurement method-first removal step)
Next, the first removal step will be described. The first removal step is performed in the following procedure in order to remove the
(測定方法−第2生成工程)
次いで、第2生成工程について説明する。第2生成工程は、第1生成工程において反応された測定対象71を非磁性粒子73に結合させるために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、図3(a)に示すように、反応槽10の中に非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加えた後、この非磁性粒子73が加えられた試料70を攪拌する。次いで、非磁性粒子73が加えられてから所定時間が経過するまで、上記攪拌した試料70を所定温度(例えば、37℃)で放置する。この所定時間については、例えば、測定対象71を非磁性側抗体73aと反応させるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。これにて、図3(b)に示すように、複合体74(磁性粒子72、磁性側抗体72a、測定対象71、非磁性側抗体73a、及び非磁性粒子73)が生成される。(Measurement method-2nd generation step)
Next, the second generation step will be described. The second production step is performed in the following procedure in order to bond the
(測定方法−第2除去工程)
次に、第2除去工程について説明する。第2除去工程は、試料70に含まれる非磁性粒子73のうち、第2生成工程において反応しなかった非磁性粒子73を除去するために、第1除去工程と略同一の方法で行われる。(Measurement method-second removal step)
Next, the second removal step will be described. The second removal step is performed in substantially the same manner as the first removal step in order to remove the
(測定方法−測定工程)
次いで、測定工程について説明する。測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。(Measurement method-Measurement process)
Next, the measurement process will be described. The measuring step is performed in the following procedure in order to measure the number of
すなわち、まず、図4(a)に示すように、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を基板30上に載置する。具体的には、図示しない送液管(例えばピペット等)によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を基板30上に滴下することにより、載置する。
That is, first, as shown in FIG. 4A, at least a part of the complex 74 housed in the
次に、図4(b)に示すように、基板30の下方に設けられた第2磁石40によって、上記載置された複合体74を基板30の所定箇所(例えば、基板30の中央部)に収集する。この収集方法については任意であるが、例えば、基板30と第2磁石40とが離間した状態(又は基板30の下面と第2磁石40とが接触した状態)で、基板30の部分のうち複合体74及び溶媒75が滴下された部分全体にわたって第2磁石40の磁気が流れるように、第2磁石40を移動させることにより、収集してもよい。
Next, as shown in FIG. 4B, the composite 74 placed above is placed at a predetermined position on the substrate 30 (for example, the central portion of the substrate 30) by the
次いで、撮像装置50によって、上記収集された複合体74を所定の倍率(例えば、撮像装置50の対物レンズの倍率=100倍、撮像装置50の接眼レンズの倍率=10倍)で撮像し、当該撮像した撮像画像を撮像装置50から制御装置60に送信する。この撮像方法については任意であるが、例えば、上記基板30の所定箇所を所定数に分割(例えば、10〜1000分割等)した区域ごとに撮像してもよい。これにより、基板30に載置された複合体74全体を撮像することが可能となる。
Next, the
続いて、制御装置60の第1測定部65aによって、通信部62にて受信された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、公知の画像解析方法(又は人工知能の処理)によって、撮像画像に含まれる粒子のうち、粒径が閾値以上(一例として、0.3μm以上)である粒子を抽出し、当該抽出した粒子の個数を非磁性粒子73の個数として測定する。あるいは、これに限らず、例えば、上記受信された撮像画像を出力部63(表示手段)に表示させて、ユーザによって操作部61を介して入力された個数であって、ユーザによってカウントされた個数を非磁性粒子73の個数として測定してもよい。
Subsequently, the
以降同様に、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、上述した一連の作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う(この場合において、複合体74を基板30上に載置する際には、新規な基板30上に載置することが望ましい)。なお、反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなった場合でも、反応槽10又は送液管に複合体74が残存している可能性があることを考慮して、新規な溶媒75によって反応槽10及び送液管を洗浄することで当該残存している複合体74を溶媒75中に取り込み(いわゆる共洗いを行い)、送液管によってこれら複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を基板30上に載置することが望ましい(なお、必要に応じてこの作業を繰り返してもよい)。そして、上述した一連の作業が繰り返し行われた後に、繰り返し回数毎に測定された非磁性粒子73の個数の合計値を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。
In the same manner thereafter, the above-mentioned series of operations is repeated until the complex 74 and the solvent 75 in the
このような測定工程により、多数の非磁性粒子73を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
By such a measurement step, a large number of
(測定方法−特定工程)
続いて、特定工程について説明する。特定工程は、測定対象71の個数を特定するために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、制御装置60の特定部65bによって、測定工程において測定された非磁性粒子73の数を、特定すべき測定対象71の個数として特定する。次いで、制御装置60の制御部65によって、上記特定された測定対象71の個数を出力部63に出力させる。この測定対象71の個数の出力方法については任意であるが、例えば、出力部63(表示手段)の画面上に測定対象71の個数を表示させてもよい。あるいは、測定対象71の個数を示す音声データ(一例として、「試料に含まれる測定対象の個数が×××個でした」との定型メッセージを含む音声データ等)を出力部63(音声出力手段)を介して音声出力してもよい。(Measurement method-Specific process)
Subsequently, the specific process will be described. The specific step is performed in the following procedure in order to specify the number of measurement targets 71. That is, first, the number of
以上のような測定方法により、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象71の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
By the above-mentioned measurement method, the
(試験結果)
次に、本件出願人が行った各種の試験結果について説明する。ここでは、本発明の実施の形態1に係る非磁性粒子73及び磁性粒子72が撮像画像から確認できるか否かを検証する試験の試験結果について説明する。(Test results)
Next, the results of various tests conducted by the applicant will be described. Here, the test results of a test for verifying whether or not the
(試験結果−試験例1:ラテックス粒子および磁性粒子の光学顕微鏡観察)
まず、試験例1について説明する。(Test Results-Test Example 1: Optical Microscopic Observation of Latex Particles and Magnetic Particles)
First, Test Example 1 will be described.
ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)、または磁性粒子(micromod社製nanomag−D,COOH、商品番号:09−02−132、粒径0.13μm)を100倍希釈でPBSに懸濁させた。同様に、ラテックス粒子および磁性粒子が各100倍希釈となるようにPBSに懸濁させた溶液も調製した。上記で調製した溶液を、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、接眼レンズ10倍の組合せで観察した。 Latex particles (Invitrogen's Carboxyl latex, product number: C37274, particle size 1.0 μm) or magnetic particles (micromod's nanomag-D, COOH, product number: 09-02-132, particle size 0.13 μm) It was suspended in PBS at 100-fold dilution. Similarly, a solution in which latex particles and magnetic particles were suspended in PBS so as to be diluted 100-fold was also prepared. The solution prepared above was observed using an inverted microscope IX71 (CCD camera system: DP80) manufactured by Olympus Corporation with a combination of an objective lens of 100 times and an eyepiece lens of 10 times.
図5は、試験例1の撮像画像を示す図であり、(a)はラテックス粒子を示す図、(b)は磁性粒子を示す図、(c)はラテックス粒子及び磁性粒子を示す図である。図5に示すように、ラテックス粒子のみが観察でき、磁性粒子は観察できない粒径であることが確認できた。 5A and 5B are views showing a captured image of Test Example 1, in which FIG. 5A shows latex particles, FIG. 5B shows magnetic particles, and FIG. 5C shows latex particles and magnetic particles. .. As shown in FIG. 5, it was confirmed that only the latex particles could be observed and the magnetic particles had a particle size that could not be observed.
(試験結果−試験例2:IL−6を標的とした粒子複合体の測定)
次に、試験例2について説明する。(Test Results-Test Example 2: Measurement of Particle Complex Targeting IL-6)
Next, Test Example 2 will be described.
(1) 抗IL−6抗体結合ラテックス粒子の調製
50mMMES(pH=5.5)200μLに懸濁させたラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)4mgに、1M エチル(ジメチルアミノプロピル) カルボジイミド 8μLおよび1M N−ヒドロキシスクシンイミド 8μLを加え、室温で30分間転倒混和した。200μLの50mMMES(pH=5.5)で1回洗浄した後、50mMMES(pH=5.5)に0.4mg/mLで溶解した抗IL−6抗体(Clone HH61−2、自社製)を200μL加え、室温で60分間転倒混和することで、ラテックス粒子上に抗IL−6抗体を結合させた。200μLの2%BSAを含む炭酸Bufferで2回洗浄することで、抗IL−6抗体結合ラテックス粒子を得た。(1) Preparation of anti-IL-6 antibody-bound latex particles To 4 mg of latex particles (Carboxyl latex manufactured by Invitrogen, trade number: C37274, particle size 1.0 μm) suspended in 200 μL of 50 mM MES (pH = 5.5), 8 μL of 1M ethyl (dimethylaminopropyl) carbodiimide and 8 μL of 1M N-hydroxysuccinimide were added, and the mixture was inverted and mixed at room temperature for 30 minutes. After washing once with 200 μL of 50 mM MES (pH = 5.5), 200 μL of anti-IL-6 antibody (Clone HH61-2, manufactured in-house) dissolved in 50 mM MES (pH = 5.5) at 0.4 mg / mL. In addition, the anti-IL-6 antibody was bound onto the latex particles by inversion and mixing at room temperature for 60 minutes. Anti-IL-6 antibody-bound latex particles were obtained by washing twice with a carbonated buffer containing 200 μL of 2% BSA.
(2) 抗PSA抗体結合磁性粒子の調製
磁性粒子(micromod社製nanomag−D,COOH、商品番号:09−02−132、粒径0.13μm)および抗IL−6抗体(Clone HH61−10、自社製)を用いて、(1)と同様の方法で抗IL−6抗体結合磁性粒子を調製した。(2) Preparation of anti-PSA antibody-bound magnetic particles Magnetic particles (nanomag-D, COOH manufactured by micromod, trade number: 09-02-132, particle size 0.13 μm) and anti-IL-6 antibody (Clone HH61-10, Anti-IL-6 antibody-bound magnetic particles were prepared in the same manner as in (1) using (manufactured in-house).
(3)IL−6(測定対象)の測定
hIL−6(Human Interleukin−6)抗原溶液(Cell Signaling社製、商品番号:8904)を、2%BSAを含むTBSで希釈し、0、1000pg/mLのIL−6溶液(それぞれ陰性溶液、陽性溶液)を調製した。25μLの陰性溶液または陽性溶液と、125μLの0.015%抗IL−6抗体結合磁性粒子を含有する溶液とを、37℃で30分間反応させ、抗IL−6抗体結合磁性粒子上にhIL−6抗原を捕捉した。250μLのPBS−Tで未結合物質を3回洗浄した後、125μLの0.015%抗IL−6抗体結合ラテックス粒子を含有する溶液を加え、37℃で30分間反応させた。250μLのPBS−Tで6回洗浄した後、10μLのPBSに懸濁し、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、接眼レンズ10倍の組合せで各調製サンプルを観察した。(3) Measurement of IL-6 (measurement target) hIL-6 (Human Interleukin-6) antigen solution (manufactured by Cell Signaling, trade number: 8904) was diluted with TBS containing 2% BSA, and 0,1000 pg / mL of IL-6 solution (negative solution and positive solution, respectively) was prepared. A 25 μL negative or positive solution is reacted with 125 μL of a solution containing 0.015% anti-IL-6 antibody-bound magnetic particles at 37 ° C. for 30 minutes, and hIL- is placed on the anti-IL-6 antibody-bound magnetic particles. 6 antigens were captured. After washing the unbound material with 250 μL PBS-T three times, a solution containing 125 μL of 0.015% anti-IL-6 antibody-bound latex particles was added and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. After washing 6 times with 250 μL PBS-T, suspend in 10 μL PBS, and prepare each with a combination of 100x objective lens and 10x eyepiece using an inverted microscope IX71 (CCD camera system: DP80) manufactured by Olympus. The sample was observed.
(4)結果
図6は、試験例2の撮像画像を示す図であり、(a)は陽性溶液を用いて調製したサンプルを示す図、(b)は陰性溶液を用いて調製したサンプルを示す図である。図6に示すように、陽性溶液を用いて調製したサンプルでは、ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)とほぼ同じ粒径の粒子像が確認できたのに対し、陰性溶液を用いて調製したサンプルでは同粒径の粒子像が確認できなかった。このことから、抗原の有無がラテックス粒子の個数と関係していることがわかり、実施の形態1に係る測定方法の有効性が確認できた。(4) Results FIG. 6 is a diagram showing a captured image of Test Example 2, (a) shows a sample prepared using a positive solution, and (b) shows a sample prepared using a negative solution. It is a figure. As shown in FIG. 6, in the sample prepared using the positive solution, a particle image having almost the same particle size as the latex particles (Carboxyl latex manufactured by Invitrogen, product number: C37274, particle size 1.0 μm) could be confirmed. On the other hand, in the sample prepared using the negative solution, the particle image of the same particle size could not be confirmed. From this, it was found that the presence or absence of the antigen was related to the number of latex particles, and the effectiveness of the measurement method according to the first embodiment was confirmed.
(試験結果−試験例3:ラテックス粒子の粒径による光学顕微鏡像の違い)
次に、試験例3について説明する。(Test result-Test example 3: Difference in optical microscope image depending on the particle size of latex particles)
Next, Test Example 3 will be described.
ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、粒径1.9μm、0.76μm、0.52μm、0.33μm、または0.20μm)、磁性粒子(micromod社製nanomag−D,COOH、商品番号:09−02−132、粒径0.13μm)、及びラテックス粒子(粒径0.20μm)と磁性粒子(粒径0.13μm)とを混合したものが各1000倍希釈となるようにPBSに懸濁させた溶液も調製した。上記で調製した溶液を、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、 接眼レンズ10倍の組合せで観察した。 Latex particles (Carboxyl latex manufactured by invitrogen, particle size 1.9 μm, 0.76 μm, 0.52 μm, 0.33 μm, or 0.20 μm), magnetic particles (nanomag-D, COOH manufactured by micromod, product number: 09- 02-132, particle size 0.13 μm), and a mixture of latex particles (particle size 0.20 μm) and magnetic particles (particle size 0.13 μm) were suspended in PBS so as to be diluted 1000-fold each. The solution was also prepared. The solution prepared above was observed using an inverted microscope IX71 (CCD camera system: DP80) manufactured by Olympus Corporation with a combination of an objective lens of 100 times and an eyepiece lens of 10 times.
図7は、試験例3の撮像画像を示す図であり、(a)は粒径1.9μmのラテックス粒子を示す図、(b)は粒径0.76μmのラテックス粒子を示す図、(c)は粒径0.52μmのラテックス粒子を示す図である。図8は、図7に続く試験例3の撮像画像を示す図であり、(d)は粒径0.33μmのラテックス粒子を示す図、(e)は粒径0.20μmのラテックス粒子を示す図、(f)は粒径0.20μmのラテックス粒子と粒径0.33μmのラテックス粒子とを示す図である。図7、図8の撮像画像から、0.33μmまでのラテックス粒子が観察でき、0.20μmのラテックス粒子は観測できない粒径であることが確認できた。したがって、実施の形態1に係る測定方法に関しては、2つの粒径比率が1.5倍以上で成立すると考えられる。 7A and 7B are views showing captured images of Test Example 3, in which FIG. 7A shows latex particles having a particle size of 1.9 μm, and FIG. 7B shows latex particles having a particle size of 0.76 μm, (c). ) Is a diagram showing latex particles having a particle size of 0.52 μm. 8A and 8B are views showing captured images of Test Example 3 following FIG. 7, where FIG. 8D shows latex particles having a particle size of 0.33 μm, and FIG. 8E shows latex particles having a particle size of 0.20 μm. FIG. (F) is a diagram showing latex particles having a particle size of 0.20 μm and latex particles having a particle size of 0.33 μm. From the captured images of FIGS. 7 and 8, it was confirmed that latex particles up to 0.33 μm could be observed, and that the latex particles of 0.20 μm had an unobservable particle size. Therefore, regarding the measurement method according to the first embodiment, it is considered that the two particle size ratios are 1.5 times or more.
このように実施の形態1によれば、反応槽10内において、測定対象71と、磁性粒子72と、磁性粒子72よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子73とを反応させることにより、複合体74を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象71及び非磁性粒子73を除去する除去工程と、除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子73の個数に基づいて、測定対象71の個数を特定する特定工程と、を含むので、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象71の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, in the
また、測定工程において、基板30の下方に設けられた磁石によって、基板30に載置された複合体74を基板30の所定箇所に収集し、撮像装置50によって、収集された複合体74を撮像し、撮像装置50にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、多数の非磁性粒子73を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
Further, in the measurement step, the composite 74 mounted on the
また、磁性粒子72の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子73の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
Further, since the particle size of the
また、非磁性粒子73の粒径を、磁性粒子72の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子73の粒径を磁性粒子72の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
Further, since the particle size of the
〔実施の形態2〕
次に、実施の形態2について説明する。この実施の形態2は、後述する流路の一部に対してレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態2の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態1の構成と略同一であり、実施の形態1の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態1で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。[Embodiment 2]
Next, the second embodiment will be described. The second embodiment is a mode in which the number of non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when a part of the flow path described later is irradiated with the laser light. However, the configuration of the second embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment unless otherwise specified, and the configuration substantially the same as the configuration of the first embodiment is used in the first embodiment. The same code and / or name as the one used was added as necessary, and the description thereof will be omitted.
(構成)
最初に、実施の形態2に係る測定システムの構成について説明する。図9は、実施の形態2に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態2に係る測定システム100は、図9に示すように、概略的に、反応槽10、流路110、レーザ光源120、受光部130、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、レーザ光源120及び受光部130の各々と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。(Constitution)
First, the configuration of the measurement system according to the second embodiment will be described. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the measurement system according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the measurement system 100 according to the second embodiment generally includes a
(構成−流路)
流路110は、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図9では、下方)に向けて流すためのものである。この流路110は、例えば長尺な管状体(図9では、両端部が開放端である管状体)にて形成されており、図9に示すように、流路110の長手方向が上下方向に略沿うように配置されており、図示しない固定部材に対して固定されている(なお、流路110の下方側の開放端の近傍には、流路110から流出した複合体74及び溶媒75を収容する収容槽(図示省略)が設けられている。また、流路110の具体的な大きさについては任意であるが、実施の形態2では、流路110の流路径、及び流路110の下方側の開放端の径については、流路110を流れる複合体74の流速が所定流速になる大きさに設定している。この所定流速については、例えば、後述する制御装置60の第2測定部65cによって流路110を流れる複合体74を1つずつ特定することが可能な流速に設定している。また、流路110の厚さについては、所定の強度を確保できる厚さに設定している。また、この流路110の材質については、耐薬品性に優れ、且つ光を通すことが可能な材質である限り任意に形成することができ、例えば、ガラス材料や樹脂材料等にて形成されてもよい。(Structure-flow path)
The
(構成−レーザ光源)
レーザ光源120は、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光LL(例えば、紫外線レーザ光、可視光線レーザ光等)を照射する照射手段である。このレーザ光源120は、例えば公知のレーザ発振器を用いて構成されており、図9に示すように、流路110の近傍位置(図9では、流路110の左側)に配置されている。(Structure-laser light source)
The
(構成−受光部)
受光部130は、レーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLを受光する受光手段である。この受光部130は、例えば公知の受光器を用いて構成されており、図9に示すように、流路110の近傍位置であり、且つ流路110を介してレーザ光源120と対向する位置(図9では、流路110の右側)に配置されている。(Structure-light receiving part)
The
(構成−制御装置)
制御装置60は、図9に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図9に示すように、機能概念的に、第2測定部65c及び特定部65bを備えている。ここで、第2測定部65cは、受光部130によって受光された反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第2測定手段である。(Configuration-Control device)
As shown in FIG. 9, the
(測定方法)
次に、このように構成された測定システム100を用いて行われる測定方法について説明する。図9は、測定工程の概要を示す概要図である。実施の形態2に係る測定方法は、実施の形態1に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。(Measuring method)
Next, a measurement method performed using the measurement system 100 configured in this way will be described. FIG. 9 is a schematic diagram showing an outline of the measurement process. The measurement method according to the second embodiment is performed in substantially the same manner as the measurement method according to the first embodiment. However, the measurement process has been devised as shown below.
(測定方法−測定工程)
測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。(Measurement method-Measurement process)
The measuring step is performed in the following procedure in order to measure the number of
すなわち、まず、流路110内(具体的には、溶媒75が収容された流路110内)において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図9では下方)に向けて流す。具体的には、図示しない送液管によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を流路110の上側の開放端から流路110内に滴下し、当該滴下した複合体74を流路110内の溶媒75の流れにしたがって流す。なお、上記滴下に関する作業については、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、当該作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う。
That is, first, at least a part of the complex 74 housed in the
次に、図9に示すように、制御装置60の第2測定部65cによって、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。
Next, as shown in FIG. 9, the reflected light RL when the laser light LL is irradiated from the
この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、まず、図9に示すように、上記複合体74及び溶媒75を滴下したタイミング(又はそれよりも若干前のタイミング)で、流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射し、且つ当該照射した際の反射光RLを受光部130により受光させる。次に、制御装置60の第2測定部65cによって、公知の光学的測定方法を用いて、所定タイミング毎に受光部130によって受光された反射光RLの大きさを特定させ、当該特定した大きさを示す情報(以下、「反射光情報」と称する)を記憶部66に格納させる。そして、上記滴下に関する作業が終了してから所定時間経過したタイミングで、制御装置60の第2測定部65cによって、記憶部66に格納された反射光情報のうち、閾値以上の反射光RLの大きさを示す反射光情報を抽出し、当該抽出した反射光情報の個数を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。この所定時間については、例えば、最後に滴下された複合体74がレーザ光LLに照射されるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。
The method for measuring the number of the
このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
By such a measurement step, the number of
このように実施の形態2によれば、測定工程において、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, in the measurement step, at least a part of the complex 74 housed in the
〔実施の形態3〕
次に、実施の形態3について説明する。この実施の形態3は、後述する流路を流れる複合体が後述のポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態3の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態1の構成と略同一であり、実施の形態1の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態1で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。[Embodiment 3]
Next, the third embodiment will be described. The third embodiment is a mode in which the number of non-magnetic particles is measured based on the electrical change when the composite flowing through the flow path described later passes through the pore described later. However, the configuration of the third embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment unless otherwise specified, and the configuration substantially the same as the configuration of the first embodiment is used in the first embodiment. The same code and / or name as the one used was added as necessary, and the description thereof will be omitted.
(構成)
最初に、実施の形態3に係る測定システムの構成について説明する。図10は、実施の形態3に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態3に係る測定システム200は、図10に示すように、概略的に、反応槽10、検出機構210、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、検出機構210の後述する第1電極部、後述する第2電極部、及び検出部214の各々と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。(Constitution)
First, the configuration of the measurement system according to the third embodiment will be described. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the measurement system according to the third embodiment. As shown in FIG. 10, the
(構成−検出機構)
検出機構210は、流路211内の電気的変化(例えば、電流の変化等)を検出する機構であり、流路211、通過部(図示省略)、及び検出部214を備えている。(Configuration-Detection mechanism)
The detection mechanism 210 is a mechanism for detecting an electrical change (for example, a change in current) in the
(構成−検出機構−流路)
流路211は、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図10では、下方)に向けて流すためのものであり、実施の形態2に係る流路110と略同様に構成されている(なお、流路211の材質については、電気を通すことが可能なガラス材料や樹脂材料等にて形成されている)。また、図10に示すように、この流路211内には、仕切板212が設けられており、この仕切板212にはポア213が形成されている。ポア213は、複合体74を通過させるための貫通孔であり、図10に示すように、仕切板212の中央部分に配置されている。また、このポア213の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態3では、複合体74を確実に通過させることができると共に、検出部214の検出感度を所定値以上に維持できるように、複合体74の最大径と略同一又は若干大きな円形状に設定している。(Configuration-Detection mechanism-Flow path)
The
(構成−検出機構−通過部)
通過部は、複合体74をポア213に通過させる通過手段である。通過部は、好適には、複合体74を電気泳動によってポア213に通過させる構成を有し、第1電極部及び第2電極部を備える(いずれも図示省略)。(Configuration-Detection mechanism-Passing part)
The passing portion is a passing means for passing the complex 74 through the
このうち、第1電極部は、例えば公知の電極部材等を用いて構成されており、流路211内において仕切板212よりも上方に設けられており、流路211に対して固定されている。また、第2電極部は、第1電極部がプラス極の場合はマイナス極またはグランド極、第1電極部がマイナス極の場合はプラス極またはグランド極、第1電極部がグランド極の場合はプラス極またはマイナス極となる電極部である。この第2電極部は、例えば公知の電極部材等を用いて構成されており、流路211内において仕切板212よりも下方に設けられており、流路211に対して固定されている。
Of these, the first electrode portion is configured by using, for example, a known electrode member or the like, is provided above the
(構成−検出機構−検出部)
検出部214は、流路211内の電気的変化(実施の形態3では、電流の変化等)を検出する検出手段である。この検出部214は、例えば公知の電流計測センサ等を用いて構成されており、図10に示すように、流路211の外部(又は流路211の内部)においてポア213近傍に設けられており、流路211に対して固定されている。(Configuration-Detection mechanism-Detection unit)
The
(構成−制御装置)
制御装置60は、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図10に示すように、機能概念的に、第3測定部65d及び特定部65bを備えている。ここで、第3測定部65dは、流路211を流れる複合体74がポア213を通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第3測定手段である。(Configuration-Control device)
The
(測定方法)
次に、このように構成された測定システム200を用いて行われる測定方法について説明する。図11は、測定工程の概要を示す概要図である。実施の形態3に係る測定方法は、実施の形態1に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。(Measuring method)
Next, a measurement method performed using the
(測定方法−測定工程)
測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。(Measurement method-Measurement process)
The measuring step is performed in the following procedure in order to measure the number of
すなわち、まず、流路211内(具体的には、溶媒75が収容された流路211内)において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図11では下方)に向けて流す。具体的には、図示しない送液管によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を流路211の上側の開放端から流路211内に滴下し、当該滴下した複合体74を流路211内の溶媒75の流れにしたがって流す。なお、上記滴下に関する作業については、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、当該作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う。
That is, first, at least a part of the complex 74 housed in the
次に、図11に示すように、第1電極部及び第2電極部によって、流路211内に電流Cを流すことで上記滴下された複合体74を下方に移動させることにより(すなわち、電気泳動により)、当該複合体74をポア213に通過させる。また、この電流Cを流し始めたタイミングで、公知の電気的検出方法(例えば、電気的ナノパルス法等)を用いて、検出部214による流路211内を流れる電流Cの検出を所定タイミング毎に行う。
Next, as shown in FIG. 11, the dropped complex 74 is moved downward by passing a current C through the
続いて、制御装置60の第3測定部65dによって、所定タイミング毎に検出部214にて検出された電気的変化(電流Cの変化)に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、まず、制御装置60の第3測定部65dによって、検出部214にて検出された電流Cの大きさを示す情報(以下、「電流情報」と称する)を記憶部66に格納させる。そして、上記滴下に関する作業が終了してから所定時間経過したタイミングで、制御装置60の第3測定部65dによって、記憶部66に格納された電流情報のうち、閾値以上の電流Cの大きさを示す電流情報を抽出し、当該抽出した電流情報の個数を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。この所定時間については、例えば、例えば、最後に滴下された複合体74がポア213を通過するまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。
Subsequently, the
このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
By such a measurement step, the number of
このように実施の形態3によれば、流路211内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路211を流れる複合体74が当該流路211内に設けられたポア213を通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, at least a part of the complex 74 housed in the
〔実施の形態4〕
次に、実施の形態4について説明する。この実施の形態4は、この撮像された撮像画像であって、流路を流れる複合体を含む撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態4の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態2の構成と略同一であり、実施の形態2の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態2で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。[Embodiment 4]
Next, the fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is the captured image, in which the number of non-magnetic particles is measured based on the captured image including the complex flowing through the flow path. However, the configuration of the fourth embodiment is substantially the same as the configuration of the second embodiment unless otherwise specified, and the configuration substantially the same as the configuration of the second embodiment is used in the second embodiment. The same code and / or name as the one used was added as necessary, and the description thereof will be omitted.
(構成)
最初に、実施の形態4に係る測定システムの構成について説明する。図12は、実施の形態4に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態4に係る測定システム300は、図12に示すように、概略的に、反応槽10、流路110、撮像装置310、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、撮像装置130と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。(Constitution)
First, the configuration of the measurement system according to the fourth embodiment will be described. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the measurement system according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 12, the
(構成−撮像装置)
撮像装置310は、流路110を流れる複合体74を撮像するための撮像手段である。この撮像装置310は、実施の形態1の撮像装置50と略同様に構成されており、図12に示すように、流路110の近傍位置に配置されている。(Configuration-Imaging device)
The
(構成−制御装置)
制御装置60は、図12に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図12に示すように、機能概念的に、第4測定部65e及び特定部65bを備えている。ここで、第4測定部65eは、撮像装置310にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第4測定手段である。(Configuration-Control device)
As shown in FIG. 12, the
(測定方法)
次に、このように構成された測定システム300を用いて行われる測定方法について説明する。実施の形態4に係る測定方法は、実施の形態2に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。(Measuring method)
Next, a measurement method performed using the
(測定方法−測定工程)
測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。(Measurement method-Measurement process)
The measuring step is performed in the following procedure in order to measure the number of
すなわち、まず、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図12では下方)に向けて流す。
That is, first, at least a part of the complex 74 housed in the
次に、撮像装置310によって、流路110を流れる複合体74を撮像(例えば、動的撮像等)し、当該撮像した撮像画像を撮像装置310から制御装置60に送信する。
Next, the
続いて、実施の形態1に係る非磁性粒子73の個数を測定する方法と略同様に、制御装置60の第4測定部65eによって、通信部62にて受信された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。
Subsequently, similarly to the method of measuring the number of
このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
By such a measurement step, the number of
このように実施の形態4によれば、測定工程において、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像装置310によって、流路110を流れる複合体74を撮像し、撮像装置310にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, in the measurement step, at least a part of the complex 74 housed in the
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。[III] Modifications to Embodiments The embodiments of the present invention have been described above, but the specific configurations and means of the present invention are within the scope of the technical idea of each invention described in the claims. , Can be arbitrarily modified and improved. Hereinafter, such a modification will be described.
(解決しようとする課題や発明の効果について)
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、本発明に係る測定方法の測定作業の迅速化及び簡易化が従来と同程度であっても、従来と異なる方法により従来と同程度の測定作業の迅速化及び簡易化を有している場合には、本願発明の課題は解決されている。(About the problem to be solved and the effect of the invention)
First, the problem to be solved by the invention and the effect of the invention are not limited to the above-mentioned contents, and the present invention solves a problem not described above or an effect not described above. It can also be played, and may solve only some of the tasks described or play only some of the effects described. For example, even if the measurement work of the measurement method according to the present invention is speeded up and simplified to the same level as the conventional method, the measurement work can be speeded up and simplified to the same level as the conventional method by a method different from the conventional method. In some cases, the problems of the present invention have been solved.
(分散や統合について)
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、制御装置60を、相互に通信可能に構成された複数の装置に分散して構成し、これら複数の装置の一部に制御部65を設けると共に、これら複数の装置の他の一部に記憶部66を設けてもよい。(About distribution and integration)
Further, each of the above-mentioned electrical components is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of dispersion or integration of each part is not limited to the one shown in the figure, and all or part of them are functionally or physically dispersed or integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be configured. For example, the
(形状、数値、構造、時系列について)
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。(About shape, numerical value, structure, time series)
With respect to the components illustrated in the embodiments and drawings, the shapes, numerical values, or the interrelationships of the structures or time series of the plurality of components shall be arbitrarily modified and improved within the scope of the technical idea of the present invention. Can be done.
(磁性粒子、非磁性粒子について)
上記実施の形態1から4では、磁性粒子72の粒径が、測定対象71の粒径よりも大きく設定されていると説明したが、これに限らず、例えば、測定対象71の粒径と略同一に設定されてもよい。(About magnetic particles and non-magnetic particles)
In the above embodiments 1 to 4, it has been explained that the particle size of the
また、上記実施の形態1から4では、磁性粒子72の粒径が、撮像画像から視認不可能な大きさに設定されていると説明したが、これに限らず、例えば、撮像画像から視認可能であり、且つ非磁性粒子73の粒径よりもが小さい大きさに設定されてもよい。
Further, in the first to fourth embodiments, it has been explained that the particle size of the
また、上記実施の形態1から4では、非磁性粒子73の粒径が、磁性粒子72の粒径の1.5倍以上であるとしたと説明したが、これに限らず、例えば、磁性粒子72の粒径よりも大きく磁性粒子72の粒径の1.5倍未満であってもよい。
Further, in the above-described first to fourth embodiments, it has been explained that the particle size of the
上記実施の形態1から4では、非磁性粒子73の形状、色彩、及び粒径が、1種類であると説明したが、これに限らない。例えば、非磁性粒子73の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径が、2種類以上であってもよい。これにより、例えば、種別又は条件が異なる測定対象71を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象71の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。
In the above-described first to fourth embodiments, the shape, color, and particle size of the
(測定システムについて)
上記実施の形態1では、測定システム1が第2磁石40を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、第2磁石40を省略してもよい。この場合には、測定方法の測定工程において、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を基板30上に載置した後に、撮像装置50によって、上記載置された複合体74を所定の倍率で撮像する。(About the measurement system)
In the first embodiment, it has been described that the measurement system 1 includes the
(付記)
付記1の測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。(Additional note)
The measurement method of Appendix 1 is a measurement method for measuring a measurement target contained in a sample, in which the measurement target, the magnetic particles, the measurement target, and the magnetic particles have a larger particle size than the measurement target and the magnetic particles. A production step of producing a composite by reacting with identifiable non-magnetic particles by a predetermined method, and the measurement target and the non-magnetic particles contained in the container during or after the production step. Of these, a removal step of removing the measurement target and the non-magnetic particles that did not react in the production step, and a measurement step of measuring the number of the non-magnetic particles contained in the container after the removal step. , A specific step of specifying the number of measurement targets based on the number of non-magnetic particles measured in the measurement step.
付記2の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
In the measuring method of
付記3の測定方法は、付記2に記載の測定方法において、前記磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認不可能な大きさとし、前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした。
In the measuring method of Appendix 3, in the measuring method described in
付記4の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 In the measuring method of Appendix 4, in the measuring method described in Appendix 1, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path in the measuring step, and the complex is formed. The number of the non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when the laser light is irradiated from the laser light source to a part of the flowing flow path.
付記5の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 In the measuring method of Appendix 5, in the measuring method described in Appendix 1, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path in the measuring step, and the flow path is flowed. The number of the non-magnetic particles is measured based on the electrical change when the flowing composite passes through the pores provided in the flow path.
付記6の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。 In the measuring method of Supplementary Note 6, in the measuring method of Supplementary Note 1, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path in the measuring step, and the imaging means is used. The complex flowing through the flow path is imaged, and the number of the non-magnetic particles is measured based on the image captured by the imaging means.
付記7の測定方法は、付記1から6のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の粒径を、前記磁性粒子の粒径の1.5倍以上とした。 In the measuring method of Appendix 7, in the measuring method according to any one of Supplements 1 to 6, the particle size of the non-magnetic particles was set to 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles.
付記8の測定方法は、付記1から7のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上とした。 In the measuring method of Appendix 8, in the measuring method according to any one of Supplements 1 to 7, the shape, color, fluorescence, enzyme labeling, isotope labeling, or particle size of the non-magnetic particles are set to two or more types. did.
(付記の効果)
付記1に記載の効果によれば、容器内において、測定対象と、磁性粒子と、磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。この方法によれば、目的物質に対して十分に大きな粒径を有する非磁性粒子を、測定対象の量に対して十分多数に反応系に存在させることで、原則的に目的物質一分子に対して非磁性粒子を1つ結合させることができる。そして、この測定対象に結合した非磁性粒子を計数することで、測定対象を一分子レベルで検出することが可能となる。この方法は、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることを可能とする。(Effect of appendix)
According to the effect described in Appendix 1, the measurement target, the magnetic particles, and the non-magnetic particles having a larger particle size than the magnetic particles and identifiable by a predetermined method are reacted in the container to form a composite. The generation step of forming the body, the removal step of removing the measurement target and the non-magnetic particles that did not react in the production step during or after the production step, and the removal step of the non-magnetic particles contained in the container after the removal step. It includes a measuring step of measuring the number of particles and a specific step of specifying the number of objects to be measured based on the number of non-magnetic particles measured in the measuring step. According to this method, by allowing a sufficiently large number of non-magnetic particles having a particle size sufficiently large with respect to the target substance to exist in the reaction system with respect to the amount to be measured, in principle, with respect to one molecule of the target substance. One non-magnetic particle can be bonded together. Then, by counting the non-magnetic particles bound to the measurement target, the measurement target can be detected at the single molecule level. Compared with the conventional technique (a technique for measuring the number of a plurality of biomolecules separately arranged in a plurality of wells), this method does not require complicated work and can easily and quickly reduce the number of measurement targets. It is possible to measure the efficiency of the measurement work.
付記2に記載の効果によれば、測定工程において、基板の下方に設けられた磁石によって、基板に載置された複合体を基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、収集された複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、多数の非磁性粒子を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
According to the effect described in
付記3に記載の効果によれば、磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。 According to the effect described in Appendix 3, the particle size of the magnetic particles was set to a size invisible from the captured image, and the particle size of the non-magnetic particles was set to a size visible from the captured image. It can be identified accurately, and the number of non-magnetic particles can be accurately measured in the measuring process.
付記4に記載の効果によれば、測定工程において、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体が流れる流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the effect described in Appendix 4, in the measurement step, at least a part of the complex contained in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and a laser is applied to a part of the flow path through which the complex flows. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when the laser beam is irradiated from the light source, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved. Is possible.
付記5に記載の効果によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路を流れる複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the effect described in Appendix 5, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the composite flowing through the flow path is provided in the pore. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the electrical change when passing through, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
付記6に記載の効果によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、流路を流れる前記複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。 According to the effect described in Appendix 6, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the image pickup means is used to image the complex flowing through the flow path. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the captured image captured in the above, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
付記7に記載の効果によれば、非磁性粒子の粒径を、磁性粒子の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子の粒径を磁性粒子の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。 According to the effect described in Appendix 7, the particle size of the non-magnetic particles was set to 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles. Therefore, in the measurement step, the particle size of the non-magnetic particles was set to the particle size of the magnetic particles. Compared with the case where the value is less than 1.5 times, the non-magnetic particles can be accurately identified, and the number of non-magnetic particles can be accurately measured in the measuring step.
付記8に記載の効果によれば、非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上としたので、例えば、種別又は条件が異なる測定対象を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。 According to the effect described in Appendix 8, since the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particles are set to two or more types, for example, measurement targets having different types or conditions are measured. In this case, the number of measurement targets can be accurately measured for each type or condition, and the measurement can be performed according to the needs of the user.
1 測定システム
2 配線
10 反応槽
20 載置台
30 基板
40 第2磁石
50 撮像装置
60 制御装置
61 操作部
62 通信部
63 出力部
64 電源部
65 制御部
65a 第1測定部
65b 特定部
65c 第2測定部
65d 第3測定部
65e 第4測定部
66 記憶部
70 試料
71 測定対象
72 磁性粒子
72a 磁性側抗体
73 非磁性粒子
73a 非磁性側抗体
74 複合体
75 溶媒
100 測定システム
110 流路
120 レーザ光源
130 受光部
200 測定システム
210 検出機構
211 流路
212 仕切板
213 ポア
214 検出部
300 測定システム
310 撮像装置
C 電流
LL レーザ光
RL 反射光
1
Claims (8)
容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、
前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、
前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、
を含む測定方法。It is a measurement method for measuring the measurement target contained in the sample.
A composite is produced by reacting the measurement target with magnetic particles in a container with non-magnetic particles having a particle size larger than that of the measurement target and the magnetic particles and which can be identified by a predetermined method. Generation process and
A removal step of removing the measurement target and the non-magnetic particles that did not react in the production step among the measurement target and the non-magnetic particles contained in the container during or after the production step.
After the removal step, a measuring step of measuring the number of the non-magnetic particles contained in the container, and a measuring step of measuring the number of the non-magnetic particles.
A specific step of specifying the number of measurement targets based on the number of non-magnetic particles measured in the measurement step, and a specific step of specifying the number of measurement targets.
Measurement method including.
前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、
前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、
撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
請求項1に記載の測定方法。In the measurement step
At least a part of the complex contained in the container is placed on the substrate, and the complex is placed on the substrate.
The complex previously placed is collected at a predetermined position on the substrate by a magnet provided below the substrate.
The collected complex is imaged by an imaging means, and the complex is imaged.
The number of the non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means.
The measuring method according to claim 1.
前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした、
請求項2に記載の測定方法。The particle size of the magnetic particles is set to a size invisible from the captured image.
The particle size of the non-magnetic particles was set to a size visible from the captured image.
The measuring method according to claim 2.
流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
請求項1に記載の測定方法。In the measurement step
At least a part of the complex contained in the container is allowed to flow in a predetermined direction in the flow path.
The number of the non-magnetic particles is measured based on the magnitude of the reflected light when the laser light is irradiated from the laser light source to a part of the flow path through which the composite flows.
The measuring method according to claim 1.
流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
請求項1に記載の測定方法。In the measurement step
At least a part of the complex contained in the container is allowed to flow in a predetermined direction in the flow path.
The number of the non-magnetic particles is measured based on the electrical change when the complex flowing through the flow path passes through the pores provided in the flow path.
The measuring method according to claim 1.
流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
請求項1に記載の測定方法。In the measurement step
At least a part of the complex contained in the container is allowed to flow in a predetermined direction in the flow path.
The complex flowing through the flow path is imaged by the imaging means, and the complex is imaged.
The number of the non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means.
The measuring method according to claim 1.
請求項1から6のいずれか一項に記載の測定方法。The particle size of the non-magnetic particles was set to 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles.
The measuring method according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか一項に記載の測定方法。
The shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particles were set to two or more types.
The measuring method according to any one of claims 1 to 7.
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