KR102593221B1 - 분석 장치 및 분석 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고 측정하는 분석 장치 및 분석 방법 등을 제공한다. 본 발명으로서, 예컨대, 검체의 측정 중에 전지대(前地帶, prozone)를 검출하는 수단(A), 및 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)을 갖는 분석 장치를 들 수 있다.
Description
본 발명은 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치 및 분석 방법, 희석 장치 및 희석 방법, 그리고 이에 사용되는 면역 시약에 관한 것이다.
최근 임상검사 등의 각종 검사에서는 자동화 및 측정시간의 단축이 시도되고 있다. 그 검사 방법으로서, 생체시료 중의 물질을 측정하기 위해 면역반응을 이용하는 측정 방법이 널리 이용되고 있다. 면역 측정 방법으로는 RIA법, EIA법, 면역비탁법, 라텍스 응집법, 금 콜로이드 응집법, 면역 크로마토그래피법(immunochromatography) 등 많은 방법이 있다. 그 중에서도 라텍스 응집법이나 금 콜로이드 응집법 등의 면역학적 응집법은, 반응액의 분리나 세정 조작을 필요로 하지 않기 때문에, 측정의 자동화나 단시간 측정에 적합하다.
그러나, 샘플에 포함된 대상 성분의 농도가 광범위하게 존재할 경우에는 전지대(前地帶) 현상(prozone phenomenon)의 영향으로 인해, 목적 성분을 효율적으로 정확하게 측정할 수 없는 문제가 발생한다. 전지대 현상이란, 실제 샘플 중의 목적 성분이 고농도임에 따라, 반응이 억제되어 외관상 존재하지 않거나 저농도인 것처럼 판단되는 현상이다.
이러한 전지대의 해결에 대해서는, 예컨대 희석을 하지 않고, 계면활성제 등을 첨가하여 그 현상을 억제시키는 방법이나(특허문헌 1), 혈청 아밀로이드 A나 C 반응성 단백질과 같은 특정 농도 범위가 높은 목적 성분에 관해, 항체를 연구하여 측정하는 방법 등이 고안되어 왔지만(특허문헌 2 및 3), 그 현상을 충분히 억제하지 못하거나, 목적 성분에 따라서는 생각만큼 이러한 연구를 이용할 수 없는 경우가 있었다.
또한, 희석 조작을 포함할 경우에는, 목적 성분의 측정범위는 일반적으로 그 기준 레벨의 10~50배 정도인데, 이러한 측정범위를 벗어나는 고농도의 샘플은, 측정 전에 희석되거나, 측정 전후에 일률적으로 희석되거나, 측정이 가능해질 때까지 몇 번이나 반복하여 희석되는 등, 번잡하고 정확성이 요구되는 조작이 이루어져 왔다. 그러나, 예컨대, 1만배 정도의 농도 분포를 갖는 변중(便中) 칼프로텍틴 또는 변중 헤모글로빈, 나아가 변중 락토페린(lactoferrin) 등과 같이 매우 넓은 농도 폭을 갖는 성분에 대한 임상 현장에 의한 정량 측정의 니즈(needs)가 높다. 전지대 현상의 영향을 받을 가능성이 높은 샘플 내에 포함되는 목적 성분을 신속하고도 정확하게 측정하기 위해서는, 최적의 비율로 희석할 수 있는 것이 바람직하다.
위에서 기술한 바와 같이, 기존에 응집법을 이용한 면역 시약을 사용하는 측정 등에서, 예컨대 측정 대상이 넓은 폭을 갖는 변중 헤모글로빈, 변중 칼프로텍틴 및 변중 락토페린 등과 같은 항목의 측정에 있어서, 측정범위 밖의 고농도 샘플인 경우, 일련의 측정 후에 측정범위 밖의 농도였음이 판명되고, 예컨대 그 후에 다시 희석해 재측정하고서는, 적절한 농도 영역에 들 때까지 희석이나 측정 작업을 반복할 필요가 있었다. 응집법을 이용한 면역반응을 이용하는 측정 방법 등에서는, 분석 대상 성분의 농도가 높은 경우에 발생하는 전지대 현상의 문제가 있어, 신속하고 정확하게 농도나 거동(擧動)을 해석하기가 어려웠다.
본 발명은 이러한 사정에 비추어, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 측정결과(혹은 흡광도 변화량 등이라고도 부르며, 흡광도 변화량, 흡광도, 흡광도 차, 흡광도 변화율 등을 가리킴)를 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정해 측정을 행하는 분석 장치 및 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 해당 희석을 행하여 측정(희석 재검)하는 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 이들에 이용되는 면역 시약을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 희석 재검을 수반하지 않고 농도의 출력을 행하는 분석 장치 및 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고 해당 희석을 행하는 희석 장치 및 희석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법에 적합하게 이용되는 면역 시약을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 면밀히 검토한 결과, 이하에 나타내는 분석 장치 및 분석 방법 그리고 여기에 이용되는 면역 시약을 찾아내어, 상기 장치 등에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 분석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A) 및
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)
을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 전지대를 검출하는 수단(A)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용한 검출수단이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 검출수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 전지대를 검출하는 검출수단이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정수단이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 판정수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정수단이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 추가로, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C)을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 분석 대상 성분은, 생체유래의 성분을 포함하고 있어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A) 및
희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 수단(D),
을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과 대신에 임계치를 초과하는 최초의 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과(y)와 반응 시간(x)에 대하여 비선형(非線形) 피팅을 실시하고, 파라미터를 추출하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수(比例定數)와 상수항(定數項) 중의 어느 것 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률 밀도 함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포, 감마 분포 중의 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 가지는 것이어도 된다.
한편, 본 발명의 분석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a) 및
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 분석 방법에 있어서, 상기 전지대를 검출하는 공정(a)에서, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여 전지대 검출을 행하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 전지대를 검출하는 공정(a)에서, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 참조하여, 전지대를 검출하는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에서, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에서, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 추가로, 상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 분석 대상 성분은, 생체 유래의 성분을 포함하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a) 및
희석 재검(再檢)을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 공정(d),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과 대신에 임계치를 초과하는 최초의 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과(y)와 반응 시간(x)에 대하여 비선형 피팅을 실시하고, 파라미터를 추출하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수와 상수항 중의 어느 것 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률 밀도 함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포, 감마 분포 중의 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는 것이어도 된다.
한편, 본 발명의 희석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A),
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 및
상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 희석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a),
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b) 및
상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 면역 시약은, 상기 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법에 이용되는 면역 시약으로서, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 또는 공정(b)에 있어서, 희석하지 않고 측정할 수 있는 상한(上限) 농도가 전지대가 발생하는 농도에 대하여 0.5배에서 1배가 되도록 설계된 면역 시약인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 면역 시약에 있어서, 생체 유래의 성분을 항원 또는 항체로 하는 것이어도 된다.
본 발명의 분석 장치 및 분석 방법에 따르면, 상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A) 및 공정(a), 그리고 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 및 공정(b)을 가지기 때문에, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체에 대해서도 농도를 예측하고, 최적의 희석배율을 결정하여, 측정을 행할 수 있게 된다. 고농도 판정은, 전지대 검출에 의해 고농도인 것으로 검출되었을 경우에, 10배 희석으로 측정 범위에 드는지 여부를 판정하는 기능이어도 된다. 또, 상기 수단이나 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고도 신속한 측정, 분석이 가능해진다.
또한, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C) 또는 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 가질 경우에는, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정 범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하고, 최적의 희석배율을 결정하여, 해당 희석을 행하고 측정을 실시할 수 있게 된다. 해당 희석은, 분석 대상 성분을, 희석액 등에 의해 결정된 희석배율로, 자동으로 혹은 수동으로 희석해도 된다. 따라서, 지금까지 곤란했던 고농도 검체의 측정이 신속하고 보다 정확하게, 측정자에게 부담을 주지 않고 실시될 수 있으며, 환자의 증상 변화도 용이하게 관찰, 진단할 수가 있다. 예컨대, 중증 환자의 검체는 고농도인 경우가 있고, 경과를 관찰함에 있어서 매회(每回) 희석 조작을 수반하고 있어 신속성과 정확성에 결점이 있었으나, 본 수단을 통해 간단하고 신속하게 파악할 수 있게 된다. 또, 상기 희석하는 수단까지 그 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 쉽고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 장치가 된다.
나아가, 본 발명의 분석 장치 및 분석 방법에 따르면, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 희석 재검을 수반하지 않고 농도를 출력할 수 있게 된다. 또, 상기 수단이나 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능해진다.
또, 본 발명의 희석 장치 및 희석 방법에 따르면, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하고, 최적의 희석배율을 결정하여, 해당 희석을 행할 수 있게 된다. 또, 상기 수단이나 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 쉽고 신속한 측정, 분석이 가능해진다.
또한, 본 발명의 면역 시약에 따르면, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 또는 공정(b)에 있어서, 희석하지 않고 측정할 수 있는 상한(上限) 농도가, 전지대가 발생하는 농도에 대해 0.5배에서 1배가 되도록 설계된 면역 시약이기 때문에, 상기 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법을 보다 쉽고 신속한 것으로 할 수가 있다.
도 1은 면역측정법에서의 항원 농도와 전지대에 관한 설명도의 일례를 나타낸다.
도 2는 초기 반응 속도에 관한 설명도의 일례를 나타낸다.
도 3은 반응 속도비에 관한 설명도를 예시한다.
도 4는 본 발명에서의 측정 플로우에 관한 설명도의 일례를 제시한다.
도 5는 본 발명의 실시예 1-1에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1-2에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에서의 측정 결과 등을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예 4 및 비교예 1의 측정 결과 등을 제시한다.
도 10은 본 발명의 실시예 4~6에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예 7에서의 ΔT의 산출에 관한 설명도를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예 7에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예 8에서의 설명도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예 8에서의 설명도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예 8에서의 감마 분포에 의한 피팅 결과를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예 8에서의 변곡점의 산출 결과를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 실시예 8에서의 고농도 칼프로텍틴(calprotectin)의 변곡점의 상관성의 결과를 나타낸다.
도 2는 초기 반응 속도에 관한 설명도의 일례를 나타낸다.
도 3은 반응 속도비에 관한 설명도를 예시한다.
도 4는 본 발명에서의 측정 플로우에 관한 설명도의 일례를 제시한다.
도 5는 본 발명의 실시예 1-1에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1-2에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에서의 측정 결과 등을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예 4 및 비교예 1의 측정 결과 등을 제시한다.
도 10은 본 발명의 실시예 4~6에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예 7에서의 ΔT의 산출에 관한 설명도를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예 7에서의 측정결과 등을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예 8에서의 설명도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예 8에서의 설명도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예 8에서의 감마 분포에 의한 피팅 결과를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예 8에서의 변곡점의 산출 결과를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 실시예 8에서의 고농도 칼프로텍틴(calprotectin)의 변곡점의 상관성의 결과를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세히 설명한다.
우선, 도 1에 예시한 항원 농도와 전지대에 관한 설명도를 이용하여, 항원 농도(검체 농도, 분석 대상 성분 농도)와 전지대의 관계에 대해 설명한다. 응집법 등의 면역 시약을 이용한 측정에서는, 흡광도 변화량을 기준으로 샘플 내에 있는 항원이나 항체 농도를 측정한다. 그러나, 측정범위(도 1에서 「측정범위」로 나타낸 영역)에서는 흡광도 변화량과 농도에서는 단조 증가를 볼 수 있지만, 고농도 영역(도 1에서 「전지대 영역」으로 나타낸 영역)에서는 검체의 농도에 따라 흡광도 변화량이 감소하는 경향을 보인다. 이 영역을 「전지대 영역」(전지대 역(域))이라 하며, 정확하게 농도를 산출하기가 매우 어렵다. 기존에는, 일단 측정한 후, 이 전지대를 검출한 경우에, 다시 측정자가 희석배율 혹은 샘플량을 증감하여 적정한 측정범위에 들 때까지 반복 측정하였다.
다음으로, 본 발명의 측정 플로우에 관해 설명한다. 우선, 도 2에는, 초기 반응 속도에 관한 설명도를 예시하고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 각 흡광도 차(Abs)를 Absa 및 Absb로 할 때, 초기 반응 속도(V1)를 도 2 내에 나타내는 식과 같이 규정한다. 마찬가지로, 분석 대상 성분인 교정용 시료에서의 초기 반응 속도를 V1std로 규정한다. 아울러, 교정용 시료에서의 초기 반응 속도(V1std)에 대한 초기 반응 속도(V1)의 상대비를, 상대 초기 반응 속도로서 V1/V1std로 규정한다.
도 3에는, 반응 속도비에 관한 설명도를 예시하고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 초기 반응 속도(V1)의 반응 속도비(R)를 도 3 내에 나타내는 식(V2/V1)과 같이 규정한다. 마찬가지로, 교정용 시료에서의, 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2std)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 초기 반응 속도(V1std)의 반응 속도비(Rstd)를 도 3 내에 나타내는 식(V2std/V1std)과 같이 규정한다. 아울러, 교정용 시료에서의 반응 속도비(Rstd)에 대한 반응 속도비(R)의 상대비를, 상대 반응 속도비로서 R/Rstd로 규정한다.
도 4에는, 본 발명에서의 측정 플로우에 관한 설명도를 예시한다. 도 4에서는 측정 플로우로서, 분석 대상 성분인 교정용 시료를 이용한 교정 프로세스와, 분석 대상 성분의 측정 프로세스를 포함하는 측정 플로우를 예시하고 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 우선, 교정용 시료를 이용한 교정 프로세스에 있어서, 농도가 명확한 분석 대상 성분인 교정용 시료와 면역 시약 간의 반응을 개시(開始)하고, 반응 종료까지의 동안을 측정하여, 흡광도 변화량의 검량선(檢量線, calibration curve)을 작성하는 동시에, 반응 속도(V1std) 및 반응 속도비(Rstd)를 산출한다.
다음으로, 분석 대상 성분의 측정 프로세스에 있어서, 분석 대상 성분과 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 그 반응 과정(반응 종료 전까지)에서 상기 반응 속도(V1std)를 이용하여 해당 샘플이 전지대인지 여부의 판정(전지대를 검출하는 전지대 판정)을 실시하고, 해당 샘플이 측정 범위에 있다고 판정되었을 경우에는, 그대로 해당 반응을 종료한 후, 측정 결과를 출력 또는 기록하고 측정을 종료한다. 한편, 전지대 판정에 있어서, 해당 샘플이 전지대에 있다고 판정되었을 경우에는, 이어서 어느 정도의 고농도인지에 대한 판정(고농도 판정)을 행한다. 고농도 판정에서는, 상기 반응 속도비(Rstd)를 이용한다. 다시 말하면, 전지대 검출에 의해, 희석해야 하는 시료인지에 대한 판정을 행하고, 고농도 판정에 의해, 적절한 희석배율을 판정한다. 적절한 희석배율이란, 고농도 시료를 측정 범위에 들게 하기 위한 희석배율이다. 예컨대 측정범위 50~1000U/mL의 측정계에 있어서, 2000U/mL의 시료에서는, 10배 희석이 적절한 희석배율이며, 20000U/mL의 시료에서는 100배가 적절한 희석배율이 된다. 고농도 판정은 측정 범위의 상한을 초과하는 전지대 영역의 시료라 하더라도 농도를 추정하여, 적절한 희석배율을 결정하는 기능이다.
도 4에서는, 10배 희석에 의해 측정범위로 할 수 있는 경우와 100배 희석에 의해 측정범위로 할 수 있는 경우의 2단계로 나누어, 100배 희석에 의해 측정범위로 할 수 있는 경우를 판정하는, 고농도 판정을 행하는 예를 나타내고 있으나, 희석배율이나 판정 후의 플로우는 이것으로 한정되지 않으며, 분석 대상 성분이나 면역 시약의 측정범위나 반응거동 등에 따라 희석배율을 적절히 설정할 수 있다.
상기 고농도 판정에 있어서, 10배 희석에 의해 측정범위로 할 수 있는 것으로 판정한 경우에는, 희석 재검을 실시할 때에 10배 희석하여 다시 해당 분석 대상 성분과 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 그대로 해당 반응을 종료한 후, 측정 결과를 출력 또는 기록하고 측정을 종료한다. 한편, 상기 고농도 판정에 있어서, 100배 희석에 의해 측정범위로 할 수 있는 것으로 판정한 경우(10배 희석으로는 측정범위에 들지 않는다고 판정)에는, 희석 재검을 실시할 때 100배 희석하여 다시 해당 분석 대상 성분과 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 그대로 해당 반응을 종료한 후, 측정결과를 출력 또는 기록하고 측정을 종료한다.
한편, 희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등으로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력할 경우에는, 상기 고농도 판정 대신에, 미리 작성해 둔 고농도 검량선으로부터 농도를 출력할 수가 있다. 이 경우, 희석 재검을 하지 않고 정량 평가가 가능해진다.
고농도 판정에서 이용하는 식에서는, 농도에 따라, 예컨대 고농도에서는 감도(感度)가 매우 나빠져, 농도 예측이 곤란한 경우도 있을 수 있는 바, 실시예 7 및 8에서는, 고농도의 영역에서의 검량선을 작성하는 방법예를 나타내었다.
보다 구체적인 방법으로서는, 타임 코스 데이터(time-course data)를 Y 분포의 누적 함수에 보정항을 넣은 수식으로 피팅하여, 파라미터를 추출하였다. 파라미터를 나눗셈 한 값과 농도가 선형(線形) 관계에 있어, 검량선으로서 사용 가능하다.
이하, 본 발명에 있어서의 각 구성, 요소 등에 대해 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 분석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A) 및
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 장치는, 상술한 바와 같이, 상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A), 그리고 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)을 가지기 때문에, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체에 대해서도 농도를 예측하고, 최적의 희석배율을 결정하여, 단시간에 정확한 측정을 할 수 있는 분석 장치가 된다. 또, 상기 수단의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 장치가 된다.
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A)으로서, 예컨대 초기 반응 속도(V1)를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치를 이용하여 판정하는 수단을 들 수 있다. 측정 개시 후의 초기 단계의 속도에 근거하여 판정하는 수단에 의해, 반응 초기 단계에서도 전지대 검출이 가능해진다. 예컨대, 1 샘플의 측정시간이 10분이나 15분인 측정 플로우에 있어서, 반응 개시 1분 전후로 전지대 검출이 가능해진다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 전지대를 검출하는 수단(A)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용한 검출수단이어도 된다.
또한, 본 발명에서의 흡광도 변화량이란, 어떤 특정한 파장에서의 흡광도 변화량이어도 되고, 2점의 특정 파장에 있어서의 흡광도끼리의 차의 변화량이어도 된다. 예컨대, 금 콜로이드 시약을 이용할 경우, 주(主) 파장 540nm(반응에 따라 감소하는 금 콜로이드 입자의 최대 흡수 파장) 및 부(副) 파장 660㎚(반응에 따라 증가하는 금 콜로이드 입자의 흡수 파장)의 2파장의 빛에서 측정된 흡광도끼리의 차를 이용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 검출수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 전지대를 검출하는 검출수단이어도 된다. 교정 프로세스에 있어서, 농도 등이 명확한 교정용 시료와 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 반응 종료까지의 동안을 측정하여, 흡광도 변화량 등의 검량선을 작성하는 동시에, 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 교정용 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비하여, 전지대 판정에서의 임계치로서, 보다 정밀도가 높은 임계치를 얻을 수가 있다. 또, 면역 시약의 로트(lot)가 다른 경우라 하더라도, 해당 임계치로서 보다 적절한 공통의 임계치의 설정이 가능해져, 로트 간 오차의 보정에 유효하게 된다.
또한, 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)이란, 예컨대, 상기 반응 속도비(R이나 Rstd)를 산출하여, 그 값에 따라 어느 정도의 고농도인지에 대한 판정(고농도 판정)을 행하는 수단을 들 수 있다. 상기 고농도 판정을 행하는 수단(B)에 의해, 종래의 경우에는 해당 샘플이 측정 가능 범위에 들 때까지 감에 의존하거나 시행착오를 반복하며 재측정과 희석을 반복했던 분석 대상 성분이라 하더라도, 보다 간단하고 정확한 측정, 분석이 가능해진다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정수단이어도 된다. 예컨대 도 3, 7에 나타내는 바와 같이, 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2)(도 7에서는 A2)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 초기 반응 속도(V1)(도 7에서는 A1)의 반응 속도비(R=V2/V1(A2/A1))를 도 3에 나타내는 식과 같이 규정하고, 임계치(Rd)를 설정한 다음, R≥Rd인 경우에는 10배 희석을 행하며, R＜Rd인 경우에는 100배 희석을 행하는 수단을 들 수 있다. 또한, 희석농도나 판정 후의 분기(分岐) 플로우 수는 이것으로 한정되지 않으며, 예컨대 2배, 3배, 5배, 7배, 10배, 20배, 30배, 50배, 100배 등의 희석배율이나, 고농도 판정으로서 2단계뿐만 아니라 복수 단계의 분기 플로우를 마련하는 등, 분석 대상 성분이나 면역 시약, 반응 거동(擧動) 등에 따라 적절히 설정할 수가 있다.
또, 상기 반응 시간(ta~tb)은, 전체 반응 시간을 100%로 했을 경우에, 예컨대 개시로부터 0~30%로 할 수 있으며, 0~5%, 5~10%, 10~15%, 15~20% 등이어도 된다. 예컨대, 해당 샘플의 측정시간이 10분간일 경우, 측정 개시로부터 0~3분, 0~1분, 1~2분, 2~3분 등으로 할 수 있다.
또, 상기 반응 시간(tc~td)은, 전체 반응 시간을 100%로 했을 경우에, 예컨대 개시로부터 10~40%로 할 수 있으며, 10~15%, 15~20%, 20~25%, 25~30% 등이어도 된다. 예컨대, 해당 샘플의 측정시간이 10분 간일 경우, 측정개시로부터 1~4분, 1~2분, 2~3분, 3~4분 등으로 할 수 있다. 또, 반응 시간(ta, tb)과 반응 시간(tc, td)은 그 한 구간이 중복되어 있어도 되지만, ta는 tc보다 시간적으로 먼저인 것으로 한다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 판정수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정수단이어도 된다. 예컨대 도 3, 8에 나타낸 바와 같이, 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 반응 속도(V1)의 반응 속도비(R(=V2/V1))와, 교정용 시료에서의 마찬가지의 반응 속도비(Rstd(=V2std/V1std))를 이용하여, 도 3 내에 나타낸 식과 같이 상대 반응 속도비(R/Rstd)에 근거하여, 임계치(Rf)를 설정한 다음에, (R/Rstd)≥Rf인 경우에는 10배 희석을 행하고, (R/Rstd)＜Rf인 경우에는 100배 희석을 행하는 수단을 들 수 있다. 교정 프로세스에 있어서, 농도 등이 명확한 교정용 시료와 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 반응 종료까지의 동안을 측정하여, 흡광도 변화량 등의 검량선을 작성하는 동시에, 반응 속도비(Rstd)를 산출하고, 상대 반응 속도비(R/Rstd)를 이용함으로써, 해당 교정용 시료에서의 상한(上限)의 반응 속도비와 대비하여, 고농도 판정에서의 임계치(Rf)로서, 보다 정밀도가 높은 임계치를 얻을 수가 있다. 또, 면역 시약의 로트(lot)가 다른 경우라 하더라도, 해당 임계치로서 보다 적절한 공통의 임계치를 설정할 수 있게 되어, 로트 간 오차의 보정에 있어서 유효하게 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 추가로, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C)을 가질 수 있다. 상기 희석하는 수단(C)으로서, 예컨대, 희석 재검할 시료에 검사액이 해당 희석배율이 되도록 검사액의 용매를 첨가하는 수단을 들 수 있다. 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C)을 가질 경우에는, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 해당 희석을 행하여 측정할 수 있는 분석 장치가 된다. 또, 지금까지 어려웠던 고농도 검체의 측정을 신속하고 보다 정확하게 측정자에게 부담을 주지 않으면서 수행할 수 있어, 환자의 증상 변화도 쉽게 관찰, 진단할 수가 있다. 예컨대, 중증 환자의 검체는 고농도인 경우가 있으며, 경과를 관찰함에 있어서 매회의 희석 조작을 수반하고 있어 신속성과 정확성에 결점이 있었지만, 본 수단을 통해 간단하고 신속하게 파악할 수 있게 된다. 또, 상기 희석하는 수단까지 그 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 장치가 된다.
추가로, 본 발명의 희석 장치에 있어서, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 수단(B)을 가질 수 있는 분석 장치에, 상기 희석하는 수단(C)을 접속함으로써 기능시켜도 된다. 바람직하게는 상기 분석 장치의 일부가 되어도 되고, 분석 장치와 일체가 되어 바람직하게는 상기 희석하는 수단까지 그 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 간단하고 신속한 측정이 가능해진다.
또한, 본 발명의 분석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A) 및,
희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등으로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 수단(D),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 장치는, 상술한 바와 같이, 희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등으로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 수단(D)을 가지는 경우, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 희석 재검을 수반하지 않고 농도를 출력할 수 있는 분석 장치가 된다. 또, 상기 수단의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 장치가 된다.
본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등의 대신에 임계치를 초과하는 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등(y)과 반응 시간(x)에 대하여 비선형 피팅을 실시하고, 파라미터를 추출하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수와 상수항 중의 어느 것이나 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률화 밀도함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 분석 장치에 있어서, 상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포, 감마 분포 중 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 가지는 것이어도 된다.
상기 함수로서, 예컨대 이하에 기재된 것을 적절히 이용할 수 있다.
정규 분포
지수 분포
감마 분포
로지스틱 분포
피팅에 이용되는 함수 그룹(群)
한편, 본 발명의 분석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a) 및
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 방법은, 상술한 바와 같이, 상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a), 및 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)을 가지기 때문에, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체에 대해서도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 측정할 수 있는 분석 방법이 된다. 또, 상기 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 방법이 된다.
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a)으로서, 예컨대, 초기 반응 속도(V1)를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치를 이용하여 판정하는 공정을 들 수 있다. 측정 개시 후의 초기 단계의 속도에 근거하여 판정하는 공정에 의해, 반응 초기의 단계에서도 전지대 검출이 가능해진다. 예컨대, 1 샘플의 측정 시간이 10분이나 15분인 측정 플로우에 있어서, 반응 개시 1분 전후로 전지대 검출이 가능하게 된다.
또, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 전지대를 검출하는 공정(a)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용한 검출 공정이어도 된다.
또한, 본 발명 분석 방법에 있어서, 상기 검출 공정은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 전지대를 검출하는 검출 공정이어도 된다. 교정 프로세스에 있어서, 농도 등이 명확한 교정용 시료와 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 반응 종료까지의 동안을 측정하여, 흡광도 변화량 등의 검량선을 작성하는 동시에, 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 교정용 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비하여, 전지대 판정에서의 임계치로서, 보다 정밀도가 높은 임계치를 얻을 수가 있다. 또, 면역 시약의 로트가 다른 경우라 하더라도, 해당 임계치로서 보다 적절한 공통의 임계치를 설정할 수 있게 되어, 로트 간 오차의 보정에 유효하게 된다.
또, 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)이란, 예컨대, 상기 반응 속도비(R이나 Rstd)를 산출하고, 그 값에 의해 어느 정도의 고농도인지에 대한 판정(고농도 판정)을 행하는 공정을 들 수 있다. 상기 고농도 판정을 행하는 공정(b)에 의해, 종래의 경우에는 해당 샘플이 측정 가능 범위에 들 때까지 감에 의존하거나 시행착오를 반복하며 재측정과 희석을 반복했던 분석 대상 성분이라 하더라도, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능해진다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정 공정이어도 된다. 예컨대 도 3, 7에 나타낸 바와 같이, 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2)(도 7에서는 A2)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 초기 반응 속도(V1)(도 7에서는 A1)의 반응 속도비(R=V2/V1(A2/A1))를 도 3에 나타내는 식과 같이 규정하고, 임계치(Rd)를 설정한 다음, R≥Rd인 경우에는 10배 희석을 행하며, R＜Rd인 경우에는 100배 희석을 행하는 공정을 들 수 있다. 또한, 희석농도나 판정 후의 분기 플로우 수는 이것으로 한정되지 않으며, 예컨대 2배, 3배, 5배, 7배, 10배, 20배, 30배, 50배, 100배 등의 희석배율이나, 고농도 판정으로서 2단계뿐만 아니라 복수 단계의 분기 플로우를 마련하는 등, 분석 대상 성분이나 면역 시약, 반응 거동 등에 따라 적절히 설정할 수가 있다.
또한, 상기 반응 시간(ta~tb)은 전체 반응 시간을 100%로 했을 경우에, 예컨대 개시로부터 0~30%로 할 수 있으며, 0~5%, 5~10%, 10~15%, 15~20% 등이어도 된다. 예컨대 해당 샘플의 측정시간이 10분 간일 경우, 측정 개시로부터 0~3분, 0~1분, 1~2분, 2~3분 등으로 할 수 있다.
또, 상기 반응 시간(tc~td)은 전체 반응 시간을 100%로 했을 경우에, 예컨대 개시로부터 10~40%로 할 수 있으며, 10~15%, 15~20%, 20~25%, 25~30% 등이어도 된다. 예컨대 해당 샘플의 측정시간이 10분 간일 경우, 측정개시로부터 1~4분, 1~2분, 2~3분, 3~4분 등으로 할 수 있다. 또, 반응 시간(ta, tb)과 반응 시간(tc, td)은 그 한 구간이 중복되어도 되지만, ta는 tc보다 시간적으로 먼저인 것으로 한다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 판정 공정은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 변화를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정 공정이어도 된다. 예컨대 도 3, 8에 나타낸 바와 같이 반응 시간(tc, td) 사이에서의 반응 속도(V2)에 대한 반응 시간(ta, tb) 사이에서의 반응 속도(V1)의 반응 속도비(R(=V2/V1))와, 교정용 시료에 있어서의 마찬가지의 반응 속도비(Rstd(=V2std/V1std))를 이용하여, 도 3에 나타내는 식과 같이 상대 반응 속도비(R/Rstd)에 근거하여, 임계치(Rf)를 설정한 다음, (R/Rstd)≥Rf인 경우에는 10배 희석을 행하며, (R/Rstd)＜Rf인 경우에는 100배 희석을 행하는 공정을 들 수 있다. 교정 프로세스에 있어서, 농도 등이 명확한 교정용 시료와 면역 시약 간의 반응을 개시하고, 반응 종료까지의 동안을 측정하여, 흡광도 변화량 등의 검량선을 작성하는 동시에, 반응 속도비(Rstd)를 산출하고, 상대 반응 속도비(R/Rstd)를 이용함으로써, 해당 교정용 시료에서의 상한의 반응 속도비와 대비하여, 고농도 판정에서의 임계치(Rf)로서, 보다 정밀도가 높은 임계치를 얻을 수가 있다. 또, 면역 시약의 로트가 다른 경우라 하더라도, 해당 임계치로서 보다 적절한 공통의 임계치의 설정이 가능해져, 로트간 오차의 보정에 유효하게 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 추가로, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 가질 수 있다. 상기 희석하는 공정(c)으로서, 예컨대, 희석 재검하는 시료에 검사액이 해당 희석배율이 되도록 검사액의 용매를 첨가하는 공정을 들 수 있다. 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 가질 경우에는, 고농도의 검체와 면역 시약을 포함하는 검사액의 측정 시라 하더라도, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 해당 희석을 행하여 측정할 수 있는 분석 방법이 된다. 또, 지금까지 어려웠던 고농도 검체의 측정을 신속하고 더 정확하게 측정자에게 부담을 주지 않으면서 수행할 수 있으며, 환자의 증상 변화도 쉽게 관찰, 진단할 수가 있다. 예컨대 중증 환자의 검체는 고농도인 경우가 있어, 경과를 관찰함에 있어서 매회 희석 조작을 수반하여 신속성과 정확성에 결점이 있었지만, 본 수단을 통해 간단하고 신속하게 파악할 수 있게 된다.
추가로, 본 발명의 희석하는 희석 방법에 있어서, 상기 검사액을, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정하는 공정을 독립적으로 실시하고, 상기 희석하는 공정(c)을 접속함으로써 기능시켜도 된다. 바람직하게는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b)과 일체가 되어, 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 더욱 간단하고 신속한 측정이 가능해진다.
또한, 본 발명의 분석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a) 및
희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등으로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 공정(d),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석 방법은, 상술한 바와 같이, 희석 재검을 수반하지 않고 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등으로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 공정(d)을 가질 경우, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 희석 재검을 수반하지 않고 농도를 출력할 수 있는 분석 방법이 된다. 또, 상기 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 보다 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 방법이 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등의 대신에 임계치를 초과하는 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등(y)과 반응 시간(x)에 대하여 비선형 피팅을 실시하고, 파라미터를 추출하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수와 상수항 중의 어느 것이나 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률 밀도 함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 갖는 것이어도 된다.
또, 본 발명의 분석 방법에 있어서, 상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포, 감마 분포 중 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는 것이어도 된다.
상기 함수로서, 예컨대 이하에 기재된 것을 적절히 이용할 수 있다.
정규 분포
지수 분포
감마 분포
로지스틱 분포
피팅에 이용되는 함수 그룹
한편, 본 발명의 희석 장치는,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A),
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 및
상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 희석 장치는, 상술한 바와 같이, 상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 수단(A), 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B), 및 상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C)을 가짐으로써, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 해당 희석을 행할 수 있게 된다. 또, 상기 수단의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 장치가 된다. 또한, 상기 수단 (A), (B) 및 (C) 그리고 시약 등의 각 구성에 대해서는, 상술한 바와 마찬가지의 수단을 적절히 이용할 수가 있다.
또한, 본 발명의 희석 방법은,
응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a),
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b) 및
상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c),
을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 희석 방법은, 상술한 바와 같이, 상기 분석 대상 성분의 측정 중에 전지대를 검출하는 공정(a), 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b), 및 상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정 (b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 가짐으로써, 면역 시약과 검체를 포함하는 검사액의 측정 시에, 반응 과정에서의 흡광도 변화량 등을 이용하여, 그대로로는 측정범위 외에 해당될 수 있는 고농도의 검체라 하더라도 농도를 예측하여, 최적의 희석배율을 결정하고, 해당 희석을 행할 수 있게 된다. 또, 상기 공정의 전부 또는 일부를 자동화함으로써, 한층 더 간단하고 신속한 측정, 분석이 가능한 분석 방법이 된다. 또한, 상기 공정 (a), (b) 및 (c) 그리고 시약 등의 각 구성은 상술한 바와 마찬가지의 공정을 적절히 이용할 수가 있다.
또한, 본 발명의 면역 시약은, 상기 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법에 이용되는 면역 시약으로서, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 또는 공정(b)에 있어서, 희석하지 않고 측정할 수 있는 상한 농도가 전지대가 발생하는 농도에 대하여 0.5배에서 1배가 되도록 설계된 면역 시약인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 면역 시약은, 상기 구성으로 함으로써, 상기 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법을 보다 간단하고 신속한 것으로 할 수가 있다.
본 발명의 면역 시약은, 위에서 기술한 바와 같이 희석하지 않고 측정할 수 있는 상한 농도가 전지대가 발생하는 농도에 대하여 0.5배에서 1배가 되도록 설계된 면역 시약이지만, 상기 농도가 0.6배에서 0.9배가 되도록 설계된 면역 시약, 상기 농도가 0.8배에서 1배가 되도록 설계된 면역 시약, 또는 상기 농도가 0.5배에서 0.8배가 되도록 설계된 면역 시약 등으로 해도 된다.
또한, 본 발명에서의 응집법을 이용한 면역 시약이란, 흡광광도계에 의해 특정 파장의 흡광도 또는 투과율 등을 측정할 수 있는 면역 시약을 말하며, 면역 시약으로서는, 분석 대상 성분과 항원 항체 반응을 일으키는 것이라면 적절하게 이용할 수가 있다. 상기 면역 시약으로서, 예컨대 금 콜로이드 시약, 라텍스 시약, 금속 입자 시약, 실리카 입자 시약, 면역비탁 시약 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 금 콜로이드 시약, 라텍스 시약인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 분석 대상 성분이란, 응집법을 이용한 면역 시약으로 측정, 분석 가능한 성분이라면 특별히 한정하지 않고 이용할 수 있다. 상기 분석 대상 성분은, 생체 유래 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 분석 대상 성분으로서, 예컨대 칼프로텍틴, 락토페린, 헤모글로빈, 트랜스페린, 면역글로불린, C 반응 단백질, 알부민, 마크로알부민, 페리틴, α 페토프로테인(α-fetoprotein), 시스타틴 C, 인간 융모(絨毛)성 고나도트로핀(gonadotropin), 황체 형성 호르몬, 난포 자극 호르몬, 또는 전립선 특이 항원 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 칼프로텍틴, 락토페린, 헤모글로빈 또는 트랜스페린이어도 적절히 측정, 분석이 가능하여 바람직하다. 본 발명의 분석 장치 및 분석 방법을 이용함으로써, 종래에는 폭넓은 농도 분포가 혼재(混在)하는 검체가 많기 때문에 신속하고 정확한 정량이 곤란했던 분석 대상 성분이라 하더라도, 간단하고 신속하게 정량적인 측정, 분석을 실시할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 있어서, 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액이 이용되는데, 상기 면역 시약과 상기 분석 대상 성분 외에, 본 발명의 작용효과를 방해하지 않는 한, 검사액의 조정에 필요한 용매나 첨가제 등을 적절히 포함하고 있어도 된다. 상기 용매로서, 예컨대 물, 알코올, 생리식염수, 희석액, 완충액 등을 들 수 있다. 상기 첨가제로서, 예컨대 산, 염기, pH 조정제, 무기염, 당류, 아미노산류, 킬레이트제, 계면활성제, 안정화제, 분산제, 색소 등을 들 수 있다. 또한, 생체 유래 성분을 포함하는 검사액으로서, 예컨대 사람이나 동물의 혈액이나 골수 등을 포함하는 액, 사람이나 동물의 분변(糞便)이 분산된 변 현탁액, 사람이나 동물의 검뇨(檢尿) 혹은 축뇨(畜尿), 타액, 콧물, 점막 채취액 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 분석 장치 및 분석 방법, 그리고 상기 희석 장치 및 희석 방법에 있어서, 그 밖의 수단, 공정 등의 각 구성에 대해서는 공지된 것을 적절히 이용할 수가 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 대하여 설명한다. 또한, 실시예 등에서의 평가 항목은 다음과 같이 하여 측정하였다.
<측정 시약의 조제>
변중(便中) 칼프로텍틴 금 콜로이드 측정 시약은 아래의 R1 완충액 및 R2 금콜로이드 반응액의 2종류의 액상 시약으로 구성하였다.
·R1 완충액
3% 염화나트륨, 0.05% 계면활성제 등을 100mM HEPES 완충액에, 폴리에틸렌 글리콜 20000을 첨가한 것을 R1 완충액으로하였다.
·R2 금 콜로이드 반응액
항(抗) 인간 칼프로텍틴 마우스 모노클로날 항체(monoclonal antibody)를 0.05% 아지화나트륨을 포함하는 10mM HEPES(pH7.1) 완충액으로 희석하여 50㎍/mL의 농도로 조제하였다. 이 액 100mL를 금 콜로이드 용액 1L에 첨가하고, 냉장 조건 하에서 2시간 교반(攪拌)하였다. 다음으로 0.5% BSA를 포함하는 10mM HEPES(pH7.1) 완충액 110mL 첨가하고, 37℃에서 90분간 교반하였다. 12000G에서 40분간 원심분리를 하여 상청(上淸)을 제거한 후, 0.1% BSA를 포함하는 10mM HEPES(pH7.5) 완충액을 1L 첨가하여 항체 감작(感作) 금 콜로이드를 분산시킨 후, 다시 12000G에서 40분간 원심분리를 실시하여 상청을 제거하고, 0.1% BSA를 포함하는 10mM HEPES(pH7.5) 완충액으로 항체 결합 금 콜로이드를 분산시켜 전량(全量) 160mL로 하여, 항 칼프로텍틴 항체 결합 금 콜로이드 시약으로 하였다. 항체 결합 금 콜로이드 시약을 안정화제 등이 든 완충액으로 희석하여, 540㎚의 흡광도가 10이 되도록 조제하여 R2 금 콜로이드 반응액으로 하였다.
<검체의 조제>
변 용해액에, 인간 백혈구 유래의 칼프로텍틴을 첨가하여 고농도 칼프로텍틴 검체로 하였다. 고농도 칼프로텍틴 검체를 1, 0.8, 0.6, 0.4, 0.2, 0.1, 0.08, 0.06, 0.04, 0.02, 0.01, 0.008, 0,006, 0.004 및 0.002배로 변 용해액으로 희석하여 검체로 하였다.
<흡광도의 측정>
흡광도의 측정은, 자동 분석기 헤모텍트 NS-Prime(오오츠카 전자사 제조)를 이용해 실시하였다. 보다 상세하게는, 검체, R1 완충액 및 R2 반응액을 액량비 1:14:5로 첨가하고, 37℃에서 반응을 실시하여, 반응 중의 흡광도를, 주 파장으로서 540㎚(반응에 따라 감소하는 금속 콜로이드 입자의 최대 흡수 파장) 및 부 파장으로서 660㎚(반응에 따라 증가하는 금속 콜로이드 입자의 흡수 파장)의 2 파장의 빛에서 측정한 흡광도 간의 차를, 각 도면의 흡광도 차로서 나타내었다.
(실시예 1-1)
전지대 검출에 관한 결과이다.
0.002~1배로 희석한 검체에 대하여, R1의 성분 농도가 다른 4종류의 변중 칼프로텍틴 금 콜로이드 측정 시약(LotA, LotB, LotC, LotD)을 로트가 다른 시약의 예로서 이용하여, 각각의 흡광도 변화량이나 초기 반응 속도(V1)를 측정하고, 그대로 측정 가능한 범위(측정 범위)와 전지대 영역을 검출하고 각 시약에서의 임계치를 산출하였다. 또, 해당 샘플의 각 측정 시간은 6.8분이었다. 4종류의 측정 시약 중 가장 전지대가 저농도에서 전지대가 확인 가능했던 것은 LotD로, 전지대가 1300U/mL부터 확인되었다. 한편 4종류의 측정 시약 중 가장 전지대가 고농도에서 전지대가 확인 가능했던 것은 LotA로, 2180U/mL부터 확인되었다(도표 없음). LotD에서 얻어진 결과를 이용해 전지대 영역으로 하여, 도 5에 나타낸 바와 같이 전지대 판정과 각 시약의 초기 반응 속도(V1)의 비교를 행하였다.
이 경우, LotA, LotB, LotC, LotD의 각 임계치가 세로축인 초기 반응 속도(V1)값의 0~0.4의 사이에 분포하고 있는 결과가 얻어졌다.
(실시예 1-2)
전지대 검출에 관한 결과이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 1-1에서 얻은 결과에 추가하여, 교정용 시료의 초기 반응 속도(V1std)를 이용하여, 상대 초기 반응 속도(V1/V1std)를 산출하였다. 실시예 1-1과 마찬가지로 전지대 판정과 각 시약의 상대 초기 반응 속도(V1/V1std)의 비교를 행하였다. 이 경우, 세로축인 상대 초기 반응 속도(V1/V1std) 값의 0.8~1.2의 사이에서 LotA, LotB, LotC, LotD의 임계치가 얻어지는 결과가 되었다. 실시예 1-1에서는 로트에 따라 전지대 판정에 관한 임계치를 개별적으로 설정할 필요가 있지만, 실시예 1-2의 경우에는 로트에 관계 없이 공통의 임계치를 이용할 수 있음을 알 수 있었다.
(실시예 2)
실시예 1-1의 측정 데이터를 이용한 전지대 검출과 고농도 판정에 관한 결과이다. 도 7 및 표 1에 나타내는 바와 같이, LotA, LotB, LotC, LotD를 이용하여, 각각의 반응 시간 1~2분 사이에서의 반응 속도(A2)에 대한, 반응 시간 0~1 사이에서의 반응 속도(A1)의 반응 속도비(R(=A2/A1))를 산출하였다. 고농도 판정과 각 시약의 반응 속도비를 비교하여, 그대로 측정 가능한 측정범위, 10배 희석으로 측정 가능한 범위, 100배 희석으로 측정 가능한 범위는 도면과 같은 결과가 나왔다. 반응 속도비에는 로트 간 차가 있었지만, 10배 희석으로 측정 가능한 범위와 100배 희석으로 측정 가능한 범위에는 중첩이 있었으며, 임계치(Rd)를 1.0으로 설정함으로써, 모든 로트에 있어서 적절한 희석배율의 판정(고농도 판정)을 실시할 수 있었다.
실시예 3)
전지대 검출과 고농도 판정을 실시한 결과이다. 도 8 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 결과에 추가하여, 교정용 시료의 반응 속도비(Rstd)를 이용하여 상대 반응 속도비(R/Rstd)에 관한 그래프를 산출하였다. 고농도 판정과 각 시약의 상대 반응 속도비에 대하여 그대로 측정 가능한 측정범위, 10배 희석으로 측정 가능한 범위, 100배 희석으로 측정 가능한 범위를 비교하니 도 8과 같은 결과가 되었다. 실시예 2의 경우보다, 상대 반응 속도비는 시약의 로트 간 격차의 영향을 받기 어려운 분포 결과가 얻어졌다. 또, 임계치(Rf)를 0.2로 설정함으로써, 로트에 관계 없이 양호하게 분리할 수 있게 됨을 알 수 있었다. 본 실시예 3은 실시예 2에 비해 로트 간 영향을 받기 어렵기 때문에, 보다 안정된 고농도 판정임을 알 수 있었다.
실시예 4~6)
도 9에 나타낸 바와 같이, 고농도 판정에 적합한 면역 시약에 관하여, 적합한 감도 조건에 대해 시험을 실시하였다. 실시예 1의 결과에 추가하여, 감도가 극단적으로 작은 시약(비교예 1)을 조제하여, 실시예 1 및 3과 마찬가지로 측정하였다. 비교예 1의 시약을 이용하니 전지대는 4200U/mL인데 반해, 실시예 4(실시예 1에서의 시약 LotA)에서는 2180U/mL였다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 실시예 4에 추가하여, 2종류의 시약(실시예 1에서의 시약 로트 LotC, LotD)을 이용하여 본 발명의 고농도 판정의 비교를 행하였다. 보다 구체적으로는, 도 10에 나타낸 바와 같이 감도가 다른 4종류의 면역 시약에서 전지대의 발생 영역과 고농도 판정(상대 반응 속도비)을 비교한 바, 비교예 1에서는 상대 반응 속도비는 극단적으로 큰 값이 되었다. 또, 이 때, 사용한 각 면역 시약의 전지대 영역의 하한(下限)을 나타내었다. 실시예 4~6에서는 전지대 영역의 하한이 측정 범위(1200)에 가깝게(1~2배) 되어 있는데 반해, 비교예 1에서는 전지대 영역의 하한이 측정 범위와는 괴리(4배)가 있었다. 이러한 결과로부터, 면역 시약의 적합한 감도 조건은, 전지대 영역의 하한이 측정 범위의 1~2배 정도라 할 수 있다.
(실시예 7)
상기 반응 과정에서의 흡광도 변화량의 임계치를 초과하는 시간으로부터, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 수단(D) 또는 공정(d)을 갖는 분석 장치 또는 분석 방법에 관한 설명이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 가로축에 반응 시간, 세로축에 흡광도 변화량을 플롯하였다. 미리 설정한 임계치와 반응곡선 간의 교점에 있어서의 시간을 ΔT로 하였다. 이 ΔT를 특징량으로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하였다.
도 12는 칼프로텍틴을 측정한 결과이다. 가로축에 반응 시간, 세로축에 흡광도 변화량을 플롯하였다. 임계치를 0.1로 한 바, ΔT와 농도의 관계는 양 대수 플롯으로 선형 관계에 있으며, 분석 대상 성분 농도와 ΔT는 누승(累乘) 함수(Y=aXb)의 관계에 있음을 알 수 있었다. 이 상관관계를 이용한, 고농도의 검량선을 사용함으로써, 희석을 실시하지 않고 분석 대상물의 농도를 출력할 수가 있다.
(실시예 8)
우선, 도 13에 있어서, 감마 분포의 누적 분포 함수를 이용한 변곡점 산출 방법에 관한 설명도를 예시하였다. 누적 분포 함수와 확률 밀도 함수는 미분 적분의 관계이다. 누적 분포 함수의 변곡점(미분값의 극대(極大))은, 확률 밀도 함수의 최빈값이 된다. 확률 밀도 함수의 최빈값은 수학적으로 계산 가능하며, 반응 과정을 누적 분포 함수로 피팅함으로써, 측정의 편차에 관계 없이 변곡점을 용이하게 취득할 수가 있다. 또 실제로는 누적 분포 함수에 대해 비례상수 및 상수항을 더한 경우에도 변곡점에는 영향이 없기 때문에, 도 14에 나타내는 피팅 함수 그룹을 피팅 함수로 이용할 수가 있다.
도 15~17에는, 고농도 칼프로텍틴의 시료 측정에 있어서, 고농도에서의 분석 대상 성분의 출력 수단 및 공정에 관한 결과를 나타내었다. 반응 과정에 따른 흡광도 변화량을, 감마(γ) 분포의 누적 함수에 비례상수 및 상수항을 더한 함수로 피팅을 실시하였다. 상기 함수에서는, 어느 농도이든, 양호하게 피팅을 실시할 수 있었다(도 15). 파라미터로서 변곡점(시간 미분의 최대가 되는 점)에 주목하여, 반응 시간에 대하여 (흡광도 변화량)의 시간 미분을 플롯하였다. 시간 미분값은 종형(釣鐘型)으로 되어 있으며, 농도가 증가함에 따라 피크 위치는 시간이 짧은 쪽으로 시프트 하였다(도 16).
또, 도 17에 나타내는 바와 같이, 샘플 농도와 변곡점의 관계를 조사한 결과, 농도에 대하여, (변곡점)^-0.5를 세로축으로 플롯을 실시했을 때에 선형 관계에 있었다. 이 상관관계를 이용함으로써, 반응 종료 후의 흡광도 변화량에 근거하여, 농도를 출력하는 농도 상한(1200U/mL)의 20배 정도의 영역에서도 농도를 출력하는 고농도 검량선으로서 이용할 수 있음을 알 수 있었다. 이로써, 희석 재검을 하지 않아도 분석 대상 성분의 농도를 출력할 수가 있다. 또, 이 과정에서 시간 미분은 확률 밀도 함수에 해당하고, 피크 위치는 확률 밀도 함수의 최빈값이 된다.본 발명의 분석 장치 및 분석 방법 등을 이용함으로써, 고농도 영역에서의 검량선을 보다 간편하게 계산할 수 있음을 알 수 있었다.
Claims (30)
- 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에, 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대(前地帶, prozone)를 검출하는 수단(A) 및
상기 측정 중에, 반응 속도비 R 및 Rstd를 산출하여 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는 수단인, 고농도 영역을 판정하는 수단(B),
을 갖는 분석 장치로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 분석 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전지대를 검출하는 수단(A)은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 참조하여, 전지대를 검출하는 검출 수단인, 분석 장치. - 제2항에 있어서,
상기 검출 수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 참조하여, 전지대를 검출하는 검출 수단인, 분석 장치. - 제1항에 있어서,
상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)은, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정 수단인, 분석 장치. - 제4항에 있어서,
상기 판정수단은, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는 판정수단인, 분석 장치. - 제1항에 있어서,
추가로, 상기 검사액을, 상기 측정 중에 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C)을 갖는, 분석 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분석 대상 성분은 생체 유래 성분을 포함하는, 분석 장치. - 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대를 검출하는 수단(A) 및
미리 작성한 고농도 검량선을 사용하여 희석 재검(再檢)을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 수단(D),
을 갖는 분석 장치로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 분석 장치. - 제8항에 있어서,
미리 작성한 고농도 검량선을 사용하여 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과 대신에 임계치를 초과하는 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는, 분석 장치로서,
상기 임계치를 초과하는 시간은 흡광도 변화량의 임계치를 초과하는 시간인, 분석장치. - 제8항에 있어서,
상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과(y)와 반응 시간(x)에 대해 비선형(非線形) 피팅(fitting)을 실시하여, 파라미터를 추출하고, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖고,
상기 파라미터는 비선형 피팅 계수, 비선형 함수의 극대점 또는 변곡점인 분석 장치. - 제10항에 있어서,
상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수(比例定數)와 상수항(定數項) 중의 어느 것 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는, 분석 장치. - 제11항에 있어서,
상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률 밀도 함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는, 분석 장치. - 제11항에 있어서,
상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포(logistic distribution), 감마 분포 중 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 수단(D)을 갖는, 분석 장치. - 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대를 검출하는 공정(a) 및
상기 측정 중에, 반응 속도비 R 및 Rstd를 산출하여 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b),
을 가지는, 분석 방법으로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 분석방법. - 제14항에 있어서,
상기 전지대를 검출하는 공정(a)에 있어서, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 이용하여 전지대 검출을 행하는, 분석 방법. - 제15항에 있어서,
상기 전지대를 검출하는 공정(a)에 있어서, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 참조하여, 전지대를 검출하는, 분석 방법. - 제14항에 있어서,
상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 있어서, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과를 이용하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는, 분석 방법. - 제17항에 있어서,
상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 있어서, 미리 측정한 상기 분석 대상 성분인 교정용 시료의 반응 과정에서의 흡광도 측정결과를 참조하여, 상기 검사액의 희석배율을 결정하는, 분석 방법. - 제14항에 있어서,
추가로, 상기 검사액을, 상기 측정 중에 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c)을 가지는, 분석 방법. - 제14항에 있어서,
상기 분석 대상 성분은, 생체 유래 성분을 포함하는, 분석 방법. - 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 분석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대를 검출하는 공정(a) 및
미리 작성한 고농도 검량선을 사용하여 희석 재검을 수반하지 않고, 상기 분석 대상 성분의 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과로부터 분석 대상 성분의 농도를 출력하는 공정(d),
을 가지는 분석 방법으로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 분석 방법. - 제21항에 있어서,
미리 작성한 고농도 검량선을 사용하여 상기 반응 과정에서의 흡광도 측정 결과 대신에 임계치를 초과하는 시간을 이용하여 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는, 분석 방법으로서,
상기 임계치를 초과하는 시간은 흡광도 변화량의 임계치를 초과하는 시간인, 분석 방법. - 제21항에 있어서,
상기 반응 과정에서의 흡광도 측정결과(y)와 반응 시간(x)에 대해 비선형 피팅을 실시하여, 파라미터를 추출하고, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지고,
상기 파라미터는 비선형 피팅 계수, 비선형 함수의 극대점 또는 변곡점인 분석 방법. - 제23항에 있어서,
상기 비선형 피팅은, 누적 분포 함수, 누적 분포 함수에 비례상수와 상수항 중의 어느 것 혹은 양쪽 모두를 더한 함수를 이용한, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는, 분석 방법. - 제24항에 있어서,
상기 누적 분포 함수를 미분하여 얻어지는 확률 밀도 함수의 최빈값을 파라미터로 하여, 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는, 분석 방법. - 제24항에 있어서,
상기 누적 분포 함수는, 정규 분포, 지수 분포, 이항 분포, 로지스틱 분포, 감마 분포 중의 어느 하나를 이용한 분석 대상 성분 농도를 출력하는 상기 공정(d)을 가지는, 분석 방법. - 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 장치로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에, 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대를 검출하는 수단(A),
상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 검출하는, 고농도 영역을 판정하는 수단(B) 및
상기 측정 중에, 반응 속도비 R 및 Rstd를 산출하여 상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 수단(B)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 수단(C),
을 가지는 검사액의 희석 장치로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 희석장치. - 응집법을 이용한 면역 시약과 분석 대상 성분을 포함하는 검사액의 희석 방법으로서,
상기 분석 대상 성분의 측정 중에, 초기 반응 속도 V1 및 V1std를 계산하고, 미리 설정해 둔 임계치에 의해 판정하여 전지대를 검출하는 공정(a),
상기 측정 중에, 반응 속도비 R 및 Rstd를 산출하여 상기 검사액의 희석배율을 자동적으로 결정하는, 고농도 영역을 판정하는 공정(b) 및
상기 검사액을, 상기 고농도 영역을 판정하는 공정(b)에 의해 결정된 희석배율로 희석하는 공정(c),
을 가지는 검사액의 희석 방법으로서,
상기 임계치는 초기 반응 속도(V1std)를 산출해 둠으로써, 해당 시료에서의 상한(上限)의 초기 반응 속도와 대비한 것인 희석방법. - 제1항 내지 제13항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 중은 분석 대상 성분과 면역 시약의 반응을 개시하고, 그 반응 종료 전까지의 사이인 분석 장치.
- 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 중은 분석 대상 성분과 면역 시약의 반응을 개시하고, 그 반응 종료 전까지의 사이인 분석 방법.
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