KR20090076892A - 겔화 측정 장치 및 시료 셀 - Google Patents

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Abstract

엔도톡신이나 β-D 글루칸 등 겔화 반응에 의해 측정되는 물질의 농도를 단시간에 고감도로, 또한 특이적으로 측정할 수 있게 한다. 겔화 반응에 의해 시료중의 목적 물질을 측정하는 측정 장치에 있어서, 측정 목적의 물질을 포함하는 검체와 겔화를 발생시키는 시약을 포함하는 용액을 수용하는 시료 셀(13)에 대하여 반도체 레이저(11)로부터 레이저 광속을 조사한다. 시료 셀 중의 용액은 교반봉(25)에 의해 교반되어 미소하고 균일한 겔 입자를 생성시켜서 레이저 광속중을 통과시킨다. 시료 셀(13) 중에서 생성되는 겔 입자의 산란광을 포토다이오드 어레이(18)로 검출하고, 그 산란광 검출 출력에 의거하여 컴퓨터(21)에 의해 생성된 겔 입자의 산란광 강도 또는 직경과 수를 시계열적으로 계측한다.
겔화 측정 장치, 시료 셀

Description

겔화 측정 장치 및 시료 셀{APPARATUS FOR GELATION MEASUREMENT AND SAMPLE CELL}
본 발명은 엔도톡신이나 β-D 글루칸 등의 측정 대상 시료중의 농도를 겔화 현상 과정을 검출함으로써 측정하는 겔화 측정 장치 및 시료 셀에 관한 것이다.
엔도톡신(세포내 독소)은 그램 음성균의 세포벽을 구성하는 리포포리사카라이드(인지질과 다당류의 고분자 복합체)에서 리피드A라고 불리는 지질과 다당쇄가 2-케토-3-데옥시옥톤산(KDO)을 통해 결합된 리포다당(LPS)이다. 세균의 죽음 등에 의해 세포벽이 붕괴되어 처음으로 방출된다. 엔도톡신은 생체에 다양한 작용을 끼치는, 특히 발열이나 치사적인 패혈증이나 쇼크를 일으키는 유해 물질이고, 또한, DIC(파종성 혈관내 응고 증후군)의 유인의 하나로 여겨지고 있다. 또한, 의약품(주사제 등)이나 의료 용구(혈관 카테테르 등)은 내독소에 의한 오염이 없는 것[파이로젠 프리(pyrogen-free)]이 중요해서, 세균을 이용하여 조제한 의약품(재조합 단백질, 유전자 치료에 이용하는 DNA 등)은 내독소를 완전히 제거하는 것이 불가결로 되어 있다.
이 엔도톡신의 제거 확인, 또는 구급 의학에 있어서의 계측은 측정 시료수가 많은 것뿐만 아니라 구명 치료라고 하는 목적으로 이루어진 신속성이 요구되고 있 다.
1964년에 Levin과 Bang이 투구게의 혈구 추출 성분이 엔도톡신에 의해 응고(겔 응고)하는 것을 발견했다. 이 현상을 이용한 엔도톡신 검출법은 리물루스 테스트(limulus test)라고 불리고, 또한 겔화 현상을 측정하는 수법으로서는 겔 응고하는 검체 용액의 희석 배율로부터 엔도톡신 농도를 측정하는 겔화법이나 겔화 반응에 따른 탁도 변화로부터 엔도톡신 농도를 측정하는 비탁법이 알려져 있다. 또한, 응고 과정에 있어서의 응고 전구 물질(코아굴로겐) 대신에 발색 합성 기질(Boc-Leu-Bly-Arg-p-니트로아닐리드)을 추가함으로써 그 가수 분해로 p니트로아닐린이 유리되고, 그 황색 발색의 비색에 의해 엔도톡신 농도를 측정하는 발색 합성 기질법 등도 알려져 있다.
또한, 리물루스 시약 반응의 과정을 광학적으로 측정하는, 특히 겔화 반응에 따른 투과 광량 변화를 측정하는 비탁법에 의거한 측정을 행하는 구성이 알려져 있고, 예를 들면, 검체와 리물루스 시약을 혼합시킨 혼합액의 투과광 강도의 경시 변화를 측정해서 얻어진 소정 시간에 있어서의 변화량으로부터 검체의 엔도톡신 농도를 측정하는 구성이 알려져 있다(하기의 특허문헌 1).
또한, 마찬가지의 겔화 반응을 이용한 측정 기술은 엔도톡신뿐만 아니라, β-D 글루칸(β-D glucan)등의 측정에도 이용된다.
β-D 글루칸(β-D glucan)은 진균에 특징적인 세포막을 구성하고 있는 폴리사카라이드(다당체)이다. β-D 글루칸을 측정함으로써 칸디다(candida)나 아스페르길루스(aspergillus), 크립토코쿠스(cryptococcus)와 같은 일반적인 임상에서 자주 보여지는 진균뿐만 아니라 드문 진균도 포함하는 광범위에서 진균 감염증의 스크리닝(screening)등에 유효하다.
β-D 글루칸의 측정에 있어서도, 투구게의 혈구 추출 성분이 β-D 글루칸에 의해 응고(겔 응고)하는 것이 이용되고 있고, 상기와 마찬가지로 겔화법이나 비탁법, 발색 합성 기질법에 의해 측정된다.
엔도톡신이나 β-D 글루칸의 측정 수법에는 공통점이 있어, 예를 들면, 거의 같은 측정 하드웨어를 이용해 투구게의 혈구 추출 성분중에서 Factor G 성분을 제외함으로써 엔도톡신에 선택적인 겔화 반응이나 발색 반응을 측정할 수 있고, 또한 시료중의 엔도톡신을 전처리(前處理)에 의해 불활화함으로써 β-D 글루칸에 선택적인 겔화 반응이나 발색 반응을 측정할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2004-93536호 공보
종래의 리물루스 테스트에 있어서는, 다음과 같은 문제가 있다.
상기한 내용 중 겔화법은 리물루스 시약액에 시료를 첨가해 일정 온도로 정치(瀞置)해서 유동성이 낮은 겔이 생성될 때까지의 시간을 측정하는 방법이다. 또한, 비탁법은 마찬가지로 겔화 반응에 따른 탁도 변화를 투과 광량의 변화로서 잡아 투과 광량이 반응 개시로부터 어느 일정한 비율만큼 변화될 때까지의 시간을 겔화 시간으로서 측정하는 방법이다.
상기 어느 방법으로도 겔이 생성되는데에 약 90분이라고 하는 장시간을 필요로 한다. 즉, 반응 용액의 겔화 시간은 측정 대상 물질의 농도에 비례하지만 겔화법 및 비탁법 모두 감도의 점으로부터 정확한 겔화 개시 시간이 검출될 수 없기 때 문에 겔화 종료까지의 시간으로부터 반응량을 산출하여 겔화 시간의 목표를 얻고 있다. 따라서, 겔화법 및 비탁법은 모두 구급을 필요로 하는 경우나 다수의 검체를 측정하는데도 적합한 방법이 아니다. 또한, 비탁법에서는 엔도톡신과는 무관계의 비특이적 혼탁이 생기는 경우가 있어 측정 정밀도가 결여된다. 또한, 겔화법의 측정 한계 농도는 3pg/ml, 비탁법의 측정 한계 농도는 1pg/ml 정도이다.
한편, 발색 합성 기질법은 겔화법 및 비탁법에 비해 측정 시간은 3O분으로 단시간이지만 위양성 반응(僞陽性反應)이 발생하는 경우가 있고, 특이도가 높은 측정을 행하는 것이 어렵고, 또한, 측정 준비가 번잡해서 측정 한계 농도도 3pg/ml로 비탁법에 뒤진다.
본 발명의 과제는 상기 문제를 해결하고, 엔도톡신이나 β-D 글루칸 등 겔화 반응에 의해 측정되는 물질의 농도를 단시간에 고감도로, 또한 특이적으로 측정할 수 있도록 하는 것에 있다.
이상의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의하면, 겔화 반응에 의해 시료중의 목적 물질을 측정하는 겔화 반응 측정 장치에 있어서,
측정 목적의 물질을 포함하는 검체와 겔화를 발생시키는 시약을 포함하는 용액을 수용하는 시료 셀과,
레이저 광원으로부터 레이저 광속을 상기 시료 셀에 조사하는 수단과,
상기 시료 셀중의 용액을 교반해서 미소하고 균일한 겔 입자를 생성시켜서 상기 레이저 광속중을 통과시키는 수단과,
상기 시료 셀중에서 생성되는 각각의 겔 입자의 상기 레이저 광속에 의한 산란광을 수광하는 수광 소자와,
상기 수광 소자의 산란광 검출 출력에 의거하여 겔 입자의 직경과 수를 시계열적으로 계측하는 계측 수단과,
계측된 겔 입자의 산란광 강도 또는 직경과 그 수를 표시하는 수단을 구비한 구성을 채용했다.
또한, 본 발명의 시료 셀에 있어서는, 측정 목적 물질의 겔화를 발생시키는 시약, 및 시료 투입후의 시료 및 상기 시약의 용액을 교반하는 교반 수단을 미리 밀봉하고, 밀폐 부재에 의해 밀폐된 용기로 구성되는 구성을 채용했다.
발명의 효과
상기 구성에 의하면, 시료 셀 중에서 생성되는 각각의 겔 입자의 레이저 광속에 의한 산란광을 수광하고, 그 산란광 검출 출력에 의거하여 겔 입자의 직경과 수를 시계열적으로 계측하는 구성을 채용하고 있고, 투과광을 채용한 종래의 비탁법에 준하는 측정 방식에 비해 엔도톡신이나 β-D 글루칸 등 겔화 반응에 의해 측정되는 물질의 농도를 단시간에 고감도로, 또한 특이적으로 측정할 수 있다.
또한, 시료 셀을 측정 목적 물질의 겔화를 발생시키는 시약, 및 시료 투입후의 시료 및 상기 시약의 용액을 교반하는 교반 수단을 미리 밀봉하고, 밀폐 부재에 의해 밀폐된 용기로 구성함으로써 운반 또는 취급중에 측정 목적의 물질이 시료중에 혼입됨으로써 측정 오차를 발생시킬 가능성을 저감하면서 상기의 고감도 측정을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명을 채용한 측정 장치의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 2a는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 2b는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 2c는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 2d는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 3a는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 3b는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 3c는 도 1의 측정 장치에 의한 엔도톡신의 측정예를 나타낸 설명도이다.
도 4는 도 1의 측정 장치의 산란광 측정계의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 5는 도 1의 측정 장치의 산란광 측정계로부터 얻어진 측정 신호를 나타낸 파형도이다.
도 6은 도 1의 측정 장치의 산란광 측정계의 회로를 나타낸 설명도이다.
도 7은 도 1의 측정 장치의 시료 셀의 구성을 나타낸 설명도이다.
부호의 설명
11 : 반도체 레이저 12 : 집광 렌즈
13 : 시료 셀 14 : 발광 다이오드(LED)
15 : 마그네틱 스터러(magnetic stirrer) 16 : 시료 용액
17 : 수광 렌즈 18 : 포토다이오드 어레이
19 : 증폭기 20 : AD 변환기
21 : 컴퓨터 22 : 포토다이오드
25 : 스터러바(교반봉) 77 : 핀홀
85 : 연산 증폭기 87 : 절대치 회로
90_1, 90_2∼90_n : 윈드 콤퍼레이터(wind comparator)
91_1, 91_2∼91_n : 카운터 131 : 용기
132 : 밀폐 부재 133 : 리물루스 시약
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 일례로서 엔도톡신의 농도를 리물루스 시약을 채용한 겔화 반응으로 검출함으로써 측정하는 측정 장치에 관한 실시예를 나타낸다.
실시예 1
도 1에 본 발명을 채용한 측정 장치의 구성을 나타낸다. 도 1에 있어서, 반도체 레이저(11)로부터 조사되는 산란광 강도 측정을 위한 레이저 광은 집광 렌즈(12)에 의해 시트 광으로 콜리메이팅(collimating)되어 시료 셀(13)(예를 들면, 유리제)내의 내벽 근방에 조사된다. 또한, 투과광 측정을 위해 발광 다이오드(LED)(14)의 광을 시료 셀(13)에 조사하고, 그 투과광을 포토다이오드(22)에 의해 수광한다.
시료 셀(13)내의 시료 용액(16)은, 미소하고 균일한 겔 입자를 생성시키기 위해서 37℃의 일정 온도로 유지되어 스터러바(교반봉)(25) 및 마그네틱 스터러(15)에 의해 1000rpm으로 회전 교반된다.
시료 용액(16) 중의 겔 입자로부터의 산란광은 수광 렌즈(17)를 통해 복수의 수광 소자의 포토다이오드로 이루어진 포토다이오드 어레이(18)에 의해 측정되고, 측정 결과는 전기 신호로서 출력된다.
포토다이오드 어레이(18)의 포토다이오드에는 통계학적으로 겔 입자 1개만을 측정할 수 있는 관찰 영역으로부터의 산란광을 수광할 수 있는 수광 면적의 것을 이용한다. 포토다이오드 어레이(18)의 출력은 증폭기(19)에 의해 전류 전압 변환된 후 AD 변환기(20)에 의해 AD 변환되어 컴퓨터(21)에 입력된다. 또한, 포토다이오드(22)가 검출하는 투과광도 미도시한 마찬가지의 증폭/AD 변환을 거쳐서 컴퓨터(21)에 입력된다.
디지털 신호로 변환된 산란광 측정 신호는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터의 하드웨어 등을 이용하여 구성한 컴퓨터(21)에 의해 신호 처리된다. 컴퓨터(21)는 도시되지 않은 키보드, 마우스 등의 조작 장치, 측정 결과 표시용의 디스플레이, 또는 프린터 등의 출력 장치, 다른 장치와 측정 결과 또는 측정에 관한 정보를 입출력하는 네트워크 인터페이스 등이 포함된다.
도 4는 도 1의 산란광 측정계의 구성을 상세히 나타내고 있다.
시료 용액으로부터의 산란광은 도 1의 렌즈(17)를 통해 포토다이오드 어레이(18)를 구성하는 복수의 수광 소자의 포토다이오드(18a∼18d)에 의해 전기 신호로서 측정된다. 각각의 포토다이오드의 전방부에는 측정 대상의 겔 입자 1개만을 측정할 수 있는 관찰 영역으로부터의 산란광을 수광하기 위해서 핀홀(77)이 배치된다. 포토다이오드(18a∼18d)의 출력은 증폭기(19)에 의해 전류 전압 변환, 증폭후 AD 변환기(20)에 의해 AD 변환되어서 컴퓨터(21)에 입력된다.
또한, 각 핀홀(77)의 사이즈를 결정하기 위해서 필요한 측정 대상의 겔 입자 1개의 사이즈는 미리 행한 측정 결과로부터 통계적으로 연산해서 결정할 수 있다.
컴퓨터(21)에서는 겔 입자의 입경에 따라 설치된 복수의 콤퍼레이터에 의해 산란광 강도 신호의 레벨이 식별되고, 콤퍼레이터로부터 출력 신호를 카운터에 의해 계수함으로써 소정 입경의 겔 입자가 몇개 있었는지가 측정된다. 그 경우, 겔 입자의 일부가 핀홀(77)의 가장자리부를 통과함으로써 잘못 계측된 겔 입자의 입경은 통계적 확률론과 표준 입자의 측정 결과로부터의 식을 이용한 컴퓨터의 측정 소프트웨어에 의해 보정된다.
도 5는 겔화 측정 과정에 있어서, 도 4의 포토다이오드(18a∼18d)로 측정된 산란광 강도 신호의 변화 상태를 나타낸다. 겔 입자로부터의 산란광은 입자의 크기에 상관된 피크 신호(83a∼83d)로서 측정되고, 시료 용액의 다른 부분으로부터의 산란광은 팩 그라운드 신호(84a∼84d)로서 측정된다.
따라서, 이 팩 그라운드 신호의 영향을 없게 하기 위해서, 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 수광 소자의 포토다이오드(18a, 18b)로부터의 각각의 출력 신호가 각각 연산 증폭기(85)에 입력되어 감산된다. 이에 따라, 팩 그라운드 신호가 상쇄되어, 86으로 나타낸 바와 같이, 겔 입자만으로부터의 산란광 강도 변화만이 측정된다. 이 팩 그라운드 신호가 제거된 신호는 절대치 회로(87)에 입력된다. 절대치 회로(87)의 출력은, 부호 88로 도시된 바와 같이, 팩 그라운드가 없는 피크 신호만의 신호로 된다.
이 절대치 회로로부터의 출력 신호는 각각 윈드 콤퍼레이터(90_1, 90_2...90_n)에 입력되어 그 레벨이 식별된다. 각 콤퍼레이터는 겔 입자의 입경에 대응한 레벨 비교를 행하므로 콤퍼레이터의 각 출력은 겔 입자의 입경에 대응한 신호로 되어 있다. 이 신호가 각각 카운터(91_1, 91_2...91_n)로 카운팅되어 그 입경의 겔 입자의 수가 계수된다. 이 계수된 데이터는 연산 회로(92)에[또는, 컴퓨터(21)에 직접] 입력되어 후술하는 겔 입자의 측정 처리에 이용된다.
도 1의 컴퓨터(21)에 의해 겔 입자의 산란광 강도 또는 직경과 그 수를 계측하고, 디스플레이에 표시 출력함과 아울러 식
X=Σ(ωkㆍPk) (1)
[단, ωk는 산란 강도(Pk)의 입자에 부가하는 가중 계수]에 의해 시간당의 총산란 강도(Xt)를 연산하고, 도시되지 않은 디스플레이에 의해 결과를 표시한다.
또한, 측정 목적의 물질을 포함하는 검체와 겔화를 발생시키는 시약을 포함하는 용액을 시료 셀(13)에 주입하여 측정을 개시한 후 일정 이상의 총산란 강도(Xt)가 계측될 때까지의 시간(TL)(지연 시간)과, 이 TL과 시료액 중의 측정 대상 물질의 양(농도)의 상관으로부터 목적하는 물질의 농도를 컴퓨터에 의해 연산하여 표시한다.
또한, 겔화 반응으로 생성된 겔 입자의 생성 속도(V)(V=dXt/dt)의 최대치(Vmax)와, 이 Vmax와 시료액 중의 측정 대상 물질의 양(농도)의 상관으로부터 목적하는 물질의 농도를 컴퓨터에 의해 연산하여 표시한다.
또한, 겔화 반응으로 생성된 겔 입자의 최대 생성량(Xmax)과 시료액 중의 측 정 대상 물질의 양(농도)의 상관으로부터 목적하는 물질의 농도를 컴퓨터에 의해 연산하여 표시한다.
이하, 본 발명을 채용한 측정 장치를 이용한 엔도톡신의 측정예를 나타낸다.
도 2a에 엔도톡신 0.00pg/ml을 포함하는 시료의 측정 결과를, 도 2b에 엔도톡신 0.31pg/ml을 포함하는 시료의 측정 결과를, 도 2c에 엔도톡신 1.25pg/ml을 포함하는 시료의 측정 결과를, 도 2d에 엔도톡신 5.00pg/ml을 포함하는 시료의 총산란광 강도 및 투과율의 측정 결과를 나타낸다.
이 측정에 있어서는, 도 1의 장치의 시료 셀(13)에 엔도톡신을 포함하는 시료와 리물루스 시약을 투입하고, 교반을 개시함과 아울러 그 사이 포토다이오드 어레이(18)∼증폭기(19)∼AD 변환기(20)∼컴퓨터(21)에 의해 산란광 측정을 행한다. 또한, 동일한 시료에 대하여 종래의 비탁법에 있어서의 측정을 검증하기 위해서 발광 다이오드(LED)(14)∼포토다이오드(22)를 이용해서 투과광 측정을 행한다.
측정 기간 중, 컴퓨터(21)는 겔화 반응에 따른 겔 입자의 총산란 강도(Xt)의 시계열적 변화를 디스플레이에 표시한다. 또한, 일정 이상의 총산란 강도(Xt)가 계측될 때까지의 시간(TL), 겔 입자의 생성 속도의 최대치(Vmax) 및 겔화 반응으로 생성된 겔 입자의 최대 생성량(Xmax)을 연산하여 디스플레이에 표시한다. 또한, 시료의 투과율 변화도 동시에 측정, 연산하여 디스플레이에 표시한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 엔도톡신을 포함하지 않는 시료에 있어서, 투과율은 서서히 감소하고 있다. 따라서, 종래의 투과율을 측정하는 비탁법에서는 엔도톡신과는 무관계한 비특이적 혼탁이 검출되는 문제가 나타났다. 그 한편으로, 도 2a의 시료로부터 본 장치로 측정된 총산란광 강도는 전혀 변화되지 않고, 총산란광 강도를 이용한 본 발명의 레이저 입자 산란 계측에서는 비특이적 혼탁을 측정하지 않는 것으로 판단된다. 도 2b, 도 2c, 도 2d의 각 시료의 측정에 있어서도, 상기와 마찬가지의 비특이적 혼탁이 비탁법에서는 투과율의 감소를 통해 검출된다.
일반적으로, 비탁법에서는 비탁 시간 분석법이라고 하는 수법이 채용되고 있고, 투과율이 어느 일정한 값(겔화 판정 역치)이 될 때까지의 시간(겔화 시간)과 엔도톡신 농도의 상관으로부터 시료중의 엔도톡신량을 측정하고 있다. 이 수법의 결점은 겔화 판정 역치를 작게 설정하면 저농도의 엔도톡신의 측정이 불가능하게 되고, 또한 겔화 판정 역치를 크게 설정하면 비특이적 혼탁을 엔도톡신량으로서 잘못 측정하여 측정 정밀도가 나빠지는 문제가 있다. 예를 들면, 도 2b에 있어서, 겔화 판정 역치를 투과율 70%로 작게 설정하면 저농도의 엔도톡신 0.31pg/ml의 측정 값을 구하는 것이 불가능하게 된다. 또는 투과율이 70%에 도달할 때까지 측정 시간을 연장하여 엔도톡신 농도를 구하는 것도 가능하지만 측정에 장시간을 필요로 한다.
또한, 예를 들면 도 2a에 있어서, 겔화 판정 역치를 투과율 90%로 크게 설정하면 저농도의 엔도톡신을 단시간에 측정할 수 있지만 비특이적 혼탁을 엔도톡신량으로서 잘못 측정하게 된다. 이와 같이, 비탁 시간 분석법은 정밀도와 측정 시간이 상반되는 수법이라고 할 수 있다.
이에 대하여, 본 발명과 같이 총산란광 강도를 측정하는 수법을 채용함으로써 비특이적 혼탁의 발생에 영향을 주지 않고, 단시간에 정밀도가 높은 엔도톡신 측정을 실현할 수 있다.
도 3a∼도 3c에 상기 엔도톡신 측정에 있어서 연산, 표시된 총산란 강도(Xt)의 지연 시간(TL) 및 그 역수(1/TL), 최대 생성 속도(Vmax)와 엔도톡신 농도의 측정 결과를 나타낸다.
도 3a에 있어서, 지연 시간(TL)과 엔도톡신 농도 0.031pg/ml, 0.063pg/ml, 0.125pg/ml, 0.25pg/ml, 0.50pg/ml, 1.0pg/ml 및 2.0pg/ml의 관계는 부의 경사의 직선 관계에 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 지연 시간의 역수(1/TL)와 엔도톡신 농도는 정의 경사의 직선 관계에 있고, 또한 도 3c에 있어서 최대 생성 속도(Vmax)와 엔도톡신 농도 O.31pg/ml, 0.63pg/ml, 1.25pg/ml, 2.5pg/ml, 5.0pg/ml, 10pg/ml 의 관계는 부의 경사의 직선 관계에 있다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 측정 장치로는 0.031pg/ml과 극히 저농도의 엔도톡신의 측정이 가능하다. 또한, 본 발명의 측정 장치에 의하면, 종래 기술의 비탁법의 최소 측정 감도가 0.3pg/ml인데 비해 10배의 고감도 측정이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 측정 장치로는 엔도톡신 0.3pg/ml의 측정 시간은 약 30분이며, 종래 기술의 비탁법에 비해 3분의 1의 단시간에 측정을 할 수 있다. 즉, 본 발명의 측정 기술에 의하면, 겔화 반응에 의해 측정되는 엔도톡신의 농도를 단시간에 고감도로, 또한 특이적으로 측정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시예에서는 시료 셀(13)에 리물루스 시약과 시료를 각각 투입하는 것으로 설명했다.
그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 종래 기술보다 약 10배 정도 측정 감도가 높기 때문에 시료 셀 둘레의 구조를 연구해서 엔도톡신ㆍ프리의 정도를 높일 필요가 있는 것으로 생각된다.
즉, 엔도톡신은 통상 환경중에 있어서도 많이 존재하고 있고, 시약 제조 공정중, 또는 측정 조작중에 어느 정도의 엔도톡신이 시료 셀내에 혼입될 가능성은 결코 부정하지 않는다.
따라서, 예를 들면, 시료 셀(13)의 일단이 리물루스 시약과 시료를 각각 투입할 수 있도록 개방되어 있고, 또는 개폐 가능하게 되도록 종래 기술로 상정되어 있었던 엔도톡신ㆍ프리의 레벨에서는 본 발명의 측정 장치가 엔도톡신을 포함하지 않는 검체에서도 혼입된 엔도톡신의 영향으로 엔도톡신 양성을 검출할 가능성이 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 시료 셀(13)을 수지나 유리 등으로 이루어진 용기(131) 중에 스터러바(교반봉)(25)와, 필요량의 리물루스 시약(133)을 수용하고, 상부를 밀폐 부재(132)로 밀폐한 구성이 고려된다.
밀폐 부재(132)의 양식은 임의적이지만 물론 운반중이나 취급의 과정에서 엔도톡신이 혼입되지 않는 바와 같은 사양의 부재를 이용한다.
시료 셀(13)내로의 측정 시료(검체)의 도입은, 예를 들면 밀폐 부재(132)를 주사 바늘 등으로 천공해서 주입하는 등의 방식이 고려된다. 또는, 측정 시료(검체)의 도입을 용이하게 하기 위해서 시료 셀(13)내가 대기압에 대하여 일정한 부압 레벨을 유지하도록 밀폐 부재(132)의 밀폐 사양을 결정해 두어도 좋다.
물론, 도 7과 같은 시료 셀(13)은 일정한 엔도톡신ㆍ프리ㆍ레벨을 달성한 제조 환경에서 조립되는 것은 말할 필요도 없다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구성된 시료 셀(13)은 도 1, 도 4∼도 6에 도시된 측정 장치의 부속품이나 제품 패밀리의 일부를 구성하는 예를 들면 측정 키트와 같은 제품으로서 유저에 공급할 수 있고, 그 경우 소정의 엔도톡신ㆍ프리ㆍ레벨을 충족시킨 측정 환경을 용이하게 형성할 수 있고, 정밀도가 높은 측정 결과를 안정적으로 달성할 수 있다.
또한, 도 7에서는 1검체(시료)분만의 시료 셀의 구성을 도시했지만, 마찬가지의 구성을 다수, 일체화하고, 다수의 검체(시료)를 동시에 측정할 수 있는 바와 같은 제품을 구성하는 것도 용이하다. 그 경우, 도 1에 도시된 측정 장치측의 구성도 복수의 각 시료 셀에 대응한 수, 필요하게 되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 이상의 실시예에서는 측정 대상의 물질을 엔도톡신으로 고려했지만 마찬가지 측정 하드웨어를, 마찬가지 또는 유사의 리물루스 시약을 이용한 β-D 글루칸의 측정 등, 겔화 현상 과정을 검출하는 마찬가지 측정 처리에 응용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은 리물루스 시약을 이용한 엔도톡신이나 β-D 글루칸 등의 측정 대상의 시료중의 농도를 겔화 현상 과정을 검출함으로써 측정하는 여러가지 측정 장치에 있어서 실시할 수 있다.

Claims (7)

  1. 겔화 반응에 의해 시료중의 목적 물질을 측정하는 겔화 반응 측정 장치에 있어서:
    측정 목적의 물질을 포함하는 검체와 겔화를 발생시키는 시약을 포함하는 용액을 수용하는 시료 셀과,
    레이저 광원으로부터 레이저 광속을 상기 시료 셀에 조사하는 수단과,
    상기 시료 셀 중의 용액을 교반해서 미소하고 균일한 겔 입자를 생성시켜서 상기 레이저 광속중을 통과시키는 수단과,
    상기 시료 셀 중에서 생성되는 각각의 겔 입자의 상기 레이저 광속에 의한 산란광을 수광하는 수광 소자와,
    상기 수광 소자의 산란광 검출 출력에 의거하여 겔 입자의 직경과 수를 시계열적으로 계측하는 계측 수단과,
    계측된 겔 입자의 산란광 강도 또는 직경과 그 수를 표시하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 겔화 반응 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수광 소자가 측정 입자의 거의 1개로부터의 산란광을 수광하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 겔화 반응 측정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수개의 수광 소자가 설치되고, 그 수광 소자에 대응한 산란광이 동시에 측정되는 것을 특징으로 하는 겔화 반응 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수광 소자의 한쌍으로부터의 출력을 감산해서 유효 신호의 비율을 증대시키는 것을 특징으로 하는 겔화 반응 측정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계측 수단은, 식
    X=Σ(ωkㆍPk)
    [단, ωk는 산란 강도(Pk)의 입자에 부가하는 가중 계수]으로부터 시간(t)당 겔 입자수(Xt)를 구하는 것을 특징으로 하는 겔화 반응 측정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 겔화 반응 측정 장치에서 사용되는 상기 시료 셀에 있어서, 측정 목적 물질의 겔화를 발생시키는 시약 및 시료 투입후의 시료 및 상기 시약의 용액을 교반하는 교반 수단을 미리 밀봉하고, 밀폐 부재에 의해 밀폐된 용기로 구성되는 것을 특징으로 하는 시료 셀.
  7. 제 6 항에 있어서,
    측정 목적 물질의 함유 레벨이 소정 이하의 환경에 있어서, 상기 시약 및 상기 교반 수단의 밀봉이 행하여지는 것을 특징으로 하는 시료 셀.
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