WO2003100425A1 - Dispositif de determination quantitative/lecture de bande de test de procede de chromatographie immunologique - Google Patents

Dispositif de determination quantitative/lecture de bande de test de procede de chromatographie immunologique Download PDF

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Takehide Matsuda
Tetsuo Okaniwa
Masataka Ishii
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Jokoh Co.,Ltd
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    • G01N33/54386—Analytical elements

Definitions

  • the present invention uses a principle of immunological chromatography to measure a body fluid component of a human or animal, etc., and develops a sample using Si. Regarding to determine the rise. Background art
  • the feature of the measurement by immunological chromatography is that the concentration of an ultra-trace amount, for example, g protein, can be measured based on immunological specificity.
  • an enzyme, colloidal gold particles, or blue latex labeled with an antibody specific to the item to be measured is placed dry and in the middle of the direction of development of the chromatograph. It is.
  • the labeled antibody develops, and in the process, the specific antibody is captured in the solid-phase antibody region where the specific antibody is applied to the measurement item.
  • This is a method of qualitatively determining whether there is an extraneous eye inside or not. This method is described in Japan ⁇ 7-46107 (Reference 3) and is widely used.
  • this measurement method is not intended for quantification, and is a method of determining whether or not a specific line has a certain line with human eyes. , Was.
  • As a method used for quantification purposes using immunological chromatography as shown in Japanese Patent Application No. 11-149692 (reference:
  • ⁇ one type (one item) of absorption pad
  • the color tone of the chemical reaction is measured using one type of optical system.
  • a sample / pattern in which shoes dedicated item pads were arranged was read by moving the sample or moving the optical system itself.
  • the color tone and density of the absorption pad for each item of known concentration are stored in the device in advance, and the actual concentration is calculated by comparing with the color tone of ⁇ q concentration which is difficult to be detected. , Was.
  • the purpose is to quantify ultra-low concentrations, unlike the method of chemical reaction, and it is described in detail in the aforementioned reference * 4 (Japanese Patent Application No. 11-149692).
  • instability in the background and other substances in the test sample, such as abundant protein inhibited the quantification.
  • the method of removing the interference such as the background is to use a labeled antibody with a different color tone, read the lines or bands that appeared in full color, and process the color tone related to the background separately to perform stable quantification. I have to.
  • the measurement items used a method that specifically binds an antibody that targets a luminescent substance that is not found in the natural world, and excludes the effects of lek ground and interfering substances.
  • Reference Material 5 Yasushi Takagi, Kunihide Gomi, Fumi Koguru: Rapid measurement of myocardial markers using the immunochromatography method 3 ⁇ 4 ⁇ Measurement of myoglobin and treponi T using a Cardiac Reader ⁇ , Bio ⁇ analysis, Vol.24, No.4, 270-275, 2001
  • the present invention provides a dedicated reading and quantifying device using a sample of Japanese Patent Application No. 11-295708, and uses visible and inexpensive colloidal gold or punoray latex particles as a carrier as a labeled antibody.
  • the solid phase part is closely related to the measurement data in advance.
  • a plurality of ⁇ : lines such as sensitivity and concentration information, are configured to appear.
  • a measuring device configured to quantify the concentration of that item in the test sample, and must be: (1) measurement without moving the test strip or optical system. (2) The system must be stable and read without the effect of the background.
  • immunological measurement methods are often used instead of measurement methods based on chemical coloring. Among them, it can be used as a relatively inexpensive measurement method.
  • visual carriers so-called colloidal gold or blue latex-labeled antibodies, and immunological chromatographic methods have become established. This; measurement sensitivity due to is, measure the concentration of protein, for example, fe g of ultra-trace specific; e kill, but this; ⁇ removed by is, of people not been for the purpose of by sea urchin quantitative shown in Appendix 3 It is a method to judge whether a specific line force s is strong or not, and it is not suitable for quantitative determination. In order to use this immunological chromatographic method for quantification purposes, it was necessary to use another method for eliminating background instability as described in Reference Materials 4 and 5.
  • the above immunological chromatographic method which was regarded as a qualitative test strip, can be used for quantitative determination by using the test strip shown in Japanese Patent Application No. 295707/1990.
  • the test piece shown in Japanese Patent Application No. 295707 has one or more special ⁇ lines (control lines) with a predetermined color tone on each test piece. They are configured to help with the quantitative calculation of each sample.
  • a test sample is applied to the piece with a fixed * J? Operation TC, and a finished sample is prepared.
  • Figure 1 shows the waveform of the Si ⁇ line read by a general 3 ⁇ 4 measurement device.
  • FIG. 2 shows a waveform read by the SI measuring apparatus according to the present invention.
  • the waveform in Fig. 1 shows the force when the baseline is a pot bottom (curved). In Fig. 2, it is flat.
  • the same waveforms as in Figure 1 are shown in Figures 20 to 22 of Japanese Patent Application No. n-149692 in Reference Material 4.
  • the same sample / wave of the sample When written, the baseline becomes flat as shown in Fig. 2, and the height of the waveform read after all can be prevented from being different due to the background. Was.
  • specific predetermined value information (control line) is set on the reaction line of the antibody reaction as shown in Japanese Patent Application No. 11-295707.
  • CV% 15.9 42 The measurement items and normal value information, the set concentration of the reaction line for each fiber lot, and the approximate expression of the calibration curve are described in advance on a dedicated magnetic card or IC card, and are measured by reading the card. Changes in eyes, changes in lots of ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , and changes in approximation formulas for calibration were made easier (part of the calibration curve information group).
  • the present invention employs the optical system shown in FIG. 3 to obtain a sample information group for reading each line of the sample / sample shown in FIG. 5 and the approximation and control of the listening stored in a magnetic field or the like. From two sets of calibration curve information such as line concentration values, a test calculation is performed for each test strip and for each measurement, and printed out. Under the condition of this optical system, as shown in Fig. 4, For five large reaction lines (4), a waveform proportional to the concentration of each line was obtained on the SB base line without moving the optical system or the test piece.
  • the present invention does not use an expensive luminescent dye-labeled antibody or a special labeled antibody having three primary color tones as a labeled antibody, and uses a visible and decorative gold colloid or a blue latex-labeled antibody as a direct antibody. ⁇ Made of pieces.
  • the reading of the immunological chromatogram ⁇ / ⁇ of the present invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 11-295708, which is incorporated into the paper itself to produce a certain color tone.
  • a sample information group in which the color tones of a plurality of specific control lines are read and digitized together with the measurement line unique to the sample, and a lot of Nintoku Nada lots written on a magnetic card or IC card.
  • Information and interpolation ⁇ % The concentration of the test sample is calculated and calculated from any of the test fiber information groups.
  • Fig. 7 shows the configuration of the device.
  • FIG. 3 shows the optical system of the present invention.
  • the sample / paper piece (2) and the CCD camera element (3) are placed at a position (2f) twice the focal length (f) of the lens (1).
  • a plurality of light emitting element arrays (5) were arranged at a right angle to the direction of the line (4) and at an oblique upper angle of 60 degrees.
  • the optical light-emitting device (5) shown in Fig. 3 uses at least two or more light-emitting diodes with a central wavelength power of 3 ⁇ 420 to 525 nm and 3 ⁇ 40.4 cd, and the light from the light-emitting surface to the surface of the specimen is an optical system.
  • each lens was less than half, and the centers of the plurality of lines (6) of the test strip were aligned with the centers of the plurality of light emitting elements.
  • a CCD camera element with 3648 pixels was used as the light receiving element.
  • An imaging tube other than a CCD camera element can be used as the light receiving element.
  • the number of data to be captured is 200 to 1000 points of data at least 10 to 50 times in order to increase the performance of the test strip, and the upper and lower limits, some data are discarded, and the remaining data is averaged. Then, it was taken as the sample information group to be taken.
  • test information group sample / rod of paper strip I 1 Blue report, mainly item information and default value of solid phase section B (13), D (14) shown in Fig. 5 ( Figure of PSA sample) (Control value) ⁇ Approximate expression ⁇ and interpolation formula of inspection fiber 2 'Read lot information for each item by built-in magnetic force reader before measurement.
  • the data obtained from these two calculations is characterized by, for example, finely riding on the baseline shown in Fig. 2 and being affected by noise. Because the data processing system of the present invention uses the interpolation method shown in (1), the noise on the baseline is the one that is removed by calculation.
  • section A (ll) is coated with colloidal gold-labeled antibody in dry state, and the three reaction lines of solid phase sections B (13), C (12), and D (14) are unique. Antiserum is applied.
  • Category B indicates the iSt agricultural degree line
  • Category D indicates the high concentration line
  • Category C line indicates the concentration of the test sample.
  • the structure of the fiber paper is described in detail in Japanese Patent Application No. 11-295707.
  • Table 2 shows the values (sample information groups) read at ⁇ ⁇ after adding 150 / L of the serum of each of the test samples 1 to 6. This and the inspection of the inspection information group 2 The solution of the 7th order equation was obtained, and the concentration of the test sample was calculated by ⁇ D of the interpolation method.
  • Figure 6 shows an example of reading a test strip that can measure two types of measurement items on a single test strip.
  • the tribulation is that one test operation can be performed with two test items.
  • labeled antibody category A three types of colloidal gold-labeled antibodies, anti-human treponin antibody, anti-human myoglobin antibody, and mouse IgG were mixed and placed in dry fiber, and the solid phase category B (16), For C (17), D (18), and E (19), 150 ⁇ l of the test sample (serum) was placed on a sample sheet on which mouse goat antibody, anti-human treponin T antibody, anti-human myoglobin antibody, and mouse goat antibody were placed. After adding L, the measurement was carried out using this measuring device, and the calculation was performed in the same manner as in Quantitative values were calculated. Measurement Table 4: c showing the results
  • the items that can be measured by reading the sample in the immunological chromatographic method of the present invention include all the types of antibodies that can be made immunologically by changing the type of labeled antibody and the type of antibody applied on the test piece and the specimen. The quantity of the thing comes out.
  • proteins and antibodies such as albumin and hemoglobin 'IgE' in CRP and urine, cancer-related substances such as CEA.
  • Hypeprotein 'CA19-9 lipids such as HDL cholesterol, HbsAg'HbsAb'
  • measurement items such as antibodies of bacteria such as Pacter pylori or antibodies of bacteria such as antibody 'StreptA, drugs such as theophylline dioxin, and honolemon such as HCG'LH can be prepared / paper pieces, so that respective quantification can be easily performed.
  • Punolay latex was used as the labeled antibody on the sample: ⁇ , the luminescent element to be illuminated Quantification was possible in the same manner as in Examples 1 and 2 by setting the maximum center wavelength of the probe to 630 nm.
  • Example 5 the luminescent element to be illuminated Quantification was possible in the same manner as in Examples 1 and 2 by setting the maximum center wavelength of the probe to 630 nm.
  • Example 1 is an example in which two light emitting elements (5) are used. Three or four light emitting elements can be selected.
  • the lens (1) and the CCD camera element (3), and the lens and the sample on the specimen have a force of 2f, respectively, so that an image can be formed on the light receiving surface of the CCD camera element (3). If so, it is easy to change these values.
  • a serum or urine sample is used as a test sample, but the method of using the sample is already well known in this field in articles and the like. It can be divided into serum or plasma components without lysing solid components such as blood cells by combining multiple glass filters and polycarbonate filters to form a multilayer filter. ) And other techniques to help you become clearer.
  • the irradiation angle of the light emitting element of the optical system of Example 1 was 60 degrees.
  • the force may be 40 degrees or 65 degrees.
  • the light emitting element and the color of the piece are determined by the light emission intensity regardless of the first embodiment, they can be arbitrarily selected.
  • the light source can be illuminated by using a light guide such as an optical fiber.
  • Example 1 shows a measurement example of one test strip!
  • a mechanism to automatically replace a large number of test strips on the measurement part of the test strip it is possible to inspect many test strips at once.
  • An example is shown in FIG.
  • a multi-sample automatic transfer module (22) was set in the setting part (21) of the test strip of the measuring apparatus (20) of the present invention.
  • the immunological chromatographic test method of the present invention has been used for the reading of the immunological chromatographic method, which has been commonly used for qualitative fiber in recent years. I came to be able to.
  • the immunological assay for kinetic movements is a large device, and its operation and cost are high, and it is mainly used in large hospitals and large hospitals.
  • the present invention since it is simple and inexpensive at / j, it can be easily measured at the practitioner's bedside or at the hospital bedside.
  • the labeled antibody itself is visible, it can be quantified simply by developing it by chromatography and applying it to the apparatus of the present invention.
  • the reaction system is reduced by one or two steps compared to the ELISA method using an enzyme-labeled antibody, and the structure of the device is simplified.

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Description

明 細 免疫学的クロマトグラフ法の 紙片の読み取り定 置 技術分野
この発明は、ヒトゃ動物などの体液成分の測定に、免疫学的クロマトグラフの 原理を使って娜啶検体を展開させ、 Si ^させそこに »bたラインやスポット及び 色調の濃度を読み、定量する騰に関する。 背景技術
衹片の 測光方法は既に尿や血^ Sの測定に種々用レ、られてレ、る。 血¾^斗の定量にっ 、ては、参考資料 1および参考資料 2などに詳しく紹介されて いる。
それらは、 1種類または 鍾類の検査項目の測定を 1度の操作で検査出来るよう に、 1つの細長 ヽプラスチック支持体に等間隔で 1個または複数個貼り付けられた ィ匕学 ^^を含浸させた吸収パット 衹片)を並べたものを使用してレヽる。す でに、これらの灘衹片や測 は、日常の尿試 ^/衹に適用され住 や 病院のスクリーニング検査として広く用レ、られてレ、る。この纖衹片は原則として 1つの吸収パットが 1つの固有の測 目に限定されている。例えば糖'蛋白 'ピリ ルビン'ヘモグロビン'ゥロビリンのようなものが良く知られている。この試験紙片を 読み取る方式では、試験/紙片の各吸収パット部分を反射測光する光学系部分に 順次移動させその濃度を読みとるカゝまたは試験紙片を固定しておいて光学系部 分を移動して濃度を読み取る雄である。
免疫学的クロマトグラフ法による測定の特長は、超微量例えば gの蛋白質 などの濃度を免疫学的な特異性に基づレ、て測^ Cきる事にある。この免疫学的ク 口マトグラフ法は一般的に酵素や金コロイド粒子やブルーラテックスを測定すべき 項目に特異的な抗体に標識したものをクロマトグラフの展開方向の途中に乾;^ 態で設置してある。そして、被検検体をクロマトの一端に注入することで、標識抗体 が展開し、その途中測定項目に特異的な抗体が塗ってある固相抗体領域でそれ ぞれ捉えられることで、被検検体中の測越目があるか無レヽかを定性的に判定す る方法である。この方法は日本 ^平 7- 46107 (参考資料 3)に記載されており、広 く使用されている。
この特 ^報に記載されてレ、るように本測定法は、定量を目的にされておらず 人の目で特定のラインがあるかなレヽかを判定する方法であり定量に不向きとされ て 、た。免疫学的クロマトグラフ法を使レ、定量目的に使用する方法として 日本特願平 11-149692 (参考資:| )にあるように試 紙片上のラインやスポットに 係わる酵素標識抗体に 3原色の色素を予め結合しておき、この 3種類の色調をカラ —で読み取り、結果をコンピュータ等で角晰し定量したものもある。また、参考資料 5に紹介されてレ、るように、バックグランドの影響を無くすため発光^^のピオチン などを標識した抗体を用レ、て免疫学的クロマトグラフ展開させた後、特定の発光光 を測定して定量をしてレ、るものも する。
謝測光:^:による尿纖紙の測定法では、 1種類 (1項目）の吸収パットの化 学反応の色調を 1種類の光学系による測光をしてレ、る。多項目の検査にはレ、くつ もの専用項目パットを並べた試^ /衹片を、試 片の移動または光学系自体の移 動で読み取つていた。ィ匕学 の試薬においては、事前に既知濃度の各項目別 吸収パットの色調や濃度が装置に記憶されており^ q濃度の被検難の色調と比 較し、実際の濃度を計算して 、た。
また免疫学的クロマトグラフ法による測定方法にぉレ、ては、化学反) と異 なり超微量濃度の定量が目的であり前述の参考資料 *4 (日本特願平 11- 149692)に 詳細に記してあるようにバックグランドの不安定さや被検検体中の他の物質例えば 多量にある蛋白質が定量を阻害してレ、た。そのバックグランドなどの妨害を除去す る方法は、色調の異なる標識抗体を使用し出現したラインまたはバンドをフルカラ 一で読み取り、バックグランドに関係する色調を別にデータ処理して安定した定量 が出来るようにしている。
または、参考資料 5に示すように、測 照項目には自然界にない発光物を標 識した抗体を特異的に結合する方式を使用レ ックグランドや妨害物質の影響を 排除していた。
参考資料 1 吉野ニ男'大沢久男編:臨床化 査における分光測定法、ドライ ケミストリーにおける Sit吸光 ¾分析、日本分光^^測定法シリーズ 7、 1984年、 (株)学会出版センター
参考資料 2 武田真一: POCTの新たなる展開〜 CARELAB (ケアラボ）〜、生 物辦粉祈、 Vol.24, No.4, 245-252, 2001
参考資料 3 日本 平 7- 46107 参考資料 4 日本特願平 1ト 149692
参考資料 5 高木 康、五味邦英、小漏史:ィムノクロマトグラフィ法を用いた 心筋マーカの迅速測定 ¾~Cardiac Readerによるミオグロビンとトレポニ T測定 ―、生^^析、 Vol.24, No.4, 270—275， 2001
発明の開示
本発明は、 日本特願平 11- 295708の試 紙片を用レヽる専用の読み取り定量装 置を するものであり、標識抗体として、可視でかつ安価な金コロイドあるいは プノレーラテックス粒子を担体として用レ、、固相部に予め測^!目と密接に関係ある 例えば感度 ·濃度 '検 情報などの複数個の^:ラインが出現するよう構成され てレ、る試 衹片に、被検検体を塗布し免疫学的クロマトグラフで展開させ出現した 複数個の ラインを光学的にかつ試^/衹片を移動することなくそれぞれ読み取 り、予め複数個の反応ラインに与えられてレヽる情報に従って被検検体のその項目 の濃度を定量できるよう構成した測定装置であり、①試験紙片または光学系を移 動することなく読み取る測； であること。②バックグランドの影響がなぐかつ 安定的に読み取る方式であること。③安価な試薬で超微量の体液成分の測定が できかつ/ J で安価な測 であること。④ 1台の «で多数の項目の測定が できること。⑤免疫学的検查賺有のロット間差、日差間差、測定者間差が簡単に 補正できること。など力 S解決しなければならな!/、讓である。
超微量の体液成分を測定する場合、化学発色を原理とする測定法ではできず 免疫学的測定法を利用する事が多 ヽ。その中では比較的安価な測定法として可 視担体レ、わゆる金コロイドやブルーラテックス標識抗体を用レ、る免疫学的クロマト グラフ法による測定法が定着している。この; による測定感度は、超微量の蛋白 質例えば fegの濃度を特異的に測; eきるが、この;^去は、参考資料 3に示すよ うに定量を目的にされておらず人の目で特定のライン力 sある力ゝなレ、かを判定する 方法であり定量に不向きとされていた。この免疫学的クロマトグラフ法を定量目的 に使用するためには参考資料 4〜5のようにバックグランドの不安定さを無くす別の 去を利用しなければならなカゝつた。
本発明により、定性試験紙片と見られていた上記免疫学的クロマトグラフ法 、日本特願平 1卜 295707に示す試 紙片を使うことで、定量用に使えるようにな つた。この日本特願平 1卜 295707に示す試 衹片には、 1枚毎の試辦氏片上に既 定値の色調が ¾ る特別の^ライン (コントロールライン)が 1個または複数個設 置されており、それらが試 衹片ごと定量計算に役立つよう構成されている。その 衹片に被検検体を一定 *J?定の操 TC添 し、 済み試^!氏片を作成 し、 ¾ 測定装置で読み取る。
図 1に一般的な ¾ 測定装置で読み取った Si^ラインの波形を示した。図 2 には本発明による SI 測定装置で読み取った波形を示した。
図 1の波形は、ベースラインが鍋底型 (湾曲）となっている力 図 2では平坦に なっている。図 1と同じ波形が参考資料 4の日本特願平 n-149692の図 20〜22に記 載されてレ、る。本発明の光学系で同じ試^/衹片の波开½：書かせると図 2のようにべ ースラインは平坦となり、結局読み取った波形の高さがバックグランドの影響で異 なることが防止できた。 本発明では、試験紙片については日本特願平 11 - 295707が示してレ、るように 試 紙片上へ 抗体反応の反応ラインに特定の既定値情報 (コントロールライ ン)が設置されてレヽるので、試^/衹片の測定ごと毎回その被検検体の濃度および 特定のコントローノレラインの濃度測定値などいわゆる検体情報群のデータと磁気 カードなどの外部力ゝらの入力である検量線の近似式などの検量線情報群のデー タに基づレヽて濃度計算が出来るように構成された。
検体情報群の測^ Tは、ベースラインの平坦化の部分と試 上のコント口 ールラインの既定値濃度の測定数値とから、バックグランドの影響を排除する事が できた。その 1例として前立腺特異 (PSA)について、図 1に一般的な膝型測 定装置で取ったデータおよび図 2の本願発明の装置で取った同時 TO性のデー タをそれぞれ表 1に示した。
Figure imgf000008_0001
図 1の S啶系 図 2の ¾}啶系
1 7.5 7.8
2 8.9 8.3
3 7.9 8.0
4 6.5 7.5
5 7.1 7.6
6 8.8 8.1
7 5.5 7.6
8 8.3 8.1
9 7.4 8.3
10 5.8 7.4
平均 7.4 7.9
SD 1.17 0.33
CV% 15.9 42 なお測定項目や正常値情報および纖ロットごとの反応ラインの設定濃度や その検量線の近似式などは予め専用の磁気カードや ICカードに記載しており、そ のカードを読むことにより測^ ¾目の変更や^ ¾のロット変更および検 の近似 式の変更が簡単にできるようになされた (検量線情報群の一部)。
図面の簡単な説明
図 1 従来の読み取り波形
図 2 本発明の読み取り波形
図 3 光学系
図 4 波形
図 5 試^/衹片 (1項目の定 *)
図 6 試 衹片 (2項目の定 *)
図 7 装置のf成図
図 8 多検«¾図
符号の説明
1 レンズ
2 試籠片
3 受光素子 (CCDカメラ素子)
4 ライン
5 発光素子
6 反応ラインの間隔
7 発光素子の間隔 8 カードリーダ
9 演算素子 (CPU)
10 プリンター
11 纖紙片上の区分 A
12 試^/衹片上の区分 C
13 試^/衹片上の区分 B
14 衹片上の区分 D
15 ^/紙片上の区分 A
16 ^^衹片上の区分 B
17 試^/紙片上の区分 C
18 試 衹片上の区分 D
19 試^衹片上の区分 E
20 測定装置
21 試赚片の設置部分
22 多検体自動 ジュール 発明を実施するための最良の形態
本発明は、図 3の光学系を用レ、て図 5の試^/衹片の各 ラインを読み取る検 体情報群と磁^ 7—ドなどに記憶されてレヽる検聽の近似 びコントロールライ ンの濃度値などの検量線情報群の 2つから、試験紙片ごとかつ毎回の測定ごと検 藤計算をし、プリントアウトする。この光学系の条件下では、図 4に示すように、最 大 5個の反応ライン (4)が、光学系または試嚇氏片を移動させることなく SBベー スライン上にそれぞれの ラインの濃度に比例する波形が得られた。本発明 は、標識抗体に高価な発光色素標識抗体や 3原色色調を持った特別な標識抗体 を使用せず、可視的で飾な金コロイドやブルーラテックス標識抗体を直樹吏用し た試^/衹片で作られている。
本発明の免疫学的クロマト^/衹片の読 ¾ ^置は、特願平 11一 295708に示さ れてレ、る^/紙片そのものに組み込まれてレ、る一定の色調が現れる 1個または複 数の特定のコントローノレラインの色調を、 検体特有の測定ラインと共に読み取 り数値化した検体情報群と、磁気カードや ICカードに書き込まれてレヽる検通近 似式およひ灘のロット情報および補間 ϊ%どの検纖情報群から被検検体の濃 度を計算して求めている。その装置の構成図を図 7に示す。
雄例 1
図 3が本発明の光学系であり、レンズ (1)の焦点距離 (f)の 2倍の位置 (2f)に 試^/紙片 (2)および CCDカメラ素子 (3)を置き、 ^^紙片のライン (4)方向に直角 で斜上方 60度に複数個の発光素子アレイ (5)を配して構成させた。図 3に示す光 学系の発光素子 (5)は中心波長力 ¾20〜525nm、 ¾0.4cdの発光ダイオードを 少なくとも2個以上使用し、その発光面と試 衹片の表面までの «が光学系のレ ンズの焦点距離の半分以下であり、試験紙片の複数のライン (6)の中心が複数の 発光素子の中心と一致させた。また受光素子として CCDカメラ素子 3648画素の素 子を使用した。受光素子としては CCDカメラ素子以外に撮像管も使用できる。
試 衹片 (2)の標識抗体に抗ヒト PSA金コロイド標識抗体を使用する PSA測 定法の実施例 (図 5)につレ、て説明する。
取り込むデータ数としては、試験紙片の ^军能を上げるため 200〜 1000ポイン トのデータを最低 10回〜 50回程取り込み、そのうち上限と下限のレ、くつかのデー タを捨て残りのデータを平均して取り込み検体情報群とした。
検 情報群として試^/紙片のロッド I1青報、主に項目情報と図 5 (PSA試 衹 片の舰図）に示す固相部の区分 B (13)、 D (14)の既定値 (コントロールの値） · 検纖の近似式①と補間式② '項目別ロット情報などを、測定前に内臓の磁気力 ードリーダで読み込む。
磁^ 7—ドに A lてある検 情報群
1) B、 Dラインの量
B区分 (ロット固有） 3.7ng/mL(PSA) -— Cc
D区分 (ロット固有） 11.5ng/mL(PSA)—— Cd
2)検纖近似式
y=-0.173x2+10.518x+163.9 ①
C= (Cd-Cc) (P-Pc)/ (Pd-Pc)+Cc ②
この磁気カードの内容である検 «情報群と測定データ (表 2) Vヽゎゆる検体 情報群を用 ヽて装置に組み込まれたコンピュータにより、近似式①と補間式②を 用 、て計算を行なレ、定量値を算出しプリントアウトする。 CPPS)
Figure imgf000013_0001
この 2つの計算 得られるデータは、例えば図 2のベースライン上に細か く乗ってレ、るノイズの影響を受けてレ、なレ、のが特長である。何故ならば本願発明の データ処理システムは②に示す補間法を使うので、ベースライン上のノイズは計 算上除去されるカゝらである。
図 5の区分 A(ll)には金コロイド標識抗体が乾«態で塗布されており、固 相部区分 B(13)、 C (12)、 D (14)の 3つの反応ラインはそれぞれ特異抗血清が 塗布されている。そのうち区分 Bが iSt農度ラインを、区分 Dが高濃度ラインを指し、 区分 Cラインが被検検体の濃度を示すラインである。なおこの纖紙片の構成は、 日本特願平 11— 295707に詳しく記載されている。
次に、この試験紙片に被検検体 1〜6を添加し測定した場合の結果の出し方 について説明する。
表 2には、被検検体 1〜6の血清^ れぞれ 150/ L添 し^後: Φ«で 読み取った値 (検体情報群)を示した。これと検 情報群の検 «近似式①で 2 7次方程式の解を求めさらに補間法の ¾Dにて被検検体の濃度を算出した。
参考:補間法②——臨床化学検査における分光測定法、吉野ニ男 ·大沢久男 編、 (株) ^^出版センター、式 (3.14)ρ.120、 1984 (参考資料 1に記載）
その結果を表 3に示した。
Figure imgf000014_0001
実施例 2
図 6は 1枚の試験紙片上で 2種類の測定項目が測定出来る試験紙片の読み取 りの実施例を示した。心筋梗塞マーカのトレポニ /Γとミオグロビンの 2種類の定量 力 枚の纖衹片により本願発明の定 置で読み取り定量できた。この艱は 1回の »操ィ 2項目の検査力 度に出来る点にある。
標識抗体区分 A(15)には、 3種類の金コロイド標識抗体として抗ヒトトレポニン 抗体、抗ヒトミオグロビン抗体、マウス IgGを混合して乾纖態で設置し、固相部の 区分 B (16)、 C (17)、 D (18)、 E (19)にはそれぞ减マウスャギ抗体、抗ヒトトレ ポニン T抗体、抗ヒトミオグロビン抗体、マウスャギ抗体を設置した試 紙片に被検 検体 (血清)を 150 μ L添 卩し 後本測定装置で測定し鐘例 1と同様に計算して 定量値を算出した。表 4に測: 果を示した c
表 4
(ng/m >
Figure imgf000015_0001
この測^ Tは、一度に 2つの項目が測^ Cきたが、 ^ラインに他の項目をカロ える事で一度に 3つの項目または 4つの項目の検査が出来る。
実施例 3
本発明の免疫学的クロマト法の試 衹片の読み取り定 置で測定できる項 目は、標識抗体と試,賺片上に塗布される抗体の種類を変えることで、免疫学的 に抗体が作れる全てのものの定量が出きる。本実施例以外に例えば CRPや尿中 のアルブミン ·ヘモグロビン 'IgEなどの蛋白質や抗体、 CEA.ひフエトプロテイン' CA19-9等の癌関連物質、 HDLコレステロール等の脂質、 HbsAg'HbsAb 'へリコ パクターピロリ菌の 又は抗体 'StreptAなどの細菌の抗体、テオフィリンゃジォ キシン等の薬物、 HCG'LH等のホノレモンなど色々な測定項目の試^/紙片が出来 るのでそれぞれの定量が簡単に出来る。
鶴例 4
試赚片の標識抗体にプノレーラテックスを使用した： ^、照 べき発光素 子の最大中心波長を 630nmにすることで実施例 1および 2と同様に定量が出来た。 実施例 5
実施例 1は発光素子 (5)を 2個を使用した例である力 発光素子は 3個でも 4個 でも選択できる。
またレンズ (1)と CCDカメラ素子 (3)およびレンズと試^ /衹片上の は、実 施例ではそれぞれ 2fとしてレ、る力 CCDカメラ素子 (3)の受光面に像が結べる状 態であれば、これらの値を変える事は容易である。
また光学系の構成上、反射光を直接またはレンズやスリットを通し CCDカメラ 素子に像を結ぶ^去も採用可能である。またその過程に 鏡を設置して像を結 ぶ構^ 同じ結果が得られる。
実施例 6
実施例 1、 2には被検検体として血清や尿試料となってレ、るが、 試料を使 用する方法も既にこの分野では論文などで知れ渡ってレ、る。それはレ、くつかのグ ラスフィルターおよびポリカーボネイトフィルターなどを組み合わせして多層フィ ルターとすることで、血球等の固形成分を溶血させず血清または血漿成分に区分 出来るお去はドライケミストリー (下記参考資料)などの技術で明ら力になってレ、る。
参考資料: (川浪武美、田中哲男、大畑 淳、朝原卓二、宫坂勝之: Open System検査室でのドライケミストリ一法の使用経験および試 衹法との比較検討、 ICUと CCU、 Voll、 No5、 467~473、 1987
これらの技術を使用し検ィ^斗として を、 紙片免疫学的クロマトグ ラフ法に適用することは、容易である。 纖例 7
実施例 1の光学系の発光素子の照射角度は 60度であった力 その角度は 40度 でも 65度でも構わなレヽ。また発光素子と 衹片の «は実施例 1に係わらず発 光強度で決まるのでそれぞれ任意に選択出来る。また光源を光ファイバ一などの ライトガイドを用レ、て照 It1~ることも出来る。
実施例 8
実施例 1では試験紙片 1個の測定例を示して！/ヽるが、試験紙片の測定部分に 多数の試験紙片を自動的に交換する機構を取りつける事で、一度に多数の試験 紙片の検査が出来る。その実施例を図 8に示す。ここでは本発明の測定装置 (20) の試験紙片の設置部分 (21)に多検体自動搬^ジュール (22)を設置した。 産業上の利用可能性
本発明の免疫学的クロマトグラフ試猶氏片の読み取り定¾¾置は、近年定性 纖用として常用されてレ、た可視担体を用レ、る免疫学的クロマトグラフ法が、定量 用に使用出きるようになった。従来、き動の免疫学的測定法は大型な装置であり、 その操 、あり価格も高く大^^院ゃ大病院で主に使われてレ、た。本発明 では、/ j で簡 よ操ィ かつ安価なため開業医や病院のベットサイドで簡単に 測定出来るようになった。
さらに、 でも測定できる事から、開業医の外来や緊急時のベットサイド検 査として緊急測定項目や癌関連物質などが手軽に安価に測定出来るようになる。 ベットサイド検査が出来ると言う事は、今まで開業医などで診察を受けても、尿検査 や血液検査の検査結果は、その診察時には分からず、次の診察時しカゝ診療に反 映出来なかった。本発明の結果の活用で、診療の正確性を高めるほか再来院の 回数を減らしかつ余分な検査を少なくする事で医麵険の赤字を減少させるなど の効果がある。
測 の点から言えば、標識抗体そのものが可視なので、クロマト展開させ 本願発明の定 置にカゝけるだけで定量出来る。酵素標識抗体を使う ELISA法 より反応系が 1ないし 2工程少なくなり、装置としての構造が簡単になり結果的に手 の掌に載る髓の超/ J で安価な装置の撤が出来るようになった。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 免疫学的クロマトグラフ法の標識抗体に金コロイド粒子やブルーラテックス粒 子などの可視担体を用いる試 紙片の複数の^ライン方向と直角斜め上方 に複数個の発光素子を配しかつ試^/衹片上にレンズを一定間隔で配し、発光 素子から ^/紙片に照射された光を、その光軸上に置かれたレンズを経て結 ばれた像の位置に CCDカメラ素子などの撮像素子を配してなり、被検 ¾^料 をクロマトグラフ的に展開させたあと、出現した測^！目の定量に関係する 2つ 以上の ラインの濃さを試^/ を動かすことなく読み取り、内蔵の CPUで その測^!目の濃度を定量することが出来る免疫学的クロマトグラフ法を用レ、 る試賺片の読み取り定 4¾齓
2. 免疫学的クロマトグラフ法を用レ、る試^/紙片の定量に必要な、測 ¾1頁目名、反 応ラインの既定濃度値の値、検量線の近似式や補間法の式、項目の正常値- 異常値情報および測^ ¾のロット情報などを読み取る磁気カードまたは IC カードなどの記憶媒体のデータを読み取る機構を備えた請求項 1の免疫学的 クロマトグラフ法を用!/、る試^ ¾片の読み取り定 ^
3. CCDカメラ素子などの撮像素子で読み取った試験紙片上の固有の画像デー タを検体情報群とし、請求項 2の磁気カードや ICカードの情報を検 4^情報 群とし、試 衹片の測定ごと毎回これら 2つの情報群より未知^の濃度を定 量することを とする請求項 1の免疫学的クロマトグラフ法を用いる試^/紙片 の読み取り定 4¾¾
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