WO2006030985A1 - 過酸化脂質の測定方法 - Google Patents

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Ken-Ich Yoshida
Hiroko Kimura
Koji Uchida
Kazuko Matsumoto
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    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/36Gynecology or obstetrics
    • G01N2800/362Menopause

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring lipid peroxide.
  • Lipids in ecology are caused by active oxygen generated in the body, for example
  • lipid peroxide such as 4-hydroxy-2-nonenal (HNE), malondialdehyde (MDA), and thiobarbituric acid reactant (TABARS). It has recently been clarified that such lipid peroxidation (lipid peroxide) is involved in various diseases such as arteriosclerosis, diabetes, ischemic heart disease, hypertension, and dyslipidemia. Yes. For this reason, in order to grasp the state of lipid peroxidation in the living body and use the results for the severity of the above-mentioned various diseases, pathologic evaluation, determination of therapeutic drugs and dietary policies, and evaluation of effects, Methods are being considered.
  • HNE 4-hydroxy-2-nonenal
  • MDA malondialdehyde
  • TABARS thiobarbituric acid reactant
  • the TBA method using the reaction of lipid peroxides with thiobarbituric acid, or the measurement of oxidative stress that measures the amount of conjugated dithiophene-added hemoglobin in hemoglobin in erythrocytes as a marker of oxidative stress A method has been proposed.
  • HNE 4-hydroxy-2-nonenal
  • a method for measuring this HNE using high-speed liquid chromatography has been developed and applied to clinical tests.
  • a specific antibody against HNE anti-HNE antibody
  • an immunological measurement method using this for ELISA has been proposed (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-8-168394 Disclosure of the invention
  • the conventional TBA method for measuring lipid peroxides, the addition of glutathione by the amount of moglobin, the HNE measurement method by high-performance liquid chromatography, etc. make it difficult to perform extraction operations and reaction product measurement operations. There was a problem that the constant sensitivity was low and the measurement accuracy was not sufficient. In addition, in the process of measurement using various types of chromatography mass spectrometers, etc., it is necessary to perform separation by column in order to remove similar substances that interfere with competition and improve sensitivity. It cost. In addition, there was a problem that the cost was high, such as relatively expensive equipment and maintenance costs.
  • Patent Document 1 solves the above problems and has the advantage of being able to measure a large number of specimens in a short time.
  • the amount of antibody used that is, anti-HNE antibody
  • HNE could not always be measured with high sensitivity and high accuracy. For this reason, it is required to measure HNE with high sensitivity and high accuracy.
  • lipid peroxides ie, HNE
  • HNE lipid peroxides
  • the present invention should solve the problems of the conventional lipid peroxide measurement technology, and the representative lipid peroxide 4-hydroxy-2-nonenal (HNE) has high sensitivity, high accuracy, To provide a new lipid peroxide measurement method that can measure changes in blood HNE associated with menopause and stress, such as infectious animal models and women, in a short time and at a low cost. Is an issue.
  • HNE 4-hydroxy-2-nonenal
  • the present invention solves the above-mentioned problems. First, it binds to two anti-HNE antibodies that specifically bind 4-hydroxy-2-nonenal (HNE) and to this anti-HNE antibody. Sandwich-type time-resolved fluorescence using modified antibodies A method for measuring lipid peroxide by immunoassay comprising the following steps:
  • ⁇ 1> a step of immobilizing anti-HNE antibody A as a first antibody on a carrier to form a first antibody-immobilized carrier;
  • ⁇ 2> a step of contacting a sample to be measured with the first antibody-immobilized carrier;
  • ⁇ 4> contacting the second antibody with a modified antibody modified with a binding substance as a third antibody that binds to the second antibody;
  • the invention of the present application is characterized in that, secondly, the binding substance in the first invention is piotin and streptavidin, and third, the lanthanide in the first or second invention is It is characterized by being at least one of samarium, europium, terbium and dysprosium.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating the steps of a method for measuring lipid peroxide according to the present invention.
  • Figure 2 shows the method of measuring lipid peroxide according to the present invention in the case of using two types of anti-HNE antibodies (the first antibody and the second antibody) and the third antibody, and using two types of anti-HNE antibodies. It is the figure which showed the result of the comparative evaluation with the case.
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of measurement and evaluation of each concentration of HNE by the lipid peroxide measurement method of the present invention.
  • Fig. 4 shows the results of measurement and evaluation of each HNE concentration using the conventional lipid peroxide measurement method (competitive ELI SA).
  • Figure 5 shows the results of measurement of blood HNE concentration in sepsis model animals (rats) by the lipid peroxide measurement method of the present invention (A), and the results of verification of the relationship between HNE concentration and MDPH oxidase (B)
  • A lipid peroxide measurement method of the present invention
  • B MDPH oxidase
  • FIG. 6 is a graph showing the results of measuring the blood HNE concentration in a human subjected to psychological stress by the lipid peroxide measurement method of the present invention.
  • Figure 7 shows the results of measuring the HNE concentration in human peripheral blood (A) and the relationship between HNE concentration and NADPH oxidase as an in vU ro experiment using the lipid peroxide measurement method of the present invention ( FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present invention relates to 4-hydroxy-2-nonenal, which can be said to be the most representative lipid peroxide in the living body (especially in blood) from its production amount, reactivity (for example, stable binding to protein), physiological action, etc. (HNE) is the measurement target.
  • the present invention is a sandwich-type time-resolved fluorescence immunoassay (TR-FIA) using two types of anti-HNE antibodies that specifically bind to HNE, and further comprises one of the two types of anti-HNE antibodies.
  • TR-FIA time-resolved fluorescence immunoassay
  • This is a method for measuring lipid peroxide using a modified antibody that binds to an anti-HNE antibody. Specifically, the process will be described with reference to the example of FIG. 1. Through the following steps, the measurement of the peroxidized lipid of the present invention can be realized. Ie:
  • an anti-HNE antibody A is immobilized as a first antibody on a carrier such as a test tube, a culture dish or a measurement plate, and the carrier is used as a first antibody-immobilized carrier.
  • the anti-HNE antibody A as the first antibody is preferably a monoclonal antibody in order to enhance the specific binding reaction with HNE.
  • a sample to be measured for example, blood
  • a sample to be measured is applied to the first antibody-immobilized carrier by a known method from a living body such as human monkey, mouse, rat, hudge, horse, etc.
  • the first antibody on the first antibody-immobilized carrier is bound to the HNE or the HNE-added substance contained in the sample to be measured by bringing the sample to be measured into contact with the sample to be collected, pretreated and adjusted for dilution.
  • the origin of the sample to be measured is not limited to the natural sample derived from the living body.
  • the second antibody further binds to HNE or an HNE-added substance contained in the sample to be measured.
  • the HNE or HNE-added substance is sandwiched between the first antibody and the second antibody (sandwich).
  • the second antibody may be a polyclonal antibody.
  • the cleaning solution may contain Tween-20 (registered trademark), Triton-X (registered trademark), etc. as a surfactant, and skim milk Nyushi serum albumin (BSA), etc., as a blocking agent. You may make it contain.
  • the second antibody is combined with a binding substance as the third antibody.
  • the modified antibody modified with is contacted to bind the second antibody and the third antibody.
  • the third antibody is subjected to the fourth step.
  • the lanthanide modified with a binding substance corresponding to the binding substance of the modified antibody in is contacted with the third antibody and the lanthanide via the binding substance.
  • the first step, the fifth step, the first antibody, the sample to be measured, the second antibody, the third antibody and the lanthanoid is formed, and the fluorescence specific to metal ions emitted strongly by the lanthanide of the complex is measured with a spectrophotometer, a fluorescence measuring instrument, a multi-label counter, etc.
  • the present invention even if the titers of the antibodies used (anti-HNE antibody A, which is the first antibody, and anti-HNE antibody B, which is the second antibody) are low, a representative sample in the serum of the sample to be measured is used. Since lipid peroxide HNE or HNE adducts can be measured with high sensitivity, high accuracy, in a short time, and at low cost, it can be used in clinical applications. In other words, the present invention having such characteristics makes it possible to measure changes in blood HNE associated with animal models of infectious diseases and women's menopause / stress load, which were difficult with conventional HNE measurement methods. it can.
  • the present invention relates to arteriosclerosis, diabetes, ischemic heart disease, hypertension, hyperlipidemia, etc., which are associated with lipid peroxidation (peroxide fat), pathological evaluation, therapeutic drugs and diet It can be used to determine the therapy policy and determine the effect.
  • the measurement method of the present invention can be used for evaluation of inflammation, menopause, psychological stress, smoking, alcohol drinking, etc. for which confirmation of the involvement of oxidative stress and lipid peroxidation has not been obtained. What can be done is also considered.
  • the binding substance in the present invention is piotin and streptavidin.
  • Piotin and streptavidin are biobinding substances, and their binding is specific and strong, so they are easy to handle.
  • the lanthanum node is at least one of samarium, sucrose, terbium and dysprosium. .
  • the fluorescence of lanthanoids has the following advantages. In other words, 1> the fluorescence lifetime is very long.
  • ordinary organic fluorescent compounds have a fluorescence lifetime of several nanoseconds, but lanthanide fluorescence, Pium and terbium have a fluorescence lifetime of several hundred microseconds or more. 2> Stokes shift is very large.
  • these lanthanides are excited by absorbing ultraviolet light and emit visible light above 500 nm.
  • the strongest light emission wavelengths are about 615 nm for Palladium, about 643 nm for Samarium, about 545 nm for Tepium, and about 574 nm for Dysprosium.
  • the half-value width of the fluorescence emission peak is about 10-20 ⁇ , which is very sharp.
  • the method for measuring lipid peroxide disclosed in the present application can eliminate various short-lived background fluorescence by using a lanthanide having such characteristics, and can realize more sensitive measurement. .
  • the anti-antibodies in the method for measuring lipid peroxides of the present invention may be commercially available or may be prepared by various known antibody preparation methods.
  • the antigen in this case, ⁇
  • the antigen can be purified from the serum immunoglobulin fraction of sensitized rat, mouse, rabbit, hedge, goat, etc. using an antigen affinity column (polyclonal antibody).
  • polyclonal antibody an antigen affinity column
  • Producing antibodies using a cell fusion method in which antibody-producing cells and myeloma cell lines are fused to produce fused cells (monoclonal antibodies); (Monoclonal monoclonal antibody).
  • Example 1 will be described below, and the method for measuring lipid peroxide of the present invention will be described in more detail. Of course, the invention is not limited by the following examples.
  • Example 1 Evaluation of a method for measuring lipid peroxide
  • the method for measuring lipid peroxide of the present invention is a sandwich-type time-resolved fluorescence measurement using two types of anti-antibody antibodies. So, as a lanthanoid Using Eu 3+ , Sandwich-type time-resolved fluorescence measurement using two types of anti-HNE antibodies (first antibody and second antibody), and Sandwich-type using a pyotinylated antibody against the second antibody as the third antibody The time-resolved fluorescence measurement was compared and evaluated.
  • the first antibody is a monoclonal antibody (2.5 g / ml, 100 / l / wel)
  • the second antibody is a polyclonal rabbit antibody (3.6 jg / ml 50 1)
  • the three antibodies used were piotinated rabbit rabbit IgG (7.5 / tg / ml, 50 1), and Eu 3+ used streptavidin-conjugated Eu 3+ -BHHCT.
  • the fluorescence emitted by Eu 3+ was measured at a wavelength of 615M.
  • the reaction solid phase was H fluorescence plate rFuloronuncj for fluorescence measurement, and fluorescence measurement was performed using ArvoSX1420.
  • the results show that when two types of anti-HNE antibodies and a third antibody are used (indicated by the circle in Fig. 2), only two types of anti-HNE antibodies can be used. It was confirmed that the minimum detection sensitivity is about 10 times higher than the case (the graph indicated by the depression angle in Fig. 2).
  • the fluorescence intensity in HNE of 0.001 nmol / mK 0.001 nmol / mK 0. lnmol / ml K. lnmol / ml Iniaol / mK lOnmol / ml and 100 nmol / ml was measured by sandwich time-resolved fluorescence measurement. did.
  • Eu 3+ was used for the run-off node.
  • the fluorescence intensity increased depending on the concentration of HNE.
  • the higher the HNE concentration the more Eu 3+ that emits fluorescence binds to HNE via the first antibody, the second antibody, and the third antibody.
  • the results shown in FIG. 3 confirmed that fluorescence measurement was possible even when the concentration of HNE was 0.0001 nmol / ml (0. IM).
  • the measurement sensitivity of blood HNE is 100 000 times higher than the measurement sensitivity (about 0.1 lmM) of the conventional HNE measurement method (for example, JP-A-8-168394). Was confirmed.
  • Example 2 Measurement of blood HNE concentration in a sepsis model animal (in vivo)
  • LPS lipopolysaccharide
  • Apocynin is an inhibitor of NADPH oxidase activity, suggesting that NADPH oxidase is involved in HNE production.
  • Example 3 Measurement of blood HNE concentration in baboons subjected to psychological stress
  • the evening measurements were taken at rest (rest in Fig. 6), during the color word test (CW in Fig. 6), and at the end of the color word test (recovery in Fig. 6).
  • M-Phase menstrual period
  • F-Phase ovulation period
  • Human peripheral blood was fractionated into mononuclear leukocytes and polymorphonuclear leukocytes by density gradient centrifugation, and washed twice with a phosphate buffer (PBS, pH 7.3). Each fraction was resuspended in plasma, and LPS (7.2 ig / mL; dissolved in plasma) was added to prepare a measurement sample. This measurement sample (mononuclear leukocyte-containing sample and polymorphonuclear leukocyte-containing sample) was incubated at 37 for 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and HNE was measured.
  • PBS phosphate buffer
  • HNE 4-hydroxy-2-nonenal
  • the third antibody and lanthanide can be bound more reliably, and lipid peroxide can be measured with higher sensitivity.
  • the time-resolved fluorescence measurement using the long-lived fluorescence of the lanthanoid removes the fluorescence contained in the biological material, lowers the measurement background, and more efficiently measures lipid peroxide. can do.

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Abstract

抗4-ヒドロキシ-2-ノネナール(HNE)抗体と抗HNE抗体に結合する修飾抗体を用いるサンドイッチ式時間分解蛍光免疫測定による過酸化脂質の測定方法であって、第1抗体として抗HNE抗体Aを担体上に固定した担体に被測定試料を接触させ、次に被測定試料に第2抗体として抗HNE抗体Bを接触させ、さらにこの第2抗体に第3抗体として修飾抗体を接触させ、この第3抗体にランタノイドを接触させて、第1抗体、被測定試料、第2抗体、第3抗体およびランタノイドからなる複合体を形成させ、複合体のランタノイドの蛍光を測定する。すなわち、4-ヒドロキシ-2-ノネナール(HNE)を高感度、高精度、短時間・低コストで、感染症動物モデルや女性の閉経・ストレス負荷に伴う血中HNEの変化等を測定できる過酸化脂質の測定方法を提供する。

Description

明 細 書 過酸化脂質の測定方法 技術分野
本願発明は、 過酸化脂質の測定方法に関するものである。 背景技術
生態における脂質は、 生体内で発生する活性酸素によって、 たとえば
4 -ヒドロキシ - 2 -ノネナ一ル (HNE) やマロンジアルデヒド (MDA)、 チ ォバルビツール酸反応物 (TABARS) 等のような過酸化脂質となることが 知られている。 このような脂質の過酸化(過酸化脂質)が、動脈硬化症、 糖尿病、 虚血性心疾患、 高血圧症、 髙脂肪血症等の各種の疾病に関与す ることが、 近年明らかにされてきている。 このため、 生体内の脂質の過 酸化の状態を把握して、その結果を上記各種の疾病の重症度、病態評価、 治療薬や食事療法の方針決定や効果判定等に活用すべく、 各種の手法が 検討されている。 たとえば、 脂質の過酸化物がチォバルビツール酸と反 応することを利用した TBA法や、 赤血球内ヘモグロビン中のダル夕チォ ン付加ヘモグロビン量を酸化ストレスのマ一カーとして測定する酸化 ストレスの測定方法が提案されている。
特に、 4 -ヒドロキシ - 2 -ノネナ一ル(HNE)は、 生成量や反応性、 生理 作用等から最も代表的な過酸化脂質である。 このため、 この HNEを、 高 速液体クロマトグラフィーを利用して測定する方法等が開発され臨床 検査にも応用されている。 さらに、 より効率的な HNEの測定として、 た とえば、 HNEに対する特異抗体 (抗 HNE抗体) を作成し、 これを ELISA に用いた免疫学的測定法が提案されている (特許文献 1 )。
特許文献 1 :特開平 8-168394号公報 発明の開示
従来からある過酸化脂質の測定である TBA法や、 グルタチオン付加へ モグロビン量による測定、 高速液体クロマトグラフィーによる HNE測定 方法等では、 抽出操作や反応生成物の測定操作が困難であることや、 測 定感度が低く、 測定の精度が十分でないという問題があった。 また、 各 種クロマトグラフィー質量分析計等を利用して測定する過程で、 競合阻 害をする類似物質の除去や感度の向上のためにカラムによる分離を行 う必要があり、 測定に長時間を要した。 さらに、 比較的高価な機器や維 持費用を要する等、 コストが高くなる問題もあった。
一方、 特許文献 1記載の方法は、 上記の問題を解決し、 短時間に多数 の検体を測定できる利点を有するものの、使用する抗体(つまり、抗 HNE 抗体) の抗体量や、 抗体と抗原との結合能力を示す力価に左右されてし まい、 必ずしも高感度,高精度に HNE を測定することができなかった。 このため、 高感度 ·高精度に HNEを測定することが要求される、 過酸化 脂質 (つまり、 HNE) が関与する種々の疾病やストレス、 つまり、 たと えば女性の閉経 ·ストレス負荷に伴う血中 HNE の変化を捉えることや、 また、 これら疾病やストレス等のモデル動物、 たとえば感染症動物モデ ルの血中 HNEの変化等を捉えるまでには至っていないという問題があつ た。
そこで、 本願発明は、 従来の脂質過酸化物測定技術の問題点を解決す ベく、 代表的な過酸化脂質である 4 -ヒドロキシ - 2 -ノネナ一ル(HNE)を 高感度、 高精度、 短時間、 かつ、 低コストで、 たとえば、 感染症動物モ デルや女性の閉経 ·ストレス負荷に伴う血中 HNEの変化等を測定するこ とのできる、 新しい過酸化脂質の測定方法を提供することを課題として いる。
本願発明は、 前記の課題を解決するものとして、 第 1には、 4 -ヒド 口キシ- 2 -ノネナ一ル (HNE) 特異的に結合する 2つの抗 HNE抗体とこ の抗 HNE抗体に結合する修飾抗体を用いるサンドィツチ式時間分解蛍光 免疫測定による過酸化脂質の測定方法であって、 以下の工程 :
< 1 > 担体上に、 第 1抗体として抗 HNE抗体 Aを固定し、 第 1抗体固 相化担体とする工程;
< 2 > 前記第 1抗体固相化担体に、 被測定試料を接触させる工程; < 3 > 前記被測定試料に、 第 2抗体として抗 HNE抗体 Bを接触させる 工程;
< 4 > 前記第 2抗体に、 第 2抗体と結合する第 3抗体として結合性物 質で修飾された修飾抗体を接触させる工程;
< 5 > 前記第 3抗体に、 上記 < 4 >の工程の結合物質と対応する結合 性物質で修飾されたランタノィドを接触させる工程;および
< 6 > 上記ぐ 1 >からぐ 5 >の工程によつて、第 1抗体、被測定試料、 第 2抗体、 第 3抗体およびランタノイドからなる複合体を形成させ、 こ の複合体のランタノィドが発する蛍光を測定する工程;
を含むことを特徴とする。
また、本願発明は、第 2には、上記第 1の発明における結合性物質が、 ピオチンとストレプトアビジンであることを特徴とし、 第 3には、 上記 第 1または第 2の発明におけるランタノィドが、 サマリウム、 ユウロピ ゥム、 テルビウムおよびジスプロシウムの内の少なくとも 1つであるこ とを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本願発明にかかる過酸化脂質測定方法の工程を例示した概略 図である。
図 2は、 本願発明の過酸化脂質の測定方法である 2種類の抗 HNE抗体 (第 1抗体と第 2抗体) と第 3抗体を用いた場合と、 2種類の抗 HNE抗 体を用いた場合との比較評価の結果を示した図である。
図 3は、 本願発明の過酸化脂質の測定方法による、 HNE各濃度の測定 評価の結果を示した図である。 図 4は、 従来の過酸化脂質の測定方法 (競合式 ELI SA) による、 HNE 各濃度の測定評価の結果を示した図である。
図 5は、 本願発明の過酸化脂質の測定方法による、 敗血症モデル動物 (ラット) の血中 HNE濃度の測定結果 (A) と、 HNE濃度と MDPH酸化 酵素との関係を検証した結果 (B ) を示した図である。
図 6は、 本願発明の過酸化脂質の測定方法による、 心理ストレス負荷 を与えたヒトの血中 HNE濃度の測定結果を示した図である。
図 7は、 本願発明の過酸化脂質の測定方法による、 in vU ro実験とし て、 ヒト末梢血の HNE濃度の測定結果 (A ) と、 HNE濃度と NADPH酸化 酵素との関係を検証した結果 (B ) を示した図である。 発明を実施するための最良の形態
本願発明は、 上記のとおりの特徴をもつものであるが、 以下にその実 施の形態について詳しく説明する。
本願発明は、 生体 (特に血中) において、 その生成量や反応性 (たと えば、 タンパク質と安定に結合)、 生理作用等から最も代表的な過酸化 脂質ともいえる、 4 -ヒドロキシ - 2 -ノネナール (HNE) を測定の対象と している。 本願発明は、 この HNEと特異的に結合する 2種類の抗 HNE抗 体を用いるサンドイッチ式時間分解蛍光免疫測定 (TR- FIA) であって、 さらに前記 2種類の抗 HNE抗体のうちの一方の抗 HNE抗体に結合する修 飾抗体を用いる過酸化脂質の測定方法である。 図 1の例に沿って、 具体 的にその工程を説明すると、 以下の工程を経ることで、 本願発明の過酸 化脂質の測定を実現することができる。 すなわち :
まず、 第 1工程として、 試験管や培養シャーレ、 測定プレート等の担 体上に、 第 1抗体として抗 HNE抗体 Aを固定して、 担体を第 1抗体固相 化担体とする工程を行う。このとき、第 1抗体としての抗 HNE抗体 Aは、 HNEとの特異的な結合反応を高めるため、 モノクローナル抗体であるこ とが好ましい。 つぎに、 第 2工程として、 前記第 1抗体固相化担体に、 たとえば、 ヒ トゃサル、 マウス、 ラット、 ヒッジ、 ゥマ等の生体から公知の方法で被 測定試料 (たとえば、 血液) を採取し、 前処理を行って希釈調整した被 測定試料を接触させることで、 第 1抗体固相化担体の第 1抗体と被測定 試料中に含まれる HNEもしくは HNE付加物質とを結合させる。もちろん、 被測定試料の由来は、 上記生体由来である天然の試料に限定されるもの ではない。
つづいて、 第 3工程として、 リン酸緩衝液ゃトリス緩衝液等の洗浄液 で、第 2工程における余分な成分(たとえば、未結合の HNEもしくは HNE 付加物質等) を洗浄した後、 前記被測定試料に、 第 2抗体として抗 HNE 抗体 Bを接触ざせることで、 被測定試料中に含まれる HNEもしくは HNE 付加物質に、第 2抗体がさらに結合する。 これにより、 HNEもしくは HNE 付加物質は、第 1抗体と第 2抗体との間に挟まれた状態(サンドィツチ) となる。 このとき、 第 2抗体は、 ポリクローナル抗体であってもよい。 なお、 洗浄液には、 必要に応じて、 界面活性剤として Tween-20 (登録商 標) や Tr i ton-X (登録商標) 等や、 ブロッキング剤としてスキムミルク ゃゥシ血清アルブミン (BSA) 等を含有させてもよい。
第 4の工程として、 第 3工程と同様に洗浄液で、 余分な成分 (たとえ ば、 未結合の第 2抗体等) を洗浄した後、 前記第 2抗体に、 第 3抗体と して結合性物質で修飾された修飾抗体を接触させて、 第 2抗体と第 3抗 体とを結合させる。
さらに、 第 5の工程として、 第 3工程および第 4工程と同様に洗浄液 で、 余分な成分 (たとえば、 未結合の第 3抗体等) を洗浄した後、 前記 第 3抗体に、 第 4の工程における修飾抗体の結合物質と対応する結合性 物質で修飾されたランタノィドを接触させ、 結合性物質を介して第 3抗 体とラン夕ノィドとを結合させる。
そして、第 6の工程として、上記第 1の工程から第 5の工程によって、 第 1抗体、 被測定試料、 第 2抗体、 第 3抗体およびランタノイドから構 成される複合体を形成させ、 この複合体のランタノィドが強く発する金 属イオン特有の蛍光を、 分光光度計や蛍光測定器、 マルチラベルカウン 夕一等で測定する。
したがって、 本願発明では、 使用する抗体 (第 1抗体である抗 HNE抗 体 Aおよび第 2抗体である抗 HNE抗体 B) の力価が低い場合でも、 被測 定試料の血清中の代表的な過酸化脂質である HNEもしくは HNE付加物質 を高感度、 高精度、 短時間、 かつ、 低コストで測定できることから、 臨 床応用に活用することができる。 つまり、 このような特徴を有する本願 発明によって、 従来の HNE測定方法では困難であった、 たとえば、 感染 症動物モデルや女性の閉経 ·ストレス負荷に伴う血中 HNEの変化等を測 定することができる。 その他にも、 本願発明は、 脂質過酸化 (過酸化脂 質) が関与する動脈硬化症、 糖尿病、 虚血性心疾患、 高血圧症、 高脂肪 血症等の重症度、 病態評価、 治療薬や食事療法の方針決定や効果判定等 に活用することができる。 さらにまた、 本願発明の測定方法は、 従来、 酸化ストレスや脂質過酸化の関与確証が得られなかった炎症、 閉経、 心 理的ストレス、 喫煙、 飲酒等に対しての評価にも活用することができる ことも考慮される。
また、 本願発明における結合性物質が、 ピオチンとストレブトァビジ ンであることが好ましい。 ピオチンとストレブトアビジンは生体結合性 物質であり、 この両物質による結合は特異的で強い等から、 その取り扱 いが容易である。
さらに、 特定の配位子と錯生成をすると金属イオン特有の蛍光を強く 発することを考慮すると、ラン夕ノィドが、サマリウム、ユウ口ピウム、 テルビウムおよびジスプロシウムの内の少なくとも 1つであることが 好ましい。 ランタノイドの蛍光は、 通常の有機蛍光化合物の蛍光と比べ ると、 これらの錯体の蛍光は次の優位な特徴を有している。 つまり、 ぐ 1 >蛍光寿命が非常に長い。 たとえば、 通常の有機蛍光化合物は、 数ナ ノ秒の蛍光寿命であるが、 ランタノィドの蛍光、 その中でも特にユウ口 ピウムとテルビウムは、 数百マイクロ秒以上の蛍光寿命を有する。 ぐ 2 >ストークスシフトが非常に大きい。 多くの場合、 これらのランタノィ ドは紫外光を吸収して励起され、 500nm以上の可視光を発する。 一番強 い発光の波長は、 ユウ口ピウムで約 615nm、 サマリウムで約 643nm、 テ ルピウムで約 545nm、 ジスプロシウムで約 574nmである。 < 3 >蛍光発 光ピークの半値幅が約 10-20ηπιであり、 非常にシャープである。 本願発 明の過酸化脂質の測定方法は、 このような特徴を有するランタノィドを 利用することで、 様々な短寿命のバックグラウンド蛍光をなくすことが でき、 より高感度な測定を実現することができる。
本願発明の過酸化脂質の測定方法における、 抗 ΗΝΕ抗体は、 市販のも のでもよいし、 公知である種々の抗体作製方法によって作製することも できる。 たとえば、 抗原 (この場合、 ΗΝΕ) 感作させたラットゃマウス、 ゥサギ、 ヒッジ、 ャギ等の動物の血清免疫グロブリンの画分から、 抗原 ァフィ二ティーカラム等を利用して精製したり (ポリクローナル抗体 )、 抗体産生細胞と骨髄腫細胞株とを融合させて融合細胞を作製する細 胞融合法を利用して抗体を作製したり (モノクローナル抗体)、 さらに 遺伝子組換え技術によっても抗体を作製することができる (モノクロ一 ナル抗体)。
以下に実施例を説明し、 さらに詳しく本願発明の過酸化脂質の測定方 法について説明する。 もちろん、 以下の例によって発明が限定されるこ とはない。 実施例
実施例 1 :過酸化脂質の測定方法の評価
( 1 ) 2種類の抗 ΗΝΕ抗体を用いた場合と、 さらに第 3抗体として第 2 抗体に対するピオチン化抗体を用いた場合との比較評価
本願発明の過酸化脂質の測定方法は、 2種類の抗 ΗΝΕ抗体を用いての サンドイッチ式時間分解蛍光測定である。 そこで、 ランタノイドとして Eu3+を用いて、 2種類の抗 HNE抗体 (第 1抗体および第 2抗体) を用い たサンドィツチ式時間分解蛍光測定と、 さらに第 3抗体として第 2抗体 に対するピオチン化抗体を用いたサンドィツチ式時間分解蛍光測定と を比較評価した。
なお、 本実施例における第 1抗体はモノクローナル抗体(2. 5 g/ml, 100 / l/wel l)を、 第 2抗体はポリクローナルゥサギ抗体(3. 6 j g/ml 50 1)を、 第 3抗体はピオチン化ゥサギ IgG (7. 5 /t g/ml, 50 1 ) を、 そして、 Eu3+はストレプトアビジン結合 Eu3+-BHHCTを用いた。 そして、 波長 615Mで Eu3+が発する蛍光を測定した。反応固相は蛍光測定用 H 夕 イタ一プレート rFuloronuncj を用い, 蛍光測定は ArvoSX1420 を利用 して行った。
結果は、 図 2に示したとおり、 2種類の抗 HNE抗体とさらに第 3抗体 を用いた場合(図 2中の丸印で示したグラフ)のほうが、 2種類の抗 HNE 抗体を用いただけの場合 (図 2中の Ξ角印で示したグラフ) よりも、 最 大で約 1 0倍も最小検出感度が優れていることを確認できた。
( 2 ) ヒト血清中における本願発明の過酸化脂質の測定方法の評価 ヒト血清中に含まれる HNE の回収率を測定し、 測定精度を評価した。 具体的には、 ヒト血清 0. 157nmo l/ml に、 0. 001nmo l/mK 0. 01nmol/ml および 0. lnmo l/ml の HNEを加え、 その添加回収率を、 本願発明の過酸 化脂質の測定方法で測定した。
結果は、 表 1に示したとおりであった。 すなわち、 いずれの HNE添加 濃度でも、 高い回収率を示し、 微量の HNEでも検出でき、 測定感度およ び測定精度が高いことを確認できた。 表 1
Figure imgf000011_0001
( 3 ) 各濃度における HNEの測定の評価
さらに、 0. 0001nmol/mK 0. 001nmol/mK 0. O lnmo l/mK 0. lnmol/ml Iniaol/mK lOnmol/mlおよび 100nmol/mlの HNEにおける蛍光強度を、サ ンドイッチ式時間分解蛍光測定で測定した。なお、 ラン夕ノィドは、 Eu3+ を用いた。
結果は、 図 3に示したとおり、 HNEの濃度依存的に蛍光強度が上昇し た。 つまり、 HNEの濃度が高いほど、 蛍光を発する Eu3+が、 第 1抗体や 第 2抗体、 第 3抗体を介して HNEに多く結合していることが分かる。 し かも、 図 3の結果をみると、 HNEの濃度が、 0. 0001nmol/ml (0. I M)であ つても、 蛍光測定できることが確認できた。 本願発明の方法では、 血中 HNE の測定感度が、 従来の HNE測定方法 (たとえば、 特開平 8-168394 号公報) の測定感度(約 0. lmM)に比べて、 1 0 0 0倍高いことが確認さ れた。 そして、 比較実験として行った、 従来の競合式免疫分析法 (競合 式 ELISA) による蛍光強度の測定 (波長 450nm) の場合では、 図 4に示 したとおり、 HNE濃度依存的に蛍光強度が低下することが確認できた。 この競合 ELISAの HNEの検出感度は約 1 nmol/mL (1 M)であり、 これに 比べても高い検出感度であることが確認できた。
また、 表 2に示した本願発明の過酸化脂質の測定方法における誤差 (CV% ) は、 併行精度 (int ra-assay prec i s ion) を行ったところ、 小 さいことが確認できた。 さらに、 表 3に示した従来の競合式免疫分析法 (競合式 ELI SA) の場合と比べても小さいことが確認できた。 つまり、 本願発明による過酸化脂質の測定方法の測定精度は、 従来に比べて優れ ていることが確認できた。
なお、 表 2における、 F lu l、 Flu2および Flu3は、 Euの 615 nmの蛍 光強度を表し、 それぞれ n=2または n=3で行った結果を表している。 ま た、表 3における、 Abs l、 Abs2および Abs3は、 450 nmの吸光度を表し、 n=3で行った結果を表している。 表 2
Figure imgf000012_0001
表 3
Figure imgf000012_0002
実施例 2 :敗血症モデル動物の血中 HNE濃度の測定 (in vivo)
( 1 ) 敗血症モデル動物として、 ラット(n=3)に細胞毒であるリポ多 糖 (l ipopo lysccaride、 LPS) を 0. 5mg/kgを投与した。 LPS投与後、 1 時間、 2時間、 4時間、 8時間、 1 6時間および 2 4時間における血中 HNEを測定した。 結果は、 図 5 ( A ) に示したとおりであった。 LPSを投与した後、 3 つのピークがあり、 HNEが上昇していた。 これは感染症の初期の血中過 酸化脂質上昇を示したはじめての結果である。 この結果より、 本願発明 の過酸化脂質の測定方法は、 高感度な炎症指標として活用することがで きることを確認することができた。
( 2 ) また、 HNE生成に関与する NADPH酸化酵素についても検証する ため、 3グループ(n=4、各グループ)のラットに、前処理として、 75mg/kg のアポシニン (apocyn in; Calb io-chem, l a lo l l a, CA) または 0. 6 %の ジメチルスルフォキシド (DMS0) もしくは生理食塩水を投与し、 3 0分 後に実験を行った。 その後、 このラットに LPSを投与し、 2 0分間静置 し、 血中の HNEを測定した。
結果は、 図 5 ( B ) に示したとおり、 アポシニンを用いた場合、 HNE 濃度は顕著に抑制された。 アポシニンは、 NADPH酸化酵素の活性阻害物 であることから、 NADPH酸化酵素が HNE生成に関与していることが示唆 された。
実施例 3 :心理ストレス負荷を与えたヒ卜の血中 HNE濃度の測定
被験者として、 閉経女性 (n=7) と若年女性 (n=5) に対して、 カラ一 ワードテストを行い、 被験者それぞれの血中の HNE濃度を測定した。 測 定の夕イミングは、休憩時(図 6中の re s t)、 カラーワードテスト時(図 6中の CW) およびカラーワードテスト終了時 (図 6中の recovery) で あった。
結果は、 図 6に示したとおり、 閉経女性は、 若年女性と比べ全体的に HNEの濃度が高かった。 また、 ストレス負荷後の上昇度が高かった。 つ まり、 閉経女性は、 若年女性と比較して、 血中脂質過酸化 (酸化ストレ ス) の平常時のレベルが高く、 心理ストレス負荷によってより高度に上 昇することがわかった。 このことより、 閉経後の女性の虚血性心疾患硬 化発症率の上昇に、脂質過酸化が関与していることが示唆された。なお、 若年女性の月経期 (M- Phase) および排卵期 (F-Phase) において、 大き な差異はなかった。
実施例 4 : ヒト末梢血における HNE濃度の測定 (in vi t ro)
( 1 ) ヒト末梢血を、 密度勾配遠心法で、 単核性白血球と多形核性白 血球とに分画し、 リン酸緩衝液 (PBS, pH7. 3) で 2回洗浄した。 この各 分画を、 それぞれ血漿で再懸濁し、 LPS (7. 2 i g/mL;血漿で溶解) を加 えて、 測定試料として調整した。 この測定試料 (単核性白血球含有試料 および多形核性白血球含有試料) を、 3 7でで、 1 0分間、 2 0分間、 3 0分間、 6 0分間インキュベーションして、 HNEを測定した。
結果は、 図 7 ( A ) に示したとおり、 特にインキュベーション時間 1 0分のピークにおいて、 HNE濃度は、 単核性白血球含有試料の方が、 多 形核性白血球含有試料によりも高いことを測定、 確認することができた。 なお、 このィンキュベーシヨン時間 1 0分でピークが確認できたことは、 図には示していないが、 実施例 2のラットを用いた血中の HNE濃度測定 ( in v ivo) よりも、 早い段階 (実施例 2では、 2 0分) で測定された ものである。
( 2 ) また、 HNE生成に関与する NADPH酸化酵素についても検証した。 具体的には、 上記の単核性白血球含有試料を、 NADPH酸化酵素の活性阻 害物であるアポシニン (apocynin; Calbio-chem, l a Jol l a, CA) を用 いて 3 0分間の前処理を行い、 その後、 LPS と 3 7でで 1 5分間のイン キュベ一シヨンを行った。 また、 DMS0 (0. 2mM, 0. 2¾)、 生理食塩水を用 いた場合もそれぞれ検証した。
結果は、 図 7 ( B ) に示したとおり、 アポシニンを用いた場合、 HNE 濃度は顕著に抑制された。 アポシニンは、 NADPH酸化酵素の活性阻害物 であることから、 NADPH酸化酵素が HNE生成に関与していることが改め て示唆された。 産業上の利用可能性
本願第 1の発明によれば、 測定対象として、 その生成量や反応性、 生 理作用等から最も代表的な過酸化脂質である 4 -ヒドロキシ - 2 -ノネナ ール(HNE)を、 高感度かつ高精度に測定でき、 測定に要する時間を短縮 でき、 しかもコストを低減することをもできる。
また、 第 2の発明によれば、 第 3抗体とランタノィドとをより確実に 結合させることができ、 より高感度に過酸化脂質を測定することができ る。
さらに、 第 3の発明によれば、 ランタノイドの長寿命蛍光を利用した時 間分解蛍光測定により生体物質中に含まれる蛍光を除去して測定のバ ックグラウンドを下げ、 さらに効率よく過酸化脂質を測定することがで きる。

Claims

請求の範囲
1. 4-ヒドロキシ- 2-ノネナール (HNE) に特異的に結合する 2つの 抗 HNE抗体とこの抗 HNE抗体に結合する修飾抗体を用いるサンドィツチ 式時間分解蛍光免疫測定による過酸化脂質の測定方法であって、 以下の 工程:
< 1> 担体上に、 第 1抗体として抗 HNE抗体 Aを固定し、 第 1抗体固 相化担体とする工程;
<2> 前記第 1抗体固相化担体に、 被測定試料を接触させる工程; <3> 前記被測定試料に、 第 2抗体として抗 HNE抗体 Bを接触させる 工程;
<4> 前記第 2抗体に、 第 2抗体と結合する第 3抗体として結合性物 質で修飾された修飾抗体を接触させる工程;
<5> 前記第 3抗体に、 上記ぐ 4>の工程の結合物質と対応する結合 性物質で修飾されたランタノィドを接触させる工程;および
<6> 上記 < 1>から <5>の工程によって、第 1抗体、被測定試料、 第 2抗体、 第 3体およびランタノィドからなる複合体を形成させ、 この 複合体のラン夕ソィドが発する蛍光を測定する工程;
を含むことを特徴とする過酸化脂質の測定方法。
2. 結合性物質が、 ピオチンとストレプトアビジンである請求項 1記 載の過酸化脂質の測定方法。
3. ランタノイドが、 サマリウム、 ユウ口ピウム、 テルビウムおよび ジスプロシウムの内の少なくとも 1つである請求項 1または 2記載の 過酸化脂質の測定方法。
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