WO2017038711A1 - 免疫学的測定用試薬組成物およびその用途 - Google Patents

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oxidizing agent
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和典 渡邉
佐藤 一彦
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栄研化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a reagent composition for immunological measurement and its use.
  • test strips based on the immunochromatography method are used as in vitro diagnostic agents.
  • the immunochromatography method does not require the preparation of a reagent at the time of testing, and a test sample (hereinafter also simply referred to as “sample”) such as blood, urine, or fecal suspension is placed on the test strip (if necessary). It is possible to detect an object in a sample with a simple operation such as dropping directly (after passing through a filtration filter), which is very useful for analyzing a detection object simply and quickly. is there.
  • test strip based on the immunochromatography method
  • test strip is generally a porous membrane including a sample supply unit, a labeling reagent holding unit, a chromatographic medium, and a detection unit
  • a labeling reagent such as a labeled antibody against the detection target is held so that it can be eluted and developed at the development start site of the chromatographic medium so that it can reach the detection part after passing through the chromatographic medium after contacting the sample.
  • An antibody or the like is immobilized on a part of the structure to constitute a detection unit.
  • the detection target in the sample specifically binds to the labeled antibody to form a complex.
  • the complex develops the chromatographic medium in the downstream direction and further binds to the immobilized antibody.
  • the labeling substance constituting the labeling reagent is gold colloid particles, and qualitative detection is possible by the red line by the gold colloid particles.
  • norovirus and rotavirus may become severe in children and the elderly, and in virus detection, in order to prevent the spread of infection and enable early determination of treatment policy and isolation measures, measurement in a short time Is required.
  • an immunological measurement method such as an immunochromatography method
  • Patent Document 1 a method in which a specific component is contained in a solution when a sample or a labeled antibody is developed on a solid phase (for example, Patent Document 1), or a reagent for preparing a solid phase for immobilizing an antibody (for example, a patent) Document 2), a method for suppressing nonspecific reaction by heterophilic antibodies (for example, Patent Document 3) and the like have been proposed.
  • a method for suppressing a non-specific reaction particularly when a stool sample is used a method of filtering a sample with a filter including a rigid filter as a solid contaminant is a non-specific substance (for example, Patent Document 4), In the presence of a metal ion masking agent, a method for treating a sample with a buffer whose pH is adjusted (for example, Patent Document 5), and a technique for suppressing a non-specific reaction caused by a filtration operation using a filter medium. There is a method of performing an immune reaction (for example, Patent Document 6).
  • the present invention suppresses the progress of non-specific reactions and the accompanying false positives while minimizing the decrease in reactivity with the detection target in an immunoassay using stool as a sample. It is an object of the present invention to provide a possible means.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in an immunological measurement method using stool as a sample, it was found that the above problem can be solved by bringing the stool sample into contact with an oxidizing agent before reaching the detection unit, and the present invention has been completed. It was.
  • a reagent composition for use in an immunological measurement method using a stool sample which contains an oxidizing agent.
  • the sample supply unit, the chromatographic medium located on the downstream side of the sample supply unit, and a metal colloid positioned on a part of the chromatographic medium are labeled.
  • a detection including a labeling reagent holding part in which an anti-detection target antibody (labeling reagent) is leached and a part of the chromatographic medium and located downstream of the labeling reagent holding part
  • a test strip comprising a reagent composition according to the above-described form.
  • the sample supply unit, the chromatographic medium positioned downstream of the sample supply unit, and a metal colloid positioned in a part of the chromatographic medium are labeled.
  • a labeled reagent holding part that holds the anti-detection target antibody (labeled reagent) so as to be eluted, and an immobilized antibody that is a part of the chromatographic medium and is located downstream of the labeled reagent holding part There is also provided a method for detecting or quantifying a detection target in a stool sample by an immunological measurement method using a test strip having a detection unit, the method using the reagent composition according to the above-described embodiment. Is done.
  • a method for suppressing a non-specific reaction in an immunological measurement method comprising a step of bringing the reagent composition according to the above-described form into contact with a stool sample.
  • the decrease in reactivity with a detection target is minimized, and the progression of non-specific reactions and the accompanying occurrence of false positives are suppressed. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an immunochromatography kit for detecting norovirus according to an embodiment of the present invention.
  • One embodiment of the present invention is a reagent composition used in an immunological measurement method using a stool sample, which is a reagent composition containing an oxidizing agent.
  • the reagent composition according to this embodiment is used for immunological measurement of stool samples.
  • the reagent composition may be contained in a solution such as an extraction solution or a developing solution for extracting a stool sample, or may be contained in a dry state on a member that comes into contact with the sample, such as a pad or a filtration filter.
  • the “immunological measurement method” is a method for detecting and quantifying a detection target using a substance (for example, an antibody or an antigen) that specifically binds to the detection target as a measurement target.
  • an immunological measurement method typically includes an immunochromatography method (preferably a sandwich type immunochromatography method described later), but other ELISA methods, latex agglutination methods, immunoturbidimetric methods, etc. are used. May be.
  • an immunoassay can be performed using an antibody that specifically recognizes the detection target.
  • the specific form of the antibody is not particularly limited.
  • an antiserum prepared from the serum of an animal immunized with the detection target a polyclonal antibody obtained from an immunoglobulin fraction purified from the antiserum, Monoclonal antibodies obtained by cell fusion using spleen cells of animals immunized with the analyte, or fragments thereof [eg, F (ab ′) 2 , Fab, Fab ′, or Fv] can be used. .
  • These antibodies can be prepared by a known method.
  • a sandwich immunoassay that forms a monoclonal antibody-antigen-monoclonal antibody complex is preferred.
  • the detection target is an antibody (that is, an immunoglobulin molecule against a specific antigen)
  • an immunological measurement method using a substance (antigen) specifically recognized by the antibody or an antibody against the immunoglobulin molecule can be implemented.
  • an immunological assay can be performed using a lectin protein or the like in addition to an antibody against the sugar.
  • the specific form of the “stool sample” is not particularly limited as long as it is a sample derived from stool, and the stool derived therefrom may be any of hard stool, normal stool, soft stool, diarrhea stool, watery stool, etc. There may be.
  • the stool sample usually contains about 60% by mass of water and about 40% by mass of food residue, intestinal mucosal cells, intestinal bacteria, etc., but the stool sample is excreted without being absorbed into the body among biological samples. It has a specific property that it contains a large amount of components, a large amount of solid impurities, and a variety of components, shapes, pH, and the like depending on the discharged state.
  • the presence / absence of a detection target is determined (detected), and if a detection target is present, the amount of the target is measured (quantified).
  • the “detection target” is not particularly limited as long as it can be contained in a stool sample.
  • detection objects include viruses (for example, norovirus, sapovirus, rotavirus, adenovirus, etc.), bacteria (for example, Shigella, Salmonella, enterohemorrhagic Escherichia coli, Campylobacter, etc.) or colon cancer screening. Examples include fecal occult blood.
  • the substance (antigen) that is specifically recognized by the anti-detection target antibody is not particularly limited as long as it is a substance that specifically exists in each of the above-described detection targets, and includes proteins, peptides, antigens, and antibodies.
  • it may be a nucleic acid, a sugar (particularly, a sugar part of a glycoprotein, a sugar part of a glycolipid, etc.), a complex carbohydrate or the like.
  • the specific form of the oxidizing agent contained in the reagent composition according to this embodiment is not particularly limited as long as it is an oxidizing agent that can achieve the effects of the present invention, and conventionally known oxidizing agents can be used.
  • the oxidizing agent contained in the reagent composition according to the present embodiment oxidizes some component that is contained in the stool sample and causes non-specific reaction.
  • examples of oxidants include, for example, from the group consisting of halogen oxoacid salts, salts of transition metal complexes, peroxides, organomercury compounds, permanganates, chromates, oxidases, nitrites, and superoxides.
  • the 1 type (s) or 2 or more types selected are mentioned.
  • halogen oxoacid salts for example, hypochlorous acid, chlorous acid, chloric acid, perchloric acid, hypobromite, bromine acid, bromic acid, perbromic acid, hypoiodic acid, iodic acid, iodine Acids, and alkali metal salts of periodic acid, alkaline earth metal salts, and ammonium salts, especially alkali metal salts of iodic acid and periodic acid (eg, potassium iodate, sodium iodate, periodic acid Potassium), alkaline earth metal salts (eg, calcium iodate), and ammonium salts (eg, ammonium iodate) are preferred.
  • alkali metal salts of iodic acid and periodic acid eg, potassium iodate, sodium iodate, periodic acid Potassium
  • alkaline earth metal salts eg, calcium iodate
  • ammonium salts eg, ammonium iodate
  • Examples of the salt of the transition metal complex include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and ferricyanide salts of ammonium salts, and potassium ferricyanide is particularly preferable.
  • peroxide examples include organic peroxides, and urea peroxide and hydrogen peroxide are particularly preferable.
  • Thimerosal is preferred as the organic mercury compound.
  • permanganate examples include alkali metal or alkaline earth metal permanganate, and potassium permanganate is particularly preferable.
  • oxidase examples include glucose oxidase, cholesterol oxidase, choline oxidase, glucose oxidase, lactate oxidase, pyruvate oxidase, sarcosine oxidase, xanthine oxidase, and uricase, with glucose oxidase being particularly preferred.
  • the oxidase functions as an oxidoreductase for the substrate present in the stool, and the generated hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent.
  • potassium iodate one or two selected from the group consisting of potassium iodate, potassium periodate and potassium ferricyanide from the viewpoint of being particularly excellent in the suppression of non-specific reactions and the effect of suppressing the occurrence of false positives associated therewith. It is particularly preferable that more than one species is used as the oxidizing agent, and potassium iodate is most preferable from the viewpoint of the visibility of the measurement result and the effect of suppressing the nonspecific reaction to the concentration.
  • the oxidizing agent contained in the reagent composition according to the present embodiment has a redox potential of 100 mV or higher when defined from the viewpoint of redox potential.
  • the oxidation-reduction potential of the oxidizing agent is measured by the following method. Further, the value of the oxidation-reduction potential is more preferably 200 mV or more, further preferably 300 mV or more, and particularly preferably 400 mV or more.
  • the upper limit value of the oxidation-reduction potential of the oxidizing agent is not particularly limited, but is usually 900 mV or less, preferably 500 mV or less.
  • Oxidation-reduction potential measurement method An oxidizing agent is dissolved in purified water to prepare 10 mL of a 10 mM solution. The resulting solution is measured for redox potential using a 3.33 mol / L KCl—Ag / AgCl electrode.
  • the oxidizing agent can be contained in various forms.
  • the immunological measurement method is an immunochromatography method
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an immunochromatography kit for detecting norovirus according to an embodiment of the present invention.
  • the test strip 100 has a test strip 100 as the main body of the kit.
  • the test strip 100 has a plastic adhesive sheet 110 as a lowermost layer, and an antibody-immobilized membrane 120 as a chromatographic medium (insoluble carrier; stationary phase) is laminated on the adhesive sheet 110.
  • an antibody-immobilized membrane 120 as a chromatographic medium (insoluble carrier; stationary phase) is laminated on the adhesive sheet 110.
  • chromatographic medium insoluble carrier; stationary phase
  • a labeling reagent holding pad 130 (labeling reagent holding part) is further laminated on the upstream side of the antibody-immobilized membrane 120.
  • a sample pad 140 (sample supply unit) is further stacked on the labeling reagent holding pad 130.
  • the labeled reagent holding pad 130 is a labeled antibody in which an anti-norovirus antibody (for example, an anti-norovirus GI mouse monoclonal antibody and an anti-norovirus GII mouse monoclonal antibody) that is an anti-detection target antibody is immobilized on the surface of colloidal gold particles. (Labeling reagent) is retained so that it can be eluted.
  • an anti-norovirus antibody for example, an anti-norovirus GI mouse monoclonal antibody and an anti-norovirus GII mouse monoclonal antibody
  • a test line 122 detection unit
  • a control line 124 control unit
  • an absorption pad 150 is laminated on the downstream side of the control line 124.
  • the immunochromatography kit 10 includes, in addition to the test strip 100 which is the main body of the kit, a filtration filter 200 for filtering a sample before being supplied to the sample pad 140 (sample supply unit), and a solution for extracting the sample. Alternatively, a developing solution 300 is provided.
  • the immunochromatography kit 10 may further include other components (for example, an instruction manual, a specimen collection instrument, a specimen extraction container, etc.) as necessary.
  • the test strip 100 is preferably housed and mounted in a plastic housing (not shown) (having a sample supply window portion and a detection window portion), and is in the form of an immunochromatographic test device.
  • the stool sample is mixed with the extraction solution in a container such as a stool collection container or a microtube, and the resulting suspension is used.
  • a sample in the form of a filtered product is obtained.
  • the filtration filter 200 may be used as a member different from the container, or may be used as a member integrated with the lid of the container.
  • the suspension is discharged from the container and at the same time a filtration process is performed to obtain a sample in the form of a filtered product.
  • the filtration operation can be easily performed.
  • the sample in the form of the filtered product obtained above is dropped onto the sample pad 140, the sample in the form of the filtered product functions as a developing solution, and after passing through the sample pad 140, is passed to the labeling reagent holding pad 130. And move.
  • a detection target for example, norovirus
  • the anti-norovirus antibody constituting the labeling reagent and the norovirus in the sample are moved when the sample moves through the labeling reagent holding pad 130 by capillary action.
  • a complex gold colloid particle-anti-norovirus antibody-norovirus (antigen) complex
  • This complex further moves downstream in the antibody-immobilized membrane 120 together with the sample by capillary action.
  • a test line 122 detection unit
  • an anti-norovirus antibody that is an anti-detection target antibody immobilized on the test line 122 is included in the complex.
  • An antigen-antibody reaction occurs between the norovirus (antigen) and the norovirus (antigen) is immobilized on two anti-norovirus antibodies (an antibody (immobilized in colloidal gold particles) constituting the labeling reagent) and a test line.
  • Sandwich complex formed so as to be sandwiched between the two antibodies.
  • the sandwich complex since one antibody constituting the sandwich complex is immobilized on the test line 122, the sandwich complex remains on the test line 122, and the red line is formed by the accumulation of colloidal gold particles. Present. This line makes it possible to visually confirm the presence of the detection target (norovirus) in the sample. Note that if the detection target (Norovirus) is not present in the sample, an antigen-antibody complex is not formed by the antigen and the antibody constituting the labeling reagent, and a sandwich complex in the test line is not formed. There is no red line on the test line.
  • test line 122 detection unit
  • a colloidal gold color for example, red to reddish brown
  • the anti-norovirus antibody-bound gold colloid (labeling reagent) that did not participate in the reaction is captured by the anti-immunoglobulin antibody immobilized on the control line 124 (control part). Thereby, since the control line 124 exhibits a red line, it is confirmed that the reaction on the test strip 100 has proceeded normally.
  • the use form of the kit has been described in detail by taking the case of using the extraction solution 300 when using the kit as an example.
  • the developing solution 300 is used instead of the extraction solution, for example, on the sample pad 140
  • the developing solution 300 is dropped onto the sample, so that the filtered product similar to that described above is supplied to the sample pad 140. Since the subsequent behavior is the same as described above, detailed description thereof is omitted here.
  • the reagent composition containing the oxidizing agent according to the above-described form can be contained in the following various forms in an immunological measurement kit (immunochromatography kit).
  • immunological measurement kit immunological measurement kit
  • the test strip 100 contains an oxidant, and all of the tests are performed on the antibody-immobilized membrane 120 (chromatographic medium) from the sample pad (sample supply unit).
  • An oxidizing agent is contained in any part up to the upstream of the line 122 (detection unit).
  • the sample or the mixture of the filtered product and the extraction solution or the developing solution is in contact with the oxidizing agent upstream of the test line 122 (detection unit). become. Thereby, the non-specific reaction resulting from some component contained in the stool sample is suppressed by the presence of the oxidizing agent. As a result, the occurrence of false positives can be suppressed.
  • the forms (1) to (4) in which the contact between the mixture and the oxidizing agent is performed upstream of the antibody-immobilized membrane 120 are preferable.
  • the form of (1) to (3), in which the contact with the agent is performed upstream of the labeling reagent holding pad 130, is more preferable.
  • the form (1) or (4) is more preferable, and the reaction between the oxidant and the sample can be caused to proceed uniformly. From the viewpoint, the form (1) is most preferable.
  • immunological measurement kit immunological measurement kit
  • the extraction solution and the developing solution include a buffer solution composed of a buffer agent and a solvent (usually water).
  • a buffering agent a buffering agent that can be adjusted to a pH suitable for the intended immune reaction is used.
  • the pH of the buffer solution is preferably 5 to 10.
  • a commonly used buffer solution such as a phosphate buffer solution, a Tris buffer solution, or a Good buffer solution may be used.
  • Good buffers such as HEPES and PIPES are preferable.
  • sodium chloride or the like may be added to the extraction solution and the developing solution, and a known additive may be further added.
  • a protein for example, bovine serum albumin, casein, gelatin, etc.
  • a polymer compound for example, polyethylene glycol, dextran, methylcellulose, Polyvinylpyrrolidone
  • nonionic surfactants eg Tween® 20, Triton® X-100
  • ionic surfactants or polyanions eg dextran sulfate, heparin, polystyrene sulfonic acid
  • Hyaluronic acid chondroitin sulfate, etc.
  • salts thereof sodium azide as an antibacterial agent, long-chain alkyl quaternary ammonium salts, and the like.
  • the lower limit of the oxidizing agent concentration in these solutions is preferably 0.05 mM or more, more preferably 0.1 mM or more, and further preferably. Is 1 mM or more, most preferably 2.5 mM or more.
  • the lower limit of the oxidizing agent concentration is preferably 1 mM or more, and when glucose oxidase that generates hydrogen peroxide as the oxidizing agent is used, the oxidizing agent concentration
  • the lower limit is preferably 5 units / mL or more, more preferably 10 units / mL or more, and still more preferably 100 units / mL or more.
  • the upper limit of the oxidizing agent concentration is preferably 100 mM or less, more preferably 10 mM or less, even more preferably 4 mM or less, and most preferably, from the viewpoint of storage stability of the solution and inhibition of immune reaction. 3 mM or less.
  • the upper limit of glucose oxidase is preferably 2000 units / mL or less, more preferably 1000 units / mL or less.
  • the upper limit of the oxidizing agent concentration is preferably 10 mM or less, and more preferably 1 mM or less, from the viewpoint of immune reaction inhibition.
  • the main phase of the antibody-immobilized membrane 120 is an insoluble carrier made of a porous material that functions as a chromatographic medium (stationary phase) for immunochromatography.
  • the porous material that is a constituent material of the antibody-immobilized membrane 120 include porous materials such as a nitrocellulose membrane, a cellulose membrane, an acetylcellulose membrane, a polysulfone membrane, a polyethersulfone membrane, a nylon membrane, a glass fiber, a nonwoven fabric, and a cloth.
  • a nitrocellulose membrane is particularly preferably used. Note that the moving speed of the dropped sample on the membrane 120 can be changed depending on the material and size of the membrane, and a speed suitable for the measurement of the detection target can be set.
  • sample pad 140 functions as a sample supply unit. However, the sample pad 140 can not only receive a sample dropped after passing through the filtration filter 200 but can also function to filter insoluble particles in the sample. Examples of the constituent material of the sample pad 140 include materials having uniform characteristics such as cellulose filter paper, glass fiber, polyurethane, polyacetate, cellulose acetate, nylon, and cotton cloth.
  • the labeling reagent holding pad 130 functions as a labeling reagent holding part that holds the labeling reagent as described above.
  • Examples of the constituent material of the labeling reagent holding pad 130 include cellulose filter paper, glass fiber, and nonwoven fabric, and glass fiber is preferably used.
  • the labeling reagent held by the labeling reagent holding pad 130 is a complex of a substance that specifically binds to the detection target and an appropriate labeling substance.
  • the “substance that specifically binds to the detection target” includes, when the detection target is an antibody, a substance (antigen) that the antibody specifically recognizes or an antibody against an immunoglobulin molecule.
  • the detection target is a substance having antigenicity
  • an anti-detection target antibody preferably a monoclonal antibody
  • colored particles are preferable.
  • metal particles such as gold, silver, platinum or copper or metal colloids; metal oxide particles such as iron oxide or metal oxide colloids; selenium, tellurium, sulfur Or non-metallic particles such as colored latex particles including those colored with a dye or the like, and gold colloid is particularly preferable.
  • the test line 122 is located on the downstream side of the labeled reagent holding pad 130 in the antibody-immobilized membrane 120, and a substance that specifically binds to the detection target is arranged as an immobilized reagent. Function.
  • the detection unit is formed in a line shape as the test line 122, but the shape of the detection unit is not limited to this, and a circular shape corresponding to the shape in which the immobilized reagent is locally disposed, It can be any shape such as a strip.
  • the shape of the detection part is preferably a line, and more preferably a line having a width of 0.5 to 1.5 mm.
  • the method for immobilizing the labeling reagent on the labeling reagent holding pad 130 and the immobilizing reagent (such as an antibody) on the test line 122 is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
  • these immobilization methods there is a method in which a reagent to be immobilized is directly immobilized on a chromatographic medium by physical means or chemical means.
  • Direct immobilization includes physical adsorption and covalent bonding. In general, physical adsorption can be performed when the chromatographic medium is a nitrocellulose membrane or a mixed nitrocellulose ester membrane.
  • a blocking process may be performed by a known method as necessary in order to prevent the accuracy of analysis from being lowered due to nonspecific adsorption.
  • the control line 124 is located on the downstream side of the test line 122 in the antibody-immobilized membrane 120, and a substance that specifically binds to the labeling reagent is arranged as the immobilized reagent.
  • a substance that specifically binds to the labeling reagent is arranged as the immobilized reagent.
  • a gold colloid-labeled mouse monoclonal antibody is used as a labeling reagent, for example, if an anti-mouse IgG antibody is immobilized, it functions as a control unit.
  • the labeling reagent moves to the control line 124, the labeling reagent accumulates by reacting with the immobilized reagent arranged in the control line 124.
  • control line 124 shows color development due to the accumulation of the labeling reagent, so that it is confirmed that the reaction on the test strip 100 has proceeded normally.
  • the control unit is also formed in a line shape as the control line 124, but the shape of the control unit is not limited to this, and a circular shape corresponding to the shape in which the immobilized reagent is locally disposed, It can be any shape such as a strip.
  • the shape of the control portion is preferably a line shape, and more preferably a line shape having a width of 0.5 to 1.5 mm.
  • the absorption pad 150 is a member having a function of absorbing and removing unreacted labeling substances that are not insolubilized by the detection unit, while the dropped sample or developing solution is absorbed by moving through the chromatographic medium.
  • the constituent material of the absorbent pad 150 is not particularly limited, and for example, a cellulose absorbent paper, a nonwoven fabric, a cloth, or a water-absorbing material such as cellulose acetate is used.
  • the filtration filter 200 is provided in a stool collection container, a microtube, or the like, and is used for filtering an extract containing a sample to remove undigested solids (contaminants).
  • a filtration filter solid content (contamination) that hinders inspection can be removed by filtration.
  • the constituent material of the filtration filter is not particularly limited as long as it is inert with respect to the detection target, and examples thereof include porous substances such as malt filters, filter papers, and resin sintered filters, glass fibers, absorbent cotton, and the like. Examples thereof include fibrous substances, and it is preferable to use a malt filter or a resin sintered filter having a predetermined pore diameter.
  • any known method may be used.
  • the lower limit of the amount of oxidizing agent (impregnation amount) with which the sample contacts per test is preferably 0.1 nmol / test or more, more preferably 0.5 nmol / test or more. is there.
  • the lower limit of the impregnation amount is preferably 0.5 nmol / test or more, more preferably 1.0 nmol / test or more, and particularly preferably 2.0 nmol / test. It is more than test.
  • Example 1 Suppression of non-specific reaction by addition of various oxidizing agents
  • the immunocatch (registered trademark) -Noro test strip has a configuration in which a labeling reagent holding pad 130 is disposed on an antibody-immobilized membrane 120 made of a nitrocellulose membrane.
  • Anti-norovirus GI mouse monoclonal antibody-conjugated gold colloid solution and anti-norovirus GII mouse monoclonal antibody-conjugated gold colloid solution are impregnated.
  • an anti-Norovirus GI mouse monoclonal antibody and an anti-Norovirus GII mouse monoclonal antibody are immobilized as immobilized antibodies on the test line 122 serving as a detection unit.
  • an anti-mouse IgG rabbit antibody is immobilized on the control line 124 which is a control unit.
  • the immunocat (registered trademark) -Noro extraction solution was composed of a HEPES (N-2-hydroxyethylpiperazine-N′-2-ethanesulfonic acid) buffer (pH 7.0), and sodium azide. Contains.
  • the minimum detection sensitivity of Immunocat (registered trademark) -Noro is 2.5 ng / mL for Norovirus GI and 0.25 ng / mL for Norovirus GII.
  • a stool sample (20-50 mg) collected from a human was added to each of the extraction solutions (1 mL) prepared above, stirred and suspended.
  • three types of stool samples were used: a positive specimen whose presence of norovirus as a detection target was confirmed by RT-PCR, a false positive specimen whose absence of norovirus was confirmed, and a negative specimen.
  • Color development rate [%] (Reflected light intensity (mAbs) at detection part of each sample / Intensity of reflected light (mAbs) at detection part without addition of oxidizing agent) ⁇ 100
  • Table 1 shows the values of redox potentials for some of the oxidizing agents used in this example.
  • the oxidation-reduction potential of the oxidizing agent was measured by the following method.
  • Oxidation-reduction potential measurement method An oxidizing agent is dissolved in purified water to prepare 10 mL of a 10 mM solution. The obtained solution was measured for redox potential using a 3.33 mol / L KCl—Ag / AgCl electrode.
  • Example 2 Inhibition of non-specific reaction by addition of various iodates as oxidizing agents
  • Table 2 The results are shown in Table 2 below.
  • Table 2 The oxidation-reduction potential values of some of the oxidizing agents used in this example are shown in Table 2 below (the method for measuring the oxidation-reduction potential is the same as above).
  • Example 3 Suppression of non-specific reaction by addition of oxidizing agent to each part of test strip or filtration filter
  • an oxidizing agent is added to the sample extraction solution.
  • an oxidizing agent iodine
  • an oxidizing agent is not added to the extraction solution but to some of the components of the test strip or the filtration filter. It was confirmed whether the same effect (suppression of non-specific reaction) as the above was exhibited by including (acid potassium).
  • Potassium iodate is added to the anti-NV-GI mouse antibody-binding gold colloid solution and anti-NV-GII mouse antibody-binding gold colloid solution, and the resulting solution is impregnated into a labeling reagent holding pad (glass fiber filter paper) and dried.
  • a labeling reagent holding pad of this example containing each impregnating amount of oxidizing agent shown in Table 3 below was obtained.
  • the loading concentration of the labeled reagent in the obtained labeled reagent holding pad was the same as that in Immunocatch (registered trademark) -Noro.
  • the reflected light intensity in each specimen was obtained in the same manner as in Examples 1 and 2 except that the labeling reagent holding pad thus obtained was used and no oxidizing agent was added to the extraction solution. And the color development rate was calculated. The results are shown in Table 3 below.
  • the suppression effect of the non-specific reaction by the addition of the oxidizing agent according to the present invention and the suppression effect of the occurrence of false positives associated therewith are not the extraction solution but the components of the test strip or the filtration. Even when included in the filter, it was confirmed that the same performance was achieved.
  • Immunochromatography kit 100 test strips, 110 Plastic adhesive sheet, 120 antibody-immobilized membrane (chromatographic medium), 122 test line (detection unit), 124 control line (control part), 130 Labeling reagent holding pad (labeling reagent holding part), 140 Sample pad (sample supply part), 150 absorbent pad, 200 filtration filter, 300 Extraction solution or developing solution.

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Abstract

【課題】試料として糞便を用いる免疫学的測定法において、検出対象物との反応性の低下を最小限に抑制しつつ、非特異的反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を抑制しうる手段を提供する。 【解決手段】糞便試料を用いた免疫学的測定法において、酸化剤を含む試薬組成物を用いる。

Description

免疫学的測定用試薬組成物およびその用途
 本発明は、免疫学的測定用試薬組成物およびその用途に関する。
 近年、診療所や小規模病院において、「患者を診察している間に検査結果を知りたい」、というニーズが増加し、従来の院外への外注検査から、Point of Care Testing(POCT)への切り替えが行われている。POCTの普及に伴いイムノクロマトグラフィー法を原理とするテストストリップが体外診断薬として使用されている。イムノクロマトグラフィー法は、検査の際に試薬の調製を必要とせず、血液や尿、糞便の懸濁液などの被験試料(以下、単に「試料」とも称する)を当該テストストリップ上に(必要に応じてろ過フィルターを通過させた後に)直接滴下するなどの簡単な操作のみで、試料中の対象物を検出することが可能であり、検出対象物を簡便かつ迅速に分析するのに非常に有用である。
 イムノクロマトグラフィー法を原理とするテストストリップ(以下、単に「テストストリップ」とも称する)は、一般に、試料供給部、標識試薬保持部、クロマトグラフ媒体および検出部を備えた多孔性のメンブレンであって、検出対象物に対する標識抗体などの標識試薬が、試料と接触後にクロマトグラフ媒体を通過して検出部に到達できるよう、クロマトグラフ媒体の展開開始部位に溶出、展開可能に保持され、さらにクロマトグラフ媒体の一部に抗体などが固定化され検出部を構成する構造となっている。ここで、試料が試料供給部に滴下され、標識試薬保持部に達すると、試料中の検出対象物が標識抗体と特異的に結合して複合体を形成する。当該複合体は、クロマトグラフ媒体を下流方向に向かって展開してゆき、さらに固定化された抗体に結合する。このため、検出部において、標識抗体、検出対象物および固定化抗体によるサンドイッチ型複合体を検出することで、検出対象物を定性または定量分析することが可能である。標識試薬を構成する標識物の一例は金コロイド粒子であり、金コロイド粒子による赤色のラインによって定性的な検出が可能となる。さらに、その赤色のラインの度合いに基づいて、試料中における検出対象物を定量的に検出することも可能である。
 ところで、感染症の早期発見やその原因の特定を目的として、被験試料中のノロウイルスやロタウイルスなどのウイルスや細菌の存在を調べる検査などが知られている。感染症の原因となる菌やウイルスは糞便中に排出されることも多いことから、糞便試料からの病原体の検出は非常に有用である。感染症の病原体のうち、細菌は培養や遺伝子検査による方法などで検出され、ウイルスは遺伝子検査や電子顕微鏡による方法などで検出されるが、これらの検査方法では、試料の処理や検査に熟練した技術と時間、特別な装置を必要とし、しかも検出に時間がかかる、大量の試料を処理できないなどの欠点がある。また、ノロウイルスやロタウイルスは、子供や高齢者では重症化することもあり、ウイルス検出においては、感染拡大を防ぎ、早期に治療方針や隔離措置の決定を可能にするため、短時間での測定が求められている。一方、イムノクロマトグラフィー法などの免疫学的測定法を用いて糞便試料からの病原体の検出を行うことで、簡便で短時間にかつ高感度で検査を行うことが可能となるという利点がある。
 しかしながら、イムノクロマトグラフィー法などの免疫学的測定法では、患者から採取された試料の分析において、分析対象物が試料中に存在しないにもかかわらず、非特異的な反応によって陽性と判定してしまうことがある(偽陽性)。免疫学的測定法におけるこのような偽陽性の発生を防止することを目的として、非特異反応の進行を抑制するための様々な技術が提案されている。例えば、試料や標識抗体を固相上で展開する際に特定の成分を溶液中に含有させる方法(例えば、特許文献1)や、抗体を固定化する際の固相作製用試薬(例えば、特許文献2)、異好性抗体による非特異的反応の抑制方法(例えば、特許文献3)などが提案されている。
 また、特に糞便試料を用いた場合の非特異反応を抑制する方法として、固形の夾雑物が非特異物質であるとして強剛性フィルターを含むフィルターにより試料をろ過する方法(例えば、特許文献4)、pHを調整した緩衝剤により試料を処理する方法(例えば、特許文献5)、さらに、ろ過材を使用したろ過操作によって発生する非特異反応を抑制する技術として、金属イオンのマスキング剤の存在下で免疫反応を行う方法(例えば、特許文献6)などがある。
特表2009-517632号公報 特開2009-162535号公報 特開2011-197014号公報 特開2008-122372号公報 特開2004-301684号公報 特開平09-203735号公報
 本発明者らの検討によれば、特許文献4~6などにより従来種々提案されている技術を用いたとしても、依然として、糞便試料を用いた場合の非特異反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を十分に抑制できない場合があることが判明した。
 そこで本発明は、試料として糞便を用いる免疫学的測定法において、検出対象物との反応性の低下を最小限に抑制しつつ、非特異的反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を抑制しうる手段を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、試料として糞便を用いる免疫学的測定法において、糞便試料が検出部へ到達する前に酸化剤と接触させることで、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明の一形態によれば、糞便試料を用いた免疫学的測定法に用いられる試薬組成物であって、酸化剤を含む、試薬組成物が提供される。
 また、本発明の他の形態によれば、試料供給部と、前記試料供給部の下流側に位置するクロマトグラフ媒体と、前記クロマトグラフ媒体の一部に位置する、金属コロイドなどで標識された抗検出対象物抗体(標識試薬)が溶出可能に保持された標識試薬保持部と、前記クロマトグラフ媒体の一部であって前記標識試薬保持部より下流側に位置する、固定化抗体を含む検出部とを有するテストストリップであって、上述した形態に係る試薬組成物を含む、テストストリップが提供される。
 さらに、本発明のさらに他の形態によれば、試料供給部と、前記試料供給部の下流側に位置するクロマトグラフ媒体と、前記クロマトグラフ媒体の一部に位置する、金属コロイドなどで標識された抗検出対象物抗体(標識試薬)が溶出可能に保持された標識試薬保持部と、前記クロマトグラフ媒体の一部であって前記標識試薬保持部より下流側に位置する、固定化抗体を含む検出部とを有するテストストリップを用いて、免疫学的測定法により糞便試料中の検出対象物を検出または定量する方法であって、上述した形態に係る試薬組成物を用いる、方法もまた、提供される。
 また、本発明のさらに他の形態によれば、上述した形態に係る試薬組成物と、糞便試料とを接触させる工程を含む、免疫学的測定法における非特異反応の抑制方法もまた、提供される。
 本発明によれば、試料として糞便を用いる免疫学的測定法において、検出対象物との反応性の低下を最小限に抑制しつつ、非特異的反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を抑制することが可能となる。
本発明の一実施形態に係るノロウイルス検出のためのイムノクロマトグラフィー用キットの模式断面図である。
 [試薬組成物]
 本発明の一形態は、糞便試料を用いた免疫学的測定法に用いられる試薬組成物であって、酸化剤を含む、試薬組成物である。
 本形態に係る試薬組成物は、糞便試料の免疫学的測定法に用いられる。試薬組成物は、糞便試料を抽出するための抽出用溶液または展開液などの溶液に含まれてもよく、パッド、ろ過フィルターなど、試料が接触する部材に乾燥した状態で含まれてもよい。
 「免疫学的測定法」とは、測定対象である検出対象物と特異的に結合する物質(例えば、抗体または抗原)を用いて、検出対象物の検出・定量を行う方法である。本発明において、免疫学的測定法として典型的にはイムノクロマトグラフィー法(好ましくは、後述するサンドイッチ型イムノクロマトグラフィー法)が挙げられるが、その他のELISA法、ラテックス凝集法、免疫比濁法などが用いられてもよい。
 ここで、検出対象物が抗原性を有する物質である場合、検出対象物を特異的に認識する抗体を用いて免疫学的測定法を実施することができる。この場合、抗体の具体的な形態について特に制限はないが、例えば、その検出対象物によって免疫された動物の血清から調製する抗血清、抗血清から精製された免疫グロブリン画分から得られるポリクローナル抗体、その分析対象物によって免疫された動物の脾臓細胞を用いる細胞融合によって得られるモノクローナル抗体、または、それらの断片[例えば、F(ab’)、Fab、Fab’、またはFv]を用いることができる。これらの抗体の調製は、公知の方法により行うことができる。特に、モノクローナル抗体-抗原-モノクローナル抗体複合体を形成するサンドイッチ型免疫学的測定法が好ましい。また、検出対象物が抗体(すなわち、特定の抗原に対する免疫グロブリン分子)である場合には、当該抗体が特異的に認識する物質(抗原)または免疫グロブリン分子に対する抗体を用いて免疫学的測定法を実施することができる。さらに、検出対象物が糖である場合には、糖に対する抗体のほか、レクチンタンパク質などを用いて免疫学的測定法を実施することができる。
 「糞便試料」については、糞便由来の試料である限りその具体的な形態は特に制限されず、その由来とする糞便は、硬便、普通便、軟便、下痢便、水様便などのいずれであってもよい。なお、糞便試料は、通常、水分を約60質量%、食物残渣や腸粘膜細胞、腸内細菌などを約40質量%含むが、糞便試料は生体試料の中でも、体内に吸収されずに排泄される成分を多く含むことや、固体の夾雑物が多いこと、また、排出状態によって、成分や形状、pHなどが多様であるという特有の性質を有する。このため、偽陽性が発生する状況や原因も様々であり、糞便試料において非特異的反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を抑制しうる手段は非常に有用である。本発明によれば、糞便試料における非特異的反応の進行とそれに伴う偽陽性の発生を抑制しうる。
 イムノクロマトグラフィー法などの免疫学的測定法では、検出対象物の存在の有無の判定(検出)や、検出対象物が存在する場合にはその存在量の測定(定量)が行われる。本発明において、「検出対象物」に特に制限はなく、糞便試料中に含まれうる物質であればよい。検出対象物の一例としては、ウイルス(例えば、ノロウイルス、サポウイルス、ロタウイルス、アデノウイルスなど)、細菌(例えば、赤痢菌、サルモネラ属菌、腸管出血性大腸菌、カンピロバクターなど)または大腸がんスクリーニングの対象となる便潜血などが挙げられる。特に、ウイルスや細菌を検出対象物として用いることで、偽陽性の発生を抑制しつつ迅速な判定を可能としうる本発明の優位性が顕著なものとなる。また、抗検出対象物抗体が特異的に認識する物質(抗原)についても、上述した検出対象物のそれぞれに特異的に存在する物質であれば特に制限はなく、タンパク質、ペプチド、抗原、抗体のほか、核酸、糖(特に糖タンパク質の糖部分、糖脂質の糖部分など)、複合糖質などであってもよい。
 (酸化剤)
 本形態に係る試薬組成物に含まれる酸化剤の具体的な形態について、本発明の効果を奏することができる酸化剤であれば特に制限はなく、従来公知の酸化剤が用いられうる。本形態に係る試薬組成物に含まれる酸化剤は、糞便試料に含まれ、かつ非特異反応の原因となる何らかの成分を酸化する。酸化剤の一例としては、例えば、ハロゲンオキソ酸塩、遷移金属錯体の塩、過酸化物、有機水銀化合物、過マンガン酸塩、クロム酸塩、オキシダーゼ、亜硝酸塩、および超酸化物からなる群から選択される1種または2種以上が挙げられる。
 ハロゲンオキソ酸塩として、例えば、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、および過ヨウ素酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩が挙げられ、特に、ヨウ素酸および過ヨウ素酸のアルカリ金属塩(例えば、ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム)、アルカリ土類金属塩(例えば、ヨウ素酸カルシウム)、およびアンモニウム塩(例えば、ヨウ素酸アンモニウム)が好ましい。
 遷移金属錯体の塩として、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩のフェリシアン化塩が挙げられ、特にフェリシアン化カリウムが好ましい。
 過酸化物として、例えば有機過酸化物が挙げられ、特に過酸化尿素および過酸化水素、が好ましい。
 有機水銀化合物として、チメロサールが好ましい。
 過マンガン酸塩として、例えばアルカリ金属またはアルカリ土類金属の過マンガン酸塩が挙げられ、特に過マンガン酸カリウムが好ましい。
 オキシダーゼとして、例えばグルコースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、サルコシンオキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ、およびウリカーゼなどが挙げられ、特にグルコースオキシダーゼが好ましい。オキシダーゼは糞便中に存在する基質に対して酸化還元酵素として機能し、生じた過酸化水素を酸化剤として用いる。なかでも、非特異反応の抑制とこれに伴う偽陽性の発生を抑制する効果に特に優れるという観点からは、ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸カリウムおよびフェリシアン化カリウムからなる群から選択される1種または2種以上が酸化剤として用いられることが特に好ましく、測定結果の視認性および濃度に対する非特異反応の抑制効果の観点から、ヨウ素酸カリウムが最も好ましい。
 なお、本形態に係る試薬組成物に含まれる酸化剤について、酸化還元電位の観点から規定すると、100mV以上の酸化還元電位を有するものであることが好ましい。このような酸化還元電位を有することで、非特異反応の抑制とこれに伴う偽陽性の発生を抑制するという効果が確実に奏されうる。なお、酸化剤の酸化還元電位の測定は、以下の方法で行うものとする。また、酸化還元電位の値は、より好ましくは200mV以上であり、さらに好ましくは300mV以上であり、特に好ましくは400mV以上である。一方、酸化剤の酸化還元電位の上限値に特に制限はないが、通常は900mV以下、好ましくは500mV以下である。
 酸化還元電位の測定方法:酸化剤を精製水に溶解し、10mMの溶液を10mL調製する。得られた溶液について、3.33mol/L KCl-Ag/AgCl電極を用いて酸化還元電位を測定する。
 [免疫学的測定用キット(イムノクロマトグラフィー用キット)]
 上述した形態に係る試薬組成物において、酸化剤は種々の形態で含有されうる。以下では、酸化剤の含有形態の説明に先立ち、上述の形態に係る試薬組成物が用いられうる免疫学的測定用キットの詳細について、免疫学的測定法がイムノクロマトグラフィー法である場合を例に挙げて、図面を参照しつつ説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係るノロウイルス検出のためのイムノクロマトグラフィー用キットの模式断面図である。
 図1に示すイムノクロマトグラフィー用キット10は、キットの本体としてテストストリップ100を有している。テストストリップ100は、最下層としてプラスチック製粘着シート110を有しており、当該粘着シート110上には、クロマトグラフ媒体(不溶性担体;固定相)としての抗体固定化メンブレン120が積層されている。以下、抗体固定化メンブレン120の試料供給部側を上流、試料が流れていく方向(吸収部側)を下流として説明する。
 抗体固定化メンブレン120の上流側には標識試薬保持パッド130(標識試薬保持部)がさらに積層されている。標識試薬保持パッド130上にはサンプルパッド140(試料供給部)がさらに積層されている。当該標識試薬保持パッド130には、金コロイド粒子の表面に抗検出対象物抗体である抗ノロウイルス抗体(例えば、抗ノロウイルスGIマウスモノクローナル抗体および抗ノロウイルスGIIマウスモノクローナル抗体)が固定化されてなる標識抗体(標識試薬)が溶出可能に保持されている。抗体固定化メンブレン120において、標識試薬保持パッド130より下流側には、抗検出対象物抗体である抗ノロウイルス抗体(例えば、抗ノロウイルスGIマウスモノクローナル抗体および抗ノロウイルスGIIマウスモノクローナル抗体)が固定化されたテストライン122(検出部)が配置され、さらに、テストライン122より下流側には、抗免疫グロブリン抗体が固定化されたコントロールライン124(コントロール部)が配置されている。さらに、抗体固定化メンブレン120において、コントロールライン124より下流側には吸収パッド150が積層されている。
 イムノクロマトグラフィー用キット10は、キットの本体であるテストストリップ100に加えて、サンプルパッド140(試料供給部)に供給される前の試料をろ過するためのろ過フィルター200、および当該試料の抽出用溶液または展開液300を備えている。イムノクロマトグラフィー用キット10は、必要に応じてその他の構成要素(例えば、使用説明書、検体採取用器具、検体抽出用容器など)をさらに備えていてもよい。また、テストストリップ100は、図示しないプラスチック製の専用ハウジング(試料供給窓部および検出窓部を有する)に格納・搭載し、イムノクロマトテストデバイスの形態とされることが好ましい。
 イムノクロマトグラフィー用キット10が使用される際、例えば抽出用溶液300を用いる場合には、採便容器やマイクロチューブなどの容器中で糞便試料を抽出用溶液と混合し、得られた懸濁液をろ過フィルター200に通過させることでろ過処理物の形態の試料を得る。この際、ろ過フィルター200は上記容器とは別の部材として用いられてもよいし、上記容器の蓋などと一体化した部材として用いられてもよい。ろ過フィルター200を上記容器の蓋と一体化した部材として構成することで、容器から懸濁液を排出させると同時にろ過処理が行われてろ過処理物の形態の試料が得られることから、抽出後のろ過操作が簡便に行われうる。
 続いて、上記で得られたろ過処理物の形態の試料をサンプルパッド140に滴下すると、ろ過処理物の形態の試料は展開液として機能し、サンプルパッド140を通過した後に標識試薬保持パッド130へと移動する。そして、試料中に検出対象物(例えば、ノロウイルス)が存在する場合には、試料が毛細管現象により標識試薬保持パッド130中を移動するときに、標識試薬を構成する抗ノロウイルス抗体と試料中のノロウイルス(抗原)との抗原-抗体反応により複合体(金コロイド粒子-抗ノロウイルス抗体-ノロウイルス(抗原)複合体)が形成される。この複合体は試料とともにさらに毛細管現象によって抗体固定化メンブレン120中を下流へと移動する。複合体が抗体固定化メンブレン120の途中に設けられたテストライン122(検出部)に到達すると、テストライン122に固定化されている抗検出対象物抗体である抗ノロウイルス抗体が上記複合体に含まれるノロウイルス(抗原)との間で抗原-抗体反応を生じ、ノロウイルス(抗原)が2つの抗ノロウイルス抗体(標識試薬を構成する(金コロイド粒子に固定化された)抗体およびテストラインに固定化された抗体)で挟まれるように捕捉されたサンドイッチ複合体が形成される。ここで、サンドイッチ複合体を構成する一方の抗体はテストライン122に固定化されていることから、当該サンドイッチ複合体はテストライン122上に留まることになり、金コロイド粒子の集積によって赤色のラインを呈する。このラインにより、試料中における検出対象物(ノロウイルス)の存在を目視にて確認することが可能となるのである。なお、試料中に検出対象物(ノロウイルス)が存在しなければ、抗原と、標識試薬を構成する抗体とによる抗原-抗体複合体が形成されず、テストラインにおけるサンドイッチ複合体は形成されないことから、テストラインに赤色のラインは生じない。すなわち、テストライン122(検出部)が金コロイドの色(例えば、赤色~赤褐色)に着色していれば、試料中に検出対象物(ノロウイルス)が存在していると判定される。一方、テストラインに色調の変化がなく膜部材の色のままであれば、試料中に検出対象物(ノロウイルス)は存在していないと判定される。
 なお、反応に関与しなかった抗ノロウイルス抗体結合金コロイド(標識試薬)は、コントロールライン124(コントロール部)に固定化された抗免疫グロブリン抗体に捕捉される。これにより、コントロールライン124は赤色のラインを呈することから、テストストリップ100上での反応が正常に進んだことが確認される。
 以上、キットの使用時に抽出用溶液300を用いる場合を例に挙げて、キットの使用形態を詳細に説明したが、抽出用溶液ではなく展開液300を用いる場合には、例えば、サンプルパッド140上に重ねたろ過フィルター200上に糞便試料を載置した状態で、試料に展開液300を滴下することで、上述したのと同様のろ過処理物がサンプルパッド140に供給される。その後の挙動については、上記と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
 (酸化剤(試薬組成物)の含有形態)
 上述した形態に係る酸化剤を含む試薬組成物は、免疫学的測定用キット(イムノクロマトグラフィー用キット)において、以下のような種々の形態で含有されうる。
(1)抽出用溶液または展開液300に添加される形態;
(2)ろ過フィルター200に添加される形態;
(3)サンプルパッド140に添加される形態;
(4)標識試薬保持パッド130に添加される形態;
(5)抗体固定化メンブレンのテストライン122の上流に添加される形態。
 ここで、上記の(3)~(5)の形態では、テストストリップ100に酸化剤が含有されるが、いずれもサンプルパッド(試料供給部)から抗体固定化メンブレン120(クロマトグラフ媒体)におけるテストライン122(検出部)の上流までのいずれかの部位に酸化剤が含まれることになる。このため、(1)~(5)のすべての形態において、試料またはそのろ過処理物と抽出用溶液または展開液との混合物は、テストライン122(検出部)の上流において酸化剤と接触することになる。これにより、糞便試料に含まれる何らかの成分に起因する非特異反応が酸化剤の存在によって抑制される。その結果、偽陽性の発生が抑制されうる。なお、上記(1)~(5)の形態のうち、上記混合物と酸化剤との接触が抗体固定化メンブレン120の上流で行われる(1)~(4)の形態が好ましく、上記混合物と酸化剤との接触が標識試薬保持パッド130の上流で行われる(1)~(3)の形態がより好ましい。また、より低い酸化剤濃度で偽陽性の発生を抑制しうるという観点からは、上記(1)または(4)の形態がさらに好ましく、酸化剤と試料との反応を均一に進行させることができるという観点からは、上記(1)の形態が最も好ましい。
 以下、免疫学的測定用キット(イムノクロマトグラフィー用キット)の各構成要素について、詳細に説明する。
 (抽出用溶液/展開液)
 抽出用溶液および展開液は、上述したようにその使用形態が異なるが、同一の組成の溶液が抽出用溶液および展開液の双方として機能しうる。抽出用溶液および展開液は、緩衝剤および溶媒(通常は、水)からなる緩衝液を含む。緩衝剤としては、目的とする免疫反応に好適なpHに調節可能な緩衝剤が用いられる。一般に、緩衝液のpHは5~10が好ましく、この場合にはリン酸緩衝液、Tris緩衝液、グッド緩衝液などの通常使用される緩衝液が用いられうる。特に免疫反応に好適なpH6~8を与える緩衝剤としては、HEPESやPIPESなどのグッド緩衝液が好ましい。また、抽出用溶液および展開液には、緩衝剤以外に塩化ナトリウムなどを添加してもよく、公知の添加剤をさらに添加してもよい。添加剤としては、例えば、抗原-抗体反応の促進または非特異反応の抑制を目的としたタンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン、カゼイン、ゼラチンなど)、高分子化合物(例えば、ポリエチレングリコール、デキストラン、メチルセルロース、ポリビニルピロリドンなど)、非イオン性界面活性剤(例えば、ツイーン(登録商標)20、トリトン(登録商標)X-100など)、イオン性界面活性剤またはポリアニオン(例えば、デキストラン硫酸、ヘパリン、ポリスチレンスルホン酸、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸など)またはその塩など;抗菌剤としてのアジ化ナトリウム、長鎖アルキル4級アンモニウム塩などが挙げられる。
 ここで、抽出用溶液または展開液に酸化剤が含まれる場合、これらの溶液中の酸化剤濃度の下限は、好ましくは0.05mM以上であり、より好ましくは0.1mM以上であり、さらに好ましくは1mM以上であり、最も好ましくは2.5mM以上である。ただし、酸化剤として過酸化尿素を用いる場合には、酸化剤濃度の下限は1mM以上であることが好ましく、酸化剤としての過酸化水素を生成するグルコースオキシダーゼを用いる場合には、酸化剤濃度の下限は好ましくは5units/mL以上であり、より好ましくは10units/mL以上であり、さらに好ましくは100units/mL以上である。一方、酸化剤濃度の上限は、溶液の保存安定性や免疫反応の阻害性の観点から、好ましくは100mM以下であり、より好ましくは10mM以下であり、さらに好ましくは4mM以下であり、最も好ましくは3mM以下である。また、グルコースオキシダーゼの上限は、好ましくは2000units/mL以下、より好ましくは1000units/mL以下である。ただし、酸化剤としてチメロサールまたは過マンガン酸カリウムを用いる場合には、免疫反応の阻害性の観点から、酸化剤濃度の上限は10mM以下であることが好ましく、1mM以下であることがより好ましい。
 (抗体固定化メンブレン)
 抗体固定化メンブレン120の主相は、イムノクロマトグラフィーのクロマトグラフ媒体(固定相)として機能する多孔質体からなる不溶性担体である。当該抗体固定化メンブレン120の構成材料である多孔質体としては、例えば、ニトロセルロース膜、セルロース膜、アセチルセルロース膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、ナイロン膜、ガラス繊維、不織布、布などの多孔質シートが挙げられ、特にニトロセルロース膜が好ましく用いられる。なお、滴下された試料のメンブレン120上での移動速度は、メンブレンの材質、大きさなどにより変えることができ、検出対象物の測定に合った速度を設定することができる。
 (サンプルパッド)
 サンプルパッド140は、試料供給部として機能するが、ろ過フィルター200を通過した後に滴下された試料を受けるだけではなく、試料中の不溶物粒子などをろ過する機能をも兼ねることができる。サンプルパッド140の構成材料としては、例えば、セルロースろ紙、ガラス繊維、ポリウレタン、ポリアセテート、酢酸セルロース、ナイロン、および綿布などの均一な特性を有する材料が挙げられる。
 (標識試薬保持パッド)
 標識試薬保持パッド130は、上述したように標識試薬を保持する標識試薬保持部として機能する。標識試薬保持パッド130の構成材料としては、例えば、セルロースろ紙、ガラス繊維、および不織布などが挙げられ、好ましくはガラス繊維が用いられる。
 標識試薬保持パッド130によって保持される標識試薬は、検出対象物と特異的に結合する物質と、適当な標識体との複合体である。「検出対象物と特異的に結合する物質」としては、上述したように、検出対象物が抗体である場合には、当該抗体が特異的に認識する物質(抗原)または免疫グロブリン分子に対する抗体が用いられ、検出対象物が抗原性を有する物質である場合には、検出対象物を特異的に認識する抗検出対象物抗体(好ましくは、モノクローナル抗体)が用いられる。一方、「標識体」としては、着色粒子が好ましく、例えば、金、銀、白金または銅などの金属粒子または金属コロイド;酸化鉄などの金属酸化物粒子または金属酸化物コロイド;セレン、テルル、硫黄などの非金属粒子;あるいは、染料などで着色したものを含む有色ラテックス粒子などが挙げられ、特に金コロイドが好ましい。
 (テストライン)
 テストライン122は、抗体固定化メンブレン120における標識試薬保持パッド130より下流側に位置しており、検出対象物と特異的に結合する物質が固定化試薬として配置されていることで、検出部として機能する。図1において、検出部はテストライン122としてライン状に形成されているが、検出部の形状はこれに限定されず、固定化試薬が局所的に配置された形状に対応して、円状、帯状などの任意の形状でありうる。ただし、検出部の形状はライン状であることが好ましく、幅0.5~1.5mmのライン状であることがより好ましい。なお、標識試薬保持パッド130への標識試薬の固定化や、テストライン122への固定化試薬(抗体など)の固定化方法は特に制限されず、従来公知の方法を用いることができる。これらの固定化方法としては、固定化すべき試薬をクロマトグラフ媒体に物理的手段または化学的手段により直接固定化する方法がある。直接固定化する方法としては物理吸着や共有結合がある。一般に、クロマトグラフ媒体がニトロセルロース膜または混合ニトロセルロースエステル膜の場合、物理吸着を行うことができる。なお、固定化した後、非特異的な吸着により分析の精度が低下することを防止するため、必要に応じて、公知の方法でブロッキング処理を行ってもよい。
 (コントロールライン)
 コントロールライン124は、抗体固定化メンブレン120におけるテストライン122より下流側に位置しており、標識試薬と特異的に結合する物質が固定化試薬として配置されている。例えば標識試薬として金コロイド標識マウスモノクローナル抗体を用いた場合には、例えば抗マウスIgG抗体を固定化しておけばコントロール部として機能する。標識試薬がコントロールライン124まで移動すると、コントロールライン124に配置された固定化試薬と反応して標識試薬が集積する。その結果、コントロールライン124は標識試薬の集積に起因して発色などを示すことから、テストストリップ100上での反応が正常に進んだことが確認される。図1において、コントロール部もコントロールライン124としてライン状に形成されているが、コントロール部の形状はこれに限定されず、固定化試薬が局所的に配置された形状に対応して、円状、帯状などの任意の形状でありうる。ただし、コントロール部の形状はライン状であることが好ましく、幅0.5~1.5mmのライン状であることがより好ましい。
 (吸収パッド)
 吸収パッド150は、滴下された試料や展開液がクロマトグラフ媒体を移動することにより吸収されるとともに、検出部に不溶化されない未反応標識物質などを吸収除去する機能を有する部材である。吸収パッド150の構成材料について特に制限はなく、例えば、セルロ-スろ紙、不織布、布、またはセルロースアセテートなどの吸水性材料が用いられる。
 なお、これらの部材は、毛細管現象により試料が移動できればよく、サンプルパッド、標識試薬保持パッド、テストライン、コントロールライン、および吸収パッドなどを基材に貼り付けても、単一の多孔性部材シートとしてもよい。
 (ろ過フィルター)
 ろ過フィルター200は、採便容器やマイクロチューブなどに設けられ、試料を含む抽出液をろ過して、未消化の固形物(夾雑物)を除去するために用いられる。ろ過フィルターを用いることで、検査の妨げとなる固形分(夾雑物)をろ過により除去することができる。なお、ろ過フィルターの構成材料は、検出対象物に対して不活性のものであれば特に限定されず、例えば、モルトフィルター、ろ紙、樹脂焼結フィルターなどの多孔性物質、ガラス繊維、脱脂綿などの繊維性物質などが挙げられ、所定の細孔径を有するモルトフィルター、樹脂焼結フィルターを用いることが好ましい。
 試料と接触する部位、例えばろ過フィルターや試料供給部、標識試薬保持部などの各部材に酸化剤を保持させる方法としては、公知の方法であればよく、例えば、ろ過フィルターや試料供給部、標識試薬保持部などの作製時に用いられる溶液や緩衝液、洗浄液などに酸化剤を含ませて各部材に塗布、滴下、含浸または噴霧などした後、これを凍結乾燥や風乾などにより乾燥して保持させる方法などが挙げられる。
 各部材が酸化剤を保持する場合、1試験あたり試料が接触する酸化剤の量(含浸量)の下限は、好ましくは0.1nmol/test以上であり、より好ましくは0.5nmol/test以上である。特にサンプルパッドまたはろ過フィルターが酸化剤を保持する場合、含浸量の下限は、好ましくは0.5nmol/test以上であり、より好ましくは1.0nmol/test以上であり、特に好ましくは2.0nmol/test以上である。酸化剤をパッド類に含浸させることにより、パッド類の酸化剤量を、測定に必要とされる量の試料と反応できる量にすればよく、酸化剤の使用量を効率良く抑えることができる。
 以下、実施例を用いて本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
 [実施例1:各種酸化剤の添加による非特異反応の抑制]
 図1に示す構造を有するノロウイルス検出用のイムノクロマトグラフィー用キットであるイムノキャッチ(登録商標)-ノロ(栄研化学株式会社製)を用いて、酸化剤の使用による本発明の効果(非特異反応の抑制)を確認した。なお、イムノキャッチ(登録商標)-ノロのテストストリップは、ニトロセルロース膜からなる抗体固定化メンブレン120上に標識試薬保持パッド130が配置された構成を有しており、標識試薬保持パッド130には、抗ノロウイルスGIマウスモノクローナル抗体結合金コロイド液、および抗ノロウイルスGIIマウスモノクローナル抗体結合金コロイド液が含浸されている。また、検出部であるテストライン122には、固定化抗体として抗ノロウイルスGIマウスモノクローナル抗体、および抗ノロウイルスGIIマウスモノクローナル抗体が固定化されている。さらに、コントロール部であるコントロールライン124には、抗マウスIgGウサギ抗体が固定化されている。また、イムノキャッチ(登録商標)-ノロの抽出用溶液は、HEPES(N-2-ヒドロキシエチルピペラジン-N’-2-エタンスルホン酸)緩衝液(pH7.0)からなっており、アジ化ナトリウムを含有している。これにより、イムノキャッチ(登録商標)-ノロの最小検出感度は、ノロウイルスGIに対して2.5ng/mL、ノロウイルスGIIに対して0.25ng/mLとなっている。
 本実施例では、まず、イムノキャッチ(登録商標)-ノロに付属の抽出用溶液に、下記の表1に示す種類・濃度の酸化剤を添加し(実施例)、または添加せずに(比較例)、抽出用溶液を準備した。
 上記で準備した抽出用溶液(1mL)のそれぞれに、ヒトから採取した糞便試料(20~50mg)を添加し、撹拌して、懸濁させた。ここで、糞便試料としては、検出対象物であるノロウイルスの存在をRT-PCR法により確認済みの陽性検体、ノロウイルスの不存在を確認済みの偽陽性検体および陰性検体の3種を用いた。
 次いで、この懸濁させた試料をイムノキャッチ(登録商標)-ノロに付属のろ過フィルターでろ過した後、サンプルウェル(試料供給部)へ3滴(90~135μL)滴下した。滴下後、室温で15分間静置した後、検出部のラインを確認した。具体的には、イムノクロマトリーダーC10066-10(浜松ホトニクス株式会社製)を用いて、テストラインの反射光強度を測定した。結果を下記の表1に示す。なお、表1に記載の数値[%]は発色率(下記数式により算出される)を示しており、酸化剤を添加していない試料(偽陽性検体または陽性検体)の反射光強度を100とした場合の相対値である。一方、表1に記載の「-」は、陰性(テストラインが着色しなかったこと)を示す。なお、酸化剤を添加していない偽陽性検体の反射光強度は48.0mAbsであり、陽性検体の反射光強度は335.7mAbsであった。また、酸化剤を添加した(またはしていない)抽出用溶液についても同様に測定を行ったが、いずれの抽出用溶液についても反射光は検出されなかった。
 発色率[%]=(各試料の検出部における反射光強度(mAbs)/酸化剤無添加での検出部における反射光強度(mAbs))×100
 また、本実施例で用いた酸化剤のいくつかについて、酸化還元電位の値を下記の表1に示す。ここで、酸化剤の酸化還元電位の測定は以下の方法により行った。
 酸化還元電位の測定方法:酸化剤を精製水に溶解し、10mMの溶液を10mL調製する。得られた溶液について、3.33mol/L KCl-Ag/AgCl電極を用いて酸化還元電位を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示す結果から、各種の酸化剤を抽出用溶液に添加し、検出部の上流において糞便試料を酸化剤と接触させることで、偽陽性の発生を有意に抑制できたことがわかる。これは、糞便試料に含まれる何らかの成分に起因する非特異反応が抑制されたことによるものと考えられる。一方、陽性検体に対する発色率は、酸化剤の添加によっても大きく低下することはなかったことから、迅速な検査および診断に資するという免疫学的測定法の利点を損なうことはないことも確認された。
 また、非特異反応の進行とこれに伴う偽陽性の発生を酸化剤の添加により抑制する効果は、酸化剤の濃度依存的に発現することも判明した。多くの酸化剤では0.1mM程度の極めて低濃度の添加でも上述した効果を発現することができる。一方、酸化剤の種類によっては(例えば、チメロサール、過マンガン酸カリウム)、添加濃度が大きくなるにつれて陽性検体の発色率が低下してしまい、いわゆる「偽陰性」が生じやすくなることから、酸化剤の添加濃度は多くても数mM程度にとどめることで、偽陽性および偽陰性の発生をともに防止することができることも判明した。
 [実施例2:酸化剤としての各種ヨウ素酸塩の添加による非特異反応の抑制]
 酸化剤として、各種のヨウ素酸塩を用いたこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、酸化剤の添加による偽陽性の発生の抑制効果を確認した。結果を下記の表2に示す。なお、本実施例で用いた酸化剤のいくつかについて、酸化還元電位の値を下記の表2に示す(酸化還元電位の測定方法は上記と同様である)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、各種のヨウ素酸塩を酸化剤として添加した場合についても、表1に示すのと同様の結果が得られた。このことから、非特異反応の発生とこれに伴う偽陽性の発生を抑制するという本発明の効果は、各種のヨウ素酸塩を酸化剤として用いた場合にも同様に奏されることが確認された。
 [実施例3:テストストリップの各部位またはろ過フィルターへの酸化剤の添加による非特異反応の抑制]
 上述した実施例1および実施例2では、試料の抽出用溶液に酸化剤を添加したが、本実施例では、抽出用溶液ではなくテストストリップの構成要素の一部またはろ過フィルターに酸化剤(ヨウ素酸カリウム)を含ませることで、上記と同様の効果(非特異反応の抑制)が奏されるかどうかを確認した。
 (標識試薬保持パッドへの酸化剤の添加効果の確認)
 抗NV-GIマウス抗体結合金コロイド液および抗NV-GIIマウス抗体結合金コロイド液に、ヨウ素酸カリウムを添加し、得られた溶液を標識試薬保持パッド(ガラス繊維ろ紙)に含浸させ、乾燥させて、下記の表3に示す各含浸量の酸化剤を含む本実施例の標識試薬保持パッドを得た。なお、得られた標識試薬保持パッドにおける標識試薬の担持濃度はイムノキャッチ(登録商標)-ノロにおけるのと同様であった。このようにして得られた標識試薬保持パッドを用い、抽出用溶液に酸化剤を添加しなかったこと以外は、上述した実施例1および実施例2と同様の手法により、各検体における反射光強度を測定し、発色率を算出した。結果を下記の表3に示す。
 (サンプルパッドへの酸化剤の添加効果の確認)
 精製水に、ヨウ素酸カリウムを添加し、得られた溶液をサンプルパッド(セルロース膜)に含浸させ、乾燥させて、下記の表3に示す各含浸量の酸化剤を含む本実施例のサンプルパッドを得た。このようにして得られたサンプルパッドを用い、抽出用溶液に酸化剤を添加しなかったこと以外は、上述した実施例1および実施例2と同様の手法により、各検体における反射光強度を測定し、発色率を算出した。結果を下記の表3に示す。
 (ろ過フィルターへの酸化剤の添加効果の確認)
 精製水に、ヨウ素酸カリウムを添加し、得られた溶液をセルロース膜に含浸させ、乾燥させ、下記の表3に示す各含浸量の酸化剤を含む酸化剤含有セルロース膜を得た。得られた酸化剤含有セルロース膜を、イムノキャッチ(登録商標)-ノロの検体抽出容器に付属のろ過フィルターに重ねて抽出液のろ過を行い、抽出用溶液に酸化剤を添加しなかったこと以外は、上述した実施例1および実施例2と同様の手法により、各検体における反射光強度を測定し、発色率を算出した。結果を下記の表3に示す。なお、下記の表3に示す含浸量は、それぞれの部材が含有するヨウ素酸カリウム量であって、1テストあたりの試料と反応する量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、本発明に係る酸化剤の添加による非特異反応の抑制とこれに伴う偽陽性の発生の抑制効果は、酸化剤を抽出用溶液ではなくテストストリップの各構成要素またはろ過フィルターに含ませた場合であっても同様に奏されることが確認された。
 本出願は、2015年8月28日に出願された日本特許出願番号2015-169742号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として組み入れられている。
 10 イムノクロマトグラフィー用キット、
 100 テストストリップ、
 110 プラスチック製粘着シート、
 120 抗体固定化メンブレン(クロマトグラフ媒体)、
 122 テストライン(検出部)、
 124 コントロールライン(コントロール部)、
 130 標識試薬保持パッド(標識試薬保持部)、
 140 サンプルパッド(試料供給部)、
 150 吸収パッド、
 200 ろ過フィルター、
 300 抽出用溶液または展開液。

Claims (18)

  1.  糞便試料を用いた免疫学的測定法に用いられる試薬組成物であって、酸化剤を含む、試薬組成物。
  2.  前記酸化剤が、ハロゲンオキソ酸塩、遷移金属錯体の塩、過酸化物、有機水銀化合物、過マンガン酸塩、クロム酸塩、オキシダーゼ、亜硝酸塩、および超酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である、請求項1に記載の試薬組成物。
  3.  前記酸化剤が、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、フェリシアン化塩、過酸化尿素、過酸化水素、チメロサール、過マンガン酸塩、およびグルコースオキシダーゼからなる群から選択される1種または2種以上である、請求項1または2に記載の試薬組成物。
  4.  前記酸化剤が、ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸カリウムおよびフェリシアン化カリウムからなる群から選択される1種または2種以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の試薬組成物。
  5.  前記免疫学的測定法が、イムノクロマトグラフィー法である、請求項1~4のいずれか1項に記載の試薬組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の試薬組成物を含む、糞便試料の抽出用溶液または展開液。
  7.  前記酸化剤の濃度が0.05~100mMである、請求項6に記載の抽出用溶液または展開液。
  8.  試料供給部と、
     前記試料供給部の下流側に位置するクロマトグラフ媒体と、
     前記クロマトグラフ媒体の一部に位置する、標識試薬が溶出可能に保持された標識試薬保持部と、
     前記クロマトグラフ媒体の一部であって前記標識試薬保持部より下流側に位置する、固定化抗体を含む検出部と、
    を有するテストストリップであって、請求項1~5のいずれか1項に記載の試薬組成物を含む、テストストリップ。
  9.  前記試薬組成物が、前記試料供給部から前記クロマトグラフ媒体における前記検出部の上流までのいずれかの部位に含まれている、請求項8に記載のテストストリップ。
  10.  請求項1~5のいずれか1項に記載の試薬組成物を含む、糞便試料をろ過するためのろ過フィルター。
  11.  請求項6または7に記載の抽出用溶液または展開液、請求項8または9に記載のテストストリップ、および請求項10に記載のろ過フィルターの少なくとも1つを含む、糞便試料中の検出対象物を検出または定量するための免疫学的測定法に用いられる免疫学的測定用キット。
  12.  試料供給部と、
     前記試料供給部の下流側に位置するクロマトグラフ媒体と、
     前記クロマトグラフ媒体の一部に位置する、標識試薬が溶出可能に保持された標識試薬保持部と、
     前記クロマトグラフ媒体の一部であって前記標識試薬保持部より下流側に位置する、固定化抗体を含む検出部と、
    を有するテストストリップを用いて、免疫学的測定法により糞便試料中の検出対象物を検出または定量する方法であって、
     請求項1~5のいずれか1項に記載の試薬組成物を用いる、方法。
  13.  前記試料またはそのろ過処理物と抽出用溶液または展開液との混合物を前記試料供給部に供給する工程と、
     前記検出対象物と前記標識試薬との複合体を前記検出部において検出する工程と、
    を含み、
     前記検出部の上流において、前記混合物を前記酸化剤と接触させる工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14.  前記混合物を前記酸化剤と接触させる工程は、前記標識試薬保持部の上流において行われる、請求項13に記載の方法。
  15.  前記抽出用溶液または前記展開液が前記酸化剤を含み、前記混合物を前記酸化剤と接触させる工程は前記試料と前記抽出用溶液または前記展開液との混合時に行われる、請求項13または14に記載の方法。
  16.  前記抽出用溶液または前記展開液における前記酸化剤の濃度が0.05~100mMである、請求項15に記載の方法。
  17.  前記検出対象物が、ウイルス、細菌または便潜血である、請求項12~16のいずれか1項に記載の方法。
  18.  請求項1~5のいずれか1項に記載の試薬組成物と、糞便試料とを接触させる工程を含む、免疫学的測定法における非特異反応の抑制方法。
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