WO2019159958A1 - 測定方法 - Google Patents

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WO2019159958A1
WO2019159958A1 PCT/JP2019/005080 JP2019005080W WO2019159958A1 WO 2019159958 A1 WO2019159958 A1 WO 2019159958A1 JP 2019005080 W JP2019005080 W JP 2019005080W WO 2019159958 A1 WO2019159958 A1 WO 2019159958A1
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WO
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measurement
particles
magnetic particles
flow path
nonmagnetic
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PCT/JP2019/005080
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English (en)
French (fr)
Inventor
達樹 松野
健之 小▲高▼
Original Assignee
合同会社みらか中央研究所
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/12Coulter-counters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals

Definitions

  • the present invention relates to a measurement method.
  • a plurality of biomolecules specifically, target analyte molecules linked to captured substances via capture components
  • the number of biomolecules in the fluid sample is determined by separating and arranging in each of the plurality of wells formed on the substrate and detecting a signal (fluorescence signal) indicating the presence of the biomolecule from the plurality of wells.
  • a signal fluorescence signal
  • the present invention is intended to solve the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a measurement method that can improve the efficiency of measurement work.
  • the measurement method is a measurement method for measuring a measurement target included in a sample, and the measurement target and magnetic particles are contained in a container. And a non-magnetic particle having a particle size larger than that of the measurement object and the magnetic particle and discriminable by a predetermined method, thereby generating a complex, and during or during the generation step
  • a removal step of removing the measurement object and the nonmagnetic particles that did not react in the generation step, and after the removal step,
  • a measuring step for measuring the number of the nonmagnetic particles accommodated in a container, and a specifying step for identifying the number of the measurement objects based on the number of the nonmagnetic particles measured in the measuring step Including the.
  • the measurement method according to claim 2 is the measurement method according to claim 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex housed in the container is placed on a substrate, and The composite provided in the above is collected at a predetermined position of the substrate by a magnet provided on the substrate, the collected composite is imaged by an imaging unit, and the captured image is captured by the imaging unit Based on the above, the number of the non-magnetic particles is measured.
  • the measurement method according to claim 3 is the measurement method according to claim 2, wherein the particle size of the magnetic particles is set to a size invisible from the captured image, and the particle size of the non-magnetic particles is set to the image pickup The size is visible from the image.
  • the measurement method according to claim 4 is the measurement method according to claim 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex accommodated in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, The number of the non-magnetic particles is measured based on the magnitude of reflected light when a laser beam is irradiated from a laser light source to a part of the flow path through which the complex flows.
  • the measurement method according to claim 5 is the measurement method according to claim 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, The number of the non-magnetic particles is measured based on an electrical change when the complex flowing through the flow path passes through a pore provided in the flow path.
  • the measurement method according to claim 6 is the measurement method according to claim 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex accommodated in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, The composite that flows through the flow path is imaged by an imaging unit, and the number of the non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging unit.
  • the measurement method according to claim 7 is the measurement method according to any one of claims 1 to 6, wherein the particle size of the nonmagnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles. .
  • the measurement method according to claim 8 is the measurement method according to any one of claims 1 to 7, wherein the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particle is determined. Two or more types were used.
  • the measurement method of claim 1 by reacting a measurement object, magnetic particles, and non-magnetic particles having a particle size larger than the magnetic particles and distinguishable by a predetermined method in the container. , A generation process for generating a complex, a removal process for removing a measurement object and nonmagnetic particles that did not react in the generation process during or after the generation process, and a nonmagnetic material contained in a container after the removal process A measurement step of measuring the number of particles, and a specifying step of specifying the number of objects to be measured based on the number of nonmagnetic particles measured in the measurement step.
  • a non-magnetic particle having a sufficiently large particle size with respect to the target substance is present in the reaction system in a sufficiently large amount with respect to the amount to be measured.
  • one nonmagnetic particle can be bonded.
  • counting the non-magnetic particles bound to the measurement object it becomes possible to detect the measurement object at a single molecule level.
  • this method allows simple and quick measurement of the number of objects to be measured without requiring complicated work. Therefore, it is possible to improve the efficiency of measurement work.
  • the composite placed on the substrate is collected at a predetermined position of the substrate by the magnet provided below the substrate, and collected by the imaging unit. Since the complex is imaged and the number of nonmagnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means, a large number of nonmagnetic particles can be efficiently measured, and the efficiency of measurement work can be improved. It becomes possible to plan.
  • the particle size of the magnetic particles is set to a size that is not visible from the captured image
  • the particle size of the non-magnetic particles is set to a size that is visible from the captured image.
  • the measurement step at least a part of the composite housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the flow of the composite flows to a part of the flow path. Since the number of nonmagnetic particles is measured based on the size of the reflected light when the laser light is irradiated from the laser light source, the number of nonmagnetic particles can be measured relatively accurately and the measurement accuracy is improved. It becomes possible to make it.
  • the measurement method of claim 5 at least a part of the composite housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the composite flowing in the flow path is provided in the flow path. Since the number of nonmagnetic particles is measured based on an electrical change when passing through the pore, the number of nonmagnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the measurement method of claim 6 at least a part of the composite housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the composite flowing in the flow path is imaged by the imaging unit, Since the number of nonmagnetic particles is measured based on the captured image picked up by the image pickup means, the number of nonmagnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the particle size of the non-magnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles
  • the particle size of the non-magnetic particles is set to the particle size of the magnetic particles in the measurement step. Compared with the case where the diameter is less than 1.5 times, the nonmagnetic particles can be accurately identified, and the number of nonmagnetic particles can be accurately measured in the measurement process.
  • the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particles is two or more types, for example, measurement objects having different types or conditions .
  • the number of measurement objects can be accurately measured for each type or for each condition, and measurement according to user needs can be performed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the outline
  • FIG. 7 is a diagram illustrating latex particles having a particle size of 0.33 ⁇ m
  • (e) is a diagram illustrating latex particles having a particle size of 0.20 ⁇ m
  • (f) ) Is a diagram showing latex particles having a particle size of 0.20 ⁇ m and latex particles having a particle size of 0.33 ⁇ m.
  • 6 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a schematic diagram which shows the outline
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to a fourth embodiment.
  • Embodiments generally relate to a measurement method for measuring a measurement object included in a sample.
  • sample means a material to be inspected or analyzed, and in the embodiment, includes a measurement object and a solvent.
  • Measurement target means a substance to be measured among substances contained in a sample, and is a concept including, for example, an antigen, a biomolecule, a protein, a nucleic acid, a small molecule, and the like.
  • solvent means a substance having the largest amount (number of molecules) among substances contained in a sample. For example, a measurement object, magnetic particles, and nonmagnetic particles can be reacted.
  • a reaction solution for example, an antigen-antibody reaction solution
  • it is a concept including a reaction solution (for example, an antigen-antibody reaction solution) that can transmit electricity, magnetism, or light.
  • magnetic particle means a particle having magnetism and capable of binding to a measurement object.
  • non-magnetic particles mean particles that are non-magnetic and can be bound to a measurement target, and examples thereof include fluorescent dyes, resins, carbon materials, and particles made of inorganic substances.
  • the bond between the measurement object and the magnetic particle or non-magnetic particle may be, for example, a direct bond between the measurement object and the particle.
  • the probe is previously applied to the magnetic particle (or non-magnetic particle). Indirect binding, in which a molecule, antibody, binding protein or the like is immobilized, and bound to a measurement target via the probe molecule, antibody or the like is desirable.
  • the type of this measuring method is arbitrary, and for example, any of a one-step competition method, a one-step sandwich method, a delay one-step method, a two-step sandwich method, or a dilution two-step method can be used.
  • the measurement target is an antigen
  • the solvent is an antigen-antibody reaction solution
  • the magnetic particles are magnetic nanoparticles previously bound to an antibody (hereinafter referred to as “magnetic side antibody”)
  • the non-magnetic particles are A case where a measurement object is measured using a two-step sandwich method will be described as an example of latex particles preliminarily bonded to an antibody (hereinafter referred to as “non-magnetic side antibody”).
  • particle size refers to an average particle size. Specifically, when the shape of the particles to be used is spherical or substantially spherical and almost uniform, the number average particle diameter is indicated. On the other hand, when the particle shape is indefinite, it means the volume average particle diameter.
  • a specific process is sequentially performed.
  • the magnetic particles combined with the magnetic antibody are added to the sample contained in the container, thereby causing the measurement target contained in the sample to react with the magnetic antibody (antigen-antibody reaction). Then, this measurement object is bonded to the magnetic particles.
  • generation process is removed among the measurement object and magnetic particle accommodated in the container.
  • nonmagnetic particles bound to the nonmagnetic side antibody are added to the sample, so that the measurement target bound to the magnetic side antibody in the first generation step reacts with the nonmagnetic side antibody (antigen).
  • This measurement target is bound to non-magnetic particles by an antibody reaction.
  • generation process is removed among the measuring object and the nonmagnetic particle accommodated in the container.
  • the number of nonmagnetic particles accommodated in the container is measured after the second removal step.
  • the specifying step the number of objects to be measured is specified based on the number of nonmagnetic particles measured in the measuring step.
  • the non-magnetic particles added to the container have a sufficiently large particle size with respect to a measurement target such as a biomolecule having a size of nano-order or less, and can be visually recognized with an optical microscope, for example. It has a particle size greater than 0.2 ⁇ m. It is impossible to physically bond a plurality of nonmagnetic particles to a single molecule to be measured. Further, the amount of nonmagnetic particles added to the container is excessive with respect to the number of objects to be measured. Thereby, it is difficult for two or more molecules to be measured to bind to one nonmagnetic particle. Thus, in the second generation step, it is theoretically possible to bind one nonmagnetic particle to one molecule to be measured.
  • the first embodiment is a form in which the number of nonmagnetic particles is measured based on a picked-up image picked up by an image pickup apparatus to be described later and including a composite placed on a substrate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the X direction in FIG. 1 is the horizontal direction of the measurement system ( ⁇ X direction is the left direction of the measurement system, + X direction is the right direction of the measurement system), and the Y direction in FIG.
  • the direction is the upward direction of the measurement system
  • the -Y direction is the downward direction of the measurement system
  • the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is the front-rear direction (the direction reaching the front side of the page of FIG.
  • the direction reaching the back side of the sheet of paper 1 is referred to as the backward direction of the measurement system.
  • the measurement system 1 generally includes a reaction tank 10, a mounting table 20, a substrate 30, a first magnet (not shown), a second magnet 40, an imaging device 50, and a later-described FIG.
  • a control device 60 is provided. Of these components, the imaging device 50 and the control device 60 are electrically connected via the wiring 2.
  • the reaction tank 10 shown in FIG. 2 described later reacts the measurement object 71 shown in FIG. 2 described later, the magnetic particles 72 shown in FIG. 2 described later, and the nonmagnetic particles 73 shown in FIG. It is a container for producing.
  • This reaction tank 10 is configured using, for example, a known reaction tank formed of glass material, resin material, ceramics (silicon nitride, silicon chloride, etc.), metal material, inorganic material, organic material, or the like. In the vicinity of the substrate 30.
  • the mounting table 20 is a table for mounting the substrate 30, and is configured using, for example, a known mounting table or the like, and is provided on an installation surface (not shown).
  • the substrate 30 is a plate on which the composite body 74 is placed. As shown in FIG. 1, the substrate 30 is formed of a substantially flat plate-like body and is placed on the upper surface of the mounting table 20. Further, the specific shape and size of the substrate 30 are arbitrary, but in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the measurement of the measurement target 71 is efficiently performed for the planar shape of the substrate 30. Thus, a desired amount of the composite 74 and the solvent 75 are set in a long rectangular shape having an area that can be placed on the substrate 30. The thickness of the substrate 30 is set to a thickness that can ensure a predetermined strength.
  • the material of the substrate 30 can be arbitrarily formed as long as it is excellent in chemical resistance and can pass magnetism. For example, it may be formed of a glass material or a resin material. Good.
  • the first magnet is a measurement object 71 and a non-measurement object 71 that are not reacted during the generation of the composite 74 among the measurement object 71 shown in FIG. 2 and the nonmagnetic particles 73 shown in FIG. It is a removing means for removing the magnetic particles 73.
  • This 1st magnet is comprised using the well-known magnet (a ferrite magnet etc. as an example), for example, and is provided in the vicinity of the reaction tank 10 of FIG. 2 mentioned later.
  • the second magnet 40 is a magnet for collecting the composite 74 placed on the substrate 30 at a predetermined location on the substrate 30.
  • the second magnet 40 is configured using, for example, a known magnet (for example, a ferrite magnet or the like), and is provided below the substrate 30 as shown in FIG. Further, the specific shape and size of the second magnet 40 are arbitrary, but in the first embodiment, the planar shape of the substrate 30 is larger than the planar shape of the substrate 30 as shown in FIG. It is set to a small rectangular shape.
  • the thickness of the second magnet 40 is set to a thickness that can ensure a predetermined magnetic force.
  • the imaging device 50 is an imaging means for imaging the composite 74 collected by the second magnet 40.
  • the imaging device 50 is configured using, for example, a known microscope (for example, an optical microscope), and is provided above the substrate 30 as shown in FIG.
  • the control device 60 is a device for controlling the measurement system 1, and includes an operation unit 61, a communication unit 62, an output unit 63, a power supply unit 64, a control unit 65, and a storage unit 66, as shown in FIG. ing.
  • this control apparatus 60 can be comprised by a well-known personal computer etc., the detailed description is abbreviate
  • the operation unit 61 is an operation unit for receiving operation inputs related to various types of information.
  • the operation unit 61 is configured by using known operation means such as a remote operation means such as a touch pad or a remote controller, or a hard switch.
  • the communication unit 62 is a communication unit for performing communication with the imaging device 50 via the wiring 2.
  • the output unit 63 is an output unit that outputs various types of information based on the control of the control unit 65.
  • a known display unit such as a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic EL display, or a known audio output such as a speaker. It is comprised using a means etc.
  • the power supply unit 64 is a power supply unit that supplies power supplied from a commercial power supply (not shown) or power stored in the power supply unit 64 to each unit of the imaging device 50 and the control device 60.
  • the control unit 65 is a control unit that controls each unit of the control device 60.
  • the control unit 65 includes a CPU, various programs that are interpreted and executed on the CPU (including a basic control program such as an OS and an application program that is activated on the OS and realizes a specific function), and
  • the computer includes an internal memory such as a RAM for storing programs and various data.
  • control unit 65 includes a first measuring unit 65a and a specifying unit 65b in terms of functional concept.
  • the first measuring unit 65a is a first measuring means for measuring the number of nonmagnetic particles 73 in FIG. 2 to be described later based on the captured image captured by the imaging device 50.
  • the specifying unit 65b is a specifying unit that specifies the number of measurement objects 71 shown in FIG. 2 described later based on the number of nonmagnetic particles 73 shown in FIG. 2 described later measured by the first measuring unit 65a. Details of the processing executed by the control unit 65 will be described later.
  • the storage unit 66 is a recording unit that records a program and various data necessary for the operation of the control device 60, and is configured using, for example, a hard disk (not shown) as an external recording device. .
  • a hard disk not shown
  • a magnetic recording medium such as a magnetic disk, an optical recording medium such as a DVD or a Blu-ray disk, or an electric recording medium such as a flash rom, USB memory, SD card, etc. Any recording medium can be used.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an overview of the first generation process.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an outline of the second generation step, (a) is a view showing a state before adding the nonmagnetic particles 73 bound to the nonmagnetic side antibody 73a, and (b) is a non-shown view. It is a figure which shows the state after adding the nonmagnetic particle 73 couple
  • the measurement method according to Embodiment 1 includes the first generation process, the first removal process, the second generation process, the second removal process, the measurement process, and the specifying process. Below, the detailed content of each process is demonstrated.
  • the specific shapes and sizes of the measurement object 71, the magnetic particles 72, and the nonmagnetic particles 73 used in this measurement method are arbitrary, but in the first embodiment, they are as follows. That is, first, the shape of each of the magnetic particles 72 and the nonmagnetic particles 73 is set to one type (for example, a spherical shape). In addition, the particle size of the measurement target 71 is set to a size that is not visible from the captured image captured by the imaging device 50, and is set to less than 0.05 ⁇ m as an example. In addition, the particle size of the magnetic particle 72 is set to a size that is larger than the measurement target 71 and is not visible from the captured image captured by the imaging device 50.
  • Embodiment 1 Although it is set to 0.2 ⁇ m, the present invention is not limited to this. For example, it may be set to 0.05 ⁇ m or more and less than 0.2 ⁇ m.
  • the particle size of the nonmagnetic particles 73 is set to a size that is larger than the measurement target 71 and the magnetic particles 72 and is visible from the captured image captured by the imaging device 50. In the first embodiment, it is set to 0.3 ⁇ m, which is 1.5 times the particle size of the magnetic particles 72, but is not limited thereto, for example, larger than 1.5 times the particle size of the magnetic particles 72. (For example, it may be set to 0.4 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less).
  • the color of the magnetic particles 72 and the color of the non-magnetic particles 73 are set to one type each. With such setting, the nonmagnetic particles 73 can be accurately identified, and the number of the nonmagnetic particles 73 can be accurately measured in the measurement process.
  • the first generation step is performed according to the following procedure in order to bind the measurement target 71 included in the sample 70 to the magnetic particle 72. That is, first, as shown in FIG. 2, after adding the magnetic particles 72 bound to the magnetic side antibody 72a into the reaction vessel 10 in which the sample 70 composed of the measurement object 71 and the solvent 75 is accommodated. The sample 70 to which the magnetic particles 72 are added is stirred. The amount of the magnetic particles 72 to be added is arbitrary. For example, the amount of the measurement target 71 included in the sample 70 is set to an amount capable of reacting with the magnetic antibody 72a (antigen-antibody reaction).
  • the amount of the magnetic particles 72 is set to an excessive amount (for example, 100 times the amount of the measurement target 71, etc.) with respect to the amount of the measurement target 71. (The same applies to the amount of nonmagnetic particles 73 added in the second generation step described later).
  • the stirred sample 70 is left at a predetermined temperature (for example, 37 ° C.) until a predetermined time elapses after the magnetic particles 72 are added.
  • the predetermined time is set to a time longer than the time generally assumed to be required for the measurement target 71 to react with the magnetic antibody 72a.
  • the first removal step is performed according to the following procedure in order to remove the measurement target 71 that has not reacted in the first generation step from the measurement target 71 included in the sample 70. That is, a first magnet is attached to a part of the reaction vessel 10 (for example, a side portion of the reaction vessel 10), and the magnetic particles 72 that have reacted with the measurement object 71 and a reaction with the measurement object 71 are reacted to a part of the reaction tank 10. In the state where the magnetic particles 72 that have not been collected are collected, the measurement object 71 that does not react with the magnetic particles 72 of the sample 70 is washed away with the solvent 75 or the like (the second removal described later). The same applies to the process).
  • the second generation step is performed in the following procedure in order to bind the measurement object 71 reacted in the first generation step to the nonmagnetic particles 73. That is, first, as shown in FIG. 3A, after adding the nonmagnetic particles 73 combined with the nonmagnetic side antibody 73a into the reaction tank 10, the sample 70 to which the nonmagnetic particles 73 are added is added. Stir. Next, the stirred sample 70 is left at a predetermined temperature (for example, 37 ° C.) until a predetermined time elapses after the nonmagnetic particles 73 are added.
  • a predetermined temperature for example, 37 ° C.
  • the predetermined time is set to a time longer than the time generally assumed to be required for the measurement target 71 to react with the nonmagnetic side antibody 73a.
  • a complex 74 (magnetic particles 72, magnetic side antibodies 72a, measurement object 71, nonmagnetic side antibodies 73a, and nonmagnetic particles 73) is generated.
  • the second removal step is performed by substantially the same method as the first removal step in order to remove the nonmagnetic particles 73 that have not reacted in the second generation step among the nonmagnetic particles 73 included in the sample 70.
  • the measurement process is performed according to the following procedure in order to measure the number of nonmagnetic particles 73 accommodated in the reaction vessel 10 after the second removal process.
  • FIG. 4 (a) At least a part of the complex 74 accommodated in the reaction vessel 10 is placed on the substrate 30. Specifically, a predetermined amount of the complex 74 and the solvent 75 are taken out from the reaction tank 10 by a liquid feeding pipe (for example, a pipette) (not shown), and the taken out complex 74 and the solvent 75 are dropped onto the substrate 30. By placing.
  • a liquid feeding pipe for example, a pipette
  • the composite 74 placed above is placed at a predetermined position of the substrate 30 (for example, the central portion of the substrate 30) by the second magnet 40 provided below the substrate 30.
  • the second magnet 40 provided below the substrate 30.
  • this collection method is arbitrary, for example, in a state where the substrate 30 and the second magnet 40 are separated (or in a state where the lower surface of the substrate 30 and the second magnet 40 are in contact), a composite of the portions of the substrate 30 is included. You may collect by moving the 2nd magnet 40 so that the magnetism of the 2nd magnet 40 may flow over the whole part to which the body 74 and the solvent 75 were dripped.
  • the captured image is transmitted from the imaging device 50 to the control device 60.
  • this imaging method is arbitrary, for example, imaging may be performed for each area obtained by dividing a predetermined portion of the substrate 30 into a predetermined number (for example, 10 to 1000 divisions). As a result, the entire complex 74 placed on the substrate 30 can be imaged.
  • the number of the nonmagnetic particles 73 is measured by the first measuring unit 65a of the control device 60 based on the captured image received by the communication unit 62.
  • the method for measuring the number of the non-magnetic particles 73 is arbitrary. For example, by a known image analysis method (or artificial intelligence processing), among particles included in the captured image, the particle size is equal to or larger than a threshold value (an example). And the number of the extracted particles is measured as the number of the non-magnetic particles 73.
  • the number of the received captured images displayed on the output unit 63 (display unit) and input by the user via the operation unit 61 and counted by the user May be measured as the number of nonmagnetic particles 73.
  • the remaining complex 74 is taken into the solvent 75 by washing the reaction tank 10 and the liquid feeding tube by 75 (so-called co-washing), and these complex 74 and the solvent 75 are taken out by the liquid feeding tube, It is desirable to place the extracted composite 74 and solvent 75 on the substrate 30 (this operation may be repeated as necessary). Then, after the series of operations described above are repeated, the total number of nonmagnetic particles 73 measured every repetition is measured as the number of nonmagnetic particles 73 to be measured.
  • the specifying step is performed according to the following procedure in order to specify the number of measurement objects 71. That is, first, the number of nonmagnetic particles 73 measured in the measurement process is specified as the number of measurement objects 71 to be specified by the specifying unit 65b of the control device 60. Next, the control unit 65 of the control device 60 causes the output unit 63 to output the number of the specified measurement objects 71.
  • the method for outputting the number of measurement objects 71 is arbitrary, but the number of measurement objects 71 may be displayed on the screen of the output unit 63 (display means), for example.
  • voice data indicating the number of measurement objects 71 is output to the output unit 63 (voice output means). ) May be used for voice output.
  • the measurement object 71 can be measured without a complicated operation.
  • the number can be measured easily and quickly, and the efficiency of measurement work can be improved.
  • Test results Next, various test results conducted by the applicant will be described. Here, a test result of a test for verifying whether or not the nonmagnetic particles 73 and the magnetic particles 72 according to Embodiment 1 of the present invention can be confirmed from the captured image will be described.
  • Test Example 1 (Test Results-Test Example 1: Observation of latex particles and magnetic particles with an optical microscope) First, Test Example 1 will be described.
  • Latex particles Carboxyl latex manufactured by Invitrogen, product number: C37274, particle size 1.0 ⁇ m), or magnetic particles (nanomag-D, COOH manufactured by micromod, product number: 09-02-132, particle size 0.13 ⁇ m) Suspended in PBS at 100-fold dilution. Similarly, a solution in which latex particles and magnetic particles were suspended in PBS so as to be diluted 100 times each was also prepared. The solution prepared above was observed using an inverted microscope IX71 (CCD camera system: DP80) manufactured by Olympus Corporation with a combination of an objective lens 100 times and an eyepiece 10 times.
  • IX71 CCD camera system: DP80
  • FIG. 5 is a diagram showing a captured image of Test Example 1, (a) is a diagram showing latex particles, (b) is a diagram showing magnetic particles, and (c) is a diagram showing latex particles and magnetic particles. . As shown in FIG. 5, only latex particles could be observed, and it was confirmed that the particle size was not observable.
  • Test Example 2 (Test result-Test example 2: Measurement of particle complex targeting IL-6) Next, Test Example 2 will be described.
  • anti-IL-6 antibody was bound onto the latex particles by inversion mixing at room temperature for 60 minutes.
  • Anti-IL-6 antibody-bound latex particles were obtained by washing twice with a buffer carbonate containing 200 ⁇ L of 2% BSA.
  • Magnetic particles micromag-made nanomag-D, COOH, product number: 09-02-132, particle size 0.13 ⁇ m
  • anti-IL-6 antibody Clone HH61-10, Anti-IL-6 antibody-coupled magnetic particles were prepared in the same manner as (1).
  • IL-6 Human Interleukin-6
  • TBS TBS containing 2% BSA
  • IL-6 solution negative solution and positive solution, respectively
  • 25 ⁇ L of a negative or positive solution and 125 ⁇ L of a solution containing 0.015% anti-IL-6 antibody-bound magnetic particles are reacted at 37 ° C. for 30 minutes, and hIL-on the anti-IL-6 antibody-bound magnetic particles.
  • Six antigens were captured.
  • FIG. 6 is a diagram showing a captured image of Test Example 2, (a) shows a sample prepared using a positive solution, and (b) shows a sample prepared using a negative solution.
  • FIG. 6 As shown in FIG. 6, in the sample prepared using the positive solution, a particle image having almost the same particle size as latex particles (Carboxyl latex manufactured by Invitrogen, product number: C37274, particle size: 1.0 ⁇ m) was confirmed. On the other hand, in the sample prepared using the negative solution, a particle image having the same particle size could not be confirmed. From this, it was found that the presence or absence of the antigen was related to the number of latex particles, and the effectiveness of the measurement method according to Embodiment 1 was confirmed.
  • latex particles Carboxyl latex manufactured by Invitrogen, product number: C37274, particle size: 1.0 ⁇ m
  • Test Example 3 Difference in optical microscope image depending on the particle size of latex particles
  • Latex particles Carboxyl latex manufactured by invitrogen, particle size 1.9 ⁇ m, 0.76 ⁇ m, 0.52 ⁇ m, 0.33 ⁇ m, or 0.20 ⁇ m), magnetic particles (micromag-made nanomag-D, COOH, product number: 09- 02-132, particle size 0.13 ⁇ m), and a mixture of latex particles (particle size 0.20 ⁇ m) and magnetic particles (particle size 0.13 ⁇ m) were suspended in PBS so that each was diluted 1000 times. A solution was also prepared. The solution prepared above was observed using an inverted microscope IX71 (CCD camera system: DP80) manufactured by Olympus Corporation with a combination of an objective lens 100 times and an eyepiece 10 times.
  • IX71 CCD camera system: DP80
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing captured images of Test Example 3, wherein FIG. 7A shows latex particles having a particle size of 1.9 ⁇ m, FIG. 7B shows latex particles having a particle size of 0.76 ⁇ m, and FIG. ) Is a diagram showing latex particles having a particle diameter of 0.52 ⁇ m.
  • FIG. 8 is a diagram showing a captured image of Test Example 3 subsequent to FIG. 7, (d) is a diagram showing latex particles with a particle size of 0.33 ⁇ m, and (e) is a latex particle with a particle size of 0.20 ⁇ m.
  • FIG. 5F is a diagram showing latex particles having a particle size of 0.20 ⁇ m and latex particles having a particle size of 0.33 ⁇ m.
  • the measurement object 71, the magnetic particles 72, and the nonmagnetic particles 73 having a particle diameter larger than the magnetic particles 72 and distinguishable by a predetermined method.
  • the removal step of removing the measurement object 71 and the nonmagnetic particles 73 that did not react in the generation step during or after the generation step, and after the removal step A measuring step of measuring the number of nonmagnetic particles 73 accommodated in the reaction tank 10 and a specifying step of specifying the number of measuring objects 71 based on the number of nonmagnetic particles 73 measured in the measuring step.
  • the number of measuring objects 71 can be easily reduced without requiring a complicated operation compared to the conventional technique (a technique for measuring the number of biomolecules separately arranged in a plurality of wells). And quickly it can be measured, it is possible to improve the efficiency of measurement work.
  • the complex 74 placed on the substrate 30 is collected at a predetermined location on the substrate 30 by a magnet provided below the substrate 30, and the collected complex 74 is imaged by the imaging device 50.
  • the number of the nonmagnetic particles 73 is measured based on the captured image captured by the imaging device 50, a large number of the nonmagnetic particles 73 can be efficiently measured, and the efficiency of the measurement work is improved. It becomes possible.
  • the particle size of the magnetic particles 72 is set to a size that cannot be visually recognized from the captured image
  • the particle size of the nonmagnetic particles 73 is set to a size that can be viewed from the captured image
  • the nonmagnetic particles 73 can be accurately identified.
  • the number of nonmagnetic particles 73 can be accurately measured in the measurement process.
  • the particle size of the nonmagnetic particles 73 is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles 72, the particle size of the nonmagnetic particles 73 is 1.5 times the particle size of the magnetic particles 72 in the measurement step. Compared with the case where it is less than this, the nonmagnetic particles 73 can be accurately identified, and the number of the nonmagnetic particles 73 can be accurately measured in the measurement step.
  • the second embodiment is a mode in which the number of nonmagnetic particles is measured based on the magnitude of reflected light when a laser beam is irradiated to a part of a flow path to be described later.
  • the configuration of the second embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment unless otherwise specified.
  • the configuration substantially the same as the configuration of the first embodiment is used in the first embodiment.
  • the same reference numerals and / or names as those used are attached as necessary, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to the second embodiment.
  • the measurement system 100 according to the second embodiment schematically includes a reaction vessel 10, a flow path 110, a laser light source 120, a light receiving unit 130, and a control device 60.
  • each of the laser light source 120 and the light receiving unit 130 and the control device 60 are electrically connected via the wiring 2.
  • the flow path 110 is for flowing at least a part of the complex 74 accommodated in the reaction tank 10 in a predetermined direction (downward in FIG. 9).
  • the flow path 110 is formed of, for example, a long tubular body (in FIG. 9, a tubular body whose both ends are open ends), and as shown in FIG. 9, the longitudinal direction of the flow path 110 is the vertical direction. And is fixed to a fixing member (not shown) (in the vicinity of the open end on the lower side of the flow path 110, the complex 74 and the solvent 75 that have flowed out of the flow path 110).
  • the specific size of the flow path 110 is arbitrary, but in the second embodiment, the flow path diameter of the flow path 110 and the flow path 110 are provided.
  • the flow rate can be specified one by one, and the thickness of the flow channel 110 is set to a thickness that can ensure a predetermined strength.
  • the laser light source 120 is an irradiation unit that irradiates a part of the flow path 110 through which the composite 74 flows with laser light LL (for example, ultraviolet laser light, visible light laser light, or the like).
  • the laser light source 120 is configured using, for example, a known laser oscillator, and is disposed in the vicinity of the flow path 110 (on the left side of the flow path 110 in FIG. 9) as shown in FIG.
  • the light receiving unit 130 is a light receiving unit that receives the reflected light RL when the laser light source 120 emits the laser light LL.
  • the light receiving unit 130 is configured using, for example, a known light receiver. As shown in FIG. 9, the light receiving unit 130 is a position near the flow path 110 and a position facing the laser light source 120 via the flow path 110 ( In FIG. 9, it is arranged on the right side of the flow path 110.
  • the control device 60 includes an operation unit 61, a communication unit 62, an output unit 63, a power supply unit 64, a control unit 65, and a storage unit 66.
  • the control unit 65 includes a second measuring unit 65c and a specifying unit 65b in terms of functional concept.
  • the second measuring unit 65 c is a second measuring unit that measures the number of nonmagnetic particles 73 based on the magnitude of the reflected light RL received by the light receiving unit 130.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an outline of the measurement process.
  • the measurement method according to the second embodiment is performed in substantially the same manner as the measurement method according to the first embodiment. However, the measures shown below are applied to the measurement process.
  • Measurement method-measurement process The measurement process is performed according to the following procedure in order to measure the number of nonmagnetic particles 73 accommodated in the reaction vessel 10 after the second removal process.
  • the complex 74 accommodated in the reaction vessel 10 in the channel 110 (specifically, in the channel 110 in which the solvent 75 is accommodated) is placed in a predetermined direction (downward in FIG. 9). Flow towards. Specifically, a predetermined amount of the complex 74 and the solvent 75 are taken out from the reaction tank 10 by a liquid feeding pipe (not shown), and the taken out complex 74 and the solvent 75 are passed from the open end on the upper side of the flow path 110 to the flow path. It is dropped into 110, and the dropped composite 74 is caused to flow according to the flow of the solvent 75 in the flow path 110. In addition, about the operation
  • the number of non-magnetic particles 73 is measured based on the size of.
  • the method for measuring the number of the non-magnetic particles 73 is arbitrary. For example, first, as shown in FIG. 9, the timing at which the complex 74 and the solvent 75 are dropped (or timing slightly before that) Thus, a part of the flow path 110 is irradiated with the laser light LL from the laser light source 120, and the reflected light RL at the time of the irradiation is received by the light receiving unit 130. Next, the second measuring unit 65c of the control device 60 uses a known optical measurement method to specify the magnitude of the reflected light RL received by the light receiving unit 130 at each predetermined timing, and the specified magnitude. (Hereinafter referred to as "reflected light information”) is stored in the storage unit 66.
  • the magnitude of the reflected light RL that is equal to or larger than the threshold is included in the reflected light information stored in the storage unit 66 by the second measuring unit 65c of the control device 60.
  • the reflected light information indicating the length is extracted, and the number of the extracted reflected light information is measured as the number of nonmagnetic particles 73 to be measured.
  • the predetermined time is set to a time longer than the time generally assumed to be required until the last dropped composite 74 is irradiated with the laser light LL.
  • the number of non-magnetic particles 73 can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the measurement process in the measurement process, at least a part of the complex 74 accommodated in the reaction tank 10 is flowed in a predetermined direction in the flow channel 110, and the flow channel 110 through which the complex 74 flows. Since the number of the nonmagnetic particles 73 is measured based on the size of the reflected light RL when the laser light source 120 irradiates a part of the laser beam LL, the number of the nonmagnetic particles 73 is relatively accurately determined. Measurement can be performed, and the measurement accuracy can be improved.
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described.
  • the number of non-magnetic particles is measured based on an electrical change when a composite flowing in a flow path described later passes through a pore described later.
  • the configuration of the third embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment unless otherwise specified, and the configuration substantially the same as the configuration of the first embodiment is used in the first embodiment.
  • the same reference numerals and / or names as those used are attached as necessary, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to the third embodiment.
  • the measurement system 200 according to the third embodiment schematically includes a reaction tank 10, a detection mechanism 210, and a control device 60.
  • the control device 60 is electrically connected to each of the first electrode unit (described later), the second electrode unit (described later), and the detection unit 214 of the detection mechanism 210 via the wiring 2. Yes.
  • the detection mechanism 210 is a mechanism that detects an electrical change (for example, a change in current) in the flow path 211, and includes a flow path 211, a passage portion (not shown), and a detection portion 214.
  • the flow path 211 is for flowing at least a part of the complex 74 accommodated in the reaction vessel 10 in a predetermined direction (downward in FIG. 10), and is substantially the same as the flow path 110 according to the second embodiment. It is configured in the same manner (note that the material of the channel 211 is formed of a glass material or a resin material that can conduct electricity).
  • a partition plate 212 is provided in the flow path 211, and a pore 213 is formed in the partition plate 212.
  • the pore 213 is a through-hole for allowing the composite body 74 to pass therethrough, and is disposed in the central portion of the partition plate 212 as shown in FIG.
  • the specific shape and size of the pore 213 are arbitrary, but in the third embodiment, the composite 74 can be reliably passed, and the detection sensitivity of the detection unit 214 is set to a predetermined value or more. In order to maintain this, a circular shape that is substantially the same as or slightly larger than the maximum diameter of the composite 74 is set.
  • the passage portion is a passage means that allows the composite 74 to pass through the pore 213.
  • the passage portion preferably has a configuration for allowing the complex 74 to pass through the pore 213 by electrophoresis, and includes a first electrode portion and a second electrode portion (both not shown).
  • the 1st electrode part is comprised using the well-known electrode member etc., for example, is provided above the partition plate 212 in the flow path 211, and is being fixed with respect to the flow path 211.
  • the second electrode portion is a negative pole or a ground pole when the first electrode portion is a positive pole, a plus pole or a ground pole when the first electrode portion is a negative pole, and a first pole when the first electrode portion is a ground pole. It is an electrode part which becomes a plus pole or a minus pole.
  • the second electrode portion is configured using, for example, a known electrode member, and is provided below the partition plate 212 in the flow channel 211 and is fixed to the flow channel 211.
  • the detection unit 214 is a detection unit that detects an electrical change in the flow path 211 (a change in current or the like in the third embodiment).
  • the detection unit 214 is configured using, for example, a known current measurement sensor, and is provided in the vicinity of the pore 213 outside the channel 211 (or inside the channel 211) as shown in FIG. The channel 211 is fixed.
  • the control device 60 includes an operation unit 61, a communication unit 62, an output unit 63, a power supply unit 64, a control unit 65, and a storage unit 66. Further, as shown in FIG. 10, the control unit 65 includes a third measurement unit 65d and a specifying unit 65b in terms of functional concept.
  • the third measuring unit 65d is a third measuring unit that measures the number of the nonmagnetic particles 73 based on an electrical change when the complex 74 flowing through the flow path 211 passes through the pore 213.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an outline of the measurement process.
  • the measurement method according to the third embodiment is performed in substantially the same manner as the measurement method according to the first embodiment. However, the measures shown below are applied to the measurement process.
  • Measurement method-measurement process The measurement process is performed according to the following procedure in order to measure the number of nonmagnetic particles 73 accommodated in the reaction vessel 10 after the second removal process.
  • the complex 74 accommodated in the reaction vessel 10 in the flow path 211 (specifically, in the flow path 211 in which the solvent 75 is accommodated) is placed in a predetermined direction (downward in FIG. 11). Flow towards. Specifically, a predetermined amount of the complex 74 and the solvent 75 are taken out from the reaction tank 10 by a liquid feeding pipe (not shown), and the taken out complex 74 and the solvent 75 are passed from the open end on the upper side of the flow path 211 to the flow path. The solution is dropped into 211, and the dropped composite 74 is caused to flow according to the flow of the solvent 75 in the channel 211. In addition, about the operation
  • the first electrode portion and the second electrode portion move the dropped composite 74 downward by flowing a current C in the flow path 211 (that is, electric
  • the complex 74 is passed through the pore 213 by electrophoresis.
  • the detection unit 214 detects the current C flowing in the flow path 211 at every predetermined timing using a known electrical detection method (for example, an electrical nanopulse method). Do.
  • the number of the non-magnetic particles 73 is measured by the third measurement unit 65d of the control device 60 based on the electrical change (change in current C) detected by the detection unit 214 at every predetermined timing.
  • a method for measuring the number of the nonmagnetic particles 73 is arbitrary. For example, first, information indicating the magnitude of the current C detected by the detection unit 214 by the third measurement unit 65d of the control device 60 ( (Hereinafter referred to as “current information”) is stored in the storage unit 66.
  • the third measuring unit 65d of the control device 60 sets the magnitude of the current C that is equal to or greater than the threshold among the current information stored in the storage unit 66.
  • the current information shown is extracted, and the number of the extracted current information is measured as the number of nonmagnetic particles 73 to be measured.
  • the predetermined time is set to a time longer than the time generally assumed to be required for the last dropped complex 74 to pass through the pore 213, for example.
  • the number of non-magnetic particles 73 can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the composite body 74 accommodated in the reaction tank 10 is flowed in a predetermined direction in the flow path 211, and the composite body 74 flowing through the flow path 211 becomes the flow path. Since the number of nonmagnetic particles 73 is measured based on an electrical change when passing through a pore 213 provided in 211, the number of nonmagnetic particles 73 can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy Can be improved.
  • the fourth embodiment is a form in which the number of nonmagnetic particles is measured based on the captured image that is captured and includes a composite that flows through a flow path.
  • the configuration of the fourth embodiment is substantially the same as the configuration of the second embodiment unless otherwise specified, and the configuration substantially the same as the configuration of the second embodiment is used in the second embodiment.
  • the same reference numerals and / or names as those used are attached as necessary, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a measurement system according to the fourth embodiment.
  • the measurement system 300 according to the fourth embodiment schematically includes a reaction vessel 10, a flow path 110, an imaging device 310, and a control device 60. Among these components, the imaging device 130 and the control device 60 are electrically connected via the wiring 2.
  • the imaging device 310 is imaging means for imaging the complex 74 that flows through the flow path 110.
  • the imaging device 310 is configured in substantially the same manner as the imaging device 50 of the first embodiment, and is disposed in the vicinity of the flow path 110 as shown in FIG.
  • the control device 60 includes an operation unit 61, a communication unit 62, an output unit 63, a power supply unit 64, a control unit 65, and a storage unit 66.
  • the control part 65 is provided with the 4th measurement part 65e and the specific
  • the fourth measurement unit 65e is a fourth measurement unit that measures the number of the nonmagnetic particles 73 based on the captured image captured by the imaging device 310.
  • Measurement method Next, a measurement method performed using the measurement system 300 configured as described above will be described.
  • the measurement method according to the fourth embodiment is performed in substantially the same manner as the measurement method according to the second embodiment. However, the measures shown below are applied to the measurement process.
  • Measurement method-measurement process The measurement process is performed according to the following procedure in order to measure the number of nonmagnetic particles 73 accommodated in the reaction vessel 10 after the second removal process.
  • the imaging device 310 images the composite 74 flowing in the flow path 110 (for example, dynamic imaging), and transmits the captured image to the control device 60 from the imaging device 310.
  • the fourth measurement unit 65e of the control device 60 performs non-measurement based on the captured image received by the communication unit 62.
  • the number of magnetic particles 73 is measured.
  • the number of non-magnetic particles 73 can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the fourth embodiment in the measurement process, at least a part of the complex 74 accommodated in the reaction tank 10 is flowed in a predetermined direction in the flow path 110, and the flow path 110 is captured by the imaging device 310. Since the number of the nonmagnetic particles 73 is measured based on the captured image captured by the imaging device 310, the number of the nonmagnetic particles 73 can be measured relatively accurately. Measurement accuracy can be improved.
  • the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above-described contents, and the present invention solves the problems not described above or has the effects not described above. There are also cases where only some of the described problems are solved or only some of the described effects are achieved. For example, even if the speeding up and simplification of the measuring work of the measuring method according to the present invention is about the same as the prior art, it has the speeding up and simplification of the measuring work about the same as the prior art by a method different from the prior art. In this case, the problem of the present invention has been solved.
  • each of the electrical components described above is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated.
  • the specific forms of distribution and integration of each unit are not limited to those shown in the drawings, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units according to various loads or usage conditions.
  • the control device 60 is configured to be distributed among a plurality of devices configured to be able to communicate with each other, and the control unit 65 is provided in a part of the plurality of devices, and the other part of the plurality of devices is provided.
  • a storage unit 66 may be provided.
  • the particle size of the magnetic particle 72 is set larger than the particle size of the measurement target 71.
  • the present invention is not limited to this. The same may be set.
  • the particle size of the magnetic particle 72 is set to a size that is not visible from the captured image.
  • the present invention is not limited to this, and can be viewed from the captured image, for example.
  • the particle size of the non-magnetic particles 73 may be set smaller.
  • the particle size of the nonmagnetic particles 73 is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles 72.
  • the present invention is not limited to this. It may be larger than the particle size of 72 and less than 1.5 times the particle size of the magnetic particles 72.
  • the shape, color, and particle size of the nonmagnetic particles 73 are one type, but the present invention is not limited to this.
  • the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the nonmagnetic particles 73 may be two or more. Thereby, for example, when measuring measurement objects 71 having different types or conditions, the number of measurement objects 71 can be accurately measured for each type or for each condition, and measurement according to user needs can be performed. It becomes possible.
  • the measurement system 1 includes the second magnet 40.
  • the present invention is not limited thereto, and for example, the second magnet 40 may be omitted.
  • the imaging device 50 After placing at least a part of the complex 74 accommodated in the reaction vessel 10 on the substrate 30, the complex 74 placed above is removed by the imaging device 50. Image at a predetermined magnification.
  • the measurement method of Supplementary Note 1 is a measurement method for measuring a measurement target included in a sample, and in the container, the measurement target, the magnetic particles, and the measurement target and the magnetic particles are larger in particle size, and A generation step of generating a complex by reacting with nonmagnetic particles that can be identified by a predetermined method, and the measurement object and the nonmagnetic particles contained in the container during or after the generation step Among these, the removal step of removing the measurement object and the nonmagnetic particles that did not react in the generation step, and the measurement step of measuring the number of the nonmagnetic particles accommodated in the container after the removal step; And a specifying step of specifying the number of the measurement objects based on the number of the non-magnetic particles measured in the measurement step.
  • the measurement method of appendix 2 is the measurement method according to appendix 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex housed in the container is placed on a substrate and provided below the substrate. Collecting the composite placed above by a magnet at a predetermined location of the substrate, imaging the collected composite by an imaging unit, and based on a captured image captured by the imaging unit, The number of the nonmagnetic particles is measured.
  • the measurement method of Supplementary Note 3 is the measurement method of Supplementary Note 2, wherein the magnetic particle has a particle size that is not visible from the captured image, and the particle size of the non-magnetic particle is visible from the captured image. It was a big size.
  • the measurement method of appendix 4 is the measurement method according to appendix 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, The number of the non-magnetic particles is measured based on the magnitude of reflected light when a laser beam is irradiated from a laser light source to a part of the flow path.
  • the measurement method according to appendix 5 is the measurement method according to appendix 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the flow path is The number of the non-magnetic particles is measured based on an electrical change when the flowing composite passes through a pore provided in the flow path.
  • the measurement method according to appendix 6 is the measurement method according to appendix 1, wherein in the measurement step, at least a part of the complex accommodated in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the imaging means The composite flowing in the flow path is imaged, and the number of the non-magnetic particles is measured based on a captured image captured by the imaging means.
  • the measurement method of appendix 7 is the measurement method according to any one of appendices 1 to 6, wherein the particle size of the nonmagnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles.
  • the measurement method of appendix 8 is the measurement method according to any one of appendices 1 to 7, wherein the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the nonmagnetic particles is two or more types. did.
  • the measurement object, the magnetic particles, and the non-magnetic particles having a particle size larger than that of the magnetic particles and distinguishable by a predetermined method are reacted.
  • a non-magnetic particle having a sufficiently large particle size with respect to the target substance is present in the reaction system in a sufficiently large amount with respect to the amount to be measured.
  • one nonmagnetic particle can be bonded.
  • counting the non-magnetic particles bound to the measurement object it becomes possible to detect the measurement object at a single molecule level.
  • this method allows simple and quick measurement of the number of objects to be measured without requiring complicated work. Therefore, it is possible to improve the efficiency of measurement work.
  • the composite placed on the substrate is collected at a predetermined position of the substrate by the magnet provided below the substrate, and the composite collected by the imaging unit is collected. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the captured image captured by the imaging means, a large number of non-magnetic particles can be measured efficiently, and the measurement work can be made more efficient. Is possible.
  • the particle size of the magnetic particles is set to a size that is not visible from the captured image, and the particle size of the nonmagnetic particles is set to a size that is visible from the captured image. Therefore, the number of non-magnetic particles can be accurately measured in the measurement process.
  • At least a part of the composite housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the pores provided in the flow path are disposed in the flow path. Since the number of non-magnetic particles is measured based on the electrical change when passing, the number of non-magnetic particles can be measured relatively accurately and the measurement accuracy can be improved.
  • At least a part of the composite housed in the container is flowed in a predetermined direction in the flow path, and the composite flowing in the flow path is imaged by the imaging means, and the imaging means Since the number of nonmagnetic particles is measured based on the picked-up image picked up in (2), the number of nonmagnetic particles can be measured relatively accurately, and the measurement accuracy can be improved.
  • the particle size of the non-magnetic particles is 1.5 times or more the particle size of the magnetic particles. Compared with the case of less than 1.5 times, the nonmagnetic particles can be accurately identified, and the number of nonmagnetic particles can be accurately measured in the measurement process.
  • the shape, color, fluorescence, enzyme label, isotope label, or particle size of the non-magnetic particle is set to two or more types, for example, measurement objects having different types or conditions are measured.
  • the number of objects to be measured can be accurately measured for each type or for each condition, and measurement according to user needs can be performed.

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Abstract

測定作業の効率化を図ることが可能になる、測定方法を提供すること。測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、反応槽内において、測定対象と、磁性粒子と、測定対象及び磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体74を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、反応槽に収容された測定対象及び非磁性粒子のうち、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、反応槽に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。 

Description

測定方法
 本発明は、測定方法に関する。
 従来、流体試料に含まれる生体分子の濃度を一分子レベルで測定する技術の一つとして、複数の生体分子(具体的には、捕捉成分を介して捕捉物と結びついた標的アナライト分子)を、基板上に形成された複数のウェル内にそれぞれ分離して配置し、複数のウェルから生体分子の存在を示す信号(蛍光信号)を検出することにより、流体試料中の生体分子の個数(濃度)を測定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特表2013-521500号公報
 しかしながら、上記従来の方法においては、上述したように、複数の生体分子を複数のウェル内にそれぞれ分離して配置していたので、例えば、流体試料中に含まれる全ての生体分子の個数を測定する場合には、生体分子をウェル内に配置する作業に多大な時間を要する可能性があると共に、生体分子の配置を可能とするための複雑な構造を有する装置を用いて煩雑な作業を行う必要があることから、測定作業の効率化の観点からは改善の余地があった。
 本発明は、上記従来技術における課題を解決するためのものであって、測定作業の効率化を図ることが可能になる、測定方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。
 請求項2に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 請求項3に記載の測定方法は、請求項2に記載の測定方法において、前記磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認不可能な大きさとし、前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした。
 請求項4に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 請求項5に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 請求項6に記載の測定方法は、請求項1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 請求項7に記載の測定方法は、請求項1から6のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の粒径を、前記磁性粒子の粒径の1.5倍以上とした。
 請求項8に記載の測定方法は、請求項1から7のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上とした。
 請求項1に記載の測定方法によれば、容器内において、測定対象と、磁性粒子と、磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。この方法によれば、目的物質に対して十分に大きな粒径を有する非磁性粒子を、測定対象の量に対して十分多数に反応系に存在させることで、原則的に目的物質一分子に対して非磁性粒子を1つ結合させることができる。そして、この測定対象に結合した非磁性粒子を計数することで、測定対象を一分子レベルで検出することが可能となる。この方法は、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることを可能とする。
 請求項2に記載の測定方法によれば、測定工程において、基板の下方に設けられた磁石によって、基板に載置された複合体を基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、収集された複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、多数の非磁性粒子を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
 請求項3に記載の測定方法によれば、磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。
 請求項4に記載の測定方法によれば、測定工程において、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体が流れる流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 請求項5に記載の測定方法によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路を流れる複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 請求項6に記載の測定方法によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、流路を流れる前記複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 請求項7に記載の測定方法によれば、非磁性粒子の粒径を、磁性粒子の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子の粒径を磁性粒子の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。
 請求項8に記載の測定方法によれば、非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上としたので、例えば、種別又は条件が異なる測定対象を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る測定システムを例示する概要図である。 第1生成工程の概要を示す概要図である。 第2生成工程の概要を示す概要図であり、(a)は非磁性側抗体と結合された非磁性粒子を加える前の状態を示す図であり、(b)は非磁性側抗体と結合された非磁性粒子を加えた後の状態を示す図である。 測定工程の概要を示す概要図であり、(a)は複合体を収集する前の状態を示す図であり、(b)は複合体を収集した後の状態を示す図である。 試験例1の撮像画像を示す図であり、(a)はラテックス粒子を示す図、(b)は磁性粒子を示す図、(c)はラテックス粒子及び磁性粒子を示す図である。 試験例2の撮像画像を示す図であり、(a)は陽性溶液を用いて調製したサンプルを示す図、(b)は陰性溶液を用いて調製したサンプルを示す図である。 試験例3の撮像画像を示す図であり、(a)は粒径1.9μmのラテックス粒子を示す図、(b)は粒径0.76μmのラテックス粒子を示す図、(c)は粒径0.52μmのラテックス粒子を示す図である。 図7に続く試験例3の撮像画像を示す図であり、(d)は粒径0.33μmのラテックス粒子を示す図、(e)は粒径0.20μmのラテックス粒子を示す図、(f)は粒径0.20μmのラテックス粒子と粒径0.33μmのラテックス粒子とを示す図である。 実施の形態2に係る測定システムを例示する概要図である。 実施の形態3に係る測定システムを例示する概要図である。 測定工程の概要を示す概要図である。 実施の形態4に係る測定システムを例示する概要図である。
 以下に添付図面を参照して、この発明に係る測定方法の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本的概念について説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
〔I〕実施の形態の基本的概念
 まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、試料に含まれる測定対象を測定するための測定方法に関するものである。
 ここで、「試料」とは、検査や分析の対象になる材料を意味し、実施の形態では、測定対象及び溶媒を含んで構成されている。また、「測定対象」とは、試料に含まれる物質のうち測定の対象となる物質を意味し、例えば、抗原、生体分子、タンパク質、核酸、低分子等を含む概念である。また、「溶媒」とは、試料に含まれる物質のうち分量(分子数)が最も多い物質を意味し、例えば、測定対象と、磁性粒子と、非磁性粒子とを反応させることが可能であり、且つ、電気、磁気、又は光を通すことが可能な反応液(一例として、抗原抗体反応液等)を含む概念である。ここで、「磁性粒子」とは、磁性を有する粒子であって、測定対象と結合可能な粒子を意味する。また、「非磁性粒子」とは、非磁性を有する粒子であって、測定対象と結合可能な粒子を意味し、例えば、蛍光色素、樹脂、カーボン材料、無機物からなる粒子等が該当する。また、測定対象と磁性粒子又は非磁性粒子との結合は、例えば、測定対象と粒子との直接的な結合であってもよいが、好適には、磁性粒子(または非磁性粒子)に予めプローブ分子、抗体、結合タンパク質等を固相化させ、該プローブ分子、抗体等を介して測定対象と結合させる、間接的な結合が望ましい。また、この測定方法の種類は任意であり、例えば、1ステップ競合法、1ステップサンドイッチ法、ディレイ1ステップ法、2ステップサンドイッチ法、あるいは希釈2ステップ法等をいずれも用いることができる。以下、実施の形態では、測定対象を抗原とし、溶媒を抗原抗体反応液とし、磁性粒子を抗体(以下、「磁性側抗体」と称する)と予め結合された磁性ナノ粒子とし、非磁性粒子を抗体(以下、「非磁性側抗体」と称する)と予め結合されたラテックス粒子として、2ステップサンドイッチ法を用いて測定対象を測定する場合を例示して説明する。
 本発明において「粒径」とは、平均粒子径を指すものとする。具体的には、使用する粒子の形状が球形又は略球形でほぼ均一である場合には、数平均粒子径を指す。一方、粒子形状が不定形である場合には、体積平均粒子径を指すものとする。
 また、実施の形態に係る測定方法については、概略的には、1)第1生成工程、2)第1除去工程、3)第2生成工程、4)第2除去工程、5)測定工程、及び6)特定工程を順次行う。このうち、第1生成工程においては、磁性側抗体と結合された磁性粒子を容器に収容された試料に加えることにより、試料に含まれる測定対象を磁性側抗体と反応(抗原抗体反応)させることで、この測定対象を磁性粒子に結合させる。また、第1除去工程においては、容器に収容された測定対象及び磁性粒子のうち、第1生成工程において反応しなかった測定対象を除去する。また、第2生成工程においては、非磁性側抗体と結合された非磁性粒子を試料に加えることにより、第1生成工程において磁性側抗体と結合された測定対象を非磁性側抗体と反応(抗原抗体反応)させることで、この測定対象を非磁性粒子に結合させる。また、第2除去工程においては、容器に収容された測定対象及び非磁性粒子のうち、第2生成工程において反応しなかった非磁性粒子を除去する。また、測定工程においては、第2除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する。また、特定工程においては、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する。なお、上述した「第1生成工程」及び「第2生成工程」は、特許請求の範囲の「生成工程」に対応し、上述した「第1除去工程」及び「第2除去工程」は、特許請求の範囲の「除去工程」に対応する。
 前記3)第2生成工程において、容器に加えられる非磁性粒子は、ナノオーダー以下のサイズを有する生体分子等の測定対象に対して十分に大きな粒径を有し、例えば光学顕微鏡で視認可能な0.2μmを超える粒径を有する。物理的に一分子の測定対象に対して、非磁性粒子を複数結合させることは不可能である。また、容器に加えられる非磁性粒子は、測定対象の数に対して過剰量とする。これにより、1つの非磁性粒子に二分子以上の測定対象が結合することは困難である。このように、第2生成工程において、測定対象一分子に対して1つの非磁性粒子を結合させることが原理的に可能である。
〔II〕実施の形態の具体的内容
 次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
〔実施の形態1〕
 まず、実施の形態1について説明する。この実施の形態1は、後述する撮像装置にて撮像された撮像画像であって、基板に載置された複合体を含む撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。
(構成)
 最初に、実施の形態1に係る測定システムの構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る測定システムを例示する概要図である。以下の説明では、図1のX方向を測定システムの左右方向(-X方向を測定システムの左方向、+X方向を測定システムの右方向)、図1のY方向を測定システムの上下方向(+Y方向を測定システムの上方向、-Y方向を測定システムの下方向)、X方向及びY方向に直交する方向を前後方向(図1の紙面の手前側に至る方向を測定システムの前方向、図1の紙面の奥側に至る方向を測定システムの後方向)と称する。図1に示すように、測定システム1は、概略的に、後述する図2の反応槽10、載置台20、基板30、第1磁石(図示省略)、第2磁石40、撮像装置50、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、撮像装置50と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。
(構成-反応槽)
 後述する図2の反応槽10は、後述する図2の測定対象71と、後述する図2の磁性粒子72と、後述する図2の非磁性粒子73とを反応させることにより、複合体74を生成するための容器である。この反応槽10は、例えば、ガラス材料、樹脂材料、セラミックス(窒化ケイ素、塩化ケイ素等)、金属材料、無機材料や有機材料等にて形成された公知の反応槽等を用いて構成されており、基板30の近傍位置に設けられている。
(構成-載置台)
 図1に戻り、載置台20は、基板30を載置するための台であり、例えば、公知の載置台等を用いて構成されており、図示しない設置面上に設けられている。
(構成-基板)
 基板30は、複合体74を載置するための板である。図1に示すように、この基板30は、略平坦状の板状体にて形成されており、載置台20の上面に載置されている。また、基板30の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、図1に示すように、基板30の平面形状については、測定対象71の測定を効率的に行うことができるように、所望の量の複合体74及び溶媒75を基板30上に載置可能な面積を有する長尺な矩形状に設定している。また、基板30の厚さについては、所定の強度を確保できる厚さに設定している。また、この基板30の材質については、耐薬品性に優れ、且つ磁気を通すことが可能な材質である限り任意に形成することができ、例えば、ガラス材料や樹脂材料等にて形成されてもよい。
(構成-第1磁石)
 第1磁石は、反応槽10に収容された後述する図2の測定対象71及び後述する図2の非磁性粒子73のうち、複合体74の生成の際に反応しなかった測定対象71及び非磁性粒子73を除去する除去手段である。この第1磁石は、例えば公知の磁石(一例として、フェライト磁石等)を用いて構成されており、後述する図2の反応槽10の近傍に設けられている。
(構成-第2磁石)
 図1に戻り、第2磁石40は、基板30に載置された複合体74を基板30の所定箇所に収集するための磁石である。この第2磁石40は、例えば公知の磁石(一例として、フェライト磁石等)を用いて構成されており、図1に示すように、基板30の下方に設けられている。また、この第2磁石40の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、基板30の平面形状については、図1に示すように、基板30の平面形状よりも小さい矩形状に設定している。また、第2磁石40の厚さについては、所定の磁力を確保できる厚さに設定している。
(構成-撮像装置)
 撮像装置50は、第2磁石40によって収集された複合体74を撮像するための撮像手段である。この撮像装置50は、例えば公知の顕微鏡(一例として、光学顕微鏡)を用いて構成されており、図1に示すように、基板30の上方に設けられている。
(構成-制御装置)
 制御装置60は、測定システム1を制御するための装置であり、図1に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。なお、この制御装置60は、例えば公知のパーソナルコンピュータ等によって構成することができるので、その詳細な説明は省略する。
(構成-制御装置-操作部)
 操作部61は、各種の情報に関する操作入力を受け付けるための操作手段である。この操作部61は、例えば、タッチパッド、リモートコントローラの如き遠隔操作手段、あるいはハードスイッチ等、公知の操作手段を用いて構成されている。
(構成-制御装置-通信部)
 通信部62は、撮像装置50との間で配線2を介して通信を行うための通信手段である。
(構成-制御装置-出力部)
 出力部63は、制御部65の制御に基づいて各種の情報を出力する出力手段であり、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイの如きフラットパネルディスプレイ等の公知の表示手段やスピーカー等の公知の音声出力手段等を用いて構成されている。
(構成-制御装置-電源部)
 電源部64は、商用電源(図示省略)から供給された電力又は当該電源部64に蓄電された電力を撮像装置50及び制御装置60の各部に供給する電力供給手段である。
(構成-制御装置-制御部)
 制御部65は、制御装置60の各部を制御する制御手段である。この制御部65は、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するためのRAMの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。
 また、この制御部65は、図1に示すように、機能概念的に、第1測定部65a及び特定部65bを備えている。
 第1測定部65aは、撮像装置50によって撮像された撮像画像に基づいて、後述する図2の非磁性粒子73の個数を測定するための第1測定手段である。
 特定部65bは、第1測定部65aにて測定された後述する図2の非磁性粒子73の個数に基づいて、後述する図2の測定対象71の個数を特定する特定手段である。なお、この制御部65によって実行される処理の詳細については後述する。
(構成-制御装置-記憶部)
 図1に戻り、記憶部66は、制御装置60の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記録装置としてのハードディスク(図示省略)を用いて構成されている。ただし、ハードディスクに代えてあるいはハードディスクと共に、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、DVDやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体、又はFlash Rom、USBメモリ、SDカードの如き電気的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。
(測定方法)
 次に、このように構成された測定システム1を用いて行われる測定方法について説明する。図2は、第1生成工程の概要を示す概要図である。図3は、第2生成工程の概要を示す概要図であり、(a)は非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加える前の状態を示す図であり、(b)は非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加えた後の状態を示す図である。図4は、測定工程の概要を示す概要図であり、(a)は複合体74を収集する前の状態を示す図であり、(b)は複合体74を収集した後の状態を示す図である。実施の形態1に係る測定方法は、上述したように、第1生成工程、第1除去工程、第2生成工程、第2除去工程、測定工程、及び特定工程を含んでいる。以下では、各工程の詳細な内容について説明する。
 ここで、この測定方法で用いられる測定対象71、磁性粒子72、及び非磁性粒子73の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態1では、以下の通りとなる。すなわち、まず、磁性粒子72及び非磁性粒子73の形状については、それぞれ1種類(例えば、球形状)に設定している。また、測定対象71の粒径については、撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認不可能な大きさに設定しており、一例として、0.05μm未満に設定している。また、磁性粒子72の粒径については、測定対象71よりも粒径が大きく、且つ撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認不可能な大きさに設定しており、実施の形態1では、0.2μmに設定しているが、これに限らず、例えば、0.05μm以上0.2μm未満に設定してもよい。また、非磁性粒子73の粒径については、測定対象71及び磁性粒子72よりも粒径が大きく、且つ撮像装置50によって撮像された撮像画像から視認可能な大きさに設定している。実施の形態1では、磁性粒子72の粒径の1.5倍である0.3μmに設定しているが、これに限らず、例えば、磁性粒子72の粒径の1.5倍を上回る大きさ(一例として、0.4μm以上5μm以下)に設定してもよい。また、磁性粒子72の色彩及び非磁性粒子73の色彩については、それぞれ1種類に設定している。このような設定により、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
(測定方法-第1生成工程)
 最初に、第1生成工程について説明する。第1生成工程は、試料70に含まれる測定対象71を磁性粒子72に結合させるために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、図2に示すように、測定対象71と溶媒75から構成される試料70が収容されている反応槽10の中に、磁性側抗体72aと結合された磁性粒子72を加えた後、この磁性粒子72が加えられた試料70を攪拌する。この磁性粒子72を加える量については任意であるが、例えば、試料70に含まれる測定対象71のすべてが磁性側抗体72aと反応(抗原抗体反応)することが可能な量に設定しており、一例として、上記反応の効率を向上させるために、測定対象71の量に対して磁性粒子72の量を過剰な量(例えば、測定対象71の量に対して100倍の量等)に設定している(なお、後述する第2生成工程の非磁性粒子73を加える量についても同様とする)。次いで、上記磁性粒子72が加えられてから所定時間が経過するまで、上記攪拌した試料70を所定温度(例えば、37℃)で放置する。この所定時間については、例えば、測定対象71を磁性側抗体72aと反応させるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。
(測定方法-第1除去工程)
 次に、第1除去工程について説明する。第1除去工程は、試料70に含まれる測定対象71のうち、第1生成工程において反応しなかった測定対象71を除去するために、以下の手順で行われる。すなわち、反応槽10の一部(一例として反応槽10の側部等)に第1磁石を取り付け、当該反応槽10の一部に測定対象71と反応した磁性粒子72と、測定対象71と反応しなかった磁性粒子72とを集磁させた状態で、溶媒75等によって試料70のうち磁性粒子72と反応しなかった測定対象71等を洗い流すことにより、除去する(なお、後述する第2除去工程についても同様とする)。
(測定方法-第2生成工程)
 次いで、第2生成工程について説明する。第2生成工程は、第1生成工程において反応された測定対象71を非磁性粒子73に結合させるために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、図3(a)に示すように、反応槽10の中に非磁性側抗体73aと結合された非磁性粒子73を加えた後、この非磁性粒子73が加えられた試料70を攪拌する。次いで、非磁性粒子73が加えられてから所定時間が経過するまで、上記攪拌した試料70を所定温度(例えば、37℃)で放置する。この所定時間については、例えば、測定対象71を非磁性側抗体73aと反応させるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。これにて、図3(b)に示すように、複合体74(磁性粒子72、磁性側抗体72a、測定対象71、非磁性側抗体73a、及び非磁性粒子73)が生成される。
(測定方法-第2除去工程)
 次に、第2除去工程について説明する。第2除去工程は、試料70に含まれる非磁性粒子73のうち、第2生成工程において反応しなかった非磁性粒子73を除去するために、第1除去工程と略同一の方法で行われる。
(測定方法-測定工程)
 次いで、測定工程について説明する。測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。
 すなわち、まず、図4(a)に示すように、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を基板30上に載置する。具体的には、図示しない送液管(例えばピペット等)によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を基板30上に滴下することにより、載置する。
 次に、図4(b)に示すように、基板30の下方に設けられた第2磁石40によって、上記載置された複合体74を基板30の所定箇所(例えば、基板30の中央部)に収集する。この収集方法については任意であるが、例えば、基板30と第2磁石40とが離間した状態(又は基板30の下面と第2磁石40とが接触した状態)で、基板30の部分のうち複合体74及び溶媒75が滴下された部分全体にわたって第2磁石40の磁気が流れるように、第2磁石40を移動させることにより、収集してもよい。
 次いで、撮像装置50によって、上記収集された複合体74を所定の倍率(例えば、撮像装置50の対物レンズの倍率=100倍、撮像装置50の接眼レンズの倍率=10倍)で撮像し、当該撮像した撮像画像を撮像装置50から制御装置60に送信する。この撮像方法については任意であるが、例えば、上記基板30の所定箇所を所定数に分割(例えば、10~1000分割等)した区域ごとに撮像してもよい。これにより、基板30に載置された複合体74全体を撮像することが可能となる。
 続いて、制御装置60の第1測定部65aによって、通信部62にて受信された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、公知の画像解析方法(又は人工知能の処理)によって、撮像画像に含まれる粒子のうち、粒径が閾値以上(一例として、0.3μm以上)である粒子を抽出し、当該抽出した粒子の個数を非磁性粒子73の個数として測定する。あるいは、これに限らず、例えば、上記受信された撮像画像を出力部63(表示手段)に表示させて、ユーザによって操作部61を介して入力された個数であって、ユーザによってカウントされた個数を非磁性粒子73の個数として測定してもよい。
 以降同様に、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、上述した一連の作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う(この場合において、複合体74を基板30上に載置する際には、新規な基板30上に載置することが望ましい)。なお、反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなった場合でも、反応槽10又は送液管に複合体74が残存している可能性があることを考慮して、新規な溶媒75によって反応槽10及び送液管を洗浄することで当該残存している複合体74を溶媒75中に取り込み(いわゆる共洗いを行い)、送液管によってこれら複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を基板30上に載置することが望ましい(なお、必要に応じてこの作業を繰り返してもよい)。そして、上述した一連の作業が繰り返し行われた後に、繰り返し回数毎に測定された非磁性粒子73の個数の合計値を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。
 このような測定工程により、多数の非磁性粒子73を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
(測定方法-特定工程)
 続いて、特定工程について説明する。特定工程は、測定対象71の個数を特定するために、以下の手順で行われる。すなわち、まず、制御装置60の特定部65bによって、測定工程において測定された非磁性粒子73の数を、特定すべき測定対象71の個数として特定する。次いで、制御装置60の制御部65によって、上記特定された測定対象71の個数を出力部63に出力させる。この測定対象71の個数の出力方法については任意であるが、例えば、出力部63(表示手段)の画面上に測定対象71の個数を表示させてもよい。あるいは、測定対象71の個数を示す音声データ(一例として、「試料に含まれる測定対象の個数が×××個でした」との定型メッセージを含む音声データ等)を出力部63(音声出力手段)を介して音声出力してもよい。
 以上のような測定方法により、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象71の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
(試験結果)
 次に、本件出願人が行った各種の試験結果について説明する。ここでは、本発明の実施の形態1に係る非磁性粒子73及び磁性粒子72が撮像画像から確認できるか否かを検証する試験の試験結果について説明する。
(試験結果-試験例1:ラテックス粒子および磁性粒子の光学顕微鏡観察)
 まず、試験例1について説明する。
 ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)、または磁性粒子(micromod社製nanomag-D,COOH、商品番号:09-02-132、粒径0.13μm)を100倍希釈でPBSに懸濁させた。同様に、ラテックス粒子および磁性粒子が各100倍希釈となるようにPBSに懸濁させた溶液も調製した。上記で調製した溶液を、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、接眼レンズ10倍の組合せで観察した。
 図5は、試験例1の撮像画像を示す図であり、(a)はラテックス粒子を示す図、(b)は磁性粒子を示す図、(c)はラテックス粒子及び磁性粒子を示す図である。図5に示すように、ラテックス粒子のみが観察でき、磁性粒子は観察できない粒径であることが確認できた。
(試験結果-試験例2:IL-6を標的とした粒子複合体の測定)
 次に、試験例2について説明する。
 (1) 抗IL-6抗体結合ラテックス粒子の調製
 50mMMES(pH=5.5)200μLに懸濁させたラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)4mgに、1M エチル(ジメチルアミノプロピル) カルボジイミド 8μLおよび1M N-ヒドロキシスクシンイミド 8μLを加え、室温で30分間転倒混和した。200μLの50mMMES(pH=5.5)で1回洗浄した後、50mMMES(pH=5.5)に0.4mg/mLで溶解した抗IL-6抗体(Clone HH61-2、自社製)を200μL加え、室温で60分間転倒混和することで、ラテックス粒子上に抗IL-6抗体を結合させた。200μLの2%BSAを含む炭酸Bufferで2回洗浄することで、抗IL-6抗体結合ラテックス粒子を得た。
 (2) 抗PSA抗体結合磁性粒子の調製
 磁性粒子(micromod社製nanomag-D,COOH、商品番号:09-02-132、粒径0.13μm)および抗IL-6抗体(Clone HH61-10、自社製)を用いて、(1)と同様の方法で抗IL-6抗体結合磁性粒子を調製した。
 (3)IL-6(測定対象)の測定
 hIL-6(Human Interleukin-6)抗原溶液(Cell Signaling社製、商品番号:8904)を、2%BSAを含むTBSで希釈し、0、1000pg/mLのIL-6溶液(それぞれ陰性溶液、陽性溶液)を調製した。25μLの陰性溶液または陽性溶液と、125μLの0.015%抗IL-6抗体結合磁性粒子を含有する溶液とを、37℃で30分間反応させ、抗IL-6抗体結合磁性粒子上にhIL-6抗原を捕捉した。250μLのPBS-Tで未結合物質を3回洗浄した後、125μLの0.015%抗IL-6抗体結合ラテックス粒子を含有する溶液を加え、37℃で30分間反応させた。250μLのPBS-Tで6回洗浄した後、10μLのPBSに懸濁し、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、接眼レンズ10倍の組合せで各調製サンプルを観察した。
 (4)結果
 図6は、試験例2の撮像画像を示す図であり、(a)は陽性溶液を用いて調製したサンプルを示す図、(b)は陰性溶液を用いて調製したサンプルを示す図である。図6に示すように、陽性溶液を用いて調製したサンプルでは、ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、商品番号:C37274、粒径1.0μm)とほぼ同じ粒径の粒子像が確認できたのに対し、陰性溶液を用いて調製したサンプルでは同粒径の粒子像が確認できなかった。このことから、抗原の有無がラテックス粒子の個数と関係していることがわかり、実施の形態1に係る測定方法の有効性が確認できた。
(試験結果-試験例3:ラテックス粒子の粒径による光学顕微鏡像の違い)
 次に、試験例3について説明する。
 ラテックス粒子(invitrogen社製Carboxyl latex、粒径1.9μm、0.76μm、0.52μm、0.33μm、または0.20μm)、磁性粒子(micromod社製nanomag-D,COOH、商品番号:09-02-132、粒径0.13μm)、及びラテックス粒子(粒径0.20μm)と磁性粒子(粒径0.13μm)とを混合したものが各1000倍希釈となるようにPBSに懸濁させた溶液も調製した。上記で調製した溶液を、オリンパス社製倒立型顕微鏡IX71(CCDカメラシステム:DP80)を用いて対物レンズ100倍、 接眼レンズ10倍の組合せで観察した。
 図7は、試験例3の撮像画像を示す図であり、(a)は粒径1.9μmのラテックス粒子を示す図、(b)は粒径0.76μmのラテックス粒子を示す図、(c)は粒径0.52μmのラテックス粒子を示す図である。図8は、図7に続く試験例3の撮像画像を示す図であり、(d)は粒径0.33μmのラテックス粒子を示す図、(e)は粒径0.20μmのラテックス粒子を示す図、(f)は粒径0.20μmのラテックス粒子と粒径0.33μmのラテックス粒子とを示す図である。図7、図8の撮像画像から、0.33μmまでのラテックス粒子が観察でき、0.20μmのラテックス粒子は観測できない粒径であることが確認できた。したがって、実施の形態1に係る測定方法に関しては、2つの粒径比率が1.5倍以上で成立すると考えられる。
 このように実施の形態1によれば、反応槽10内において、測定対象71と、磁性粒子72と、磁性粒子72よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子73とを反応させることにより、複合体74を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象71及び非磁性粒子73を除去する除去工程と、除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子73の個数に基づいて、測定対象71の個数を特定する特定工程と、を含むので、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象71の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
 また、測定工程において、基板30の下方に設けられた磁石によって、基板30に載置された複合体74を基板30の所定箇所に収集し、撮像装置50によって、収集された複合体74を撮像し、撮像装置50にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、多数の非磁性粒子73を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
 また、磁性粒子72の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子73の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
 また、非磁性粒子73の粒径を、磁性粒子72の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子73の粒径を磁性粒子72の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子73を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子73の個数を正確に測定することが可能となる。
〔実施の形態2〕
 次に、実施の形態2について説明する。この実施の形態2は、後述する流路の一部に対してレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態2の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態1の構成と略同一であり、実施の形態1の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態1で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
(構成)
 最初に、実施の形態2に係る測定システムの構成について説明する。図9は、実施の形態2に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態2に係る測定システム100は、図9に示すように、概略的に、反応槽10、流路110、レーザ光源120、受光部130、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、レーザ光源120及び受光部130の各々と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。
(構成-流路)
 流路110は、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図9では、下方)に向けて流すためのものである。この流路110は、例えば長尺な管状体(図9では、両端部が開放端である管状体)にて形成されており、図9に示すように、流路110の長手方向が上下方向に略沿うように配置されており、図示しない固定部材に対して固定されている(なお、流路110の下方側の開放端の近傍には、流路110から流出した複合体74及び溶媒75を収容する収容槽(図示省略)が設けられている。また、流路110の具体的な大きさについては任意であるが、実施の形態2では、流路110の流路径、及び流路110の下方側の開放端の径については、流路110を流れる複合体74の流速が所定流速になる大きさに設定している。この所定流速については、例えば、後述する制御装置60の第2測定部65cによって流路110を流れる複合体74を1つずつ特定することが可能な流速に設定している。また、流路110の厚さについては、所定の強度を確保できる厚さに設定している。また、この流路110の材質については、耐薬品性に優れ、且つ光を通すことが可能な材質である限り任意に形成することができ、例えば、ガラス材料や樹脂材料等にて形成されてもよい。
(構成-レーザ光源)
 レーザ光源120は、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光LL(例えば、紫外線レーザ光、可視光線レーザ光等)を照射する照射手段である。このレーザ光源120は、例えば公知のレーザ発振器を用いて構成されており、図9に示すように、流路110の近傍位置(図9では、流路110の左側)に配置されている。
(構成-受光部)
 受光部130は、レーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLを受光する受光手段である。この受光部130は、例えば公知の受光器を用いて構成されており、図9に示すように、流路110の近傍位置であり、且つ流路110を介してレーザ光源120と対向する位置(図9では、流路110の右側)に配置されている。
(構成-制御装置)
 制御装置60は、図9に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図9に示すように、機能概念的に、第2測定部65c及び特定部65bを備えている。ここで、第2測定部65cは、受光部130によって受光された反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第2測定手段である。
(測定方法)
 次に、このように構成された測定システム100を用いて行われる測定方法について説明する。図9は、測定工程の概要を示す概要図である。実施の形態2に係る測定方法は、実施の形態1に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。
(測定方法-測定工程)
 測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。
 すなわち、まず、流路110内(具体的には、溶媒75が収容された流路110内)において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図9では下方)に向けて流す。具体的には、図示しない送液管によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を流路110の上側の開放端から流路110内に滴下し、当該滴下した複合体74を流路110内の溶媒75の流れにしたがって流す。なお、上記滴下に関する作業については、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、当該作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う。
 次に、図9に示すように、制御装置60の第2測定部65cによって、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。
 この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、まず、図9に示すように、上記複合体74及び溶媒75を滴下したタイミング(又はそれよりも若干前のタイミング)で、流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射し、且つ当該照射した際の反射光RLを受光部130により受光させる。次に、制御装置60の第2測定部65cによって、公知の光学的測定方法を用いて、所定タイミング毎に受光部130によって受光された反射光RLの大きさを特定させ、当該特定した大きさを示す情報(以下、「反射光情報」と称する)を記憶部66に格納させる。そして、上記滴下に関する作業が終了してから所定時間経過したタイミングで、制御装置60の第2測定部65cによって、記憶部66に格納された反射光情報のうち、閾値以上の反射光RLの大きさを示す反射光情報を抽出し、当該抽出した反射光情報の個数を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。この所定時間については、例えば、最後に滴下された複合体74がレーザ光LLに照射されるまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。
 このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 このように実施の形態2によれば、測定工程において、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体74が流れる流路110の一部に対してレーザ光源120からレーザ光LLを照射した際の反射光RLの大きさに基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
〔実施の形態3〕
 次に、実施の形態3について説明する。この実施の形態3は、後述する流路を流れる複合体が後述のポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態3の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態1の構成と略同一であり、実施の形態1の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態1で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
(構成)
 最初に、実施の形態3に係る測定システムの構成について説明する。図10は、実施の形態3に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態3に係る測定システム200は、図10に示すように、概略的に、反応槽10、検出機構210、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、検出機構210の後述する第1電極部、後述する第2電極部、及び検出部214の各々と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。
(構成-検出機構)
 検出機構210は、流路211内の電気的変化(例えば、電流の変化等)を検出する機構であり、流路211、通過部(図示省略)、及び検出部214を備えている。
(構成-検出機構-流路)
 流路211は、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図10では、下方)に向けて流すためのものであり、実施の形態2に係る流路110と略同様に構成されている(なお、流路211の材質については、電気を通すことが可能なガラス材料や樹脂材料等にて形成されている)。また、図10に示すように、この流路211内には、仕切板212が設けられており、この仕切板212にはポア213が形成されている。ポア213は、複合体74を通過させるための貫通孔であり、図10に示すように、仕切板212の中央部分に配置されている。また、このポア213の具体的な形状及び大きさについては任意であるが、実施の形態3では、複合体74を確実に通過させることができると共に、検出部214の検出感度を所定値以上に維持できるように、複合体74の最大径と略同一又は若干大きな円形状に設定している。
(構成-検出機構-通過部)
 通過部は、複合体74をポア213に通過させる通過手段である。通過部は、好適には、複合体74を電気泳動によってポア213に通過させる構成を有し、第1電極部及び第2電極部を備える(いずれも図示省略)。
 このうち、第1電極部は、例えば公知の電極部材等を用いて構成されており、流路211内において仕切板212よりも上方に設けられており、流路211に対して固定されている。また、第2電極部は、第1電極部がプラス極の場合はマイナス極またはグランド極、第1電極部がマイナス極の場合はプラス極またはグランド極、第1電極部がグランド極の場合はプラス極またはマイナス極となる電極部である。この第2電極部は、例えば公知の電極部材等を用いて構成されており、流路211内において仕切板212よりも下方に設けられており、流路211に対して固定されている。
(構成-検出機構-検出部)
 検出部214は、流路211内の電気的変化(実施の形態3では、電流の変化等)を検出する検出手段である。この検出部214は、例えば公知の電流計測センサ等を用いて構成されており、図10に示すように、流路211の外部(又は流路211の内部)においてポア213近傍に設けられており、流路211に対して固定されている。
(構成-制御装置)
 制御装置60は、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図10に示すように、機能概念的に、第3測定部65d及び特定部65bを備えている。ここで、第3測定部65dは、流路211を流れる複合体74がポア213を通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第3測定手段である。
(測定方法)
 次に、このように構成された測定システム200を用いて行われる測定方法について説明する。図11は、測定工程の概要を示す概要図である。実施の形態3に係る測定方法は、実施の形態1に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。
(測定方法-測定工程)
 測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。
 すなわち、まず、流路211内(具体的には、溶媒75が収容された流路211内)において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図11では下方)に向けて流す。具体的には、図示しない送液管によって、反応槽10内から所定量の複合体74及び溶媒75を取り出し、当該取り出した複合体74及び溶媒75を流路211の上側の開放端から流路211内に滴下し、当該滴下した複合体74を流路211内の溶媒75の流れにしたがって流す。なお、上記滴下に関する作業については、反応槽10に収容された非磁性粒子73をすべて測定できるように、当該作業を反応槽10内の複合体74及び溶媒75が外観上なくなるまで繰り返して行う。
 次に、図11に示すように、第1電極部及び第2電極部によって、流路211内に電流Cを流すことで上記滴下された複合体74を下方に移動させることにより(すなわち、電気泳動により)、当該複合体74をポア213に通過させる。また、この電流Cを流し始めたタイミングで、公知の電気的検出方法(例えば、電気的ナノパルス法等)を用いて、検出部214による流路211内を流れる電流Cの検出を所定タイミング毎に行う。
 続いて、制御装置60の第3測定部65dによって、所定タイミング毎に検出部214にて検出された電気的変化(電流Cの変化)に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。この非磁性粒子73の個数を測定する方法については任意であるが、例えば、まず、制御装置60の第3測定部65dによって、検出部214にて検出された電流Cの大きさを示す情報(以下、「電流情報」と称する)を記憶部66に格納させる。そして、上記滴下に関する作業が終了してから所定時間経過したタイミングで、制御装置60の第3測定部65dによって、記憶部66に格納された電流情報のうち、閾値以上の電流Cの大きさを示す電流情報を抽出し、当該抽出した電流情報の個数を測定すべき非磁性粒子73の個数として測定する。この所定時間については、例えば、例えば、最後に滴下された複合体74がポア213を通過するまでに要すると一般的に想定される時間以上の時間に設定している。
 このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 このように実施の形態3によれば、流路211内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路211を流れる複合体74が当該流路211内に設けられたポア213を通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
〔実施の形態4〕
 次に、実施の形態4について説明する。この実施の形態4は、この撮像された撮像画像であって、流路を流れる複合体を含む撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定する形態である。ただし、この実施の形態4の構成は、特記する場合を除いて、実施の形態2の構成と略同一であり、実施の形態2の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態2で用いたものと同一の符号及び/又は名称を必要に応じて付して、その説明を省略する。
(構成)
 最初に、実施の形態4に係る測定システムの構成について説明する。図12は、実施の形態4に係る測定システムを例示する概要図である。実施の形態4に係る測定システム300は、図12に示すように、概略的に、反応槽10、流路110、撮像装置310、及び制御装置60を備えている。また、これら構成要素のうち、撮像装置130と制御装置60とは、配線2を介して電気的に接続されている。
(構成-撮像装置)
 撮像装置310は、流路110を流れる複合体74を撮像するための撮像手段である。この撮像装置310は、実施の形態1の撮像装置50と略同様に構成されており、図12に示すように、流路110の近傍位置に配置されている。
(構成-制御装置)
 制御装置60は、図12に示すように、操作部61、通信部62、出力部63、電源部64、制御部65、及び記憶部66を備えている。また、制御部65は、図12に示すように、機能概念的に、第4測定部65e及び特定部65bを備えている。ここで、第4測定部65eは、撮像装置310にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する第4測定手段である。
(測定方法)
 次に、このように構成された測定システム300を用いて行われる測定方法について説明する。実施の形態4に係る測定方法は、実施の形態2に係る測定方法とほぼ同様に行われる。ただし、測定工程については、下記に示す工夫が施されている。
(測定方法-測定工程)
 測定工程は、第2除去工程の後に、反応槽10に収容された非磁性粒子73の個数を測定するために、以下の手順で行われる。
 すなわち、まず、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向(図12では下方)に向けて流す。
 次に、撮像装置310によって、流路110を流れる複合体74を撮像(例えば、動的撮像等)し、当該撮像した撮像画像を撮像装置310から制御装置60に送信する。
 続いて、実施の形態1に係る非磁性粒子73の個数を測定する方法と略同様に、制御装置60の第4測定部65eによって、通信部62にて受信された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定する。
 このような測定工程により、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 このように実施の形態4によれば、測定工程において、流路110内において反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像装置310によって、流路110を流れる複合体74を撮像し、撮像装置310にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子73の個数を測定するので、非磁性粒子73の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
〔III〕実施の形態に対する変形例
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
(解決しようとする課題や発明の効果について)
 まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、本発明に係る測定方法の測定作業の迅速化及び簡易化が従来と同程度であっても、従来と異なる方法により従来と同程度の測定作業の迅速化及び簡易化を有している場合には、本願発明の課題は解決されている。
(分散や統合について)
 また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、制御装置60を、相互に通信可能に構成された複数の装置に分散して構成し、これら複数の装置の一部に制御部65を設けると共に、これら複数の装置の他の一部に記憶部66を設けてもよい。
(形状、数値、構造、時系列について)
 実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
(磁性粒子、非磁性粒子について)
 上記実施の形態1から4では、磁性粒子72の粒径が、測定対象71の粒径よりも大きく設定されていると説明したが、これに限らず、例えば、測定対象71の粒径と略同一に設定されてもよい。
 また、上記実施の形態1から4では、磁性粒子72の粒径が、撮像画像から視認不可能な大きさに設定されていると説明したが、これに限らず、例えば、撮像画像から視認可能であり、且つ非磁性粒子73の粒径よりもが小さい大きさに設定されてもよい。
 また、上記実施の形態1から4では、非磁性粒子73の粒径が、磁性粒子72の粒径の1.5倍以上であるとしたと説明したが、これに限らず、例えば、磁性粒子72の粒径よりも大きく磁性粒子72の粒径の1.5倍未満であってもよい。
 上記実施の形態1から4では、非磁性粒子73の形状、色彩、及び粒径が、1種類であると説明したが、これに限らない。例えば、非磁性粒子73の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径が、2種類以上であってもよい。これにより、例えば、種別又は条件が異なる測定対象71を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象71の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。
(測定システムについて)
 上記実施の形態1では、測定システム1が第2磁石40を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、第2磁石40を省略してもよい。この場合には、測定方法の測定工程において、反応槽10に収容された複合体74の少なくとも一部を基板30上に載置した後に、撮像装置50によって、上記載置された複合体74を所定の倍率で撮像する。
(付記)
 付記1の測定方法は、試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。
 付記2の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 付記3の測定方法は、付記2に記載の測定方法において、前記磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認不可能な大きさとし、前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした。
 付記4の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 付記5の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 付記6の測定方法は、付記1に記載の測定方法において、前記測定工程において、流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する。
 付記7の測定方法は、付記1から6のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の粒径を、前記磁性粒子の粒径の1.5倍以上とした。
 付記8の測定方法は、付記1から7のいずれか一項に記載の測定方法において、前記非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上とした。
(付記の効果)
 付記1に記載の効果によれば、容器内において、測定対象と、磁性粒子と、磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、生成工程中又は生成工程後に、生成工程において反応しなかった測定対象及び非磁性粒子を除去する除去工程と、除去工程の後に、容器に収容された非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、測定工程において測定された非磁性粒子の個数に基づいて、測定対象の個数を特定する特定工程と、を含む。この方法によれば、目的物質に対して十分に大きな粒径を有する非磁性粒子を、測定対象の量に対して十分多数に反応系に存在させることで、原則的に目的物質一分子に対して非磁性粒子を1つ結合させることができる。そして、この測定対象に結合した非磁性粒子を計数することで、測定対象を一分子レベルで検出することが可能となる。この方法は、従来技術(複数のウェル内にそれぞれ分離して配置された複数の生体分子の個数を測定する技術)に比べて、煩雑な作業を要することなく、測定対象の個数を簡易且つ迅速に測定することができ、測定作業の効率化を図ることを可能とする。
 付記2に記載の効果によれば、測定工程において、基板の下方に設けられた磁石によって、基板に載置された複合体を基板の所定箇所に収集し、撮像手段によって、収集された複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、多数の非磁性粒子を効率的に測定することができ、測定作業の効率化を図ることが可能となる。
 付記3に記載の効果によれば、磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認不可能な大きさとし、非磁性粒子の粒径を、撮像画像から視認可能な大きさとしたので、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。
 付記4に記載の効果によれば、測定工程において、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、複合体が流れる流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 付記5に記載の効果によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、流路を流れる複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 付記6に記載の効果によれば、流路内において容器に収容された複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、撮像手段によって、流路を流れる前記複合体を撮像し、撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、非磁性粒子の個数を測定するので、非磁性粒子の個数を比較的正確に測定することができ、測定精度を向上させることが可能となる。
 付記7に記載の効果によれば、非磁性粒子の粒径を、磁性粒子の粒径の1.5倍以上としたので、測定工程において、非磁性粒子の粒径を磁性粒子の粒径の1.5倍未満とした場合に比べて、非磁性粒子を正確に識別することができ、測定工程において非磁性粒子の個数を正確に測定することが可能となる。
 付記8に記載の効果によれば、非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上としたので、例えば、種別又は条件が異なる測定対象を測定する場合に、種別毎又は条件毎に測定対象の個数を正確に測定することができ、ユーザのニーズに応じた測定を行うことが可能となる。
 1 測定システム
 2 配線
 10 反応槽
 20 載置台
 30 基板
 40 第2磁石
 50 撮像装置
 60 制御装置
 61 操作部
 62 通信部
 63 出力部
 64 電源部
 65 制御部
 65a 第1測定部
 65b 特定部
 65c 第2測定部
 65d 第3測定部
 65e 第4測定部
 66 記憶部
 70 試料
 71 測定対象
 72 磁性粒子
 72a 磁性側抗体
 73 非磁性粒子
 73a 非磁性側抗体
 74 複合体
 75 溶媒
 100 測定システム
 110 流路
 120 レーザ光源
 130 受光部
 200 測定システム
 210 検出機構
 211 流路
 212 仕切板
 213 ポア
 214 検出部
 300 測定システム
 310 撮像装置
 C 電流
 LL レーザ光
 RL 反射光
 

Claims (8)

  1.  試料に含まれる測定対象を測定する測定方法であって、
     容器内において、前記測定対象と、磁性粒子と、前記測定対象及び前記磁性粒子よりも粒径が大きく、且つ所定方法にて識別可能な非磁性粒子とを反応させることにより、複合体を生成する生成工程と、
     前記生成工程中又は前記生成工程後に、前記容器に収容された前記測定対象及び前記非磁性粒子のうち、前記生成工程において反応しなかった前記測定対象及び前記非磁性粒子を除去する除去工程と、
     前記除去工程の後に、前記容器に収容された前記非磁性粒子の個数を測定する測定工程と、
     前記測定工程において測定された前記非磁性粒子の個数に基づいて、前記測定対象の個数を特定する特定工程と、
     を含む測定方法。
  2.  前記測定工程において、
     前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を基板上に載置し、
     前記基板の下方に設けられた磁石によって、前記載置された前記複合体を前記基板の所定箇所に収集し、
     撮像手段によって、前記収集された前記複合体を撮像し、
     前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
     請求項1に記載の測定方法。
  3.  前記磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認不可能な大きさとし、
     前記非磁性粒子の粒径を、前記撮像画像から視認可能な大きさとした、
     請求項2に記載の測定方法。
  4.  前記測定工程において、
     流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
     前記複合体が流れる前記流路の一部に対してレーザ光源からレーザ光を照射した際の反射光の大きさに基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
     請求項1に記載の測定方法。
  5.  前記測定工程において、
     流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
     前記流路を流れる前記複合体が当該流路内に設けられたポアを通過した際の電気的変化に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
     請求項1に記載の測定方法。
  6.  前記測定工程において、
     流路内において前記容器に収容された前記複合体の少なくとも一部を所定方向に向けて流し、
     撮像手段によって、前記流路を流れる前記複合体を撮像し、
     前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づいて、前記非磁性粒子の個数を測定する、
     請求項1に記載の測定方法。
  7.  前記非磁性粒子の粒径を、前記磁性粒子の粒径の1.5倍以上とした、
     請求項1から6のいずれか一項に記載の測定方法。
  8.  前記非磁性粒子の形状、色彩、蛍光、酵素標識、同位体標識、又は粒径を、2種類以上とした、
     請求項1から7のいずれか一項に記載の測定方法。
     
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