JP2020030136A - 目的物質の検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁力を利用する被検体からの目的物質の検出において、複数種の目的物質を検出できる目的物質の検出方法を提供する。
【解決手段】目的物質12a、12bに磁気粒子14と標識粒子16a、16bとを結合させて、磁力によって結合体20a、20bを移動させることで、目的物質を検出するに際し、異なる目的物質に結合する複数種の標識粒子を用い、複数種の標識粒子が、粒子のサイズが互いに異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じるものであり信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方の条件を満たすことにより、課題を解決する。
【選択図】図1
【解決手段】目的物質12a、12bに磁気粒子14と標識粒子16a、16bとを結合させて、磁力によって結合体20a、20bを移動させることで、目的物質を検出するに際し、異なる目的物質に結合する複数種の標識粒子を用い、複数種の標識粒子が、粒子のサイズが互いに異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じるものであり信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方の条件を満たすことにより、課題を解決する。
【選択図】図1
Description
本発明は、被検体から細菌等の目的物質を検出する際に利用される目的物質の検出方法に関する。
蛋白質、ウイルスおよび細菌等の微小生物の検出では、目的物質が少量であっても、高い感度で検出ができるのが好ましい。特に、インフルエンザウイルスおよびノロウイルスなど感染症の拡大が懸念されるウイルスは、検体中の量が微量であっても、確実に検出できることが重要である。
少量のウイルス等の検出が可能である高感度な検出方法として、ポリメラーゼ連鎖反応法(PCR(Polymerase Chain Reaction))が知られている。
ポリメラーゼ連鎖反応法では、ポリメラーゼ連鎖反応によって、検査対象となる塩基配列だけを増幅することにより、検査対象となるウイルス等を20サイクルで約100万倍に増幅できる。そのため、高感度なウイルス等の検出が可能である。
その反面、ポリメラーゼ連鎖反応法は、夾雑物の影響が大きい、前処理が複雑である、試薬試験等の冷蔵または冷凍保存が必要である等の問題がある。
ポリメラーゼ連鎖反応法では、ポリメラーゼ連鎖反応によって、検査対象となる塩基配列だけを増幅することにより、検査対象となるウイルス等を20サイクルで約100万倍に増幅できる。そのため、高感度なウイルス等の検出が可能である。
その反面、ポリメラーゼ連鎖反応法は、夾雑物の影響が大きい、前処理が複雑である、試薬試験等の冷蔵または冷凍保存が必要である等の問題がある。
これに対して、少量のウイルス等を簡便に検出できる方法として、特許文献1および特許文献2に記載される、検出板に近接場を形成して、検出板表面上の目的物質(標的物質)を含む結合体を、光信号として検出する光学的検出方法が知られている。
特許文献1および特許文献2に記載される光学的検出方法は、例えば、抗原−抗体反応を用いて、目的物質に磁気粒子および標識粒子(蛍光粒子または光散乱粒子)を結合させた結合体を生成する。一方で、検出板の表面に、裏面側から全反射条件で照射される光によって近接場を生成する。この状態で、生成した結合体を、磁力によって、近接場(検出板)に引き付け、かつ、検出板に平行に移動させる。特許文献1および特許文献2に記載される光学的検出方法では、この被検体の移動によって生じる光量変動および光(輝点)の移動等を測定することにより、目的物質を検出する。
特許文献1および特許文献2に記載される光学的検出方法は、例えば、抗原−抗体反応を用いて、目的物質に磁気粒子および標識粒子(蛍光粒子または光散乱粒子)を結合させた結合体を生成する。一方で、検出板の表面に、裏面側から全反射条件で照射される光によって近接場を生成する。この状態で、生成した結合体を、磁力によって、近接場(検出板)に引き付け、かつ、検出板に平行に移動させる。特許文献1および特許文献2に記載される光学的検出方法では、この被検体の移動によって生じる光量変動および光(輝点)の移動等を測定することにより、目的物質を検出する。
蛍光粒子等の標識粒子のみを目的物質に結合させる光学的な検出方法では、非特異的な吸着によって目的物質以外に吸着した標識粒子がノイズになって、検出感度が低下し、高感度な目的物質の検出ができない、という問題がある。
これに対して、特許文献1および特許文献2に記載される方法では、目的物質以外に非特異的に吸着した標識粒子は磁力によって移動せず、磁気粒子と目的物質と標識粒子との結合体のみが、蛍光または散乱光を発生しつつ磁力によって移動する。そのため、特許文献1に記載される方法によれば、光(輝点)の移動を検出することで、非特異的に吸着した標識粒子によるノイズを除去して、目的物質を高い感度で検出できる。
これに対して、特許文献1および特許文献2に記載される方法では、目的物質以外に非特異的に吸着した標識粒子は磁力によって移動せず、磁気粒子と目的物質と標識粒子との結合体のみが、蛍光または散乱光を発生しつつ磁力によって移動する。そのため、特許文献1に記載される方法によれば、光(輝点)の移動を検出することで、非特異的に吸着した標識粒子によるノイズを除去して、目的物質を高い感度で検出できる。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載される検出方法では、1種の目的物資は好適に検出できるが、複数種の目的物質を検出することができない。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、目的物質に磁気粒子と標識粒子とを結合させ、磁力によって結合体を移動させることで目的物質を検出する検出方法において、複数種の目的物質を検出できる、目的物質の検出方法を提供することにある。
この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
[1] 目的物質に磁気粒子と標識粒子とを結合させて、磁力によって目的物質と磁気粒子と標識粒子との結合体を移動させることで、目的物質を検出する検出方法であって、
互いに異なる目的物質に結合する複数種の標識粒子を用い、
複数種の標識粒子は、粒子のサイズが互いに異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じるものであり、信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする、目的物質の検出方法。
[2] 複数種の標識粒子が第1条件を満たす場合に、最もサイズが近い標識粒子同士において、大きい標識粒子のサイズが、小さい標識粒子のサイズの2倍以上である、[1]に記載の目的物質の検出方法。
[3] 複数種の標識粒子が第2条件を満たす場合に、標識粒子は、光の照射によって発光する粒子であり、最も発光波長が近い標識粒子同士において、発光波長の差が15nm以上である、[1]または[2]に記載の目的物質の検出方法。
[4] 複数種の標識粒子が、第1条件および第2条件の両方を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[5] 目的物質の検出を、標識粒子に信号光を生じさせる光を照射して行う、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[6] 目的物質の検出を、目的物質の検出視野を拡大して、目的物質の検出位置を観察するための観察光を用いて行う、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[7] 目的物質の検出を、磁力よって結合体を移動しつつ行う、[1]〜[6]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[8] 目的物質の検出を、磁力による結合体の移動を行った後に行う、[1]〜[6]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[1] 目的物質に磁気粒子と標識粒子とを結合させて、磁力によって目的物質と磁気粒子と標識粒子との結合体を移動させることで、目的物質を検出する検出方法であって、
互いに異なる目的物質に結合する複数種の標識粒子を用い、
複数種の標識粒子は、粒子のサイズが互いに異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じるものであり、信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする、目的物質の検出方法。
[2] 複数種の標識粒子が第1条件を満たす場合に、最もサイズが近い標識粒子同士において、大きい標識粒子のサイズが、小さい標識粒子のサイズの2倍以上である、[1]に記載の目的物質の検出方法。
[3] 複数種の標識粒子が第2条件を満たす場合に、標識粒子は、光の照射によって発光する粒子であり、最も発光波長が近い標識粒子同士において、発光波長の差が15nm以上である、[1]または[2]に記載の目的物質の検出方法。
[4] 複数種の標識粒子が、第1条件および第2条件の両方を満たす、[1]〜[3]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[5] 目的物質の検出を、標識粒子に信号光を生じさせる光を照射して行う、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[6] 目的物質の検出を、目的物質の検出視野を拡大して、目的物質の検出位置を観察するための観察光を用いて行う、[1]〜[4]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[7] 目的物質の検出を、磁力よって結合体を移動しつつ行う、[1]〜[6]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
[8] 目的物質の検出を、磁力による結合体の移動を行った後に行う、[1]〜[6]のいずれかに記載の目的物質の検出方法。
本発明によれば、目的物質に磁気粒子と標識粒子とを結合させ、磁力によって結合体を移動させることで目的物質を検出する検出方法において、複数種の目的物質を検出できる。
以下、本発明の目的物質の検出方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の目的物質の検出方法は、目的物質に、磁気粒子と標識粒子とを結合させた結合体を形成し、磁力によって結合体を移動させて、結合体すなわち目的物質に結合した標識粒子を検出することで、目的物質を検出するものである。
ここで、本発明の検出方法では、互いに異なる目的物質に結合する、複数種の標識粒子を用いる。
また、複数種の標識粒子は、第1条件および第2条件の少なくとも一方を満たす。第1条件とは、複数の標識粒子において、粒子のサイズが互いに異なる、という条件である。第2条件とは、標識粒子が光の照射によって信号光を生じるものであり、複数の標識粒子において、信号光が互いに異なる、という条件である。
複数種の標識粒子は、第1条件のみを満たすものでも、第2条件のみを満たすものでも、第1条件および第2条件の両者を満たすものでもよい。すなわち、複数種の標識粒子は、サイズが互いに異なるのみでもよく、あるいは、生じる信号光が互いに異なるのみでもよく、あるいは、サイズが互いに異なり、かつ、生じる信号光が互いに異なってもよい。
また、複数種の標識粒子は、第1条件および第2条件の少なくとも一方を満たす。第1条件とは、複数の標識粒子において、粒子のサイズが互いに異なる、という条件である。第2条件とは、標識粒子が光の照射によって信号光を生じるものであり、複数の標識粒子において、信号光が互いに異なる、という条件である。
複数種の標識粒子は、第1条件のみを満たすものでも、第2条件のみを満たすものでも、第1条件および第2条件の両者を満たすものでもよい。すなわち、複数種の標識粒子は、サイズが互いに異なるのみでもよく、あるいは、生じる信号光が互いに異なるのみでもよく、あるいは、サイズが互いに異なり、かつ、生じる信号光が互いに異なってもよい。
図1に、磁気粒子および標識粒子を含有する検出液10に、被検体を検出液10に溶解した状態を、概念的に示す。なお、本発明において、『検出液10に溶解』とは、検出液10に物質が溶解された状態のみならず、検出液10に物質が分散された状態も含む。
検出液10は、透明なセル24に収容されている。検出液10は、磁気粒子14、ならびに、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bが溶解している。
この検出液10に、被検体を溶解することで、検出液10に、例えば第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給される。
なお、検出液10に被検体を溶解した後は、所定時間静置してもよく、攪拌を行ってもよく、所定時間静置した後に攪拌を行ってもよく、攪拌を行った後に所定時間静置してもよい。
この検出液10に、被検体を溶解することで、検出液10に、例えば第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給される。
なお、検出液10に被検体を溶解した後は、所定時間静置してもよく、攪拌を行ってもよく、所定時間静置した後に攪拌を行ってもよく、攪拌を行った後に所定時間静置してもよい。
磁気粒子14は、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bに、特異的に結合するものである。第1の標識粒子16aは、第1の目的物質12aに特異的に結合するものである。第2の標識粒子16bは、第2の目的物質12bに特異的に結合するものである。
従って、検出液10への被検体の溶解によって、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20b、が形成される。
なお、図示は省略するが、検出液10中には、第1の目的物質12aと磁気粒子14との結合体、第2の目的物質12bと磁気粒子14との結合体、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16a、および、第2の目的物質12bと第2の標識粒子16bとの結合体等も存在する。
従って、検出液10への被検体の溶解によって、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20b、が形成される。
なお、図示は省略するが、検出液10中には、第1の目的物質12aと磁気粒子14との結合体、第2の目的物質12bと磁気粒子14との結合体、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16a、および、第2の目的物質12bと第2の標識粒子16bとの結合体等も存在する。
ここで、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、前述のように、互いにサイズが異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じる粒子で、生じる信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方を満たす。
図示例の第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、サイズは同じで、励起光の照射によって蛍光を発光する蛍光粒子であって、発光波長が互いに異なる。一例として、第1の標識粒子16aは、励起光の照射によって赤色の蛍光を発光し、第2の標識粒子16bは、励起光の照射によって青色の蛍光を発光する。すなわち、図示例において、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、第2条件のみを満たす。
本発明の目的物質の検出方法は、このような構成を有することにより、複数種の目的物質の検出を可能にしている。
この点に関しては、後に詳述する。
図示例の第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、サイズは同じで、励起光の照射によって蛍光を発光する蛍光粒子であって、発光波長が互いに異なる。一例として、第1の標識粒子16aは、励起光の照射によって赤色の蛍光を発光し、第2の標識粒子16bは、励起光の照射によって青色の蛍光を発光する。すなわち、図示例において、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、第2条件のみを満たす。
本発明の目的物質の検出方法は、このような構成を有することにより、複数種の目的物質の検出を可能にしている。
この点に関しては、後に詳述する。
本発明において、検出対象となる目的物質(標的物質)には制限はない。一例として、ウイルス、細菌、エクソソーム、DNA(deoxyribonucleic acid)、RNA(ribonucleic acid)、蛋白質、多糖、および、汚染物質等が例示される。中でも、ウイルス、蛋白質および多糖は、目的物質として好適である。
また、目的物質の検出対象となる被検体(採取する試料)にも制限はなく、目的物質を含むと考えられる各種のものが利用可能である。被検体としては、一例として、血液およびリンパ等の体液、細胞、内皮(上皮細胞)、唾液、汗、鼻水、涙、嘔吐物、尿、糞、薬品、環境水、上水、下水、ならびに、拭き取り液等が例示される。
これらの被検体は、被検体に応じた公知の方法で採取すればよい。例えば、食中毒等が発生した現場のドアノブおよびテーブル等を、スワブ(綿棒)等によって拭き取って被検体を採取する方法が例示される。別の方法として、嘔吐物および尿等にスワブを接触させて、被検体を採取する方法が例示される。また、細胞および内皮等は、内視鏡等を用いて採取すればよい。
また、目的物質の検出対象となる被検体(採取する試料)にも制限はなく、目的物質を含むと考えられる各種のものが利用可能である。被検体としては、一例として、血液およびリンパ等の体液、細胞、内皮(上皮細胞)、唾液、汗、鼻水、涙、嘔吐物、尿、糞、薬品、環境水、上水、下水、ならびに、拭き取り液等が例示される。
これらの被検体は、被検体に応じた公知の方法で採取すればよい。例えば、食中毒等が発生した現場のドアノブおよびテーブル等を、スワブ(綿棒)等によって拭き取って被検体を採取する方法が例示される。別の方法として、嘔吐物および尿等にスワブを接触させて、被検体を採取する方法が例示される。また、細胞および内皮等は、内視鏡等を用いて採取すればよい。
磁気粒子(磁気粒子、磁性体、磁性物質)にも、制限はなく、磁気を利用する目的物質の検出に用いられる公知のものが、各種、利用可能である。一例として、磁気ビーズ、および、磁性粉体等が例示される。これらは、市販品も利用可能である。
標識粒子にも制限はなく、光の照射によって生じる信号光を利用する方法、撮像した画像の観察あるいはさらに画像解析、ならびに、顕微鏡および拡大光学系などを用いる拡大観察等によって、種類を識別可能なものであれば、公知の各種の粒子が利用可能である。
標識粒子としては、一例として、励起光の照射によって蛍光を発光する蛍光粒子、および、照射された光を散乱して散乱光を生じる光散乱粒子が、好適に例示される。
標識粒子としては、一例として、励起光の照射によって蛍光を発光する蛍光粒子、および、照射された光を散乱して散乱光を生じる光散乱粒子が、好適に例示される。
蛍光粒子には、制限はなく、上述した特許文献1および特許文献2に記載されるような目的物質の検出において、標識粒子として用いられる公知の蛍光粒子が、各種、利用可能である。蛍光粒子としては、一例として、蛍光色素、蛍光顔料および希土類等を含むポリマー粒子、シリカ粒子、および、シリコン粒子等が例示される。さらに、量子ドット、および、生物学的蛍光分子等も利用可能である。これらは、市販品も利用可能である。また、標識粒子は、蓄光粒子であってもよい。
標識粒子として蛍光粒子を用いる場合には、複数の標識粒子は、サイズが同じで、生じる信号光の波長すなわち発光波長(蛍光波長)が互いに異なる第2条件のみを満たすものであってもよく、または、発光波長が同じで、サイズが互いに異なる、第1条件のみを満たすものであってもよく、または、第1条件および第2条件の両者を満たすものであってもよい。
標識粒子として蛍光粒子を用いる場合には、複数の標識粒子は、サイズが同じで、生じる信号光の波長すなわち発光波長(蛍光波長)が互いに異なる第2条件のみを満たすものであってもよく、または、発光波長が同じで、サイズが互いに異なる、第1条件のみを満たすものであってもよく、または、第1条件および第2条件の両者を満たすものであってもよい。
光散乱粒子にも制限はなく、同様に、上述した特許文献1および特許文献2に記載されるような目的物質の検出において、標識粒子として用いられる公知の光散乱粒子が、各種、利用可能である。光散乱粒子としては、一例として、ポリスチレンビーズ、金粒子などの金属粒子およびシリコン粒子等が例示される。これらは、市販品も利用可能である。
なお、目的物質の種類によっては、励起光の照射によって、目的物質が蛍光を発生する場合も有る。この際には、目的物質が標識粒子を兼ねてもよい。
また、標識粒子の種類によっては、標識粒子が磁性を帯びている場合も有る。この場合には、標識粒子が磁気粒子を兼ねてもよい(磁気粒子が標識粒子を兼ねてもよい)。
また、標識粒子の種類によっては、標識粒子が磁性を帯びている場合も有る。この場合には、標識粒子が磁気粒子を兼ねてもよい(磁気粒子が標識粒子を兼ねてもよい)。
目的物質と磁気粒子との結合方法、さらには、目的物質と標識粒子との結合方法にも、制限はなく、目的物質および磁気粒子、ならびに、目的物質および標識粒子の種類に応じた公知の方法が利用可能である。一例として、物理吸着、抗原−抗体反応、受容体とリガンドとの結合、DNAハイブリダイゼーション、キレート結合、および、アミノ結合等が例示される。
物理吸着は、水素結合などの静電的な結合力を利用して、目的物質と磁気粒子とを結合する方法である。物理吸着は、磁気粒子の処理等が不要であることから、実施が容易である。その反面、物理吸着では、磁気粒子および標識粒子が目的物質と特異的に吸着するわけでは無いので、選択性が低い。すなわち、物理吸着では、磁気粒子および標識粒子が、被検体に含まれる目的物質以外の物質と結合する可能性もある。
これに対して、抗原−抗体反応および受容体とリガンドとの結合等は、目的物質との特異的な結合を利用するので、磁気粒子および標識粒子と、目的物質とを、選択的に結合できるという利点がある。
これに対して、抗原−抗体反応および受容体とリガンドとの結合等は、目的物質との特異的な結合を利用するので、磁気粒子および標識粒子と、目的物質とを、選択的に結合できるという利点がある。
なお、抗原−抗体反応を利用する際に、目的物質が、例えば細菌、ウイルスおよびエクソソーム等の抗原である場合には、事前に、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方を、目的物質に対する抗体で修飾して、抗体修飾磁気粒子および抗体修飾標識粒子等にしておく必要がある。また、目的物質が細菌、ウイルスおよびエクソソーム等そのものである場合には、事前に、これらの目的物質の表面等に存在する抗原に対する抗体を、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方に結合させておく必要がある。
また、受容体とリガンドとの結合を利用する場合には、事前に、目的物質に特異的に結合する受容体またはリガンドを、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方に結合させておく必要が有る。さらに、目的物質が細菌、ウイルスおよびエクソソーム等そのものである場合、事前に、これらの目的物質の表面等に存在する受容体に対するリガンド、または、これらの目的物質の表面等に存在するリガンドに対する受容体を、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方に結合させておく必要がある。
また、受容体とリガンドとの結合を利用する場合には、事前に、目的物質に特異的に結合する受容体またはリガンドを、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方に結合させておく必要が有る。さらに、目的物質が細菌、ウイルスおよびエクソソーム等そのものである場合、事前に、これらの目的物質の表面等に存在する受容体に対するリガンド、または、これらの目的物質の表面等に存在するリガンドに対する受容体を、磁気粒子および標識粒子の少なくとも一方に結合させておく必要がある。
目的物質に、磁気粒子および標識粒子の両方を結合させる場合には、少なくとも一方の結合は、抗原−抗体反応、および、受容体とリガンドとの結合のように、目的物質との特異的な結合であるのが好ましい。
目的物質に、磁気粒子および標識粒子の両方を結合させる場合に、結合が、いずれも非特異的な結合である場合には、目的物質以外の異物に、磁気粒子および標識粒子の両方が結合してしまう場合があり、この際には、目的物質と異物との区別ができなくなるという不都合が生じる。
目的物質に、磁気粒子および標識粒子の両方を結合させる場合に、結合が、いずれも非特異的な結合である場合には、目的物質以外の異物に、磁気粒子および標識粒子の両方が結合してしまう場合があり、この際には、目的物質と異物との区別ができなくなるという不都合が生じる。
なお、上述のように、本発明においては、励起光の照射によって蛍光を生じる磁気粒子のように、光の照射によって信号光を生じる磁気粒子(磁気を帯びている標識粒子)も利用可能である。
この場合には、励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子と、目的物質と粒子との結合は、抗原−抗体反応等のように、目的物質との特異的な結合であるのが好ましい。励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子と、目的物質との結合が非特異的な結合である場合には、目的物質以外の異物に、励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子が結合してしまう場合があり、この際には、目的物質と異物との区別ができなくなるという不都合が生じる。
この場合には、励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子と、目的物質と粒子との結合は、抗原−抗体反応等のように、目的物質との特異的な結合であるのが好ましい。励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子と、目的物質との結合が非特異的な結合である場合には、目的物質以外の異物に、励起光の照射によって蛍光を発する磁気粒子が結合してしまう場合があり、この際には、目的物質と異物との区別ができなくなるという不都合が生じる。
本発明において、検出液10には、被検体、磁気粒子および目的物質を溶解可能な液体が、各種、利用可能である。具体的には、検出液10には、リン酸緩衝液、トリス緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酒石酸緩衝液、PBS(リン酸緩衝生理食塩水)、水、および、水系の液体等が例示される。水は、純水、イオン交換水、および、蒸留水のいずれかを用いるのが好ましい。
以下、本発明の目的物質の検出方法について、図1および図2を参照して、より詳細に説明する。
上述したように、図1に示される例では、透明なセル24に収容されている検出液10には、磁気粒子14、ならびに、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bが溶解されている。第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、共に、蛍光粒子であり、励起光の照射によって、第1の標識粒子16aは赤色の蛍光を発光し、第2の標識粒子16bは青色の蛍光を発光するのも、上述したとおりである。
この検出液10に、被検体を溶解することで、検出液10に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給される。
この検出液10に、被検体を溶解することで、検出液10に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給される。
なお、本発明の目的物の検出方法では、先に検出液に被検体を溶解し、その後、検出液に、磁気粒子および標識粒子を、同時に、または、順次、溶解(分散)してもよい。
すなわち、本発明の目的物の検出方法では、検出液への、被検体(目的物質)、磁気粒子、および、標識粒子の溶解順(供給順)には、制限はない。
すなわち、本発明の目的物の検出方法では、検出液への、被検体(目的物質)、磁気粒子、および、標識粒子の溶解順(供給順)には、制限はない。
検出液10に被検体を溶解して、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bを供給することにより、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20b、が形成される。
なお、図示は省略するが、検出液10中では、磁気粒子と目的物質との結合体、および、標識粒子と目的物質との結合体も形成されるのは、上述のとおりである。
なお、図示は省略するが、検出液10中では、磁気粒子と目的物質との結合体、および、標識粒子と目的物質との結合体も形成されるのは、上述のとおりである。
一例として、図2に概念的に示すようにセル24の図中右側に磁石28を配置する。磁石28は、公知の磁石である。
また、セル24の底面から、セル24の内部に励起光を照射するように、光源30と集光光学系32とを有する励起光照射手段34を設ける。また、セル24の底面から、セル24の内部における、励起光照射手段34による励起光の照射領域を撮影するように、撮像素子36と集光光学系38とを有する撮像手段40を設ける。
なお、撮像手段40による撮像位置(撮像の焦点)は、セル24の壁面(近接場)ではなく、セル24の内部とするのが好ましい。
なお、撮像手段40による撮像位置(撮像の焦点)は、セル24の壁面(近接場)ではなく、セル24の内部とするのが好ましい。
光源30は、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bを励起して、蛍光を発光させる光を照射できる光源が、各種、利用可能である。一例として、水銀灯などの電球、蛍光灯、ハロゲンランプ、LED(Light Emitting Diode)、および、半導体レーザなどのレーザ等が例示される。
撮像素子36も、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bが発光した蛍光を測定可能な撮像素子が、各種、利用可能である。一例として、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ(CMOSカメラ)、および、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサ(CCDカメラ)等が例示される。
集光光学系は、共に、公知の集光光学系である。
なお、光源30には、必要に応じて、バンドパスフィルターなどの光学フィルターを設けてもよい。また、撮像素子36および/または集光光学系38には、必要に応じて、シャープカットフィルターなどの光学フィルターを設けてもよい。
撮像素子36も、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bが発光した蛍光を測定可能な撮像素子が、各種、利用可能である。一例として、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ(CMOSカメラ)、および、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサ(CCDカメラ)等が例示される。
集光光学系は、共に、公知の集光光学系である。
なお、光源30には、必要に応じて、バンドパスフィルターなどの光学フィルターを設けてもよい。また、撮像素子36および/または集光光学系38には、必要に応じて、シャープカットフィルターなどの光学フィルターを設けてもよい。
なお、本発明の目的物質の検出方法は、このような励起光を照射する光学系、および、撮像を行う光学系を用いる構成に制限はされず、セル24内の標識粒子に蛍光を生じさせつつ、セル24内を観察可能であれば、各種の方法が利用可能である。
例えば、セル24内を蛍光顕微鏡によって観察可能な場合には、蛍光顕微鏡を用いてセル24内を観察することで、目的物質の検出を行ってもよい。この際には、必要に応じて、蛍光顕微鏡による顕微鏡画像をCCDイメージセンサ等で撮像してもよい。
また、本発明の目的物質の検出方法では、撮像手段40を用いてセル24内を撮像する構成に制限はされず、目視観察によって、後述する結合体(標識粒子)の移動を観察して、目的物質の検出を行ってもよい。
例えば、セル24内を蛍光顕微鏡によって観察可能な場合には、蛍光顕微鏡を用いてセル24内を観察することで、目的物質の検出を行ってもよい。この際には、必要に応じて、蛍光顕微鏡による顕微鏡画像をCCDイメージセンサ等で撮像してもよい。
また、本発明の目的物質の検出方法では、撮像手段40を用いてセル24内を撮像する構成に制限はされず、目視観察によって、後述する結合体(標識粒子)の移動を観察して、目的物質の検出を行ってもよい。
励起光照射手段34によって、セル24の内部に励起光を照射し、かつ、撮像手段40によってセル24内部の励起光照射領域を撮像しつつ、磁石28を作用させる。
励起光の照射によって、第1の標識粒子16aは赤色の蛍光を発光し、また、第2の標識粒子16bは青色の蛍光を発光する。
また、磁石28の磁力によって、磁気粒子14、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20bが、磁力によって磁石28に向かって移動する。
励起光の照射によって、第1の標識粒子16aは赤色の蛍光を発光し、また、第2の標識粒子16bは青色の蛍光を発光する。
また、磁石28の磁力によって、磁気粒子14、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20bが、磁力によって磁石28に向かって移動する。
ここで、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16b(さらに、目的物質と標識粒子との結合体)は、励起光の照射によって蛍光は発光するが、磁気粒子を有さないので、磁力によって移動しない。
他方、磁気粒子14(さらに、目的物質と磁気粒子との結合体)は、磁力によって移動はするが、標識粒子を有さないので、蛍光を発光しない。
すなわち、検出液10の中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの少なくとも一方が存在した場合のみ、目的物質と磁気粒子と標識粒子との結合体が形成され、励起光の照射および磁石28の磁力によって、磁石28に向かって蛍光(発光体)が移動する。
他方、磁気粒子14(さらに、目的物質と磁気粒子との結合体)は、磁力によって移動はするが、標識粒子を有さないので、蛍光を発光しない。
すなわち、検出液10の中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの少なくとも一方が存在した場合のみ、目的物質と磁気粒子と標識粒子との結合体が形成され、励起光の照射および磁石28の磁力によって、磁石28に向かって蛍光(発光体)が移動する。
具体的には、検出液10すなわち被検体中に、第1の目的物質12aのみが含まれている場合には、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20aのみが形成され、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20bは形成されない。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じるが、磁石28の磁力によって、赤色の蛍光のみが磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じるが、磁石28の磁力によって、赤色の蛍光のみが磁石28に向かって移動する。
検出液10すなわち被検体中に、第2の目的物質12bのみが含まれている場合には、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20bのみが形成され、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20aは形成されない。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じるが、磁石28の磁力によって、青色の蛍光のみが磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じるが、磁石28の磁力によって、青色の蛍光のみが磁石28に向かって移動する。
検出液10すなわち被検体中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの両方が含まれている場合には、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子16aとが結合した結合体20a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子16bとが結合した結合体20bが、形成される。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じ、磁石28の磁力によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が、共に、磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じ、磁石28の磁力によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が、共に、磁石28に向かって移動する。
さらに、被検体中に第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bがいずれも含まれていない場合には、結合体20aおよび結合体20bは形成されない。従って、この場合には、励起光の照射によって、赤色の蛍光および青色の蛍光が生じるが、磁石28の磁力によって移動する蛍光は存在しない。
従って、撮像素子36が撮像した画像を解析して、画像中で、赤色の蛍光の移動、および、青色の蛍光の移動を検出し、あるいはさらに計数することにより、被検体中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが存在するか否かを、検出できる。
すなわち、互いに異なる目的物質に結合し、かつ、互いに異なる蛍光を発光する、複数種の標識粒子を用いる本発明によれば、複数種の目的物質を検出できる。
以上の例は、光源30が照射する励起光が、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bの両者を励起して、蛍光を発光させられる例である。しかしながら、1種の励起光では、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bの両者を励起できない場合も有る。
この場合には、第1の標識粒子16aを励起して蛍光を発光させる第1の励起光照射手段と、第2の標識粒子16bを励起して蛍光を発光させる第2の励起光照射手段とを設け、例えば、最初に第1の励起光照射手段を用いて、第1の標識粒子16aを有する結合体20aの検出を行い、その後、第2の励起光照射手段を用いて、第2の標識粒子16bを有する結合体20bの検出し、あるいはさらに計数を行うようにすればよい。
または、ハロゲンランプ等の広帯域の光を照射可能な光源と、第1の標識粒子16aを励起して蛍光を発光させる光を透過する第1フィルタ、および、第2の標識粒子16bを励起して蛍光を発光させる光を透過する第2フィルタとを用い、例えば、最初に第1フィルタを光路に挿入して、第1の標識粒子16aを有する結合体20aの検出を行い、その後、第2フィルタを光路に挿入して、第2の標識粒子16bを有する結合体20bの検出し、あるいはさらに計数を行うようにしてもよい。
さらに、ハロゲンランプ等の広帯域の光を照射可能な光源または各標識粒子を励起可能な複数の光源と、各種の蛍光波長を受光する複数の受光素子とを配備し、それぞれの結合体に対応する蛍光を、対応する受光素子で検出し、あるいはさらに計数を行うようにしてもよい。
この場合には、第1の標識粒子16aを励起して蛍光を発光させる第1の励起光照射手段と、第2の標識粒子16bを励起して蛍光を発光させる第2の励起光照射手段とを設け、例えば、最初に第1の励起光照射手段を用いて、第1の標識粒子16aを有する結合体20aの検出を行い、その後、第2の励起光照射手段を用いて、第2の標識粒子16bを有する結合体20bの検出し、あるいはさらに計数を行うようにすればよい。
または、ハロゲンランプ等の広帯域の光を照射可能な光源と、第1の標識粒子16aを励起して蛍光を発光させる光を透過する第1フィルタ、および、第2の標識粒子16bを励起して蛍光を発光させる光を透過する第2フィルタとを用い、例えば、最初に第1フィルタを光路に挿入して、第1の標識粒子16aを有する結合体20aの検出を行い、その後、第2フィルタを光路に挿入して、第2の標識粒子16bを有する結合体20bの検出し、あるいはさらに計数を行うようにしてもよい。
さらに、ハロゲンランプ等の広帯域の光を照射可能な光源または各標識粒子を励起可能な複数の光源と、各種の蛍光波長を受光する複数の受光素子とを配備し、それぞれの結合体に対応する蛍光を、対応する受光素子で検出し、あるいはさらに計数を行うようにしてもよい。
本発明の目的物質の検出方法において、磁力による結合体20aおよび結合体20bの移動および検出は、各種の方法が利用可能である。
例えば、図3に概念的に示すように、磁石28を、1個、配置し、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、磁石28の磁力によって結合体20aおよび結合体20bを一方向に移動して、撮像した画像中で磁石28に向かって移動する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。なお、この方法は、磁石を、複数、有する構成でも利用可能である。
また、図4に概念的に示すように、セル24を挟むように2つの磁石28を配置し、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、2つの磁石を交互に作用させることで、磁力によって結合体20aおよび結合体20bを往復動させて、撮像した画像中で往復動する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。あるいは、図中のセル24の上下にも磁石を配置して、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、各磁石を、順次、作用させて、磁力によって結合体20aおよび結合体20bを二次元的(矩形状)に移動させることで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。
さらに、図5に概念的に示すように、磁石28を、1個、配置し、まず、磁石28を作用させて、磁力によって結合体20aおよび結合体20bをセル24内の磁石28側に集める。その後、必要に応じて磁石28を作用させないようにして、セル24内の結合体20aおよび結合体20bを集めた領域に励起光を照射し、かつ、励起光の照射領域の撮像を行い、撮像した画像中において、磁石28側に位置する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことにより、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。なお、この方法も、磁石を、複数、有する構成でも利用可能である。
例えば、図3に概念的に示すように、磁石28を、1個、配置し、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、磁石28の磁力によって結合体20aおよび結合体20bを一方向に移動して、撮像した画像中で磁石28に向かって移動する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。なお、この方法は、磁石を、複数、有する構成でも利用可能である。
また、図4に概念的に示すように、セル24を挟むように2つの磁石28を配置し、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、2つの磁石を交互に作用させることで、磁力によって結合体20aおよび結合体20bを往復動させて、撮像した画像中で往復動する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。あるいは、図中のセル24の上下にも磁石を配置して、セル24の内部に励起光を照射して、励起光の照射領域で撮像を行いつつ、各磁石を、順次、作用させて、磁力によって結合体20aおよび結合体20bを二次元的(矩形状)に移動させることで、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。
さらに、図5に概念的に示すように、磁石28を、1個、配置し、まず、磁石28を作用させて、磁力によって結合体20aおよび結合体20bをセル24内の磁石28側に集める。その後、必要に応じて磁石28を作用させないようにして、セル24内の結合体20aおよび結合体20bを集めた領域に励起光を照射し、かつ、励起光の照射領域の撮像を行い、撮像した画像中において、磁石28側に位置する蛍光の検出あるいはさらに計数を行うことにより、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの検出を行ってもよい。なお、この方法も、磁石を、複数、有する構成でも利用可能である。
図示例の目的物質の検出方法では、第1の標識粒子16aと第2の標識粒子16bとは光の照射によって生じる信号光が互いに異なるものである。具体的には、第1の標識粒子16aおよび第2の標識粒子16bは、励起光の照射によって蛍光を発光するものであり、第1の標識粒子16aは赤色の蛍光を、第2の標識粒子16bを青色の蛍光を発光する、発光波長が互いに異なるものである。
このように、複数種の標識粒子が、励起光等の光の照射によって発光する粒子で、本発明における第2条件を満たす場合には、最も発光波長が近い標識粒子同士において、発光波長の差が15nm以上であるのが好ましく、25nm以上であるのがより好ましく、50nm以上であるのがさらに好ましい。
発光波長の差を15nm以上とすることにより、目的物質に結合して移動する複数種の標識粒子の識別を、より好適に行うことが可能になり、複数種の目的物質の検出を、より高精度、かつ、容易に行うことが可能になる。
このように、複数種の標識粒子が、励起光等の光の照射によって発光する粒子で、本発明における第2条件を満たす場合には、最も発光波長が近い標識粒子同士において、発光波長の差が15nm以上であるのが好ましく、25nm以上であるのがより好ましく、50nm以上であるのがさらに好ましい。
発光波長の差を15nm以上とすることにより、目的物質に結合して移動する複数種の標識粒子の識別を、より好適に行うことが可能になり、複数種の目的物質の検出を、より高精度、かつ、容易に行うことが可能になる。
図1および図2に示す例は、いずれも、2種の目的物質の検出を行うものであるが、本発明は、これに制限はされず、第3の目的物質、第4の目的物質、…、第nの目的物質のように、3種以上の目的物質を検出することも可能である。
この場合には、生じる信号光が異なり、かつ、他とは異なる目的物質に特異的に結合する、第3の標識粒子、第4の標識粒子、…、第nの標識粒子を用いて、同様に目的物質の検出を行えばよい。
この場合には、生じる信号光が異なり、かつ、他とは異なる目的物質に特異的に結合する、第3の標識粒子、第4の標識粒子、…、第nの標識粒子を用いて、同様に目的物質の検出を行えばよい。
また、図1および図2に示す例では、同じ磁気粒子14が、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質の両方に特異的に結合するが、本発明は、これに制限はされない。
すなわち、本発明においては、後に実施例でも示すように、磁気粒子は、第1の目的物質12aに特異的に結合する磁気粒子、および、第2の目的物質12bに特異的に結合する磁気粒子を用いてもよい。この場合には、第1の目的物質12aに特異的に結合する磁気粒子と、第2の目的物質に特異的に結合する磁気粒子とは、サイズ、磁力、および、形成材料等が異なる、異なる種類の磁気粒子であってもよい。
また、3種以上の目的物質の検出に対応する場合には、1個の目的物質に特異的に結合する磁気粒子と、複数の目的物質に特異的に結合する磁気粒子とが、混在してもよい。
すなわち、本発明においては、後に実施例でも示すように、磁気粒子は、第1の目的物質12aに特異的に結合する磁気粒子、および、第2の目的物質12bに特異的に結合する磁気粒子を用いてもよい。この場合には、第1の目的物質12aに特異的に結合する磁気粒子と、第2の目的物質に特異的に結合する磁気粒子とは、サイズ、磁力、および、形成材料等が異なる、異なる種類の磁気粒子であってもよい。
また、3種以上の目的物質の検出に対応する場合には、1個の目的物質に特異的に結合する磁気粒子と、複数の目的物質に特異的に結合する磁気粒子とが、混在してもよい。
以上の点については、後述する、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる粒子であるという第1条件を満たす場合、および、複数の標識粒子が第1条件および第2条件の両者を満たす場合でも、同様である。
図6に、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる第1条件を満たす場合における、本発明の検出方法の一例を概念的に示す。
なお、図6に示す例では、上述した図1等と同じ物質には同じ符号を付し、説明は、異なる物質を主に行う。
なお、図6に示す例では、上述した図1等と同じ物質には同じ符号を付し、説明は、異なる物質を主に行う。
図6に示す例において、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bは、サイズが、互いに異なる。図示例においては、第1の標識粒子46aが、第2の標識粒子46bよりも大きい。以下の説明では、標識粒子の大きさを検出するために照射する光を、便宜的に『検出光』とも言う。
なお、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる第1条件のみを満たす場合には、標識粒子として、発光波長が同じ蛍光粒子を用いてもよいのは、上述したとおりである。
なお、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる第1条件のみを満たす場合には、標識粒子として、発光波長が同じ蛍光粒子を用いてもよいのは、上述したとおりである。
また、第1の標識粒子46aは、上述した第1の標識粒子16aと同様に、第1の目的物質12aに特異的に結合する。他方、第2の標識粒子46bは、上述した第2の標識粒子16bと同様に、第2の目的物質12bに特異的に結合する。
従って、磁気粒子14、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bを含有する検出液10に、被検体が溶解され、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給されると、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子46aとが結合した結合体50a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子46bとが結合した結合体50bが形成される。
従って、磁気粒子14、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bを含有する検出液10に、被検体が溶解され、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが供給されると、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子46aとが結合した結合体50a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子46bとが結合した結合体50bが形成される。
上述のように、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bは、第1の標識粒子46aが、第2の標識粒子46bよりも大きい。従って、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bを含む検出液10に、検出光が照射されると、サイズの異なる2種の標識粒子が観察され、かつ、第1の標識粒子46aの方が、第2の標識粒子46bよりも大きい。なお、標識粒子が蛍光粒子である場合には、サイズが異なる2種の蛍光が観察される。
複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たす場合には、前述の発光波長が異なる複数種の標識粒子を用いる場合と同様の作用で、移動する標識粒子、および、この標識粒子のサイズの違いによって、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bを検出できる。
なお、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる第1条件を満たす場合には、標識粒子のサイズの違いを、散乱光として検出することもできる。
この際には、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bを含む検出液10に、検出光が照射されると、光としては同じ信号光であるが、サイズが異なる2種の散乱光が観察され、かつ、第1の標識粒子46aの方が、第2の標識粒子46bよりも大きな散乱光を生じる。なお、標識粒子が蛍光粒子である場合には、サイズが異なる2種の蛍光が観察される。
複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たし、かつ検出光の照射によって散乱光を生じる場合には、前述の発光波長が異なる複数種の標識粒子を用いる場合と同様の作用で、移動する散乱光、および、この散乱光のサイズの違いによって、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bを検出できる。
複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たす場合には、前述の発光波長が異なる複数種の標識粒子を用いる場合と同様の作用で、移動する標識粒子、および、この標識粒子のサイズの違いによって、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bを検出できる。
なお、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なる第1条件を満たす場合には、標識粒子のサイズの違いを、散乱光として検出することもできる。
この際には、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46bを含む検出液10に、検出光が照射されると、光としては同じ信号光であるが、サイズが異なる2種の散乱光が観察され、かつ、第1の標識粒子46aの方が、第2の標識粒子46bよりも大きな散乱光を生じる。なお、標識粒子が蛍光粒子である場合には、サイズが異なる2種の蛍光が観察される。
複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たし、かつ検出光の照射によって散乱光を生じる場合には、前述の発光波長が異なる複数種の標識粒子を用いる場合と同様の作用で、移動する散乱光、および、この散乱光のサイズの違いによって、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bを検出できる。
具体的には、検出液10すなわち被検体中に、第1の目的物質12aのみが含まれている場合には、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子46aとが結合した結合体50aのみが形成され、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子46bとが結合した結合体50bは形成されない。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28の磁力によって、大きな標識粒子である第1の標識粒子46aが結合した結合体50aのみが磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28の磁力によって、大きな標識粒子である第1の標識粒子46aが結合した結合体50aのみが磁石28に向かって移動する。
検出液10すなわち被検体中に、第2の目的物質12bのみが含まれている場合には、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子46bとが結合した結合体50bのみが形成され、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子56aとが結合した結合体50aは形成されない。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28の磁力によって、小さな標識粒子である第2の標識粒子46bが結合した結合体50bのみが磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28の磁力によって、小さな標識粒子である第2の標識粒子46bが結合した結合体50bのみが磁石28に向かって移動する。
検出液10すなわち被検体中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bの両方が含まれている場合には、第1の目的物質12aと磁気粒子14と第1の標識粒子46aとが結合した結合体50a、および、第2の目的物質12bと磁気粒子14と第2の標識粒子46bとが結合した結合体50bが、形成される。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出され、磁石28の磁力によって、大きな標識粒子である第1の標識粒子46aが結合した結合体50a、および、小さな標識粒子である第2の標識粒子46bが結合した結合体50bが、共に、磁石28に向かって移動する。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出され、磁石28の磁力によって、大きな標識粒子である第1の標識粒子46aが結合した結合体50a、および、小さな標識粒子である第2の標識粒子46bが結合した結合体50bが、共に、磁石28に向かって移動する。
さらに、被検体中に第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bのいずれも含まれていない場合には、結合体50aおよび結合体50bは形成されない。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28を作用させても、移動する標識粒子は存在しない。
従って、この場合には、検出光の照射によって大きな標識粒子と小さな標識粒子とが検出されるが、磁石28を作用させても、移動する標識粒子は存在しない。
従って、撮像素子36が撮像した画像を観察あるいはさらに画像解析して、画像中で、大きな標識粒子である第1の標識粒子46aが結合した結合体50aの移動、および、小さな標識粒子である第2の標識粒子46bが結合した結合体50bの移動を検出し、あるいはさらに計数することにより、被検体中に、第1の目的物質12aおよび第2の目的物質12bが存在するか否かを、検出できる。
すなわち、互いに異なる目的物質に結合し、かつ、互いにサイズが異なる、複数種の標識粒子を用いる本発明によれば、複数種の目的物質を検出できる。
なお、本例においては、光源30は、第1の標識粒子46aおよび第2の標識粒子46を観察可能にする検出光を照射する光源が用いられ、撮像素子36は、光源30が出射した検出光を測定可能な撮像素子が用いられる。
光源30および撮像素子36は、共に、上記条件を満たすものであれば、上述した公知のものが、各種、利用可能である。
光源30および撮像素子36は、共に、上記条件を満たすものであれば、上述した公知のものが、各種、利用可能である。
撮像素子36によって撮像した画像は、画像処理を行ってもよい。例えば、各標識粒子のサイズに応じた粒径フィルターを設け、粒径フィルターによってサイズを識別して、各標識粒子(蛍光)を検出してもよい。また、光の強度に閾値を設定して、閾値を超える光を計数するようにしてもよい。
さらに、必要に応じて、検出光(励起光)の強度を変化させて、標識粒子の検出あるいはさらに計数を行ってもよい。
以上の点に関しては、上述した、複数種の標識粒子が生じる蛍光等の信号光が異なる第2条件を満たす場合でも、利用可能である。
さらに、必要に応じて、検出光(励起光)の強度を変化させて、標識粒子の検出あるいはさらに計数を行ってもよい。
以上の点に関しては、上述した、複数種の標識粒子が生じる蛍光等の信号光が異なる第2条件を満たす場合でも、利用可能である。
複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たす場合には、複数種の標識粒子は、最もサイズが近い標識粒子同士において、大きい標識粒子のサイズが、小さい標識粒子のサイズの2倍以上であるのが好ましく、2.5倍以上であるのがより好ましく、3倍以上であるのがさらに好ましい。
最もサイズが近い標識粒子同士において、サイズの差を2倍以上とすることにより、目的物質に結合して移動する複数種尾の標識粒子の識別を、より好適に行うことが可能になり、複数種の目的物質の検出を、より高精度、かつ、容易に行うことが可能になる。
なお、本発明において、標識粒子のサイズとは、標識粒子の最大長であり、すなわち、標識粒子を内包して内接する最小の球の直径である。また、標識粒子として市販の粒子を用いる場合には、カタログ等に記載される平均粒径を、標識粒子のサイズとしてもよい。本発明においては、標識粒子のサイズの差は、最もサイズが近い標識粒子同士において、最大長およびカタログ値の少なくとも一方が、2倍以上であればよい。
最もサイズが近い標識粒子同士において、サイズの差を2倍以上とすることにより、目的物質に結合して移動する複数種尾の標識粒子の識別を、より好適に行うことが可能になり、複数種の目的物質の検出を、より高精度、かつ、容易に行うことが可能になる。
なお、本発明において、標識粒子のサイズとは、標識粒子の最大長であり、すなわち、標識粒子を内包して内接する最小の球の直径である。また、標識粒子として市販の粒子を用いる場合には、カタログ等に記載される平均粒径を、標識粒子のサイズとしてもよい。本発明においては、標識粒子のサイズの差は、最もサイズが近い標識粒子同士において、最大長およびカタログ値の少なくとも一方が、2倍以上であればよい。
本発明の目的物質の検出方法において、複数種の標識粒子が、互いにサイズが異なるという第1条件を満たす場合にも、目的物質の検出は、図3に示すように、光源30からの光の照射および撮像素子36による撮像を行いつつ、結合体を一方向にのみ移動して行ってもよく、または、図4に示すように、光源30からの光の照射および撮像素子36による撮像を行いつつ、結合体を往復動させて行ってもよく、または、図5に示すように、結合体を磁石28側に移動した後に、結合体が移動した位置に光源30からの検出光の照射および撮像素子36による撮像を行ってもよい。
この点に関しては、複数種の標識粒子が、第1条件および第2条件の両者を満たす場合でも、同様である。
この点に関しては、複数種の標識粒子が、第1条件および第2条件の両者を満たす場合でも、同様である。
以上の例では、励起光の照射によって標識粒子に蛍光を発光させることにより、または、検出光の照射によってサイズの異なる標識粒子を検出することにより、目的物質の検出を行っているが、本発明は、これに制限はされない。
すなわち、本発明の目的物質の検出方法は、標識粒子を発光させる励起光等の照射、および、標識粒子を検出するための検出光の照射のように、標識粒子に信号光を生じさせる光を照射して検出を行う方法には、制限されない。
例えば、蛍光顕微鏡等によるセル24内部の観察が可能な場合、および、撮像手段40の集光光学系38の撮像倍率を大きくできる場合など、特に信号光を生じさせるための光の照射を行わずに、セル24の内部を観察するための観察光によって、標識粒子を、直接的に、目視または撮像可能である場合には、標識粒子に信号光を生じさせるための光の照射を行わず、観察光を用いた観察あるいはさらに撮像によって、目的物質の検出を行ってもよい。
なお、本発明において、観察光のみを用いて目的物質を検出する場合には、観察光には、セル24が存在する環境における環境光も含む。
すなわち、本発明の目的物質の検出方法は、標識粒子を発光させる励起光等の照射、および、標識粒子を検出するための検出光の照射のように、標識粒子に信号光を生じさせる光を照射して検出を行う方法には、制限されない。
例えば、蛍光顕微鏡等によるセル24内部の観察が可能な場合、および、撮像手段40の集光光学系38の撮像倍率を大きくできる場合など、特に信号光を生じさせるための光の照射を行わずに、セル24の内部を観察するための観察光によって、標識粒子を、直接的に、目視または撮像可能である場合には、標識粒子に信号光を生じさせるための光の照射を行わず、観察光を用いた観察あるいはさらに撮像によって、目的物質の検出を行ってもよい。
なお、本発明において、観察光のみを用いて目的物質を検出する場合には、観察光には、セル24が存在する環境における環境光も含む。
本発明の目的物質の検出方法は、複数種の標識粒子が、サイズが互いに異なる第1条件のみを満たす構成、または、生じる信号光が互いに異なる第2条件のみを満たす構成に制限はされない。すなわち、本発明の目的物質の検出方法は、複数種の標識粒子が、サイズが互いに異なる第1条件、および、生じる信号光が互いに異なる第2条件の、両者を満たしてもよい。
複数種の標識粒子が第1条件および第2条件の両者を満たすことにより、例えば、発光波長(色)およびサイズが異なる蛍光の移動を検出することで、複数種の目的物質の検出を行うことが可能になるので、より高精度かつ高感度な目的物質の検出が可能になり、より好ましい。
複数種の標識粒子が第1条件および第2条件の両者を満たすことにより、例えば、発光波長(色)およびサイズが異なる蛍光の移動を検出することで、複数種の目的物質の検出を行うことが可能になるので、より高精度かつ高感度な目的物質の検出が可能になり、より好ましい。
以上、本発明の目的物質の検出方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体をBiotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いてプロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合磁気粒子Dynabeads MyOne Streptavidin C1(Thermo Fisher Scientific Inc.製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子を作製した。
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体をBiotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いてプロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合磁気粒子Dynabeads MyOne Streptavidin C1(Thermo Fisher Scientific Inc.製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子を作製した。
<抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体に変えて、マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体を用いた以外は、同様にして、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子を作製した。
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体に変えて、マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体を用いた以外は、同様にして、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子を作製した。
<抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,6.0μm(Polysciences Inc.社製、平均粒径6μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1を作成した。
この標識粒子は、平均粒径6μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,6.0μm(Polysciences Inc.社製、平均粒径6μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1を作成した。
この標識粒子は、平均粒径6μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
<抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いてプロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,1.0μmm(Polysciences Inc.社製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1を作製した。
この標識粒子は、平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いてプロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,1.0μmm(Polysciences Inc.社製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1を作製した。
この標識粒子は、平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
<検出液−1の調製>
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1(平均粒径6μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1(平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)
を、1mL(リットル)のPBSに分散させ、検出液−1を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−1を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体を検出するものである。
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1(平均粒径6μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1(平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)
を、1mL(リットル)のPBSに分散させ、検出液−1を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−1を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体を検出するものである。
[実施例1]
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−1、100μLに、1×103PFU(Plaque Forming Unit、プラーク形成単位)の濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた混合液を調製した。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、青色LED光源(ピーク波長440nm)によってセルの内部に励起光を照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長520nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−1、100μLに、1×103PFU(Plaque Forming Unit、プラーク形成単位)の濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた混合液を調製した。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、青色LED光源(ピーク波長440nm)によってセルの内部に励起光を照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長520nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
撮像した画像を解析した結果、サイズが約6μmの緑色の蛍光が、35個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。また、検出液中には、サイズが約1μmの緑色の蛍光も認められたが、この蛍光は、磁石を移動しても、移動しなかった。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例2]
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例1と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、28個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。また、検出液中には、サイズが約6μmの緑色の蛍光も認められたが、この蛍光は、磁石を移動しても、移動しなかった。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例1と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、28個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。また、検出液中には、サイズが約6μmの緑色の蛍光も認められたが、この蛍光は、磁石を移動しても、移動しなかった。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例3]
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−1、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例1と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、サイズが約6μmの緑色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していること、および、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、31個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体が形成され、検出液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
<サイズが異なる標識粒子(第1条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−1、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例1と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、サイズが約6μmの緑色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していること、および、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、31個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが6μmの抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A1との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmの抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B1との結合体が形成され、検出液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
また、実施例1〜3により、本発明によれば、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原を高感度に検出できることが明らかになった。
<抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Cyanine3 Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2を作成した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク550nm、発光波長ピーク576nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Cyanine3 Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2を作成した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク550nm、発光波長ピーク576nmの蛍光粒子である。
<抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Eu Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2を作製した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Eu Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2を作製した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nmの蛍光粒子である。
<検出液−2の調製>
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク550nm、発光波長ピーク576nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nm)
を、1mLのPBSに分散させ、検出液−2を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−2を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体の検出を行うものである。
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク550nm、発光波長ピーク576nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nm)
を、1mLのPBSに分散させ、検出液−2を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−2を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体の検出を行うものである。
[実施例4]
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、セルの内部に、緑色LED光源によってピーク波長510nmの励起光を、紫外線LED光源によってピーク波長340nmの励起光を、順次、照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長560nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、セルの内部に、緑色LED光源によってピーク波長510nmの励起光を、紫外線LED光源によってピーク波長340nmの励起光を、順次、照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長560nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
撮像した画像を解析した結果、ピーク波長510nmの励起光を照射している状態では、橙色の蛍光が、21個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、赤色の蛍光が確認されたが、この蛍光は、磁石を移動しても、移動しなかった。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−B2との結合体は形成されず、混合液中には、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−B2との結合体は形成されず、混合液中には、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例5]
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例4と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長510nmの励起光を照射している状態では、橙色の蛍光が確認されたが、永久磁石を移動しても蛍光は移動しなかった。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、赤色の蛍光が、19個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−A2との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例4と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長510nmの励起光を照射している状態では、橙色の蛍光が確認されたが、永久磁石を移動しても蛍光は移動しなかった。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、赤色の蛍光が、19個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B2との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−A2との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例6]
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例4と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長510nmの励起光を照射している状態では、橙色の蛍光が、23個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認され、さらに、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、赤色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−2との結合体が形成され、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
<発光波長が異なる標識粒子(第2条件)によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例4と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長510nmの励起光を照射している状態では、橙色の蛍光が、23個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認され、さらに、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、赤色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、橙色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A2との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−2との結合体が形成され、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
また、実施例4〜6により、本発明によれば、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原を高感度に検出できることが明らかになった。
<抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,1.0μmm(Polysciences Inc.社製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3を作製した。
この標識粒子は、平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体(抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザA(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子Streptavidin Fluoresbrite YG Microspheres,1.0μmm(Polysciences Inc.社製、平均粒径1μm)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3を作製した。
この標識粒子は、平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nmの蛍光粒子である。
<抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3の作製>
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Eu Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3を作製した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nmの蛍光粒子である。
マウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体(抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子の作製で使用したマウスモノクロナール抗インフルエンザB(核蛋白)抗体とは異なる抗体を使用した)を、Biotin Labeling Kit-NH2(同仁化学研究所製)を用いて、プロトコールに従ってビオチン修飾を行った。
次に、得られたビオチン化修飾抗体と、スプレプトアビジン結合蛍光粒子FS Eu Streptavidin beads(多摩川精機社製)とを用いて、プロトコールに従って抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3を作製した。
この標識粒子は、平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nmの蛍光粒子である。
<検出液−3の調製>
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3(平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nm)
を、1mLのPBSに分散させ、検出液−3を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−3を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体の検出を行うものである。
作製した、
抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子、
抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3(平均粒径1μm、励起波長ピーク441nm、発光波長ピーク486nm)、および、
抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3(平均粒径0.4μm、励起波長ピーク340nm、発光波長ピーク616nm)
を、1mLのPBSに分散させ、検出液−3を調製した。各粒子の添加量は、全て、1×107個とした。
この検出液−3を用いる目的物質の検出は、目的物質として、インフルエンザA型抗体およびインフルエンザB型抗体の検出を行うものである。
[実施例7]
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−3、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、セルの内部に、緑色LED光源によってピーク波長440nmの励起光を、紫外線LED光源によってピーク波長340nmの励起光を、順次、照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長520nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザA型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−3、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量のインフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えた。
次に、得られた混合液を、セル(Photon Silde Ultra-low Fluorescence Counting Slides、Logos Biosystems,Inc社製)に入れて、3分間静置した。
次いで、永久磁石をセルに近づけて、手動によって永久磁石を動かしつつ、図2に概念的に示すように、セルの内部に、緑色LED光源によってピーク波長440nmの励起光を、紫外線LED光源によってピーク波長340nmの励起光を、順次、照射し、セル内部の励起光照射領域を、一般的なカラーCCDイメージセンサ、シャープカットフィルター(透過限界波長520nm)および集光光学系からなる撮像手段によって撮像した。
撮像した画像を解析した結果、ピーク波長440nmの励起光を照射している状態では、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、21個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、サイズが約0.4μmの赤色の蛍光が確認されたが、この蛍光は、磁石を移動しても、移動しなかった。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体は形成されず、混合液中には、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体が形成され、かつ、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体は形成されず、混合液中には、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例8]
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例7と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長440nmの励起光を照射している状態では、サイズが約1μmの緑色の蛍光が確認されたが、永久磁石を移動しても蛍光は移動しなかった。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、サイズが約0.4μmの赤色の蛍光が、19個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液に変えて、同濃度で同量のインフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を用いて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例7と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長440nmの励起光を照射している状態では、サイズが約1μmの緑色の蛍光が確認されたが、永久磁石を移動しても蛍光は移動しなかった。これに対し、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、サイズが約0.4μmの赤色の蛍光が、19個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体が形成され、かつ、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体は形成されず、混合液中に、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在し、インフルエンザA型核たんぱく抗原が存在しないことが確認された。
[実施例9]
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例7と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長440nmの励起光を照射している状態では、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、23個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認され、さらに、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、サイズが約0.4μmの赤色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体が形成され、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
<サイズ(第1条件)および発光波長(第2条件)が異なる標識粒子によるインフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原の検出>
調製した検出液−2、100μLに、1×103PFUの濃度に調節した、同量の、インフルエンザA型核たんぱく抗原のPBS溶液、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原のPBS溶液を加えて、混合液を調製した。
この混合液を用いた以外は、実施例7と同様に、目的物質の検出を行った。
その結果、ピーク波長440nmの励起光を照射している状態では、サイズが約1μmの緑色の蛍光が、23個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認され、さらに、ピーク波長340nmの励起光を照射している状態では、サイズが約0.4μmの赤色の蛍光が、24個、永久磁石の移動に同期して移動していることが確認された。
これにより、混合液中で、インフルエンザA型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザA型抗体修飾磁気粒子と、サイズが1μmで緑色の蛍光を呈する抗インフルエンザA型抗体修飾標識粒子−A3との結合体、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原と、抗インフルエンザB型抗体修飾磁気粒子と、サイズが0.4μmで赤色の蛍光を呈する抗インフルエンザB型抗体修飾標識粒子−B3との結合体が形成され、混合液中に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原が存在することが確認された。
また、実施例7〜9により、本発明によれば、第1条件と第2条件とを満たすことにより、標識粒子のサイズと発光波長(発光の色)との組み合わせによって、より好適に、インフルエンザA型核たんぱく抗原、および、インフルエンザB型核たんぱく抗原を高感度に検出できることが明らかになった。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
医療および研究等におけるウイルス等の検出に好適に利用可能である。
10 検出液
12a 第1の目的物質
12b 第2の目的物質
14 磁気粒子
16a,46a 第1の標識粒子
16b,46b 第2の標識粒子
20a,20b,50a,50b 結合体
24 セル
28 磁石
30 光源
32,38 集光光学系
34 励起光照射手段
36 撮像素子
40 撮像手段
12a 第1の目的物質
12b 第2の目的物質
14 磁気粒子
16a,46a 第1の標識粒子
16b,46b 第2の標識粒子
20a,20b,50a,50b 結合体
24 セル
28 磁石
30 光源
32,38 集光光学系
34 励起光照射手段
36 撮像素子
40 撮像手段
Claims (8)
- 目的物質に磁気粒子と標識粒子とを結合させて、磁力によって目的物質と磁気粒子と標識粒子との結合体を移動させることで、前記目的物質を検出する検出方法であって、
互いに異なる前記目的物質に結合する複数種の前記標識粒子を用い、
前記複数種の標識粒子は、粒子のサイズが互いに異なる第1条件、および、光の照射によって信号光を生じるものであり、前記信号光が互いに異なる第2条件の、少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする、目的物質の検出方法。 - 前記複数種の標識粒子が前記第1条件を満たす場合に、最もサイズが近い前記標識粒子同士において、大きい前記標識粒子のサイズが、小さい前記標識粒子のサイズの2倍以上である、請求項1に記載の目的物質の検出方法。
- 前記複数種の標識粒子が前記第2条件を満たす場合に、前記標識粒子は、光の照射によって発光する粒子であり、最も発光波長が近い前記標識粒子同士において、発光波長の差が15nm以上である、請求項1または2に記載の目的物質の検出方法。
- 前記複数種の標識粒子が、前記第1条件および前記第2条件の両方を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載の目的物質の検出方法。
- 前記目的物質の検出を、前記標識粒子に信号光を生じさせる光を照射して行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の目的物質の検出方法。
- 前記目的物質の検出を、前記目的物質の検出視野を拡大して、前記目的物質の検出位置を観察するための観察光を用いて行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の目的物質の検出方法。
- 前記目的物質の検出を、前記磁力よって前記結合体を移動しつつ行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載の目的物質の検出方法。
- 前記目的物質の検出を、前記磁力による前記結合体の移動を行った後に行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載の目的物質の検出方法。
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|---|---|---|---|---|
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-
2018
- 2018-08-23 JP JP2018156553A patent/JP2020030136A/ja active Pending
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| JP7148616B2 (ja) | 2018-08-23 | 2022-10-05 | 富士フイルム株式会社 | 目的物質の検出方法 |
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