JPH01196299A - バイオアッセイ法 - Google Patents
バイオアッセイ法Info
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- JPH01196299A JPH01196299A JP1850188A JP1850188A JPH01196299A JP H01196299 A JPH01196299 A JP H01196299A JP 1850188 A JP1850188 A JP 1850188A JP 1850188 A JP1850188 A JP 1850188A JP H01196299 A JPH01196299 A JP H01196299A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bacteria
- agar
- chemotaxis
- solution
- filter paper
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、化学的、物理的、あるいは免疫学的手法によ
らず、化学物質の受容、該化学物質の受容に関する情報
の細胞内伝達、該情報に対応した鞭毛運動からなる一連
の機構による生物現象である細菌が示す走化性を指標と
して利用する化学物質のバイオアッセイ法に関する。
らず、化学物質の受容、該化学物質の受容に関する情報
の細胞内伝達、該情報に対応した鞭毛運動からなる一連
の機構による生物現象である細菌が示す走化性を指標と
して利用する化学物質のバイオアッセイ法に関する。
特に、本発明は、細菌等の走化性を示す生物の走化性を
、軟寒天プレートあるいは毛細管で検定することにより
、メタンフェタミン、アンフェタミンなどのアンフェタ
ミン類やアセチルコリン等の各種神経生理活性(神経作
用、神経伝達)物質の微量定量、微量検定に好適な方法
に関する。
、軟寒天プレートあるいは毛細管で検定することにより
、メタンフェタミン、アンフェタミンなどのアンフェタ
ミン類やアセチルコリン等の各種神経生理活性(神経作
用、神経伝達)物質の微量定量、微量検定に好適な方法
に関する。
[従来の技術]
神経生理活性物質であるメタンフェタミン(Metha
mphetamine、以下MAと略記する)は日本に
おいて主に用いられている覚醒剤の一つである。なお、
MAの類似化合物であるDL−アンフェタミン(DL−
Amphetamine)は、ヨーロッパやアメリカに
おいて覚醒剤として用いられている。
mphetamine、以下MAと略記する)は日本に
おいて主に用いられている覚醒剤の一つである。なお、
MAの類似化合物であるDL−アンフェタミン(DL−
Amphetamine)は、ヨーロッパやアメリカに
おいて覚醒剤として用いられている。
覚醒剤の事犯は戦後の混乱した社会情勢の中で急激に広
がったが、その後の厳しい取締や中毒者に対する医療処
置の徹底によって、−時鎮静化した。しかしながら、昭
和45年頃から再び急激に増加し始め、昭和60年には
若干減少したものの検挙者が23.344名にのぼった
ことが厚生省の統計に示されている。
がったが、その後の厳しい取締や中毒者に対する医療処
置の徹底によって、−時鎮静化した。しかしながら、昭
和45年頃から再び急激に増加し始め、昭和60年には
若干減少したものの検挙者が23.344名にのぼった
ことが厚生省の統計に示されている。
MAの一般社会への浸透にともなう学術及び医療以外で
の使用やMA中毒者の増加による社会的影響は深刻であ
り、それに対するより効果的な予防対策の確立が急務と
なっている。
の使用やMA中毒者の増加による社会的影響は深刻であ
り、それに対するより効果的な予防対策の確立が急務と
なっている。
MAによる社会汚染に対する対策の一環として、MA使
用者やMA中毒患者の鑑定と、これらへの適切な医療処
置がある。
用者やMA中毒患者の鑑定と、これらへの適切な医療処
置がある。
MA使用者やMA中毒患者の鑑定には、これらの尿など
からMAを検出する方法がもっばら利用されてきている
。
からMAを検出する方法がもっばら利用されてきている
。
従来のMAの検出法としては、マスフラグメントグラフ
ィー法(Niwaguchi、T、 et al、 A
rch。
ィー法(Niwaguchi、T、 et al、 A
rch。
Toxicol、、52.157−164(1983)
;及び鈴木真−ら、衛生化学、廷(1) 、23−2
6(1984) ] 、ラジオイムノアッセイ法[神田
征夫ら、科学警察研究所報告、旦(3) 、158−1
61(1978) ;及び三井利幸、分析、4 、10
3−105(1985)]及び発色法[庄山正敏ら、衛
生化学、31 (6)、410−413(1985)]
等が利用されてきた。
;及び鈴木真−ら、衛生化学、廷(1) 、23−2
6(1984) ] 、ラジオイムノアッセイ法[神田
征夫ら、科学警察研究所報告、旦(3) 、158−1
61(1978) ;及び三井利幸、分析、4 、10
3−105(1985)]及び発色法[庄山正敏ら、衛
生化学、31 (6)、410−413(1985)]
等が利用されてきた。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、MA使用者やMA中毒患者の鑑定件数は
年間約4万件(昭和60年)にも達しており、多大な時
間と労力が必要とされてきた。
年間約4万件(昭和60年)にも達しており、多大な時
間と労力が必要とされてきた。
そこで、より迅速かつ簡便であり、しかも実用的なMA
検出方法の開発が要望されている。
検出方法の開発が要望されている。
ところが、上述したような従来のMA検出方法]よその
実用性において必ずしも十分なものとは言えなかった。
実用性において必ずしも十分なものとは言えなかった。
例えば、マスフラグメントグラフィー法は、検出感度が
O,llpmolと極めて高いという利点を有している
が、用いる装置が非常に高価であり、広く一般に利用で
きない。
O,llpmolと極めて高いという利点を有している
が、用いる装置が非常に高価であり、広く一般に利用で
きない。
また、ラジオイムノアッセイ法の検出感度は10pmo
lと高いが、ItsIMAや3H−M Aなどのラジ
オアイソトープを利用するので、特別な施設と検出器が
必要とされる。
lと高いが、ItsIMAや3H−M Aなどのラジ
オアイソトープを利用するので、特別な施設と検出器が
必要とされる。
更に、イオン会合性試薬を用いる発色法は簡便であると
いう利点を有するが、試薬のMAに対する特異性に欠け
る場合が多くその信頼性が低く、また検出感度が5.4
nmo1程度と低く、低濃度のMAの測定ができないな
どの欠点を有する。
いう利点を有するが、試薬のMAに対する特異性に欠け
る場合が多くその信頼性が低く、また検出感度が5.4
nmo1程度と低く、低濃度のMAの測定ができないな
どの欠点を有する。
本発明者らは、上記問題点に鑑み、より実用的なMA検
出法を確立するために種々の検討を行なう過程で、魚類
等のを推動物から細菌に至る運動性を有する生物が、環
境の変化(外部からの光、重力、温度または化学物質な
どの刺激)を感知することにより起す一定の方向性を持
つ移動運動[低次の生得的行動(本能)]として定暑さ
れる走性(taxis)のなかで、化学物質が刺激とな
る走化性に注目し、なかでも細菌が示す走化性を利用し
てMAのみならずアセチルコリン等の各種神経生理活性
(神経作用、神経伝達)物質の微量定量、微量検定が、
簡便かつ迅速に実施できるとの新たな知見を得るに至っ
た。
出法を確立するために種々の検討を行なう過程で、魚類
等のを推動物から細菌に至る運動性を有する生物が、環
境の変化(外部からの光、重力、温度または化学物質な
どの刺激)を感知することにより起す一定の方向性を持
つ移動運動[低次の生得的行動(本能)]として定暑さ
れる走性(taxis)のなかで、化学物質が刺激とな
る走化性に注目し、なかでも細菌が示す走化性を利用し
てMAのみならずアセチルコリン等の各種神経生理活性
(神経作用、神経伝達)物質の微量定量、微量検定が、
簡便かつ迅速に実施できるとの新たな知見を得るに至っ
た。
すなわち、まず、本発明者らは、高等生物の神経系にお
けるシナプスの情報伝達機構と細菌の走化性における鞭
毛駆動機構の比較検討により、高等生物の神経系におけ
るシナプスの情報伝達機構におけるレセプターでの神経
伝達物質の受容が情報伝達の引金となっている事実と、
細菌類の走化性における鞭毛駆動機構において、走化性
レセプターが化学物質を受容することが情報伝達の引金
である事実とが類似・対応するとの認識を得た。
けるシナプスの情報伝達機構と細菌の走化性における鞭
毛駆動機構の比較検討により、高等生物の神経系におけ
るシナプスの情報伝達機構におけるレセプターでの神経
伝達物質の受容が情報伝達の引金となっている事実と、
細菌類の走化性における鞭毛駆動機構において、走化性
レセプターが化学物質を受容することが情報伝達の引金
である事実とが類似・対応するとの認識を得た。
更に、大腸菌が走化性を示す各種アミノ酸、例えばグリ
シンは神経末梢で産生された中枢神経系における抑制性
の伝達物質として、またアスパラギン酸やグルタミン酸
などはを推動物の脳、視細胞などで同定され、神経伝達
物質として働くだけでなく、神経末端から遊離して拡散
し、局所的に多くの細胞に働く局所性化学仲介物質(神
経調節物質)として知られている点に注目し、細菌の走
化性が高次な情報伝達機構である神経系の起源である可
能性があるとの考えを持つに至った。
シンは神経末梢で産生された中枢神経系における抑制性
の伝達物質として、またアスパラギン酸やグルタミン酸
などはを推動物の脳、視細胞などで同定され、神経伝達
物質として働くだけでなく、神経末端から遊離して拡散
し、局所的に多くの細胞に働く局所性化学仲介物質(神
経調節物質)として知られている点に注目し、細菌の走
化性が高次な情報伝達機構である神経系の起源である可
能性があるとの考えを持つに至った。
なお、細菌が走化性を示す化学物質については、Adl
erらにより数多く調べられ、大腸菌、サルモネラ菌、
枯草菌などの有鞭毛細菌類は、糖、アミノ酸などの栄養
物質(誘因物質)には引きつけられ、各種有害物質など
の忌避物質から遠ざかることが明らかにされている(
Adler、 J。
erらにより数多く調べられ、大腸菌、サルモネラ菌、
枯草菌などの有鞭毛細菌類は、糖、アミノ酸などの栄養
物質(誘因物質)には引きつけられ、各種有害物質など
の忌避物質から遠ざかることが明らかにされている(
Adler、 J。
:5cience、 153 、708−716(19
66); Tso、 W、 W、&Adler、 J、
: J、 Bacteriology、旦8.560−
576(1974) 、及びAdler、 J、: A
nn、 Rev、 Biochem、。
66); Tso、 W、 W、&Adler、 J、
: J、 Bacteriology、旦8.560−
576(1974) 、及びAdler、 J、: A
nn、 Rev、 Biochem、。
月、 341−356 (1975)等参照]。
また、Adlerらの用いた毛細管法によれば、大腸菌
は誘因物質であるアスパラギン酸に対して、1μβの容
量において10−’M N10−8Mの濃度から走化性
を示すことが報告されている[Adler、 J、:A
nn、 Rev、 Biochem、、44.341−
356 (1975) ] 。
は誘因物質であるアスパラギン酸に対して、1μβの容
量において10−’M N10−8Mの濃度から走化性
を示すことが報告されている[Adler、 J、:A
nn、 Rev、 Biochem、、44.341−
356 (1975) ] 。
しかしながらこれらの報告においては、本発明者らが想
定した上述の走化性と神経系との関連については全く示
唆されてd)ない。
定した上述の走化性と神経系との関連については全く示
唆されてd)ない。
このような背景から、本発明者らは、神経生理活性物質
であるMAやアセチルコリンなども高い感度で、細菌の
走化性を惹起させたり、あるいは細菌の走化性に影響を
与える可能性を想到した。
であるMAやアセチルコリンなども高い感度で、細菌の
走化性を惹起させたり、あるいは細菌の走化性に影響を
与える可能性を想到した。
本発明者らは、この推論に基づき、種々検討を重ねた結
果、大腸菌等がMAに対して正の走化性(刺激源に向っ
て進む)を示すことを見い出した。
果、大腸菌等がMAに対して正の走化性(刺激源に向っ
て進む)を示すことを見い出した。
更に、Adlerらの細菌の走化性のキャピラリー測定
系の改良により、より簡便なスクリーニング、検定方法
を確立し[岩本昌之、篠沢隆雄ら:生物教材としての細
菌工、大腸菌の簡便な取り扱いと走化性の観察、科学教
育研究、11. No、3.108−113(1987
)および福永晋哉、篠沢隆雄ら:生物教材としての細菌
■、大腸菌の走化性の定量的検定法、科学教育研究、1
1. No、4(1987)] 、並びに、ろ紙法も採
用してMAやアセチルコリンを定性的、定量的にバイオ
アッセイすることに成功し、10−’M以上のMA濃度
でのMAの検出が可能であり、しかも試料の量が1μβ
で十分であることからラジオアイソトープを用いること
なく、ラジオイムノアッセイ法なみの10pmo lと
いう微量のMAを検出できることを見い出し、本発明を
完成した。
系の改良により、より簡便なスクリーニング、検定方法
を確立し[岩本昌之、篠沢隆雄ら:生物教材としての細
菌工、大腸菌の簡便な取り扱いと走化性の観察、科学教
育研究、11. No、3.108−113(1987
)および福永晋哉、篠沢隆雄ら:生物教材としての細菌
■、大腸菌の走化性の定量的検定法、科学教育研究、1
1. No、4(1987)] 、並びに、ろ紙法も採
用してMAやアセチルコリンを定性的、定量的にバイオ
アッセイすることに成功し、10−’M以上のMA濃度
でのMAの検出が可能であり、しかも試料の量が1μβ
で十分であることからラジオアイソトープを用いること
なく、ラジオイムノアッセイ法なみの10pmo lと
いう微量のMAを検出できることを見い出し、本発明を
完成した。
なお、DL−アンフェタミンについてはChetらがシ
ュードモナス フルオレセンス(Pseudomona
sfluoresens )の走化性を利用して検定し
ている(Chet、 1. et al : J、 B
acteriology、 115(3)。
ュードモナス フルオレセンス(Pseudomona
sfluoresens )の走化性を利用して検定し
ている(Chet、 1. et al : J、 B
acteriology、 115(3)。
1215−1218 (1973)。しかしながら、こ
の検定は簡便なアッセイ法である軟寒天プレート法で行
なわれたものでない。
の検定は簡便なアッセイ法である軟寒天プレート法で行
なわれたものでない。
本発明の目的は、MA等のアンフェタミン類やアセチル
コリンなどの各種神経生理活性(神経作用、神経伝達)
物質の微量定量、微量検定に好適であり、簡便かつ迅速
に実施できる極めて実用的な方法を提供することにある
。
コリンなどの各種神経生理活性(神経作用、神経伝達)
物質の微量定量、微量検定に好適であり、簡便かつ迅速
に実施できる極めて実用的な方法を提供することにある
。
[課題を解決するための手段]
本発明のバイオアッセイ法は、細菌の走化性を利用する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
本発明の方法に用いることができる細菌としは、Esc
herichia coli k12 W3110 (
野生株、東京大学応用微生物研究所あるいは発酵研究所
等から一般に容易に入手できる)などの大腸菌、サルモ
ネラ菌、枯草菌などを挙げることができるが、なかでも
大腸菌はその遺伝学的および生化学的性質が最も良く解
明されているので、取り扱い易い。
herichia coli k12 W3110 (
野生株、東京大学応用微生物研究所あるいは発酵研究所
等から一般に容易に入手できる)などの大腸菌、サルモ
ネラ菌、枯草菌などを挙げることができるが、なかでも
大腸菌はその遺伝学的および生化学的性質が最も良く解
明されているので、取り扱い易い。
また、これらの耐熱性菌も有用である。
本発明の方法は、細菌を含む系に試料を添加した際の細
菌の挙動(走化性)を検定することにより行なうことが
できる。
菌の挙動(走化性)を検定することにより行なうことが
できる。
本発明で用いる細菌を含む系は、例えば以下に示すよう
な液体あるいは軟寒天プレート等として必要に応じて種
々の形態とすることができる。
な液体あるいは軟寒天プレート等として必要に応じて種
々の形態とすることができる。
以下本発明の方法に適用し得る軟寒天プレート法及び毛
細管法について説明する。
細管法について説明する。
本発明に用い得る軟寒天プレート法としては、a)細菌
を含有させた軟寒天プレート上の所定位置に試料を容易
に拡散しない状態で添加し、所定時間放置後、該プレー
ト中での菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走化
性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性物
質が存在するかどうか検定する方法、 b)試料を含有する軟寒天プレート上の所定位置に細菌
を含有させた溶液を滴下し、所定時間放置後、該プレー
ト中での菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走化
性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性物
質が存在するかどうか検定する方法、 などが利用できる。
を含有させた軟寒天プレート上の所定位置に試料を容易
に拡散しない状態で添加し、所定時間放置後、該プレー
ト中での菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走化
性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性物
質が存在するかどうか検定する方法、 b)試料を含有する軟寒天プレート上の所定位置に細菌
を含有させた溶液を滴下し、所定時間放置後、該プレー
ト中での菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走化
性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性物
質が存在するかどうか検定する方法、 などが利用できる。
例えば、試料中に細菌を誘因する物質、すなわち細菌が
刺激源に向って進む正の走化性を示す物質が存在する場
合には、上記a)の方法においては、試料添加位置周辺
に菌体が集合し、菌体密度の高い部分が形成され、それ
が白いリングとして目視できるようになる。
刺激源に向って進む正の走化性を示す物質が存在する場
合には、上記a)の方法においては、試料添加位置周辺
に菌体が集合し、菌体密度の高い部分が形成され、それ
が白いリングとして目視できるようになる。
軟寒天プレート法に用いるプレートは、操作上の取り扱
いが容易であり、かつプレート内の細菌を良好に維持で
き、更に該細菌の走化性が効率良く現われるようにその
組成を適宜選択して調整することができる。
いが容易であり、かつプレート内の細菌を良好に維持で
き、更に該細菌の走化性が効率良く現われるようにその
組成を適宜選択して調整することができる。
例えば、通常用いられている各種細菌用培地や細菌を取
り扱う際に用いる各種溶液から、用いる細菌に応じて選
択したものに、寒天を0.28重量%程度加えて調整す
ることができる。
り扱う際に用いる各種溶液から、用いる細菌に応じて選
択したものに、寒天を0.28重量%程度加えて調整す
ることができる。
なお、該プレートは菌の増殖を目的としたものでないの
で、培地の組成を菌体の良好な維持が可能なものに適宜
変更すると良い。
で、培地の組成を菌体の良好な維持が可能なものに適宜
変更すると良い。
具体的には、後述の実施例で用いているし一グロスやポ
リペプトンブロスを用いた軟寒天プレートが好適に利用
できる。
リペプトンブロスを用いた軟寒天プレートが好適に利用
できる。
軟寒天プレート上への試料の添加は、試料を含ませた適
当な大きさのろ紙をプレート上に載置して行ない、プレ
ートは37℃で保温する。
当な大きさのろ紙をプレート上に載置して行ない、プレ
ートは37℃で保温する。
一方、毛細管法は、その一端を閉管して試料を含む溶液
を封入し毛細管の他方の開口端を、スライドガラス等の
適当な基体上に用意した細菌含有液に接触させ、所定時
間静置後、菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走
化性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性
物質が存在するかどうか検定するものである。
を封入し毛細管の他方の開口端を、スライドガラス等の
適当な基体上に用意した細菌含有液に接触させ、所定時
間静置後、菌体の移動状態を観察して試料中に細菌が走
化性を示すMAやアセチルコリン等の各種神経生理活性
物質が存在するかどうか検定するものである。
なお、第1図に毛細管内に誘因物質、すなわち大腸菌が
正の走化性を示す物質を含有させた場合における菌体の
動きを示した 該毛細管法に用いる菌体な含む溶液は、細菌を良好に維
持でき、かつ該細菌の走化性が効率良く現われるように
その組成を適宜選択して調製することができ、例えば、
通常用いられている各種細菌用培地や細菌を取り扱う際
に用いる各種溶液から、用いる細菌に応じて選択したも
のを使用できる。
正の走化性を示す物質を含有させた場合における菌体の
動きを示した 該毛細管法に用いる菌体な含む溶液は、細菌を良好に維
持でき、かつ該細菌の走化性が効率良く現われるように
その組成を適宜選択して調製することができ、例えば、
通常用いられている各種細菌用培地や細菌を取り扱う際
に用いる各種溶液から、用いる細菌に応じて選択したも
のを使用できる。
な都、該溶液もまた菌の増殖を目的としたものでないの
で、培地の組成を菌体の良好な維持が可能なものに適宜
変更すると良い。
で、培地の組成を菌体の良好な維持が可能なものに適宜
変更すると良い。
具体的には、後述の実施例で用いている溶液が好適に利
用できる。
用できる。
細菌含有液をスライドガラス等の上に用意するには、例
えば、第2図および第3図に示すようにスライドガラス
上に直管やU字管を置きその中に細菌含有液を入れ、更
に、直管またはU字管上にカバーガラスを載せる方法、
第4図に示すようにホールスライドガラスの凹部表面に
シリコングリス等の疎水性を示す物質を塗布し、そこに
細菌含有液を滴下する方法などを用いることができる。
えば、第2図および第3図に示すようにスライドガラス
上に直管やU字管を置きその中に細菌含有液を入れ、更
に、直管またはU字管上にカバーガラスを載せる方法、
第4図に示すようにホールスライドガラスの凹部表面に
シリコングリス等の疎水性を示す物質を塗布し、そこに
細菌含有液を滴下する方法などを用いることができる。
本発明に用いる細菌は、必要に応じて前培養する等の方
法によりその菌体活性な走化性の検出に適した状態にし
ておくと良い。
法によりその菌体活性な走化性の検出に適した状態にし
ておくと良い。
なお、本発明の方法は、例えば岩本昌之、篠沢隆雄ら:
生物教材としての細菌工、大腸菌の簡便な取り扱いと走
化性の観察、科学教育研究、U、No、 3.10B−
113<1987)および福永晋哉、篠沢隆雄ら:生物
教材としての細菌■、大腸菌の走化性の定量的検定法、
科学教育研究、貝、No、 4 (1987)等を参考
として実施することができる。
生物教材としての細菌工、大腸菌の簡便な取り扱いと走
化性の観察、科学教育研究、U、No、 3.10B−
113<1987)および福永晋哉、篠沢隆雄ら:生物
教材としての細菌■、大腸菌の走化性の定量的検定法、
科学教育研究、貝、No、 4 (1987)等を参考
として実施することができる。
[実施例]
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
(軟寒天プレートの調製)
乾熱殺菌したアルミキャップ付きの30mf2試験管(
18mmX 18mm)にオートクレーブ処理しである
下記組成のグリセリン塩類培地5mβを入れ、Esch
erichia coli k12 W3110 (野
生株、東京大学応用微生物研究所より入手)接種し、3
7℃、70〜80回振盪/分の条件で一晩振盪培養し、
培養の定常期状態を得た。なお、培養終了時の菌体濃度
は、2〜4X10”個/mlであった。
18mmX 18mm)にオートクレーブ処理しである
下記組成のグリセリン塩類培地5mβを入れ、Esch
erichia coli k12 W3110 (野
生株、東京大学応用微生物研究所より入手)接種し、3
7℃、70〜80回振盪/分の条件で一晩振盪培養し、
培養の定常期状態を得た。なお、培養終了時の菌体濃度
は、2〜4X10”個/mlであった。
グリセリン塩類培地組成:
グリセリン 5.0g(他の組成分
とは別に煮 沸して使用直前に混合) NaCI 5. OgK
、HPO,11,2g K)12PO44,8g (N)14) 2S04 2.
0gMg504・HJ 0.
25gFew (SO4) s・xH2O0,5mg全
容量1000 +nJ2 (pH7,0)なお、この培
養菌体液は4℃で2〜3週間保存可能であった。
とは別に煮 沸して使用直前に混合) NaCI 5. OgK
、HPO,11,2g K)12PO44,8g (N)14) 2S04 2.
0gMg504・HJ 0.
25gFew (SO4) s・xH2O0,5mg全
容量1000 +nJ2 (pH7,0)なお、この培
養菌体液は4℃で2〜3週間保存可能であった。
次に、該培養菌体液の0.25mI2を4mI2のグリ
セリン塩類培地に接種し、37℃、70〜80回振盪/
分で2時間培養し、最も運動性が高い対数増殖期の菌を
得た。なお、得られた培養菌体液の590nmでの濁度
(光路1 cm)は0.2〜0.4であり、菌体数は3
〜4X10”個/mI2であった。
セリン塩類培地に接種し、37℃、70〜80回振盪/
分で2時間培養し、最も運動性が高い対数増殖期の菌を
得た。なお、得られた培養菌体液の590nmでの濁度
(光路1 cm)は0.2〜0.4であり、菌体数は3
〜4X10”個/mI2であった。
更に、この対数増殖期の菌を含む培養菌体液1.0ml
を3000rpm 、15分の遠心分離で集菌し、得ら
れた菌体に1.0mgの洗浄液[10−’Mのエチレン
ジアミン四酢酸カリウム塩(K−EDTA)を含む10
−”Mのリン酸カリウム緩衝液(pH7,0) ]を加
えてよく攪拌して菌体を洗浄し、更に上記と同様の条件
の遠心分離により集菌し、再度同様の操作を繰り返した
。
を3000rpm 、15分の遠心分離で集菌し、得ら
れた菌体に1.0mgの洗浄液[10−’Mのエチレン
ジアミン四酢酸カリウム塩(K−EDTA)を含む10
−”Mのリン酸カリウム緩衝液(pH7,0) ]を加
えてよく攪拌して菌体を洗浄し、更に上記と同様の条件
の遠心分離により集菌し、再度同様の操作を繰り返した
。
次に、洗浄菌体に1.0mgの検定用緩衝液[101M
のリン酸カリウム緩衝液(pH7,0) ]を加え検定
用として用いた。なお、この菌体液は氷冷しておくこと
によって1日は十分に使用できた。
のリン酸カリウム緩衝液(pH7,0) ]を加え検定
用として用いた。なお、この菌体液は氷冷しておくこと
によって1日は十分に使用できた。
これとは別に、ろ紙を利用した集菌、洗浄を行なって検
定用菌体の調製を行なった。
定用菌体の調製を行なった。
すなわち、上記対数増殖期の菌を含む培養菌体液(20
mg)を、予め乾熱殺菌(160℃、3時間)したろ紙
(No、2、東洋ろ紙株式会社)でろ過し、ろ紙上に残
った菌体を洗浄液10 mI2で2度洗浄し、ろ紙の中
心部を半径的2cmに切り取り検定用緩衝液と接触させ
て、ろ紙上の菌体を検定用緩衝液に懸濁し、その菌体濃
度を6.8X10’個7m12に調製し検定用として用
いた。
mg)を、予め乾熱殺菌(160℃、3時間)したろ紙
(No、2、東洋ろ紙株式会社)でろ過し、ろ紙上に残
った菌体を洗浄液10 mI2で2度洗浄し、ろ紙の中
心部を半径的2cmに切り取り検定用緩衝液と接触させ
て、ろ紙上の菌体を検定用緩衝液に懸濁し、その菌体濃
度を6.8X10’個7m12に調製し検定用として用
いた。
なお、上記の遠心分離法による方法で調製した検定用菌
体液、およびろ紙性により検定用菌体液はともに後述の
検定に良好に用いることができた。
体液、およびろ紙性により検定用菌体液はともに後述の
検定に良好に用いることができた。
次に、シャーレ中へ0.28%の寒天を溶解させた下記
組成のポリペプトンブロス9mβと上記のようにして検
定用に調製した菌体液(菌体濃度を2〜4X108個/
mI2に調製)の1.0+++J2とを加え、十分に混
合した後静置し、寒天を固化し軟寒天プレートを得た。
組成のポリペプトンブロス9mβと上記のようにして検
定用に調製した菌体液(菌体濃度を2〜4X108個/
mI2に調製)の1.0+++J2とを加え、十分に混
合した後静置し、寒天を固化し軟寒天プレートを得た。
ポリペプトンブロス組成:
ポリペプトン log
NaC15g
全量1000 mI2(pH7,0)
実施例2
(軟寒天プレート法によるMAに対する大腸菌の走化性
の検定) 実施例1で得た軟寒天プレート上の中央に10mMMA
(大日本製薬社製)を含む10mMリン酸ナトリウム緩
衝液(pH7,5) 20μβをしみ込ませた円形ろ紙
(ペーパーディスク、厚手、東洋ろ紙株式会社)を置き
、37℃、12時間静置した。
の検定) 実施例1で得た軟寒天プレート上の中央に10mMMA
(大日本製薬社製)を含む10mMリン酸ナトリウム緩
衝液(pH7,5) 20μβをしみ込ませた円形ろ紙
(ペーパーディスク、厚手、東洋ろ紙株式会社)を置き
、37℃、12時間静置した。
その結果、ろ紙の周辺に白いリングが形成された。この
白いリングは、大腸菌が集合し、菌の濃度があがったた
めにできたものであった。
白いリングは、大腸菌が集合し、菌の濃度があがったた
めにできたものであった。
これはろ紙からしみ出したMAに対して大腸菌が正の走
化性を示したためである。すなわち、MAが大腸菌が正
の走化性を示す誘因物質であることが明らかとされた。
化性を示したためである。すなわち、MAが大腸菌が正
の走化性を示す誘因物質であることが明らかとされた。
実施例3
(毛細管法によるMAの定量)
まず、各種濃度のMAを10mMリン酸ナトリウム緩衝
液(pH7,5)に溶解して、濃度の異なるMA温溶液
調製し、以下の操作に用いた。
液(pH7,5)に溶解して、濃度の異なるMA温溶液
調製し、以下の操作に用いた。
1μ℃の毛細管[両端開口、内径0.2mm、長さ3.
0CI11%商品名Microcaps、叶umnod
5cientific社製コの一方の先端にMA温溶
液つけ、管内へ毛細管現象を利用して該溶液を吸い上げ
た後、その−方の開口を溶融により封じた。
0CI11%商品名Microcaps、叶umnod
5cientific社製コの一方の先端にMA温溶
液つけ、管内へ毛細管現象を利用して該溶液を吸い上げ
た後、その−方の開口を溶融により封じた。
一方、ホールスライドガラスの凹部にシリコングリスを
塗布し、その上に実施例1で検定用に調製した菌体液(
菌体濃度2〜4X10”個/mβ)の0.8mβを滴下
し、第5図に示すように先に調整した毛細管を、その開
口が菌体液の液滴と接触するようにセットした。
塗布し、その上に実施例1で検定用に調製した菌体液(
菌体濃度2〜4X10”個/mβ)の0.8mβを滴下
し、第5図に示すように先に調整した毛細管を、その開
口が菌体液の液滴と接触するようにセットした。
その状態で、これらを30℃で50分間静置した後、毛
細管を取り出し、菌体液と接触していた開口部を洗浄液
で洗浄し毛細管外壁に付着した菌を除去した。
細管を取り出し、菌体液と接触していた開口部を洗浄液
で洗浄し毛細管外壁に付着した菌を除去した。
次に、閉じている端を破壊し、マイクロとペラターで毛
細管中の液を洗浄液内に押し出し、10’倍に希釈した
。
細管中の液を洗浄液内に押し出し、10’倍に希釈した
。
得られた希釈液中の菌体数を重層寒天法により測定した
。
。
すなわち、まず第5図に示すようにシャーレ中に以下に
示す組成のし一ブロスに1.7%の寒天を含有させたプ
レートを調製し、その上に希釈液0、1+nI2をのせ
、更に0.3%寒天水溶液をのせた後、加えた寒天を固
化させ、上下を逆にして37℃で一晩放置し、プレート
に現われるコロニー数を計測した。
示す組成のし一ブロスに1.7%の寒天を含有させたプ
レートを調製し、その上に希釈液0、1+nI2をのせ
、更に0.3%寒天水溶液をのせた後、加えた寒天を固
化させ、上下を逆にして37℃で一晩放置し、プレート
に現われるコロニー数を計測した。
L−ブロス組成:
ポリペプトン lO,0g酵母エキス
トラクト 5.0gブドウ糖
1.0gNaOH2N
3.On+j2全量1000 m12 (
pH7,2)MA濃度と毛細管へ移動した菌体数との関
係を第6図に示す。
トラクト 5.0gブドウ糖
1.0gNaOH2N
3.On+j2全量1000 m12 (
pH7,2)MA濃度と毛細管へ移動した菌体数との関
係を第6図に示す。
第6図に示した結果から明らかなように、MA濃度10
−’Mから毛細管中への大腸菌の移動個数が増加し始め
、MA濃度l0−3〜10−”Mで誘因された大腸菌数
が最大となり、MA濃度10−’Mから大腸菌がMAに
対して正の走化性を示すことが明らかとされた。
−’Mから毛細管中への大腸菌の移動個数が増加し始め
、MA濃度l0−3〜10−”Mで誘因された大腸菌数
が最大となり、MA濃度10−’Mから大腸菌がMAに
対して正の走化性を示すことが明らかとされた。
なお、この毛細管法で用いた毛細管の容量は1μnであ
るので、MA濃度10−’Mは10pmolに相当する
。
るので、MA濃度10−’Mは10pmolに相当する
。
実施例4
(軟寒天プレート法によるアセチルコリンに対する大腸
菌の走化性の検定) 実施例1で調製した軟寒天プレート上に、10mMアセ
チルコリン(和光純薬社製)を含む10mMリン酸ナト
リウム緩衝液(pH7,5) 20μβをしみ込ま。
菌の走化性の検定) 実施例1で調製した軟寒天プレート上に、10mMアセ
チルコリン(和光純薬社製)を含む10mMリン酸ナト
リウム緩衝液(pH7,5) 20μβをしみ込ま。
せたろ紙(実施例2で用いたのと同様)及び10mMリ
ン酸緩衝液(pi(7,5)のみ(20μβ)をしみ込
ませたろ紙(実施例2で用いたのと同様)を置き、37
℃、12時間静置した。
ン酸緩衝液(pi(7,5)のみ(20μβ)をしみ込
ませたろ紙(実施例2で用いたのと同様)を置き、37
℃、12時間静置した。
その結果、アセチルコリンに対して大腸菌は走化性を示
さなかった。
さなかった。
更に、アスパラギン酸10mMとアセチルコリン10m
Mの混合液をろ紙にしみ込ませた場合と、アスパラギン
酸10mMのみをしみ込ませた場合とで、軟寒天プレー
ト法を実施例2と同様にして実施した。
Mの混合液をろ紙にしみ込ませた場合と、アスパラギン
酸10mMのみをしみ込ませた場合とで、軟寒天プレー
ト法を実施例2と同様にして実施した。
その結果、アスパラギン酸のみでは、ろ紙上の周辺に走
化した大腸菌が明確に観察できたが、アセチルコリンと
の混合液では、大腸菌の走化性が抑えられることがわか
った。
化した大腸菌が明確に観察できたが、アセチルコリンと
の混合液では、大腸菌の走化性が抑えられることがわか
った。
実施例5
(毛細管法によるアスパラギン酸とアセチルコリンの定
量) lO−6〜10−”M濃度のアスパラギン酸溶液(0,
1ml2)と、10−’ 〜10−”M濃度のアスパラ
ギン酸溶液のそれぞれに10mMのアセチルコリンを混
合した溶液(0,1mβ)を各々調製し、それらを個々
に用いて、実施例3と同様にして、毛細管に移動する菌
体数を求めた。
量) lO−6〜10−”M濃度のアスパラギン酸溶液(0,
1ml2)と、10−’ 〜10−”M濃度のアスパラ
ギン酸溶液のそれぞれに10mMのアセチルコリンを混
合した溶液(0,1mβ)を各々調製し、それらを個々
に用いて、実施例3と同様にして、毛細管に移動する菌
体数を求めた。
得られた結果を第7図に示す。なお、・はアスパラギン
酸溶液での結果を、Oはアスパラギン酸とアセチルコリ
ンの混合液の結果を示す。
酸溶液での結果を、Oはアスパラギン酸とアセチルコリ
ンの混合液の結果を示す。
第7図に示されているように、10”’M付近からアス
パラギン酸への大腸菌の走化性が抑えられた。
パラギン酸への大腸菌の走化性が抑えられた。
実施例6
実施例5においてアスパラギン酸溶液濃度を10mMに
一定し、アセチルコリン溶液濃度を10−8〜10−”
M濃度に変えて、同様に毛細管法により検定した。
一定し、アセチルコリン溶液濃度を10−8〜10−”
M濃度に変えて、同様に毛細管法により検定した。
その結果、アセチルコリンは10−’M付近からアスパ
ラギン酸への大腸菌の走化性を制御した。
ラギン酸への大腸菌の走化性を制御した。
実施例7
覚醒剤患者(10人)及び健康人(10人)の尿(1(
lr++J2)をそれぞれベンゼン1 ++lに加え
抽出処理し、ベンゼン画分を分離後、ベンゼンを蒸発さ
せて、ベンゼン抽出物を得た。
lr++J2)をそれぞれベンゼン1 ++lに加え
抽出処理し、ベンゼン画分を分離後、ベンゼンを蒸発さ
せて、ベンゼン抽出物を得た。
得られた各ベンゼン抽出物に水0.05mβを加えて溶
解させた溶液を実施例2で用いたろ紙にしみ込ませた。
解させた溶液を実施例2で用いたろ紙にしみ込ませた。
こうして得られたろ紙のそれぞれを実施例1で調製した
軟寒天プレート上にのせ、実施例2と同様にして走化性
を検定した。
軟寒天プレート上にのせ、実施例2と同様にして走化性
を検定した。
その結果、覚醒剤患者10人中7人が陽性と判定され、
また健康人10人中2人が陽性と判定された。
また健康人10人中2人が陽性と判定された。
この覚醒剤患者と健康人とでの結果の差は、有為な差で
あり、本発明の方法が有効であることが確認された。
あり、本発明の方法が有効であることが確認された。
更に、上記ベンゼン抽出物溶液を用いて実施例3の毛細
管法を行なったところ、覚醒剤患者10人からの試料で
走化性を示した菌体数の平均が、健康人10人からの試
料で走化性を示した菌体数の平均の2倍の値を示した。
管法を行なったところ、覚醒剤患者10人からの試料で
走化性を示した菌体数の平均が、健康人10人からの試
料で走化性を示した菌体数の平均の2倍の値を示した。
[発明の効果]
本発明によれば、簡便かつ迅速な操作で、ラジオイムノ
アッセイなみの10pmolという感度でのMAの検定
が可能となった。
アッセイなみの10pmolという感度でのMAの検定
が可能となった。
すなわち、本発明は細菌の極めて高度な走化性を利用し
たので検出感度が高く、また特殊な分析機器、分析用施
設を用いる必要がなく、かつ用いる材料も安価であり、
低コストでの検定をどこでも容易に実施できる。更に、
操作が簡単であり、多数の試料を効率良く短時間で処理
可能である。
たので検出感度が高く、また特殊な分析機器、分析用施
設を用いる必要がなく、かつ用いる材料も安価であり、
低コストでの検定をどこでも容易に実施できる。更に、
操作が簡単であり、多数の試料を効率良く短時間で処理
可能である。
また、本発明によれば、アセチルコリンは大腸菌が走化
性を示す誘因物質や忌避物質ではないが、アセチルコリ
ンは誘引物質であるアスパラギン酸に対する大腸菌の正
の走化性を制御することが明らかとされた。このことよ
り、神経生理活性物質間の相互作用におけるアセチルコ
リンの役割、位置付けが明確にされるきっかけが与えら
れた。
性を示す誘因物質や忌避物質ではないが、アセチルコリ
ンは誘引物質であるアスパラギン酸に対する大腸菌の正
の走化性を制御することが明らかとされた。このことよ
り、神経生理活性物質間の相互作用におけるアセチルコ
リンの役割、位置付けが明確にされるきっかけが与えら
れた。
また、本発明者らの新たな知見からアセチルコリンの定
量に困難さがある場合に、本発明の方法のように走化性
受容体(レセプター)を利用する方法がアセチルコリン
の検定に有用性を発揮する可能性が出てきた。
量に困難さがある場合に、本発明の方法のように走化性
受容体(レセプター)を利用する方法がアセチルコリン
の検定に有用性を発揮する可能性が出てきた。
更に、種々の神経生理活性物質に特異性を有する菌株を
開発することにより、簡便で確実な検定が可能となる。
開発することにより、簡便で確実な検定が可能となる。
第1図〜第4図は毛細管法の操作を説明するための模式
図、第5図は重層寒天法の操作を示した模式図、第6図
は実施例3で得られたMA(メタンフェタミン)濃度と
毛細管内への移動菌体数との関係を示すグラフ、第7図
は、アセチルコリンと毛細管内への移動菌体数との関係
を示すグラフである。なお、第7図において、・はアス
パラギン酸溶液での結果を、Oはアスパラギン酸とアセ
チルコリンの混合液の結果を示す。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 三井製薬工業株式会社 篠沢隆雄
図、第5図は重層寒天法の操作を示した模式図、第6図
は実施例3で得られたMA(メタンフェタミン)濃度と
毛細管内への移動菌体数との関係を示すグラフ、第7図
は、アセチルコリンと毛細管内への移動菌体数との関係
を示すグラフである。なお、第7図において、・はアス
パラギン酸溶液での結果を、Oはアスパラギン酸とアセ
チルコリンの混合液の結果を示す。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 三井製薬工業株式会社 篠沢隆雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)試料に対する細菌の走化性を検定することにより、
該試料中の化学物質を検出することを特徴とするバイオ
アッセイ法。 2)前記細菌が大腸菌である請求項1のバイオアッセイ
法。 3)前記走化性の検定法を、毛細管法により行なう請求
項1または2のバイオアッセイ法。 4)前記走化性の検定法を、軟寒天プレート法により行
なう請求項1または2のバイオアッセイ法。 5)前記化学物質がアンフェタミン類またはアセチルコ
リンである請求項1〜4のいずれかに記載のバイオアッ
セイ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850188A JPH01196299A (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | バイオアッセイ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1850188A JPH01196299A (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | バイオアッセイ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01196299A true JPH01196299A (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=11973374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1850188A Pending JPH01196299A (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | バイオアッセイ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01196299A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5853638A (en) * | 1997-06-27 | 1998-12-29 | Samsung General Chemicals Co., Ltd. | Process for producing stretched porous film |
| USRE38863E1 (en) | 1995-02-03 | 2005-11-01 | Ruy Tchao | Chemotaxis assay procedure |
| JP2010252746A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
| JP2010252745A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
| JP2010252744A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
| JP2012503975A (ja) * | 2009-04-01 | 2012-02-16 | 湖南省天騎医学新技▲術▼有限公司 | 薬剤感受性試験方法および薬剤感受性試験装置 |
-
1988
- 1988-01-30 JP JP1850188A patent/JPH01196299A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE38863E1 (en) | 1995-02-03 | 2005-11-01 | Ruy Tchao | Chemotaxis assay procedure |
| USRE40747E1 (en) | 1995-02-03 | 2009-06-16 | Ruy Tchao | Chemotaxis assay procedure |
| US5853638A (en) * | 1997-06-27 | 1998-12-29 | Samsung General Chemicals Co., Ltd. | Process for producing stretched porous film |
| JP2012503975A (ja) * | 2009-04-01 | 2012-02-16 | 湖南省天騎医学新技▲術▼有限公司 | 薬剤感受性試験方法および薬剤感受性試験装置 |
| JP2010252746A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
| JP2010252745A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
| JP2010252744A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 細菌分析装置 |
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