JPH02280057A - 非分離型レーザ磁気免疫測定方法及び測定装置 - Google Patents
非分離型レーザ磁気免疫測定方法及び測定装置Info
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- JPH02280057A JPH02280057A JP10131189A JP10131189A JPH02280057A JP H02280057 A JPH02280057 A JP H02280057A JP 10131189 A JP10131189 A JP 10131189A JP 10131189 A JP10131189 A JP 10131189A JP H02280057 A JPH02280057 A JP H02280057A
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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、抗原抗体反応を利用した免疫測定方法及び装
置に関するものである。更に詳述するならば、本発明は
極めて微量の検体から特定の抗体または抗原を定量的に
検出可能なレーザ磁気免疫11111定方法及び測定装
置に関するものである。
置に関するものである。更に詳述するならば、本発明は
極めて微量の検体から特定の抗体または抗原を定量的に
検出可能なレーザ磁気免疫11111定方法及び測定装
置に関するものである。
「従来の技術及びその課題」
後天性免疫不全症候群、成人T細胞白血病等のような新
型ウィルス性疾病、あるいは各挿管の早期検査法として
、抗原抗体反応を利用した免疫測定法の開発が、現在、
世界的規模で推進されている。
型ウィルス性疾病、あるいは各挿管の早期検査法として
、抗原抗体反応を利用した免疫測定法の開発が、現在、
世界的規模で推進されている。
従来から知られる一次反応を利用した微量免疫測定法と
しては、ラジオイムノアッセイ(以下、EIA法と記す
)、酸素イムノアッセイ(EIA)、蛍光イムノアッセ
イ(F[A)法等が既に実用化されている。これらの方
法は、それぞれアイソトープ、酵素、蛍光物質を標識と
して付加した抗原または抗体を用い、これと特異的に反
応する抗体または抗原の有無を検出する方法である。
しては、ラジオイムノアッセイ(以下、EIA法と記す
)、酸素イムノアッセイ(EIA)、蛍光イムノアッセ
イ(F[A)法等が既に実用化されている。これらの方
法は、それぞれアイソトープ、酵素、蛍光物質を標識と
して付加した抗原または抗体を用い、これと特異的に反
応する抗体または抗原の有無を検出する方法である。
ところか、EIA法は高い検出感度を有しているものの
、標識に放射性物質を使用するために、その実施につい
ては多くの制約がある。また、EIA法及びEIA法は
いずれも実施についての制約がEIA法に比べて少なく
、その実施は容易であるか、感度か低く、精密な定量的
測定が困難であった。
、標識に放射性物質を使用するために、その実施につい
ては多くの制約がある。また、EIA法及びEIA法は
いずれも実施についての制約がEIA法に比べて少なく
、その実施は容易であるか、感度か低く、精密な定量的
測定が困難であった。
本発明者らは、上記の免疫測定法の欠点を克服すべく、
上記方法とは原理を異にするレーザ免疫測定法等の研究
を行ない、その成果を先に特願昭61−224587.
61−252427.61−254164.62−22
062.62−22063.62−152791.62
−152792.62−184902.62−2643
19.62−267481.63−6050.63−1
02912.63−102913.63−102915
.63−102917.63−102918.63−1
56519.63−156520としてレーザ磁気免疫
測定法及びfltl+定装置並びに検体調整方法につい
ての発明を18件特許出願している。これらの新しい免
疫測定方法においては、標識材料として磁性体微粒子を
用いて傾斜磁界中で磁気標識された検体を局部濃縮し、
該局部瀝縮点にレーザ光を照射して検体からの干渉光、
散乱光、透過光、回折光等の出射光を検出している点に
特徴があり、アイソトープを用いないでピコグラムの超
微量検出が可能である。
上記方法とは原理を異にするレーザ免疫測定法等の研究
を行ない、その成果を先に特願昭61−224587.
61−252427.61−254164.62−22
062.62−22063.62−152791.62
−152792.62−184902.62−2643
19.62−267481.63−6050.63−1
02912.63−102913.63−102915
.63−102917.63−102918.63−1
56519.63−156520としてレーザ磁気免疫
測定法及びfltl+定装置並びに検体調整方法につい
ての発明を18件特許出願している。これらの新しい免
疫測定方法においては、標識材料として磁性体微粒子を
用いて傾斜磁界中で磁気標識された検体を局部濃縮し、
該局部瀝縮点にレーザ光を照射して検体からの干渉光、
散乱光、透過光、回折光等の出射光を検出している点に
特徴があり、アイソトープを用いないでピコグラムの超
微量検出が可能である。
ところで、このようなレーザ磁気免疫測定法においては
、標識材料としての磁性体微粒子に1つの抗原あるいは
抗体を付加した磁性体標識体と、この磁性体標識体と検
体たる抗体あるいは抗原とを抗原抗体反応させた磁気標
識免疫複合体とを磁力や遠心力などを作用させて、予め
未反応の磁性体標識体を分離・除去した後に磁気標識免
疫複合体を検出するようにしている。この分離・除去操
作は比較的煩わしいものであり、この操作を行なわずに
磁気標識免疫複合体のみを識別できれば、そのメリット
は計り知れない。
、標識材料としての磁性体微粒子に1つの抗原あるいは
抗体を付加した磁性体標識体と、この磁性体標識体と検
体たる抗体あるいは抗原とを抗原抗体反応させた磁気標
識免疫複合体とを磁力や遠心力などを作用させて、予め
未反応の磁性体標識体を分離・除去した後に磁気標識免
疫複合体を検出するようにしている。この分離・除去操
作は比較的煩わしいものであり、この操作を行なわずに
磁気標識免疫複合体のみを識別できれば、そのメリット
は計り知れない。
一般に、上述のレーザ磁気免疫測定法並びにEIA法、
EIA法、EIA法等の現在実用されている、標識法は
検出感度を向上させる代わりに、検体の調整の際、未反
応の標識体を除去するため、洗浄を繰り返し行なう煩わ
しさがあった。一方、非標識法である微粒子凝集法(P
A)は検体調整が簡便ではあるが感度が著しく低い欠点
があった。
EIA法、EIA法等の現在実用されている、標識法は
検出感度を向上させる代わりに、検体の調整の際、未反
応の標識体を除去するため、洗浄を繰り返し行なう煩わ
しさがあった。一方、非標識法である微粒子凝集法(P
A)は検体調整が簡便ではあるが感度が著しく低い欠点
があった。
従って、標識法において、未反応の標識材料を分離・除
去しないで、検体のみを選択的に検出することができれ
ば、そのメリットは計り知れない。
去しないで、検体のみを選択的に検出することができれ
ば、そのメリットは計り知れない。
本発明者らは、先に、未反応の該磁性標識体を分離する
必要が無い非分離型レーザ磁気免疫測定法を研究し、特
願昭63−102914として特許出願した。この特許
は標識材料に超常磁性微粒子を用いる点に特徴があり、
抗原抗体反応した磁性体標識体の磁気特性が超常磁性か
ら強磁性に111転移することに着目して、定められた
局部濃縮点に到達する時間差から磁気標識免疫複合体の
みを識別する方法である。本発明者らはその後の研究に
よって、強磁性微粒子を用いた場合でも未反応の磁性体
標識体から磁気標識免疫複合体を識別できる方法を見い
だし、先に発明した方法を一般化することができ本発明
を完成させた。
必要が無い非分離型レーザ磁気免疫測定法を研究し、特
願昭63−102914として特許出願した。この特許
は標識材料に超常磁性微粒子を用いる点に特徴があり、
抗原抗体反応した磁性体標識体の磁気特性が超常磁性か
ら強磁性に111転移することに着目して、定められた
局部濃縮点に到達する時間差から磁気標識免疫複合体の
みを識別する方法である。本発明者らはその後の研究に
よって、強磁性微粒子を用いた場合でも未反応の磁性体
標識体から磁気標識免疫複合体を識別できる方法を見い
だし、先に発明した方法を一般化することができ本発明
を完成させた。
なお、磁性微粒子を用いた非分離型の免疫測定法として
、本発明者らの発明時期に相前後して以下のような3件
の特許出願かあることが分かった。
、本発明者らの発明時期に相前後して以下のような3件
の特許出願かあることが分かった。
いずれも、下記のように本発明とは原理か異なるもので
ある。
ある。
1)武者利光氏の発明による特願昭60−257545
「磁界を用いた免疫反応の検出法」においては、磁性体
粒子を磁界により変位させながら、偏光された輻射線を
投射し、その微粒子の抗原抗体反応によって生じる散乱
光の偏光面の変化から免疫反応を検出する方法である。
「磁界を用いた免疫反応の検出法」においては、磁性体
粒子を磁界により変位させながら、偏光された輻射線を
投射し、その微粒子の抗原抗体反応によって生じる散乱
光の偏光面の変化から免疫反応を検出する方法である。
測定方法は詳述されているが、実際の抗原抗体反応に適
用した実施例が記述されておらず、検出感度等は不明で
ある。
用した実施例が記述されておらず、検出感度等は不明で
ある。
2)軽部征夫、石井知機両氏の発明による特願昭61−
130506 r抗原・抗体濃度測定法J並びに特願昭
61−235841 r抗原・抗体固定化磁気微粒子の
懸濁液及び懸断液を使用する抗原・抗体濃度測定法」に
おいては、磁界を適用して抗原−抗体−磁気微粒子結合
体を生成させ、次に磁界を停止して、未反応の抗体また
は抗原を固定化した磁気微粒子を試料液中に分散させ、
次に、試料液中に懸濁する前記l疑集魂濃度を測定する
方法である。検出感度は約50μg/m&である。
130506 r抗原・抗体濃度測定法J並びに特願昭
61−235841 r抗原・抗体固定化磁気微粒子の
懸濁液及び懸断液を使用する抗原・抗体濃度測定法」に
おいては、磁界を適用して抗原−抗体−磁気微粒子結合
体を生成させ、次に磁界を停止して、未反応の抗体また
は抗原を固定化した磁気微粒子を試料液中に分散させ、
次に、試料液中に懸濁する前記l疑集魂濃度を測定する
方法である。検出感度は約50μg/m&である。
以下のように、本発明に関連する上記の特許は原理か異
なるのみならず、特に後者の発明の方法は検出感度が本
発明よりも約6桁低い。
なるのみならず、特に後者の発明の方法は検出感度が本
発明よりも約6桁低い。
本発明の目的は、RIA法以上の検出感度並びに精度を
有志ながら、検体調整が簡便で、かつ実施上の制限のな
い新規な1tlll定方法及び測定装置を提供すること
にある。
有志ながら、検体調整が簡便で、かつ実施上の制限のな
い新規な1tlll定方法及び測定装置を提供すること
にある。
「課題を解決するための手段」
本発明に従えば、抗原抗体反応を利用して特異的に磁気
標識した検体にレーザ光を照射し、該検体からの出射光
を検出するレーザ磁気免疫測定法において、 未反応の磁性体標識体と、検体と反応した磁性体標識体
と検体との結合体である磁気標識免疫複合体とが混合し
ている溶液に、一方向の傾斜磁界を作用させて、該未反
応の磁性体標識体と該磁気標識免疫複合体の磁気泳動能
の相違を利用することによって、該混合溶液の中から該
磁気標識免疫19合体を識別・定量することを特徴とす
る非分離型レーザ磁気免疫測定法が提供される。
標識した検体にレーザ光を照射し、該検体からの出射光
を検出するレーザ磁気免疫測定法において、 未反応の磁性体標識体と、検体と反応した磁性体標識体
と検体との結合体である磁気標識免疫複合体とが混合し
ている溶液に、一方向の傾斜磁界を作用させて、該未反
応の磁性体標識体と該磁気標識免疫複合体の磁気泳動能
の相違を利用することによって、該混合溶液の中から該
磁気標識免疫19合体を識別・定量することを特徴とす
る非分離型レーザ磁気免疫測定法が提供される。
また、一方向の傾斜磁界を発生させる傾斜磁界発生装置
と、該傾斜磁界発生装置の内部に置かれた磁気泳動管と
、レーザ光線を該磁気泳動管の高磁界側の定められた位
置に導く入射光学系と、磁気標識免疫複合体からのレー
ザ散乱あるいは透過あるいは反射あるいは干渉光あるい
は回折光等の出射光を受光する光学系と、該出射光の時
間応答特性解析部と、該磁気泳動管の低磁界側の入口に
抗原抗体反応後の検体並びに磁性体標識体の混合溶液を
注入する機構と、該磁気泳動管を洗浄後、非磁性体溶媒
を注入する機構とが少なくとも具備されている非分離型
レーザ磁気免疫測定装置であって、出射光の時間応答特
性から該未反応の磁性体標識体と該磁気標識免疫凄き体
の混合溶液の中から該磁気標識免疫複合体を識別・定量
することを特徴とする非分離型レーザ磁気免疫1111
1定装置か提供される。
と、該傾斜磁界発生装置の内部に置かれた磁気泳動管と
、レーザ光線を該磁気泳動管の高磁界側の定められた位
置に導く入射光学系と、磁気標識免疫複合体からのレー
ザ散乱あるいは透過あるいは反射あるいは干渉光あるい
は回折光等の出射光を受光する光学系と、該出射光の時
間応答特性解析部と、該磁気泳動管の低磁界側の入口に
抗原抗体反応後の検体並びに磁性体標識体の混合溶液を
注入する機構と、該磁気泳動管を洗浄後、非磁性体溶媒
を注入する機構とが少なくとも具備されている非分離型
レーザ磁気免疫測定装置であって、出射光の時間応答特
性から該未反応の磁性体標識体と該磁気標識免疫凄き体
の混合溶液の中から該磁気標識免疫複合体を識別・定量
することを特徴とする非分離型レーザ磁気免疫1111
1定装置か提供される。
「作用」
本発明に従う非分離型レーザ磁気免疫測定方法は、標識
物質として超常磁性体、強磁性体のいずれも1吏11j
でき、該磁性微粒子に1つの抗原あるいは抗体を付加し
て得られた磁性体標識体を用いている。
物質として超常磁性体、強磁性体のいずれも1吏11j
でき、該磁性微粒子に1つの抗原あるいは抗体を付加し
て得られた磁性体標識体を用いている。
本測定法の原理を説明する。一般に、静止溶液中に置か
れた磁性体を傾斜磁界中に置くと、磁性体は磁気吸引力
によって磁界の最も高い部分にf>動じようとする。こ
の時の磁性体の運動方程式は次のように表わされる。
れた磁性体を傾斜磁界中に置くと、磁性体は磁気吸引力
によって磁界の最も高い部分にf>動じようとする。こ
の時の磁性体の運動方程式は次のように表わされる。
n
旧vJ+ =Q。
δ t
ただし、Jは磁性体の流れ、nは磁性体の;ぜ度、Fm
は磁気力(Fm=l/2・vχgrad1M vは磁
性体の体積、χは磁化率、I]は磁r8)、ηは粘度、
aは磁性体の直径、kはホルッマン定数、′Fは絶対温
度である。
は磁気力(Fm=l/2・vχgrad1M vは磁
性体の体積、χは磁化率、I]は磁r8)、ηは粘度、
aは磁性体の直径、kはホルッマン定数、′Fは絶対温
度である。
磁性体の運動は外部磁界強度、溶液温度、溶液粘度、磁
性体の磁気モーメント、密度、粒径等の影響を受ける。
性体の磁気モーメント、密度、粒径等の影響を受ける。
磁気力は磁性体の体積と磁化率の積に比例する、従って
強磁性体微粒子の粒子径が非常に小さくなると容易磁化
方向は熱運動のためランダムになり、強磁性体から超常
磁性に相転移することが知られている。例えば、マグネ
タイトは粒径が10nff+以下になると強磁性体から
超常磁性体に変化する。超常磁性標識体のみが含まれた
溶液を一方向の傾斜磁界中に置くと、ブラウン運動が盛
んなため磁界の最大点に集まるためには長時間を要する
。しかし、検体と該超常磁性標識体とを抗原抗体反応さ
せて生じる超常磁性標識検体は、該超常磁性標識体より
も粒子径か大きなため、ブラウン運動が活発でなくなる
。従って、該超常磁性標識検体を濃縮用傾斜磁界中に設
置すると、超常磁性標識体よりも短時間で濃縮が行なわ
れる。
強磁性体微粒子の粒子径が非常に小さくなると容易磁化
方向は熱運動のためランダムになり、強磁性体から超常
磁性に相転移することが知られている。例えば、マグネ
タイトは粒径が10nff+以下になると強磁性体から
超常磁性体に変化する。超常磁性標識体のみが含まれた
溶液を一方向の傾斜磁界中に置くと、ブラウン運動が盛
んなため磁界の最大点に集まるためには長時間を要する
。しかし、検体と該超常磁性標識体とを抗原抗体反応さ
せて生じる超常磁性標識検体は、該超常磁性標識体より
も粒子径か大きなため、ブラウン運動が活発でなくなる
。従って、該超常磁性標識検体を濃縮用傾斜磁界中に設
置すると、超常磁性標識体よりも短時間で濃縮が行なわ
れる。
先に、本発明者らが特願昭63−102914はこの現
象を利用したものであった。
象を利用したものであった。
一方、磁性体が強磁性体の場合、ブラウン運動の影響は
あまい考慮する必要はなく、代わりに、磁性体の磁気モ
ーメントと該磁性体が溶液中を磁気泳動する際に溶液か
ら受ける粘性抵抗が支配的になる。本発明の原理は、抗
原抗体反応後の磁気標識免疫複合体と未反応磁性標識抗
体との間の磁気モーメント、粘性抵抗の違いに管口して
、磁気泳動の過渡特性から磁気標識免疫複合体と未反応
磁性標識抗体とを識別する、新たしい方法である。
あまい考慮する必要はなく、代わりに、磁性体の磁気モ
ーメントと該磁性体が溶液中を磁気泳動する際に溶液か
ら受ける粘性抵抗が支配的になる。本発明の原理は、抗
原抗体反応後の磁気標識免疫複合体と未反応磁性標識抗
体との間の磁気モーメント、粘性抵抗の違いに管口して
、磁気泳動の過渡特性から磁気標識免疫複合体と未反応
磁性標識抗体とを識別する、新たしい方法である。
言うまでもなく、磁気泳動後の定常状態においては、両
者とも磁界の最も高い部分に集結しているため両者を識
別することは出来ない。
者とも磁界の最も高い部分に集結しているため両者を識
別することは出来ない。
以上説明したように、本発明の方法は、検体と前記超常
磁性標識体とを直接抗原抗体反応させる、いわゆる、直
接法のみならず、既知の抗原又は抗体を非磁性微小球の
表面に固相化しておき、この非磁性微小球と検体とを抗
原抗体反応させた後、前記磁性体標識体を加え、該検体
と該磁性体標識体とを抗原抗体反応させる、いわゆるサ
ンドイツチ法にも、本発明は非常に効果的である。
磁性標識体とを直接抗原抗体反応させる、いわゆる、直
接法のみならず、既知の抗原又は抗体を非磁性微小球の
表面に固相化しておき、この非磁性微小球と検体とを抗
原抗体反応させた後、前記磁性体標識体を加え、該検体
と該磁性体標識体とを抗原抗体反応させる、いわゆるサ
ンドイツチ法にも、本発明は非常に効果的である。
これら本発明の特徴的な構成によって、従来のRIA法
、EIA法、FIA法、及び本発明者らが先に発明した
レーザ磁気免疫測定法等で、不可避であった未反応の標
識体を洗浄・分離する行程が不用となる。このような特
徴のため、検出感度を低下させることなく測定の自動化
を極めて容易にする。
、EIA法、FIA法、及び本発明者らが先に発明した
レーザ磁気免疫測定法等で、不可避であった未反応の標
識体を洗浄・分離する行程が不用となる。このような特
徴のため、検出感度を低下させることなく測定の自動化
を極めて容易にする。
以下に図面を参照して本発明をより具体的に詳述するが
、以下に示すものは本発明の一実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲を同等制限するものではない。
、以下に示すものは本発明の一実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲を同等制限するものではない。
「実施例」
実施例1
第1図は本発明の第1の実施例を説明する、検体調整工
程を説明する模式的に示す図であって、(a、)は緩衝
液注入工程、(b)は磁性体標識抗体注入工程、(C)
はインキュベーンヨン工程である。
程を説明する模式的に示す図であって、(a、)は緩衝
液注入工程、(b)は磁性体標識抗体注入工程、(C)
はインキュベーンヨン工程である。
本実施例においては実験上安全性の高い不活化したイン
フルエンザウィルスを用いて本発明の非分離型レーザ磁
気免疫測定法の原理確認の目的で実施した。
フルエンザウィルスを用いて本発明の非分離型レーザ磁
気免疫測定法の原理確認の目的で実施した。
■はインフルエンザウィルス、2はP B S r&
fli液、3は磁性体標識抗体、3−1は未反応の該磁
性体標識抗体、4は磁気標識免疫複合体、10は検体容
器である。
fli液、3は磁性体標識抗体、3−1は未反応の該磁
性体標識抗体、4は磁気標識免疫複合体、10は検体容
器である。
ホルマリンにより不活化処理し、超遠心法により精製し
たインフルエンザウィルス(Δ/石川(83N2))l
にpBs緩神i液2をl主入して200m(lのウィル
ス浮)n液を作製し、これにデキストランで被覆した平
均粒径20nmのマグネタイトからなる磁性微粒子に、
ウサキを免疫して得られたインフルエンザウィルスに対
する高度免疫1fll清から(11離した[gG抗体を
該デキストランに共有結合して得られた磁性体標識抗体
3を25μQ加え、35°Cで2時間のインキュへ−/
ヨンを行い、ウィルスを磁気標識した。該インキュベー
ノヨン下程後の検体容器10の中には磁気標識免疫In
合体4と未反応磁性体標識抗体3−1とか存在している
。
たインフルエンザウィルス(Δ/石川(83N2))l
にpBs緩神i液2をl主入して200m(lのウィル
ス浮)n液を作製し、これにデキストランで被覆した平
均粒径20nmのマグネタイトからなる磁性微粒子に、
ウサキを免疫して得られたインフルエンザウィルスに対
する高度免疫1fll清から(11離した[gG抗体を
該デキストランに共有結合して得られた磁性体標識抗体
3を25μQ加え、35°Cで2時間のインキュへ−/
ヨンを行い、ウィルスを磁気標識した。該インキュベー
ノヨン下程後の検体容器10の中には磁気標識免疫In
合体4と未反応磁性体標識抗体3−1とか存在している
。
なお、デキストラン被覆磁性微粒子の作製はRot、)
ert S、 Mo1dayの米国特許第445277
3号1足載の°’MAGNETICl1iON−DIN
、XTRAN MICRO3I’1llERES” ノ
方法によった。
ert S、 Mo1dayの米国特許第445277
3号1足載の°’MAGNETICl1iON−DIN
、XTRAN MICRO3I’1llERES” ノ
方法によった。
第2図は本発明の装置の概略を説明する側面図であって
、11は溶媒兼洗浄液収賓客H:v、!2は検体移送用
マイクロポンプ、13は容器兼洗浄妓移送用マイクロポ
ンプ、14は磁気泳動管、15は廃液収容溶液、16は
サンプルオートチェンジャ20は電磁石、21は傾斜磁
界発生用磁極、21−1は該傾斜磁界発生用磁極の低磁
界側、21−2は該傾斜磁界発生用磁極の高磁界側、2
2は該電磁石及び該傾斜磁界発生用磁極に設けられた光
学系導入のための貫通穴、30はレーザ光源、31は透
過光検出器、32は散乱光収束レンズ、33は光電子増
倍管、34は電子回路である。
、11は溶媒兼洗浄液収賓客H:v、!2は検体移送用
マイクロポンプ、13は容器兼洗浄妓移送用マイクロポ
ンプ、14は磁気泳動管、15は廃液収容溶液、16は
サンプルオートチェンジャ20は電磁石、21は傾斜磁
界発生用磁極、21−1は該傾斜磁界発生用磁極の低磁
界側、21−2は該傾斜磁界発生用磁極の高磁界側、2
2は該電磁石及び該傾斜磁界発生用磁極に設けられた光
学系導入のための貫通穴、30はレーザ光源、31は透
過光検出器、32は散乱光収束レンズ、33は光電子増
倍管、34は電子回路である。
透明ガラス製の磁気泳動管14は電磁石20と傾斜磁界
発生用磁極21の間に挿入、固定されている。該傾斜磁
界発生用磁極はテーパー型の形状をしているから、磁気
空隙長は図の右側へ行(はどか狭くなっている。すなわ
ち、該磁極の左側が高磁界側で、右側か低磁界側である
。本実施例の装置では低磁界側は7kG、高磁界側は1
2kG、該磁気泳動管の全長は40mmであった。該磁
気泳動管の内部に置かれた磁性体は低磁界側から、高磁
界側へ磁気吸引されるから、該磁気泳動管の長さ方向に
沿って左から右へ磁気泳動することになる。該磁気泳動
管の低磁界側の端面には検体及び溶媒兼洗浄液の導入管
か取り付けられ、検体移送用マイクロポンプ12、溶媒
1に洗浄液移送用マイクロポンプ13によって、検体及
び溶媒兼洗浄液が該磁気泳動管に11:、入される。該
磁気泳動管の高磁界側の端面には測定の終了した検体を
排出するためのチューブが取り付けられ、該チューブの
他端は廃液収容容器に導かれている。次に、測定のため
の光学系を説明する。
発生用磁極21の間に挿入、固定されている。該傾斜磁
界発生用磁極はテーパー型の形状をしているから、磁気
空隙長は図の右側へ行(はどか狭くなっている。すなわ
ち、該磁極の左側が高磁界側で、右側か低磁界側である
。本実施例の装置では低磁界側は7kG、高磁界側は1
2kG、該磁気泳動管の全長は40mmであった。該磁
気泳動管の内部に置かれた磁性体は低磁界側から、高磁
界側へ磁気吸引されるから、該磁気泳動管の長さ方向に
沿って左から右へ磁気泳動することになる。該磁気泳動
管の低磁界側の端面には検体及び溶媒兼洗浄液の導入管
か取り付けられ、検体移送用マイクロポンプ12、溶媒
1に洗浄液移送用マイクロポンプ13によって、検体及
び溶媒兼洗浄液が該磁気泳動管に11:、入される。該
磁気泳動管の高磁界側の端面には測定の終了した検体を
排出するためのチューブが取り付けられ、該チューブの
他端は廃液収容容器に導かれている。次に、測定のため
の光学系を説明する。
波長632.8mm、出力5mWのHe −N c レ
ーザ光源30から出射されたレーザ光は直径15mmの
貫通穴22を通って前記磁気泳動管に入射し、該磁気泳
動管からの透過光は再ひ該質通光を通ってSiフォトタ
イオード製の透過光検出器31に入る。該透過光検出器
の出力は電子回路34によって該透過光の時間応答特性
か解析される。
ーザ光源30から出射されたレーザ光は直径15mmの
貫通穴22を通って前記磁気泳動管に入射し、該磁気泳
動管からの透過光は再ひ該質通光を通ってSiフォトタ
イオード製の透過光検出器31に入る。該透過光検出器
の出力は電子回路34によって該透過光の時間応答特性
か解析される。
一方、該磁気泳動管中の磁気標識免疫IM合体4伎び未
反応磁性体(票識抗体からの散乱光は散乱光収束レンズ
によって光電子増倍管33に導カh ル。
反応磁性体(票識抗体からの散乱光は散乱光収束レンズ
によって光電子増倍管33に導カh ル。
該光電子増倍管の出力は電子回路34によって該散乱光
の時間応答特性が解析される。
の時間応答特性が解析される。
次に、本装置の操作手順を説明する。第1図で説明した
検体調整の終った検体容器10をサンプルオートチェン
ジャー16にセットする。マイクロポンプ13を作動さ
せて、該磁気泳動管に溶媒1にどし/?I液を注入して
該磁気泳動管を該溶媒で満たした後、検体移送用1マイ
クロポンプ12を作動させて第1の検体を該磁気泳動管
に注入する。次に、電磁石に通電し、磁気泳動開始時点
からの透過光または散乱光の時間応答を記録・解析する
。!Ic+定終了1(、該電磁石を停止し、マイクロポ
ンプ13を作動させて該磁気泳動管中の検体をυト除、
洗浄する。サンプルオートチェンジャーを作動して第2
の検体を該磁気泳動管に注入する。このようにして、複
数の検体を自動的に測定することが出来る。
検体調整の終った検体容器10をサンプルオートチェン
ジャー16にセットする。マイクロポンプ13を作動さ
せて、該磁気泳動管に溶媒1にどし/?I液を注入して
該磁気泳動管を該溶媒で満たした後、検体移送用1マイ
クロポンプ12を作動させて第1の検体を該磁気泳動管
に注入する。次に、電磁石に通電し、磁気泳動開始時点
からの透過光または散乱光の時間応答を記録・解析する
。!Ic+定終了1(、該電磁石を停止し、マイクロポ
ンプ13を作動させて該磁気泳動管中の検体をυト除、
洗浄する。サンプルオートチェンジャーを作動して第2
の検体を該磁気泳動管に注入する。このようにして、複
数の検体を自動的に測定することが出来る。
第3図はウィルスが存在する検体からのデータ、第4図
は検体と同一の処理等を行なっているかウィルスかび在
しない検体対照のデータであって、散乱光量の時間変化
を測定したちのである。検体が存在する場合、検体から
の散乱光量は電磁石を励磁すると直ちに増大し、再び減
少する。散乱光量の変化はレーザ照射位置を磁気泳動に
よって通過した磁気標識免疫複合体の量に比例している
。
は検体と同一の処理等を行なっているかウィルスかび在
しない検体対照のデータであって、散乱光量の時間変化
を測定したちのである。検体が存在する場合、検体から
の散乱光量は電磁石を励磁すると直ちに増大し、再び減
少する。散乱光量の変化はレーザ照射位置を磁気泳動に
よって通過した磁気標識免疫複合体の量に比例している
。
これに対して、検体対照からの散乱光量は時間経過とと
もに極わずか増大するのみである。この、ように、散乱
光mの時間変化を検出し、検体λ、1j1rJ、の散乱
光1iを差し引くことによって、検体のみを定漬するこ
とか出来る。なお、検体χ・1照は、必要に応じて実施
すればよく、例えば、一連の検体の測定前に一度111
111定しておき、この結束をメモリー上に蓄えておく
方法か好ましい。
もに極わずか増大するのみである。この、ように、散乱
光mの時間変化を検出し、検体λ、1j1rJ、の散乱
光1iを差し引くことによって、検体のみを定漬するこ
とか出来る。なお、検体χ・1照は、必要に応じて実施
すればよく、例えば、一連の検体の測定前に一度111
111定しておき、この結束をメモリー上に蓄えておく
方法か好ましい。
本発明の方法を用いれば、従来ウィルス培養が必要であ
った、インフルエンザウィルスを簡単な検体調整で直接
検出できる。本実施例では、1m(2当り100個程度
存在するインフルエンザウィルスをC測定することが出
来た。
った、インフルエンザウィルスを簡単な検体調整で直接
検出できる。本実施例では、1m(2当り100個程度
存在するインフルエンザウィルスをC測定することが出
来た。
以−」二説明したように、本実施例は磁気泳動管の途中
であって、検体か通過する位置にレーザ光を照射し、散
乱光や透過光を検出する方法を取っているが、本実施例
の変形例として、磁界が最も高い検体の濃縮位置をレー
ザ照射する方法でもよい。
であって、検体か通過する位置にレーザ光を照射し、散
乱光や透過光を検出する方法を取っているが、本実施例
の変形例として、磁界が最も高い検体の濃縮位置をレー
ザ照射する方法でもよい。
ただし、濃縮位置をレーザ照射し散乱光を検出する方法
においては、検体の濃度が高(なると散乱体積が増え、
光散乱機構がレーレ散乱からミー散乱に変わるため、定
量性に若干問題を生じることがある。
においては、検体の濃度が高(なると散乱体積が増え、
光散乱機構がレーレ散乱からミー散乱に変わるため、定
量性に若干問題を生じることがある。
実施例2
白血病や癌への適用の可能性を調べるために、細胞検出
のモデル実験として、実験上安全性の高いEBBウイル
ス感染させたB細胞リンパ球の検出実験を行なった。E
BBウイルス染リンパ球はバーキットリンパ腫由来の^
TCCCCL−86RA J 1細胞を、比較対照とし
て健康人由来の非感染リンパ球Br i7を用いた。こ
れらのリンパ球は10%FBSを含むRPM11640
で培養した。
のモデル実験として、実験上安全性の高いEBBウイル
ス感染させたB細胞リンパ球の検出実験を行なった。E
BBウイルス染リンパ球はバーキットリンパ腫由来の^
TCCCCL−86RA J 1細胞を、比較対照とし
て健康人由来の非感染リンパ球Br i7を用いた。こ
れらのリンパ球は10%FBSを含むRPM11640
で培養した。
本実施例では、超常磁性体標識抗体を使用した。
該超常磁性体標識抗体は実施例1と同じ方法で作製し、
強磁性体粒子を除去するために、遠心分離にかけ上清に
残った平均粒径9nmのデキストラン破覆磁性微粒子に
ANT−E、B、V、−VCA (B10SOFT、
CLONE : Iコ323)なるモノクローナル抗体
を該デキストラン表面に共有結合させ、未反応の該抗体
をゲルクロマトグラフィーで除去した後、20mモルの
ボレートパンファー(p H8、5)に分散させる方法
で作製した。前記EBBウイルス染リンパ球及び比較対
照の非感染リンパ球にPBS緩衝液を注入して200m
σの該リンパ球t?遊液を作製し、これに上記超常磁性
体1項識抗体を50μQ加え、35°C−71−2時間
のインキュヘー/−3ンを行なった。この後、実施例1
で説明した本発明の装置で散乱光の時間応答性をC測定
した結毛、1m&当り80個程度存在するEBウィルス
感南東978球検出することが出来た。これにλ・1し
て、検体対照の散乱光の時間応答性と、該非感染リンパ
球を加えない超常磁性体標識抗体のみの散乱光の時17
−iJ応答性との間には有意の差は児られなかった。
強磁性体粒子を除去するために、遠心分離にかけ上清に
残った平均粒径9nmのデキストラン破覆磁性微粒子に
ANT−E、B、V、−VCA (B10SOFT、
CLONE : Iコ323)なるモノクローナル抗体
を該デキストラン表面に共有結合させ、未反応の該抗体
をゲルクロマトグラフィーで除去した後、20mモルの
ボレートパンファー(p H8、5)に分散させる方法
で作製した。前記EBBウイルス染リンパ球及び比較対
照の非感染リンパ球にPBS緩衝液を注入して200m
σの該リンパ球t?遊液を作製し、これに上記超常磁性
体1項識抗体を50μQ加え、35°C−71−2時間
のインキュヘー/−3ンを行なった。この後、実施例1
で説明した本発明の装置で散乱光の時間応答性をC測定
した結毛、1m&当り80個程度存在するEBウィルス
感南東978球検出することが出来た。これにλ・1し
て、検体対照の散乱光の時間応答性と、該非感染リンパ
球を加えない超常磁性体標識抗体のみの散乱光の時17
−iJ応答性との間には有意の差は児られなかった。
「発明の効果」
以上詳述のように、本発明に従うレーザ嫌気免疫測定方
法及び1Il11定装置は、未反応の磁性体標識抗体を
磁気標識免疫複合体から分離することなく、極めて助手
(的に超高感度な抗原抗体反応検査を実施出来る。更に
、標識体として用いる磁性微粒子は、放射線あるいは毒
性の点では問題な(、検体に対して安定なものを容易に
入手できる。
法及び1Il11定装置は、未反応の磁性体標識抗体を
磁気標識免疫複合体から分離することなく、極めて助手
(的に超高感度な抗原抗体反応検査を実施出来る。更に
、標識体として用いる磁性微粒子は、放射線あるいは毒
性の点では問題な(、検体に対して安定なものを容易に
入手できる。
この発明に従うレーザ磁気免疫測定装置は、上記実施例
で説明したウィルスの直接検出の他に、癌細胞等の細胞
診断や各種感染症の抗体検査にも適用できる。また、従
来RIA法か適用されていたペプチドホルモン等の種々
のホルモンあるいは種々の酵素、ビタミン、薬剤などの
測定にも応用することが可能である。従って、従来は限
定された施設でRIΔ法によらなければ実施できなかっ
た精密な測定を、−性的な環境で広〈実施できる。
で説明したウィルスの直接検出の他に、癌細胞等の細胞
診断や各種感染症の抗体検査にも適用できる。また、従
来RIA法か適用されていたペプチドホルモン等の種々
のホルモンあるいは種々の酵素、ビタミン、薬剤などの
測定にも応用することが可能である。従って、従来は限
定された施設でRIΔ法によらなければ実施できなかっ
た精密な測定を、−性的な環境で広〈実施できる。
さらに、集団検診等のような一般的な状況で、各種のウ
ィルス、癌等のスクリーニング検査等の精密な測定が広
〈実施できれば、癌あるいはウィルス性疾患等の早期診
断が可能となり、有効な早期治療を的確に実施すること
が可能となる。このように、本発明か医学・医療の分野
で果たす効果は計り知れない。
ィルス、癌等のスクリーニング検査等の精密な測定が広
〈実施できれば、癌あるいはウィルス性疾患等の早期診
断が可能となり、有効な早期治療を的確に実施すること
が可能となる。このように、本発明か医学・医療の分野
で果たす効果は計り知れない。
第1図は本発明の第1の実施例を説明する、検体調整工
程を説明する模式的に示す図であって、(a)は緩衝液
注入工程、(b)は磁性体標識抗体注入工程、(C)は
インキュベーション工程、第2図は本発明の装置の概略
を説明する側面図、第3図がウィルスが存在する検体か
らのデータ、第4図は検体と同一の処理等を行なってい
るかウィルスが存在しない検体対照のデータである。 1・・・・・・インフルエンザウィルス、2・・・・P
B S 緩衝液、3・・・・・・磁性体標識抗体、3
−1・・・・未反応の該磁性体標識抗体、4・・・・磁
気標識免疫複合体、10・・・・・・検体容器、11・
・・・・・溶媒兼洗浄液収容容器、12・・・・検体移
送用マイクロポンプ、13・・・溶媒兼洗浄液移送用マ
イクロポンプ、14・・・磁気泳動管、15・・廃液収
容容器、16・・ ・サンプルオートチェンジャー 2
0・・・・電磁石、21・・・・・・傾斜磁界発生用磁
極、21−1・・・・・・該傾斜磁界発生用磁極の低磁
界側、21−2・・・・・・該傾斜磁界発生用磁極の高
磁界側、22・・・・・・貫通穴、30・・・・・・レ
ーザ光源、31・・・・・・透過光検出器、32・・・
・・・散乱光収束レンズ、33・・・・・・光電子増倍
管、34・・・電子回路。
程を説明する模式的に示す図であって、(a)は緩衝液
注入工程、(b)は磁性体標識抗体注入工程、(C)は
インキュベーション工程、第2図は本発明の装置の概略
を説明する側面図、第3図がウィルスが存在する検体か
らのデータ、第4図は検体と同一の処理等を行なってい
るかウィルスが存在しない検体対照のデータである。 1・・・・・・インフルエンザウィルス、2・・・・P
B S 緩衝液、3・・・・・・磁性体標識抗体、3
−1・・・・未反応の該磁性体標識抗体、4・・・・磁
気標識免疫複合体、10・・・・・・検体容器、11・
・・・・・溶媒兼洗浄液収容容器、12・・・・検体移
送用マイクロポンプ、13・・・溶媒兼洗浄液移送用マ
イクロポンプ、14・・・磁気泳動管、15・・廃液収
容容器、16・・ ・サンプルオートチェンジャー 2
0・・・・電磁石、21・・・・・・傾斜磁界発生用磁
極、21−1・・・・・・該傾斜磁界発生用磁極の低磁
界側、21−2・・・・・・該傾斜磁界発生用磁極の高
磁界側、22・・・・・・貫通穴、30・・・・・・レ
ーザ光源、31・・・・・・透過光検出器、32・・・
・・・散乱光収束レンズ、33・・・・・・光電子増倍
管、34・・・電子回路。
Claims (2)
- (1)抗原抗体反応を利用して特異的に磁気標識した検
体にレーザ光を照射し、該検体からの出射光を検出する
レーザ磁気免疫測定法において、未反応の磁性体標識体
と、検体と反応した磁性体標識体と検体との結合体であ
る磁気標識免疫複合体とが混合している溶液に、一方向
の傾斜磁界を作用させて、該未反応の磁性体標識体と該
磁気標識免疫複合体の磁気泳動能の相違を利用すること
によって、該混合溶液の中から該磁気標識免疫複合体を
識別・定量することを特徴とする非分離型レーザ磁気免
疫測定方法。 - (2)一方向の傾斜磁界を発生させる傾斜磁界発生装置
と、該傾斜磁界発生装置の内部に置かれた磁気泳動管と
、レーザ光線を該磁気泳動管の高磁界側の定められた位
置に導く入射光学系と、磁気標識免疫複合体からのレー
ザ散乱あるいは透過あるいは反射あるいは干渉光あるい
は回折光等の出射光を受光する光学系と、該出射光の時
間応答特性解析部と、該磁気泳動管の低磁界側の入口に
抗原抗体反応後の検体並びに磁性体標識体の混合溶液を
注入する機構と、該磁気泳動管を洗浄後、非磁性体溶媒
を注入する機構とが少なくとも具備されている非分離型
レーザ磁気免疫測定装置であって、出射光の時間応答特
性から該未反応の磁性体標識体と該磁気標識免疫複合体
の混合溶液の中から該磁気標識免疫複合体を識別・定量
することを特徴とする非分離型レーザ磁気免疫測定装置
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101311A JP2502148B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 非分離型レ―ザ磁気免疫測定方法及び測定装置 |
| DE1989611359 DE68911359T2 (de) | 1988-04-26 | 1989-04-26 | Lasermagnetisches Immuntestverfahren und Gerät dazu. |
| EP89107588A EP0339623B1 (en) | 1988-04-26 | 1989-04-26 | Laser magnetic immunoassay method and apparatus therefor |
| US07/812,132 US5236824A (en) | 1988-04-26 | 1991-12-18 | Laser magnetic immunoassay method and method by a magnetophoresis apparatus therefor |
| US07/875,529 US5238811A (en) | 1988-04-26 | 1992-04-27 | Laser magnetic immunoassay method and apparatus therefor and superparamagnetic material-labeled body and method for the manufacture of same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1101311A JP2502148B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 非分離型レ―ザ磁気免疫測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280057A true JPH02280057A (ja) | 1990-11-16 |
| JP2502148B2 JP2502148B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=14297269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1101311A Expired - Lifetime JP2502148B2 (ja) | 1988-04-26 | 1989-04-20 | 非分離型レ―ザ磁気免疫測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502148B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509353A (ja) * | 2017-06-02 | 2020-03-26 | ジトロニクス インコーポレイテッド | 磁気泳動バイオチップ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6316185B1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-11-13 | Mountain View Pharmaceuticals, Inc. | Quantitation of viruses by light scattering |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122374A (ja) * | 1976-03-12 | 1985-06-29 | テクニコン、インストルメンツ、コーポレーシヨン | 流体試料の分析方法および分析装置 |
| JPS6429768A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Nippon Telegraph & Telephone | Method and apparatus for laser magnetic immunoassay |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP1101311A patent/JP2502148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122374A (ja) * | 1976-03-12 | 1985-06-29 | テクニコン、インストルメンツ、コーポレーシヨン | 流体試料の分析方法および分析装置 |
| JPS6429768A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Nippon Telegraph & Telephone | Method and apparatus for laser magnetic immunoassay |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509353A (ja) * | 2017-06-02 | 2020-03-26 | ジトロニクス インコーポレイテッド | 磁気泳動バイオチップ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2502148B2 (ja) | 1996-05-29 |
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