JPH04102063A - 免疫測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的： （産業上の利用分野） 本発明は、血液、血清等の検体溶液中の測定の対象とな
る抗原又は抗体と特異的に結合する抗体又は抗原を固定
化した固定化膜で被覆された電極が装置され、免疫測定
を行なうのに必要な各溶液類を通液し得る構造となって
いる免疫センサーを利用した免疫測定装置に関する。

（従来の技術） 免疫測定は、ホルモン、ウィルス、酵素や腫瘍マーカー
としての蛋白質、薬物、毒物などの生体中の濃度が微量
で構造か類似しているため区別がつき難い物質の高感度
且つ選択的な定量法として、診断、血中濃度モニタ、３
！！境検査や農産物水産物の検査などに有効に用いられ
るに至っている。

免疫測定の方法としては従来より多くの方法か開発され
ているが、酵素で標識された抗体や抗原を用いるＥＩＡ
　　（エンザイム　イムノ　アッセイ）注は感度が高く
、信頼性も高いことから最近多く用いられるに至ってい
る。しかし、このＥＩＡ注は一般に測定時間が１〜２時
間と長く、又操作が緊雑なことから自動化装置か各種開
発されるに至ったが、効率化の声や検出デバイスとして
高価な分光光度計、蛍光光度計を用いることから、大型
の多検体処理装置として開発されているのが実情である
。これに対し、抗体などを固定化した固定化膜て被覆し
た電極（免疫センサー）を検出デバイスとすると、短時
間に高感度な測定ができるはかりてなく、検出デハーｒ
スか小さく且つ安価であるため、小型の測定装置の開発
が可能になる。

本発明者らは、先に特開昭６３−１１７２５３号におい
て、抗体を包括固定化したフィブロイン膜を酸素！極に
装置したＥＩＡ用の免疫センサーを提案している。かか
る免疫センサーを使用すれば、−検体測定後に結合した
抗原又は抗体を解離させ、固定化抗体（又は抗原）膜を
再生使用することが可能であるため、固定化膜を交換す
ることなく数千回の繰り退し測定ができ、操作的にも迅
速、簡便な免疫測定装置を構成することができる。

しかしながら、必ずしもこのような繰り返し測定が富に
要求されるという訳てはなく、固定化抗原または抗体膜
を次々に交換し、数項目の測定を連続して行ないたい場
合もある。また、固定化される抗体または抗原のなかに
も、測定性能の点では優れていても繰り退し測定におけ
る安定性に欠陥を有することもある。このような場合に
対応するため、免疫センサーの高精度、高感度かつ迅速
な測定性能を利用し、固定化膜を測定毎に使い捨てると
いう方式で測定を行なう簡便な免疫測定装置の開発が望
まれている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、例えば先に挙げたような免疫センサーを用いて
実際に測定装置を構成する場合、その感度、精度などの
測定性能は、装置の構成の仕方によって大きく影響され
る。更に、測定操作上においても、検体溶液を一定量採
取し、酵素標識抗体または酵素標識抗原試薬溶液と一定
比率で混合した後、免疫センサー・セル部に注入しなけ
れはならなかったので、準備上の繁雑さを含むという問
題点があった。

本発明は上述のような問題点、を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は、免疫センサーを検出デ
バイスとして用いることにより、操作上著しく簡便にし
て且つ迅速に高精度、高感度の測定ができると共に装置
構成上も複雑でない小型の免疫測定装置を提供すること
にある。

発明の構成： （課題を解決するための手段） 本発明は、検体溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体
と特異的に結合する抗体又は抗原を固定化した固定化膜
で被覆された電極が装着され、免疫測定に必要な各溶液
類を通液し得る構造の免疫センサー・セル部を用いた免
疫測定装置に関するもので、本発明の上記目的は、検体
溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体と特異的に結合
する抗体又は抗原を固定化した固定化膜で被覆された電
極が装着され、各溶液類に対しての流人口及び排出口を
有する免疫センサー・セル部と、免疫測定を行なうため
に必要な酵素反応基質溶液、洗浄液、更には酸素標識抗
体又は酸素標識抗原熔ン夜を定められた順序に前記免疫
センサー・セル部に導入するための溶液導入手段と、前
記免疫センサー・セル部に滞留した溶液を除去するため
の通気手段と、前記検体溶液を注入するための検体注入
部と、前記各溶液の前記免疫センサー・セル部への導入
を制御すると共に、前屈免疫センサー・セル部に発生さ
れる生成物量の増大又は基質量の減少に基づいて前記検
体溶液中の抗原又は抗体を測定する制御演算手段とを設
けることによって達成される。また、前記検体注入部は
、注入された前記検体溶液を一定量保持し得ると共に流
路切換操作により前記免疫センサー・セル部に流路とし
て連結可能な流路部を有し、酵素標識抗体又は酵素標識
抗原溶液を通液する流路とそれらを送液するための専用
送液装置を設け、前記酵素標識抗体又は酵素標識抗原溶
液をｌＩ！！７夜する流路は流路切換装置を介して前記
通気手段のための（Ｒ路切換装置と前記検体注入部との
間の位置において三流路と連結することによって達成さ
れる。

（作用） 本発明の免疫測定装置による測定１葉作の手順を、ある
特定の抗原を、これに対する抗体を固定化した固定化膜
を装着した免疫センサーを用いて測定する場合により、
第１図〜第７図を参照して説明する。

第１図は本発明装置の概略構造を示しており、免疫セン
サー・セル部１００は導管によって検体Ｙ主人部１０８
より検体？８液（血液、血清）又は酵素標識抗体試薬溶
液、酵素標識抗原溶液熔（夜との混合液、更には希釈溶
液との混合液を導入するようになっており、容器１０１
．１０３．］０４にはそれぞれ洗浄液１０１八、酵素反
応基質溶液１０３Ａ、酵素酸素標識抗体（抗原）溶液１
０４＾が収容されている。洗浄液１０１＾及び酵素基！
溶液１０３＾はバルブ（流路切換弁）１０６を介してそ
れぞれ送液装置としてのポンプ１１０によって免疫セン
サー・セル部１００に導入され、酵素反応標識抗体（抗
原）溶液１０４はバルブ１０７を介してシリンジポンプ
１５０によって免疫センサー・セル部１００に導入され
るようになっている。また、免疫センサー・セル部１０
０で生成された物質量に応した電気信号を演算部１４０
に入力して、検体溶液中の抗原又は抗体量を演算して表
示又は記録するようになっている。ポンプ１１０とバル
ブ１０７　との間にはエアポンプ１０９か配設されてお
り、検体注入部１０８及び免疫センサー・セル部１００
、更には導管内に滞留している不要な溶液をエア通気で
除去できるようになっている。第２図及び第３図はその
動作例を示しており、第４図は免疫センサー・セル部１
００の内部における抗体、抗原及び酵素標識抗体の状態
を段階的に示している。

このような構成において、先ず一段免疫測定の原理につ
いて第２図のフローチャートを参照して説明する。免疫
センサー・セル部＋００に免疫センサーを装着する。免
疫センサーには、第４図の（Ａ）の如く酸素透過膜１２
１の外側に抗体固定化膜１２２を被覆した酸素型８ｉ１
２０が好適に用いられる（ステップＳｌ）。そして、ポ
ンプ＋１０を作動させて容器ＩＤＪから洗浄液］０１＾
を約２分間導人しくステップＳ２）、エアポンプ１０９
でエア通気を約２０秒間行ない（ステップＳ３）、ｉ４
図の（Ａ）の如き待機状態となる。このように、本発明
ては免疫センサー・セル部１００への検体？８（夜もし
くはその混合溶液の導入に先立ち、免疫センサー・セル
部１００及びその周辺の導管部にエアポンプ１０９て通
気し、滞留している？８液を除去している。通気の方法
としては、バルブを介してエアポンプて気送する方法、
窒素又は空気ホンへ等を用いて気送する方法、免疫セン
サー・セル部＋００の４ＪＦ出口がら吸引ポンプで吸引
除去する方法などが挙げられる。吸引除去する方法の場
合は、渣入路に設けられたバルブから空気が流入するよ
うにすれば良い、圧送、吸引いずれの場合においても、
通気用のバルブと免疫センサー・セル部１００の中間に
検体注入部１０８が位置するようにし、通気により免疫
センサー・セル部］００と共に検体注入部１０８からも
滞留している１容液を除去てきることか好ましい。

第２図に示される１段免疫法の測定においては、抗原を
含む検体溶液を酵素標識抗体試薬溶液１０４＾と一定液
量比で第４図（Ｂ）のように検体注入部１０８の注入口
より装置に注入して混合する（ステップＳ］０）。かか
る検体、試薬の混合溶液を免疫センサー・セル部１００
にポンプ１１０で通液し、第４図（Ｃ）　、　　ＣＤ）
の如く一定時間（約２分）の免疫反応を行なう（ステッ
プ５ｌｌ）、標識用酵素としてはカタラーゼが好適に用
いられる。続いて洗浄液１０１＾をポンプ１１０で約１
分間通７夜しくステップ５１２）、固相抗体に結合しな
かった余剰の酵素標識抗体を免疫センサーの膜面及びセ
ル室より第４図（Ｅ）のように洗浄して除き、更にバル
ブ１１１を切換えてエアポンプ１０９てエア通気を約２
０秒行ない（ステップ５１３）、次いて酵素反応基質溶
液１０３Ａをバルブ１０７を切換えて第４図（Ｆ）の如
く約２０秒間通液する（ステップ５１４）、この酵素反
応基質熔ｆｉ１０３Ａを導入する直前にも、検体ｍ？夜
の導入前と同様の通気処理による滞留溶液の除去を行な
うことか精度の点から好ましい。ここては、基質熔（夜
１０３八としては、酵素カタラーゼに対する基質として
過酸化水素水を用いている。この酵素反応基質溶液１０
３Ａの導入ステップ５１４の後、抗原！に応した生成物
（酸素）を約１分間発生させると共に（ステップＳ」５
）、発生電流を免疫センサー・セル部１００より信号と
して得る（第４図ＣＦ）参照）。

１（お、酸素の発生量の代りに、過酸化水素水梧を用い
て基質溶液の成分（過酸化水素）の減少量を計測しても
良い。第５図は抗原濃度と出力との関係（−段免疫反応
）を示しており、第７図のように基質溶液を導入してか
らの反応時間Δｔとその出力ΔＶとの関係から、蔦５図
の出力軸ΔＶを設定し、この時の抗原濃度を求めて出力
する。この場合、標準サンプルを用いて予め第５図の特
性を求めておくことによって、各種検体溶液に対するキ
ャリブレーションを行なうことができる。

最後に、再び洗浄液１０１八を約１分間通７夜しくステ
ップ５１６）、十分に置換、洗浄し、エア通気を約２０
秒行なう（ステップ５１７）。この状態で次の測定を行
なうことが可能であるので、固定化＠１２２を交換して
再度の測定に備える（ステップ５１８）。

尚、ステップ５１１の免疫反応時間を更に長くとること
により、高感度に測定できる。

ところで、本発明の免疫サンサー・セル部１００のセル
基の容積は微小であるため（例えば０．２ｍ１）、セル
室と配管との間に隔壁を設けることはできるが、構造的
には繁雑となり有利てない面もある。そこて、隔壁を設
けない場合、特に免疫反応時にあっては実際の反応体積
としてセル室容積に加え、セル室付近の配管内容積も考
慮しなければならない。接続配管からの異種溶液の混入
による薄め効果や影響を防ぎ、精度の高い測定を可能に
するためには、セル室に接続される流入配管は１木だけ
であることが好ましい。従って、検体溶液のほかにも測
定に用いる各種溶液は共通流路を通液することになるが
、正しい測定価を得るためには、各種溶液の共通流路に
は必ず洗浄液１０１八を通液し得る流路系を構成できる
ように各試薬溶液の容器を配置すれば良い。また、流路
系及びセル室を構成する材質は、酵素反応基質溶液１０
３＾の主成分である過酸化水素を分解したり、又逆に腐
食を受けて反応系に９２響を与えるものであってはなら
ない。そうした材質としては、テフロン系、シリコン系
、アクリル系や塩化ビニール系等の有機系高分子材質の
他、金属では５ＵＳ−３１６か好ましい。

本発明の免疫センサー・セル部１００は、セル室の溶液
を撹拌できる構造を有することが測定精度及び感度の面
から非常に好ましい。酵素反応ステップ（ステップ５１
５）は静止状態で行なうことか好ましいが、免疫反応（
ステップ５１１）、洗浄（ステップ５１２）の各ステッ
プでは撹拌を行なうことにより反応を均一に進めると共
に、洗浄不足等に起因するバラツキを抑え、再現性の高
い測定結果を得ることができる。また、免疫センサー・
セル部１００及びこれに接続された導管部は恒温系中に
設置されていることが好ましい、なお、免疫センサー・
セル部１００で検体溶液と標識抗体試薬溶液】０３Ａを
混合する場合には、検体注入部】０８は、検体溶液及び
試薬混合溶液の濃度変化を避けて高精度の測定結果を得
るため、流路系において最も免疫センサー・セル部１０
０に近い位置に配設することが好ましい。

また、最終プロセスでの通気処理（ステップ５１７）は
、系中に残留する溶液により検体溶液が希釈を受けて精
度、感度が低下することを防ぐと共に、次の測定のため
に固定化ｇ１２２を交換てきるようにするための処理で
あり、その方法としては流路系の適切な場所に切り換え
弁を設け、エアポンプやガスボンへ等により気送したり
、または吸引除去する方法を用いることができる。更に
、本発明の場合、この際に、センサー・セル部とその周
辺の導管と共に検体注入部にも通気処理を行なうことが
でき、測定の精度を確保することかできる。

ところで、検体７８液が高濃度の場合には、検体溶液を
希釈溶液と一定比率で混合、希釈した後に免疫測定、つ
まり二段免疫測定を行なうようにすれば良い。この場合
の動作を第３図に示して説明する。

すなわち、第２図で説明した待機状態（ステップＳ４）
の後、希釈溶ｉ（洗浄液］０】＾）と混合、希釈するた
めに検体溶液を検体注入部］０８に導入しくステップ５
２０）、その希釈された混合検体溶液て先ず一段目免疫
反応を約１分〜２分間行ない（ステップ５２１）、その
後に洗浄液１０１八を約】分間導入しくステップ５２２
）、更にバルブ１１１を切換えてエアポンプ１０９でエ
ア通気を約２０秒行なう（ステップ５２３）。次に、こ
の状態からバルブ〕０７を切換えて標識抗体ｍｆｉ１ｏ
４＾をポンプ１１０で導入して二段目免疫反応を約１〜
２分間行ない（ステップ５２５）、その後は第２図と全
く同様のステップ５１２〜５１８の処理を行なう。かか
る２段法の場合の抗原濃度と出力との関係は第６図のよ
うになり、この関係から上述したような演算で免疫測定
を行なう。　即ち、かかる混合方法の場合、検体溶液や
酵素標識抗体試薬溶液１１３への導入に先立ち、免疫セ
ンサー・セル部１００及びその周辺の導管や検体注入部
１０８にエアポンプ】０９でエア通気を行ない、滞留し
た溶液を除去して井くことか精度、信頼性の面から好ま
しい。そして、酵素欅識抗体￥Ｊ、薬溶液専用の送液装
置（ポンプ１１２）を用いれば、試薬溶液を通液する流
路が、各種溶液を免疫センサー・セル部１００に導入す
る主流路に連接する位置に設けられたバルブ１１１を、
通気用流路が主流路に連接する位置に設けられたバルブ
】０７と検体注入部１０８の中間に位：するような装置
構成とし得るため、検体溶液と酵素標識抗体試薬溶液１
１３Ａとを免疫センサー・セル部１００内において残留
？８液の混合を受けることなく、正しく一定比率で混合
するような装置系とすることができる。

上記目的のための専用の送液装置としてはシリンジポン
プが好適に用いられるが、酵素標識抗体試薬溶液１１３
＾を外部からシリンジ内に導液するための弁構造の流入
口を持つシリンジポンプを使用すれば、シリンジ内に連
続的に酵素標識抗体試薬溶液１１３＾を供給することが
可能となる。また、バルブ１０７と検体注入部１０８の
間にバルブを設け、ここから希釈溶液を標識体試薬と同
様な方法で送液することにより、高濃度の測定対象物質
を含む検体溶液を自動的に希釈することもできる。

本装置に用いる固定化膜としては、物性的に酸素透過性
を有し、抗体（又は抗原）を安定に固定化でき、免疫測
定に適用てきるものであれは特に限定はないが、抗体（
又は抗原）を包括固定化した絹フィブロイン膜であるこ
とが好ましい。また、本発明による一連の測定操作は、
送７夜装置及び気送又は吸引するための機構と流路切換
弁等の操作、セル室の撹拌の作動調節等により進めるこ
とができるが、簡便化と共に均一な１豐作によって高精
度な結果を得るためには、免疫反応から酵素反応により
測定信号を得た後、洗浄９通気処理を行ない、次回の測
定に対する固定化［１２２の交換、装着が可能な状態を
準備するまでのプロセスを自動的に進める制御製雪を設
けることが特に好ましい、また、そのための検体注入部
として三方弁を用い、注入口からセル室への流路を形成
した後に検体溶液を直接セル室へ注入し、同時に自動操
作プログラムを起動させる方式も通用できる。

また、検体注入部として注入された検体溶液又はその混
合液を保持し得る流路部１０８Ａを有し、流路切換操作
により送液装置を一定時間作動させ、検体溶液又はその
混合液を免疫センサー・セル部１００に導入すると同時
に、一連の測定プロセスを自動的に進めるための起ｌｌ
］信号を与える方式のものを通用することにより、−層
簡便で確実な測定装置とすることができる。

なお、上述した二段免疫測定では礼状溶液の検体溶液と
の混合を予め行なうようにして説明したが、検体？８液
に対する希釈？８液の混合方法としては、検体溶液のみ
を一定量計量して注入して後、希釈溶液を定量ポンプに
より一定量４液して混合する方法や、−数的に希釈装置
（タイリュータ−）として用いられている混合方法によ
れば良い０例えは検体注入部１０８が注入された検体溶
液を一定量保持し得る流路部１０８Ａを有し、流路切換
操作によりポンプ】】０を一定時間作動させ、この時間
の間に検体注入部１０８に保持された一定量の検体溶液
を免疫センサー・セル部１００に導入すると共に、続い
て一定量の希釈？８Ｆｌを導入し、これら各溶液の導入
プロセスを免疫センサー・セル部１００の撹拌動作の下
に行なうことにより、検体溶液を免疫センサー・セル部
１００内において一定比率で希釈することができ、この
方法によれば、検体溶液量がある程度以上てあれば特に
定！する必要もなく、操作が非常に簡便となる。この場
合、希釈溶液に対しては、酵素標識抗体溶１ｉ１（１４
八と同様に専用の送液装置を設けることか精度面から好
ましい。即ち、このような測定方法の場合、検体溶液又
は希釈溶液の導入に先立ち、免疫センサー・セル部１０
０及びその周辺の導管や検体注入部１０８にエア通気を
行ない、滞留した不要な？８液を除去しておくことが精
度、信頼性の面から好ましい。そして、希釈溶液専用の
送液装置を用いれば、希釈溶液を通液する流路が各種溶
液を免疫センサー・セル部１００に導入する主流路に連
がる所に設けられた流路切換弁を、通気用流路が主流路
に連がる所に設けられた流路切換弁と検体注入部＋０８
の中間に位置するような装置構成とし得るため、検体溶
液と希釈溶液とが免疫センサー・セル部１００内におい
て残留溶液の混合を受けることなく、正しく一定比率で
混合するような装置系とすることかできる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第８図は本発明の免疫センサー・セル部１０の構造例を
示しており、酸素電極１１には酸素透過膜】２及びフィ
ブロイン服の抗体固定化膜１３か被覆され、容積約０２
１のセル室１４に取付けられている。セル室１４の上部
には流入管１５が連接され、セル室１４の底部には排出
管１Ｆ＋が連接されると共に、底面凹部には磁気撹拌器
１８の作動によって回転する磁気回転子１７が配設され
ている。

第９図は装置の正面外観図であり、中央部には検体注入
部２０が設けられ、右上部には表示部】が、左下部には
電源スィッチ２及び選択スイッチ３がそれぞれ配設され
ている。装置内部は水平仕切板により上部、下部に区切
られており、下部空間には電源部、制御部及び演算部か
設置されている。

第１０図は、装置の水平仕切板上又はその上部に配置さ
れている装置構成を上方から見た場合の図である。本例
の検体注入部２０は一定歪の７８液を保持するための保
持要ループ２１を有しており、試薬瓶３０に収容された
酵素標識抗体溶液注入用のポンプとして、７主人絹度か
非常に高くかつ、試薬瓶３０から酵素標識抗体？８液を
導入する弁構造を有するシリンジポンプ４０を有してい
る。通気用ポンプとしてエアポンプ４１を有し、定！送
？Ｆｉ装置としてチューブポンプ４２を有している。試
薬瓶３１には酵素反応基１１ｔ′ｍ液（過酸化水素水）
が、試薬瓶３２には洗浄液がそれぞれ収容され、各液は
取込管３４〜３５を介してそれぞれ装置内に取込まれ、
流路管４３を介してチューブポンプ４２で検体注入部２
０を経て、その後に免疫センサー・セル部ｌＯに送液さ
れるようになっている。そして、流路管４３の中途部に
は流路切換のための電磁弁４４〜４６が設けられている
。また、注入時の余剰検体溶液及びセル室】４を経由し
た廃液を入れるための廃液瓶３７が設けられている。又
、上記のように各試薬瓶３０〜３２を配置することによ
り、流路切換用のｔ磁弁４４からセル室１４に至る共通
流路に洗浄液を通液することができる。さらにエアポン
プ４１を電磁弁４５に接続することにより、電磁弁４５
から廃液瓶３７に達する迄の流路上にある配管、検体注
入部２０．セル室１４内。

に滞留する各ｆ！溶液をエア通気により除去することが
できるため、微量検体溶液であっても滞留液による希釈
を受けることなく、高感度、高精度の測定が可能になる
。そして、検体注入部２０は、流路系の中でチューブポ
ンプ４２や電磁弁４４〜４６に対し最もセル１１４に近
い位置に構成されており、検体注入部２０からセルＮ１
４に至る配管体積を微小なものにすることにより、精度
の高い測定を可能にしている。また、装置の水平仕切板
上部には、装置内が恒温系となるように加熱用ヒータ及
びファン４が設置されており、エアバス方式で温度調節
を行なうようになっている。

実睨の測定に際しては、検体注入部２０より検体溶液も
しくはその混合溶液の７主人を行なう。４人された検体
溶液又は試薬溶液との混合液は一旦保持用ルーブ２１に
一定量保持される。本例の検体／ｉ人部２０は流路切換
１桑作により、ループ２１かチューブポンプ４２から注
入部２０を経てセル室ＩＡＩに至る主流路に接続挿入さ
れる構造を有しているため、切換操作と共にシリンジポ
ンプ４０を駆動し、また続く一連の測定操作プログラム
を起動するようにしておけは、保持されている検体溶液
はセル室１４に導入され、千の後の各処理は正しく時間
管理されることになる。本例ではこれら一連の操作プロ
グラムを進める制御手段を有し、免疫測定の各処理ステ
ップは正確、均一に進められ、また酵素反応で測定され
た信号は、演算部で処理されて検体中濃度として表示さ
れるようになっている０選択スイッチ３は、較正モード
と測定モード（−膜性。

二段法）を選択するためのスイッチであり、較正モート
では固定化抗体膜の製品ロフト毎に生しるバラツキを較
正するため、演算部の検量線を較正する。また、それに
近接して電源スィッチ２が備わっている。更に、免疫セ
ンサーの抗体（又は抗原）固定化膜１３は、免疫センサ
ー・セル部】０からｔ８ｉ部を脱着し、容易に交換、再
装着することが可能である。こうした操作は装置側面の
屏５を開けることにより容易に行なうことができる。

第１】図は装置内の構成例を示しており、ｃｐｕ等で成
る制御部５０及び演算部５１を有し、装置内に配設され
た温度センサ５３の計測価は、＾／Ｄ変換器５４でディ
ジタル価に変換されて制御部５０に入力され、ファン及
びヒータ４で温度制御するようになっている。また、免
疫センサー・セル部ｌＯで発生する酸素量に応じた電気
信号を出力する免疫センサー５５の計測値は、＾／Ｄ変
換器５６でデジタル僅に変換されて演算部５１に入力さ
れ、演算部５１はメモリ５２に記憶されているデータベ
ースに基づいて抗原又は抗体の濃度を演算し、制御部５
０を介して表示部１に結果を表示したり、出力部５７で
記録して出力するようになっている。さらに、制御部５
゜には選択スイッチ３の選択信号が人力されており、制
御部５０は電磁弁４４〜４６．ポンプ４０〜４２等を制
御するようになっている。

次に、第１２図（Ａ）　、　（Ｂ）及び％１３図を参照
して検体注入部２０を説明すると、検体注入部２０はオ
ペレータがロータ２４を回動するための、ノブ２２を有
しており、検体溶液を装置表面側より注入するための注
入口２３が設けられている。ロータ２４には注入口２３
に連接された注入管２７が配設されており、ステータ２
５にはループ２１が接続されると共に、ステータ２５及
びロータ２６の対向面にはそれぞれシール２６された６
個１一つの弁口か設けられ、ロータ２４側の弁口には第
１２図（Ａ＞で示すように弁口１及び６、弁口２及び３
を連結する連結管２４八、　２４Ｂか設けられている。

したがって、！１２図（＾）の状態で注入口２３から検
体溶液を注入してループ２１に一定量保持した後、ノブ
２２を回動することによって同図（Ｂ）のように弁口］
−２、３−４が連結管２４Ａ。

２４Ｂによって連結されと同時に標識抗体溶液を送液す
るチューブポンプ４１を一定時間作動させ、ループ２１
内の検体溶液を標識抗体溶液と共にセルｉ１４に送液す
ることかできる。

上述のような免疫測定装置の各部のタイムチャートは第
１４図又は１５図のようになっており、制御部５０が自
動的に制御するようになっている。

−膜性を示す第１４図においては、時点Ｔ１に注入開始
信号（同図（Ａ））か人力されることによって検体溶液
を検体注入部２０より注入して酵素標識抗体試薬溶液１
０４八と混合すると共に（同図（Ｂ）及び（Ｃ）　）　
、撹拌動作を開始する（同図（Ｇ））。そして、洗浄液
、基質溶液の送りはそれぞれ第１４図（Ｄ）　、　（Ｅ
）のようなタイミングで行ない、エアポンプ４０による
通気は同図（Ｆ）に示すタイミングの時点Ｔ、、Ｔ、て
行なう。演算部５１による読取演算は、第１４図（Ｈ）
のように基質溶液の送液中及びその後の時間Ｔ、〜Ｔ４
の間に行なう。また、二段法を示す兎１５図においては
時点Ｔ１゜に注入開始イ言号か入力されることにより検
体溶液を注入して希釈ｍ？夜（洗浄ｆｉ１０１Ａ）と混
合、希釈し、エアポンプ４０による通気は洗浄液の送り
後の時涛、　Ｔ　ｌ　ｌ　、　Ｔ　Ｉ　２及びでＴｉ行
なうようになっている。

発明の効果： 以上述へた本発明の免疫測定装置は、著しく簡便な操作
で微量な検体？８液に対しても高さ度且つ高精度の免疫
測定を可能にするものである。又、測定に要する時間も
通常数分てあり、迅速測定に対応できることから、医療
現場等での有用性は極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定原理を説明するための図、第２図
及び第３はそれぞれ動作例を示すフローチャート、第４
図は免疫測定の様子を示す図、第５図及び第６図はそれ
ぞれ抗原濃度と出力との関係を示す図、第７図は免疫測
定の時間と出力の関係を示す図、第８図は本発明に用い
る免疫センサー・セル部の一例を示す構造図、第９図は
免疫測定装置の正面図、第１Ｏ図はその内部構造図、第
１１図は回路系のブロック構成図、第１２図（Ａ）　、
　（８）　は検体注入部の動作図、第３３図は検体注入
部の構造図、第１４図及び兎１５図は本発明の動作例を
示す各部のタイミングチャートである。 １・・・表示部、４・・・ファン及びヒータ、１０．１
００・・・免疫センサー・セル部、１１，２０・・・酸
素ｔ１ｆｉ、１３゜１２２・・・抗体固定化膜、】４・
・・セル室、】７・・・ｂＨ気回転子、１８・・・磁気
攪拝器、２０．１０８・・・検体注入部、２１・・・ル
ープ、２２・・・ノブ、３０・・・試薬瓶（標識抗体液
又は標識抗原液）、３１・・・試薬瓶（基質？８液）、
３２・・・試薬瓶（洗浄液）、３７・・・廃液瓶、４０
・・・シリンジポンプ、４１．１０９・−・エアポンプ
４４２・・・チューブポンプ。 ４４〜４６・・・電磁弁、５０・・・制御部、５】・・
・演算部、５２・・・メモリ、５３・・・温度センサ、
５５・・・免疫センサ。 襞 囚 導由（呻Ｉ軟抗棒！１＊ 人我俸 Ｏ抗原 工■１執荘惨 慕 Ｉｆ 図 （Ａ） （β） 図 佑 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検体溶液中の測定の対象となる抗原又は抗体と特異
   的に結合する抗体又は抗原を固定化した固定化膜で被覆
   された電極が装着され、各溶液類に対しての流入口及び
   排出口を有する免疫センサー・セル部と、免疫測定を行
   なうために必要な酵素反応基質溶液、洗浄液を定められ
   た順序に前記免疫センサー・セル部に導入するための溶
   液導入手段と、前記免疫センサー・セル部に滞留した溶
   液を除去するための通気手段と、前記検体溶液を注入す
   るための検体注入部と、前記各溶液の前記免疫センサー
   ・セル部への導入を制御すると共に、前記免疫センサー
   ・セル部に発生される生成物量の増大又は基質量の減少
   に基づいて前記検体溶液中の抗原又は抗体を測定する制
   御演算手段とを具備したことを特徴とする免疫測定装置
   。 ２、前記検体注入部は、注入された前記検体溶液を一定
   量保持し得ると共に流路切換操作により前記免疫センサ
   ー・セル部に流路として連結可能な流路部を有し、酵素
   標識抗体又は酵素標識抗体溶液を通液する流路とそれら
   を送液するための専用送液装置を設け、前記酵素標識抗
   体又酵素標識抗体溶液を通液する流路は流路切換装置を
   介して前記通気手段のための流路切換装置と前記検体注
   入部との間位置において主流路と連結されている請求項
   １に記載の免疫測定装置。 ３、前記専用送液装置はシリンジポンプである請求項２
   に記載の免疫測定装置。 ４、前記シリンジポンプは、前記酵素標識抗体又は酵素
   標識抗原溶液を外部からシリンジ内に導液するための弁
   構造の注入口を有する請求項３に記載の免疫測定装置。 ５、前記免疫センサー・セル部が、内部の溶液を撹拌で
   きる構造を有する請求項１又は２に記載の免疫測定装置
   。 ６、前記固定化膜が、抗体又は抗原を包括固定化した絹
   フィブロイン膜である請求項１又は２に記載の免疫測定
   装置。 ７、前記制御演算手段が、前記検体溶液注入後一連の免
   疫反応操作を自動的に進め、測定信号を出力すると共に
   、流路系及び前記免疫センサー・セル部に前記洗浄液を
   通液して系内を洗浄した後、滞留する溶液を通気により
   除去するプロセスを進める機能を有する請求項１に記載
   の免疫測定装置。 ８、前記検体注入部が注入された前記検体溶液を一定量
   保持し得る流路部を有し、前記検体注入部の流路切換操
   作により一連の測定プロセスを自動的に進めるための起
   動信号を与えるようになっている請求項７に記載の免疫
   測定装置。 ９、前記制御演算手段が、前記検体溶液注入後一連の免
   疫反応操作を自動的に進め、測定信号を出力すると共に
   、流路系及び前記免疫センサー・セル部に前記洗浄液を
   通液して系内を洗浄した後、滞留する溶液を通気により
   除去するプロセスを進める機能を有する請求項２に記載
   の免疫測定装置。 １０、前記検体注入部における前記流路部は、流路切換
   操作により一連の測定プロセスを自動的に進めるための
   起動信号を与えるようになっている請求項９に記載の免
   疫測定装置。