JPH0421821B2 - - Google Patents

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JPH0421821B2
JPH0421821B2 JP57070136A JP7013682A JPH0421821B2 JP H0421821 B2 JPH0421821 B2 JP H0421821B2 JP 57070136 A JP57070136 A JP 57070136A JP 7013682 A JP7013682 A JP 7013682A JP H0421821 B2 JPH0421821 B2 JP H0421821B2
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JP
Japan
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scattered light
reaction
measured
antigen
intensity
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JP57070136A
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Yoshinobu Myashita
Haruki Ooishi
Taido Ueno
Hiroki Shiraishi
Kazuyuki Tsubaki
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Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
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Wako Pure Chemical Industries Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] 本発明は、抗体或は抗原を結合させた不溶性担
体粒子を利用する免疫学的凝集反応により生ずる
凝集物に起因する散乱光強度の変化を検出するこ
とにより、抗原或は抗体を定量する方法に関す
る。
[発明の背景] 抗原或は抗体の定量を正確に行おうとすること
は、医療分野だけでなく広く生命科学の諸分野で
重要な課題であり、近年、抗原或は抗体の定量の
需要が増大するにつれ、高精度且つ迅速な定量法
の実現が強く望まれている。
従来、抗体或は抗原を結合したラテツクス粒子
をガラス板上で対応する抗原或は抗体と反応さ
せ、抗原抗体反応に伴うラテツクス粒子の凝集の
有無によつて、抗体或は抗原を定量する方法が知
られている。しかしながら、この方法は、ガラス
平板上に凝集があるかないかの判定のみを下す定
性的なものであり、凝集の有無の境界付近では、
検査者によつて判定に差異を生じ易いという欠点
を有している。また、この方法によつて定量を行
う場合、被検試料を段階的に希釈した系列を調製
し、諸系列の夫々に対して上記の凝集の有無の判
定を行う必要があり、繁雑な操作に多大の労力と
時間を要するばかりでなく、得られる結果は判定
量的で精度の低いものであつた。
一方、凝集状態を定量的に測定するために反応
容器中の反応液の近赤外光領域に於ける吸光度を
測定する方法もある。この場合、検出される透過
光の大半は、非凝集状態のラテツクスによつて減
光されたブランク情報であり、1部のラテツクス
粒子の凝集に伴う透過光の変化は該ブランク値に
対してわずかである。また、透過光を測定する場
合、該反応液が非常に混濁したものであるため、
光路内での多重散乱によつて更に感度は低下する
と共に光路内粒子の揺動の影響を受け易い欠点が
ある。
散乱光を使用する場合も、従来の積分球を用い
る方法では吸光度測定の場合と同様に、ブランク
情報を過大に収集することになり、やはり感度と
測定安定性の低下を招く。
以上のように、従来の免疫学的凝集反応に基づ
く定量法は、感度の良い状態で安定な定量を行う
には問題があるため、精度的に不十分なものであ
る。
[発明の目的] 本発明は、上記した如き状況に鑑みなされたも
ので、免疫学的凝集反応を利用して抗原或は抗体
を精度良く且つ迅速に定量する方法を提供するこ
とを目的とする。
[発明の構成] この目的を達成するために本発明は以下の構成
よりなる。
「測定すべき抗原或は抗体を含む溶液を、対応
する抗体或は抗原を結合させた平均粒径が0.1ミ
クロン未満の不溶性担体粒子と混合反応せしめ、
この反応液に波長が0.8ミクロン未満のレーザー
光線を照射し、生ずる散乱光の強度を、レーザー
光源から反応液へ照射されるレーザー光線の光軸
に対して後方30°〜60°の散乱角θで選択的に検出
測定し、得られた散乱光強度の変化から、測定す
べき抗原或は抗体を定量することを特徴とする免
疫学的凝集反応を利用した定量方法。」 即ち、本発明者らは、上記した如き問題点を解
決すべく鋭意研究の結果、レーザー光を照射して
免疫学的凝集反応により生成する凝集物に起因す
る散乱光を検出する場合、反応の初期段階で、該
凝集物に起因する散乱光の変化を極めて鋭敏に捉
えることができる選択的な検出角度θ(θの示す
意味については第3図参照)が存在し、この散乱
角θで得られる散乱光強度Sの変化に基づいて抗
原或は抗体の定量を行つた場合には、高感度且つ
高精度の定量が可能となるばかりか、従来の免疫
学的凝集反応を利用した定量方法に比較して、定
量に要する時間を短縮し得ることを見出し、本発
明を完成するに至つた。
本発明に於いて利用される検出角度θは30°〜
60°の範囲から選択されるが、この検出角度は、
凝集反応の初期過程に於いて散乱光強度の変化に
最も鋭敏となる角度であり、且つ測定に必要とさ
れる十分な散乱光強度が得られる最適角度であ
る。
検出角度θが90°以上で散乱光(所謂、前方散
乱光)を測定した場合、反応液自体の濁りに由来
する散乱光強度が高いため、免疫学的凝集反応に
より生成する凝集物に起因する散乱光強度の変化
を検出することが非常に困難となるが、これは、
従来の透過光測定或は積分球による散乱光測定に
伴う困難さと共通のものである。
また、検出角度θが30°未満で散乱光を測定し
た場合には、免疫学的凝集反応により生成する凝
集物に起因する散乱光強度の変化自体が微少にな
ると同時に、反応容器(反応キユベツト)に起因
する反射光の影響も強くなるため、やはり、測定
精度が低下する。
本発明の免疫学的凝集反応に於いて用いられる
不溶性担体粒子としては、測定時に用いられる液
体溶媒に不溶性のものであつて、平均粒径が0.1
ミクロン未満のものであれば特に限定されること
なく挙げられるが、例えばポリスチレン、スチレ
ン−ブタジエン共重合体等の有機高分子ラテツク
スや例えばシリカ、アルミナ等の無機酸化物等で
あつて平均粒径が0.1ミクロン未満のものが好ま
しくが挙げられる。
また、本発明に於いて利用される抗体或は抗原
を結合させた不溶性担体粒子は、上記した如き不
溶性担体粒子に、目的の定量に必要な抗体或は抗
原を、例えばジヤーナルオブラボラトリーアンド
クリニカルメデイシン、50巻、113〜118頁等の文
献に記載の常法により結合させることにより容易
に得ることができるので、そのようにして得たも
のを用いれば足りる。
本発明を実施するには、例えば以下の如く行え
ばよい。
即ち、第4図に示す如き散乱光測定装置を用
い、測定対象物である抗原或は抗体を含む溶液と
対応する抗体或は抗原を結合させた不溶性担体粒
子を反応キユベツト2に於いて混合反応せしめ、
この混合液を含むキユベツト2にレーザー光線を
照射し、生ずる散乱光の強度を、レーザー光源か
ら上記混合液へ照射されるレーザー光の光軸に対
して後方30°〜60°の散乱角θで選択的に光検出器
3により検出し、反応開始後一定時間経過後に得
られた散乱光強度Sをコンピユーター7で処理
し、ブランク補正した値ΔSを求める。この値と、
予め濃度既知の測定対象物を含む試料を用いて同
様の操作を行つて作成した測定対象物濃度とΔS
値との関係を表わす検量線から、測定対象物を定
量することができる。
尚、第4図に於いて、各番号は、夫々以下のも
のを示す。
1:レーザー光源、2:測定対象物である抗原
或は抗体を含む液体と対応する抗体或は抗原を結
合させた不溶性担体粒子との混合液(以下、被検
液と略記する。)4を保持するための反応キユベ
ツト、3:後方散乱光を測定するための光検出
器、4:被検液、5:信号前処理器(信号の電気
増幅及び該信号の微分処理を行う。)、6:A/D
変換器、7:コンピユーター、8:コンピユータ
ーで処理したデータの表示印字部、9:試薬分注
機構並びに自動検体準備機構、10:反応過程を
連続的に観測する記録計。
本発明に利用される散乱光測定装置に於いて用
いられるレーザー光源としては、例えば発振波長
が780nm付近の可視近赤外半導体レーザー等が
挙げられ、反応キユベツトとしては、例えば内径
5mmの試験管キユベツトが挙げられ、光検出器と
しては通常のシリコンフオトセルが好ましく挙げ
られる。
本発明は、レーザー光源を光源とする免疫学的
凝集反応を利用する定量法に於いて、散乱角θ=
30°〜60°の範囲で散乱光強度を測定し、その値を
利用して、測定対象物の定量を行うと、従来行わ
れていた免疫学的凝集反応を利用する定量法に比
較して短い時間で且つ精度の高い測定が可能とな
ることを見出した点に特徴を有する発明である
が、従来の免疫学的凝集反応を利用した定量法で
は単に散乱光強度のみに注目していたため、本発
明で言う散乱角θが90°<θ<180°の範囲に於け
る散乱光、即ち前方散乱光の利用が一般的であ
り、後方散乱光を測定することによりこの様な利
点が生じるということは意外なことであつた。
また、本発明に於いて得られる散乱光強度Sを
ブランク補正した値ΔSを公知の微分回路等で処
理し、微分の最大値P=[d(ΔS)/dT]MAX(T
は免疫学的凝集反応開始後の経過時間を示す。)
を求め、この値を利用して抗原或は抗体の定量を
行うと、測定に要する時間を更に短縮することが
できる。
以下に、実施例、参考例及び実施例を挙げ、本
発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに
より何ら制限されるものではない。
[実施例] 実施例 1 文献(ジヤーナルオブラボラトリーアンドクリ
ニカルメデイシン、50巻、113〜118頁)記載の方
法に基づいて、市販の抗ヒトフイブリノーゲン抗
体(ウサギ)をポリスチレンラテツクス(平均粒
径;0.08ミクロン、ダウ・ケミカル社製)に固定
化して得られる感作ラテツクスを含む溶液(以
下、感作ラテツクス液と略記する。)300μと、
ヒトフイブリノーゲン(以下、FIBと略記する。)
を含む標準血漿50μとを用いて、免疫学的凝集
反応の結果生ずる凝集物に起因する散乱光強度の
時間的変化を、散乱角θを変化させて測定を行つ
た。
結果を第1図a及びbに示す。
第1図aのAは、上記感作ラテツクス液と標準
血漿との混合液の入つた反応キユベツト2の中心
を通るレーザー光軸と光検出器3のなす角度θが
52°の場合の免疫学的凝集反応の結果生じる凝集
物に起因する散乱光強度Sをブランク補正した値
ΔSの経時変化を測定した結果を示したものであ
り、第1図aのBは、レーザー光軸と光検出器3
のなす角度θを155°とした以外は上記と同様の条
件で免疫学的凝集反応の結果を生ずる凝集物に起
因するΔS値の経時変化を測定した結果を示した
ものである。尚、使用したレーザー光線は波長
780nmのものである。
第1図aの結果から明らかな如く、散乱角θ=
52°で測定した場合の方が、散乱角θ=155°で測
定を行つた場合に比較して。初期のΔS値の変化
が明らかに大きいことが判る。
また、第1図bのA及びBは、第1図aのA及
びBの夫々を時間に対して微分処理[d(ΔS)/
dT]して得られる値、即ちΔS値の変化の時間T
に対する一次導関数により得られる値をグラフに
表わしたものである。
第1図bの結果から明らかな如く、上記一次導
関数の最大値が出現する時間Tcも散乱角θ=52°
で測定した場合の方が、散乱角θ=155°で測定を
行つた場合に比較して、明らかに早いことが判
る。
また、散乱角θを種々変化させた以外は上記と
同様にして、ΔS値の変化の時間Tに対する一次
導関数により得られる値の最大値が出現する時間
Tcを測定した結果を第2図に示す。尚、散乱角
θを20°として同様の測定を行つたが、ノイズが
大き過ぎて正確な値が測定できなかつた。
第2図の結果から明らかな如く、Tc値は、散
乱角θが35°及び52°の場合の方が、散乱角θが90°
及び155°の場合よりも明らかに小さいことが判
る。このことは、散乱角θが35°及び52°でΔS値の
測定を行うと、散乱角θが90°及び155°でΔS値の
測定を行う場合よりも、初期のΔS値の変化がよ
り速いことを示している。
実施例 1 FIBの測定 (検体) 所定濃度のFIBを含む標準血漿を検体とした。
(測定試薬) 実施例1で使用した感作ラテツクス液を測定用
試薬として使用した。
(操作法) 第4図に示す構成から成る散乱光測定装置を用
いて以下の操作を行つた。尚、光検出器はθ=
50°の位置に固定した。
検体50μ及び測定試薬300μを、内径5mmの
試験管型反応キユベツトに取り、良く混合し、
ΔS値を経時的に測定した。
(結果) 得られた結果を第5図に示す。尚、第5図は横
軸の各反応開始後の経過時間に於いて得られた
ΔS値を縦軸に沿つてプロツトして得られた曲線
を示し、図中、曲線A,B,C,D,E及びFは
夫々FIBを0.0298、0.0595、0.119、0.238、0.476
及び0.952mg/d含む標準血漿を検体として用
いた場合の結果を示す。
第5図から明らかな如く、本発明の方法によ
り、極度に混濁した反応液中の凝集反応に基づく
散乱光強度の変化を非常に安定した状態で感度良
く捉えることができることが判る。
また、第5図のA〜Fの夫々を時間に対して微
分処理[d(ΔS)/dT]して得られる値、即ち
ΔS値の変化の時間Tに対する一次導関数により
得られる値の最大値PとFIB濃度(mg/dl)との
関係を示す曲線を第6図に示す。尚、第6図は、
横軸の各FIB濃度(mg/dl)に対して得られた散
乱光強度の一次導関数の最大値Pを縦軸に沿つて
プロツトした点を結んだものである。
この結果から明らかな如く、PとFIB濃度
(mg/dl)との間で良好な検量関係が得られるこ
とが判る。尚、この方法によりFIB濃度の測定を
行つた場合、測定に要する時間は1検体当り15秒
以内と極めて短時間であつた。
[発明の効果] 以上述べた如く、本発明は、レーザーを光源と
する免疫学的凝集反応を利用した定量法に於い
て、散乱角θ=30°〜60°の範囲で免疫学的凝集反
応の結果生ずる凝集物に起因する散乱光強度を測
定することにより、測定対象物である抗原或は抗
体を定量する点に特徴を有する発明であり、従来
行われていた免疫学的凝集反応に基づく同様な定
量方法に比較して、短時間で且つ精度の高い定量
が可能となる定量方法を提供するものであり、斯
業に大なる貢献を成す発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図aは、実施例1に於いて得られた、測定
対象物である抗原或は抗体を含む液体と対応する
抗体或は抗原を結合させた不溶性担体粒子との混
合溶液にレーザー光線を照射した場合に得られる
散乱光強度Sのブランク補正値ΔSの時間の経過
による変化を示すものであり、横軸の各時間に対
して得られたΔS値を縦軸に沿つてプロツトした
点を結んだものである。第1図bは、第1図aを
時間Tに対して微分処理して得られた結果を示
す。第2図は、実施例1に於いて散乱角θを種々
変化させた場合に、ΔS値の変化の時間Tに対す
る一次導関数の最大値が出現する時間Tcを測定
した結果を示す。第3図は、本発明に於いて用い
られる散乱光測定装置の光学系の原理図である。
尚、図中の各部に付された番号は第4図のそれと
同じである。第4図は、本発明に於いて用いられ
る散乱光測定装置の概略図を示すものである。 1:レーザー光源、2:測定対象物である抗原
或抗体を含む液体と対応する抗体或は抗原を結合
させた不溶性担体粒子との混合液(以下、被検液
と略記する。)4を保持するための反応キユベツ
ト、3:後方散乱光を測定するための光検出器、
4:被検液、5:信号前処理器、6:A/D変換
器、7:コンピユーター、8:コンピユーター7
で処理したデータの表示印字部、9:試薬分注機
構並びに自動検体準備機構、10:反応過程を連
続的に観測する記録計。 第5図は、実施例1に於いて得られたΔS値の
時間経過に伴う変化を示すグラフであり、横軸の
各反応開始後の経過時間に於いて得られたΔS値
を縦軸に沿つてプロツトして得られた曲線を示
す。第6図は、実施例1に於いて得られた、フイ
ブリノーゲン濃度(mg/dl)と、ΔS値の変化を
時間に対して微分して得られるd(ΔS)/dT値
の最大値Pとの関係を表わす検量線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 測定すべき抗原或は抗体を含む溶液を、対応
    する抗体或は抗原を結合させた平均粒径が0.1ミ
    クロン未満の不溶性担体粒子と混合反応せしめ、
    この反応液に波長が0.8ミクロン未満のレーザー
    光線を照射し、生ずる散乱光の強度を、レーザー
    光源から反応液へ照射されるレーザー光線の光軸
    に対して後方30°〜60°の散乱角θで選択的に検出
    測定し、得られた散乱光強度の変化から、測定す
    べき抗原或は抗体を定量することを特徴とする免
    疫学的凝集反応を利用した定量方法。 2 レーザー光線が発振波長780nmの半導体レ
    ーザー光線である特許請求の範囲第1項記載の定
    量方法。
JP7013682A 1982-04-04 1982-04-26 免疫学的凝集反応の光学的測定方法 Granted JPS58187860A (ja)

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AT83103297T ATE58245T1 (de) 1982-04-04 1983-04-05 Verfahren zur photometrischen bestimmung biologischer agglutinaten.
DE8383103297T DE3381979D1 (de) 1982-04-04 1983-04-05 Verfahren zur photometrischen bestimmung biologischer agglutinaten.

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