JPH0422868A - 免疫分析システム - 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、酵素反応を利用してサンプル内の抗原量を測
定する免疫分析システムに関する。

（従来の技術） サンプル（検体）中の特定の抗原量の定量分析には従来
放射性元素を用いるＲＩＡ（ラジオイムノアッセイ）法
が行われている。しかしこのｔＡ法は放射性元素を用い
るために、専用の機器を設置し、資格を有するオペレー
タが操作を行わなければならず、しかも廃棄物の処理に
注意を要する等の煩わしさがある。

このためこのＲＩＡ法に代わり酵素反応を利用して分析
を行うようにしたＥＩＡ（エンザイムイムノアッセイ）
法が行われてきている。そして最近になってこのＥＩＡ
法の中でも磁性材料のような抗体固定化微粒子を利用し
た分析法が普及してきている。

第５図はこのようなＥＩＡ法の原理を説明するもので、
先ず第一抗体（第一試薬）２が固定された磁性微粒子（
Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ：以下ＭＰと称す
る）１の溶液が用意され、これに測定すべき抗原３を含
んだ検体４を分注することにより第一の抗原・抗体反応
が生じて抗原３の一部は第一抗体２に結合される。結合
しない抗原３′はフリー状態で存在している。従って磁
石を用いＭＰＩを吸着した状態でフリーの抗原３′を除
去し、いわゆるＢ／Ｆ分離を行う。次に酵素５で標識さ
れた第二抗体（第二試薬）６を分注することにより第二
の抗原・抗体反応が生じて、測定したい抗原３はＭＰＩ
と酵素標識抗体６の一部と結合してサンドイッチ状にさ
れる。結合しない酵素標識抗体６′はフリー状態で存在
している。従って前記同様に磁石を用いることによりＢ
／Ｆ分離を行って、フリーの酵素標識抗体６′を除去す
る。

次にこれに基質（第三試薬）７を分注することにより第
三の反応いわゆる酵素反応が生じて反応生成物８が生成
される。この抗原３には酵素５が結合されているので、
第三の反応状態の結果を項目に応じて吸光法又は発光法
の測定法によって測光することにより、酵素５の量に比
例した抗原３の量が測定できることになる。ここで従来
の免疫分析システムでは測光手段としては吸光法又は発
光法のいずれか一つに対応した手段を備えた分析装置が
使用されて目的の抗原量が測定されている。

前記測光法のうち吸光法では測定項目の範囲がｎｇ／ｍ
ｌ乃至μｇ／ｍＩのものに適用され、また発光法では測
定項目の範囲がｐｇ／ｍｌ乃至ｎｇ／ｍｌのものに適用
されるように使い分けがなされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来の免疫分析システムでは、測定対象に応じ
て二種類の測光法を使い分けなければならないので二種
類の分析装置を用意しなければならないという問題があ
る。例えば生化学分析装置が対象とする項目の測定範囲
は通常μｇ／ｍｌ乃至ｍｇ／　０１１　（１０−６乃至
１０−３ｇ／ｍｌ）程度であるのに対して、免疫分析装
置ではｐｇ／ｍｌ乃至１１ｇ／ｍ１（１０−１２乃至１
０−６ｇ／　［ＩＩＩ）と測定レンジが１０３から１０
６へと大幅に広くなっている。

−例として腫瘍マーカの一つであるＡＦＰ等は０６５乃
至１１０６ｎ／ｍｌの範囲にわたる濃度をすなわち１ｍ
ｇ／ｍ１位までの濃度を持っており、これを考慮すると
、１０６の測定レンジが要求される。

１０６のレンジとは１ｍの長さを１μｍ単位で測定する
ことであり、１０９に至ってはｌｋｍの長さを１μ口単
位まで測定することを意味している。しかしこのような
ものさしは現在のところ存在していないので、測光法と
してはその対象に応じて前記のように吸光法と発光法を
使い分けることが行われており、これによって二種類の
分析装置で対処されて測定レンジが高々１０３乃至１０
４（Ｓ　、、／　Ｎ比で６０乃至８０ｄＢ）＜らいの間
におさまるように図られている。

しかしｎ　ｇ　／　ｍｌまでしか測定できない分析装置
で１１ｇ／ｍｌまで測定しようとした場合には、例えば
サンプル量を１０００倍に増加すればよいがこれは１０
μＮＸ　１ｏｏＯ＝　１０　ｍｌとなって採血の常識を
著しく越えることになるので不可能である。またｐｇ乃
至ｎｇ／ｍｌまで測定できる装置でμｇ／ｍｌまで測定
しようとすると、測定レンジは１０６となりＳ／Ｎ比で
１２０ｄＢもの測光系を作らねばならず、高々９０乃至
１００ｄＢが可能な現在のレベルでは実現は困難である
。さらにサンプルを１／１０００に希釈することも考え
られるが、これは１０１Ｉｌの血清を１０ｍ１の水溶液
にしてその１０μｍを使用することを意味しており、希
釈誤差が避けられない。

従って結局各々吸光手段及び発光手段を備えた二種類の
分析装置を使い分けざるを得ないのが現状である。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
一種類の分析装置で広範囲な測定要求に対処可能にした
免疫分析システムを提供することを目的とするものであ
る。

口発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、サンプルと測定項
目に対応する抗体固定化微粒子液とを反応させ、さらに
酵素標識抗体液を加えて測定したい抗原を抗体固定化微
粒子と酵素標識抗体とでサンドイッチ状にした後、所定
の基質液を加え酵素反応を生じさせて抗原量を測定する
免疫システムにおいて、複数の測光手段を備え各々の測
光手段に対応する酵素と基質液を共通の反応ライン上で
添加した後、複数の測光手段に反応溶液又は反応容器を
移送して測光を行うことを特徴とするものである。

（作　用） 一種類の分析装置に例えば吸光法及び発光法による二種
類の測光手段を備えさせ、共通の反応ライン上で各測光
手段に応じて酵素と基質液を選んで添加する。これによ
って一種類の分析装置で広範囲な測定要求に対処させる
ことができるようになる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の免疫分析システムの第１の実施例を示
す構成図で、１１は反応槽でこの反応槽１１の周縁に沿
って分析したいサンプルを収容すべき多数の反応容器１
２が配置されて反応ラインを形成している。各反応容器
１２は図示しない駆動源によって一定のサイクルで矢印
方向に間欠移動を行うように制御されている。各反応容
器１２の内側に示されている番号は位置Ｎα（ポジショ
ンＮα）を意味しており、−例として１乃至７５の位置
Ｎαが設定された例を示している。

反応槽１の周囲には発光測光部１３か配置され、対向す
る反応ライン上の位置まで送られてきた反応容器１２か
ら移送アーム１４によって反応液が反応容器１８へ移送
可能に構成されている。また反応槽１の周囲の他の位置
には吸光測光部１６が配置され、光源１５の光路を反応
容器１２が横ぎることによって吸光測光部１６によりそ
の反応液の吸光度が測定されるように構成されている。

次に本実施例により免疫分析を行う方法について説明す
る。なおこの分析は第５図に示したような原理に基いて
行われる。

位置Ｎα１において反応容器１．２に測定すべき抗原３
を含んだサンプルを分注し、Ｎα２においてこれに抗体
固定化磁性体液（ＭＰ）１を分注する。

これによって第一の免疫反応（抗原・抗体反応）が行わ
れる。次にＮα１３．　１．４．　１５及び１７゜１８
．１９で磁石を用いることによってＭＰＩを吸着して集
合させて第一のＢ　、、／　Ｆ分離を行い、フリーの抗
原を吸引して除去する。番号を○印で囲んだＮαがＭＰ
Ｉを吸着する位置を示している。なおこの間Ｎα１６で
洗浄を行う。

続いてＮα２０で酵素標識抗体６を分注し、Ｎα２１で
撹拌を行って第二の免疫分析（抗原・抗体反応）が行わ
れる。このとき後程発光測光部１３により発光法によっ
て測光を行う場合と、吸光測光部１６により吸光法によ
って測光を行う場合とで分注すべき標識酵素を変えてお
く。例えば吸光法で測光する場合は標識酵素としてはＰ
ＯＤを用い、発光法で測光する場合はＡＬＰを用いるよ
うにする。また抗体は各々測定項目に対応した特異性の
ある抗体を用いるようにする。

Ｎα３５，３６．３７及び４０，４１．４２及び４５．
４６．４７で磁石を用いることによって再びＭＰＩを吸
引して集合させて第二のＢ／Ｆ分離を行い、フリーの酵
素標識抗体を吸引して除去する。なおこの間Ｎα３８．
４３．４８で洗浄を行い、Ｎα３９，４４．４９で撹拌
を行う。すなわち３回Ｂ／Ｆ分離を行う。

次にＮα５３で基質液７を分注することにより、酵素反
応（第三の反応）が行われる。この場合基質液としては
各々吸光法９発光法に応じた種類のものを選ぶようにす
る。なおこの間Ｎα５４で撹拌を行う。

続いてＮα５５において測定項目の範囲かｐｇ／ｍｌ乃
至ｎｇ、／ｍｌの値を要求するものは、反応液を反応容
器１２から移送アーム１−４によって発光測光部１３に
移送して発光法によって測光を行う。すなわち発光測光
部１３において、反応液を外部光を遮断した状態でフォ
トマルチプライヤ（光電子増倍管）でその標識抗体から
発せられる発光量をカウントすることによって抗原量か
測定される。またＮα６８において測定項目の範囲がｎ
ｇ／ｍｌ乃至μｇ／ｍｌの値を要求するものは、反応容
器１２を光源１５の光路を通過させることにより吸光測
光部１６によって測定を行う。すなわちＮα６６から磁
石でＭＰを吸着し、光路からＭＰを外した状態でＮα６
８で反応液を製置することにより抗原量が測定される。

反応が終了した反応容器１２はＮα６９乃至７５におい
て洗浄処理されて再使用に備えられる。

このように本実施例によれば、反応液に対して予め吸光
法及び発光法に適した標識抗体及び基質液を選んでおい
て同一の反応ライン上で反応容器に添加し、各測光部に
振り分けて測定項目に応じて適した測光法で測光を行わ
せるので、一種類の分析装置で広範囲な測定要求に対処
させることができる。すなわちｐｇ、／’ｍ！乃至ｎｇ
／ｍｌの要求範囲に対しては発光測光部１３で対処させ
ることができ、またｎｇ、、／ｍｌ乃至μｇ／ｍｌの要
求範囲に対しては吸光測光部１６で対処させることがで
きる。これによって従来のように生化学分析装置及び免
疫分析装置を二種類の分析装置を用意することなく、各
々の構成部を大部分共通化して１種類の装置で目的を達
成することができるので、装置のコストダウンを図るこ
とができる。さらに測定レンジを１０３から１０６に１
０３倍向上できることにより、Ｓ／Ｎ比を従来の６０乃
至８０ｄＢから見かけ上１２０乃至１４０ｄＢに向上す
ることができる。また一種類の装置のみ用意すればいい
のでオペレータに対する負担を軽減することができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示すもので、特に発光
測光部１３に隣接させて反応容器上下移送エレベータ１
７を配置し、Ｎα５６に進んだ反応容器１２をこの容器
ごと前記エレベータ１７によって発光測光部１３に移送
して測光を行う例を示すものである。測光終了後の反応
容器１２は再びエレベータ１７によって反応ライン上に
戻される。

その他の構成は第１図と同様である。このような第２の
実施例によっても第１の実施例と同様な効果を得ること
ができる。

第３図は本発明の第３の実施例を示すもので、特に発光
測光部］３及び吸光測光部１６を共に反応槽１１の周囲
に配置し、移送アーム１４によってＮα５５において各
反応容器１２内の反応液を対応した測光部の反応容器１
８に移送するようにしたものである。この場合特に吸光
測光部１６の反応容器１８の形状を図のように四角状に
することにより、光路が中心からずれた場合でも測光誤
差を生ずることなく安定な測光を行うこ七ができる。

このような第３の実施例によっても第１の実施例と同様
な効果を得ることができる。

第４図は本発明の第４の実施例を示すもので、第３図と
同様な構成で各測光部１３．１６に用いられる反応容器
１８をディスボーズ式のものを用いるようにしたもので
ある。この第４の実施例によっても第１の実施例と同様
な効果を得ることができる。

このように本発明の各実施例によれば、一種類の分析装
置を用意するだけで広範囲な測定要求に応することがで
きる。

次表は本発明が適用される一例として腫瘍マーカとホル
モンを対象として各項目ごとに測定する場合の正常値レ
ベルと測光法との関係を示すものである。

（以下余白） ○ 測定可能 △ カバーしきれない濃度域あり ［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、共通の反応ライン上
に複数の測光手段を設けるようにしたので、一種類の分
析装置で広範囲な測定要求に対処させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の免疫分析システムの第１の実施例を示
す構成図、第２図は本発明の第２の実施例を示す構成図
、第３図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第４図
は本発明の第４の実施例を示す構成図、第５図はＥＩＡ
法の原理の説明図である。 １２．１８・・・反応容器、１３・・・発光測光部、１
４・・・移送アーム、　　　１５・・・光源、１６・・
・吸光測光部、 １７・・・反応容器上下移送エレベータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプルと測定項目に対応する抗体固定化微粒子
   液とを反応させ、さらに酵素標識抗体液を加えて測定し
   たい抗原を抗体固定化微粒子と酵素標識抗体とでサンド
   イッチ状にした後、所定の基質液を加え酵素反応を生じ
   させて抗原量を測定する免疫システムにおいて、複数の
   測光手段を備え各々の測光手段に対応する酵素と基質液
   を共通の反上ライン上で添加した後、複数の測光手段に
   反応溶液又は反応容器を移送して測定を行うことを特徴
   とする免疫分析システム。
2. （２）複数の測光手段が吸光法及び発光法を含む請求項
   １記載の免疫分析システム。