JPH0522181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気反応性粒子を使用する固相免疫検
定法（solid phase immunoassays）に関し、よ
り詳細にはこのような検定法を行なう際に使用す
る磁気分離器（magnetic separator）に関する。

本発明において「免疫検定法
（immunoassay）」という表現は液体中のある物
質の存在もしくはその濃度をこの物質に特異的な
抗体を用いて測定する方法を意味する。また、こ
の語は便宜上、分析物に特異的に結合するが技術
的には生物学的な抗体ではない結合蛋白質および
同様の物質を使用する検定技術を記述する場合に
も用いられる。

（従来の技術） 抗体は与えられた物質に対して極めて特異的で
あることが知られているため、この特異性を利用
して液体中、特に血液等のヒト体液中に極めて小
量存在する物質の存在もしくはその濃度を測定し
ようとする試みが近年なされてきた。現在、多様
な免疫検定技術が存在しているにも拘らず、より
一般的な検定法においては抗体あるいは測定され
る抗原物質もしくはハプテンのいずれかに対して
標識を用いることが必要である。標識の使用によ
り、従来の設備を使用する従来の試験室において
比較的迅速な検出もしくは定量が可能となる。免
疫検定法においては様々な標識が知られており、
使用されている。例えば蛍光免疫検定法（FIA）
に有用な蛍光発生物質（fluorogenic materials）
がグロス（Gross）の米国特許第3940475号に開
示されている。また、シユールズ等（Schuurs
et al）の来国特許第3654090号に開示されるよう
に酵素標識を抗体もしくは抗原に結合させて酵素
免疫検定法（EIA）を行なうこともできる。ま
た、アクセン等（Axen et al）の米国特許第
3555143号に開示されるように放射性同位元素を
抗体もしくは抗原に混入させて放射線免疫検定法
（RIM）を行なうこともできる。

典型的な免疫検定法においては、ある時点で抗
原物質とこれに対応する抗体との間に免疫化学的
な複合体が形成されることが必要となる。一般
に、このような複合体内の物質の一つを標識化し
て、このような複合体内の未知の物質と拮抗もし
くは錯体化させ、あるいは該未知の物質を置換し
た後、該標識を（例えば蛍光測定、酵素、放射線
測定等により）定量すれば既知の手段で未知の物
質を測定することが可能である。しかしながら、
このような定量に先立ち、一般に免疫化学的複合
体を周囲の培養基から分離することが必要であ
る。このような分離は関与する物質の１つを固定
化した不溶性の形状で提供すれば容易に行なうこ
とができる。例えば、抗原物質、ハプテンもしく
はこれに対する抗体は様々な水不溶性担体物質に
付着させるかあるいは組込むことができるという
ことが公知である。例えば米国特許第3555143号
（有機担体）および第3652761号（無機担体）が参
照できる。免疫検定法における反応物質のいずれ
かがこのような固定化形状で使用される際には、
適当な時点で標識定量のために（例えば遠心分離
もしくは瀟過等により）容易に分離できる固相
（solid phase）が存在する。実質的に水不溶性の
担体物質に接触するが該担体物質上に固定化され
た抗体もしくは抗原からなる複合体の使用は一般
に固相免疫検定法（SPIA）と呼ばれる。

固相担体物質は通常、２つの主要な理由から微
粒子形状で使用される。第一に、検定を定量化す
るためには検定された数段階の既知濃度の物質
を、検定されるべきサンプルと共に測定し、試験
サンプルのバツチを形成する。全試験サンプルが
同一条件で処理されるように注意すれば既知濃度
の物質はその特定のバツチに対して標準もしくは
検量線を形成する。穏やかに撹拌される容器中の
液体に分散された微粒子に試薬を付着させること
により、該容器から取り出される予め定められた
体積中にはそれぞれ同一量の試薬が含まれるよう
になる。第二に、大半の検定は培養期間を伴い、
この期間中に固定化試薬は溶液中の他の試薬と反
応する。溶解した試薬が固定化物質に達する際に
余り遠くまで拡散する必要がないように、固定化
試薬はあまり沈降することなく懸濁液中に分散し
ていることが望ましい。

上述のように、反応液から固相を分離する際に
は一般に遠心分離が用いられる。液体は手動によ
り、あるいは機械的にデカンテーシヨンされる。
使用される遠心分離機、検定されるサンプル数等
に依存して分離時間は10分以内あるいはそれ以上
となる。

磁気分離（magnetic separation）は遠心分離
の代用となるものであると当分野において認識さ
れている。この種の手段においては水不溶性固形
担体が磁場に対応する粒子（以下、「磁気反応粒
子」もしくは「磁気粒子」という）である。そし
て、分離は磁場内において、例えば磁気粒子を
「保持」し、反応液を除去することによつて行な
うことができる。

このような磁力分離に関する特許および関連文
献には例えば以下のようなものがある。ハーシユ
等（Hersh et al）の米国特許第3933997号は抗
ジゴキシン抗体でコートされた酸化鉄粒子を強力
な磁石によつて反応試験管の底に引き寄せること
を開示している。マンスフイールド等
（Mansfield et al）の米国特許第4297337号は固
相免疫検定中に磁気ガラス粒子を磁気分離器の使
用により試験容器の側壁上に引き寄せることを開
示している。ゲスドン等（Guesdon et al）はイ
ムノケミストリー（Immunochemistry）」14：
443（1977）において同様の磁気分離器を記載して
いる。イエン等（Yen et al）の米国特許第
4219411号は抗原−抗体結合により磁気ビーズ
（magnetic beads）に結合した生物細胞用の様々
な磁気分離器を開示しており、これらの中には馬
蹄形磁気分離器が含まれている。他の磁気分離器
はエデルマン（Eddelman）の米国特許第
3985649号、フオレスト等（Forrest et al）の米
国特許第4141687号、スミス等（Smith et al）
の米国特許第4272510号、ジーバー（Giaever）
の米国特許第3970518号、同4018886号および同
4115535号に開示されている。

磁気反応粒子を使用する市販の固相免疫検定シ
ステムは現在、セロノラボラトリーズ社
（Serono Laboratories、Inc.、Braintree、MA）
から入手できる。このシステムは各列が10本の試
験管を保持する６列により最高60本の試験管を保
持するラツクを有している。このラツクは上面と
２つの側面とを有するフレームからなり、この上
面には60個の穴が形成されており、各穴には試験
管保持用のプラスチツク挿入物が接続されてい
る。磁気分離を行なう際にはラツクを底面と２つ
の直立面とからなる基部に水平にスライドさせ
る。直立面の上部には内向きのフランジが設けら
れており、これらのフランジはラツクの上面を係
止してラツクと基部とを一体化する。完成した構
成物においてラツクの側面は基部の側面の内側に
ある。また基部には１組のデイスク磁石が含まれ
ており、各磁石が60本の試験管のそれぞれに対応
し、磁石の軸は基部の底に対して垂直に配置され
ている。ラツクと基部が組合わされると各試験管
の底部は磁石の１つの上部に位置する。

実際には、この市販のラツクは多くの欠点を有
していることが認められてきた。第一に、この市
販製品は比較的大きな磁気反応粒子、例えばサブ
ミクロンではなくミクロン領域の平均直径を有す
る粒子を使用するものである。しかしながら、一
般には小さな粒子の方が、水性媒体中に分散した
際に急速な重力性沈降を示さず、またより多くの
抗体等が結合できるより大きな対重量表面積を有
しているために好ましい。しかしながら、磁場内
の粒子に作用する正味の力は粒子の体積に比例す
るため、小さな粒子は磁場に対する反応性が弱
い。この反応性の減少は重力性沈降速度の減少と
相まつて磁場の弱い部分の粒子、すなわち容器底
部に位置する磁石から遠く離れた粒子の分離時間
を長くする。後述する比較試験に示されるよう
に、本発明による磁石の配列は市販のラツクより
も分離時間を短縮し、したがつて小粒子に起因す
る長い分離時間の問題を克服するのに有用であ
る。

第二に、この市販のシステムは例えば0.25mlと
いう比較的小容量の試薬を使用する。しかしなが
ら、一般には試薬容量は大きな方が、正確に測定
でき、また実験者が容易に取扱うことのできる大
きなピペツト、カニユーレ等により移し替えるこ
とができるために好ましい。従来技術のシステム
と比較すると、本発明は平均直径がサブミクロン
領域にある粒子を使用して1.5mlを越える容積に
おいて商業的に許容される時間内に分離を達成す
る。

第三に、市販製品のラツクと基部は合体が困難
である。すなわち、合体時にラツクは基部の側面
の間および該側面上部のフランジの下にスライド
して該基部に対して垂直かつ水平に正確に整列し
なければならない。また、垂直方向のみならず水
方向においてもラツクが完全に基部内にスライド
することがきるように組立て中においてラツクが
基部に対して傾かないようにしなければならな
い。

第四に、磁石の軸が基部底面に対して垂直に配
置されているため、これまで使用されていた分離
器においては有意な漂遊磁界が発生することがあ
つた。分離器は特に基部の下方の空間において強
力な磁場を発生させることがある。この磁場のた
め、基部は例えば金属製カウンターの上面あるい
はフアイリングキヤビネツトに磁気的に接着する
ようになり、また基部を移動させると小さな漂遊
金属物品が集められることもある。さらに、この
ような磁場は精巧な電子機器および他の器具に損
傷を与えたり、例えば磁気テープもしくはブロツ
ピーデイスク等の磁気フオームで保存された情報
を不用意に消去してしまうことがある。このよう
なフオームの情報保存は磁気分離器の使用される
臨床研究室において既に一般的であり、今後より
一般的になるものと予想される。これらの標遊磁
界を許容限界内に減少させるために従来技術の分
離器においては一般に磁石底面と基部底面との間
に磁気シールドが使用されている。このような分
離器においては明らかに重量、コストおよび複雑
性が増している。

上記の欠点に加えて従来技術の磁気分離器にお
いては試験管保持用のプラスチツク挿入物とラツ
ク上面との接合点が腐食したり、該接合点におい
てごみが溜まつたりしがちであるという欠点があ
る。また、従来技術のラツクは、例えばビタミン
B12／葉酸分析のようなある種の免疫検定に要求
されるように長時間熱湯中に浸漬させることがで
きない。また、試験管用のラツクは前後および両
側面において対称であるため、分析操作工程の一
段階においてラツクが誤まつて180゜回転された場
合、前例の試験管を後列のものと混同する恐れが
ある。さらに、ラツクの前列および後列に試験管
を何本か入れなければ免疫検定のデカンテーシヨ
ン段階中においてラツクは自立しないが、通常、
全列が使用されていない場合に実験者はこのよう
なラツクを満たすことはない（一般に前列を最初
に満たす）。

（発明の目的） 本発明の目的は従来技術の免疫検定用磁気分離
器の上記および他の問題点に鑑み、より安全であ
り、より容易に使用かつ製造でき、より効果的な
磁気分離器を提供することにある。

より詳細には、本発明の目的はサブミクロン領
域の平均直径を有する磁気反応性粒子を使用する
ことのできる磁気分離器を提供することにある。

本発明の他の目的は容積が約1.5mlより大であ
る試薬を使用することのできる磁気分離器を提供
することにある。

また、本発明はラツクおよび基部からなり、ラ
ツクが容易かつ迅速に基部に嵌合され、両者は機
械的にではなく、両者に接続されたハンドル手段
の相対的な位置に基づいて使用者により操作中に
自動的に合体される磁気分離器を提供することを
目的とする。

さらに、本発明は磁気シールドをその一部とし
て含むことなく、周囲の空間において比較的小さ
な標遊磁界を発生する磁気分離器を提供すること
を目的とする。

また、本発明は腐食したりごみを溜めることが
なく、長時間煮沸することができ、使用者が容易
に認識することのできる前／後配向を有し、試験
管が最前列のみに存在している際に転倒しても自
立性を有する磁気分離器を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 上記および他の目的を達成するため、本発明の
一態様によれば、磁場に反応する粒子の水性分散
液を含む複数の容器において同時に磁気分離を行
なう磁気分離器であつて、 (1)それぞれ１個の前記容器を受容する寸法を有
する１組の開口を設けた上面と、(2)該上面の対向
する端に位置する２本のハンドル部材とを有す
る、前記容器を予め定められた位置に受容かつ保
持するラツク および (1)１組の磁石を接続した底部と、(2)該底部の対
向する端に位置する２本のハンドル部材とを有す
る、前記ラツクと嵌合する基部からなり、該ラツ
クと該基部が、前記１側面に位置する第１の部分
が前記磁石のＮ極近傍に配され、前記各容器の前
記第１の部分と対向する側面に位置する第２の部
分が前記磁石のＳ極近傍に配され、かつ前記ラツ
クのハンドル部材と前記基部のハンドル部材が係
合して使用者が自動的に前記ラツクおよび前記基
部を一体として移動することのできる連接ハンド
ルを形成するように互いに嵌合する磁気分離器が
提供される。

本発明の別の態様によれば、磁場に反応する粒
子の水性分散液を含む複数の容器において同時に
磁気分離を行なう磁気分離器であつて、 それぞれ１個の前記容器を受容する寸法を有す
る１組の開口を設けた上面を有して前記容器を予
め定められた位置に受容および保持するラツク、
および 前記ラツクと嵌合する基部でからなり、該基部
は該磁気分離器の下方の空間における漂遊磁界を
最小とするように該基部の底面と平行に軸を配置
した１組のデイスク磁石を接続した底面を有し、 前記ラツクと前記基部が、前記各容器の第１の
部分が前記磁石のＮ極近傍に配され、かつ前記各
容器の第２の部分が前記磁石のＳ極近傍に配され
るように互いに嵌合する磁気分離器が提供される 本発明のもう１つの態様によれば、磁場に反応
する粒子の水性分散液を含む複数の容器において
同時に磁気分離を行なう磁気分散器であつて、 (1)それぞれ１個の前記容器を受容する寸法を有
する１組の開口を設けた上面と、(2)該上面の対向
する端に接続する２本の下向きの脚と、(3)前記上
面の背部に接続する上向きの肩状突起であつて、
前記脚の底面から該突起の上面までの間隔が前記
容器の高さとほぼ等しい肩状突起とを有する、前
記容器を予め定められた位置に受容および保持す
るラツク、および該ラツクと嵌合し、１組の磁石
を底面に接続した基部からなり、 該ラツクと該基部が、前記各容器の第１の部分
が前記磁石のＮ極近傍に配され、かつ前記各容器
の第２の部分が前記磁石のＳ極近傍に配されるよ
うに互いに嵌合する磁気分離器が提供される。

なお、ここで「デイスク磁石」とは一般に幅も
しくは高さよりも奥行きの短かい全ての種類の磁
石を意味し、円形の断面を有する磁石に限定され
ない。

本発明の上記および他の態様は本明細書を構成
する特許請求の範囲、以下の好ましい実施例およ
び添付図面から明らかとなるであろう。しかしな
がら、実施例および図面は単に説明的なものであ
り、本発明を制限するものではない。

（好ましい実施例とその作用および効果） 以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例
を説明するが、数枚の図面において同様の参照番
号は同様もしくは対応する部分を示している。第
１図に示す磁気分離器１０は上部ラツク部１２お
よび下部基部１４を有している。

基部１４は１組の磁石４６（第７図および第８
図参照）を接続した底面７２を有している。ラツ
ク部１２には１組の開口３２を有する上面２４を
有し、各開口は１個の容器３４を受容する寸法を
有している。参照の便宜を計るために、開口に例
えば最前列左から１〜60と番号を付けることがで
きる。容器３４は通常、開口した12×75mmの試験
管で、例えばガラスもしくはポリプロピレン製で
ある。

ラツク１２は通常、該ラツクの垂直方向移動に
よつて基部１４と嵌合するが、この際に各容器３
４の第１の部分５２が磁石４６の１つのＮ極近傍
に配され、各容器３４の第２の部分５４が磁石４
６の１つのＳ極の近傍に配される（第８図参照）。

ラツク１２は最も好ましくは上部１６および下
部１８（第６図および第９図参照）からなり、両
部分は例えばねじおよび／もしくは接着剤等の
様々な標準的な技術によつて結合させることがで
きる。上面２４の背部には上向きの肩状突起２６
が設けられている。この肩状突起によつてラツク
の前後を区別することができるようになり、使用
中に容器３４のどの列が前列でどの列が後列であ
るかを混同することがなくなる。また後述するよ
うに、肩状突起２６は免疫検定のデカンテーシヨ
ン段階中にラツク１２を倒置した際、該ラツクを
安定させる働きをする。

容器３４をラツク１２内に保持するため、上面
２４には容器側面を係止する１つ以上の指状部材
３６が設けられている。これらの指状部材は容器
３４をラツク１２内にゆるやかに、しかし、しつ
かりと保持するので使用者は容器とラツクを全く
相対的にずらすことなく、ラツクを運搬すること
ができる。ラツク内で容器３４を安定させるた
め、指状部材３６の上端に外側に伸びる突起７４
を設けることもできる（第８図参照）。最も好ま
しい実施例において、指状部材３６は上面２４の
構成部分として成形される。この場合には、一体
化した指状部材の代りに取付けプラスチツク挿入
物を使用する従来技術のシステムの場合と異な
り、開口３２の周囲にごみやこぼれた試薬等が集
積することがない。

上面２４の対向する左右の端には下向きの脚２
８が設けられている。脚２８の底面５８から肩状
突起２６の上面までの間隔は容器３４の高さにほ
ぼ等しい。以下に記載されるように、このため
に、たとえ開口の最前列のみが容器で満たされて
いる場合でも倒置時にラツクは自立性を有するよ
うになる。

一般に、開口３２は一度に１列のみが満たさ
れ、それも最前列から始められる。全ての列が満
たされる場合もあるが、他の場合にはラツク前面
の数列のみが満たされる。容器３４は、ラツク１
２を例えばテーブル上面に配置して開口３２内に
挿入する。容器はその底面がテーブル上面の表面
に接触するまで指状部材３６の抑制力に抗して下
向きに押される。脚２８の底面５８から肩状突起
２６の上面までの間隔は容器３４の高さにほぼ等
しいため、容器３４の上面は肩状突起２６の上面
とほぼ同一平面になる。したがつて、例えばデカ
ンテーシヨン中に、分離器１０が倒置される場
合、肩状突起２６の上面および容器３４の上面を
例えばテーブル上面と接触させることにより、ラ
ツクは自立する。

また、ラツク１２は上面２４の対向する端にハ
ンドル部材３０を有している。後述するように、
これらのハンドル部材は基部１４のハンドル部材
３８と嵌合して分離器１０の連接ハンドル６８を
形成し、使用者はこの連接ハンドルにより自動的
にラツク１２および基部１４を体として運搬する
ことができる。

第８図に示すように、脚２８は中実よりも中空
に製造することが好ましい。この場合には、ラツ
ク１２をより軽量により少ない材料で形成するこ
とができる一方、脚２８の底面５８を広くするこ
とができるためにラツク１２をテーブル上面等の
上に安定して配置することができる。上述のよう
に、ある種の免疫検定法においては、容器３４を
ラツク１２に保持したまま、容器内容物を煮沸す
ることが必要である。開口３２の最前列のみしか
容器３４で満たされていない場合でも沸騰水浴中
においてラツク１２が浮遊しないようにするた
め、脚２８は内部に水が出入するようにその底面
５８に開口６０、上面に開口６２を有している。
これら開口により、ラツク１２が水浴中に配置さ
れると中空脚２８は急速に水で満たされて安定化
され、水浴からラツクが取出されると急速に水が
排出される。

場合によつては、複数のラツク１２を互いに積
重ねることが望ましい。このため、ラツク１２の
上面２４に対向する端には脚２８の底面５８を受
容する２つの凹部５６が設けられている。第６図
に示すように、凹部５６は脚２８の底面を容易に
受け入れ、保持するような寸法形状を有してい
る。

脚２８の底面５８には開口６０の他に凹部６４
が設けられている。これらの凹部は基部１４の底
面７２に形成された突起６６と嵌合するように形
成されている。これらの突起および凹部はラツク
１２が基部１４と嵌合する際にラツク１２が基部
１４に対して適当な前後関係を有するように該ラ
ツクをガイドする働きをする。第６図および第９
図に示すように、このガイドおよび整列工程を補
助するために凹部６４はテーパー化された側面を
有している。

方、基部１４はフレーム部２０および磁石カバ
ー２２からなるものとすることが最も好ましい
（第７図および第８図参照）。フレーム部および磁
石カバーはねじもしくは他の機械的締着手段等、
様々な標準的な技術によつて結合することができ
る。好ましくは、フレーム部２０と磁石カバーと
の接点にシーラントもしくはガスケツト（図示せ
ず）を使用して試薬もしくは他の液体が基部１４
内に侵入し、磁石４６を腐食させることのないよ
うにする。

基部１４の底面７２の対向する端には２本のハ
ンドル部材３８が設けられている。各ハンドル部
材は使用者がつかむための水平部４０と、垂直部
４２と２つの側部４４とを有している（第２図参
照）。

第８図において最も明確に示されるように、ハ
ンドル部材３８はラツク１２のハンドル部材３０
と嵌合して全分離器１０用の連接ハンドル６８を
形成する。ハンドル部材３８の水平部４０はハン
ドル部材３０の下部と密接に嵌合するため、使用
者が連接ハンドル６８をつかむ際には実際に２本
の機械的に分離したハンドルがあることは認知さ
れず、１本のハンドルのみが感知される。この連
接ハンドルの働きにより、ラツク１２と基部１４
との嵌合はラツク１２を一般に垂直方向に移動す
ること、すなわち、ラツクを単に基部上に降ろす
ことのみによつて行なうことができ、しかも使用
者が連接ハンドルをつかめば完成した分離器は自
動的に運搬することができる。

基部１４の底面７２には１組のデイスク磁石４
６が接続されている。磁石は基部１４の左側面か
ら右側面に伸びる線もしくは列に配置される。各
列の磁石数は１列内の開口数に１を加えた数に等
しい。列内の全ての磁石はＮ極を同一方向に向け
るように配列されている（第８図参照）。このよ
うにして、ラツク１２と基部１４は各容器３４の
第１の部分５２が磁石４６のＮ極近傍に配され、
各容器３４の第２の部分５４が磁石４６のＳ極近
傍に配されるように嵌合される。

第７図および第８図に示されるように、磁石は
基部１４の底面７２の前面から背面に伸びる直立
リブ部材５０内に保持されている。これらのリブ
部材は磁石４６を対応するためのスペーサー４８
を有している（第７図参照）。容器３４内におけ
る磁場強度を高めるため、リブ部材５０は、ラツ
ク１２および基部１４が嵌合する際に容器３４に
最も近い領域となる領域７０において壁厚が薄く
なつている（第８図参照）。

基部１４内における磁石４６の配列は分離器１
０の下方および周囲の空間の双方において漂遊磁
場を最小化するように設計されている。分離器１
０下方の空間における漂遊磁場を最小にし、また
磁石のＮ極およびＳ極を容器側面の近傍に容易に
配置するために、磁石４６はその軸が基部１４の
底面に対して平行となるように配置する。このよ
うな配置により、磁石により発生する最も強い磁
場は基部１４の底面に対して平行な面に存在する
ようになるため、これらの磁場は磁気反応性粒子
を周囲の媒質から分離する際に好ましい結果を得
るように用いられ、分離器が金属性構造物を偶発
的に付着させたりするような好ましくない結果を
招くことはない。このような磁石の配例により、
従来技術の市販の分離器のように磁石の下に磁気
シールドを設ける必要のなくなることが認められ
た。

磁石４６はその軸を基部１４の底面に対して平
行にするだけでなく、また、そのＮ極を隣接する
列の磁石のＮ極と逆向きになるように配列され
る。例えば、第８図は分離器１０の前から２番目
の磁石列に位置する磁石（第３図の横断線を参
照）のＮ極の配向を示すものである。これらの磁
石のＮ極は分離器の左側面を向いている。したが
つて、磁石の好ましい配列によれば、第１列およ
び第３列内の磁石のＮ極は分離器１０の右側面を
向くようになる。このようにして、列の端の磁石
が全て同一の配向を有することはなくなる。すな
わち、列の端の磁石の配向は全てＮ極もしくは全
てＳ極となることがなく、互い違いにＮ極、Ｓ
極、Ｎ極等となる。この配列は列の端の磁石によ
り発生する磁場を互いに打消すようにし、したが
つて、分離器１０の右側および左側の周囲の空間
に発生する正味の漂遊磁場を減少させる傾向があ
る。デイスク磁石は１個の磁石のＮ極が隣りの磁
石のＳ極に面するように配列されている（ただ
し、上記のように列の端の磁石は除く）ため、分
離器１０の前後に沿つた漂遊磁場は一般に小さ
く、磁石の隣接した周囲のみに限定され、したが
つて分離器全体は最小の漂遊磁場を発生する。

本発明の好ましいある実施例においては、ラツ
ク１２および基部１４はそれぞれプラスチツク材
料から成形される。長時間、熱湯にさらされるラ
ツクにおいては成形部分が熱湯処理中に変形した
り劣化したりしないようにプラスチツク材料を注
意深く選択することが必要である。熱湯処理を考
慮する際に使用可能な材料の種類にはポリエーテ
ルイミド、ポリエーテルスルフオンおよびポリス
ルフオン等が含まれる。本発明に使用するのが特
に好ましいプラスチツク材料はポリエーテルイミ
ドである。ゼネラルエレクトリツク社（General
Electric Company、Fairfield、Conneticut）か
らULTEM（ロツト＃1000−8102）の商標で販売
されているポリエーテルイミドはラツク１２およ
び基部１４を製造するために特に好ましいもので
あると認められた。

分離器が煮沸工程を伴わない免疫検定のみに使
用される際にはポリプロピレン、衝撃改良スチレ
ン（impact−modified styrenes）、メデイカル
グレード（medical grade）のABSプラスチツク
等、様々な他のプラスチツク材料が使用できる。
基部１４は通常、熱湯処理されないため、熱湯に
対する耐性を有するプラスチツク材料で構成する
必要はなく、この部分に対してはより広範囲のプ
ラスチツク材料を使用することができる。

磁石４６は様々な種類および品質とすることが
できる。本発明に使用することが好ましい磁石は
エレクトリツク メモリーズ アンド マグネテ
イツクス社（Electric Memories＆Magnetics
Corp、Valparaiso、Indiana）製のINCOR18希
土コバルト磁石である。

本発明の磁気分離器には様々な磁気反応性粒子
を使用することができる。最も好ましくは、磁気
反応性粒子は上述の小粒子の利点を得るようなサ
ブミクロン領域の平均直径を有するものとする。
このような粒子を得るのに適した技術は1983年５
月12日にマーク S.シヤノン（Mark S.
Chagnon）、アーネスト V.グロマン（Ernest
V.Groman）、リー ジヨセフソン（Lee
Josephson）およびロイ A.ホワイトヘツド
（Roy A.Whitehead）名義で出願された米国特許
出願第493991号に記載されており、その関連部分
は本明細書に引用される。このような磁気粒子お
よび上述のINCOR18磁石を用いれば、本発明の
磁気分離器を使用して、1.5ml以上、例えば1.7ml
の体積から12×75mm試験管において分離を行なう
ことが容易に可能である。また、この種の粒子を
使用すれば、使用質は水溶液の濁りの変化ならび
に磁石の極領域における粒子の蓄積を観察するこ
とによつて分離の進行を容易に監視することがで
きる。

本発明はいささかも制限されることなく以下の
実験例によつてより詳細に記述される。この実施
例は分離器１０のように容器３４を１個の磁石の
Ｎ極と他のＳ極の間に配置して行なつた分離と従
来技術のように同一強度の磁石を容器３４の底面
の下に配置して行なつた分離の結果を比較するも
のである。

実験例 本発明による磁石配列の優越性を現在市販され
ている装置における磁石配列と比較して示すため
に並行した検定を行ない、これら２つの配列にお
ける分離時間を比較した。

使用した検定は甲状線刺激ホルモン（TSH）
に対する放射線免疫検定法である。使用された磁
気粒子および方法は上述の係属中の米国特許出願
第493991号のセクシヨン７、10、２および７、12
に記載されているが、その関連部分をここで引用
する。すなわち、500μの磁気粒子を、燐酸塩
でバツフアー化した食塩水（phosphate
buffered saline）中の ¹²⁵I−ウサギ抗TSH抗体
（Corning Medical and Scientific、No.474185、
Medfield、Mass.）100μ、および60μIU／mlの
TSH標準品（Corning Medical and Scientific、
No.474186、Medfield、Mass.）100μと12×75mm
試験管中で結合させた。混合物は室温で18時間培
養した後、各試験管中に500μの水を添加して
総容量をそれぞれ1.2mlとした。

混合物の分離は上述のINCOR18磁石を用いて
行なつた。従来技術による配列においては、１個
のINCOR18を試験管の真下に配置した。本発明
による配列においては、試験管を第１の
INCOR18磁石のＮ極と第２のINCOR18磁石のＳ
極との間に配置した。

分離を１分間、２分間、３分間、および５分間
にわたつて行なつた後、試薬溶液をデカンテーシ
ヨンし、磁石の近傍において回収した粒子の放射
能を測定した。

結果を第１０図に示す。本図面において、従来
技術の配列によるデータ点は正方形で示し、本発
明の配列によるデータ点は三角形で示してある。
これらのデータから明らかなように、本発明の配
列によれば従来技術の配列よりも迅速に溶液から
磁気粒子を分離することができる。すなわち、本
発明はより早い時点において有意に高い計数を達
成する。また、このように分離がより高速なため
に本発明の分離は約２分間でほぼ完了するのに対
し、従来技術の分離曲線はこの時点でも依然とし
て有意な傾斜を有している。

1.2mlを超える容量においては、本発明と従来
技術において達成される分離時間の差は第１０図
に示されるものよりもさらに大きい。一般に検定
容量が約1.0mlを超える際に本発明による磁石配
列は従来技術による磁石配列に対して明確な時間
的優位を示す。

以上、本発明の特定の実施例を示したが、本発
明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変
更が可能であることは理解されよう。例えば、磁
石は図示したように極を逆向きの列に整列させる
必要はなく、他の様々な配列で分離器基部内に配
置することができる。同様に、ラツクおよび基部
のハンドルも図示および説明された以外の様々な
形状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例である磁気分
離器を示す斜視図、第２図はその斜視分解図、第
３図はその平面図、第４図はその前面図、第５図
はその側面図、第６図はそのラツク部の脚の特徴
を示す第４図の線６−６における拡大断面図、第
７図はその基部における磁石の配列を示す第４図
の線７−７における拡大断面図、第８図はその連
接ハンドルを形成するラツク部および基部のハン
ドルの嵌合等を示す第３図の線８−８における拡
大断面図、第９図はそのラツク部を示す部分断面
斜視図、第１０図は本発明による磁石配列を使用
して得られた相対的分離速度（三角形のデータ
点）を現在市販されている製品によつて得られた
値（四角形のデータ点）と比較して示すグラフで
ある。 １０…磁気分離器、１２…ラツク部、１４…基
部、１６…上部、１８…下部、２０…フレーム
部、２２…磁石カバー、２４…上面、２６…肩状
突起、２８…脚、３０…ハンドル部材、３２…開
口、３４…容器、３６…指状部材、３８…ハンド
ル部材、４０…水平部、４２…垂直部、４４…側
部、４６…磁石、４８…スペーサー、５０…直立
リブ部材、５２…第１の部分、５４…第２の部
分、５６…凹部、５８…底面、６０，６２…開
口、６４…凹部、６６…突起、６８…連接ハンド
ル、７０…容器に最も近い領域、７２…底面、７
４…突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁場に反応する粒子の水性分散液を含む複数
   の容器において同時に磁気分離を行なうための固
   相免疫検定用磁気分離器であつて、 それぞれ１個の前記容器を受容する寸法を有す
   る１組の開口を設けた上面を有して前記容器を予
   め定められた位置に受容および保持するラツク、
   および 該ラツクと嵌合する基部からなり、該基部は前
   記磁気分離器の下方の空間における漂遊磁界を最
   小とするように該基部の底面と平行に軸を配置し
   た１組の磁石を接続した底面を有し、前記１組の
   磁石は複数の磁石列からなり、各磁石列は同一方
   向に配向した複数の磁石からなり、該磁石は、該
   磁気分離器の周囲の全空間における漂遊磁界を最
   小化するように該磁石のＮ極をそれぞれ隣接する
   列の磁石のＮ極と逆向きにして整列されており、
   前記ラツクと前記基部が、前記各容器の１側面に
   位置する第１の部分が前記磁石列のうちの１つの
   磁石のＮ極近傍に配され、かつ前記各容器の前記
   第１の部分と対向する側面に位置する第２の部分
   が同一の磁石列において前記１つの磁石と隣接す
   る磁石のＳ極近傍に配されるように互いに嵌合す
   ることを特徴とする固相免疫検定用磁気分離器。 ２ 前記磁石がデイスク磁石であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の固相免疫検定用
   磁気分離器。 ３ 前記磁石が、前記基部に接続された複数の直
   立リブ部材内に含まれており、該リブ部材におい
   て、前記ラツクおよび前記基部が嵌合する際に前
   記容器の近傍となる領域の壁厚が該容器内の磁場
   強度を増大するように薄くなつていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の固相免疫検定
   用磁気分離器。 ４ 前記ラツクの対向する端に設けられたラツク
   のハンドル部材と前記底面の対向する端に設けら
   れた基部のハンドル部材を有し、前記ラツクと前
   記基部が、前記ラツクのハンドル部材と前記基部
   のハンドル部材とが互いに係合することによつて
   使用者が前記ラツクおよび前記基部を一体として
   移動できる連接ハンドルが自動的に形成されるよ
   うに互いに嵌合することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の固相免疫検定用磁気分離器。 ５ 前記水性分散液の体積が約1.5mlよりも大で
   あり、前記磁場に反応する粒子の平均直径がサブ
   ミクロン領域にあることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の固相免疫検定用磁気分離器。 ６ 前記ラツクが前記上面の対向する端に接続す
   る２本の下向きの脚および前記上面の背部に接続
   する上向きの肩状突起を有し、前記脚の底面から
   前記肩状突起の上面までの間隔が前記容器の高さ
   とほぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の固相免疫検定用磁気分離器。 ７ 前記各開口が、前記容器を前記ラツク内に保
   持するよう該容器の側面を係止する少なくとも１
   つの指状部材を有しており、該指状部材は前記上
   面の構成部分であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の固相免疫検定用磁気分離器。 ８ 前記ラツクが、前記上面の対向する端に接続
   する２本の下向きの中空脚を有し、該各中空脚に
   おける熱湯の進入および排出用の開口がそれぞれ
   該各中空脚の低部および上部に設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固相
   免疫検定用磁気分離器。