JPH0634548A - 電気化学発光測定装置 - Google Patents
電気化学発光測定装置Info
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- JPH0634548A JPH0634548A JP4189063A JP18906392A JPH0634548A JP H0634548 A JPH0634548 A JP H0634548A JP 4189063 A JP4189063 A JP 4189063A JP 18906392 A JP18906392 A JP 18906392A JP H0634548 A JPH0634548 A JP H0634548A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/69—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence specially adapted for fluids, e.g. molten metal
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- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検体中の被測定物質の検出感度が高い装置、
特には検体が低濃度であっても検体中の被測定物質を高
感度で測定することができる電気化学発光測定装置を提
供することである。 【構成】 作用電極１１と対抗電極１２を壁１０に固定
し、光透過性の窓１３を壁１０から一定間隔を置いて配
置し、壁１０と窓１３によって測定液Ｌの測定セル１４
を形成し、測定液Ｌ中のＥＣＬ発生物質からのＥＣＬを
検出する光電子増倍管１６を窓１３に近接させて配置
し、光電子増倍管１６の光電面１７と窓１３との間に、
ＥＣＬ発生物質から発生するＥＣＬ以外の不要光を除去
する光フィルタ１８を介在させると共に、光電子増倍管
１６の周囲に、その光電面１７を冷却する冷却ブロック
１９を設けた。
特には検体が低濃度であっても検体中の被測定物質を高
感度で測定することができる電気化学発光測定装置を提
供することである。 【構成】 作用電極１１と対抗電極１２を壁１０に固定
し、光透過性の窓１３を壁１０から一定間隔を置いて配
置し、壁１０と窓１３によって測定液Ｌの測定セル１４
を形成し、測定液Ｌ中のＥＣＬ発生物質からのＥＣＬを
検出する光電子増倍管１６を窓１３に近接させて配置
し、光電子増倍管１６の光電面１７と窓１３との間に、
ＥＣＬ発生物質から発生するＥＣＬ以外の不要光を除去
する光フィルタ１８を介在させると共に、光電子増倍管
１６の周囲に、その光電面１７を冷却する冷却ブロック
１９を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気化学発光の原理に
よって溶液中の微量物質を検出・分析するための電気化
学発光測定装置に関する。
よって溶液中の微量物質を検出・分析するための電気化
学発光測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気化学発光（Electrochemiluminescen
ce：ＥＣＬ）の原理を用いた微量物質の検出法は、次の
文献１〜３に記載されている。 文献１：“電気化学発光（ＥＣＬ）法による高感度免疫
学的測定法の検討”、及び“電気化学発光（ＥＣＬ）法
によるＡＦＰ測定の検討”、「臨床病理」，第３９巻，
補冊，１９９１年 文献２：“Electrogenerated Chemiluminescence: An O
xidative-ReductionType ECL Reaction Sequence Using
Tripropyl Amine”、「J.Electrochem.Soc.」, Page 3
127-3131, Vol.137, No.10, October 1990 文献３：“Electrochemiluminescence Detection for D
evelopment ofImmunoassays and DNA Probe Assays for
Clinical Diagnostics”、「CLINICALCHEMISTRY 」, P
age 1534-1539, Vol.37, No.9, 1991 上記文献１に記載されている、血清中の腫瘍マーカであ
るα−Fetoprotein （ＡＦＰ）の測定のための測定液作
成法を図１０について説明する。まず、図１０の（ａ）
において、固相体であるラテックス９１には被測定抗原
であるＡＦＰのモノクローナル抗体９２が複数個（図で
は１個のみ示す）化学的に結合され、試験管９０中のバ
ッファ９３に浮遊している。この図１０では、ＡＦＰモ
ノクローナル抗体９２は、説明のため１個のみ示してあ
るが、通常はＡＦＰ分子９４の数以上存在する〔図１０
の（ｂ）参照〕。
ce：ＥＣＬ）の原理を用いた微量物質の検出法は、次の
文献１〜３に記載されている。 文献１：“電気化学発光（ＥＣＬ）法による高感度免疫
学的測定法の検討”、及び“電気化学発光（ＥＣＬ）法
によるＡＦＰ測定の検討”、「臨床病理」，第３９巻，
補冊，１９９１年 文献２：“Electrogenerated Chemiluminescence: An O
xidative-ReductionType ECL Reaction Sequence Using
Tripropyl Amine”、「J.Electrochem.Soc.」, Page 3
127-3131, Vol.137, No.10, October 1990 文献３：“Electrochemiluminescence Detection for D
evelopment ofImmunoassays and DNA Probe Assays for
Clinical Diagnostics”、「CLINICALCHEMISTRY 」, P
age 1534-1539, Vol.37, No.9, 1991 上記文献１に記載されている、血清中の腫瘍マーカであ
るα−Fetoprotein （ＡＦＰ）の測定のための測定液作
成法を図１０について説明する。まず、図１０の（ａ）
において、固相体であるラテックス９１には被測定抗原
であるＡＦＰのモノクローナル抗体９２が複数個（図で
は１個のみ示す）化学的に結合され、試験管９０中のバ
ッファ９３に浮遊している。この図１０では、ＡＦＰモ
ノクローナル抗体９２は、説明のため１個のみ示してあ
るが、通常はＡＦＰ分子９４の数以上存在する〔図１０
の（ｂ）参照〕。
【０００３】次に、図１０の（ｂ）に示すように、前記
ラテックス複合体（ラテックス９１とモノクローナル抗
体９２との結合体）の浮遊液にＡＦＰ分子９４を含む血
清を入れ、所定温度（例えば３７℃）で所定時間（例え
ば１５分間）反応させた後、液部分を排除し、新たなバ
ッファでラテックス複合体を洗浄することにより、未反
応のＡＦＰ分子９５及びその他の血清成分を取り除く。
ラテックス複合体（ラテックス９１とモノクローナル抗
体９２との結合体）の浮遊液にＡＦＰ分子９４を含む血
清を入れ、所定温度（例えば３７℃）で所定時間（例え
ば１５分間）反応させた後、液部分を排除し、新たなバ
ッファでラテックス複合体を洗浄することにより、未反
応のＡＦＰ分子９５及びその他の血清成分を取り除く。
【０００４】次いで、図１１の（ｃ）において、ＥＣＬ
発生物質であるＲｕキレート化合物〔Ｒｕ(bpy) 3 2+，
（bpy:2,2'-bipyridine)〕９６で標識したＡＦＰのポリ
クローナル抗体９７を加え、適温にて反応させることに
より、モノクローナル抗体９２に結合したＡＦＰ分子９
４に、標識ＡＦＰポリクローナル抗体９７を結合させ
る。更に、Ｒｕキレート化合物９８で標識されている未
反応のＡＦＰポリクローナル抗体９９が浮遊したバッフ
ァを除去する。
発生物質であるＲｕキレート化合物〔Ｒｕ(bpy) 3 2+，
（bpy:2,2'-bipyridine)〕９６で標識したＡＦＰのポリ
クローナル抗体９７を加え、適温にて反応させることに
より、モノクローナル抗体９２に結合したＡＦＰ分子９
４に、標識ＡＦＰポリクローナル抗体９７を結合させ
る。更に、Ｒｕキレート化合物９８で標識されている未
反応のＡＦＰポリクローナル抗体９９が浮遊したバッフ
ァを除去する。
【０００５】その後、図１１の（ｄ）にて、ＥＣＬ発生
補助物質〔例えばＴＰＡ（Tripropy- lamine）〕の溶液
１００を入れ、ＡＦＰモノクローナル抗体９２、ＡＦＰ
分子９４及び標識ＡＦＰポリクローナル抗体９７が結合
したラテックス粒子を浮遊させ、この溶液を測定液とす
る。得られた測定液を用いて液中の微量物質（この場合
はＡＦＰ）を検出するためのＥＣＬ測定装置は、図１２
に示すような構成になっている。この装置では、ＥＣＬ
を発生する作用電極８１及び対抗電極８２が壁８０に固
定され、光透過性の窓８３が壁８０から一定間隔を置い
て配置され、壁８０と窓８３によって測定液Ｌを貯留す
る測定セル８４が形成され、更に作用電極８１と測定液
Ｌとの反応によって生ずるＥＣＬ８５を検出して電気信
号に変換する光検出器として、光電子増倍管８６が作用
電極８１に対向する窓８３の対応部分に近接して配備さ
れている。このような装置においては、測定液Ｌが送液
手段（図示せず）によって測定セル８４に流入し、ＥＣ
Ｌ８５が窓８３を通過し、光電子増倍管８６に入射して
電気信号に変換され、更に光子計数方式で処理される。
補助物質〔例えばＴＰＡ（Tripropy- lamine）〕の溶液
１００を入れ、ＡＦＰモノクローナル抗体９２、ＡＦＰ
分子９４及び標識ＡＦＰポリクローナル抗体９７が結合
したラテックス粒子を浮遊させ、この溶液を測定液とす
る。得られた測定液を用いて液中の微量物質（この場合
はＡＦＰ）を検出するためのＥＣＬ測定装置は、図１２
に示すような構成になっている。この装置では、ＥＣＬ
を発生する作用電極８１及び対抗電極８２が壁８０に固
定され、光透過性の窓８３が壁８０から一定間隔を置い
て配置され、壁８０と窓８３によって測定液Ｌを貯留す
る測定セル８４が形成され、更に作用電極８１と測定液
Ｌとの反応によって生ずるＥＣＬ８５を検出して電気信
号に変換する光検出器として、光電子増倍管８６が作用
電極８１に対向する窓８３の対応部分に近接して配備さ
れている。このような装置においては、測定液Ｌが送液
手段（図示せず）によって測定セル８４に流入し、ＥＣ
Ｌ８５が窓８３を通過し、光電子増倍管８６に入射して
電気信号に変換され、更に光子計数方式で処理される。
【０００６】ここで、作用電極８１上で生起する電極反
応（ＥＣＬの発生原理）を図９に基づいて述べる。ポリ
クローナル抗体に結合したＲｕ(bpy) 3 2+は、作用電極
８１上で酸化されてＲｕ(bpy) 3 3+となる。又、ＥＣＬ
発生補助物質であるＴＰＡは、作用電極８１上で酸化さ
れて陽イオンラジカルＴＰＡ+*となり、更にプロトン
（−Ｈ+ ）を失って、還元状態のラジカルＴＰＡ* とな
る。前記Ｒｕ(bpy) 3 3+は、ラジカルＴＰＡ* から電子
が与えられ、２価の励起状態であるＲｕ(bpy) 3 2+* に
なる。Ｒｕ(bpy) 3 2+* は、概略６２０ｎｍの波長の光
子８５を放出して基底状態のＲｕ(bpy) 3 2+に戻る。光
子８５の放出と共にＴＰＡが消費されるが、ＴＰＡはＲ
ｕ(bpy) 3 2+に比べて過剰に存在するので速やかに補給
され、基底状態のＲｕ(bpy) 3 2+は、図のような反応循
環でもって、複数回励起されて光子を次々に放出する。
応（ＥＣＬの発生原理）を図９に基づいて述べる。ポリ
クローナル抗体に結合したＲｕ(bpy) 3 2+は、作用電極
８１上で酸化されてＲｕ(bpy) 3 3+となる。又、ＥＣＬ
発生補助物質であるＴＰＡは、作用電極８１上で酸化さ
れて陽イオンラジカルＴＰＡ+*となり、更にプロトン
（−Ｈ+ ）を失って、還元状態のラジカルＴＰＡ* とな
る。前記Ｒｕ(bpy) 3 3+は、ラジカルＴＰＡ* から電子
が与えられ、２価の励起状態であるＲｕ(bpy) 3 2+* に
なる。Ｒｕ(bpy) 3 2+* は、概略６２０ｎｍの波長の光
子８５を放出して基底状態のＲｕ(bpy) 3 2+に戻る。光
子８５の放出と共にＴＰＡが消費されるが、ＴＰＡはＲ
ｕ(bpy) 3 2+に比べて過剰に存在するので速やかに補給
され、基底状態のＲｕ(bpy) 3 2+は、図のような反応循
環でもって、複数回励起されて光子を次々に放出する。
【０００７】そして、作用電極８１上で励起状態のＲｕ
(bpy) 3 2+* から放出される光子８５が光電子増倍管８
６で計数されることにより、測定液Ｌに含まれる被測定
物質であるＡＦＰの量、即ち血清中に含まれるＡＦＰの
量（濃度）を測定・分析することができ、臨床上重要な
知見が得られる。このように、ＥＣＬ法による測定は、
化学発光法（ＣＬ法）等による測定に比べて測定液の調
製が容易であるだけでなく、蛍光免疫法による測定と比
較してもバックグランド光（不要光）が少ないため、検
体中の微量物質の検出法として臨床医学面での期待が大
きい。
(bpy) 3 2+* から放出される光子８５が光電子増倍管８
６で計数されることにより、測定液Ｌに含まれる被測定
物質であるＡＦＰの量、即ち血清中に含まれるＡＦＰの
量（濃度）を測定・分析することができ、臨床上重要な
知見が得られる。このように、ＥＣＬ法による測定は、
化学発光法（ＣＬ法）等による測定に比べて測定液の調
製が容易であるだけでなく、蛍光免疫法による測定と比
較してもバックグランド光（不要光）が少ないため、検
体中の微量物質の検出法として臨床医学面での期待が大
きい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成されたＥＣＬ測定装置では、Ｒｕ(bpy) 3 2+* か
らの光子（ＥＣＬ）８５を光電子増倍管８６で直接検出
しているため、光電子増倍管８６は、Ｒｕ(bpy) 3 2+*
からのＥＣＬ８５だけでなく、このＥＣＬのバックグラ
ンドとしてＥＣＬ発生補助物質であるＴＰＡからのＥＣ
Ｌや、増倍管自身の熱雑音による信号（ダークカウン
ト）も同時に検出している。
に構成されたＥＣＬ測定装置では、Ｒｕ(bpy) 3 2+* か
らの光子（ＥＣＬ）８５を光電子増倍管８６で直接検出
しているため、光電子増倍管８６は、Ｒｕ(bpy) 3 2+*
からのＥＣＬ８５だけでなく、このＥＣＬのバックグラ
ンドとしてＥＣＬ発生補助物質であるＴＰＡからのＥＣ
Ｌや、増倍管自身の熱雑音による信号（ダークカウン
ト）も同時に検出している。
【０００９】この点を前記文献２の記載事項を引用して
説明する。Ｒｕ(bpy) の濃度とＥＣＬ強度との関係を示
すグラフを図８に示す。このグラフは、Ｒｕ(bpy) 3 2+
を濃度範囲０〜１０００ｐＭで測定した検量線を表す。
なお、このグラフでは、光電子増倍管８６のダークカウ
ント成分は差し引いてあると推察される。このグラフで
注目される点は、濃度０においてもＥＣＬ強度１００が
バックグランドとして計数されていることである。つま
り、測定成分としては、Ｒｕ(bpy) 3 2+* からのＥＣＬ
の他に、ＴＰＡからのＥＣＬも含まれていることが分か
る。このため、特にＲｕ(bpy) が低濃度である場合、Ｒ
ｕ(bpy) 3 2+* からのＥＣＬよりもＴＰＡからのＥＣＬ
が強くなるのに加えて、光電子増倍管８６のダークカウ
ントも相対的に大きくなり、測定・分析の精度に影響が
及ぶことになる。
説明する。Ｒｕ(bpy) の濃度とＥＣＬ強度との関係を示
すグラフを図８に示す。このグラフは、Ｒｕ(bpy) 3 2+
を濃度範囲０〜１０００ｐＭで測定した検量線を表す。
なお、このグラフでは、光電子増倍管８６のダークカウ
ント成分は差し引いてあると推察される。このグラフで
注目される点は、濃度０においてもＥＣＬ強度１００が
バックグランドとして計数されていることである。つま
り、測定成分としては、Ｒｕ(bpy) 3 2+* からのＥＣＬ
の他に、ＴＰＡからのＥＣＬも含まれていることが分か
る。このため、特にＲｕ(bpy) が低濃度である場合、Ｒ
ｕ(bpy) 3 2+* からのＥＣＬよりもＴＰＡからのＥＣＬ
が強くなるのに加えて、光電子増倍管８６のダークカウ
ントも相対的に大きくなり、測定・分析の精度に影響が
及ぶことになる。
【００１０】これは、化学発光法や蛍光免疫法による測
定よりも優れた微量物質の検出能力を有するＥＣＬ法に
よる測定にとって、その利点を余す所なく発揮させるの
に障害となり、ＥＣＬ法による測定が本来持つ高い測定
精度が十二分に獲得されていない。従って、本発明は、
上記問題点に鑑みてなされたもので、検体中の被測定物
質の検出感度が高い装置、特には検体が低濃度であって
も検体中の被測定物質を高感度で測定することができる
電気化学発光測定装置を提供することを目的とする。
定よりも優れた微量物質の検出能力を有するＥＣＬ法に
よる測定にとって、その利点を余す所なく発揮させるの
に障害となり、ＥＣＬ法による測定が本来持つ高い測定
精度が十二分に獲得されていない。従って、本発明は、
上記問題点に鑑みてなされたもので、検体中の被測定物
質の検出感度が高い装置、特には検体が低濃度であって
も検体中の被測定物質を高感度で測定することができる
電気化学発光測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電気化学発光測定装置は、従来の装置にお
いて、測定セルと光検出器との間に、ＥＣＬ発生物質か
ら発生するＥＣＬ以外の不要光を除去する光フィルタ手
段を有することを特徴とする。ここに、光フィルタ手段
を設ければ検出感度を向上させることが可能であるとい
う見識に至った経緯は次のとおりである。
に、本発明の電気化学発光測定装置は、従来の装置にお
いて、測定セルと光検出器との間に、ＥＣＬ発生物質か
ら発生するＥＣＬ以外の不要光を除去する光フィルタ手
段を有することを特徴とする。ここに、光フィルタ手段
を設ければ検出感度を向上させることが可能であるとい
う見識に至った経緯は次のとおりである。
【００１２】まず本発明者は、前記目的を達成するに当
たり、測定感度を悪くするバックグランド信号が存在す
る場合のＳＮ比について考察した。一般に、光子の発生
はポアソン分布に従うため、ＳＮ比（Ｓ／Ｎ）は、 Ｓ／Ｎ＝Ｓ／（Ｓ＋Ｂ＋Ｄ）1/2 〔Ｓ：信号成分、Ｂ：バックグランド成分、Ｄ：ダーク
カウント成分〕で与えられる。バックグランド成分Ｂと
しては、前記したように測定液中の不要成分（ＥＣＬ発
生補助物質）によるＥＣＬが挙げられる。上記を考慮し
て、図８においてＲｕ(bpy) が１０ｐＭのときのＳＮ比
を見積もると、Ｒｕ(bpy) が２００ｐＭのときのＥＣＬ
強度は３００であり、Ｒｕ(bpy) が０ｐＭのときのＥＣ
Ｌ強度は１００であるから、Ｒｕ(bpy) が１０ｐＭのと
きのＲｕ(bpy) による信号成分Ｓは１０、ダークカウン
ト成分Ｄを除いたバックグランド成分Ｂは１００とな
る。更に、ダークカウント成分Ｄを良質の光子計数用光
電子増倍管の値、例えば５０とすると、この場合のＳＮ
比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（１６０）1/2 ≒０．７９ となる。ここで、例えばバックグランド成分Ｂを１／１
０（即ち１０）に減少させると、ＳＮ比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（７０）1/2 ≒１．２０ となり、ＳＮ比を約１．５倍改善できる。従って、測定
精度が向上するため、測定結果に対する信頼度が大きく
なる。
たり、測定感度を悪くするバックグランド信号が存在す
る場合のＳＮ比について考察した。一般に、光子の発生
はポアソン分布に従うため、ＳＮ比（Ｓ／Ｎ）は、 Ｓ／Ｎ＝Ｓ／（Ｓ＋Ｂ＋Ｄ）1/2 〔Ｓ：信号成分、Ｂ：バックグランド成分、Ｄ：ダーク
カウント成分〕で与えられる。バックグランド成分Ｂと
しては、前記したように測定液中の不要成分（ＥＣＬ発
生補助物質）によるＥＣＬが挙げられる。上記を考慮し
て、図８においてＲｕ(bpy) が１０ｐＭのときのＳＮ比
を見積もると、Ｒｕ(bpy) が２００ｐＭのときのＥＣＬ
強度は３００であり、Ｒｕ(bpy) が０ｐＭのときのＥＣ
Ｌ強度は１００であるから、Ｒｕ(bpy) が１０ｐＭのと
きのＲｕ(bpy) による信号成分Ｓは１０、ダークカウン
ト成分Ｄを除いたバックグランド成分Ｂは１００とな
る。更に、ダークカウント成分Ｄを良質の光子計数用光
電子増倍管の値、例えば５０とすると、この場合のＳＮ
比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（１６０）1/2 ≒０．７９ となる。ここで、例えばバックグランド成分Ｂを１／１
０（即ち１０）に減少させると、ＳＮ比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（７０）1/2 ≒１．２０ となり、ＳＮ比を約１．５倍改善できる。従って、測定
精度が向上するため、測定結果に対する信頼度が大きく
なる。
【００１３】上記計算例では、光電子増倍管のダークカ
ウントＤを５０としたが、更に良質の光電子増倍管でダ
ークカウントを無視できる場合は、光フィルタ手段の効
果は相対的に一層大となる。即ち、この場合は、バック
グランド成分Ｂを１／５（即ち２０）にすることによ
り、ＳＮ比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（３０）1/2 ≒１．８３ となり、約２倍改善できる。
ウントＤを５０としたが、更に良質の光電子増倍管でダ
ークカウントを無視できる場合は、光フィルタ手段の効
果は相対的に一層大となる。即ち、この場合は、バック
グランド成分Ｂを１／５（即ち２０）にすることによ
り、ＳＮ比は、 Ｓ／Ｎ＝１０／（３０）1/2 ≒１．８３ となり、約２倍改善できる。
【００１４】この知見から、更に本発明者はバックグラ
ンド成分を如何にして減らすかを検討し、その前段階と
してバックグランド成分の発生源であるＥＣＬ発生補助
物質の探究を試み、補助物質であるＴＰＡのＥＣＬ信
号、即ちＲｕ(bpy) 3 2+を含まない測定液のＥＣＬスペ
クトルを調べた。この結果を図６に示す。但し、発光ス
ペクトルの測定は微弱な発光スペクトルの測定に汎用さ
れているフィルタ分光の手法を用いた。つまり、この手
法は、ＥＣＬ検出用の光電子増倍管の光入射面と作用電
極との間に、カットオフ波長が順次異なる長波長カット
フィルタを介在させ、測定されたＥＣＬ強度の差よりス
ペクトルの大略を測定する手法である。
ンド成分を如何にして減らすかを検討し、その前段階と
してバックグランド成分の発生源であるＥＣＬ発生補助
物質の探究を試み、補助物質であるＴＰＡのＥＣＬ信
号、即ちＲｕ(bpy) 3 2+を含まない測定液のＥＣＬスペ
クトルを調べた。この結果を図６に示す。但し、発光ス
ペクトルの測定は微弱な発光スペクトルの測定に汎用さ
れているフィルタ分光の手法を用いた。つまり、この手
法は、ＥＣＬ検出用の光電子増倍管の光入射面と作用電
極との間に、カットオフ波長が順次異なる長波長カット
フィルタを介在させ、測定されたＥＣＬ強度の差よりス
ペクトルの大略を測定する手法である。
【００１５】さて、図６において、Ｉ0 はフィルタが無
い場合のＥＣＬ強度を示し、Ｉ1 はカットオフ波長（光
透過率５０％の波長）が７４０ｎｍのフィルタを介在さ
せた場合のＥＣＬ強度を表し、Ｉ2 は同じくカットオフ
波長が７１０ｎｍのフィルタを介在させた場合のＥＣＬ
強度を表す。（但し、Ｉ3 ，・・・は省略）。又、
ｍ 1 ，ｍ2 は、それぞれＩ1 −Ｉ2 ，Ｉ2 −Ｉ3 を示
し、スペクトルの大略を表している。（但し、ｍ3 ，・
・・は省略）。
い場合のＥＣＬ強度を示し、Ｉ1 はカットオフ波長（光
透過率５０％の波長）が７４０ｎｍのフィルタを介在さ
せた場合のＥＣＬ強度を表し、Ｉ2 は同じくカットオフ
波長が７１０ｎｍのフィルタを介在させた場合のＥＣＬ
強度を表す。（但し、Ｉ3 ，・・・は省略）。又、
ｍ 1 ，ｍ2 は、それぞれＩ1 −Ｉ2 ，Ｉ2 −Ｉ3 を示
し、スペクトルの大略を表している。（但し、ｍ3 ，・
・・は省略）。
【００１６】使用した光電子増倍管の光電面の量子効率
が６００ｎｍでは５％、７５０ｎｍでは１％、８００ｎ
ｍでは０．２５％であることを考慮すると、図６からＴ
ＰＡは、６２０〜６３０ｎｍ及び７３０〜８００ｎｍの
２つの波長領域で発光ピークを示すことが理解される。
ＴＰＡがＥＣＬを発生することは、前記文献２の結論に
も記述されているが、その波長等については文献２には
述べられていない。しかし、〔“The Production of Si
nglet Oxygen in Electrogenerated RadicalIon Electr
on Transfer Reactions ”、「Journal of the America
n ChemicalSociety 」，95:19, Page 6223-6226, Septe
mber 19, 1973 、（文献４）〕においては、前記のよう
な酸化還元反応が存在する系では、次式〜に示す如
き反応による活性酸性、特に一重項酸素（1 Ｏ2 ）の発
生が示唆されている。
が６００ｎｍでは５％、７５０ｎｍでは１％、８００ｎ
ｍでは０．２５％であることを考慮すると、図６からＴ
ＰＡは、６２０〜６３０ｎｍ及び７３０〜８００ｎｍの
２つの波長領域で発光ピークを示すことが理解される。
ＴＰＡがＥＣＬを発生することは、前記文献２の結論に
も記述されているが、その波長等については文献２には
述べられていない。しかし、〔“The Production of Si
nglet Oxygen in Electrogenerated RadicalIon Electr
on Transfer Reactions ”、「Journal of the America
n ChemicalSociety 」，95:19, Page 6223-6226, Septe
mber 19, 1973 、（文献４）〕においては、前記のよう
な酸化還元反応が存在する系では、次式〜に示す如
き反応による活性酸性、特に一重項酸素（1 Ｏ2 ）の発
生が示唆されている。
【００１７】 この式〜で、Ｒ・+ とＯ2 ・- は電極上での電子の
授受で生成するイオンラジカルである。
授受で生成するイオンラジカルである。
【００１８】一方、一重項酸素の基底状態、即ち三重項
酸素（3 Ｏ2 ）への遷移に伴う発光としては、一重項酸
素の一量体からの波長７６０ｎｍ、１２８０ｎｍの発
光、及び一重項酸素の二量体からの波長４７８ｎｍ、６
３３ｎｍ、７０３ｎｍの発光が知られている。以上のこ
とから、図６に示すＴＰＡのＥＣＬは、６２０〜６３０
ｎｍの波長領域及び７００ｎｍの波長領域が一重項酸素
の二量体からの発光で、７３０ｎｍよりも長波長領域が
一重項酸素の一量体からの発光であると予想できる。
酸素（3 Ｏ2 ）への遷移に伴う発光としては、一重項酸
素の一量体からの波長７６０ｎｍ、１２８０ｎｍの発
光、及び一重項酸素の二量体からの波長４７８ｎｍ、６
３３ｎｍ、７０３ｎｍの発光が知られている。以上のこ
とから、図６に示すＴＰＡのＥＣＬは、６２０〜６３０
ｎｍの波長領域及び７００ｎｍの波長領域が一重項酸素
の二量体からの発光で、７３０ｎｍよりも長波長領域が
一重項酸素の一量体からの発光であると予想できる。
【００１９】ＥＣＬ反応における上記一重項酸素は、前
記ＴＰＡのみならず、他のＥＣＬ発生補助物質、例えば
ＴＥＡ（triethanol amine）等のアミン化合物、ＴＢＡ
Ｐ（tetra-n-butylammonium perchlorate ）、Oxalate
（Ｎａ2 Ｃ2 Ｏ4 ）、Peroxyclisalfate（Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ
8 ）でも発生すると考えられる。又、ＥＣＬ発生物質で
あるＲｕ(bpy) 3 2+のＥＣＬは、図７に示すように波長
６２０ｎｍにピークを持つ幅広のスペクトルであること
が分かる。但し、図７ではパルス状の電圧を印加した場
合のスペクトルである。従って、バックグランド成分で
ある不要光を除去し、良好なＳＮ比でＲｕキレート化合
物のＥＣＬを検出するには、少なくとも７６０ｎｍでの
光透過率が２０％以下、望ましくは７３０ｎｍよりも長
波長の光透過率が１０％以下の光フィルタを使用するこ
とが好ましい。このような特性を持つ光フィルタによ
り、バックグランド成分であるＥＣＬが光電子増倍管に
入射するのを阻止することができ、バックグランド成分
のＥＣＬの光透過率を約１／１０に改善することができ
る。換言すれば、バックグランド成分のＥＣＬの光透過
率が１／１０以下になれば、検出感度が大幅に向上し、
測定結果に対する信頼度が高まることになる。
記ＴＰＡのみならず、他のＥＣＬ発生補助物質、例えば
ＴＥＡ（triethanol amine）等のアミン化合物、ＴＢＡ
Ｐ（tetra-n-butylammonium perchlorate ）、Oxalate
（Ｎａ2 Ｃ2 Ｏ4 ）、Peroxyclisalfate（Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ
8 ）でも発生すると考えられる。又、ＥＣＬ発生物質で
あるＲｕ(bpy) 3 2+のＥＣＬは、図７に示すように波長
６２０ｎｍにピークを持つ幅広のスペクトルであること
が分かる。但し、図７ではパルス状の電圧を印加した場
合のスペクトルである。従って、バックグランド成分で
ある不要光を除去し、良好なＳＮ比でＲｕキレート化合
物のＥＣＬを検出するには、少なくとも７６０ｎｍでの
光透過率が２０％以下、望ましくは７３０ｎｍよりも長
波長の光透過率が１０％以下の光フィルタを使用するこ
とが好ましい。このような特性を持つ光フィルタによ
り、バックグランド成分であるＥＣＬが光電子増倍管に
入射するのを阻止することができ、バックグランド成分
のＥＣＬの光透過率を約１／１０に改善することができ
る。換言すれば、バックグランド成分のＥＣＬの光透過
率が１／１０以下になれば、検出感度が大幅に向上し、
測定結果に対する信頼度が高まることになる。
【００２０】以上の経緯により、本発明者は光フィルタ
手段を備えた電気化学発光測定装置を発明するに至った
訳である。ところで、本発明の装置に使用する光フィル
タ手段としては、以下の実施例からも分かるように、光
フィルタのみで構成される場合、一対のレンズと両レン
ズ間に介在させた光フィルタで構成される場合、半球面
状のガラス材とガラス材に形成した光フィルタで構成さ
れる場合等がある。
手段を備えた電気化学発光測定装置を発明するに至った
訳である。ところで、本発明の装置に使用する光フィル
タ手段としては、以下の実施例からも分かるように、光
フィルタのみで構成される場合、一対のレンズと両レン
ズ間に介在させた光フィルタで構成される場合、半球面
状のガラス材とガラス材に形成した光フィルタで構成さ
れる場合等がある。
【００２１】ＥＣＬ発生補助物質がアミン化合物である
場合、光フィルタは、７６０ｎｍの光透過率が少なくと
も２０％以下であればよいが、この特性に加えてＥＣＬ
発生物質であるＲｕキレート化合物において短波長領域
の迷光を除去する目的として、５００ｎｍよりも短波長
の光透過率が少なくとも２０％以下の光フィルタであれ
ば更に望ましい。更に、一重項酸素の二量体による発光
の影響を防ぐためには、６３３ｎｍ、７０３ｎｍの２つ
の波長のうち、少なくとも１つの波長での光透過率が少
なくとも２０％以下である逆狭帯域フィルタを使用する
ことが好ましい。
場合、光フィルタは、７６０ｎｍの光透過率が少なくと
も２０％以下であればよいが、この特性に加えてＥＣＬ
発生物質であるＲｕキレート化合物において短波長領域
の迷光を除去する目的として、５００ｎｍよりも短波長
の光透過率が少なくとも２０％以下の光フィルタであれ
ば更に望ましい。更に、一重項酸素の二量体による発光
の影響を防ぐためには、６３３ｎｍ、７０３ｎｍの２つ
の波長のうち、少なくとも１つの波長での光透過率が少
なくとも２０％以下である逆狭帯域フィルタを使用する
ことが好ましい。
【００２２】なお、上記特性を持つ光フィルタは、ＥＣ
Ｌ発生物質にＲｕキレート化合物を、ＥＣＬ発生補助物
質にＴＰＡを用いた場合のものであるが、Ｒｕキレート
化合物に限らず、Ｏｓ、Ｉｒ等の金属キレート化合物の
場合も適切な特性を持つ光フィルタを使用することで、
不要光をかなりカットすることができ、Ｏｓ、Ｉｒ等の
金属キレート化合物をＥＣＬ発生物質とするＥＣＬ法に
よる微量物質の検出感度も高めることができる。
Ｌ発生物質にＲｕキレート化合物を、ＥＣＬ発生補助物
質にＴＰＡを用いた場合のものであるが、Ｒｕキレート
化合物に限らず、Ｏｓ、Ｉｒ等の金属キレート化合物の
場合も適切な特性を持つ光フィルタを使用することで、
不要光をかなりカットすることができ、Ｏｓ、Ｉｒ等の
金属キレート化合物をＥＣＬ発生物質とするＥＣＬ法に
よる微量物質の検出感度も高めることができる。
【００２３】又、光検出器として光電子増倍管を使用す
る場合に関連して、上記には詳述していないが、もう１
つのバックグランド成分である光電子増倍管（光検出
器）によるダークカウントは、光電子増倍管の光電面を
冷却することにより低減でき、通常は光電面の温度を室
温よりも２０℃下げれば１／１０に低下することが知ら
れている。従って、上記光フィルタに加え、光電子増倍
管の冷却によりダークカウントを５０から５に低減する
と、ＳＮ比は、前記式から Ｓ／Ｎ＝１０／（２５）1/2 ＝２ 〔但し、バックグラ
ンド成分は１０〕となり、測定感度がより一層向上す
る。
る場合に関連して、上記には詳述していないが、もう１
つのバックグランド成分である光電子増倍管（光検出
器）によるダークカウントは、光電子増倍管の光電面を
冷却することにより低減でき、通常は光電面の温度を室
温よりも２０℃下げれば１／１０に低下することが知ら
れている。従って、上記光フィルタに加え、光電子増倍
管の冷却によりダークカウントを５０から５に低減する
と、ＳＮ比は、前記式から Ｓ／Ｎ＝１０／（２５）1/2 ＝２ 〔但し、バックグラ
ンド成分は１０〕となり、測定感度がより一層向上す
る。
【００２４】更に、本発明の装置における光検出器とし
ては、以下の実施例でも述べる光電子増倍管の他に、光
検出感度が十分であればアバランシェフォトダイオー
ド、ＣＣＤ、シリコンフォトダイオード等の固体光検出
器も使用できる。なお、これらの固体光検出器も、光電
子増倍管の場合と同様に冷却により検出器独自のノイズ
を低減できるので、測定に際しては冷却して使用するこ
とが望ましい。
ては、以下の実施例でも述べる光電子増倍管の他に、光
検出感度が十分であればアバランシェフォトダイオー
ド、ＣＣＤ、シリコンフォトダイオード等の固体光検出
器も使用できる。なお、これらの固体光検出器も、光電
子増倍管の場合と同様に冷却により検出器独自のノイズ
を低減できるので、測定に際しては冷却して使用するこ
とが望ましい。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の電気化学発光測定装置を実施
例に基づいて説明する。その一実施例に係る装置の要部
構成図を図１に示す。この装置では、ＥＣＬを発生する
作用電極１１及び対抗電極１２が壁１０に固定され、光
透過性の窓１３が壁１０から一定間隔を置いて配置さ
れ、壁１０と窓１３によって測定液Ｌを貯留するための
測定セル１４が形成される。勿論、作用及び対抗電極１
１，１２の表面は測定セル１４内に露出している。更
に、作用電極１１上で発生したＥＣＬ１５を検出する光
検出器として光電子増倍管１６が作用電極１１に対向す
るように窓１３に近接して配備されている。
例に基づいて説明する。その一実施例に係る装置の要部
構成図を図１に示す。この装置では、ＥＣＬを発生する
作用電極１１及び対抗電極１２が壁１０に固定され、光
透過性の窓１３が壁１０から一定間隔を置いて配置さ
れ、壁１０と窓１３によって測定液Ｌを貯留するための
測定セル１４が形成される。勿論、作用及び対抗電極１
１，１２の表面は測定セル１４内に露出している。更
に、作用電極１１上で発生したＥＣＬ１５を検出する光
検出器として光電子増倍管１６が作用電極１１に対向す
るように窓１３に近接して配備されている。
【００２６】この実施例では、光電子増倍管１６の光電
面１７に近接して光フィルタ（光フィルタ手段）１８が
取付けられ、光電子増倍管１６の周囲には、光電面１７
を冷却するための環状の冷却ブロック１９が設けられて
いる。光フィルタ１８は、前記したように７６０ｎｍの
光の透過率が少なくとも２０％以下の特性を有するもの
である。又、冷却ブロック１９は、電子冷却素子である
ペルチェ素子に接続されており、この冷却ブロック１９
によって光電子増倍管１６の光電面１７は室温より約３
０℃低い温度に冷却される。
面１７に近接して光フィルタ（光フィルタ手段）１８が
取付けられ、光電子増倍管１６の周囲には、光電面１７
を冷却するための環状の冷却ブロック１９が設けられて
いる。光フィルタ１８は、前記したように７６０ｎｍの
光の透過率が少なくとも２０％以下の特性を有するもの
である。又、冷却ブロック１９は、電子冷却素子である
ペルチェ素子に接続されており、この冷却ブロック１９
によって光電子増倍管１６の光電面１７は室温より約３
０℃低い温度に冷却される。
【００２７】このように構成された装置では、測定液Ｌ
を測定セル１４に適当な送液手段（図示せず）によって
流入させる。測定液Ｌは、先述したように調製されたも
の、即ち、ＥＣＬ発生補助物質（例えばＴＰＡ）の溶液
中に、ＡＦＰモノクローナル抗体、ＡＦＰ分子及び標識
ＡＦＰポリクローナルが結合したラテックス粒子を浮遊
させたものである。
を測定セル１４に適当な送液手段（図示せず）によって
流入させる。測定液Ｌは、先述したように調製されたも
の、即ち、ＥＣＬ発生補助物質（例えばＴＰＡ）の溶液
中に、ＡＦＰモノクローナル抗体、ＡＦＰ分子及び標識
ＡＦＰポリクローナルが結合したラテックス粒子を浮遊
させたものである。
【００２８】測定液Ｌには、作用電極１１と対抗電極１
２とによって電位が与えられ、作用電極１１上では、測
定液Ｌ中のＥＣＬ発生物質であるＲｕキレート化合物
〔Ｒｕ(bpy) 3 2+〕からＥＣＬ１５が発生する。このＥ
ＣＬの発生メカニズムは図９に基づいて説明したとおり
である。ＥＣＬ１５は、窓１３を透過し、光フィルタ１
８で不要光（バックグランド成分であるＴＰＡからのＥ
ＣＬ）が減衰・除去された後、光電子増倍管１６の光電
面１７に入射し、電気信号に変換される。
２とによって電位が与えられ、作用電極１１上では、測
定液Ｌ中のＥＣＬ発生物質であるＲｕキレート化合物
〔Ｒｕ(bpy) 3 2+〕からＥＣＬ１５が発生する。このＥ
ＣＬの発生メカニズムは図９に基づいて説明したとおり
である。ＥＣＬ１５は、窓１３を透過し、光フィルタ１
８で不要光（バックグランド成分であるＴＰＡからのＥ
ＣＬ）が減衰・除去された後、光電子増倍管１６の光電
面１７に入射し、電気信号に変換される。
【００２９】この実施例で採用した光フィルタ１８の光
透過特性を図４に示す。この光フィルタ１８は、多層膜
構造を持つ干渉フィルタである。図４において、線ａは
光フィルタ１８の光軸に対して平行に入射する光の光透
過特性を表し、線ｂは光フィルタ１８の光軸に対して３
０°の角度で入射する光の光透過特性を示す。図４から
分かるように、光フィルタ１８は、波長７００ｎｍより
も長波長の光透過率が少なくとも１０％以下であり、不
要光を効果的に除去できる。
透過特性を図４に示す。この光フィルタ１８は、多層膜
構造を持つ干渉フィルタである。図４において、線ａは
光フィルタ１８の光軸に対して平行に入射する光の光透
過特性を表し、線ｂは光フィルタ１８の光軸に対して３
０°の角度で入射する光の光透過特性を示す。図４から
分かるように、光フィルタ１８は、波長７００ｎｍより
も長波長の光透過率が少なくとも１０％以下であり、不
要光を効果的に除去できる。
【００３０】これに加えて、光電子増倍管１６の光電面
１７が冷却ブロック１９によって室温よりも３０℃低い
温度に冷却されているため、増倍管自身の熱雑音による
信号（ダークカウント）は室温での値に比べ約１／１０
以下に低減される。従って、上記不要光の除去及びダー
クカウントの減少により、測定液Ｌ中の微量物質に対す
る検出感度が一層高くなり、測定結果の信頼度が一段と
向上する。
１７が冷却ブロック１９によって室温よりも３０℃低い
温度に冷却されているため、増倍管自身の熱雑音による
信号（ダークカウント）は室温での値に比べ約１／１０
以下に低減される。従って、上記不要光の除去及びダー
クカウントの減少により、測定液Ｌ中の微量物質に対す
る検出感度が一層高くなり、測定結果の信頼度が一段と
向上する。
【００３１】図２に別実施例に係る装置の要部構成図を
示す。この装置では、光透過性の窓２３と光電子増倍管
２６との間に、レンズ３０，３１、及び両レンズ３０，
３１間に介在させた光フィルタ２８が配置されたもので
あり、レンズ３０，３１と光フィルタ２８で光フィルタ
手段が構成される。この実施例では、作用電極２１上で
発生したＥＣＬ２５は、レンズ３０で平行光にされて光
フィルタ２８を通過し、レンズ３１で集束されて光電子
増倍管２６の光電面２７に入射するように構成されてい
る。
示す。この装置では、光透過性の窓２３と光電子増倍管
２６との間に、レンズ３０，３１、及び両レンズ３０，
３１間に介在させた光フィルタ２８が配置されたもので
あり、レンズ３０，３１と光フィルタ２８で光フィルタ
手段が構成される。この実施例では、作用電極２１上で
発生したＥＣＬ２５は、レンズ３０で平行光にされて光
フィルタ２８を通過し、レンズ３１で集束されて光電子
増倍管２６の光電面２７に入射するように構成されてい
る。
【００３２】この装置においては、ＥＣＬ発生物質とし
てＲｕキレート化合物を用いた場合、図７に示すＥＣＬ
スペクトルに見られるように、光フィルタの光軸に対し
て大きな角度で光フィルタに入射する測定に有用な信号
光の一部が光フィルタで減衰されてしまうのを防ぐこと
ができる。更に、別実施例に係る装置の要部構成図を図
３に示す。この装置では、作用電極４１からのＥＣＬ４
５が通過する光透過性の窓４３上の対応部分に、半球面
状のガラス材５０が貼付され、このガラス材５０の球面
上に光フィルタとしての干渉フィルタ４８が形成され、
ガラス材５０と干渉フィルタ４８で光フィルタ手段が構
成される。この場合は、レンズを使用した図２の実施例
に比べて、レンズ表面でのＥＣＬ反射による光損失を防
止できる。
てＲｕキレート化合物を用いた場合、図７に示すＥＣＬ
スペクトルに見られるように、光フィルタの光軸に対し
て大きな角度で光フィルタに入射する測定に有用な信号
光の一部が光フィルタで減衰されてしまうのを防ぐこと
ができる。更に、別実施例に係る装置の要部構成図を図
３に示す。この装置では、作用電極４１からのＥＣＬ４
５が通過する光透過性の窓４３上の対応部分に、半球面
状のガラス材５０が貼付され、このガラス材５０の球面
上に光フィルタとしての干渉フィルタ４８が形成され、
ガラス材５０と干渉フィルタ４８で光フィルタ手段が構
成される。この場合は、レンズを使用した図２の実施例
に比べて、レンズ表面でのＥＣＬ反射による光損失を防
止できる。
【００３３】この装置によると、作用電極４１にて発生
したＥＣＬ４５がガラス材５０によって干渉フィルタ４
８の面にほぼ垂直に入射するため、干渉フィルタ４８の
カットオフ波長を適正に選ぶことにより、不要光は効果
的に除去される一方、有用な信号光は効率良く光電子増
倍管４６の光電面４７に入射する。なお、上記実施例は
いずれも本の一例であり、種々の変更が可能であること
は勿論である。例えば、光フィルタによってより効果的
に不要光を減少させるには、図４に示すような光透過率
特性に加えて、図５に示すように４７８ｎｍと６３３ｎ
ｍの波長での光透過率が少なくとも５０％以下である特
性を有することが望ましい。又、使用する光フィルタは
上記実施例での長波長カット型以外にも、バンドパス型
を用い、短波長領域の迷光等の不要光も除去すれば、よ
り一層の高感度で微量物質を検出することが可能とな
る。
したＥＣＬ４５がガラス材５０によって干渉フィルタ４
８の面にほぼ垂直に入射するため、干渉フィルタ４８の
カットオフ波長を適正に選ぶことにより、不要光は効果
的に除去される一方、有用な信号光は効率良く光電子増
倍管４６の光電面４７に入射する。なお、上記実施例は
いずれも本の一例であり、種々の変更が可能であること
は勿論である。例えば、光フィルタによってより効果的
に不要光を減少させるには、図４に示すような光透過率
特性に加えて、図５に示すように４７８ｎｍと６３３ｎ
ｍの波長での光透過率が少なくとも５０％以下である特
性を有することが望ましい。又、使用する光フィルタは
上記実施例での長波長カット型以外にも、バンドパス型
を用い、短波長領域の迷光等の不要光も除去すれば、よ
り一層の高感度で微量物質を検出することが可能とな
る。
【００３４】更に、光フィルタとしては干渉型の他に吸
収型でもよく、吸収型光フィルタの場合は、光フィルタ
に入射する光の入射角度による光透過特性の変化が小さ
いので、光フィルタに入射する光が平行光でない場合で
も、十分な不要光除去効果を期待できる。又、光フィル
タを、光検出器の光入射窓、本実施例では光電子増倍管
の光入射窓に一体に形成してもよい。
収型でもよく、吸収型光フィルタの場合は、光フィルタ
に入射する光の入射角度による光透過特性の変化が小さ
いので、光フィルタに入射する光が平行光でない場合で
も、十分な不要光除去効果を期待できる。又、光フィル
タを、光検出器の光入射窓、本実施例では光電子増倍管
の光入射窓に一体に形成してもよい。
【００３５】更に付記するなら、上記実施例では、ＥＣ
Ｌ発生物質からのＥＣＬが作用電極のみで発生する場合
であるが、対抗電極のみ又は作用電極と対抗電極の両電
極でＥＣＬを発生させることも可能であり、この場合に
も光フィルタ手段を設けたり、光電子増倍管を冷却した
りすることで、ＳＮ比を大幅に改善できることは言うま
でもない。
Ｌ発生物質からのＥＣＬが作用電極のみで発生する場合
であるが、対抗電極のみ又は作用電極と対抗電極の両電
極でＥＣＬを発生させることも可能であり、この場合に
も光フィルタ手段を設けたり、光電子増倍管を冷却した
りすることで、ＳＮ比を大幅に改善できることは言うま
でもない。
【００３６】そして、本実施例では、測定液を測定セル
に貯留してＥＣＬを測定しているが、測定液を流れ状態
に保ってＥＣＬを測定することも可能である。
に貯留してＥＣＬを測定しているが、測定液を流れ状態
に保ってＥＣＬを測定することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気化学
発光測定装置は、ＥＣＬ発生物質から発生するＥＣＬ以
外の不要光を除去する光フィルタ手段を備えるため、下
記の効果を有する。更に、下記の効果は、冷却手段によ
る光検出器の低雑音化により、更に増強できる。 （１）光フィルタ手段によって不要光（ＥＣＬ発生補助
物質からのＥＣＬ）を減衰・除去できるため、ＳＮ比が
向上し、検体中の微量物質の検出感度が一層高くなり、
測定精度が更に良くなる。 （２）検出感度が高いため、微量の検体でも、即ち検体
の濃度が低くても、微量物質を十分に検出することがで
き、検体提供者（例えば患者）の負担が軽くなる。特
に、検体が極微量で済むため、血液等の検体の採取が困
難な新生児でも、検体の検査を行うことが可能となる。 （３）検体の主対象となる血清中の重要微量物質（腫瘍
マーカ、ホルモン、薬物、各種抗原等）の検出感度及び
測定精度が一段と向上するため、従来よりも医師に信頼
性の高い情報を提供でき、診断の確度が高まる。 （４）高感度であるため、従来は検出不可能であった物
質の検出も可能になり、医学・生物学等の分野での発展
に寄与できる。
発光測定装置は、ＥＣＬ発生物質から発生するＥＣＬ以
外の不要光を除去する光フィルタ手段を備えるため、下
記の効果を有する。更に、下記の効果は、冷却手段によ
る光検出器の低雑音化により、更に増強できる。 （１）光フィルタ手段によって不要光（ＥＣＬ発生補助
物質からのＥＣＬ）を減衰・除去できるため、ＳＮ比が
向上し、検体中の微量物質の検出感度が一層高くなり、
測定精度が更に良くなる。 （２）検出感度が高いため、微量の検体でも、即ち検体
の濃度が低くても、微量物質を十分に検出することがで
き、検体提供者（例えば患者）の負担が軽くなる。特
に、検体が極微量で済むため、血液等の検体の採取が困
難な新生児でも、検体の検査を行うことが可能となる。 （３）検体の主対象となる血清中の重要微量物質（腫瘍
マーカ、ホルモン、薬物、各種抗原等）の検出感度及び
測定精度が一段と向上するため、従来よりも医師に信頼
性の高い情報を提供でき、診断の確度が高まる。 （４）高感度であるため、従来は検出不可能であった物
質の検出も可能になり、医学・生物学等の分野での発展
に寄与できる。
【図１】本発明の一実施例に係る装置の要部構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の別実施例に係る装置の要部構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の更に別実施例に係る装置の要部構成図
である。
である。
【図４】本発明の装置に使用する光フィルタの光透過率
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図５】本発明の装置に使用する光フィルタの別の光透
過率特性を示すグラフである。
過率特性を示すグラフである。
【図６】ＴＰＡ（ＥＣＬ発生補助物質）のＥＣＬスペク
トルを示す図である。
トルを示す図である。
【図７】Ｒｕキレート化合物（ＥＣＬ発生物質）のＥＣ
Ｌスペクトルを示す図である。
Ｌスペクトルを示す図である。
【図８】Ｒｕキレート化合物〔Ｒｕ(bpy) 〕の濃度とＥ
ＣＬ強度との関係を示すグラフである。
ＣＬ強度との関係を示すグラフである。
【図９】電気化学発光（ＥＣＬ）の原理を説明するため
の図である。
の図である。
【図１０】電気化学発光測定装置に用いる測定液の調製
を説明するための工程図である。
を説明するための工程図である。
【図１１】図１０の工程図に続く工程図である。
【図１２】従来例に係る装置の要部構成図である。
１１，２１，４１ 作用電極 １２，２２，４２ 対抗電極 １３，２３，４３ 光透過性の窓 １４，２４，４４ 測定セル １５，２５，４５ ＥＣＬ １６，２６，４６ 光電子増倍管（光検出器） １７，２７，４７ 光電面 １８，２８，４８ 光フィルタ １９ 冷却ブロック（冷却手段） ３０，３１ レンズ ５０ 半球面状のガラス材 Ｌ 測定液
Claims (3)
- 【請求項１】電気化学発光（ＥＣＬ）発生物質とＥＣＬ
発生補助物質を含む測定液を入れる測定セルと、測定セ
ル内の測定液に表面を接触させる作用電極及び対向電極
と、作用電極及び／又は対向電極の表面から放射するＥ
ＣＬを検出する光検出器とを備える電気化学発光測定装
置において、 前記測定セルと光検出器との間に、前記ＥＣＬ発生物質
から発生するＥＣＬ以外の不要光を除去する光フィルタ
手段を有することを特徴とする電気化学発光測定装置。 - 【請求項２】前記光検出器は光電子増倍管又は固体光検
出器であり、光検出器を冷却する冷却手段を備えること
を特徴とする請求項１記載の電気化学発光測定装置。 - 【請求項３】ＥＣＬ発生補助物質はアミン化合物であ
り、前記光フィルタ手段は、波長７６０ｎｍの光の透過
率が少なくとも２０％以下のものであることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の電気化学発光測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189063A JPH0634548A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 電気化学発光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189063A JPH0634548A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 電気化学発光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634548A true JPH0634548A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16234679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4189063A Pending JPH0634548A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 電気化学発光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634548A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105717100A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-29 | 山东大学 | 一种可准确采集电致化学发光光谱信息的检测系统 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP4189063A patent/JPH0634548A/ja active Pending
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| US8482197B2 (en) | 2006-07-05 | 2013-07-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photocathode, electron tube, field assist type photocathode, field assist type photocathode array, and field assist type electron tube |
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