JPH07110330A - 光学センサー - Google Patents
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- JPH07110330A JPH07110330A JP21743093A JP21743093A JPH07110330A JP H07110330 A JPH07110330 A JP H07110330A JP 21743093 A JP21743093 A JP 21743093A JP 21743093 A JP21743093 A JP 21743093A JP H07110330 A JPH07110330 A JP H07110330A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶液中に浸されたままの状態でも未知の測定
物質を測定することができ、又、コンピュータシステム
等に適用できる光学センサーを提供する。 【構成】 測定に際して測定物質を含む溶液中に一端側
が浸され他端側が該溶液の外となるように使用される任
意の長さの光ファイバー等の光透過性を有する光案内部
材と、該光透過性を有する光案内部材の上記一端の先端
面に固定化された抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層
と、該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有する光案
内部材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜と
を具備する構成とした。又、上記光案内部材の他端に光
コネクタを設け、コンピュータシステム等に設けられて
いる光検出用の光学機構の光コネクタに連結させるよう
にした。
物質を測定することができ、又、コンピュータシステム
等に適用できる光学センサーを提供する。 【構成】 測定に際して測定物質を含む溶液中に一端側
が浸され他端側が該溶液の外となるように使用される任
意の長さの光ファイバー等の光透過性を有する光案内部
材と、該光透過性を有する光案内部材の上記一端の先端
面に固定化された抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層
と、該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有する光案
内部材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜と
を具備する構成とした。又、上記光案内部材の他端に光
コネクタを設け、コンピュータシステム等に設けられて
いる光検出用の光学機構の光コネクタに連結させるよう
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶液中に含まれる未知
の測定物質をその溶液と接触する固相面にて捕らえ、そ
の測定物質の発光又は蛍光現象を特異的に固定及び定量
する光学センサーに関する。
の測定物質をその溶液と接触する固相面にて捕らえ、そ
の測定物質の発光又は蛍光現象を特異的に固定及び定量
する光学センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような光学センサーとして、
特開昭５８−２２１１６７号に開示されたものがある。
この光学センサーは、蛍光免疫定量法による各種抗原ま
たは抗体の測定を光学的に行うための蛍光免疫分析素子
（光学センサー）であり、同公報に開示されているよう
に、透明な支持体(1) の一端面に検出層(2) を介して遮
光性且つ多孔性を有する薄膜(3) が設けられ、更に、薄
膜(3) の裏面に抗原−抗体反応層(4) が積層された所謂
４層構造となっている。そして、例えば、血液等の測定
対象物に標識抗原を添加し、次にこの標識抗原を含む測
定対象物を抗原−抗体反応層(4) 側から湿潤させる等の
処理を行って蛍光を測定すると、透明支持体 (1)側から
は未反応の標識抗原の量を、抗原−抗体反応層(4) 側か
らは反応した標識抗原の量を各々測定することができる
ので、蛍光免疫分析法において有効な光学センサーであ
るとしている。
特開昭５８−２２１１６７号に開示されたものがある。
この光学センサーは、蛍光免疫定量法による各種抗原ま
たは抗体の測定を光学的に行うための蛍光免疫分析素子
（光学センサー）であり、同公報に開示されているよう
に、透明な支持体(1) の一端面に検出層(2) を介して遮
光性且つ多孔性を有する薄膜(3) が設けられ、更に、薄
膜(3) の裏面に抗原−抗体反応層(4) が積層された所謂
４層構造となっている。そして、例えば、血液等の測定
対象物に標識抗原を添加し、次にこの標識抗原を含む測
定対象物を抗原−抗体反応層(4) 側から湿潤させる等の
処理を行って蛍光を測定すると、透明支持体 (1)側から
は未反応の標識抗原の量を、抗原−抗体反応層(4) 側か
らは反応した標識抗原の量を各々測定することができる
ので、蛍光免疫分析法において有効な光学センサーであ
るとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構造の従
来の光学センサーにあっては、簡易に抗原又は抗体を測
定することを可能にする点で優れていると言える。
来の光学センサーにあっては、簡易に抗原又は抗体を測
定することを可能にする点で優れていると言える。
【０００４】しかし、近年、このような測定分野におい
ては、多量の解析処理を迅速に行うことが望まれてお
り、従来例のような構造の光学センサーでは、かかるコ
ンピュータシステム等に組合わせて使用することが困難
であった。即ち、従来例のような光学センサーにあって
は、この光学センサーが溶液中に浸されたままの状態で
は、測定者が測定することができず、光学センサーを一
旦溶液中から外に出してからでなければ測定できない。
この事は、コンピュータシステム等に組み付ける場合に
も同様の煩雑な問題を生じることとなり、特に光学セン
サーが溶液中に浸されたままでのリアルタイムの測定は
極めて困難である。
ては、多量の解析処理を迅速に行うことが望まれてお
り、従来例のような構造の光学センサーでは、かかるコ
ンピュータシステム等に組合わせて使用することが困難
であった。即ち、従来例のような光学センサーにあって
は、この光学センサーが溶液中に浸されたままの状態で
は、測定者が測定することができず、光学センサーを一
旦溶液中から外に出してからでなければ測定できない。
この事は、コンピュータシステム等に組み付ける場合に
も同様の煩雑な問題を生じることとなり、特に光学セン
サーが溶液中に浸されたままでのリアルタイムの測定は
極めて困難である。
【０００５】本発明はこのような課題に鑑みて成された
ものであり、溶液中に浸されたままの状態でも未知の測
定物質を測定することができ、又、コンピュータシステ
ム等を用いた測定及び解析処理を実現するのに好適な光
学センサーを提供することを目的とする。
ものであり、溶液中に浸されたままの状態でも未知の測
定物質を測定することができ、又、コンピュータシステ
ム等を用いた測定及び解析処理を実現するのに好適な光
学センサーを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、測定に際して測定物質を含む溶液中
に一端側が浸され他端側が該溶液の外となるように使用
される任意の長さの光ファイバー等の光透過性を有する
光案内部材と、該光透過性を有する光案内部材の上記一
端の先端面に固定化された抗体又は抗原を有する抗原抗
体反応層と、該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有
する光案内部材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有す
る薄膜とを具備する構成とした。
るために本発明は、測定に際して測定物質を含む溶液中
に一端側が浸され他端側が該溶液の外となるように使用
される任意の長さの光ファイバー等の光透過性を有する
光案内部材と、該光透過性を有する光案内部材の上記一
端の先端面に固定化された抗体又は抗原を有する抗原抗
体反応層と、該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有
する光案内部材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有す
る薄膜とを具備する構成とした。
【０００７】又、上記光透過性を有する光案内部材の他
端に光コネクタを設け、コンピュータシステム等に設け
られている光検出用の光学機構の光コネクタに連結させ
るようにした。
端に光コネクタを設け、コンピュータシステム等に設け
られている光検出用の光学機構の光コネクタに連結させ
るようにした。
【０００８】
【作用】このような構成を有する本発明にあっては、薄
膜が設けられている側の光透過性を有する光案内部材の
一端を溶液中に浸すと、測定物質は多孔質の薄膜を通っ
て光透過性を有する光案内部材の先端面に到達して付着
する。そして、付着した測定物質からの発光または蛍光
は光透過性を有する光案内部材の他端面（溶液の外に位
置する端面）から観測することができるので、光透過性
を有する光案内部材の一端を溶液中に浸したままでリア
ルタイムでの測定が可能となる。又、多孔質の薄膜はそ
の構造的特質に起因して無数の孔により測定物質の通過
を許容するが、これら無数の孔は極めて複雑に入組んだ
不規則な形状であるので光の透過を許容せず、光透過性
を有する光案内部材の他端面に付着した測定物質のみを
光学的に測定することができる。又、測定物質の蛍光を
測定するような場合には、光透過性を有する光案内部材
の他端面（溶液の外に位置する端面）から光を入射する
ことが可能となる。又、光透過性を有する光案内部材の
他端面に設けられた光コネクタを介してコンピュータシ
ステム等に連設することにより、幅広い応用が可能とな
る。
膜が設けられている側の光透過性を有する光案内部材の
一端を溶液中に浸すと、測定物質は多孔質の薄膜を通っ
て光透過性を有する光案内部材の先端面に到達して付着
する。そして、付着した測定物質からの発光または蛍光
は光透過性を有する光案内部材の他端面（溶液の外に位
置する端面）から観測することができるので、光透過性
を有する光案内部材の一端を溶液中に浸したままでリア
ルタイムでの測定が可能となる。又、多孔質の薄膜はそ
の構造的特質に起因して無数の孔により測定物質の通過
を許容するが、これら無数の孔は極めて複雑に入組んだ
不規則な形状であるので光の透過を許容せず、光透過性
を有する光案内部材の他端面に付着した測定物質のみを
光学的に測定することができる。又、測定物質の蛍光を
測定するような場合には、光透過性を有する光案内部材
の他端面（溶液の外に位置する端面）から光を入射する
ことが可能となる。又、光透過性を有する光案内部材の
他端面に設けられた光コネクタを介してコンピュータシ
ステム等に連設することにより、幅広い応用が可能とな
る。
【０００９】
【実施例】以下本発明による一実施例を図面と共に説明
する。まず、図１及び図２に基づいて構造を説明する。
極めて細い多数の光ファイバを最密充填して束ねた形態
の光案内部材（尚、実施例の説明では光ファイバ束とい
う）１の先端面２に、多孔質性有する黒色の薄膜（黒色
メンブレンフィルタ）３，４が積層した状態に固着され
ている。尚、光ファイバ束１の先端周壁にＯリング５が
装着されることによって、薄膜３，４が光ファイバ束１
の先端面２に固着されている。
する。まず、図１及び図２に基づいて構造を説明する。
極めて細い多数の光ファイバを最密充填して束ねた形態
の光案内部材（尚、実施例の説明では光ファイバ束とい
う）１の先端面２に、多孔質性有する黒色の薄膜（黒色
メンブレンフィルタ）３，４が積層した状態に固着され
ている。尚、光ファイバ束１の先端周壁にＯリング５が
装着されることによって、薄膜３，４が光ファイバ束１
の先端面２に固着されている。
【００１０】更に、かかる構造の光センサーは次の工程
で形成される。まず、図２に示すよう、光ファイバ束１
の先端面２を抗原又は抗体溶液６中に浸すことによっ
て、先端面２に抗原又は抗体を物理的に吸着させる。又
は、先端面２を予めシラン処理した後、抗原又は抗体溶
液６中に浸すことによって先端面２に抗原又は抗体を化
学結合させる。これにより、先端面２に極めて薄い厚さ
の抗原抗体反応層が形成される。次に薄膜３，４を先端
面２に密着させた状態でＯリング５を装着する。
で形成される。まず、図２に示すよう、光ファイバ束１
の先端面２を抗原又は抗体溶液６中に浸すことによっ
て、先端面２に抗原又は抗体を物理的に吸着させる。又
は、先端面２を予めシラン処理した後、抗原又は抗体溶
液６中に浸すことによって先端面２に抗原又は抗体を化
学結合させる。これにより、先端面２に極めて薄い厚さ
の抗原抗体反応層が形成される。次に薄膜３，４を先端
面２に密着させた状態でＯリング５を装着する。
【００１１】次に、かかる光学センサーの使用態様の一
例を図３及び図４に基いて説明する。まず、図３に示す
ように、抗原又は抗体等の測定物質７を含む溶液（例え
ば、血液や血清等）８中に薄膜３，４が浸るようにして
光ファイバ束１の先端部を挿入する。このように溶液８
に浸されると、薄膜３，４の多孔質性により、測定物質
７は薄膜３，４の孔を通って先端面２に特異的に固定さ
れる。
例を図３及び図４に基いて説明する。まず、図３に示す
ように、抗原又は抗体等の測定物質７を含む溶液（例え
ば、血液や血清等）８中に薄膜３，４が浸るようにして
光ファイバ束１の先端部を挿入する。このように溶液８
に浸されると、薄膜３，４の多孔質性により、測定物質
７は薄膜３，４の孔を通って先端面２に特異的に固定さ
れる。
【００１２】そして、測定者は光ファイバ束１の他端を
観ると、その他端面には先端面２に付着した測定物質７
からの発光または蛍光を観察することができる。更に、
かかる光学センサーの先端部分を図示の如く溶液８中に
浸したままの状態でも観測することができる。又、多孔
質の薄膜３，４はその構造的特質に起因して無数の孔に
より測定物質７の通過を許容するが、これら無数の孔は
極めて複雑に入組んだ不規則な形状であり、更にこの実
施例の薄膜３，４は黒色であるので、溶液８側からの光
の透過や反射光の入射を許容しない。よって、外光から
の影響を受けずに先端面２に付着した測定物質７だけか
らの発光または蛍光を鮮明に観測することができる。
観ると、その他端面には先端面２に付着した測定物質７
からの発光または蛍光を観察することができる。更に、
かかる光学センサーの先端部分を図示の如く溶液８中に
浸したままの状態でも観測することができる。又、多孔
質の薄膜３，４はその構造的特質に起因して無数の孔に
より測定物質７の通過を許容するが、これら無数の孔は
極めて複雑に入組んだ不規則な形状であり、更にこの実
施例の薄膜３，４は黒色であるので、溶液８側からの光
の透過や反射光の入射を許容しない。よって、外光から
の影響を受けずに先端面２に付着した測定物質７だけか
らの発光または蛍光を鮮明に観測することができる。
【００１３】次に、信号処理機能等を有するコンピュー
タシステム等に装着して機械的に測定する場合を図４に
基づいて説明すると、この場合には、コンピュータシス
テム等に設けられた光入力用の光学機構と光ファイバ束
１の他端とが光コネクタ９で連結される。
タシステム等に装着して機械的に測定する場合を図４に
基づいて説明すると、この場合には、コンピュータシス
テム等に設けられた光入力用の光学機構と光ファイバ束
１の他端とが光コネクタ９で連結される。
【００１４】この光学機構は、光コネクタ９で連結され
る部分１０ａが光ファイバ束１の他端面と対向する単一
の光ファイバ束から成り且つ途中から光案内経路がその
ままで２本に分岐した光ファイバ束１０ｂ，１０ｃを有
する光案内用光ケーブル（ライトガイド）１０と、光フ
ァイバ束１０ｂの端面に設けられた光学フィルタ１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ及び光学レンズ１１ｄを有する光学
系１１と、光ファイバ束１０ｃの端面に設けられた光学
フィルタ１２ａ，１２ｂ及び光学レンズ１２ｃを有する
光学系１２と、光学系１２の後方に設けられた光検出装
置（ＰＭＴ）１３を備えている。
る部分１０ａが光ファイバ束１の他端面と対向する単一
の光ファイバ束から成り且つ途中から光案内経路がその
ままで２本に分岐した光ファイバ束１０ｂ，１０ｃを有
する光案内用光ケーブル（ライトガイド）１０と、光フ
ァイバ束１０ｂの端面に設けられた光学フィルタ１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ及び光学レンズ１１ｄを有する光学
系１１と、光ファイバ束１０ｃの端面に設けられた光学
フィルタ１２ａ，１２ｂ及び光学レンズ１２ｃを有する
光学系１２と、光学系１２の後方に設けられた光検出装
置（ＰＭＴ）１３を備えている。
【００１５】そして、ハロゲンランプ等の励起光源（図
示せず）の光を光学系１１に入射させると、光学フィル
タ１１ａ〜１１ｃによって選択された特定波長の光が光
ファイバ束１０ｂを介して光ファイバ束１へ送光され、
一方、測定物質７からの発光または蛍光は光ファイバ束
１及び光ファイバ束１０ｃを介して光学系１２に送光さ
れ、更に光学系１２で選択された特定波長の光が光検出
装置１３で撮像される。そして、光検出装置１３から出
力される検出信号がコンピュータシステム等の信号処理
装置に転送されて信号解析等が行われ、解析結果等がモ
ニター（図示せず）に表示されるようになっている。
尚、溶液７は攪拌装置１４に載せられた容器１５に入れ
られて攪拌されるようになっている。
示せず）の光を光学系１１に入射させると、光学フィル
タ１１ａ〜１１ｃによって選択された特定波長の光が光
ファイバ束１０ｂを介して光ファイバ束１へ送光され、
一方、測定物質７からの発光または蛍光は光ファイバ束
１及び光ファイバ束１０ｃを介して光学系１２に送光さ
れ、更に光学系１２で選択された特定波長の光が光検出
装置１３で撮像される。そして、光検出装置１３から出
力される検出信号がコンピュータシステム等の信号処理
装置に転送されて信号解析等が行われ、解析結果等がモ
ニター（図示せず）に表示されるようになっている。
尚、溶液７は攪拌装置１４に載せられた容器１５に入れ
られて攪拌されるようになっている。
【００１６】かかる構成によれば、リアルタイムでの測
定を実現すると共に、解析処理をコンピュータシステム
で行うので、多種多用の解析を高速且つ合理的に行うこ
とができる。
定を実現すると共に、解析処理をコンピュータシステム
で行うので、多種多用の解析を高速且つ合理的に行うこ
とができる。
【００１７】次に、図４に示した装置を適用した具体例
を説明する。
を説明する。
【００１８】励起光源にはハロゲンランプを適用し、約
１５０Ｗの光を光学系１１に入射させた。光学フィルタ
１１ａ，１１ｂには４４０ｎｍの光を選択するシャープ
カットフィルタ、光学フィルタ１１ｃには４６０ｎｍの
バンドパスフィルタを適用した。一方、光学フィルタ１
２ａには５００ｎｍの光を選択するシャープカットフィ
ルタ、光学フィルタ１２ｂには５２０ｎｍのバンドパス
フィルタを適用し、光検出装置１３にはバイアルカリ光
電面を有する光電子増倍管（ＰＭＴ）を適用した。
１５０Ｗの光を光学系１１に入射させた。光学フィルタ
１１ａ，１１ｂには４４０ｎｍの光を選択するシャープ
カットフィルタ、光学フィルタ１１ｃには４６０ｎｍの
バンドパスフィルタを適用した。一方、光学フィルタ１
２ａには５００ｎｍの光を選択するシャープカットフィ
ルタ、光学フィルタ１２ｂには５２０ｎｍのバンドパス
フィルタを適用し、光検出装置１３にはバイアルカリ光
電面を有する光電子増倍管（ＰＭＴ）を適用した。
【００１９】光ファイバ束１にはプラスチック光ファイ
バを用い、まず、図２と共に説明した如く、光ファイバ
束１の先端面２に抗インスリン抗体｛ブタインスリン抗
血清（シバヤギ製を使用）をプロテインＡアフィニティ
クロマトグラフィ「proteinA affinity chromatograf
y」（アマーシャム製レジンを使用）とインシュリンセ
ファロースアフィニティクロマトグラフィ「insulinsep
harose affinity chromatography」（シグマ製レジンを
使用）によって精製したもの｝を物理的に吸着させた。
バを用い、まず、図２と共に説明した如く、光ファイバ
束１の先端面２に抗インスリン抗体｛ブタインスリン抗
血清（シバヤギ製を使用）をプロテインＡアフィニティ
クロマトグラフィ「proteinA affinity chromatograf
y」（アマーシャム製レジンを使用）とインシュリンセ
ファロースアフィニティクロマトグラフィ「insulinsep
harose affinity chromatography」（シグマ製レジンを
使用）によって精製したもの｝を物理的に吸着させた。
【００２０】即ち、ｐＨ７．０、２μｇ／ｍｌの０．１
Ｍリン酸緩衝液の溶媒に上記の抗インスリン抗体を含ま
せた溶液中を４℃に保持して、この溶液中に光ファイバ
束１の先端面２を１２時間以上浸すことによって、先端
面２に抗インスリン抗体を物理的に吸着させた。これに
より、先端面２に極めて薄い厚さの抗原抗体反応層が形
成される。尚、その後に保存する場合には、先端面２
を、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．）の溶媒に０．０
２％のアジ化ナトリウムを含む溶液中で４℃以下の状態
で保存する。
Ｍリン酸緩衝液の溶媒に上記の抗インスリン抗体を含ま
せた溶液中を４℃に保持して、この溶液中に光ファイバ
束１の先端面２を１２時間以上浸すことによって、先端
面２に抗インスリン抗体を物理的に吸着させた。これに
より、先端面２に極めて薄い厚さの抗原抗体反応層が形
成される。尚、その後に保存する場合には、先端面２
を、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．）の溶媒に０．０
２％のアジ化ナトリウムを含む溶液中で４℃以下の状態
で保存する。
【００２１】若しくは、光ファイバ束１にガラス光ファ
イバを適用した場合、先端面２をシラン処理して、先端
面２に上記の抗インスリン抗体を化学結合させた。尚、
詳細な処理方法は、Analytical Biochemistry 137(198
4)106-114.C.F.Mandenium etal. を参照。
イバを適用した場合、先端面２をシラン処理して、先端
面２に上記の抗インスリン抗体を化学結合させた。尚、
詳細な処理方法は、Analytical Biochemistry 137(198
4)106-114.C.F.Mandenium etal. を参照。
【００２２】次に、このように処理した光ファイバ束１
の先端面２をリン酸緩衝液のみで十分に洗浄した後、先
端面２と同一形状を有する薄膜（黒色メンブレンフィル
タ）３，４をＯリング５によって先端面２に固着させ
た。尚、薄膜３，４は、０．４５μｍの径孔を有し１５
０μｍの厚さのニトロセルロースメンブレンフィルタ
（東洋瀘紙製）を使用した。
の先端面２をリン酸緩衝液のみで十分に洗浄した後、先
端面２と同一形状を有する薄膜（黒色メンブレンフィル
タ）３，４をＯリング５によって先端面２に固着させ
た。尚、薄膜３，４は、０．４５μｍの径孔を有し１５
０μｍの厚さのニトロセルロースメンブレンフィルタ
（東洋瀘紙製）を使用した。
【００２３】次に、光ファイバ束１の先端面２及び薄膜
３，４を、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で２倍
に希釈したブロックエース溶液（雪印乳業製）に浸し、
４℃の下で１２時間以上ブロッキング処理した。尚、そ
の後保存する場合には、０．０２％アジ化ナトリウムを
含む、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で２倍に希
釈したブロックエース溶液（雪印乳業製）に浸し、４℃
の下で保存する。
３，４を、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で２倍
に希釈したブロックエース溶液（雪印乳業製）に浸し、
４℃の下で１２時間以上ブロッキング処理した。尚、そ
の後保存する場合には、０．０２％アジ化ナトリウムを
含む、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で２倍に希
釈したブロックエース溶液（雪印乳業製）に浸し、４℃
の下で保存する。
【００２４】以上の処理によって光学センサが形成され
る。尚、かかる光学センサは測定を行う毎に形成するの
ではなく、予め多数形成して保存しておくことが可能で
あり、又、測定対象を変える度に使い捨てにすることが
可能であるので、簡便な光学センサである。
る。尚、かかる光学センサは測定を行う毎に形成するの
ではなく、予め多数形成して保存しておくことが可能で
あり、又、測定対象を変える度に使い捨てにすることが
可能であるので、簡便な光学センサである。
【００２５】次に、かかる光学センサの光ファイバ束１
の他端を、図２に示すように、光学機構の光案内用光ケ
ーブル１０に光コネクタ９を介して連結し、光ファイバ
束１の先端部分を、測定物質７を含む溶液８中に浸す。
の他端を、図２に示すように、光学機構の光案内用光ケ
ーブル１０に光コネクタ９を介して連結し、光ファイバ
束１の先端部分を、測定物質７を含む溶液８中に浸す。
【００２６】即ち、血清溶液又は標準溶液８（いずれ
も、上記の２倍に希釈したブロックエース溶液で適当に
希釈したもの０．５ｃｃと、０．０６μｇ／ｍｌのＦＩ
ＴＣでラベルされたブタインシュリン｛FITC-labeled p
orcin insulin 「和光純薬製のブタインシュリンに和光
純薬製のフルオレセイニソチオシアネート(FITC)を結合
したもの、尚、詳細な製法は“ An tibodies. A. Labor
atory Manual. ”pp.354-355. by E.Harlow and D.Lane
(1988) Cold Spring Harbor Laboratory. を参照｝とを
含む２倍希釈ブロックエース溶液０．５ｃｃを、直径約
１ｃｍの容器（試験管）１５で混合し、光ファイバ束１
の先端部分（先端面２及び薄膜３，４を含む）をこの溶
液中に浸すように挿入し、この挿入直後から光検出装置
１３で撮像を行い、モニタに映像を再生するようにし
た。尚、測定中は、少なくとも容器１５と光学センサを
暗箱に入れて、２５℃の室温下で、攪拌装置（マグネテ
ックスターラー）１４で常時攪拌した。
も、上記の２倍に希釈したブロックエース溶液で適当に
希釈したもの０．５ｃｃと、０．０６μｇ／ｍｌのＦＩ
ＴＣでラベルされたブタインシュリン｛FITC-labeled p
orcin insulin 「和光純薬製のブタインシュリンに和光
純薬製のフルオレセイニソチオシアネート(FITC)を結合
したもの、尚、詳細な製法は“ An tibodies. A. Labor
atory Manual. ”pp.354-355. by E.Harlow and D.Lane
(1988) Cold Spring Harbor Laboratory. を参照｝とを
含む２倍希釈ブロックエース溶液０．５ｃｃを、直径約
１ｃｍの容器（試験管）１５で混合し、光ファイバ束１
の先端部分（先端面２及び薄膜３，４を含む）をこの溶
液中に浸すように挿入し、この挿入直後から光検出装置
１３で撮像を行い、モニタに映像を再生するようにし
た。尚、測定中は、少なくとも容器１５と光学センサを
暗箱に入れて、２５℃の室温下で、攪拌装置（マグネテ
ックスターラー）１４で常時攪拌した。
【００２７】図５はかかる測定結果である。尚、縦軸は
測定時間５分以内の蛍光強度の相対速度を表す。尚、蛍
光高度がプラトーに達した後で蛍光強度を縦軸にして標
準曲線を描いてもよい。しかし、１サンプルに対する測
定時間が１時間にもなり迅速性に欠けるので、ここでは
用いていない。
測定時間５分以内の蛍光強度の相対速度を表す。尚、蛍
光高度がプラトーに達した後で蛍光強度を縦軸にして標
準曲線を描いてもよい。しかし、１サンプルに対する測
定時間が１時間にもなり迅速性に欠けるので、ここでは
用いていない。
【００２８】この測定結果から明らかなように、固相化
抗体−競合法によるイムノアッセイでは、長時間の処理
時間の後に、固相に固定化されたインスリン（及びＦＩ
ＴＣインスリン）と溶液相のインスリン（及びＦＩＴＣ
インスリン）を分離した（Ｂ／Ｆ分離と呼ぶ）後にどち
らかのＦＩＴＣの蛍光を測定するが、本法では、反応初
期過程をモニターすること、及びＢ／Ｆ分離が必要でな
いために極めて迅速なインスリン定量が可能となった。
抗体−競合法によるイムノアッセイでは、長時間の処理
時間の後に、固相に固定化されたインスリン（及びＦＩ
ＴＣインスリン）と溶液相のインスリン（及びＦＩＴＣ
インスリン）を分離した（Ｂ／Ｆ分離と呼ぶ）後にどち
らかのＦＩＴＣの蛍光を測定するが、本法では、反応初
期過程をモニターすること、及びＢ／Ｆ分離が必要でな
いために極めて迅速なインスリン定量が可能となった。
【００２９】このようにこの実施例によれば、溶液中に
浸されたままの状態でも未知の測定物質を測定すること
ができ、又、コンピュータシステム等を用いた測定及び
解析処理を実現することができる。
浸されたままの状態でも未知の測定物質を測定すること
ができ、又、コンピュータシステム等を用いた測定及び
解析処理を実現することができる。
【００３０】尚、この実施例では、光検出装置１３とし
て光電子増倍管（ＰＭＴ）を適用したが、２次元固体撮
像装置（ＣＣＤ）その他の２次元撮像を行うことができ
る撮像装置を適用することによって、測定物質７からの
発光または蛍光による２次元画像を解析処理するように
してもよい。
て光電子増倍管（ＰＭＴ）を適用したが、２次元固体撮
像装置（ＣＣＤ）その他の２次元撮像を行うことができ
る撮像装置を適用することによって、測定物質７からの
発光または蛍光による２次元画像を解析処理するように
してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
定に際して測定物質を含む溶液中に一端側が浸され他端
側が該溶液の外となるように使用される任意の長さの光
ファイバー等の光透過性を有する光案内部材と、該光透
過性を有する光案内部材の上記一端の先端面に固定化さ
れた抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層と、該抗原抗
体反応層を介して該光透過性を有する光案内部材に固着
された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜とを具備する構
成とし、又、光案内部材の他端に光コネクタを設け、コ
ンピュータシステム等に設けられている光検出用の光学
機構の光コネクタに連結させるようにした。これによ
り、薄膜が設けられている側の光透過性を有する光案内
部材の一端を溶液中に浸すと、測定物質は多孔質の薄膜
を通って光透過性を有する光案内部材の先端面に到達し
て付着する。そして、付着した測定物質の像は光透過性
を有する光案内部材の他端面（溶液の外に位置する端
面）から観測することができるので、光透過性を有する
光案内部材の一端を溶液中に浸したままでリアルタイム
での測定が可能となる。又、多孔質の薄膜はその構造的
特質に起因して無数の孔により測定物質の通過を許容す
るが、これら無数の孔は極めて複雑に入組んだ不規則な
形状であるので光の透過を許容せず、光透過性を有する
光案内部材の他端面に付着した測定物質のみを光学的に
測定することができる。又、測定物質の蛍光を測定する
ような場合には、光透過性を有する光案内部材の他端面
（溶液の外に位置する端面）から光を入射することが可
能となる。又、光透過性を有する光案内部材の他端面に
設けられた光コネクタを介してコンピュータシステム等
に連設することにより、幅広い応用が可能となる。
定に際して測定物質を含む溶液中に一端側が浸され他端
側が該溶液の外となるように使用される任意の長さの光
ファイバー等の光透過性を有する光案内部材と、該光透
過性を有する光案内部材の上記一端の先端面に固定化さ
れた抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層と、該抗原抗
体反応層を介して該光透過性を有する光案内部材に固着
された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜とを具備する構
成とし、又、光案内部材の他端に光コネクタを設け、コ
ンピュータシステム等に設けられている光検出用の光学
機構の光コネクタに連結させるようにした。これによ
り、薄膜が設けられている側の光透過性を有する光案内
部材の一端を溶液中に浸すと、測定物質は多孔質の薄膜
を通って光透過性を有する光案内部材の先端面に到達し
て付着する。そして、付着した測定物質の像は光透過性
を有する光案内部材の他端面（溶液の外に位置する端
面）から観測することができるので、光透過性を有する
光案内部材の一端を溶液中に浸したままでリアルタイム
での測定が可能となる。又、多孔質の薄膜はその構造的
特質に起因して無数の孔により測定物質の通過を許容す
るが、これら無数の孔は極めて複雑に入組んだ不規則な
形状であるので光の透過を許容せず、光透過性を有する
光案内部材の他端面に付着した測定物質のみを光学的に
測定することができる。又、測定物質の蛍光を測定する
ような場合には、光透過性を有する光案内部材の他端面
（溶液の外に位置する端面）から光を入射することが可
能となる。又、光透過性を有する光案内部材の他端面に
設けられた光コネクタを介してコンピュータシステム等
に連設することにより、幅広い応用が可能となる。
【図１】本発明による光学センサの一実施例の構造を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図２】一実施例の構造を更に示す部分断面図である。
【図３】一実施例の機能を説明するための要部断面図で
ある。
ある。
【図４】一実施例の光学センサをコンピュータシステム
等に適用する場合のシステム構成説明図である。
等に適用する場合のシステム構成説明図である。
【図５】一実施例を適用した測定結果を示すグラフであ
る。
る。
１…光ファイバ束、２…先端面、３，４…薄膜、５…Ｏ
リング、６…抗原又は抗体溶液、７…測定物質、８…溶
液、９…光コネクタ、１０…ライトガイド、１０ａ〜１
０ｃ…光ファイバ束、１１ａ〜１１ｃ，１２ａ，１２ｂ
…光学フィルタ、１１ｄ，１２ｃ…光学レンズ、１３…
光検出装置、１４…攪拌装置、１５…容器。
リング、６…抗原又は抗体溶液、７…測定物質、８…溶
液、９…光コネクタ、１０…ライトガイド、１０ａ〜１
０ｃ…光ファイバ束、１１ａ〜１１ｃ，１２ａ，１２ｂ
…光学フィルタ、１１ｄ，１２ｃ…光学レンズ、１３…
光検出装置、１４…攪拌装置、１５…容器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 毅 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 溶液中に含まれる未知の測定物質をその
溶液と接触する固相面にて捕らえ、その測定物質の発光
又は蛍光現象を特異的に固定及び定量する光学センサー
において、 測定に際して測定物質を含む溶液中に一端側が浸され他
端側が該溶液の外となるように使用される任意の長さの
光透過性を有する光案内部材と、 該光透過性を有する光案内部材の上記一端の先端面に固
定化された抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層と、 該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有する光案内部
材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜と、を
具備することを特徴とする光学センサー。 - 【請求項２】 溶液中に含まれる未知の測定物質をその
溶液と接触する固相面にて捕らえ、その測定物質の発光
又は蛍光現象を特異的に同定及び定量する光学センサー
において、測定に際して測定物質を含む溶液中に一端側
が浸され他端側が該溶液の外となるように使用される任
意の長さの光透過性を有する光案内部材と、 該光透過性を有する光案内部材の上記一端の先端面に固
定化された抗体又は抗原を有する抗原抗体反応層と、 該抗原抗体反応層を介して該光透過性を有する光案内部
材に固着された多孔質性及び遮蔽性を有する薄膜と、 上記光透過性を有する光案内部材の他端に設けられた光
コネクタと、を具備することを特徴とする光学センサ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21743093A JPH07110330A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光学センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21743093A JPH07110330A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光学センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110330A true JPH07110330A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=16704099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21743093A Pending JPH07110330A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光学センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110330A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005054831A1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Becton, Dickinson And Company | Fiber optic device for sensing analytes |
| JP2009198190A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Suntory Holdings Ltd | 液中投入型発光センサ素子及び発光光度計 |
| WO2015141828A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 導光集積検査装置およびその検査方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57200862A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | Mutilayer analysis element utilizing unique binding reaction |
| JPS58221167A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-22 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 蛍光免疫定量法 |
| JPS62501102A (ja) * | 1984-11-06 | 1987-04-30 | プルーテック リミティド | 溶液中の種を光学的に測定するための分折装置 |
| JPH055742A (ja) * | 1990-11-26 | 1993-01-14 | Ibiden Co Ltd | 蛍光分析法 |
| JPH05223818A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-09-03 | Ibiden Co Ltd | 蛍光免疫測定装置 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP21743093A patent/JPH07110330A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| JPH05223818A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-09-03 | Ibiden Co Ltd | 蛍光免疫測定装置 |
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| JPWO2015141828A1 (ja) * | 2014-03-20 | 2017-04-13 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 導光集積検査装置およびその検査方法 |
| US10139348B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-11-27 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Lightguide aggregate inspection device and inspection method of the same |
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