JPH07239291A - 生体液試料の分析方法 - Google Patents
生体液試料の分析方法Info
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- JPH07239291A JPH07239291A JP6054614A JP5461494A JPH07239291A JP H07239291 A JPH07239291 A JP H07239291A JP 6054614 A JP6054614 A JP 6054614A JP 5461494 A JP5461494 A JP 5461494A JP H07239291 A JPH07239291 A JP H07239291A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 蛍光Ｘ線分析法による生体液試料中の含有元
素分析方法であって、生体液試料に鉱酸を混合して基板
上に滴下し、乾固させた後、Ｘ線を照射し全反射蛍光Ｘ
線分析を行なうことを特徴とする生体液試料の分析方法
であって、好適な態様として、試料にフッ酸を混合した
後に基板のＳｉウエハに滴下する方法。 【効果】生体液試料と基板との密着性が良く取扱いが容
易であり、試料が基板表面に平坦に付着するので乾固し
た試料表面の皺による影響が少なく、検出感度が良く、
測定精度が高い。また試料生体液中の含有元素を同時に
定量することができ、従来のような液中有機物を除去す
る前処理の必要が無い。
素分析方法であって、生体液試料に鉱酸を混合して基板
上に滴下し、乾固させた後、Ｘ線を照射し全反射蛍光Ｘ
線分析を行なうことを特徴とする生体液試料の分析方法
であって、好適な態様として、試料にフッ酸を混合した
後に基板のＳｉウエハに滴下する方法。 【効果】生体液試料と基板との密着性が良く取扱いが容
易であり、試料が基板表面に平坦に付着するので乾固し
た試料表面の皺による影響が少なく、検出感度が良く、
測定精度が高い。また試料生体液中の含有元素を同時に
定量することができ、従来のような液中有機物を除去す
る前処理の必要が無い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体液試料の分析方法
に関する。より具体的には、生体液中に微少量存在する
元素を蛍光Ｘ線分析法により定量する方法に関する。
に関する。より具体的には、生体液中に微少量存在する
元素を蛍光Ｘ線分析法により定量する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】生体液中の鉄、銅、亜鉛、マンガン等の微
量元素の定量は、重金属汚染の度合いや生体への影響を
評価する上で必要不可欠な技術である。また、生体液中
の微量元素含有量は薬物の影響や代謝障害等によっても
変化するため、かかる元素の定量分析は、特定元素の欠
乏症または過多症（中毒症）の病理学的な検討を通し
て、薬物副作用の評価や代謝機構の研究に重要な役割を
果たしている。従来、こうした微量元素の定量は、原子
吸光法やＩＣＰ発光分光分析法によっていた。しかし、
原子吸光法においては測定に長い時間を要し、特に定量
しようとする元素ごとに測定光の波長を変える必要があ
るため、多数の元素の定量を行なうのには適していな
い。また、ＩＣＰ発光分光分析法では定量精度が低い。
そこで、最近では、蛍光Ｘ線分析法を用いた生体液試料
の分析が提案されている。例えば、エネルギー分散型分
光システムを用いることにより血液中および組織中の微
量Ｓｅの定量がppb レベルで可能であることが報告され
ている（B.Ska他、Radiochem.Radioanal.Lett.,31,No.
3,pp.165-170(1977)) 。また、かかる方法において散乱
放射によるバックグラウンドを減少させるため、平滑な
試料基板表面を用い全反射Ｘ線により定量を行なうこと
も提案されている(P. Wobrauschek 他、X-ray Spectro
m.,８，No.2,pp.57-62(1979))。
量元素の定量は、重金属汚染の度合いや生体への影響を
評価する上で必要不可欠な技術である。また、生体液中
の微量元素含有量は薬物の影響や代謝障害等によっても
変化するため、かかる元素の定量分析は、特定元素の欠
乏症または過多症（中毒症）の病理学的な検討を通し
て、薬物副作用の評価や代謝機構の研究に重要な役割を
果たしている。従来、こうした微量元素の定量は、原子
吸光法やＩＣＰ発光分光分析法によっていた。しかし、
原子吸光法においては測定に長い時間を要し、特に定量
しようとする元素ごとに測定光の波長を変える必要があ
るため、多数の元素の定量を行なうのには適していな
い。また、ＩＣＰ発光分光分析法では定量精度が低い。
そこで、最近では、蛍光Ｘ線分析法を用いた生体液試料
の分析が提案されている。例えば、エネルギー分散型分
光システムを用いることにより血液中および組織中の微
量Ｓｅの定量がppb レベルで可能であることが報告され
ている（B.Ska他、Radiochem.Radioanal.Lett.,31,No.
3,pp.165-170(1977)) 。また、かかる方法において散乱
放射によるバックグラウンドを減少させるため、平滑な
試料基板表面を用い全反射Ｘ線により定量を行なうこと
も提案されている(P. Wobrauschek 他、X-ray Spectro
m.,８，No.2,pp.57-62(1979))。
【０００３】全反射Ｘ線蛍光分析は、試料を平滑な基板
上に滴下して乾燥固化させ、この試料表面にＸ線を照射
したときに生じる２次Ｘ線によって試料中の含有元素を
定量する方法であり、照射Ｘ線の乱反射を生じないよう
に出来るだけ表面が平滑な基板を用いる必要があり、従
来はガラス板などが用いられていた。ところが、試料中
の微量元素の検出精度を高めるには、高純度のガラス板
が必要であり、通常のガラス板ではバックグランドが高
くなり、正確な分析ができない。このため、基板成分の
純度が高く平滑性に優れた材料としてＳｉウエハやＧａ
−Ａｓウエハを基板に利用することが知られている。こ
れらのウエハを基板に用いる際には、あらかじめフッ酸
でウエハ表面を洗浄し、表面の汚れを除去した後に試料
液を滴下しているが、ウエハ表面をフッ酸で洗浄する
と、洗浄した部分の自然酸化膜が除去され、活性な疎水
性の面となる。このため、生体液を滴下すると試料が弾
かれて球状に近くなり、僅かな振動や衝撃で試料が散
り、取扱いが不便であると共に乾固しても不安定で剥離
し易い。さらに試料が膨出した状態で乾固するので、生
体液試料の場合には蛋白の凝固などによって生じた表面
の皺の影響が大きくなり分析精度が低下するなどの問題
がある。
上に滴下して乾燥固化させ、この試料表面にＸ線を照射
したときに生じる２次Ｘ線によって試料中の含有元素を
定量する方法であり、照射Ｘ線の乱反射を生じないよう
に出来るだけ表面が平滑な基板を用いる必要があり、従
来はガラス板などが用いられていた。ところが、試料中
の微量元素の検出精度を高めるには、高純度のガラス板
が必要であり、通常のガラス板ではバックグランドが高
くなり、正確な分析ができない。このため、基板成分の
純度が高く平滑性に優れた材料としてＳｉウエハやＧａ
−Ａｓウエハを基板に利用することが知られている。こ
れらのウエハを基板に用いる際には、あらかじめフッ酸
でウエハ表面を洗浄し、表面の汚れを除去した後に試料
液を滴下しているが、ウエハ表面をフッ酸で洗浄する
と、洗浄した部分の自然酸化膜が除去され、活性な疎水
性の面となる。このため、生体液を滴下すると試料が弾
かれて球状に近くなり、僅かな振動や衝撃で試料が散
り、取扱いが不便であると共に乾固しても不安定で剥離
し易い。さらに試料が膨出した状態で乾固するので、生
体液試料の場合には蛋白の凝固などによって生じた表面
の皺の影響が大きくなり分析精度が低下するなどの問題
がある。
【０００４】
【発明の解決課題】本発明は従来の全反射蛍光Ｘ線分析
における上記課題を解決した分析方法を提供するもので
あって、複数の元素を同時に定量することが可能な蛍光
Ｘ線分析法を生体液試料に適用するに際し、特別な前処
理や乾燥処理を必要とせず、しかも測定感度の高い分析
方法を達成したものである。
における上記課題を解決した分析方法を提供するもので
あって、複数の元素を同時に定量することが可能な蛍光
Ｘ線分析法を生体液試料に適用するに際し、特別な前処
理や乾燥処理を必要とせず、しかも測定感度の高い分析
方法を達成したものである。
【０００５】
【課題の解決手段】本発明によれば以下の構成を有する
生体液試料の分析方法が提供される。 （１）蛍光Ｘ線分析法による生体液試料中の含有元素分
析方法であって、生体液試料に鉱酸を混合して基板上に
滴下し、乾固させた後、Ｘ線を照射し全反射蛍光Ｘ線分
析を行なうことを特徴とする生体液試料の分析方法。 （２）生体液試料に混合する鉱酸がフッ酸であり、試料
を滴下する基板がＳｉウエハである上記(1) の分析方
法。 （３）生体液試料に混合する鉱酸が塩酸、硫酸または硝
酸であり、試料を滴下する基板がＧａ−Ａｓウエハであ
る上記(1) の分析方法。 （４）試料が血清試料であり、滴下試料の単位容量あた
り０．１〜２倍の０．１〜４０％鉱酸を混合する上記
(1) 〜(3) の何れかの分析方法。 （５）生体液試料に標準液を添加する上記(1) 〜(4) の
何れかの分析方法。
生体液試料の分析方法が提供される。 （１）蛍光Ｘ線分析法による生体液試料中の含有元素分
析方法であって、生体液試料に鉱酸を混合して基板上に
滴下し、乾固させた後、Ｘ線を照射し全反射蛍光Ｘ線分
析を行なうことを特徴とする生体液試料の分析方法。 （２）生体液試料に混合する鉱酸がフッ酸であり、試料
を滴下する基板がＳｉウエハである上記(1) の分析方
法。 （３）生体液試料に混合する鉱酸が塩酸、硫酸または硝
酸であり、試料を滴下する基板がＧａ−Ａｓウエハであ
る上記(1) の分析方法。 （４）試料が血清試料であり、滴下試料の単位容量あた
り０．１〜２倍の０．１〜４０％鉱酸を混合する上記
(1) 〜(3) の何れかの分析方法。 （５）生体液試料に標準液を添加する上記(1) 〜(4) の
何れかの分析方法。
【０００６】本発明は全反射蛍光Ｘ線分析によって生体
液中に含有される元素の定量分析を行う。全反射蛍光Ｘ
線分析は、図１に示すように、基板１の表面に試料２を
滴下し、上記試料に対し１次Ｘ線を小さな入射角φで照
射し、試料中の元素による蛍光Ｘ線（２次特性Ｘ線）ｒ
の強度を検出器３で検出・計数し、この強度によって試
料中の元素量を測定する。入射角は全反射条件を満たす
範囲であればよく、具体的には、０．０１〜０．１度で
あればよい。また検出器３としては、波長分散型システ
ムでは分光結晶が主に用いられ、エネルギー分散型シス
テムでは半導体検出器（ＳＳＤ）が一般に使用される。
全反射蛍光Ｘ線分析によれば、液中の蛋白質などを除去
する前処理の必要がなく、含有元素を同時に定量できる
利点がある。
液中に含有される元素の定量分析を行う。全反射蛍光Ｘ
線分析は、図１に示すように、基板１の表面に試料２を
滴下し、上記試料に対し１次Ｘ線を小さな入射角φで照
射し、試料中の元素による蛍光Ｘ線（２次特性Ｘ線）ｒ
の強度を検出器３で検出・計数し、この強度によって試
料中の元素量を測定する。入射角は全反射条件を満たす
範囲であればよく、具体的には、０．０１〜０．１度で
あればよい。また検出器３としては、波長分散型システ
ムでは分光結晶が主に用いられ、エネルギー分散型シス
テムでは半導体検出器（ＳＳＤ）が一般に使用される。
全反射蛍光Ｘ線分析によれば、液中の蛋白質などを除去
する前処理の必要がなく、含有元素を同時に定量できる
利点がある。
【０００７】試料を滴下する基板には、高純度であり表
面が平滑な材料として半導体級純度を有するＳｉウエハ
やＧｓ−Ａｓウエハ等が好ましい。ＡｌやＰなどのよう
に特性Ｘ線のピークがＳｉに近い比較的原子番号の小さ
い元素を定量しようとする場合には、ピークが重ならな
いようにＧａ−Ａｓウエハを用いるのが好ましい。これ
らのウエハの表面粗さは概ね４ｎｍ以下であり、Ｘ線照
射の際に生じる散乱が小さいので定量の精度や感度を高
めるうえで有利である。上記基板表面には自然酸化膜が
生じているので、分析の際には、表面をフッ酸で洗浄
し、自然酸化膜を除去すると良い。洗浄に用いるフッ酸
はウエハの酸洗浄において常用されているものでよく、
概ね０．１〜５％濃度である。
面が平滑な材料として半導体級純度を有するＳｉウエハ
やＧｓ−Ａｓウエハ等が好ましい。ＡｌやＰなどのよう
に特性Ｘ線のピークがＳｉに近い比較的原子番号の小さ
い元素を定量しようとする場合には、ピークが重ならな
いようにＧａ−Ａｓウエハを用いるのが好ましい。これ
らのウエハの表面粗さは概ね４ｎｍ以下であり、Ｘ線照
射の際に生じる散乱が小さいので定量の精度や感度を高
めるうえで有利である。上記基板表面には自然酸化膜が
生じているので、分析の際には、表面をフッ酸で洗浄
し、自然酸化膜を除去すると良い。洗浄に用いるフッ酸
はウエハの酸洗浄において常用されているものでよく、
概ね０．１〜５％濃度である。
【０００８】分析対象の生体液試料には生体から採取さ
れる各種の液体が含まれ、具体的には、血液、リンパ液
等の循環液、消化液等の分泌液、髄液、羊水、滲出液、
細胞液等の液体あるいは固形生体試料や培地等からの抽
出液等が挙げられる。血液は全血試料や血清が用いられ
る。これらの生体液は、必要に応じ、純水や有機溶媒等
で希釈して粘度や試料中のタンパク質もしくは塩濃度を
調整し、あるいは成分が既知の各種添加剤を加えてもよ
い。１回の測定に必要とされる試料の量は基板上に滴下
される程度でよく、通常、１〜１０μｌ (0.001 〜0.01
ml)あれば足りる。
れる各種の液体が含まれ、具体的には、血液、リンパ液
等の循環液、消化液等の分泌液、髄液、羊水、滲出液、
細胞液等の液体あるいは固形生体試料や培地等からの抽
出液等が挙げられる。血液は全血試料や血清が用いられ
る。これらの生体液は、必要に応じ、純水や有機溶媒等
で希釈して粘度や試料中のタンパク質もしくは塩濃度を
調整し、あるいは成分が既知の各種添加剤を加えてもよ
い。１回の測定に必要とされる試料の量は基板上に滴下
される程度でよく、通常、１〜１０μｌ (0.001 〜0.01
ml)あれば足りる。
【０００９】本発明においては、生体液試料を基板上に
滴下する際、試料に鉱酸を混合することが本質的に重要
である。鉱酸は基板の種類によって選択され、Ｓｉウエ
ハを基板に用いる場合にはフッ酸が適当であり、Ｇａ−
Ａｓウエハを用いるときは塩酸、硫酸または硝酸などが
適当である。以下、基板にＳｉウエハを用い、生体液試
料にフッ酸を混合する場合について主に述べるが、Ｇａ
−Ａｓウエハを用い、塩酸、硫酸または硝酸などを生体
液試料に混合する場合も同様である。試料に混合するフ
ッ酸の純度は半導体用超高純度（99.9999 ％）のものが
好ましく、濃度は０．１〜４０％が適当であり、１０〜
２５％がより好ましい。フッ酸濃度が０．１％未満であ
ると生体液試料に含まれるタンパク質の変性が殆どな
く、基板と試料液との固着性が低いので好ましくない。
一方、フッ酸濃度が４０％を超えると生体液試料中のタ
ンパク質の変性が著しくなり、試料表面の平滑性が大幅
に損なわれる。また、フッ酸の添加量は、試料の単位容
量あたり０．１〜２倍が好ましい。添加量が単位容量あ
たり０．１倍未満であると試料の固着性改善の効果がみ
られない。またフッ酸の添加量が試料の単位容量あたり
２倍を超えると変性したタンパク質による誤差が大きく
なる。試料液とフッ酸の混合は、滴下前に予め生体液試
料とフッ酸を混合して基板に滴下するのが好ましい。フ
ッ酸を滴下した直後に試料液を滴下する。または試料を
滴下した直後にフッ酸を滴下すると試料表面の平滑性お
よび基板との固着性が低下する。なお、生体液とフッ酸
の混合後、長時間放置すると液中の蛋白質の凝固が進み
滴下し難くなるので混合後、直ちに滴下するのが良い。
滴下する際、試料に鉱酸を混合することが本質的に重要
である。鉱酸は基板の種類によって選択され、Ｓｉウエ
ハを基板に用いる場合にはフッ酸が適当であり、Ｇａ−
Ａｓウエハを用いるときは塩酸、硫酸または硝酸などが
適当である。以下、基板にＳｉウエハを用い、生体液試
料にフッ酸を混合する場合について主に述べるが、Ｇａ
−Ａｓウエハを用い、塩酸、硫酸または硝酸などを生体
液試料に混合する場合も同様である。試料に混合するフ
ッ酸の純度は半導体用超高純度（99.9999 ％）のものが
好ましく、濃度は０．１〜４０％が適当であり、１０〜
２５％がより好ましい。フッ酸濃度が０．１％未満であ
ると生体液試料に含まれるタンパク質の変性が殆どな
く、基板と試料液との固着性が低いので好ましくない。
一方、フッ酸濃度が４０％を超えると生体液試料中のタ
ンパク質の変性が著しくなり、試料表面の平滑性が大幅
に損なわれる。また、フッ酸の添加量は、試料の単位容
量あたり０．１〜２倍が好ましい。添加量が単位容量あ
たり０．１倍未満であると試料の固着性改善の効果がみ
られない。またフッ酸の添加量が試料の単位容量あたり
２倍を超えると変性したタンパク質による誤差が大きく
なる。試料液とフッ酸の混合は、滴下前に予め生体液試
料とフッ酸を混合して基板に滴下するのが好ましい。フ
ッ酸を滴下した直後に試料液を滴下する。または試料を
滴下した直後にフッ酸を滴下すると試料表面の平滑性お
よび基板との固着性が低下する。なお、生体液とフッ酸
の混合後、長時間放置すると液中の蛋白質の凝固が進み
滴下し難くなるので混合後、直ちに滴下するのが良い。
【００１０】生体液の滴下量は通常１〜１０μｌ程度で
良く、この場合、フッ酸混合後の粘性にもよるが基板表
面で直径１．５〜１０mm程度に広がる。試料濃度が十分
でない場合には、滴下を複数回繰り返してもよい。滴下
後、水平な基板上に試料液が平坦に広がり、生体液試料
中の蛋白質などの有機物とフッ酸とが反応して、０．５
〜１分程度で糊状になる。試料液は滴下後に自然乾燥さ
せ、あるいは１〜１０分間、基板ごと４０〜１２０℃の
温度下に静置して乾燥し、フッ酸および水分等を揮発さ
せて固化させる。
良く、この場合、フッ酸混合後の粘性にもよるが基板表
面で直径１．５〜１０mm程度に広がる。試料濃度が十分
でない場合には、滴下を複数回繰り返してもよい。滴下
後、水平な基板上に試料液が平坦に広がり、生体液試料
中の蛋白質などの有機物とフッ酸とが反応して、０．５
〜１分程度で糊状になる。試料液は滴下後に自然乾燥さ
せ、あるいは１〜１０分間、基板ごと４０〜１２０℃の
温度下に静置して乾燥し、フッ酸および水分等を揮発さ
せて固化させる。
【００１１】図２に示すように、本発明の生体液とフッ
酸の混合試料液２１は、ウエハ表面２３で球状に膨出す
る従来の試料２２と異なり、基板上で平坦に広がる。こ
のため、試料液が乾燥して表面に小さな皺などが生じて
も照射Ｘ線の乱反射による影響が少なくなる。従来の試
料２２は、ウエハ表面に膨出した状態で乾燥するので、
試料表面に生じる皺の凹凸が大きく、しかも不規則であ
るため、照射Ｘ線の乱反射による影響が大きい。また、
本発明による試料は基板表面に広がるので、従来の滴下
試料よりも基板との接触面積が大きく、基板との密着性
が良い。さらに混合したフッ酸によって生体液中の蛋白
質などが変質して糊状になり、これが基板との接着強度
を高めるので基板との接着性が一層向上する。さらに、
この糊状に変質した有機物によって試料表面のひび割れ
が防止されるので、照射Ｘ線の乱反射が抑えられる。こ
の他に、生体液にフッ酸を混合することにより、試料が
乾固する際の濃度偏析が防止され、信頼性の検出精度を
得ることができる。通常、血清などの高塩濃度試料は試
料が乾固する際に塩濃度が不均一になり易く、滴下液の
中心部ほど濃度が高い。ところが、血清にフッ酸を添加
することにより、このような濃度偏析が防止されるので
検出精度の信頼性が高い。
酸の混合試料液２１は、ウエハ表面２３で球状に膨出す
る従来の試料２２と異なり、基板上で平坦に広がる。こ
のため、試料液が乾燥して表面に小さな皺などが生じて
も照射Ｘ線の乱反射による影響が少なくなる。従来の試
料２２は、ウエハ表面に膨出した状態で乾燥するので、
試料表面に生じる皺の凹凸が大きく、しかも不規則であ
るため、照射Ｘ線の乱反射による影響が大きい。また、
本発明による試料は基板表面に広がるので、従来の滴下
試料よりも基板との接触面積が大きく、基板との密着性
が良い。さらに混合したフッ酸によって生体液中の蛋白
質などが変質して糊状になり、これが基板との接着強度
を高めるので基板との接着性が一層向上する。さらに、
この糊状に変質した有機物によって試料表面のひび割れ
が防止されるので、照射Ｘ線の乱反射が抑えられる。こ
の他に、生体液にフッ酸を混合することにより、試料が
乾固する際の濃度偏析が防止され、信頼性の検出精度を
得ることができる。通常、血清などの高塩濃度試料は試
料が乾固する際に塩濃度が不均一になり易く、滴下液の
中心部ほど濃度が高い。ところが、血清にフッ酸を添加
することにより、このような濃度偏析が防止されるので
検出精度の信頼性が高い。
【００１２】本発明により定量し得る元素は、蛍光Ｘ線
分析により分析し得るすべての元素であり、実質的に全
元素である。例えば、鉄、銅、鉛、亜鉛、クロム、マン
ガン、コバルト、ニッケル、水銀等の重金属、カルシウ
ム、マグネシウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属、アルミニウム等のその他の金属元素、あるいは
セレンやヒ素、リン等の非金属元素が分析の対象とな
る。定量分析は、例えば、濃度既知の試料を用いて予め
作成した検量線や、標準液を添加して得た検量線を用
い、定量しようとする測定試料について得た２次Ｘ線の
強度の測定結果を検量線に照合することにより行なう。
なお、通常、毎秒カウント数（積分強度）の対数値が濃
度に対して線形関係にあるため、照合は比較的容易に行
なうことができる。１回の測定で各元素に応じたピーク
の積分強度の測定が可能であるので、複数の元素の定量
を同時に行なうことができる。定量し得る濃度は１００
ｐｐｂ程度〜０．１％であり、５０ｐｐｂ程度の測定精
度を有する。特定の元素を多量に含む場合は、他元素の
定量への影響を最小限とするために、当該元素の除去等
の既知の手法を用いてもよい。
分析により分析し得るすべての元素であり、実質的に全
元素である。例えば、鉄、銅、鉛、亜鉛、クロム、マン
ガン、コバルト、ニッケル、水銀等の重金属、カルシウ
ム、マグネシウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属、アルミニウム等のその他の金属元素、あるいは
セレンやヒ素、リン等の非金属元素が分析の対象とな
る。定量分析は、例えば、濃度既知の試料を用いて予め
作成した検量線や、標準液を添加して得た検量線を用
い、定量しようとする測定試料について得た２次Ｘ線の
強度の測定結果を検量線に照合することにより行なう。
なお、通常、毎秒カウント数（積分強度）の対数値が濃
度に対して線形関係にあるため、照合は比較的容易に行
なうことができる。１回の測定で各元素に応じたピーク
の積分強度の測定が可能であるので、複数の元素の定量
を同時に行なうことができる。定量し得る濃度は１００
ｐｐｂ程度〜０．１％であり、５０ｐｐｂ程度の測定精
度を有する。特定の元素を多量に含む場合は、他元素の
定量への影響を最小限とするために、当該元素の除去等
の既知の手法を用いてもよい。
【００１３】本発明の定量分析には標準添加法を利用す
ることができる。予め、生体液試料に標準液を諸定量添
加し、これに２５％フッ酸を生体液と等量混合してＳｉ
ウエハ表面に滴下し、自然乾燥させ、試料表面に蛍光Ｘ
線を照射して、その反射強度を測定する。ヒトの血清試
料に対しては次のような既知濃度の元素を含有する標準
液を用いると良い。標準液の添加量は、血清試料液１ml
に対して１０〜１００μｌ程度が適当である。 Ｃａ：1000〜10000 ppb 、 Ｃｕ： 50 〜 400 ppb、
Ｆｅ： 50 〜 400 ppb、Ｚｎ： 25 〜 200 ppb、 Ｐ
ｔ： 25〜 200 ppb
ることができる。予め、生体液試料に標準液を諸定量添
加し、これに２５％フッ酸を生体液と等量混合してＳｉ
ウエハ表面に滴下し、自然乾燥させ、試料表面に蛍光Ｘ
線を照射して、その反射強度を測定する。ヒトの血清試
料に対しては次のような既知濃度の元素を含有する標準
液を用いると良い。標準液の添加量は、血清試料液１ml
に対して１０〜１００μｌ程度が適当である。 Ｃａ：1000〜10000 ppb 、 Ｃｕ： 50 〜 400 ppb、
Ｆｅ： 50 〜 400 ppb、Ｚｎ： 25 〜 200 ppb、 Ｐ
ｔ： 25〜 200 ppb
【００１４】標準液の含有元素の種類と濃度は、測定す
べき生体液の種類に応じて適宜定められる。例えば、尿
については、以下の標準液を用いると良い。標準液の添
加量は尿試料１ｍｌあたり１０〜１００μｌ程度であ
る。 Ａｌ： 0.5〜 5 mg/l、 Ｃｏ： 10 〜 20 mg/l、 Ｃ
ｕ： 0.2〜 1 mg/l、Ｆｅ： 3 〜 30 mg/l、 Ｈｇ：
0.1〜 20 mg/l、 Ｍｎ： 10 〜100 mg/l、Ｚｎ： 40
〜 80 mg/l
べき生体液の種類に応じて適宜定められる。例えば、尿
については、以下の標準液を用いると良い。標準液の添
加量は尿試料１ｍｌあたり１０〜１００μｌ程度であ
る。 Ａｌ： 0.5〜 5 mg/l、 Ｃｏ： 10 〜 20 mg/l、 Ｃ
ｕ： 0.2〜 1 mg/l、Ｆｅ： 3 〜 30 mg/l、 Ｈｇ：
0.1〜 20 mg/l、 Ｍｎ： 10 〜100 mg/l、Ｚｎ： 40
〜 80 mg/l
【００１５】
【実施例および比較例】以下に本発明の実施例および比
較例を示す。実施例１ 半導体デバイス用の高純度単結晶Ｓｉウエハのチップ
（50mm角、厚さ 2mm、表面粗さ 4nm）の表面に２５％濃
度のフッ酸（純度 99.9999％）を滴下してチップ表面を
洗浄した。次に、ヒトの血清５００μｌに、表２に示す
濃度の元素を含む標準液を所定量(0μl,10μl,20μl)添
加したものに、さらに２５％濃度のフッ酸（純度 99.99
99％）を５００μｌ混合し、これを上記チップの表面に
１０μｌ滴下した。自然乾燥後、試料表面に蛍光Ｘ線を
照射し（照射条件：Moターゲット、電圧40Kv、電流５m
A、照射角0.03°）、その２次Ｘ線生成強度により血清
試料中に含まれる元素の濃度を測定した。この結果を表
１に示した。なお、本分析方法の精度を確認するため
に、同一生体液試料について、従来法（高周波誘導結合
プラズマ、発光分光法）により試料中の元素濃度を分析
した。この結果を併せて表１に示した。
較例を示す。実施例１ 半導体デバイス用の高純度単結晶Ｓｉウエハのチップ
（50mm角、厚さ 2mm、表面粗さ 4nm）の表面に２５％濃
度のフッ酸（純度 99.9999％）を滴下してチップ表面を
洗浄した。次に、ヒトの血清５００μｌに、表２に示す
濃度の元素を含む標準液を所定量(0μl,10μl,20μl)添
加したものに、さらに２５％濃度のフッ酸（純度 99.99
99％）を５００μｌ混合し、これを上記チップの表面に
１０μｌ滴下した。自然乾燥後、試料表面に蛍光Ｘ線を
照射し（照射条件：Moターゲット、電圧40Kv、電流５m
A、照射角0.03°）、その２次Ｘ線生成強度により血清
試料中に含まれる元素の濃度を測定した。この結果を表
１に示した。なお、本分析方法の精度を確認するため
に、同一生体液試料について、従来法（高周波誘導結合
プラズマ、発光分光法）により試料中の元素濃度を分析
した。この結果を併せて表１に示した。
【００１６】比較例１ 表２に示す標準液を所定量(0μl,20μl,40μl)添加した
血清を用い、実施例１のＳｉウエハチップの表面に２５
％濃度のフッ酸を滴下して表面の自然酸化膜を除去した
後に、血清試料液を滴下し、実施例１と同様の条件で血
清試料中に含まれる元素の濃度を測定した。この結果を
表１に纏めて示した。
血清を用い、実施例１のＳｉウエハチップの表面に２５
％濃度のフッ酸を滴下して表面の自然酸化膜を除去した
後に、血清試料液を滴下し、実施例１と同様の条件で血
清試料中に含まれる元素の濃度を測定した。この結果を
表１に纏めて示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】表１に示すように、本発明の分析方法によ
れば、試料と基板の固着性に優れ、試料表面の平坦度を
確保できるため反射Ｘ線の検出感度が高い。また比較例
の方法では検出できないＰｔなどの極微量元素について
も濃度を検出でき、さらに従来のＩＰＣなどによる測定
値との対比から明らかなように、検出した測定値につい
ても比較例より測定精度が高い。
れば、試料と基板の固着性に優れ、試料表面の平坦度を
確保できるため反射Ｘ線の検出感度が高い。また比較例
の方法では検出できないＰｔなどの極微量元素について
も濃度を検出でき、さらに従来のＩＰＣなどによる測定
値との対比から明らかなように、検出した測定値につい
ても比較例より測定精度が高い。
【００２０】
【発明の効果】本発明の分析方法によれば、生体液試料
と基板との密着性が良く、取扱いが容易であると共に、
試料が基板表面に平坦に付着するので、乾固した試料表
面の皺による影響が少なく、検出感度が良く、測定精度
が高い。また本発明の方法は全反射蛍光Ｘ線分析である
ので、試料生体液中の含有元素を同時に定量することが
でき、従来のような液中有機物を除去する前処理の必要
が無い。
と基板との密着性が良く、取扱いが容易であると共に、
試料が基板表面に平坦に付着するので、乾固した試料表
面の皺による影響が少なく、検出感度が良く、測定精度
が高い。また本発明の方法は全反射蛍光Ｘ線分析である
ので、試料生体液中の含有元素を同時に定量することが
でき、従来のような液中有機物を除去する前処理の必要
が無い。
【図１】 本発明の全反射蛍光Ｘ線分析の概略を示す断
面図
面図
【図２】 本発明の滴下試料と従来の滴下試料の状態を
比較して示す模式図
比較して示す模式図
１−基板、 ２−試料、 ３−検出器、 ４−Ｂ
ｅ窓、５−コリメーター、 ６−アノード ２１−本発明の試料液、 ２２−従来の試料液、
２３−基板表面
ｅ窓、５−コリメーター、 ６−アノード ２１−本発明の試料液、 ２２−従来の試料液、
２３−基板表面
Claims (5)
- 【請求項１】 蛍光Ｘ線分析法による生体液試料中の含
有元素分析方法であって、生体液試料に鉱酸を混合して
基板上に滴下し、乾固させた後、Ｘ線を照射し全反射蛍
光Ｘ線分析を行なうことを特徴とする生体液試料の分析
方法。 - 【請求項２】 生体液試料に混合する鉱酸がフッ酸であ
り、試料を滴下する基板がＳｉウエハである請求項１の
分析方法。 - 【請求項３】 生体液試料に混合する鉱酸が塩酸、硫酸
または硝酸であり、試料を滴下する基板がＧａ−Ａｓウ
エハである請求項１の分析方法。 - 【請求項４】 試料が血清試料であり、滴下試料の単位
容量あたり０．１〜２倍の０．１〜４０％鉱酸を混合す
る請求項１〜３の何れかの分析方法。 - 【請求項５】 生体液試料に標準液を添加する請求項１
〜４の何れかの分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054614A JPH07239291A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 生体液試料の分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054614A JPH07239291A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 生体液試料の分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239291A true JPH07239291A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12975624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6054614A Withdrawn JPH07239291A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 生体液試料の分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239291A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7585624B2 (en) | 2001-09-07 | 2009-09-08 | University Of Leicester | Detection of the energy of photons from biological assays |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6054614A patent/JPH07239291A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7585624B2 (en) | 2001-09-07 | 2009-09-08 | University Of Leicester | Detection of the energy of photons from biological assays |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |