JPS6067858A - 固相免疫検定用磁気分離器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気反応性粒子を使用する同相免疫検定法（ｓ
ｏｌｉｄ　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（ｍａｇｎｅｔｉＣ５ｅｐａｒａｔｏｒ
）に関する。

本発明において［免疫検定法（ｉｍｉｎｕｎｏａｓ’５
ａｙ）Ｊという衣用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【ま便宜上、分析物に特異
的に結合するが技術的に（ま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（＼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（）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１３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
ば螢光免疫検定法（ＦＩＡ）に有用な螢光発生物質（ｆ
　ｌ　ｕｏｒｏｇｅｎ　ｉ　ｃｍａｔｅｒ　ｉａ　ｌ　
Ｓ）がクロス（Ｇｒｏｓｓ）の米国特許第３，９４０．
４７５号に開示されている。また、シュールズ等（Ｓｃ
ｈｕｕｒｓ　ｅｔ　ａｔ）（７）米国特許第３．６５１
０９０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　ｅｔａｌ）の
米国特許第３．５５５．１４３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（ＲＩＡ）を行なうこともできる。

典型的な免疫検定法において【よ、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（例えば螢光測定、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
！Ｉ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
すれば容置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３．５５５．１
４３号（有機担体）および第３，６５２，７６１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
は濾過等により）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
に接触するか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（＄
ＰＩＡ）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、検定されるべきザン
プルと共に測定し、試験サンプルのバッチを形成する。

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ッ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ｉ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、反応液から同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ョンされる。

使用される遠心分１ｌｌＩＩ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。

磁気弁ｌｉｆｔ（ｍａ’ｇｎｅｔｉｃ　５ｃｐａｒａｔ
１０ｎ）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ｌ１ＪＪ内において、例えば磁気粒子を「保持コし
、反応液を除去することによっ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。バーシュ等（Ｈｅｒｓｈ
　ｅ’ｔ　ａｔ）の米国特許第３゜９３３．９９７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
石によっ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４，２９７．３３７号は同相免疫
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。ゲスト
ン等（Ｇｕｅｓｄｏｎ　ｅｔ　ａｔ）は「イムノケミス
トリ＝（Ｊｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉ　５ｔｒｙ）Ｊ　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４，２１９゜４１１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
離器はニブルマン（Ｅ、ｄｄｅｌｍａｎ）の米国特許第
３．９８５．６４９＠、フオレスト等（Ｆｏｒｒｅｓｔ
　ｅｔ　ａｌ）の米国特許第４゜１４１．６８７号、ス
ミス等（５ｍｉｔｈ　ｅｔａｌ＞の米国特許第４；　２
７２．５１０号、ジーバー（Ｇｉａｅｖｅｒ）の米国特
ｚ′丁第３．９７帆５１８号、同４，０１８，８８６号
および同４．１１５．５３５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（３ｅｒＯｎＯ１−ａｂ
ｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ｒｎｃ、。

Ｂｒａ　ｉ　ｎｔｒｅｅ、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ックを有している。こ
のラックは上面と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ック挿入物が接続されている
。磁気分離を行なう際にはラックを底面と２つの直立面
と力）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（プられており、これらの
フランジはラックの上面を係止してラックと基部とを一
体化する。完成した構成物においてラックの側面は基部
の側面の内側にある。また基部には１絹のディスク磁石
がｉまれており、各磁石が３０本の試験管のそれぞれに
対応し、磁石の軸は１部の底に対して垂直に配置されて
いる。ラッ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、この市販のラッ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、例えばザ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って！
ｆｓ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
は市販のラックよりも分離時間を短縮し、したがって小
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（ｆ約０．２５ｍ９
Ｊ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ット、
カニユーレ等により移し替えることができるため好まし
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ｉ、５ｍ９
Ｊを越える容積において商業的に許容される時間内にう
）離を達成する。

第三に、市販製品のラックと基部は合体力（困難である
。すなわち、合体時にラックｔよ基部の但ｌＩ＠の問お
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五・■」−・−＋表
・〜入ハ　−１＋＋−爪古☆尚のまたらず素手方向にお
いてもラックが完全に基部内にスライドすることができ
るように組立て中においてラッ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、１１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Ｎ１１ｌｌ界が発生することがあった。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ァイリングキャビネットに磁
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Ｖ！！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）０ツビーデ
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Ａ−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。

これらの漂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２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ック挿入物とラック上面との接合
点が腐食したり、該接合点においてごみが溜まったりし
がちであるという欠点がある。また、従来技術のラック
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、試験管用のラックは前後および
両側面において対称であるため、分析操作工程の一段階
においてラックが誤まって１８０°回転された場合、前
列の試験管を後列のものと混同する恐れがある。さらに
、ラッ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ョン段階中においてラックは
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ッ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。

本発明の仙の目的は容積が約１．５ｒｌ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、本発明はラックおよび基部からなり、ラックが容
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漂遊磁界を発
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っ
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ック　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、
前記ラックと嵌′合するラックからなり、該ラックと該
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、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、かつ前記ラッ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ック
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
う磁気分離器であって、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ック
、および 前記ラックと嵌合する基部であって、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組のディスク磁石を接続し
た底面を有し、 前記ラックと前記基部が、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Ｊ：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って、（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
向ぎの脚と、（３）前記上面の背部に接続する上向きの
屑状突起であって、前記側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屑状突起とを有す
る、前記容器を予め定められた位置に受容および保持す
るラック、および該ラックと嵌合し、１組の磁石を底面
に接続した基部からなり、該ラックと該基部が、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「ディスク磁石」とは一般に幅も１ノ＜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Ｊ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Ｃいる。第１図に示す磁気分離器１０は上部ラ
ック部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。ラック部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１２ｘ
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。

ラック１２は通常、該ラックの垂直方向移動によって基
部１４と嵌合するが、この際に各容器３４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４６の１つのＳ極の近傍に配さ
れる（第８図参照）。

ラック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、両部会は例えばね
じおよび／もしくは接着剤等の様々な標準的な技術によ
って結合させることができる。上面２４の背部には上向
きの屑状突起２Ｇが設けられている。この屑状突起によ
ってラッ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Ｊ：うに、
屑状突起２６は免疫検定のデカンテーション段階中にラ
ック１２を倒置した際、該ラックを安定させる働きをす
る。

容器３４をラック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をラック１２内に
ゆるやかに、しかし、しっかりと保持するので使用者は
容器とラックを全く相対的にずらすことなく、ラックを
運搬することができる。ラック内で容器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１４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はプ
ラスチッ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２８が設け
られている。脚２８の底面５８から屑状突起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買時にラックは自立性
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、他の場合にはラック前面の数列のみが渦たされる
。容器３４は、ラック１２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」二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ぎに押される。脚２
８の底面５８から層状突起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の上面は層状突
起２６の上面とほぼ同一平面になる。したがって、例え
ばデカンテーション中に、分離器１０が倒置される場合
、層状突起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、ラックは自立する
。

また、ラック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ック１２および基部１４を一体
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、ラック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２
８の底面５８を広（することができるためにラック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をラック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３
４で満たされていない場合でも沸騰水浴中においでラッ
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
Ｉ］６２を有している。これら開口により、ラック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、水浴からラックが取出されると急速に
水が排出される。

場合によっては、複数のラック１２を互いに積重ねるこ
とが望ましい。このため、ラック１２の上面２４の対向
する端には脚２８の底面５８を受容する２っの凹部５６
が設（プられている。第６図に示すように、凹部５６は
脚２８の底面を容易に受４）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の他に四部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ック１２が基部１４と嵌合
する際にラック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ッ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
程を補助づるために凹部６４はテーパー化された側面を
有している。

一方、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く第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っ
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２２との接点
にシーラントもしくはガスケット（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はラック１２のハンドル部材３ｏ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３ｏ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、ラック１２と基部
１４どの嵌合はラック１２を一般に垂直方向に移動する
こと、すなわち、ラックを単に基部上に降ろすことのみ
によっ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組のディスク磁石４６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、ラック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。これらのりブ部材は磁石４６を対応
する列に保持するためのスペーサ＝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、ラック１２および基部１４が嵌合
する際に容ｐｊ３３４に最も近い領域となる領域１０に
おいて壁厚が幼くなっている（第８図参照）。

基部１４内における磁石４６の配列は分離器１０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１ｏ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ど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
１１ｊＪｌ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］ノくない結果を招くことはない。この
ような磁石の配列により、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
だけではなく、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１ｏ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。したがって、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
消リ−ようにし、したがって、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Ｎ磁場を減少させ
る傾向がある。ディスク磁石は１個の磁石のＮｌｌ１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１
０の前後に沿っ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、したがっ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、ラック１２お
よび基部１４はそれぞれプラスチック材料から成形され
る。長時間、熱湯にさらされるラッ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
ラスチッ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ォンおよびポリス
ルフォン等が含まれる。本発明に使用するのが特に好ま
しいプラスデック材料はポリエーテルイミドである。ゼ
ネラルエレクトリック社（Ｑｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ、Ｃｏｎ
ｎｅｔｉｃｕｔ）がらＵＬＴＥＭ　（Ｏット＃１０００
−８１０２）の商標で販売されているポリエーテルイミ
ドはラック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（ｉｍｐａｃ
ｔ−ｍｏｃｌｉｆｉｅｄ　５ｔｙｒｅｎｅｓ）、メディ
カルグレード（ｍｅｄｔｃａＩ　ｇｒａｄｅ）のＡＢＳ
プラスチックス等、様々な他のプラスチック材料が使用
できる。基部１４は通常、熱温処理されないため、熱湯
に対する耐性を有するプラスチッ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ック
材料を使用づることができる。

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ック
　メモリーズ　アンド　マグネティックス社（Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃ　Ｍｅｍｏｒｉｅｓ＆Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ　Ｃ
ｏｒｐ、Ｖａｌｐａｒａｉｓｏ、Ｉｎｄｉａｎａ）製の
ｌＮＣＯＲ１８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！Ｊ７　；ｌ−Ｌ／　＜は、磁気
反応性粒子は上述の小粒子の利点を得るようなＪナブミ
クロン領域の平均直径を有づ−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、シャノン（ＭａｒｋＳ、Ｃｈａａ
ｎｏｎ）、？−ネ’）、ト　Ｖ、グロマン（Ｅｒｎｅｓ
ｔ　Ｖ、Ｇｒｏｍａｎ）、リージョセフソン（Ｌ　ｅ　
ｅ　Ｊ　ｏ　ｓ　ｅ　ｐ’　ｈ　ｓ　ｏ　ｎ　）および
ロイ　Ａ、ホワイトヘッド（Ｒｏｙ　△。

Ｗｈ　ｉ　ｔｅｈｅａｄ）名義で一出願された米国特許
出願用４９３，９９１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Ｉ’ＮＣＯＲ１８磁石を用いれば、本発明の磁気
分離器を使用して、１．５ｍ、１以上、例えば１．７ｍ
９Ｊの体積から１２Ｘ７５ｍｍ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、使用者は水溶液の濁りの変化ならびに磁石の
種領域における粒子の蓄積を観察することによって分離
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
よっ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極と他の磁石のＳ極
の間に配置して行なっ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った分離
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腺刺激ホルモン（Ｔ　Ｓ　ｌ−１＞
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用４９３，９
９１号のセクション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見の磁気粒子を、燐Ｍ塩でバッファー化し
た食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｂｕｆｆｅｒｅｄ　５
ａｌｉｎｅ〉中の１町−ウサギ抗ＴＳＨ抗体（Ｃｏｒｎ
ｉｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ａｎｄ　３ｃｉｅｎｔｉｆｉ
ｃ、Ｎｏ、４７４１８５．Ｍｅｄｆｉｅｌｄ。

Ｍａｓｓ、＞１００μＬ、および６０μ■Ｕ／ｍＲのＴ
ＳＨ標準品（Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ａｎｄ
　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｎｏ、４７４１８６、Ｍｅｄ
ｆｉｅｌｄ、Ｍａｓｓ、）１００μ免のど１２Ｘ７５ｍ
ｍ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あの水を添加して総合ｉ
をそれぞれ１．２町免とした。

混合物の分離は上述のｌＮＣＯＲ１８磁石を用いて行な
った。従来技術による配列においては、１個のｌＮＣＯ
Ｒ１８を試験管の真下にｉｉ！置した。

本発明による配列においては、試験管を第１のｌＮＣＯ
Ｒ１８磁石のＮ極と第２のｌＮＣＯＲ１８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分間にわたっ
て行なった後、試薬溶液をデカンデージョンし、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である。

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に１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。

１．２ｒｌ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♀が約１．０ｍ
９Ｊ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、ラッ
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図はそのラッ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ック部および基
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図はそのラッ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
よって得られた値（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・・・ラック部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・・・層状突起　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・・・スペーリー ５０・・・直立リブ部材　５２・・・第１の部分５４・
・・第２の部分　５６・・・四部５　Ｂ−１，底面　６
０．６２・・・開口６４・・・凹部　６６・・・突起 ６８・・・連接ハンドル　７０・・・容器に最も近（Ｘ
領１或７２・・・底面　７４・・・突起 ＦｉＧ、ｌ。 ＦＩＧ、　５゜ ＦＩＧ、　６゜ ＦＩＧ、　８゜ ＦＩＧ、　９゜ 第１頁の続き ０発　明　者　リー　ジョゼフソン ０発　明　者　ヘンリー　ジエイ　ラ ーン ０発　明　者　デビット　イー　ロツ シュ アメリカ合衆国　マサチューセッツ州　０２１３８　ケ
ンブリッジ　コンコード　アベニュー　７６７　ビーア
メリカ合衆国　マサチューセッツ州　０２０６７　シャ
ロンメイプル　アベニュー　２３

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （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磁気分離器であっ
   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ック、および 前記ラックと嵌合する基部であって、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絹の磁石を接続した底面を
   有し、前記ラックと前記基部が、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
   嵌合することを特徴とする磁気分離器。
2. （２）　前記磁石がディスク磁石であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気分離器。
3. （３）　前記磁石が、該磁気分離器の周囲の全空間にお
   【プ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
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   分離器。
4. （４）　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
   ラッ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
   薄くなっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気分離器。
5. （５）　前記底面の対向する端に２つのハンドル部材を
   有し、前記ラックと前記基部が、前記各容器の第１の部
   分が前記各磁石のＮ極近傍に配され、前記各容器の第２
   の部分が前記各磁石のＳ極近傍に配され、かつ前記ハン
   ドル部材が該基部と互いに嵌合して使用者が前記ラック
   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項記載の磁気分離器。
6. （６）　曲記水性分散液の体積が約１．５ｍ９Ｊよりも
   大であり、前記！ｉ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項記載の磁気分１１１１を器。
7. （７）　前記ラックが前記上面の対向する端に接続する
   ２木の下向きの脚および前記上面の背部に接続する上向
   きの屑状突起を有し、前記脚の底面から前記屑状突起の
   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項記載の磁気分離器。
8. （８）　前記各開口が、前記容器を前記ラック内に保持
   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項記載の磁気
   分離器。
9. （９）　前記ラックが、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項記載の磁気分離器。