JPS61193073A - 免疫学的分析方法およびその装置 - 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］ 本発明は免疫学的分析方法およびその装置、特に多項目
を分析するのに適した免疫学的分析方法およびその装置
に関する。

［従来の技術］ 従来の技術としては、例えば特開昭５９−１３５３６６
号公報に同相を用いた免疫学的分析方法が示されている
。これは、直接被検物質と特異的に抗原−抗体反応をす
る抗体または抗原を固相に固定し、この同相（以下、特
定の物質を固定化した固相を感作固相と称す）を検液の
中に入れて被検物質を感作固相に結合させる。その後、
被検物質と特異的に抗原−抗体反応をする標識抗体また
は標識抗原と、感作固相に結合した被検物質とを反応さ
せて被検物質を標識し被検物質量を知る方法である。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の技術においては多項目の分析を行なう場合、測定
項目毎に抗原または抗体を固定化した専用の感作固相が
必要な為に測定項目数と同数の種類の感作固相を用意し
なければならず、感作固相を測定項目毎に独立に収容す
るスペースと、感作固相を測定項目に応じて選択的に取
り出す装置が必要となり分析装置が大型化、複雑化して
しまうという問題点があった。本発明は、このような問
題点に着目してなされたもので、すべての測定項目に共
通の感作固相を用いる免疫学的分析方法、および、小型
で構成が簡単な免疫学的分析装置を提供することを目的
とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 第１図Ａは第１及び第２の発明の概念図である。

この発明は、物質１をあらかじめ固相２に固定化した感
作固相３を用いて多項目の免疫学的分析を行なう方法で
ある。試薬としては、被検物質４と特異的に結合し、か
つ、感作固相と特異的に結合する抗体５を用いる。

第１図Ｂは第３の発明の概念図である。

この装置は、第１及び第２の発明の方法を実施するため
の装置であって、物質１をあらかじめ不溶性担体に固定
化した感作不溶性担体を投入する担体投入装＠７と、サ
ンプル分注袋＠８と、感作不溶性担体とサンプル中の被
検物質とを結合させる試薬を分注する装置９と、から構
成されている。

［作　用コ 第１図Ａを参照し第１及び第２の発明を説明する。

感作固相３に抗体５から成る試薬と、被検物質４を含む
サンプルを加える。すると、被検物質４と抗体５の反応
部位５ａが反応結合し、さらに、抗体５の反応部位５ａ
とは独立の反応部位５ｂが感作固相３の物質１と反応結
合する。または、逆に物質１に抗体５が先に反応結合し
、この感作固相３に結合した抗体５に被検物質４が反応
結合する。そして、凝集粒子６を形成する。この凝集粒
子６、つまり、感作固相３に抗体５を介して結合した被
検物４を定量分析する。異なった測定項目を分析する場
合は、同じ感作固相３を使用し、抗体５を被検物質に応
じて変えて分析する。

第１図Ｂを参照し第３の発明を説明する。

この免疫学的分析装置では、担体投入装置７によって感
作用不溶性担体が反応容器中に投入される。次に、サン
プル分注装置８によって反応容器中にサンプルが分注さ
れ、試薬分注袋＠９はサンプル中の被検物質と感作不溶
性担体とを結合させる試薬を反応容器中に分注して免疫
反応を開始させる。

［実施例コ 第２図Ａ、Ｂに第１および第２の発明で用いる免疫反応
の一実施例を示す。

固相としては、ガラスや合成樹脂等のビーズである不溶
性担体１３を用いる。また、固相にあらかじめ固定化す
る物質（以下、固定化物質と称す。）として、ある動物
種の１（＋−ＧのＦｃフラグメント（ＣｒｙＳｔａｌｌ
ｉＺａｂｌｅｆｒａｇｍｅｎｔ以下Ｆｃと称す）と特異
的に反応する抗体またはプロティンＡを用いる。また、
固定化物質と不溶性担体を総称して感作不溶性担体と称
す。固定化物質と結合しさらに被検物質と結合する抗体
（以下第１抗体と称す）は、固定化物質が特異的に反応
するＩｇ−Ｇと起源を同一にする動物種に被検物質を免
疫して得られる抗体である。ｙＡ識動物質４ｊＪ　Ｉさ
れさらに被検物質と結合する抗体く以下、第２抗体と称
す）は従来の標識抗体であり、標繊物質に酵素を使った
酵素標識抗体を用いる。

次に、免疫反応過程を説明する。第２図Ａに被検物質１
０を分析する場合を示す。

第１抗体１１のＦｃと特異的に反応する固定化物質１２
を固定化した不溶性担体１３に、被検物質１０とＦａｂ
フラグメント（ａｎｔ　ｉｇｅｎｂｉｎｄｉｎｇ　　ｆ
ｒａｇｍｅｎｔ以下Ｆａｂと称す）で特異的に反応する
第１抗体１１と、被検物質１０とを加え一定時間恒温反
応させた後、洗浄してＢ−Ｆ分離を行なう。ｌ”　ｒｅ
ｅ粒子が取り除かれ不溶性担体１３には固定化物質１２
を介し第１抗体１１、被検物質１０が結合している。そ
の後、被検物質に結合する性質を有する抗体に酵素を結
合させた第２抗体１４を加え一定時間恒温反応させた後
、８・Ｆ分離を行ない、最後に、発色試薬を加え酸素と
結合させ、残液を比色測定して被検物質１０を定量する
。第２図Ｂに第２図Ａの物質１０と異なる物質１６を測
定する場合の免疫反応を示す。被検物質が異なった場合
には、第１抗体１１のＦａｂ、第２抗体１４を被検物質
１６に対応させて第１抗体１７、第２抗体１８にそれぞ
れ変える。しかし、測定項目が異なっても、第１抗体１
７は第１抗体１１と同じＦＣを持っているので感作不溶
性担体１３は共通に使用できる。

次に、第３図Ａ、Ｂに本発明を実施する酵素免疫学的自
動分析装置の一実施例を示す。

反応容器は、第３図Ｂに示すように大口径部２０ａを小
口径部２０ｂを有するＵ字管２０を２５個用い、これら
を反応管ディスク２１の同一円周上に等間隔に保持する
。反応管ディスク２１は矢印で示す方向に所定のピッチ
（例えば１５秒）で間欠的に回動させる。この反応管デ
ィスク２１の間欠的回動によるＵ字管２０の停止位置を
符号８１〜Ｓ２５で示す。

本例では反応管ディスク２１の停止位置Ｓ４に、サンプ
ル分注６置２２を配置する。サンプル分注装Ｗ１２２は
サンプラ２３の所定のサンプル吸引位置にあるサンプル
カップ２４からサンプルをＵ字管２０に選択的に分注す
る。

つまり、サンプル分注装ｆ１２２は図示しない制御装置
により測定項目に応じて必要な量のサンプルを吸引して
測定項目数分のＵ字管２０に種まき分注を行なう。サン
プラ２３としては各々が１０個のサンプルカップ２４を
保持する多数のラック２３ａを並べて保持し、左側の列
のラックは第３図Ａにおいて下方へ順次移動させてサン
プル分注位置へ搬送し、分注を終ったサンプルカップ２
４を保持する右側の列のラックは上方へ移動させる。サ
ンプル分注位置にあるラック２３ａは、サンプル分注装
＠２２の吸引動作に同期して矢印Ｓの方向へ間欠的に移
動させる。このラック２３ａに保持する総てのサンプル
の分注が終了したらこのラック２３ａは右側のラック列
の下側に送られ、左側の列の一番下側にあるラックが次
にサンプル分注位置に送られる。このようにして順次の
サンプルを連続的にサンプル分注位置に送ることができ
る。

次に、反応管ディスク２１の停止位置Ｓ１には第１試薬
分注装置２５を配置する。第１試薬分注装置は第１試薬
収容器２６ａに収容された測定項目数と同数の第１試薬
２６から測定項目に対応する第１試′ａ２６ｂを選択的
にＵ字管２０へ分注する。この第１試薬２６として上述
した第１抗体５．１１．１７を用いる。停止位１８３に
は第２試薬分注装置２７を配置する。第２試薬分注装置
２７は第２試薬容器２８ａに収容された測定項目数と同
数の第２試薬２８から測定項目に対応する第２試薬２８
ｂを選択的にＵ字管２０へ分注する。この第２試薬２８
として上３ホした第２抗体１４．１８を用いる。また、
停止位＠Ｓ２には発色試薬２９を選択的に分注する第３
試薬分注装置３０を配置する。更に、停止位置Ｓ１には
０字管の大口部２０ａに感作不溶性担体１３を１個選択
的に投入する担体投入装置３１を配置する。なお、担体
１３はＵ字管２０の大口部２０ａから容易に出し入れで
き、かつ、小口部２０ｂには入らない大きさとし、その
表面には上述した固定化物質１２が予じめ固定化しであ
る。また、停止位＠　３２０には、比色装置３２を配置
し、Ｕ字管２０に収容されている反応液を比色装置３２
に吸引して比色測定を（テなう。停止位Ｍ　Ｓ　２３に
はＵ字管２０に収容されている担体１３を選択的に取り
出して排出する担体排出装＠３３を、また、停止位置８
２５にはイオン交換水、免疫分析用緩衝液、生理食塩水
等の洗浄液を選択的に注入排出してＢ−Ｆ分離やＵ字管
２０の洗浄を行なう洗浄装置３４を、それぞれ配置する
。

次に、第３図に示す本発明の酵素免疫学的自動分析装置
の動作を第４図および第５図をも参照しながら説明する
。

本実施例ではサンドインチ法により分析を行なうもので
あり、各サンプルについて見ると反応管ディスク２１が
３回転して分析が完了するものである。すなわちＢ−Ｆ
分離を２回行なうと共に０字管を繰返し使用するための
洗浄を１回行なうものである。このため。

サンプルの分注、第１．第２．第３の試薬の分注、担体
１３の投入、排出、比色装置への供給などは反応管ディ
スク２１が３ピツチ移動する間に１回動作するようにな
ってる。ただし、洗浄は上述したように分析中３回行な
うので反応管ディスク２１の各移動ピッチ毎に行なうよ
うになっている。また、このように動作させるためには
反応管ディスク２１に装填するＵ字管２０の本数はｎを
１２．３゜・・・・・・とするとき３ｎ＋１または３ｎ
＋２とする必要がある。本朝ではＵ字管２０の本数は２
５本であり、３ｎ＋１となっている（ｎ＝８）。

反応管ディスク２１の１回転目においては、先ず停止位
置Ｓ１にあるＵ字管２０に第４図に示すように担体投入
装＠３１から１個の担体１３を、その大口部２０ａから
投入する。

この停止位置＄１では同時に第１試薬分注装置２５によ
り第１抗体より成り測定項目に応じた第１試薬２６ｂが
所定量分注される。この反応管２０は３ピッチ送られた
後、停止位置Ｓ４においてサンプル分注装置２２により
サンプルが測定項目応じた所定量分注される。

１回転目の最後にこの反応管は停止位置８２５に到達し
、ここで洗浄装置３４により洗浄が行なわれ、第１回目
のＢ−Ｆ分離が行なわれる。第５図においては当該サン
プルに対して行なわれる動作タイミングを左下がりの斜
線で示しである。

次に反応管ディスク２１は２回転目に入り、停止位置Ｓ
３において当該Ｕ字管２ｏ内に第２試薬分注装置２７に
より第２杭体く標識抗体）より成り、測定項目に応じた
第２試薬２８ｂを所定量分注し、第２の反応が開始され
る。この２回転目の最後の停止位置Ｓ２５において洗浄
装置３４により第２回目のＢ−Ｆ分離が行なわれる。

さらに反応管ディスク２１は３回転目に入り、停止位置
Ｓ２において、このＵ字管内に第３の試薬分注装置３０
により発色試薬２つが所定量分注され、第３の反応が開
始される。

停止位＠Ｓ２０に到達するとＵ字管２０内の検液は比色
装置３２のポンプ３２ａにより吸引され比色セル３２ｂ
へ導びかれ、ここで所定の波長の光による比色測定が行
なわれる。次に３ピッチ回転すると停止位＠Ｓ２３にお
いて担体排出装＠３３によりＵ字管内に残っている担体
１３を除去する。３回転目のＲ後の停止位置８２５にお
いてＵ字管２ｏは洗浄装置３４により洗浄され、次のサ
ンプルに対する分析に繰返し使用される。第５図におい
ては、次のサンプルに対する動作タイミングを右下がり
の斜線で示しである。

洗浄装置３４による洗浄は、Ｕ字管２０の大口部２０ａ
から洗浄液をシャワー状に間欠的に注入すると共に排液
ポンプにより小口部２０ｂから吸引排出して行□なうこ
とができる。

第４図に示すように洗浄装置３４には洗浄液タンク３４
ａ１洗浄液供給ポンプ３４ｂ１ノスル３４Ｃ１排液ポン
プ３４ｄ１排液タンク３４６などが設けられている。ま
た、担体投入装置３１は、同じく第４図に示すように多
数の担体１３を貯蔵するホッパ３１ａ、ホッパから担架
体１３を１個づつ分離して供給するゲート装置１３１ｂ
などが設けられている。

一般に担体１３は緩衝液で湿潤された状態でホッパ３１
ａ内に保持されている。ざらに担体排出装置３３はノズ
ル３３ａをＵ字管２０の大口部２０ａに降下させ、担体
１３をポンプ３３ｂの吸引力によりノズル先端に吸着さ
せて取出したり、アームをＵ字管の大口部中に降下させ
、担体１３を把んで取出したりすることができる。比色
装置３２は、第４図に示すようにＵ字管２０の小口部２
０ｂからポンプ３２ａで０字管内の発色反応液を比色セ
ル３２ｂ内に吸引導入し、光源３２ｃからの光を比色セ
ル３２ｂを通してフォトディテクタ３２ｄで受光して比
色測定を行なうことができる。またＵ字管２０は恒温槽
３５に浸っている。

上述したようにして１個のサンプルについての分析動作
は反応管ディスク２１が３回転することにより終了する
が、本例ではサンプル分注、第１．第２．第３の試薬分
注、担体の投入、排出、比色測定は反応管ディスク２１
が３ピツチ移動して１回転すると共に反応管ディスク２
１には２５個（３ｘ８＋１　）のＵ字管２０が等間隔で
装着されているので、例えば停止位！ｉｓ　４において
サンプル分注装置２２が動作するときに位置するＵ字管
は反応管ディスク２１の１回転毎に１個づつずれること
になる。このような事態は３ピツチについて１回動作す
るすべての動作について云えるので、サンプル分注は３
ピツチに１回の割合で連続的に行なうことができる。し
たがってサンプルのＩＤ制御や、分析結果の処理なども
一定の周期で行なうことができるようになり、各種の制
御が容易となる。

本実施例では、固定化物質として第１抗体のＦＣと特異
的に結合する抗体、または、プロティン八を用いたが、
これに限らず本発明では第１抗体と特異的に結合する物
質であれば固定化物質として使うことができる。また、
固相としてガラスピーズやプラスチック、合成樹脂等の
ピースに代表される不溶性担体以外に、反応管等を利用
することもできる。

［発明の効果］ 測定項目数と同数の種類の感作固相を用意する必要がな
いので、分析装置を小型に、その構成を簡単にすること
ができる。さらに、１種類の感作固相を使用して多項目
の分析を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図△は第１及び第２の発明の概念図、第１図Ｂは第
３図の発明の概念図、 第２図は本発明の免疫反応を示す図、 第３図は本発明の酵素免疫学的自動分析装置の構成を示
す図、 第４図は第３図の分析装置の動作説明図、第５図は同じ
く第３図の分析装置の動作タイミングを示す図である。 ４．１０．１７・・・被検物体　　２５・・・第１試薬
分注装置５．１１．１７・・・第１抗体　　２６・・・
第１試薬１．１２・・・固定化物質　　　２７・・・第
２試薬分注装置２．１３・・・固相・担体　　　２８・
・・第２試薬３・・・感作固相　　　　　２９・・・発
色試薬６・・・凝集粒子　　　　　３０・・・第３試薬
分注装置１４．１８・・・第２抗体　　　３１・・・担
体投入装置２０・・・Ｕ字管　　　　　　３２・・・比
色装置２１・・・反応管ディスク　　３３・・・担体排
出１ｆ１２２・・・サンプル分注装置　３４・・・洗浄
装置２３・・・サンプラ ２４・・・サンプラカップ 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社第１図 （Ａ） （Ｂ） 一一一−ｆ−−−Ｊ 第２図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固相を用いて免疫反応を行ないサンプル中の被検物
   質を免疫学的に分析する方法において； １種類の感作固相と、試薬とを用いて多項 目を分析測定する免疫学的分析方法。 ２、感作固相と結合する能力と、被検物質と特異的に結
   合する能力とを独立に共有する試薬を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の免疫学的分析方法。 ３、試薬として少なくともフラグメントの一部が共通で
   ある抗体を用いることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の免疫学的分析方法。 ４、固相を用いて免疫反応を行ないサンプル中の被検物
   質を免疫学的に分析する方法におい感作固相と、被検物
   質とを抗体を介して反 応結合させることを特徴とする免疫学分析方法。 ５、反応容器内に感作不溶性担体を投入する担体投入手
   段と、前記反応容器内にサンプルを分注するサンプル分
   注手段と、感作不溶性担体と結合しかつサンプル中の被
   検物質と特異的に結合する試薬を前記反応容器内に分注
   する試薬分注手段と、を具備する免疫学的分析装置。