JPS6165142A - 光強度ゆらぎを用いる免疫反応測定装置 - 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】 （従来技術） 本発明は、抗原−抗体反応に暑く免疫反応を、微粒子に
よる散乱光の強度ゆらぎを利用して測定する免疫反応測
定装置に関するものである。

免疫物質、ホルモン、医薬品、免疫調節等生体内微量成
分の測定法として免疫反応の特異的選択反応を利用した
免疫分析法があり、大別すると酵素や放射性アイソトー
プを標識物質どして用いる標識免疫分析法と、抗原・抗
体複合体を直接測定する非標識免疫分析法の２方法がよ
く知られている。

前者の標識免疫分析法としてはラジオイムノアッセイ（
ＲＩＡ）、ＷＩ素免疫分析（Ｅ［Ａ＞、蚤光免疫分Ｕｉ
（Ｆ　Ｉ　Ａ　）　’８　カ、ｊ：　＜　Ｘ＋”Ｉ　’
Ｂ　しＴ　Ｊ＞　ツ、３ノ感度であるがアイソトープの
取り吸い、廃棄物迅埋等の種々の制限があり、又測定に
長時間を要するうえに標識試薬が高価であるため検査コ
ストか高い等の欠点がある。

後者の非標識免疫分析法には免疫電気泳動法、免疫拡散
法、沈降法等があり、簡便な分析法であるが感度、定量
性、再現性の点で精密測定としては不充分である。この
ような免疫分析法に関しては「臨床検査法提要」　（金
井泉原？、金井正光編著、余震出版）や、「臨床検査Ｊ
ｖｏ　ｉ、２２゜Ｎｏ　、５　（１９７８）、第４７１
〜４８７頁に詳しく説明されている。

また、「ｌ　ｍｍｕｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｊ　、　Ｖ
ｏ　ｉ　、　１２゜Ｎｏ、４　＜１９７’５）、第３４
９〜３５１頁には、ｉ尺体または抗原を表面に担持させ
た粒子を抗原または抗体と反応させ、凝集粒子の大きざ
に比かｊして減少するブラウン運動の指標となる平均拡
散定数を、レーザ光の散乱光のスペクトル幅の変化から
求めることにより抗原または抗体を定量分析する方法が
開示されている。この分析方法では標識試薬を用いない
利点はあるが、粒子のブラウン運動によるドツプラ効果
によって入射光のスペクトルが広がるのを分光計を用い
て検出しているため、装置が大形で高価となる欠点があ
ると共に分光計を機械的に駆動する際に誤差が生じ、精
度および再現性が悪くなる欠点がある。また、この方法
では光のスペクトル幅から平均拡散定数を求めているだ
けであり、情報量が少ないという欠点もある。

上述したように従来の免疫分析方法では、高価な標識試
薬を用いるため分析のランニングコストが高価となると
共に液体の取扱いおよび処理が面倒となったり、処理時
間が長くなる欠点があったり、高価で大形な分光計を必
要とすると共に精度や再現性も悪く、得られる情報量も
少ないという欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、微粒子による散乱光の強度ゆらぎが抗
原−抗体反応と密接な関係にあることを利用して抗原−
抗体反応を測定することにより、上述した従来の欠点を
除去し、高１簡な漂識試薬や高価でかつ大形な分光計を
用いずに、高い精度および再現性を以って測定を行なう
ことができ、しかも測定時間の短縮、抗原−抗体反応測
定の自動化が可能であると共にバックグラウンドノイズ
を除去しざらに試料自身のノイズをも除去してＳＺＮ比
を向上させることにより、抗原−抗体反応について多く
の有用な情報を得ることができる免疫反応測定装置を提
供しようとするものである。

（発明の概要） 本発明の免疫反応測定装置は、抗原および抗体を含む反
応液に光を投射し、抗原−抗体反応により生成される微
粒子による散乱光または反応波に加えた抗体または抗原
を固定した微粒子によって生ずる散乱光を検知し、この
検知出力の強度のゆらぎのパワースペクトル密度に基い
て抗原−抗体反応を測定する装置において、前記抗原−
抗体反応を行なう反応液を収容するセルと、コヒーレン
トなチョップ光を放射し、これを前記セルに入射させる
光源装置と、前記セルからの散乱光を用独または入用光
と共に受光する光検出装置と、この光検出装置からの出
力信号のうちチョップ光に同期して出力を取り出すロッ
クインアンプと、このロックインアンプからの出力信号
を受け、その強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求め
、それに基づいて抗原−抗体反応を測定する手段とを具
えることを特徴とするものである。

上述した本発明の免疫反応測定装置においては、抗原−
抗体反応の結果どして生成される微粒子による散乱光ま
たは抗体または抗原を表面に固定した微粒子の抗原−抗
体反応によって生ずる散乱光の強度か、光の干渉により
ゆらぐため、この強度ゆらぎのパワースペクトル密度に
粒子の形状や大きさの依存惟があることに着目し、強度
ゆらぎのパワースペクトル密度を検知することにより抗
原−抗体反１．δの有無、抗原または抗体の定量、抗原
−抗体反応による微粉子の凝集状７態（粒径分布）など
の多くの有用な情報を得ることができる。このように本
発明では散乱光を光検出器で受光し、その出力信号強度
のゆらぎを検知するものであるから、標識試薬を用いる
必要はないと共に散乱光のスペクトル分析を行なうもの
ではないので分光計を用いる必要もない。さらに、散乱
光を１ｑるために照射する光をチョッパによりチョッピ
ングしているため、散乱光による出力信号中のＳ／Ｎ比
を向上することができる。

後述する本発明の一実施例では、散乱光をホモダイン的
に検知し、その強度ゆらぎのパワースペクトル密度の緩
和周波数が粒子の大きさに依存することを利用し−Ｃ１
抗原−抗体反応の前後における緩和周波数の比を求め、
この比の値から抗原−抗体反応を測定する。また、他の
実施例においては、散乱光の強度ゆらぎのパワースペク
トル密度の低周波数側の周波数に関する積分値が粒子の
大きざに依存することを利用して、抗原−抗体反応の前
後における積分値の比を求め、この比の値から抗原−抗
体反応を測定する。

本発明では、このように粒子の凝集によって、粒子によ
る散乱光の強度ゆらぎが変化するのを、パワースペクト
ル密度に基いて検出するものであるから、高（ｉｌｌｉ
な標識試薬や分光計を用いることなく、高感度かつ再現
性高く短時間で抗原−抗体反応に関する多くの有用なデ
ータを得ることができる。

（実施例） 第１図は本発明による免疫反応測定装置の一実施例の構
成を示す図である。本例においては、コヒーレント光を
放出する光源として波長６３２．８ｑｍのＨｅ−Ｎｅガ
スレーザ１を設ける。コヒーレント光を放射する光源と
しては、このようなガスレーザの他に半導体レーザのよ
うな固体レーザを用いることもできる。光１１ｉｉｉ１
から放射されるレーザ光束２に対してチョッパ１０１に
よりその光束２をある周波数でＯＮ、ＯＦＦするチョッ
ピング操作を行なう。チョッピング操作後のチョップ光
を半透鏡３により光束４と光束５とに分離する。このと
きのチョッピング周波数は強度ゆらぎの周波数成分と重
ならない周波数、例えば１ｋ　Ｈｚ以上の周波数とする
必要がある。一方の光束４を集光レンズ６により集光し
で、透明なセルフに投射する。

他方の光束５を標準試料、例えば微粒子を含む緩衝液を
収容する参照セル１０２を介してシリコンフォトダイオ
ードより成る光検出器８に入射させ、光＃ｉ１の出力光
強度および標準試料のＦＲ間に対するドリフトによる変
動を表わすモニタ信号に変換する。

セルフの中には、表面に抗体または抗原を結合した微粒
子９を分散させた緩衝液と、抗原または抗体を含む被検
液との混合物である抗原−抗体反応液を収容する。した
がってセルフ中で抗原−抗体反応が起こり一１微粒子間
に相互作用が生じたり、微粒子が相互に付着するため、
ブラウン運動の状態が変化することになる。セルフ中の
微粒子９によって散乱された散乱光を、一対のピンホー
ルを有するコリメータ１０を経て光電子増倍管より成る
光検出器１１に入射させる。光検出器８の出力モニタ信
号はチョッパ１０１のチョッピング操作に同期して実際
に参照セル１０２を通過した光だけを取り出すロックイ
ンアンプ１０３を経てデータ処理装置１４に供給する。

また、光検出器１１の出力信号もチョッパ１０１のチョ
ッピング操作に同期して実際にセルフを通過した光だけ
を取り出すロックインアンプ１０４を経てデータ処理装
置１４に供給する。データ（ｌ！ｌ理装置１４にはＡ／
Ｄ変換部１７．高速フーリエ変換部１８および演算処理
部１９を設け、後述するような信号処理を行ない、抗原
−抗体反応の測定結果を出力する。この測定結果は表示
装置２０に供給して表示する。

セルフからの散乱光強度は、光検出器８からの抗原強度
モニタ信号の短時間平均値出力によって規格化され、光
源から放射されるレーザ光強度および標準試料の時間に
対するドリフトの変動を除去した後、散乱光の強度ゆら
ぎのパワースペクトル密度を求め、これに基いてセルフ
中での微粒子９の凝集状態、したがって抗原−抗体反応
の進行状態の測定を行なう。

第２図は第１図に示したコリメータ１０の詳細な構成を
示す図である。本例のコリメータ１０は空胴構造となっ
ており、空胴１０ａは外光の影響を除くために暗箱構造
となっており、その内面は反射防止構造となっている。

’；：１ｌｉ１０ａの１ｉＱ　ｉｌ　ｔこはピンホール
＋ｏｂおよび＋Ｏｃを形成する。今、これらビンホール
１０ｂ８３よび１０ｃの半径をそれぞれａ＋Ｂよびａ２
．ピンホール間の距離をり、空胴１０ａ’の内　゛部課
体の屈折率を１１．波長をλとするどき、次式（１）を
満足するように構成する。

本発明では、上述したように散乱光の強度ゆらぎのパワ
ースペクトル密度を検出するが、このパワースペクトル
密度は、微粒子が波長程度の距離を拡散してゆくことに
よる干渉成分のゆらぎによる項ど、散乱体積−への微粒
子の出入りによって生ずる粒子数のゆらぎによる項とか
ら成っているうこの内、干渉による散乱光のゆらぎはス
ペックルパターンの空間的なゆらぎとして観測されるが
、これをそのまま広い受光面を持った光検出器１１に入
射させると、受光面の面積に亘って空間的な平滑化が行
なわれるので、検出されるゆらぎは小さくなってしまう
。そこで上述したようなピンホールを有するコリメータ
１０を用いて光検出器１１の視野を限定することにより
、ゆらぎを高感度で検出することができるようになる。

本実施例では上式（１）を（＾足させるには、空胴１０
ａ内の媒体は屈折率１１＝１の空気ｅ十分実用的である
。すなわち、直径０．３ｍｍのピンホール１０ｂ　、　
１０ｃを３０ｃｍ離したコリメータ１０を用いれば上式
（１）は満足されることになる。

上述した実施例においては、セルフに入射する光束４の
方向と、コリメータ１０の光軸方向とを９０°とし、入
射光束は直接光検出器１１に入射しないホモダイン法を
採用したが、入射光束の一部を光検出器１１に入射させ
るヘテロダイン法を採用することもできる。すなわち゛
、本発明においては、第３図に示すようにセルフへの入
射光束４とコリメータ１０の光軸との成す角度θは任意
にとることができる。ここでホモダイン的に散乱光を検
出する場合には、光電子増倍管より成る光検出器１１の
出力信号は、散乱光の電界強度をＥＳ　とすると、その
自乗の平均値ＥＳ２に比例したちのとなり、散乱光と入
射光とを併わせで検出するヘテロダイン的検出の場合に
は、直接の入射光の電界強度をＥｅ　とすると、光検出
器１１の出力信号は、・Ｅ　＋ＥＳ２ となる。ここでＥ　はゆらぎがない（ちしあったどしで
も散乱光のゆらぎに比べて緩つくりしている）ので、光
検出器１１の出力の変動成分は殆んど第２項２Ｅｅ　−
ＥＳ　に等しい。つまり、散乱光の電界強度Ｅ　にほぼ
比例した出力信号が得られることになる。

また、コリメーター０も上述した構成に限定されるもの
ではなく、光検出器１１の視野を１スペツクルパターン
以下に制限できるものであれば任意の構成とすることが
できる。

上述した装置を用い、光検出器１１の出力信号をロック
インアンプ１０４を経てデータ処理装置１４へ供給し、
光検出器８からのモニタ信号と共！、：２！１理をして
散乱光の強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求めた結
果を次に説明する。ここで定常確立過稈×　（ｔ）のパ
ワースペクトル密度Ｓ（「）は、次のように表わすこと
ができる。

このく２）式をもとに高速フーリ」−変換を用いてパワ
ースペクトル密度の計樺を行なう。ツなゎら、光検出器
１１からの出力信号をロックインアンプ１０４により、
データｆｆｉ　Ｉ！！装置１４におけるＡ／Ｄ変換の量
子化レベルを信号の直載ができるだけ広くおおうように
増幅し、この量子化したデータをマイクロプロセッサに
よって演算処理してパワースペクトル密度を求めた。こ
のようにして求めたパワースペクトル密度から免疫反応
の進行状況を表示装置２０で数置的に表示した。

第４図および第５図は、粒径がそれぞれ０．１ｇ、！１
μｎ＋、Ｐ３よび０．３０５μｎ１のラテックス粒子を
分散させた液をセルフに収容したときに得られるパワー
スペクトル密度を示すものであり、これはローレンツ型
パワースペクトル密度を表わすものでおり、散乱光の強
度ゆらさ゛のパワースペクトル密度の内、干渉効果によ
るもの′Ｃある。これらのパワースペクトル密度の緩和
周波数は微粒子の直径に反比例することがわかる。ツな
わち、散乱光の強度ゆらぎは上述したように微粒子の運
動に暴くコヒーレント光の干渉による成分と、散乱体積
内の粒子数の変動による成分との合成されたものとなる
が、本実施例では干渉成分が主として検出されてあり、
パワースペクトル徴度の緩和周波数は粒子が光の波長の
距離を移動する時間の逆数となるので、粒径が大きくな
ると移動時間は長くなり、緩和周波数が減少することに
なる。

第６図は横軸に粒径をμｍの単位でとり、縦軸に緩和周
波数をとってそれぞれ対数目盛りで示したものである。

すなわら、粒径０．０９１５μｍの粒子の緩和周波数は
約４００）１ｚ　、　　０．１８８μｍでは約２００Ｈ
ｚ　、　　０．３０５μｍでは約１００　Ｈ２となる。

この第６図のグラフから明らかなように、パワースペク
トル密度の緩和周波数は粒径に反比例するので、この緩
和周波数の変化から抗原−抗体による凝集の有無や凝集
の程度を検出することができる。

第７図および第８図は、粒径０．３μｍのラテックス粒
子を緩衝液中に０．１重量％および０．０９重■％の濃
度で分散させたときのパワースペクトル密度を示すグラ
フであり、ともにローレンツ型のパワースペクトル密度
が得られていることがわかる。上述したように、散乱光
の強度ゆらぎは粒子のブラウン運動による干渉性成分と
、散乱体積内の粒子数の変化による非干渉性成分との和
になるが、散乱体積内の粒子数が少なくなり、干渉性成
分が少なくなって、非干渉性成分と同程度となると、粒
子のブラウン運動による散乱光強度変化以外の成分も検
出してしまい、抗原−抗体反応を精度よく検出すること
はでさなくなる。したがって、粒子の濃度は、散乱体積
内での入射光強度が十分得られる程度に低く、かつ干渉
性成分が非干渉性成分よりも大きくなるような範囲に選
ぶ必要がある。

が、散乱体の粒径が一定であれば相当広い粒子温度に亘
って相対ゆらぎは一定となる。

第１０図および第１１図は、直径０．３μｍのラテック
ス粒子の表面に免疫グロブリンＧの抗体を固定したもの
を、ＴｒｉＳ−ＨＣＩでＰＨ７に調整した緩衝液に分散
させたものに、抗原として１０−“０　／’ｍ（２およ
び１０−’ｑ／ｍλの濃度の免役グロー１リンＧを加え
た抗原−抗体反応液をセルに収容し、抗原−抗体反応の
開始前と開始後（１５分後）のパワースペクトル密度を
示すものである。第１０図に示す抗原濃度１０−’ｇ／
ｍ犯の場合には、反応前の緩和周波数が約５０１１ｚで
あるのに対し、反応１５分限の緩和周波数が１０　Ｈｚ
に変化している。これに灼し、抗原濃度が１０’　ｇ　
／ｍ　ｆｌの場合には、反応開始前の緩和周波数は約９
５８７．で、反応後の緩和周波数は約４０　Ｈｚとなっ
ている。したがって、抗原−抗体反応前後の緩和周波数
の比Ｆを、 抗原−抗体反応後の媛和周波数 こ定義し、この（直をＲつかの抗１京泰度について求め
ると第１２図（こ示すようになる。すなわら、第１２図
に４３いて横軸ｉは抗原濃度をとり、縦軸は緩和周波数
の比Ｆの値をとって示すもので必るが、緩和周波数の比
Ｆを求めることにより抗原ｙＡ度を検出することができ
る。

一方、第１０図Ｊ３よび第１１図において、抗原−抗体
反応の前後にあける相対ゆらぎの比（Ｒ）が抗原濃度と
一定の関係を有ザることもわかる。このとき、パワース
ペクトル密度のグラフから緩和周波数ｆｒを求めること
により相対ゆらぎを算出りることかできる。このとき相
対ゆらぎ比Ｒは次式で表わすことができる。

この（３）式により相対ゆらぎ比Ｒを求め、これど抗原
濃度との関係をグラフにして求めたのか第１３図である
。このグラフより明らかなように、抗原−抗体反応前後
における相対ゆらぎの比Ｒを求めることにより未知の抗
原潤度を知るここができる。すなわら、測定に先立って
既知の異なる抗原濃度の標ｔ１！１ナンプルについて相
対ゆらぎ比Ｒを求めて第１３図のように検量線を求めて
おき、未知の抗原濃度の被検体について相対ゆらぎ比Ｒ
を求め、先に求めた検量線に基いて抗原濃度を知ること
ができる。

一方、（３）式による相対ゆらぎ比Ｒは第１０図および
第１１図に示すパワースペクトル密度の低周波帯域にお
ける積分値の変化の比としても求めることができる。す
なわら、 に基いて相対ゆらぎ比Ｒを求めることができる。

粒径が一定の場合にはパワースペクトル密度はローレン
ツ型であり、緩和周波数より大きい周波数においては周
波数の自乗に反比例して減少する。

ところが、粒径が分布している場合には、それぞれの粒
径に対応した緩和周波数を持ったローレンツ型スペクト
ルを重ね合わせたものが観測されるので高周波部分にお
けるパワースペクトル密度は最早や周波数の自乗に反比
例しなくなる。したがってこの部分の形状から逆に反応
によって凝集した粒子の粒径分布を知ることができる。

このようなデータは従来は得られなかったものであり、
抗Ｉ京−抗体反応の状態を解析する上で有用な情報であ
る。

第１４図は本発明による免疫反応測定装置の他の実施例
の崩成を示す図である。第１４図に示す実施例にＪ５１
ａ”Ｃ、第１図と同じ部分には同一の符号を１寸しその
説明を省略する。本例では、光束２のチョップ光を得る
ためにチョッパを使用ぜず、変調器＋０５によりレーザ
光＋１１ｉｉ１を直接変調してチョップ光を得ている。

第１５図は本発明による免疫反応測定装置のさらに他の
例の溝成を示す図である。第１５図に示す実施例にｄ３
いＣも、第１図と同じ部分には同一の７１号を付しその
説明を省略する。本例では、レーザ光源１を出ｑ・１シ
た光束２を半透鏡３で光束４，５に二分割した後、光束
４，５に対して各別にチョッパ１０６，１０７を設けて
光束４．５に対しチョッごング操作を行なっている。こ
のとき、各チョップ光の位相が反転するように、すなわ
ち第１６図（ａ　＞、（ｂ）に示すように一方がＱＮの
ときは他方がＯＦＦになるチョップ光を得ている。その
ため、参照セル１０２を介して光検出器８で検知した各
種ドリフトに対応するモニタ信号と、ロル７を介して光
検出器１１で検知した各秤ドリフトによる影響を含む散
乱光強度信号とは、それぞれ第１７図（ａ　）、（ｂ）
に示したようになる。図中斜１腺の部分は、光源から放
射されるレーザ光強度および標準試料の時間に対するド
リフトの変動分を示すもので、これら第１７図（ａ）、
＜ｂ）に示すモニタ信号と散乱光強度信号を加算器１０
８で加韓すると第１７図（Ｃ）に示したようになる。そ
のため、この信号をロックインアンプ＋０９に通Ｕば、
各種ドリフＩ〜成分を除却した散乱光強度信号を１ｑる
ことができる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの’ＣＩｔ
なく、幾多の変形や変更が可１ｊシである。上述した説
明は免疫グロブリンＧ（［］Ｇ）について例示したが、
免疫グロブリン△（ＩｇＡ）。

ｒｃ＋　Ｍ、ＩＱ　Ｄ、Ｉｆｌ　Ｅ、オーストラリア抗
原、梅毒抗原、インシュリンなど抗原−抗体反応によっ
て凝集を生ずるすべての物質の測定に適用ツることがで
きる。また、上ｊホした実施例では、微粒子の表面に抗
体を固定して、被検体中の抗原を検出り−るようにした
か、微粒子の表面に抗原を固定し、被検体中の抗体を検
出することもできる。さらに、上述した実施例では微粒
子どしてポリスチレンラテックス粒子を用いたが他の有
機物粒子や、ガラスなどの無機物粒子を用いることもひ
きる。

ざらに上述した実施例では抗原−抗体反応液の中には最
初から微粒子を存在させたが、このような微粒子を用い
ずに、抗原−抗体反応の結果として生ずる微粒子状生成
物による散乱光を利用ゴることもできる。このような抗
原−抗体反応の実施例としては、抗原としてヒト絨毛ゴ
ナドトロピン（ＨＣＧ）を用い、抗体として抗ヒト絨毛
ゴナド１〜日ビン（抗ＨＣＧ）を用いる反応があり、こ
の反応（こより生成される抗原−抗体後合体は微４：☆
子どして扱うことができる。さらに抗原そのものを粒子
として用いることもできる。このような抗原−抗体反応
としては抗原としてカンディダ・アルビカンス（酵母）
を用い、抗体として抗カンディグ・アルビカンスを用い
る例や、池に血球、細胞、微生物などを粒子としてｎノ
いることもできる。、ナだ第１図に示１実施例ぐは抗原
−抗体反応液をセルに収容して測定を行なうバッチ方式
としたが、抗原−抗体反応液を連続的に流しながら測定
を行なうフロ一方式とすることも勿論可能である。

（発明の効果〉 上述した本発明の効果を要約すると以下の通りである。

（１）酵素やラジオアイソトープのような標識試薬のよ
うな高１萌で、取扱いの面倒な試薬を用いる必要がない
ので、安洒かつ容易に実施することができる。

（２）免疫電気泳動法、免疫拡散法、沈降法なと・の非
標識免疫分析法に比べ精度が高く、再現性が高いので信
頼性の高い測定結果を高精度で１ひることができる。

（３）微粒子のブラウン運動に基く散乱光の強度ゆらぎ
を検出するものであるから、超微量の被検体で高精度の
測定ができると共に測定時間も短時間となる。

（４）平均拡散定数を散乱光のスペクトル幅の変化から
求めることにＪ：り抗原または抗体を定量する方法に比
べ分光計が不要であるので装置は小形かつ安呵となると
共に精度および信頼性の高い測定結果が得られる。

（５）光ゆらぎのパワースペクトル密度に基いて測定を
行なうため、抗原−抗体反応についての多くの有用な情
報を得ることができる。

（６）レーザ光源に対してチョッピング操作をしてチョ
ップ光を試料に対する照射光とし、チョップ光に同期し
た信号のみをロックイン検出により取り出しているため
、パックグラウンドノイズと共に試料自身のドリフ１−
にょるノイズを有効に除去でき、Ｓ　／　Ｎ比の向上を
達成でき、測定精度を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による免疫反応測定装置の一実施例の構
成を示す線図、 第２図は同じくそのコリメータの詳細な構成を示す線図
、 第３図は本発明の免疫反応測定装置の他の実施例の要部
の構成を示す線図、 第４図および第５図はそれぞれ粒径がｏ、　ｉａａμｍ
６よひ０，３０５μｍの微粒子に対するバワースペク１
〜ル密度を示すグラフ、 第６図は粒径と、パワースペクトルビ度の緩和周波数ど
の関係を示すグラフ、 第７図および第８図はそれぞれ粒子濃度が０．１宙吊％
および０６０９重量％のときのパワースペクトル密度を
示すグラフ、 第９図は粒子濃度と緩和周波数との関係を示すグラフ、 第１　ｉ’）　ｌ＞、ｌ　、Ｉ＞　、Ｊ、ひ々゛）１１
図はそれぞれ抗原、―度か１Ｏ−４Ｑ、−’ｍｆ２１−
ｒよび１０−３ｇ／ｍ　、＋２　ニ対＃　ル抗ＵＮ　−
ｆＡ　体反ＬＱ＋前Ｊ３−Ｌ　Ｇ−後のパワースペクト
ル密度を示すグラフ、 第１２図は抗原濃度と緩和周波数の比との関係を示すグ
ラフ、 第１３図は抗原濃度と相対ゆらぎ比どの関係を示すグラ
フ、 第１４図Ｊ３よび第１５図は本発明による免疫反応測定
装置の他の例の構成を示す線図、 第１６図（ａ）、（ｂ）は第１５図に示す実施例におけ
るチョップ光を示す波形図、 第１７図（ａ　）〜（Ｃ）はそれぞれモニタ信号、散乱
光強度信号、加綽信号を示す波形図である。 １・・・レーザ光源　　　２．　４．　５・・・光束３
・・・半透鏡６・・・集光レンズ ７・・・ロル　　　　　　　８・・・光検出器９・・・
微粒子　　　　　１０・・・コリメータ１１・・・光検
出器　　　　１３．１５・・・低雑音増幅器１４・・・
データ処理装置　１６・・・低域通過フィルタ２ｏ・・
・表示表置　　　　１０ａ　　・・空引＋Ｏｂ　、　１
０ｃ　−・・ピンホール１０１、１０６．１０７・・・
ヂョッパ１０２・・・参照セル １０３、１０４　、１０９・・・ロックインアンプ１０
５・・・変調器。 特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社第２図 第３図 （ＺＨ）’ｆｒ昏百個口峯）雀 第用図 第１１図 ＫＩ：ｆｉ、’Ｒ（Ｈｚ） 第１２図 抗廁贋度（う／ｍ！少 第１３図 坑劇屓ル（（／ｍｌン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、抗原および抗体を含む反応液に光を投射し、抗原−
   抗体反応により生成される微粒子による散乱光または反
   応液に加えた抗体または抗原を固定した微粒子によって
   生ずる散乱光を検知し、この検知出力の強度のゆらぎの
   パワースペクトル密度に基いて抗原−抗体反応を測定す
   る装置において、 前記抗原−抗体反応を行なう反応液を収容 するセルと、 コヒーレントなチョップ光を放射し、これ を前記セルに入射させる光源装置と、 前記セルからの散乱光を単独または入射光 と共に受光する光検出装置と、 この光検出装置からの出力信号のうちチョ ップ光に同期して出力を取り出すロックインアンプと、 このロックインアンプからの出力信号を受 け、その強度ゆらぎのパワースペクトル密度を求め、そ
   れに基づいて抗原−抗体反応を測定する手段とを具える
   ことを特徴とする光強度ゆらぎを用いる免疫反応測定装
   置。 ２、前記光源装置が、コヒーレント光を発生するレーザ
   光源と、そのコヒーレント光からチョップ光を発生する
   ためのチョッパと、このチョップ光を二分割する半透鏡
   とよりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の免疫反応測定装置。 ３、前記光源装置がコヒーレント光を発生するレーザ光
   源と、このレーザ光を変調してチョップ光を得るための
   変調器と、このチョップ光を二分割する半透鏡とよりな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の免疫反
   応測定装置。 ４、前記半透鏡により二分割したチョップ光の一方を前
   記セルに入射させ、他方を参照セルと、別の光検出器と
   、別のコックインアンプからなるドリフト補正装置へ入
   射させドリフト補正信号を得た後、このドリフト補正信
   号を使用して前記ロックインアンプからの出力信号から
   ドリフトの影響を除去することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の免疫学的装置。