JP2001153838A - Electrode and device for measuring allergen - Google Patents
Electrode and device for measuring allergenInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は被検液中に含まれる
アレルゲンの濃度を簡便かつ効率的に高感度で測定する
ことのできるアレルゲン測定電極およびアレルゲン測定
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an allergen measuring electrode and an allergen measuring apparatus capable of easily and efficiently measuring the concentration of an allergen contained in a test solution with high sensitivity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、抗原の一種であるアレルゲンが発
症原因物質とされる花粉症等のアレルギー性鼻炎、アレ
ルギー性気管支喘息、アトピー性皮膚炎等のいわゆるア
レルギー症状が、先進諸国中心に増加傾向にあり、ダ
ニ、花粉、動物の毛、カビ等の各種構成物質がその原因
物質であることが特定されてきている。これらのアレル
ギー症状は比較的軽度の場合もあるが、アレルギー性気
管支喘息のように死に至るほど重篤な場合もある。この
ため、感作、発症を抑制するための一つの手段として、
各個人に特有な発症原因物質であるアレルゲンを低レベ
ルに維持することが必要になってくる。2. Description of the Related Art In recent years, so-called allergic symptoms such as allergic rhinitis such as hay fever, allergic bronchial asthma, and atopic dermatitis, which are allergens which are a kind of antigen, are increasing mainly in developed countries. It has been specified that various constituent substances such as mites, pollen, animal hair, and mold are the causative substances. These allergic symptoms can be relatively mild, but they can be as severe as death, such as allergic bronchial asthma. For this reason, as one means to suppress sensitization and onset,
It is necessary to maintain low levels of allergen, a causative agent peculiar to each individual.
【０００３】ところで、環境中のアレルゲン濃度とアレ
ルギー疾患の感作・発症は一般的に相関することが知ら
れている。環境中のアレルゲン濃度の測定をおこなえ
ば、掃除、洗濯等をどの程度おこなったり、どのくらい
の頻度おこなえばよいのかの指標となり、アレルギー症
の患者やアレルギー疾患の感作及び危険のある者にとっ
て社会生活上有用なものとなる。It is known that the allergen concentration in the environment and the sensitization / onset of allergic diseases generally correlate. Measuring the concentration of allergens in the environment is an indicator of how much cleaning and washing should be performed and how often it should be performed. It will be more useful.
【０００４】また、アレルギー疾患患者の血液中ＩｇＥ
抗体の濃度が即時型アレルギー反応のＩ型アレルギーの
感作程度の指標になることも一般に知られており、血液
中のＩｇＥ抗体濃度の測定が感作の程度ひいてはアレル
ギー疾患の程度を知るための指標としてきわめて有用で
ある。In addition, IgE in blood of patients with allergic diseases
It is also generally known that the antibody concentration is an indicator of the degree of sensitization of type I allergy of immediate allergic reaction, and the measurement of the IgE antibody concentration in blood is useful for knowing the degree of sensitization and thus the degree of allergic disease. Very useful as an indicator.
【０００５】現状ではアレルゲンの測定は酵素免疫測定
法（ＥＩＡ）、放射線免疫測定法（ＲＩＡ）、蛍光免疫
測定法（ＦＩＡ）などの免疫測定法でおこなわれてい
る。しかしながら従来の免疫測定法は高価な装置と熟練
した技術が必要であり、特にアレルゲン濃度の低いもの
に関しては測定時間が長くなるので、濃縮などの操作を
行う必要があった。例えば、特開平５−２６４５４７号
公報には測定対象物質に磁気標識を行い、これを磁界中
で濃縮して測定対象物質の測定を行う方法が開示されて
いる。At present, allergens are measured by immunoassays such as enzyme immunoassay (EIA), radioimmunoassay (RIA), and fluorescence immunoassay (FIA). However, the conventional immunoassay requires an expensive apparatus and a skillful technique, and particularly for those having a low allergen concentration, the measurement time becomes long. Therefore, it is necessary to perform an operation such as concentration. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-26447 discloses a method of magnetically labeling a substance to be measured, concentrating the substance in a magnetic field, and measuring the substance to be measured.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし特開平５−２６
４５４７号公報による方法においてはアレルゲンを磁気
標識させる工程が必要であり、また未反応の標識物質を
取り除くため、ろ過や遠心分離などの操作を必要とす
る、また、免疫測定法では、培養操作により濃度を高め
て感度を上げることができるが、培養操作を行うことの
できない花粉、ダニ等のアレルゲンを測定することに関
しては効果がなく、長時間の測定を必要としていた。However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-26
The method according to No. 4547 requires a step of magnetically labeling the allergen, and requires operations such as filtration and centrifugation to remove unreacted labeling substances. Although the sensitivity can be increased by increasing the concentration, it has no effect on measuring allergens such as pollen and mites that cannot be cultured, and long-term measurement was required.
【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、短時間で高精度にアレルゲンの測定を行うことがで
きるアレルゲン測定電極およびアレルゲン測定装置を提
供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an allergen measuring electrode and an allergen measuring device capable of measuring an allergen in a short time and with high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のアレルゲン測定
電極は、被検液に含まれるアレルゲンに標識抗体を結合
させ、前記標識抗体に特異的に反応する基質物質を添加
して電極活性物質を生成し、所定電圧に維持された電極
間に流れる前記電極活性物質の量に対応した電流を測定
してアレルゲン濃度を算出するアレルゲン測定電極であ
って、前記アレルゲンを含む被検液が滴下され前記標識
抗体が所定量担持された導入部と、前記被検液が前記導
入部から順次供給され、所定量のアレルゲン標準抗原が
予め固定化された分配部と、前記分配部で分配処理され
前記標識抗体を含む被検液が供給され、所定電圧に保持
された作用極及び対極からなる薄膜電極を有する電極部
と、前記電極部に流れ込む前記被検液を吸収する吸収部
とを備えると共に、前記被検液が浸透して流れる前記導
入部、前記分配部、前記電極部、前記吸収部の主要部が
透水性材料からなり、それぞれを支持する支持体上に順
に配設されていることを特徴とする。Means for Solving the Problems The allergen measurement electrode of the present invention is characterized in that a labeled antibody is bound to an allergen contained in a test solution, and a substrate substance which specifically reacts with the labeled antibody is added to the electrode active substance. An allergen measurement electrode that generates and calculates an allergen concentration by measuring a current corresponding to the amount of the electrode active substance flowing between the electrodes maintained at a predetermined voltage, wherein the test liquid containing the allergen is dropped. An introduction part in which a labeled antibody is carried in a predetermined amount, the test liquid is sequentially supplied from the introduction part, and a distribution part in which a predetermined amount of an allergen standard antigen is pre-fixed; A test liquid containing an antibody is supplied, and an electrode unit having a thin-film electrode composed of a working electrode and a counter electrode held at a predetermined voltage, and an absorbing unit for absorbing the test liquid flowing into the electrode unit is provided. The main part of the introduction part, the distribution part, the electrode part, and the absorption part, which the test liquid permeates and flows, is made of a water-permeable material, and is arranged in order on a support that supports each. Features.
【０００９】これにより、短時間で高精度にアレルゲン
の測定を行うことができる。Thus, allergen measurement can be performed in a short time and with high accuracy.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】請求項１に記載のアレルゲン測定
電極は、被検液に含まれるアレルゲンに標識抗体を結合
させ、前記標識抗体に特異的に反応する基質物質を添加
して電極活性物質を生成し、所定電圧に維持された電極
間に流れる前記電極活性物質の量に対応した電流を測定
してアレルゲン濃度を算出するアレルゲン測定電極であ
って、前記アレルゲンを含む被検液が滴下され前記標識
抗体が所定量担持された導入部と、前記被検液が前記導
入部から順次供給され、所定量のアレルゲン標準抗原が
予め固定化された分配部と、前記分配部で分配処理され
前記標識抗体を含む被検液が供給され、所定電圧に保持
された作用極及び対極からなる薄膜電極を有する電極部
と、前記電極部に流れ込む前記被検液を吸収する吸収部
とを備えると共に、前記被検液が浸透して流れる前記導
入部、前記分配部、前記電極部、前記吸収部の主要部が
透水性材料からなり、それぞれを支持する支持体上に順
に配設されて構成されている。The electrode for allergen measurement according to claim 1, wherein the labeled antibody is bound to an allergen contained in a test solution, and a substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is added to the electrode active substance. Is an allergen measuring electrode for calculating an allergen concentration by measuring a current corresponding to the amount of the electrode active substance flowing between the electrodes maintained at a predetermined voltage, wherein the test liquid containing the allergen is dropped. An introduction part in which the labeled antibody is carried in a predetermined amount, the test liquid is sequentially supplied from the introduction part, a distribution part in which a predetermined amount of the allergen standard antigen is immobilized in advance, and the distribution processing is performed in the distribution part. A test liquid containing a labeled antibody is supplied, and an electrode section having a thin film electrode composed of a working electrode and a counter electrode maintained at a predetermined voltage, and an absorbing section for absorbing the test liquid flowing into the electrode section is provided. The main part of the introduction part, the distribution part, the electrode part, and the absorption part, which the test liquid permeates and flows, is made of a water-permeable material, and is arranged and arranged in order on a support that supports each. I have.
【００１１】これによって、以下の作用が得られる。As a result, the following effects can be obtained.
【００１２】（ａ）アフィニティクロマトグラフィーの
原理を利用して、アレルゲンを含む被検液を導入部から
アレルゲン標準抗体を固定化した分配部へ展開して、最
終的に電極部に移動させ、標識抗体に結合したアレルゲ
ンを用いて、短時間で高精度に被検液中のアレルゲン濃
度の測定を行うことができる。(A) Utilizing the principle of affinity chromatography, a test solution containing an allergen is developed from an introduction part to a distribution part on which an allergen standard antibody is immobilized, and finally moved to an electrode part, and labeled. Using the allergen bound to the antibody, the allergen concentration in the test solution can be measured in a short time and with high accuracy.
【００１３】（ｂ）分配部には所定量のアレルゲン標準
抗原が予め固定化されているので、分配部に展開供給さ
れる被検液中の遊離の標識抗体を、被検液中の遊離のア
レルゲンと固定化されているアレルゲン標準抗原とで所
定の比率に分配することができる。これによって遊離の
アレルゲン量に比例した量の標識抗体を固定化すること
ができ、一定比率の分配作用が得られる。(B) Since a predetermined amount of the allergen standard antigen is immobilized in the distribution section in advance, the free labeled antibody in the test liquid developed and supplied to the distribution section is separated from the free labeled antibody in the test liquid. The allergen and the immobilized allergen standard antigen can be distributed at a predetermined ratio. As a result, a labeled antibody in an amount proportional to the amount of free allergen can be immobilized, and a constant distribution effect can be obtained.
【００１４】（ｃ）支持体の導入部に対向する端部側に
は所定量の液体を吸収することのできる吸収部が設けら
れているので、導入部から電極部に向かう被検液の流れ
を維持することができ、これによって、被検液中の各成
分を固定相に対する吸着特性等の差を利用して分配、分
離することができる。(C) Since an absorbing portion capable of absorbing a predetermined amount of liquid is provided at the end of the support opposite to the introduction portion, the flow of the test liquid from the introduction portion toward the electrode portion is provided. Thus, each component in the test liquid can be distributed and separated by utilizing a difference in adsorption characteristics and the like with respect to the stationary phase.
【００１５】（ｄ）導入部、分配部、電極部、吸収部が
順に配設された支持体を有するので、未反応物の洗浄
や、基質物質の添加等の操作を簡単に行うことができ、
アレルゲン濃度の測定を効率的に行うことができる。(D) Since there is a support in which the introduction section, the distribution section, the electrode section, and the absorption section are sequentially arranged, operations such as washing of unreacted substances and addition of a substrate substance can be easily performed. ,
Allergen concentration can be measured efficiently.
【００１６】請求項２に記載のアレルゲン測定電極は、
請求項１において、前記分配部に固定化された前記アレ
ルゲン標識抗原がアビジン修飾抗体とビオチン修飾酵素
との特異的反応により結合されて構成されている。[0016] The allergen measurement electrode according to claim 2 is
2. The method according to claim 1, wherein the allergen-labeled antigen immobilized on the distribution section is bound by a specific reaction between an avidin-modified antibody and a biotin-modifying enzyme.
【００１７】これによって、請求項１の作用の他、以下
の作用が得られる。Thus, the following operation can be obtained in addition to the operation of the first aspect.
【００１８】（ａ）アレルゲン標識抗原を長期間保存す
ることができるので、アレルゲン濃度を安定に測定でき
るという作用を有する。(A) Since the allergen-labeled antigen can be stored for a long period of time, it has the effect of stably measuring the allergen concentration.
【００１９】（ｂ）アビジン修飾抗体とビオチン修飾酵
素との特異的反応を利用するので、被検液の添加時にア
ビジンとビオチンが結合し、酵素標識抗体が生成される
作用を有する。ここで、アビジン修飾抗体とは、アビジ
ンを抗体のｆｅフラグメントに修飾したものであり、ビ
オチン修飾酵素とは酵素にビオチンを結合させたもので
ある。(B) Since a specific reaction between an avidin-modified antibody and a biotin-modifying enzyme is used, avidin and biotin are bound at the time of addition of a test solution, thereby producing an enzyme-labeled antibody. Here, the avidin-modified antibody is obtained by modifying avidin into an fe fragment of the antibody, and the biotin-modifying enzyme is obtained by binding biotin to the enzyme.
【００２０】請求項３に記載のアレルゲン測定電極は、
請求項１又は２において、前記分配部がニトロセルロー
ス、ポリプロピレン等の透水性材料からなるように構成
されている。The allergen measurement electrode according to claim 3 is
In claim 1 or 2, the distribution section is configured to be made of a water-permeable material such as nitrocellulose or polypropylene.
【００２１】これによって、請求項１又は２の作用の
他、以下の作用が得られる。Thus, the following operation is obtained in addition to the operation of the first or second aspect.
【００２２】液体の流路となるニトロセルロースやポリ
プロピレン等の微細構造を必要に応じて変えることがで
きるので、被検液が流路を流れる速度の調節を行うこと
ができ、適正条件下で被検液の測定を行うことができ
る。Since the fine structure of the liquid flow path, such as nitrocellulose or polypropylene, can be changed as required, the speed at which the test liquid flows through the flow path can be adjusted, and the test liquid can be adjusted under appropriate conditions. A test solution can be measured.
【００２３】請求項４に記載のアレルゲン測定電極は、
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記導入部が
ガラス繊維等の繊維状素材で構成されている。The allergen measuring electrode according to claim 4 is
In any one of claims 1 to 3, the introduction portion is made of a fibrous material such as glass fiber.
【００２４】これによって、請求項１乃至３のいずれか
１項の作用の他、以下の作用が得られる。Thus, in addition to the function of any one of claims 1 to 3, the following function can be obtained.
【００２５】（ａ）被検液中のアレルゲン（抗原）と標
識抗体との非特異的吸着を効果的に抑制できるので、以
降の分配部における被検液の展開処理操作を安定に行う
ことができる。(A) Since the non-specific adsorption between the allergen (antigen) in the test solution and the labeled antibody can be effectively suppressed, the operation of developing the test solution in the distribution section thereafter can be performed stably. it can.
【００２６】ここで、非特異的吸着とは、免疫反応や、
意図的な化学結合などをのぞいた弱い静電結合等により
結合してしまう結合による物質の吸着をいう。Here, the non-specific adsorption means an immune reaction,
This refers to the adsorption of a substance by a bond that is bonded by a weak electrostatic bond or the like except for an intentional chemical bond or the like.
【００２７】請求項５に記載のアレルゲン測定電極は、
請求項１乃至４のいずれか１項において、前記吸収部が
ポリエチレングリコール、アクリル酸ナトリウム、ポリ
アクリルアミド等の高分子吸収ゲルで構成されている。The allergen measuring electrode according to claim 5 is
In any one of claims 1 to 4, the absorbing section is made of a polymer absorbing gel such as polyethylene glycol, sodium acrylate, and polyacrylamide.
【００２８】これによって、請求項１乃至４の作用の
他、以下の作用が得られる。As a result, in addition to the functions of claims 1 to 4, the following functions can be obtained.
【００２９】（ａ）保水容量を高くできることから添加
される被検液を、十分に、しかも所定の速度で吸収する
ことができる。(A) Since the water retention capacity can be increased, the test liquid to be added can be sufficiently absorbed at a predetermined rate.
【００３０】（ｂ）被検液の吸収速度を速くできるの
で、アレルゲン濃度の測定を迅速に行うことができる。(B) Since the absorption rate of the test solution can be increased, the allergen concentration can be measured quickly.
【００３１】請求項６に記載のアレルゲン測定電極は、
請求項１乃至５のいずれか１項において、前記標識抗体
に特異的に反応する基質物質がグルコースオキシダー
ゼ、乳酸オキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、ピラ
ノースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼのい
ずれか１から選ばれる酵素で構成されている。The allergen measuring electrode according to claim 6 is
6. The substrate according to claim 1, wherein the substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is an enzyme selected from any one of glucose oxidase, lactate oxidase, pyruvate oxidase, pyranose oxidase, and cholesterol oxidase. ing.
【００３２】これによって、請求項１乃至５のいずれか
１項の作用の他、以下の作用が得られる。Thus, in addition to the function of any one of the first to fifth aspects, the following function can be obtained.
【００３３】（ａ）これらの酵素の作用により電極活性
物質を生成し、分配部で競合反応により分配した抗原量
に比例した還元電流を流すことができる作用を有し、抗
原を高感度で測定することが可能となる。(A) The action of these enzymes is to produce an electrode active substance, which has a function of allowing a reducing current to flow in proportion to the amount of the antigen distributed by a competitive reaction in the distribution section, thereby measuring the antigen with high sensitivity. It is possible to do.
【００３４】請求項７に記載のアレルゲン測定装置は、
請求項１乃至６に記載されたアレルゲン測定電極が接続
され、前記標識抗体と特異的に反応する基質物質が前記
電極部に添加され、前記電極間に定電圧を印加して電流
を測定する測定部と、アレルゲンを定量含む標準液に対
する電流値とアレルゲン濃度との関係を記憶した記憶部
と、前記記憶部に記憶された電流値とアレルゲン濃度と
の関係から検量線を算出すると共に、前記測定部で検出
された電流値に基づいて前記検量線によりアレルゲン濃
度を算出する演算部とを備えて構成されている。The allergen measuring device according to claim 7 is
A measurement in which the allergen measurement electrode according to claim 1 is connected, a substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is added to the electrode portion, and a constant voltage is applied between the electrodes to measure a current. And a storage unit storing the relationship between the current value and the allergen concentration for the standard solution containing the allergen quantitatively, and calculating a calibration curve from the relationship between the current value and the allergen concentration stored in the storage unit, and performing the measurement. And a calculation unit for calculating the allergen concentration based on the calibration curve based on the current value detected by the unit.
【００３５】これによって、以下の作用が得られる。As a result, the following effects can be obtained.
【００３６】（ａ）アレルゲン測定電極から得られる電
流値に基づいて、アレルゲン濃度を自動的に表示するこ
とができるという作用を有する。(A) It has the effect that the allergen concentration can be automatically displayed based on the current value obtained from the allergen measurement electrode.
【００３７】（ｂ）アレルゲンを定量含む標準液に対す
る電流値とアレルゲン濃度との関係を記憶した記憶部を
有するので、被検液の溶媒の種類や温度等の測定条件毎
に、また異なる種類のアレルゲンや標識抗体毎にデータ
を蓄積保持することができ、測定条件に応じて、これら
のデータを選択して、正確かつ迅速にアレルゲン濃度を
算出することができる。(B) Since there is a storage unit for storing the relationship between the current value and the allergen concentration for the standard solution containing the allergen quantitatively, different types of the test solution are used for each measurement condition such as the type of solvent and temperature. Data can be accumulated and held for each allergen or labeled antibody, and these data can be selected according to the measurement conditions, and the allergen concentration can be calculated accurately and quickly.
【００３８】請求項８に記載のアレルゲン測定装置は、
請求項７において、前記検量線が標識抗体又はアレルゲ
ン標準抗原毎に設定され、前記アレルゲン濃度が前記電
流値に対して一次関数で表示されて構成されている。The allergen measuring device according to claim 8 is
8. The method according to claim 7, wherein the calibration curve is set for each labeled antibody or allergen standard antigen, and the allergen concentration is displayed as a linear function with respect to the current value.
【００３９】これによって、請求項７の作用の他、以下
の作用が得られる。Thus, in addition to the operation of the seventh aspect, the following operation can be obtained.
【００４０】（ａ）アレルゲン濃度Ｙに対して電流値Ｘ
の検量線がａ、ｂを定数とする一次関数Ｙ＝ａＸ＋ｂで
表されるので、少ないデータ数、例えば２組みのデータ
だけでも検量線を規定する一次関数の定数ａ、ｂを決定
することができ、アレルゲン濃度測定を迅速に行うこと
ができる。(A) Current value X with respect to allergen concentration Y
Is represented by a linear function Y = aX + b using a and b as constants. Therefore, it is possible to determine the constants a and b of the linear function that defines the calibration curve using only a small number of data, for example, only two sets of data. Allergen concentration can be measured quickly.
【００４１】（ｂ）検量線を標識抗体毎に設定した場合
には、被検液中のアレルゲンを定量するものであり、電
流値から未知の濃度のアレルゲンを定量することができ
る。また検量線をアレルゲン標準抗原毎に設定した場合
には、被検液中の標識抗体を分配するので、標識抗体を
定量することにより未知の濃度のアレルゲンを定量する
作用を有する。(B) When the calibration curve is set for each labeled antibody, allergen in the test solution is quantified, and an allergen having an unknown concentration can be quantified from the current value. In addition, when the calibration curve is set for each allergen standard antigen, the labeled antibody in the test solution is distributed, so that an effect of quantifying the unknown concentration of allergen by quantifying the labeled antibody is provided.
【００４２】（実施の形態１）図１（ａ）は本発明の実
施の形態１におけるアレルゲン測定電極の平面図であ
り、図１（ｂ）はその側面図である。(Embodiment 1) FIG. 1A is a plan view of an allergen measurement electrode according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof.
【００４３】図１（ａ）、（ｂ）において、１はアレル
ゲン濃度を検出するためのアレルゲン測定電極、２はア
レルゲン測定電極１の一端に配置され、被検液が添加さ
れるアレルゲンの標識抗体を所定量保持した導入部、３
は導入部２に隣接して配置され、アレルゲン標準抗原
（標準抗原）が固定化された分配部、４は分配部３に隣
接して配置され、導入部２から分配部３へと向かう被検
液の浸透による移動が促進されるように被検液を吸収、
保持するための吸収部、５は分配部３の中間に配置さ
れ、発生した電極活性物質を測定するための薄膜電極か
らなる対極６と作用極７とを有した電極部、８は対極
６、作用極７から引き出された導電体に接続された接点
部、９は導入部２、分配部３、電極部５及び吸収部４が
配置される支持体である。1 (a) and 1 (b), reference numeral 1 denotes an allergen measuring electrode for detecting an allergen concentration, and 2 denotes an allergen labeled antibody which is disposed at one end of the allergen measuring electrode 1 and to which a test solution is added. Introducing part holding a predetermined amount of
Is located adjacent to the introduction section 2, the distribution section 4 on which the allergen standard antigen (standard antigen) is immobilized, and 4 is located adjacent to the distribution section 3, and the test is conducted from the introduction section 2 toward the distribution section 3. Absorbs the test liquid so that movement due to liquid penetration is promoted,
An absorption section 5 for holding is disposed in the middle of the distribution section 3, and an electrode section having a counter electrode 6 and a working electrode 7 composed of a thin film electrode for measuring the generated electrode active substance, and 8 is a counter electrode 6. A contact portion 9 connected to the conductor drawn out of the working electrode 7 is a support on which the introduction portion 2, the distribution portion 3, the electrode portion 5, and the absorption portion 4 are arranged.
【００４４】アレルゲン測定電極１は、縦、横、厚みの
長さがそれぞれ３ｍｍ、１０ｍｍ、６０ｍｍである矩形
板状の支持体９に、導入部２、分配部３、電極部５、吸
収部４及び接点部８とが一体に配置されて形成されてい
る。The allergen measuring electrode 1 is provided on a rectangular plate-like support 9 having a length, width and thickness of 3 mm, 10 mm and 60 mm, respectively, on an introduction section 2, a distribution section 3, an electrode section 5 and an absorption section 4. And the contact portion 8 are integrally formed.
【００４５】導入部２の材質は添加された被検液を標識
抗体と共に含浸させるため、被検液中のアレルゲン（抗
原）及びその標識抗体とが非特異的吸着を起こすことが
なく、溶液が残留しないガラス繊維とすることが望まし
い。Since the material of the introduction part 2 impregnates the added test solution with the labeled antibody, the allergen (antigen) in the test solution and the labeled antibody do not cause non-specific adsorption, and the solution can be used. It is desirable to use glass fibers that do not remain.
【００４６】分配部３は所定量のアレルゲン標準抗原が
予め固定化され、導入部２から供給された被検疫が引き
続き毛管現象により浸透移動させるための流路となるも
のである。ここで固定化されるアレルゲン標準抗原は、
そのアレルゲン濃度が１００μｇ／ｍＬ〜１μｇ／ｍ
Ｌ、好ましくは５００μｇ／ｍＬ〜１ｍｇ／ｍＬの液
を、分配部面の平方ｍｍ当たり０．００５〜０．０３ｍ
Ｌ程度担持させ、標準抗原が分配部３のニトロセルロー
ス等からなる素材と非特異的な吸着により固定化させて
いる。分配部３の材質としては標準抗原と高い親和性を
示し、ブロッキング剤でブロッキング処理をすることに
より非特異的吸着を防ぐことができる材質とすることが
望ましく、浸透速度のコントロールや高い湿潤性を得る
ためにニトロセルロースとするのが望ましい。The distribution section 3 has a predetermined amount of the allergen standard antigen immobilized thereon in advance, and serves as a flow path for the test quarantine supplied from the introduction section 2 to continuously permeate and move by capillary action. The allergen standard antigen immobilized here is
The allergen concentration is 100 μg / mL to 1 μg / m
L, preferably 500 μg / mL to 1 mg / mL, of 0.005 to 0.03 m 2 per square mm of the dispensing section surface.
About L of the standard antigen is immobilized by non-specific adsorption on a material composed of nitrocellulose or the like in the distribution unit 3. It is desirable that the material of the distributing section 3 has a high affinity with the standard antigen, and a material capable of preventing non-specific adsorption by performing a blocking treatment with a blocking agent. In order to obtain, it is desirable to use nitrocellulose.
【００４７】吸収部４は分配部３に隣接して設けられ、
分配後の被検液を保持し、導入部２から分配部３へと向
かう被検液の浸透による移動が促進されるように充分な
容量を有して設けられている。吸収部４の材質は添加さ
れる被検液を十分に吸収することができる容量と吸収速
度が早いガラス繊維、ニトロセルロースが望ましく、保
水容量が高いことから高分子吸収体であるポリエチレン
化合物などを用いるのが望ましい。The absorption unit 4 is provided adjacent to the distribution unit 3,
It is provided with a sufficient capacity to hold the test liquid after the distribution and to promote the movement of the test liquid from the introduction section 2 to the distribution section 3 by permeation. The material of the absorption section 4 is desirably glass fiber or nitrocellulose, which has a sufficient capacity to absorb the test solution to be added and a high absorption rate, and a polyethylene compound which is a polymer absorber because of its high water retention capacity. It is desirable to use.
【００４８】このように導入部２と、分配部３と、吸収
部４はそれぞれ目的に適した被検液の含浸、浸透が可能
な透水性の材料で構成される。これによって、透水性の
材料を液体クロマトグラフにおける固定相としてそれぞ
れに配置して、移動相としての被検液が導入部２から分
配部３を経由して吸収部４へと順次流れるようにするこ
とができる。As described above, the introduction section 2, the distribution section 3, and the absorption section 4 are each made of a water-permeable material that can be impregnated and penetrated with a test liquid suitable for the purpose. Thereby, the water-permeable material is arranged as the stationary phase in the liquid chromatograph, respectively, so that the test liquid as the mobile phase flows sequentially from the introduction part 2 to the absorption part 4 via the distribution part 3. be able to.
【００４９】電極部５は分配部３で発生した電極活性物
質を対極６と作用極７の一対の薄膜電極を用いて測定す
るための部分である。この対極６と作用極７の間に定電
圧を印加することにより、酵素反応で発生した過酸化水
素が電気分解され、その過程で流れた電流を測定するこ
とにより過酸化水素量が定量されるものである。The electrode section 5 is a section for measuring the electrode active substance generated in the distribution section 3 using a pair of thin film electrodes of the counter electrode 6 and the working electrode 7. By applying a constant voltage between the counter electrode 6 and the working electrode 7, hydrogen peroxide generated by the enzymatic reaction is electrolyzed, and the amount of hydrogen peroxide is quantified by measuring the current flowing in the process. Things.
【００５０】接点部８はアレルゲン測定器と接続され、
対極６、作用極７から引き出された導電体に電極が接続
された部分である。The contact portion 8 is connected to an allergen measuring device,
This is the portion where the electrodes are connected to the conductors drawn from the counter electrode 6 and the working electrode 7.
【００５１】支持体９は電極部５及び導入部２、分配部
３、吸収部４、電極部５及び接点部８が一体に貼着する
ためのものであって、素材としては柔軟性のある樹脂、
例えばアクリル、ポリカーボネイト、ポリプロリレン、
ポリスチレンなどの樹脂が望ましい。The support 9 is for attaching the electrode part 5, the introduction part 2, the distribution part 3, the absorption part 4, the electrode part 5 and the contact part 8 integrally, and is flexible as a material. resin,
For example, acrylic, polycarbonate, polyprorylene,
Resins such as polystyrene are desirable.
【００５２】アレルゲン測定電極１は後述するアレルゲ
ン測定装置に接点部８を装着することにより使用される
ものである。The allergen measuring electrode 1 is used by attaching a contact portion 8 to an allergen measuring device described later.
【００５３】次に上記で説明したアレルゲン測定電極の
製造方法について説明する。図２はフォトリソグラフィ
によるアレルゲン測定電極の製造手順を示す説明図であ
る。Next, a method of manufacturing the above-described allergen measuring electrode will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a procedure for manufacturing an allergen measurement electrode by photolithography.
【００５４】第１の工程は図２（ａ）に示すように支持
体９に、光に反応して洗浄液で溶解する熱硬化性のポリ
マー樹脂であるレジストをスピンコートにより塗布して
オーブンで焼き固める。次に第２の工程として、図２
（ｂ）に示すようにマスク９ａで全体を覆い光を当て、
光を当てることにより樹脂が溶解し電極、配線、接点部
分のみレジストを除去する。続いて、第３の工程とし
て、図２（ｃ）に示すように電極素材をスパッタリン
グ、真空蒸着などの方法により電極層を形成する。ここ
で電極素材として金、カーボン、白金などの導電性の物
質が最適である。さらに第４の工程として、図２（ｄ）
に示すように電極層形成後、洗浄液で洗浄することによ
り電極以外の電極層が剥がれ落ち、電極部５、配線、接
点部８のみが支持体９上に残る。そして、第５の工程と
して図２（ｅ）に示すように再び配線部絶縁のために全
体にレジストを塗布して、電極、接点部の空いたマスク
９ｂで電極、接点部のレジストを取り除くことにより、
図２（ｆ）のような薄膜電極を有したアレルゲン測定電
極１が完成する。以上はフォトリソグラフィによる方法
でアレルゲン測定電極１を製造する方法を説明したもの
であるが、これに限られるものではなく、メッキや印刷
でも製造は可能である。In the first step, as shown in FIG. 2A, a resist which is a thermosetting polymer resin which reacts with light and is dissolved by a cleaning liquid in response to light is applied to the support 9 by spin coating and baked in an oven. Harden. Next, as a second step, FIG.
As shown in (b), the whole is covered with a mask 9a and irradiated with light,
The resin is melted by irradiating light, and the resist is removed only at the electrode, wiring, and contact portions. Subsequently, as a third step, as shown in FIG. 2C, an electrode layer is formed on the electrode material by a method such as sputtering or vacuum evaporation. Here, a conductive material such as gold, carbon, or platinum is optimal as the electrode material. Further, as a fourth step, FIG.
After forming the electrode layer, the electrode layer other than the electrodes is peeled off by washing with a cleaning liquid after the formation of the electrode layer, and only the electrode portion 5, the wiring, and the contact portion 8 remain on the support 9. Then, as a fifth step, as shown in FIG. 2E, a resist is applied to the entire surface again to insulate the wiring portions, and the resist of the electrodes and the contact portions is removed with the mask 9b having the electrodes and the contact portions vacant. By
An allergen measurement electrode 1 having a thin film electrode as shown in FIG. 2 (f) is completed. The above is a description of a method of manufacturing the allergen measurement electrode 1 by a method using photolithography. However, the present invention is not limited to this, and the manufacturing can be performed by plating or printing.
【００５５】続いて本発明の実施の形態１のアレルゲン
測定電極１の導入部２に被検液を供給して使用した時に
起こる免疫反応について説明する。Next, an immune reaction that occurs when a test solution is supplied to the introduction section 2 of the allergen measurement electrode 1 according to the first embodiment of the present invention and used is described.
【００５６】図３は被検液をアレルゲン測定電極へ展開
したときの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram when the test liquid is developed on the allergen measurement electrode.
【００５７】まず工程１として、アレルゲン測定電極１
の導入部２に被検液を供給する。このときの被検液の溶
媒としては、ｐＨ５〜９のりん酸緩衝液、ホウサン緩衝
液が用いられる。好ましくはｐＨ６〜８が適当である。
上記塩類に例えば塩化ナトリウム、塩化カリウムを溶解
して用いるのがよい。展開量は、移送される標識抗体の
量が測定可能な最低限である１００μＬから、含浸させ
ている標識抗体が完全に移送される１ｍＬの間の量とす
ることが望ましい。導入部２、分配部３、吸収部４を構
成する全部分の容積で展開量は基本的に定まってくる。
被検液を導入部２に添加すると被検液中の抗原と導入部
２の標識抗体が免疫反応により結合しながら分配部へと
被検液が浸透していく。First, as step 1, the allergen measurement electrode 1
The test liquid is supplied to the introduction part 2 of the above. At this time, a phosphate buffer or a borane buffer having a pH of 5 to 9 is used as a solvent for the test solution. Preferably, pH 6 to 8 is appropriate.
It is preferable to use, for example, sodium chloride or potassium chloride dissolved in the above salts. It is desirable that the amount of development be between 100 μL, at which the amount of labeled antibody to be transferred can be measured, and 1 mL, at which the labeled antibody to be impregnated is completely transferred. The expansion amount is basically determined by the volume of all the parts constituting the introduction part 2, the distribution part 3, and the absorption part 4.
When the test liquid is added to the introduction section 2, the test liquid penetrates into the distribution section while the antigen in the test liquid and the labeled antibody of the introduction section 2 are bound by an immune reaction.
【００５８】次に工程２として被検液の分配部３への展
開後は、分配部３で分配部３に固定化された標準抗原
（アレルゲン）と被検液中の抗原（アレルゲン）の量に
比例して標識抗体が分配される。分配部３に残存する未
反応の標識抗体、被検液中の抗原および抗原−標識抗体
複合体を除くために、被検液を合わせて１ｍＬになるよ
うに被検液の溶媒と同じ組成の洗浄溶液を導入部から流
して、分配部の部分の洗浄を行うことが望ましい。これ
によって未反応の標識抗体が取り除かれる。Next, after the test liquid has been spread to the distribution section 3 in step 2, the amount of the standard antigen (allergen) fixed to the distribution section 3 by the distribution section 3 and the amount of the antigen (allergen) in the test liquid are measured. The labeled antibody is distributed in proportion to. In order to remove the unreacted labeled antibody remaining in the distribution section 3, the antigen in the test solution, and the antigen-labeled antibody complex, the test solution has the same composition as the solvent of the test solution so that the total volume of the test solution becomes 1 mL. It is desirable to wash the dispensing section by flowing the washing solution from the introduction section. As a result, unreacted labeled antibody is removed.
【００５９】ここでは濃度が既知のアレルゲンを流し
て、その時の値から検量線を作成しておくことにより、
被検液中のアレルゲン濃度を推定することができる。Here, by flowing an allergen of a known concentration and preparing a calibration curve from the values at that time,
The allergen concentration in the test solution can be estimated.
【００６０】そして工程３として標識抗体の標準抗原へ
の捕捉が終了した時、即ち導入部２の標識抗体がアレル
ゲン（抗原）、アレルゲン（標準抗原）とで分配され、
電極部５では抗体に修飾された酵素が固定化された状態
となって蓄積された時に、標識抗体に含まれている酵素
に特異的反応を示す基質物質を導入部２から添加して、
基質と標識抗体とを反応させて電極活性物質の生成を行
う。この基質物質の添加量は分配部３と吸収部４とで保
持できる容量を考慮に入れると以下の式で求められる容
量にするのが望ましい。Then, as step 3, when the capture of the labeled antibody to the standard antigen is completed, that is, the labeled antibody in the introduction section 2 is distributed with the allergen (antigen) and the allergen (standard antigen),
When the enzyme modified to the antibody is immobilized and accumulated in the electrode section 5, a substrate substance that specifically reacts with the enzyme contained in the labeled antibody is added from the introduction section 2,
The electrode active substance is generated by reacting the substrate with the labeled antibody. The amount of the substrate substance added is desirably set to a volume determined by the following equation in consideration of the volume that can be held by the distribution unit 3 and the absorption unit 4.
【００６１】縦（ｍｍ）×横（ｍｍ）×厚さ（ｍｍ）×
空隙率＝保持量（μＬ）＝添加容量（μＬ） これによって、電極部５の対極６及び作用極７に所定の
電圧を付加して、この時流れる電流を測定して、ダニ等
のアレルゲンの濃度を高感度で測定できる。Vertical (mm) x horizontal (mm) x thickness (mm) x
Porosity = retained volume (μL) = added volume (μL) With this, a predetermined voltage is applied to the counter electrode 6 and the working electrode 7 of the electrode section 5 and the current flowing at this time is measured to measure the allergen such as mites. Concentration can be measured with high sensitivity.
【００６２】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２におけるアレルゲン測定装置の構成図である。図４
において、１０はアレルゲン測定装置、１０ａはアレル
ゲン測定電極１の接点部８が差し込まれる接点部、１１
はアレルゲン測定電極１上で発生した電極活性物質を測
定するための測定部、１２は電源、１３は測定部１１で
測定された電流値を処理したデジタル信号や演算部から
の演算結果を記憶するための記憶部、１４は測定部１１
からの出力され記憶部１３に一時的に記憶されているデ
ータについて演算処理を行い再度記憶部１３に結果を送
る演算部、１５は演算結果を表示する表示部、１６は図
示しない電源部、測定部１１、記憶部１３、演算部１
４、表示部１５の動作を制御するための制御部である。(Embodiment 2) FIG. 4 is a configuration diagram of an allergen measuring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
In the figure, 10 is an allergen measuring device, 10a is a contact portion into which the contact portion 8 of the allergen measuring electrode 1 is inserted, 11 is
Is a measuring unit for measuring the electrode active substance generated on the allergen measuring electrode 1, 12 is a power source, 13 is a digital signal obtained by processing the current value measured by the measuring unit 11, and a calculation result from the calculation unit is stored. Storage unit for the measurement unit 11
An arithmetic unit that performs arithmetic processing on the data output from the storage unit and temporarily stored in the storage unit 13 and sends the result to the storage unit 13 again, 15 is a display unit that displays the calculation result, 16 is a power supply unit (not shown), Unit 11, storage unit 13, arithmetic unit 1
4. A control unit for controlling the operation of the display unit 15.
【００６３】測定部１１はアレルゲン測定電極１上で発
生した電極活性物質を測定するための装置であり、定電
圧を印加して流れた電流を測定するポテンショスタット
と接続され、得られたアナログデータである電流値をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーターを備えてい
る。The measuring unit 11 is a device for measuring the electrode active substance generated on the allergen measuring electrode 1, and is connected to a potentiostat for applying a constant voltage to measure a current flowing therethrough. An A / D converter for converting a current value into a digital signal is provided.
【００６４】記憶部１３は測定部１１で測定された電流
値を処理したデジタル信号や演算部からの演算結果を記
憶する記憶部で、高速アクセスが可能なメモリーであ
る。The storage unit 13 is a storage unit that stores digital signals obtained by processing the current values measured by the measurement unit 11 and calculation results from the calculation unit, and is a memory that can be accessed at high speed.
【００６５】演算部１４は測定部からの出力され記憶部
に一時的に記憶されているデータについて演算処理を行
い再度記憶部に結果を送る機能を有している。The calculation unit 14 has a function of performing calculation processing on data output from the measurement unit and temporarily stored in the storage unit, and sending the result to the storage unit again.
【００６６】上記構成を有するアレルゲン測定装置１０
の動作について以下に説明する。The allergen measuring device 10 having the above configuration
The operation of will be described below.
【００６７】まず、アレルゲン測定電極１をアレルゲン
測定装置１０の接点部１０ａに装着し、被検液をアレル
ゲン測定電極１の導入部２に添加して対極６と作用極７
の薄膜電極間の抵抗の変化を検知してスイッチが入り、
溶液添加を確認する。一定時間、制御部１６で時間をカ
ウントし、所定の時間に達すると測定部１１が定電圧の
印加を始め、同時に電流値の測定を始める。測定される
電流値が一定値に達したところで、記憶部１３に電流値
が記憶され、記憶された電流値に基づいて演算部１４で
アレルゲン濃度を求めるための演算を行い、これがアレ
ルゲン濃度の値として記憶部１３に記憶される。記憶さ
れたアレルゲン濃度の値は表示部１５に送られ表示され
る。First, the allergen measuring electrode 1 is attached to the contact portion 10 a of the allergen measuring device 10, and the test liquid is added to the introduction portion 2 of the allergen measuring electrode 1, and the counter electrode 6 and the working electrode 7 are added.
The switch is turned on by detecting the change in resistance between the thin film electrodes of
Check solution addition. The control unit 16 counts the time for a certain time, and when the time reaches a predetermined time, the measuring unit 11 starts applying a constant voltage and simultaneously starts measuring a current value. When the measured current value reaches a certain value, the current value is stored in the storage unit 13, and a calculation for obtaining the allergen concentration is performed by the calculation unit 14 based on the stored current value. Is stored in the storage unit 13. The stored value of the allergen concentration is sent to the display unit 15 and displayed.
【００６８】前記アレルゲン測定装置１０におけアレル
ゲン濃度を算出する演算処理の大まかな流れについて説
明する。まず検量線の補正を行う。アレルゲン測定電極
１をアレルゲン測定装置１０に装着して所定のアレルゲ
ン濃度にした標準被検液を添加して分配部３等に液を浸
透させ含浸させることにより、電流が流れ始め動作の確
認が行われる。含浸後に同緩衝液を導入部２から添加し
て未反応の酵素標識抗体、抗原抗体複合体を洗い流す。
アレルゲン測定電極１の洗浄後、導入部２から基質物質
を含む溶液を添加する。これにより酵素反応が起こり電
極活性物質が発生する。添加基質の濃度は、修飾されて
いる酵素に対して電極活性物質の生成量が律速になるよ
うに０．０１Ｍ以上０．１Ｍ以下が望ましいと考えられ
る。測定時間に関しては、酵素と基質が反応して発生す
る電極活性物質の生成量が律速になる１０秒から直線的
に増加が変化する３０秒〜１分間の間が望ましいと考え
られる。発生した電極活性物質により、その時の酵素標
識抗体量あるいは検体中の抗原量に応じた電流値が検出
され、その時の値を記憶部１３に記憶する。次に記憶さ
れた電流値と、演算部１４で関数として記憶している標
準検量線とを用いて、本測定で使用する測定用検量線の
補正を行い、補正された値を記憶部１３に記憶する。検
量線の補正は測定を始める前に１度行なえばよく、繰り
返し測定の度に行う必要はない。The general flow of the calculation processing for calculating the allergen concentration in the allergen measuring device 10 will be described. First, the calibration curve is corrected. By attaching the allergen measuring electrode 1 to the allergen measuring device 10 and adding a standard test liquid having a predetermined allergen concentration to permeate and impregnate the liquid into the distribution section 3 and the like, the current starts to flow and the operation is confirmed. Will be After the impregnation, the same buffer is added from the introduction section 2 to wash away unreacted enzyme-labeled antibody and antigen-antibody complexes.
After washing the allergen measurement electrode 1, a solution containing a substrate substance is added from the introduction section 2. As a result, an enzymatic reaction occurs to generate an electrode active substance. It is considered that the concentration of the added substrate is desirably 0.01 M or more and 0.1 M or less so that the production amount of the electrode active substance is limited with respect to the enzyme to be modified. It is considered that the measurement time is desirably from 30 seconds to 1 minute, at which the amount of electrode active substance generated by the reaction between the enzyme and the substrate is rate-limiting, to 30 seconds to 1 minute at which the increase linearly changes. The current value corresponding to the amount of the enzyme-labeled antibody or the amount of the antigen in the sample at that time is detected from the generated electrode active substance, and the value at that time is stored in the storage unit 13. Next, using the stored current value and the standard calibration curve stored as a function in the calculation unit 14, the calibration curve for measurement used in the main measurement is corrected, and the corrected value is stored in the storage unit 13. Remember. The calibration curve may be corrected once before starting the measurement, and need not be performed each time the measurement is repeated.
【００６９】実際の被検液におけるアレルゲン濃度の測
定の際には、補正に使用したアレルゲン測定電極１を交
換して、被検液を添加する。被検液の添加後は、補正の
ときと同様に洗浄、基質物質の添加を行うことにより被
検液中の抗原の量に応じた電流値が得られ、得られた電
流値と測定用検量線から濃度を算出して、濃度及びレベ
ルで表示される。続けて測定を行う場合は、アレルゲン
測定電極１を新品のものと交換して測定を行う。When actually measuring the allergen concentration in the test liquid, the allergen measuring electrode 1 used for the correction is replaced, and the test liquid is added. After the addition of the test solution, a current value corresponding to the amount of the antigen in the test solution is obtained by washing and adding the substrate substance in the same manner as in the case of the correction, and the obtained current value and the calibration standard for measurement are obtained. The density is calculated from the line, and displayed by the density and the level. When performing the measurement continuously, the measurement is performed by replacing the allergen measurement electrode 1 with a new one.
【００７０】このようなアレルゲン測定装置１０を使用
することにより、短時間に簡便に特別な技術を必要とす
ることなく、被検液中のアレルゲン濃度を正確に測定す
ることが可能となる。The use of such an allergen measuring device 10 makes it possible to accurately measure the allergen concentration in a test solution in a short time and without any special technique.
【００７１】（実施の形態３）実施の形態３におけるア
レルゲン測定装置では、アレルゲン測定電極の導入部に
ガラス繊維、分配部にはニトロセルロース、吸収部はガ
ラス繊維、電極部および接点部は、作用極、対極共に
金、支持体はポリプロピレンを材料として使用した。測
定の対象としてコナヒョウヒダ二のアレルゲンであるｒ
ＤｅｒｆIIの濃度の測定を行った。なお、材料以外の構
成は前記実施の形態１及び２と同様であるので各部につ
いては同一の符号を付してこの説明を省略する。(Embodiment 3) In the allergen measuring apparatus according to Embodiment 3, glass fiber is introduced into the introduction section of the allergen measurement electrode, nitrocellulose is introduced into the distribution section, glass fiber is absorbed into the absorption section, and the electrode section and the contact section are operated by the action section. Gold was used for the pole and counter electrode, and polypropylene was used for the support. The target of measurement is the allergen r.
The concentration of DerfII was measured. Since the configuration other than the material is the same as in the first and second embodiments, the same reference numerals are given to the respective portions, and the description thereof will be omitted.
【００７２】アレルゲン測定電極１およびアレルゲン測
定装置１０による測定は、２段階の工程（検量線補正、
および測定）から構成される。The measurement by the allergen measurement electrode 1 and the allergen measurement device 10 is performed in two steps (calibration curve correction,
And measurement).
【００７３】まず検量線の補正として、アレルゲン測定
装置１０にアレルゲン測定電極１を差し込み、電源スイ
ッチを押して正常動作確認を行いう。次に、０．０１μ
ｇ／ｍＬの抗原（本実施例ではダニ抗原ＤｅｒｆIIを使
用する）１００μＬを導入部２に添加する。添加後、被
検液が吸収部４に到達すると、表示部１５に正常に溶液
が到達したことを示すサインが点灯する。続いて９００
μＬのＰＢＳ（燐酸ナトリウム緩衝液）を導入部２に添
加して、分配部にある未反応物質を洗い流す。さらに、
ＰＢＳ１Ｌに３６０ｇのグルコースを添加した０．１Ｍ
のグルコース溶液３００μＬを導入部２に供給する。１
分後に９００ｍＶの電圧を自動的に電極間に印加して、
さらに１分後の電流値を測定することにより発生した過
酸化水素の還元電流値で、あらかじめ入力されている標
準検量線の切片の修正を行い、修正して得られる検量線
を正規の検量線として使用する。First, as a correction of the calibration curve, the allergen measuring electrode 1 is inserted into the allergen measuring device 10, and a normal operation is confirmed by pressing a power switch. Next, 0.01μ
100 μL of g / mL antigen (in this example, the mite antigen DerfII is used) is added to the introduction part 2. After the addition, when the test liquid reaches the absorption section 4, a sign indicating that the solution has normally reached the display section 15 is lit. Followed by 900
μL of PBS (sodium phosphate buffer) is added to the inlet 2 to wash away unreacted substances in the distributor. further,
0.1 M of 360 g of glucose added to 1 L of PBS
Is supplied to the introduction unit 2. 1
Minutes later, a voltage of 900 mV is automatically applied between the electrodes,
Further, the intercept of the standard calibration curve input in advance is corrected with the reduction current value of hydrogen peroxide generated by measuring the current value after one minute, and the calibration curve obtained by the correction is replaced with the normal calibration curve. Use as
【００７４】ここで標準検量線としての一次関数Ｙ＝ａ
Ｘに対して、傾き即ち、比例係数ａが対象とするアレル
ゲンとアレルゲン測定電極毎に一定であるから、濃度が
既知の標準被検液を加えることにより得られる電流値と
既知濃度の値から補正した検量線Ｙ＝ａＸ＋ｂが得ら
れ、これを元に濃度の計算が行われる。この検量線は例
えばＹ＝０．７２３２Ｘ＋０．００４８のような一次関
数で現される。Here, a linear function Y = a as a standard calibration curve
Since the slope with respect to X, that is, the proportionality coefficient a is constant for each allergen and allergen measurement electrode, correction is performed from the current value obtained by adding a standard test solution having a known concentration and the value of the known concentration. The obtained calibration curve Y = aX + b is obtained, and the concentration is calculated based on this. This calibration curve is expressed by a linear function such as Y = 0.7232X + 0.0048.
【００７５】ここで図５はアレルゲン測定装置で測定し
たダニアレルゲン溶液の測定結果と従来のＥＬＩＳＡ法
で使用した場合の結果を比較したグラフであり、縦軸は
本発明の電気化学クロマトグラフ法を適用した結果を、
横軸はＥＬＡＳＡを用いた結果を表している。FIG. 5 is a graph comparing the measurement results of a mite allergen solution measured by an allergen measuring device with the results obtained by using a conventional ELISA method. The vertical axis indicates the electrochemical chromatographic method of the present invention. The result of applying
The horizontal axis represents the result using ELASA.
【００７６】アレルゲン濃度の測定は、検量線の補正が
終了した時点で終了のサインが点灯した後に、アレルゲ
ン測定電極１を取り外す。次に新しいアレルゲン測定電
極１を取り付けて測定スイッチを押して測定を行う。未
知濃度の被検液１００μＬをアレルゲン測定電極１上の
導入部２に添加する。添加数分後に表示部１５に正常に
溶液が到達したことを示すサインが点灯し、続いて９０
０μＬのＰＢＳを添加して、未反応物質を洗い流し、
０．１Ｍのグルコース溶液を３００μＬ添加する。その
後、約１分で未知濃度の検体中のダニアレルゲンの濃度
が表示される。同様の操作を行い測定を繰り返し、ここ
では未知濃度の被検液として０．００５、０．０１、
０．０２、０．０５、０．１、０．２、０．５、１μｇ
／ｍＬの８種類について測定を行った。その結果、相関
係数が０．９９３９と高く、従来法であるＥＬＩＳＡ法
と同様の値を示し、十分に実用的である事を示した。In the measurement of the allergen concentration, the allergen measurement electrode 1 is removed after the end sign is turned on when the calibration curve is corrected. Next, a new allergen measurement electrode 1 is attached, and a measurement switch is pressed to perform measurement. 100 μL of a test liquid having an unknown concentration is added to the introduction part 2 on the allergen measurement electrode 1. A few minutes after the addition, a sign indicating that the solution has reached the display unit 15 normally lights up,
Add 0 μL of PBS to wash away unreacted material,
Add 300 μL of a 0.1 M glucose solution. Thereafter, the concentration of mite allergen in the sample of unknown concentration is displayed in about 1 minute. The same operation was repeated and the measurement was repeated. In this case, the test solutions having unknown concentrations were 0.005, 0.01,
0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1 μg
/ ML was measured for 8 types. As a result, the correlation coefficient was as high as 0.9939, showing a value similar to that of the conventional ELISA method, indicating that the method was sufficiently practical.
【００７７】[0077]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、以下の
効果が得られる。According to the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained.
【００７８】（ａ）アフィニティクロマトグラフィーの
原理を利用して、アレルゲンを含む被検液を導入部から
アレルゲン標準抗体を固定化した分配部へ展開して、最
終的に電極部に移動させ、標識抗体に結合したアレルゲ
ンを用いて、短時間で高精度に被検液中のアレルゲン濃
度の測定を行うことができる。(A) Utilizing the principle of affinity chromatography, a test solution containing an allergen is developed from an introduction part to a distribution part on which an allergen standard antibody is immobilized, and finally moved to an electrode part, and labeled. Using the allergen bound to the antibody, the allergen concentration in the test solution can be measured in a short time and with high accuracy.
【００７９】（ｂ）分配部には所定量のアレルゲン標準
抗原が予め固定化されているので、分配部に展開供給さ
れる被検液中の遊離の標識抗体を、被検液中の遊離のア
レルゲンと固定化されているアレルゲン標準抗原とで所
定の比率に分配することができる。(B) Since a predetermined amount of the allergen standard antigen is immobilized in the distribution section in advance, the free labeled antibody in the test liquid developed and supplied to the distribution section is separated from the free labeled antibody in the test liquid. The allergen and the immobilized allergen standard antigen can be distributed at a predetermined ratio.
【００８０】（ｃ）支持体の導入部に対向する端部側に
は所定量の液体を吸収することのできる吸収部が設けら
れているので、導入部から電極部に向かう被検液の流れ
を維持することができ、これによって、被検液中の各成
分を固定相に対する吸着特性等の差を利用して分配、分
離することができる。(C) Since an absorbing portion capable of absorbing a predetermined amount of liquid is provided at the end of the support opposite to the introduction portion, the flow of the test liquid from the introduction portion toward the electrode portion is provided. Thus, each component in the test liquid can be distributed and separated by utilizing a difference in adsorption characteristics and the like with respect to the stationary phase.
【００８１】（ｄ）導入部、分配部、電極部、吸収部が
順に配設された支持体を有するので、未反応物の洗浄
や、基質物質の添加等の操作を簡単に行うことができ、
アレルゲン濃度の測定を効率的に行うことができる。(D) Since there is a support in which the introduction section, the distribution section, the electrode section, and the absorption section are sequentially arranged, it is possible to easily perform operations such as washing of unreacted substances and addition of a substrate substance. ,
Allergen concentration can be measured efficiently.
【００８２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果の他、以下の効果が得られる。According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effects described above, the following effects can be obtained.
【００８３】（ａ）アレルゲン標識抗原を長期間保存す
ることができるので、アレルゲン濃度を安定に測定でき
るという効果を有する。(A) Since the allergen-labeled antigen can be stored for a long period of time, there is an effect that the allergen concentration can be measured stably.
【００８４】（ｂ）アビジン修飾抗体とビオチン修飾酵
素との特異的反応を利用するので、長期間の保存におい
て、安定した抗体と酵素からなる標識抗体を生成する効
果を有する。(B) Since the specific reaction between the avidin-modified antibody and the biotin-modifying enzyme is used, it has the effect of producing a stable labeled antibody composed of the antibody and the enzyme during long-term storage.
【００８５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果の他、以下の効果が得られる。According to the invention set forth in claim 3, according to claim 1
The following effects can be obtained in addition to the effects of the second or the second effects.
【００８６】被検液の流路となるニトロセルロースやポ
リプロピレン等の微細構造を必要に応じて変えることが
できるので、被検液が流路を流れる速度の調節を行うこ
とができ、適正条件下で被検液の測定を行うことができ
る。The flow rate of the test solution can be changed as needed, and the flow rate of the test solution in the flow channel can be adjusted. Can be used to measure the test liquid.
【００８７】請求項４に記載の発明によれば、これによ
って、請求項１乃至３のいずれか１項の効果の他、以下
の効果が得られる。According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of any one of the first to third aspects, the following effects can be obtained.
【００８８】（ａ）被検液中のアレルゲン（抗原）と標
識抗体との非特異的吸着を効果的に抑制できるので、以
降の分配部における被検液の展開処理操作を安定に行う
ことができる。(A) Since the non-specific adsorption between the allergen (antigen) in the test solution and the labeled antibody can be effectively suppressed, the operation for developing the test solution in the distribution section can be performed stably thereafter. it can.
【００８９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至４の効果の他、以下の効果が得られる。According to the invention set forth in claim 5, according to claim 1,
The following effects can be obtained in addition to the effects of the first to fourth aspects.
【００９０】（ａ）保水容量を高くできることから添加
される被検液を、十分に、しかも所定の速度で吸収する
ことができる。(A) Since the water retention capacity can be increased, the test liquid to be added can be sufficiently absorbed at a predetermined rate.
【００９１】（ｂ）被検液の吸収速度を速くできるの
で、アレルゲン濃度の測定を迅速に行うことができる。(B) Since the absorption rate of the test liquid can be increased, the allergen concentration can be measured quickly.
【００９２】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
乃至５のいずれか１項の効果の他、以下の効果が得られ
る。According to the invention described in claim 6, according to claim 1,
The following effects are obtained in addition to the effects of any one of the above items 5 to 5.
【００９３】（ａ）これらの酵素の効果により電極活性
物質を生成し、分配部で競合反応により分配した抗原量
に比例した還元電流を流すことができる効果を有し、抗
原を高感度で測定することが可能となる。(A) The effect of these enzymes is to produce an electrode active substance, and the distribution section has the effect of allowing a reduction current to flow in proportion to the amount of the antigen distributed by the competitive reaction, thereby measuring the antigen with high sensitivity. It is possible to do.
【００９４】請求項７に記載の発明によれば、以下の効
果が得られる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００９５】（ａ）アレルゲン測定電極から得られる電
流値に基づいて、アレルゲン濃度を自動的に表示するこ
とができるという効果を有する。(A) There is an effect that the allergen concentration can be automatically displayed based on the current value obtained from the allergen measurement electrode.
【００９６】（ｂ）アレルゲンを定量含む標準液に対す
る電流値とアレルゲン濃度との関係を記憶した記憶部を
有するので、被検液の溶媒の種類や温度等の測定条件毎
に、また異なる種類のアレルゲンや標識抗体毎にデータ
を蓄積保持することができ、測定条件に応じて、これら
のデータを選択して、正確かつ迅速にアレルゲン濃度を
算出することができる。(B) Since the storage unit stores the relationship between the current value and the allergen concentration with respect to the standard solution containing the allergen quantitatively, different types of the solvent and the temperature of the test solution and different types of the test solution are used. Data can be accumulated and held for each allergen or labeled antibody, and these data can be selected according to the measurement conditions, and the allergen concentration can be calculated accurately and quickly.
【００９７】請求項８に記載の発明によれば、請求項７
の効果の他、以下の効果が得られる。According to the invention described in claim 8, according to claim 7,
In addition to the effects described above, the following effects can be obtained.
【００９８】（ａ）アレルゲン濃度Ｙに対して電流値Ｘ
の検量線がａ、ｂを定数とする一次関数Ｙ＝ａＸ＋ｂで
表されるので、少ないデータ数、例えば２組みのデータ
だけでも検量線を規定する一次関数の定数ａ、ｂを決定
することができ、アレルゲン濃度測定を迅速に行うこと
ができる。(A) Current value X with respect to allergen concentration Y
Is represented by a linear function Y = aX + b using a and b as constants. Therefore, it is possible to determine the constants a and b of the linear function that defines the calibration curve using only a small number of data, for example, only two sets of data. Allergen concentration can be measured quickly.
【００９９】（ｂ）検量線が標準抗体毎に傾きが一定の
一次関数であるので、アレルゲン電極を長期保存しても
この間の劣化による補正量を容易に計算して高精度の測
定を行うことができる。(B) Since the calibration curve is a linear function having a constant slope for each standard antibody, even if the allergen electrode is stored for a long period of time, the amount of correction due to deterioration during this period can be easily calculated to perform high-precision measurement. Can be.
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるアレルゲ
ン測定電極の平面図 （ｂ）その側面図FIG. 1A is a plan view of an allergen measurement electrode according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG.
【図２】フォトリソグラフィによるアレルゲン電極の製
造手順を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a procedure for manufacturing an allergen electrode by photolithography.
【図３】被検液をアレルゲン測定電極へ展開したときの
模式図FIG. 3 is a schematic diagram when a test solution is developed on an allergen measurement electrode.
【図４】本発明の実施の形態２におけるアレルゲン測定
装置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of an allergen measurement device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】アレルゲン測定装置で測定したダニアレルゲン
溶液の測定結果と従来のＥＬＩＳＡ法で使用した場合の
結果を比較したグラフFIG. 5 is a graph comparing the measurement results of a mite allergen solution measured with an allergen measuring device and the results obtained when the mite allergen solution is used in a conventional ELISA method.
１ アレルゲン測定電極 ２ 導入部 ３ 分配部 ４ 吸収部 ５ 電極部 ６ 対極 ７ 作用極 ８ 接点部 ９ 支持体 ９ａ マスク ９ｂ マスク １０ アレルゲン測定装置 １０ａ 接点部 １１ 測定部 １２ 電源 １３ 記憶部 １４ 演算部 １５ 表示部 １６ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Allergen measuring electrode 2 Introducing part 3 Distribution part 4 Absorbing part 5 Electrode part 6 Counter electrode 7 Working electrode 8 Contact part 9 Support body 9a Mask 9b Mask 10 Allergen measuring device 10a Contact part 11 Measuring part 12 Power supply 13 Storage part 14 Operation part 15 Display unit 16 Control unit
Claims (8)
結合させ、前記標識抗体に特異的に反応する基質物質を
添加して電極活性物質を生成し、所定電圧に維持された
電極間に流れる前記電極活性物質の量に対応した電流を
測定してアレルゲン濃度を算出するアレルゲン測定電極
であって、 前記アレルゲンを含む被検液が滴下され前記標識抗体が
所定量担持された導入部と、前記被検液が前記導入部か
ら順次供給され、所定量のアレルゲン標準抗原が予め固
定化された分配部と、前記分配部で分配処理され前記標
識抗体を含む被検液が供給され、所定電圧に保持された
作用極及び対極からなる薄膜電極を有する電極部と、前
記電極部に流れ込む前記被検液を吸収する吸収部とを備
えると共に、 前記被検液が浸透して流れる前記導入部、前記分配部、
前記電極部、前記吸収部の主要部が透水性材料からな
り、それぞれを支持する支持体上に順に配設されている
ことを特徴とするアレルゲン測定電極。1. A labeled antibody is bound to an allergen contained in a test solution, a substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is added to generate an electrode active substance, and between the electrodes maintained at a predetermined voltage. An allergen measurement electrode that calculates an allergen concentration by measuring a current corresponding to the amount of the electrode active substance flowing, and an introduction section in which a test solution containing the allergen is dropped and the labeled antibody is carried in a predetermined amount, The test liquid is sequentially supplied from the introduction section, a distribution section in which a predetermined amount of the allergen standard antigen is pre-immobilized, and a test liquid containing the labeled antibody which is distributed in the distribution section and supplied, is supplied with a predetermined voltage. An electrode portion having a thin-film electrode consisting of a working electrode and a counter electrode held in, and an absorbing portion for absorbing the test solution flowing into the electrode portion, and the introduction portion through which the test solution flows, Said Distribution unit,
An allergen measurement electrode, wherein a main part of the electrode part and the absorption part is made of a water-permeable material, and is sequentially disposed on a support that supports each of the electrodes.
標識抗原がアビジン修飾抗体とビオチン修飾酵素との特
異的反応により結合されていることを特徴とする請求項
１記載のアレルゲン測定電極。2. The allergen measurement electrode according to claim 1, wherein the allergen-labeled antigen immobilized on the distribution section is bound by a specific reaction between an avidin-modified antibody and a biotin-modifying enzyme.
ピレン等の透水性材料からなることを特徴とする請求項
１又は２に記載のアレルゲン測定電極。3. The allergen measurement electrode according to claim 1, wherein the distribution section is made of a water-permeable material such as nitrocellulose or polypropylene.
らなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
に記載のアレルゲン測定電極。4. The allergen measurement electrode according to claim 1, wherein the introduction portion is made of a fibrous material such as glass fiber.
クリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド等の高分子吸
収ゲルで構成されていることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれか１項に記載のアレルゲン測定電極。5. The allergen measurement electrode according to claim 1, wherein the absorption section is made of a polymer absorption gel such as polyethylene glycol, sodium acrylate, polyacrylamide, and the like. .
がグルコースオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、ピルビ
ン酸オキシダーゼ、ピラノースオキシダーゼ、コレステ
ロールオキシダーゼのいずれか１から選ばれる酵素であ
ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記
載のアレルゲン測定電極。6. The method according to claim 1, wherein the substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is an enzyme selected from glucose oxidase, lactate oxidase, pyruvate oxidase, pyranose oxidase and cholesterol oxidase. The electrode for measuring an allergen according to any one of claims 1 to 5.
たアレルゲン測定電極が接続され、前記標識抗体と特異
的に反応する基質物質が前記電極部に添加され、前記電
極間に定電圧を印加して電流を測定する測定部と、アレ
ルゲンを定量含む標準液に対する電流値とアレルゲン濃
度との関係を記憶した記憶部と、前記記憶部に記憶され
た電流値とアレルゲン濃度との関係から検量線を算出す
ると共に、前記測定部で検出された電流値に基づいて前
記検量線によりアレルゲン濃度を算出する演算部とを備
えたことを特徴とするアレルゲン測定装置。7. The allergen measurement electrode according to claim 1 is connected, a substrate substance specifically reacting with the labeled antibody is added to the electrode portion, and a constant voltage is applied between the electrodes. A measuring unit that measures a current by applying a voltage, a storage unit that stores a relationship between a current value and a allergen concentration with respect to a standard solution that quantitatively includes an allergen, and a relationship between the current value and the allergen concentration stored in the storage unit And a calculating unit for calculating an allergen concentration from the calibration curve based on the current value detected by the measuring unit, while calculating a calibration curve from the allergen measuring apparatus.
抗原毎に設定され、前記アレルゲン濃度が前記電流値に
対して一次関数で表示されることを特徴とする請求項７
記載のアレルゲン測定装置。8. The method according to claim 7, wherein the calibration curve is set for each labeled antibody or allergen standard antigen, and the allergen concentration is displayed as a linear function with respect to the current value.
The allergen measuring device according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33713699A JP2001153838A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Electrode and device for measuring allergen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33713699A JP2001153838A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Electrode and device for measuring allergen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001153838A true JP2001153838A (en) | 2001-06-08 |
Family
ID=18305792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33713699A Pending JP2001153838A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Electrode and device for measuring allergen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001153838A (en) |
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- 1999-11-29 JP JP33713699A patent/JP2001153838A/en active Pending
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