JP2011518319A - 化学物質検出方法 - Google Patents
化学物質検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011518319A JP2011518319A JP2011502434A JP2011502434A JP2011518319A JP 2011518319 A JP2011518319 A JP 2011518319A JP 2011502434 A JP2011502434 A JP 2011502434A JP 2011502434 A JP2011502434 A JP 2011502434A JP 2011518319 A JP2011518319 A JP 2011518319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analyte
- reagent
- transducer
- sample
- binding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
- G01N33/5438—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/171—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with calorimetric detection, e.g. with thermal lens detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
- G01N33/542—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with steric inhibition or signal modification, e.g. fluorescent quenching
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
- G01N2021/1708—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids with piezotransducers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、化学物質の検出方法、特に、圧/焦電変換器を有する化学物質検出装置を使用するイムノアッセイに関する。
イムノアッセイは、体液中の被分析物の存在、すなわち、より一般的には濃度を測定する試験である。イムノアッセイは、一般に抗原と抗体の特異的結合を伴う。この抗体はポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよく、モノクローナル抗体には製造の再現性や一つのエピトープと被分析物との結合の束縛などいくつかの利益がある。被分析物の濃度の定量化可能な指標を与えるために、反応を既知濃度の標準サンプルと比較する。抗体または抗原の濃度は様々な方法によって決定し得るが、最も一般的な方法の一つが、抗原または抗体のいずれかを標識し、その標識の存在を検出することである。
焦電または圧電素子および電極を有する、エネルギー変化を電気信号へ変換することが可能な変換器と、その変換器上に固定化された、被分析物またはその被分析物の誘導体と結合することが可能な結合部位を有する第1の試薬とを準備する工程、
第1の試薬−被分析物複合体を形成するために、その変換器にサンプルを曝露し、それによって被分析物またはその被分析物の誘導体を第1の試薬と結合させる工程、
電磁放射線を吸収して無放射性崩壊(non-radiative decay)によりエネルギーを発生することが可能な標識を有する、第1の試薬−被分析物複合体と選択的に結合することが可能な結合部位を有する第2の試薬を導入する工程、
そのサンプルに電磁放射線を照射する工程、
発生したエネルギーを電気信号へ変換する工程、および
その電気信号を検出する工程
を含む方法を提供する。
活性ピエゾ/パイロフィルムバイオセンサーの調製
次の実施例において検出装置として使用する、酸化インジウムスズで被覆した、分極した圧電性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)バイモルフフィルムを低湿度環境においてポリスチレン溶液(トルエン中1%)により浸漬被覆して、酸化インジウムスズの上にポリスチレン層を施した。次いで、これをポリストレプトアビジン溶液(PBS中200μg/mL−10mmol/Lリン酸バッファー、2.7mmol/L KCl、137mmol/L NaClおよび0.05%Tweenを含有する)中で、室温で一晩のインキュベーションにより被覆した。Tischer らによる米国特許第5,061,640号公報に記載されている通り、ポリストレプトアビジンを調製した。
二次抗体の調製
本質的にはC.H. Self et al Clin. Chem. 1996, 42, 1527-1531に記載されている通りに、二次モノクローナル抗体(M2)(捕捉抗体(M1)−テストステロン複合体と反応する)を作製し、当業者に公知の方法によりビオチン化した。例えば、PBS(NaCl 150mmol/L、リン酸塩 20mmol/L、pH7.5)中5mg/ml抗体溶液を、凍結乾燥抗体を溶解することによるか、または希釈により調製する。この溶液が他のタンパク質またはTrisもしくは他の干渉物を含む場合には、透析またはゲル濾過により精製する。次いで、無水DMSO中20mmol/LのNHS−ビオチン溶液を調製し、15μLのNHS−ビオチン溶液を抗体(1mL)に加える。室温で1時間インキュベートした後、アジ化ナトリウムを含有するPBS(0,01%)で抗体を透析する。このビオチン化抗体は、−20℃または+4℃で保存するために0.1%アジ化ナトリウムおよび20%のグリセロールで1mg/mLまで希釈することができる。ビオチン化度は、IgG当たり1〜3ビオチンの範囲内でなければならない。これはビオチンの定量によりまたは高ビオチン化率についてはアミンの分別定量により評価することができる。
リポーターコンジュゲートの調製
本質的にはVan Doomらによる米国特許第5,641,689号公報に記載されている通りに、炭素標識リポーターコンジュゲートを調製した。抗体被覆リポーターコンジュゲート(R1)を調製するために、5mmol/Lリン酸バッファー、pH6.2中1mLのSpecial Black-4 RCCの名目上150nmの炭素粒子(Degussa, Essen, Germany)を200μg/mLポリストレプトアビジン溶液とともに室温で一晩振盪しながらインキュベートし、結果としてストレプトアビジン被覆表面(A1)を得た。得られた炭素コンジュゲートを(遠心分離、ペレット化および再懸濁により)洗浄した。次いで、このストレプトアビジン被覆炭素粒子懸濁液1mLとともにPBS中、10μg/mLのビオチン化二次モノクローナル抗体(M2)(捕捉抗体(M1)−テストステロン複合体と反応する)を一晩振盪しながらインキュベートした。得られた炭素コンジュゲート(C2)をpH8.5の0.05mol/Lホウ酸バッファーを用いて(遠心分離、ペレット化および再懸濁により)3回洗浄し、このバッファー中、暗所4℃で保存した。
アッセイ−抗体被覆ピエゾ/パイロフィルムセンサー
図3で示されるように、センサー1を作製して、このアッセイを実施した。センサー1は、1枚の抗体被覆ピエゾフィルム3(C1、上記)と、1枚の透明なポリカーボネート蓋材フィルム14とから作製する。これらのフィルムは、1枚の粘着ポリエステルフィルムダイカットからなるスペーサー15を用いおよそ500μmの距離をおいて配置して、大きさの異なる二つのチャンバー16,17を形成する、アッセイ反応用のおおよその寸法30x10x0.5mmの一つのチャンバー16および対照反応用の寸法10x10x0.5mmの小さい方の第2のチャンバー17。発生した電荷を検出するためにピエゾフィルムの上面および底面への電気接続を可能にするようになっている。
Claims (20)
- サンプル中の被分析物の検出方法であって、
焦電または圧電素子および電極を有する、エネルギー変化を電気信号へ変換することが可能な変換器と、その変換器上に固定化された、被分析物またはその被分析物の誘導体と結合することが可能な結合部位を有する第1の試薬とを準備する工程、
第1の試薬−被分析物複合体を形成するために、その変換器にサンプルを曝露し、それによって被分析物またはその被分析物の誘導体を第1の試薬と結合させる工程、
電磁放射線を吸収して無放射性崩壊によりエネルギーを発生することが可能な標識を有する、第1の試薬−被分析物複合体と選択的に結合することが可能な結合部位を有する第2の試薬を導入する工程、
そのサンプルに電磁放射線を照射する工程、
発生したエネルギーを電気信号へ変換する工程、および
その電気信号を検出する工程
を含む、方法。 - 前記第1の試薬および第2の試薬が抗体である、請求項1に記載の方法。
- 前記標識が、炭素粒子、着色ポリマー粒子、色素分子、酵素、蛍光分子、金属粒子、ヘモグロビン分子、磁性粒子、非導電性コア材料および少なくとも一つの金属シェル層を有するナノ粒子、赤血球、およびそれらの組合せから選択されるものである、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1の試薬が前記変換器に吸着されているものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記変換器がサンプルチャンバー内に設置されているものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記チャンバーがウェルである、請求項5に記載の方法。
- 前記変換器が前記チャンバーと一体となっているものである、請求項5または6に記載の方法。
- 前記サンプルが浮遊粒子を含むものである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記サンプルが全血である、請求項8に記載の方法。
- 前記放射線源が、一連の電磁放射線パルスを生成するように構成され、前記検出器が、前記放射線源からの各電磁放射線パルスと、前記電気信号の発生との間の時間遅延を決定するように構成されるものである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記サンプルを前記変換器に曝露する工程と、前記サンプルを照射する工程との間に前記変換器から前記サンプルを取り出すこと無しに実施されるものである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- (i)サンプル中の被分析物の検出装置において、焦電または圧電素子および電極を有する、エネルギー変化を電気信号へ変換することが可能な変換器と、その変換器上に固定化された、被分析物またはその被分析物の誘導体と結合することが可能な結合部位を有する第1の試薬と、電磁放射線源と、その電気信号を検出するための検出器とを含む装置、および(ii)放射線源により発生した電磁放射線を吸収して無放射性崩壊によりエネルギーを発生することが可能な標識を有する、第1の試薬と被分析物またはその被分析物の誘導体との間で形成された複合体と選択的に結合することが可能な結合部位を有する第2の試薬を含む、キット。
- 前記第1の試薬および第2の試薬が抗体である、請求項13に記載のキット。
- 前記標識が、炭素粒子、着色ポリマー粒子、色素分子、酵素、蛍光分子、金粒子、ヘモグロビン分子、磁性粒子、非導電性コア材料および少なくとも一つの金属シェル層を有するナノ粒子、赤血球、およびそれらの組合せから選択されるものである、請求項13または14に記載のキット。
- 前記第1の試薬が前記変換器に吸着されているものである、請求項13〜15のいずれか一項に記載のキット。
- 前記装置がサンプルチャンバーをさらに含んでなり、前記変換器が前記サンプルチャンバー内に設置されているものである、請求項1〜15のいずれか一項に記載のキット。
- 前記チャンバーがウェルである、請求項16に記載のキット。
- 前記変換器が前記チャンバーと一体となっているものである、請求項16または17に記載のキット。
- 前記放射線源が、一連の電磁放射線パルスを生成するように構成され、前記検出器が、前記放射線源からの各電磁放射線パルスと、前記電気信号の発生との間の時間遅延を決定するように構成されるものである、請求項13〜18のいずれか一項に記載のキット。
- 抗複合体抗体イムノアッセイにおいて結合事象を検出するための、焦電または圧電素子および電極を含む変換器の使用。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4182308P | 2008-04-02 | 2008-04-02 | |
GB0805950A GB0805950D0 (en) | 2008-04-02 | 2008-04-02 | A method for sensing a chemical |
GB0805950.3 | 2008-04-02 | ||
US61/041,823 | 2008-04-02 | ||
GB0816924A GB0816924D0 (en) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | A method for sensing a chemical |
GB0816924.5 | 2008-09-16 | ||
PCT/GB2009/050310 WO2009122206A1 (en) | 2008-04-02 | 2009-03-31 | A method for sensing a chemical |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011518319A true JP2011518319A (ja) | 2011-06-23 |
JP5529112B2 JP5529112B2 (ja) | 2014-06-25 |
Family
ID=40751002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011502434A Expired - Fee Related JP5529112B2 (ja) | 2008-04-02 | 2009-03-31 | 化学物質検出方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9057723B2 (ja) |
EP (1) | EP2265951B1 (ja) |
JP (1) | JP5529112B2 (ja) |
CN (1) | CN101981449B (ja) |
CA (1) | CA2719036A1 (ja) |
ES (1) | ES2443065T3 (ja) |
WO (1) | WO2009122206A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1393855B1 (it) * | 2009-04-22 | 2012-05-11 | Consiglio Nazionale Ricerche | Dispensatore elettrodinamico di liquidi in quantita' micro/nano-litriche basato sull'effetto piroelettrico in materiali funzionalizzati, senza l'impiego di sorgenti elettriche esterne. |
GB201000643D0 (en) * | 2010-01-15 | 2010-03-03 | Vivacta Ltd | A method for sensing a chemical |
GB201105828D0 (en) * | 2011-04-06 | 2011-05-18 | Vivacta Ltd | A device for detecting an analyte |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055917A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Mitsubishi Kagaku Bio-Clinical Laboratories Inc | 抗抗原−抗体複合体抗体を用いた検出または測定方法 |
JP2001174460A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-29 | Tosoh Corp | 免疫測定方法および免疫測定試薬 |
JP2006506634A (ja) * | 2002-11-18 | 2006-02-23 | ヴァルション テクニリネン ツッキムスケスクス | 小さな分析物のための非競合的な免疫アッセイ法 |
JP2006522930A (ja) * | 2003-04-10 | 2006-10-05 | ピエズオプティック、リミテッド | 焦電または圧電変換器を備えた光化学感知装置 |
WO2007107716A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Vivacta Ltd | A chemical sensing device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4444879A (en) * | 1981-01-29 | 1984-04-24 | Science Research Center, Inc. | Immunoassay with article having support film and immunological counterpart of analyte |
US5529901A (en) | 1987-11-19 | 1996-06-25 | Staat Der Nederlanden | Method for determining the presence or amount of analyte using a stable colloidal carbon sol |
US5622868A (en) * | 1989-04-27 | 1997-04-22 | Microbiological Research Authority Camr (Centre For Applied Microbiology & Research) | Analytical apparatus utilizing a colorimetric or other optically detectable effect |
GB8909701D0 (en) | 1989-04-27 | 1989-06-14 | Health Lab Service Board | Analytical apparatus |
US6344272B1 (en) | 1997-03-12 | 2002-02-05 | Wm. Marsh Rice University | Metal nanoshells |
JP2010533281A (ja) | 2006-06-06 | 2010-10-21 | ビバクタ、リミテッド | 化学物質の検知方法 |
-
2009
- 2009-03-31 EP EP09727395.7A patent/EP2265951B1/en not_active Not-in-force
- 2009-03-31 CA CA2719036A patent/CA2719036A1/en not_active Abandoned
- 2009-03-31 WO PCT/GB2009/050310 patent/WO2009122206A1/en active Application Filing
- 2009-03-31 ES ES09727395.7T patent/ES2443065T3/es active Active
- 2009-03-31 US US12/935,322 patent/US9057723B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-31 JP JP2011502434A patent/JP5529112B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-31 CN CN200980111670.8A patent/CN101981449B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000055917A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Mitsubishi Kagaku Bio-Clinical Laboratories Inc | 抗抗原−抗体複合体抗体を用いた検出または測定方法 |
JP2001174460A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-29 | Tosoh Corp | 免疫測定方法および免疫測定試薬 |
JP2006506634A (ja) * | 2002-11-18 | 2006-02-23 | ヴァルション テクニリネン ツッキムスケスクス | 小さな分析物のための非競合的な免疫アッセイ法 |
JP2006522930A (ja) * | 2003-04-10 | 2006-10-05 | ピエズオプティック、リミテッド | 焦電または圧電変換器を備えた光化学感知装置 |
WO2007107716A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Vivacta Ltd | A chemical sensing device |
JP2009530598A (ja) * | 2006-03-17 | 2009-08-27 | ビバクタ、リミテッド | 化学的検知装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101981449A (zh) | 2011-02-23 |
US9057723B2 (en) | 2015-06-16 |
ES2443065T3 (es) | 2014-02-17 |
US20110086365A1 (en) | 2011-04-14 |
WO2009122206A1 (en) | 2009-10-08 |
CN101981449B (zh) | 2014-08-13 |
CA2719036A1 (en) | 2009-10-08 |
JP5529112B2 (ja) | 2014-06-25 |
EP2265951B1 (en) | 2014-01-08 |
EP2265951A1 (en) | 2010-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8845965B2 (en) | Sensor | |
US8758686B2 (en) | Optical chemical sensing device with pyroelectric or piezoelectric transducer | |
US20160209408A1 (en) | Device for detecting an analyte | |
EP2277048B1 (en) | A method for sensing a chemical | |
JP5529112B2 (ja) | 化学物質検出方法 | |
JP5442713B2 (ja) | 化学物質検出方法 | |
WO2018077804A1 (en) | A method for detecting an analyte | |
US20130052632A1 (en) | Method for sensing a chemical |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130116 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130123 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140318 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140416 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5529112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |