JP2694469B2 - 液体サンプル中の分析物の定量測定装置および定量測定方法 - Google Patents
液体サンプル中の分析物の定量測定装置および定量測定方法Info
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Description
関するものである。さらに本発明は、分析物を含む4員
すなわち‘4成分系’複合体、前記分析物と結合するモ
ノクローナル抗体自体、分析物と結合するラベルしたモ
ノクローナル抗体Fabフラグメント、およびモノクロー
ナル抗体のFab部分でなくFc部分と結合する固相結合モ
ノクローナルまたは非モノクローナル抗体を用いて、サ
ンプル中の分析物を定量する方法に関するものである。
ここで分析物と結合するモノクローナル抗体は両者とも
に同一の動物から得られるものである。
のその利用は、過去15年以上に及んでいる。この分野で
の先行技術には2つの明白な傾向が見られる。最も初期
の傾向は3成分複合体、すなわちAb1−Ag−Ab2*形の複
合体であり、ここでAb2*は若干のラベルを有するもの
である。後期の傾向は、多重成分系で通常は4成分、場
合によっては5以上の成分系である。先行技術の議論は
この区別を保持している。
セイの初期の例はSchuurs他のアメリカ特許No.3,654,09
0(1972)に見られ、歴史的背景としてのみでなく、こ
の分野の若干の重要な側面を理解するのに有用である。
ラベル抗体とともに、抗原のエピトープすなわち結合位
置に対応する固相結合抗体を用いての抗体の検出を教示
している。Schuurs他の開示する方法は、結合抗体、抗
原およびラベルした抗体形の間でのサンドイッチ形成後
の酵素ラベルの定量を含んでいる。これは、酵素ラベル
に基質を添加することにより固相または液相で行われ
る。通常、酵素−基質反応は発色または変色を生じる
が、これは“イエス−ノー”テストで認められ得るか、
あるいは存在する物質量が計測できるときは定量され得
る。
ントに関す議論がないが、Schuurs他が1968年に出願さ
れ、1972年に特許されたのであるから、驚くに当たらな
い。すなわち、これは、ハイブリドーマ技術の進歩、お
よび、モノクローナル抗体製造のKohler−Milstein法の
開発よりもずっと以前であったからである。
2を取得しているが、これもサンドイッチ体アッセイに
関するものである。この特許には、いわゆる“前向き”
サンドイッチ体免疫アッセイが述べられている。このタ
イプのアッセイは、特異的なステップ順が必要である。
すなわちテストされるサンプルはまず不溶性の結合対象
物と接触させ、これら両者を反応させて進行完結するの
である。固相複合体を溶液から除去し、ついで酵素ラベ
ルを含む第2の結合対象物を固相に加える。複合体との
結合の後、前述の標準技術に従って酵素レベルを定量す
る。ここでもモノクローナル抗体または抗体フラグメン
トに関する記述はない。
サンドイッチ体アッセイで用いられ得る唯一のラベルで
はないと教示している。この特許ではラベルとして放射
性抗体をアッセイする前向きサンドイッチ体が述べられ
ている。放射性ラベルは標準の放射性同位元素125Iであ
った。抗体の放射性ラベリングは標準技術であるが、放
射性ヨードの結合のためには、抗体分子中に適当なアミ
ノ酸の存在を必要とする。さもなければ、ラベルはその
ままの状態を維持しない。
o.4,016,043を1977年に取得している。この特許では、
基本的サンドイッチ体アッセイのより簡単なやり方が請
求されている。ここでは、抗原−抗体反応の不溶化成分
および同成分のラベルサンプルの使用が教示されてい
る。この方法では、検出される抗原は2か所の同一エピ
トープサイトを有すると仮定している。さらに、2つの
同一レセプターを用いることにより、後述の“同時”ア
ッセイの使用が除外されている。この結果、Schuurs
の′043のアッセイは終了までに60時間もの長時間がか
かることになる。臨床ないし診断室では、長時間を必要
とする場合は不向きである。
“逆の”サンドイッチ体アッセイが述べられている。こ
の特許は、定量される成分がまず可溶ラベル抗体と結合
し、ついで固定化抗体に結合し得ることがまず示されて
いる点で、重要である。洗浄過程が除かれている点でも
改良があり、これはアッセイを行う上での時間の節約を
意味している。Piasio他は、そのアッセイは理想的には
半時間以内に完了し得ると教示している。この規範的シ
ステムはPiasio他の実施例では行われていないが、前述
のSchuurs他の60時間よりはかなり短縮されている。こ
の方法の重大な欠点は固定抗体が非常に大量必要なこと
である。
は、実際にはサンドイッチ体アッセイではなくて、固定
化抗体が別の抗体に結合するように用いられる発明が提
示されている。この特許では、旧来の競争免疫アッセイ
の興味ある変形が教示されている。Niswenderは固相結
合抗体と、最初のものとに結合する第2の放射性ラベル
抗体と接触させるとともに、アッセイされるサンプルと
を接触させているが、定量される成分とは接触させてい
ない。この効果により、測定者は放射性ラベルの固相と
の結合量を定量ることにより、存在する物質を定量する
ことができるのである。
体とも結合し得ることが示されている。この性質は最近
のアッセイでは重要であり、そのいくつかを以下に述べ
る。
は、抗体は2つの明白に区分される部分、Fc部分すなは
ち“定常”領域およびFab部分を有することが認められ
ており、Fab部分はエピトープサイトと結合する抗体部
分である。Schwarzbergは、ポリペプタイドのようなリ
ガンドと結合したラベルFabフラグメントの複合体を調
製している。この複合体は、ついでいわゆる“競争”ア
ッセイで用いられている。固相結合またはサンドイッチ
体アッセイには触れていない。
“同時”サンドイッチ体免疫アッセイが教示されてい
る。このようなアッセイは、さまざまなエピトープサイ
トを有する抗原を必要とするが、これはすでに詳しく述
べた理由により、2つの別々の抗体またはレセプターが
用いられなければならないからである。
て、形成される3成分の複合体(すなわち3種の複合
体)を常に伴った前向き、逆、および同時アッセイにつ
いての教示がなされたことが理解されよう。この技術分
野で、“結合物”分子(Schwarzberg)としてのFabフラ
グメントの利用が見られ始めたが、これらのフラグメン
トは、免疫アッセイの本質的部分としては利用されてお
らず、またモノクローナル抗体も利用されていない。
示されている。David他はアメリカ特許No.4,376,110(1
083)で、モノクローナル抗体には“結合力”が十分で
ない、すなわち、サンドイッチ体アッセイで用いるには
親和力が不十分であるという技術分野での偏った考えを
打破している。David他は、その両者が少なくとも108Li
ters/moleの親和力を有している限り、3成分サンドイ
ッチ体アッセイの3つの型はすべてモノクローナル抗体
を用いて実施し得ると教示している。Moussebois他はア
メリカ特許No.4,397,060(1983)で、固形の支持体と結
合したFabフラグメントを用いれば、膠着アッセイが実
施し得ると教示している。やはりこの特許でも、モノク
ローナル抗体自体は使用されていなくとも、Fabフラグ
メントは免疫アッセイの共同体とは考えられないことが
述べられている。
は、胎児性ガン抗原(CEA)の定量用の特異的サンドイ
ッチ体アッセイについて教示している。この発明の重要
な特徴は、複合体形成を改良するためにさまざまな塩濃
度を使用することである。これは本書で定義する“前向
き”のサンドイッチ体アッセイであり、そのアッセイで
用いられる2つのモノクローナル抗体の可能性を議論し
ている。これもまた、3成分複合体であり、Fabは用い
られていないことが分かるであろう。
ラベルが第2抗体のFc部分に結合することを必要とする
サンドイッチ体アッセイが教示されている。このラベル
は第2の抗体に直接結合するのではなく、むしろ、Wood
s他は、3成分複合体が形成された後にラベルが抗体のF
c部分に結合するという発明を主張している。これが行
われるのは、ラベルと固定化された最初の抗体との間の
干渉を防ぐためである。
あるDavid他が獲得したアメリカ特許No.4,469,787(198
4)でも、再度、3成分モノクローナル抗体サンドイッ
チ体およびその検出が教示されている。この特許は、サ
ンドイッチ体アッセイが均一相、すなわち相分離なしに
行い得ることを示すことにより、この技術に追加された
ものである。これは、多重エピトープ抗原の“膠”によ
り結合されなければ反応しないラベルで、3成分複合体
のモノクローナル抗体成分をラベルすることにより行わ
れる。
サンドイッチ体アッセイと旧来の型の免疫アッセイ、い
わゆる“沈澱”テストとが結合されている。この発明で
は、3成分サンドイッチ体の形成に続いて、溶液からの
複合体の沈澱を行うための沈澱試薬の添加が教示されて
いる。これはポリクローナル抗血清を用いるラジオ免疫
アッセイである。
の原理の変法が示されている。Petskaのアメリカ特許N
o.4,623,621(1986)では、分子の反復タンパク質部分
上に一度存在した、エピトープにとって特異的な固相結
合モノクローナル抗体を用いることにより、低重合体タ
ンパク質が測定され得ることが教示されている。固相結
合の後、単にラベルされた同一のモノクローナル抗体の
第2のサンプルが結合されるのである。単に抗体全体と
3成分複合体が再度形成されれば、同時アッセイは不可
能である。
アメリカ特許No.4,343,896に示されている。1976年に提
出された明細書に基づくこの特許では、複合体Ab1−Ab2
−Ag−Ab3*と結合した固相が教示されている。Wolters
の特許の決定的な制限は、Ab2およびAb3*が異なる動物
種に由来していることである。この理由はAb1が、定常
領域すなわちAb1の“Fc"部分と反対方向に向けられねば
ならないためである。同一の動物種由来の特殊な免疫群
の抗体すべては、同一のFc部分を有するであろう。もし
Ab2およびAb3が同一の動物種由来であれば、Ab1−Ab2−
Ag−Ab3*のみならず、Ab1−Ab3*をも得られ、その両
者が固相と結合し、妨害と不正確さが結果として生じる
ことが、先行技術により教示されている。
つ以上の成分が免疫反応に関係しているが、4部分複合
体のみがAb1−Ab2−Ag−Ab3*の複合体と結合した固相
であることが教示されている。コラム1の41〜60行に示
される反応種についての記載で、Axen他はFabフラグメ
ントについては少しも触れていないことは注目に値す
る。
は、溶液中の第1および第3のレセプターが抗原と結合
する一方、第2の固相抗体が第1の抗体と結合している
4成分複合体が教示されている。Tanswellの記述は、2
重抗体系の利用に特有であり、とくにモノクローナル抗
体については述べていない。
は、前述の4部分結合以上に及んでおり、実際には抗体
−ハプテン−抗体−ハプテン−抗体の5価複合体を形成
している。複合体の尾部は放射活性でラベルされた抗体
である。少なくとも1つの抗体はモノクローナル抗体で
なければならない。
および短所についてある程度精述している。例えばコラ
ム2の1〜5行目にある問題への解決は、Ab−Ag−Fab
*複合体に結合するためのmAbに結合した固相を用いる
ことである。mAbに結合した固相は、mAb2−Ag−Fab−*
複合体を結合するために使用されるのは、この一度だけ
である。しかしながらForrestは、mAB1−Ag2−mAb2−Ag
1−Fab*が形成するために、mAb2がもう1つの抗原と結
合することを必要としている。しかしながら、この意味
においてmAb2は2つのAb結合サイトを持ち得ないため
に、“Ag2"が実際には結合剤を意味することを理解せね
ばならない。
c部分と結合する固相結合抗体、分析物と結合するモノ
クローナル抗体全体、分析物、およびモノクローナル抗
体のラベルされたFabフラグメントとの間の4成分複合
体の形成を含む、液状サンプル中に分析物を定量する方
法に関するものである。さらにまた、免疫酵素測定アッ
セイ、競争的アッセイ、および置換アッセイに限らない
他の形のアッセイにも有用なアッセイ用の装置にも関す
る。
るかは、以下の記載、および請求の範囲の記載から明ら
かになるであろう。
発明の実施例を図示している。
発明のもう1つの実施例を図示している。
明のもう1つの実施例を図示している。
明の実施例が与えられている。
例である。
施例を示している。
モデルを示している。
11が示されている。装置全体を支える安定したキャリヤ
ホイル12が装備されている。例えば、分析用サンプルの
調製に有用な緩衝液または他の試薬を含むであろう選択
的スポンジ13が示されている。サンプルは、例えばピペ
ットで先ず、ゾーン14に適用し、スポンジは液体に直接
浸すか、または、液を例えばピペットで直接適用しても
よい。
析物の少なくとも1つ、分析物の類似体、または定量さ
れる分析物に結合する非固相結合レセプターを含んでい
る。さまざまな物質が可能である。定量される分析物
は、ウイルスタンパク質、薬物または薬物残渣、その他
のような抗原である場合がしばしばであるが、とくに分
析されるサンプルが生化学的液状物質でなければ、他の
物質も定量されるであろう。サンドイッチ体アッセイの
場合は、第1のゾーン14には、定量される分析物に結合
する同一種からの2つのモノクローナル抗体が含まれて
いる。サンドイッチ体アッセイが行われる時には、第1
のゾーン14に含まれる2つのモノクローナル抗体のうち
の1つは、酵素のようなラベルを有しているであろう。
れるラベルのための基質を含んでいる。この基質は、酵
素がベーターガラクトシダーゼの時のベーターガラクト
シドのように、例えば、酵素により作用を受ける基質と
なり得るのである。それは、作用するラベルに必要な物
質であるかも知れない。例えば、第3のゾーンの基質
は、第1のゾーンのラベルと結合して蛍光性部分を形成
する物質、または作用分子であるかもしれない。例え
ば、ラベルおよび基質は、両者が結合してはじめて触媒
活性を発揮する完全酵素の半分と半分であるかもしれな
い。
尚早な反応が生じないように、互いに別個に保存されね
ばならない。これは、第1および第3のゾーン14および
15の間に位置する遮蔽物16により行われる。この遮蔽物
は、サンプルが第2のゾーンに入るまで14および15のゾ
ーンの間で拡散を防止する限り、特殊な材料で作られて
いなくてもよい。
い第1のゾーン16にある試薬のいずれとも結合する固相
結合レセプターを含んでいる。あるいは、サンドイッチ
体アッセイが行われている時、この第2のゾーンは、モ
ノクローナル抗体のFc部分とのみ結合する固相結合レセ
プターを含んでいる。
でおり、その1つはFc特異的、他の1つはFc特異的でな
い。勿論この場合、シグナルの形成は4成分複合体抗体
を形成するかしないに関係している。このようにして、
抗体と結合された非特異的マトリックスは、ネガティブ
コントロールとして働らいている。
くとも部分的液状接触の状態にあるに違いないことは、
注目すべきである。第2のゾーン17および第3のゾーン
15は、液状接触状態にあるかも知れないが、その必要は
ない。第1図の実施例には、障害ホイル18の存在のため
に、第2および第3のゾーンの間の液状接触は示されて
いない。この障害ホイルは、基質が第3のゾーンから第
2のゾーンへ通過するのを遅らすのに役立っている。こ
のことによりシグナルが時期尚早に形成することなく、
いかなる反応でも固相結合成分および第1のゾーンの未
反応試薬ないしmAb−Ag−Fab*のサンドイッチ体の間で
生じようになる。それはシグナルの時期尚早な形成なし
に生じるように仕向けることになる。基質は最終的には
第2のゾーンへ入らねばならないので、障害物18は、液
体透過材料、好ましくはポリビニールアルコールまた
は、界面活性剤との接触で液体を透過させるような材料
から成っている。
こから過剰のサンプルおよび試薬を受け取る。それは、
装置全体としては“廃棄物容器”として作用するのであ
る。
て装備されている。これは、装置に安定性を追加するの
である。
置21では、スポンジ13がここではゾーン14に先ず直接に
接触し、第3のゾーン15には直接には接触しないことに
気付く以外は、すべての成分は装置11のものと同じであ
る。むしろ、第1および第3のゾーンの間での液体接触
が部分的にある。ラベルおよび基質の時期尚早な接触
は、これらを例えば、障害物16で互いに隔離されている
覆い付のポジション22および23に位置させることによ
り、回避されるのである。
が使用されていない実施例が示されている。ここでは、
装置31には第1のゾーン32が含まれており、そのゾーン
にサンプルが直接加えられる。ゾーン32は第1および2
図の第1のゾーン14と同様に機能する。それは第2のゾ
ーン33と部分的に液体接触を行い、無論、第1および2
図の第2のゾーン17と同じ機能を果たしている。第3図
の装置と第1および2図の装置との重要な相違は、基質
を含有する第3のゾーンが置き換え構築されている点で
ある。第3図の説明から分かるように、ポジション34お
よび35を含む第3のゾーンは、第2のゾーンの下部にあ
り、そこで液体接触をしている。第3のゾーンには部位
35の基質が含まれており、層34により支えられている。
は、その層は基質35が第2のゾーンと接触するように仕
向けている。遮断層44により、ゾーン1と成分43との液
体接触は阻害されている。成分34は、例えば、液体と接
触すると膨張するような圧縮スポンジでよい。
問題ではないが、それは液体が第3のゾーンに到達し、
基質を放出する迄に、第1のゾーンのラベルされた反応
物質と第3のゾーンの固相に結合した反応物質との間の
反応が既に生じているからである。基質は第2のゾーン
へと拡散し、そこで検知し得る量が形成されるのであ
る。過剰のサンプルおよび試薬は、第1図の実施例と同
様に、第4のゾーン19へ運ばれ、装置全体は再びキャリ
アホイル12で結合される。
る。このカバー手段により、テストストリップ中での反
応状態の観察がより正確になるのである。一般的には、
このカバー手段は、所々に覗き手段、すなわち“窓”を
取り付けることにより、選択的な観察がゆるされるのみ
である。実際に必要なのは、1か所の覗き手段である
が、それは第2のゾーンの上部に位置すべきであり、そ
れにより検知し得る量の形成がそこで観察できるのであ
る。もしカバー手段36において、4番目のゾーンの上部
に覗き手段が追加されているならば、基質およびラベル
された結合対象物、例えば、未反応ラベルFabフラグメ
ント、との間の反応が観察され得る。さらに、もしカバ
ー手段36が、例えば第1および2図装置での使用に採用
されるならば、覗き手段は、ゾーン1および3が接合す
る位置に具備され得るのである。これにより、もしラベ
ルおよび基質の時期尚早な混合が生じるかどうかを見定
めることができる。カバー手段はホイル類などの様々な
材料から作製し得る。それはまた、射出成形容器の一部
分である射出成形カバーであってもよい。
し、ゾーン2への基質拡散が防御層37に入り込んでいる
ゾーン2からの液体により開始されるという点で、第3
図の装置とは異なっている。このことにより、基質の時
期尚早な混合が生じないという保証がより大となるので
ある。既に指摘した選択的なカバー手段36は、含まれて
いてもよいが、この実施例では含まれていない。
スポンジ13がサンプル適用に用いられている装置の実施
例が示されている。サンプルは第1のゾーン14に入り、
そこで例えば、分析物および結合対象物、すなわちmA
b、Fab*、およびAgの間での反応が生じる。第1のゾー
ン14の内容物全体は第2のゾーン17に移行し、そこで未
反応ラベル物質またはサンドイッチ体のいずれかが、そ
こに位置する固相結合反応物質により取り上げられる。
第2のゾーン17での非結合物は、手段38および39に運ば
れ、その位置でラベル物質を保持する。液体サンプルの
過剰量は、廃棄装置19に入るが、そこでは保持されない
のである。この装置の構成では、サンプルが、ラベル基
質を含有する第3のゾーン15に強制的に送りこまれるよ
うになっている。構造が第3のゾーン15への移動を強制
するようになっているので、19への逆の流れは行われな
い。手段52を経て、物質を含む基質は、障害物53を通り
第2のゾーン17へ戻り、そこで固相結合ラベル反応物質
と基質との反応が生じる。障害物53は、サンプルが手段
52から障害物53を経て進行するように選定されており、
第2のゾーン17から先へは進むことはできない。
が示されている。この具体例では、第2および3のゾー
ンはマトリックス42で本質的には1つとなっている。基
質は、必ずしもカプセル化には限定されないが、カプセ
ル化などの方法により、このマトリックスに取り込まれ
る。1つのマトリックスでの2つのゾーンに結合には、
第1のゾーン14からのラベルした反応物質と、そこに含
まれる固相結合材料との反応までの間、基質を遊離状態
にしてはならないことが必要となっている。
る。ここでは、図示された要素のすべてが、この実施例
で基質15を含む第3のゾーンが第2のゾーン17と隔離さ
れていることを除いて、第1および2図のものと同様で
ある。外部から15に力を加えるだけで、基質は固相結合
のラベルと接触するように仕向けられ得るのである。
部または全部で行われる。説明の目的で、第1、4、お
よび5図の装置を用いた別のアッセイの仕組みが述べら
れているが、しかしながら、これらの一部または全部が
装置のいずれかにおいて使用のために採用されるかも知
れないことは、当業者には明らかなことであろう。
ストを行う時は、サンプルは第1図の装置の第1のゾー
ンに適用する。水道水をスポンジ13に加え、第3のゾー
ン15に移動させる。第1のゾーンは、酵素ラベル西洋わ
さびパーオキシダーゼを含むT4特異的抗体を含有する一
方、ゾーン15は、オルトフェニレンジアミンのような標
準的西洋わさびパーオキシダーゼ基質を含有している。
サンプルは第2のゾーン17に向かって移動しはじめる
が、第2のゾーンは、固相結合固定化の形で、T4そのも
のまたは関連分子T3を含んでいる。ゾーン14を経て移動
する際、サンプル中のT4は、いずれも西洋わさびパーオ
キシダーゼラベル化T4特異的抗体と反応して、複合体を
形成する。非複合抗体とともに、これらはゾーン15を経
て移動する液体の前方で、第2のゾーン17に流れ込む。
障害物18のために拡散に差異が生じる。
にある固相結合T3またはT4と反応し、すでに形成したT4
−抗体複合体は、廃棄ゾーン19へ通過する。ここで、西
洋わさびパーオキシダーゼの基質は、第2のゾーン17へ
と通過し、そこで固相上の固定化酵素と反応する。この
ようにして、当業者には承知のように、定量可能なシグ
ナルが形成される。固相により捕捉される酵素量は、ラ
ンプル中のT3またはT4の量の目安となる。
児性ガン抗原(CEA)、多重エピトープ様物質などのサ
ンドイッチ体アッセイが行われ得る。このようなテスト
では、第1のゾーン32には、マウス−抗−ヒトCEAモノ
クローナル抗体およびベーターグルコシダーゼでラベル
したマウス−抗−ヒトCEAモノクローナル抗体Fabフラグ
メントの両者が含有されている。第1のゾーン32とサン
プルが接触すると、サンドイッチ体が全抗体(MAb)、C
EA(Ag)およびフラグメント(Fab*)の間で形成す
る。このmAb−Ag−Fab*フラグメントは、未反応mAbお
よびFab*とともに、第2のゾーン33に通過するが、そ
こには固相に結合固定化されたヒツジ−抗マウスFc特異
的抗体が含まれている。この固相は、過剰のmAbのいず
れかと前記のサンドイッチ体の両方と結合している。し
かしながら、Fab*はFc部分を含んでいないので、これ
は非結合で、廃棄ゾーンへと通過する。一方、サンプル
の若干量は、基質レゾルフィンベーターガラクトピラノ
シドを遊離し、これは第2のゾーン33へと移動する。こ
の基質は、この領域で結合しているFab*フラグメント
と反応して、サンプル中のCEAの存在および量の指標と
なる。
したか否かを決定するために競争的アッセイを行い得
る。この種のテストで抗原ではなく抗体がアッセイさ
れ、従って、この発明の目的でもあるが、テストはこれ
らが等価であることを示している。
p120に対する抗体は、まず装置51のゾーン14に取り込ま
れる。HIVの抗体を含むかもしれない血清サンプルはス
ポンジ13に導入され、14へと拡散する。サンプルの混合
物および共役体は、第2のゾーン17へ通過するが、この
ゾーンは、もし他の抗体が存在しなければラベルIgGの
すべてと結合するに充分で、固相に固定化されたHIVqp1
20を含有している。非共役体は部分38を経てトラップ39
へ移り、そのトラップはサンプルからの遊離ラベルのす
べてを除去する。残った溶液は第3のゾーン15を通過
し、被験物を遊離するが、それは一方通行の障害物を通
りマトリックスへと達し、そこで結合ラベルと反応す
る。間接的な関係があり、それはすなわち、結合される
ラベルが多ければそれだけ、サンプル中の抗体は少な
く、その逆も成立するということである。
る。抗体が優先するが、レセプターとしては、例えばタ
ンパク質Aおよびビオチン−アビジン複合体のような追
加的な材料を使用することができる。
は、一番目のモノクローナル抗体と結合し、モノクロー
ナル抗体フラグメントと結合しない限り、前記にリスト
の材料のいずれでもよいのである。とくに優先するの
は、他の抗体のFc部分を結合し、フラグメントとは結合
しない抗体である。
も使用可能ではあるが、モノクローナル抗体が優先す
る。固相結合抗体を生じるような種類は、最初のレセプ
ターとモノクローナル抗体Fabフラグメントとの間で交
叉反応性がない限り、重要ではない。しかしながら、抗
原およびモノクローナル抗体Fabフラグメントと結合す
るモノクローナル抗体は、まさに同種から派生するので
ある。
セイで用いられる通常のラベルのいずれでもよいが、と
くに好適なのは、その基質と反応して有色基質を形成す
るような酵素である。そのような酵素の例は、ベーター
グルコシダーゼ、西洋わさびパーオキシダーゼ、塩基性
ホスファターゼウレアーゼおよびアミラーゼであるが、
このことは、それらが単なる例であり、どのような酵素
が使用可能ということに対する制限と見なしてはならな
いことが認知されるであろう。アビジンがマトリックス
結合レセプターの場合は、ビオチン化したモノクローナ
ル抗体が使用可能であることは、当業者には明白なこと
であろう。この場合、ラベルされた成分はFabフラグメ
ントである必要はなく、mAb全体であってもよいのであ
る。
Abおよび、最初の非ラベルまたはビオチン/アビジンで
ラベルした抗体の位置調整は、この発明の決定的な要件
ではない。サンプルが順次接触するか、同時に接触する
ように、それらの位置を決めてもよいのである。
を含んでもよい。勿論、さまざまなゾーンは、液体吸収
性および、良好な毛細状性質を有していなければならな
い。そのような材料の例としては、吸水性の紙、ニトロ
セルロース紙、スポンジ、および他の吸収性材料があ
る。これらは、繊維状の有無を問わず、それぞれのゾー
ンは、程度の違う毛細状性質、吸収性などを有するさま
ざまな材料から構成されていてもよい。
サポートに対するレセプターのように、それを固定化す
る技術において既知のいずれの標準的方法で固定化され
てもよい。
体が通過できるように選択されなければならない。不活
性なポリマーが優先され、とくにポリビニールアルコー
ル(PVA)が望ましい。それ以外の適切な材料は、当業
者には明白なことであろう。
明ないし半透明でなければならない。これにとって好ま
しい材料は透明なマイラーであり、一方、カバーの残り
の部分は、例えば、透明な材料で覆われてもよい金属性
のホイルのような、適宜丈夫な材料から構成されてい
る。
不透過性障害物のような、この発明の追加的特徴は、技
術的に既知な通常材料から構成されている。
たことを限定するものではない。
を調製しテストした。
(第1ゾーン)に切った。一方の端に10μlのPBS緩衝
液(pH.7.0,1%BSA,1%Tween20)を含ませ、中央部分
を、hCGおよびベーターガラクトシダーゼに対するモノ
クローナル抗体のFab部分の共役体の20U/mlを含む溶液
の7.5μlに含ませた。モノクローナル抗体フラグメン
トは、黄体形成ホルモンに対する交叉反応性を有してい
なかった。この部分にもまた、hCGのベーター鎖に対す
るモノクローナル抗体の100μg/mlの溶液の75μlを含
ませた。紙片の緩衝液を含ませたのとは反対の末端に、
5%ポリビニールアルコール水溶液の10μlを含ませ
た。このようにしてできた紙片を、長さ1cm幅0.6cmのSc
hleicherおよびSchull(第2のゾーン)から得た3512ペ
ーパーの紙片の0.5mmと重ねた。この紙片を臭化シアン
を用いて活性化しておき、マウス抗体のFc部分に対する
ヒツジ抗体をそれに固定した。この紙片を、18%ポリビ
ニールアルコール(廃棄ゾーン)の水溶液150μlを含
ませたD28(Whatman)の長さ5cm、幅0.6cmの紙片の0.5m
mに重ねた。連続した紙片を形成するように指示して重
ねた3枚の紙片は、接着テープを用いて長さ10cm、幅0.
6cmのポリスチレンのストリップに乗せた。生成したス
トリップはそれぞれ0、100、250、および500mlU/mlhCG
を含むように目盛り調整した尿サンプルに浸した。5分
後、それぞれのストリップを、100mmolのHepes緩衝液
(pH7.5)の0.8mmolレゾルフィンベーター−ガラクトピ
ラノシドの溶液に浸し、5分間展開させた。hCGを含む
尿に浸したストリップはすべて、第2および廃棄ゾーン
で明るい赤紫色を呈したが、一方、hCGを含まないサン
プルに浸したストリップは、第2のゾーンで黄色で、第
3のゾーンで赤紫色であった。色の変化は、第2のゾー
ンおよび廃棄ゾーンでのレゾルフィンベーター−ガラク
トピラノシドに及ぼすベーターガラクトシターゼの作用
を示している。
ンにレゾルフィンベーター−ガラクトピラノシドを含ま
せて、ごく容易に改変することができ、色の変化の進展
は、すでに記述したカバー手段を通して観察することが
できた。
たが、当業者には、この発明から逸脱することなしに、
さまざまな変更および改変がなされ得ることは明白であ
り、従って、そのような変更および改変のすべてが発明
の真の思想と範囲に入るように意図されているのであ
る。
Claims (23)
- 【請求項1】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)(i)ラベル分析物、(ii)前記ラベル分析物の
アナログ、(iii)前記ラベル分析物に特異的に結合す
るレセプター、から選ばれた成分を含む第1のゾーンで
あって、 前記成分は前記液体サンプル中に溶解すると共に、この
成分がラベルレセプターである場合には、前記分析物と
結合して、分析物とラベルレセプターとの複合体を形成
する、 (b)前記第1のゾーンに液体接触していて、前記第1
のゾーンを通過した後に液体サンプルを受取る第2のゾ
ーンであって、 この第2のゾーンは固相結合レセプターを含み、この固
相結合レセプターは前記分析物とラベルレセプターの複
合体とは結合しないが、前記第1のゾーンに既に存在す
る成分と結合する、 (c)液体透過性の手段によって前記第2のゾーンから
分離されていて、前記ラベル分析物、ラベル分析物アナ
ログまたはラベルレセプターのラベルと接触時に反応し
て検知可能な部分(モエティ)を形成する反応化合物を
含む第3のゾーンであって、 前記手段は、(i)前記固相結合レセプターの結合が完
了して、前記反応成分が前記第1のゾーンから解放され
るまでに前記反応成分が第2のゾーンへ移動するのを阻
止し、(ii)その後、前記反応成分が第2のゾーン内へ
移動するのを許容すると共に、前記第3のゾーンは、前
記手段が液体透過性になったときに前記反応成分が第2
のゾーン内へ移動するのを許容するように前記第2のゾ
ーンと相対位置させられている、 (d)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンから流れる過剰液体を除去する第4のゾーン。 - 【請求項2】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)前記液体サンプル中で溶解し、かつ前記分析物と
特異的に結合する複数の異なるレセプターを含む第1の
ゾーンであって、 前記レセプターの1つはラベルを有し、他は有しておら
ず、このラベルレセプターと非ラベルレセプターとは前
記分析物と3成分複合体を形成する、 (b)前記第1のゾーンと液体接触していて、前記第1
のゾーンを通過後に液体サンプルを受取る第2のゾーン
であって、 この第2のゾーンは固相結合レセプターを有しており、
この固相結合レセプターは(i)ラベルを持たない前記
第1のゾーンのレセプターとは結合するが、(ii)ラベ
ルを持った第1のゾーンのレセプターと結合しない、 (c)液体透過性の手段によって前記第2のゾーンから
分離されており、前記ラベル分析物、ラベル分析物アナ
ログ、またはラベルレセプターの前記ラベルと接触時に
反応して検知可能なモエティを形成する反応性成分を含
む第3のゾーンであって、 前記手段は、(i)前記固相結合レセプターの結合が完
了して、前記反応性成分が前記第1のゾーンから解放さ
れるまでは前記反応性成分の前記第2のゾーン内への移
動を阻止し、(ii)その後、前記第2のゾーン内への移
動を許容すると共に、 前記第3のゾーンは、前記手段が液体透過性になったと
きには前記反応性成分が前記第2のゾーン内への移動を
許容するように、前記第2のゾーンと相対位置させられ
ている、 (d)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンからの過剰液体を除去する第4のゾーン。 - 【請求項3】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)(i)ラベル分析物、(ii)前記ラベル分析物の
アナログ、(iii)前記分析物に特異的に結合するラベ
ルレセプターとから選ばれた成分を含む第1のゾーン、 (b)前記第1のゾーンと液体接触していて、この第1
のゾーンを通過後に液体サンプルを受取る第2のゾーン
であって、 この第2のゾーンは固相結合レセプターを含み、この固
相結合レセプターは分析物とラベルレセプターの複合体
とは結合しないが、前記第1のゾーンに既にある成分と
結合する、 (c)前記ラベル分析物、ラベル分析物アナログまたは
ラベルレセプターのラベルと接触時に反応して検知可能
なモエティを形成する反応性成分を含む第3のゾーンで
あって、 前記固相結合レセプターと、サンプルを含む非結合ラベ
ルとの間の反応が完了する前に、前記反応成分が前記第
3のゾーンから前記第2のゾーンへ通過することを防ぐ
ように、前記第3のゾーンは、間隙または空間によって
前記第2のゾーンから分離されていて、前記第2のゾー
ンと前記第3のゾーンが液体接触しているように前記第
2のゾーンと相対的に移動し、液体接触し終えると直ち
に前記反応成分は前記第3のゾーンから前記第2のゾー
ンへの相対移動する、 (d)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンから流れる過剰液体を除去する第4のゾーン。 - 【請求項4】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)前記液体サンプル中で溶解し、前記分析物と特異
的に結合する複数の異なるレセプターを含む第1のゾー
ンであって、 前記レセプターの1つはラベルを有し、他は有しておら
ず、これらラベルレセプターと非ラベルレセプターとは
前記分析物とともに3成分複合体を形成する、 (b)前記第1のゾーンと液体接触していて、前記第1
のゾーンを通過後に液体サンプルを受容する第2のゾー
ンであって、 この第2のゾーンは固相結合レセプターを含み、この固
相結合レセプターは (i)ラベルを有しない前記第1のゾーンのレセプター
とは結合するが、(ii)ラベルを有する第1のゾーンの
レセプターとは結合しない、 (c)前記ラベル分析物、ラベル分析物アナログ、また
はラベルレセプターの前記ラベルと接触時に反応して検
知可能なモエティを形成する反応性成分を含む第3のゾ
ーンであって、 前記固相結合レセプターと、サンプルを含む非結合ラベ
ルとの間の反応が完了する前に、前記反応成分が前記第
3のゾーンから前記第2のゾーンへ通過することを防ぐ
ように、前記第3のゾーンは、間隙または空間によって
前記第2のゾーンから分離されていて、前記第2のゾー
ンと前記第3のゾーンが前記第2のゾーンと相対的に移
動するようになっていると共に、液体接触し終えると直
ちに前記反応成分は前記第3のゾーンから前記第2のゾ
ーンへの移送を開始する、 (d)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンから流れる過剰液体を除去する第4ゾーン。 - 【請求項5】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)(i)ラベル分析物、(ii)前記ラベル分析物の
アナログ、(iii)前記分析物の特異的に結合するラベ
ルレセプター、の中から選ばれた成分を含む第1のゾー
ンであって、 前記成分は前記液体サンプル中で溶解し、 前記成分がラベルレセプターである場合には、前記分析
物と結合して分析物とラベルレセプターとの複合体を形
成する、 (b)前記第1のゾーンと液体接触していて、この第1
のゾーンの通過した後に液体サンプルを受取る第2のゾ
ーンであって、 この第2のゾーンは、(1)前記第1のゾーンに既に存
在する成分と結合するが、分析物とラベルレセプターと
の複合体とは結合しない固相結合レセプタ、(2)前記
ラベル分析物または前記ラベル分析物のアナログまたは
前記ラベルレセプターのラベルと反応して検知可能なモ
エティを形成する反応成分、(3)液体透過性にされる
ことが可能な手段であって、この手段は、前記固相との
反応が終えるまでは前記反応性成分を前記ラベル分析物
または前記ラベル分析物のアナログまたは前記ラベルレ
セプターから分離させ、その後に前記反応性成分が移動
不可能にされた前記ラベル分析物または前記ラベル分析
物のアナログまたは前記ラベルレセプターと接触するの
を許容する、 (c)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンから流れる過剰液体を除去する第3ゾーン。 - 【請求項6】以下の構成を備えた液体サンプル中の分析
物の定量測定装置、 (a)前記液体サンプル中で溶解し、かつ前記分析物に
特異的に結合する複数の異なるレセプターを含む第1の
ゾーンであって、 前記レセプターの内、1つはラベルを有し、他は有して
おらず、 前記ラベルレセプターと非ラベルレセプターとが前記分
析物と共に3成分複合体を形成する、 (b)前記第1のゾーンと液体接触していて、この第1
のゾーンを通過後に液体サンプルを受取る第2のゾーン
であって、 この第2のゾーンが、(1)前記第1のゾーンに既にあ
る成分と結合するが、分析物およびレセプターの複合体
とは結合しない固相結合レセプタ、(2)ラベル分析物
またはラベル分析物のアナログまたはラベルレセプター
のラベルと反応して検知可能なモエティを形成する反応
性成分、(3)液体透過性にされることが可能な手段で
あって、この手段は、前記固相との反応が終えるまでは
前記反応性成分を前記ラベル分析物または前記ラベル分
析物のアナログまたは前記ラベルレセプターから分離さ
せ、その後に前記反応性成分が移動不可能にされた前記
ラベル分析物または前記ラベル分析物のアナログまたは
前記ラベルレセプターと接触するのを許容する、 (c)前記第2のゾーンと液体接触していて、この第2
のゾーンから流れる過剰液体を除去する第3のゾーン。 - 【請求項7】前記の第1および第3のゾーンが互いに分
離している請求項1〜4のいずれか1項に記載の定量測
定装置。 - 【請求項8】前記の第1のゾーンと液体接触状態にあり
サンプルの適用に適合した第5のゾーンをさらに含む請
求項1〜6のいずれか1項に記載の定量測定装置。 - 【請求項9】前記の第1および第3のゾーンと液体接触
状態にありサンプルの適用に適合した第5のゾーンをさ
らに含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の定量測定
装置。 - 【請求項10】検知反応を観察するのに適したカバー装
置からさらになり、カバー装置が前記の第2のゾーン上
の前記のカバー装置内に位置した少なくとも1つの観察
装置を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の定量
測定装置。 - 【請求項11】非結合反応性成分から検知可能な部分
(モエティ)を分離する手段を備え、この部分が前記第
2のゾーンと液体接触状態にある請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の定量測定装置。 - 【請求項12】第1および第3のゾーンが互いに液体接
触状態にある請求項1〜4のいずれか1項に記載の定量
測定装置。 - 【請求項13】サンプルを固相サポートと接触させ、こ
の固相サポートを、第1のモノクローナル抗体成分およ
びラベルモノクローナル抗体またはフラグメントの複合
体の形成に有利な条件下で、前記第1のモノクローナル
抗体および前記ラベルモノクローナル抗体またはモノク
ローナル抗体フラグメントが同一種から選ばれる場合の
前記成分に結合するこの成分およびラベルモノクローナ
ル抗体またはモノクローナル抗体フラグメントに結合す
る除去可能な第1のモノクローナル抗体に組入れ、 前記複合体を、この複合体と固定化レセプターとの間で
の4成分複合体を形成するに有利な条件下で前記ラベル
モノクローナル抗体またはフラグメントではなく前記第
1のモノクローナル抗体と結合する固定化第2のレセプ
ターと接触させ、前記成分の測定として前記4成分複合
体中または前記サンプルの残渣中のラベルを測定する、
ことからなる液体サンプル中の分析物の定量測定方法。 - 【請求項14】前記第2のレセプターが、前記第1のモ
ノクローナル抗体のFc部分に特異的な抗体である請求項
13記載の定量測定方法。 - 【請求項15】前記第2のレセプターが抗体であり、前
記フラグメントがFabフラグメントである請求項13記載
の定量測定方法。 - 【請求項16】前記サンプルが、前記モノクローナル抗
体フラグメントおよび前記モノクローナル抗体と同時に
接触する請求項13記載の定量測定方法。 - 【請求項17】前記サンプルが、前記第1のモノクロー
ナル抗体および前記ラベルされたモノクローナル抗体ま
たはモノクローナル抗体フラグメントと連続して接触す
る請求項13記載の定量測定方法。 - 【請求項18】前記モノクローナル抗体フラグメントラ
ベルが酵素である請求項13記載の定量測定方法。 - 【請求項19】前記モノクローナル抗体フラグメントラ
ベルが放射活性である請求項13記載の定量測定方法。 - 【請求項20】前記モノクローナル抗体フラグメントラ
ベルが蛍光性である請求項13記載の定量測定方法。 - 【請求項21】前記酵素がベーターガラクトシダーゼで
ある請求の項13記載の定量測定方法。 - 【請求項22】前記測定が、前記4成分複合体と前記ラ
ベルのための有色形成基質と接触し前記成分の測定とし
て形成した有色を測定することからなる請求項13記載の
定量測定方法。 - 【請求項23】前記第1のモノクローナル抗体がビオチ
ンアビジン複合体の1員を有し、前記固定化第2のレセ
プターが前記複合体の結合対象物である請求項13記載の
定量測定方法。
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