JP3458860B2 - サンドイッチ分析用センサ装置 - Google Patents
サンドイッチ分析用センサ装置Info
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- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
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- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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- G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、化学的、生化学的或いは生物学的な物質の
サンドイッチ分析の実施方法及びかかる方法で使用する
装置に関する。
サンドイッチ分析の実施方法及びかかる方法で使用する
装置に関する。
現在、サンプル中に存在する被検体を検出して測定す
るための分析装置および分析技術の開発に大きな関心が
抱かれており、例えば、A.P.F.Turner,I.Karube,G.S.Wi
lson編『バイオセンサ：その基礎と応用（Biosensors:F
undamentals and Applications）』（1987年、Oxford S
cientific Publications）に記載されているように既に
利用出来る様々な方法や装置について詳細にわたる検討
が行われてきている。標準的分析技術は実に多様な条件
や妨害要因の影響を受けやすく、それらの条件や要因が
温度、試薬の安定度、インキュベーション、展開時間と
いった観測される信号のレベルに影響を及ぼすことがあ
る。従って、標準的分析技術の分析能は使用する免疫セ
ンサの較正方法により制限されることが多く、較正方法
では通常、既知量の被検体を含有する標準サンプルを使
って定量分析が行われることがある。抗体を含む分析に
関しては、そこで生じる免疫学的結合反応は不可逆的で
あることが多い。従って、較正工程はどれも単数または
複数の別の装置（同一製造バッチのものが望ましい）を
使って実施する必要があり、このことは必然的に誤差を
招く。
るための分析装置および分析技術の開発に大きな関心が
抱かれており、例えば、A.P.F.Turner,I.Karube,G.S.Wi
lson編『バイオセンサ：その基礎と応用（Biosensors:F
undamentals and Applications）』（1987年、Oxford S
cientific Publications）に記載されているように既に
利用出来る様々な方法や装置について詳細にわたる検討
が行われてきている。標準的分析技術は実に多様な条件
や妨害要因の影響を受けやすく、それらの条件や要因が
温度、試薬の安定度、インキュベーション、展開時間と
いった観測される信号のレベルに影響を及ぼすことがあ
る。従って、標準的分析技術の分析能は使用する免疫セ
ンサの較正方法により制限されることが多く、較正方法
では通常、既知量の被検体を含有する標準サンプルを使
って定量分析が行われることがある。抗体を含む分析に
関しては、そこで生じる免疫学的結合反応は不可逆的で
あることが多い。従って、較正工程はどれも単数または
複数の別の装置（同一製造バッチのものが望ましい）を
使って実施する必要があり、このことは必然的に誤差を
招く。
分離したゾーンを備え、それにより分析手順内で較正
工程を実行出来る装置を分析で用いれば、別の感知装置
を追加使用して較正工程を別個に行う必要がなくなる。
このような方法でサンドイッチ分析及びコンペティショ
ン分析の両方に適用出来る方法については、WO92/09892
に記載されている。
工程を実行出来る装置を分析で用いれば、別の感知装置
を追加使用して較正工程を別個に行う必要がなくなる。
このような方法でサンドイッチ分析及びコンペティショ
ン分析の両方に適用出来る方法については、WO92/09892
に記載されている。
標準的サンドイッチ分析技術は、特に高用量「フッ
ク」効果（被検体が高用量のところで標準曲線が逆説的
に逆転する）をもたらす原因となる。従来の免疫検定法
による典型的な標準曲線を図１に示す。分析対象の被検
体用の様々な特異的結合の相手（パートナ）を同時にで
はなく順次適用すれば、こうした効果が生じないように
することが出来る。或いは、高用量「フック」効果を除
くには、少なくとも２種類の希釈度でサンプルを定量分
析する必要がある。但し、１段階サンドイッチ分析を実
行する最も一般的な方法は、標識した特異的結合相手を
過剰に用意し、高用量「フック」効果を軽減することで
ある。
ク」効果（被検体が高用量のところで標準曲線が逆説的
に逆転する）をもたらす原因となる。従来の免疫検定法
による典型的な標準曲線を図１に示す。分析対象の被検
体用の様々な特異的結合の相手（パートナ）を同時にで
はなく順次適用すれば、こうした効果が生じないように
することが出来る。或いは、高用量「フック」効果を除
くには、少なくとも２種類の希釈度でサンプルを定量分
析する必要がある。但し、１段階サンドイッチ分析を実
行する最も一般的な方法は、標識した特異的結合相手を
過剰に用意し、高用量「フック」効果を軽減することで
ある。
標識した特異的結合相手を過剰に用いる代わりに、分
析対象の既知量の被検体を分析装置に入れてサンドイッ
チ分析の対照標準を求める方法がある。サンプル中に問
題とする被検体がなければ信号は固定しているが、被検
体が存在する場合は対照標準分析の用量−反応曲線と試
験分析の曲線とを重ねて比較すると両曲線の偏差の相対
量が小さいほど被検体の濃度が増す。但し最終的には、
被検体濃度が高くなった時点で固定化された特異的結合
相手が被検体によって飽和状態になるとこの偏差はゼロ
となる。免疫検定法についてこれを図示したのが図２で
あり、これを見て明らかなように、このような対照標準
技術はサンプル中に存在する被検体の濃度範囲全てにつ
いて満足のいくものではなく、特に被検体の濃度が高い
ときには問題があり、高用量フック効果が軽減されな
い。
析対象の既知量の被検体を分析装置に入れてサンドイッ
チ分析の対照標準を求める方法がある。サンプル中に問
題とする被検体がなければ信号は固定しているが、被検
体が存在する場合は対照標準分析の用量−反応曲線と試
験分析の曲線とを重ねて比較すると両曲線の偏差の相対
量が小さいほど被検体の濃度が増す。但し最終的には、
被検体濃度が高くなった時点で固定化された特異的結合
相手が被検体によって飽和状態になるとこの偏差はゼロ
となる。免疫検定法についてこれを図示したのが図２で
あり、これを見て明らかなように、このような対照標準
技術はサンプル中に存在する被検体の濃度範囲全てにつ
いて満足のいくものではなく、特に被検体の濃度が高い
ときには問題があり、高用量フック効果が軽減されな
い。
WO92/09892に記載されているサンドイッチ分析技術で
は、ある対照標準法では、分析対象の抗原に対する固定
化した特異的抗体を含有する対照標準ゾーンを有する装
置を採用しており、この対照標準ゾーンには分析対象の
抗原に対する標識した第２の特異的抗体と分析対象の抗
原とが予め複合体状態で混和したものも含有する。この
ような複合体な別々の状態でいるときよりも安定しやす
いが、残念なことに、装置の測定ゾーンにおいて第２の
特異的結合相手の働きを模倣することは出来ない。ま
た、このタイプの対照標準には他にも欠点となり得る点
がある。即ち、第２の特異的抗体が装置の製造中または
貯蔵中に劣化していた場合には、対照標準ゾーンを調べ
てその反応性に関する情報を得ることが出来ない。分析
対象の特異的抗体及び抗原を予め複合体にしておくので
はなく最初は装置内に別々に存在するようにしておけ
ば、こうした欠点を克服出来ることが現在分かってい
る。
は、ある対照標準法では、分析対象の抗原に対する固定
化した特異的抗体を含有する対照標準ゾーンを有する装
置を採用しており、この対照標準ゾーンには分析対象の
抗原に対する標識した第２の特異的抗体と分析対象の抗
原とが予め複合体状態で混和したものも含有する。この
ような複合体な別々の状態でいるときよりも安定しやす
いが、残念なことに、装置の測定ゾーンにおいて第２の
特異的結合相手の働きを模倣することは出来ない。ま
た、このタイプの対照標準には他にも欠点となり得る点
がある。即ち、第２の特異的抗体が装置の製造中または
貯蔵中に劣化していた場合には、対照標準ゾーンを調べ
てその反応性に関する情報を得ることが出来ない。分析
対象の特異的抗体及び抗原を予め複合体にしておくので
はなく最初は装置内に別々に存在するようにしておけ
ば、こうした欠点を克服出来ることが現在分かってい
る。
我々は、既知の分析技術の問題点を克服し、分析手順
の一部として分析の較正を行えるようにしたサンドイッ
チ分析に適した分析装置及び分析方法を開発した。
の一部として分析の較正を行えるようにしたサンドイッ
チ分析に適した分析装置及び分析方法を開発した。
そこで、本発明の第１の側面によれば、サンプル中の
配位子のサンドイッチ分析に使用するセンサ装置であっ
て、第１分離ゾーン（測定ゾーン）及び第２分離ゾーン
（対照標準ゾーン）を有し、第１分離ゾーンのある領域
（測定領域）には分析対象の配位子の第１の特異的結合
相手（または分析対象の配位子の特異的結合相手と予め
複合体を形成しているか、若しくは複合体を形成可能な
試薬）が直接的または間接的に固定化され、第１分離ゾ
ーンはこの他に、分析対象の配位子の第２の特異的結合
パートナを任意で標識したものを第１の既知量で放出可
能な形態で含有しており、第２の特異的結合相手は第１
の特異的結合相手が向けられているエピトープとは異な
る分析対象配位子のエピトープに向けられており、第２
分離ゾーンのある領域には分析対象の配位子の第１の特
異的結合相手（または分析対象の配位子の特異的結合相
手と予め複合体を形成しているか、若しくは複合体を形
成可能な試薬）が直接的または間接的に固定化され、第
２分離ゾーンはこの他に、既知量の配位子類似体を放出
可能な形態で含有すると共に、それとは別に上記のよう
な分析対象の配位子の第２の特異的結合パートナを任意
で標識したものを第２の既知量で放出可能な形で含有し
ており、第２の既知量は測定ゾーンにおける第１の既知
量よりも少いセンサ装置が提供される。
配位子のサンドイッチ分析に使用するセンサ装置であっ
て、第１分離ゾーン（測定ゾーン）及び第２分離ゾーン
（対照標準ゾーン）を有し、第１分離ゾーンのある領域
（測定領域）には分析対象の配位子の第１の特異的結合
相手（または分析対象の配位子の特異的結合相手と予め
複合体を形成しているか、若しくは複合体を形成可能な
試薬）が直接的または間接的に固定化され、第１分離ゾ
ーンはこの他に、分析対象の配位子の第２の特異的結合
パートナを任意で標識したものを第１の既知量で放出可
能な形態で含有しており、第２の特異的結合相手は第１
の特異的結合相手が向けられているエピトープとは異な
る分析対象配位子のエピトープに向けられており、第２
分離ゾーンのある領域には分析対象の配位子の第１の特
異的結合相手（または分析対象の配位子の特異的結合相
手と予め複合体を形成しているか、若しくは複合体を形
成可能な試薬）が直接的または間接的に固定化され、第
２分離ゾーンはこの他に、既知量の配位子類似体を放出
可能な形態で含有すると共に、それとは別に上記のよう
な分析対象の配位子の第２の特異的結合パートナを任意
で標識したものを第２の既知量で放出可能な形で含有し
ており、第２の既知量は測定ゾーンにおける第１の既知
量よりも少いセンサ装置が提供される。
「配位子類似体」という用語は、分析対象の配位子と
同一の特異的結合相手の同一のエピトープ部位に結合す
ることの出来る物質のことを意味し、とりわけ分析対象
の既知量の配位子がこれに当てはまる。
同一の特異的結合相手の同一のエピトープ部位に結合す
ることの出来る物質のことを意味し、とりわけ分析対象
の既知量の配位子がこれに当てはまる。
本分析の高用量フック濃度までの範囲で、サンプル中
に存在する被検体の量とは無関係に一貫した信号を対照
標準ゾーンが発生するように、対照標準ゾーンにある既
知量の任意に標識した特異的結合相手は、測定ゾーンに
存在する量よりも少なくなければならない。
に存在する被検体の量とは無関係に一貫した信号を対照
標準ゾーンが発生するように、対照標準ゾーンにある既
知量の任意に標識した特異的結合相手は、測定ゾーンに
存在する量よりも少なくなければならない。
本発明に基づく装置は、１つ或いは複数の追加の対照
標準ゾーンを有することもでき、対照標準ゾーンはそれ
ぞれ異なる既知量の任意に標識した特異的結合相手を含
有するものとする。
標準ゾーンを有することもでき、対照標準ゾーンはそれ
ぞれ異なる既知量の任意に標識した特異的結合相手を含
有するものとする。
本発明の別の側面によれば、サンプル中の配位子のサ
ンドイッチ分析法であって、 ｉ） 前述の装置によりサンプルをインキュベートする
工程と、 ii） 装置の測定ゾーンから発生する、採用した分析方
法に適した信号（分析信号）を監視する工程と、 iii） 工程ii）の監視工程と同時にまたはそれに引き
続いて、前述の装置の対照標準ゾーンから発生される、
採用した分析方法に適した信号（対照標準信号）を監視
する工程と、 iv） 対照標準信号を分析信号と比較し、分析対象の配
位子がサンプル中に存在するかどうか、及び／或いはど
の程度存在するかを適切なアルゴリズムを使って判断す
る工程と、よりなる分析方法が提供される。
ンドイッチ分析法であって、 ｉ） 前述の装置によりサンプルをインキュベートする
工程と、 ii） 装置の測定ゾーンから発生する、採用した分析方
法に適した信号（分析信号）を監視する工程と、 iii） 工程ii）の監視工程と同時にまたはそれに引き
続いて、前述の装置の対照標準ゾーンから発生される、
採用した分析方法に適した信号（対照標準信号）を監視
する工程と、 iv） 対照標準信号を分析信号と比較し、分析対象の配
位子がサンプル中に存在するかどうか、及び／或いはど
の程度存在するかを適切なアルゴリズムを使って判断す
る工程と、よりなる分析方法が提供される。
工程ｉ）のインキュベーションでは、サンプルを上記
装置の測定ゾーンに接触させ、それと同時にまたは引き
続いてサンプルをこの装置の対照標準ゾーンに接触させ
る。
装置の測定ゾーンに接触させ、それと同時にまたは引き
続いてサンプルをこの装置の対照標準ゾーンに接触させ
る。
本発明の方法を実施するのには幅広い多様な装置を使
用することができ、その装置としては例えばディップス
ティックまたは「テストストリップ」バイオセンサ、
「サンプル・フロースルー」配置を利用した装置、或い
はサンプル封じ込めを採用する装置がある。本発明の方
法で使用出来るバイオセンサの例としては、表面プラス
モン共鳴、共振鏡法、圧電法及び内部全反射法等を使っ
たセンサが挙げられる。
用することができ、その装置としては例えばディップス
ティックまたは「テストストリップ」バイオセンサ、
「サンプル・フロースルー」配置を利用した装置、或い
はサンプル封じ込めを採用する装置がある。本発明の方
法で使用出来るバイオセンサの例としては、表面プラス
モン共鳴、共振鏡法、圧電法及び内部全反射法等を使っ
たセンサが挙げられる。
但し、本発明に基づく好ましい装置は毛管充填装置、
特に蛍光毛管充填装置であり、例えばEP−Ａ−171148ま
たはWO−90/14590に記載されているタイプの装置があ
る。このような毛管充填装置は単独で使用しても、或い
はWO−90/1830に記載されているように適切なホルダと
共に使用しても良い。
特に蛍光毛管充填装置であり、例えばEP−Ａ−171148ま
たはWO−90/14590に記載されているタイプの装置があ
る。このような毛管充填装置は単独で使用しても、或い
はWO−90/1830に記載されているように適切なホルダと
共に使用しても良い。
EP−Ａ−171148に記載されているように、毛管充填装
置（以下CFDと言う）は標準的には狭い間隙または空隙
で分離された透明材料（例えばガラス）のプレート２枚
から成る。１枚のプレートは光導波管の役割を果たし、
本装置で実施する試験に適した固定化試薬が入ってい
る。WO−90−14590に記載されているように、もう１枚
の透明プレートには空隙と反対側の表面上に光吸収材料
または不透明材料の層を置くことが出来る。サンドイッ
チ分析で使用する固定化試薬としては、例えば検出した
いと思う配位子に対する特異的結合相手を使うことがで
き、プレートの何れか１枚には蛍光染料で標識した分析
対象配位子に対する更に別の特異的結合相手から成る可
溶性試薬（補助試薬）を載せることも出来る。サンプル
をCFDの片方の端に置くと、毛管作用によってサンプル
は間隙に引き込まれ、補助試薬を溶解する。毛管間隙は
狭いので（標準的には約100μｍ）、結合反応は一般に
短時間で完了し、サンプル・マトリックス、分析の種類
及び試薬の親和性によっては５分未満で完了することも
ある。抗原用のサンドイッチ免疫検定法では、サンプル
抗原は蛍光標識した抗体並びに導波管上に固定化された
抗体とサンドイッチ複合体を形成する。従って、サンド
イッチ免疫検定法では、複合体形成によって導波管に間
接的に結合するようになる蛍光標識した抗体の量は、一
般に、サンプル中の抗原の濃度に比例する。
置（以下CFDと言う）は標準的には狭い間隙または空隙
で分離された透明材料（例えばガラス）のプレート２枚
から成る。１枚のプレートは光導波管の役割を果たし、
本装置で実施する試験に適した固定化試薬が入ってい
る。WO−90−14590に記載されているように、もう１枚
の透明プレートには空隙と反対側の表面上に光吸収材料
または不透明材料の層を置くことが出来る。サンドイッ
チ分析で使用する固定化試薬としては、例えば検出した
いと思う配位子に対する特異的結合相手を使うことがで
き、プレートの何れか１枚には蛍光染料で標識した分析
対象配位子に対する更に別の特異的結合相手から成る可
溶性試薬（補助試薬）を載せることも出来る。サンプル
をCFDの片方の端に置くと、毛管作用によってサンプル
は間隙に引き込まれ、補助試薬を溶解する。毛管間隙は
狭いので（標準的には約100μｍ）、結合反応は一般に
短時間で完了し、サンプル・マトリックス、分析の種類
及び試薬の親和性によっては５分未満で完了することも
ある。抗原用のサンドイッチ免疫検定法では、サンプル
抗原は蛍光標識した抗体並びに導波管上に固定化された
抗体とサンドイッチ複合体を形成する。従って、サンド
イッチ免疫検定法では、複合体形成によって導波管に間
接的に結合するようになる蛍光標識した抗体の量は、一
般に、サンプル中の抗原の濃度に比例する。
ここで言う「抗原」とは、抗原性の物質（例えば、蛋
白、細菌、細菌フラグメント、細胞、細胞フラグメン
ト、ウイルス）、並びに適切な条件下で抗原性を持つよ
うになり得るハプテンの両方を含むものと理解された
い。
白、細菌、細菌フラグメント、細胞、細胞フラグメン
ト、ウイルス）、並びに適切な条件下で抗原性を持つよ
うになり得るハプテンの両方を含むものと理解された
い。
従って、本発明に基づく装置の好適な実施例によれ
ば、前述のセンサ装置は配位子用のサンドイッチ分析に
使用する特異的反応サンプルの収集及び試験を行う装置
であり、互いに別個のゾーンＩ及IIの２つのゾーンを持
つ空隙を有し、各ゾーンは所望の分析に適した試薬を放
出可能な形態で有する層を担持し、表面は透明材料で形
成された第１固体プレートの表面であり、該第１プレー
トの反対側の各空隙の壁が透明材料で形成されて光透過
性導波管として機能する第２プレートよりなり、該第２
プレートは空隙に近接した表面に、ゾーンＩ及びIIと方
向がそれぞれ対応したゾーンIV及びＶの２つのゾーンを
有し、該ゾーンIV及びＶには所望の分析に適した固定化
試薬を有する層を担持してなる、センサ装置が提供され
る。第１プレートは都合の良いことに外面に不透明コー
ティングを施してある。
ば、前述のセンサ装置は配位子用のサンドイッチ分析に
使用する特異的反応サンプルの収集及び試験を行う装置
であり、互いに別個のゾーンＩ及IIの２つのゾーンを持
つ空隙を有し、各ゾーンは所望の分析に適した試薬を放
出可能な形態で有する層を担持し、表面は透明材料で形
成された第１固体プレートの表面であり、該第１プレー
トの反対側の各空隙の壁が透明材料で形成されて光透過
性導波管として機能する第２プレートよりなり、該第２
プレートは空隙に近接した表面に、ゾーンＩ及びIIと方
向がそれぞれ対応したゾーンIV及びＶの２つのゾーンを
有し、該ゾーンIV及びＶには所望の分析に適した固定化
試薬を有する層を担持してなる、センサ装置が提供され
る。第１プレートは都合の良いことに外面に不透明コー
ティングを施してある。
前述のゾーンは、ゾーンＩがゾーンIVと、またゾーン
IIはゾーンＶと対になるように配列されていて、これら
の対のうち１方が測定ゾーン、他方の対が対照標準ゾー
ンとなる。
IIはゾーンＶと対になるように配列されていて、これら
の対のうち１方が測定ゾーン、他方の対が対照標準ゾー
ンとなる。
前述のように、本発明に基づくCFD及びその他の装置
には、希望に応じて複数の対照標準ゾーンを含めること
ができ、また必要であれば複数の測定ゾーンを含め、同
一サンプルで複数配位子の同時分析または連続分析が行
えるようにすることが出来る。例えば、同一の分析につ
いてここで述べるように１つの測定ゾーンと２乃至３の
対照標準ゾーンを装置に用意して、分析の較正の正確度
を向上させることが出来る。或いは、１つの分析につい
てここで述べるように第１の測定ゾーンと１つの対照標
準ゾーンを用意し、別の分析用に更にもう１つの測定ゾ
ーンを用意することも出来る。この時の対照標準ゾーン
は、もう１つの測定ゾーンの較正にも用いられるが、こ
の較正は最初の測定ゾーンの較正とは異なる。
には、希望に応じて複数の対照標準ゾーンを含めること
ができ、また必要であれば複数の測定ゾーンを含め、同
一サンプルで複数配位子の同時分析または連続分析が行
えるようにすることが出来る。例えば、同一の分析につ
いてここで述べるように１つの測定ゾーンと２乃至３の
対照標準ゾーンを装置に用意して、分析の較正の正確度
を向上させることが出来る。或いは、１つの分析につい
てここで述べるように第１の測定ゾーンと１つの対照標
準ゾーンを用意し、別の分析用に更にもう１つの測定ゾ
ーンを用意することも出来る。この時の対照標準ゾーン
は、もう１つの測定ゾーンの較正にも用いられるが、こ
の較正は最初の測定ゾーンの較正とは異なる。
第１の透明プレート上のゾーンに入っている試薬は、
適切な材料の溶解性層内に入れても良い。可溶性試薬が
析出した後に、試薬の上に例えばポリビニルアルコール
（PVA）のキャップ形成層を置くことができ、このキャ
ップ形成層はサンプルを試薬に加えた後で数秒の間、試
薬が溶解するのを遅らせる。こうすることで、試薬が片
方のゾーンから洗い流され別のゾーンに映って正確な分
析ができなくなるのを防ぐ。装置の１つ或いは複数の空
隙は、サンプル液を毛管作用によって空隙内に引き込む
のに十分に小さいことが望ましいが、この空隙に充填す
るのにこれ以外の方法を採用しても良い。第１の透明プ
レート上のゾーン、またそれに対応する第２の透明プレ
ート上のゾーンは、縦一列に並べることができ、またゾ
ーンの完全性が維持されるのであればそれ以外の幾何配
列にしても良い。
適切な材料の溶解性層内に入れても良い。可溶性試薬が
析出した後に、試薬の上に例えばポリビニルアルコール
（PVA）のキャップ形成層を置くことができ、このキャ
ップ形成層はサンプルを試薬に加えた後で数秒の間、試
薬が溶解するのを遅らせる。こうすることで、試薬が片
方のゾーンから洗い流され別のゾーンに映って正確な分
析ができなくなるのを防ぐ。装置の１つ或いは複数の空
隙は、サンプル液を毛管作用によって空隙内に引き込む
のに十分に小さいことが望ましいが、この空隙に充填す
るのにこれ以外の方法を採用しても良い。第１の透明プ
レート上のゾーン、またそれに対応する第２の透明プレ
ート上のゾーンは、縦一列に並べることができ、またゾ
ーンの完全性が維持されるのであればそれ以外の幾何配
列にしても良い。
本発明に基づく毛管充填装置は、EP−Ａ−171148に記
載されている方法と広い範囲で類似した方法により製造
することが出来る。本発明の更に別の側面によれば、前
述の特異的反応サンプルの試験装置の製造方法であっ
て、 （ａ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、それを多数
の装置の一部を成すシート材料の表面上の、請求の範囲
第５項で限定したゾーンＩ及びIIに担持させる工程と、 （ｂ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、適宜試薬を
固体化させた更に別の構造物の表面上にある請求の範囲
第５項で限定したゾーンIV及びＶに担持し、更に別の構
造物はシート材料と共に、適切な試薬の層に接触してい
る大量のサンプル液体を採集及び保持するための、好ま
しくは毛管の寸法の空隙を多数の装置のそれぞれに提供
する工程と、 （ｃ） シート材料を、それぞれが１つ或いは複数のサ
ンプル収集及び試験装置を提供する複数の部分に分ける
工程と、よりなる製造方法が提供される。
載されている方法と広い範囲で類似した方法により製造
することが出来る。本発明の更に別の側面によれば、前
述の特異的反応サンプルの試験装置の製造方法であっ
て、 （ａ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、それを多数
の装置の一部を成すシート材料の表面上の、請求の範囲
第５項で限定したゾーンＩ及びIIに担持させる工程と、 （ｂ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、適宜試薬を
固体化させた更に別の構造物の表面上にある請求の範囲
第５項で限定したゾーンIV及びＶに担持し、更に別の構
造物はシート材料と共に、適切な試薬の層に接触してい
る大量のサンプル液体を採集及び保持するための、好ま
しくは毛管の寸法の空隙を多数の装置のそれぞれに提供
する工程と、 （ｃ） シート材料を、それぞれが１つ或いは複数のサ
ンプル収集及び試験装置を提供する複数の部分に分ける
工程と、よりなる製造方法が提供される。
この過程では、第１プレートに入っている試薬の複数
のゾーンは、ゾーンに入っている試薬の性質が同じであ
れば連続していても良い。一方、第１プレート上の試薬
のゾーンを第２プレート上の試薬のゾーン同様に、例え
ばパッチの二次元的配列のように、あるパターンの分離
した部分になるように分けても良い。このようなパッチ
形成にするときには、最初に連続的な層を作ってからそ
れを部分的に取り除き、同一試薬パッチを所望のパター
ンの状態に残しておくことが出来る。或いは、所望のパ
ターンのパッチを従来のプリント法（例えばインクジェ
ット式プリント法またはスクリーン・プリント法）で直
接適用することもでき、このような技法は、先に述べた
プレートのそれぞれについてプレート上のゾーンに入っ
ている試薬の性質が同一でないか、或いは非常に高価な
ので最小限の使用に留めておかなければならないような
実施例に特に適用出来る。インクジェット式プリント法
は、試薬の適用法として望ましい方法である。
のゾーンは、ゾーンに入っている試薬の性質が同じであ
れば連続していても良い。一方、第１プレート上の試薬
のゾーンを第２プレート上の試薬のゾーン同様に、例え
ばパッチの二次元的配列のように、あるパターンの分離
した部分になるように分けても良い。このようなパッチ
形成にするときには、最初に連続的な層を作ってからそ
れを部分的に取り除き、同一試薬パッチを所望のパター
ンの状態に残しておくことが出来る。或いは、所望のパ
ターンのパッチを従来のプリント法（例えばインクジェ
ット式プリント法またはスクリーン・プリント法）で直
接適用することもでき、このような技法は、先に述べた
プレートのそれぞれについてプレート上のゾーンに入っ
ている試薬の性質が同一でないか、或いは非常に高価な
ので最小限の使用に留めておかなければならないような
実施例に特に適用出来る。インクジェット式プリント法
は、試薬の適用法として望ましい方法である。
特異的に反応する物質は、空隙表面に直接的に固定化
しても間接的に固定化しても良い。例えば、特異的に反
応する物質が抗体であれば、その表面にそれ自体で結合
する抗物質抗体を使って間接的に固体化することが出来
る。代わりに、抗体をビオチンと抱合させ、その表面上
に予め固定化しておいたアビジンと複合体を形成させて
も固体化が実行出来る。間接的固体化の別の例として
は、分析対象の物質のための特異的結合相手にイソチオ
シアン酸フルオレセイン（FITC）を抱合させ、抗FITC抗
体を表面に固定化させる方法がある。直接的固体化は、
適切な試薬（例えばアミノプロピルトリメトキシシラン
等のシラン化試薬）で表面を処理して活性化させ、適切
な架橋試薬（例えばグルタルアルデヒドまたはグリコー
ルアルデヒド）を使って抗体を共有結合させれば出来
る。当業者に良く知られている別の技術を利用しても、
被覆を固体化することも出来る。適切な固体化化学を利
用して、空隙表面にハプテン及び抗原を直接固体化する
ことも出来る。或いは、ハプテン及び抗原をポリ−Ｌ−
リジン等の蛋白に抱合させてから、既知の方法を使って
空隙表面にこの蛋白を介して固体化させることも出来
る。
しても間接的に固定化しても良い。例えば、特異的に反
応する物質が抗体であれば、その表面にそれ自体で結合
する抗物質抗体を使って間接的に固体化することが出来
る。代わりに、抗体をビオチンと抱合させ、その表面上
に予め固定化しておいたアビジンと複合体を形成させて
も固体化が実行出来る。間接的固体化の別の例として
は、分析対象の物質のための特異的結合相手にイソチオ
シアン酸フルオレセイン（FITC）を抱合させ、抗FITC抗
体を表面に固定化させる方法がある。直接的固体化は、
適切な試薬（例えばアミノプロピルトリメトキシシラン
等のシラン化試薬）で表面を処理して活性化させ、適切
な架橋試薬（例えばグルタルアルデヒドまたはグリコー
ルアルデヒド）を使って抗体を共有結合させれば出来
る。当業者に良く知られている別の技術を利用しても、
被覆を固体化することも出来る。適切な固体化化学を利
用して、空隙表面にハプテン及び抗原を直接固体化する
ことも出来る。或いは、ハプテン及び抗原をポリ−Ｌ−
リジン等の蛋白に抱合させてから、既知の方法を使って
空隙表面にこの蛋白を介して固体化させることも出来
る。
本発明に基づく方法の１実施例の操作方法について、
抗原性物質の免疫検定法という観点から説明する。分析
信号は、分析対象抗原に対する固体化された第１の特異
的抗体及び分析対象抗原に対する蛍光標識した第２の特
異的抗体にサンプルを接触させて明らかにする。免疫学
的反応の結果として測定領域で結合した標識抗体の量は
標準的な方法で測定することができ、この量からサンプ
ル中の抗原の量を求めることが出来る。分析の較正を行
うには、サンプルを分析対象抗原に対する固体化した第
１抗体と接触させ、また分析対象抗原及び既知量の抗原
のそれぞれに対する標識した特異的第２抗体を事前に複
合体化せずに組み合わせたもの接触させる。サンプル中
に被検体が存在しない場合には、対照標準ゾーン中の試
薬が、対照標準ゾーン中の既知量の標識抗体に基づいて
信号を発生する。これは、既知量の抗原が関わる免疫学
的反応の結果として、標識抗体全てが塩基プレートに結
合するからである。サンプル中の被検体の濃度が増す
と、既知量の標識抗体は対照標準ゾーン中の固体化され
た試薬に更に結合し、その結果として信号が発生される
が、この信号は被検体が存在しないときに出された信号
と同じままである。これは、対照標準ゾーンにある標識
抗体の量が固定されているため、即ち対照標準ゾーンか
ら出される信号は装置中の全抗原濃度とは無関係である
ためである。サンプル中の抗原の濃度が分析曲線の高用
量フック領域値の分析信号をもたらす濃度と等しいと、
対照標準ゾーンにある標識抗体の一部は固体化した抗体
に結合している抗原に結合し、一部は結合しない状態で
溶液中にとどまっていた抗原と結合する。従って、これ
によって対照標準ゾーンから出される信号が減り、サン
プル中に存在する被検体の濃度が高用量フック濃度より
も大きいことをユーザーに知らせることが出来る。この
実施例及びその結果として出される信号を図３に示す。
抗原性物質の免疫検定法という観点から説明する。分析
信号は、分析対象抗原に対する固体化された第１の特異
的抗体及び分析対象抗原に対する蛍光標識した第２の特
異的抗体にサンプルを接触させて明らかにする。免疫学
的反応の結果として測定領域で結合した標識抗体の量は
標準的な方法で測定することができ、この量からサンプ
ル中の抗原の量を求めることが出来る。分析の較正を行
うには、サンプルを分析対象抗原に対する固体化した第
１抗体と接触させ、また分析対象抗原及び既知量の抗原
のそれぞれに対する標識した特異的第２抗体を事前に複
合体化せずに組み合わせたもの接触させる。サンプル中
に被検体が存在しない場合には、対照標準ゾーン中の試
薬が、対照標準ゾーン中の既知量の標識抗体に基づいて
信号を発生する。これは、既知量の抗原が関わる免疫学
的反応の結果として、標識抗体全てが塩基プレートに結
合するからである。サンプル中の被検体の濃度が増す
と、既知量の標識抗体は対照標準ゾーン中の固体化され
た試薬に更に結合し、その結果として信号が発生される
が、この信号は被検体が存在しないときに出された信号
と同じままである。これは、対照標準ゾーンにある標識
抗体の量が固定されているため、即ち対照標準ゾーンか
ら出される信号は装置中の全抗原濃度とは無関係である
ためである。サンプル中の抗原の濃度が分析曲線の高用
量フック領域値の分析信号をもたらす濃度と等しいと、
対照標準ゾーンにある標識抗体の一部は固体化した抗体
に結合している抗原に結合し、一部は結合しない状態で
溶液中にとどまっていた抗原と結合する。従って、これ
によって対照標準ゾーンから出される信号が減り、サン
プル中に存在する被検体の濃度が高用量フック濃度より
も大きいことをユーザーに知らせることが出来る。この
実施例及びその結果として出される信号を図３に示す。
本発明によるサンドイッチ分析の利点は特に次のよう
なものがある。
なものがある。
ｉ）対照標準ゾーンで使用する試薬が測定ゾーンで使用
する試薬と同じなので、同じ方式で働く、即ち環境の変
動に対してどちらのゾーンでも似た反応が生じる。
する試薬と同じなので、同じ方式で働く、即ち環境の変
動に対してどちらのゾーンでも似た反応が生じる。
ii）対照標準ゾーンでは、（標識した）特異的結合相手
と配位子類似体が分かれている。即ち事前に複合体化さ
れていない。従って、対照標準ゾーンについて適切な試
験をすることで、特異的結合相手（及びその標識）の質
に関する情報、即ち装置の製造または貯蔵中に劣化した
生じているかどうかに関する情報を得ることが可能であ
る。
と配位子類似体が分かれている。即ち事前に複合体化さ
れていない。従って、対照標準ゾーンについて適切な試
験をすることで、特異的結合相手（及びその標識）の質
に関する情報、即ち装置の製造または貯蔵中に劣化した
生じているかどうかに関する情報を得ることが可能であ
る。
iii）操作者に対して、サンプル中の被検体濃度がきわ
めて高く、従って例えばサンプルを希釈したり再分析し
たりする必要があると警告する手段がある。換言すれば
被検体の濃度が高いと対照標準ゾーンから発生される信
号が減る。
めて高く、従って例えばサンプルを希釈したり再分析し
たりする必要があると警告する手段がある。換言すれば
被検体の濃度が高いと対照標準ゾーンから発生される信
号が減る。
iv）サンプルに内生的な妨害要因があるときには（例え
ば特異的結合相手の１つがポリクロナール抗体である免
疫検定法については、例えばヒト抗マウス抗体（HAMA）
等の抗体の存在）、対照標準ゾーンは測定ゾーンと同じ
様に影響を受ける。従って対照標準ゾーンを使ってその
ような妨害を是正するか、若しくは操作者にそのような
要因の存在を警告することが出来る。
ば特異的結合相手の１つがポリクロナール抗体である免
疫検定法については、例えばヒト抗マウス抗体（HAMA）
等の抗体の存在）、対照標準ゾーンは測定ゾーンと同じ
様に影響を受ける。従って対照標準ゾーンを使ってその
ような妨害を是正するか、若しくは操作者にそのような
要因の存在を警告することが出来る。
対照標準ゾーンを複数用意し、それぞれの対照標準ゾ
ーンに異なる量の標識した特異的結合相手及び配位子類
似体を入れると、更に利点が生じる。対照標準ゾーンそ
れぞれから発生する信号は測定ゾーンの分析用量／反応
曲線上の異なる用量値に対応するので、分析を完全に定
量化出来る。特に、分析測定にとって最も有用な領域で
あることが多い分析曲線の中央部分に関する情報を提供
するように対照標準ゾーンを構築することが出来る。４
つの対照標準ゾーンを有するCFD、並びにこれらのゾー
ンから発生される信号を分析ゾーンからの信号との対比
で図４に示す。
ーンに異なる量の標識した特異的結合相手及び配位子類
似体を入れると、更に利点が生じる。対照標準ゾーンそ
れぞれから発生する信号は測定ゾーンの分析用量／反応
曲線上の異なる用量値に対応するので、分析を完全に定
量化出来る。特に、分析測定にとって最も有用な領域で
あることが多い分析曲線の中央部分に関する情報を提供
するように対照標準ゾーンを構築することが出来る。４
つの対照標準ゾーンを有するCFD、並びにこれらのゾー
ンから発生される信号を分析ゾーンからの信号との対比
で図４に示す。
これまでに述べた実施例は本発明の方法でも特に免疫
検定法に適用出来る方法であり、また本発明の好的な実
施例では配位子は抗原で特異的結合相手は抗原に対する
抗体から成る、本発明は抗体または抗原の分析に限定さ
れるものではない。本発明の方法で分析出来る配位子の
例を、それぞれの場合に適した特異的結合相手と共に表
１に示す。
検定法に適用出来る方法であり、また本発明の好的な実
施例では配位子は抗原で特異的結合相手は抗原に対する
抗体から成る、本発明は抗体または抗原の分析に限定さ
れるものではない。本発明の方法で分析出来る配位子の
例を、それぞれの場合に適した特異的結合相手と共に表
１に示す。
図１から図４で使用する記号は、次の物質を示してい
る。
る。
Ｙ−捕捉抗体
Ｌ−標識した第２抗体
■−サンプル抗原
□−分析装置に入れられた抗原
本発明の方法は幅広く応用出来るが、特に、ペプチド
ホルモン（例えば甲状腺刺激ホルモン（TSH）、黄体形
成ホルモン（LH）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（hC
G）、卵胞刺激ホルモン（FSH）、インスリン、プロラク
チン）または非ペプチドホルモンや甲状腺ホルモン等の
ホルモン、蛋白（例えば胎児性癌抗原（CEA）、α−フ
ェト蛋白（AFP））、糖、毒素、ビタミン、蛋白、また
インフルエンザ、パラインフルエンザ、アデノウイル
ス、肝炎ウイルス、呼吸器ウイルス、エイズウイルス等
のウイルス、或いは微生物の分析に使用することが出来
る。
ホルモン（例えば甲状腺刺激ホルモン（TSH）、黄体形
成ホルモン（LH）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（hC
G）、卵胞刺激ホルモン（FSH）、インスリン、プロラク
チン）または非ペプチドホルモンや甲状腺ホルモン等の
ホルモン、蛋白（例えば胎児性癌抗原（CEA）、α−フ
ェト蛋白（AFP））、糖、毒素、ビタミン、蛋白、また
インフルエンザ、パラインフルエンザ、アデノウイル
ス、肝炎ウイルス、呼吸器ウイルス、エイズウイルス等
のウイルス、或いは微生物の分析に使用することが出来
る。
ここで用いる「抗体」という用語は、下記のものを含
むと理解されたい。
むと理解されたい。
（ａ） 従来実験に用いられている動物、例えばヒツ
ジ、家兎、ヤギ、マウス等、どの動物に由来するのであ
れ、IgG、IgA、IgM、IgEなど様々なクラスまたはサブク
ラスのあるゆる免疫グロブリン。
ジ、家兎、ヤギ、マウス等、どの動物に由来するのであ
れ、IgG、IgA、IgM、IgEなど様々なクラスまたはサブク
ラスのあるゆる免疫グロブリン。
（ｂ） モノクロナール抗体。
（ｃ） モノクロナール抗体またはポリクロナール抗体
の無傷の分子または「フラグメント」。フラグメントは
抗体の結合領域を含有するもの、即ちFc部分が欠けてい
るフラグメント（例えばFab、Fab′、Ｆ（ab′）２）、
或いは無傷の抗体で重鎖成分をつなげるジスルフィド結
合の還元的開裂により得られるいわゆる「半分子」フラ
グメント。
の無傷の分子または「フラグメント」。フラグメントは
抗体の結合領域を含有するもの、即ちFc部分が欠けてい
るフラグメント（例えばFab、Fab′、Ｆ（ab′）２）、
或いは無傷の抗体で重鎖成分をつなげるジスルフィド結
合の還元的開裂により得られるいわゆる「半分子」フラ
グメント。
（ｄ） 組換えDNA技術によって産生若しくは修飾され
た抗体または抗原のフラグメント。
た抗体または抗原のフラグメント。
抗体のフラグメントの作製方法は、当業者に良く知ら
れているので、ここでは説明しない。
れているので、ここでは説明しない。
前記のように、様々な試薬を任意に標識出来る。本発
明の方法で標識として使用出来る物質の例としては、発
蛍光団、酵素、高屈折率粒子、またその他に当業者に良
くしられた物質がある。発蛍光団を標識として使用する
のが好ましい。適切な発蛍光団としては、フルオレセイ
ン及びその誘導体（例えばイソチオシアン酸フルオレセ
イン（FITC））、ローダミン及びその誘導体（例えば、
XRITC、TRAP、TRITC）、ルシフェル黄色（lucifer yell
ow）、2,4−ジニトロフルオロベンゼン、イソチオシア
ン酸フェニル、ダンシルクロリド、フィコビリ蛋白（例
えばアロフィコシアニン及びフィコエリトリン）及びイ
ンドシアニンがある。
明の方法で標識として使用出来る物質の例としては、発
蛍光団、酵素、高屈折率粒子、またその他に当業者に良
くしられた物質がある。発蛍光団を標識として使用する
のが好ましい。適切な発蛍光団としては、フルオレセイ
ン及びその誘導体（例えばイソチオシアン酸フルオレセ
イン（FITC））、ローダミン及びその誘導体（例えば、
XRITC、TRAP、TRITC）、ルシフェル黄色（lucifer yell
ow）、2,4−ジニトロフルオロベンゼン、イソチオシア
ン酸フェニル、ダンシルクロリド、フィコビリ蛋白（例
えばアロフィコシアニン及びフィコエリトリン）及びイ
ンドシアニンがある。
観測される信号のレベルに影響を及ぼしうる分析系に
おける様々な要因について更に補正を行うという利点も
ある。現行の分析技術は、温度、試薬の安定度、インキ
ュベーション及び展開時間をはじめとする観測される信
号のレベルに影響を及ぼしうる条件や妨害要因に対する
感受性が高い。このような追加の補正を行うには、例え
ばここに述べるような別個の較正工程を追加して行う分
析方法を利用すれば良い。このような方法では、測定ゾ
ーン及び対照標準ゾーンとは別にした１つ或いは複数の
ゾーン（較正ゾーン）に適切な試薬を配置した装置を使
用する。このような補正に較正ゾーンを利用する考え方
についてはWO92/09892で詳しく説明している。
おける様々な要因について更に補正を行うという利点も
ある。現行の分析技術は、温度、試薬の安定度、インキ
ュベーション及び展開時間をはじめとする観測される信
号のレベルに影響を及ぼしうる条件や妨害要因に対する
感受性が高い。このような追加の補正を行うには、例え
ばここに述べるような別個の較正工程を追加して行う分
析方法を利用すれば良い。このような方法では、測定ゾ
ーン及び対照標準ゾーンとは別にした１つ或いは複数の
ゾーン（較正ゾーン）に適切な試薬を配置した装置を使
用する。このような補正に較正ゾーンを利用する考え方
についてはWO92/09892で詳しく説明している。
このような較正工程を利用することには、大きく２つ
の目的がある。即ち ｉ）分析手順で使用する様々な試薬がそれぞれの仕様に
従って機能していることを確認すること、及びii）試験
対象のサンプル内での一定の濃度を定め、それによって
バックグラウンドの蛍光レベル、温度及びpHの変化をは
じめ、観測される信号のレベルを変化させうる要因につ
いて補正をすることである。
の目的がある。即ち ｉ）分析手順で使用する様々な試薬がそれぞれの仕様に
従って機能していることを確認すること、及びii）試験
対象のサンプル内での一定の濃度を定め、それによって
バックグラウンドの蛍光レベル、温度及びpHの変化をは
じめ、観測される信号のレベルを変化させうる要因につ
いて補正をすることである。
一方、国際特許出願No.PCT/GB93/01217に記載されて
いるように付加的な較正ゾーンを「エッジ効果」につい
て補正するのに使用することも出来る。
いるように付加的な較正ゾーンを「エッジ効果」につい
て補正するのに使用することも出来る。
従って本発明では更に、１つ或いは複数の較正工程を
追加して実行する分析に用いるための装置を提供し、こ
の装置は前述のように更に１つ或いは複数の分離ゾーン
（「較正ゾーン」）から成り、そのゾーンのある領域に
は用いる分析技術に適した試薬（「較正試薬」）を直接
または間接的に固定化し、またこのゾーンには所望の分
析に適した適切な補助試薬も入れることが出来る。
追加して実行する分析に用いるための装置を提供し、こ
の装置は前述のように更に１つ或いは複数の分離ゾーン
（「較正ゾーン」）から成り、そのゾーンのある領域に
は用いる分析技術に適した試薬（「較正試薬」）を直接
または間接的に固定化し、またこのゾーンには所望の分
析に適した適切な補助試薬も入れることが出来る。
従って、本発明の更に別の側面としては、先に明らか
にしたようにサンプル中の配位子の分析方法も提供し、
これには次の工程が追加される。
にしたようにサンプル中の配位子の分析方法も提供し、
これには次の工程が追加される。
ｖ）工程ｉ）のインキュベーションと同時に或いはそれ
に引き続いて、サンプルを希望によっては１つ或いは複
数の補助試薬と合わせて、先に明らかにした装置の較正
ゾーンとインキュベートし、 vi）較正ゾーンから発生する、使用した分析技術に適し
た信号（「較正信号」）を監視し、 vii）その後に較正信号を、前記の分析信号及び対照標
準信号の両方と比較し、また適切なアルゴリズムを使っ
て分析信号及び対照標準信号から求めた分析対象の配位
子がサンプル中にどの程度存在するかの測定値を較正す
る。
に引き続いて、サンプルを希望によっては１つ或いは複
数の補助試薬と合わせて、先に明らかにした装置の較正
ゾーンとインキュベートし、 vi）較正ゾーンから発生する、使用した分析技術に適し
た信号（「較正信号」）を監視し、 vii）その後に較正信号を、前記の分析信号及び対照標
準信号の両方と比較し、また適切なアルゴリズムを使っ
て分析信号及び対照標準信号から求めた分析対象の配位
子がサンプル中にどの程度存在するかの測定値を較正す
る。
複数の対照標準ゾーンまたは前記の１つ或いは複数の
較正ゾーン、或いはその両方を有する装置の製造は、ゾ
ーンＩ及びゾーンIIのみを有する装置について先に述べ
た方法と似た方法で行うことができ、シート材料の表面
上に追加ゾーンに入れた適切な試薬のパッチを追加形成
し、追加構造の表面上にある追加ゾーン中で適切な試薬
を固定化させれば良い。
較正ゾーン、或いはその両方を有する装置の製造は、ゾ
ーンＩ及びゾーンIIのみを有する装置について先に述べ
た方法と似た方法で行うことができ、シート材料の表面
上に追加ゾーンに入れた適切な試薬のパッチを追加形成
し、追加構造の表面上にある追加ゾーン中で適切な試薬
を固定化させれば良い。
複数の較正ゾーンまたは対照標準ゾーン或いはその両
方がある場合、それぞれに入れる試薬は、一般に各ゾー
ンからの発生信号が同一にならないように選択する。各
ゾーンから発生する信号がサンプル中に存在する配位子
の量の同一関数であれば、このような非同一信号を出す
ことが出来る。その一例は、各較正ゾーンにある較正試
薬は同じだが、各ゾーンで較正試薬と複合体を形成する
補助試薬の量を変えるものである。もう１つの例は、各
較正ゾーンの較正試薬が補助試薬を必要とせずに信号を
発生し、しかも異なる量で入っているものである。この
ように較正試薬を選択しても同一信号が発生することが
分かった場合には、それは装置の不調を示しており（例
えば、サンプルのpHが極端な値である、サンプルのバッ
クグラウンド信号が高すぎる、試薬が劣化している、或
いはサンプル中の要因で分析が妨害されるなど）、分析
を拒否することが出来る。これも本発明のもう１つの利
点である。
方がある場合、それぞれに入れる試薬は、一般に各ゾー
ンからの発生信号が同一にならないように選択する。各
ゾーンから発生する信号がサンプル中に存在する配位子
の量の同一関数であれば、このような非同一信号を出す
ことが出来る。その一例は、各較正ゾーンにある較正試
薬は同じだが、各ゾーンで較正試薬と複合体を形成する
補助試薬の量を変えるものである。もう１つの例は、各
較正ゾーンの較正試薬が補助試薬を必要とせずに信号を
発生し、しかも異なる量で入っているものである。この
ように較正試薬を選択しても同一信号が発生することが
分かった場合には、それは装置の不調を示しており（例
えば、サンプルのpHが極端な値である、サンプルのバッ
クグラウンド信号が高すぎる、試薬が劣化している、或
いはサンプル中の要因で分析が妨害されるなど）、分析
を拒否することが出来る。これも本発明のもう１つの利
点である。
そこで、分析について追加の較正を行う目的で、較正
ゾーンで使用する試薬はゼロ信号または非ゼロ信号を発
生するようなものを選ぶ。「ゼロ信号」とは、問題の分
析についてのバックグラウンド信号のことである。「非
ゼロ信号」とは、まさしくゼロ信号でないもののことで
ある。サントイッチ分析では、被検体が存在しないとき
に得られる信号がゼロ信号である。
ゾーンで使用する試薬はゼロ信号または非ゼロ信号を発
生するようなものを選ぶ。「ゼロ信号」とは、問題の分
析についてのバックグラウンド信号のことである。「非
ゼロ信号」とは、まさしくゼロ信号でないもののことで
ある。サントイッチ分析では、被検体が存在しないとき
に得られる信号がゼロ信号である。
較正信号によって分析信号を較正するのに使える方法
は様々ある。これらの方法をまとめると、加法、乗法、
或いは加法／乗法の併用法の何れかになる。どの方法も
製造中の較正領域の特徴に依存するので、分析時点で測
定された差を使って測定領域からのデータを補正するこ
とが出来る。
は様々ある。これらの方法をまとめると、加法、乗法、
或いは加法／乗法の併用法の何れかになる。どの方法も
製造中の較正領域の特徴に依存するので、分析時点で測
定された差を使って測定領域からのデータを補正するこ
とが出来る。
本発明の更に別の実施例に基づくサンドイッチ分析で
は、前述のように１つ或いは複数の較正工程を実施する
が、工程ｖ）で、ａ）較正試薬（または任意で較正試薬
と予め複合体になっているか、或いは較正試薬と複合体
を形成可能な補助試薬）が分析対象配位子の特異的結合
相手であり、分析対象配位子の標識した特異的結合相手
が補助試薬として存在し、標識した特異的結合相手と予
め複合体を形成した既知量の分析対象配位子が更に別の
補助試薬として存在する、或いはｂ）分析対象配位子の
標識した特異的結合相手が補助試薬として存在し、較正
試薬（または任意で較正試薬と予め複合体を形成してい
るか、或いは較正試薬と複合体を形成可能な補助試薬）
は固定化した特異的結合相手と予め複合体を形成した既
知量の分析対象配位子である、或いはｃ）分析対象の配
位子とは異なる配位子が補助試薬として存在し、較正試
薬（または任意で較正試薬と予め複合体を形成している
か、或いは較正試薬と複合体を形成可能な補助試薬）は
分析対象の配位子とは異なる配位子の標識した特異的結
合相手である、或いはｄ）較正試薬が存在するあらゆる
補助試薬にとって非特異的な標識した結合相手である、
或いはｅ）較正試薬が補助試薬がなくても所望の信号を
発生するの何れかである。
は、前述のように１つ或いは複数の較正工程を実施する
が、工程ｖ）で、ａ）較正試薬（または任意で較正試薬
と予め複合体になっているか、或いは較正試薬と複合体
を形成可能な補助試薬）が分析対象配位子の特異的結合
相手であり、分析対象配位子の標識した特異的結合相手
が補助試薬として存在し、標識した特異的結合相手と予
め複合体を形成した既知量の分析対象配位子が更に別の
補助試薬として存在する、或いはｂ）分析対象配位子の
標識した特異的結合相手が補助試薬として存在し、較正
試薬（または任意で較正試薬と予め複合体を形成してい
るか、或いは較正試薬と複合体を形成可能な補助試薬）
は固定化した特異的結合相手と予め複合体を形成した既
知量の分析対象配位子である、或いはｃ）分析対象の配
位子とは異なる配位子が補助試薬として存在し、較正試
薬（または任意で較正試薬と予め複合体を形成している
か、或いは較正試薬と複合体を形成可能な補助試薬）は
分析対象の配位子とは異なる配位子の標識した特異的結
合相手である、或いはｄ）較正試薬が存在するあらゆる
補助試薬にとって非特異的な標識した結合相手である、
或いはｅ）較正試薬が補助試薬がなくても所望の信号を
発生するの何れかである。
本発明の方法で使用する較正領域の構成には幅広い可
能性がある。こうした可能性については、本願で開示し
たWO92/09892に詳述されている。
能性がある。こうした可能性については、本願で開示し
たWO92/09892に詳述されている。
従って、本発明の更に別の側面として、１つ或いは複
数の追加較正工程を前記のように実行する分析で使用す
る装置が提供され、この装置は特異的反応サンプルの収
集及び試験の装置で、前述のように第１プレート上に更
に１つ或いは複数のゾーンを有し、このゾーンには可溶
性で放出可能な形の所望の分析に適した補助試薬から成
る層があり、また第２プレート上には更に１つ或いは複
数のゾーンがあり、そのそれぞれは第１プレートの追加
ゾーンの１つの方向に対応しており、それぞれに前記の
固体化した較正試薬から成る層がある。
数の追加較正工程を前記のように実行する分析で使用す
る装置が提供され、この装置は特異的反応サンプルの収
集及び試験の装置で、前述のように第１プレート上に更
に１つ或いは複数のゾーンを有し、このゾーンには可溶
性で放出可能な形の所望の分析に適した補助試薬から成
る層があり、また第２プレート上には更に１つ或いは複
数のゾーンがあり、そのそれぞれは第１プレートの追加
ゾーンの１つの方向に対応しており、それぞれに前記の
固体化した較正試薬から成る層がある。
本発明では更に、前記の本発明に基づく装置から成る
本発明に基づく分析方法で使用するのに適した装置を提
供し、また本装置から信号を発生し、監視する手段も提
供する。
本発明に基づく分析方法で使用するのに適した装置を提
供し、また本装置から信号を発生し、監視する手段も提
供する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 フレッチャー，ジャニズ
イギリス サリー ジー ユー 19 ５
ディー エル バグショット ヘイウ
ッド ドライブ 40
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 33/543
G01N 21/64
Claims (12)
- 【請求項１】サンプル中の配位子のサンドイッチ分析に
使用するセンサ装置であって、 第１分離ゾーンすなわち測定ゾーン、および第２分離ゾ
ーンすなわち対照標準ゾーンを有し、前記第１分離ゾー
ンのある領域すなわち測定領域には、分析対象の配位子
の第１の特異的結合相手、または分析対象の配位子の特
異的結合相手と予め複合体を形成しているか若しくは複
合体を形成可能な試薬が直接的または間接的に固定化さ
れ、第１分離ゾーンはこの他に、分析対象の配位子の第
２の特異的結合パートナを任意で標識したものを第１の
既知量で放出可能な形態で含有しており、前記第２の特
異的結合相手は前記第１の特異的結合相手が向けられて
いるエピトープとは異なる分析対象配位子のエピトープ
に向けられており、前記第２分離ゾーンのある領域に
は、分析対象の配位子の第１の特異的結合相手、または
分析対象の配位子の特異的結合相手と予め複合体を形成
しているか若しくは複合体を形成可能な試薬が直接的ま
たは間接的に固定化され、前記第２分離ゾーンはこの他
に、既知量の配位子類似体を放出可能な形態で含有する
と共に、それとは別に上記のような分析対象の配位子の
第２の特異的結合パートナを任意で標識したものを第２
の既知量で放出可能な形で含有しており、前記第２の既
知量は前記測定ゾーンにおける前記第１の既知量よりも
少ないことを特徴とするセンサ装置。 - 【請求項２】請求項１記載のセンサ装置であって、 １つ或いは複数の対照標準ゾーンを更に有し、各対照標
準ゾーンは任意に標識した前記第２の特異的結合相手を
異なる既知量で含有してなることを特徴とするセンサ装
置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のセンサ装置であっ
て、 前記センサ装置は毛管充填装置であることを特徴とする
センサ装置。 - 【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載のセンサ装置
であって、 該センサ装置は１つ或いは複数の較正工程を実行し、１
つ或いは複数の分離ゾーンすなわち較正ゾーンを更に有
し、該分離ゾーン上のある領域には使用する分析技術に
適した試薬すなわち較正試薬が直接的または間接的に固
定化され、前記分離ゾーンには所望の分析に適した適切
な補助試薬を含めることが可能であることを特徴とする
センサ装置。 - 【請求項５】請求項１〜３の何れかに記載のセンサ装置
であって、 該センサ装置は配位子用のサンドイッチ分析に使用する
特異的反応サンプルの収集及び試験を行う装置であり、
互いに別個のゾーンＩ及びIIの２つのゾーンを持つ空隙
を有し、各ゾーンは所望の分析に適した試薬を放出可能
な形態で有する層を担持し、前記表面は透明材料で形成
された第１固体プレートの表面であり、該第１プレート
の反対側の各空隙の壁が透明材料で形成されて光透過性
導波管として機能する第２プレートよりなり、該第２プ
レートは空隙に近接した表面に、前記ゾーンＩ及びIIと
方向がそれぞれ対応したゾーンIV及びＶの２つのゾーン
を有し、該ゾーンIV及びＶには所望の分析に適した固定
化試薬を有する層を担持してなることを特徴とするセン
サ装置。 - 【請求項６】請求項４記載のセンサ装置であって、 該装置は、請求項５記載の特異的反応サンプルの収集及
び試験を行うものであり、前記第１プレートは、所望の
分析に適した補助試薬よりなる層を可溶性の放出可能な
形態で担持した１つ或いは複数のゾーンを更に担持し、
前記第２プレートは、前記第１プレートの前記更なるゾ
ーンと方向が対応した１つ或いは複数のゾーンを更に担
持し、該ゾーンは、請求項４記載の固体化された較正試
薬から成る層を担持してなることを特徴とするセンサ装
置。 - 【請求項７】請求項５または６記載のセンサ装置であっ
て、 前記第１プレートは前記空隙から離れた表面に光吸収性
材料または不透明材料の層を担持してなることを特徴と
するセンサ装置。 - 【請求項８】サンプル中の配位子のサンドイッチ分析法
であって、 ｉ） 請求項１〜３、５又は７の何れかに記載の装置に
よりサンプルをインキュベートする工程と、 ii） 前記装置の前記測定ゾーンから発生する、採用し
た分析方法に適した信号すなわち分析信号を監視する工
程と、 iii） 前記工程ii）の監視工程と同時にまたはそれに
引き続いて、前記装置の、前記請求項１に記載の対照標
準ゾーンから発生される、採用した分析方法に適した信
号すなわち対照標準信号を監視する工程と、 iv） 前記対照標準信号を分析信号と比較し、分析対象
の配位子がサンプル中に存在するかどうか、及び／或い
はどの程度存在するかを適切なアルゴリズムを使って判
断する工程と、 よりなることを特徴とする分析方法。 - 【請求項９】請求項８記載の方法の分析方法であって、 １つ或いは複数の較正工程を更に有し、請求項４、６又
は７の何れかに記載の装置で前記工程ｉ）にてサンプル
をインキュベートし、更に ｖ） 前記工程ｉ）のインキュベーションと同時に或い
はそれに引き続いて、サンプルを必要であれば１つ或い
は複数の補助試薬と共に、請求項４、６又は７の何れか
に記載の装置の較正ゾーンでインキュベートする工程
と、 vi） 前記較正ゾーンから発生する、使用した分析技術
に適した信号すなわち較正信号を監視する工程と、 vii） その後に前記較正信号を、請求項８に各々記載
の分析信号及び対照標準信号の両方と比較し、分析信号
及び対照標準信号から求めた分析対象の配位子がサンプ
ル中にどの程度存在するかの測定値を適切なアルゴリズ
ムを使って較正することを特徴とする分析方法。 - 【請求項１０】請求項９記載の分析方法であって、 前記工程ｖ）で、 ａ） 較正試薬、または、任意で較正試薬と予め複合体
になっているか或いは較正試薬と複合体を形成可能な補
助試薬が分析対象配位子の特異的結合相手であり、分析
対象配位子の標識した特異的結合相手が補助試薬として
存在し、標識した特異的結合相手と予め複合体を形成し
た既知量の分析対象配位子が更に別の補助試薬として存
在するか、 ｂ） 分析対象配位子の標識した特異的結合相手が補助
試薬として存在し、較正試薬、または、任意で較正試薬
と予め複合体を形成しているか或いは較正試薬と複合体
を形成可能な補助試薬が固定化した特異的結合相手と予
め複合体を形成した既知量の分析対象配位子であるか、 ｃ） 分析対象の配位子とは異なる配位子が補助試薬と
して存在し、較正試薬、または、任意で較正試薬と予め
複合体を形成しているか或いは較正試薬と複合体を形成
可能な補助試薬が分析対象の配位子とは異なる配位子の
標識した特異的結合相手であるか、 ｄ） 較正試薬が存在するあらゆる補助試薬にとって非
特異的な標識した結合相手であるか、 或いは ｅ） 較正試薬が補助試薬がなくても所望の信号を発生
するか、 の何れかであることを特徴とする分析方法。 - 【請求項１１】請求項５記載の特異的反応サンプルの試
験装置の製造方法であって、 （ａ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、それを多数
の装置の一部を成すシート材料の表面上の、請求項５に
記載したゾーンＩ及びIIに担持させる工程と、 （ｂ） 適切な試薬のパッチ配列を形成し、適宜前記試
薬を固体化させた更に別の構造物の表面上にある、請求
項５に記載したゾーンIV及びＶに担持し、前記更に別の
構造物は前記シート材料と共に、適切な試薬の前記層に
接触している大量のサンプル液体を採集及び保持するた
めの、好ましくは毛管の寸法の空隙を多数の装置のそれ
ぞれに提供する工程と、 （ｃ） 前記シート材料を、それぞれが１つ或いは複数
のサンプル収集及び試験装置を提供する複数の部分に分
ける工程と、 よりなることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１２】請求項６記載の製造方法であって、 請求項11記載の方法を有し、更に、前記シート材料の表
面上の前記更に別のゾーン内に適切な試薬のパッチを形
成する工程と、前記更に別の構造物の表面の前記更に別
のゾーン内に適切な試薬を固定化させる工程と、を有す
ることを特徴とする製造方法。
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