JPH01203975A - 流体試料中の特定成分の測定方法 - Google Patents

流体試料中の特定成分の測定方法

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JPH01203975A
JPH01203975A JP2963688A JP2963688A JPH01203975A JP H01203975 A JPH01203975 A JP H01203975A JP 2963688 A JP2963688 A JP 2963688A JP 2963688 A JP2963688 A JP 2963688A JP H01203975 A JPH01203975 A JP H01203975A
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JP2963688A
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Akira Onishi
明 大西
Satoru Kawakatsu
川勝 哲
Tsukasa Ito
司 伊藤
Takenori Takahashi
高橋 壮模
Rie Fukaya
深谷 理恵
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体試料中の微量成分測定用分析素子に係り
、特に生物学的流体試料中の特定微量成分を測定するた
めの分析方法に関する。
〔従来の技術〕
生物学的流体試料中に含まれる極微量含有される物質を
検出する方法として、各種分析法の開発がなされてきた
。その分析法は、主として免疫反応をその原理とするも
のである。上記原理を用いる測定法として、種々のもの
が開発されてきたが、最も精度の高いものとして、免疫
測定法が知られている。
免疫測定法は、1958年、ベルソン(B erson
)とイアロウ(Yallow)が、放射性ヨードで標識
した、ウシインシュリンと糖尿病患者血清中の抗インシ
ュリン抗体を用いて、血清中のインシュリンを測定する
ことに成功して以来、放射免疫測定法が広く用いられて
いる。
これ以後標識物質として、放射性同位元素以外のものが
種々開発されてきた。他の標識物質としては例えば、酵
素、酵素基質、補酵素、酵素阻害物質、バタテリオファ
ージ、循環反応体、金属及び有機金属の錯体、有機補欠
分子族、化学発光性反応体及び蛍光性分子等が挙げられ
る。
上記免疫測定法に関する技術上の重要な問題の1つとし
て、結合を起した物質(以下、Bと略記する)と起さな
かった物質(以下、Fと略記する)の分離(以下、B/
F分離と略記する)がある。
従来、免疫測定法における問題点を解決するために各種
の方法が開発されてきた(例えば、特開昭53−386
19号、同53−79024号、同55−90859号
、同57−67860号、同57−200862号、同
58−18167号、同59−77356号及び同59
−170768号等参照)。
しかし、これらの方法は、B/F分離応(不完全である
、ノイズが多く信号の信頼度に問題がある、測定可能な
物質が低分子物質に限られる等の欠点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一方、ウェット・ケミストリーにおいて、固定相を用い
た競合法による免疫測定法が開発されている(例えば特
開昭58−209994号及び同59−202064号
)。
しかしそれらの測定法では、比較的多量の水溶液中にお
いて、担体に固定相を分離して固定した2種の物質と溶
液中の物質との競合反応を行っているため、意図した結
合を起こすことなく溶液中に残存する物質が多く、しか
も両固定相を区別することなく全体の酵素活性を測定し
ているため、バックグランドやノイズの問題から、感度
、精度及び再現性について満足な結果が得られない。。
他方、ドライ・ケミストリにおいて、第2抗体を用いる
免疫測定法が開発されている(特開昭57−82776
号及び同57−82767号等)。
しかし、これらは、操作が煩雑であること、再現性の良
い展開を行う技術が必要であること等改良の余地がある
。更に、特開昭59−34155号記載の発明では、未
結合物収納シートを用いる方法が開示されている。しか
し、この方法でも、反応用シートと未結合物収納シート
とを密着させたままで測定を行おうとすると前述した問
題が生じ、また測定時に両シートを分離するのは煩雑で
あり、特に測定を自動化する際、障害となる。
本発明は、前述の従来技術の欠点を改良するためになさ
れたものであり、その目的は、分析素子内で積極的なり
/F分離を行い、しかもバックグランドやノイズが少な
く、感度、精度及び再現性に優れた、流体試料中の特定
成分を定量するための分析方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、標識物質と特異的に結合して該標識物質に起
因する信号を変調させる物質(以後特異変調物質と称す
)及びビオチン類が、同一または別々の担体に固定化さ
れた形で、それぞれ多孔質反応層の一部および/または
全部に含有されている分析素子と、ビオチン類を結合し
た特定成分と特異的に結合する物質およびアビジン類を
用いることを特徴とする流体試料中の特定成分の測定方
法であり、流体試料中の特定成分と該特定成分と特異的
に結合する物質との反応によって生成した結合反応生成
物と未反応成分との分離(いわゆるB/F分離)を、特
異変調物質の固定化物とビオチン類の固定化物の2種の
固定化物との反応を通して簡単な操作で行うことにより
、流体試料中の特定成分を測定する方法である。
本発明において用いられるビオチン類としては、例えば
、ビオチン、ビオチシン、デスチオビオチン、オキシビ
オチン、イミノビオチン等が挙げられ、アビジン類とし
ては、アビジン、ストレプトアビジン等が挙げられる。
本発明の分析素子において、ビオチン類を固定化した担
体を用いるがビオチン類は、蛋白質のような生物活性物
質のもつ不安定さもなく、容易に分析素子を製造できる
ことも本発明の特徴の一つである。
本発明において、流体試料としては、あらゆる形態の溶
液、コロイド溶液が使用しうるが、好ましくは生物由来
の流体試料例えば、血液、血漿、血清、脳を髄液、唾液
、羊水、乳、尿、汗、肉汁等が挙げられる。
本発明により測定しうる流体試料中での特定成分とは、
その存在の有無又はその流体試料中での量が検出され、
その特定成分に特異的に結合する物質が得うる物質又は
物質群である。すなわち、ポリペプチド、蛋白質、複合
蛋白質、多糖類、脂質、複合脂質、核酸、ホルモン類、
ビタミン類、薬剤、抗生物質、農薬等が挙げられる。具
体的には、下記の物質、または物質群を挙げることがで
きるが、これらに限定されるものではない。
〈蛋白質、複合蛋白質〉 ブレアルブミン、アルブミン、al−酸性糖蛋白質、C
1−アンチトリプシン、σ1−糖蛋白質、トランスコル
チン、C1−アンチキモトリプシン、C1−リポ蛋白質
、チロキシン結合グロブリン、セルロプラスミン、zn
−C2−糖蛋白質、Gc−グロブリン、インターσ−ト
リズシンインヒビタ、C1−マクログロブリン、C2−
H3−糖蛋白質、α、−マクログロブリン、ハプトグロ
ビン5a2−リポ蛋白質、ヘモベキシン、トランスフェ
リン、β−リポ蛋白質、β2−糖蛋白質、β2−マクロ
グロブリン、C−反応性蛋白質、ミオグロビン、エリト
ロマイシン、免疫グロブリン(IgG11gM、IgA
、IgD、IgE)、補体系成分(C+Q−C,r、C
,SS C2、C1、CイCs、 Ca、C7、CいC
9、等)、フィブリノーゲン、ヘモグロビン、グリコヘ
モグロビン、血液凝固因子、HBs抗原、HBs抗体、
酵素(例えば、酸性ホスファターゼ、アルカリ性ホスフ
ァターゼ、アルカリ性ホスファターゼアイソエンザイム
、a−アミラーゼ、アミラーゼアイソエンザイム、アル
ドラーゼ、コリンエステラーゼ、タレアチンホスホキナ
ーゼ、タレアチンホスホキナーゼアイソエンザイム、ト
ランスアミナーゼ(GOT、GPT)、乳酸脱水素酵素
、乳酸脱水素酵素アイソエンザイム、γ−GTP1 リ
パーゼモノアミンオキシダーゼ、ロイシンアミノペプチ
ダーゼ、ぶどう糖6燐酸脱水素酵素等)等。
〈ホルモン及びホルモン様物質〉 卵胞刺ffiホルモン(FSH)、黄体刺激ホルモン(
Lト■)、成長ホルモン(−GH)、甲状腺刺激ホルモ
ン(TSH)、副腎皮質刺激ホルモン(A cT H)
、メラニン刺激ホルモン(M S H)、バンプレッシ
ン、オキシトシン、インシュリン、グルカゴン、アンギ
オテンシンI及び■、プロラクチン、セクレチン、ドー
パミン、セロトニン、ソマトスタチン、サイロキシン(
T、)、トリヨードサイロニン(T 3)、ガストリン
、コルチゾール、アルドステロン、カテコラミン、エス
トロゲン、プロゲステロン、テストステロン、面盤性ゴ
ナドトロピン、胎盤性ラクトージン、下垂体ホルモン放
出因子(TRH。
FSH−RH,CRH,LH−RH等)等〈ビタミン類
〉 ビオチン、チアミン、ビタミンA1 ビタミンB2、ビ
タミンB5、ビタミンB1□、ビタミンC1ビタミンD
、ビタミンE1 ビタミンに1葉酸等。
〈腫瘍マーカ〉 (z7xドブロチイン、癌胎児性抗原、フェリチン、ポ
リアミン、膵臓癌胎児抗原、塩基性フェトプロティン、
M−蛋白、前立腺酸性ホスファターゼ、糖鎖性抗原(C
A 19−9、CA 125等)、ガングリオサイズ。
〈各種の薬剤及び代謝産物〉 ベンゾイルエクゴニン、コカイン、コデイン、テキスト
ロメトロファン、ヘロイン、リセルグ酸、モルヒネ、キ
ニジン、キニーネ、アミカシン、ゲンタマイシン、カナ
マイジン、ネオマイシン、トブラマイシン、アクチノマ
イセチン、カロイマイシン、クロラムフェニコール、ク
ロロマイセチン、クロルテトラサイクリン、エリトロマ
イシン、オキシテトラサイクリン、ペニシリン、セファ
ロスポリン、ポリミキシン81テラマイシン、テトラサ
イクリン、ストレプトマイシン、ジフェニルヒダントイ
ン、エトスクシミド、フエノバルビタール、プリミドン
、セコバルビタール、アセタミノフェン、アミトリブチ
リン、カルバマゼピン1、ジゴキシン、ジンピラミド、
リドカイン、メントレキセート、N−アセチルプロカイ
ナミド、フェニトイン、プロカイナミド、プログラ10
−ル、テオフィリン、カナピノール、テトラヒドロカナ
ピノール、コリン抑制薬剤、抗ヒスタミン剤、アトロピ
ン、ブチロフェノン、カフェイン、クロロプロマシン、
パルピッレート、アンフェタミン、カテコールアミン、
エピネフリン、グリセオフルビン、イミプラミン、L−
ドーパ、メペリジン、メブロバメート、メタトン、ナル
セイン、ノルトリブチリン、オキサゼパン、パバベリン
、プロスタグランジン、テグレトール、バルプロン酸等
及びこれらの代謝産物。
く微生物表面マーカ〉 バクテリア抗原、  菌類抗原 寄生虫抗原、    ウィルス抗原 〈農薬〉 ハロゲン化ビフェニル、燐酸エステル類、チオホスフェ
ート類、及びこれらの代謝産物。
〈その他〉 血液型物質、カルシオリピン、アレルゲン、本発明に使
用しうる流体試料中の特定成分と特異的に結合する物質
としては、測定対象により抗体、抗原、レクチン、プロ
ティンA1特定酵素の阻害物質などが挙げられるが、該
特定成分と該結合物質の結合反応が抗原−抗体反応であ
る場合が特に好ましい。本発明で使用する抗体は、その
由来を特に限定されるものではなく、哺乳動物等に抗原
を投与、免疫して得られる抗血清、腹水液をそのままか
、あるいは従来公知の方法である硫酸ナトリウム沈殿法
、硫酸アンモニウム沈殿法、セファデックスゲルによる
ゲル濾過法、イオン交換セルロースクロマトグラフィ法
、電気泳動法等(右田俊介編「免疫化学」中山書店第7
4〜88頁参照)で精製して用いることができる。
あるいは抗原で感作した哺乳動物等(例えばマウス)肺
臓細胞と骨髄腫細胞(ミエローマ)とから雑腫細胞(ハ
イブリドーマ)を得てモノクローナル抗体を用いてもよ
い。
また、これらの抗体はIgG、IgMS IgA。
IgD、IgE各分各企画いることができ、あるいはこ
れらの抗体を酵素処理してF ab、 F ab ’又
はF(ab’)2といった活性抗体フラグメントにして
使用してもよい。更にこれらの抗体は単一で使用しても
、複数の抗体を組み合わせて使用してもかまわない。流
体試料中の特定成分と特異的に結合する物質として抗体
又は抗原を用いた場合、本発明分析素子の測定原理は免
疫測定法に属しその反応型式としては、競合法、2抗体
法、サンドイツチ法があげられる。本発明の分析素子は
免疫測定法において特に好ましく使用できるので、以下
免疫測定法を例にとって本発明の詳細な説明するが、本
発明はこの説明内容に限定されるものではなく、種々の
応用が可能であることは以上に述べてきた内容からも明
らかである。
本発明に適用しうる標識物質としては、例えば、酵素、
酵素基質、酵素及び酵素前駆体の活性を変化させる物質
(酵素阻害物質、補酵素、補欠分子族、酵素前駆体を活
性化する物質など)、酵素前駆体、アポ酵素、蛍光物質
などが挙げられ、その代表的な例としては下記に示した
物質を挙げることができる。好ましくは下記に開示され
た酵素及び蛍光物質が用いられる。更に好ましくは、下
記に開示された酵素である(これらの標識に起因する信
号については後述する。) 標識物質の具体例: 1、酵素 EC1,1,1,1アルコールデヒドロゲナーゼ1.1
.1.6   グリセロールデヒドロゲナーゼ 1.1.1.8   グリセロール−3−リン酸デヒド
ロゲナーゼ(N A D工) 1.1.1.27   乳酸デヒドロゲナーゼ1.1.
1.37   りんご酸デヒドロゲナーゼ1.1.1.
40   りんご酸デヒドロゲナーゼ(N A D P
工) 1.1.1.47   グルコースデヒドロゲナーゼ1
.1.1.48   ガラクトースデヒドロゲナーゼ 1.1.1.49   グルコース−6−燐酸デヒドロ
ゲナーゼ 1.1.2.3   乳酸デヒドロゲナーゼ(チトクロ
ーム) 1.1.3.1   グリコール酸オキシダーゼ1.1
.3.2   乳酸オキシダーゼ1.1.3.4   
グルコースオキシダーゼ1.1.3.6   コレステ
ロールオキシダーゼ1.1.3.9   ガラクトース
オキシダーゼ1.1.3.17   コリンオキシダー
ゼ1.1.3.−L−σ−グリセロリン酸オキシダーゼ 1.2.1.1   ホルムアルデヒトデヒドロゲナー
ゼ 1.2.1.12   グリセルアルデヒド燐酸デヒド
ロゲナーゼ 1.2.3.2   キサンチンオキシダーゼ1.2.
3.3   ピルビン酸オキシダーゼ1.2.3.4 
  オキサル酸オキシダーゼ1.3.3.−  アシル
CoAオキシダーゼ1.4.1.l   アラニンデヒ
ドロゲナーゼ1.4.1.3    グルタミン酸デヒ
ドロゲナーゼ(N A D (P )”) 1.4.1.4    グルタミン酸デヒドロゲナーゼ
(N A D Pつ 1.4.3.2   L−アミノ酸オキシダーゼ1.4
.3.3   D−アミノ酸オキシダーゼ1.4.3.
4   アミンオキシダーゼ(7ラビン含有) 1.4.3.6   アミンオキシダーゼ(銅含有)1
.5.1.3   テトラヒドロ葉酸デヒドロゲナーゼ 1.5.3.1   ザルコシンオキシダーゼ1.6.
4.2   グルタチオンレダクターゼ(N A D 
(P )H) 1.6.4.3   ジヒドロリポアミドレダクターゼ
(N A Dつ(ジアホラーゼ) 1.7.3.3   尿酸オキシダーゼ1.11.1.
6  カタラーゼ 1.11.1.7  ペルオキシダーゼ1.13.12
.4  乳酸−2−モノオキシゲナー・ゼ 1.13.12.5  Renillaルシフェリン−
2−モノオキシゲナーゼ 1.13.12.6  Cypridinaルシ7zリ
ン−2−モノオキシゲナーゼ 1.13.12.7   P hotinusルシフェ
リン−4−モノオキシゲナーゼ (ATP加水分解) 1.14.13.2 4−ヒドロキシ安息香酸3−モノ
オキシゲナーゼ 1.14.99.21  L atiaルシ7 ニリン
モノオキシゲナーゼ 2.1.3.1   メチルマロニル キシトランスフェラーゼ 2、3.2.2   γーグルタミルトランスフェラー
ゼ 2、7.1.1   へキソキナーゼ 2、7.1.2   グルコキナーゼ 2、7.1.15   リボキナーゼ 2、7.1.28   トリオキナーゼ2、7.1.4
0   ピルビン酸キナーゼ2、7.5.1   ホス
ホグルコムターゼ3、1.1.3   アリルエステラ
ーゼ3、1.1.4   ホスホリパーゼA23、1.
1.7   アセチルコリンエステラーゼ3、1.1.
8   コリンエステラーゼ3、1.3.1   アル
カリホスファターゼ3、1.3.2   酸ホスファタ
ーゼ3、1.3.9   グルコース−6−ホスファタ
ーゼ 3、1.3.11   フルクト−スジホスファターゼ 3、1.3.21   グリセロール−1−ホスファタ
ーゼ 3、1.4.1   ホスホジェステラーゼI3、1.
4.3   ホスホリパーゼC3、2.1.1    
a−アミラーゼ3、2.1.2    β−アミラーゼ
3、2.1.17   ライゾザイム 3、2.1.18   ノイラミニダーゼ3、2.1.
20   αーDーグルコシダーゼ3、2.1.21 
  βーDーグルコシダーゼ3、2.1.23   β
ーDーガラクトシダーゼ3、2.1.35   ヒアル
ロノグルコサミニダーゼ 3、4.11.6   アルギニンアミノペプチダーゼ 3、4.22.4   プロメライン 3、5.1.l   アスパラギナーゼ3、5. 1.
5   ウレアーゼ 3、5.4.2   アデニンデアミナーゼ3、5.4
.4   アデノシンデアミナーゼ3、5.4.6  
 AMPデアミナーゼ4・1.1・3  オキサロ酢酸
デカルボキシラーゼ 4.1.1.41   プロピオニル−CoAカルボキ
シラーゼ 4.1.2.13   フルクトースニ燐酸アルドラー
ゼ 4.2.1.20   ト!J フトファンシンセダー
ゼ5.3.1.9   グルコース燐酸イソメラーゼ6
.3.4.14   ビオチンカルボキシラーゼ6.4
.1.1   ピルビン酸カルボキシラーゼ6.4.1
.2   アセチル−CoAカルボキシラーゼ 6.4.1.3   プロピオニル−CoAカルボキシ
ラーゼ(ATP−加水分 解) 6.4.1.4   メチルクロトニル−CoAカルボ
キシラーゼ 6.4.1.5   ゲラノイル−CoAカルボキシラ
ーゼ 2、 基質(発光物質を含む) p−ニトロフェニル−β−D−ガラクトシド0−ニトロ
フェニル−β−D−ガラクトシド4−メチルウンベリフ
ェロン−β−D−ガラクトシド p−ニトロフェニルホス7エート コルチゾールー21−ヘミスクシネート ウンベリフェ
ロン コンシュケート ルミノール イソルミノール N−(4−アミノブチル)−N−エチルイソルミノール
 ヘミスクシンアミド N−(6−アミノヘキシル)−N−エチルイソルミノー
ル N −(4−アミノブチル)−N−エチルイソルミノー
ル ルシゲニン アクリジニウム フェニル カルボキシレート ロフィン ピロガロール 没食子酸 シロキシン ビス(2,4,6−1−リクロロフェニル)オキサレー
ト及びその誘導体 3、 酵素阻害物質 アイソスチグミン メチオニン スルホキシミン ワイルドファイア(wildfirs)ブルーデキスト
ラン 0−ジアニシジン−セルロース 0−ジアニシジン−デキストラン 2−プ°ロピニルアミン 2−クロルアリルアミン フェニルグリシン p−ニトロフェニルグリシン アミノアセトニトリル 2−アミノ−3−ヒドロキシプロピル −1,3’−力ルポキシ−3′−アミノ−1’−プロペ
ニル−lエーテル L−2−アミノ−4−メトキシ−トランス−3−ブテン
酸 エタノールアミン−〇 −サル7エートアルビジイン アザセリン ジアゾオキソノルロイシン ジアゾオキソノアノルバリン Δ3−7−アミツセ7アロスポリ燐酸 ミモシン 2−アミノ−4−ペンチン酸 2−アミノ−4−クロル−4−ペンテン酸3.3−ジク
ロルアラニン 3.3.3−1−リクロルアラニン D−シクロセリン 2−ヒドロキシル−3−ブチン酸 N、N−)ジメチル−2−プロピニルアミンβ−アミノ
プロピオニトリル 2−ブロムエチルアミン 3−デシノイル−N−アセチルシステアミン2.3−デ
カシイノイル−N−アセチルシステアミン β−クロル−L−アラニン L−セリン−〇 −サルフェート β−フルオロアラニン L−ビニルグリシン D−ビニルグリシン プロパルギルグリシン ガバクリン 5−ニトロ−し−ノルバリン N −ヘア ’;ルーN−メチルー2−グロビニル4゜
アミン 3−ジメチルアミノ−1−プロピン グリセロール ジイソプロビルホスホロフルオライド フェニルメタンスルホニルフルオライドクラプラン酸 アロプリノール ブチルチン ヨード酢酸 ヨードアセトアミド ベスタチン ピリドキサール燐酸 ヒドラジンとその誘導体 ニトロフランとその誘導体 ニトロベンゼンとその誘導体 プリン誘導体 キレート化剤 フェニル水銀とその誘導体 有機銀化合物 補酵素・補欠分子族 FAD(7ラビンアデニンジヌクレオチド)FMN(フ
ラビンモノヌクレオチド) ヘム S−アデノシルメチオニン THF(テトラヒドロ葉酸) TPP(チアミンニ燐酸) CoA(補酵素 A) U D P−G (2c(ウリジンニ燐酸グルコース)
PLP(ピリドキサール燐酸) ATP(アデノシン三燐酸) ビオチン Colにフランアミドアデニンジヌクレオチド) CoI[にフランアミドアデニンジヌクレオチド燐酸) アデノシルコバラミン メチルコバ?ミン CoM(2,2’−ジチオジエタンスルホン酸)CoQ
(ユビキノン) 5、 アポ酵素 アポグルタチオンレダクターゼ アポチトクロームレダクターゼ アポ酵母乳酸デヒドロゲナーゼ アポグルコースオキシダーゼ アポリポアミドデヒドロゲナーゼ アポピリドキシンホスフェートオキシダーゼ6゜アポペ
ルオキシダーゼ アポチトクロームC アポザルコンオキシダーゼ アポ酵母乳酸デヒドロゲナーゼ アポザルコシンオキシダーゼ       7゜アポp
−ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシラーゼ アポアシル−CoAデヒドロゲナーゼ アポジヒドロリポ酸デヒドロゲナーゼ アポ琥珀酸デヒドロゲナーゼ アポホモシスティンメチルトランスフェラーゼ アポグルタミン酸ホルミルトランスフェラーゼ アポトランスケトラーゼ アポコリンアセチルトランスフェラーゼアポグリコーゲ
ンシンターゼ アポアラニンアミノトランスフェラーゼアポへキソキナ
ーゼ 酵素前駆体を活性化させる物質 エンテロペプチダーゼ ストレプトキナーゼ プロティンキナーゼ 酵素前駆体の各種プロテアーゼ 酵素前駆体 トリプシノーゲン キモトリプシノーゲン プロコリパーゼ プロホスホリパーゼ プロレニン プロカルボキシペプチダーゼA プロカルボキシペプチダーゼB キニノーゲン クロエラスターゼ アンギオテンシノーゲン プロインシュリン プロパラチロイドホルモン プログルカゴン プロコラーゲン(可溶性) 凝集因子 ■、■、xm プロコラゲナーゼ プロココーナーゼ プレカリクレイン ペプシノーゲン プラスミノーゲン フィブリノーゲン プロトロンビン プラスミノーゲンブロアクチベータ プロアクロジン 8、 蛍光物質 フルオレセインイソチオシアナート (FITC) テトラメチルローダミンイソチオシアナート (TRI
TC) ローダミンBインチオシアナート (RBITC) リサミンローダミン−B 200スルホリルクロライド
(RB 2005C) ウンベリフェロン 4−メチルウンベリフェロン(4MU)フルオレセイン
チオカルバミル(FTC)フルオレセインチオカルバミ
ル−ジフェニルグリシン(FTC−DPG) テトラメチルローダミン(T M R)5−((4,6
−シクロルトリアジンー2−イル)−アミノコフルオレ
セイン ジメチルアミノナフタレン−5−スルホニルクロライド
(DNS−CI2) フルオラム 2−メトキシ−2,4−ジフェニル−3(2H)−7ラ
ノン(MDPF) 7−クロル−4−ニトロペン/−2−オキサ−1,3−
ジアゾール(NBD−CQ)l−アニリノ−8−ナフタ
レンスルホン酸(A N S ) N−(3−ピレン)−マレイミド(NPM)N−(7−
シメチルアミノー4−メチル−2−オキシ−3−クロル
メチル)−マレイミ ド(DACM) N−(p−2−ベンズイミダゾイル−フェニル)−マレ
イミド(B I PM) アントラセンイソチオシアナート フルオロアンチルマレイミl’(FAM)希土類元素を
含む各種キレート及びそれらの誘導体 本発明の測定方法で使用される特定成分、該特定成分の
類縁体及び該特定成分に特異的に結合する物質と標識物
質及びビオチン類との結合物は、前記物質の特異的に結
合する能力及び標識物質の信号を発する能力を保持した
まま化学的手段等で、直接または間接的に両物質を結合
することによって得られる。これらの結合物は、当業者
間で良く知られている公知の試薬と公知の方法で結合さ
せることにより得ることができ、更にくわしく言えば石
川栄治、何台 忠、宮井 潔編[酵素免疫測定法(第2
版)](医学書院、1978年刊)や日本臨床病理学余
線「臨床病理」臨時増刊特集第53号「臨床検査のため
のイムノアッセイ−技術と応用−」(臨床病理刊行会、
1983年刊) K、Hof+5ann et、al、
Journal of American CheIl
icaQ 5ociety第100巻3585頁(19
78年)などに記載された方法を参考にすることができ
る。具体的な方法としては、特願昭61−280166
号に記載した種々の方法を利用することができる。
本発明に使用する特異変調物質は、使用する標識物質に
対応して選ばれるべきものであり、下記のような物質を
例に挙げることができる。
1、標識物質が「酵素」である場合 ・標識物質に起因する信号 該酵素活性による基質の減少、生成物の増加、エネルギ
ーの放射及びそれらに起因する変化、 ・好ましい物質 該酵素に対する阻害剤(前述した阻害物質から該酵素に
対応するものを選んで使用できる。) 該酵素に対する抗体で、酵素に結合してその活性に影響
を与えるもの。
2、標識物質が「酵素基質」である場合・標識物質に匂
因する信号 該基質が分析素子中に添加された酵素と反応することに
より生ずる生成物の増加、エネルギーの放射及びそれら
に起因する変化、 ・好ましい物質 該基質に対する抗体で、基質に結合することにより該酵
素反応を阻害するもの。
該基質を不可逆的阻害剤として取り込む酵素。
該基質を基質とする酵素で、その反応により本来検出し
ようとしている信号を発しないもの。
3、標識物質が「補酵素」又は「補欠分子族」である場
合 ・標識物質に起因する信号 分析素子中に添加された該標識物質を必要とする酵素の
反応による基質の減少、生成物の増加、及びそれらに起
因する変化、・好ましい物質 該標識物質に対する抗体で、該標識物質に結合してその
活性に影響を与えるもの、該標識物質を吸収又は消費す
るが、その活性により本来検出しようとしている信号を
発しないもの。
4、標識物質が「アポ酵素」である場合・標識物質に起
因する信号 該標識物質はそのままでは信号を発しない。後述の吸収
物質と結合して酵素活性を発現し、その活性による基質
の減少、生成物の増加及びそれらに起因する変化を測定
できる。
・好ましい物質 該標識物質の酵素活性を発現させる補欠分子族。(前述
した補欠分子族から該標識物質に対応するものを選んで
使用できる)5、標識物質が「酵素前駆体を活性化させ
る物質」である場合 ・標識物質に起因する信号 該標識物質が、分析素子中に添加された酵素前駆体を活
性化し、その活性による基質の減少、生成物の増加、及
びそれらに起因する変化。
・好ましい物質 該物質に対する抗体で、該物質に結合してその活性に影
響を与えるもの。
該物質が酵素である場合、その阻害剤。
6、標識物質が「酵素前駆体」である場合・標識物質に
起因する信号 該標識物質はそのままでは信号を発しない。後述の吸収
物質にいったん結合後分子の一部が切断され酵素活性を
発現し、その活性による基質の減少、生成物の増加及び
それらに起因する変化を測定できる。
・好ましい物質 該標識物質の酵素活性を発現させる物質7、標識物質が
「蛍光物質」である場合・標識物質に起因する信号 該蛍光物質に励起光をあてた際に発する蛍光、 ・好ましい物質 該標識物質に対する抗体及びその誘導体で、該標識物質
の蛍光波長・強度を変化させるもの。
上記の各種物質の具体例はいずれも当業者によく知られ
ており、あらためて開示するまでもないが本発明に理解
を助けるために、代表的な例を以下に示す。
本発明に使用しうる酵素と阻害剤の組合せとしては、フ
ェニル水銀誘導体または有機銀化合物とSH酵素(グル
コースオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、グリコール
酸オキシダーゼ、β−D−ガラクトシダーゼ、グリセロ
ール−3−燐酸ジヒドロゲナーゼ、燐酸デヒドロゲナー
ゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナ
ーゼ、グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ、など)
、イソフタル酸誘導体とグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
、α−アミラーゼとアミラーゼインヒビター、エステラ
ーゼとベスタチン、ビすチン酵素(ピルビン酸カルボキ
シラーゼ、アセチルCo−Aカルボキシラーゼ、プロピ
オニル−CoAカルボキシラーゼ、メチルマロニル−C
oAカルボキシラーゼなど)とアビジン、ペルオキシダ
ーゼと 。−シアニジン−デキストラン、乳酸オキシダ
ーゼと2−ヒドロキシル−3−ブチン酸、モノアミンオ
キシダーゼとN、N−1−ジメチル−2−プロピニルア
ミン又はβ−アミノプロピオニトリルなどが挙げられ、
更にジャーナルオプ アメリカンケミカル ソサイティ
(J 、 Am、 Chew、 5oc)第80巻、第
456頁(1958年)二同第82巻、第596頁(1
960年):アカウンツ オブケミカル リサーチ(A
ce。
Chem、  Res)第9巻、313頁(1976年
):サイエンス(S cience)第185巻320
頁(1974年):化学工業1985第21頁(198
5年)などに記載された、若しくは引用された酵素・阻
害剤の組合せも好ましく用いることができる。
本発明における多孔質反応層とは、該特定成分と該特定
物質と特異的に結合する物質との結合反応、標識物質と
特異変調物質との結合反応およびビオチン類とアビジン
類との結合反応を行ないうる層であり、特異変調物質お
よびビオチン類は反応層の一部若しくは全部に固定化さ
れている必要がある。また、反応時間中流体試料を保持
するために、反応層の一部若しくは全部に、流体試料と
自由に接触し得る相互連絡空隙孔(短径1μm〜300
μmが好ましい)を有する多孔性構造が存在しているこ
とが必要である。
上記の条件を満たしていれば、該多孔質反応層の素材は
特に限定されない。
好ましい例としてはサイズ1〜350μmの粒状体ある
いは40〜400メツシユの繊維から1つ以上選ばれた
素材により構成される構造体が挙げられる。
該粒状体の材料としては、珪藻土、二酸化チタン、硫酸
バリウム、酸化亜鉛、酸化鉛、微結晶セルロース、珪砂
、ガラス、シリカゲル、架橋デキストラン、架橋ポリア
クリルアミド、アガロース、架橋アガロース、各種合成
樹脂(ポリスチレンなと)などの他、特願昭61−28
0166号記載の反応基をもつ化合物から成る自己結合
を粒子が挙げられる。
さらにこれらの粒状体の数種を混合して用いることもで
きる。
また、本発明の多孔質反応層に用いる繊維としては、パ
ルプ、粉末濾紙、綿、麻、綱、羊毛、キチン、キトサン
、セルロースエステル、ビスコースレーヨン、銅アンモ
ニアレーヨン、ポリアミド(6−ナイロン、6ローナイ
ロン、610−ナイロンなど)、ポリエステル(ポリエ
チレンテレフタレートなど)、ポリオレフィン(ポリプ
ロピレン、ビニロンなど)、ガラス繊維、石綿などの植
物性、動物性。
鉱物性0合成、半合成、再生繊維を用いることができ、
あるいはこれらを混合して用いても良い。あるいは別の
態様としては吸水性の洋紙、和紙、濾紙、プラッシュポ
リマ、あるいはガラス繊維、鉱物性繊維(石綿など)、
植物性繊維(木綿、麻、パルプなど)、動物性繊維(羊
毛、絹など)、合成繊維(各種ナイロン、ビニロン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなど)、再
生繊維(レーヨン、セルロースエステルなど)などを単
独あるいは混合して製造した織布、不織布、合成紙など
を該多孔質反応層に用いることもできる。
このような粒状体、繊維、あるいは粒状体と繊維の混合
物を塗布及び/又は製膜することにより、流体試料と自
由に接触し得る相互連絡空隙孔を有する多孔性構造が存
在する多孔質反応層を形成する。自己結合性を有しない
粒子は適当な接着剤を用いて粒子同志が点接着する形で
製膜することができ、例えば特開昭49−53888号
、同55−90859号、同57−67860号の方法
を適用することができる。自己結合性を有する有機ポリ
マ粒子は特開昭57・101760号、同57−101
761号、同58−70163号等に記載の方法により
同様に製膜できる。繊維又は繊維及び粒子の混合物につ
いては特開昭57−125847号、同57−1974
66号に記載された繊維分散液を塗布することにより多
孔質反応層を形成できる。また特開昭60−17347
1号に記載されている方法のようにゼラチンやポリビニ
ルピロリドンのような水溶性バインダを使用した繊維及
び/又は粒状体分散液を塗布することも可能である。こ
のような分散液を製造するためには、多くの方法を単独
または組合わせて用いることが可能である。例えば有用
な方法の一つとして界面活性剤を液体キャリヤへ添加し
粒状体及び/又は繊維の分散液中における分散および安
定化を促進することができる。
使用可能な代表的な界面活性剤の例としては、トライト
ン■X −100(ロームアンドハース社製;オクチル
フェノキシポリエトキシエタノール)サーファクタント
IOG■(オリーン社製;ニルフーノキシボリグリシド
ール)等の非イオン性界面活性剤がある。
上記界面活性剤は広範に選択された量を用いることが可
能であるが、粒状体及び/又は繊維の重量に対して20
wt%乃至0−005wt%好ましくは15wt%乃至
0.05wt%用いることができる。更に別の方法とし
て該粒子単位と液体キャリアの超音波処理、物理的混合
、および物理的攪拌処理、pH?l整がある。これらは
前記の方法と組合せることにより、さらに有用である。
また繊維や粒状体等に固定化されt;ビオチン類及び特
異変調物質や特定成分、該特定成分の類縁体、該特定成
分と特異的に結合する物質とビオチン類及び/又は標識
物質の結合物さらにアビジン類等の特異的に結合する能
力及び標識物質の信号を発する能力を保持し多孔質反応
層または後述の層中に含有させるために、特開昭61−
177997号に記載されている方法を用いることがで
きる。ビオチン類および特異変調物質の多孔質反応層へ
の固定化は、種々の公知の方法により、該物質を該多孔
質反応層の表面に物理的に吸着させるか、化学反応によ
り直接あるいは間接的に結合させることにより達成され
る。例えば石川栄治、何台 忠、宮井 潔編「酵素免疫
測定法(第2版)」(医学書院、1978年刊)や千畑
一部、土佐哲也、松尾雄志著「実験と応用 アフィニテ
イクロマトグラフィ」(講談社:1976年刊)に記載
されている方法を、好ましい方法の例として挙げること
ができる。また多孔質反応層へのこれらの物質の固定化
は、特異結合部位が保持されており、かつ流体試料中に
遊離、溶解した状態でなければよく、流体試料中に不溶
の状態で分散されていてもよい。またカラー写真で用い
られるカプラの分散に用いられる方法(例えば日本写真
学余線「写真工学の基礎、銀塩編」(コロナ社1978
年刊)、脂質二分子膜中に含有させる方法等も使用でき
る。また、該特定成分と特異的に結合し得る物質を不動
化後に、必要に応じて免疫反応における非特異的反応を
排除する目的で、測定すべき特異的反応に関与しない蛋
白質を担持することが可能である。それらの代表的な例
としては、哺乳動物の正常血清蛋白質、アルブミン、ゼ
ラチン及びそれらの分解物等が挙げられる。
これらの固定化操作は、前述の粒状体あるいは繊維にあ
らかじめ行っておいた後、多孔質反応層を形成しても良
く、あるいは多孔質反応層を形成した後に該固定化操作
を行うことも可能である。
前者の場合、前記物質を固定化した粒状体または繊維の
他に前述の特異的反応に関与しない蛋白質を固定化した
粒状体または繊維を調節のために加えることも可能であ
る。
二種の固定化物の混合比は、各々に固定化された特異結
合物質の量と結合定数に応じて定められ、必要に応じて
は更に、特異的結合物質を固定化しない粒状体又は繊維
を調整のために加えてもよい。
本発明の固定化物の組合せは、特異変調物質とビオチン
類との組合せである。このように二つの固定化物を用い
るのは、素子中でB/F分離を行うためと、標識物質に
起因する信号を変調させるためである。
本発明の分析素子の形態は分析を行いうるものであれば
よく、特に制限されるものではないが、製造上及び操作
・測定上、フィルム状あるいはシート状であることが好
ましい。
本発明の態様は、二種の固定化物が多孔質反応層の同一
層に固定されて含有されている場合および該二種の固定
化物が二層以上の多孔質反応層に固定化されて含有され
ている場合を含む。
本発明の分析素子の理解を助けるために、−例を挙げて
原理を説明する。
第1図は本発明による分析素子の最も単純な態様の断面
図の一例である。この場合は多孔質反応層0のみで分析
素子が構成されSおり、該二種の固定化物が固定化され
て多孔質反応層中に含有されている。
第2図は第1図の拡大図である。第2図においてAはビ
オチン類が固定化された粒状体、Bは特異変調物質が固
定化された粒状体、モしてCは調整のために添加された
粒状体である。
第2図は粒状体A、B及びCが均一に混合され、点接着
することにより多孔質反応層が構成されていることを示
している。
第3図は本発明の測定原理を説明するための模式図であ
り、反応型式を競合法に例をとって説明する。
第3図においてlは特定成分、2は標識物質、3は特定
成分と標識物質の結合物(標識体と略す)、4は特定成
分と特異的に結合する物質、5はビオチン類、6は特定
成分に特異的に結合する物質とビオチン類、7はビオチ
ン類、8は特異変調物質、9は特定成分と結合物6との
結合反応生成物、10は結合物3と結合物6との結合反
応生成物、Aは7の固定化物、Bは8の固定化物、11
はアビジン類を表す。
流体試料の一定量、標識体3を含有する溶液、流体試料
中の特定成分と特異的に結合する物質とビオチン類との
結合物6およびアビジン類を含有する溶液を混合後また
は順次滴下する。
特定成分11標識体3、結合物6およびアビジン類11
は液相に存在しているために、これらの結合反応(lと
6または3と6および6と11)は、液相反応系となり
、固定化物Aとアビジン類11の結合反応(結合部位は
7と11)、固定化物Bと標識体3の結合反応(結合部
位は2と8)よりも十分に速く起こるために、液相の結
合反応が優先的に起こると考えられる。よって結果的に
は、上記の固液系の反応が起る前に、液相系の反応が十
分量反応し、次に、固液系の反応が起こる。液相系の結
合反応の結果、液相に存在する未反応の結合物3、特定
成分lと結合物6との結合反応生成物9は、それぞれ未
反応の標識体3は固定化物Bと結合反応(結合部位は、
2と8)し、結合反応生成物9は、アビジン類11を介
して固定化物Aと結合反応(結合部位は、5とllと7
)する。また標識体3と結合物6との結合反応生成物l
Oは、固定化物AまたはBと結合反応が可能であるが、
5および7と11の結合力が2と8との結合力よりも強
い組合せを選択することにより、固定化物Aと優先的に
結合させることが可能である。
このように、特定成分l及び特定成分と標識物質からな
る標識体3の夫々に対する結合物6との結合反応生成物
9と10はアビジン類11を介して固定化物Aに、未反
応の標識体3は固定化物Bにそれぞれ層内で分離(B/
F分離)することができる。
標識体3の標識物質2は、固定化物Bの8との結合によ
り標識物質に起因する信号が変調されるので、流体試料
中の特定成分の濃度と標識物質全体の信号強度との間に
は、関数関係が成立する。そこであらかじめ特定成分の
濃度がわかっている流体試料(標準試料)を数種類用い
て検量線を作成しておけば、未知の液体試料中の特定成
分の濃度を知ることができる。また、特定成分と特異的
に結合する物質と標識物質の結合物を標識体としたサン
ドイツチ法による測定についても同様に説明できる。
信号の測定方法は標識の種類により異なる。
例えば標識物質が蛍光物質であれば、分析素子に励起光
を当て、蛍光強度を測定すれば良い。標識物質が酵素で
あれば適当な基質、必要ならば酵素や発色系を含む溶液
を添加し一定時間インキュベ−トした後に、該発色系に
適合した波長の光の反射濃度(基質の種類によっては蛍
光強度、発光強度)を測定することにより信号強度を測
定できる。
このような目的で用いられる基質・発色系は標識酵素の
種類に従って公知の方法から適当なものを選択できる。
標識物質として酵素を用いる場合、過酸化水素及びNA
DI(、NADPHが関与する酸化・還元酵素系及び、
β−D−ガラクトシダーゼのような加水分解酵素が好ま
しく用いられる。また、これら酵素に起因する信号の検
出としては、当業界で公知の発色反応系を用いることが
好ましい。
標識酵素に起因した信号は、吸光度法(比色法)、蛍光
法または、発光法で検出することができ、測定法として
は信号の経時的変化を測定するレート測定法または一定
時間後の信号を測定するエンドポイント測定法で測定す
ることができる。吸光度法(比色法)では、紫外光、可
視光、近赤外光を利用することができ、例えば流体試料
として血清を用いる場合には、血清による吸光の影響を
小さくするために緑色光、赤色光または、近赤外光を利
用するのが好ましい。
第4図は、多孔質反応層が二層であり、ビオチン類およ
び標識物質と特異的に結合し、該標識物質に起因する信
号を変調させる物質は、それぞれ別々の層に固定化され
て含有されている。ビオチン類が固定化されて含有され
ている多孔質反応層には、アビジン類を含有させること
ができる。アビジン類を含有させるには、固定化された
ビオチン類と反応しないように、分散させて均一に含有
させることが好ましい。これらの層は、同様又は別の多
孔質反応層に用いられる素材を塗布、製膜または、貼付
けにによって得られる。
本発明の分析素子は前述の多孔質反応層が最低必要構成
要素であるが、発明の効果をより一層発揮するために種
々の補助層を設けることができる。
第4図〜第12図に本発明に分析素子の実施の態様を表
す断面概略図を示す。
第5図に示した本発明の分析素子は光透過性支持体11
の上に多孔質反応層0が積層されており、支持体の存在
により素子の取扱性が向上している。
このような目的で使用し得る支持体は、例えば酢酸セル
ロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト及びポリビニル化合物(例えばポリスチレン)のよう
な高分子化合物、あるいはガラスのような透明無機化合
物が挙げられる。該多孔性反応層はこのような支持体の
上で直接塗布及び/又は製膜するか、あるいはいったん
多孔質反応層を別に形成した後に前述の支持体に貼りつ
けても良い。第5図に示した態様の場合、流体試料は反
応層。側から滴下する必要があるが、信号の測定は両側
から行うことが可能である。
第6図に示した本発明の別の態様では、光反射性支持体
12の上に反応層が設けられている。この態様では、試
料等の滴下、信号測定とも多孔性反応層側から行い、信
号を反射濃度で測定する際に光反射性支持体がそれを容
易にしている(信号を蛍光強度で測定する際は黒色の吸
光性支持体を同じように用いることで同様な効果を得る
ことができる。) このような目的で使用し得る支持体の材質としては前述
の支持体の材質に加えてセラミックス、金属、あるいは
樹脂被覆等で防水処理を施した紙等が挙げられ、これら
の材質に必要ならばTie、、Ba5Oいマイカなどの
白色顔料等を塗布するか含有させることにより目的を果
たすことができる。
第7図の態様も同様な目的によるもので、光透過性支持
体11の上に多孔質反応層0、光反射層13が順に積層
されている。この態様では試料等は光反射層側から滴下
され、信号測定は光透過性支持体側から行われる。光反
射層は公知の分析素子及びその類似品に用いられていた
ものをいずれも使用できるが、好ましくは多孔質反応層
に用いられるのと同様な粒子及び繊維に前述の白色顔料
等を含有させたものを塗布又は製膜するか貼りつけるこ
とができる。更に好ましくは内部に白色顔料を含有する
粒子の表面に多孔質反応層に用いる時と同様にビオチン
類および特異変調物質を固定化し、下層の多孔質反応層
と同様の機能を持たせた光反射層を設けることができる
。このような特殊な光反射層を用いると、光反射層内に
多くの未反応標識物質が残ることを防止できる。
第12図の態様では、光透過性支持体上に、発色試薬層
15が設けられている。この発色試薬層は、酵素活性測
定に必要な基質、発色試薬を含有させた少なくとも一層
の親水性コロイドから成る。
基質や発色試薬は親水性コロイドから成るバインダ中に
溶解、あるいは分散し塗布液とすることができる。特に
疎水性化合物の分散には写真業界で多用されているオイ
ルプロテクト分散法、直接分散法等種々の公知の分散法
を用いることができる。
更に本発明に係る発色試薬層に用いられる親水性コロイ
ドは、ゼラチン、フタル化ゼラチン等のゼラチン誘導体
、アガロース、ペクチン、アルギン酸、ポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾー
ル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム等
の合成高分子、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロースナトリウム塩等のセルロース誘導体
の多糖類等が挙げられる。そして好ましくはゼラチン、
フタル化ゼラチン等のゼラチン誘導体、ポリビニルピロ
リドン及びアガロースが挙げられる。
更に本発明に係る発色試薬層のバインダは、その膜物性
、例えば膨潤度や熱による溶解性の改良のために一部を
他の水分敵性高分子重合体、即ち高分子ラテックスと置
換することができる。好ましい高分子ラテックスの例と
しては、例えば特開昭57−116258号、同58−
99752号記載のものが有用である。これらの高分子
ラテックスは、親水性コロイドバインダの最大70%を
置換することが可能であるが、好ましくは約55%以下
の置換である。
該発色試薬層には他の添加剤、例えば緩衝剤、保恒剤、
界面活性剤、媒染剤等を目的に応じて添加することがで
きる。また、その膜厚は3〜50μm1好ましくは5〜
30μmである。緩衝剤は、特異的結合反応、酵素反応
、発色反応等に適したpHにするために含有される。用
いることができる緩衝剤としては日本化学余線「化学便
覧基礎編」(東京、丸善(株)1966)pp1312
〜1320、N 、 E 、 Good等;バイオケミ
ストリ(Biochemistry)、5.467(1
966)、合材、斎藤; 化学の領域30(2)79(
1976)、W、J7フーギユソン(Ferguson
)等; Anal、Biochem、、104.300
(1980)等の文献に記載されているものをあげるこ
とができる。具体的な例としては、硼酸塩、燐酸塩、炭
酸塩、くえん酸等、トリスバルビッール、グリシン、グ
ツド緩衝剤等があげられる。これらの緩衝剤は必要に応
じて発色試薬層以外の層に含有させてもよい。
保恒剤は、基質発色試薬の保存安定化のために含有され
、酸化防止剤などがある。また二種の固定化物や結合物
、および標識体を層中に含有させる場合の活性保持のた
めに、固定化酵素、アフィニティクロマトグラフィの吸
着体、固定化抗体、及び蛋白質や酵素等の保存に用いら
れる保恒剤を含有してもよい。その物質としては、日本
生化学余線「生化学実験講座1.蛋白質の化学IJ(東
京化学同人(株)1976)PP66〜67、前述の実
験と応用[アフィニティクロマトグラフィJ PP10
3〜104、特開昭60−149927号等に記載され
ているものがあげられる。 具体的な例としては、ゼラ
チン、ゼラチン分解物、アルブミン、シクロデキストリ
ン類、非還元糖類(シュクロース、トレノ10−ス)、
ポリエチレングリコール、アミノ酸、各種イオン、アジ
化ソーダ等が挙げられる。これらの保恒剤は二種の固定
化された物質や結合物及び酵素標識体の近傍に存在させ
ることが好ましい。
硬膜剤としては、写真業界で多用されている物質を用い
ることができ、T、H,ジエイムス(T、H,Jame
s)編「ザ・セオリ・オブ・ザ・フォトグラフィックプ
ロセスJ (The Theory of the P
hotographicprocess)(第4版)P
77〜87に記載されているものをあげることができる
。具体的な例としては、アルデヒド類、活性オレフィン
類、活性エステル類等があげられる。
界面活性剤としては、前述のものがあげられる。
その他の層中に含有される試薬としては、溶解助剤、ブ
ロッカ試薬などがある。これらの添加剤は、必要に応じ
て一当量添加する。媒染剤は、酵素活性測定のための検
出物質を、発色試薬層に集中的に集めたり、検出物質が
色素の場合、吸光度係数を高めたり、波長をシフトさせ
る物質であり、検出物質と強い相互作用を示めす。カチ
オン性ポリマ、アニオン性ポリマ及びこれらのポリマの
ラテックスが用いられる。
以上に述べてきた本発明の態様はいずれも素子中特定成
分と特異的に結合する物質とビオチン類との結合物(以
下結合物と略)及び標識体を含有していない。これらの
態様に代表される、結合物及び標識体を素子中に含有し
ない本発明の態様は前記両者の束縛を受けない自由な態
様であり、この態様には、特に次のような驚くべき効果
が生じる。
すなわち、従来開発されて来た免疫学的分析素子は、い
ずれもある特定の成分を分析するために作成されたもの
であり、特定成分Mlを測定するために作成された分析
素子を特定成分M、とは異なる特定成分M2の測定に用
いることはできないという欠点を有していた。
このため、測定者は測定項目と同数の種類の分析素子を
常備し、毎回測定のたびに目的に合致する分析素子を選
びだすという操作が必要であった。
一般に有効期限のある分析素子を多種類常備し在庫管理
をするための苦労および経済的負担は膨大であり、しか
も測定のたびに測定項目に対応する種類の分析素子を選
び出す作業は処理能力の低下および分析素子の選択の誤
りによる誤測定の危険の増大を招く。しかも分析操作の
自動化に際しても、測定項目の数だけ分析素子のカート
リッジを用意し自動的に切り換える機構等を必要とする
等、測定機の大型とコストアップの原因となる。
こうした従来の分析素子の欠点はドライケミストリの持
つ測定の簡便性を半減するものである。
ところが、本発明のように前記結合物と標識体から自由
な態様の分析素子においては、同一の分析素子を用いて
も、分析の際に流体試料と共に滴下する該結合物及び標
識体を分析目的に応じて適当に選択すれば、任意の特定
成分Miを測定することができる多目的型態様、従って
多目的型分析素子を構成することができる。また、該結
合物及び標識体の量を調節することにより分析素子の感
度、測定レンジを変更することも可能である。このよう
な多目的に使用できる分析素子は本発明の多目的型態様
によってはじめて可能となるものである。
しかし、本発明はこの多目的型態様にみの限られるもの
ではなく、分析操作をより簡便にする意図で、該結合物
及び標識体を分析素子中に内蔵することも可能である。
この場合の本発明の態様(以下内蔵型態様と称する)は
、同一の分析素子で測定しうる特定成分の種類が制限さ
れるが、測定の際に該結合物及び/又は該標識体を滴下
する手間を省くことができる。このように需要家の使用
目的に応じて多目的型態様及び内蔵型態様の分析素子を
供することができるのが本発明の特徴のひとつである。
以下、本発明の内蔵型態様の例を示す。
第8図の態様では、光透過性支持体上に、発色試薬層1
5が設けられておりその上に特定成分と特異的に結合す
る物質とビオチン類との結合物およびアビジン類含有層
14、多孔質反応層0の順に積層されている。結合的含
有層は多孔性媒体に面積濃度が一定となるように結合物
を含有させた層であり、流体試料の一定量及び標識体を
含有しt;溶液を滴下すると一定量の結合物が溶出され
、多孔質反応層に試料と共に拡散するものである。素材
としては多孔質反応層と同様のものを塗布、製膜貼付し
ても良く、あるいは吸水性の洋紙、和紙、濾紙、プラッ
シュポリマ、あるいはガラス繊維、鉱物性繊維(石綿な
ど)、植物性繊維(木綿、麻、パルプなど)、動物性繊
維(羊毛、絹など)、合成繊維(各種ナイロン、ビニロ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなど
)、再生繊維(レーヨン、セルロースエステルなど)な
どt−単独するいは混合して製造した織布、不織布、合
成紙などで作成した結合含有層を貼付しても良い。
結合的含有層の位置は、必要に応じて種々選択でき本態
様のように結合的含有層が最上層以外の部分にある場合
、結合的含有層に用いる素材としては前述のものの他に
ゼラチン、ゼラチン誘導体、多糖類(アガロースなど)
、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロースなどの親木性高分子物質、あるいはビニルピロリ
ドン、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、ビニル
アルコール、スルホニルスチレンなどをモノマとしたホ
モポリマあるいはコポリマといった均質バインダを塗布
して用いる方法がある。
第9図は、標識体も分析素子中に含有されている例であ
る。層構成としては、第8図と同様であるが、多孔質反
応層に標識体が含有されている。
この多孔質反応層には、特異変調物質の固定化物が含有
されているため、分析素子の製造や保存中に標識体との
結合反応を生じさせないために、例えばクリニカルケミ
ストリ(C1inical Chesistry)第2
7巻1499頁(1981年)記載の方法等を用いるこ
とができる。
結合物、標識体を分析素子中に含有させる他の態様とし
ては、多孔質反応層に結合物を、結合物含有層に標識体
を含有させる方法がある。標識体含有層は、結合物含有
層と同様な方法が適応でき、多孔質反応層に結合物を含
有させる場合も標識体の場合と同じ方法が用いられる。
更に他の態様としては、多孔質反応層に、結合物及び標
識体を含有させる場合があげられる。
第1O図及び第11図は、本発明の好ましい態様の1例
について断面図、斜視図を示したものである。
分析素子の取扱いが容易になるよう、全体がプラスチッ
ク製のマウント17で覆われており、マウント上部に試
料注入孔、下部に信号測定孔が開いている。
本発明の分析素子は更に、流体試料中を素子に適用した
際にその展開を補助する展開層、流体試料が血液(全血
)の際に必要となることがある血球分離層、必要に応じ
て設ける接着層、保護層、タイミング層といった補助層
を設けることができる。
これらの補助層及び前述の発色試薬層、結合物または標
識体含有層、タイミング層は独立して設けても良く、あ
るいは複数の機能を併わせもった層として設けても良い
。これらの層はその機能に応じて設けられるべき位置が
容易に決定できる。
〔実施例〕
以下本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例によって限定されるものではない
実施例1 l−(1)  p−アミノフェニルマーキュリツクアセ
テート(酵素阻害剤)固定化アビセルの作成アビセル(
旭化成社製)80gを、2.5M燐酸緩衝液’ (pH
12,0)800+aOに加えて懸濁シ、氷水冷下、コ
レに純水800鵬aに溶解した臭化シアン80.0gを
加えて、20分反応後、濾取し、十分に水洗した。この
アビセル80gをp−アミノフェニルマーキュリツクア
セテート4.8gを含む25%ジメチルスルホキシド水
溶液950mQに懸濁し、室温で20時間撹拌した。
これを濾取し、ジメチルスルホキシド、純水にて洗浄し
た後IM)リス−塩酸緩衝液(pH8,5)1000t
Qに懸濁し、室温で20時間撹拌して未反応基をブロッ
クした。これを濾取し、十分に水洗しアセトンで洗浄後
乾燥してp−アミノフェニルマーキュリツクアセテート
固定アビセルを作成した。
1−(2)  ビオチン固定化アビセルの作成ウシ血清
アルブミン(7ラクシヨンV、米国アーマ社製)1.0
gを0.15M塩化ナトリウム含有0.01M燐酸緩衝
液(pH7,4)330mQに溶解し、これにビオチン
−N−ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル(べ一リンガ社
製)10.4Bを含有するジメチルホルムアミド溶液3
.0raQを加えて室温で2.5時間反応後、前記緩衝
液にて十分に透析し、凍結乾燥してビオチン化したウシ
血清アルブミンを得た。
次に、アビセル(旭化成社製)90gを2.5M燐酸緩
衝液(pH12,0) 1800+aQに加えて懸濁し
、氷水冷下、これに純水550m(2に溶解した臭化シ
アン45.0gを加えて、20分反応後濾取し、十分に
水洗した。このアビセル90gを上記ビオチン化ウシ血
清アルブミン500Bを含む0.1M炭酸水素ナトリウ
ム水溶液(0,15M塩化ナトリウム含有)900@(
2に懸濁し、4°Cで20時間攪拌した。これを濾取し
、純水、0.15M塩化ナトリウムを含む0.1M炭酸
水素ナトリウム水溶液、0.15M塩化ナトリウムを含
む0.1M酢酸ナトリウム緩衝液(pH4,1)にて、
交互に洗浄した後、1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8,
5)1200mff4:懸濁し、室温で20時間攪拌し
て未反応基をプロッりした。これを濾取し十分に水洗し
てビオチンを固定化したアビセルを作成した。さらに、
ウシ血清アルブミン10.0gを溶解した純水240m
Qに上記ビオチン固定アビセル80gを懸濁し、凍結乾
燥して、ウシ血清アルブミン含有ビオチン固定アビセル
を作成した。
1−(3)  β−ガラクトシダーゼ標識ヒトIgGの
作成 ヒトIgG(米国カッペル社製)20mgを0.1M燐
酸緩衝液(pH6,5)2.0mQに溶解し、これにN
−(g −マレイミドカブロイルオキシ)サクシイミド
(同位化学研究所製)の2.5mg/mffジメチルホ
ルムアミド溶液77μαを加えて30℃、20分間反応
後、S mMEDTA含有0.1M燐酸緩衝液(pH6
、0)で平衡化した七7アデツクスG−25カラムで精
製し、マレイミド化したヒトIgGを得た。次にβ−ガ
ラクトシダーゼ(東洋紡社製)のIO,5mg/mQO
,1M燐酸緩衝液1.8mff1に、前記マレイミド化
したヒトI gG 13.6mgを含む溶液3.2mQ
を加えて、4℃で45時間反応後、0.1M 2−メル
カプトエチルアミン 分反応させ、0.15M塩化ナトリウム含有0.1M燐
酸緩衝液(pH7.4)で平衡化したスーパローズ6プ
レツプグレード(ファルアシア社製)カラムで分離・精
製し、β−ガラクトシダーゼ標識ヒトIgGを得た。
1−(4)  ビオチン化ヤギ抗ヒトIgG抗体の作成 りギ抗ヒト■gG抗体(米国カッペル社製)5.8mg
を0.15M塩化ナトリウム含有0.1M燐酸緩衝液(
pH7、4’)2.0mQに溶解し、これにビオチン−
N−ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル(ベーリンガ社製
)0.32mgを含有するジメチルホルムアミド溶液5
00μQヲ加えて、室温で3時間反応後、0.15M塩
化ナトリウム含有0.01M燐酸緩衝液にて十分に透析
して、ビオチン化したヤギ抗ヒトIgG抗体を得た。
1−(5)  免疫学的分析素子の作成厚さ180μ■
の透明な下引き済みポリエチレンテレフタレートフィル
ムの上に下記の組成の塗布液−(1)を塗布・乾燥させ
、ゼラチン層を形成させた。
塗布液−(1) 次に1−(1)で作成したp−アミノフェニルマーキュ
リツクアセテート固定化アビセルを分散し、発色試薬を
含有した下記の組成の塗布液−(2)を前記ゼラチン層
の上に塗布し、乾燥した。
塗布液−(2) *  NeoTB ; 3.3’−(4+4’−ビフェ
ニレン)−ビス(2.5−ジフェニル−2Hテトラゾリ
ウムクロライド) 次に1−(2)で作成したビオチン固定化アビセルを分
散し、下記の組成の塗布液−(3)を前記p−7ミノフ
工ニルマーキユリツクアセテート固定化アビセル層の上
に塗布し、乾燥した。
塗布液−(3) さらに、下記の組成の塗布液−(4)を、前記ビオチン
固定化アビセル層の上に塗布・乾燥して展開層を形成さ
せた。
塗布液−(4) これを1.5X 1.5cm2の大きさに裁断し、分析
素子とした。
1−(6)  ヒトIgGの測定 l mM塩化マグネシウム及び6vt%のウシ血清アル
ブミンを含有する0、3Mビス(2−ヒドロキシエチル
)イミノトリス(ヒドロキシメチル)メタン(Bist
risと略記する)−塩酸緩衝液(pH7,2)に溶解
したヒトIgG溶液(0〜640/7 g/m12)を
、1−(3)で作成したβ−ガラクトシダーゼ標識ヒト
IgG(10μg/mQの上記緩衝溶液)と1−(4)
で作成したビオチン化抗ヒトIgG抗体(40/J g
/mQの上記緩衝溶液)及びアビジン(100,u g
/mQの上記緩衝溶液)と混合後、この混合溶液の10
μeを1−(5)で作成した分析素子に滴下し、37°
010分間密閉状態でインキュベーションした後、支持
体側から546nmの反射濃度を測定した。その結果を
第13図(1)に示した。
実施例2 2−(1)  ビオチン固定化セルロース繊維の作成 前記1−(2)で作成したビオチン固定アビセルのアビ
セルにかえて、粉末濾紙D(東洋濾紙社製)を用いて同
様の方法でビオチン固定化セルロース繊維を作成した。
2−(2)  免疫学的分析素子の作成厚さ180μm
の透明な下引き済みポリエチレンテレフタレートフィル
ムの上に、下記の組成の塗布液−(5)を塗布・乾燥さ
せ、ゼラチン層を形成させた。
塗布液−(5) 次に1−(5)に記載した塗布液−(2)からNeoT
Bを除いた組成の分散液を前記ゼラチン層の上に塗布し
、乾燥してp−アミノフェニルマーキュリツクアセテー
ト固定化アビセル層を形成させた。
さらにこの層の上に、下記組成の塗布液−(6)および
1−(5)に記載した塗布液−(4)を順次塗布・乾燥
した後、1.5X 1.5ca+”の大きさに裁断し、
分析素子とした。
塗布液−(6) 2−(3)  ヒトIgGの測定 1−(6)と同様の方法で、ヒトIgGの測定を行った
。その結果を第13図(2)に示した。
実施例3 3−(1)  免疫学的分析素子の作成厚さ180μm
の透明な下引き済みポリエチレンテレフタレートフィル
ムの上に、2−(2)記載の塗布液−(5)を塗布・乾
燥させ、ゼラチン層を形成させた。次に1−(5)記載
の塗布液−(2)からNeoTBを除いた分散液を、前
記ゼラチン層の上に塗布・乾燥してp−アミノフェニル
マーキュリツクアセテート固定化アビセル層を形成させ
た。
さらに、この層の上に1−(3)で作成したβ−ガラク
トシダーゼ標識ヒトIgGおよび1−(4)で作成した
ビオチン化ヤギ抗ヒトIgG抗体およびアビジンを含有
した下記の組成の塗布液−(7)を塗布・乾燥させ、さ
らにこの層の上に1−(5)記載の塗布液−(4)を塗
布・乾燥した後、1.5×1.5cm2の大きさに裁断
し、分析素子とした。
塗布液−(7) 3−(2)  ヒトIgGの測定 l mM塩化マグネシウムおよび6vt%のウシ血清ア
ルブミンを含有する、0 、3 M B i s t 
r i s−塩酸緩衝液(pH7,2)に溶解したヒト
IgG溶液(O〜640μg/a+12)を、この分析
素子に滴下し、37℃lO分間密閉状態でインキュベー
ションした後、支持体側から546nmの反射濃度を測
定した。その結果を第13図(3)に示した。
実施例4 4−(1)  β−ガラクトシダーゼ標識ウサギ抗ヒト
IgG抗体の作成 ウサギ抗ヒ)IgG抗体(米国カッペル社製)20mg
を用い、1−(3)と同様な手段でβ−ガラクトシダー
ゼ標識ウサギ抗ヒトIgG抗体を得た。
4−(2)  ヒトIgGの測定 1mMの塩化マグネシウムおよび5vt%のウシ血清ア
ルブミンを含有する0、3M B15tris−塩酸緩
衝液(pH7,2)に溶解したヒトIgG溶液(θ〜6
40μg/mQ)を、4−(1)で作成したβ−ガラク
トシダーゼ標識ウサギ抗ヒトIgG抗体(15μg/m
Qの緩衝溶液)と1−(4)で作成したビオチン化ヤギ
抗ヒトIgG抗体(100pg/maの上記緩衝溶液)
と混合後、この混合溶液のlOμQを2−(2)で作成
した分析素子に滴下し、37℃lO分間密閉状態でイン
キュベーションした後、支持体側から546nmの反射
濃度を測定した。その結果を第13図(4)に示した。
第13図(1)〜(4)の結果から明らかなように、本
発明による分析素子を用いることにより、素子内でB/
F分離をすることができ、ヒトIgGを高感度に測定す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第4図乃至第9図及び第12図は本発明の分
析素子の層構成の態様例を示す断面図である。 第2図は多孔性反応層の拡大図である。 第3図は本発明の分析素子の測定原理の模式説明図であ
る。 第1θ図及び第11図は夫々本発明の分析素子の断面図
及び斜視図である。 第13図(1)〜(4)は本発明の分析素子による測定
結果を示すグラフである。 1、特定成分 2、標識物質 3、特定成分と標識物質の結合物 4、特定成分と特異的に結合する物質 5、ビオチン類 6、特定成分と特異的に結合する物質とビオチン類の結
合物 7、ビオチン類 8、標識物質と特異的に結合し、標識物質に起因する信
号を変調させる物質 9、特定成分と結合物6との結合反応生成物10、結合
物3と結合物6との結合反応生成物11、アビジン類 A、7の固定化物 B、8の固定化物

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 標識物質と特異的に結合して該標識物質に起因する信号
    を変調させる物質及びビオチン類が、同一または別々の
    担体に固定化された形で、それぞれ多孔質反応層の一部
    および/または全部に含有されている分析素子と、ビオ
    チン類を結合した特定成分と特異的に結合する物質およ
    びアビジン類を用いることを特徴とする流体試料中の特
    定成分の測定方法。
JP2963688A 1988-02-09 1988-02-09 流体試料中の特定成分の測定方法 Pending JPH01203975A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133953A (ja) * 1991-09-19 1993-05-28 Tokyo Hokenkai 血清中ビオチン結合免疫グロブリンの検出法
WO1999020780A1 (de) * 1997-10-20 1999-04-29 Roche Diagnostics Gmbh Positiv-negativ-selektion bei der homologen rekombination

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JPH05133953A (ja) * 1991-09-19 1993-05-28 Tokyo Hokenkai 血清中ビオチン結合免疫グロブリンの検出法
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