JPH0422867A - 免疫分析システム - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁性微粒子を利用してサンプル内の抗原量を
測定する免疫分析システムに関する。

（従来の技術） サンプル（検体）中の特定の抗原量の定量分析には従来
放射性元素を用いるＲＩＡ（ラジオイムノアッセイ）法
が行われている。しかしこのＲＩＡ法は放射性元素を用
いるために、専用の機器を設置し、資格を有するオペレ
ータが操作を行わなければならず、しがも廃棄物の処理
に注意を要する等の煩わしさかある。

このためこのＲＩＡ法に代わり酵素反応を利用して分析
を行うようにしたＥＴＡ（エンザイムイムノアッセイ）
法が行われてきている。そして最近になってこのＥＩＡ
法の中でも磁性材料のような抗体固体化微粒子を利用し
た分析法が普及してきている。

第５図はこのようなＥＩＡ法の原理を説明するもので、
先ず第一試薬２が固定された磁性微粒子（Ｍａｇｎｅｔ
ｉｃ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ；以下ＭＰと称する）１の溶液
が用意され、これに測定すべき抗原３を含ん六検体４を
分注することにより第一の抗原・抗体尽応が生じて抗原
３の一部は第一抗体２に結合される。結合しない抗原３
′はフリー状態で存在している。従って磁石を用いＭＰ
Ｉを吸着することにより集合させた状態でフリーの抗原
３′を除去しいわゆるＢ／Ｆ分離を行う。次に酵素５で
標識された第二抗体（第二試薬）６を分注することによ
り第二の抗原・抗体反応が生じて、測定したい抗原３は
ＭＰＩと酵素標識抗体６の一部と結合してサンドイッチ
状にされる。結合しない酵素標識抗体６′はフリー状態
で存在している。従って前記同様に磁石を用いることに
よりＢ／Ｆ分離を行って、フリーの酵素標識抗体６′を
除去する。

次にこれに基質（第三試薬）７を分注することにより第
三の反応いわゆる酵素反応が生じて反応生成物８が生成
される。この抗原３には酵素５が結合されているので、
第三の反応状態を吸光法によって測光することにより、
酵素５の量に比例した抗量３の量か測定できることにな
る。

第４図はこのような原理に基いてＥＩＡ法により免疫分
析を行う場合の構成図を示すもので、１．１は円形状の
反応槽でこの反応槽１１内には分析したいサンプルを収
容すべき多数の反応容器１２が図示しない駆動源によっ
て１サイクルにっき１ピツチす′つ矢印方向に間欠的に
移動可能に配置されている。−例として反応容器１２は
７５個が配置された場合を示しており、各反応容器１２
の内側に示されている番号は位置Ｎα（ポジションＮα
）を意味している。反応槽１１の周縁の所望位置には後
述のようにＢ／Ｆ分離を行うための磁石１３が配置され
、また反応容器１２内の反応液を測光してサンプル内の
抗原量を測定する測光部１４が配置されている。

位ｆｆ１Ｎα１において反応容器１−２に測定すべき抗
原３を含んだサンプルを分注し、Ｎα２においてこれに
抗体固定化磁性体液（ＭＰ）１を分注する。

これによって第一の免疫反応（抗原・抗体反応）が行わ
れる。次にＮα１３，１４．１５及び１７゜１８．１９
で磁石１３を用いることによってＭＰｌを吸引して集合
させて第一のＢ　、／　Ｆ分離を行い、フリーの抗原を
吸引して除去する。番号を○印で囲んだＮαがＭＰｌを
吸着する位置を示している。

なおこの間Ｎα１６で洗浄を行う。

続いてＮα２０で酵素標識抗体６を分注し、Ｎα２１で
撹拌を行って第二の免疫分析（抗原・抗体反応）か行わ
れる。このとき後程測光部１４により測光を行う場合、
測光法に応じて分注すべき標識酵素を変えておく。例え
ば吸光法で測光する場合は標識酵素としてはＰＯＤを用
い、発光法で測光する場合はＡＬＰを用いるようにする
。また抗体は各々測定項目に対応した特異性のある抗体
を用いるようにする。

Ｎ（１３５，３６，３７及び４０，４１．４２及び４５
．４６．４７で磁石１３を用いることによって再びＭＰ
Ｉを吸引して集合させて第二のＢ　、／　Ｆ分離を行い
、フリーの酵素標識抗体を吸引して除去する。なおこの
間Ｎα３８，４３．４８で洗浄を行い、Ｎα３９，４４
．４９で撹拌を行う。すなわち３回Ｂ、／Ｆ分離を行う
。

次にＮα５３で基質液７を分注することにより、酵素反
応（第三の反応）が行われる。この場合基質液としては
各々吸光法１発光法に応じた種類のものを選ぶようにす
る。なおこの間Ｎα５４で撹拌を行う。

続いてＮα６８において移動してきた反応容器１２を光
源の光路を通過させることにより測光部１４によって例
えば吸光法によりその反応液の測定を行う。この場合Ｍ
ＰＩの影響による測定誤差を避けるため、ＮＯ，６６か
ら磁石でＭＰを吸着しておき）Ｊｎ６８で光路からＭＰ
を外した状態で、反応液を測定することにより抗原量が
測定される。反応が終了した反応容器１２はＮα６９乃
至７５において洗浄処理されて再使用に備えられる。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来の免疫分析システムでは、反応容器内の反
応液の測定が行われるのは毎サイクル反応ラインの最終
位置近くに移動してきた反応液に対してのみであり、こ
のため途中の反応過程は測定できないという問題がある
。

すなわち第４図の構成において測定が行われるのはＮα
６８に毎サイクル一定のピッチで間欠的に移動してきた
反応容器内の反応液に対してのみであり、これ以前の位
置においての途中の反応過程は測定不可能になっている
。一般に免疫分析においては酵素反応の途中過程や基質
液の試薬ブランク値１反応容器の水ブランク値等を測定
して、高濃度の場合の酵素反応の直線性チエツクや安定
したデータを得るための自動補正が必要となるが前記理
由によりこれが不可能になる。特にＮα５３で酵素反応
を生じさせて吸光測定を行うために分注される基質液は
経時的に劣化し易いので、この劣化状態を知ることは色
調補正をかける上で重要であり、これができないと色調
のドリフトが加わった不正確な測定値しか得られなくな
る。

このように途中の反応過程を測定するには、毎サイクル
全反応容器を１回転プラス１ピッチずつ移動させればよ
いが、磁性微粒子を用いたＥＩＡ法においてはＢ／Ｆ分
離用の磁石の配置されていることにより、毎回転中にＭ
Ｐの集合１分散が望ましくない形で行われてしまうので
、安定した反応が阻害されるようになる。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
反応液の途中の反応過程を測定可能にした免疫分析シス
テムを提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、サンプル及びこれ
と反応させる少なくとも抗体固定化磁性微粒子液を分注
する多数の反応容器を円形状に間欠的に移動可能に配置
し、円周上の所定位置に配置した磁石によって前記サン
プル内の抗原と反応した抗体固定化磁性微粒子を吸着し
た状態で反応しない抗原を含む不要液を除去する免疫分
析システムにおいて、前記磁石を反応容器の移動に同期
して移動可能に構成したことを特徴とするものである。

（作　用） Ｂ／Ｆ分離を行うための磁石を反応容器の移動に同期し
て移動可能に構成し、毎サイクル例えば１回転ずつ移動
させかつ反応容器のみプラス１ピッチ移動させる。これ
によって毎サイクル全反応容器を測光部を通過させるこ
とができるので、全反応容器の反応液の途中の反応過程
の測定が可能となり、しかも磁石も毎サイクル反応容器
の移動に同期して回転するので回転中ＭＰの分散、集合
に影響を与えることはない。また反応容器は１サイクル
毎に１ピツチ先のＮｏに進められるので順次測定が繰返
される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の免疫分析シスチン・の実施例を示す構
成図で、１１は円形状の反応槽、１２はこの反応槽１１
の周縁に沿って配置された分析したいサンプルを収容す
べき多数の反応容器、１３は反応槽１１の周縁の所望位
置にＢ／Ｆ分離を行うために配置された磁石である。１
６は各反応容器１２を毎サイクル１回転プラス１ピッチ
移動させる第１の駆動源、１７は対向配置されている反
応容器１２の移動と同期して各磁石１−３を毎サイクル
１回転移動させる第２の駆動源である。

測定開始前にあたって例えば］乃至７５の位置Ｎαに各
々７５個の反応容器１２が配置されているものとすると
これら反応容器１２のうち、○印で囲んだＮｏの反応容
器１２に対向して前記磁石１３が配置されている。これ
ら各磁石］３のうち、Ｎα１３乃至１５の磁石１３はフ
リーの抗原３′をＢ／Ｆ分離するためのもの、Ｎα１７
乃至１９の磁石１３は残っているフリーの抗原と洗浄液
を排出するためのもの、Ｎα３５乃至３７の磁石１３は
フリーの第二試薬（酵素標識抗体）６′をＢ／Ｆ分雛す
るためのもの、Ｎα４０乃至４２．Ｎα４５乃至４７及
びＮα５０乃至５２の磁石は残っているフリーの第二試
薬と洗浄液のみを排出するためのもの、ＮＣＬ６６乃至
６８の磁石］３は測定に際して光源の光路力＼らＭＰＩ
を外すためのものである。各磁石１３は反応槽１１と同
心状に配置された円形状の保持容器１８内に保持され、
前記第２の駆動源１７によっ反応容器１２の移動に同期
して毎すづクル１回転移動するように駆動される。

１４は各反応容器１２内の反応液のサンプル醪の抗原量
を測定するための測光部で例えば吸光ｄによる測光部に
よって構成されている。本発明実施例の場合毎サイクル
７５個の反応容器１２がこの測光部を通過することによ
り、７５回の測定か行われることになる。

第２図は１サイクル経過後の各反応容器１２及び各磁石
１３の配置状況を示している。第１図及び第２図におい
て△印は１サイクル前後の特定の反応容器１２の位置を
示し、印は１サイクル前後の特定の磁石１３の位置を示
している。各磁石１３は毎サイクル１回転するのでその
位置は常に変化せず、また各反応容器１２は毎サイクル
１回転プラス１ピッチ移動するので、１サイクル毎にそ
の位置は１ピツチずつ先のＮαに進むことになる磁石１
３の配置は第３図（ａ）乃至（ｄ）に示すような各態様
か考えられる。（ａ）は第１図及び第２図に示すように
、反応容器１２の内側に配置した例、（ｂ）は反応容器
１２の外側に配置した例、（Ｃ）は反応容器１２の内周
及び外周に配置した例、（ｄ）は反応容器１２の底部に
配置した例を示している。なお１９は磁石ホルダ、２０
は軸受けを示している。

次に本実施例の作用を説明する。

測定開始前第１図に示すような各位置に反応容器１２及
び磁石１３を配置した状態で、測定を開始して反応容器
１２を１回転プラス１ピッチ移動すると共に、磁石１３
を反応容器１２の移動に同期して１回転移動させる。こ
れによって１サイクク後の各反応容器１２及び各磁石１
３の各位置は第２図のようになる。第１図の矢印△で示
したＮα１３の反応容器１２に注目してみると、この反
応容器１２は１回転プラス１ピッチ移動することにより
、１サイクル後はＮα１４の△位置に移動することにな
る。この１回転プラス１ピッチ移動するとき、７５個の
全反応容器１２が測光部１４を通過することにより、１
−サイクルで７５個の測定が行われることになる。これ
によって反応の最終状態の反応液を含めて途中の反応過
程の反応液も測定されることになる。

また第１図の矢印で示したＮα１３の磁石１３に注目し
てみると、この磁石１３は反応容器１２の移動に同期し
て１回転移動するが、］一回転だけなので１サイクル後
もＮα１３の位置は変化しない。

これは他の位置に配置されている磁石１３についても同
様である。

同様にして以後サイクルが繰返されると反応容器１２の
位置は１ピツチずつ移動するが、磁石］３の位置は常に
変化しない。

このように本実施例のように磁石１３を毎サイクル反応
容器１２に同期して１回転移動させることにより、前記
したように磁石１３が配置されているＮα１３乃至１５
．Ｎα１７乃至１９．Ｎα３５乃至３７．Ｎα４０乃至
４２．Ｎα４５乃至４７．Ｎα５０乃至５２．Ｎα６６
乃至６８の位置に対向した反応容器１−２は各々磁石］
３と一体に回転するので、回転中ＭＰＩは分散、集合に
影響を受けることなく安定し５た反応か行われる。

これによって、酵素反応の途中過程や基質液の試薬ブラ
ンク値２反応容器の水ブランク値等を測定することがで
きるので、高濃度の場合の酵素反応の直線性チエツクや
安定したデータを得るための自動補正が可能となる。ま
た特に基質液の経時的な劣化状態を知ることができるの
で、色調補正をかけることにより正確な測定値が知られ
る。

本文実施例では反応容器１２及び磁石１３を１回転させ
反応容器１２のみを１ピツチ移動させる例で説明したが
、これに限らず複数ピッチ同期回転プラス反応容器のみ
任意ピッチ移動させることも任意である。また磁石の数
やＢ／Ｆ分離回数も任意に変更することが可能である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、磁石を反応容器の移
動に同期して移動させ反応容器のみ任意ピッチ移動させ
るようにしたので、磁石の影響を受けることなく反応液
の途中過程を測定することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の免疫分析システムの実施例を示す構成
図、第２図は第１図の構成の１サイクル後の変化を示す
構成図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は本実施例に用いられ
る磁石の配置例を示す断面図、第４図は従来例を示す構
成図、第５図はＥＩＡ法の原理の説明図である。 １２・・・反応容器、１３・・・磁石、１４・・・測光
部、１６・・・第１の駆動部、１７・・・第２の駆動部
、１８・・・磁石保持容器、１９・・・磁石ホルダ。 代理人　弁理士　三　　澤　　正　　義（Ｃ） 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプル及びこれと反応させる少なくとも抗体固
   定化磁性微粒子液を分注する多数の反応容器を円形状に
   間欠的に移動可能に配置し、円周上の所定位置に配置し
   た磁石によって前記サンプル内の抗原と反応した抗体固
   定化磁性微粒子を吸着した状態で反応しない抗原を含む
   不要液を除去する免疫分析システムにおいて、前記磁石
   を反応容器の移動に同期して移動可能に構成したことを
   特徴とする免疫分析システム。
2. （２）サンプルにさらに酵素標識抗体液が分注される請
   求項１記載の免疫分析システム。
3. （３）磁石と反応容器とを同期して所定ピッチ移動させ
   た後、さらに反応容器のみを所定ピッチ移動させる請求
   項１又は２記載の免疫分析システム。