JPH06109740A

JPH06109740A - 免疫比濁分析方法

Info

Publication number: JPH06109740A
Application number: JP28694792A
Authority: JP
Inventors: Kiyokazu Nakano; 清和中野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-22
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JP3102160B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プロゾーン現象が起こっている領域でも目的
成分の定量分析を行なえるようにして、分析時間を短縮
し分析試薬の使用量を削減する。【構成】標準試料反応液について第１の時刻での測定
値Ａｓと第２の時刻での測定値Ａｅを得、非プロゾーン
濃度域で両時刻間の測定値の関係を示す回帰直線Ｙａｃ＝ａ・Ａｅ＋ｂを求め、乖離率ＤをＤ＝｛（Ｙａｃ−Ａｓ）／Ｙａｃ｝×１００として算出し、乖離率Ｄと濃度の関係を示す検量線を求
める。試料反応液について第１の時刻での測定値Ａｓと
第２の時刻での測定値Ａｅを測定し、非プロゾーン濃度
域であればＡｅから試料中の目的成分を定量し、プロゾ
ーン濃度域であれば乖離率Ｄから試料中の目的成分を定
量する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は臨床検査において、免疫
反応（抗原抗体反応）を利用して試料の目的成分を比濁
法により定量分析する免疫比濁分析方法（turbidimetri
c Immunoassay; TIA）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】抗原抗体反応では規定の測定範囲を越え
て抗原が過剰に加えられた状態ではその吸光度は存在す
る抗原量から期待される値よりも低い値となる。そのよ
うな抗原過剰域をプロゾーン領域と称している。測定さ
れた抗原抗体反応がプロゾーン領域か否かを判定する方
法としては次のような幾つかの方法が知られている。（ａ）抗体試薬又は試料を再添加する方法。（ｂ）複数の測定値から濁度（見かけの吸光度）の比又
は濃度の比をとる方法。（ｃ）複数個の測定値から反応速度の比をとる方法。（ｄ）複数個の測定値から最大反応速度、最大反応速度
に達するまでの反応時間及び抗原濃度の三次元検量線を
用いる方法。（ｅ）２波長測定を行ない、その吸光度比より判定する
方法。これらの方法は、例えば日本臨床検査自動化学会会誌第
１５巻第６号第６７５〜６８７ページ（１９９０年）、
同誌第１４巻第３号第１７１〜１７６ページ（１９８９
年）などに記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の方式によりプロ
ゾーン現象が起こっていると判定されたとき、プロゾー
ン現象が起こらない濃度領域になるようにその試料を希
釈したり試料量を少なくして再度分析を行って試料の目
的成分を定量するようにしている。しかし、それでは分
析時間が長くなるし、高価な免疫分析試薬の使用量も多
くなる。

【０００４】本発明はプロゾーン判定を行なって、プロ
ゾーン現象が起こっている領域であっても希釈して再分
析することなく、目的成分の定量分析を行うことのでき
る領域を広げることによって、分析時間を短縮し、高価
な分析試薬の使用量を削減することを目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の免疫比濁分析方
法では、濃度の異なる複数種類の標準試料について抗原
抗体反応の初期段階の第１の時刻及び反応が十分に進行
した後の第２の時刻で光学的な測定を行い、それらの測
定値のうちプロゾーン現象が起こっていない濃度域の測
定値について両時刻間の測定値の関係を示す回帰式、プ
ロゾーン現象が起こっていない濃度域のどちらか一方の
時刻での測定値と試料中の目的成分量との関係を示す第
１の検量線、及び光学的測定値が前記回帰式から算出さ
れる仮想値から乖離している程度と試料中の目的成分量
との関係を示す第２の検量線を求め、試料反応液につい
て前記第１の時刻及び第２の時刻で光学的測定を行な
い、その測定値と前記回帰式から算出される仮想値との
乖離の程度が小さいときは前記第１の検量線を用いて試
料中の目的成分を定量し、その測定値と前記回帰式から
算出される仮想値との乖離の程度が大きいときは前記第
２の検量線を用いて試料中の目的成分を定量する。

【０００６】

【作用】図１を参照して検量線作成手順を説明する。試
薬ブランク測定の後、標準試料反応液について第１の時
刻での測定値Ａｓと第２の時刻での測定値Ａｅを得る。
濃度を変えた標準試料についての「Ａｓ対Ａｅ」の関係
から、プロゾーン現象が起こっていない濃度域の測定
値、例えば第２の時刻での測定値Ａｅと標準試料濃度の
関係を示す第１の検量線、及び両時刻間の測定値の関係
を示す回帰直線Ｙａｃ＝ａ・Ａｅ＋ｂを例えば最小自乗法により求める。次に、測定値Ａｅを
前記回帰式に代入して仮想値Ｙａｃを求め、乖離率ＤをＤ＝｛（Ｙａｃ−Ａｓ）／Ｙａｃ｝×１００として算出し、乖離率Ｄと濃度の関係を示す第２の検量
線を求める。

【０００７】図２を参照して未知試料の定量分析を行う
手順を説明する。乖離率Ｄについて、非プロゾーン領域
（第１の検量線を適用できる濃度領域）とプロゾーン領
域との境界を表わす下限乖離率値Ｄ_Lと、プロゾーン領
域であって第２の検量線を適用できる濃度領域と再分析
が必要な更に高濃度な領域との境界を表わす上限乖離率
値Ｄ_Uとを予め設定しておく。

【０００８】試料反応液について第１の時刻での測定値
Ａｓと第２の時刻での測定値Ａｅを測定する。Ａｅと回
帰直線とから仮想値Ｙａｃを算出し、その試料の乖離率
Ｄを算出する。Ｄ＜Ｄ_Lであれば通常の定量と同様にし
て第１の検量線を用いてＡｅから試料中の目的成分を定
量する。Ｄ_L≦Ｄ＜Ｄ_Uであれば第２の検量線を用いてＤ
から試料中の目的成分を定量する。Ｄ≧Ｄ_Uであれば試
料を希釈したり試料量を少なくして再分析を行う。

【０００９】

【実施例】図３にＩｇＧ（免疫グロブリンＧ）を標準試
料とし、試薬として日水製薬（株）の試薬を用いた場合
の、希釈系列と第２の時刻である最終測定時刻（反応開
始から５分後）における２波長（７００ｎｍ，９００ｎ
ｍ）での吸光度差Ａｅ(700/900)（＝Ａｅ₇₀₀−Ａ
ｅ₉₀₀）との関係を黒丸で示す。図３の結果によれば、
低濃度領域（希釈率４０／１００以下）では測定値は濃
度に対応して増加しているのに対し、希釈率４０／１０
０より高濃度側ではこの関係が成立せずに吸光度が低下
しており、希釈率４０／１００より高濃度の領域はプロ
ゾーン領域（抗原過剰域）となっている。

【００１０】図４に同測定についての第１の時刻（反応
開始から１８秒後）での２波長での吸光度差Ａｓ(700/9
00)（＝Ａｓ₇₀₀−Ａｓ₉₀₀）と第２の時刻での２波長で
の吸光度差Ａｅ(700/900)との相関関係を示す。Ａｓ(700/900)＝Ａｓ₇₀₀−Ａｓ₉₀₀ Ａｅ(700/900)＝Ａｅ₇₀₀−Ａｅ₉₀₀ において、Ａｓ₇₀₀，Ａｓ₉₀₀は抗原抗体反応開始から１
８後におけるそれぞれ７００ｎｍ，９００ｎｍでの平均
吸光度であり、Ａｅ₇₀₀，Ａｅ₉₀₀は抗原抗体反応開始か
ら５分後におけるそれぞれ７００ｎｍ，９００ｎｍでの
平均吸光度である。

【００１１】図４では、低濃度領域（１／１００〜２０
／１００）においては、第１の時刻での２波長での吸光
度差Ａｓ(700/900)と第２の時刻での２波長での吸光度
差Ａｅ(700/900)との間には直線関係が見られる。図中
の数値は希釈率を表わす。それらの直線関係から回帰式
Ｙａｃ＝ａ・Ａｅ＋ｂを算出すると、次の回帰式が得ら
れる。Ｙａｃ＝０.９３５Ａｅ(700/900)−０.０４２Ｎ＝１１（１／１００〜２０／１００）

【００１２】この回帰式と第１の時刻での２波長の吸光
度差Ａｓ(700/900)とから、乖離率Ｄを算出する。例と
して希釈率６０／１００の測定値について説明すると、
測定値はＡｓ(700/900)＝０.２２９、Ａｅ(700/900)＝
０.４５２であるので、Ａｅ(700/900)を上記の回帰式に
代入すると、仮想値Ｙａｃ＝０.３８１が得られる。こ
の仮想値Ｙａｃを乖離率Ｄの式Ｄ＝｛（Ｙａｃ−Ａｓ(700/900)）／Ｙａｃ｝×１００に代入すると、Ｄ＝３９.９％が得られる。このように
して、各希釈系列について乖離率Ｄを算出した結果を、
図３に白丸で示す。

【００１３】図３の結果から、下限乖離率Ｄ_L＝１０％
とし、上限乖離率Ｄ_Uは、希釈率９０／１００以上では
乖離率Ｄがほぼ同値となっているので、この場合Ｄ_U＝
８５％とする。試料反応液について測定を行い、乖離率
Ｄを計算して、Ｄ＜Ｄ_Lのときは黒丸で示される第１の
検量線を用い、測定値から定量を行う。Ｄ_L≦Ｄ＜Ｄ_Uの
ときは白丸で示される乖離率の第２の検量線を用い、乖
離率Ｄから定量を行う。もし、Ｄ≧Ｄ_Uとなったとき
は、希釈して再分析する。

【００１４】試料として免疫グロブリンの一種であるＩ
ｇＡについて前述のＩｇＧと同様の測定を行なった結果
を図５と図６に示す。ただし、測定する２波長は６００
ｎｍと９００ｎｍとした。試薬はヤトロンイアトロエー
スＩｇＡである。

【００１５】図６の直線関係から回帰式を算出すると、
次の回帰式が得られる。Ｙａｃ＝１.０７１Ａｅ(600/900)−０.０６６Ｎ＝１１（３／１００〜４０／１００）

【００１６】この回帰式と第１の時刻での２波長での吸
光度差Ａｓ(600/900)とから、乖離率Ｄを算出した結果
を、図５に白丸で示す。ＩｇＡでもＩｇＧと同様の傾向
を示し、ＩｇＡについてもプロゾーン領域で第２の検量
線による定量が可能であることがわかる。ただし、Ｉｇ
Ａの例では、希釈系列１００／１００のときのＤ＝７０
％となっているので、Ｄ_U＝７０％とする必要がある。
Ｄ_L＝１０％が望ましい。

【００１７】本発明が適用される具体的な自動分析装置
の一例を図７に示す。図７で、血液などの検体は検体容
器に入れられ、複数本の検体容器が配置された検体ラッ
ク２がベルトコンベア式の搬送路４に沿って移動させら
れる。搬送路４は図で左から右方向に検体ラック２を移
送する往路４ａと、逆に右から左方向へ検体ラックを移
送する復路４ｂとからなっている。図で往路４ａの左端
部分には検体ラック２を往路４ａに送り出す検体ラック
供給部６が設けられており、復路４ｂの左端部分には測
定終了後の検体ラック２を収納する収納部８が設けられ
ている。図で搬送路４の右端部分には往路４ａを送られ
てきた検体ラック２を一次収容し、分析終了後に検体ラ
ックを復路４ｂに送り出すラック待機部１０が設けられ
ている。検体ラック２は往路４ａを移送中に分析ユニッ
ト２６ａ，２６ｂの検体分注位置で停止させられ、分析
ユニット２６ａ，２６ｂの反応管に分注される。復路４
ｂでは往路４ａで分注されて測定された検体の測定結果
に従って、再検査の必要のある検体が再分注される。

【００１８】搬送路４に沿って２台の分析ユニット１２
ａと１２ｂが配置されている。いずれも同じ構造をして
いる。各分析ユニットにはキュベットを兼ねる反応容器
１５が配置された反応ディスク１４が搬送路４の近くに
配置されており、搬送路４ａ，４ｂには反応ディスク１
４の近傍の検体分注位置で検体ラック２を停止させる停
止装置（図示略）が設けられている。搬送路４ａ又は４
ｂ上に停止させられた検体ラック２から検体を反応容器
１５に分注するために、ノズルを備えたピペッタ１６が
配置されている。各分析ユニット１２ａ，１２ｂには反
応容器１５に試薬を分注するために２台のターンテーブ
ル式試薬庫１８ａ，１８ｂが配置されており、各試薬庫
１８ａ，１８ｂには試薬を反応容器１５に分注するディ
スペンサ２０ａ，２０ｂが設けられている。反応ディス
ク１４で分析終了後の反応容器を洗浄するために洗浄機
構２２が設けられている。反応ディスク１４には検体と
試薬が入れられた反応容器１５の反応を測定するため
に、光学式測定部が設けられているが図示は省略されて
いる。

【００１９】検体ラック供給部６と収納部８にはインタ
ーフェースとＣＰＵ２４が設けられており、各分析ユニ
ット１２ａと１２ｂにもそれぞれインターフェースとＣ
ＰＵ２６ａ，２６ｂが設けられており、待機部１０にも
インターフェースとＣＰＵ２８が設けられている。それ
らのＣＰＵ２４，２６ａ，２６ｂ，２８はメインＣＰＵ
３０と接続されている。メインＣＰＵ３０にはさらにＣ
ＲＴ３２、キーボード３４及びプリンタ３６が接続され
ている。

【００２０】図７の自動分析装置の動作について説明す
る。各項目の測定に必要な試薬は分析ユニットの試薬庫
１８ａ，１８ｂにセットされる。検体ラック２を供給部
６に並べ、キーボード３４から動作を開始させると、反
応容器１５は洗浄機構２２で洗浄水により洗浄される。
洗浄をすませた反応容器１５には水が入れられて測定波
長によるセルブランク測定がなされる。セルブランク測
定後、水切りをすませた空の反応容器１５が検体分注位
置に移動したとき、検体ラック２が搬送路の往路４ａを
送られてきて、検体分注位置で停止させられ、まず最初
に分析する測定項目のためにピペッタ１６によって検体
が測定項目ごとに定められた検体量だけ反応容器１５に
分注される。検体分注後のピペッタ１６のノズルは図に
は現れていない洗浄ポットに移動してノズルの内外が純
水により洗浄される。その後、順次次の同一検体の次の
項目又は次の別の検体の分注が他の反応容器１５に行な
われる。

【００２１】反応ディスク１４で検体の分注された反応
容器１５が試薬分注位置へ移動してくると、ディスペン
サ２０ａ又は２０ｂによって所定の試薬が所定量吸引さ
れて反応容器１５に分注される。分注後、ディスペンサ
２０ａ，２０ｂのプローブは図には現われていない洗浄
位置に移動してプローブの内外が純水で洗浄される。そ
の後、ディスペンサ２０ａ，２０ｂは次の試薬の分注動
作に移る。

【００２２】検体ラック２は往路を進んで待機部１０で
待機し、検体の分析結果を待って復路４ｂへ送り出さ
れ、収納部８へ収納される。復路４ｂを移動中に、再検
査の必要のある検体は検体分注位置で停止させられて再
び検体分注が行なわれる。反応ディスク１４では検体と
試薬が混ぜられた反応液の吸光度が光学式測定部により
測定される。分析の終了した反応容器１５は洗浄位置で
反応液が吸引されて排出され、水洗され、セルブランク
測定の後、反応容器内の水切りが行なわれて新たな検体
の反応容器として準備される。

【００２３】図７のように往路と複路のベルトライン試
料搬送システムを有する自動分析装置に本発明を適用す
れば、往路での測定で乖離率Ｄが上限乖離率Ｄ_U以上と
なったとき、複路で試料を希釈して再検査を自動的に行
なうといった対応が素早く行なうことができるようにな
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明ではプロゾーン現象が起こってい
ない濃度域では光学的測定値から通常の方法により試料
の目的成分の定量を行い、プロゾーン現象が起こってい
る濃度域では測定値と仮想値との乖離の程度から試料中
の目的成分を定量するようにしたので、プロゾーン濃度
域の試料について再検査の必要性が減少する。その結
果、高価な試薬を節約することができるとともに、再検
査に伴う希釈操作や他試料への割込みなどの処理、希釈
率の濃度換算、再検査データの書換えといった煩わしさ
から開放される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における検量線作成動作を示すフローチ
ャート図である。

【図２】本発明における定量分析動作を示すフローチャ
ート図である。

【図３】ＩｇＧ標準試料の希釈系列と最終測定時刻にお
ける２波長（７００ｎｍ，９００ｎｍ）での吸光度差と
の関係、及び乖離率との関係を示す図である。

【図４】ＩｇＧ標準試料の反応初期の２波長での吸光度
差と最終測定時刻の２波長での吸光度差との相関関係を
示す図である。

【図５】ＩｇＡ標準試料の希釈系列と最終測定時刻にお
ける２波長（６００ｎｍ，９００ｎｍ）での吸光度差と
の関係、及び乖離率との関係を示す図である。

【図６】ＩｇＡ標準試料の反応初期の２波長での吸光度
差と最終測定時刻の２波長での吸光度差との相関関係を
示す図である。

【図７】本発明が適用される自動分析装置の一例を示す
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃度の異なる複数種類の標準試料につい
て抗原抗体反応の初期段階の第１の時刻及び反応が十分
に進行した後の第２の時刻で光学的な測定を行い、それ
らの測定値のうちプロゾーン現象が起こっていない濃度
域の測定値について両時刻間の測定値の関係を示す回帰
式、プロゾーン現象が起こっていない濃度域のどちらか
一方の時刻での測定値と試料中の目的成分量との関係を
示す第１の検量線、及び光学的測定値が前記回帰式から
算出される仮想値から乖離している程度と試料中の目的
成分量との関係を示す第２の検量線を求め、試料反応液
について前記第１の時刻及び第２の時刻で光学的測定を
行ない、その測定値と前記回帰式から算出される仮想値
との乖離の程度が小さいときは前記第１の検量線を用い
て試料中の目的成分を定量し、その測定値と前記回帰式
から算出される仮想値との乖離の程度が大きいときは前
記第２の検量線を用いて試料中の目的成分を定量するこ
とを特徴とする免疫比濁分析方法。