JPH10332687A - 液中に含まれる特定物質の捕捉方法とその装置並びに該捕捉方法を利用した特定物質の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液中に含まれた極微量の特定物質をも確実に
捕捉して濃縮又は増幅して使用できる捕捉方法とその装
置、並びに該捕捉方法を利用した特定物質の検出方法を
提供する。 【解決手段】 液体を供給又は／及び排出するための開
口部３を備えたシリンダ部材２と、該シリンダ部材２の
内周壁に沿って摺接移動するプランジャー部材１１と、
前記開口部３と連通し、かつシリンダ部材２の内周壁と
の間に微小断面の液通路７を形成しうるガイド部材６
と、該液通路７内に配置され液中の特定物質を結合させ
て捕捉するための結合物質を担持させた捕捉部材１０と
で捕捉装置１を構成し、前記捕捉部材１０に液を接触さ
せることによって液中に存在する特定物質が微量であっ
てもこれを確実に捕捉し、捕捉した特定物質と標識物質
とを接触反応させることによって標識物を形成させて検
出測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液中に含まれる
特定物質を効率的に捕捉することのできる捕捉方法と、
該捕捉方法に使用する捕捉装置、ならびに該捕捉方法を
利用した特定物質の検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ウイルス（ＨＩＶ）などの遺
伝子や、Ｏ−１５７大腸菌のように空気感染するような
有毒細菌、さらには生体中の微量抗原又は抗体などの検
出は、一般的には液中にこれら特定物質が微量でも含ま
れていればこれを確実に捕捉することが前提条件とな
る。

【０００３】この捕捉に際し、検体中に数百個のウイル
スや細菌などの特定物質が存在すれば、従来の捕捉方法
によって特定物質の測定を実施することができ、さらに
必要により、たとえば核酸をポリメラーゼ連鎖反応（Ｐ
ＣＲ）法によって増殖する方法、細菌を培養する方法な
どにより増幅して測定することもできる。ところが、検
体中に含まれる特定物質の個数の少ない場合には、特定
物質を拾い落とすことなく捕捉することがきわめて難し
い。この場合には、検体量を増やし、ウイルスや細菌な
どの特定物質を確実に捕捉してから増幅する方法が考え
られるが、捕捉には多大な労力と時間とを必要としてい
た。

【０００４】一方、生体などに存在する物質の存在を確
認するには、検体中の抗原又は抗体を免疫測定する方法
が知られている。かゝる抗原抗体反応で検出測定される
物質は、おゝむね１ｆｍｏｌｃ／ｍｌ以上の濃度であ
る。しかしながら、これ以下の極微量、たとえば、１ｐ
（ピコ）ｇ／ｍｌ以下の濃度で分子量３００００程度の
均一に分散している特定物質の１０μｌ中での分子数が
約２０万個というような場合には、実用上その存在の確
認が困難になる場合が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】遺伝子や有毒細菌など
の特定物質の捕捉は、きわめて効率的な手段を要求され
るので、公知の手段では満足のゆく結果を得ることが難
しく、ウイルス遺伝子や細菌を含む使用検体の量が限ら
れるため、確実な捕捉がきわめて困難で、捕捉できたと
しても時間を要し、検体を処理することなく不純物が混
在した状態で検査に供されることから精度を向上させる
ことができないのが現状である。

【０００６】他方、生体中の極微量の特定物質確認の際
に生ずる物理的な障害としては、反応速度と計測速度の
減少と、非特異物質の物理的排除の困難性が挙げられ
る。より具体的に述べると、反応自体が攪拌律速になる
ため、通常の条件では反応の場に目的物が接近し結合す
るために時間が掛りすぎたり、反応の場が広いと目的物
との結合効率が低く、測定に時間が掛かったる。さら
に、検体の使用量を多くしても反応速度に多くの期待が
できないなどといった物理的要因が考えられる。

【０００７】また、生化学的な障害としては、非特異的
反応を効率的に除去（洗浄）できないこと、捕捉部位の
表面積を広くすると検出感度が低下すること、一個の抗
体や遺伝子では識別能力に限界りクロスコンタミネーシ
ョンの増加などによって非特異性が上昇することなどが
挙げられる。そこで、これらの障害要因を打破した検出
技術の確立が望まれている。

【０００８】この発明はかゝる現状に鑑み、液中に特定
物質が微量でも含まれていれば、当該特定物質を確実に
捕捉して濃縮又は増幅して使用することができる液中の
特定物質の捕捉方法とその装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】この発明の他の目的は、前記の捕捉方法を
利用して生体などから得られる検体中にごく微量でも検
出すべき物質が含まれていれば、これを確実に捕捉し、
高感度、迅速な計測と迅速な反応、使用する試薬の減少
化、特異性の向上ができ、かつ簡便に自動化に対処する
ことが可能な検体の検出方法を提供せんとすることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載の発明は、微小の断面で
構成された液通路内に液体を強制的に流通させることに
よって該液通路内に配置した捕捉部材と接触させ、該捕
捉部材に液中の特定物質を結合させて捕捉することを特
徴とする液中に含まれる特定物質の捕捉方法である。

【００１１】この発明の請求項５に記載の発明は、液体
を供給又は／及び排出するための開口部を備えたシリン
ダ部材と、該シリンダ部材の内周壁に沿って摺接移動す
るプランジャー部材と、前記開口部と連通し、かつシリ
ンダ部材の内周壁との間に微小断面の液通路を形成しう
るガイド部材と、該液通路内に配置され液中の特定物質
を捕捉するための物質を担持させた捕捉部材とからなる
ことを特徴とする特定物質の捕捉装置である。

【００１２】さらに、この発明の請求項８に記載の発明
は、微小の断面で構成された液通路内に液体を強制的に
流通させることによって該液通路内に配置した捕捉部材
と接触させ、該捕捉部材に液中の特定物質を結合させて
捕捉したのち、前記捕捉部材に捕捉した特定物質と、当
該特定物質と結合する標識物質とを反応させることを特
徴とする液中の特定物質の検出方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の液中の特定物質の捕捉
方法は、液体を微小断面で構成された液通路内に強制的
に流通させ、該液通路内に配置した捕捉部材で液中に微
量でも特定物質が存在しているとこれを確実に捕捉する
ものである。

【００１４】特定物質を含む液体を流通させるための液
通路は、たとえば、幅と深さが共におよそ５ｍｍ、好ま
しくは１ｍｍ以下の凹溝で構成された微小の断面を有
し、この液通路内に特定物質を結合捕捉することができ
る捕捉部材が装着される。この捕捉部材は特定物質を捕
捉、濃縮したり、捕捉部材と共に既存の増幅法や培養法
に適用することができる。

【００１５】かゝる捕捉部材としては、たとえば、セル
ロース、ニトロセルロース、グラスウールなどの濾紙と
して用いられる紙濾材の成形体、微細孔を有するプラス
チック、ガラス、セラミック、シリコンなどの成形体な
どが好適に使用される。

【００１６】この捕捉部材は、液中に含まれている特定
物質と結合することのできる結合物質、たとえば抗体又
は抗原、ＤＮＡやＲＮＡなどの核酸を担持させたもの
で、前記の液通路内に少なくとも１個を装着するもので
ある。これら物質を捕捉部材に担持させる方法として
は、公知の物質吸着法や化学結合法などを挙げることが
できるが、担持手段については特段の制限はない。

【００１７】液通路内に装着する捕捉部材は基本的には
１個であるが、複数設けることもできる。複数の捕捉部
材を液通路内に配置する場合には、各捕捉部材を所定の
間隔で設け、各捕捉部材には異なった特定物質を捕捉又
は検出することができるよう異なった結合物質を担持さ
せることが望ましい。また、１個の捕捉部材に、２以上
の前記結合物質を混合もしくは単独に担持させてもよ
い。

【００１８】前記の担持させた結合物質によって捕捉部
材に結合させた特定物質は、結合した特定物質と結合す
る標識された抗原、抗体、ＤＡＮ、ＲＮＡなどの標識物
質と反応させ、たとえば、免疫複合体又は２本鎖の核
酸、を形成させて標識物を測定するものである。

【００１９】標識に用いる標識物としては、たとえば、
色素を含む着色粒子、蛍光粒子、化学発光粒子、化学発
光物質（アクリジニウムエステル、イソルミノールな
ど）、酵素、放射性同位元素（ＲＩ）などを挙げること
ができる。中でも前記の化学発光粒子、化学発光物質な
どは高感度測定を簡便に行うためには好ましい物質であ
る。

【００２０】この発明の捕捉方法や、該捕捉方法を利用
した検出方法は、液中に含まれる各種の抗原、抗体、核
酸などを捕捉したり、測定（検出）することによって、
たとえば、ウイルスや細菌などによる感染症の早期発見
や、生体新規微量物質の定量と臨床研究への応用、癌の
早期発見、癌移転因子、老化因子、新規インターフェロ
ンなどの生体機能検査、毒素の検出や脳内微量物質の定
量と機能分析、心臓や脳などの血管異常の早期診断、さ
らには感染症や癌に対する防御機能検査、薬剤の含有検
査、ＰＣＲ法を利用した高感度遺伝子診断、遺伝子工学
より産生が予想される物質の特定や新規診断薬の発見な
どきわめて広い用途に利用することができる。

【００２１】かゝる捕捉方法に使用する捕捉装置は、特
定物質を含む液（検体液）を供給又は／及び排出するた
めの開口部を有するシリンダ部材と、該シリンダ部材内
に液を強制的に流通させるためのプランジャーと、前記
開口部と連通し、かつシリンダ部材の内周壁との間に微
小断面の液通路を形成しうるガイド部材と、該液通路内
に配置され液中の特定物質を捕捉するための結合物質を
担持させた捕捉部材とからなることから構成される。

【００２２】捕捉装置を構成するシリンダ部材は、ガラ
ス又はプラスチック製の所要の径と長さを有する円筒状
パイプから形成るもので、プランジャーを受け入れるた
めの挿入部と、捕捉又は検出せんとする特定物質を含む
液をシリンダ部材に供給し、シリンダ部材から排出する
ための開口部を内外に連通するよう形成したもので、内
部が目視できるよう所要の部位又は全体を透明とするこ
とが好ましい。前記開口部近傍の内部には、液を液通路
に強制的に導くためのガイド部材が装填される。

【００２３】このガイド部材は、外形が前記シリンダ部
材の内形と密着する形状を有する所要長さの中実体から
なるもので、外周の一部に長手方向に沿って一端面から
他端面に達する所要の幅と深さを有する凹溝を形成して
液通路としている。この液通路は、特定物質を含む液が
少ない量であっても、液中に含まれる物質（検体）を確
実に捕捉することが可能となるように、断面を幅と深さ
の狭い微小としたもので、５ｍｍ四方以下、好ましくは
１ｍｍ四方以下とすることが望ましい。

【００２４】前記ガイド部材の材質には特段の制限はな
いが、プラスチックでシリンダ部材の内形と密着する外
形の中実体を成型し、得た中実体の表面をコーティング
処理して捕捉又は測定に使用する液が内部に浸透しない
ようにしたものである。また、このガイド部材は、使用
する液をスムーズに液通路内に供給することができ、前
記捕捉部材に数回液を接触させたり、あるいは排出する
に際しても、シリンダ部材内に滞留することがないよ
う、ガイド部材の両端面部を液通路方向に傾斜させてテ
ーパー面を形成することが好ましい。

【００２５】前記シリンダ部材の内周壁と前記ガイド部
材の凹溝との間に形成される液通路内には、先に述べた
ように使用する液中に含まれる物質を捕捉するための捕
捉部材が設けられる。

【００２６】前記プランジャーは、前記シリンダ部材の
内形と密接する頭部を有する所要の長さの中実体からな
るもので、該頭部の外周にはシリンダ部材の内周壁との
密接をより確実にするためのＯリングなどを装着するこ
とが好ましい。また、このプランジャーには、液中の特
定物質を捕捉した捕捉部材を洗浄するための洗浄液通路
と、捕捉した特定物質を検出するための標識液を捕捉部
材に供給するための標識液通路を形成しておけば、特定
物質を捕捉した捕捉部材をその都度ガイド部材から取り
外すことなく、その場において特定物質の有無を確認す
ることもできる。なお、この洗浄液通路と標識液通路は
必ずしもプランジャーに設ける必要はなく、前記シリン
ダ部材に設けてもよい。

【００２７】かゝる構成からなる捕捉装置を使用して特
定物質を捕捉又は検出するには、シリンダ部材に設けた
ノズルなどからなる開口部を通じてシリンダ部材内に液
を供給し、プランジャーを操作して液をガイド部材の凹
溝とシリンダ部材の内周壁との間に形成された液通路内
に強制的に導き、液を液通路内に装着された捕捉部材と
接触させ、液中の特定物質を捕捉部材に担持させた結合
物質と結合させることによって行うものである。

【００２８】液と捕捉部材との接触に際しては、その接
触時間を調整するため、プランジャーの移動速度を調節
して液を強制的に流通させることができる。すなわち、
この発明においては、捕捉を確実に行い得る液量を強制
的に流通させるために、従来のクロマト法やろ過法に比
べ接触時間を選択でき、捕捉部材への結合を効率よく行
うことができる。

【００２９】捕捉部材と液との接触は基本的には１回で
も効率よく行うことができるが、さらに精度と感度とを
向上させるためには２回以上の通過を繰り返して接触さ
せることが好ましい。この操作によって、検体の液量及
び捕捉部材の量に応じて最適な捕捉を行うことができ
る。

【００３０】捕捉部材に結合した物質には、検体中の特
定物質と共に非特異物質が存在する場合がある。したが
って、この非特異物質を捕捉部材から除去するために、
前記洗浄液通路から洗浄液を液通路内に供給し洗浄を行
うことができる。この洗浄法によれば、洗浄液を捕捉部
材の存在する液通路内に一方向に通過させるため、効率
よく捕捉部材を洗浄することができる。さらに、非特異
物質が結合する弱い結合を排除し、除去するためには、
捕捉部材の近傍に超音波、電磁波などの外部から加えた
エネルギーによる選択的な除去手段を追加することもで
きる。

【００３１】かくして捕捉部材に捕捉した特定物質は、
捕捉部材と共に既存の増幅法や培養法に適用したり、捕
捉部材上で捕捉した特定物質と結合する標識された標識
物質（抗原又は抗体、核酸など）と反応させて標識物を
生成させることによって測定（検出）するものである。

【００３２】なお、この発明の捕捉装置は基本的には手
動で行うものであるが、たとえば、ガイド部材を内蔵し
たシリンダ部材を適宜手段によって鉛直に保持した状態
で、該シリンダ部材内に開口部を通じて特定物質を含ん
だ液の供給工程、シリンダ部材内に供給された液を強制
的に捕捉部材に接触させる工程、その後洗浄工程などの
一連の工程をコンピュータ制御によって自動化すること
もできる。

【００３３】

【作用】この発明の液中の特定物質の捕捉方法は、微小
な断面で構成された液通路内に特定物質を含む液を強制
的に流通させ、該液通路内に配置した捕捉部材で液中の
μｇ／ｍｌ〜ｐｇ／ｍｌの濃度範囲、特に１ｐｇ／ｍｌ
以下の微量に存在する特定物質をも高感度で的確に捕捉
することができる。

【００３４】前記の方法に使用する捕捉装置は、シリン
ダ部材内にガイド部材を装填し、該ガイド部材に形成さ
れた凹溝とシリンダ部材の内周壁との間で液通路を形成
し、この液通路内に捕捉部材を装着し、プランジャーの
操作で液を捕捉部材に強制的に接触させると、捕捉部材
には捕捉せんとする特定物質と結合する結合物質を担持
させているので、確実に目的の特定物質を捕捉すること
ができる。

【００３５】この発明の前記捕捉方法を利用した特定物
質の検出方法は、捕捉部材に捕捉した特定物質と結合す
る標識された標識物質を捕捉部材上において反応させて
標識物を検出することによって、高感度で特定物質の存
在の有無を確認することができる。

【００３６】

【実施例】以下、この発明の液中の特定物質の捕捉方法
と、該捕捉方法に使用する捕捉装置と、該捕捉方法を利
用した特定物質の検出方法の実施例を添付の図面を引用
して具体的に説明する。この発明において、液中の特定
物質を捕捉するための捕捉装置１は、所要の径と長さを
有する円筒状のシリンダ部材２と、該シリンダ部材２内
に装填されるガイド部材６と、該ガイド部材６に着脱自
在に装着可能な捕捉部材１０と、前記シリンダ部材２内
を摺接移動するプランジヤー１１とから構成さている。

【００３７】図１に示すシリンダ部材２は全体が透明な
プラスチックの成形体で構成したもので、一端面が閉塞
されると共に、他端面が開口され、前記閉塞された端面
の中央部に検体液を吸引採取するための小径のノズル３
がシリンダ部材２内と連通するよう突出形成されると共
に、他端開口部の外周に沿って指で掛止するためのフラ
ンジ５が一体的に形成され、当該開口部をプランジャー
１１の挿入部４としたものである。

【００３８】プランジャー１１は同じくプラスチック製
で、シリンダ部材２の内径よりも径が小さく、所要の長
さを有する中実体の先端部に外周部にＯリング１２を装
着した頭部１２を一体的に形成すると共に、基端部に指
掛止用のフランジ１３を一体的に形成したもので、前記
頭部１２は前記シリンダ部材２の内周壁と気密に摺接し
て移動するものである。

【００３９】このプランジャー１１には基端部から頭部
１２に開口する２本の通路を内部に形成され、一方の通
路を洗浄液を流通させる洗浄液通路１４とし、他方の通
路を標識物質を含む標識液を流通させる標識液通路１５
としている。

【００４０】前記ノズル３に近接するシリンダ部材２の
内部には、シリンダ部材２の内周壁と密着する所要長さ
の中実体の外周部に軸方向に沿って１ｍｍ×１ｍｍの幅
と深さとを有する凹溝を形成したガイド部材６が可動不
可の状態で装填され、シリンダ部材２の内周壁との間に
微小な断面積の液通路７を形成している。

【００４１】このガイド部材６はプラスチック製で、内
部に検体液が浸透することがないよう表面をコーティン
グ処理したもので、ノズル３側に位置する端面は少なく
ともその半分がシリンダ部材２の他端側に傾斜するテー
パー面８を形成し、開口側に位置する端面はノズル３側
に傾斜するテーパー面９を形成しているので、液通路７
の始端側はテーパー面８を介してノズル３と連通し、終
端側はテーパー面９を介してシリンダ部材２内と連通し
ている。したがって、検体液の吸い上げに際してはノズ
ル３からの検体液がスムーズに液通路７に導かれ、また
吐出される場合には、検体液が液流通路７からテーパー
面８に沿ってノズル３側に流れるため検体液がシリンダ
２部材内に滞留することがないものである。

【００４２】前記シリンダ部材２の内周壁と前記ガイド
部材６で形成される微小な断面の液通路７内には、堰板
状の捕捉部材１０が装着されている。この捕捉部材１０
は濾紙として使用される濾材の成形体からなる液透過性
のもので、接触する検体液中に含まれる特定物質（検
体）を確実に捕捉するため、この捕捉部材１０には捕捉
又は検出せんとする特定物質と結合することのできる結
合物質、たとえば抗原や抗体、あるいは核酸を公知の担
持手段によって担持させている。

【００４３】かゝる捕捉装置１による特定物質の捕捉
は、以下の要領によって行う。まず、捕捉装置１のシリ
ンダ部材２におけるノズル３を容器（図示せず）に収容
した検体液中に浸し、プランジャー１１を引き上げるよ
うに操作して検体液を吸い上げると、検体液は図２に示
す矢印のとおりノズル３→ガイド部材６のテーパー面８
とシリンダ部材２の内周壁との間に形成された空隙部Ｘ
→液通路７→ガイド部材６後方のシリンダ部材２の空隙
部Ｙに強制的に流れ、その間に検体液は液通路７に装着
した捕捉部材１０と接する。ついで、プランジャー１１
を押し下げて、前記空隙部Ｙにある検体液を再び液通路
７→空隙部Ｘ→ノズル３を介し容器に戻す操作を行うも
ので、捕捉部材１０への検体液の接触は少なくとも１
度、好ましくは数回接触させる。その際、プランジャー
１１に設けた洗浄液通路１４と標識液通路１５は閉状態
を保持している。

【００４４】捕捉部材１０への検体液の接触処理操作が
終了すると、検体液をシリンダ部材２から完全に排出し
たのち、プランジャー１１の洗浄液通路１４から洗浄液
をシリンダ部材２内に流し、液通路７内を洗浄し捕捉材
１０に捕捉された不要な物質を除去する。この時、捕捉
部材１０には捕捉しようとする特定物質と結合する結合
物質があらかじめ担持されいるので、液中の特定物質は
結合物質と結合して捕捉部材１０に捕捉されているの
で、捕捉部材１０から洗い流されるおそれは全くない。

【００４５】かくして、液中に含まれる特定物質は捕捉
部材１０によって確実に捕捉、濃縮することができるの
で、これを捕捉部材と共に既存の増幅法や培養法に使用
することができる。

【００４６】かゝる捕捉装置１を使用して液中の特定物
質を検出するには、捕捉部材１０に特定物質を捕捉し、
洗浄工程までは同一の処理を実施する。しかるのち、標
識された標識物質を含む標識液を標識液通路１５を使用
してシリンダ部材２内に注入して標識液と捕捉部材１０
とを接触させる。この標識液は、捕捉部材１０に捕捉さ
れた特定物質と結合する標識された抗原や抗体又は核酸
からなるもので、捕捉部材１０と接触することによって
捕捉部材１０に結合された特定物質と反応して、たとえ
ば、免疫複合体もしくは２本鎖の核酸を形成する。

【００４７】標識物質と捕捉部材１０に結合された特定
物質とを反応させて結合させると、標識液を排出して洗
浄剤を再びシリンダ部材２内に注入して洗浄したのち、
捕捉部材１０に形成された免疫複合体もしくは２本鎖の
核酸の標識物を目視又はＣＣＤカメラなどで測定するこ
とによって液中に含まれる特定物質を検出（測定）する
ものである。

【００４８】しかして、たとえば、検体を唾液とし、該
唾液中に含まれるＨＩＶ抗原が含まれているか否かを検
出する場合には、捕捉部材に抗ＨＩＶ抗体を担持させ、
標識抗体として前記抗ＨＩＶ抗体とは異なるＨＩＶ抗原
決定基を有し標識された抗ＨＩＶ抗体からなる標識液を
接触させることによって、検出のための複合体を形成す
ることができる。

【００４９】また、この実施例においては、プランジャ
ー１１に洗浄液通路１４と標識液通路１５を形成し、該
洗浄液通路１４と標識液通路１５を利用して洗浄処理と
複合体形成処理を行っているが、プランジャー１１にか
ゝる液通路を形成せず、ノズル３から洗浄液と標識液を
吸い上げて実施例と同様の処理をしてもよいことは当然
のことである。

【００５０】図３に示す捕捉装置２１は、基本的には前
記の実施例と同様にノズル２３を有するシリンダ部材２
２とプランジヤー２６とから構成されたもので、シリン
ダ２２部材の前記ノズル２３に近い内部にはガイド部材
２４が装填固定され、ガイド部材２４に形成した凹溝と
前記シリンダ部材２２の内周壁との間に微小な断面積の
液通路２５を形成したものである。

【００５１】この捕捉装置２１の液通路２５には、３個
の堰板状の捕捉部材２０ａ，２０ｂおよび２０ｃが所定
間隔を保持して装着されている。これら捕捉材２０ａ，
２０ｂ及び２０ｃには、検体液中の異なった種類の特定
物質を検出するための抗原又は抗体がそれぞれ担持させ
ているので、一度の操作によって同時に検体中の複数の
特定物質を確認することができる。

【００５２】図４に示す捕捉装置３１は、前記の各実施
例と同様にノズル３３を有するシリンダ部材３２と、該
シリンダ部材３２内を摺接移動するプランジャー３４
と、前記シリンダ部材３２内に装填されるガイド部材３
５とから構成され、シリンダ部材３２の内周壁とガイド
部材３５に形成された凹溝との間に液通路３６を形成す
ると共に、該液通路３６内に検出せんとする特定物質と
結合する物質を担持させた捕捉部材３７を装着したもの
で、前記各実施例と異なる点は、シリンダ部材４２の開
口部の近傍に洗浄液を供給するための洗浄液通路３８と
標識物質を供給するための標識液通路３９を形成したも
ので、ノズル３３から検体液を吸い上げる場合には、こ
れら各液通路は閉鎖されて内部を真空に保持するもの
で、自動化に適した装置である。

【００５３】図５に示す捕捉装置４１は自動検出のため
のもので、シリンダ部材４２の底部には液排出用の弁を
有する開口部４３が、上部には液供給用の弁を有する開
口部４４がそれぞれ設けられているので、開口部４３の
弁を閉にして開口部４４の弁を開いてシリンダ部材４２
内に検体液を供給したのち、開口部４４の弁を閉じてプ
ランジャー４５を上下動させると、検体液はガイド部材
４６とシリンダ部材４２の内周壁との間に形成された微
小断面の液通路４７を介してガイド部材４６の下方のシ
リンダ部材４２の底部とガイド部材４６の上部のシリン
ダ部材４２内を往復移動する。この往復移動の際、検体
液が液通路４７に装着された捕捉部材４８と接触し、液
中の特定物質が捕捉部材４８にキャッチされる。

【００５４】捕捉部材４８と検体液を数度強制的に接触
させたのちは、開口部４３の弁を開いて検体液をシリン
ダ部材４２から排出し、弁を開放した状態で洗浄液Ｓ₁
をプランジャー４５内に形成した経路を通じてシリンダ
部材４２内に供給してシリンダ部材４２内と捕捉部材４
８を洗浄する。ついで、標識液Ｓ₂ を同様にシリンダ部
材４２内に供給し、標識液を捕捉部材４８とを接触させ
て複合体を形成させたのち、標識液の排出、洗浄剤Ｓ₁
の注入による洗浄を行ったのち、ＣＣＤカメラ４９によ
って捕捉部材４８上に形成した複合体の標識物を検出測
定するもので、これら一連の作業はコンピュータによる
自動制御によって行う。

【００５５】図６に示す捕捉装置５１は図５の捕捉装置
４１と基本的に同一で、捕捉装置５４１がシリンダ部材
４２に２つの開口部４３，４４を有するに対し、捕捉装
置５１はシリンダ５２には切換弁を有する開口部５３が
１つのみである点においてのみ捕捉装置４１と相違して
いる。すなわち、この捕捉装置５１は開口部５３の切換
弁を切り換えることによってシリンダ部材５２内に検体
液を供給したり、シリンダ部材５２から検体液を排出す
るもので、その他の操作は前記捕捉装置と同一である。
なお、図中５５はプランジャー、５６はガイド部材、５
７は液通路、５８は捕捉部材、５９はＣＣＤカメラを示
す。

【００５６】なお、この発明の液中の特定物質の捕捉方
法及びその装置は、液中に微量でも特定物質が存在して
いれば、これを確実に捕捉部材上に捕捉、濃縮すること
ができるので、検体液中に多くの特定物質の存在を必要
としない。したがって、たとえば、生体から得た一つの
遺伝子や細菌を数個乃至十数個増幅させれば、当該遺伝
子や細菌を検体液中から捕捉して検出測定することがで
きるので、従来のように検出測定のために遺伝子や細菌
の増殖に要する時間を大幅に短縮させて効率的に検出測
定を行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】この発明の液中の特定物質の捕捉方法
は、微小断面で構成された液通路内に液を強制的に流通
させ、該液通路内に配置した捕捉部材に液中の特定物質
を結合させることによって液中に微量でも特定物質が含
まれていれば、使用する液量が少なくても高感度でこれ
を捕捉することができる。

【００５８】特に、この発明の捕捉方法は、前記微小断
面の液通路に設けられる小さな捕捉部材によって反応の
場を小さくし、該捕捉部材に生ずる現象をミクロ的に観
察することによって計測時間の短縮と使用する試薬の減
少を図りながらμｇ／ｍｌ〜ｐｇ／ｍｌの濃度範囲、特
に１ｐｇ／ｍｌ以下の微量な物質を高感度で捉えること
ができる。

【００５９】この発明の特定物質の捕捉装置は、シリン
ダ部材とプランジャー及びシリンダ部材内に装填するガ
イド部材と、該ガイド部材に装填する捕捉部材とから構
成されたもので、捕捉部材には特定物質と結合する結合
物質を担持させているので、プランジャーを操作して極
小の液通路内に液を強制的に流通させ、この液を捕捉部
材と接触させて液中の特定物質を捕捉部材に結合させて
捕捉濃縮するので、液中に含まれる特定物質を高感度で
確実に捕捉できる。

【００６０】特に、この捕捉装置は、構成部材が少な
く、組立が容易で、操作も簡単かつ容易であるので実用
性がきわめて高く、特定物質を捕捉反応させる捕捉部材
が極小であるので、使用する試薬の量を従前の装置に比
して大幅に減少させ、安価なコストで確実かつ迅速に、
極小の検体であっても検出を行うことができる。

【００６１】この発明の特定物質の捕捉方法を利用した
検出方法は、微小断面の液通路に特定物質を結合させる
結合物質を担持した捕捉部材を配し、該捕捉部材によっ
て特定物質を捕捉したのち、該特定物質と反応する標識
された標識物質を捕捉部材に接触させて免疫複合体や２
本鎖の核酸などを形成させ、この標識物を捕捉部材上で
検出測定するので、短時間に高い計測感度で検出測定す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の捕捉装置の一例を示す一部切欠斜視
図である。

【図２】図１に示す捕捉装置の縦断面図である。

【図３】この発明の捕捉装置の他の例を示す一部切欠斜
視図である。

【図４】この発明の捕捉装置のさらに他の例を示す要部
の縦断面図である。

【図５】自動化のための捕捉装置の一例を示す概略説明
図である。

【図６】自動化のための捕捉装置の他の例を示す概略説
明図である。

【符号の説明】

１ 検体の検出装置 ２ シリンダ ３ ノズル ４ 挿入部 ７ 液通路 １０ 捕捉部材 １１ プランジャー １２ プランジャーの頭部 １４ 洗浄液通路 １５ 標識液通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 雅弘 東京都墨田区業平５丁目１番12号 オーベ クス株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微小の断面で構成された液通路内に液体
   を強制的に流通させることによって該液通路内に配置し
   た捕捉部材と接触させ、該捕捉部材に液中の特定物質を
   結合させて捕捉することを特徴とする液中に含まれる特
   定物質の捕捉方法。
2. 【請求項２】 前記液通路への液体の強制的な流通は、
   前記液通路内に設けた捕捉部材に液体を一回通過させる
   ことによって行うことを特徴とする請求項１に記載の捕
   捉方法。
3. 【請求項３】 前記液通路への液体の強制的な流通は、
   前記液通路内に設けた捕捉部材に液体を繰り返し通過さ
   せることによって行うことを特徴とする請求項１に記載
   の捕捉方法。
4. 【請求項４】 前記捕捉部材は、捕捉せんとする物質と
   結合する抗体又は抗原、もしくは核酸を担持させたもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の捕捉方法。
5. 【請求項５】 液体を供給又は／及び排出するための開
   口部を備えたシリンダ部材と、該シリンダ部材の内周壁
   に沿って摺接移動するプランジャー部材と、前記開口部
   と連通し、かつシリンダ部材の内周壁との間に微小断面
   の液通路を形成しうるガイド部材と、該液通路内に配置
   され液中の特定物質を結合させて捕捉するための結合物
   質を担持させた捕捉部材とからなることを特徴とする特
   定物質の捕捉装置。
6. 【請求項６】 前記プランジャーは、前記シリンダ部材
   内の液体と隔絶されて無接触の状態で作動するものであ
   ることを特徴とする請求項５に記載の捕捉装置。
7. 【請求項７】 前記捕捉部材は、前記シリンダ部材内に
   形成される液通路に所要の間隔を存して複数配置され、
   液中から異なった特定物質を捕捉できるようそれぞれ担
   持する物質が異なったものであることを特徴とする請求
   項５に記載の捕捉装置。
8. 【請求項８】 微小の断面で構成された液通路内に液体
   を強制的に流通させることによって該液通路内に配置し
   た捕捉部材と接触させ、該捕捉部材に液中の特定物質を
   結合させて捕捉したのち、前記捕捉部材に捕捉した特定
   物質と、当該特定物質と結合する標識物質とを反応させ
   ることを特徴とする液中の特定物質の検出方法。
9. 【請求項９】 前記特定物質の捕捉は、液体を捕捉部材
   に強制的に流通させて捕捉部材に目的とする特定物質を
   結合させたのち、該捕捉部材を洗浄し、さらに捕捉部材
   に標識物質を接触させて複合体を形成せしめ、捕捉部材
   の洗浄後、捕捉部材に結合した標識物を検出することを
   特徴とする請求項８記載の液中の特定物質の検出方法。