JPS63281053A

JPS63281053A - カートリッジ及び固相免疫検定を行うための方法

Info

Publication number: JPS63281053A
Application number: JP9926288A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム・イー・ブラウン・サード; エドワード・イー・セベスタ; ユージーン・ダブリュ・オシコビッツェ; サリー・ケィ・ランプ; カス・ジェイ・グランダン
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1988-11-17
Also published as: EP0288793A3; AU1474688A; EP0288793A2

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】

発明の背景

【産業上の利用分野】

本発明の対象は自動化された固相免疫検定において使用
するのに適した使捨て可能なカートリッジである。該カ
ートリッジは、複数のウェルを有するよう設計される。該ウェル内では、同相検定を行うために試料が試薬で処
理されることができ、また、該検定の結果が光学的に読
み取られることができる。

【従来の技術】

免疫検定を行うための技術は、当技術分野においては一
般に良く知られている。例えば、従来の酵素免疫検定の
手順は、試料中の分析物（ａｎａｌｙｔｅ）が、対応す
る抗原又は抗体試薬に初めに結び付けられる一連の段階
を含んでいる。その後、酵素又はその他の物質によって
標識付けられた即ち結合された別の抗原又は抗体が試料
中に加えられる。該酵素又はその他の物質は、該試料中に上記抗原又は抗
体が存在するかしないかを示すために読み取られる・信
号を発生するように、色原体又は色素のような付加され
る適当な指示薬で処理された時に検出可能である。固相免疫検定手順は、その安全性、使用し昌さ、特異性
及び感度によりその他の診断法に適用されるのが好まし
い。さらに、固相免疫検定手順を使用する場合には、結
果は該手順をより正確にする器具により容易に観察され
る。従来の固相免疫検定の一形態１ごサンドイッチ・アッセ
イ（ｓａｎｄｗｉｃｈ　　ａｓｓａｙ）”がある。該サ
ンドイッチ・アッセイにおいては、抗体又は抗原を含む
と考えられるテスト試料と、大略固体の不活性プラスチ
ック又はガラスピーズ又はその他の支持材料との接触が
行われる。該支持材料は、該支持材料の表面に抗原又は
抗体を結び付けることができる蛋白質又はその他の物質
で被覆され得る。該抗体又は抗原が該支持材料に結び付
けられた後、該抗体又は抗原は酵素で結合された別の抗
原又は抗体で処理される。該別の抗原又は抗体はその後
、該支持体材料上の対応する抗体又は抗原に結び付けら
れるようになる。結び付けられていない材料すべてを取
り除くための−っ又はそれ以上の洗浄段階の後に、色変
化を生じさせるために、例えば色原体物質のような、酵
素と反応する指示薬物質か加えられる。該色変化は、上
記試料中に抗原または抗体が存在するかしないかを示す
ために、視覚的に、又はさらに好ましくは器具により観
察されることができる。固相免疫検定を行うために多くの手順及び温置が考案さ
れている。米国特許４，６３２，９０１には、分析物と
結合して複合体を作るための結合受容体を収容する多孔
性フィルタを備える温置が明らかにされている。この温
置では、液体試料が該多孔性フィルタを通って流動する
のを助けるように、吸収性を有する材料が該多孔性フィ
ルタの下方に位置付けられる。その後、上記分析物が存
在するかしないかを検出するために、標識付けられた抗
体が該多孔性フィルタに加えられる。別の手法においては、欧州特許出願０１３１９３４に、
−列に隣接した複数のウェルを上面に位置付けて備える
検定カートリッジが明らかにされている。該ウェルの中
身は廃物貯蔵器の上方に位置付けられたフィルタ膜を介
して出ていく。エンザイム・イムノアッセイ反応混合物
は、該ウェル内に置かれ、固相反応生成物が観察される
ように液相反応生成物から該固相反応生成物を分離する
ために上記廃物貯蔵器を減圧することにより、上記フィ
ルタ膜を介して取り出される。米国特許４，５８７，１０２及び４，５５２，８３９、
さらに欧州特許出願０２００３８１には、固相酵素免疫
検定を行うための他の方法が明らかにされている。これ
らの参考例には、たいてい３、後に標識付けられ、マト
リックス（ｍａｔｒｉｘ）又は他の支持システム上に沈
澱させられる分析物を結び付ける受容体を有する粒子を
使用するための手順が明らかにされている。該粒子の複
合体は、分析物が存在するかしないかを示すために支持
薬物質で処理される。・

【課題】

多くの免疫検定手順及び温置が有用であると証明されて
いる一方で、信頼性、効率及び感度を向上させるために
より良い手順及び温置が継続的に捜し求められている。本発明は信頼性、効率及び感度すべての向上を提供する
ものである。発明の概要

【構成・作用・効果】

ある面から見れば、本発明の対象は、自動化された固相
診断アッセイ（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　　ａｓｓａｙ）
を行うのに適したカートリッジである。自動化された検
定を行うための能力は、信頼性及び効率の向上に寄与す
る。自動化されたシステムが速度測定を行えるように開
発されるのに伴って、該自動化されたシステムは検定信
号の発生が迅速に読み取られる方法をも提供する。色即
ち信号の発生の速度を測定する能力は、感度を大幅に向
上させる。なぜなら該能力は、セルフ・カリプレイティ
ング（ｓｅｌ　ｆ　−ｃａｌｉｂｒａｔ　ｉｎｇ）を行
い、ヒトが、検定される分析物の量を決めることができ
るからである。上記カートリッジは、試料を受容するための試料ウェル
、及び、微粒子と分析物との複合体を保持しかつ固定す
るための反応ウェルを備えている。該カートリッジの好適な実施例においては、反応複合体
か該反応ウェルに加えられる前に該反応混合物を受容す
るためのウェルが複数存在する。上記反応ウェルは、入口であって微粒子と分析物との複
合体を保持しかつ固定する繊維状マトリックスの上方に
位置付けられる多量の試料及び検定反応混合物を保持す
るための手段を有している。該繊維状マトリックスは、該微粒子の平均直径よりも大
きな平均間隔を有する繊維から構成されている。該繊維
の平均間隔は１０ミクロンより大きいのが好ましい。上記反応ウェルはさらに、上記繊維状マトリックスを通
る試料及び検定反応混合物の流動を良くするために、繊
維状マトリックスの下方に位置付けられる吸収性を有す
る材料を備えている。一般に、該吸収性を有する材料は
繊維状材料であり、その繊維は主に上記繊維状マトリッ
クスの下面に垂直な平面内に置かれる。上記反応ウェル
は好ましくは、該吸収性を有する材料を該繊維状マトリ
ックスの下面に接触させるよう確実に保持する位置決め
手段を備えているのがよい。一般に、上記反応ウェルは
、該反応ウェルの内側から延びるフィン、あるいは、該
反応ウェルの底面に位置付けられルスパイクを備えてい
てもよく、これらの部材は該吸収性を有する材料を押し
上げて該繊維状マトリックスの下面に接触させるもので
ある。本発明はまた上記カートリッジ内での固相検定を行うた
めの様々な方法をも提供する。本発明によってサンドイ
ッチ・イムノアッセイを行うための一方法は以下の段階
を備えている。ａ）分析物／結合体の複合体を形成するために、上記試
料を分析物特異結合体と共に上記反応ウェル以外の一つ
のウェル内で温置する。ｂ）上記繊維状マトリックスを形成する繊維の平均間隔
よりも小さい平均直径を有、する微粒子を上記反応ウェ
ルに加え、その後、微粒子と分析物／結合体との複合体
を形成するために、上記分析物／結合体の複合体を該反
応ウェルに移す。Ｃ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体を該複合体
が保持されかつ固定される上記繊維状マトリックス内に
移すために、洗浄溶液を上記反応ウェルに加える。ｄ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体の存在下に
信号を発生することができる物質を上記繊維状マトリッ
クスに加える。ｅ）発生された信号を検出する。段階ａ）及びｂ）は、上記微粒子、試料及び分析物特異
結合体を上記反応ウェル以外の一つのウェル内に加え、
その後、該微粒子、試料及び分析物の混合物を該反応ウ
ェルに移すことにより、同時に行われてもよい。もうひ
とつ別の方法においては、段階ｂ）は、微粒子と分析物
／結合体との複合体を形成するために、上記反応ウェル
以外の一つのウェル内で上記分析物／結合体の複合体を
微粒子に接触させ、その後、該形成された複合体を該反
応ウェルに移すことにより、行われるようにしてもよい
。本発明の別の実施例においては、上述の段階ａ）及びｂ
）を以下の段階で置き換えることにより、上記カートリ
ッジ内で固相検定を行うことができる。ａ）試料と、上記繊維状マトリックスを形成する繊維の
平均間隔よりも小さな平均直径を有する微粒子とを上記
反応ウェルに加え、微粒子と分析物との複合体を形成す
るために温置する。ｂ）分析物特異結合体を上記反応ウェルに加え、・微粒
子と分析物／結合体との複合体を形成するために温置す
る。また別の実施例においては段階ａ）は、試料を上記微粒
子と共に上記反応ウェル以外の一つのウェル内で温置し
、その後、形成された該微粒子と分析物との複合体を上
記反応ウェルに加えることにより、行うこともできる。あるいは、段階ｂ）は、微粒子と分析物／結合体との複
合体を形成するために、微粒子と分析物との複合体を分
析物特異結合体と共に温置し、該形成された複合体を上
記反応ウェルに移すことにより、行うこともできる。上記使捨て可能なカートリッジは、競合アッセイ（ｃｏ
ｍｐｅｔｉｔｉｖｅ　　ａｓｓａｙｓ）を行うためにも
使用されることができる。該競合アッセイは、試料及び
微粒子を酵素標識抗原と共に上記反応ウェル内で温置し
、洗浄剤を該反応ウェルに加え、基質を該反応ウェルに
加え、形成された生成物を検出する段階を備えている。本発明の対象はカートリッジ及び該カートリッジを用い
て固相免疫検定を行う方法である。該カートリッジは使
捨て可能であり、プログラム、及び、検定試薬を移しか
つ反応させて検定の結果を光学的に読み取るための手段
を内蔵する温置と共に使用するのに適している。本発明
はまた該使捨て可能なカートリッジを使用して固相検定
を行う様々な方法をも提供する。上記カートリッジは、サンドイッチ結合アッセイ又は競
合結合アッセイ（ｓａｎｄｗｉｃｈ　ｏｒ　ｃｏｍｐｅ
ｔｉ　−ｔｉｖｅ　　ｂｉｎｄｉｎｇ　　ａｓｓａｙｓ
）のような様々な固相診断アッセイに使用されるように
設計される。さらに、該カートリッジは、蛍光発光検出
法、化学発光検出法又は色度測定検出法（ｆｌｕｏｒｅ
ｓｃｅｎｃｅ、　ｃｈｅｍｉ　−１ｕｍｅｎｅｓｃｅｎ
ｃｅ、　ｏｒ　　ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ　　ｄｅｔ
ｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ）に使用されるよう設計さ
れる。上記カートリッジは、少なくとも二つのウェルを、即ち
、試料を受容するための試料ウェルと固相検定手順を実
行するための反応ウェルとを備えるように成形される。しかしながら、上記固相診断アッセイに関係する様々な
反応を行うためには独立したウェルが多数使用される。好ましくは、上記カートリッジは、上記検定手順におい
て本質的に活性を示さないスチレン、ポリ炭酸エステル
又はその他の成形可能な材料から成形されるのがよい。上記カートリッジによって検定されることができる試料
は、全血、を髄液、尿、血清又は血漿のような生物学的
体液を含んでいる。また、非生物学的性質を有するその
他の液体試料でも、上記使捨て可能なカートリッジを使
用して分析されることができるということが予想される
だろう。上記試料は、人の手によってか又は機械によっ
て上記試料ウェル内に置かれ、処理される。上記試料ウ
ェルは、以下で述べられる反応ウェルを除く上記カート
リッジ上に存在するウェルのいずれかである。従って、上記試料ウェルの正確な位置は重要ではない。

【実施例】

好適な実施例においては、上記カートリッジは、自動化
された分析器に使用される複数のカートリッジを保持す
るよう設計されたカートリッジトレイ又は回転式コンベ
ヤ内に置かれる。該回転式コンベヤは、複数の自由度を
有するロボット的手段が上記ウェルのそれぞれに接近す
ることができるように駆動される。該ロボット的手段は
、上記カートリッジウェル内で固相検定を行うために、
試料、試薬又はその他の必要な物質を吸引し、加え、混
合し又は移すための探針、ピペット又は他の移動温置を
備えている。好適な実施例においては、上記カートリッジ１０が第１
及び２図に示されている。図示された独立したウェルは
三つの空のウェル１２．１４および１６と、中に繊維状
で吸収性を有する材料を置いたウェル１８とから成って
いる。該ウェル１８は”反応ウェル”と称される。好ま
しくは、該反応ウェルＩ８は、上記回転式コンベヤ内に
置かれたときに検定信号の構成を読み取るための光学的
手段によって容易に走査されるように、上記カートリッ
ジの最も外側の位置に置かれるのがよい。上記検定が行
なわれた後に、上記カートリッジは上記回転式コンベヤ
から取り除かれ、廃棄される。いずれか一つの上記カートリッジにある余分な空のウェ
ルは、試料を、固相検定を行うのに必要な試薬と反応さ
せたり又は温置するのに使用されてもよい。上記ウェル
のうちいずれかが”試料ウェル”として使用される場合
には、第１及び２図に示されたように最も内側のウェル
１２が試料ウェルとして使用されるのが好ましい。そう
すると、自動化された手段により連続的な方法で試料を
上記カートリッジの内部から該カートリッジの外部に移
すのが簡単になる。上記カートリッジの主なそして本質的な特質は、上記複
数のウェルのうち少なくとも一つが固相免疫検定の手順
に使用される微粒子を保持しかつ固定するための繊維状
マトリックスを有するということである。この特定のウ
ェルは”反応ウェル”と称される。該反応ウェル１８は
第１及び２図に示したように上記カートリッジの最も外
側の部分に置かれるのが好ましい。従って、該カートリ
ッジが回転式コンベヤ内に置かれたとき、上記反応ウェ
ル１８はその外側よりの周囲に位置付けられる。そうすると、自動化された器具の一つであってもよい光
学的システムによる検定信号の読み取りが容易になる。上記反応ウェルは、大略、入口兼保持手段２０、多孔性
を有する繊維状マトリックス２２及び吸収性を有する材
料２４とからなる。該入口兼保持手段２０は、上記カー
トリッジの成形部分として構成されるか、又は好ましく
は上記反応ウェル１８の開口部に圧入ばめされるか又は
ソニック・ウェルデッド（ｓｏｎｉｃ　　ｗｅｌｄｅｄ
）される漏斗状構造であるのがよい。上記保持手段２０
は、上記繊維状マトリックス２２の上面に接触する傾斜
した側面を備えて設計され、行なわれる上記特定の検定
の要求を満足するように充分な量の試料、結合体材料又
はその他の試薬を保持するような寸法に造られる。該保
持手段２０が何等かの色を有している場合には、上記光
学的システムに対するバックグラウンド干渉（ｂａｃｋ
ｇｒｏｕｎｄ　　１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を減少さ
せるために暗めの色か又は好ましくは黒色が選ばれる。上記多孔性を有する繊維状マトリックス２２は、検定信
号が読み取られ−る微粒子の複合体を保持しかつ固定す
るために上記入口兼保持手段２０の下方に位置付けられ
る薄い円盤状の材料である。ここで”保持しかつ固定す
る“という表現は、上記微粒子が上記材料の繊維上に置
力（れると同時に実質的に該材料内の他の位置に（即ち
、他の繊維に）移動することができず、また、該材料を
破壊しない限りは該材料から完全には取り除かれること
ができないということを意味する。上記繊維状マトリックス２２からなる繊維の気孔寸法即
ち間隔は、本発明によって熟慮された固相免疫検定を完
遂させるのに不可欠である。該繊維の間隔は、具体的に
は該検定に使用される上記微粒子の直径より大きくなけ
ればならない。そうすると、該微粒子が該繊維上に固定
された後も、上記繊維状マトリックスを通って試薬及び
試料の適当な流動を可能にするための充分な空隙が存在
するということが保証されるだろう。上記繊維の間隔が
大きいにもかかわらず、上記微粒子は、該繊維自体に固
定されて、上記繊維状のマトリックスを通り抜けること
ができない。このような固定は包括、ろ過又は共有結合
によってなされるものではない。上記微粒子と上記繊維
との間の正確な相互作用は完全に理解されているわけで
はない。しかしながら、結果として生ずる相互作用は、本発明の
主題である固相免疫検定法を行うためには特に有効であ
ることが分かっている。即ち、上記微粒子が上記繊維状
マトリックス上に沈澱させられた後も、該マトリックス
が詰まるということはなく、該マトリックスの多孔性は
残る。ここで使用されているように；°多孔性を有する
”とは、該マトリックスが、中を液体が流動することが
できかつ簡単に通り抜けることができる材料でありかつ
その性質を保つということである。本発明に係る上記繊維状材料は、ガラス、セルロース、
ナイロン又は当技術分野に精通した人々には良く知られ
たその他の天然又は人工の繊維状材料のような様々な材
料のうちのいずれかから選ぶことができる。好適な材料
は、ＨＴＭｖの製品番号ＨＣ４ｔ　ｔ　ｔのガラス繊維
ろ紙であり、このろ紙は０．０５５インチのわずかな厚
さを有し、マサチューセッツ州のイーストワルポールの
ポリンゲスワースアンドボース会社（Ｈｏｌｌｉｎｇｓ
ｗｏｒｔｈａｎｄ　　Ｖｏｓｅ　　Ｃｏ、　、　Ｅａｓ
ｔ　　Ｗａｌｐｏｌｅ、　Ｍａｓｓａ　−ｃｈｕｓｅｔ
ｔｓ）から商品として入手できる。このような材料の厚
さは重要ではなく、流動性のように検定される試料の性
質に大きく依存し、当技術分野に精通した人の選択の問
題である。　　　　・上記固相免疫検定を行うために使
用される微粒子は、上記繊維状マトリックスを形成する
繊維の平均的な間隔よりも小さな平均直径を有するよう
・選ばれる。同時に、該使用される微粒子の大きさは′
、抗体又は抗原による被覆を容易にするために、水又は
しょ精白で浮遊することができるように充分に小さいの
が好ましい。これらの要求の両方に適合する該微粒子側
々の平均的な大きさは、直径で約０．１から約１０ミク
ロン、さらに好ましくは約０．１から約５ミクロンであ
る。該微粒子は、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル
（ｐｏｌｙｍｅｔｈ　−ｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリ
プロピレン、ラテックス、テフロン、ポリアクリロニト
リル、ポリ炭酸エステル又はこれらと同様な材料のよう
ないくつかの適当なタイプの粒子状材料の中から選ばれ
る。被覆されていない微粒子は、いくつかの分析物を結び付
けるのに使用されることができるが、多くの場合粒子は
例えば抗体又は抗原、あるいはそれらの混合物等の分析
物を結び付けるための物質で被覆される。上記繊維状マトリックス２２は、上記保持手段２０に対
向してかつ吸収性を有する材料２４の上方に置かれる。該吸収性を有する材料２４は、一般的に円柱状のもので
あり、上記繊維状マトリックス２２を通る液体の移動を
容易にするように作用する。該吸収性を有する材料２４
は、幾分かの水分又は液体を保持する材料であり、上記
繊維状マトリックス２２を通り抜ける液体を効果的に保
持する。一般的に、該吸収性を有する材料２４は、例え
ば綿、セルロース・アセテート・グラス・ファイバ（ｃ
ｅｌｌｕｌｏｓｅ　　ａｃｅｔａｔｅ　　ｇｌａｓｓ　
　ｆｉｂｅｒｓ）や人工又は天然のスポンジ等の天然又
は人工の繊維あるいはその他の液体を吸収することがで
きる材料で構成される。好ましくは吸収性を有する材料
が使用される所では、上記繊維状マトリックスを通る液
体を引き付けるのを助ける毛管作用を提供するために上
記繊維が該繊維状マトリックスの下面に垂直に延びてい
る。上記吸収性を有する材料２４は、一般的に上記繊維状マ
トリックス２２を通って流動するいかなる試薬又は試料
をも吸収するように上記繊維状マトリックスの下方に位
置付けられる。該吸収性を有する材料２４を位置付ける
ための一つの好適な方法は、上記多孔性を有する繊維状
マトリックス２２の下面にぴったりと接触させて置くと
いう方法である。このような接触は、該繊維状マトリッ
クス２２を通る反応液の移動速度を大きくすることを保
証するものである。上記吸収性を有する材料２４は、第２図に示されている
ように、紙又はセロハンの包み材２６によって取り囲ま
れている。包み材２６の主要な作用は、上記吸収性を有
する材料２４の上記反応ウェル１８内への据え付けを容
易にし、かつ、該吸収性を有する材料２４自体に対する
損傷を防ぐということである。上記反応ウェルは、該吸
収性を有する材料２４を該反応ウェル１８内に正確に位
置付けるために成形される特徴部分を含んでいてもよい
。一例として、上記反応ウェルの内側壁から延びる上端部
よりも下端部が広がった（第１又は２図には示されてい
ない）成形フィン（ｍｏｌｄｅｄ　　ｆｉｎｓ）が使用
されてもよい。該フィンは、上記吸収性を有する材料２
４を効果的に上記繊維状マトリックス２２に押し付ける
と同時に該繊維状マトリックス２２を上記保持手段２０
にしっかりと押し付ける。さらに好ましくは、第２図に
示されているように、成形スパイク２８が上記反応ウェ
ル１８の底に設けられるのがよい。該スパイク２８は、
上記吸収性を有する材料２４を、上記繊維状マトリック
ス２２の下面にぴったりと接触するように押し付ける。上記カートリッジ内での試薬を伴った試料の移動及び取
り扱いは、ロボット的手段によってなされるのが好まし
い。しかしながらこれは必ずしも必要なことではない。ロボットアームは、上記カートリッジ及びそれに関係す
る回転式コンベヤの外部に位置付けられる試薬容器につ
ながる様々な移動手段によって上記必要な試薬を供給す
ることができる。該ロボットアームは、また、上記試料
又は反応生成物を各ウェルのいずれかに排出しかつ移動
させることができる。自動化された固相検定手順においては、特定の検定のた
めの所期の段階を実行するよう設計された関連電子工学
的コンピュータハードウェア及びソフトウェアによって
制御される。好適な実施例においては、必要なハードウ
ェア、ソフトウェア及びロボットシステムは、イリノイ
州　ノースジカゴのアボット・ラボラトリーズ（Ａｂｂ
ｏｔｔＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、　Ｎ、　Ｃｈｉｃａ
ｇｏ、　　ｌ１ｌｉｎｏｉｓ）の登録商標であるＴＤｘ
器具の適合に基づいている。該器具は、元々蛍光発光偏光免疫検定（ｆｌｕｏｒｅｓ
−ｃｅｎｃｅ　　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　　ｉａ＋
ｌｌ１ｕｎｏａｓｓａｙ）法に基づく血清又は血漿中の
治療薬の濃度を監視するために設計された自動化された
器具システムであり、商品として入手できる。該ＴＤＸ
器具については、ｓｔｒｕｍｅｎｔ　　Ｓｙｓｔｅｍ、
　　Ｖｏｌ、　　３．　　Ｎｏ、　　１１）のアルパー
ト（Ａ　１ｐｅｒｔ）、ネルソン・エル（Ｎ　ｅｌｓｏ
ｎＬ、）による論説により詳しく述べられている。この好適な実施例は第４図中に明らかにされており、第
４図には上述のカートリッジを使用して自動化された検
定を行うのに有用な自動化された分析器３０が示されて
いる。該自動化された分析器３０は、すべてハウジング
３５に据え付けられるたくさんの個々の機械的、電気的
及び光学的構成要素を備えている。尚、該ハウジングは
”外板”とも呼ばれる。該外板は壁４４に仕切られる二
つのセクシジン（ｓｅｃｔｉｏｎｓ）４０及び４２に分
けられる。それぞれ比較的多量のすすぎ剤又はバッファ
ー溶液を収容する一対のバッファー・ボトル４６及び４
８が、セクション４０内に直立して据え付けられる。デ
ュアル・ポンプ・ブロック（ｄｕａｌｐｕｍｐ　　ｂｌ
ｏｃｋ）　５０は、それに連結されている一対のスポイ
ト５２及び５４の上下動を制御する。該一対のスポイト
５２及び５４に対応する一対の入口５６及び５８は、上
記バッファー・ボトル４６及び４８の上端部６０及び６
２を通る中空な管材によって該バッファー・ボトル４６
及び４８の中に収容されているバッファー溶液に連結さ
れている。上記ポンプ・ブロック５０の出口は、上記仕
切り壁４４と交差する一本の中空な管材６４によってピ
ペット手段６６に連結されている。上記ピペット手段６６は機械的なロボット・ブーム・ア
ーム（ｒｏｂｏｔｉｃ　　ｂｏｏｍ　　ａｒｍ）　６８
に据え付けられ、該ロボット・ブーム争アーム６８は三
本の垂直な支持ロッド７２．７４及び７６によってベー
ス７０の内側で駆動手段（図示せず）に据え付けられて
いる。該支持ロッド７２は、該ベース７０内に据え付け
られる図示されていない公知のステッパー・モータ（ｓ
ｔｅｐｐｅｒ　　５ｏｔｏｒ）に連結されて回転するよ
うに駆動される。上記ベース７０内には長穴８０が設け
られ、上記支持ロッド７２が上記ステッパー・モータに
よって駆動されて回転するのに伴って、シャフト７４が
該ロッド７２の軸の回りにある範囲内で大略径方向に自
由に動くことができるようにしている。該支持ロッド７
２が駆動されて回転する際には、上記ロッド７６はその
中心軸の回りに定位置で回転する。従って、上記ロッド
７２及びそれに関係する駆動モータは、上記ブーム・ア
ーム６８がある範囲内で横向きに動くのを可能にする。上記ロッド７６はその下部に１リ一ド分のウオームを形
成するように機械で造られる。該ロッド７６の下部は、
公知の様式に従って上記ベース７０内に据え付けられる
ギヤ及びステッパー・モータ（図示せず）とかみ合う。該ステッパー・モータは該ギヤを駆動し、また、該ギヤ
は上記ロッド７６の１リ一ド分のウオーム部を介して垂
直に該ロッド７６を駆動し、上記ブーム・アームが上記
範囲内で垂直に動くのを可能にする。上記ピペット手段６６は適当な機械的コネクタによって
上記ブーム・アーム６８の先端部に対して垂直に据え付
けられる。上述したように、該ピペット手段は一本の中
空な管材によって上記ポンプ・ブロックに連結される。該ポンプ・ブロックは、当技術分野に精通した人々には
既知の方法で任意の量の液体を選択可能に吸引するか又
は排出するよう機能する上記ピペット手段の動作を制御
する。試薬ブロック８５はセクション４２内に上記ベー
ス７０に隣接して据え付けられる。該試薬ブロックは複
数のウェル８８を有し、該複数のウェル８８は、好適な
実施例においては一体的な試薬パック内に形成される対
応する複数の試薬容器９０を据えるのに使用される。該
ウェル８８は上記ピペット手段６６の真下に大略径方向
に並ぶように配置される。従って、上記ブーム・アーム
６８が径方向に動くのに伴い、上記ピペット手段は上記
ウェルのそれぞれの直上を径方向に横切る。従って、試
薬容器９０が上記試薬ブロック内に据えられると、上記
ピペット手段は該容器それぞれに選択的に接近するよう
位置決めされることができる。上記試薬ブロックに近接して廃棄ボトル９２が据え付け
られる。該廃棄ボトル９２は、上記ウェル８８と同様上
記ピペット手段が接近しやすいように該ウェル８８とと
もに径方向沿いに並ぶように上記試薬ブロックに据え付
けられるすすぎ用部品９４に連結される。該すすぎ用部
品９４は、検定のすすぎ即ち洗浄段階で上記ピペット手
段がすすぎ剤即ちバッファー溶液を排出するための部品
である。上記廃棄ボトルは、上記すすぎ容器から該廃棄
ボトル内に流出する汚れたすすぎ溶液を受は取るための
容器となる。上記廃棄ボトルが一杯になると、該廃棄ボ
トルは分析器から取り除かれ中身を空にしてさらに廃棄
溶液を受は取るために該分析器に再び据え付けられる。また、光学的読み取り部材１００も上記ベース７０に近
接して据え付けられる。該光学的読み取り部材の下方に
は、モータ１０２及びそれによって駆動されるピニオン
・ギヤ１０４が、該ピニオン・ギヤが上記外板３５のベ
ースを通って延びるように据え付けられる。支柱１０６
及び該支柱１０６の回りに径方向に上記外板３５のベー
ス内に機械で造られる空気穴１０８は、該支柱の上に回
転式コンベヤ１１０が据えられるだけの充分な間隔を置
いて上記光学的読み取り部材及び上記モータ及び上記ピ
ニオン・ギヤ１０４の前方に位置付、けられる。上記回
転式コンベヤ１１０は、複数の使捨て可能な診断カート
リッジを保持するよう適合させられたタイプであるのが
好ましい。このような回転式コンベヤは、カス・グラン
ダン（ｃａｓｓＧ　ｒａｎｄｏｎｅ）を代表者とし、イ
リノイ州ノースジカゴのアボット・ラボラトリーズ（Ａ
ｂｂｏｔｔ　Ｌａｂ　−ｏｒａｔｏｒ　１ｅｓ）に委任
され、本願と同時に出願された”ロッキング・ラック・
アンド・ディスポーザブル・サンプル・カートリッジ（
Ｌｏｃｋｉｎｇ　　Ｒａｃｋａｎｄ　　Ｄ　１ｓｐｏｓ
ａｂｌｅ　　Ｓ　ａｍｐｌｅ　　Ｃａｒｔｒｉｇｅ）”
というタイトルの現在本願と同時に審査中の出願に詳細
に述べられている。上記回転式コンベヤは、その底面に
、該回転式コンベヤの外周に沿って径方向に配置される
複数のハイ・レゾル−ジョン・ドライブ・スロット（ｈ
ｉｇｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｄｒｉｖｅ　５ｌｏｔ
ｓ）を有している。これらのスロットは、上記回転式コ
ンベヤが上記ステッパー・モータ１０２によって指標付
けられて即ち段階的に駆動されて選択的に回転するよう
に、上記ピニオン・ギヤ１０４の歯とかみ合う。光学的読み取り器１１２は、上記ステッパー・モータ及
びピニオン・ギヤに近接して据え付けられて上記回転式
コンベヤの大きさを考慮して所定の間隔を置いて大略径
方向沿いに配置される。該光学的読み取り器１１２は、
公知のデザインを有し、それぞれのテスト操作手順の始
めと終わりに上記回転式コンベヤが既知の位置にあるこ
とを確実にするために該回転式コンベヤの元来の位置を
読み取るのに使用される。この目的のために該回転式コ
ンベヤの上には、上記光学的読み取り器の高さに据え付
けられた反射タブが設けられている。上記回転式コンベヤ１１０が回転するのに伴って、上記
光学的読み取り器は反射が検出されたかどうかを示す信
号を連続的にアウトプットする。反射が検出された時に
、発生される信号は、分析器に対して、上記回転式コン
ベヤがその元来の位置にありテストが始められるという
ことを示す。上記回転式コンベヤがその元来の位置に戻
った時に、反射によって発生される信号は、上記分析器
に対して、該回転式コンベヤ１１０上の一群の試料全体
のテストが完全に終わったということを示す。公知の感熱式プリンタ１２０は、上記分析器によって制
御され、上記テストの結果の記録をオペレータによって
選択されることができるその他の情報と共に提供する。ディスプレー１２５は、上記外板３５上の上記分析器の
オペレータが見易い場所に設けられている。該ディスプ
レーは、公知のデザインを有し、上記分析器３０によっ
て公知の様式で制御され、上記オペレータに対して、当
該時点でプログラム化された検定の同一性、実行される
すべての検定の状態、該分析器によって行なわれるそれ
自身の内部システム及び構成要素に関する診断自己テス
トの結果のような様々な情報を提供する。公知のキーバ
ッド（ｋｅｙｐａｄ）及びタッチ・スイッチＱ□ｕｃｌ
Ｉ　　Ｈｉｔｃｈｅｓ）も、上記分析器に診断自己テス
トを実行させ又はその他の予めプログラム化された機能
を行わせるための命令を入れるために上記外板上に設け
られる。後壁１２７は上記セクション４２をエレクトロニクス・
セクション１３０から隔離している。該エレクトロニク
ス・セクションは、上記分析器の動作を制御し、検定を
読み取るために上記光学的読み取り部材からの信号を処
理する制御・処理エレクトロニクスを収納している。該
制御・処理エレクトロニクスは、公知のプリント回路基
板上に据え付けられる。上記エレクトロニクス・セクシ
ョンは、システムを制御しまた上記分析器に特定の検定
又は複数の検定を個々に行うのに必要な動作を実行させ
るための予めプログラムを収めたプログラム記憶カート
リッジ１３２及び１３４に対するインターフェイスをな
す電気接続を収納している。検定カートリッジ１３４を
変えることにより、選択的にプログラムを行って、上記
分析器で、いかなる数の既知の検定をも行うことができ
る。操作中に、研究所の技術家又はその他のオペレータは、
上記回転式コンベヤ１１０に、検定されるべき試料を収
納する複数の使捨て可能なカートリッジを手で装填する
。該オペレータはまた、行われるべき検定のための特定
の試薬を収納する試薬パックをも選択し、該試薬パック
を試薬ブロック内に据える。該オペレータはその後、上
記使捨てカートリッジが装填された回転式コンベヤ１１
０を、上記分析器３０内に据え付けて上記支持ロッド１
０６の上に位置付ける。次に該オペレータは、適当な予
めプログラムを供給された検定カートリッジを選択し、
該カートリッジ及びシステムカートリッジをこれらの二
つのカートリッジに対応して設けられた二つの端コネク
タに挿入する。該システムカートリッジは、所望の検定
を開始するために上記オペレータが上記分析器３０の外
板３５上のラン・ボタン（ＲＵ　Ｎ　　ｂｕｔｔｏｎ）
を押下するのを必要とし、それ以外の該オペレータの介
入を必要としない自動オペレータ用にプログラムを供給
されてもよい。上記分析器は予めプログラム化されたいかなる異なった
操作手順をも行うことができるが、有効な操作手順すべ
てについてここに述べるのは不可能である。その代わり
、上記分析器の一連の動作を、上記カートリッジに一般
的な方法で以下に明らかにする。プログラムを供給され
たマイクロプロセッサは、予めプログラム化された検定
操作手順による反応混合物を形成するために試薬及び試
料を加える順番及びタイミングを制御する。該反応混合
物が上記繊維状マトリックス上に沈澱した後、上記マイ
クロプロセッサは、上記回転式コンベヤ上の次の試料が
上記試薬容器に合致する位置に来るまで該回転式コンベ
ヤを標識付ける制御信号を発生する。検定準備段階は、
その後、該試料及びその他の試料に対して繰り返して行
われる。上記マイクロプロセッサは、準備位置において検定反応
混合物の準備を制御すると同時に、読み取り位置におい
て完結した検定の光学的読み取りを制御する。光学的読
み取り温置は、いずれも上記回転式コンベヤ１１０の上
方に位置し、また、いずれも該回転式コンベヤの上に据
え付けられたカートリッジの反応ウェルと一列に並ぶ光
源及び光学的受は取り手段を有している。カートリッジ
が該光学的読み取り部材の直下の位置に標識付けら′れ
たとき、上記マイクロプロセッサは検定の速度の読み取
りを行わせるための制御信号を発生する。上記マイクロ
プロセッサは、上記光学的読み取り部材に対して、上記
カートリッジの反応ウェルを横切って上記繊維状マトリ
ックスの上面を照射するために、上記光源に任意の時間
間隔で任意の波長の光のパルスを供給させる制御信号を
発生する。任意の波長のパルスが上記繊維状マトリック
スを照射するたびに、検定され上記マトリックスの表面
上又は近くに捕らえられた分析物に結び付けられたフル
オフ７−ラベル（ｆ　１ｕｏｐｈｏｒ　−１ａｂｅｌ）
は蛍光発光し別の波長で光を放射する。当技術分野に精
通した人々には良く知られているように、該光の強度は
元の試料中の分析物の濃度を示す。光のパルスが上記光源によって放射されるたびに、上記
光学的受は取り手段は、上記繊維状マトリックスから放
射される光の強度を検出し、上記マイクロプロセッサに
対して、該強度を示す信号を供給する。上記マイクロプ
ロセッサは、上記光学的読み取り部材によって供給され
る速度情報から上記試料中の分析物の濃度を決めるため
に、当技術分野に精通した人々には既知の速度プログラ
ムに従ってプログラムを供給される。速度読み取りが好
ましいのではあるが、上記マイクロプロセッサはその他
のタイプの読み取りも行うように容品にプログラムされ
る。試料準備及び検定読み取りの段階が完了するたびに、上
記マイクロプロセッサは、上記回転式コンベヤ１１０上
の次の組のカートリッジを準備位置及び読み取り位置に
持ってくるために、該回転式コンベヤを標識付けるよう
にプログラムを供給される。検定準備又は読み取り手続
きに対する制御信号を発生する前に、上記マイクロプロ
セッサは、上記回転式コンベヤがその元来の位置に戻っ
ているかどうかを決めるために、回転式コンベヤ元来位
置読み取り部材の出力を読み取る。もし上記光学的読み
取り部材が、上記回転式コンベヤが上記元来の位置にあ
ることを示したならば、上記マイクロプロセッサは一群
の試料全体のテストを完了させたことを認知して停止す
る。上記マイクロプロセッサは、必要ならば上記ディス
プレー又は上記感熱式プリンタに上記オペレータに対す
るメツセージを表示し、かつ、所望の該ディスプレー又
は該感熱式プリンタに検定の結果をアウトプットするよ
うにプログラムされてもよい。上記カートリッジを用いた固相免疫検定を行うための方
法は、検定されるよう求、められた分析物と複合体を作
る微粒子の使用を必要とする。行われる固相検定がサン
ドイッチ・アッセイであるか競合アッセイであるかに拘
わらず、テストの結果は、上記微粒子が上記繊維状マト
リックスの上に保持されかつ固定されるようになる能力
に依存している。図解を意図して以下の手続きが提供される。サンドイッチ・アッセイ法の一形態においては、試料は
空のウェルの内の一つ、好ましくは第１及び２図中に示
されたようなウェル１２に入れられ、上記カートリッジ
は複数のカートリッジを保持するよう設計された回転式
コンベヤ内に置かれる。段階（ａ）から（ｅ）までがマイクロプロセッサ制御の
自動化された器具によって又は人手によって以下のよう
に行われてもよい。（ａ）存在するいかなる分析物をも分析物特異結合体と
複合体を作らせることができるよう充分な時間だけ１置
される混合物を形成するために、試料が入ったウェルに
該分析物特異結合体を加える。（ｂ）上記混合物は、微粒子と上記分析物／結合体との
複合体を形成するために微粒子が加えられる別のウェル
に移される。もしくは、上記分析物／結合体の複合体が
、微粒子が前以てか又は同時に加えられる反応ウェルに
移されてもよい。（ｃ）上記１置される微粒子と上記分析物／結合体との
複合体は、上記反応ウェルの受容部に移され、該複合体
を上記多孔性を有する繊維状マトリックス中に移すため
に適当なバッファー剤又は水で洗浄される。（ｄ）上記微粒子と上記分析物／結合体との複合体の存
在下で色変化又はその他の検出可能な信号を発生するこ
とができる指示薬物質が、上記反応ウェルに加えられろ
。（ｅ）上記検定信号は、上記試料中の分析物の存在即ち
量の関数として光学的手段によって検出される。上述の手順の変形例においては、段階（ａ）及び（ｂ）
、即ち、それぞれ分析物／結合体の複合体の形成及び微
粒子と分析物／結合体との複合体の形成は、微粒子、試
料及び分析物特異結合体を空のウェルに加え、１置する
ことにより同時に行われることができる。上記複合体は
その後上記反応ウェルに移される。最終段階（ｅ）においては、上記検定信号の検出は、上
記反応ウェルの繊維状マトリックスの上に形成された検
定信号を読み取るために上記カートリッジを光学システ
ムと一列に並ぶように移動させる回転式コンベヤによっ
て影響を受けることがある。例えば、上記検定信号が蛍
光発光である場合には、試料中の分析物の存在即ち量の
関数として多孔性を有する繊維状マトリックスから読み
取る蛍光発光の強度を検出する。蛍光発光の強度を読み
取るこの特定の方法は、前面蛍光発光強度読み取りと呼
ばれる。あるいは、段階（ｅ）は指示薬物質（基質）及び微粒子
と分析物／結合体との複合体からなる複合体の形成の速
度を決めるための一連の迅速な読み取りによって行われ
てもよい。得られた結果は、分析物の存在及び濃度を決
めるために標準と対照してグラフ化される。色強度の発
生、即ち、上記反応ウェルにおける蛍光発光を迅速に読
み取るこの方法は、検定範囲が拡大すること、検定感度
が向上すること、ノイズ比に対して信号が強まること、
及び、速度測定においてバックグラウンド・サブトラク
ション（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　　５ｕｂｔｒａｃｔｉ
ｏｎ）が自動的に行われることの利点をもたらす。固相サンドイッチ・アッセイ手順の別の様式においては
、自動化されたあるいは人手による段階が以下のように
行われる。（ａ）微粒子と分析物との複合体を形成するために、試
料及び微粒子が上記反応ウェル内か又は他のウェル内で
混合される。（該複合体が別のウェル内で温置されるこ
とにより形成される場合には、該複合体は該反応ウェル
に移される。）（ｂ）上記微粒子と分析物との複合体は
、微粒子と分析物／結合体との複合体を形成するために
分析物特異結合体で処理され、温置される。（あるいは
、段階（ａ）及び（ｂ）は、試料、微粒子及び分析物特
異結合体を一つのウェルに加え、温置し、形成された複
合体を上記反応ウェルに移すことにより同時に行われる
こともできる。）（ｃ）上記複合体は適当なバッファー剤又は水の洗浄液
を加えることにより上記繊維状マトリックス内に移され
る。（ｄ）検定信号を形成するために、微粒子と分析物／結
合体との複合体の存在下で信号を発生することができる
指示薬物質が上記反応ウェルに加えられる。（ｅ）上記検定信号が上記試料中の分析物の存在即ち量
の関数として光学的手段によって検出される。さらに別の固相免疫検定の手法においては、競合結合ア
ッセイを行うために上記使捨て可能なカートリッジが使
用される。自動化されたあるいは人手による段階は以下
の通りである。（ａ）混合物を形成するために、試料が既知量の標識付
けられた抗原及び疑うべき抗原を結び付けることができ
る微粒子に加えられる。（ｂ）上記混合物が、上記微粒子が上記繊維状マトリッ
クスに結び付けられるようになる反応マトリックスに移
される。（ｃ）結び付けられていない抗原を取り除くために上記
繊維状マトリックスが洗浄される。（ｄ）上記標識付けられた抗原の存在下で検定信号を形
成するために、指示薬物質が上記反応つエルに加えられ
る。そして、（ｅ）上記検定信号が上記試料中の分析物の存在即ち量
の関数として光学的手段によって検出される。光学的手段によって多孔性を有する繊維状マトリックス
上で検出されることができる微粒子と分析物／結合体と
基質との複合体を形成するために、上述の段階の多くの
変形例が考案されることができるのは明らかであろう。一般に、サンドイッチ・アッセイ又は競合アッセイの手
順、及び分析物特異結合体の選択、及び指示薬物質は当
技術分野に精通した人々にとっては既知のものであるか
ら、ここではあまり詳しく述べない。それよりも、本発
明の対象は上述のカートリッジであり、好適な実施例に
おいては、本発明はマイクロプロセッサ制御の自動化さ
れた器具による固相免疫検定を自動的に行うのに適して
いる。以下に本発明の主題であるカートリッジを使用した固相
検定の例を示す。以下の例においては、以下で略述され
たような段階を行うよう新たにプログラムを供給され、
また、上記反応ウェルの表面から発生する蛍光性検定を
読み取る、即ち、前面蛍光発光強度読み取りを行うよう
光学システムが変更された変更ＴＤＫ分析器に対して上
記カートリッジが用いられた。例１第１及び２図に大略描かれているような四つのウェルを
有する使捨て可能なカートリッジが使用された。最も外
側のウェル１８は反応ウェルであり、最も内側のウェル
１２は試料ウェルである。最も内側のウェル、試料ウェルには、２５マイクロリツ
トルの試料か加えられ、上記カートリッジは回転式コン
ベヤ内に置かれる。癌胎児性抗原（ｃＥＡ）に対して二
種の自動化された検定が、以下で示したように操作手順
Ａ及びＢを使用することによって行われた。上記結合体
はＣＥＡ特異抗体及びセイヨウワサビのペルオキシダー
ゼから作られる抗体酵素結合体である。操作手順　Ａａ）７５マイクロリツトルのバッファー剤を入口にピペ
ットで移すことにより、上記反応ウェルの上記繊維状マ
トリックスが予め湿らされる。ｂ）バッファー剤とされた溶液中で被覆された癌胎児性
抗原特異抗体を有する２５マイクロリツトルの微粒子が
、上記試料ウェルから移された２５マイクロリツトルの
試料と共に上記反応ウェルに加えられ、全体の混合物が
３５℃で１０分間温置きれた。ｃ）２５マイクロリツトルの酵素結合体（セイヨウワサ
ビのベリオキシダーゼホスファターゼから作られる）が
上記反応ウェルに加えられ、３５℃で１０分間温置きれ
た。ｄ）８７マイクロリツトルの洗浄溶液（０，１％Ｔ　ｗ
ｅｅｎ　−２０）が上記反応ウェルに２回加えられた。ｅ）１００マイクロリツトルの基質（３，３°、５゜５
°−テトラメチル°・ベンジジン）が上記反応ウェルに
加えられ、１０分間温置きれた。ｒ）上記反応マトリックスの色強度が読み取られた。操作手順　Ｂａ）上記試料ウェルから移された２５マイクロリツトル
の試料及び１００マイクロリツトルの（上述の段階Ｃ）
の場合と同様な）結合体が混合され、３５℃でｌθ分間
別のウェル内で１置された。ｂ）７５マイクロリツトルのバッファー剤が上記反応ウ
ェルに加えられた。ｃ）２５マイクロリツトルの（上述の段階ｂ）の場合と
同様な）微粒子が上記反応ウェルに加えられ、上記試料
と結合体との混合物１００マイクロリツトルが該反応ウ
ェルに移され、３５℃で１０分間温置きれた。段階（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）は上述の操作手順Ａの場
合と同様に行なわれた。上記色強度が、上記繊維状マトリックスの表面から反射
率によって測り取られ、６３３から４９２ナノメートル
の色強度の比として報告された。この結果はテストされたそれぞれの試料に加えられたＣ
ＥＡの量に依存するものであり、表Ｉに示されている。この結果は、診断の目的のためには充分な感度を有する
固相検定を行うことに成功したことを示している。表　　Ｉ例２自動化されたエイチ・シー・ジー・アブセイ（ｈＣＧ　
　ａｓｓａｙ）を行うために、例１で使用されたのと同
様な使捨て可能なカートリッジが使用された。使用され
た微粒子は、０．５ミクロンの直径を有し、ベータ・エ
イチ・シー・ジー（β−ｈＣＧ）特異抗体によって被覆
されていた。結合体は、エイチ・シー・ジー特異抗体及
びアルカリホスファターゼから作られる抗体酵素結合体
とされた。およそ５０マイクロリツトルの試料が試料ウ
ェルの中に置かれ、上記カートリッジは回転式コンベヤ
の中に置かれた。エイチ・シー・ジーに対する自動化さ
れた検定が以下の操作手順を使用して実行された。ａ）２５マイクロリツトルの抗体酵素結合体が空のウェ
ルに加えられ、移された試料と共に３７°Ｃで１０分間
温置きれた。ｂ）５０マイクロリツトルの微粒子が段階ａ）で使用し
たのと同じウェルに加えられ、３７℃で夏０分間温置き
れた。ｃ）１２５マイクロリツトルの試料ウェル混合物が上記
反応ウェルに移され、１５０マイクロリツトルの希釈剤
で洗浄された。ｄ）１５０マイクロリツトルの洗浄溶液（０，１％Ｔ　
ｗｅｅｎ−２０）が上記反応ウェルに加えられた。ｅ）５０マイクロリツトルの酵素基質が上記反応ウェル
に加えられ、５分間温置された。ｆ）蛍光発光の反射率のパーセントが測定された。蛍光発光は、上記反応ウェルの繊維状マトリックスの表
面の前面蛍光発光を測定することにより決定された。表
Ｈに示されているように、結果は蛍光測定的固相検定を
行うことが成功したことを示している。表■ 脛−１フェリチンに対する自動化された検定操作手順を行うた
めに、例１及び２で使用されたのと同様な使捨て可能な
カートリッジが使用された。この操作手順においては、
上記反応ウェルにおける蛍光発光の発生を確定するため
に多数の読み取りが行われた。繊維状マトリックスの迅
速で連続的な読み取りを行うことにより、第３図に示さ
れたように蛍光発光の発生を示す曲線が描かれた。使用された試料は分離された標準的なヒトの血清中に作
られたフェリチン・スタンダード（ｆｅｒ　−ｒｉｔｉ
ｎ　　５ｔａｎｄａｒｄｓ）であった。試薬はバッファ
ー剤及び蛍光発光基質内で希釈されたアルカリ・ホスフ
ァターゼ結合体を含んでいた。上記微粒子は抗フェリチ
ン特異マウス単りローン性抗体で被覆された。およそ４５マイクロリツトルの試料が上記試料ウェル内
に置かれ、上記カートリッジは上記回転式コンベヤ内に
置かれた。その後、自動化された検定操作手順が以下の
ようにして行なわれた。ａ）上記試料は別のウェルに移され、そこで５０マイク
ロリツトルの微粒子、２５マイクロリツトルの結合体、
２５マイクロリツトルの界面活性剤及び７５マイクロリ
ツトルの希釈剤によって処理され、３７℃で１５５分間
温置れた。ｂ）その後、９５マイクロリツトルの混合物が上記反応
ウェルに移され、該混合物は７５マイクロリツトルの希
釈剤で２回洗浄された。Ｃ）その後、４０マイクロリツトルの基質が上記反応ウ
ェルに加えられた。ｄ）その後、上記カートリッジは光学システム中に移さ
れ、蛍光発光が、基質を加えてから７秒後に２５０ミリ
秒間読み取られ、１秒遅れてその後さらに２５０ミリ秒
間読み取られた。この遅れと読み取りの連続が４回繰り
返された。蛍光発光の総薮に対する秒単位の時間としてグラフ化さ
れる基質コンバージョン（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｃｏｎｖ
ｅｒｓ　１ｏｎ）の速度を組み立てるために迅速な読み
取りが行なわれた。このデータはその後、試料中のフェ
リチンの濃度を計算するために、フェリチンスタンダー
ドと試料とを比較するのに使用された。上記自動化され
たフェリチン検定に対する迅速な速度読み取り値のグラ
フが第３図に表れている。表■に初めの読み取り値と終
点での読み取り値が示されている。自動化された検定を
読み取る迅速な速度方法は、分析物を確定するのに伴う
正確さと感度とを大幅に高めている。

【図面の簡単な説明】

第１図は診断カートリッジの一実施例の平面図、第２図
は第１図に示した診断カートリッジを側面から見た部分
断面図、第３図は診断カートリッジ及び本発明に係る方
法を用いた蛍光発光発生の速度を確定するための蛍光発
光免疫検定において行なわれた迅速な読み取りのグラフ
、第４図は診断カートリッジと共に使用するのに適した
自動化された分析器の斜視図であり、第４図においては
機能的な構成要素を表現するために前面カバーか取り除
かれている。１０・・・カートリッジ、１２・・・試料ウェル、１４
．１６・・・ウェル、１８・・・反応ウェル、２０・・
・人口兼保持手段、２２・・・繊維状マトリックス、２４・・・吸収性を有する材料、２８・・・位置決め手段（スパイク）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動化された固相診断アッセイを行うのに適した
カートリッジ（１０）にして、所定の順序で配列せられる複数の独立したウェル（１２
、１４、１６、１８）を備え、該ウェル（１２、１４、
１６、１８）のうち少なくとも一つが検定されるべき試
料を受容するための試料ウェル（１２）であり、また、
該ウェル（１２、１４、１６、１８）のうち少なくとも
一つが反応ウェル（１８）であり、該反応ウェル（１８
）が、（ａ）多量の試料及び検定試薬を受容しかつ保持
するための、入口兼保持手段（２０）と、（ｂ）微粒子／分析物の複合体を保持しかつ固定するマ
トリックスであって、上記保持手段（２０）の下方に位
置付けられ、該微粒子の平均直径より大きな、繊維の平
均間隔を有する繊維状マトリックス（２２）と、（ｃ）該繊維状マトリックス（２２）の下方に位置付け
られ、かつ、該繊維状マトリックス（２２）を通って流
動するいかなる試料又は試薬をも吸収するための吸収性
を有する材料（２４）とを有することを特徴とするカートリッジ。
（２）上記繊維状マトリックス（２２）が１０ミクロン
より大きな繊維平均間隔を有する請求項１記載のカート
リッジ。
（３）上記吸収性を有する材料（２４）が、主に上記繊
維状マトリックス（２２）の下面に垂直な平面内に位置
する繊維状材料からなる請求項１記載のカートリッジ。
（４）上記反応ウェル（１８）が、上記吸収性を有する
材料（２４）が上記繊維状マトリックス（２２）に接触
するよう確実に保持するための位置決め手段（２８）を
備える請求項１記載のカートリッジ。
（５）少なくとも一つが検定されるべき試料を受容する
ための試料ウェル（１２）であり、また、もう一つが微
粒子と分析物との複合体を保持しかつ固定するための繊
維状マトリックス（２２）及び該繊維状マトリックス（
２２）の下方に位置付けられる吸収性を有する材料（２
４）を備える反応ウェル（１８）である複数の独立した
ウェル（１２、１４、１６、１８）を備えるカートリッ
ジ（１０）内で固相診断アッセイを行うための方法にし
て、（ａ）分析物／結合体の複合体を形成するために、試料
を分析物特異結合体と共に上記ウェル（１２、１４、１
６、１８）のうち上記反応ウェル（１８）以外の一つの
ウェル内で温置する段階と、（ｂ）微粒子と分析物／結合体との複合体を形成するた
めに、上記繊維状マトリックス（２２）を形成する繊維
の平均間隔より小さな平均直径を有する微粒子の存在下
で、上記反応ウェル（１８）に上記分析物／結合体の複
合体を加える段階と、（ｃ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体を該複合
体が保持されかつ固定される上記繊維状マトリックス（
２２）に移すために、上記反応ウェル（１８）に洗浄溶
液を加える段階と、（ｄ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体の存在下
で検定信号を発生させることができる指示薬物質を上記
反応ウェル（１８）に加える段階と、（ｅ）上記段階（
ｄ）において上記指示薬物質によって発生された上記検
定信号を上記試料中の分析物の存在即ち量の関数として
検出する段階とを備えることを特徴とする、固相診断アッセイを行うた
めの方法。
（６）上記段階（ｂ）が、まず、微粒子と分析物／結合
体との複合体を形成するために上記分析物／結合体の複
合体を上記微粒子と接触させ、その後、該微粒子と分析
物／結合体との複合体を上記反応ウェル（１８）に移す
ことにより行われる請求項５記載の、固相診断アッセイ
を行うための方法。
（７）上記段階（ａ）及び（ｂ）が、試料、微粒子及び
分析物特異結合体を上記ウェル（１２、１４、１６、１
８）の上記反応ウェル（１８）以外の一つのウェル内で
温置し、その後、該微粒子と分析物／結合体との複合体
を上記反応ウェル（１８）に移すことにより、同時に行
われる請求項５記載の、固相診断アッセイを行うための
方法。
（８）上記段階（ｅ）が、上記指示薬物質が上記微粒子
と分析物／結合体との複合体と複合体を作る速度を決定
するための一連の迅速な読み取りを行うことからなる請
求項５記載の、固相診断アッセイを行うための方法。
（９）少なくとも一つが検定されるべき試料を受容する
ための試料ウェル（１２）であり、また、もう一つが微
粒子と分析物との複合体を保持しかつ固定するための繊
維状マトリックス（２２）及び該繊維状マトリックス（
２２）の下方に位置付けられる吸収性を有する材料（２
４）を備える反応ウェル（１８）である複数の独立した
ウェル（１２、１４、１６、１８）を備えるカートリッ
ジ（１０）内で固相診断アッセイを行うための方法にし
て、（ａ）上記繊維状マトリックス（２２）を形成する繊維
の平均間隔よりも小さな平均直径を有する微粒子の存在
下で上記反応ウェル（１８）に試料を加え、微粒子と分
析物との複合体を形成するために温置する段階と、（ｂ）上記反応ウェル（１８）にそれ故上記微粒子と分
析物との複合体に分析物特異結合体を加え、微粒子と分
析物／結合体との複合体を形成するために、該微粒子と
分析物との複合体及び分析物特異結合体の混合物を温置
する段階と、（ｃ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体を該複合
体が保持されかつ固定される上記繊維状マトリックス（
２２）に移すために、上記反応ウェル（１８）に洗浄溶
液を加える段階と、（ｄ）上記微粒子と分析物／結合体との複合体の存在下
で検定信号を発生させることができる指示薬物質を上記
反応ウェル（１８）に加える段階と、（ｅ）上記段階（
ｄ）において上記指示薬物質によって発生された上記検
定信号を上記試料中の分析物の存在即ち量の関数として
検出する段階とを備えることを特徴とする、固相診断アッセイを行うた
めの方法。
（１０）上記段階（ａ）が、微粒子と分析物との複合体
を形成するために、上記試料を上記微粒子と共に温置し
、その後、該微粒子と分析物との複合体を上記反応ウェ
ル（１８）に移すことにより、行われる請求項９記載の
、固相診断アッセイを行うための方法。
（１１）上記段階（ｂ）が、上記反応ウェル（１８）に
移される微粒子と分析物／結合体との複合体を形成する
ために、上記微粒子と分析物との複合体及び分析物特異
結合体を温置することにより、行われる請求項９記載の
、固相診断アッセイを行うための方法。
（１２）上記段階（ｅ）が、上記指示薬物質が上記微粒
子と分析物／結合体との複合体と複合体を作る速度を決
定するための一連の迅速な読み取りを行うことからなる
請求項９記載の、固相診断アッセイを行うための方法。
（１３）少なくとも一つが検定されるべき試料を受容す
るための試料ウェル（１２）であり、また、もう一つが
微粒子と分析物との複合体を保持しかつ固定するための
繊維状マトリックス（２２）及び該繊維状マトリックス
（２２）の下方に位置付けられる吸収性を有する材料（
２４）を備える反応ウェル（１８）である複数の独立し
たウェル（１２、１４、１６、１８）を備えるカートリ
ッジ（１０）内で固相診断アッセイを行うための方法に
して、（ａ）試料を、標識付けられた抗原及び抗原を結び付け
ることができる微粒子で処理することにより反応混合物
を形成する段階と、（ｂ）上記反応混合物を上記反応ウェル（１８）に移す
ことにより、上記微粒子を上記繊維状マトリックス（２
２）に保持されかつ固定されるようにする段階と、（ｃ）結び付けられていない抗原すべてを取り除くため
に上記繊維状マトリックス（２２）を洗浄する段階と、（ｄ）上記標識付けられた抗原により検定信号を発生さ
せるために、上記反応ウェルに指示薬物質を加える段階
と、（ｅ）上記段階（ｄ）において上記指示薬物質によって
発生された上記検定信号を上記試料中の抗原の存在即ち
量の関数として検出する段階とを備えることを特徴とする、固相診断アッセイを行うた
めの方法。