JP3749959B2 - Measuring method of test substance using magnetic particles and measuring instrument used for the method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検物質に対する特異的結合物質を固定した磁性粒子を用いて試料中の被検物質を測定する方法及び該方法に使用する測定器具に関し、特に試料中に含まれる微量の被検物質までも妨害物質の影響を受けずに短時間且つ簡便に測定を行うことが可能な被検物質測定方法及び該方法に使用する測定器具に関する。本発明は、臨床検査分野等の生命科学分野において有用である。
【0002】
【従来の技術】
抗原と抗体、糖とレクチン、ヌクレオチド鎖とそれに相補的なヌクレオチド鎖、リガンドとレセプター等の特異的な親和性を有する物質間の反応を利用した試料中に含まれる微量の被検物質の測定方法又は測定器具は種々のものが知られている。
【0003】
中でも、抗原と抗体の間の抗原抗体反応(免疫反応)を利用した免疫学的測定方法は広く実施されている。この免疫学的測定方法のうち間接凝集反応測定法は簡易かつ安価な方法であることから汎用されている。
【0004】
この間接凝集反応測定法は、被検物質に対する抗体(被検物質が抗体の場合は抗原を使用することも可能)を結合した粒子(ラテックス粒子若しくはゼラチン粒子等の高分子粒子又は赤血球等)と被検物質を含むと推定される試料を、マイクロタイタープレート等の底面がU字状又はV字状になった測定容器内で混合し、反応させて、生じた被検物質を介した粒子間の凝集像を観察することにより、試料中の被検物質の存在の有無を判定するものである。
【0005】
図9は、この間接凝集反応測定法により試料中の被検物質の測定を行なった場合の凝集像を示したものである。試料中に被検物質が存在しない(陰性)場合、抗体(又は抗原)を結合した粒子は凝集を起こさないので重力によりそのまま沈降し、U字状又はV字状等の測定容器の内壁面に沿って転がり落ちて(滑り落ちて)測定容器の底面中央部に集まる。従って、陰性の場合、測定容器の上方から見ると、測定容器の底面中央部に粒子が収束した像が観察される(図9のA)。
一方、試料中に被検物質が存在する(陽性)場合、抗体(又は抗原)が結合した粒子は被検物質を介して三次元的な凝集を起こして凝集塊を生成する。この凝集塊は、凝集を起こしていない粒子に比べると測定容器の内壁面上を転がり難く(滑り落ち難く)、転がり速度(滑り落ち速度)が小さいので、測定容器の内壁面に広がった状態で止まる。従って、陽性の場合、測定容器の上方から見ると、粒子が測定容器底面に広がった状態、即ち「ボタン」状の凝集像が観察でき(図9のB)、試料中に被検物質が存在することが確認できる。
【0006】
しかしながら、この間接凝集反応測定法は、試料中の被検物質の存在の有無、つまり陽性又は陰性かを測定容器底面の粒子による円形の像の大小によって判定するものである。
したがって、被検物質の濃度が低い試料の場合、測定容器底面中央部には被検物質を介して凝集した粒子と被検物質とは結合していない粒子の両方が混在していて、且つ凝集像の円が小さいので、陰性の場合との判別が困難であった。
そして、この被検物質の濃度が低い試料の場合の判定の困難さゆえ、低濃度の被検物質を測定することができず、また時間をかけて凝集像を十分形成させてから判定しようとするため測定に要する時間が長くなり、通常測定時間は1時間以上であった。
【0007】
また、間接凝集反応測定法では、被検物質以外の試料中の成分を介して、抗体(又は抗原)を結合した粒子が凝集したり、或いは抗体(又は抗原)を結合した粒子が測定容器の内壁面に結合して、試料中に被検物質が存在しない(陰性)にもかかわらずあたかも被検物質が存在する(陽性)ような凝集像を示す場合があった(非特異的凝集反応)。このように陰性の試料を陽性と誤って判定する可能性があるということは、臨床検査による疾病の診断においては重大な問題となっていた。
【0008】
これに対し、特開昭64-69954号公報には、検体試料中の被検物質である抗原又は抗体に対応する抗体又は抗原を内壁に固定させた測定容器に検体試料を加え、同時に又は次いでこの検体試料を洗浄することなく測定容器に固定させたものと同一の抗体又は抗原或いは特異的結合の類縁体を固定させた不溶性担体粒子を測定容器に加え、発現する凝集反応の有無により検体試料中の被検物質である抗原又は抗体の有無を判定する免疫学的測定方法が開示されている。この測定方法において検体試料中に被検物質である抗原(又は抗体)が存在しない(陰性)場合の測定容器内の状態を上方から見ると、図9のAに示した凝集像と同様の像が観察される。また、検体試料中に被検物質である抗原(又は抗体)が存在する(陽性)場合に測定容器内の状態を上方から見ると、図9のBに示した凝集像と同様の像が観察される。
【0009】
上記特開昭64-69954号公報に記載の測定方法は、低濃度の被検物質を測定することができ、地帯現象を抑制でき、かつ短時間で明瞭な凝集像が得られる方法であるが、試料中の被検物質の存在の有無を測定容器底面の粒子による円形の像の大小によって判定するものであるので、被検物質の濃度が著しく低い試料の場合には陰性の場合との判別が困難であるとの問題は避け得ないものであった。
【0010】
また、特開平2-124464号公報には、被測定物質(被検物質)に特異的に結合するか又はこれと競合する物質(抗体又は抗原等)を磁性粒子に固定化した磁性マーカー粒子とサンプル溶液(試料)とを混合し、この反応溶液に対し測定容器の所定の壁面領域の外側に配置した磁石を作用させ、これにより所定の壁面領域に集められた磁性マーカー粒子の分布状態に基づいてサンプル中の被測定物質を測定する免疫学的測定方法が開示されている。この測定方法においてサンプル中に被測定物質が存在しない(陰性)場合に測定容器内の状態を上方から見ると、図9のAに示した凝集像と同様の像が観察され、サンプル中に被測定物質が存在する(陽性)場合に測定容器内の状態を上方から見ると図9のBに示した凝集像と同様の像が観察される。
【0011】
この特開平2-124464号公報に記載の測定方法によれば、磁性粒子を磁石により測定容器底面に引き寄せて磁性粒子の沈降速度を増大させることにより、測定容器底面の凝集像の形成を短時間で行わせ、判定に要する時間を短縮することができる。しかし、やはり試料中の被検物質の存在の有無を測定容器底面の粒子による円形の像の大小によって判定するものであるので、被検物質の濃度が低い試料の場合には陰性の場合との判別が困難であるとの点では変わりのないものであった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、特異的結合反応を利用して試料中の被検物質を目視又は機器を用いて測定する際に、試料中の被検物質の濃度の大小にかかわらず短時間に被検物質の存在の有無の判定を行うことが可能であり、しかもその判定の信頼性が高い測定方法並びに該方法に使用する担体及び測定器具を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料中の被検物質に対する特異的結合物質が固定されて該特異的結合物質により部分的に被覆された面、すなわち特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分を併せ持つ面を有する担体の該面に、試料と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを接触させる工程、及び前記磁性粒子が前記面の特異的結合物質により被覆されていない部分から被覆されている部分に移動するように磁石を作用させる工程を含んでなり、前記面の特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分における磁性粒子の分布状態から被検物質の有無を判定することを特徴とする、試料中の被検物質の測定方法(第1の測定方法)である。また、本発明は、試料中の被検物質に対する特異的結合物質が固定されて該特異的結合物質により部分的に被覆された面、すなわち特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分を併せ持つ面を有する担体の該面に、被検物質及び/又はその類縁体を接触させて前記面に固定された特異的結合物質に該被検物質及び/又はその類縁体を結合させる工程、前記面に試料と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを接触させる工程、及び前記磁性粒子が前記面の特異的結合物質により被覆されていない部分から被覆されている部分に移動するように磁石を作用させる工程を含んでなり、前記面の特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分における磁性粒子の分布状態から被検物質の有無を判定することを特徴とする、試料中の被検物質の測定方法(第2の測定方法)である。
更に、本発明は、試料中の被検物質の測定に用いる担体が平底面を有する凹部を少なくとも一つ備えた容器であり、該被検物質に対する特異的結合物質が固定されて部分的に該特異的結合物質により被覆されている平底面を有する担体と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを含む、試料中の被検物質の測定器具である。
また、本発明は、試料中の被検物質の測定に用いる担体が板状体であり、該被検物質に対する特異的結合物質が固定されて部分的に該特異的結合物質により被覆されている表面を有する担体と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを含む、試料中の被検物質の測定器具である。
更に、本発明は、試料中の被検物質の測定に用いる担体が平底面を有する凹部を少なくとも一つ備えた容器であり、該被検物質に対する特異的結合物質が固定されて部分的に該特異的結合物質により被覆されている平底面を有する担体と、被検物質及び/又はその類縁体と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを含む、試料中の被検物質の測定器具である。
また、本発明は、試料中の被検物質の測定に用いる担体が板状体であり、該被検物質に対する特異的結合物質が固定されて部分的に該特異的結合物質により被覆されている表面を有する担体と、被検物質及び/又はその類縁体と、被検物質に対する特異的結合物質であって前記担体に固定された特異的結合物質と同一又は異なる特異的結合物質が固定された磁性粒子とを含む、試料中の被検物質の測定器具である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明において測定を行う被検物質としては、タンパク質、糖質、脂質、核酸のような有機物質、無機物質等の生体関連物質であればいずれのものでもよい。
具体的には、HBs抗原、抗HBs抗体、HBe抗原、抗HBe抗体、抗HBc抗体、抗HCV抗体、抗HIV抗体、抗ATLV抗体等のウイルス関連の抗原又は抗体;抗トレポネーマ・パリダム(TP)抗体、抗マイコプラズマ抗体、抗ストレプトリジンO抗体(ASO)等の細菌関連の抗原又は抗体;免疫グロブリンG(IgG)、免疫グロブリンA(IgA) 、免疫グロブリンM(IgM) 、若しくは免疫グロブリンE(IgE) 等の免疫グロブリン;C反応性タンパク質(CRP)、α1-酸性糖タンパク質、ハプトグロビン、補体C3 、補体C4 、リウマトイド因子等の炎症マーカー;α−フェトプロテイン、CEA、CA19-9等の腫瘍マーカー;ヒト胎盤絨毛性ゴナドトロピン等のホルモン;アレルゲン、アレルゲン特異IgE 抗体等のアレルギー関連の抗原又は抗体;抗トロンビン (AT ) 等の血液凝固系関連物質;フィブリン体分解物(FDP) 、Dダイマー等の線溶系関連物質;ABO式血液型抗体、不規則抗体等の血液型関連の抗原又は抗体;ウイルスのDNA又はRNA;細菌のDNA又はRNA;ヒト等の動物若しくは植物のDNA又はRNA;リポタンパク質(a) 等の他の疾病に関連した物質又は薬物等を例示することができる。
【0015】
本発明において、試料とは、前記の被検物質が存在する可能性があり、且つその被検物質の存在の有無の確認又は場合によっては定量を行おうとする液状のものをいう。
例えば、ヒト又は動物の血液、血清、血漿、尿、精液、髄液、唾液、汗、涙、腹水、羊水等の体液;ヒト又は動物の脳等の臓器、毛髪、皮膚、爪、筋肉、神経組織等の抽出液;ヒト又は動物の糞便の抽出液;細胞或いは菌体の抽出液;植物の抽出液等が挙げられる。
【0016】
本発明において、被検物質に対する特異的結合物質(以下、単に特異的結合物質という。)とは被検物質に対し親和性を有する物質をいい、被検物質との特異的な相互作用により該被検物質に非共有結合的に安定に結合する物質をいう。
例えば、特異的結合物質は、被検物質が抗原の場合にはその抗体であり、被検物質が抗体の場合にはその抗原であり、被検物質がヌクレオチド鎖の場合にはそれと相補的なヌクレオチド鎖である。
また、被検物質がリガンドの場合にはそのレセプターである。
磁性粒子に固定する特異的結合物質と、担体に固定する特異的結合物質は、被検物質を介しての結合が可能であれば、それぞれ同一でも異なってもよい。
【0017】
本発明において、磁性粒子とは、少なくとも外部から磁石を作用させている間は磁化する粒子であればよい。この磁性粒子としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属、これらの強磁性金属を含む合金、非磁性体中に強磁性金属又は強磁性金属を含む合金を含有するもの、強磁性金属中又は強磁性金属を含む合金中に非磁性体を含有するもの等の強磁性体を単独で粒子状に成形した粒子、強磁性体を核としてその表面をポリスチレン、シリカゲル、ゼラチン、ポリアクリルアミド等の高分子物質で被覆した粒子、ポリスチレン、シリカゲル、ゼラチン、アクリルアミド等の高分子物質の粒子を核として強磁性体を被覆した粒子、赤血球、リポソーム又はマイクロカプセル等の閉じた袋状の物質に強磁性体を封入した粒子等を挙げることができる。
また、この磁性粒子は、外部から磁石を作用させている間は磁化し、外部からの磁石の遮断により速やかに減磁する性質を持つものであることが特に好ましく、そのような磁性粒子としては、例えば、強磁性体である酸化鉄(III) (Fe2O3) を粒子内に分散させた磁性粒子である、Dynabeads M-450 uncoated(商品名、ダイナル社製)が挙げられる。
更に、磁性粒子としては、色素を被覆するか又は色素を粒子中に分散若しくは封入させることにより着色したものを使用してもよい。
【0018】
磁性粒子の粒子径は、好ましくは0.01〜100 μmであり、特に好ましくは 0.5〜10μmである。また、磁性粒子は、比重が1〜10のものが好ましい。
【0019】
尚、本発明における磁性粒子としては、前記したものであれば、EIA、RIA、FIA、化学発光免疫測定法等で既に免疫磁気分離用担体として使用されている粒子又は細胞磁気分離用担体として使用されている粒子等を何ら制限なく用いることができる。
【0020】
本発明においては、特異的結合物質を固定した磁性粒子を用いるが、特異的結合物質を磁性粒子に固定するには、特異的結合物質を前記の磁性粒子の表面に疎水結合、親水吸着等の物理的吸着法、共有結合等の化学的結合法又はこれらの方法の併用などにより行うことができる。
【0021】
特異的結合物質の磁性粒子への固定を物理的吸着法により行う場合は、公知の方法に従って、該特異的結合物質と磁性粒子とを緩衝液等の溶液中で混合し接触させることにより行うことができる。
例えば、特異的結合物質と磁性粒子を緩衝液等の溶液中で混合し撹拌することにより接触させ、約2℃〜約40℃で約10分〜約1日間吸着反応を行わせた後、得られた磁性粒子を緩衝液等で洗浄すればよい。
【0022】
また、特異的結合物質の磁性粒子への固定を架橋試薬による化学的結合法によって行う場合は、日本臨床病理学会編「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、日本生化学会編「新生化学実験講座1 タンパク質IV」, 東京化学同人, 1991年等に記載の公知の方法に従い、特異的結合物質と磁性粒子をグルタルアルデヒド、カルボジイミド、イミドエステル、マレイミド等の二価性の架橋試薬と混合、接触させ、特異的結合物質と磁性粒子のそれぞれのアミノ基、カルボキシル基、チオール基、アルデヒド基、水酸基等の官能基を架橋試薬と反応させることにより固定することができる。
例えば、磁性粒子を含む緩衝液等にグルタルアルデヒド、カルボジイミド、イミドエステル、マレイミド等の二価性の架橋試薬を加え、撹拌し反応させる。次にこれに特異的結合物質を加え、撹拌して反応させる。場合によっては、その後これに透析、ゲルろ過などの処理により架橋試薬を除くか若しくは架橋反応の反応停止剤を添加すること等により反応を停止させる。そして、得られた磁性粒子を緩衝液等で洗浄すればよい。
【0023】
また、特異的結合物質の磁性粒子への固定量を変更することにより、試料中の被検物質の濃度の高低に応じて容易に感度を変更することができる。
例えば、磁性粒子に特異的結合物質を固定する際に、高濃度の特異的結合物質を用いれば固定量が多くなって感度を高めることができる。
【0024】
必要があれば非特異的反応を抑制するため、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン又はその塩などの各種タンパク質、脱脂粉乳等を特異的結合物質を固定した磁性粒子に接触させること等の公知の方法により、該磁性粒子をマスキングしてもよい。
例えば、マスキングは特異的結合物質を固定した磁性粒子をウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン又はその塩などの各種タンパク質などを含む緩衝液等に加え静置し、該磁性粒子の表面を各種タンパク質等でコーティングすることにより行うことができる。
【0025】
本発明において、担体としては、特異的結合物質を固定することにより該特異的結合物質により部分的に被覆された面、すなわち特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分を併せ持つ面を有する担体を使用する。担体としては特異的結合物質により部分的に被覆された面を有しており、該面に試料等の溶液を接触させることができる限りいずれの形状、構造でもよく、例えば、容器や、板状体などが挙げられる。担体として容器を用いる場合、溶液収納部分である凹部の形状は半球状、円筒形状、直方体形状等いずれの形状でもよく、その凹部の内壁面を特異的結合物質により部分的に被覆すればよい。凹部の形状が円筒形状、直方体形状等の平底面を有する形状である場合には、その平底面を特異的結合物質により部分的に被覆するのが好ましい。容器は凹部が複数存在していてもよい。容器としては、平底面を有する凹部を少なくとも一つ備えた容器であって、その平底面が特異的結合物質により部分的に被覆されているのが好ましい。平底面を有する凹部を少なくとも一つ備えた容器としては、例えば、平底マイクロプレート、トレイ等が挙げられる。担体として板状体を使用する場合、板状体の表面形状は円形、長方形、正方形等いずれの形状であってもよく、その表面を特異的結合物質により部分的に被覆すればよい。また、板状体の表面に溝を作って該溝に試料等の溶液を導入することにより溶液が表面から流れ落ちるのを防ぐこともできる。
【0026】
担体の材質は、特異的結合物質を物理的又は化学的に固定できるものであれば何ら制限されず、例えば、ガラス、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリレート等が挙げられる。
【0027】
本発明においては、担体の面に特異的結合物質を固定する場合、該面が部分的に該特異的結合物質により被覆されるように固定する。これは、試料中に特異的結合物質が存在する場合、即ち陽性の場合に特異的結合物質で被覆した部分と被覆していない部分の像の比較によって陽性であることの判断がより明確となり、陽性と陰性の判別、つまり試料中の被検物質の有無の判別が容易になるからである。ここで、「部分的」とは、特異的結合物質が偏在しており、面全体にわたって特異的結合物質により被覆されていないことをいう。特異的結合物質により被覆された部分の形状及び面積は、試料中の被検物質の存在の有無を判定することができる限り特に制限はない。部分的被覆の例としては、担体の面の片側半分を被覆したり、担体の面に帯状に被覆したりする場合が挙げられる。
【0028】
また、担体の面の特異的結合物質による被覆部分は複数存在していてもよく、例えば、試料中の複数の被検物質を測定するために、担体の面にそれぞれの被検物質に対する特異的結合物質による被覆部分を設けることができる。
【0029】
図1は、本発明において担体として用いる平底マイクロプレートであって、各ウェルの平底面の片側半分が特異的結合物質により被覆されているものを示したものである。
図1のAは平底マイクロプレートの斜視図であり(斜線部は前記特異的結合物質により被覆された部分である。)、図1のBは平底マイクロプレートの平面図である(斜線部は前記特異的結合物質により被覆された部分である。)。
【0030】
図2は、底面が長方形の直方体型透明容器であって、特異的結合物質により帯状に被覆されている部分(以下、帯状被覆部分という。)を有する底面を有するものを示したものである。
図2のAは該容器の斜視図であり(斜線部は前記特異的結合物質により被覆された部分である。)、図2のBは該容器の平面図である(斜線部は前記特異的結合物質により被覆された部分である。)。
【0031】
図3は、表面形状が長方形の板状体であって、異なる2種類の特異的結合物質による帯状被覆部分を有する表面を有するものを示したものである。
図3のAは、該板状体の斜視図(斜線部は、それぞれ異なる特異的結合物質により被覆された部分である。)であり、図3のBは該板状体の平面図である(斜線部は、それぞれ異なる特異的結合物質により被覆された部分である。)。
【0032】
図4は、表面形状が長方形の板状体であって該表面に断面形状が矩形の溝が設けられており、該溝の底面に異なる2種類の特異的結合物質による帯状被覆部分を形成したものを示したものである。
図4のAは、そのような板状体の斜視図(斜線部は、それぞれ異なる特異的結合物質により被覆された部分である。)であり、図4のBはそのような板状体の平面図である(斜線部は、それぞれ異なる特異的結合物質により被覆された部分である。)。
また、溝の帯状被覆部分側に板を載せること等によりカバーすると(図4のA参照)、カバーされていない側の溝に滴下された試料は毛細管現象で帯状被覆部分の方向に移動するので好ましい。
【0033】
特異的結合物質の担体の面への固定化は、物理的吸着法又は架橋試薬による化学的結合法によって行うことができる。
物理的吸着法による場合は、公知の方法に従い、緩衝液等に溶解した特異的結合物質と担体の面とを接触させることにより行うことができる。
例えば、担体が容器の場合、緩衝液等に溶解した特異的結合物質を該容器の凹部に入れて静置することにより接触させ、約2℃〜約40℃で約10分〜約1日間吸着反応を行わせた後、凹部の液を吸引除去し、緩衝液等で洗浄すればよい。
【0034】
また、架橋試薬による化学的結合法により行う場合は、日本臨床病理学会編「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、日本生化学会編「新生化学実験講座1 タンパク質IV」, 東京化学同人, 1991年等に記載の公知の方法に従い、被検物質に対する特異的結合物質と担体をグルタルアルデヒド、カルボジイミド、イミドエステル、マレイミド等の二価性の架橋試薬と混合、接触させ、特異的結合物質と担体のそれぞれのアミノ基、カルボキシル基、チオール基、アルデヒド基、水酸基等と反応させることにより固定することができる。
例えば、担体が容器の場合、該容器の凹部にグルタルアルデヒド、カルボジイミド、イミドエステル、マレイミド等の二価性の架橋試薬を加え、静置して反応させる。次いでこれに特異的結合物質を加えて静置することにより反応させる。場合によっては、その後これに架橋反応の反応停止剤を添加すること等により反応を停止させる。そして、緩衝液等で洗浄を行う。
【0035】
また、本発明において、担体の面を部分的に被覆する方法としては、例えば、面の特異的結合物質により被覆したい部分にのみ特異的結合物質及び/又は架橋試薬を滴下して上記方法により固定化を行なう方法、面の特異的結合物質により被覆したい部分の周囲をプラスチック板等で囲ってこの囲まれた部分に特異的結合物質及び/又は架橋試薬を滴下して上記固定化を行なう方法、或いはスポンジ等の吸収体に特異的結合物質及び/又は架橋試薬を吸収させ、面の特異的結合物質により被覆したい部分に置いて接触させたり又は塗布して上記固定化を行なう方法などが挙げられる。
【0036】
また、特異的結合物質の担体の面への固定量を変更することにより、試料中の被検物質の濃度の高低に応じて容易に感度を変更することができる。
例えば、担体に特異的結合物質を固定する際に、高濃度の特異的結合物質を用いれば固定量が多くなって感度を高めることができる。
【0037】
更に、必要があれば非特異的反応を抑制するため、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン若しくはその塩などの各種タンパク質、脱脂粉乳等を特異的結合物質を固定した担体に接触させること等の公知の方法により、特異的結合物質を固定した担体をマスキングしてもよい。
例えば、担体が容器である場合には、特異的結合物質を固定した該容器の凹部にウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン又はその塩などの各種タンパク質などを含む緩衝液等を加えて静置し、特異的結合物質を固定した容器の凹部の表面を各種タンパク質等でコーティングした後、凹部の液を吸引除去することにより行うことができる。
【0038】
本発明による第1の測定方法においては、まず、上記のように特異的結合物質を固定して該特異的結合物質により部分的に被覆した面、すなわち特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分を併せ持つ面を有する担体の該面に、被検物質の存在が疑われる試料と、特異的結合物質を固定した磁性粒子を接触させる。尚、試料中の複数の被検物質を測定する場合には、それぞれの被検物質に対する特異的結合物質を固定した磁性粒子を接触させる。試料は、例えば希釈液により希釈して担体に接触させることができる。また、磁性粒子は、例えば適当な分散媒に分散して担体に接触させることができる。上記使用の希釈液及び磁性粒子の分散媒としては、それぞれ、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン緩衝液、リン酸緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等の各種緩衝液又は生理食塩水等を用いることができる。尚、この緩衝液のpHについては、pH4〜12の範囲内にあることが好ましい。
【0039】
また、試料の希釈液及び磁性粒子の分散媒には、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン、又はその塩などの各種タンパク質、塩化ナトリウムなどの各種塩類、各種糖類、脱脂粉乳、正常ウサギ血清などの各種動物血清、アジ化ナトリウムなどの各種防腐剤、非イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤などの各種界面活性剤等の添加剤を適宜加えて用いることができる。
そして、これらの添加剤を加える際の濃度は特に限定されるものではないが、0.001 〜10%(w/v) が好ましく、特に0.01〜5%(w/v) が好ましい。
また、界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、デカグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステロール、フィトスタノール、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン等の非イオン性界面活性剤、酢酸ベタインなどの両性界面活性剤又はポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩若しくはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩などの陰イオン性界面活性剤等を挙げることができる。
【0040】
担体が例えば上記したような容器の場合には、該容器の凹部に試料及び磁性粒子を添加することにより容器の内壁面と試料及び磁性粒子とを接触させることができる。
この場合、容器の凹部には、試料を添加した後磁性粒子を添加してもよく、逆に磁性粒子を添加した後試料を添加してもよい。
更に、試料と磁性粒子とを予め混合した後その混合物を容器の凹部に添加してもよい。
また、担体が例えば上記したような板状体の場合には、該板状体の表面に磁性粒子を分散させた後試料を滴下したり、また、試料を滴下した後磁性粒子を分散させたり、試料と磁性粒子を予め混合した後その混合物を滴下したりすることにより接触させればよい。
【0041】
上記のように、担体の面に試料と磁性粒子とを接触させた後、磁性粒子が特異的結合物質により部分的に被覆された面に沿って移動するように磁石を作用させる。尚、担体の面上の磁性粒子の分布状態により陽性又は陰性の判定を行なうことができる限り、担体の面に試料と磁性粒子とを接触させる前又は接触させている間に磁石を作用させていてもよい。また、担体の面が部分的に特異的結合物質により被覆されている場合には、磁性粒子を移動させたい方向に移動させることができる位置であればどこに磁石を配置してもよく、例えば、移動させたい方向やその周辺に配置すればよい。より具体的には、例えば、面の片側半分を特異的結合物質により被覆した担体を用いた場合、面の特異的結合物質により被覆されていない部分から被覆されている部分(図1の矢印方向)に磁性粒子が移動するように磁石を配置するのが好ましい。また、面が特異的結合物質により帯状に被覆されている担体を用いた場合は、面の特異的結合物質により被覆されていない部分からその帯状被覆部分を通って特異的結合物質により被覆されていない部分(図2〜4の矢印方向)に磁性粒子が移動するように磁石を配置するのが好ましい。
【0042】
磁石としては、磁場を発生して磁性粒子を磁化するものであればいずれのものでもよく、永久磁石、電磁石等を用いればよい。
また、磁束密度は、用いる磁性粒子と担体の面との相互作用に依存するが、通常、5〜100 ガウスである。
【0043】
試料に被検物質が存在する場合、該被検物質は磁性粒子に固定された特異的結合物質に結合する。
この場合にその被検物質が結合した磁性粒子に磁石を作用させると、該磁性粒子は磁石に吸引されて担体の面に沿って該磁石の方向に移動するが、その過程で面に固定された特異的結合物質に出会うと、該磁性粒子は被検物質を介してその面に固定された特異的結合物質に結合して移動を停止するか又は移動が著しく遅くなる。
面の特異的結合物質が固定されていない領域では、磁性粒子の移動は該粒子と面との相互作用及び磁場の強さに依存して磁石の方向にすみやかに移動する。
一方、面の特異的結合物質が固定されている領域では、該磁性粒子に被検物質が結合している場合と結合していない場合とではその磁性粒子の移動速度に大きな差を生じる。
即ち、試料中に被検物質が存在しない場合、磁性粒子は被検物質を結合しないので、面に固定された特異的結合物質とは親和性を示さず、特異的結合物質が固定されていない領域と同様にすみやかに磁石の方向に移動する。従って、試料中に被検物質が存在しない場合、磁性粒子は磁石に近い位置、即ち担体の面の端部に集まる。
一方、試料中に被検物質が存在する場合、磁性粒子は被検物質を結合するので、該磁性粒子は面に固定された特異的結合物質と被検物質を介して結合して移動が停止又は著しく遅くなる。従って、試料中に被検物質が存在する場合、磁性粒子はその面の特異的結合物質で被覆された部分に集まる。
【0044】
担体の面上の磁性粒子の分布状態、即ち像は、容易に肉眼により、あるいは吸光度測定やパターン認識によるマイクロプレートリーダー等の光学的読み取り装置により確認することができる。
【0045】
図1のCは、平底マイクロプレートを用いて被検物質が存在する試料(陽性の試料)について測定を行なった場合のウェルを上方からみた図であり、図1のDは、平底マイクロプレートを用いて被検物質が存在しない試料(陰性の試料)について測定を行なった場合のウェルを上方からみた図である。
陽性の場合、ウェルの平底面の特異的結合物質で被覆されていない部分から移動してきた磁性粒子は特異的結合物質被覆部分にトラップされる。
【0046】
図2のCは、底面が長方形の直方体型の透明容器を用いて被検物質が存在する試料(陽性の試料)について測定を行なった場合の該容器を上方からみた図であり、図2のDは、底面が長方形の直方体型の透明容器を用いて被検物質が存在しない試料(陰性の試料)について測定を行なった場合の該容器を上方からみた図である。
陽性の場合、底面の特異的結合物質で被覆されていない部分から移動してきた磁性粒子は帯状被覆部分にトラップされる。
【0047】
図3のCは、長方形の板状体を用いて2種類の被検物質が存在する試料(それぞれの被検物質が陽性の試料)について測定を行なった場合の該板状体を上方からみた図であり、図3のDは、長方形の板状体を用いて被検物質が存在しない試料(陰性の試料)について測定を行なった場合の該板状体を上方からみた図である。
陽性の場合、表面の特異的結合物質で被覆されていない部分から移動してきた磁性粒子はそれぞれの被検物質に対応する帯状被覆部分にトラップされる。
【0048】
図4のCは、表面に溝が設けられた長方形の板状体を用いて2種類の被検物質が存在する試料(陽性の試料)について測定を行なった場合の該板状体を上方からみた図であり、図4のDは、かかる板状体を用いて被検物質が存在しない試料(陰性の試料)について測定を行なった場合の該板状体を上方からみた図である。
陽性の場合、溝の底面の特異的結合物質で被覆されていない部分から移動してきた磁性粒子はそれぞれの被検物質に対応する帯状被覆部分にトラップされる。
【0049】
また、担体として容器を使用した場合、試料と混合された磁性粒子はその比重により容器の凹部の下方に沈降する。この際、容器の上部から底面方向に磁石を作用させることにより磁性粒子の沈降を促進してもよい。
【0050】
担体の特異的結合物質被覆面に沿って移動するように磁性粒子に磁石を作用させる場合、被検物質が結合していない磁性粒子と該面との相互作用は弱く、その移動速度はほぼ磁石に依存する。従って、大きな移動速度を必要とする場合、すなわち短時間で測定結果を求めるときには強い磁場を発生する磁石を使用すればよい。また、電磁石を用いて磁場の強さを調節しながら測定を行うことも可能である。
【0051】
本発明による第2の測定方法においては、特異的結合物質を固定して該特異的結合物質により部分的に被覆した面、すなわち特異的結合物質により被覆されていない部分と被覆されている部分を併せ持つ面を有する担体の該面に、被検物質の存在が疑われる試料及び特異的結合物質を固定した磁性粒子を接触させる前に、被検物質及び/又はその類縁体を接触させて面に固定された特異的結合物質に被検物質及び/又はその類縁体を予め結合しておく。この第2の測定方法によれば、試料中に被検物質が存在しない、即ち陰性の場合においては、磁性粒子は被検物質を結合しないので、面に固定された特異的結合物質に予め固定されていた被検物質及び/又はその類縁体を介して面に固定された特異的結合物質と結合して移動が停止又は著しく遅くなり、磁性粒子はその面の特異的結合物質で被覆された部分に集まることとなる。一方、試料中に被検物質が存在する、即ち陽性の場合においては、磁性粒子は試料中の被検物質と結合するので、磁性粒子は面に固定された特異的結合物質に予め結合した被検物質の影響を受けずにすみやかに磁石の方向に移動して磁石に近い位置、即ち担体の面の端部に集まることとなる。従って、この第2の測定方法によれば、第1の測定方法により得られる陽性又は陰性の磁性粒子の分布状態と逆の結果が得られる。
【0052】
ここで、被検物質の類縁体とは、被検物質の一部分、被検物質に別の物質が結合したもの、被検物質の構造の一部分が置換されたもの等であって被検物質の特異的結合物質と結合する部分の構造を有し、特異的結合物質に結合することができる物質のことである。
例えば、被検物質が抗原の場合、この抗原の抗原決定基を含む物質をこの被検物質の類縁体として挙げることができる。
【0053】
担体の面に固定された特異的結合物質に被検物質及び/又はその類縁体を結合するには、被検物質及び/又はその類縁体をトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン緩衝液、リン酸緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水等の各種緩衝液又は生理食塩水等に分散ないし溶解して該面に接触させればよい。尚、この緩衝液のpHについては、pH4〜12の範囲内にあることが好ましい。
【0054】
また、試料が血液(全血試料)である場合、その血液試料中の被検物質の測定を行なうと、その試料中に含まれる赤血球により遮られて磁性粒子の分布状態が確認できず、陽性、陰性の判定が困難になる。
これに対し、担体の面における特異的結合物質による被覆部分上の試料及び磁性粒子を含む液の高さを小さくすると、その被覆部分上の赤血球の数が減るため赤血球に遮られずに磁性粒子の分布状態を確認することができる。
【0055】
試料として血液を用いる場合、担体の面における特異的結合物質による被覆部分上の試料及び磁性粒子を含む液の高さは、1mm以下であるのが好ましい。
担体の面における特異的結合物質による被覆部分上の試料及び磁性粒子を含む液の高さを小さくするには、例えば、図1又は図2に示したような容器を担体として用いた場合にはその深さを小さくすればよく、図4に示したような表面に溝が設けられた板状体を担体として用いた場合にはその溝の深さを小さくすればよい。
【0056】
試料中の被検物質の濃度が低い場合、試料を多量に用いる必要がある。それは、被検物質が一定数以上存在しないと測定において像が形成されないからである。
従って、血液試料中の被検物質の濃度が低い場合には、担体として、特異的結合物質による被覆部分上の高さは十分小さいが収容できる液の容量は大きい担体を用いるのが好ましい。
特異的結合物質による被覆部分上の高さは十分小さいが収容できる液の容量は大きい担体とするには、例えば、特異的結合物質により被覆されていない部分を被覆されている部分よりも高さを高くしたり、また、高さとは別に幅、奥行きを大きくしたりしてもよい。
具体的には、これらに限定されるものでないが、図5〜8に例示したような担体が被検物質の濃度が低い血液試料中の該被検物質の測定を行なう場合に適している。
図5及び図6は、それぞれ特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは前記被覆部分上の高さよりも大きい容器の斜視図である。
また、図7は、特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは小さいがその幅及び奥行きが大きい容器の斜視図である。
更に、図8は、特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは小さいがその幅及び奥行きが大きい溝が表面に設けられた板状体の斜視図である。
【0057】
尚、このように、担体として、特異的結合物質による被覆部分上の高さは十分小さいが収容できる液の容量は大きい担体を用いる場合、該部分上の被検物質の数も赤血球と同様に減るが、被検物質は磁性粒子に結合して磁石の作用により他の部分から上記被覆部分に移動してくるので測定に支障はない。
【0058】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
(HBs抗原の測定)
(1) 抗HBs抗体固定マイクロプレートの作製
図1に示すように、平底マイクロプレート(ヌンク社製、ウェルの直径:7mm、ウェルの深さ:8mm)のウェルの平底面の片側半分に、抗HBs抗体溶液(シノテスト社製、5μg/mlの濃度でpH7の10mMリン酸緩衝液に溶解したもの)25μl をピペットを用いて載せて接触させ、37℃で3時間静置した。次いで、ウェル内の溶液を吸引除去後、 0.5%(w/v) カゼインを含むトリス緩衝液(pH7.5 、50mM)(以下、これを希釈液Aという。)を 0.3ml加えて、4℃で一晩放置し、これを吸引除去した。このようにして、抗HBs抗体をウェルの平底面の左半分に固定したマイクロプレートを作製した。
【0059】
(2) 抗HBs抗体固定磁性粒子の作製
磁性粒子(Dynabeads M-450 uncoated、ダイナル社製、粒径:4.5 μm、3%(w/v) )1mlと抗HBs抗体溶液(シノテスト社製、pH7.0 の10mMリン酸緩衝液に濃度 0.1mg/mlで溶解したもの)1mlを混合し、37℃で30分間反応させた。ここに希釈液Aを約20倍量加えてマスキングを行なった。次いで、得られた磁性粒子を希釈液Aにて洗浄し、磁性粒子を濃度が約 0.1%(w/v) となるように希釈液Aに再分散させた。このようにして、抗HBs抗体固定磁性粒子分散液を調製した。
【0060】
(3) HBs抗原の測定
▲1▼ 上記(1) で作製した抗HBs抗体固定マイクロプレートのウェルに、試料であるHBs抗原陽性血清25μl を加え、次いで上記(2) で作製した抗HBs抗体固定磁性粒子分散液25μl を加えて1分間撹拌した。これを静置し、マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面の抗HBs抗体が固定されていない部分から平底面の抗HBs抗体が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。磁場を発生させてから2分間以内に図1のCに示すような磁性粒子の像が認められた。
▲2▼ 上記(1) で作製した抗HBs抗体固定マイクロプレートの各ウェルに、試料である各種濃度のHBs抗原液(明治乳業社製、 0.5%(w/v) カゼイン及び 0.1M塩化ナトリウムを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0) にそれぞれ0、1、2、10、100 、1000ng/mlの濃度で溶解したもの)をそれぞれ25μl ずつ加え、更に上記(2) で作製した抗HBs抗体固定磁性粒子分散液をそれぞれ25μl 加えて1分間撹拌した。これを静置し、マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面の抗HBs抗体が固定されていない部分から平底面の抗HBs抗体が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。3分間以内に抗原濃度0ng/mlのもの以外の全てについて図1のCに示すような磁性粒子の像が認められた。
【0061】
〔実施例2〕
(抗HBs抗体の測定)
(1) HBs抗原固定マイクロプレートの作製
図1に示すように、平底マイクロプレート(ヌンク社製、ウェルの直径:7mm、ウェルの深さ:8mm)のウェルの平底面の片側半分に、HBs抗原溶液(明治乳業社製、5μg/mlの濃度でpH7の10mMリン酸緩衝液に溶解したもの)25μl をピペットを用いて載せて接触させ、37℃で3時間静置した。次いで、ウェル内の溶液を吸引除去後、前記の希釈液Aを 0.3ml加えて、4℃で一晩放置し、これを吸引除去した。このようにして、HBs抗原をウェルの平底面の左半分に固定したマイクロプレートを作製した。
【0062】
(2) HBs抗原固定磁性粒子の作製
磁性粒子(Dynabeads M-450 uncoated 、ダイナル社製、粒径:4.5 μm、3%(w/v) )1mlとHBs抗原溶液(明治乳業社製、pH7.2 の10mMリン酸緩衝液に40μg/mlの濃度で溶解したもの)1mlを混合し、37℃で30分間反応させた。ここに希釈液Aを加えてマスキングを行なった。次いで、得られた磁性粒子を希釈液Aにて洗浄し、磁性粒子を濃度が約 0.1%(w/v) となるように希釈液Aに再分散させた。このようにして、HBs抗原固定磁性粒子分散液を調製した。
【0063】
(3) 抗HBs抗体の測定
上記(1) で作製したHBs抗原固定マイクロプレートのウェルに、試料である抗HBs抗体を含む血清を25μl 加え、次いで上記(2) で作製したHBs抗原固定磁性粒子分散液を25μl 加えて1分間撹拌した。これを静置し、マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面のHBs抗原が固定されていない部分から平底面のHBs抗原が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。磁場を発生させてから2分間以内に図1のCに示すような磁性粒子の像が認められた。
【0064】
〔実施例3〕
(抗HBc抗体の測定)
(1) HBc抗原固定マイクロプレートの作製
図1に示すように、平底マイクロプレート(ヌンク社製、ウェルの直径:7mm、ウェルの深さ:8mm)のウェルの平底面の片側半分に、HBc抗原溶液(明治乳業社製、5μg/mlの濃度でpH7の10mMリン酸緩衝液に溶解したもの)25μl をピペットを用いて載せて接触させ、37℃で3時間静置した。次いで、ウェル内の溶液を吸引除去後、 0.5%(w/v) カゼインを含むグリシン緩衝液(pH9、100mM )(以下、これを希釈液Bという。)を 0.3ml加えて、37℃で一晩放置し、これを吸引除去した。このようにして、HBc抗原をウェルの平底面の左半分に固定したマイクロプレートを作製した。
【0065】
(2) HBc抗原固定磁性粒子の作製
磁性粒子(Dynabeads M-450 uncoated 、ダイナル社製、粒径:4.5 μm、3%(w/v) )1mlとHBc抗原溶液(明治乳業社製、pH7.2 の10mMリン酸緩衝液に40μg/mlの濃度で溶解したもの)1mlを混合し、37℃で30分間反応させた。ここに希釈液Bを加えて37℃で3日間マスキングを行なった。次いで、得られた磁性粒子を希釈液Bにて洗浄し、磁性粒子を濃度が約 0.1%(w/v) となるように希釈液Bに再分散させた。このようにして、HBc抗原固定磁性粒子分散液を調製した。
【0066】
(3) 抗HBc抗体の測定
上記(1) で作製したHBc抗原固定マイクロプレートのウェルに、上記(2) で作製したHBc抗原固定磁性粒子分散液を37.5μl 加え、次いで試料である抗HBc抗体を含む血清を12.5μl 加えて1分間撹拌した。これを静置し、マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面のHBc抗原が固定されていない部分から平底面のHBc抗原が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。磁場を発生させてから2分間以内に図1のCに示すような磁性粒子の像が認められた。
【0067】
〔実施例4〕
(HBs抗原及びヘモグロビンの同時測定)
(1) 抗HBs抗体・抗ヘモグロビン抗体固定板状体の作製
アクリル押し出し板(幅25mm、奥行き40mm、厚さ1mm)〔アクリルサンデー社製〕の上に2枚のアクリル押し出し板(幅10mm、奥行き40mm、厚さ0.5mm)〔アクリルサンデー社製〕を5mmの間隔をおいて溶剤で貼り合わせて、図4に示された表面に溝(幅5mm、奥行き40mm、高さ0.5mm)が設けられた板状体を作製した。
この板状体の溝の底面の左端から5mmより10mmの部分に抗HBs抗体溶液(シノテスト社製、5μg/mlの濃度でpH7の10mMリン酸緩衝液に溶解したもの)20μl をピペットを用いて載せて接触させた。更に、この板状体の溝の底面の左端から15mmより20mmの部分に抗ヘモグロビン抗体溶液(日本バイオテスト研究所社製、5μg/mlの濃度でpH7の10mMリン酸緩衝液に溶解したもの)20μl をピペットを用いて載せて接触させて、37℃で3時間静置した。
次いで、これらの溶液を吸引除去後、前記の希釈液A 0.3mlをここに加えて、4℃で一晩放置し、これを吸引除去した。
そして、この板状体の左端の上にアクリル押し出し板(幅25mm、奥行き25mm、厚さ1mm)〔アクリルサンデー社製〕を溶剤で貼り合わせることにより、図4に示したように板状体にカバーをした。
このようにして、溝の底面に異なる2種類の特異的結合物質(抗HBs抗体及び抗ヘモグロビン抗体)による帯状被覆部分が形成された板状体を作製した。
【0068】
(2) 抗ヘモグロビン抗体固定磁性粒子の作製
磁性粒子(Dynabeads M-450 uncoated、ダイナル社製、粒径:4.5 μm、3%(w/v) )1mlと抗ヘモグロビン抗体溶液(日本バイオテスト研究所社製、pH7.0 の10mMリン酸緩衝液に濃度 0.1mg/mlで溶解したもの)1mlを混合し、37℃で30分間反応させた。ここに希釈液Aを約20倍量加えてマスキングを行なった。
次いで、得られた磁性粒子を希釈液Aにて洗浄し、磁性粒子を濃度が約 0.1%(w/v) となるように希釈液Aに再分散させた。このようにして、抗ヘモグロビン抗体固定磁性粒子分散液を調製した。
【0069】
(3) HBs抗原及びヘモグロビンの同時測定
試料であるHBs抗原溶液(明治乳業社製、pH7.2 の10mMリン酸緩衝液に100ng/ml の濃度で溶解したもの)50μl と1μg/mlのヒトヘモグロビン(シノテスト社製)50μl を試験管中にて混合攪拌し、次いで上記(2) で作製した抗ヘモグロビン抗体固定磁性粒子分散液50μl 及び実施例1の(2) で作製した抗HBs抗体固定磁性粒子分散液50μl をここに加えて撹拌した。
この混合液の150μl を上記(1) で作製した抗HBs抗体・抗ヘモグロビン抗体固定板状体の溝のカバーされた部分とカバーされていない部分の境目付近にピペットを用いて載せて帯状被覆部分に接触させた。
これを静置し、板状体の帯状被覆部分が形成された側面方向に磁石を設置することにより、板状体の溝の底面の抗HBs抗体及び抗ヘモグロビン抗体が固定されていない部分から溝の底面の抗HBs抗体及び抗ヘモグロビン抗体が固定されている部分方向(図4の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。磁場を発生させてから3分間以内に図4のCに示すような2本の磁性粒子の像が認められた。
【0070】
〔実施例5〕
(血液中のHBs抗原の測定)
実施例1の(1) で作製した抗HBs抗体固定平底マイクロプレートに、HBs抗原陽性血液を10μl 加え、次いで 0.5%(w/v) カゼイン及び 0.1M塩化ナトリウムを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0) を5μl 加え、更に実施例1の(2) で作製した抗HBs抗体固定磁性粒子分散液を25μl 加えて1分間撹拌した後、静置した。
このマイクロプレートのウェルに、直径5mmのガラス棒を底面から1mm浮かせるように入れて、特異的結合物質(抗HBs抗体)による被覆部分上の試料及び磁性粒子を含む液の高さを1mmとした。
マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面の抗HBs抗体が固定されていない部分から平底面の抗HBs抗体が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。
磁場を発生させてから2分間以内に図1のCに示すような磁性粒子の像が赤血球に遮られることなく認められた。
陰性血液を用いた場合には磁性粒子の像は認められなかった。
【0071】
〔実施例6〕
(血液中の抗HBs抗体の測定)
実施例2の(1) で作製したHBs抗原固定平底マイクロプレートに、抗HBs抗体陽性血液を10μl 加え、次いで 0.5%(w/v) カゼイン及び 0.1M塩化ナトリウムを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0) 5μl を加え、更に実施例2の(2)で作製したHBs抗原固定磁性粒子分散液を25μl 加えて1分間撹拌した後、静置した。
このマイクロプレートのウェルに、直径5mmのガラス棒を底面から1mm浮かせるように入れて、特異的結合物質(HBs抗原)による被覆部分上の試料及び磁性粒子を含む液の高さを1mmとした。
マイクロプレートの側面方向に磁石を設置することによりウェルの平底面のHBs抗原が固定されていない部分から平底面のHBs抗原が固定されている部分方向(図1の矢印方向)に磁束密度40〜60ガウスの磁場を発生させた。
磁場を発生させてから2分間以内に図1のCに示すような磁性粒子の像が赤血球に遮られることなく認められた。
陰性血液を用いた場合には磁性粒子の像は認められなかった。
【0072】
【発明の効果】
本発明の第1の測定方法及び第2の測定方法によれば、試料中の被検物質の有無を、従来のように容器底面に集まった粒子の円形の像の大小ではなく、磁性粒子が磁石に近い位置、即ち面の端部に集まるか或いは担体の面の特異的結合物質で被覆された部分に集まるかにより判定することから判定が容易であり、被検物質濃度が低い場合であってもその判定が容易である。したがって高感度で試料中の被検物質の測定をすることができる。しかも非特異的凝集反応が生じた場合においても誤った判定を与えることはない。
また、本発明の第1の測定方法によれば、磁性粒子及び/又は担体の面への特異的結合物質の固定量を変更することにより感度を容易に変更することができるので効率がよい。従って、被検物質の濃度が低い場合においても被検物質の有無を容易に判定することができる。
更に、本発明の第1の測定方法及び第2の測定方法によれば、短時間で、具体的には被検物質の種類にもよるが、通常、20秒〜10分程度で試料中の被検物質の有無の判定を行なうことができ、例えば、HBs抗原の場合、1ng/ml程度の濃度であっても3分間以内で測定が可能である。
更に、本発明によれば、試料中の複数の被検物質の測定を同時に行なうことができる。
また、本発明による第1の測定器具及び第2の測定器具は、それぞれ第1の測定方法及び第2の測定方法に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各ウェルの平底面の片側半分が特異的結合物質により被覆された平底マイクロプレートを示す図である。
【図2】底面が特異的結合物質により帯状に被覆されている直方体型の透明容器を示す図である。
【図3】表面が特異的結合物質により帯状に被覆されている板状体を示す図である。
【図4】表面に溝が設けられ、該溝の底面が特異的結合物質により帯状に被覆されている板状体を示す図である。
【図5】特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは前記被覆部分上の高さよりも大きい容器の斜視図である。
【図6】特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは前記被覆部分上の高さよりも大きい容器の斜視図である。
【図7】特異的結合物質による被覆部分上は高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは小さいがその幅及び奥行きが大きい容器の斜視図である。
【図8】特異的結合物質による被覆部分上の高さが小さく、且つ特異的結合物質により被覆されていない部分の高さは小さいがその幅及び奥行きが大きい溝が表面に設けられた板状体の斜視図である。
【図9】間接凝集反応測定法により試料中の被検物質の測定を行なった場合の凝集像を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for measuring a test substance in a sample using magnetic particles in which a specific binding substance for the test substance is fixed, and a measuring instrument used in the method, and particularly to a trace amount of test contained in the sample. The present invention relates to a test substance measuring method capable of measuring a substance in a short time and easily without being affected by an interfering substance, and a measuring instrument used for the method. The present invention is useful in the field of life science such as a clinical examination field.
[0002]
[Prior art]
A method for measuring a small amount of test substance contained in a sample using a reaction between substances having specific affinity such as antigen and antibody, sugar and lectin, nucleotide chain and complementary nucleotide chain, and ligand and receptor. Alternatively, various measuring instruments are known.
[0003]
Among these, immunological measurement methods using an antigen-antibody reaction (immune reaction) between an antigen and an antibody are widely practiced. Among these immunological measurement methods, the indirect agglutination measurement method is widely used because it is a simple and inexpensive method.
[0004]
This indirect agglutination measurement method uses particles (polymer particles such as latex particles or gelatin particles or erythrocytes) bound with an antibody against the test substance (if the test substance is an antibody, an antigen can also be used). A sample presumed to contain a test substance is mixed in a measurement container with a U-shaped or V-shaped bottom such as a microtiter plate, reacted, and particles generated via the test substance. The presence / absence of the test substance in the sample is determined by observing the aggregated image.
[0005]
FIG. 9 shows an agglomerated image when the test substance in the sample is measured by this indirect agglutination measurement method. When the test substance does not exist in the sample (negative), the antibody (or antigen) -bound particles do not aggregate, so they settle as they are by gravity and are deposited on the inner wall of the U-shaped or V-shaped measuring container. Roll along (slide down) and gather at the center of the bottom of the measuring container. Therefore, in the case of negative, when viewed from above the measurement container, an image in which the particles converge at the center of the bottom surface of the measurement container is observed (A in FIG. 9).
On the other hand, when the test substance exists in the sample (positive), the particles to which the antibody (or antigen) is bound cause three-dimensional aggregation via the test substance to generate an aggregate. This agglomerate is less likely to roll on the inner wall surface of the measurement container (harder to slip off) than the non-aggregated particles and has a lower rolling speed (sliding speed). Stop. Therefore, in the case of positive, when viewed from above the measurement container, a state in which the particles spread on the bottom surface of the measurement container, that is, a “button” -shaped aggregated image can be observed (B in FIG. 9), and the test substance exists in the sample. It can be confirmed.
[0006]
However, in this indirect agglutination measurement method, the presence or absence of a test substance in a sample, that is, whether it is positive or negative, is determined by the size of a circular image formed by particles on the bottom surface of the measurement container.
Therefore, in the case of a sample with a low concentration of the test substance, both the particles aggregated via the test substance and the particles not bound to the test substance are mixed in the central part of the bottom of the measurement container, and the aggregate Since the circle of the image was small, it was difficult to distinguish from the negative case.
Because of the difficulty of determination in the case of a sample with a low concentration of the test substance, it is impossible to measure a low concentration of the test substance. Therefore, the time required for the measurement is long, and the normal measurement time is 1 hour or more.
[0007]
In addition, in the indirect agglutination measurement method, particles bound to antibodies (or antigens) are aggregated via components in a sample other than the test substance, or particles bound to antibodies (or antigens) are bound to the measurement container. In some cases, the sample binds to the inner wall surface and shows an aggregated image as if the test substance is present (positive) even though the test substance is not present in the sample (negative) (non-specific agglutination reaction) . Such a possibility that a negative sample may be erroneously determined as positive has been a serious problem in diagnosis of diseases by clinical examination.
[0008]
In contrast, JP-A-64-69954 discloses that a specimen sample is added to a measurement container in which an antibody or antigen corresponding to an antigen or an antibody as a test substance in a specimen sample is fixed to the inner wall, and simultaneously or subsequently. An insoluble carrier particle fixed with the same antibody or antigen or specific binding analog fixed to the measurement container without washing is added to the measurement container, and the sample sample is determined depending on the presence or absence of an agglutination reaction. An immunological measurement method for determining the presence or absence of an antigen or antibody as a test substance is disclosed. In this measurement method, when the state in the measurement container when the antigen (or antibody) as the test substance does not exist (negative) in the specimen sample is viewed from above, an image similar to the aggregated image shown in FIG. Is observed. In addition, when an antigen (or antibody), which is a test substance, is present in the sample sample (positive), when the state in the measurement container is viewed from above, an image similar to the aggregated image shown in FIG. 9B is observed. Is done.
[0009]
The measuring method described in JP-A-64-69954 is a method that can measure a low concentration of a test substance, suppress a zone phenomenon, and obtain a clear aggregated image in a short time. Since the presence or absence of the test substance in the sample is determined by the size of the circular image formed by the particles on the bottom of the measurement container, it is determined that the test substance is negative when the test substance concentration is extremely low The problem of being difficult was inevitable.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-124464 discloses magnetic marker particles in which substances (antibodies or antigens) that specifically bind to or compete with a substance to be measured (test substance) are immobilized on magnetic particles; Based on the distribution state of the magnetic marker particles collected on the predetermined wall surface area by mixing the sample solution (sample) and applying a magnet arranged outside the predetermined wall surface area of the measurement container to the reaction solution. An immunological measurement method for measuring a substance to be measured in a sample is disclosed. In this measurement method, when the substance to be measured does not exist in the sample (negative), when the state in the measurement container is viewed from above, an image similar to the aggregated image shown in FIG. When the measurement substance is present (positive), when the state in the measurement container is viewed from above, an image similar to the aggregated image shown in FIG. 9B is observed.
[0011]
According to the measuring method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-124464, the formation of an agglomerated image on the bottom surface of the measurement container can be performed in a short time by attracting the magnetic particles to the bottom surface of the measurement container with a magnet to increase the sedimentation rate of the magnetic particles. The time required for determination can be shortened. However, since the presence or absence of the test substance in the sample is still determined by the size of the circular image formed by the particles on the bottom of the measurement container, it is said that the sample is negative when the test substance concentration is low. It was unchanged in that it was difficult to distinguish.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to measure a test substance in a sample visually or using an instrument using a specific binding reaction, in a short time regardless of the concentration of the test substance in the sample. An object of the present invention is to provide a measurement method capable of determining the presence or absence of a test substance and having high reliability of the determination, and a carrier and a measurement instrument used in the method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a surface in which a specific binding substance for a test substance in a sample is fixed and partially covered with the specific binding substance.That is, the surface that has both the part not covered with the specific binding substance and the part coveredThe sample is brought into contact with the surface of the carrier having a magnetic particle having a specific binding substance for the test substance and a specific binding substance that is the same as or different from the specific binding substance immobilized on the carrier. A step, and the magnetic particlesFrom the part not coated with the specific binding substance ofSaid surface comprising the step of acting a magnet to moveParts that are not coated with specific binding substances and parts that are coatedThe method for measuring a test substance in a sample (first measurement method) is characterized in that the presence or absence of a test substance is determined from the distribution state of magnetic particles in the sample. The present invention also provides a surface in which a specific binding substance for a test substance in a sample is fixed and partially covered with the specific binding substance.That is, the surface that has both the part not covered with the specific binding substance and the part coveredContacting the test substance and / or its analog with the surface of the carrier having the above-mentioned, and binding the test substance and / or its analog to the specific binding substance immobilized on the surface; Contacting the sample with magnetic particles that are specific binding substances for the test substance and fixed with specific binding substances that are the same as or different from the specific binding substances fixed to the carrier; and surfaceFrom the part not coated with the specific binding substance ofSaid surface comprising the step of acting a magnet to moveParts that are not coated with specific binding substances and parts that are coatedIt is a measuring method (2nd measuring method) of the to-be-tested substance in a sample characterized by determining the presence or absence of a to-be-tested substance from the distribution state of the magnetic particle in (2).
Furthermore, the present invention is a container in which a carrier used for measurement of a test substance in a sample is provided with at least one recess having a flat bottom surface, and a specific binding substance for the test substance is fixed and partially A carrier having a flat bottom surface coated with a specific binding substance, and a magnetic substance in which a specific binding substance that is the same as or different from the specific binding substance fixed to the carrier is fixed to the test substance An instrument for measuring a test substance in a sample, including particles.
According to the present invention, the carrier used for measuring the test substance in the sample is a plate-like body, and the specific binding substance for the test substance is fixed and partially covered with the specific binding substance. A test in a sample, comprising: a carrier having a surface; and a magnetic substance having a specific binding substance to the test substance and a specific binding substance fixed or the same as the specific binding substance fixed to the support. It is a measuring instrument for substances.
Furthermore, the present invention is a container in which a carrier used for measurement of a test substance in a sample is provided with at least one recess having a flat bottom surface, and a specific binding substance for the test substance is fixed and partially A carrier having a flat bottom surface coated with a specific binding substance, a test substance and / or its analog, and a specific binding substance for the test substance, which is the same as the specific binding substance immobilized on the carrier Or it is a measuring instrument of the test substance in a sample containing the magnetic particle to which the different specific binding substance was fixed.
According to the present invention, the carrier used for measuring the test substance in the sample is a plate-like body, and the specific binding substance for the test substance is fixed and partially covered with the specific binding substance. A carrier having a surface, a test substance and / or its analog, a specific binding substance for the test substance, which is the same or different from the specific binding substance fixed to the carrier, is immobilized. A measuring instrument for a test substance in a sample, including magnetic particles.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The test substance to be measured in the present invention may be any biological substance such as an organic substance such as protein, carbohydrate, lipid and nucleic acid, or an inorganic substance.
Specifically, virus-related antigens or antibodies such as HBs antigen, anti-HBs antibody, HBe antigen, anti-HBe antibody, anti-HBc antibody, anti-HCV antibody, anti-HIV antibody, anti-ATLV antibody; anti-treponema paridum (TP) Bacteria-related antigens or antibodies such as antibodies, anti-mycoplasma antibodies, anti-streptridine O antibodies (ASO); immunoglobulin G (IgG), immunoglobulin A (IgA), immunoglobulin M (IgM), or immunoglobulin E (IgE) ); Immunoglobulins such as C-reactive protein (CRP), α1-acid glycoprotein, haptoglobin, complement C3, complement C4, rheumatoid factor, etc .; tumor markers such as α-fetoprotein, CEA, CA19-9 Hormones such as human placental chorionic gonadotropin; allergens, allergen-related antigens or antibodies such as allergen-specific IgE antibodies; Blood coagulation related substances such as thrombin (AT); fibrin degradation products (FDP), fibrinolytic related substances such as D dimer; blood group related antigens or antibodies such as ABO blood group antibodies and irregular antibodies; Examples include substances or drugs related to other diseases such as DNA or RNA; bacterial DNA or RNA; animal or plant DNA or RNA such as humans; lipoprotein (a).
[0015]
In the present invention, the sample refers to a liquid sample in which the above-mentioned test substance may exist and the presence or absence of the test substance is to be confirmed or quantified.
For example, human or animal blood, serum, plasma, urine, semen, spinal fluid, saliva, sweat, tears, ascites, amniotic fluid, etc .; human or animal brain or other organs, hair, skin, nails, muscles, nerves Extracts of tissues and the like; human or animal fecal extracts; cells or fungal extracts; plant extracts and the like.
[0016]
In the present invention, a specific binding substance to a test substance (hereinafter simply referred to as a specific binding substance) refers to a substance having an affinity for the test substance, and the specific binding substance is caused by specific interaction with the test substance. A substance that stably binds to a test substance in a non-covalent manner.
For example, the specific binding substance is the antibody when the test substance is an antigen, the antigen when the test substance is an antibody, and the complementary substance when the test substance is a nucleotide chain. It is a nucleotide chain.
Further, when the test substance is a ligand, it is the receptor.
The specific binding substance immobilized on the magnetic particles and the specific binding substance immobilized on the carrier may be the same or different as long as the binding through the test substance is possible.
[0017]
In the present invention, the magnetic particles may be particles that are magnetized at least while a magnet is applied from the outside. Examples of the magnetic particles include ferromagnetic metals such as iron, cobalt, and nickel, alloys containing these ferromagnetic metals, those containing a ferromagnetic metal or an alloy containing a ferromagnetic metal in a non-magnetic material, and ferromagnetic Particles obtained by molding a ferromagnetic material such as one containing a non-magnetic material in a metal or an alloy containing a ferromagnetic metal into a single particle, the surface of the ferromagnetic material is polystyrene, silica gel, gelatin, polyacrylamide Particles coated with a high molecular weight material such as polystyrene, silica gel, gelatin, acrylamide, etc., and particles coated with a ferromagnetic material as a core, red blood cells, liposomes, microcapsules, etc. Examples thereof include particles encapsulating a ferromagnetic material.
In addition, it is particularly preferable that the magnetic particles have a property of being magnetized while a magnet is applied from the outside and demagnetizing quickly by blocking the magnet from the outside. For example, Dynabeads M-450 uncoated (trade name, manufactured by Dynal Co., Ltd.), which is a magnetic particle in which iron (III) oxide (Fe2O3), which is a ferromagnetic material, is dispersed in a particle.
Furthermore, as the magnetic particles, those colored by coating a pigment or dispersing or encapsulating the pigment in the particles may be used.
[0018]
The particle diameter of the magnetic particles is preferably 0.01 to 100 μm, particularly preferably 0.5 to 10 μm. The magnetic particles preferably have a specific gravity of 1 to 10.
[0019]
As the magnetic particles in the present invention, as described above, particles already used as immunomagnetic separation carriers in EIA, RIA, FIA, chemiluminescence immunoassay, etc. or used as cell magnetic separation carriers The particles used can be used without any limitation.
[0020]
In the present invention, magnetic particles to which a specific binding substance is immobilized are used. In order to immobilize a specific binding substance on the magnetic particle, the specific binding substance is attached to the surface of the magnetic particle by hydrophobic bonding, hydrophilic adsorption, or the like. It can be carried out by a physical adsorption method, a chemical bonding method such as a covalent bond, or a combination of these methods.
[0021]
When the specific binding substance is immobilized on the magnetic particles by the physical adsorption method, the specific binding substance and the magnetic particles are mixed and brought into contact with each other in a buffer solution or the like according to a known method. Can do.
For example, the specific binding substance and magnetic particles are mixed in a solution such as a buffer solution and brought into contact with each other by stirring, and the adsorption reaction is carried out at about 2 ° C. to about 40 ° C. for about 10 minutes to about 1 day. The obtained magnetic particles may be washed with a buffer solution or the like.
[0022]
In addition, when the specific binding substance is immobilized on the magnetic particles by a chemical binding method using a cross-linking reagent, the Clinical Pathology Special Edition No. 53 Special Issue on Clinical Pathology Immunoassay for Clinical Examination -Technology and Applications- ”, Clinical Pathology Publications, 1983, Japan Biochemical Society,“ Neochemistry Experiment Course 1 Protein IV ”, Tokyo Kagaku Dojin, 1991, etc. Mixing and contacting with bivalent cross-linking reagents such as carbodiimide, imide ester, maleimide, etc., cross-linking reagents for specific groups and functional groups such as amino groups, carboxyl groups, thiol groups, aldehyde groups, and hydroxyl groups of magnetic particles. It can fix by making it react.
For example, a divalent cross-linking reagent such as glutaraldehyde, carbodiimide, imide ester, maleimide or the like is added to a buffer solution containing magnetic particles, and the mixture is stirred and reacted. Next, a specific binding substance is added thereto, and the mixture is allowed to react with stirring. In some cases, the reaction is then stopped by removing the cross-linking reagent by adding dialysis, gel filtration, or the like, or adding a reaction terminator for the cross-linking reaction. Then, the obtained magnetic particles may be washed with a buffer solution or the like.
[0023]
Further, by changing the amount of the specific binding substance immobilized on the magnetic particles, the sensitivity can be easily changed according to the concentration of the test substance in the sample.
For example, when a specific binding substance is immobilized on magnetic particles, if a high concentration of a specific binding substance is used, the amount of immobilization increases and the sensitivity can be increased.
[0024]
In order to suppress non-specific reactions, if necessary, various proteins such as bovine serum albumin, human serum albumin, casein or a salt thereof, and nonfat dry milk are brought into contact with magnetic particles to which a specific binding substance is immobilized. The magnetic particles may be masked by this method.
For example, in the masking, magnetic particles on which a specific binding substance is immobilized are added to a buffer solution containing various proteins such as bovine serum albumin, human serum albumin, casein or a salt thereof, and the surface of the magnetic particles is allowed to stand. It can carry out by coating with etc.
[0025]
In the present invention, the carrier is a surface partially coated with the specific binding substance by immobilizing the specific binding substance.That is, the surface that has both the part not covered with the specific binding substance and the part coveredA carrier having is used. The carrier has a surface partially covered with a specific binding substance, and may have any shape and structure as long as the surface can be contacted with a solution such as a sample. Examples include the body. When a container is used as the carrier, the shape of the concave portion that is the solution storage portion may be any shape such as a hemispherical shape, a cylindrical shape, or a rectangular parallelepiped shape, and the inner wall surface of the concave portion may be partially covered with a specific binding substance. When the shape of the concave portion is a shape having a flat bottom surface such as a cylindrical shape or a rectangular parallelepiped shape, the flat bottom surface is preferably partially covered with a specific binding substance. The container may have a plurality of recesses. The container is preferably a container having at least one recess having a flat bottom surface, and the flat bottom surface is partially covered with a specific binding substance. Examples of the container having at least one recess having a flat bottom include a flat bottom microplate and a tray. When a plate-like body is used as the carrier, the surface shape of the plate-like body may be any shape such as a circle, a rectangle, and a square, and the surface may be partially covered with a specific binding substance. Moreover, it is possible to prevent the solution from flowing down from the surface by forming a groove on the surface of the plate-like body and introducing a solution such as a sample into the groove.
[0026]
The material of the carrier is not limited as long as the specific binding substance can be physically or chemically fixed. For example, glass, polystyrene, polyvinyl chloride, polyacrylate, polypropylene, nylon, polyethylene, polycarbonate, polymethacrylate Etc.
[0027]
In the present invention, when a specific binding substance is immobilized on the surface of the carrier, the surface is fixed so that the surface is partially covered with the specific binding substance.Do. This is because the specific binding substance is present in the sample, that is, when it is positive, the judgment of being positive by comparing the image of the part coated with the specific binding substance and the uncoated part becomes clearer, This is because it becomes easy to discriminate between positive and negative, that is, the presence or absence of the test substance in the sample. Here, “partial” means that the specific binding substance is unevenly distributed and is not covered with the specific binding substance over the entire surface. The shape and area of the portion covered with the specific binding substance are not particularly limited as long as the presence or absence of the test substance in the sample can be determined. Examples of the partial coating include a case where one half of one side of the surface of the carrier is coated or a belt is coated on the surface of the carrier.
[0028]
Also, the surface of the carrierofDepending on the specific binding substanceRuThere may be a plurality of coating portions. For example, in order to measure a plurality of test substances in a sample, a coating portion made of a specific binding substance for each test substance can be provided on the surface of the carrier.
[0029]
FIG. 1 shows a flat bottom microplate used as a carrier in the present invention, in which one half of the flat bottom surface of each well is coated with a specific binding substance.
1A is a perspective view of a flat-bottom microplate (the hatched portion is a portion coated with the specific binding substance), and FIG. 1B is a plan view of the flat-bottomed microplate (the hatched portion is the above-described portion). This is the part coated with a specific binding substance.)
[0030]
FIG. 2 shows a rectangular parallelepiped transparent container having a bottom surface and having a bottom surface having a portion coated with a specific binding substance in a band shape (hereinafter referred to as a band-shaped coating portion).
2A is a perspective view of the container (the hatched portion is a portion covered with the specific binding substance), and FIG. 2B is a plan view of the container (the hatched portion is the specific portion). The part covered with the binding substance.)
[0031]
FIG. 3 shows a plate-like body having a rectangular surface shape and having a surface having a band-shaped covering portion made of two different types of specific binding substances.
3A is a perspective view of the plate-like body (shaded portions are portions coated with different specific binding substances), and FIG. 3B is a plan view of the plate-like body. (The shaded area is a portion covered with different specific binding substances.)
[0032]
FIG. 4 shows a plate-like body having a rectangular surface shape, and a groove having a rectangular cross-sectional shape is provided on the surface, and a band-shaped covering portion made of two different types of specific binding substances is formed on the bottom surface of the groove. It shows things.
FIG. 4A is a perspective view of such a plate-like body (shaded portions are portions coated with different specific binding substances), and FIG. 4B is a view of such a plate-like body. It is a plan view (hatched portions are portions covered with different specific binding substances).
Further, if the cover is covered by placing a plate on the side of the belt-like covering portion of the groove (see A in FIG. 4), the sample dropped in the groove on the uncovered side moves in the direction of the belt-like covering portion by capillary action. preferable.
[0033]
The specific binding substance can be immobilized on the surface of the support by a physical adsorption method or a chemical binding method using a crosslinking reagent.
The physical adsorption method can be performed by bringing a specific binding substance dissolved in a buffer solution or the like into contact with the surface of the carrier according to a known method.
For example, when the carrier is a container, a specific binding substance dissolved in a buffer solution or the like is placed in the concave portion of the container and allowed to stand and adsorbed at about 2 ° C. to about 40 ° C. for about 10 minutes to about 1 day. After the reaction is performed, the liquid in the concave portion may be removed by suction and washed with a buffer solution or the like.
[0034]
In addition, when the chemical bonding method using a cross-linking reagent is performed, the Japanese Society of Clinical Pathology “Special Issue on Extraordinary Clinical Pathology No. 53 Immunoassay for Clinical Examination—Technology and Applications”, Clinical Pathology Publishing Society, 1983, Japan According to the known method described in the Biochemical Society edited by "Shinsei Kagaku Kenkyu 1 Lecture IV", Tokyo Kagaku Dojin, 1991, etc., the specific binding substance and carrier for the test substance are glutaraldehyde, carbodiimide, imide ester, maleimide, etc. It can be fixed by mixing and bringing into contact with a divalent cross-linking reagent and reacting with the amino group, carboxyl group, thiol group, aldehyde group, hydroxyl group, etc. of the specific binding substance and the carrier.
For example, when the carrier is a container, a bivalent cross-linking reagent such as glutaraldehyde, carbodiimide, imide ester, maleimide or the like is added to the concave portion of the container and left to react. Next, a specific binding substance is added to this and allowed to stand to react. In some cases, the reaction is stopped after that by adding a reaction stopper for the crosslinking reaction. Then, washing is performed with a buffer solution or the like.
[0035]
In the present invention, as a method for partially covering the surface of the carrier, for example, a specific binding substance and / or a cross-linking reagent is dropped only on the part to be coated with the specific binding substance on the surface and fixed by the above method. A method for carrying out the immobilization, a method for carrying out the above-mentioned immobilization by surrounding a portion to be coated with a specific binding substance on the surface with a plastic plate or the like and dropping a specific binding substance and / or a crosslinking reagent in the enclosed part, Alternatively, a method of immobilizing a specific binding substance and / or cross-linking reagent by absorbing it in an absorbent body such as a sponge and placing it on the surface to be coated with a specific binding substance on the surface, or applying it is mentioned. .
[0036]
Further, by changing the amount of the specific binding substance immobilized on the carrier surface, the sensitivity can be easily changed according to the concentration of the test substance in the sample.
For example, when a specific binding substance is immobilized on a carrier, if a high concentration of a specific binding substance is used, the amount of immobilization increases and the sensitivity can be increased.
[0037]
Furthermore, if necessary, in order to suppress non-specific reactions, various proteins such as bovine serum albumin, human serum albumin, casein or a salt thereof, and nonfat dry milk are brought into contact with a carrier on which a specific binding substance is immobilized. The carrier on which the specific binding substance is immobilized may be masked by a known method.
For example, when the carrier is a container, a buffer solution containing various proteins such as bovine serum albumin, human serum albumin, casein, or a salt thereof is added to the concave portion of the container to which the specific binding substance is fixed, and left still. And after coating the surface of the recessed part of the container which fixed the specific binding substance with various proteins etc., it can carry out by sucking and removing the liquid of a recessed part.
[0038]
In the first measurement method according to the present invention, first, a surface that is specifically coated with a specific binding substance and partially covered with the specific binding substance as described above.That is, the surface that has both the part not covered with the specific binding substance and the part coveredA sample suspected of the presence of the test substance is brought into contact with the surface of the carrier having a magnetic particle fixed with a specific binding substance. When measuring a plurality of test substances in a sample, magnetic particles fixed with a specific binding substance for each test substance are brought into contact with each other. The sample can be diluted with, for example, a diluent and brought into contact with the carrier. The magnetic particles can be dispersed in an appropriate dispersion medium and brought into contact with the carrier, for example. As the above-described diluent and dispersion medium for magnetic particles, various buffers such as tris (hydroxymethyl) aminomethane buffer, phosphate buffer, phosphate buffered saline, or physiological saline, respectively, may be used. Can do. The pH of this buffer is preferably in the range of pH 4-12.
[0039]
Sample diluent and magnetic particle dispersion medium include various proteins such as bovine serum albumin, human serum albumin, casein or salts thereof, various salts such as sodium chloride, various sugars, skim milk powder, normal rabbit serum, etc. Various additives such as various serums, various preservatives such as sodium azide, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, anionic surfactants, etc. Can do.
The concentration when these additives are added is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 10% (w / v), and particularly preferably 0.01 to 5% (w / v).
Moreover, as surfactant, sorbitan fatty acid ester, glycerol fatty acid ester, decaglycerol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene phytosterol , Phytostanol, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, nonionic surfactant such as polyoxyethylene lanolin, amphoteric surfactant such as betaine acetate or polyoxyethylene alkyl ether sulfate Alternatively, an anionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether acetate can be used.
[0040]
In the case where the carrier is a container as described above, for example, the sample and magnetic particles can be brought into contact with each other by adding the sample and magnetic particles to the recess of the container.
In this case, the magnetic particles may be added to the concave portion of the container after adding the sample, and conversely, the sample may be added after adding the magnetic particles.
Furthermore, after mixing a sample and magnetic particles in advance, the mixture may be added to the concave portion of the container.
Further, when the carrier is a plate-like body as described above, for example, the sample is dropped after dispersing the magnetic particles on the surface of the plate-like body, or the magnetic particles are dispersed after dropping the sample. The sample and magnetic particles may be mixed in advance and then the mixture may be dropped to make contact.
[0041]
As described above, after bringing the sample and magnetic particles into contact with the surface of the carrier, the magnet is operated so that the magnetic particles move along the surface partially covered with the specific binding substance. As long as positive or negative determination can be made based on the distribution state of the magnetic particles on the surface of the carrier, a magnet is applied before or while the sample and magnetic particles are brought into contact with the surface of the carrier. May be. Further, when the surface of the carrier is partially coated with a specific binding substance, the magnet may be arranged anywhere as long as the magnetic particles can be moved in the desired direction, What is necessary is just to arrange | position to the direction to move, and its periphery. More specifically, for example, when a carrier in which one half of a surface is coated with a specific binding substance is used, a portion coated from a portion that is not coated with a specific binding substance on the surface.Minute (FigureIt is preferable to arrange the magnet so that the magnetic particles move in the direction of the arrow 1). In addition, when a carrier whose surface is coated in a band with a specific binding substance is used, the surface is covered with a specific binding substance from the part not covered with the specific binding substance through the band-shaped coating part. No partMinute (FigureIt is preferable to arrange the magnet so that the magnetic particles move in the directions of the arrows 2-4.
[0042]
Any magnet may be used as long as it generates a magnetic field and magnetizes the magnetic particles, and a permanent magnet, an electromagnet, or the like may be used.
The magnetic flux density is usually 5 to 100 gauss, although it depends on the interaction between the magnetic particles used and the surface of the carrier.
[0043]
When a test substance is present in the sample, the test substance binds to a specific binding substance immobilized on the magnetic particles.
In this case, when a magnet is applied to the magnetic particles to which the test substance is bound, the magnetic particles are attracted by the magnet and move in the direction of the magnet along the surface of the carrier. When a specific binding substance is encountered, the magnetic particles bind to the specific binding substance fixed on the surface of the magnetic substance via the test substance and stop moving, or the movement becomes significantly slow.
In the region where the specific binding substance on the surface is not fixed, the movement of the magnetic particle moves promptly in the direction of the magnet depending on the interaction between the particle and the surface and the strength of the magnetic field.
On the other hand, in the region where the specific binding substance on the surface is fixed, there is a large difference in the moving speed of the magnetic particle between the case where the test substance is bound to the magnetic particle and the case where it is not bound.
That is, when the test substance is not present in the sample, the magnetic particles do not bind the test substance, so that the specific binding substance immobilized on the surface does not show affinity and the specific binding substance is not fixed. It moves in the direction of the magnet as quickly as the area. Therefore, when the test substance is not present in the sample, the magnetic particles gather at a position close to the magnet, that is, at the end of the surface of the carrier.
On the other hand, when the test substance is present in the sample, the magnetic particles bind the test substance, so that the magnetic particles bind to the specific binding substance fixed on the surface via the test substance and stop moving. Or it will be significantly slower. Therefore, when the test substance is present in the sample, the magnetic particles gather on the part of the surface covered with the specific binding substance.
[0044]
The distribution state, that is, the image of the magnetic particles on the surface of the carrier can be easily confirmed by the naked eye or by an optical reading device such as a microplate reader by absorbance measurement or pattern recognition.
[0045]
C in FIG. 1 is a view of the well when the sample (positive sample) in which the test substance exists is measured using the flat bottom microplate from above, and FIG. 1D shows the flat bottom microplate. It is the figure which looked at the well at the time of measuring about the sample (negative sample) which used and does not have a test substance.
In the case of positive, magnetic particles that have migrated from the portion of the flat bottom surface of the well that is not coated with the specific binding substance are trapped in the specific binding substance coating portion.
[0046]
C in FIG. 2 is a view of the container when the sample (positive sample) in which the test substance exists is measured from above using a rectangular parallelepiped transparent container having a rectangular bottom surface. D is a view of the container as viewed from above when a sample (negative sample) in which a test substance does not exist is measured using a rectangular parallelepiped transparent container having a rectangular bottom surface.
In the case of positive, the magnetic particles that have migrated from the portion not covered with the specific binding substance on the bottom surface are trapped in the band-shaped covering portion.
[0047]
FIG. 3C shows a rectangular plate-like body when the plate-like body in the case where measurement is performed on a sample in which two kinds of test substances are present (a sample in which each test substance is positive) is viewed from above. FIG. 3D is a view of the plate-like body as viewed from above when a sample (negative sample) in which a test substance does not exist is measured using a rectangular plate-like body.
In the case of positive, the magnetic particles that have migrated from the portion that is not coated with the specific binding substance on the surface are trapped in the band-shaped covering portions corresponding to the respective test substances.
[0048]
FIG. 4C shows the plate-like body in the case where measurement is performed on a sample (positive sample) in which two kinds of test substances are present using a rectangular plate-like body having a groove on the surface. FIG. 4D is a diagram of the plate-like body viewed from above when measurement is performed on a sample (negative sample) in which the test substance does not exist using the plate-like body.
In the case of positive, the magnetic particles that have migrated from the portion not covered with the specific binding substance on the bottom surface of the groove are trapped in the band-like covering portions corresponding to the respective test substances.
[0049]
Further, when a container is used as the carrier, the magnetic particles mixed with the sample settle down below the concave portion of the container due to its specific gravity. At this time, the sedimentation of the magnetic particles may be promoted by applying a magnet from the top of the container to the bottom.
[0050]
When a magnet is made to act on magnetic particles so that it moves along the specific binding substance-coated surface of the carrier, the interaction between the magnetic particles to which the test substance is not bound and the surface is weak, and the moving speed is almost the same as the magnet. Depends on. Therefore, when a high moving speed is required, that is, when a measurement result is obtained in a short time, a magnet that generates a strong magnetic field may be used. It is also possible to perform measurement while adjusting the strength of the magnetic field using an electromagnet.
[0051]
In the second measuring method according to the present invention, a surface that is specifically coated with a specific binding substance and partially covered with the specific binding substanceThat is, the surface that has both the part not covered with the specific binding substance and the part coveredBefore contacting a sample suspected of the presence of a test substance and magnetic particles with a specific binding substance to the surface of the carrier having a test substance, the test substance and / or its analogs are contacted and fixed to the surface. A test substance and / or its analog is previously bound to the specific binding substance. According to the second measurement method, when the test substance does not exist in the sample, that is, when the test substance is negative, the magnetic particles do not bind the test substance, so that the specific binding substance fixed on the surface is fixed in advance. Bound to the specific binding substance immobilized on the surface via the test substance and / or its analog, the movement stopped or significantly slowed down, and the magnetic particles were coated with the specific binding substance on the surface It will be gathered in the part. On the other hand, when the test substance exists in the sample, that is, when the sample is positive, the magnetic particles bind to the test substance in the sample, so that the magnetic particles bind to the specific binding substance immobilized on the surface in advance. It moves immediately in the direction of the magnet without being affected by the test substance and gathers at a position close to the magnet, that is, at the end of the surface of the carrier. Therefore, according to the second measurement method, a result opposite to the distribution state of the positive or negative magnetic particles obtained by the first measurement method can be obtained.
[0052]
Here, the analog of the test substance is a part of the test substance, a substance bound to the test substance, a part of the structure of the test substance substituted, etc. It is a substance that has a structure of a portion that binds to a specific binding substance and can bind to a specific binding substance.
For example, when the test substance is an antigen, a substance containing the antigenic determinant of this antigen can be cited as an analog of this test substance.
[0053]
In order to bind the test substance and / or its analog to the specific binding substance immobilized on the surface of the carrier, the test substance and / or its analog is bound to tris (hydroxymethyl) aminomethane buffer, phosphate buffer. What is necessary is just to disperse | distribute or melt | dissolve in various buffer solutions, such as a liquid, phosphate buffered saline, or physiological saline, and to make it contact with this surface. The pH of this buffer is preferably in the range of pH 4-12.
[0054]
In addition, when the sample is blood (whole blood sample), if the test substance in the blood sample is measured, it is blocked by the red blood cells contained in the sample, and the distribution state of the magnetic particles cannot be confirmed. , It becomes difficult to judge negative.
On the other hand, if the height of the liquid containing the sample and the magnetic particles on the coated portion by the specific binding substance on the surface of the carrier is reduced, the number of red blood cells on the coated portion decreases, so that the magnetic particles are not obstructed by the red blood cells. The distribution state of can be confirmed.
[0055]
When blood is used as the sample, the height of the sample and the liquid containing magnetic particles on the coated part of the specific binding substance on the surface of the carrier is preferably 1 mm or less.
In order to reduce the height of the liquid containing the sample and the magnetic particles on the coated portion by the specific binding substance on the surface of the carrier, for example, when a container as shown in FIG. 1 or 2 is used as the carrier What is necessary is just to make the depth small, and when using the plate-shaped body in which the groove | channel was provided in the surface as shown in FIG. 4 as a support | carrier, what is necessary is just to make the depth of the groove | channel small.
[0056]
When the concentration of the test substance in the sample is low, it is necessary to use a large amount of the sample. This is because an image is not formed in measurement unless a certain number of test substances are present.
Therefore, when the concentration of the test substance in the blood sample is low, it is preferable to use a carrier that has a sufficiently small height on the coating portion of the specific binding substance but a large volume of liquid that can be accommodated.
In order to use a carrier having a sufficiently small liquid volume that can be accommodated by the specific binding substance but the height of the liquid that can be accommodated is higher than the part that is not coated with the specific binding substance, for example, Alternatively, the width and depth may be increased separately from the height.
Specifically, although not limited to these, a carrier as illustrated in FIGS. 5 to 8 is suitable for measuring the test substance in a blood sample having a low test substance concentration.
FIGS. 5 and 6 are perspective views of a container in which the height on the portion covered with the specific binding substance is small and the height of the portion not covered with the specific binding substance is larger than the height on the covering portion. It is.
FIG. 7 is a perspective view of a container having a small height on the portion covered with the specific binding substance and a small height but a large width and depth on the portion not covered with the specific binding substance.
Furthermore, FIG. 8 shows that a groove on the surface is provided with a small height on the portion covered with the specific binding substance and a small height but a large width and depth on the portion not covered with the specific binding substance. It is a perspective view of a plate-shaped object.
[0057]
As described above, when a carrier with a sufficiently small liquid volume that can be accommodated is used as a carrier, the number of test substances on the part is the same as that of red blood cells. However, since the test substance is bonded to the magnetic particles and moves from the other part to the coated part by the action of the magnet, there is no problem in the measurement.
[0058]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
[Example 1]
(Measurement of HBs antigen)
(1) Preparation of anti-HBs antibody fixed microplate
As shown in FIG. 1, an anti-HBs antibody solution (manufactured by Sinotest, 5 μg / ml) was placed on one half of the flat bottom of a flat bottom microplate (Nunk, well diameter: 7 mm, well depth: 8 mm). The solution was dissolved in a 10 mM phosphate buffer solution at pH 7 at a concentration of 25 μl) and placed using a pipette and allowed to stand at 37 ° C. for 3 hours. Next, after removing the solution in the well by suction, 0.3 ml of Tris buffer solution (pH 7.5, 50 mM) containing 0.5% (w / v) casein (hereinafter referred to as Diluent A) was added, and 4 ° C. Left overnight and removed by suction. In this way, a microplate was prepared in which the anti-HBs antibody was fixed to the left half of the flat bottom surface of the well.
[0059]
(2) Preparation of anti-HBs antibody fixed magnetic particles
1 ml of magnetic particles (Dynabeads M-450 uncoated, manufactured by Dynal, particle size: 4.5 μm, 3% (w / v)) and an anti-HBs antibody solution (manufactured by Shinotest, pH 7.0, 10 mM phosphate buffer with a concentration of 0.1) 1 ml) was mixed and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. Masking was performed by adding about 20 times the amount of Diluent A thereto. Next, the obtained magnetic particles were washed with Diluent A, and the magnetic particles were redispersed in Diluent A so that the concentration was about 0.1% (w / v). In this way, an anti-HBs antibody-fixed magnetic particle dispersion was prepared.
[0060]
(3) Measurement of HBs antigen
(1) Add 25 μl of the sample HBs antigen-positive serum to the well of the anti-HBs antibody-fixed microplate prepared in (1) above, and then add 25 μl of the anti-HBs antibody-fixed magnetic particle dispersion prepared in (2) above. And stirred for 1 minute. This is left to stand, and a magnet is installed in the side surface direction of the microplate, so that the anti-HBs antibody on the flat bottom surface is fixed from the portion where the anti-HBs antibody on the flat bottom surface is fixed (in FIG. 1). A magnetic field with a magnetic flux density of 40-60 gauss was generated in the direction of the arrow. An image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed within 2 minutes after the magnetic field was generated.
(2) To each well of the anti-HBs antibody-fixed microplate prepared in (1) above, various concentrations of HBs antigen solution (0.5% (w / v) casein and 0.1 M sodium chloride, manufactured by Meiji Dairies) Anti-HBs antibody prepared in (2) above, and 25 μl each of 0, 1, 2, 10, 100 and 1000 ng / ml dissolved in 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0). 25 μl each of the fixed magnetic particle dispersion was added and stirred for 1 minute. This is left to stand, and a magnet is installed in the side surface direction of the microplate, so that the anti-HBs antibody on the flat bottom surface is fixed from the portion where the anti-HBs antibody on the flat bottom surface is fixed (in FIG. 1). A magnetic field with a magnetic flux density of 40-60 gauss was generated in the direction of the arrow. Within 3 minutes, an image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed for all but the antigen concentration 0 ng / ml.
[0061]
[Example 2]
(Measurement of anti-HBs antibody)
(1) Preparation of HBs antigen-fixed microplate
As shown in FIG. 1, an HBs antigen solution (manufactured by Meiji Dairies Co., Ltd., 5 μg / ml) is placed on one half of the flat bottom of a flat bottom microplate (Nunk, well diameter: 7 mm, well depth: 8 mm). The solution was dissolved in a 10 mM phosphate buffer solution at pH 7 at a concentration of 25 μl) and placed using a pipette and allowed to stand at 37 ° C. for 3 hours. Next, after removing the solution in the well by suction, 0.3 ml of the diluent A was added and left at 4 ° C. overnight to remove it by suction. In this way, a microplate was prepared in which the HBs antigen was fixed to the left half of the flat bottom surface of the well.
[0062]
(2) Preparation of HBs antigen-fixed magnetic particles
1 ml of magnetic particles (Dynabeads M-450 uncoated, manufactured by Dynal Co., Ltd., particle size: 4.5 μm, 3% (w / v)) and HBs antigen solution (manufactured by Meiji Dairies Co., Ltd., 40 μg / pH in 10 mM phosphate buffer solution, pH 7.2) 1 ml) was mixed and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. Dilution liquid A was added here and masking was performed. Next, the obtained magnetic particles were washed with Diluent A, and the magnetic particles were redispersed in Diluent A so that the concentration was about 0.1% (w / v). In this way, an HBs antigen-fixed magnetic particle dispersion was prepared.
[0063]
(3) Measurement of anti-HBs antibody
25 μl of serum containing anti-HBs antibody as a sample is added to the well of the HBs antigen-fixed microplate prepared in (1) above, and then 25 μl of the HBs antigen-fixed magnetic particle dispersion prepared in (2) above is added for 1 minute. Stir. This is left still, and a magnet is installed in the side surface direction of the microplate, so that the HBs antigen on the flat bottom surface is fixed from the portion where the HBs antigen on the flat bottom surface is not fixed (the direction of the arrow in FIG. 1). ) Generated a magnetic field with a magnetic flux density of 40-60 gauss. An image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed within 2 minutes after the magnetic field was generated.
[0064]
Example 3
(Measurement of anti-HBc antibody)
(1) Preparation of HBc antigen-fixed microplate
As shown in FIG. 1, an HBc antigen solution (5 μg / ml, manufactured by Meiji Dairies) was applied to one half of the flat bottom of a flat bottom microplate (Nunk, well diameter: 7 mm, well depth: 8 mm). The solution was dissolved in a 10 mM phosphate buffer solution at pH 7 at a concentration of 25 μl) and placed using a pipette and allowed to stand at 37 ° C. for 3 hours. Next, after removing the solution in the well by suction, 0.3 ml of glycine buffer solution (pH 9, 100 mM) containing 0.5% (w / v) casein (hereinafter referred to as Diluent B) was added, and the solution was added at 37 ° C. It was left overnight and removed by suction. In this way, a microplate was prepared in which the HBc antigen was fixed to the left half of the flat bottom surface of the well.
[0065]
(2) Preparation of HBc antigen-fixed magnetic particles
1 ml of magnetic particles (Dynabeads M-450 uncoated, Dynal, particle size: 4.5 μm, 3% (w / v)) and HBc antigen solution (Meiji Dairies, 40 μg / pH in 10 mM phosphate buffer 1 ml) was mixed and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. Diluent B was added thereto and masked at 37 ° C. for 3 days. Next, the obtained magnetic particles were washed with Diluent B, and the magnetic particles were redispersed in Diluent B so that the concentration was about 0.1% (w / v). In this way, an HBc antigen-immobilized magnetic particle dispersion was prepared.
[0066]
(3) Measurement of anti-HBc antibody
Add 37.5 μl of the HBc antigen-immobilized magnetic particle dispersion prepared in (2) above to the well of the HBc antigen-fixed microplate prepared in (1) above, and then add 12.5 μl of the serum containing the anti-HBc antibody as a sample. Stir for 1 minute. This is left still, and a magnet is installed in the side surface direction of the microplate, so that the HBc antigen on the flat bottom surface is fixed from the portion where the HBc antigen on the flat bottom surface is fixed (the direction of the arrow in FIG. 1). ) Generated a magnetic field with a magnetic flux density of 40-60 gauss. An image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed within 2 minutes after the magnetic field was generated.
[0067]
Example 4
(Simultaneous measurement of HBs antigen and hemoglobin)
(1) Preparation of anti-HBs antibody / anti-hemoglobin antibody fixed plate
Acrylic extruded plate (width 25 mm, depth 40 mm, thickness 1 mm) (made by Acrylic Sunday) 2 acrylic extruded plates (width 10 mm, depth 40 mm, thickness 0.5 mm) (made by Acrylic Sunday) 5 mm A plate-like body in which grooves (width 5 mm, depth 40 mm, height 0.5 mm) were formed on the surface shown in FIG.
Using a pipette, 20 μl of an anti-HBs antibody solution (manufactured by Shinotest Co., dissolved in 10 mM phosphate buffer at pH 7 at a concentration of 5 μg / ml) is applied to a portion from 5 mm to 10 mm from the left end of the bottom of the groove of the plate-like body. Placed and contacted. Furthermore, an anti-hemoglobin antibody solution (made by Nippon Biotest Laboratories, Inc., dissolved in 10 mM phosphate buffer at pH 7 at a concentration of 5 μg / ml) from the left end of the bottom surface of the groove of the plate-like body to a portion of 15 mm to 20 mm. 20 μl was placed in contact with a pipette and allowed to stand at 37 ° C. for 3 hours.
Then, after removing these solutions by suction, 0.3 ml of the above-mentioned diluent A was added thereto and left at 4 ° C. overnight to remove them by suction.
Then, an acrylic extruded plate (width 25 mm, depth 25 mm, thickness 1 mm) [manufactured by Acrylic Sunday Co., Ltd.] is pasted on the left end of this plate-like body with a solvent, thereby forming a plate-like body as shown in FIG. Covered.
In this manner, a plate-like body having a band-shaped covering portion formed of two different types of specific binding substances (anti-HBs antibody and anti-hemoglobin antibody) on the bottom surface of the groove was produced.
[0068]
(2) Preparation of anti-hemoglobin antibody fixed magnetic particles
1 ml of magnetic particles (Dynabeads M-450 uncoated, Dynal, particle size: 4.5 μm, 3% (w / v)) and anti-hemoglobin antibody solution (Nippon Biotest Laboratories, pH 7.0, 10 mM phosphate buffer) 1 ml of a solution dissolved at a concentration of 0.1 mg / ml) was mixed and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. Masking was performed by adding about 20 times the amount of Diluent A thereto.
Next, the obtained magnetic particles were washed with Diluent A, and the magnetic particles were redispersed in Diluent A so that the concentration was about 0.1% (w / v). In this way, an anti-hemoglobin antibody-fixed magnetic particle dispersion was prepared.
[0069]
(3) Simultaneous measurement of HBs antigen and hemoglobin
Sample HBs antigen solution (manufactured by Meiji Dairies Co., Ltd., dissolved in 10 mM phosphate buffer at pH 7.2 at a concentration of 100 ng / ml) 50 μl and 1 μg / ml human hemoglobin (manufactured by Sinotest) 50 μl in a test tube Then, 50 μl of the anti-hemoglobin antibody-immobilized magnetic particle dispersion prepared in (2) above and 50 μl of the anti-HBs antibody-immobilized magnetic particle dispersion prepared in (1) of Example 1 were added and stirred here. .
150 μl of this mixed solution is placed with a pipette near the boundary between the covered and uncovered portions of the anti-HBs antibody / anti-hemoglobin antibody-fixed plate prepared in (1) above, using a pipette. Contact.
This is left standing, and a magnet is installed in the side surface direction where the band-shaped covering portion of the plate-like body is formed, so that the groove from the portion where the anti-HBs antibody and anti-hemoglobin antibody are not fixed on the bottom surface of the groove of the plate-like body. A magnetic field with a magnetic flux density of 40 to 60 gauss was generated in the partial direction (in the direction of the arrow in FIG. 4) where the anti-HBs antibody and anti-hemoglobin antibody on the bottom surface of the plate were fixed. Within 3 minutes after the magnetic field was generated, an image of two magnetic particles as shown in FIG. 4C was observed.
[0070]
Example 5
(Measurement of HBs antigen in blood)
10 μl of HBs antigen-positive blood was added to the anti-HBs antibody-fixed flat-bottomed microplate prepared in Example 1 (1), and then 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8) containing 0.5% (w / v) casein and 0.1 M sodium chloride. 0.0) was added, and 25 μl of the anti-HBs antibody-fixed magnetic particle dispersion prepared in (2) of Example 1 was further added and stirred for 1 minute, and then allowed to stand.
A glass rod having a diameter of 5 mm is placed in the well of this microplate so that it floats 1 mm from the bottom, and the height of the liquid containing the sample and magnetic particles on the coated portion with the specific binding substance (anti-HBs antibody) is 1 mm. .
By placing a magnet on the side surface of the microplate, the magnetic flux density extends from the portion where the anti-HBs antibody on the flat bottom surface of the well is not fixed to the portion where the anti-HBs antibody on the flat bottom surface is fixed (arrow direction in FIG. 1). A magnetic field of 40-60 gauss was generated.
Within 2 minutes after the magnetic field was generated, an image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed without being blocked by red blood cells.
When negative blood was used, no magnetic particle image was observed.
[0071]
Example 6
(Measurement of anti-HBs antibody in blood)
10 μl of anti-HBs antibody-positive blood was added to the HBs antigen-fixed flat-bottomed microplate prepared in (2) of Example 2, and then 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8) containing 0.5% (w / v) casein and 0.1 M sodium chloride. 0.0) 5 μl was added, and 25 μl of the HBs antigen-immobilized magnetic particle dispersion prepared in (2) of Example 2 was further added, stirred for 1 minute, and allowed to stand.
A glass rod having a diameter of 5 mm was placed in the well of this microplate so that it floated 1 mm from the bottom, and the height of the liquid containing the sample and magnetic particles on the portion coated with the specific binding substance (HBs antigen) was 1 mm.
By installing a magnet in the lateral direction of the microplate, a magnetic flux density of 40 to 40 in the direction (in the direction of the arrow in FIG. 1) where the HBs antigen on the flat bottom surface is fixed from the portion where the HBs antigen on the flat bottom surface is not fixed. A magnetic field of 60 gauss was generated.
Within 2 minutes after the magnetic field was generated, an image of magnetic particles as shown in FIG. 1C was observed without being blocked by red blood cells.
When negative blood was used, no magnetic particle image was observed.
[0072]
【The invention's effect】
According to the first measurement method and the second measurement method of the present invention, the presence or absence of the test substance in the sample is not the size of the circular image of the particles collected on the bottom of the container as in the prior art. Judgment is easy because it is determined based on the position close to the magnet, i.e., at the end of the surface or at the portion coated with the specific binding substance on the surface of the carrier, and the test substance concentration is low. However, the determination is easy. Therefore, the test substance in the sample can be measured with high sensitivity. Moreover, no erroneous determination is given even when a nonspecific agglutination occurs.
Further, according to the first measurement method of the present invention, the sensitivity can be easily changed by changing the amount of the specific binding substance immobilized on the surface of the magnetic particles and / or the carrier, so that the efficiency is high. Therefore, the presence or absence of the test substance can be easily determined even when the concentration of the test substance is low.
Furthermore, according to the first measurement method and the second measurement method of the present invention, it usually takes 20 seconds to 10 minutes in the sample in a short time, specifically depending on the type of the test substance. The presence or absence of the test substance can be determined. For example, in the case of HBs antigen, measurement can be performed within 3 minutes even at a concentration of about 1 ng / ml.
Furthermore, according to the present invention, a plurality of test substances in a sample can be measured simultaneously.
Moreover, the 1st measuring instrument and the 2nd measuring instrument by this invention can be used suitably for the 1st measuring method and the 2nd measuring method, respectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a flat bottom microplate in which one half of a flat bottom surface of each well is coated with a specific binding substance.
FIG. 2 is a diagram showing a rectangular parallelepiped transparent container whose bottom surface is coated in a band shape with a specific binding substance.
FIG. 3 is a view showing a plate-like body whose surface is coated with a specific binding substance in a band shape.
FIG. 4 is a view showing a plate-like body in which a groove is provided on the surface and the bottom surface of the groove is covered with a specific binding substance in a band shape.
FIG. 5 is a perspective view of a container in which the height on the covering portion with the specific binding substance is small and the height of the portion not covered with the specific binding substance is larger than the height on the covering portion.
FIG. 6 is a perspective view of a container in which the height on the portion covered with the specific binding substance is small and the height of the portion not covered with the specific binding substance is larger than the height on the covering portion.
FIG. 7 is a perspective view of a container having a small height on a portion coated with a specific binding substance and a small height but a large width and depth on a portion not covered with a specific binding substance.
FIG. 8 is a plate shape in which a groove on the surface is provided with a small height on the surface covered with the specific binding substance and a small height but a large width and depth of the part not covered with the specific binding substance. It is a perspective view of a body.
FIG. 9 is a diagram showing an agglomerated image when a test substance in a sample is measured by an indirect agglutination measurement method.
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JPH09229936A (en) | 1997-09-05 |
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