[go: up one dir, main page]

JPH07503540A - 半定量結合検定用校正試薬および装置 - Google Patents

半定量結合検定用校正試薬および装置

Info

Publication number
JPH07503540A
JPH07503540A JP5513247A JP51324793A JPH07503540A JP H07503540 A JPH07503540 A JP H07503540A JP 5513247 A JP5513247 A JP 5513247A JP 51324793 A JP51324793 A JP 51324793A JP H07503540 A JPH07503540 A JP H07503540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
analyte
complex
reagent
test sample
immobilized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5513247A
Other languages
English (en)
Inventor
チン,シヤンフアン
ゴードン,ジユリアン
Original Assignee
アボツト・ラボラトリーズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アボツト・ラボラトリーズ filed Critical アボツト・ラボラトリーズ
Publication of JPH07503540A publication Critical patent/JPH07503540A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386Analytical elements
    • G01N33/54387Immunochromatographic test strips
    • G01N33/54388Immunochromatographic test strips based on lateral flow
    • G01N33/54389Immunochromatographic test strips based on lateral flow with bidirectional or multidirectional lateral flow, e.g. wherein the sample flows from a single, common sample application point into multiple strips, lanes or zones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/97Test strip or test slide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/971Capture of complex after antigen-antibody reaction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は概して、結合検定により試験試料中の分析物を検出および/または定量 するための検定法および装置に関する。本発明は特に、分析物を定量および半定 量検出するために校正試薬を使用する新規な検定法および試験装置に関する。
2、従来の技術 生物または非生物流体中に存在し得る目的物質または臨床的に重要な物質の存在 および/または量を決定するための特異結合検定においては、一般にさまざまな 分析手順および装置が使用されている。そのような物質は通常「分析物」と称さ れており、抗体、抗原、薬剤、ホルモンなどを含み得る。
特異的に目的分析物に結合する物質の使用が可能になったことにより、結合検定 の使用に基づ(診断装置の市場が急成長した。結合検定には、抗体および抗原免 疫反応物質によって代表される特異結合子が取り込まれており、該結合子は、特 異結合対中の一方の結合子に、信号生成化合物(例えば、酵素標識抗体、蛍光化 合物、化学発光化合物、放射性同位元素、直視標識など)という標識が付されて いる。例えば結合検定においては、分析物を含むと推測される試験試料を標識分 析物複体、即ち、接合体と混合し、免疫反応を起こさせるに充分な一定時間の間 培養することが可能である。次いで反応混合物を分析して、分析物/接合体複合 体(結合接合体)に関連する標識であるか、または、分析物と配位していない( 遊離接合体)標識であるかを検出する。その結果、これらの種の中のいずれか一 方の標識の量を試験試料中の分析物の量と相関させることが可能になる。
固相検定形式が一般に使用されている結合検定技術である。分析物の存在が接合 体および/または固定化相補結合子への分析物の結合によって示されるいくつか の検定装置および手順がある。固定化結合子は、ディツプスティック、試験スト リップ、流通パッド、ペーパー、繊維基質のような固相または他の好適な固相物 質と結合しているか、または検定中に結合状態になる。分析物と検定試薬の結合 反応の結果、固相上に固定化されているものと遊離状態に留まっているものとの 間で接合体が分配される。一般に、試験試料中の分析物の存在および量は、どの 程度接合体が固相材料上に固定されるようになるかで示される。
特異結合検定における試薬含浸試験ストリップの使用もまた周知である。そのよ うな手順において、試験試料は、試験ストリップの一部に適用されてストリップ 物質中に展開ないししみこむ。従って、検出または測定されるべき分析物は、試 験試料自体であるかまたは別に添加された溶液であってよい脱離溶媒の助けによ って該物質を通過するか又は該物質に沿って移行する。分析物は、分析物に対す る相補結合子が固定化されている試験ストリップ上の捕獲または検出帯域内に移 動する。検出帯域における分析物の結合度は、これも試験ストリップ中に取り込 まれるか、または別個に加えてよい接合体によって決定することが可能である。
これらの原理に基づく装置の例には、下記の特許および特許出願が含まれる。H ochstrasser (米国特許第4.059,407号)は、流体中の分 析物を半定量分析するための生物流体中に浸漬可能なディツプスティック装置を 開示している。分析物の半定量分析には、一連の試薬含有パッドが使用され、連 続パッドの各々は、分析物の量が増大すると、検出可能な色(即ち、陽性反応) を呈する。さらにディツプスティック装置の分野で興味深いのは、米国特許第3 .802,842号、第3.915.639号および第4.689,309号で ある。
初期の試験ストリップ装置が、Deutschらによって、米国特許第4,09 4,647号、第4.235,601号および第4,361,537号に記載さ れている。
一般にディツプスティック装置は、毛細管作用、即ち、浸透またはクロマトグラ フィー作用により溶液を輸送することが可能である。試験ストリップ中のさまざ まな領域または帯域には、該帯域に分析物が輸送されるが、または浸透したとき に検出可能信号を生成するのに必要とされる検定試薬が含まれている。該装置は 、化学検定にも結合検定にも好適であり、顕色剤溶液を用い、ストリップに沿っ て分析物を輸送する。
Deutschらの装置に代わる多くの代替装置または変形装置が開示されてい る。例えば、Tomら(米国特許第4,366.241号)は、試験試料が直接 加えられ、そこで検定結果が検出される免疫吸着帯域を有する吸収性ストリップ を開示している。Grubbら(米国特許第4゜168.146号)は、抗原特 異抗体が共有結合されている多孔性試験ストリップ物質の使用を開示している。
検定実施の際には、抗原を含むと推測される溶液中に試験ストリップを浸漬し、 溶液を試験ストリップ全体に毛細管遊走させる。抗原は試験ストリップ中を移動 しているときに固定化抗原特異抗体と結合する。次いで、試験ストリップを蛍光 または酵素標識が共有結合されている第2の抗原特異抗体で湿らせることにより 、抗原の存在が決定される。結合され且つ標識が付された抗原を含むストリップ の長さを測定することによって定量試験の達成が可能になる。そのような試験ス トリップの他の変異型が、下記の米国特許:2酵素指示系を使用する米国特許第 4,435.504号:全血試料に結合剤を添加して、赤血球を空気/液体界面 に隣接する試験ストリップ領域で凝集させることを開示している米国特許第4, 594.327号;および試験ストリップに沿って遊走する流体前線の形状を制 御する手段を開示している米国特許第4,757.004号に開示されている。
さらに、Zukらは、Enzyme Immunochromatograph y −A Quantitative Immunoassay Requir ing No I、nstrumentation、Cl1nical Che mistry、31 (7):1144−1150.1985において、検定原 理について記載している。
Rosenstein (欧州特許庁公告公報第0284232号)およびCa mpbe I Iら(米国特許第4,703.017号)は、検出可能標識が染 料を含むリポソームのような色粉子である特異結合検定を行うための検定法およ び装置について記載している。標識試薬を試験試料と混合して試験溶液をつ(す 、検出用の固定化結合子に適用W e n gら(米国特許第4,740,46 8号および第4.879.215号)は、特異結合検定を行うためのもう一つの 装置および方法について記載している。該検定には、可動の第1の結合子に結合 する固定化した第2の結合子と、検出部位に接触する前に、結合していない第1 の結合子を検定系から除去する、分析物の固定化類似体とが含まれている。Gr eenquistら(米国特許第4,806.311号および第4.806,3 12号)も、同様な検定法および装置について記載しており、該装置において、 分析物類似体のような第1の固定化試薬が試薬帯域内に存在して、試験試料が検 出層の試薬と接触する前に検定系から1価の遊離標識結合子を除去する。
Baharら(米国特許第4.868.108号)は、特異結合検定を行うため の検定法および装置について記載しており、該装置は、そこを通って試験試料が 輸送される多帯域支持層、および酵素/基質検出手段の使用を含んでいる。Ei singerら(米国特許第4,943.522号)は、結合検定を行うための 検定法および装置について記載しており、該装置は、そこを通って試験試料が結 合帯域に輸送される多帯域非吸湿性層流膜を含んでいる。
Ullmanら(ヨーロッパ特許出願第87309724.0号−同公開第02 71204号)が記載しているものは、既に述べたW e n gらの特許に関 連している。Ullmanらは、分析物類似体および分析物を含むと推測される 試験試料を含む試験溶液の調製について記載している。
試験溶液は、分析物と分析物類似体との結合を可能にする特異結合対分子を含む 第1の結合部位と、第1の結合部位では結合しない分析物類似体の結合を可能に する第2の結合部位という2箇所の個別結合部位を有する吸湿性物質に接触する 。
Cerny、E、(国際出願番号、PCT/US85102534 ;公開番号 、WO36103839)は、試験試料および標識試験物質を含む試験溶液が固 相中に拡散される結合検定について記載している。該検定は、測定可能な拡散パ ターンを用いており、該パターンは、標識試験物質のみの場合の拡散パターンの 直径より大きい直径を有している。
Zukら(米国特許第4.956,275号)は、センサー装置による分析物の 検出法および検出装置について記載している。センサー装置により、検定装置上 の2箇所以上の部位で分析物関連信号を測定し、測定した信号間の数学的関係か ら、値(例えば、差異、比率、勾配など)を得、該値を既知の分析物量を含む標 準値と比較する。
特異結合検定装置の他の例には下記のものが含まれる。
Swansonら(EPO88636)は、間隔を置いて順次配置された所定数 の反応帯域を含む流体浸透性固体媒体を含む分析物の定量用装置について記載し ている。該反応帯域は、分析物と反応して検出可能信号を生成し得る反応物を含 んでいる。検出可能信号を生成する帯域の数が多いほど、試験試料中の分析物の 量が大きいことを示す。Fr1esenら(米国特許第4.861,711号) は、試料が通過しなければならない数箇所の機能性区域を含むシート状診断装置 について記載している。該区域中の少なくとも1箇所には、分析物または分析物 複合体に対する生物親和力を有する固定化試薬が含まれている。
Gordonら(米国特許第4,956.302号)は、分析物、試験試料およ び/または溶離溶媒が単一方向に該装置中を遊走し、それによって順次、試薬含 有帯域または検出帯域と接触することを特徴とする試験ストリップ装置について 記載している。Gordonら(米国特許第4゜960.691号)は、所定の 順序で試薬含有帯域および検出帯域を通る分析物、試験試料および/または溶離 溶媒の遊走を方向付ける一つ以上の確立された通路を含む装置について記載して いる。
一般に、適切な感度を有する特異結合検定による分析物の検出は、サンドイッチ 検定形式を用いて達成することが可能である。しかし半定量決定は、固相上の分 析物および標識試薬の捕獲が不完全なために、低レベルの分析物しか含まない試 験試料では実行が困難である。従って、試験試料中に低レベルの分析物しか存在 しない場合にも分析物の半定量決定を可能にする特異結合検定形式および装置が 必要とされる。
発明の要旨 本発明は、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を半定量的に 決定する多帯域試験装置に関する。
該装置は、多孔性物質を含み、該物質は、直接または間接に分析物に結合して標 識分析物複合体を形成する標識特異結合子を含む可溶性接合体;多孔性物質に付 着し、標識分析物複合体に結合して固定化標識分析物複合体を形成する無標識特 異結合子を含む捕獲試薬;および分析物の捕獲試薬への結合を阻止する無標識特 異結合子を含む可溶性校正試薬を含んでいる。それによって校正試薬は、試験試 料中の分析物が最低濃度を超えて始めて固定化標識複合体が形成されるように、 捕獲試薬に結合する分析物の割合を調整する。捕獲試薬は、固定化標識複合体が 試験試料から分離される捕獲部位で固定化される。固定化標識複合体関連標識の 存在が検出されて、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在が決 定される。検定試薬は同時に試験試料に結合するが、それでも校正効果を与える ことが思いがけず見いだされた。
本発明の一つの実施態様において、多孔性物質は、接合体および校正試薬が捕獲 部位より上流の試薬帯域内に含まれている試験ストリップを含んでいる。別の実 施態様においては、試薬帯域は、校正試薬を含む第1の反応帯域と、接合体を含 む第2の反応帯域という少な(とも2箇所の反応帯域を含んでいる。さらにもう 一つの実施態様においては、接合体は、補助特異結合子により分析物と間接的に 結合する。さらにもう一つの実施態様においては、接合体は、1個以上の分析物 特異結合子で被覆された視覚的に検出可能な粒子である。
一般に校正試薬は、分析物特異結合子または分析物類似体のいずれかである。校 正試薬が分析物類似体の場合には、該類似体は、分析物分子または合成分析物分 子の断片であってもよい。校正試薬が分析物特異結合子の場合には、該結合子は 、抗分析物抗体または抗イデイオタイプ抗体であってよい。
図面の簡単な説明 図1は、本発明による抗体/抗原サンドイッチ検定をポス2は、分析物が検出さ れるべき最低量未満の場合の本発明による抗体/抗原サンドイッチ検定を示して いる。
図3は、標識として視覚的に検出可能な粒子を用いたサンドイッチ検定を示して おり、該検定において、複数の分析物特異結合子が本発明による粒子の表面に接 合している。
図4は、分析物が検出されるべき最低量未満の場合の図3による検定を示してい る。
図5は、本発明による多重ストリップ検定装置を示している。
発明の詳細な説明 本発明の半定量特異結合検定法は、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分 析物の存在の検出を含んでいる。
一つの実施態様において、試験試料は、標識分析物特異結合子と、これも分析物 特異結合子である校正試薬とに接触する。標識結合子および校正試薬は、分析物 と結合し、それによって分析物複合体を形成することが可能である。次いで分析 物複合体は、固相上に固定化されている不溶性分析物特異結合子に接触する。そ れによって、後から固定化された標識が付されている分析物複合体の検出が可能 になる。しかし、試験試料中の分析物の量が標識分析物特異結合子および校正試 薬の両方を結合するに充分なほど多いときには、分析物は固相に結合するだけで ある。言い換えれば、試験試料中に所定の最低濃度の分析物が存在するのでなけ れば、校正試薬は、固定化され、標識が付された分析物複合体の形成を阻止する に充分な濃度で存在する。分析物が上記のような最低濃度を超えるレベルで存在 する場合には、固定化され、標識が付された分析物複合体が形成且つ検出され、 それによって試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在の定量が可 能になる。
本発明における使用に好適な標識結合子/校正試薬の結合には、標識および無標 識分析物特異結合子の使用が含まれている。通常、無標識分析物特異結合子また は校正試薬は、固相上に固定化されている分析物特異結合子と同一のものである 。もう一つの実施態様において、分析物特異結合子は、校正試薬としての無標識 抗イデイオタイプ抗体と組み合わせた標識分析物特異結合子、および固相上に固 定化された第3の分析物特異結合子を含む抗体から選択してよい。さらにもう一 つの実施態様においては、標識特異結合子および検定特異結合子は、分析物への 結合を競合するように同一のものであってよい。この実施態様において、分析物 は、校正試薬と結合し、さらに検出可能量の分析物/標識結合子複合体を形成す るに充分な濃度で存在しなければならない。
以下に更に詳細に記載するように、本発明の半定量検定装置は、少なくとも1箇 所の捕獲または検出部位を含んでいる。捕獲部位には、不溶であるか、さもなけ れば実質的に該部位から除去されることのない固定化試薬が取り込まれている。
一般に、捕獲部位の固定化試薬は、試験試料中の分析物と結合し、それによって 捕獲部位で分析物および/または標識分析物複合体として固定化する分析物特異 結合子である。例えば、分析物に対して特異的な可溶性標識結合子、分析物に対 して特異的な可溶性無標識結合子および試験試料を含む試験溶液を調製してもよ い。試験溶液は、装置内、または別個の容器内で調製してよい。校正試薬が、試 験試料中に存在する分析物に結合する。次いで試験溶液が検定装置に接触し、分 析物が標識特異結合子と無標識校正試薬との両方に結合するに充分なほど分析物 の濃度が高い場合には、検出可能信号が現れる。代替実施態様においては、検出 可能信号を含む部位の数が試験試料中の分析物の濃度に比例するように2箇所以 上の捕獲部位を使用してよい。従って半定量検出は、分析物の機器定量並びに視 覚で数値を決めてもよい。
本発明のさまざまな実施態様についての説明を進める前に、本明細書に使用され ているいくつかの用語を定義する。
「試験試料」とは、分析物を含むと推測される物質を指している。試験試料は、 その供給源から得たままのもの、またはその性質を変性するように前処理したも のを使用してよい。試験試料は、血液、唾液、接眼レンズ液、脳を髄液、汗、尿 、乳、腹水、粘液、滑液、腹膜水、羊膜水、またはその同種物を含む生理的流体 のようないずれの由来のものであってもよい。前処理には、血液からのプラズマ の調製、粘性流体の希釈またはそれと同種の処理などが含まれている。処理法は 、濾過、蒸留、濃縮、妨害成分の不活性化、および試薬の添加を含んでいてよい 。生理的流体の他に、環境または食品製造検定並びに識別検定を実施するための 水、食品などのような、他の液状試料を使用することが可能である。さらに、分 析物を含むと推測される固体物質も、液状媒体を形成するか、または分析物を放 出するように変性させれば、試験試料として使用してよい。
「特異結合子」とは、特異結合対構成分子、即ち、一方の分子が化学的または物 理的手段によって他方の分子に特異的に結合する2種の異なる分子を指している 。抗原および抗体特異結合対分子の他に、他の特異結合対には、例えば、ビオチ ンとアビジン、炭水化物とレクチン、相補ヌクレオチド配列、相補ペプチド配列 、エフェクター分子とレセプター分子、補酵素と酵素、酵素阻害剤と酵素、ペプ チド配列とタンパク質のアミノ酸配列若しくは全タンパク質に特異的な抗体、重 合酸と塩基、染料とタンパク質結合剤、ペプチドと特異的タンパク質結合剤(例 えば、リボヌクレアーゼ、S−ペプチドおよびリボヌクレアーゼS−タンパク質 )およびその同種物が含まれるが、それらには限定されない。さらに、特異結合 対は、原特異結合子の類似体、例えば、組換え技術または分子工学により製造さ れた分析物類似体または特異結合剤である分子を含んでいてよい。
特異結合子が免疫反応物である場合には、該結合子は、例えば、抗体、抗原、ヘ プタンまたはその複合体であってよい。抗体が使用される場合には、抗体は、モ ノクローナル若しくはポリクローナル抗体、組換えタンパク質若しくは抗体、キ メラ抗体、その混合物若しくは断片、並びに抗体と他の特異結合子との混合物で あってよい。そのような抗体の調製および特異結合子として使用するためのそれ らの適合性についての詳細は当業者には周知のものである。
「分析物」若しくは「目的分析物」とは、少なくとも1個の抗原決定基若しくは 結合部位を有する検出若しくは測定すべき化合物若しくは組成物を指している。
分析物は、分析物特異結合子がもともと存在するか、または分析物特異結合子の 調製が可能ないずれの物質であってもよい。分析物には、毒素、有機化合物、タ ンパク質、ペプチド、微生物、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミ ン、薬剤(治療用に投与されたちの並びに違法に投与されたものを含む)、およ び上記物質の代謝物質若しくは抗体が含まれているが、それらには限定されない 。「分析物」という用語は、抗原性物質、ヘプタン、抗体、巨大分子およびその 化合物をさらに包含する。
「分析物類似体」とは、分析物特異結合子と交差反応する物質を指すが、分析物 類似体の方が分析物自体に比べより多く分析物特異結合子と交差反応することも 、より少なく反応することもある。分析物類似体は、目的分析物と共通な少な( とも1箇所の抗原決定基部位を有している限り、変性分析物、並びに分析物分子 の断片部分若しくは合成部分を含み得る。分析物類似体の例としては、分析物類 似体が分析物特異結合子に結合し得るように全分子分析物の少なくとも1個の抗 原決定基と重複する合成ペプチド配列がある。
「接合体」とは、特異結合子に付着した検出可能標識を含む物質を指す。付着は 、共有結合でも非共有結合でもよく、付加方法は本発明にとって重要ではない。
標識によって、接合体が、直接または間接的に試験試料中の分析物の量に関連す る検出可能信号を生成することが可能になる。
接合体の特異結合子の構成分子は、分析物に直接結合するか、または補助特異結 合子によって間接的に分析物に結合するように選択されるが、これについては後 により詳細に説明する。接合体は、捕獲部位の上流で試験装置内に取り込むか、 試験試料と組み合わせて試験溶液を形成するが、試験試料とは別個に試験ストリ ップ若しくは試験装置に加えるか、または捕獲部位に前辺て蒸着若しくは可逆的 に固定してもよい。さらに結合子には、検定実施前若しくは実施中に、適切な取 り付は方法により標識を付けてもよい。
「標識」とは、視覚若しくは機器手段によって検出可能信号を生成し得る物質を 指す。本発明に使用するのに好適な種々の標識には、化学的または物理的手段に よって信号を生成する標識が含まれる。そのような標識は、酵素および基質、色 原体、触媒、蛍光化合物、化学発光化合物、放射性標識、金のようなコロイド状 金属粒子、セレンのようなコロイド状非金属粒子、染色プラスチック若しくは着 色微生物のような染色若しくは着色粒子、有機ポリマーラテックス粒子および直 視物質を含むリポソーム若しくは他の小胞を含む直視標識などを含んでいてよい 。
特定の標識の選択は、本発明にとって重要ではないが、標識は、視覚的に検出可 能な着色有機ポリマーラテックス粒子のような標識自身によって検出可能信号を 生成し得るか、蛍光化合物のような機器を用いて検出可能か、または酵素/基質 信号生成系のような1個以上の信号生成成分と結合して検出可能になる。接合体 の標識若しくは特異結合子成分を変性させて、さまざまな異なる接合体を形成し てもよい。当業者には、標識の選択に当たって、検出すべき分析物および所望の 検出手段を考慮することも含まれることが理解されるであろう。
「信号生成成分」とは、他の校正試薬または分析物と反応して、分析物の存在を 示し且つ視覚若しくは機器手段によって検出可能な反応生成物若しくは信号を生 成し得る物質を指している。本明細書中に使用されている「信号生成系」とは、 所望の反応生成物若しくは信号の生成に必要とされる校正試薬群を指している。
例えば、1個以上の信号生成成分を標識と反応させて検出可能信号を生成させる ことが可能であり、例えば、標識が酵素である場合には、検出可能信号の増幅は 、酵素を1種以上の基質または付加酵素および基質と反応させて検出可能反応生 成物を生成させることにより得られる。
代替信号生成系において、標識は、検出可能信号を生成するのに標識の酵素操作 を全(必要としない蛍光化合物であってよい。フルオレセン、フィコビリタンパ ク質、ローダミン並びにそれらの誘導体および類似体のような蛍光分子は、その ような信号生成系における標識としての使用に好適である。
本発明の好ましい実施態様においては、視覚的に検出可能な標識を接合体の標識 成分として使用し、それによって、検出部位で信号生成成分を付加する必要無し に、試験試料中の分析物の存在または量を直視的または機器を用いて読み取る。
使用に好適な物質は、金のようなコロイド状金属、および染色若しくは着色粒子 である。コロイドセレン、テルルおよび硫黄粒子のような非金属コロイドを使用 してもよい。視覚的に検出可能な有機ポリマーラテックス粒子を標識として使用 してもよく、該粒子は、引例として本明細書中に組み込まれている、1988年 9月23日出願の同一出願人による同時係属米国特許出願第248.858号に 開示されている。
「固相」とは、分析物、分析物複合体または校正試薬が結合状態になり、反応し なかった校正試薬、試験試料または試験溶液からの分離が可能な固体物質を指す 。例えば、固相は、ビーズ、磁気粒子、ラッテクス粒子、試験管、微量滴下プレ ートまたは他の固体物質を含んでいてよい。好ましい実施態様において、固相は 、以後多孔性物質と称される、試験装置の基幹をなすのに好適なりロマトグラフ 用、吸水性、等方性若しくは毛細管性物質である。本発明の検定装置は、多くの 構成を有していてよ(、いくつかの構成は固相用に選択される物質による。例え ば、検定装置は、層状流通検定装置、クロマトグラフカラム、ディツプスティッ クまたは試験ストリップに使用するように構成された固相物質を含んでいてよい 。
当業者には、試験ストリップ装置が、2種以上の物質(例えば、異なる帯域若し くは部位が異なる物質から形成可能である)から形成可能であり、流通装置にお いて、多物質若しくは多重層が互いに流体流接触し、それによって物質若しくは 眉間で試験試料の通過が可能になる限り、異なる層が異なる物質から形成され得 る一つ以上の層を有していてよいことが理解されるであろう。流体流接触により 、装置の帯域または眉間で試験試料中の少なくともいくつかの成分の通過が可能 になる。流体流は、異なる帯域または眉間の接触インターフェイスに沿って均一 であるのが好ましい。
本発明の流通装置には、各部位に固定されている標識の存在または量を、他の部 位からの妨害信号を受けることなく、別個に検出および/または測定できるよう に、各捕獲部位間に障壁があってよい。さらに、校正試薬を含む装置の帯域また は層は、各帯域、層または試薬部位が連続流体流接触状態になっている限り、試 薬を含まない帯域または層で分離されていてよいことが理解されるであろう。こ れは、帯域または層を含む試薬の間接流体流接触と称されている。本発明の試験 装置は、以下の開示を簡略化するために、主として少なくとも特異結合検定の実 施に必要な固定化結合試薬を含む試験ストリップ構造を含むものとして説明する 。
「捕獲試薬」とは、固相内または固相の一部分上に付着して「捕獲部位」を形成 する特異結合子を指す。その付加方法は本発明にとって重要ではない。捕獲試薬 は、分析物、接合体またはその複合体に結合するように選択される。好ましい実 施態様において、捕獲試薬は分析物に結合してサンドイッチ複合体を完成させる 。捕獲試薬は、直接分析物に結合するか、または分析物に結合している補助特異 結合子に結合させることにより間接的に分析物に結合するように選択してよい。
さらに、捕獲試薬は、好適な付加方法により、検定前若しくは検定中に固相上に 固定化してもよい。
一般に、本発明の捕獲部位は、捕獲試薬または分析物が限定部位に局在化若しく は集中し、それによって固相の他の部分と比べて捕獲部位で固定化されている標 識の検出が容易になるような固相の区切られた部分または限定された部分である 。捕獲試薬は、浸漬、ペンによる書き込み、毛細管を介して若しくは試薬のジェ ットプリントを用いた分注または他の技術により固相に加えることが可能である 。
さらに捕獲部位は、固相上の捕獲部位の位置を、該部位に固定されている標識が 無くても視覚的にまたは機器を用いて検出し得るように、例えば染料などでマー クを付けてもよい。
「補助特異結合子」とは、接合体若しくは捕獲試薬の特異結合子に加えて検定に 使用される特異結合対の構成分子を指す。1個以上の補助特異結合子を検定に使 用してよい。
例えば、分析物自体が直接接合体に付着しない場合には、補助特異結合子により 接合体を目的分析物に結合させることが可能である。補助特異結合子は、検定装 置に取り込むか、または別個の試薬溶液として装置に加えてもよい。
「分析物誘導体」とは、試験試料または検定反応混合物中のその濃度が分析物の 濃度に対応する物質を指す。例えば、誘導体は、固定成分に結合する分析物およ び補助特異結合子の複合体であってよい。もう一つの例としては、誘導体は、分 析物の濃度に対して化学量論的関係で形成された反応生成物であってよく、該反 応生成物は固定分子に結合する。従って、分析物誘導体は、分析物の濃度に定量 的に関連する物質である。
検定法 本発明の方法および装置は全ての好適な特異結合対に適用可能であるが、説明を 簡略化するために、下記の実施例では抗体/抗原特異結合対に代表させる。
本発明の一つの実施態様は、図1に示すような抗体/抗原サンドイッチ検定形式 を含んでいる。反応混合物は、分析物(Ag)を含むと推測される試験試料を所 定量の標識抗分析物抗体(Ab*)および校正試薬としての異なる量の無標識抗 分析物抗体(Ab)と接触させて調製する。検出回能な分析物複合体を調製する ためには、試験試料分析物が、使用可能な校正試薬並びに過剰な標識抗分析物抗 体を結合させるに充分な濃度で存在する必要がある。標識抗分析物抗体および校 正試薬は、反応混合物中の分析物と結合してAg−Ab*およびAb−Ag−A b*複合体を形成する。
次いで、反応混合物を、ブロックされていないAg−Ab*複合体に結合して固 定化] Ab−Ag−Ab*複合体を形成する固定化抗体(]Ab)と接触させ る。固定化抗体がAb−Ag−Ab*複合体と結合不蝿になるように校正試薬を 選択する。それによって固定化複合体は、標識の検出に先立って、試験試料、並 びに非固定化校正試薬および複合体から分離可能になる。分析物がそのような最 低濃度を超えるレベルで存在する場合には、標識分析物複合体が形成且つ検出さ れる。試験試料中の分析物の量が増大するにつれ、標識分析物複合体の形成も増 加し、且つ固相上の標識分析物複合体の固定化も進む。分析物が最低閾値量未満 の場合には、実質的に全ての分析物結合部位は標識抗分析物抗体および校正試薬 によって満たされ、それによって標識分析物複合体の固定化および分離が阻止さ れる。この事象は図2に示されている。
代替実施態様が図3に示されている。この方法では、標識として視覚的に検出可 能な粒子を使用し、複数の分析物特異結合子が粒子表面に接合している。反応混 合物は、分析物(A g)を含むと推測される試験試料を、所定量の抗体被覆検 出可能標識(Ab*)および異なる量の無標識校正試薬(Ab)ど接触させるこ とによって調製する。抗体被覆検出可能標識および校正試薬は、反応混合物中の 分析物と結合して標識複合体を形成する。次いで、反応混合物は、ブロックされ ていないAg結合部位と結合して固定化]Ab−Ag−Ab*複合体を形成し得 る固定化抗体(] Ab)と接触する。それによって固定化複合体は、標識の検 出に先立づて試験試料から分離可能になる。分析物より多い量の校正試薬が存在 する場合には、複合体は図4に示すように固相には付着しないであろう。
さらにもう一つの実施態様において、校正試薬は、接合体には結合するが、接合 体が間接的に捕獲試薬に結合するようになることを阻止する分析物類似体である 。上記に述べたように、好適な分析物類似体は、該類似体が目的分析物と共通の 少なくとも1箇所の抗原決定基部位を有しているという条件で、変性分析物並び に分析物分子の断片部分若しくは合成部分を包含する。
検定装置 本発明の検定装置は、分析物を含む溶液若しくは流体が通過し得る好適な多孔性 物質である。溶液は、固相を介して、吸引、油圧、空気圧、吸湿若しくは毛細管 作用、またはその組み合わせによって引き押し可能である。代替検定装置には、 慣用クロマトグラフィーカラム、流体流が実質的に直線状である細長いストリッ プ状物質、または流体流が直線状若しくは放射状であるシートが含まれるが、そ れらには限定されない。上記に述べたように、流動装置を使用する場合、各捕獲 部位に固定されている標識の存在または量を妨害信号にわずられされることな( 別個に検出および/または測定できるように、一般に多捕獲部位間に障壁が存在 する。例えば、色原体若しくはコロイド状粒子の標識と共に使用するのに好適な 障壁成分は、1部位についての信号を他の読み取り部位では検出不能にする乳白 物質を含んでいてよい。本発明の新規な検定法は全ての好適な装置形式に適用し 得るが、説明を簡略化するために、下記の実施例では、試験ストリップ装置を代 表して取り上げる。
天然、合成または天然材料を合成変性した固相物質は、以下を使用且つ含んでい てよい:ペーパー、セルロースのようなセルロース物質並びに酢酸セルロースお よびニトロセルロースのようなセルロース誘導体からなるペーパー(繊維状)若 しくは膜;ガラス繊維;天然繊維(例えば、木綿)および合成繊維(例えば、ナ イロン)を含む布類;シリカゲル、アガロース、デキストランおよびゼラチンの ような多孔性ゲル;多孔性繊維状マトリックスH3ephadex (商標)ブ ランドの架橋デキストラン鎖のようなスターチペース物質;セラミック物質:ポ リ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート 、ポリスチレン、酢酸ビニルおよび塩化ビニルのコポリマー並びにポリ塩化ビニ ル−シリカのフィルムを含むオレフィンまたは熱可塑性物質など。固相物質は検 出可能信号の生成を妨害してはならない。ストリップまたはシートを使用する場 合には、物質はかなりの固有の強度を有しているか、または付加補助支持物質に よって強度を得てもよい。
好ましい固相物質の一つはニトロセルロースである。特に薄膜固相物質を使用す る場合には、流体流を固相に流動させる前に、試験試料、拮抗試薬および/また は接合体を混合して、分析物と校正試薬との間で調整し、再生可能反応を得るよ うにしてもよい。代替試験装置には、予混合アプリケーションパッドが含まれて いてよく、該パッドは、接合体または接合体と無標識拮抗特異結合子との混合物 を含む。アプリケージジンパッド材料は、試験試料を校正試薬と予混合する能力 を考慮して選択しなければならない。
固相としてニトロセルロースを使用する場合には、親水性ポリエチレン材料また はガラス繊維濾紙が適切なアプリケージジンパッド材料である。あるいは、ガラ ス繊維濾紙のような固相物質を使用する場合には、1種以上の校正試薬を、試料 のアプリケーション部位または捕獲部位の上流の他の部位でストリップ上に可逆 的に固定してもよい。アプリケーションパッドに含まれ得る他の試薬には、補助 特異結合子、試験試料前処理試薬および信号生成成分が含まれるが、それらには 限定されない。アプリケーションパッド中の校正試薬を隔離することにより、相 互作用試薬が分離状態に保たれ、製造が容易になる。
アプリケーションパッドは、試験試料を試験ストリップに通過させ得るいずれの 物質から製造してもよい。アプリケーションパッドに使用するのに好ましい材料 には、多孔性ポリエチレン材料若しくはパッドおよびガラス繊維のパッド若しく は濾紙が含まれる。材料は、分析物および校正試薬との適合性も考慮して選択し なければならない。
固相の特定寸法は、便宜的でよいが、使用する試験試料、検定プロトコル、標識 検出手段、測定手段などによる。例えば、流体の混合率並びに固相が吸い込む試 験試料の量を調整するように寸法を選択してもよい。
捕獲試薬が直接固相に結合されるということは本発明にとって重要ではない。特 異結合子は、物理的、化学的若しくは生物学的手段によって固相内に混入または 保持且つ固定化されている他の物質に付着し得る。例えば、分析物特異結合子は 不溶性微粒子に付着可能であり、次いで微粒子は固相に保持される。試薬を微粒 子に付着させる手段は、共有手段と非共有手段とを含む。一般に、捕獲試薬を共 有手段によって微粒子に付着させるのが好ましい。「保持される」ということは 、粒子が、一旦固相上にくると、固相物質内のどこか他の位置への実質的な移動 が不能になることを意味する。当業者は、ポリスチレン、ポリメチルアクリレー ト、ポリアクリルアミド、ポリプロピレン、ラテックス、ポリテトラフルオロエ チレン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ガラスからなる物質または 同様な物質を含む好適なタイプの粒状物質から粒子を選択してよい。
粒子サイズは、使用される固相物質のタイプ並びに粒子を形成する物質のタイプ によって変化する。例えば、ガラス繊維検定装置において、ガラスおよびポリス チレン粒子は、固相物質の孔内に混入若しくは固定化され且つ試験試料または他 の流体が通過する際に移動しないようなサイズのものでなければならない。同様 なガラス繊維マトリックスにおいて、ラテックス粒子は未知のメカニズムにより 思いがけずガラス繊維に固定されてしまうために、はるかに小さなラテックス粒 子を使用することも可能である。従って、粒径に従うガラスおよびプラスチック 粒子とは異なり、ラテックス粒子は粒径には関係なく、そのために固相の粒径の ロット毎の変化が装置の性能に悪影響を与えない。
さらにもう一つの実施態様において、粒子は、磁場を適用すると試験溶液から分 離する磁気若しくは磁化可能粒子であってよい。さらにもう一つの実施態様にお いては、高分子カチオン物質を担持した固相と共に、帯電捕獲試薬および対極帯 電固相物質、例えば、高分子アニオン接合体および分析物特異結合子を用いて分 離を行うことが可能である。従って、当業者には、分離法は本発明にとって重要 ではないことが理解されよう。
所定量の信号生成成分および補助特異結合子を装置内に取り込んでもよく、それ によって予備段階を付加するとか、または試薬を添加したりする必要がなくなる 。このように、固相内に固定化されるべき2種以上の試薬を提供することも本発 明の範囲内に含まれる。例えば、酵素/基質信号生成系における検出可能反応生 成物の拡散を遅延若しくは阻止するために、当該技術においては周知の方法で基 質を試験ストリップに直接付着させて固定化するか、または基質を、試験ストリ ップの中および/若しくは上に蒸着された不溶性微粒子に共有結合させて固定化 してもよい。
捕獲試薬は、試験ストリップ上若しくは該ストリップ中の単一の捕獲若しくは検 出部位または複数の部位に与えてもよい。捕獲試薬をさまざまな構成で加えて、 異なる検出若しくは測定形式を生成させてもよい。例えば、捕獲試薬を蒸着して 、全試験ストリップ領域より実質的に小さい離散結合部位を形成してもよい。
あるいは、捕獲試薬を試験ストリップの大部分にわたり均一に分配して捕獲部位 を形成してもよい。捕獲部位の長さ全体を通した信号生成率は、試験試料中の分 析物の量に関連する。分析物の量は、得られた信号の長さ即ち距離を、製造者に よって装置に備えられた分析物の検定基準若しくは他の検定スケールに対して観 察されたものと比較することによつて定量可能である。
代替実施態様には、試薬を勾配状に、即ち、捕獲部位の上流端部より下流端部に より少量の試薬を分配すること;適切な検定およ−び調整試薬を分配して、数字 、文字、点および“+/−゛、“%”またはその同種物のような記号を含むパタ ーンを形成すること;基端、例えば、ストリップの試料適用端部付近から、遠位 の端部まで、間隔を置いて一連の平行なバー状で試薬を分配し、それによづて梯 子状の捕獲部位構成を形成すること;または、シート状装置の中央試験試料若し くは試験溶液適用部位を取り囲む順環状に試薬を分配することが含まれるが、そ れらには限定されない。
上記に記載した種々の信号表示形式若しくはパターンには、校正試薬若しくは検 定装置の性能、検定の完了または検定段階の適切な順序を確認すべく検定制御装 置を組み込んでよい。試験ストリップ装置の遠位の端部に、結合検定の完了(即 ち、検定反応の終点)を示す試薬を有することも本発明の範囲内に含まれる。例 えば、検定の終了を、試験溶液、浸透溶液若しくは信号生成成分と接触すると指 示薬の色が変わることによって示してもよい。試験水溶液と接触すると色が変わ る試薬には、CuSO4、Co(NOs)2などのような脱水遷移金属の塩が含 まれる。緩衝浸透溶液のpHに応じて変色するpH指示染料を選択してもよい。
例えば、フェノールフタレンは、8.0〜10.0のpH領域を有する浸透溶液 と接触すると透明から濃いピンク色に変色する。
試験試料をアプリケーション部位に適用するかまたは試験試料中にアプリケ−シ コン部位を浸漬させることにより、試験試料を試験ストリップと接触させてもよ い。放射状捕獲部位を有するシート状装置においては、中央アプリケーション部 位に試料を適用する。試験ストリップ若しくは試験カラムにおいては、試料を捕 獲部位の上流にあるストリ・ノブのどの部分に適用してもよいし、または、アプ リケーション部位が捕獲部位であってもよい。試料を固相に接触させる前に、試 料を、接合体、緩衝剤または浸透試薬のような付加試薬(即ち、固相を通過する 試験試料の移動を容易にする試薬)と混合してもよい。もう一つの実施態様にお いては、試験試料を捕獲部位の上流の試験試料の一部に加え、1種以上の付加試 薬を試験試料アプリケーション部位の上流の試験ストリップのさらにもう一つの 部分に加えてもよい。
濾過手段を加えて本発明をさらに変更してもよい。濾過手段は、アプリケーショ ン部位若しくはアプリケーションパッドの上方に置かれるか、またはアプリケー ションパッドと試験ストリップとの間に置かれた別個の物質であってよい。ある いは、アプリケーション部位若しくはパッドの材料を、その濾過能力の点から選 択してもよい。濾過手段は、試験試料から特定のサイズを超える粒子を取り除く ために使用されるフィルター若しくは捕獲装置を含んでいてよい。例えば、血漿 が試験ストリップに転送される流体になるように、f血紙試料ら赤血球を除去す るようなフィルタ一手段を使用してもよい。場合によって、フィルタ一手段は、 試験試料から粒子若しくは妨害物を除去する試薬を含んでいてよい。
本発明のもう一つの実施態様には、アプリケーション部位若しくはパッドと残り の試験ストリップとの間に置かれてアプリケージジン部位若しくはバ・ソドから 試験ストリ・ツブへの試験試料の流量を制御する物質の付加帯域若しくは層の使 用が含まれる。アプリケーション部位若しくはノ(・ソドで試験試料および試薬 を反応させるために長期の培養期間をとることが望ましい場合に、そのような流 量調整をすることが好ましい。あるいは、そのような帯域若しくは層は、試験試 料が加えられるまではアプリケーション部位若しくはパッドの試薬から隔離され ているのが好ましい付加校正試薬を含むか、または反応しなかった試料若しくは 校正試薬が試験ストリップに流れることを阻止する働きをし得る。
さらにもう一つの実施態様では、装置は、捕獲部位から下流に吸収物質を含んで いてよい。吸収物質が固相上の捕獲部位を通過する試験試料の量を増大させる働 きをし得ることが理解されよう。
少量の非水性若しくは粘性試験試料を装置に加えるときには、浸透溶液、好まし くは緩衝浸透溶液を用いて、装置内の試薬および試験試料の移動を容易にする必 要がある。
水性試験試料を用いる場合には、通常浸透溶液は必要とされないが、該溶液を流 動率の改善、または試験試料のpHの調整に使用してもよい。
本発明の一つの検定装置において、試験試料は標識抗分析物抗体のような接合体 および校正試薬と組合わされて試験溶液を形成している。試験溶液は試験ストリ ップのような固相装置に接触する。試験ストリップは、試験溶液が接触するアプ リケーション部位と、分析物と結合可能な捕獲試薬(例えば、固定化分析物特異 結合子)に結合し、それによって分析物および分析物複合体を固定化する捕獲部 位とを含んでいる。代替実施態様においては、標識抗分析物抗体および/または 校正試薬が試験ストリップ上に存在する。試薬は、アプリケーション部位にあっ ても、捕獲部位の上流のストリップのどの部分にあってもよい。全ての試薬を固 相試験装置中または該装置上に取り込むことによって、一旦試験溶液が検定装置 に接触すると、検定は実質的に自動操作となる。単独では検出不能な標識を含む それらの検定法においては、固相は、試験溶液中に含まれていなかったか、また は固相上に存在しなかった信号生成系の残留分子にも接触する。
標識抗体および無標識校正試薬と分析物との結合の結果、分析物複合体が形成さ れる。適量の校正試薬を用いることにより、所定の最低レベルの分析物が試験試 料中に存在して始めて充分な量の固定化分析物/接合体複合体が形成され、捕獲 部位で捕獲される。従って、試験試料中にこの所定の最低濃度を超える分析物が 存在することにより検出可能信号が捕獲部位で生成される。
好ましい検定装置においては、試験試料中で異なるレベルの分析物を検出し得る ように、各々が異なる所定量の校正試薬を含む2個以上のストリップを使用する 。図5(a−e)に代表的な装置が示されている。装置(5)は、各々が捕獲部 位(20)を有する4個の平行ストリップ(10a−10d)を含んでおり、各 ストリップは、アプリケーションパッド(30)内に同一の固定量の標識抗分析 物抗体を、また校正試薬帯域(40)内に異なる量の校正試薬を含んでいる。あ るいは、各ストリップが別個のアプリケーションパッドを有する装置を構成して もよい。校正試薬の量が異なるために、各捕獲部位は、試料中に存在する分析物 の量が実質的に全ての校正試薬が結合する量より多い場合にのみ検出可能信号を 表示する。例えば、ストリップ10aが濃度[A]の校正試薬を含むとすると、 捕獲部位における検出可能量の分析物(x)若しくは分析物複合体の固定化を得 るには濃度[A+x]の分析物の存在が必要とされる。同様に、ストリップ10 b〜10dは、各捕獲部位において検出可能な分析物複合体の固定化を得るには 、それぞれ濃度[B]、[C]および[D]の校正試薬を含み、それぞれ濃度[ B + x]、[C+x]および[D+x]の分析物を必要とする。このように して、所定範囲内の分析物の濃度の半定量検出が可能な装置を形成することがで きる。図3aは使用前のそのような装置を示し、図3bは試験試料が少な(とも 濃度[A+x]の分析物を含む装置を示し、図30は試験試料が少なくとも濃度 [B+X]の分析物を含む装置を示し、図3dは試験試料が少な(とも濃度[C +x]の分析物を含む装置を示し、図3eは試験試料が少なくとも濃度[D+x ]の分析物を含む装置を示している。
本発明の検定装置は、上記に記載のように補助特異結合子をさらに含んでいてよ い。1個以上の補助特異結合子を装置内若しくは装置上の適切な場所に置くか、 または装置に別個に加えて、捕獲部位で分析物、接合体または分析物/接合体複 合体の結合を完成させてもよい。補助特異結合子は、2個以上の特異結合子から 形成された複合体を含んでいてよい。
本発明はさらに、結合検定実行用キットを提供する。例えば本発明によるキット は、試薬が取り込まれた検定装置を含んでいてよく、場合によっては上記に記載 のような浸透溶液および/または試験試料前処理試薬を含んでいてよい。あるい は、キットは、接合体および無標識校正試薬の容器と共に固定化結合子を含む固 相装置を含んでいてよい。
緩衝剤、安定剤、洗剤、非特異結合阻止剤、抗菌剤などのような当業者には公知 の他の検定成分が検定装置および浸透溶液中に存在してもよい。
実施例 下記の実施例は例示に過ぎず、この開示に基づく本発明の範囲を限定するのもの ではない。本発明に関する多(の変更は当業者には明らかであろう。
ヒトの絨毛膜性性腺刺激ホルモン(hCG)検定a、接合体 接合体には、コロイド状金標識と接合しているモノクローナル抗hCG抗体が含 まれていた。コロイド状金懸濁液を炭酸カリウムでpH6,6に調整し、モノク ローナル抗体を加えた(3μg/ml)。1分間培養した後で、0゜3%血清ア ルブミンを加えて接合を阻止し、それによって非特異結合を抑制した。得られた 接合体をトリス緩衝塩水(50mM)リス、0.9%塩化ナトリウム、pH7, 4)中の2%カゼインと合わせ、試験ストリップ中で接合体が移動し易いように した。
b、試験ストリップ 固相としてニトロセルロースストリップ(5μm孔径)を使用した。ニトロセル ロース製ストリップ(3X5mm)を用意し、限局部位内の膜に抗hCGポリク ローナル抗体を加えて捕獲部位を形成した。4個のストリップを合せて1個の検 定装置を作成した。
C0検定プロトコル 接合体を4本の異なる管に分割し、鎖管に校正試薬として異なる量(0,2,4 および8μg/ml)の遊離モノクローナル抗hCG抗体を加えた。各混合物の アリコートをhCG試験試料と共に反応容器中に置いた。このようにして、接合 体と分析物への結合用遊離抗体校正試薬とを比較した。室温で30秒間培養した 後、試験ストリップ装置を試験溶液と接触させた。試験溶液を試験ストリップの 底部と接触させ、試験溶液を膜を介して毛細管作用によって輸送した。5分後、 捕獲部位で検出可能信号の読み取りが可能になった。結果を表1に示す。増大量 の校正試薬の存在にも拘わらず、試験試料中に存在するhCGの量が増大するに つれ、形成された標識抗体/hCG複合体の量も増hCGの濃度 4ストリツプ セツト中に認められた当業者には、本発明の概念がさまざまなタイプの検定構成 、分析物、標識および固相物質に適用可能であることが理解されるであろう。従 って、本発明の概念は他の多くの信号生成検定に適用することが可能である。記 載されている実施態様および提示されている代替実施態様は、自己確認検定成分 を含む検定装置を限定するよりはむしろ、該装置の例であるように企図されてい る。従って本発明の記載は、開示されている特定の実施態様に本発明を限定する ものではなく、上記に説明し且つ下記の請求の範囲に記載されている本発明の範 囲内の全ての均等物および主題を包含するように意図されている。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.試験試料における少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を半定量的に決 定するための多帯域試験装置であって、多孔性物質を含み、該物質は、 分析物に結合して標識分析物複合体を形成する標識分析物特異結合子を含む可溶 性接合体、 前記多孔性物質に付着した無標識特異結合子を含み、標識分析物複合体に結合し て固定化標識分析物複合体を形成する捕獲試薬、および 前記捕獲試薬への分析物の結合を阻止し、それによって、試験試料中の分析物が 最低濃度を超えて始めて前記固定化標識複合体が形成されるように前記捕獲試薬 に結合する分析物の割合を制御する無標識特異結合子を含む可溶性校正試薬 を含み、 前記捕獲試薬は捕獲部位に固定化されており、該捕獲部位において、前記固定化 標識複合体が試験試料から分離され、前記固定化標識複合体関連の標識の存在が 検出されて、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在が決定され る ことを特徴とする装置。
  2. 2.前記多孔性物質が試験ストリップを含み、該ストリップにおいて、前記接合 体および前記校正試薬が前記捕獲部位から上流の試薬帯域内に含まれることを特 徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 3.前記試薬帯域は、前記校正試薬を含む第1の反応帯域と、前記接合体を含む 第2の反応帯域という少なくとも2箇所の反応帯域を含むことを特徴とする請求 項2に記載の装置。
  4. 4.試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を半定量的に検出す る方法であって、a)分析物と結合して標識分析物複合体を形成する標識特異結 合子を含む接合体、 固相に付着した無標識分析物特異結合子を含み、標識分析物複合体と結合して固 定化標識分析物複合体を形成する捕獲試薬、および 前記捕獲試薬への分析物の結合を阻止し、それによって、試験紙料中の分析物が 最低濃度を超えて始めて前記固定化標識複合体が形成されるように前記捕獲試薬 に結合する分析物の割合を調整する無標識特異結合子を含む校正試薬を含む少な くとも3個の分析物特異結合子のうちの二つと分析物とを反応させる段階と、 b)前記固定化標識複合体を試験試料から分離する段階と、 c)前記固定化標識複合体関連標識の存在を検出し、それによって試験試料中の 少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を決定する段階と を含むことを特徴とする方法。
  5. 5.前記校正試薬を前記接合体の添加に先立って分析物と反応させることを特徴 とする請求項4に記載の方法。
  6. 6.前記校正試薬を、分析物特異結合子および分析物類似体からなる群から選択 することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  7. 7.試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を半定量的に検出す るための試験キットであって、分析物と結合して標識分析物複合体を形成する標 識分析物特異結合子を含む可溶性接合体、 前記固相物質に付着した無標識分析物特異結合子を含み、標識分析物複合体と結 合して固定化標識分析物複合体を形成する捕獲試薬、および 前記捕獲試薬への分析物の結合を阻止し、それによって、試験試料中の分析物が 最低濃度を超えて始めて前記固定化標識複合体が形成されるように前記捕獲試薬 に結合する分析物の割合を調整する無標識特異結合子を含む可溶性校正試薬 を含み、 それによって、固定化標識複合体が試験試料から分離され、前記固定化標識複合 体関連標識の存在が検出されて、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析 物の存在が決定される ことを特徴とする試験キット。
  8. 8.前記校正試薬を、分析物特異結合子および分析物類似体からなる群から選択 することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 9.試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在を半定量的に決定す るための多帯域試験装置であって、多孔性物質を含み、該物質は、 分析物と結合して標識分析物複合体を形成する標識分析物特異結合子を含む可溶 性接合体、 前記多孔性物質に付着した無標識特異結合子を含み、標識分析物複合体と結合し て固定化標識分析物複合体を形成する捕獲試薬、および 前記接合体への分析物の結合を阻止し、それによって、試験試料中の分析物が最 低濃度を超えて始めて前記固定化標識複合体が形成されるように前記捕獲試薬に 結合する分析物の割合を調整する無標識特異結合子を含む可溶性校正試薬 を含み、 前記捕獲試薬は捕獲部位で固定化されており、該捕獲部位において、前記固定化 標識複合体が試験試料から分離され、前記固定化標識複合体関連の標識の存在が 検出されて、試験試料中の少なくとも所定の最低濃度の分析物の存在が決定され る ことを特徴とする装置。
  10. 10.前記校正試薬および前記標識分析物特異結合子が同一の特異結合子である ことを特徴とする請求項9に記載の装置。
JP5513247A 1992-01-22 1993-01-07 半定量結合検定用校正試薬および装置 Pending JPH07503540A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82348692A 1992-01-22 1992-01-22
US823,486 1992-01-22
PCT/US1993/000174 WO1993015230A1 (en) 1992-01-22 1993-01-07 Calibration reagents for semi-quantitative binding assays and devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07503540A true JPH07503540A (ja) 1995-04-13

Family

ID=25238904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5513247A Pending JPH07503540A (ja) 1992-01-22 1993-01-07 半定量結合検定用校正試薬および装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5780308A (ja)
EP (1) EP0643777A4 (ja)
JP (1) JPH07503540A (ja)
AU (1) AU3439693A (ja)
CA (1) CA2128320A1 (ja)
TW (1) TW273010B (ja)
WO (1) WO1993015230A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058507A (ja) * 2007-09-01 2009-03-19 Inverness Medical Switzerland Gmbh 共有ゾーンを有する分析デバイス
JP2015508180A (ja) * 2012-02-21 2015-03-16 ラボラトリー コーポレイション オブ アメリカ ホールディングス バイオアッセイのシグナル増幅のための方法およびシステム

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308775A (en) * 1992-09-15 1994-05-03 Abbott Laboratories Assay devices for concurrently detecting an analyte and confirming the test result
JP3479100B2 (ja) * 1993-06-02 2003-12-15 帝国臓器製薬株式会社 免疫化学的簡易半定量方法および装置
US5521102A (en) * 1994-08-08 1996-05-28 Quidel Corporation Controlled sensitivity immunochromatographic assay
GB2300914B (en) * 1995-04-28 1998-04-29 Tepnel Medical Ltd Analytical device
AUPN527995A0 (en) * 1995-09-07 1995-09-28 Agen Biomedical Limited Method and apparatus for semiquantification of an analyte
CA2249303C (en) * 1996-03-20 2012-05-08 Serex, Inc. Chromatographic immunoassay device and method utilizing particle valency for quantitation
EP1473565B1 (en) * 1997-07-16 2010-08-25 Charm Sciences Inc. A test device and method for detecting the presence of a residue analyte in a sample
US6436721B1 (en) * 1997-07-25 2002-08-20 Bayer Corporation Device and method for obtaining clinically significant analyte ratios
EP0982590B1 (en) * 1998-07-01 2003-11-19 Nitto Denko Corporation Labeled conjugate and detection method using the same
US7640083B2 (en) 2002-11-22 2009-12-29 Monroe David A Record and playback system for aircraft
AU2261601A (en) * 1999-12-15 2001-06-25 Icogen Corporation Method for the simultaneous analysis and detection of multiple analytes by microidentification
JP2001349892A (ja) * 2000-04-03 2001-12-21 Unilever Nv 検査方法及びデバイス
DE10035451C2 (de) * 2000-07-19 2002-12-05 November Ag Molekulare Medizin Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung einer Polymersequenz
US20040063160A1 (en) * 2000-10-17 2004-04-01 Lassen Michael Rud Assay for directly detecting a biological cell in a body fluid sample
US20040096985A1 (en) * 2001-09-28 2004-05-20 Noriko Kenjyou Specific binding analyzer and method of analyzing specific binding
US20030113823A1 (en) * 2001-10-11 2003-06-19 Gregory Richard L. Diagnostic assays for determination of dental caries susceptibility
US8367013B2 (en) 2001-12-24 2013-02-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Reading device, method, and system for conducting lateral flow assays
US6837171B1 (en) 2002-04-29 2005-01-04 Palmer/Snyder Furniture Company Lightweight table with unitized table top
US20030119203A1 (en) 2001-12-24 2003-06-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Lateral flow assay devices and methods for conducting assays
US20040018576A1 (en) * 2002-07-24 2004-01-29 Dematteo Todd M. Bence Jones protein testing cassette
US7314763B2 (en) 2002-08-27 2008-01-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fluidics-based assay devices
US7432105B2 (en) 2002-08-27 2008-10-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Self-calibration system for a magnetic binding assay
US7285424B2 (en) 2002-08-27 2007-10-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Membrane-based assay devices
AU2003277309A1 (en) * 2002-10-08 2004-05-04 Tara Nylese Portable diagnostic device and method for determining temporal variations in concentrations
US7247500B2 (en) 2002-12-19 2007-07-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Reduction of the hook effect in membrane-based assay devices
US20040197819A1 (en) 2003-04-03 2004-10-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Assay devices that utilize hollow particles
US7851209B2 (en) 2003-04-03 2010-12-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Reduction of the hook effect in assay devices
US7713748B2 (en) 2003-11-21 2010-05-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of reducing the sensitivity of assay devices
US20050112703A1 (en) 2003-11-21 2005-05-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Membrane-based lateral flow assay devices that utilize phosphorescent detection
US7943395B2 (en) 2003-11-21 2011-05-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Extension of the dynamic detection range of assay devices
US7410808B1 (en) 2003-12-08 2008-08-12 Charm Sciences, Inc. Method and assay for detection of residues
US7943089B2 (en) 2003-12-19 2011-05-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Laminated assay devices
WO2005069002A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-28 Calypte Biomedical Corporation Rapid test for antibodies against hiv in urine
US7521226B2 (en) 2004-06-30 2009-04-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. One-step enzymatic and amine detection technique
US20060019406A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Ning Wei Lateral flow device for the detection of large pathogens
US20060068500A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Detecting yeast infections using a lateral flow assay
US7396689B2 (en) * 2005-02-04 2008-07-08 Decision Biomarkers Incorporated Method of adjusting the working range of a multi-analyte assay
US7439079B2 (en) * 2005-04-29 2008-10-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Assay devices having detection capabilities within the hook effect region
US20070020699A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Idexx Laboratories, Inc. Lateral flow assay and device using magnetic particles
CN101191847A (zh) 2006-12-01 2008-06-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光学板
BRPI0914387A2 (pt) 2008-10-29 2019-09-24 Kci Licensing Inc sistema de tratamento abdominal, método de tratamento de uma cavidade abdominal aberta, e, método de fabricação de um sistema para tratamento de uma cavidade abdominal de um paciente
WO2010129302A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Innovative Laboratory Technologies, Inc. Lateral-flow immuno-chromatographic assay devices
DK2566949T3 (da) 2010-05-06 2023-05-22 Charm Sciences Inc Læser-inkubatorindretning
WO2016196347A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 Polymer Technology Systems, Inc. Systems and methods for combined vertical/lateral flow blood separation technologies with cotinine detection
KR20160140186A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 삼성전자주식회사 분석용 스트립, 분석용 스트립을 이용한 장치 및 시스템
US11119102B1 (en) 2016-02-16 2021-09-14 Charm Sciences, Inc. Test device, method, and assembly
CN110275029B (zh) * 2019-07-30 2024-09-10 南通伊仕生物技术股份有限公司 一种人绒毛膜促性腺激素半定量检测试纸、试剂杯及其制备方法和应用
US20230042375A1 (en) * 2022-09-20 2023-02-09 Marvin Liu Membrane based chemiluminescence immunochromatography assay and its use

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2118455B1 (de) * 1971-04-16 1972-09-21 Boehringer Mannheim Gmbh Teststreifen
US3915639A (en) * 1973-10-18 1975-10-28 Robert M Friedenberg Drug abuse dipstick
SE388694B (sv) * 1975-01-27 1976-10-11 Kabi Ab Sett att pavisa ett antigen exv i prov av kroppvetskor, med utnyttjande av till porost berarmaterial bundna eller adsorberande antikroppar
US4059407A (en) * 1976-04-14 1977-11-22 Becton, Dickinson And Company Disposable chemical indicators
US4094647A (en) * 1976-07-02 1978-06-13 Thyroid Diagnostics, Inc. Test device
US4361537A (en) * 1979-01-12 1982-11-30 Thyroid Diagnostics, Inc. Test device and method for its use
US4235601A (en) * 1979-01-12 1980-11-25 Thyroid Diagnostics, Inc. Test device and method for its use
US4366241A (en) * 1980-08-07 1982-12-28 Syva Company Concentrating zone method in heterogeneous immunoassays
US4378428A (en) * 1981-03-30 1983-03-29 Baker Instruments Corporation Method for carrying out non-isotopic immunoassays, labeled analytes and kits for use in such assays
US4551308A (en) * 1981-07-09 1985-11-05 International Technidyne Corp. Apparatus for analyzing the influence of additive reagents upon the coagulation of blood and related methods
US5073484A (en) * 1982-03-09 1991-12-17 Bio-Metric Systems, Inc. Quantitative analysis apparatus and method
US4435504A (en) * 1982-07-15 1984-03-06 Syva Company Immunochromatographic assay with support having bound "MIP" and second enzyme
US4536479A (en) * 1983-03-22 1985-08-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Use of anti-idiotype antibodies in immunoassays
US4594327A (en) * 1983-11-02 1986-06-10 Syntex (U.S.A.) Inc. Assay method for whole blood samples
US4703017C1 (en) * 1984-02-14 2001-12-04 Becton Dickinson Co Solid phase assay with visual readout
US4757004A (en) * 1984-03-16 1988-07-12 Syntex (U.S.A.) Inc. Chromatographic devices having modified edges
DE3445816C1 (de) * 1984-12-15 1986-06-12 Behringwerke Ag, 3550 Marburg Flaechenfoermiges diagnostisches Mittel
ATE84148T1 (de) * 1984-12-20 1993-01-15 Nycomed Imaging As Festphasendiffusionstextverfahren.
US4740468A (en) * 1985-02-14 1988-04-26 Syntex (U.S.A.) Inc. Concentrating immunochemical test device and method
US4806312A (en) * 1985-08-28 1989-02-21 Miles Inc. Multizone analytical element having detectable signal concentrating zone
US4806311A (en) * 1985-08-28 1989-02-21 Miles Inc. Multizone analytical element having labeled reagent concentration zone
US4689309A (en) * 1985-09-30 1987-08-25 Miles Laboratories, Inc. Test device, method of manufacturing same and method of determining a component in a sample
US4868108A (en) * 1985-12-12 1989-09-19 Hygeia Sciences, Incorporated Multiple-antibody detection of antigen
US4960691A (en) * 1986-09-29 1990-10-02 Abbott Laboratories Chromatographic test strip for determining ligands or receptors
EP0271204A3 (en) * 1986-11-07 1989-10-25 Syntex (U.S.A.) Inc. Immunochromatographic method and device
CA1303983C (en) * 1987-03-27 1992-06-23 Robert W. Rosenstein Solid phase assay
US4956275A (en) * 1987-04-14 1990-09-11 Molecular Devices Corporation Migratory detection immunoassay
DE291194T1 (de) * 1987-04-27 1992-03-19 Unilever N.V., Rotterdam Immunoassays und vorrichtungen dafuer.
US4943522A (en) * 1987-06-01 1990-07-24 Quidel Lateral flow, non-bibulous membrane assay protocols
US4956302A (en) * 1987-09-11 1990-09-11 Abbott Laboratories Lateral flow chromatographic binding assay device
CA1339723C (en) * 1988-01-19 1998-03-17 Philip Mcmahon Immunoassay with multiple test spots
US4952517A (en) * 1988-02-08 1990-08-28 Hygeia Sciences, Inc. Positive step immunoassay
US5028535A (en) * 1989-01-10 1991-07-02 Biosite Diagnostics, Inc. Threshold ligand-receptor assay
FI922164A7 (fi) * 1990-09-14 1992-05-13 Biosite Diagnostics Inc Ligandireseptorien ja ligandien muodostamia komplekseja vastaan suunna ttuja vasta-aineita ja niiden käyttö ligandi-reseptori-määrityksissä
US5395754A (en) * 1992-07-31 1995-03-07 Hybritech Incorporated Membrane-based immunoassay method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058507A (ja) * 2007-09-01 2009-03-19 Inverness Medical Switzerland Gmbh 共有ゾーンを有する分析デバイス
JP2015508180A (ja) * 2012-02-21 2015-03-16 ラボラトリー コーポレイション オブ アメリカ ホールディングス バイオアッセイのシグナル増幅のための方法およびシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP0643777A1 (en) 1995-03-22
TW273010B (ja) 1996-03-21
US5780308A (en) 1998-07-14
EP0643777A4 (en) 1995-06-07
CA2128320A1 (en) 1993-08-05
WO1993015230A1 (en) 1993-08-05
AU3439693A (en) 1993-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07503540A (ja) 半定量結合検定用校正試薬および装置
US5308775A (en) Assay devices for concurrently detecting an analyte and confirming the test result
US5416000A (en) Analyte immunoassay in self-contained apparatus
JP3358737B2 (ja) 改良された投与量応答曲線を有するアッセイ
US7910381B2 (en) Immuno gold lateral flow assay
US5569608A (en) Quantitative detection of analytes on immunochromatographic strips
EP0462376B1 (en) Conjugate recovery binding assays
EP0465266B1 (en) Complementary visual signal immunoassay
JP2930426B2 (ja) 一又は複数種の競合イムノアッセイを実施するための器具
JP2999238B2 (ja) クロマトグラフィーストリップ結合アッセイ装置
CA2375453C (en) Bidirectional lateral flow test strip and method
AU619480B2 (en) Lateral flow chromatographic binding assay device
EP0447154A2 (en) Device for ligand-receptor methods
US20010006775A1 (en) Analytical method, kit, and apparatus
US7087389B2 (en) Highly cost-effective analytical device for performing immunoassays with ultra high sensitivity
JP2001509253A (ja) 検定時に検出可能な変化を所定の分布状態にする方法及びその装置
WO1998019164A1 (en) Immunoassay device employing applicator component and self-contained, external reagent container
JP2007526443A (ja) ラテラルフローアッセイの基準としての天然分析物
JP2013174612A (ja) 凝集アッセイ
JP2505658B2 (ja) サンプル流体成分の分析測定用テストキャリヤ
CA2198948A1 (en) Quantitative detection of analytes on immunochromatographic strips