JPS58221167A - Element for fluoresence immunity analysis - Google Patents
Element for fluoresence immunity analysisInfo
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- JPS58221167A JPS58221167A JP10504982A JP10504982A JPS58221167A JP S58221167 A JPS58221167 A JP S58221167A JP 10504982 A JP10504982 A JP 10504982A JP 10504982 A JP10504982 A JP 10504982A JP S58221167 A JPS58221167 A JP S58221167A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蛍光免疫定量法による各種抗原または抗体の
測定用分析素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an analytical element for measuring various antigens or antibodies by fluorescence immunoassay.
流体(例えば体液)中に少量しか存在しない抗体、抗原
およびその他の物質の検出ならびに定量については各種
の分析法が開発されてきた。その中で最も精度の高いも
のは、免疫化学的定量法であり、それは抗体と抗原とが
特異的に結合する点オヨヒソノ反応Ab(抗体)+Ag
(抗w、) # Ag・Ab(抗原・抗体複合体)が質
量作用の法則に従うこ 1−
とを利用するものである。Various analytical methods have been developed for the detection and quantification of antibodies, antigens, and other substances present in small amounts in fluids (eg, body fluids). The most accurate method among them is the immunochemical quantitative method, which is based on the fact that antibodies and antigens specifically bind to each other.
(Anti-w,) # It takes advantage of the fact that Ag/Ab (antigen/antibody complex) follows the law of mass action.
免疫化学的定量法は、1958年にBersonとYa
llowが放射性ヨード(lllI]: )で標識した
インシュリンと糖尿病患者血清中の抗インシーリン抗体
とを用いて血清中のインシュリンを測定することに成功
しテ以来、放射免疫測定法(ラジオイムノア、セイRI
A )が広く使われている。The immunochemical quantitative method was developed in 1958 by Berson and Ya.
Since the successful measurement of insulin in serum using insulin labeled with radioactive iodine (III) and anti-insulin antibodies in the serum of diabetic patients, radioimmunoassay methods (Radioimmunoa, SeiRI) have been developed.
A) is widely used.
しかしながらこのRIA法は高い感度は有するが、放射
性同位元素の使用に起因する種々の大きな欠点、例えば
、放射能による人体障害の危険性、放射線の拡散防止の
ための特殊な施設を要すること、操作が複雑で、かつ測
定に長時間を要すること、測定に必要なβ線およびγ線
カウンターは高価であること、半減期の短かい同位元素
の場合は、標識抗原(抗体)を長時間保存できない事等
の欠点を有し、検査数が増えているにもかかわらず、通
常の臨床検査室では検査が行なえないことが、大きなネ
ックとなっている。However, although this RIA method has high sensitivity, it has various major drawbacks due to the use of radioactive isotopes, such as the risk of injury to the human body due to radioactivity, the need for special facilities to prevent the spread of radiation, and operational problems. is complicated and takes a long time to measure, the beta and gamma ray counters required for measurement are expensive, and in the case of isotopes with short half-lives, labeled antigens (antibodies) cannot be stored for long periods of time. Although the number of tests is increasing, the fact that regular clinical laboratories cannot perform the tests is a major bottleneck.
このため臨床検査法としてより実用的な方法、環境汚染
につながらない方法が求められていた。For this reason, a more practical method for clinical testing and a method that does not lead to environmental pollution has been sought.
2 −
このため放射性同位元素を他の標識で置きかえた方法が
注目されはじめた。その例としては標識物質として、酵
素、バクテリオファージ、金属及び有機金属の錯体、補
酵素、酵素基質、酵素阻害物質、循環反応体、有機補欠
分子族、化学発光性反応体及び蛍光性分子等が挙げられ
る。これらの中で現在実際に測定に使用されているもの
は酵素を用いた酵素イムノアッセイ(EIA)、蛍光性
分子を用いた蛍光イムノアッセイ (FIA ’)等で
ある。2 - For this reason, methods that replace radioactive isotopes with other labels have begun to attract attention. Examples include labeled substances such as enzymes, bacteriophages, metal and organometallic complexes, coenzymes, enzyme substrates, enzyme inhibitors, cycling reactants, organic prosthetic groups, chemiluminescent reactants, and fluorescent molecules. Can be mentioned. Among these, those currently in actual use for measurement include enzyme immunoassay (EIA) using enzymes and fluorescence immunoassay (FIA') using fluorescent molecules.
しかしながら通用しているこれら前記の免疫分析方法で
は、下記に示す種々の欠点を有している。However, the above-mentioned immunoassay methods that are currently in use have various drawbacks as shown below.
1)典型的には10乃至200μlの流体試料を用いる
慣用の化学分析又は血液分析と比較して、比較的多量(
例えば、0.1乃至1,0IIJ)の流体試料が必要で
ある。1) Relatively large volumes (
For example, a fluid sample of 0.1 to 1,0 IIJ) is required.
2)試験混合物の特異的結合反応に多大の時間(例えば
数時間乃至1晩)が必要である。2) A large amount of time (eg, several hours to overnight) is required for the specific binding reaction of the test mixture.
3)反応経了後に抗原−抗体結合複合体と未結合体の物
理的分離(ル)゛分離という)が必要である。3) After the reaction, physical separation (referred to as separation) of the antigen-antibody binding complex and the unbound substance is required.
4)免疫分析反応を完了させるためには多くの工程が必
要であり、又その工程は個々別々に行なわねばならない
。(例えば試料添加、インキュベート、分離、ラベル(
標識体)の定量等の工程)
5) 自動化システムへの適合が困難である。4) Many steps are required to complete an immunoassay reaction, and each step must be performed separately. (e.g. sample addition, incubation, separation, labeling (
5) Difficult to adapt to automated systems.
これらの欠点を克服することが可能な乾燥系の化学(ド
ライ・ケミストリー)を用いる分析系が特開昭55−9
0859号に開示されている。この方法は、例えば可撓
性プラスチック支持体上に高分子ビーズ重合体からなる
構造層(レジストレージョ>層と称する)、抗体を不動
化した着色高分子ビーズ重合体からなる構造層を順次塗
布した分析素子に未ラベル抗原(被検流体)と一定量の
蛍光ラベル抗原を混合した試料を一定量適用することに
より未ラベル抗原とラベル抗原が抗体に対して競合結合
し、レジストレーション層へ泳動した未反応のラベル抗
原量を測定することにより、流体試料中の抗原を定量す
るものである。An analysis system using dry chemistry that can overcome these drawbacks was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-9.
No. 0859. In this method, for example, a structural layer made of a polymeric bead polymer (referred to as a registrello layer) and a structural layer made of a colored polymeric bead polymer immobilized with antibodies are sequentially coated on a flexible plastic support. By applying a certain amount of a sample mixed with an unlabeled antigen (test fluid) and a certain amount of fluorescently labeled antigen to the analytical element, the unlabeled antigen and labeled antigen competitively bind to the antibody and migrate to the registration layer. The antigen in a fluid sample is quantified by measuring the amount of unreacted labeled antigen.
しかしながらこの方法では、んレジストレージ。However, with this method, there is no cash register storage.
ン層へ泳動した未結合ラベル抗原の検出(F検出と称す
)又は、B)不動化抗体への結合した結合ラベル抗原の
検出(B検出と称す)により流体試料中の未ラベル抗原
の量を決定するが、FおよびBどちらか一方の検出によ
り、未ラベル抗原の量を決定するため、必然的に大きな
誤差を含む可能性があるという欠点を有している。これ
は特に極微量しか存在しない成分を検出する際に著しい
。B) detection of unbound labeled antigen that has migrated to the immobilized antibody (referred to as F detection); or B) detection of bound labeled antigen bound to immobilized antibodies (referred to as B detection). However, since the amount of unlabeled antigen is determined by detecting either F or B, it has the disadvantage that it may inevitably contain a large error. This is particularly noticeable when detecting components that are present in extremely small amounts.
即ち極微量成分の検出結果はラベル抗原量のバラツキ、
非特異的結合生成、塗布膜厚のバラツキ、あるいは蛍光
測定条件変動(光源輝度・の変動によ:5−゛
る蛍光強度の変動等)に帰因する誤差を含むという欠点
を有し、定量値の信頼性を低くしている。In other words, the detection results of extremely trace components are due to variations in the amount of labeled antigen,
It has the disadvantage that it includes errors due to non-specific bond formation, variations in coating film thickness, or fluctuations in fluorescence measurement conditions (such as fluctuations in fluorescence intensity due to fluctuations in light source brightness). It makes the value unreliable.
本発明者らは、上記欠点を克服することを目的として鋭
意検討を重ねた結果、液体不浸透性、光透過性の支持体
上に、熱安定性であり且つ被検流体に対して非膨潤性の
有機高分子重合体粒子の接合によって形成される相互連
絡空隙を有する粒子結合体からなる検出層、遮蔽層及び
抗原−抗体反応層を形成したことを特徴とする流体中の
微量酸 5−
分の蛍光免疫分析素子によって該目的を達することがで
きた。As a result of intensive studies aimed at overcoming the above-mentioned drawbacks, the present inventors have found that a liquid-impermeable, light-transparent support that is thermally stable and does not swell with the test fluid. 5- A trace amount of acid in a fluid, characterized in that a detection layer, a shielding layer, and an antigen-antibody reaction layer are formed of a particle combination having interconnecting voids formed by bonding of organic polymer particles of 5- We were able to achieve this goal using a fluorescent immunoassay device.
以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明は、免疫分析においてラベル抗原−抗体複合体の
)と未反応のラベル抗原■とを同時に測定し、未ラベル
抗原量を決定するものである。In the present invention, the amount of unlabeled antigen is determined by simultaneously measuring labeled antigen-antibody complex () and unreacted labeled antigen (2) in immunoassay.
本発明に関する被検流体(以後検体と称す)は測定対象
物(抗原、抗体、ハプテン等免疫活性物質)を含む流体
であり、体液たとえば血液、血清、尿などである。A test fluid (hereinafter referred to as a specimen) according to the present invention is a fluid containing a measurement target (an immunoactive substance such as an antigen, an antibody, or a hapten), and is a body fluid such as blood, serum, or urine.
第1図に本発明の実施態様の1例の断面図を示す。FIG. 1 shows a sectional view of an example of an embodiment of the present invention.
1は支持体、2は検出層、3は遮蔽層、また4は抗原−
抗体反応層である。検体は抗原−抗体反応層4側から各
層4.3及び1の相互連絡空隙の流路によって均一に浸
透することができる。1 is a support, 2 is a detection layer, 3 is a shielding layer, and 4 is an antigen-
This is an antibody reaction layer. The specimen can permeate uniformly from the antigen-antibody reaction layer 4 side through the channels of interconnecting voids in each layer 4.3 and 1.
遮蔽層3の存在と、支持体1が透明であることから検出
層2及び抗原−抗体反応層4の状況を各別個に観察でき
る。Since the shielding layer 3 exists and the support 1 is transparent, the states of the detection layer 2 and the antigen-antibody reaction layer 4 can be observed separately.
尚本発明に於ては、必要な補助層を設置しても差支えな
い。In the present invention, any necessary auxiliary layer may be provided.
まず本発明の蛍光免疫分析素子を用いる測定原理につい
て説明する。First, the principle of measurement using the fluorescence immunoassay element of the present invention will be explained.
未知の抗原の分析をすべき検体をラベル抗原の存在下で
蛍光免疫分析素子と接触させる。ラベル抗原は次のよう
な、いくつかの方法の1つにより蛍光免疫分析素子と協
働させることができる。A specimen to be analyzed for an unknown antigen is brought into contact with a fluorescent immunoassay element in the presence of a labeled antigen. A labeled antigen can be associated with a fluorescent immunoassay device in one of several ways, including the following.
即ち、■検体(未ラベル抗原を含む)へラベル抗原を直
接添加し、次いでラベル抗原を含む検体を分析のために
蛍光免疫分析素子に適用する。That is, (1) a labeled antigen is directly added to a specimen (containing an unlabeled antigen), and then the specimen containing the labeled antigen is applied to a fluorescence immunoassay element for analysis.
■蛍光免疫分析素子へ、ラベル抗原及び検体を個別的に
添加する(たとえば(イ)検体添加の直前又は直後のラ
ベル抗原の添加並びに←)ラベル抗原を蛍光免疫分析素
子へ添加し、続いて乾燥し、そして検体添加の際蛍光免
疫分析素子を再m潤させる)。■Adding the labeled antigen and specimen individually to the fluorescent immunoassay element (for example, (a) Adding the labeled antigen immediately before or after adding the sample and ←) Adding the labeled antigen to the fluorescent immunoassay element, and then drying and re-wet the fluorescence immunoassay element upon addition of the sample).
■検体を単に適用することにより分析開始可能にするよ
うにラベル抗原を蛍光免1疫分析素子に組み入れる。た
とえばラベル抗原を蛍光免疫分析素子の遮蔽層及び検出
層か、又は不動化抗体を含む蛍光免疫分析素子の抗原−
抗体反応層に組み入れることが出来る。どの場合もラベ
ル抗原を蛍光免疫分析素子に組み入れる時は、ラベル抗
原を不動化抗体と離して保持し、ラベル抗原の抗体への
時期尚早の結合を回避するよう注意を払わねばならない
。(2) Incorporating a labeled antigen into a fluorescent immunoassay element so that analysis can be initiated by simply applying the specimen. For example, a labeled antigen may be added to the shielding layer and detection layer of a fluorescent immunoassay device, or an antigen-labeled antigen may be added to the shielding layer and detection layer of a fluorescent immunoassay device containing an immobilized antibody.
Can be incorporated into the antibody reaction layer. In any case, when incorporating a labeled antigen into a fluorescent immunoassay device, care must be taken to keep the labeled antigen separate from the immobilized antibody and to avoid premature binding of the labeled antigen to the antibody.
前述のような協働ラベル抗原の存在下で検体を蛍光免疫
分析素子と接触させる時、ラベル抗原及び未ラベル抗原
(検体中に存在し、そして測定すべき未知物である)は
、該素子内の抗原−抗体反応層に不動化して存在する抗
体へ競合結合する。When a specimen is contacted with a fluorescent immunoassay device in the presence of a co-labeled antigen as described above, the labeled and unlabeled antigens (which are present in the specimen and are the unknowns to be measured) are present within the device. competitively binds to the immobilized antibody present in the antigen-antibody reaction layer.
その結果蛍光免疫分析素子の支持体側から蛍光測定すれ
ば未反応のラベル抗原量■を、抗原−抗体反応層側から
測定すれば反応したラベル抗原量0(実際には未反応の
ラベル抗原、その能弁特異的結合生成物も存在するがF
の値から補正する事が可能である。)を測定することが
できる。As a result, if the fluorescence is measured from the support side of the fluorescence immunoassay element, the amount of unreacted label antigen (■) is measured, but if it is measured from the antigen-antibody reaction layer side, the amount of reacted label antigen is 0 (actually, the amount of unreacted label antigen, Although functional valve-specific binding products also exist, F
It is possible to correct from the value of . ) can be measured.
以上のように本発明の蛍光免疫分析素子は同時に前記の
FとBを測定することができる。検体中の未ラベル抗原
の量は、測定値FとBを用いて精度良く決定することが
可能である。As described above, the fluorescence immunoassay element of the present invention can simultaneously measure F and B. The amount of unlabeled antigen in a specimen can be determined with high accuracy using measured values F and B.
本発明の検出層、遮蔽層、抗原−抗体反応層を形成する
粒子の平均サイズは1〜350μmであり、好ましくは
5〜200μmである。それぞれの層で大きさの違った
粒子を用いることもできるが、同一サイズの粒子を用い
るのが好ましい。又検出層、抗原−抗体反応層には相互
連絡空隙の流路径、蛍光検出との兼ね合いによって、0
.1〜25重量%の顔料(たとえばTie、又はBa5
O,等)のような非常に反射性の成分を含ませることも
可能である。これによって層内での光散乱が強化され、
励起光が有効に利用される。The average size of the particles forming the detection layer, shielding layer, and antigen-antibody reaction layer of the present invention is 1 to 350 μm, preferably 5 to 200 μm. Although particles of different sizes can be used in each layer, it is preferable to use particles of the same size. In addition, depending on the flow path diameter of the interconnecting void in the detection layer and the antigen-antibody reaction layer, and the balance with fluorescence detection,
.. 1-25% by weight of pigment (e.g. Tie, or Ba5
It is also possible to include highly reflective components such as O, etc.). This enhances light scattering within the layer,
Excitation light is effectively used.
又それぞれの層の膜厚は加μ、m〜800μmであり、
好ましくは(資)μm−500μmである。In addition, the thickness of each layer is μ, m to 800 μm,
Preferably it is 500 μm.
本発明の粒子結合体の例として、特願昭55−1796
13号及び同55−1179614号各明細書に記載が
あるように、検体に対して非膨潤性、不浸透性且つ熱安
定性有機高分子の粒子を用い、該粒子単位表面の反応性
基により粒子同志の接触部分において、直接化学結合或
いは低分子化合物を介して化学結合せしめる粒子結合体
がある。As an example of the particle combination of the present invention, Japanese Patent Application No. 55-1796
As described in the specifications of No. 13 and No. 55-1179614, particles of non-swellable, impermeable, and thermally stable organic polymers are used for the specimen, and reactive groups on the surface of the particle unit There is a particle bonding body in which the particles are chemically bonded directly or through a low molecular weight compound at the contact portion between the particles.
9−
これらの粒子結合体は粒子の充填、整合によって形成さ
れる相互連絡空隙を有しており、免疫反応に係る巨大分
子を容易に収納及び反応を起させる事ができる。9- These particle conjugates have interconnecting voids formed by the filling and alignment of particles, and can easily contain and cause reactions with macromolecules involved in immune reactions.
更に本発明の粒子結合体の他の例として例えば特願昭5
6−155788号が挙げられる。上記の粒子結合体は
疎水性かつ流体試料に対して、不浸透性かつ非膨潤性の
有機高分子粒子を中心核とし、該中心核をくるむ親水性
高分子を殻とした、核殻二層構造を有する粒子単位から
なり、これら粒子単位同志がその相互の接合部分におい
て粘着により構造を形成するものである。これらは、前
述の粒子結合体と同様に免疫反応を行なうに有効な相互
連絡空隙を有する事は自明である。Furthermore, as another example of the particle combination of the present invention, for example,
No. 6-155788 is mentioned. The above-mentioned particle combination has a core-shell double-layer consisting of a hydrophobic, impermeable and non-swellable organic polymer particle as a core, and a shell of a hydrophilic polymer surrounding the core. It is composed of particle units having a structure, and these particle units form a structure by adhesion at their mutual joints. It is obvious that these, like the particle conjugates described above, have interconnecting voids that are effective for carrying out an immune reaction.
本発明の抗原−抗体反応層は、前述の粒子結合体により
形成されるが不動化された抗体または抗原を含む層であ
る。免疫活性を保持しながら本発明に係る粒子結合体を
形成する高分子重合体粒子表面に抗体(または抗原)を
不動化することが可能であり、例えば物理吸着による担
持方法がある。The antigen-antibody reaction layer of the present invention is a layer formed by the above-mentioned particle conjugate but containing immobilized antibodies or antigens. It is possible to immobilize the antibody (or antigen) on the surface of the polymer particles forming the particle conjugate according to the present invention while retaining immunological activity; for example, there is a method of supporting the antibody by physical adsorption.
−】〇−
抗体の濃度、媒体のPHによって広範囲の担持量をとる
事が可能であることはいうまでもない。更に別の方法と
して共有結合法として知られる方法を用いる事ができる
。この方法は粒子表面に抗体(または抗原)を共有結合
により相持させる方法であり酵素等の蛋白を担体に固定
化する為に用いられている手法で、用いる反応試薬によ
り種々の方法を挙げることができる。これらの詳細につ
いては石川栄治、河井忠、宮井潔編集「酵素免疫測定法
」p30〜60(講談社、東京 1978年)を参照す
ることができる。-]〇- It goes without saying that it is possible to carry a wide range of amounts depending on the concentration of the antibody and the pH of the medium. As yet another method, a method known as a covalent bonding method can be used. This method is a method in which antibodies (or antigens) are covalently bonded to the particle surface, and is used to immobilize proteins such as enzymes on carriers.There are various methods depending on the reaction reagent used. can. For details thereof, reference may be made to "Enzyme Immunoassay", edited by Eiji Ishikawa, Tadashi Kawai, and Kiyoshi Miyai, pp. 30-60 (Kodansha, Tokyo, 1978).
該抗原−抗体反応層には非特異的結合を防止するために
非特異性蛋白質を含ませることが望ましい。It is desirable that the antigen-antibody reaction layer contains a non-specific protein to prevent non-specific binding.
又不動化された抗原−抗体複合体に結合している蛍光ラ
ベルの蛍光を測定する際の検出層としての機能を持って
いる。It also functions as a detection layer when measuring the fluorescence of the fluorescent label bound to the immobilized antigen-antibody complex.
本発明に係る遮蔽層は、前述の粒子結合体により形成さ
れるが免疫測定において検出層側から測定する場合にお
いては抗原−抗体反応層中の不動化抗原−抗体に結合し
ている蛍光ラベルからの蛍光をおおい隠し、抗原−抗体
反応層側から測定する場合は、検出層中の未反応のラベ
ル抗原からの蛍光をおおい隠す機能をもつ層である。The shielding layer according to the present invention is formed by the above-mentioned particle conjugate, but when measuring from the detection layer side in immunoassay, the shielding layer is formed from the fluorescent label bound to the immobilized antigen-antibody in the antigen-antibody reaction layer. When measuring from the antigen-antibody reaction layer side, this layer has the function of covering the fluorescence from the unreacted labeled antigen in the detection layer.
このような機能はラベル抗原に標識されている蛍光物質
からの蛍光を吸収する顔料、染料等(蛍光封止剤と称す
)を含有させることにより達成される。Such a function is achieved by including a pigment, dye, etc. (referred to as a fluorescent sealant) that absorbs the fluorescence from the labeled fluorescent substance in the labeled antigen.
蛍光封止剤としては、ウォ、トンレッドBピグメント■
(EIデュポントモアース社製)、ハーマネントパープ
ル■(GAFl+[)、ツルファーストメチルバイオレ
ット■(シャーウィンウィリアムス社製)、インド7ア
ースFブルー■(ハーモンカラーズ社製)、リーガル3
00■(ガボット社製×モノライトブルー■(ICI社
製)或はバリオファーストブルー(BASF社製)のよ
うな無蛍光性の顔料、染料が挙げられる。As a fluorescent encapsulant, use Wo, Tonred B pigment■
(manufactured by EI DuPont Mores), Hermanent Purple ■ (GAFl + [), Trufast Methyl Violet ■ (manufactured by Sherwin-Williams), India 7 Earth F Blue ■ (manufactured by Harmon Colors), Regal 3
Examples include non-fluorescent pigments and dyes such as 00■ (manufactured by Gabot Co., Ltd. x Monolight Blue ■ (manufactured by ICI) or Vario Fast Blue (manufactured by BASF).
又非特異的結合を防止するために非特異性蛋白質を含め
ることが望ましい。It is also desirable to include a non-specific protein to prevent non-specific binding.
本発明に係る検出層は、前述の粒子結合体により形成さ
れるが、免疫測定において未反応の未ラベル抗原を測定
する際の場である。この層の粒子結合体を形成するに際
しては免疫反応によらない非特異的吸着を防止するため
に非特異的蛋白質(例えば牛面清アルブミン等)を含め
ることができる。The detection layer according to the present invention is formed by the above-mentioned particle conjugate, and is used to measure unreacted unlabeled antigen in immunoassay. When forming the particle conjugate of this layer, a non-specific protein (for example, bovine serum albumin, etc.) can be included in order to prevent non-specific adsorption not caused by an immune reaction.
本発明の蛍光免疫分析素子に係る支持体は、液体不浸透
性、光透過性であればその種類を問わないが、有用な支
持体材料には、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリカーボネート及びポリビニル化合物(例え
ばポリスチレン)のようなポリマー材料、ガラス等があ
る。The support for the fluorescent immunoassay element of the present invention may be of any type as long as it is liquid-impermeable and light-transmissive, but useful support materials include cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyvinyl compounds ( Examples include polymeric materials such as polystyrene, glass, etc.
ある素子にとって好ましい支持体とは、結果検出の様式
と相客れるものである。本発明の分析素子の場合、素子
内の蛍光発光が素子内から支持体を通って外部検出器へ
伝達奄れる蛍光測定検出法であるので、励起光、蛍光に
対して透明で、低程度のパックグラウンド発光しか示さ
ない材料を支持体材料として用いることが望ましい。The preferred support for a given device is one that is compatible with the mode of result detection. In the case of the analytical element of the present invention, the fluorescence measurement detection method is such that the fluorescence emitted within the element is transmitted from within the element through the support to the external detector, so it is transparent to excitation light and fluorescence, and has a low level of It is desirable to use a material that exhibits only background emission as the support material.
本発明に用いる粒子は分散液の液体キャリヤーを除去す
る際に該粒子に含まれる反応性基同志を13−
化学結合させる事であるいは低物子化合物を介して、及
び粘着層により粒子結合体を製造するものであるが、化
学結合を起させる触媒、たとえば酸アルカリを分散液中
に存在させる事は有用である。When the liquid carrier of the dispersion is removed, the particles used in the present invention can be bonded by 13-chemical bonding of the reactive groups contained in the particles or through a low molecular weight compound and an adhesive layer. However, it is useful to have a catalyst for chemical bonding, such as an acid-alkali, present in the dispersion.
特に酸触媒のうち揮発性酸触媒(例えば酢酸等)その他
を用いる事は有用である。又液体キャリヤーを除去の操
作は、有機高分子重合体粒子の熱安定性温度以下である
事が望ましいが、好ましくは10乃至70℃の温度によ
り実施する事ができる。Among acid catalysts, it is particularly useful to use volatile acid catalysts (eg, acetic acid, etc.) and others. The liquid carrier is preferably removed at a temperature below the thermal stability temperature of the organic polymer particles, but preferably at a temperature of 10 to 70°C.
前記分散液の液体キャリヤーは、水性液体を用いること
ができる。しかしながら、該粒子がキャリヤーに不溶性
であり、従って、それらの粒状特性が保持されるという
条件で種々の有機液体のような他の液体キャリヤーも使
用可能である。The liquid carrier of the dispersion can be an aqueous liquid. However, other liquid carriers can also be used, such as various organic liquids, provided that the particles are insoluble in the carrier and thus retain their particulate character.
水以外の代表的な液体午ヤリャーには、水混和性有機溶
媒、水と水混和性有機溶媒の水性混和物及び適当な水不
混和性有機溶媒がある。水混和性有機溶媒には、低級ア
ルコール(即ち、アルキル基の炭素数1乃至4個のアル
コール)、アセトン及びテトラヒドロフランがある。水
不混和性溶媒には、酢酸エチルの如き低級アルキルエス
テル、及びハロゲン化炭化水素(例えばクロロホルム塩
化メチレン及び四塩化炭素等)の如きハロゲン化有機溶
媒がある。Typical liquid liquids other than water include water-miscible organic solvents, aqueous mixtures of water and water-miscible organic solvents, and suitable water-immiscible organic solvents. Water-miscible organic solvents include lower alcohols (ie, alcohols in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms), acetone, and tetrahydrofuran. Water-immiscible solvents include lower alkyl esters such as ethyl acetate, and halogenated organic solvents such as halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, and carbon tetrachloride.
本発明に係る粒子結合体からなる検出層、遮蔽層、抗原
−抗体反応層は、種々の方法を用いて製造する事が可能
である。好ましい方法の1つとして下記の工程を挙げる
事ができる。The detection layer, shielding layer, and antigen-antibody reaction layer made of the particle conjugate according to the present invention can be manufactured using various methods. One of the preferred methods is the following process.
(1)本発明に用いる反応性基を含む熱安定性有機高分
子重合体粒子を、該粒子を溶解しない液体キャリヤーに
分散し安定な分散液を調製しく2) この安定な分散
液を支持体に適用し、そして(3)該有機高分子重合体
粒子の熱安定性潤度より低い温度で、該粒子の反応性基
同志の化学結合を起させながら液体キャリヤーを除去す
る。(1) Prepare a stable dispersion by dispersing the thermostable organic polymer particles containing reactive groups used in the present invention in a liquid carrier that does not dissolve the particles.2) Use this stable dispersion as a support. and (3) removing the liquid carrier while causing chemical bonding between the reactive groups of the particles at a temperature below the thermally stable moisture content of the organic polymer particles.
1安定な分散液”とは、粒子同志が凝集塊を形成する事
なくキャリヤー中に存在・する事を意味する。1. A stable dispersion means that the particles are present in the carrier without forming agglomerates.
粒子結合体層を製造するために有用な分散液は、同分散
液を支持体上に適用するに十分な時間、安定である必要
がある。Dispersions useful for making particle conjugate layers must be stable for a sufficient period of time to apply the dispersion onto a support.
このような安定な分散液を製造するためには、多くの方
法を単独又は組合わせて用いる事が可能である。例えば
有用な方法の一つとして、界面活性剤を液体キャリヤー
へ添加し粒子の分散液中における分布及び安定化を促進
する事ができる。Many methods can be used alone or in combination to produce such stable dispersions. For example, one useful method is to add surfactants to the liquid carrier to promote distribution and stabilization of the particles in the dispersion.
使用可能な代表的な界面活性剤の例としては、トライト
ン■X −100(0−ムアンドハース社製オクチルフ
ェノキシポリエトキシエタノール)サーファクタント1
0 G■(オリーン社製)ニルフェノキシポリグリシド
ール)等の非イオン性界面活性剤がある。Examples of typical surfactants that can be used include Triton ■
There are nonionic surfactants such as Nylphenoxypolyglycidol (manufactured by Olean).
上記界面活性剤は広範に選択された量を用いる事が可能
であるが、重合体粒子の重量に対して、10重量パーセ
ント乃至0.005 重量パーセント好ましくは6重量
パーセント乃至0.05重量パーセント用いる事ができ
る。更に別の方法として該粒子と液体キャリヤーの音波
処理、物理的混合、及び物理的攪拌処理 pH調製があ
る。これらは前記の方法と組合わせる事により、さらに
有用である。The surfactants can be used in widely selected amounts, but range from 10% to 0.005% by weight, preferably from 6% to 0.05% by weight, based on the weight of the polymer particles. I can do things. Still other methods include sonication, physical mixing, and physical agitation of the particles and liquid carrier to adjust the pH. These methods are even more useful when combined with the methods described above.
本発明の蛍光免疫分析素子製造において、個々の層を別
個に単独形成し、その後使用に先だってそれらを積層し
ておくか、又は素子として流体接触する時点で積層する
形式の個別部材として保存可能である。個別部材として
形成する層は、層を形成する分散液が延展可能であるな
らば合目的的に延展し被膜形成することができる。前記
個別に形成する層を延展する面は、該層が乾燥時に物理
的にはがされうる特性の表面を選ぶ。しかしながら隣接
層が望まれる場合、何回ものはがし工程及び積層工程を
行なわねばならないという煩雑さを回避するには個別層
の表面か又は素子の支持体上に分析素子の構成層を適当
に割当て一被膜形成し、それらを相互に密接して或は近
接して積層させる簡便法をとることができる。In the production of the fluorescent immunoassay element of the present invention, the individual layers can be formed separately and then laminated prior to use, or they can be stored as individual members that are laminated at the time of fluid contact as an element. be. Layers formed as individual parts can be spread to form a film if the dispersion forming the layer is spreadable. The surface on which the separately formed layers are spread is chosen to have such characteristics that the layers can be physically peeled off when dry. However, if adjacent layers are desired, the complication of multiple peeling and lamination steps can be avoided by appropriately allocating and aligning the constituent layers of the analytical element on the surface of the individual layers or on the element support. A convenient method may be to form the films and laminate them closely or closely together.
本発明の粒子結合体層を有する分析素子は例えば浸漬塗
布法、エアーナイフ法、カーテン塗布法又は米国特許第
2,681,294号明細書に記載の如きホッパーを用
いる押し出し塗布性等各種の塗布法で塗布する事が可能
であり、所望により、二層又はそれ以上の層を米国特許
第2,761,79117−
号及び英国特許第837,095号明細書に記載の方法
で同時に塗布する事も出来る。Analytical elements having a particle combination layer of the present invention can be coated by various methods such as dip coating, air knife coating, curtain coating, or extrusion coating using a hopper as described in U.S. Pat. No. 2,681,294. If desired, two or more layers can be applied simultaneously by the methods described in U.S. Pat. No. 2,761,79117- and British Patent No. 837,095. You can also do it.
以下本発明を更に詳細に説明すべ〈実施例を示すが、本
発明はこれらにより何ら限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Examples will be shown, but the present invention is not limited to these in any way.
実施例1
平均粒径21μmのポリ (スチレン−ツーn−ブチル
メタクリレート−コーグリシジルメタクリレ−))
(75: 15 : 10重量%)の粒子10重量部を
非イオン性界面活性剤ゼオニルFSN (EIデュポン
社勧0.1重量部、牛血清アルブミン(和光純薬■)0
.1重量部を含む燐酸綬衝剤(pH7,6)溶液に懸濁
させ、懸濁液を低レベル蛍光しか示さない下引き済みポ
リスチレン支持体(180μm)上に該粒子に関し塗布
量を1.4.!i’/dm’に制御して塗布し、相互連
絡空隙を有する検出層を設けた。この検出層上に同様に
して遮蔽層、抗原−抗体反応層を塗布により形成し、ヒ
トα−フェトプロティン測定用の蛍光免疫分析素子(1
)を作成した。Example 1 Poly(styrene-two-n-butyl methacrylate-co-glycidyl methacrylate)) with an average particle size of 21 μm
(75:15:10% by weight) particles were mixed with the nonionic surfactant Zeonyl FSN (0.1 part by weight of EI DuPont), 0.1 part by weight of bovine serum albumin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
.. The particles were suspended in a phosphoric acid buffer (pH 7.6) solution containing 1 part by weight and the suspension was deposited on a subbed polystyrene support (180 μm) exhibiting low level fluorescence at a coating weight of 1.4 μm for the particles. .. ! The coating was controlled at i'/dm' to provide a detection layer with interconnecting voids. A shielding layer and an antigen-antibody reaction layer were similarly formed on this detection layer by coating, and a fluorescent immunoassay element (1) for measuring human α-fetoprotein was formed.
)It was created.
遮蔽層、抗原−抗体反応層は以下の通りである。The shielding layer and antigen-antibody reaction layer are as follows.
18−
遮蔽層
ウォットンーレッドBピグメント(EIデュポントモア
ース社製)を2%重量だけ分散含有するポリ (スチレ
ン−ツーn−ブチルメタクリレート−コーグリシジルメ
タクリレ−))(75:15:10)の平均粒径21μ
mの赤色粒子(塗布量0.11/drr? )。18- Shielding layer made of poly (styrene-two-n-butyl methacrylate-co-glycidyl methacrylate)) (75:15:10) containing 2% by weight of Wotton-Red B pigment (manufactured by EI DuPont Thomas) dispersed therein. Average particle size 21μ
m red particles (coating amount 0.11/drr?).
抗原−抗体反応層
検出層に用いた粒子にウサギ抗ヒトα−7エト7’Rテ
イン抗体(ダコ社製)を吸着させた粒子(塗布II 1
.4 Il/dm )。Antigen-antibody reaction layer Particles in which rabbit anti-human α-7 etho7'Rtein antibody (manufactured by Dako Co., Ltd.) was adsorbed to the particles used in the detection layer (Coating II 1)
.. 4 Il/dm).
この分析素子(1)に正常成人血清から免疫吸着体(イ
ムノアトソルベント)を用いてα−7エトブロテイ′ン
を除いた血清10μノに対してラベル抗原としてFTT
Cラベル(フルオレセインイソチオシアネート)α−フ
ェトプロティンlX10”M及び未ラベル抗原としてO
〜I X 10−6モルに亘る種々のα−フェトプロテ
ィンを含む試験血清を用意し各々について分析素子(1
)に適用し、37℃加分間インキュベートした。その後
、485nmに励起フィルタ、515nmに発光フィル
タを有する反射蛍光光度計を用いて、支持体側[F]、
抗原−抗体反応層側0がら蛍光強度を測定し表−1に示
す結果を得た。This analytical element (1) was subjected to FTT as a labeled antigen against 10μ of normal adult serum from which α-7 ethobrotein was removed using an immunosorbent.
C-labeled (fluorescein isothiocyanate) α-fetoprotein lX10”M and O as unlabeled antigen.
Test sera containing various α-fetoproteins ranging from 10 −6 mol to I
) and incubated at 37°C. Then, using a reflection fluorometer with an excitation filter at 485 nm and an emission filter at 515 nm, the support side [F],
The fluorescence intensity was measured from the antigen-antibody reaction layer side 0, and the results shown in Table 1 were obtained.
表−1
表−1に示した如く、本発明の免疫分析容器は試験血清
中に含まれる様々の濃度の未ラベルのα−7エトプロテ
インの検出が可能であり、また迅速簡便で乾式の蛍光測
定により迅速に免疫分析することができた。Table 1 As shown in Table 1, the immunoassay container of the present invention is capable of detecting various concentrations of unlabeled α-7 ethoprotein contained in test serum, and is also capable of detecting unlabeled α-7 ethoprotein using a quick, simple, dry fluorescence method. The measurement enabled rapid immunoanalysis.
実施例2
粒子結合体を有する抗原−抗体反応層の粒子が異なる以
外は実施例1と全く同一条件によって分析素子(2)を
作成した。Example 2 An analytical element (2) was prepared under exactly the same conditions as in Example 1, except that the particles in the antigen-antibody reaction layer having a particle conjugate were different.
上記分析素子の粒子は下記の通りである。The particles of the above analysis element are as follows.
分析素子(2)抗原−抗体反応層
平均m 径21μm のポリ (スチレンーコー〇−ブ
チルメタクリレート−コーグリシジルメタクリレ−))
(75:・15110重量%)の粒子にウサギ抗ヒトイ
ムノグロブリンG(r鎖特異抗体 ダコ社製)抗体を吸
着させた粒子。Analytical element (2) Antigen-antibody reaction layer (poly(styrene-butyl methacrylate-co-glycidyl methacrylate)) with an average diameter of 21 μm
Particles in which rabbit anti-human immunoglobulin G (r chain specific antibody manufactured by Dako Co., Ltd.) antibody was adsorbed to particles of (75:・15110% by weight).
前記分析素子(2)にラベル抗原としてFITC(yル
オレセインイソチオシアネート)・ヒトイムノグロブリ
ンG、IX]0”M及び未ラベル抗原としてlXl0M
の未ラベルヒトイムノグロブリンGを含む試験血清を適
用し、実施例1と同様に蛍光強21−
表−2
B十Fの項は本来同一になるはずであるが、この実施例
では一定になっていない。(光源の変動によるものと思
われる)そこで、F/B十F、 Fl/B+Fをそれぞ
れについて計算するとF/B十Fで変動係数3.4%、
IEI/B十Fで変動係数1.1%が得られた。FITC (y-fluorescein isothiocyanate)/human immunoglobulin G, IX]0''M as a labeled antigen and lXl0M as an unlabeled antigen were added to the analytical element (2).
A test serum containing unlabeled human immunoglobulin G of Not yet. (This seems to be due to fluctuations in the light source.) Therefore, when calculating F/B 10 F and Fl/B + F respectively, F/B 10 F has a coefficient of variation of 3.4%.
A coefficient of variation of 1.1% was obtained at IEI/B10F.
このように、Fのみ、Bのみを測定すると課長を含む可
能性が大きくあり本発明のBとF両方を測定することに
よって補正することで再現性が高まることは明らかであ
る。In this way, if only F or B is measured, there is a high possibility that the section manager will be included, and it is clear that reproducibility can be improved by correcting by measuring both B and F according to the present invention.
第1図は、本発明の蛍光免疫分析素子の1例−η−
の断面図である。
1は支持体、2は検出層、3は遮蔽層、4は抗原−抗体
反応層である。
代理人 桑 原 義 美
23−FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the fluorescent immunoassay element of the present invention -η-. 1 is a support, 2 is a detection layer, 3 is a shielding layer, and 4 is an antigen-antibody reaction layer. Agent Yoshimi Kuwahara 23-
Claims (1)
且つ被検流体に対して非膨潤性の有機高分子重合体粒子
の接合によって形成される相互連絡空隙を有する粒子結
合体からなる検出層、遮蔽層及び抗原−抗体反応層を形
成したことを特徴とする流体中の微量成分の蛍光免疫分
析素子。A particle assembly having interconnecting voids formed by bonding thermally stable and non-swellable organic polymer particles to a fluid to be tested on a liquid-impermeable, light-transparent support. 1. A fluorescence immunoassay element for trace components in a fluid, comprising a detection layer, a shielding layer, and an antigen-antibody reaction layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10504982A JPS58221167A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Element for fluoresence immunity analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10504982A JPS58221167A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Element for fluoresence immunity analysis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58221167A true JPS58221167A (en) | 1983-12-22 |
JPH0424660B2 JPH0424660B2 (en) | 1992-04-27 |
Family
ID=14397132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10504982A Granted JPS58221167A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Element for fluoresence immunity analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58221167A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59108942A (en) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | Determining method using sheet analysis element |
JPH07110330A (en) * | 1993-09-01 | 1995-04-25 | Bio Sensor Kenkyusho:Kk | Optical sensor |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP10504982A patent/JPS58221167A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59108942A (en) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | Determining method using sheet analysis element |
JPH07110330A (en) * | 1993-09-01 | 1995-04-25 | Bio Sensor Kenkyusho:Kk | Optical sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0424660B2 (en) | 1992-04-27 |
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