(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体溶液中の目的物質を定量するための多孔性担体からなる装置であって、該多孔性担体に検体溶液が直接又は間接的に接触可能な部位と、その下流に検体溶液中の目的物質と親和性を有する標識化された反応体が移動可能な状態で保存された部位と、その下流に目的物質または目的物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に固定化された部位と、更にその下流に反応体に対する抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する方向に複数本ライン状に固定化され、下流側のラインの抗体量が上流側のラインの抗体量に比べ段階的に少なくなるように設定されている部位とからなる免疫学的定量装置。
【請求項２】
目的物質と親和性を有する標識化された反応体が目的物質に対する抗体である請求項１記載の免疫学的定量装置。
【請求項３】
標識化された反応体の標識物質が直接目視可能な標識物質である請求項１または２記載のいずれか１項記載の免疫学的定量装置。
【請求項４】
ライン状に固定化された部位が、３本である請求項１〜３記載のいずれか１項記載の免疫学的定量装置。
【請求項５】
検出目的物質が尿中アルブミンである請求項１〜４記載のいずれか１項記載の免疫学的定量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免疫学的反応を利用して試料溶液中の目的物質を定量的に測定可能な免疫学的測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医学診断薬の分野での液体試料中に含まれる物質の測定手段として、種々の分析法が開発されているが、特に高感度測定法として抗原抗体反応を利用した免疫学的方法が幅広く用いられている。臨床検査分野ではこの測定原理を応用した装置を用いて多くの対象項目について分析されている。さらに、医院や、一般家庭でもこの免疫反応を利用した簡易測定の必要性も高まり、その目的のための簡易型測定装置／方法（以下システムと略す）の開発も進歩しつつある。
【０００３】
この様なシステムの中に例えば「スティック法（特開昭６２−５０１０３４、同６４−４６３等参照）」がある。この方法は一般に固体支持体上に固定化された抗体と試験試料とを反応させた後、この支持体を取り出して洗浄し、標識試薬と反応させ検出可能なシグナルを得る方法で、洗浄工程並びに複数の操作手順を必要とする。
【０００４】
洗浄工程を省略したシステムとして、「膜アッセイ法（特開昭６３−２８１０５３、特開平１−２９９４６４、同２−１２０６１、特表平２−５００５４０等参照）」がある。この方法は多孔質膜に抗体を固定化し、この多孔質膜と吸収剤を組み合わせ、試験試料、標識化試薬を順次加えて検出可能なシグナルを得る方法で、複数の操作手順を必要とする。
また、操作手順を簡略化したシステムとして、「凝集法（特開昭６２−３９７７０、特開平１−１２３１４９等参照）」があるが、測定時間（３０〜６０分）が長く、判定に個人差を生じやすい等の欠点がある。
【０００５】
この様な欠点を補うシステムとして「免疫クロマトグラフィー法（特公平７−４６１０７、同７−１３６４０、特開昭６４−６３８６５並びに同６１−１４５４５９等参照）」が開発された。このシステムは、抗体が固定化されたフィルター状担体に各試薬をあらかじめ塗布しておき、試験試料を所定の位置に加え、毛細管現象により多孔質担体上を試料が移動した後、所定の位置に結合した標識試薬を計測する方法で、洗浄操作（未反応物質の除去工程）が必要ないため、簡便でかつ迅速な方法である。
【０００６】
更に、試験試料と特異的に結合可能な捕獲抗体を試料適用部からの距離に比例して段階的に高濃度になるように複数本ライン状に固定化することで、定量的に検出できるようになった（特開平７−１５９３９８）。しかし、尿中アルブミンのように測定対象濃度が高濃度領域にある場合は、高濃度でプロゾーン現象が現れ、結果の判定が困難である。
そこで、被検物質であるヒトアルブミンと測定装置上に固相化したアルブミンとの間でアルブミンに対する標識抗体を競合的に反応させることで、このプロゾーン現象を回避することができたが、結果を呈色の色調又は強度で肉眼的に判定するため、結果の保存性が低く、客観性に欠け、定量的に検出できない等の問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プロゾーン現象を起こすことなく、ワンステップでしかも迅速に試料溶液中の目的物質すなわち測定対象物を定量的に測定でき、かつ測定結果の保存ができる免疫測定装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために、免疫クロマト装置上で固定化された目的物質と試料溶液中の目的物質との間で目的物質と反応性を有する標識化された反応体（標識反応体、例えば標識抗体）を競合的に反応させ、吸収されずに展開された目的物質と標識反応体との反応生成物を判定部でライン状に複数本固定化した標識反応体に対する抗体で捕獲し、結合した反応体のライン数ないしはそれらの出現パターンで定量的に測定する方法を鋭意検討した結果、従来の免疫クロマト法で採用されていた方法とは逆に、検出領域で目的物質と特異的に結合可能な捕獲抗体の濃度を試料適用部からの距離に反比例して段階的に下げることにより、定量的に検出できることが明らかとなった。
【０００９】
従って、本発明は、試料溶液中の目的物質を定量的に測定するための多孔性担体からなる装置であって、該多孔性担体に試料溶液が直接又は間接的に接触可能な部位と、その下流に試料溶液中の目的物質と親和性を有する標識化された反応体（標識反応体と称し、その代表例として標識抗体と称する場合もある）が移動可能な状態で保存された部位と、その下流に目的物質または目的物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に固定化された部位と、更にその下流に標識反応体に対する抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する方向に複数本ライン状に固定化され、下流側のラインの抗体量が上流側のラインの抗体量比べ段階的に少なくなるように設定されている部位とからなる、免疫測定装置を提供する。
【００１０】
【発明の効果】
本発明はクロマト担体上で競合反応を行うため、プロゾーン現象を抑制することができる。また、従来の方法では目的物質の濃度を判定領域において呈色の色調又は強度で肉眼的に判定していたため、客観性に欠け結果の保存性も低かったが、本発明では標識反応体に対する抗体を梯子状に固相化しており、反応したラインの本数ないしはその呈色パターンによって判定するため、客観的に目的物質の定量ができ、かつ簡易で迅速な測定が可能となった。また、標識反応体の標識物質に直接目視可能な標識物質を使用することにより、結果を保存することもできる。
【００１１】
【具体的な説明】
本発明装置は、多孔性担体に試料溶液が直接又は間接的に接触可能な部位と、その下流に試料溶液中の目的物質と親和性を有する標識反応体が移動可能な状態で保存された部位と、その下流に目的物質または目的物質と同等な抗原性を有する物質が多孔性担体に固定化された部位と、更にその下流に標識反応体に対する抗体が検体溶液の移動方向に対して交差する方向に複数本ライン状に固定化され、下流側のラインの抗体量が上流側のラインの抗体量比べ段階的に少なくなるように設定されている部位とからなるものである。
【００１２】
その一例を模式的図１に示すが、図１において第１領域では目的物質と標識反応体が反応し複合体を形成する。第２領域ではこの複合体と固定化した目的物質又は目的物質と同等な抗原性を有する物質との間で競合反応が起こり、目的物質と反応しなかった過剰の標識反応体が固相にトラップされる。第３領域では第２領域でトラップされなかった複合体がライン状に複数本固定化された標識反応体に対する抗体によって捉えられる。以下詳細に説明する。
【００１３】
第１領域中の試料添加部は多孔性担体から成り、直接又は間接的に添加された尿などの試料溶液は毛細管現象等の作用により担体に保持され、次の領域へ移動する。これらの担体は必要に応じてpH緩衝剤または非特異的結合を阻止する目的で蛋白質を塗布することもでき、これにより試料の反応環境を整えることができる。このための緩衝剤の種類およびpHは、分析試料の種類、そのpH、分析対象の種類、分析に用いる反応試薬（例えば抗原、抗体、標識物質等）により異なるが、例えばＴｒｉｓ緩衝剤、ジエタノール緩衝剤、リン酸緩衝剤、等、常用の緩衝剤を用いることができる。担体に緩衝剤を付加するには、例えば緩衝液、１００ｍＭ〜１Ｍ濃度の緩衝液により担体を含浸し、これを常法にしたがって乾燥すればよい。非特異的結合阻止の目的の常用のブロッキング剤としては例えばゼラチン、ウシ血清アルブミン、卵白アルブミン、カゼイン等を用いることができる。
【００１４】
試料添加部の下流には標識反応体が移動可能な状態で保持されており、毛細管現象により下流へ移動してきた試料溶液中の目的物質と結合して複合体を形成し、未結合の標識反応体と共に、第２領域へと移動して行く（目的物質が存在しない場合は、標識反応体のみが第２領域へと移動していく）。本発明において、目的物質に親和性を有する反応体としては目的物質に対する抗体、例えばモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体が好ましい。例えば、目的物質（分析対象）がヒトアルブミンである場合、抗ヒトアルブミンモノクローナルまたモノクローナル抗体が使用される。
【００１５】
標識反応体の標識物としては、この分野において知られている常用の標識物質を用いることができる。例えば標識物質として、それ自体が色を有し、直接目視できる物質、それ自体発光性を有する物質、更なる反応によって検出可能なシグナルを発生する物質等を用いることができるが、簡便性、迅速性の点から直接目視可能な物質又はそれ自体発光性を有する物質が好ましい。
【００１６】
直接目視可能な物質としては、例えば、Ｌａｔｅｘ等の着色粒子、Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  ｇｏｌｄ  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  ｓｉｌｖｅｒ等のコロイド状粒子、Ｆｏｒｏｎ，Ｂｒｉｌｌｉａｎ  Ｂｌｕｅ  ＳＲ，Ｐａｌａｎｉｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３ＧＥ等の染料粒子（分散染料）等を挙げることができるが、コロイド状粒子、染料粒子等が特に好ましい。また、それ自体発光性を有する物質としては蛍光呈色団、例えばフルオレッセイン等を用いることができる。更なる反応により検出可能なシグナルを発生させる事ができる物質としては、例えば酵素、酵素等を収容したリポソーム等を用いることができる。
【００１７】
酵素としては例えばアルカリホスファターゼ、ホースラディッシュパーオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ等を用いることができ、これらの検出方法、並びに抗体への導入方法もこの分野で知られている方法を用いることができる。このような要件を満たすための担体としては例えばガラス繊維濾紙、セルロース膜、ニトロセルロース膜、ナイロン膜などがある。
第１領域中の標識反応体保持部の多孔性担体の寸法は特に制限はないが、使用時においては試料添加部と同じ幅を持ち、例えば幅２mm〜１０mm、長さ５mm〜３０mm、厚さ２０μｍ〜１０００μｍ程度のものを使用できる。
【００１８】
第２領域においては、第１領域から展開してきた試料中の目的物質と標識反応体の反応混合物（反応生成物である複合体と未反応の標識反応体を含む）のうち目的物質に結合していない過剰の標識反応体を吸収除去するために、目的物質または目的物質と同じ抗原性を有する物質を固定化した担体を用いることができる。担体としては、例えばガラス繊維濾紙、セルロース膜、ニトロセルロース膜、ナイロン膜などがある。多孔性担体の寸法は特に制限はないが、使用時においては第１領域と同じ幅を有し、例えば幅２mm〜１０mm、長さ５mm〜３０mm、厚さ２０μｍ〜１０００μｍ程度のものを使用できる。目的物質また目的物質と同じ抗原性を有する物質としては、目的物質それ自体が好ましく、例えば目的物質（分析対象物）がヒトアルブミンである場合、ヒトアルブミンを固相化するのが好ましい。
【００１９】
固相化される物質が蛋白質等の場合、蛋白質の脱離をなくすために共有結合による固相化のできるジアゾ化濾紙等を用いることができるが、この目的のため例えばＰａｕｌ社のイムノダインＡＢＣ等を用いることができる。一般的には目的の物質（目的物質またはアナログ）の溶液にこれらの担体をある程度の時間浸漬して反応させた後、多量の緩衝液または洗浄液により濯ぎ洗浄して、通常の乾燥法にて乾燥することで調製する。洗浄液としては一般的なpH緩衝液またはこれらにＴｗｅｅｎ２０などの界面活性剤を加えたものが使用できる。
【００２０】
第３領域においては、反応混合物中で第２領域で除去されなかった目的物質と結合した標識反応体（複合体）を捕捉する目的で、この標識反応体に対する抗体を固定化した担体を用いることができる。例えば反応体がマウスの抗体である場合はウサギ抗マウスイムノグロブリン抗体、ヤギ抗マウスイムノグロブリン抗体等を用いることができる。本発明では、この第３領域に標識反応体に対する抗体（以下抗反応体抗体と略す）をライン状に複数本固定化し、下流側のラインの抗体量が上流側のラインの抗体量に比べ段階的に少なくなるように設定することにより定量的に検出することができる。ラインの数は被検物質によっても異なるが、通常２〜８本程度であり、好ましくは３〜５本である。
【００２１】
これらの標識反応体に対する抗体の調製にはこれらの抗体溶液を担体にライン状に塗布して反応させた後、非特異的結合阻止のためにブロッキング剤、例えばゼラチン、ウシ血清アルブミン、卵白アルブミン、カゼイン等により担体を処理することが望ましい。最終的に多量の緩衝液ないしは洗浄液にて濯ぎ洗浄して、通常の乾燥法にて乾燥することで第３領域の判定部を調製する。洗浄液としては一般的なpH緩衝液またはこれらにＴｗｅｅｎ２０などの界面活性剤を加えたものが使用できる。
【００２２】
担体としては、例えばガラス繊維濾紙、セルロース膜、ニトロセルロース膜、ナイロン膜などがある。多孔性担体の寸法は特に制限はないが、使用時においては第１領域および第２領域と同じ幅を有し、例えば幅２mm〜１０mm、長さ３０mm〜１００mm、厚さ２０μｍ〜１０００μｍ程度のものを使用できる。固相化される物質が蛋白質等の場合、蛋白質の離脱をなくすために共有結合による固相化のできるジアゾ化濾紙等を用いることができるが、この目的のため例えばＰａｕｌ社のイムノダインＡＢＣ等を用いることができる。
【００２３】
第１領域〜第３領域のこれらの担体はそれぞれ別々のパーツとして製造することもできるが、一本の担体上の各部分として固相化したものを用意することもできる。図１に第１領域〜第３領域の相対位置関係を模式的に示す。図１中、３は第１領域中の試料添加部を示し、４は第１領域中の標識反応体保持部を示し、５は第２領域、すなわち目的物質または目的物質と同じ抗原性を有する物質が固定化された領域を示し、そして６は第３領域、すなわち判定領域を示し、この領域中には、反応体に対する抗体が７で示すように梯状に固定化されている。
【００２４】
本発明の装置の他の態様においては、装置の各部分を若干の剛性をもつストリップ状または棒状の基材２の上に配置することができる。また、配置された各部分のパーツの上にカバー１を付けることができる。この場合は少なくとも判定部分では窓を付けるか又は、透明部材により構成するか、あるいはカバーが存在しないようにする必要がある。この構成により、分析装置の下流端を全体的に分析対象試料中に浸漬するか、又は該下流端に試料溶液を注ぎかけることにより極めて簡単に試料を適用することができる。
【００２５】
本発明の装置のより具体化したものの１態様を図２に示す。図２において、試料添加部多孔質担体３、標識反応体保持部、すなわち標識化抗体塗布担体４、目的物質固相化担体５、及び判定部すなわち抗反応体固相化担体６が基材２上に配置されており、上記担体３〜６を覆うようにカバー１が配置されている。試料添加部３の少なくとも１部分は露出している。このためには、カバー１が試料添加部３の先端まで伸びでないように構成するか、又はカバー１の試料添加部に対応する部分に窓（孔）を形成しておく。また、カバー１の判定部に対応する部分は透明な材料で構成するか、又は観察窓を設けるのが好ましい。
【００２６】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１．ヒトアルブミンの測定
ａ）金コロイド標識化マウス抗ヒトアルブミン抗体の調製
ヒトアルブミン（ＰＥＮＴＥＸ（商標）Ｈｕｍａｎ  Ａｌｂｕｍｉｎ，Ｍｉｌｅｓ）をアジュバントとともにＢａｌｂ／ｃマウスの腹腔内に注射した。追加免疫を行った後、脾臓を摘出し、脾臓細胞とマウスミエローマ細胞Ｐ３Ｕ１を電気融合法で融合し、ヒトアルブミンに対するマウスモノクローナル抗体を調製した。
【００２７】
得られた抗体は、ウシ、ニワトリのアルブミンにはほとんど反応せず、ヒトアルブミンと高い親和力で反応した。抗体の金コロイド標識化方法は、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ  １（１），７７−９１，１９８０に記載されている方法によって、金コロイドＧ３０（粒径３０nm，Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｐｌｃ．）３０mlあたり１２０mgを結合させた。
【００２８】
この反応液を遠心し得られた沈査を１％ＢＳＡ，０．０５％ＰＥＧ  ２０，０００を含む２０ｍＭトリス塩酸緩衝液（pH８．２）に再浮遊させ、再度遠心した。この操作を３回繰り返し最終的に得られた沈査を１％ＢＳＡ，０．０５％ＰＥＧ  ２０，０００を含む２０ｍＭトリス塩酸緩衝液（pH８．２）で再浮遊させ、５％ＢＳＡ，０．０５％ＰＥＧ  ２０，０００、０．３Ｍ  ＮａＣｌを含む２０ｍＭトリス塩酸緩衝液（pH８．２）で２倍希釈した。得られた金コロイド標識化抗体液を波長５２０nmでの吸光度が１．０になるように３％ＢＳＡ，０．０５％ＰＥＧ  ２０，０００、０．１５Ｍ  ＮａＣｌ，０．１％  Ｔｗｅｅｎ２０を含む２０ｍＭトリス塩酸緩衝液（pH８．２）で希釈した。
【００２９】
ｂ）定量分析用担体の調製
ウサギ抗マウスイムノグロブリン抗体（ＩｇＧ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｎｔｉ  Ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ（Ｈ＋Ｌ），SEIKAGAKU CORPORATION)溶液を４，１、及び０．５mg／mlの各濃度に１０ｍＭリン酸緩衝液生理食塩水（pH７．２以下ＰＢＳ）で調製し、ナイロン膜（ＩＭＭＵＮＯＤＹＮＥ  ＡＢＣ  ＭＥＭＢＲＡＮＥ  ＤＡＴＡ  ＳＨＥＥＴ，ＰＡＬＬ，２００mm×５５mm）上流側から下流側に向かって濃い濃度または薄い濃度の抗体液からディスペンサー（ＳＨＯＴＭＡＳＴＥＲ（商標）２，MUSASHI ENGINEERING, INC.)によって直線を階段状に３本塗布し、２５℃で１時間乾燥した。次に０．１％Ｔｗｅｅｎ２０を含む０．５％ガゼインに３０分浸した後０．１％Ｔｗｅｅｎ２０を含むＰＢＳで３回洗浄した。これを陰圧乾燥後、抗体の塗布線に垂直に５mm幅で切断し、５mm×５５０mmの定量分析用担体を作製した。
【００３０】
ｃ）アルブミン固定化膜の調製
ヒトアルブミン（ＰＥＮＴＥＸ（商標）Ｈｕｍａｎ  Ａｌｂｕｍｉｎ）１mg／mlの濃度になるようにＰＢＳで溶解し、これにナイロン膜（ＩＭＭＵＮＯＤＹＮＥ  ＡＢＣ  ＭＥＭＢＲＡＮＥ  ＤＡＴＡ  ＳＨＥＥＴ，ＰＡＬＬ，９０mm×５０mm）を２５℃で３０分浸し、２５℃で１時間乾燥した。次に、０．１％Ｔｗｅｅｎ  ２０を含む０．５％カゼイン液に３０分浸した後０．１％Ｔｗｅｅｎ２０を含むＰＢＳで３回洗浄した。これを陰圧乾燥後、５mm×１５mmの大きさに切断した。
【００３１】
ｄ）標識化試薬含有部材の調製
実施例１．ａ）項に記載の方法で調製した標識化試薬を粘ちょう性濾紙（ＮＯ．６０，ＡＤＶＡＮＴＥＣ）１０mm×１００mmに２５０ml塗布し、凍結乾燥後、５mm×１０mmの大きさに切断した。
【００３２】
ｅ）フィルターの調製
粘ちょう性濾紙（ＮＯ．６０，ＡＤＶＡＮＴＥＣ）１０mm×１００mmを０．５％カゼイン液に３０分浸した後０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０を含むＰＢＳで３回洗浄した。陰圧乾燥後、５mm×１０mmの大きさに切断した。
【００３３】
ｆ）ヒトアルブミンの測定
実施例１．のａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）に記載の方法で調製した定量分析用担体、標識化試薬含有部材およびフィルターを用いた、図１に示す装置を組み立てた。定量分析用担体は、上流側から下流側に向かって濃い濃度の抗体液から塗布したもの（パターンＡ）と薄い濃度の抗体液から塗布したもの（パターンＢ）を用いて比較した。ヒトアルブミン０，２０，３０，５０又は１００μｇ／mlをそれぞれ含む０．２％ＢＳＡ−ＰＢＳを試験試料とし、この各試験試料に試料添加部を３秒間浸した後引き上げ、可視的に１０分後の発色パターンを記録した。パターンＡの結果を表１のＡに、パターンＢの結果を表１のＢに示す。
【００３４】
【表１】
0003644780.tif 000002
また、パターンＡとパターンＢの種々のアルブミン濃度における呈色バンドの数の比較を表２に示す。
【００３５】
【表２】
0003644780.tif 000003
表２の結果から、判定領域において、抗反応体抗体を、上流のラインの抗体量に比べて下流に進むほど抗体量が少なくなるように固定化した場合、試料中のヒトアルブミンの量と呈色ラインの本数とがよく相関することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の装置の構造を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の装置の１態様を示す図である。
【符号の説明】
１…カバー
２…装置支持用部材
３…試料添加部多孔質担体
４…標識化反応体（標識化抗体）塗布担体
５…目的物質固相化担体
６…判定部
７…抗反応体抗体固定化ライン
【図１】
0003644780.tif 000004
【図２】
0003644780.tif 000005