(57)【要約】【課題】抗体付電極の交換を極めて簡単且つ容易に行うことができ、しかも抗体と試料などとの分子レベルでの接触が確実に起こるように工夫された微量物質濃度測定装置を提供する。【解決手段】微量物質濃度測定装置は、電気導電性のブロック（２）と窓（３’）を有する電気絶縁性の面板（３）との間に配置されたガラス板（５）とでブロックに形成される反応部流路（７）と、反応部流路に下から液体を導入するための流入路（１８）と、反応部流路から液体を流出させるための吐出路（１９、２０）と、吐出路に設けられた参照電極（２７）と、前記反応部流路に、前記ブロックと電気絶縁の状態にして挿入された抗体付電極（２４）と、を含む。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気導電性のブロックと、これに固定された、窓を有する電気絶縁性の面板と、窓と整合してブロックに配置されたガラス板と、ガラス板との間でブロックに形成された反応部流路と、反応部流路に下から液体を導入するための流入路と、反応部流路から液体を流出させるための吐出路と、吐出路に設けられた参照電極と、前記反応部流路に、前記ブロックと電気絶縁の状態にして挿入された抗体付電極と、を含み、前記抗体付電極が作用極として、ブロックがその対極として働くように構成した微量物質濃度測定装置。
【請求項２】
抗体付電極は電気絶縁性の雄ねじ付電極アダプターを貫通してこれに固定され、ブロックにはその上部に、反応部流路と整合して雌ねじ付ボアが形成され、前記雄ねじ付電極アダプターを雌ねじ付ボアにねじ込むことにより抗体付電極が反応部流路に取り出し可能に差し込まれる、請求項１に記載の微量物質濃度測定装置。
【請求項３】
抗体付電極は、金、白金、又はグラファイトの丸棒からなり、反応部流路の抗体付電極を取り囲む部分は金メッキされる、請求項１又は２に記載の微量物質濃度測定装置。
【請求項４】
前記反応部流路には、その底に、抗体付丸棒電極（作用極）を反応部流路内に挿入した時、反応部流路においてブロックとの間に隙間を確保するように前記電極を受ける電極ホルダーが設けられ、電極ホルダーの内面には、反応部流路内で試料が電極の周りを旋回しながら流れるようにねじれ溝が形成されている、請求項１又は２に記載の微量物質濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は微量物質、特にダイオキシン類の濃度の測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電気化学発光を利用して抗原や抗体などの微量物質を検出・定量する方法が知られている。また、電気化学発光を利用して検出を行うための装置として、本出願人らは、ルテニウム錯体とトリメチルアミンを含むリン酸緩衝液で溶解された測定液と、該測定液に電圧を印加させるための金電極、該金電極上に固定化された抗体と、電解発光による発光量を測定するための発光量検出器と、該発光量検出器から検出された発光強度によりダイオキシン類の濃度を定量する演算装置と、を備えた、試料中のダイオキシン類の濃度測定装置を提案している（特開２００２−２１４２３１参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の測定装置は、抗原抗体反応を行わせてその反応量を測定し、測定後、その結合を酸性溶液で洗浄するサイクルが繰り返される手法であり、上記液体が抗体付電極に接触するように流れるため抗体は消耗を余儀なくされ、数十回のサイクル、つまり数十回の測定後、抗体付電極はこれを交換する必要がある。電極を交換するためには、測定部をその都度注意深く分解する必要がある。対極は、作用電極である抗体付電極から離れており、また、ステンレス鋼製のため表面が使用試薬に反応し、耐久性、安定性に問題があった。加えて、測定部は抗体と試料等の分子レベルでの接触が起こりやすいように厚さ０．５ｍｍと狭くなっているが、攪拌機能がないので試料等が充分に、確実に作用電極の表面に当たり難い欠点があった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、抗体付電極の交換を極めて簡単且つ容易に行うことができ、しかも抗体と試料などとの分子レベルでの接触が確実に起こるように工夫された微量物質濃度測定装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の目的は、電気導電性のブロックと、これに固定された、窓を有する電気絶縁性の面板と、窓と整合してブロックに配置されたガラス板と、ガラス板との間でブロックに形成された反応部流路と、反応部流路に下から液体を導入するための流入路と、反応部流路から液体を流出させるための吐出路と、吐出路に設けられた参照電極と、前記反応部流路に、前記ブロックと電気絶縁の状態にして挿入された抗体付電極と、を含み、前記抗体付電極が作用極として、ブロックがその対極として働くように構成した微量物質濃度測定装置を提供することによって達成される。
【０００５】
本発明の好ましい実施形態では、抗体付電極は電気絶縁性の雄ねじ付電極アダプターを貫通してこれに固定され、ブロックにはその上部に、反応部流路と整合して雌ねじ付ボアが形成され、前記雄ねじ付電極アダプターを雌ねじ付ボアにねじ込むことにより抗体付電極が反応部流路に取り出し可能に差し込まれる。
【０００６】
抗体付電極は、金、白金、又はグラファイト等の抗体修飾可能な薬品等に侵され難い材質でできた丸棒からなり、反応部流路の抗体付電極を取り囲む部分は金メッキされる。
【０００７】
前記反応部流路には、その底に、抗体付丸棒電極（作用極）を反応部流路内に挿入した時、反応部流路においてブロックとの間に隙間を確保するように前記電極を受ける電極ホルダーが設けられ、電極ホルダーの内面には、反応部流路内で試料が電極の周りを旋回しながら流れるようにねじれ溝が形成されている。
【０００８】
【発明の実施形態】
図面の図１乃至３を参照して説明すると、本発明による微量物質濃度測定装置は電気化学セル１からなり、電気化学セル１は、電気導電性であるステンレス鋼製ブロック２と、該ブロックにビス止めされ、窓３’を有するテフロン（登録商標）のような電気絶縁性の合成樹脂面板３と、を含む。図４及び５から分かるように、ブロック２は前方が開放した横断面Ｕ字状の立て溝４と、立て溝の前で窓３’と整合して透明なガラス板５を配置するための凹部６と、を有し、立て溝４とガラス板５とによって反応部流路７が構成される。ガラス板と合成樹脂面板３の間は、合成樹脂面板３に設けられ、且つガラス板の周囲に沿って延びるシール溝８に収容されたシールリング９によってシールされている。シールリング９は強固なシール性を確保するためにガラス板に接着固定されるのが望ましい。立て溝４の底には受け段１０が形成され、受け段１０に電極ホルダー１１が載っている（図７、８、９参照）。電極ホルダー１１は、例えばポリテトラフルオロエチレン（商標名テフロン）のものであって、底開口部１２を有する受け口１３と、底開口部１２から受け口の内面に沿ってらせん状に延びる側溝１４と、を有している。ブロック２は試料流入口１５及び２つの吐出口１６、１７を有し、流入口１５は、ブロック２内に形成された流入路１８及び側溝１４を介して反応部流路７に通じている。反応部流路７はブロック２内に形成された吐出路１９を介して吐出口１６及び吐出路１９から分岐した吐出路２０を介して吐出口１７に通じている。
【０００９】
図４から分かるように、ブロック２には、その上部に、立て溝４と整合して形成され、頂部に環状溝２１を有する雌ねじ付ボア２２が設けられ、ここに電気絶縁性である合成樹脂製の雄ねじ付電極アダプター２３がねじ込まれる。抗体付電極２４がこの電極アダプター２３を貫通して延び、シール兼接着剤で電極アダプター２３に固定される。電極アダプター２３がボア２２にねじ込まれるとき、それに固定されている電極２４は反応部流路７に差し込まれ、そして先端が電極ホルダー１１の受け口１３に受け入れられてホルダー１１で支持され、そのことによって、反応部流路においてブロックの立て溝４との間に隙間が確保される。電極アダプター２３とブロック２の間は、電極アダプター２３の周りにあって環状溝２１に受け入れられたシールリング２６によってシールされる。参照電極２７が、ブロック２の上部で、吐出路２０に通じて形成されたボア２８（図５及び６図参照）に差し込まれている。
【００１０】
抗体付電極２４は、例えば直径１ｍｍ〜４ｍｍの丸棒からなり、その材質は金、白金グラファイト等の抗体修飾ができて、試薬などで改質されないものが望ましい。抗体付電極２４は作用極、つまりプラス極であり、ステンレス鋼のブロックは対極、つまりマイナス極である。好ましい実施形態では、丸棒の抗体付電極２４が反応部流路７に差し込まれるとき、その壁面と電極の間には０．５ｍｍ程度の隙間が設けられる。反応部流路７の抗体付電極２４を取り囲む部分には金メッキ等の光を良く反射し試料等に犯されない化学的に安定した材料でメッキが施される。
【００１１】
周知のように、作用極と対極の間の電位を一定にしておくだけでは、化学反応により流れる電流量によって、安定した同じ条件のデータを採取することはできない。参照電極はそのような不都合を防止するために反応部流路に通じた吐出路に設けられ、この参照電極と作用極の間が一定電圧になるように制御することにより、作用電極と対極の表面での化学反応量及び流れる電流量にかかわらず、作用電極（抗体付電極）と液体の間の電位差を常に一定にすることができる。
【００１２】
本発明による微量物質濃度測定装置の使用法について説明すると、抗体付電極と対極との間に０．１Ｖ〜２Ｖと言った微小電圧が印加される。ダイオキシン類やハプテン・ルテニウム錯体やその他の試薬を流入口１５から流入路１８、電極ホルダー１１の底開口部１２、側溝１４を経て反応部流路７に流入させ、吐出路１９、２０を経て吐出口１６、１７から吐き出させる。反応部流路７の中を流れる際ダイオキシン類やハプテン・ルテニウム錯体やその他の試薬は電極の周りを下部より旋回しながら上昇し、抗体付電極２４の表面に接触して抗原抗体反応が起こり、その反応状態を窓３’を通して電子増倍管等の検出器で検出・測定する。測定後、酸性溶液を反応部流路に流して（吐出口は１６に切換える）、抗体と結合した物質を洗い流す。
【００１３】
作用電極に結合させた抗体は抗原抗体反応と洗浄を繰り返すことによって少しずつ剥離したり、抗原との結合力が弱まったりする。又測定を繰り返すことにより、電極表面に不純物が付着して汚れてしまい、抗体の抗原に対する結合力がよわくなることがある。
【００１４】
本発明によれば、電極アダプターをブロックから取り外せば、抗体付電極を反応部流路から共に抜き出すことができ、抗体付電極の交換を極めて簡単且つ容易に行うことが出来る。更に、本発明では、ステンレス鋼のブロックが対極をなしているめ、対極は抗体付電極に近く、大面積であるため電気化学反応が迅速に行われ安定している。抗体付電極を囲む対極にはメッキが施されているため、検出器で捕捉される光量が増し、併せて、対極表面の経時変化も起こらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による微量物質濃度測定装置の電気化学セルの斜視部である。
【図２】本発明による電気化学セルの正面図である。
【図３】その右側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線における横断面図である。
【図６】本発明による電気化学セルのブロックの縦断面図であって、抗体付電極及び参照電極を取り除いて示す図である。
【図７】抗体付電極とその先端を支える電極ホルダーとの関係を示す拡大断面図である。
【図８】図７の正面拡大図である。
【図９】図７の電極ホルダーの斜視図である。
【符号の説明】
２  電気導電性のブロック
３  電気絶縁性の面板
３’  窓
５  ガラス板
７  反応部流路
１１  電極ホルダー
１４  らせん状の溝
１８  流入路
１９  吐出路
２０  吐出路
２２  雌ねじ付ボア
２３  雄ねじ付電極アダプター
２４  抗体付電極
２７  参照電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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