(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応溶液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を、該反応溶液がフローセル内に導入され、該フローセルの直下に設けられたマグネットで分離する非反応物質分離装置において、溶液中の非結合物質を吸着することで効率的に非反応物質分離を行わせる手段を備え、当該非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、除去電極に対して一定のシーケンスで電圧を印加することで電極表面に非結合物質を吸着させることであることを特徴とする非反応性物質分離装置。
【請求項２】
請求項１記載の非反応性物質分離装置において、非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が電極に対して一定のシーケンスで電圧を印加することで電極表面に非結合物質を吸着させることであり、かつ効果的に非結合物質を電極表面に吸着させるために反応溶液を電極近傍にて動かすことであることを特徴とする非反応性物質分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非反応性物質分離装置に係り、特に反応溶液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を分離するのに好適な手段を備えた非反応性物質分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非反応性物質分離装置では、例えば、免疫分析装置等において血清成分中の測定対象物と非測定対象物とを分離する手段として免疫の抗原−抗体反応を利用し血清成分中の抗原に対して特異的に反応する各種測定法に依存する標識を付けた標識抗体および、同じく磁性粒子で標識した抗体を用いて反応溶液中の測定対象物を反応溶液中で抽出。その後、形成された一種の免疫複合体には磁気ビーズで標識されていることから、外部よりマグネットをあてがうことで反応溶液中の測定対象物と非結合物質とを分離する方法が通常、用いられている。
【０００３】
具体的には磁気ビーズで標識した担体に結合した測定対象物と、非結合物質を確実に分離するためにマグネットによって反応液中の測定対象物のみを分離し、非結合物質のみを何らかの手段によって取り除いた後、マグネットをはずし測定対象物の入った反応容器に清浄な水等を入れて、再び攪拌。攪拌終了後、再びマグネットをあてがい、測定対象物のみを分離するというシーケンスを数回行わせることで、測定対象物のみを分離するという手段が用いられている。
【０００４】
この様な分離法では分離に時間がかかってしまい、又、実際の測定においても、測定対象外の成分の存在は、測定におけるノイズ成分として検出されることになる。そこで、短時間で、かつ効率的に反応液中の測定対象物と、それ以外の成分をより効率的に分離する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、特に免疫分析等の分野においては測定法の改善により更なる高感度化が進められており、それに伴って測定時の測定対象外成分の影響の除去が必須となっている。また、近年、免疫分析等の高感度な分析に対する社会的ニーズの高まりにつれて、測定対象である検体数が増える傾向にあり、高感度でかつ高スループットであることが要求されている。
【０００６】
一方、従来、測定時における測定対象外成分と測定対象物との分離に用いてきた手段だけでは測定時において測定対象外成分の影響を取り除くには不十分であった。
【０００７】
本発明の目的は、このような免疫分析的方法を用いた測定の分野において上記、要請に対応し得る短時間で効果的な成分分離の行える手段を備えた非反応性物質分離装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質をマグネットで分離する非反応性物質分離装置において溶液中の非結合物質を吸着する手段を備えた非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
【０００９】
（２）上記（１）において好ましくは上記、非反応性物質分離装置において非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、電極に対して一定のシーケンスで電圧を印加することで電極表面に非結合物質を吸着させることである非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
【００１０】
（３）上記（１）において好ましくは上記、非反応性物質分離装置において非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、電極に対して一定のシーケンスで電圧を印加することで電極表面に非結合物質を吸着させることであり、かつ効果的に非結合物質を電極表面に吸着させるために反応溶液を電極近傍にて動かす手段を備えた非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
【００１１】
（４）上記（１）において好ましくは上記、非反応性物質分離装置において非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、抗原固定化膜等によって溶液中の非結合物質を吸着することで効率的に非反応性物質分離を行わせる手段を備えた非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
（５）上記（１）において好ましくは上記、非反応性物質分離装置において非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、抗原固定化膜等によって溶液中の非結合物質を吸着することで、かつ効果的に非結合物質を電極表面に吸着させるために反応溶液を電極近傍にて動かす手段を備えた非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
【００１２】
（６）上記（１）において好ましくは上記、非反応性物質分離装置において非結合物質を吸着することで非反応性物質分離を行わせる手段が、抗原固定化膜等によって溶液中の非結合物質を吸着することで、かつ電極に対して一定のシーケンスで電圧を印加することで電極表面に非結合物質を吸着させることであり、効果的に非結合物質を電極表面に吸着させるために反応溶液を電極近傍にて動かす手段を備えた非反応性物質分離装置である。かかる構成により反応液中の担体に結合した測定対象物と非結合物質を短時間に効率的に分離することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置について説明する。最初に、図１を用いて、本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置に用いる電極の構成について説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置に用いるフローセルの分解構成図である。図１においてフローセル１は２枚の絶縁性電極基板３，９とシール部材６が積層されて形成される。絶縁性電極基板９はプラスチックの一種であるポリエーテルエーテルケトンによって形成されている。絶縁性電極基板９には電気化学的な測定を行うための作用電極１０および反応溶液中の非結合物質を取り除くための除去電極１１が固定されている。作用電極および除去電極７は好ましくは耐腐食性の高い白金および白金の化合物であるが、電極として一般に用いられているＡｌ，Ａｇ等の金属や炭素電極などの有機導電性物質を用いても良い。
【００１５】
絶縁性電極基板９の表面には凹部が形成されており、この凹部に除去電極を貼り付けて埋め込んでいる。また絶縁性電極基板３にはアクリルなどのプラスチック材によって形成されている。絶縁性電極基板３の一方の面には対電極５が固定されている。なお対電極は白金および白金化合物の電極に限るものではなく一般に用いられているＡｌ，Ａｇ等の金属や炭素電極などの有機導電性物質を用いても良い。
【００１６】
電極５，１０，１１には絶縁性電極基板３，９に埋め込む前にリード線２，１４，１６をそれぞれ半田付けしてありリード線２，１４，１６は絶縁性電極基板３，９に開けられた穴に通してある。
【００１７】
シール部材６はシリコン製であり中央に開口部７を有している。除去電極１１と対電極５の電極感応部中央がシール部材６の開口部７を介して対向している。絶縁性電極基板３の四隅に形成された穴４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、シール部材６の四隅に形成された穴８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと絶縁性電極基板９の四隅に形成された穴１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとに、それぞれネジを通し絶縁性電極基板３とシール部材６と絶縁性電極基板９とを固定圧着してフローセル１を形成する。ここで絶縁性電極基板３が形成される面と反対側にはフッ素樹脂性の配管１２，１３が固定されている。配管１２，１３の一方は後述するようにフローセル１に試料を注入する機構とは液体クロマトグラフィー装置等に接続される。
次に図２および図３を用いて本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置の全体構成について説明する。図２は本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置の全体構成を示すブロック図である。図３はフローセル内の電極の構成を示すブロック図である。
【００１８】
サンプル分注機構２１は試料ボトル１７から例えば血清等の生体由来の試料を分注し、また試薬ボトル１８より試薬を分注する。分注終了後、分注された試薬および試料は反応容器中２１に分注し反応を促進させる。この時、試薬には生体由来の試料の抗原と特異的に反応するように抗体で標識された磁気ビーズ、および各種測定法に依存する標識を付けた標識抗体を用いる。
【００１９】
反応終了後、サンプル分注機構にて反応溶液を吸引後、緩衝液ボトル１９から緩衝液を吸引する。反応溶液と緩衝液はサンプル導入路である配管２３にて混合されて非反応性物質分離を行うフローセル１内に導入される。
【００２０】
フローセル１内の作用電極１０，除去電極１１および対電極５は図１において説明したようにリード線と接続されておりリード線は電極に電圧を印加するための電源に接続されている。次に図３よりフローセル内での非反応性物質分離を説明する。フローセル１内に導入された反応溶液はフローセル直下に配置されたマグネット３１によって非反応性物質分離が行われ、かつ除去電極１１にある一定のシーケンスに基づいた電圧を電圧印加手段２４によって印加することで磁気的および電気的に反応溶液中の非結合物質を効果的に取り除くことが出来る。
【００２１】
この際、好ましくはフローセル内で反応溶液をポンプ２８によって数回、電極表面近傍を往復させることで、更に非反応性物質分離の効果が高まる。非反応性物質分離終了後、測定手段２７によって試料の電気化学的特性の測定が行われる。フローセル１にて測定の終了した試料はポンプ２９によって吸引されて廃液チューブである配管２８を通って廃液ボトル３０に廃棄される。
【００２２】
試料の測定終了後、サンプル分注機構２２によって洗浄液ボトル２０から洗浄液が分注されてフローセル１に導かれてフローセル１内を洗浄した後、廃液ボトルに破棄される。ここで、電圧印加手段はリード線を介してフローセル１内の作用電極１０，除去電極１１および対電極５に接続されている。
【００２３】
【表１】
0003954717.tif 000002
【００２４】
次に表１を用いて除去電極の効果について説明する。表１は、本発明の一実施形態による除去電極の効果を説明する表である。測定手段としてはＲｕ(bpy)32+(bpyはビピリジルを意味する）で標識されたビオチンが電極表面で非特異的に吸着する量を電気化学的な分析法の一種である電気化学発光法を用いることで測定を行う。電気化学発光標識であるルテニウムで標識したビオチン蛋白質（0.133μｇ／μｌ）を１８０μｌ採取して電極表面に非特異的に吸着するビオチン蛋白質を電気化学発光法で測定した。その非反応性物質分離の際に１８秒間、一定電圧を電極に印加した。
【００２５】
但し、非特異的吸着増加率は［除去電極に電圧印加した場合の非特異的吸着量（発光量）］／［除去電極に電圧印加しない場合の非特異的吸着量（発光量）］の比率である。このように除去電極に電圧を印加することで効率的に除去電極に非特異的な吸着をする非結合物質を採取することで非反応性物質分離を効率的に行うことが出来る。
【００２６】
次に図４を用いて本発明の第２の実施形態による非反応性物質分離装置の全体構成について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態による非反応性物質分離装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態においてはバッチ処理方式の形態を有した非反応性物質分離装置を用いている。測定容器の中には対電極３８を、作用電極４０および除去電極３９を測定容器５０の内壁に配置する。対電極および作用電極はリード線４２，４４により測定手段４６および電圧印加手段４５に接続され、除去電極はリード線４３によって電圧印加手段に接続されている。
【００２７】
サンプル分注機構３７は試料ボトル３２から例えば血清等の生体由来の試料を分注し、また試薬ボトル３３より試薬を分注する。分注終了後、分注された試薬および試料は反応容器中３６に分注し反応を促進させる。この時、試薬には生体由来の試料の抗原と特異的に反応するように抗体で標識された磁気ビーズ、および各種測定法に依存する標識を付けた標識抗体を用いる。
【００２８】
反応終了後、サンプル分注機構３７にて反応溶液を吸引後、緩衝液ボトル３５から緩衝液を吸引する。反応溶液と緩衝液は反応容器３６にて混合されて非反応性物質分離を行う測定容器５０内に分注される。ここで測定容器内壁に配置された作用電極の外側よりマグネット４１をあてがうことで測定対象物を分離する。
一方、除去電極に対して一定の電圧を印加することで反応溶液中の非結合物質を除去電極表面に吸着させることで非結合物質を取り除いた後、測定を行う。この際、好ましくは測定容器内で反応溶液をポンプ４８によって数回、除去電極表面近傍を往復させることで、更に非反応性物質分離の効果が高まる。非反応性物質分離終了後、測定手段４６によって試料の電気化学的特性の測定が行われる。
測定容器にて測定の終了した試料はポンプ４８によって吸引されて廃液チューブである配管４７を通って廃液ボトル４９に廃棄される。試料の測定終了後、サンプル分注機構３７によって洗浄液ボトル３５から洗浄液が分注されて測定容器内を洗浄した後、廃液ボトルに破棄される。本実施形態によればバッチ方式の非反応性物質分離装置においてもフローセル方式の非反応性物質分離装置と同様な効果を得ることが出来る。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、反応溶液中の担体に結合した測定対象物と非結合対象物をマグネットで分離する非反応性物質分離装置において溶液中の非結合物質を吸着する手段を備えることで効率的に非反応性物質分離を行わせることが出来る非反応性物質分離装置を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置に用いるフローセルの分解構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置に用いるフローセル内の電極部の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態による非反応性物質分離装置に用いるフローセルの構成を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による非反応性物質分離装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…フローセル、２…リード線、３…絶縁性電極基板、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…穴、５…対電極、６…シール部材、７…開口部、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…穴、９…絶縁性電極基板。
【図１】
0003954717.tif 000003
【図２】
0003954717.tif 000004
【図３】
0003954717.tif 000005
【図４】
0003954717.tif 000006