(57)【要約】【課題】高い熟練度が求められることなく、簡便な操作によって抗原抗体反応の有無を判定することができ、且つ、高いＳ／Ｎ比を有するＡＢＯ式血液型ウラ検査装置、及び、このＡＢＯ式血液型ウラ検査装置を用いた光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査方法を提供する。【解決手段】導波路層６を有するチップ２と、チップ２の第一面２ａに形成された抗原固定面１０と、固定端２０ａが抗原固定面１０に固定されると共に開放端２０ｂが開放された抗原２０であって、抗Ａ抗体ＰＡ又は抗Ｂ抗体ＰＢと抗原抗体反応を起こす抗原２０と、チップ２に入射し、チップ２から出射された光の強度の波長分布に基づいて抗原２０において抗原抗体反応が生じているか否かを判定する判定部４０と、を備えている。【選択図】図１
2016114357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路層を有するチップと、
前記チップの表面に形成された抗原固定面と、
一端が前記抗原固定面に固定されると共に他端が開放された抗原であって、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原抗体反応を起こす抗原と、
前記チップに入射し、前記チップから出射された光の強度の波長分布に基づいて前記抗原において抗原抗体反応が生じているか否かを判定する判定部と、を備えていることを特徴とするＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【請求項２】
前記抗原固定面は前記抗Ａ抗体及び前記抗Ｂ抗体以外の物質との非特異反応を低減し得ることを特徴とする請求項１に記載のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【請求項３】
前記抗原は前記他端に抗Ａ抗体に特異的に結合する抗Ａ抗体認識物質、又は、抗Ｂ抗体に特異的に結合する抗Ｂ抗体認識物質が配置された抗原であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【請求項４】
前記抗Ａ抗体認識物質は下記化学式（１）で表される物質であり、
前記抗Ｂ抗体認識物質は下記化学式（２）で表される物質であることを特徴とする請求項３に記載のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【化１】
2016114357.tif 000011
【化２】
2016114357.tif 000012
なお、上記化学式（１），（２）中、Ｒは任意の構造である。
【請求項５】
前記チップはシリカを含み、
前記抗原固定面はヒドロキシスクシンイミドエステル−ドデカン二酸−トリエトキシシラン化合物とメトキシトリエチレングリコール−トリエトキシシラン化合物から構成され、
前記抗原の前記一端にはアミノ基が配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【請求項６】
前記チップは、
平板状の反射層と、
該反射層の第一板面に接する前記導波路層と、
前記反射層の第一板面の裏面側の第二板面に接する基板と、を備え、
前記チップの前記表面は、前記導波路層において前記反射層の第一板面に接する面の裏面側の第三板面とされていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置。
【請求項７】
導波路層を有するチップと、
前記チップの表面に形成された抗原固定面と、
一端が前記抗原固定面に固定されると共に他端が開放された抗原であって、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原抗体反応を起こす抗原と、
を備えた装置を用い、
前記チップに光を入射させる入射ステップと、
前記チップから出射された光の強度の波長分布に基づいて前記抗原において抗原抗体反応が生じているか否かを判定する判定ステップと、
を備えていることを特徴とする光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置及び光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＢＯ式血液型（以下、単に血液型という）の判定をする際には、所謂オモテ検査及びウラ検査と呼ばれる二つの検査が行われる。
オモテ検査は、赤血球表面上の抗原を調べる検査である。オモテ検査では、判定対象の血液中の赤血球に、Ａ型或いはＡＢ型と反応する抗Ａ抗体と、Ｂ型或いはＡＢ型と反応する抗Ｂ抗体とを個別に加えて、赤血球が凝集する（即ち、赤血球が塊を作る）か、否かを目視で判定する。抗Ａ抗体のみで凝集が見られた場合はＡ型、抗Ｂ抗体のみで凝集が見られた場合はＢ型、何れの抗体とも凝集が見られた場合はＡＢ型、何れの抗体でも凝集が見られない場合はＯ型と判定される。
【０００３】
一方、ウラ検査は、血清又は血漿中の抗Ａ抗体と抗Ｂ抗体を調べる検査である。ウラ検査では、判定対象の血液中の血清又は血漿（以下では、これらのうち血漿を用いる場合を例示して説明する）に血液型判定用のＡ型赤血球（Ａ抗原）とＢ型赤血球（Ｂ抗原）を個別に加えて、これらの赤血球が凝集するか、否かを目視で判定する。通常、Ａ型の人の血中には抗Ｂ抗体が存在し、Ｂ型の人の血中には抗Ａ抗体が存在し、Ｏ型の人の血中には抗Ａ抗体と抗Ｂ抗体の両方が存在する。ＡＢ型の人の血中には抗Ａ抗体や抗Ｂ抗体は存在しない。従って、Ｂ型赤血球のみで凝集が見られた場合はＡ型、Ａ型赤血球のみで凝集が見られた場合はＢ型、何れの赤血球とも凝集が見られた場合はＯ型、何れの赤血球でも凝集が見られない場合はＡＢ型と判定される。
【０００４】
上記のＡＢＯ式血液型の決定には、上記のオモテ検査とウラ検査の検査結果が一致することが重要である。検査結果が一致しない場合には様々な原因が考えられるため、血液型の判定は保留して精査される。従って、血液型の円滑な決定には、迅速かつ正確なオモテ検査法とウラ検査法と、これらの検査法に用いる高感度な検査装置が求められる。
【０００５】
オモテ検査のように判定対象の試料を抗体に接触させ、抗原抗体反応により試料中の抗原の有無を検知する検査装置が種々検討されている。例えば、特許文献１には、抗体を含むコアの領域がクラッドに設けられた開口部を介して外部に露出している光導波路型バイオセンサ及び該センサを備えたバイオセンサシステムが開示されている。この光導波路型バイオセンサにおいて、マッハツェンダー型のコアに入射された光は、伝搬方向の途中で二つのコアを伝搬する光に分岐され、一方のコアを伝搬する光が開口部に接し、その後、再び一つに集約され、その際に二つのコアを伝搬してきた光が干渉する。従って、開口部への抗原の接触前後に、二つのコアを伝搬してきた光が干渉したときの干渉光の強度変化を検出することで、抗原抗体反応の発生の有無、即ち試料中の抗原の有無を高感度で検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１０７０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記説明した血液型のウラ検査の方法は、従来、遠心分離等により得られた血漿を判定対象とし、試薬として供給されるＡ型赤血球やＢ型赤血球の浮遊液と用手混合し、赤血球の凝集が起こるか否かをスライドガラス上にて、又は試験管等のガラス管内にて目視で判定する方法が一般的であった。
上記一般的な方法では、血漿と赤血球浮遊液の撹拌の際の手技が血液型の判定結果に影響を及ぼす。また、赤血球の凝集は、凝集塊の大きさが試料毎に異なる等、複雑な態様を示す。判定者はこのような赤血球の凝集を目視で主観的に見ている。従って、血液型の判定には高い熟練度が求められるという問題があった。
【０００８】
しかしながら、血液型のウラ検査を正確に実施可能とする小型な装置等は未だ提案されていない。
【０００９】
比較的大型の自動分析機器等により、広く知られているエライザ法で抗原抗体反応の有無を検出する方法がある。この従来の方法で抗体を検出する場合は抗原をプラスチック等の固体表面に固定し、抗体を含む溶液（試料）を加えて、固体表面をよく洗ってから、二次抗体（例えば、ペルオキシダーゼ標識抗ヒトイムノグロブリン抗体）を加える。再度、固体表面をよく洗い、基質を加えて酵素反応を起こさせると、その酵素反応の程度によって、判定対象の抗原を定量することができる。但し、従来の方法では、酵素等で標識した二次抗体や酵素反応基質等の試薬が必要であり、少なくとも二度の洗浄を要する等、簡便な操作では抗原抗体反応の有無を判定できないという問題があった。仮にこの方法論をＡＢＯ式血液型ウラ検査に導入しても同様である。
【００１０】
また、血漿には多量のタンパク質が含まれており、このタンパク質が固体表面や赤血球に吸着する等して、非常に大きな非特異的反応や非特異的凝集が生じる場合がある。従って、例え上記特許文献１に開示されている光導波路型バイオセンサの抗体を抗原に替えて、ウラ検査に適用しても、抗原抗体反応の有無の検出の際の非特異反応の除去手段を有していなければ、シグナル／ノイズ比（以下、Ｓ／Ｎ比と記載する）を高くすることができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、高い熟練度が求められることなく、簡便な操作によって抗原抗体反応の有無を判定することができ、且つ、高いＳ／Ｎ比を有するＡＢＯ式血液型ウラ検査装置、及び、このＡＢＯ式血液型ウラ検査装置を用いた光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置は、導波路層を有するチップと、前記チップの表面に形成された抗原固定面と、一端が前記抗原固定面に固定されると共に他端が開放された抗原であって、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原抗体反応を起こす抗原と、前記チップに入射し、前記チップから出射された光の強度の波長分布に基づいて前記抗原において抗原抗体反応が生じているか否かを判定する判定部と、を備えていることを特徴とする。
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、抗原の一端が化学的結合によって抗原固定面、即ちチップの表面に固定されると共に、抗原がチップの表面から突出し、抗原の他端がチップ表面から所定の長さだけ離れて、全面にわたり向きをそろえて配置される。従って、予め、チップに入射し、チップから出射された光の強度の波長分布（以下、導波モードスペクトル分布という）の判定部への取り込みが開始された状態で、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体を含む可能性がある試料（以下、単に試料という）が抗原に適量接触すれば、少量の試料であっても抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原との抗原抗体反応が生じる。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化が高いＳ／Ｎ比で検出される。そして、検出された情報が判定部で解析されることで、抗原における抗原抗体反応の有無を迅速且つ正確に判定可能となる。このようにして、高い熟練度が求められることなく、簡便な操作でＡＢＯ式血液型ウラ検査が実施可能となる。
【００１３】
本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置では、前記抗原固定面は前記抗Ａ抗体及び前記抗Ｂ抗体以外の物質との非特異反応を低減し得ることを特徴とする。
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、抗原固定面における抗Ａ抗体及び抗Ｂ抗体以外の物質と抗原との非特異反応が低減される。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化がより一層高いＳ／Ｎ比で検出される。
【００１４】
本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置では、前記抗原の前記他端に抗Ａ抗体に特異的に認識される抗Ａ抗体認識物質（抗Ａ抗体エピトープ）、又は、抗Ｂ抗体に特異的に認識される抗Ｂ抗体認識物質（抗Ｂ抗体エピトープ）が配置された抗原であることを特徴とする。
ここで、「抗Ａ抗体に特異的に認識される」とは、抗Ａ抗体と抗Ｂ抗体とを、さらには他の抗原に反応する抗体を見分けて抗Ａ抗体のみと結合することを示す。抗Ｂ抗体についても同様である。
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、チップ表面から抗原の長さだけ離れて、全面に抗Ａ抗体認識物質又は抗Ｂ抗体認識物質が配置される。この構成により、チップに試料を滴下法等で接触させた際に、試料中の抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体が速やかに効率よく、抗Ａ抗体認識物質又は抗Ｂ抗体認識物質を認識して、これらに特異的に結合し、抗原抗体反応が起きる。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布の変化が特異的に結合する手段を有していない場合より高いＳ／Ｎ比で検出される。また、糖鎖抗原を用いることで、抗原の長さを調整し易くなると共に、容易に合成することができる。
【００１５】
また、本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置では、前記抗Ａ抗体認識物質は下記化学式（１）で表される物質であり、前記抗Ｂ抗体認識物質は下記化学式（２）で表される物質であることを特徴とする。
【００１６】
【化１】
2016114357.tif 000003
【００１７】
【化２】
2016114357.tif 000004
なお、上記化学式（１），（２）中、Ｒは任意の構造である。
【００１８】
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、抗原の先端に、赤血球膜上に存在する糖鎖と同様の抗Ａ抗体認識物質又は抗Ｂ抗体認識物質が設けられる。従って、試料中の抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体は速やかに効率よく、抗Ａ抗体認識物質又は抗Ｂ抗体認識物質を認識する。
【００１９】
また、本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置では、前記チップはシリカを含み、前記抗原固定面はヒドロキシスクシンイミドエステル−ドデカン二酸−トリエトキシシラン化合物（Ｃ１２Ｅｓ）とメトキシトリエチレングリコール−トリエトキシシラン化合物（Ｍ３ＥＧ）から構成され、前記抗原の前記一端にはアミノ基が配置されていることを特徴とする。
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、活性なシラン化合物であるＣ１２Ｅｓ及び不活性なシラン化合物であるＭ３ＥＧとシリカとの化学結合により、抗原固定面が導波路層の開放側の面に形成される。また、抗原の一端に配置されたアミノ基とシラン化合物Ｃ１２Ｅｓとの共有結合により、抗原の一端が抗原固定面に強く固定される。一方、Ｍ３ＥＧは無関係な物質（例えば血漿中の抗Ａ抗体、抗Ｂ抗体以外のタンパク質）の抗原固定面への結合を妨げる。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化が高いＳ／Ｎ比で、且つ安定して再現性良く検出される。
【００２０】
また、本発明に係るＡＢＯ式血液型ウラ検査装置では、前記チップは、平板状の反射層と、該反射層の第一板面に接する前記導波路層と、前記反射層の第一板面の裏面側の第二板面に接する基板と、を備え、前記チップの前記表面には、前記導波路層において前記反射層の第一板面に接する面の裏面側の第三板面とされていることを特徴とする。
上記ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置によれば、チップの導波路層の第三板面上に抗原固定面が設けられ、該抗原固定面に抗原の一端が固定されると共に、抗原の他端が開放されている。この構成では、抗原抗体反応の有無を判定するための導波モードスペクトル分布として、例えば導波路層の第三板面上にチップの外方から入射し、反射層、及び導波路層の第三板面上で反射してチップから出射された光の強度の波長分布を取得し、抗原抗体反応の有無の判定に用いることができる。
そして、前述のように、判定者は予め、導波モードスペクトル分布の判定部への取り込みを開始した状態で、試料を抗原に適量接触させればよい。これにより、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化が高いＳ／Ｎ比で検出される。そして、検出された情報を判定部において解析することで、抗原における抗原抗体反応の有無を迅速且つ正確に判定することができる。
【００２１】
本発明に係る光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法では、導波路層を有するチップと、前記チップの表面に形成された抗原固定面と、一端が前記抗原固定面に固定されると共に他端が開放された抗原であって、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原抗体反応を起こす抗原と、を備えた装置を用い、前記チップに光を入射させる入射ステップと、前記チップから出射された光の強度の波長分布に基づいて前記抗原において抗原抗体反応が生じているか否かを判定する判定ステップと、を備えていることを特徴とする。
上記光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法において、判定者は入射ステップを行い、上記チップの導波モードスペクトル分布の取り込みを開始する。次いで、試料を抗原に適量接触させてから、判定ステップを行う。判定ステップでは、前述のように抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体と抗原との抗原抗体反応は起きるが、抗Ａ抗体又は抗Ｂ抗体以外の物質と抗原との非特異反応は低減される。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化を高いＳ／Ｎ比で検出することができる。このようにして、高い熟練度が求められることなく、略自動的に、簡便な操作で、抗原における抗原抗体反応の有無を迅速且つ正確に判定することができ、ＡＢＯ式血液型ウラ検査を光学的に実施することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高い熟練度が求められることなく、簡便な操作によって抗原抗体反応の有無を判定することができ、且つ、高いＳ／Ｎ比を有するＡＢＯ式血液型ウラ検査装置、及び、このＡＢＯ式血液型ウラ検査装置を用いた光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態であるＡＢＯ式血液型ウラ検査装置を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態であるＡＢＯ式血液型ウラ検査装置のチップから出射された光の導波モードスペクトル分布の一例を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態であるＡＢＯ式血液型ウラ検査装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例において、Ａ型被験者の血漿をＡＢＯ式血液型ウラ検査装置の抗原に接触させる前（実線）と接触させた後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフであって、（ａ）は抗原を糖鎖抗原２０Ａ（Ａ型糖鎖）とした場合の結果であり、（ｂ）は抗原を糖鎖抗原２０Ｂ（Ｂ型糖鎖）とした場合の結果である。
【図５】本発明の実施例において、Ｂ型被験者の血漿をＡＢＯ式血液型ウラ検査装置の抗原に接触させる前（実線）と接触させた後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフであって、（ａ）は抗原を糖鎖抗原２０Ａとした場合の結果であり、（ｂ）は抗原を糖鎖抗原２０Ｂとした場合の結果である。
【図６】本発明の実施例において、Ｏ型被験者の血漿をＡＢＯ式血液型ウラ検査装置の抗原に接触させる前（実線）と接触させた後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフであって、（ａ）は抗原を糖鎖抗原２０Ａとした場合の結果であり、（ｂ）は抗原を糖鎖抗原２０Ｂとした場合の結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した一実施形態（以下、単に「本実施形態」という）であるＡＢＯ式血液型ウラ検査装置及び光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
【００２５】
図１は本実施形態のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１を示す側面図である。
図１に示すように、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１は、チップ２と、抗原固定面１０と、プリズム１６と、抗原２０と、光源部３０と、判定部４０と、を備えている。抗原２０の固定端２０ａは抗原固定面１０に固定されている。抗原２０の開放端２０ｂは流路６０側にて何れの構成要素にも固定されずに開放されている。固定端２０ａを一端としたとき、開放端２０ｂが他端である。また、抗原２０は、糖鎖抗原２０Ａと、糖鎖抗原２０Ｂとを含む。
【００２６】
チップ２は、平板状の反射層４と、反射層４の第一板面４ａに接する導波路層６と、反射層４の第一板面４ａの裏面側の第二板面４ｂに接する基板８と、を備えている。
【００２７】
反射層４と導波路層６及び基板８は主成分としてシリカ（ＳｉＯ２）を含んで構成されている。例えば、反射層４はシリコンから形成され、導波路層６及び基板８は純粋なＳｉＯ２から形成されている。
【００２８】
反射層４と導波路層６及び基板８の幅寸法及び厚み寸法は、チップ２に伝搬させる光の波長帯及び導波モードの種類を考慮して設定されている。
プリズム１６は、チップ２の第二面２ｂに接して設けられている。プリズム１６の厚み方向（即ち、矢印Ｄ１方向）から角度θだけ傾いて入射した光はチップ２に導光され、反射及び屈折してプリズム１６の外方に出射される。
【００２９】
抗原固定面１０は、抗原２０をチップ２の第一面２ａ（表面）に固定するための活性分子と、非特異的な分子の結合を妨げる不活性分子とによって形成される表面であり、チップ２の第一面２ａに所定の厚さで形成されている。本実施形態において、チップ２の第一面２ａは導波路層６において反射層４の第一板面４ａに接する面６ｂの裏面側の第三板面６ａとされている。
抗原固定面１０によれば、抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢ以外の試料中の物質（例えばタンパク質、脂質等）との非特異反応が低減される。
【００３０】
本実施形態では、抗原固定面１０は、下記化学式（３）で表されるヒドロキシスクシンイミドエステル−ドデカン二酸−トリエトキシシラン化合物（Ｃ１２Ｅｓ）と、下記化学式（４）で表されるメトキシトリエチレングリコール−トリエトキシシラン化合物（Ｍ３ＥＧ）を含んで構成されている。Ｃ１２Ｅｓ及びＭ３ＥＧは導波路層６を構成するＳｉＯ２と化学結合するため、上記構成により抗原固定面１０が導波路層６の開放側の面（即ち試料と反応する側の面）に形成される。また、抗原固定面１０のＭ３ＥＧは非特異吸着抑制分子として機能するため、抗原固定面１０における非特異反応の発生が抑制される。また、抗原固定面１０のＣ１２Ｅｓは抗原２０の固定端２０ａに配置されたアミノ基と共有結合するため、抗原２０の固定端２０ａが抗原固定面１０に強く固定される。
【００３１】
【化３】
2016114357.tif 000005
【００３２】
【化４】
2016114357.tif 000006
【００３３】
上記化学式（３）に示すように、Ｃ１２Ｅｓはアミノ基を持つ化合物と反応する活性基を有するシラン化合物である。これに対し、上記化学式（４）に示すように、Ｍ３ＥＧは不活性なシラン化合物である。Ｃ１２ＥｓとＭ３ＥＧとのモル比が適切に（例えば１：１０に）設定されることで、抗原固定面１０に結合する抗原２０の量が最適化され、効率よく抗Ａ抗体ＰＡあるいは抗Ｂ抗体ＰＢとの抗原抗体反応を惹起する。これらによりＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１における血液型判定の特異性と検出感度がより高められる。
【００３４】
抗原２０は、抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢの少なくとも一方を含む可能性のある試料に接触した際に、抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢと特異的に結合する糖鎖抗原である。
【００３５】
抗原２０は、開放端２０ｂに抗Ａ抗体ＰＡが認識して特異的に結合する抗Ａ抗体認識物質ＲＡが配置された糖鎖抗原２０Ａと、開放端２０ｂに抗Ｂ抗体ＰＢに特異的に認識される抗Ｂ抗体認識物質ＲＢが配置された糖鎖抗原２０Ｂから構成されている。抗Ａ抗体認識物質ＲＡ及び抗Ｂ抗体認識物質ＲＢはそれぞれ、対応する抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢのそれぞれが認識して特異的に結合する物質である。
なお、以下では、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂを区別しない場合には抗原２０と記載し、糖鎖抗原２０Ａと糖鎖抗原２０Ｂとを区別する場合には糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂと記載する。
【００３６】
抗原２０の固定端２０ａ（即ち、紙面の右端）にはアミノ基が配置されている。糖鎖抗原２０Ａの開放端２０ｂ（即ち、紙面の左端）には、抗Ａ抗体認識物質ＲＡとして下記化学式（５）に示すＮ−アセチルガラクトコサミン（ＧａｌＮＡｃ）、ガラクトース（Ｇａｌ）、フコース（Ｆｕｃ）が配置されている。糖鎖抗原２０Ｂの開放端２０ｂには、抗Ｂ抗体認識物質ＲＢとして下記化学式（６）に示すガラクトース（Ｇａｌ）、ガラクトース（Ｇａｌ）とフコース（Ｆｕｃ）が配置されている。下記化学式（５），（６）からわかるように、抗Ａ抗体認識物質ＲＡと抗Ｂ抗体認識物質ＲＢとの差異は、式中の二重丸で囲まれた部分である。即ち、抗Ａ抗体認識物質ＲＡの先端部はＧａｌＮＡｃであるのに対し、抗Ｂ抗体認識物質ＲＢの先端部はＧａｌである。
【００３７】
【化５】
2016114357.tif 000007
なお、上記中、Ｒは任意の構造である。
【００３８】
【化６】
2016114357.tif 000008
なお、上記中、Ｒは任意の構造である。
【００３９】
上記化学式（５），（６）の構成を有する糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂとして、本実施形態では下記化学式（７），（８）に示す糖鎖抗原を用いる。但し、下記化学式（７），（８）に示す糖鎖抗原は上記化学式（５），（６）の構成を有する糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂの一例であり、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂは下記化学式（７），（８）に示す糖鎖抗原に限定されない。
【００４０】
【化７】
2016114357.tif 000009
なお、上記中、ｎは１以上の整数である。
【００４１】
【化８】
2016114357.tif 000010
なお、上記中、ｎは１以上の整数である。
【００４２】
前述のように、固定端２０ａに配置されたアミノ基は、抗原固定面１０に含まれるＣ１２Ｅｓと共有結合する。従って、抗原２０の固定端２０ａは、抗原固定面１０に安定的に結合している。
これに対し、糖鎖抗原２０Ａの開放端２０ｂに配置されたＧａｌＮＡｃ及び糖鎖抗原２０Ａの開放端２０ｂに配置されたＧａｌは、抗原固定面１０のＣ１２Ｅｓ及びＭ３ＥＧの何れとも結合せず、チップ２から開放されている。このように、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂはチップ２の第一面２ａから突出して配置されている。また、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂの開放端２０ｂに配置された抗Ａ抗体認識物質ＲＡ及び抗Ｂ抗体認識物質ＲＢは、第一面２ａから、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂの長さに相当する距離だけ離れて全面的に配置されている。
上記構成において、抗Ａ抗体認識物質ＲＡは、抗原２０に血漿等の試料が接触した際に、試料中に抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢが存在していれば、抗Ａ抗体ＰＡと抗Ｂ抗体ＰＢとを見分けて、抗Ａ抗体のみと特異的に結合する。また、抗Ｂ抗体認識物質ＲＢは、同様の試料が接触した際に、抗Ａ抗体ＰＡと抗Ｂ抗体ＰＢとを見分けて、抗Ｂ抗体ＰＢのみと特異的に結合する。
なお、生理的な抗Ａ抗体認識物質ＲＡとしては、上記化学式（５）に示すＮ−アセチルガラクトコサミン（ＧａｌＮＡｃ）、ガラクトース（Ｇａｌ）、フコース（Ｆｕｃ）の構造を分子の一端に含むスフィンゴ糖脂質や糖タンパク質が挙げられる。また、生理的な抗Ｂ抗体認識物質ＲＢとしては、上記化学式（６）に示すガラクトース（Ｇａｌ）、ガラクトース（Ｇａｌ）とフコース（Ｆｕｃ）構造を分子の一端に含むスフィンゴ糖脂質や糖タンパク質が挙げられる。これらは、上記化学式（５）ないし（６）の糖鎖残基部分の構造が保たれていれば他の部分（化学式（５）、（６）におけるＲ）の構造は任意である。
【００４３】
チップ２の第一面２ａには、糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂの少なくとも一方が配置されていてもよく、両方が配置されていてもよい。ＡＢＯ式血液型判定のウラ検査においては、血漿等の試料に抗Ａ抗体ＰＡと抗Ｂ抗体ＰＢの両方が含まれている場合（即ち、判定対象者の血液型がＯ型の場合）がある。このような場合であっても、抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢのそれぞれが抗Ｂ抗体認識物質ＲＢ及び抗Ｂ抗体認識物質ＲＢのそれぞれを認識して特異的に結合可能とするため、チップ２の第一面２ａを二以上の区域に区画し、各区域に糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂが個別に固定されていてもよい。
【００４４】
上記化学式（７），（８）に示すように、抗原２０の固定端２０ａの抗Ａ抗体認識物質ＲＡ又は抗Ｂ抗体認識物質ＲＢと開放端２０ｂのアミノ基との間には、中間部が介在している。この中間部は、酸素（Ｏ）、メチレン基（ＣＨ２）が所定の長さで化学結合又はペプチド結合（ＣＯＮＨ）したものである。「所定の長さ」により抗原２０の長さが決まるが、これらの長さは特に限定されない。なお、抗Ａ抗体認識物質ＲＡ及び抗Ｂ抗体認識物質ＲＢがチップ２の第一面２ａから抗原２０の長さだけ離れることを勘案して、上記化学式（７），（８）において、例えばｎを８程度としてもよい。
【００４５】
光源部３０は、チップ２に光を照射するための構成である。本実施形態では、光源部３０として、例えば波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光を出射可能な白色光源や白色ＬＥＤを用いることができる。
【００４６】
判定部４０は、チップ２に入射し、チップ２から出射された導波モードスペクトル分布に基づいて抗原２０において抗原抗体反応が生じているか否かを判定するものであり、導波モードスペクトル分布を検出するフォトディテクタ等の検出部（図示略）と導波モードスペクトル分布の変化を解析するコンピュータ（図示略）と、を備えている。
【００４７】
［光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法の手順］
次いで、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１を用いた光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法について図１及び図２を参照し、説明する。
本実施形態の光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法は、初期状態と、入射ステップと、洗浄ステップと、判定ステップと、を備えている。
【００４８】
（初期状態）
先ず、抗原２０の上にリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を約５０μＬ接触させた流路６０側の状態を初期状態とする。
【００４９】
（入射ステップ）
次に、図１に示すように、光源部３０から所定の波長の光を矢印Ｄ１方向に対して角度θでプリズム１６に入射させる。この際、チップ２の光の伝搬条件を考慮して、光源部３０とプリズム１６との間に偏光板等（図示略）を配置する。プリズム１６によって屈折し、チップ２に導かれた光は、反射層４、導波路層６、基板８、抗原固定面１０によって反射する。なお、図１には前記反射される光のうち、抗原固定面１０によって反射される光を図示している。
また、本ステップによれば、チップ２に光が入射されると、導波路層６の内部に光が板面方向（矢印Ｄ２方向）に伝搬する。一方、チップ２及び抗原固定面１０で反射された光はプリズム１６により屈折し、判定部４０に向かう。
次に、判定部４０の検出部は、抗原２０に試料を接触させる前に上記初期状態におけるチップ２から出射された光の導波モードスペクトル分布を検出する。
【００５０】
（判定ステップ）
次に、抗原２０の上のＰＢＳを除去し、試料を接触させる。接触時間は、例えば約５分間ないし１０分間とされる。この工程により、例えば、試料に抗Ａ抗体ＰＡが含まれていれば、試料を糖鎖抗原２０Ａに接触させた後、抗Ａ抗体ＰＡが抗原２０のうち糖鎖抗原２０Ａの抗Ａ抗体認識物質ＲＡと特異的に結合する。同様に、試料に抗Ｂ抗体ＰＢが含まれていれば、抗Ｂ抗体ＰＢが抗原２０の抗Ｂ抗体認識物質ＲＢと特異的に結合する。
【００５１】
（洗浄ステップ）
その後、抗原２０や抗原固定面１０に接触させていた試料を一端除去して、抗原２０をＰＢＳで三回洗浄する。この工程により、抗Ａ抗体ＰＡや抗Ｂ抗体ＰＢは抗Ａ抗体認識物質ＲＡ，ＲＢと特異的に結合した状態を保持し、抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢ以外の試料中の物質は除去される。
【００５２】
次に、再びＰＢＳを接触させ、チップ２から出射された光の導波モードスペクトル分布を再度検出する。
図２は、チップ２から出射された光の導波モードスペクトル分布の一例を示すグラフである。ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１は、チップ２から出射された光の強度を測定する。本実施形態の一例ではこの光の強度を反射率として測定する。
抗Ａ抗体ＰＡ及び抗Ｂ抗体ＰＢの少なくとも一方が抗原２０に結合していれば、上記結合の状態に応じて、図２に示すように、試料を抗原２０に接触させる前の導波モードスペクトル分布Ｘが波長方向（即ち、図２に示す黒矢印の方向）に変化するか、反射率方向（即ち、図２に示す白矢印の方向）に変化し、導波モードスペクトル分布Ｙ，Ｚが得られる。この導波モードスペクトル分布の変化量を判定部４０のコンピュータで解析することで、試料の血液型を判定することができる。この際、導波モードスペクトル分布Ｘが波長方向に変化する場合には、変化量の閾値を例えば１．５ｎｍとし、変化量が１．５ｎｍより大きければ、抗原２０における抗原抗体反応が発生していると判定することができる。但し、この閾値は１．５ｎｍに限定されず、予め血液サンプル等の試料による試験等の結果を勘案して設定されていることが好ましい。
【００５３】
上記説明したように、本実施形態のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１及び光学的ＡＢＯ式血液型ウラ検査法によれば、抗原２０の固定端２０ａが抗原固定面１０によってチップ２の表面に固定されると共に、抗原の開放端２０ｂがチップ２の第一面２ａから所定の長さだけ離れて、向きがそろった状態で全面にわたり配置される。従って、予め、チップ２に入射し、チップ２から出射された光の導波モードスペクトル分布の判定部４０への取り込みを開始した状態で、試料を抗原２０に適量接触させれば、少量の試料であっても抗Ａ抗体ＰＡ又は抗Ｂ抗体ＰＢと抗原２０との抗原抗体反応が生じる。従って、抗原抗体反応の発生前後における導波モードスペクトル分布のディップ値やディップ波長等の変化を高いＳ／Ｎ比で正確に検出することができる。そして、検出された情報を判定部４０で解析することで、抗原２０における抗原抗体反応の有無を迅速且つ正確に判定することができる。このようにして、高い熟練度が求められることなく、簡便な操作でＡＢＯ式血液型ウラ検査が実施可能となる。
【００５４】
［変形例］
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５５】
例えば、図３に示すように、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１は、チップ２と、複数の光源部３０と、光路５２，５４，６４，６６と、コリメータレンズアレイ５６，６２と、偏光板５８及び判定部４０と、を一体的に備えたＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１´とされてもよい。この構成により、マイクロ流路６８に接する抗原２０（図示略）として、チップ２に選択的に糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂ、或いはその他の抗原・抗体等（図示略）を配置し、マイクロ流路６８に導入した試料を接触させれば、複数種類の血液検査が同時に実施可能とされる。
【実施例】
【００５６】
次いで、上述した本発明の実施形態のＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１の効果を裏付けるために行った実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【００５７】
図１に示すＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１と、光源部３０として３００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光を出射可能な可視光源とを用意した。糖鎖抗原２０Ａ，２０Ｂには、前記化学式（７），（８）に示す糖鎖抗原を用いた。
先ず、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１の抗原２０にＰＢＳを接触させ、初期状態における導波モードスペクトル分布を測定した。その後、ＰＢＳを除去し抗原２０に血液型がＡ型の被験者の血漿を約５０μＬ接触させた。そして、抗原２０をＰＢＳで三回洗浄し、再度ＰＢＳを接触させて導波モードスペクトル分布を測定した。
【００５８】
図４は、Ａ型被験者の血漿を抗原２０に接触させる前、即ち抗原２０をＰＢＳ中の初期状態（実線）と、血漿を抗原２０に接触させて抗原２０をＰＢＳで洗浄した後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフである。図４（ａ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ａとした場合の結果であり、図４（ｂ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ｂとした場合の結果である。上述したように、血漿中に抗Ａ抗体ＰＡが含まれている場合は、抗Ａ抗体ＰＡが糖鎖抗原２０Ａの抗Ａ抗体認識物質ＲＡを認識して特異的に結合する。一方、血漿中に抗Ｂ抗体ＰＢが含まれている場合は、抗Ｂ抗体ＰＢが糖鎖抗原２０Ｂの抗Ｂ抗体認識物質ＲＢを認識して特異的に結合する。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、Ａ型被験者の血漿には抗Ｂ抗体ＰＢのみが含まれているため、抗原２０として糖鎖抗原２０Ａを配置した場合では、抗原抗体反応は殆ど起きず、導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約１．５ｎｍであった。一方、図４（ｂ）に示すように、抗原２０として糖鎖抗原２０Ｂを配置した場合では、糖鎖抗原２０Ｂの開放端２０ｂの抗Ｂ抗体認識物質ＲＢと血漿中の抗Ｂ抗体ＰＢが結合して抗原抗体反応が生じた。導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約８ｎｍであった。
【００６０】
次に、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１に血液型がＢ型の被験者の血漿を約５０μＬ接触させた。
図５は、初期状態（実線）と血漿を抗原２０に接触させて抗原２０をＰＢＳで洗浄した後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフであって、図５（ａ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ａとした場合の結果であり、図５（ｂ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ｂとした場合の結果である。
図５（ａ）に示すように、Ｂ型被験者の血漿には抗Ａ抗体ＰＡのみが含まれているため、抗原２０として糖鎖抗原２０Ａを配置した場合では、糖鎖抗原２０Ａの開放端２０ｂの抗Ａ抗体認識物質ＲＡと血漿中の抗Ａ抗体ＰＡが結合して、抗原抗体反応が生じた。導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約５ｎｍであった。一方、図５（ｂ）に示すように、抗原２０として糖鎖抗原２０Ｂを配置した場合では、抗原抗体反応は殆ど起きず、導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約１．５ｎｍであった。
【００６１】
次に、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１に血液型がＯ型の被験者の血漿を約５０μＬ接触させた。
図６は、初期状態（実線）と血漿を抗原２０に接触させて抗原２０をＰＢＳで洗浄した後（破線）に検出した導波モードスペクトル分布を示すグラフであって、図６（ａ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ａとした場合の結果であり、図６（ｂ）は抗原２０を糖鎖抗原２０Ｂとした場合の結果である。
図６（ａ）に示すように、Ｏ型被験者の血漿には抗Ａ抗体ＰＡと抗Ｂ抗体ＰＢの両方が含まれているため、抗原２０として糖鎖抗原２０Ａを配置した場合に、糖鎖抗原２０Ａの開放端２０ｂの抗Ａ抗体認識物質ＲＡと血漿中の抗Ａ抗体ＰＡが結合して、抗原抗体反応が生じた。導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約６ｎｍであった。また、図６（ｂ）に示すように、抗原２０として糖鎖抗原２０Ｂを配置した場合でも、糖鎖抗原２０Ｂの開放端２０ｂの抗Ｂ抗体認識物質ＲＢと血漿中の抗Ｂ抗体ＰＢが結合して、抗原抗体反応が生じた。導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量は約５ｎｍであった。
【００６２】
以上説明したＡ型、Ｂ型、Ｏ型の被験者の血漿を試料としてＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１の抗原２０に接触させた結果、導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量の閾値を１．５ｎｍに設定し、導波モードスペクトル分布のディップの波長変化量が１．５ｎｍ以下であれば抗原抗体反応なし（即ち、陰性）、１．５ｎｍより大きければ抗原抗体反応あり（即ち、陽性）とすると、何れの血液型においても正しい判定結果が得られた。このように、ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置１によれば、高い熟練度が求められることなく、簡便な操作でＡＢＯ式血液型ウラ検査が実施可能となることを確認した。
【符号の説明】
【００６３】
１…ＡＢＯ式血液型ウラ検査装置、２…チップ、６…導波路層、８…基板、１０…抗原固定面、２０…抗原、２０Ａ，２０Ｂ…糖鎖抗原、ＰＡ…抗Ａ抗体、ＰＢ…抗Ｂ抗体、ＲＡ…抗Ａ抗体認識物質、ＲＢ…抗Ｂ抗体認識物質
【図１】
2016114357.tif 000013
【図２】
2016114357.tif 000014
【図３】
2016114357.tif 000015
【図４】
2016114357.tif 000016
【図５】
2016114357.tif 000017
【図６】
2016114357.tif 000018