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JPH0556817B2 - - Google Patents
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JPH0556817B2 - - Google Patents

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JPH0556817B2
JPH0556817B2 JP60198568A JP19856885A JPH0556817B2 JP H0556817 B2 JPH0556817 B2 JP H0556817B2 JP 60198568 A JP60198568 A JP 60198568A JP 19856885 A JP19856885 A JP 19856885A JP H0556817 B2 JPH0556817 B2 JP H0556817B2
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JP
Japan
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antigen
light
antibody
reaction
antibody reaction
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JP60198568A
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JPS6259841A (en
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Toshimitsu Musha
Masao Karube
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抗原−抗体反応に基く免疫反応を、
微粒子による散乱光を利用して測定する方法およ
び装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides an immunological reaction based on an antigen-antibody reaction.
The present invention relates to a method and apparatus for measuring using light scattered by fine particles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

免疫物質、ホルモン、医薬品、免疫調節等生体
内微量成分の測定法として免疫反応の特異的選択
反応を利用した免疫分析法があり、大別すると酸
素や放射性アイソトープを標識物質として用いる
標識免疫分析法と、抗原・抗体複合体を直接測定
する非標識免疫分析方法の2方法がよく知られて
いる。
There are immunoassay methods that utilize specific selective reactions of immune reactions as a method for measuring trace components in living bodies such as immune substances, hormones, pharmaceuticals, and immunomodulators.They can be roughly divided into labeled immunoassays that use oxygen or radioactive isotopes as labeling substances. There are two well-known methods: and a non-labeled immunoassay method that directly measures antigen-antibody complexes.

前者の標識免疫分析法としてはラジオイムノア
ツセイ(RIA)、控訴免疫分析(EIA)、螢光免疫
分析(FIA)等がよく知られており、高感度であ
るがアイソトープの取り扱い、廃棄物処理等の
種々の制限があり、又測定に長時間を要するうえ
に標識試薬が高価であるため検査コストが高い等
の欠点がある。
Radioimmunoassay (RIA), appeal immunoassay (EIA), and fluorescence immunoassay (FIA) are well known as the former labeled immunoassay, and although they are highly sensitive, they require handling of isotopes and waste disposal. There are various limitations such as these, and there are also drawbacks such as a long time required for measurement and high testing costs due to the expensive labeling reagents.

後者の非標識免疫分析法には免疫電気泳動法、
免疫拡散法、沈降法等があり、簡便な分析法であ
るが感度、定量性、再現性の点で精密測定として
は不充分である。このような免疫分析法に関して
は「臨床検査法提要」(金井泉原著、金井正光編
著、金原出版)や、「臨床検査」Vol.22、No.5
(1978)、第471〜487頁に詳しく説明されている。
The latter non-labeled immunoassay method includes immunoelectrophoresis,
There are immunodiffusion methods, precipitation methods, etc., which are simple analytical methods, but are insufficient for precise measurements in terms of sensitivity, quantitative performance, and reproducibility. Regarding this type of immunoassay method, please refer to "Clinical Testing Method Summary" (authored by Izumihara Kanai, edited by Masamitsu Kanai, published by Kanehara Publishing) and "Clinical Testing" Vol. 22, No. 5.
(1978), pp. 471-487.

また、「Immunochemistry」、Vol.12、No.4
(1975)、第349〜351頁には、抗体または抗原を表
面に担持させた粒子を抗原または抗体と反応さ
せ、凝集粒子の大きさに比例して減少するブラウ
ン運動の指標となる平均拡散定数を、レーザ光の
散乱光のスペクトル幅の変化から求めることによ
り抗原または抗体を定量分析する方法が開示され
ている。この分析方法では標識試薬を用いない利
点はあるが、粒子のブラウン運動によるドツプラ
効果によつて入射光のスペクトルが広がるのを分
光計を用いて検出しているため、装置が大形で高
価となる欠点があると共に分光計を機械的に駆動
する際に誤差が生じ、精度および再現性が悪くな
る欠点がある。また、この方法では光のスペクト
ル幅から平均拡散定数を求めているだけであり、
情報量が少ないという欠点もある。
Also, "Immunochemistry", Vol.12, No.4
(1975), pp. 349-351, in which particles carrying antibodies or antigens on their surfaces are reacted with antigens or antibodies, the average diffusion constant, which is an index of Brownian motion, decreases in proportion to the size of aggregated particles. Disclosed is a method for quantitatively analyzing an antigen or antibody by determining from changes in the spectral width of scattered laser light. Although this analysis method has the advantage of not using labeled reagents, it uses a spectrometer to detect the broadening of the spectrum of incident light due to the Doppler effect caused by the Brownian motion of particles, so the equipment is large and expensive. In addition, there is a drawback that errors occur when mechanically driving the spectrometer, resulting in poor accuracy and reproducibility. In addition, this method only calculates the average diffusion constant from the spectral width of light.
Another disadvantage is that the amount of information is small.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したように従来の免疫分析方法では、高価
な標識試薬を用いるため分析のランニングコスト
が高価となると共に液体の取扱いおよび処理が面
倒となつたり、処理時間が長くなる欠点があつた
り、高価で大形な分光計を必要とすると共に精度
や再現性も悪く、得られる情報量も少ないという
欠点があつた。
As mentioned above, conventional immunoassay methods use expensive labeling reagents, resulting in high analysis running costs, troublesome handling and processing of liquids, and long processing times. The drawbacks are that it requires a large spectrometer, has poor accuracy and reproducibility, and provides only a small amount of information.

本発明の目的は、直線偏光された光が微粒子に
より散乱を受けると、散乱光の偏光状態が抗原−
抗体反応と密接な関係にあることを利用して抗原
−抗体反応を測定することにより、上述した従来
の欠点を除去し、高価な標識試薬や高価でかつ大
形な分光計を用いずに、高い精度および再現性を
以つて順次の測定の能率良く行なうことができ、
しかも測定時間の短縮、抗原−抗体反応測定の自
動化が可能であると共に抗原−抗体反応について
多くの有用な情報を得ることができる免疫反応測
定方法およびこのような方法を実施する装置を提
供しようとするものである。
The object of the present invention is that when linearly polarized light is scattered by microparticles, the polarization state of the scattered light changes from antigen to antigen.
By measuring the antigen-antibody reaction by taking advantage of its close relationship with the antibody reaction, the above-mentioned conventional drawbacks can be removed, and without using expensive labeling reagents or expensive and large spectrometers. Sequential measurements can be carried out efficiently with high accuracy and reproducibility.
Furthermore, the present invention aims to provide an immune reaction measurement method that can shorten the measurement time, automate the antigen-antibody reaction measurement, and obtain a lot of useful information about the antigen-antibody reaction, and an apparatus for implementing such a method. It is something to do.

〔問題点を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving problems]

本発明の免疫反応測定方法は、少なくとも抗原
および抗体を含む抗原−抗体反応液に直線偏光さ
れた輻射線を投射し、抗原−抗体反応により生成
される微粒子による散乱光または反応液に加えた
抗体または抗原を固定した微粒子の抗原−抗体反
応によつて生ずる散乱光を前記直線偏光された輻
射線の偏光面と直交する偏光面を有する検光子を
介して検知し、この検知出力に基いて抗原−抗体
反応を測定することを特徴とするものである。
The immune reaction measurement method of the present invention projects linearly polarized radiation onto an antigen-antibody reaction solution containing at least an antigen and an antibody, and detects scattered light by fine particles generated by the antigen-antibody reaction or antibodies added to the reaction solution. Alternatively, the scattered light generated by the antigen-antibody reaction of microparticles on which the antigen is immobilized is detected through an analyzer having a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the linearly polarized radiation, and based on this detection output, the - It is characterized by measuring an antibody reaction.

さらに本発明は、少なくとも抗原および抗体を
含む反応液に光を投射し、抗原−抗体反応により
生成される微粒子による散乱光または反応液に加
えた抗体または抗原を固定した微粒子の抗原−抗
体反応によつて生ずる散乱光を検知し、この検知
出力の強度ゆらぎのパワースペクトル密度に基い
て抗原−抗体反応を測定する装置において、 前記抗原−抗体反応液を収容するセルと、 直線偏光された光を前記セルに入射させる光源
装置と、 前記セルからの散乱光を、前記直線偏光された
光の偏光面と直交する偏光面を有する検光子を介
して受光する光検出装置と、 この光検出装置からの出力信号を受け、その強
度ゆらぎのパワースペクトル密度を求め、それに
基いて抗原−抗体反応を測定する手段とを見える
ことを特徴とするものである。
Furthermore, the present invention projects light onto a reaction solution containing at least an antigen and an antibody, and detects the scattered light by microparticles generated by an antigen-antibody reaction or the antigen-antibody reaction of an antibody added to the reaction solution or microparticles on which an antigen is immobilized. An apparatus for detecting the resulting scattered light and measuring an antigen-antibody reaction based on the power spectral density of the intensity fluctuation of the detection output, comprising: a cell containing the antigen-antibody reaction solution; and a cell containing the linearly polarized light. a light source device that makes the light incident on the cell; a photodetector device that receives scattered light from the cell via an analyzer having a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the linearly polarized light; The device is characterized in that it receives the output signal of the device, determines the power spectrum density of the intensity fluctuation, and measures the antigen-antibody reaction based on the power spectrum density.

第1図Aは本発明による免疫反応測定方法の基
本的構成を示す概念図である。光源1から放射さ
れる光をコリメータレンズ2により集光した後、
偏光子3を経てセル4に投射する。セル4内には
試料中の測定すべき光源または抗体と特異的に抗
原−抗体反応を起こす抗体または抗原を表面に固
相化したコロイド微粒子と試料とを混合した反応
液5を収容する。直線偏光された光は反応液5中
の微粒子により散乱されるが、その散乱光の偏光
状態は微粒子の凝集状態に応じて変化することに
なる。互いに凝集していない微粒子は球形である
ため、直線偏光された入射光の電磁波の電場ベク
トルの振動方向と同一方向に分極する。したがつ
て微粒子による散乱光はそのまま直線偏光はその
まま直線偏光されたものとなる。一方、抗原−抗
体反応が起こり、微粒子が互いに凝集すると粒子
塊は球形とはならなくなるから光学的に異方性を
呈することになり、散乱光は楕円偏光となる。し
たがつて散乱光をレンズ6により集光した後、偏
光子3の偏光面に対して直交した偏光面を有する
検光子7を経て光検出器8に入射させると、その
出力は反応液5中の微粒子の凝集状態すなわち抗
原−抗体反応の状態に応じて変化することにな
る。すなわち、凝集が起らない場合には散乱光は
検光子7を通過しない凝集が起つた場合には散乱
光は光検子7を通過するようになる。したがつて
光検出器8の出力の変化を検出することにより免
疫反応を測定することができる。
FIG. 1A is a conceptual diagram showing the basic configuration of the immune reaction measuring method according to the present invention. After the light emitted from the light source 1 is focused by the collimator lens 2,
The light is projected onto a cell 4 through a polarizer 3. The cell 4 contains a reaction liquid 5 in which a sample is mixed with colloidal particles having antibodies or antigens immobilized on the surface that cause specific antigen-antibody reactions with the light source or antibody to be measured in the sample. The linearly polarized light is scattered by the particles in the reaction solution 5, and the polarization state of the scattered light changes depending on the state of aggregation of the particles. Since fine particles that are not aggregated with each other are spherical, they are polarized in the same direction as the vibration direction of the electric field vector of the electromagnetic wave of linearly polarized incident light. Therefore, the light scattered by the particles becomes linearly polarized light, and the linearly polarized light becomes linearly polarized light. On the other hand, when an antigen-antibody reaction occurs and the fine particles aggregate with each other, the particle agglomerates no longer have a spherical shape, so they exhibit optical anisotropy, and the scattered light becomes elliptically polarized light. Therefore, after the scattered light is focused by the lens 6, when it is made incident on the photodetector 8 through the analyzer 7, which has a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the polarizer 3, its output is reflected in the reaction liquid 5. It changes depending on the state of aggregation of the microparticles, that is, the state of the antigen-antibody reaction. That is, the scattered light does not pass through the analyzer 7 when no aggregation occurs, but the scattered light passes through the optical analyzer 7 when aggregation occurs. Therefore, by detecting changes in the output of the photodetector 8, the immune reaction can be measured.

一方、反応液中の微粒子はブラウン運動により
ランダムに運動しているため光検出器の出力強度
はゆらいでおり、この強度ゆらぎのパワースペク
トル密度は微粒子が凝集していなければ第1図B
の曲線Aで示すようにフラツトなものとなる。こ
のようなパワースペクトル密度は一般にホワイト
と呼ばれている。これに対し、微粒子が凝集する
と、その大きさや形状による並進運動や回転運動
が生じ、強度ゆらぎのパワースペクトル密度が曲
線Bで示すようにホワイトから変化する。この変
化は抗原−抗体反応に応じたものとなる。すなわ
ち、凝集した微粒子が散乱体積内をブラウン運動
によつて動くことによる散乱光の強度ゆらぎ、ま
た粒子の回転運動による散乱光の強度ゆらぎのパ
ワースペクトル密度はホワイトからずれて上昇す
ることになる。このようにして微粒子のゆらぎに
よる散乱光強度のパワースペクトル密度の変化を
検出して免疫反応を測定することができる。
On the other hand, since the fine particles in the reaction solution move randomly due to Brownian motion, the output intensity of the photodetector fluctuates, and the power spectrum density of this intensity fluctuation is as shown in Figure 1B if the fine particles are not aggregated.
The curve becomes flat as shown by curve A. Such a power spectral density is generally called white. On the other hand, when fine particles aggregate, translational and rotational movements occur depending on their size and shape, and the power spectrum density of intensity fluctuation changes from white as shown by curve B. This change is in response to the antigen-antibody reaction. That is, the power spectral density of the intensity fluctuation of scattered light due to the movement of aggregated fine particles in the scattering volume by Brownian motion, and the intensity fluctuation of scattered light due to the rotational movement of particles, deviates from white and increases. In this way, the immune reaction can be measured by detecting the change in the power spectrum density of the scattered light intensity due to the fluctuation of the particles.

上述した本発明の免疫反応測定方法において
は、抗原−抗体反応の結果として生成される微粒
子または抗体または抗原を表面に固定した微粒子
に直線偏光された光を入射させると散乱光の偏光
状態が微粒子の形状や大きさに依存することに着
目し、散乱光を入射光の偏光面と直交する偏光面
を有する検光子を経て検知することにより抗原−
抗体反応の有無、抗原または抗体の定量、抗原−
抗体反応による微粒子の凝集状態(流径分布)な
どの多くの有用な情報を得ることができる。この
ように本発明では散乱光を光検出器で受光し、そ
の出力信号の変化を検知するものであるから、高
価な標識試薬を用いる必要はないと共に散乱光の
スペクトル分析を行なうものではないので大形で
高価な分光計を用いる必要もなく、高感度かつ再
現性高く短時間で抗原−抗体反応に関する多くの
有用なデータを得ることができる。
In the immune reaction measurement method of the present invention described above, when linearly polarized light is incident on microparticles produced as a result of an antigen-antibody reaction or on microparticles on which antibodies or antigens are immobilized, the polarization state of the scattered light changes to that of the microparticles. By focusing on the fact that the antigen depends on the shape and size of the antigen, we detect the scattered light through an analyzer whose polarization plane is orthogonal to the polarization plane of the incident light.
Presence or absence of antibody reaction, quantification of antigen or antibody, antigen-
It is possible to obtain a lot of useful information such as the aggregation state (flow diameter distribution) of microparticles due to antibody reactions. In this way, in the present invention, the scattered light is received by a photodetector and changes in the output signal are detected, so there is no need to use expensive labeling reagents and there is no need to perform spectrum analysis of the scattered light. There is no need to use a large and expensive spectrometer, and a lot of useful data regarding antigen-antibody reactions can be obtained in a short time with high sensitivity and high reproducibility.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明による免疫反応測定装置の一実
施例の構成を示す線図である。本例においては、
コヒーレント光を放出する光源として波長
632.8nmのHe−Neガスレーザ11を設ける。コ
ヒーレント光を放射する光源としては、このよう
なガスレーザの他に半導体レーザのような固体レ
ーザを用いることもできる。光源11から放射さ
れるレーザ光束12を半透鏡13により光束14
と光束15とに分離する。一方の光束14を集光
レンズ16により集光した後、例えばグラントム
ソンプリズムより成る偏光子17に通して直線偏
光された光として、透明なセル18に投射する。
他方の光束15をシリコンフオトダイオードより
成る光検出器19に入射させ、光源11の出力光
強度の変動を表わすモニタ信号に変換する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the immune reaction measuring device according to the present invention. In this example,
Wavelength as a light source that emits coherent light
A 632.8 nm He-Ne gas laser 11 is provided. In addition to such a gas laser, a solid laser such as a semiconductor laser can also be used as a light source that emits coherent light. A laser beam 12 emitted from a light source 11 is converted into a beam 14 by a semi-transparent mirror 13.
and a luminous flux 15. One of the light beams 14 is condensed by a condenser lens 16, and then passed through a polarizer 17 made of, for example, a Glan-Thompson prism, and projected onto a transparent cell 18 as linearly polarized light.
The other light beam 15 is made incident on a photodetector 19 made of a silicon photodiode and converted into a monitor signal representing fluctuations in the output light intensity of the light source 11.

セル18の中には、表面に抗体または抗原を結
合した球状の微粒子、例えば表面に免疫グロブリ
ンG(IgG)を固定したポリスチレンラテツクス
粒子を分散させた緩衝液と、抗原または抗体を含
む被検液との混合物である抗原−抗体反応液20
を収容する。したがつてセル18中で抗原−抗体
反応が起こり、微粒子間に相互作用が生ずると、
微粒子が相互に付着するため、散乱光の偏光状態
が変化するとともにブラウン運動の状態が変化す
ることになる。セル18中の微粒子によつて散乱
された散乱光を、一対のピンホールを有するコリ
メータ21に入射させ、前記偏光子17の偏光面
と直交する偏光面を有する検光子22を経て光電
子増倍管より成る光検出器23に入射させる。光
検出器19の出力モニタ信号は低雑音増幅器24
を経てデータ処理装置25に供給する。また、光
検出器23の出力信号を低雑音増幅器26および
低域通過フイルタ27を経てデータ処理装置25
に供給する。データ処理装置25にはA/D変換
部28、高速フーリエ変換部29および演算処理
部30を設け、後述するような信号処理を行な
い、抗原−抗体反応の測定結果を出力する。この
測定結果は表示装置31に供給して表示する。検
光子22と光検出器23との間にレンズ、ミラ
ー、プリズム等の光学素子を配置すると、検光子
を透過した光がさらに影響を受けるので測定誤差
となる恐れがある。したがつて検光子22の出力
を直接光検出器23に入射させるようにする。ま
た、セル18にキズ等があると偏光状態が変化す
るので好ましくない。
Inside the cell 18, there is a buffer in which spherical fine particles having antibodies or antigens bound to their surfaces, such as polystyrene latex particles having immunoglobulin G (IgG) immobilized on their surfaces, are dispersed, and a sample containing the antigen or antibodies. Antigen-antibody reaction liquid 20, which is a mixture with
to accommodate. Therefore, when an antigen-antibody reaction occurs in the cell 18 and interaction occurs between particles,
Since the fine particles adhere to each other, the polarization state of the scattered light changes and the state of Brownian motion also changes. Scattered light scattered by the particles in the cell 18 is made incident on a collimator 21 having a pair of pinholes, passes through an analyzer 22 having a plane of polarization perpendicular to the plane of polarization of the polarizer 17, and then passes through a photomultiplier tube. The light is incident on a photodetector 23 consisting of: The output monitor signal of the photodetector 19 is sent to the low noise amplifier 24.
The data is supplied to the data processing device 25 via the. Further, the output signal of the photodetector 23 is passed through a low-noise amplifier 26 and a low-pass filter 27 to a data processing device 25.
supply to. The data processing device 25 is provided with an A/D conversion section 28, a fast Fourier transform section 29, and an arithmetic processing section 30, performs signal processing as described below, and outputs the measurement results of the antigen-antibody reaction. This measurement result is supplied to the display device 31 and displayed. If an optical element such as a lens, mirror, or prism is placed between the analyzer 22 and the photodetector 23, the light that has passed through the analyzer will be further affected, which may lead to measurement errors. Therefore, the output of the analyzer 22 is made to directly enter the photodetector 23. Moreover, if there is a scratch or the like on the cell 18, the polarization state will change, which is not preferable.

セル18中には、表面に抗体または抗原を固定
した球状の微粒子を含む反応液20が収容されて
いるが、このようなセル18に直線偏光された光
束を入射させると、その散乱光の偏光状態は粒子
の状態に応じて変化することになる。すなわち、
抗原−抗体反応が行なわれず、粒子が凝集しない
場合には球状の粒子の持つ光学的等方性は失われ
ず散乱光は直線偏光されたままとなる。したがつ
て散乱光は検光子22を透過せず、光検出器23
の出力は理論上零となる。これに対し抗原−抗体
反応が起こり、粒子が凝集すると粒子塊は球状と
はならず、光学的異方性を呈することにより、し
たがつて散乱光は楕円偏光となり、散乱光の一部
は検光子22を透過するようになり、光検出器2
3の出力は零ではなくなる。この場合、粒子の凝
集状態と検光子22を透過する散乱光との間には
有意な関係が認められ、これにより凝集の有無や
凝集の程度などを検出することができる。
A reaction solution 20 containing spherical fine particles with antibodies or antigens immobilized on the surface is housed in the cell 18. When a linearly polarized light flux is incident on such a cell 18, the polarization of the scattered light is The state will change depending on the state of the particle. That is,
If no antigen-antibody reaction occurs and the particles do not aggregate, the optical isotropy of the spherical particles is not lost and the scattered light remains linearly polarized. Therefore, the scattered light does not pass through the analyzer 22 and is transmitted through the photodetector 23.
The output of is theoretically zero. On the other hand, when an antigen-antibody reaction occurs and the particles aggregate, the particle agglomerate does not become spherical and exhibits optical anisotropy, so that the scattered light becomes elliptically polarized light, and a portion of the scattered light is detected. The photon 22 is now transmitted, and the photodetector 2
The output of 3 is no longer zero. In this case, a significant relationship is observed between the state of particle aggregation and the scattered light transmitted through the analyzer 22, and from this it is possible to detect the presence or absence of aggregation and the degree of aggregation.

上述した本発明の免疫反応測定方法は原理的に
はゼロメソツドであり、粒子が凝集せずに単体と
して存在するときには検光子22を透過する散乱
光はないため、非常に高感度で免疫反応を測定す
ることができる。すなわち、何んらかの出力があ
れば抗原−抗体反応が起つたと判定することがで
き、直線偏光を用いることによりきわめて高感度
の測定を行うことができる。また、散乱光の偏光
状態は凝集の程度によつて左右されるので、例え
ば光検出器23の出力の平均値を求めことにより
試料中の抗原の定量を行なうことができる。さら
に、凝集した粒子は散乱体積内をブラウン運動し
たり回転したりすることになるが、これにより散
乱光の強度はゆらぐことになり、この強度ゆらぎ
のパワースペクトル密度を求めることにより凝集
の程度を知ることができる。
The immune reaction measurement method of the present invention described above is in principle a zero method, and when particles exist as a single substance without aggregation, there is no scattered light passing through the analyzer 22, so the immune reaction can be measured with extremely high sensitivity. can do. That is, if there is any output, it can be determined that an antigen-antibody reaction has occurred, and by using linearly polarized light, measurement can be performed with extremely high sensitivity. Further, since the polarization state of the scattered light depends on the degree of aggregation, the antigen in the sample can be quantified by determining the average value of the output of the photodetector 23, for example. Furthermore, the aggregated particles undergo Brownian motion or rotation within the scattering volume, which causes the intensity of the scattered light to fluctuate, and the degree of aggregation can be estimated by determining the power spectral density of this intensity fluctuation. You can know.

第3図は第2図に示したコリメータ21の詳細
な構成を示す図である。本例のコリメータ21は
空洞構造となつており、空洞21aは外光の影響
を除くために暗箱構造となつており、その内面は
反射防止構造となつている。空洞21aの前後に
はピンホール21bおよび21cを形成する。
今、これらピンホール21bおよび21cの半径
をそれぞれa1およびa2、ピンホール間の距離を
L、空洞21aの内部媒体の屈折率をn、波長を
λとするとき、次式(1)を満足するように構成す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the collimator 21 shown in FIG. 2. The collimator 21 of this example has a hollow structure, and the hollow 21a has a dark box structure to remove the influence of external light, and its inner surface has an antireflection structure. Pinholes 21b and 21c are formed before and after the cavity 21a.
Now, when the radius of these pinholes 21b and 21c are a 1 and a 2 respectively, the distance between the pinholes is L, the refractive index of the internal medium of the cavity 21a is n, and the wavelength is λ, the following equation (1) can be written. Configure to your satisfaction.

L≧4na1a2/λ ……(1) 本発明の一実施例では、散乱光の強度ゆらぎの
パワースペクトル密度を検出するが、このパワー
スペクトル密度は、微粒子が波長程度の距離を拡
散してゆくことによる干渉成分のゆらぎによる項
と、散乱体積への微粒子の出入りによつて生ずる
粒子数のゆらぎによる項とから成つている。この
内、干渉による散乱光のゆらぎはスペツクルパタ
ーンの空間的なゆらぎとして観測されるが、これ
をそのまま広い受光面を持つた光検出器26に入
射させると、受光面の面積に亘つて空間的な平滑
化が行なわれるので、検出されるゆらぎは小さく
なつてしまう。そこで上述したようなピンホール
を有するコリメータ21を用いて光検出器23の
視野を限定することにより、ゆらぎを高感度で検
出することができるようになる。本実施例では上
式(1)を満足させるには、空洞21a内の媒体は屈
折率n=1の空気で十分実用的である。すなわ
ち、直径0.3mmのピンホール21b,21cを30
cm離したコリメータ21を用いれば上式(1)は満足
されることになる。
L≧4na 1 a 2 /λ ...(1) In one embodiment of the present invention, the power spectral density of the intensity fluctuation of scattered light is detected, but this power spectral density is determined by the fact that fine particles diffuse over a distance of approximately the wavelength. The term consists of a term due to the fluctuation of the interference component due to the movement of the particles, and a term due to the fluctuation of the number of particles caused by the movement of fine particles into and out of the scattering volume. Of these, fluctuations in the scattered light due to interference are observed as spatial fluctuations in the speckle pattern, but if this is directly incident on the photodetector 26, which has a wide light-receiving surface, the light will be scattered spatially over the area of the light-receiving surface. As smoothing is performed, the detected fluctuation becomes smaller. Therefore, by limiting the field of view of the photodetector 23 using the collimator 21 having a pinhole as described above, fluctuations can be detected with high sensitivity. In this embodiment, in order to satisfy the above formula (1), the medium in the cavity 21a is air having a refractive index of n=1, which is sufficiently practical. In other words, the pinholes 21b and 21c with a diameter of 0.3mm are
If the collimators 21 are spaced apart by cm, the above equation (1) will be satisfied.

上述した実施例においては、セル7に入射する
光束14の方向と、コリメータ21の光軸方向と
を90℃とし、入射光束は直接光検出器23に入射
しないホモダイン法を採用したが、入射光束の一
部を光検出器23に入射させるヘテロダイン法を
採用することもできる。すなわち、本発明におい
ては、第4図に示すようにセル18への入射光束
14とコリメータ21の光軸との成す角度θは任
意にとることができる。ここでホモダイン的に散
乱光を検出する場合には、光電子増倍管より成る
光検出器23の出力信号は、散乱光の電界強度を
Esとすると、その自乗の平均値2 sに比例したも
のとなり、散乱光と入射光とを併せて検出するヘ
テロダイン的検出の場合には、直接の入射光の電
解強度をEeとすると、光検出器23の出力信号
は、 (+)2=E2 e+2Ee・÷2 s となる。ここでEeはゆらぎがない(もしあつた
としても散乱光のゆらぎに比べて緩つくりしてい
る)ので、光検出器23の出力の変動成分は殆ん
ど第2項Ee・に等しい。ちまり、散乱光の電
界強度にほぼ比例した出力信号が得れること
になる。
In the embodiment described above, the direction of the light beam 14 incident on the cell 7 and the optical axis direction of the collimator 21 are set at 90 degrees Celsius, and the homodyne method is adopted in which the incident light beam does not directly enter the photodetector 23. It is also possible to adopt a heterodyne method in which a part of the light is incident on the photodetector 23. That is, in the present invention, as shown in FIG. 4, the angle θ between the light beam 14 incident on the cell 18 and the optical axis of the collimator 21 can be set arbitrarily. When detecting scattered light in a homodyne manner, the output signal of the photodetector 23 consisting of a photomultiplier tube is based on the electric field intensity of the scattered light.
Let Es be proportional to the average value of its square, 2 s . In the case of heterodyne detection in which scattered light and incident light are detected together, if Ee is the electrolytic intensity of direct incident light, then photodetection The output signal of the device 23 is (+) 2 =E 2 e +2Ee·÷ 2 s . Here, since Ee has no fluctuation (even if it does, it is made looser than the fluctuation of the scattered light), the fluctuation component of the output of the photodetector 23 is almost equal to the second term Ee. In other words, an output signal approximately proportional to the electric field strength of the scattered light can be obtained.

また、コリメータ21も上述した構成に限定さ
れるものではなく、光検出器23の視野を1スペ
ツクルパターン以下に制限できるものであれば任
意の構成とすることができる。
Further, the collimator 21 is not limited to the above-mentioned configuration, and may have any configuration as long as it can limit the field of view of the photodetector 23 to one speckle pattern or less.

上述した装置を用い、光検出器23の出力信号
を低域透過フイルタ27を経てデータ処理装置2
5へ供給し、光検出器19からのモニタ信号と共
に処理をして散乱光の強度ゆらぎのパワースペク
トル密度を求めた結果を次に説明する。ここで定
常確立過程×(t)のパワースペクトル密度S(t)は、
次のように表わすことができる。
Using the above-mentioned device, the output signal of the photodetector 23 is passed through the low-pass filter 27 to the data processing device 2.
5 and processed together with the monitor signal from the photodetector 19 to obtain the power spectrum density of the intensity fluctuation of the scattered light. The results will be described below. Here, the power spectral density S(t) of the steady-state establishment process ×(t) is
It can be expressed as follows.

s(t)=lim T1/2T<|∫T -Tx(t)e-2iftdt|2>…
…(2) この(2)式をもとに高速フーリエ変換を用いてパ
ワースペクトル密度の計算を行なう。すなわち、
光検出器23からの出力信号を低雑音増幅器26
により、データ処理装置25におけるA/D変換
の量子化レベルを信号の値域ができるだけ広くお
おうように増幅し、この量子化したデータをマイ
クロプロセツサによつて演算処理してパワースペ
クトル密度を求める。このようにして求めたパワ
ーペクトル密度から免疫反応の進行状況を表示装
置31で数値的に表示した。
s(t)= lim T 1/2T<|∫ T -T x(t)e -2ift dt| 2 >…
...(2) Based on this equation (2), the power spectral density is calculated using fast Fourier transform. That is,
The output signal from the photodetector 23 is transmitted to a low noise amplifier 26.
The quantization level of the A/D conversion in the data processing device 25 is amplified so as to cover the signal range as wide as possible, and the quantized data is processed by the microprocessor to obtain the power spectral density. The progress status of the immune reaction was numerically displayed on the display device 31 from the power spectral density thus determined.

第5図は粒径が0.2μmのラテツクス粒子を数
1011個/cm3の濃度で分散させた液をセル18に収
容したときに得られるパワースペクトル密度を示
すものであり、粒子はほぼ完全に分離した状態と
なつているので、10-1〜103Hzの周波数に亘つて
パワースペクトル密度はほぼ一定の値となつてい
る。
Figure 5 shows the number of latex particles with a particle size of 0.2 μm.
This shows the power spectrum density obtained when a liquid containing particles dispersed at a concentration of 10 11 particles/cm 3 is placed in the cell 18. Since the particles are almost completely separated, 10 -1 ~ The power spectral density remains approximately constant over the frequency of 10 3 Hz.

上述したように粒子が完全に球状でしかも完全
に分離した状態で存在していれば、光検出器23
の出力は零となるが、実際には粒子は完全には球
状ではないとともに完全に分離した状態とはなつ
ていないため光検出器23の出力は零とはならな
い。しかし、そのパワースペクトル密度はぼぼ一
定の値を示している。
As mentioned above, if the particles are completely spherical and completely separated, the photodetector 23
The output of the photodetector 23 is zero, but in reality the particles are not completely spherical and are not completely separated, so the output of the photodetector 23 is not zero. However, the power spectral density shows a nearly constant value.

第6図は抗、体−抗原反応が起こり、粒子が凝
集した場合のパワースペクトル密度を示すもので
ありこの場合にはパワースペクトル密度は平坦と
はならず、時に低周波数側で増大したものとな
る。これは凝集した粒子塊が散乱体積内をブラウ
ン運動によつて動くことによる散乱光の強度ゆら
ぎ、また粒子塊の回転運動による散乱光の強度ゆ
らぎのためパワースペクトル密度が特に低周波数
側において増大するためである。
Figure 6 shows the power spectral density when an anti-body-antigen reaction occurs and particles aggregate. In this case, the power spectral density is not flat and sometimes increases on the low frequency side. Become. This is because the power spectral density increases, especially on the low frequency side, due to the intensity fluctuation of the scattered light due to the movement of the aggregated particle mass within the scattering volume by Brownian motion, and the intensity fluctuation of the scattered light due to the rotational movement of the particle mass. It's for a reason.

第7図は粒径0.2μmのポリスチレンラテツクス
粒子の表面に抗体を固定化し、4×10-9g/mlの
濃度の抗原を含む試料中に分散させる前のパワー
スペクトル密度(曲線A)と60分間反応させた後
のパワースペクトル密度(曲線B)とを示すもの
である。反応前でもパワースペクトル密度がフラ
ツトになつていないのは多数の粒子の中には、そ
の表面に固定した抗体同志が手を結んで凝集して
いるものが含まれているからであると思われる。
一方、60分反応させた後のパワースペクトル密度
はほぼ10-1〜102Hzの周波数範囲において上昇し
ている。したがつて、これらの曲線を比較するこ
とによつて抗原−抗体反応が生じたか否かを検出
することができる。
Figure 7 shows the power spectral density (curve A) of antibodies immobilized on the surface of polystyrene latex particles with a particle size of 0.2 μm before being dispersed into a sample containing antigen at a concentration of 4 × 10 -9 g/ml. It shows the power spectrum density (curve B) after reacting for 60 minutes. The reason why the power spectral density is not flat even before the reaction is thought to be that some of the particles are aggregated by antibodies fixed on their surfaces. .
On the other hand, the power spectral density after 60 minutes of reaction increases in the frequency range of approximately 10 -1 to 10 2 Hz. Therefore, by comparing these curves, it is possible to detect whether an antigen-antibody reaction has occurred.

第8図は粒径0.2μmのポリスチレンラテツクス
粒子の表面に抗体を固定し、8×10-8g/mlの濃
度の抗原を含む試料中に分散させたときのパワー
スペクトル密度の変化を示すものである。曲線A
〜Dはそれぞれ反応前、反応後10分、30分および
60分経過後のパワースペクトル密度を示すもので
ある。これらの曲線から明らかなように免疫反応
が進行し、粒子の凝集が起こるとパワースペクト
ル密度が増大する。
Figure 8 shows the change in power spectral density when antibodies are immobilized on the surface of polystyrene latex particles with a particle size of 0.2 μm and dispersed in a sample containing antigen at a concentration of 8 x 10 -8 g/ml. It is something. Curve A
~D are before reaction, 10 minutes, 30 minutes after reaction, and
This shows the power spectrum density after 60 minutes. As is clear from these curves, as the immune reaction progresses and particle aggregation occurs, the power spectral density increases.

上述したように粒子の凝集に応じてパワースペ
クトル密度は変化するが、このパワースペクトル
密度の変化から抗原−抗体反応が起こつたか否か
を検出したり、抗原濃度を固定したりする具体的
方法は色々と考えられるが、その幾つかの方法を
次に説明する。
As mentioned above, the power spectral density changes depending on the aggregation of particles, but there are specific methods for detecting whether an antigen-antibody reaction has occurred or fixing the antigen concentration from changes in the power spectral density. There are many ways to do this, some of which are explained below.

第1の方法は強度ゆらぎの相対ゆらぎ比を求
め、この比の値から抗原濃度を求めるものであ
る。第9図に示すように反応前のスペクトル密度
曲線Aについて周波数f1からf2までの積分値Saを
求めるとともに所定時間反応後のパワースペクト
ル密度曲線Bについても同じ周波数範囲f1〜f2
ついて積分値Sbを求める。次に比R1=Sb/Saを
求める。このような比R1の値を種々の抗原濃度
について予め求めて記憶しておき、試料について
の比R1を求め、これから試料中の未知の抗原濃
度を知ることができる。
The first method is to determine the relative fluctuation ratio of intensity fluctuations and determine the antigen concentration from the value of this ratio. As shown in Fig. 9, the integral value Sa from frequency f 1 to f 2 is calculated for the spectral density curve A before the reaction, and the same frequency range f 1 to f 2 is also calculated for the power spectral density curve B after the reaction for a predetermined time. Find the integral value Sb. Next, find the ratio R 1 =Sb/Sa. Values of such a ratio R 1 are determined and stored in advance for various antigen concentrations, and the ratio R 1 for a sample is determined, from which the unknown antigen concentration in the sample can be determined.

第2の方法も強度ゆらぎの相対比を求め、この
比の値から抗原濃度を求めるものであるが、この
第2の方法では第9図に示す特定周波数f0におけ
る反応前後のパワースペクトル密度IaおよびIbを
それぞれ求め、次にこれらの比R2=Ib/Iaを求め
る方法である。この場合でも抗原濃度既知の試料
について予めR2を求めておき、抗原濃度未知の
試料について求めた比R2の値から未知抗原の濃
度を求めることができる。
The second method also determines the relative ratio of intensity fluctuations and determines the antigen concentration from the value of this ratio, but in this second method, the power spectral density Ia before and after the reaction at a specific frequency f 0 shown in Figure 9 is calculated. and Ib, respectively, and then their ratio R 2 =Ib/Ia is determined. Even in this case, R 2 is determined in advance for a sample with a known antigen concentration, and the concentration of the unknown antigen can be determined from the value of the ratio R 2 determined for a sample with an unknown antigen concentration.

第3の方法は第10図に示すように反応前後に
おけるパワースペクトル密度曲線AおよびBの立
上がり部分の周波数faおよびfbを求め、これらの
周波数から抗原濃度を求めるものである。この場
合、例えば立上がり部分の周波数faおよびfbの比
R3=fb/faを求め、この比の値から抗原濃度を求め ることができる。
The third method is to determine the frequencies f a and f b of the rising portions of the power spectral density curves A and B before and after the reaction, as shown in FIG. 10, and to determine the antigen concentration from these frequencies. In this case, for example, the ratio of the frequencies f a and f b of the rising part
R 3 = f b /f a is determined, and the antigen concentration can be determined from the value of this ratio.

本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形や変更が可能である。上述
した説明は免疫グロブリンG(IgG)について例
示したが、免疫グロブリンA(IgA)、IgM、IgD、
IgE、オーストリア抗原、梅毒抗原、インシユリ
ンなど抗原−抗体反応によつて凝集を生ずるすべ
ての物質の測定に適用することができる。また、
上述した実施例では、微粒子の表面に抗体を固定
して、被検体中の抗原を検出するようにしたが、
微粒子の表面に抗原を固定し、被検体中の抗体を
検出することもできる。さらに上述した実施例で
は微粒子としてポリスチレンラテツクス粒子を用
いたが他の有機物粒子や、ガラスなどの無機物粒
子を用いることもできる。さらに上述した実施例
では抗原−抗体反応液の中には最初から微粒子を
存在させたが、このような微粒子を用いずに、抗
原−抗体反応の結果として生ずる微粒子状生成物
による散乱光を利用することもできる。このよう
な抗原−抗体反応の実施例としては、抗原として
ヒト絨毛ゴナドトロピン(HCG)を用い、抗体
として抗ヒト絨毛ゴナドトロピン(抗HCG)を
用いる反応があり、この反応により生成される抗
原−抗体複合体は微粒子として扱うことができ
る。さらに抗原そのものを粒子として用いること
もできる。このような抗原−抗体反応としては抗
原としてカンデイダ・アルビカンス(酵母)を用
い、抗体として抗カンデイダ・アルビカンスを用
いる例や、他に血球、細胞、微生物などを粒子と
して用いることもできる。また第1図に示す実施
例では抗原−抗体反応液をセルに収容して測定を
行なうバツチ方式としたが、抗原−抗体反応液を
連続的に流しながら測定を行なうヒロー方式とす
ることも勿論可能である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be modified and changed in many ways. The above explanation has been given for immunoglobulin G (IgG), but immunoglobulin A (IgA), IgM, IgD,
It can be applied to the measurement of all substances that cause agglutination due to antigen-antibody reactions, such as IgE, Austrian antigen, syphilis antigen, and insulin. Also,
In the above-mentioned example, antibodies were immobilized on the surface of microparticles to detect antigens in the specimen.
Antibodies in a subject can also be detected by immobilizing antigens on the surface of microparticles. Furthermore, although polystyrene latex particles were used as the fine particles in the above embodiments, other organic particles or inorganic particles such as glass may also be used. Furthermore, in the above-mentioned example, fine particles were present in the antigen-antibody reaction solution from the beginning, but instead of using such fine particles, scattered light from fine particulate products generated as a result of the antigen-antibody reaction was used. You can also. An example of such an antigen-antibody reaction is a reaction using human chorionic gonadotropin (HCG) as an antigen and anti-human chorionic gonadotropin (anti-HCG) as an antibody, and the antigen-antibody complex generated by this reaction is The body can be treated as a particle. Furthermore, the antigen itself can also be used as particles. In such an antigen-antibody reaction, Candida albicans (yeast) is used as the antigen and anti-Candida albicans is used as the antibody, and blood cells, cells, microorganisms, etc. can also be used as particles. Furthermore, in the embodiment shown in Figure 1, a batch method was used in which the antigen-antibody reaction solution was stored in a cell and measurements were carried out, but it is of course also possible to use a hero method in which measurements are carried out while the antigen-antibody reaction solution is continuously flowing. It is possible.

さらに上述した実施例では、抗原としてコヒー
レントな光を放射するレーザ抗原を用いたが、イ
ンコヒーレントな光を放射する抗原を用いること
もできる。
Furthermore, in the above embodiments, a laser antigen that emits coherent light is used as the antigen, but an antigen that emits incoherent light may also be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述した本発明の効果を要約すると以下の通り
である。
The effects of the present invention described above are summarized as follows.

(1) 酵素やラジオアイソトープのような標識試薬
のような高価で、取扱いの面倒な試薬を用いる
必要がないので、安価かつ容易に実施すること
ができる。
(1) Since there is no need to use expensive and difficult-to-handle reagents such as labeling reagents such as enzymes and radioisotopes, it can be carried out at low cost and easily.

(2) 免疫電気泳動法、免疫拡散法、沈降法などの
非標識免疫分析法に比べ精度が高く、再現性が
高いので信頼性の高い測定結果を高精度で得る
ことができる。
(2) It has higher accuracy and reproducibility than non-labeled immunoanalytical methods such as immunoelectrophoresis, immunodiffusion, and precipitation, so it is possible to obtain highly reliable measurement results with high precision.

(3) 直線偏光を用いるため、原理的にゼロメソツ
ドとなり、光感度の検出を行なうことができ、
したがつて超微量の被検体で高精度の測定がで
きると共に測定時間も短時間となる。
(3) Since linearly polarized light is used, it is in principle a zero method and can detect photosensitivity.
Therefore, highly accurate measurement can be performed with an ultra-trace amount of the sample, and the measurement time can be shortened.

(4) 平均拡散定数を散乱光のスペクトル幅の変化
から求めることにより抗原または抗体を定量す
る方法に比べ分光計が不要であるので装置は小
形かつ安価となると共に精度および信頼性の高
い測定結果が得られる。
(4) Compared to methods that quantify antigens or antibodies by determining the average diffusion constant from changes in the spectral width of scattered light, a spectrometer is not required, so the equipment is smaller and cheaper, and the measurement results are highly accurate and reliable. is obtained.

(5) 光ゆらぎのパワースペクトル密度に基いて測
定と行なう場合には、抗原−抗体反応について
の多くの有用な情報を得ることができる。
(5) Much useful information about antigen-antibody reactions can be obtained when measurements are made based on the power spectral density of optical fluctuations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図aおよびbは本発明による免疫反応測定
方法の基本的構成および作用を示す概念図、第2
図は本発明の免疫反応測定装置の一実施例の要部
の構成を示す線図、第3図は同じくそのコリメー
タの詳細な構成を示す線図、第4図は本発明の免
疫反応測定装置の他の実施例の構成を示す線図、
第5図は凝集していない微粒子からの散乱光強度
ゆらぎのパワースペクトル密度を示すグラフ、第
6図は凝集した微粒子からの散乱光強度ゆらぎの
パワースペクトル密度を示すグラフ、第7図およ
び第8図は抗原−抗体反応前後におけるパワース
ペクトル密度を示すグラフ、第9図および第10
図はパワースペクトル密度から抗原濃度を測定す
る方法を説明するためのグラフである。 1……光源、2……レンズ、3……偏光子、4
……セル、5……反応液、6……レンズ、7……
検光子、8……光検出器、11……レーザ光源、
17……偏光子、18……セル、20……反応
液、21……コリメータ、22……検光子、23
……光検出器、25……データ処理装置、26…
…低雑音増幅器、27……低域通過フイルタ、2
8……A/D変換器、29……高速フーリエ変換
部、30……演算処理部、31……表示装置。
Figures 1a and b are conceptual diagrams showing the basic structure and operation of the immune reaction measuring method according to the present invention;
The figure is a diagram showing the configuration of essential parts of an embodiment of the immune reaction measuring device of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the detailed configuration of the collimator, and FIG. A diagram showing the configuration of another embodiment of
Figure 5 is a graph showing the power spectrum density of the intensity fluctuation of scattered light from non-agglomerated particles, Figure 6 is a graph showing the power spectrum density of the intensity fluctuation of scattered light from aggregated particles, and Figures 7 and 8 are graphs showing the power spectrum density of the intensity fluctuation of scattered light from aggregated particles. The figures are graphs showing the power spectral density before and after the antigen-antibody reaction, Figures 9 and 10.
The figure is a graph for explaining a method of measuring antigen concentration from power spectral density. 1...Light source, 2...Lens, 3...Polarizer, 4
... Cell, 5 ... Reaction liquid, 6 ... Lens, 7 ...
Analyzer, 8... photodetector, 11... laser light source,
17...Polarizer, 18...Cell, 20...Reaction liquid, 21...Collimator, 22...Analyzer, 23
...Photodetector, 25...Data processing device, 26...
...Low noise amplifier, 27...Low pass filter, 2
8... A/D converter, 29... Fast Fourier transform unit, 30... Arithmetic processing unit, 31... Display device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも抗原および抗体を含む反応液に直
線偏光された輻射線を投射し、抗原−抗体反応に
より生成される微粒子による散乱光または反応液
に加えた抗体または抗原を固定した微粒子の抗原
−抗体反応によつて生ずる散乱光を前記輻射線の
偏光面に対して直交する偏光面を有する検光子を
介して検知し、この検知出力に基いて抗原−抗体
反応を測定することを特徴とする免疫反応の測定
方法。 2 抗原−抗体による、前記検知出力の強度ゆら
ぎのパワースペクトル密度に基いて抗原−抗体反
応を測定することを特徴とする特許請求の範囲1
記載の免疫反応測定方法。 3 少なくとも抗原および抗体を含む反応液に光
を投射し、抗原−抗体反応により生成される微粒
子による散乱光または反応液に加えた抗体または
抗原を固定した微粒子の抗原−抗体反応によつて
生ずる散乱光を検知し、この検知出力の強度ゆら
ぎのパワースペクトル密度に基いて抗原−抗体反
応を測定する装置において、 前記抗原−抗体反応を行なう反応液を収容する
セルと、 直線偏光された光を前記セルに入射させる光源
装置と、 前記セルからの散乱光を、前記直線偏光された
光の偏光面と直交する偏光面を有する検光子を介
して受光する光検出装置と、 この光検出装置からの出力信号を受け、その強
度ゆらぎのパワースペクトル密度を求め、それに
基いて抗原−抗体反応を測定する手段とを具える
ことを特徴とする直線偏光を用いる免疫反応測定
装置。
[Claims] 1. Linearly polarized radiation is projected onto a reaction solution containing at least an antigen and an antibody, and light scattered by fine particles generated by an antigen-antibody reaction or antibodies or antigens added to the reaction solution are immobilized. Detecting the scattered light generated by the antigen-antibody reaction of the microparticles through an analyzer having a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the radiation, and measuring the antigen-antibody reaction based on this detection output. A method for measuring an immune response characterized by: 2. Claim 1, characterized in that the antigen-antibody reaction is measured based on the power spectrum density of the intensity fluctuation of the detection output due to the antigen-antibody.
The immunoreaction measurement method described. 3. Light is projected onto a reaction solution containing at least an antigen and an antibody, and light is scattered by microparticles generated by the antigen-antibody reaction or scattering caused by the antigen-antibody reaction of antibodies added to the reaction solution or microparticles on which the antigen is immobilized. An apparatus for detecting light and measuring an antigen-antibody reaction based on the power spectral density of intensity fluctuations of the detection output, comprising: a cell containing a reaction solution for performing the antigen-antibody reaction; a light source device that makes the light incident on the cell; a photodetector device that receives the scattered light from the cell via an analyzer having a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the linearly polarized light; 1. An immune reaction measuring device using linearly polarized light, comprising means for receiving an output signal, determining the power spectrum density of the intensity fluctuation, and measuring an antigen-antibody reaction based on the power spectrum density.
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