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JPH0746108B2 - Immunoassay device and immunoassay method - Google Patents
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JPH0746108B2 - Immunoassay device and immunoassay method - Google Patents

Immunoassay device and immunoassay method

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Publication number
JPH0746108B2
JPH0746108B2 JP63048133A JP4813388A JPH0746108B2 JP H0746108 B2 JPH0746108 B2 JP H0746108B2 JP 63048133 A JP63048133 A JP 63048133A JP 4813388 A JP4813388 A JP 4813388A JP H0746108 B2 JPH0746108 B2 JP H0746108B2
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optical waveguide
antigen
antibody
substance
light
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祥一 村田
睦之 杉村
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Daikin Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は免疫検査装置および免疫検査方法に関し、さ
らに詳細にいえば、光導波路を用いて抗原、或は抗体の
有無を検出することにより免疫検査を行なう免疫検査装
置および免疫検査方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an immunoassay device and an immunoassay method, and more specifically to an immunoassay by detecting the presence or absence of an antigen or an antibody using an optical waveguide. The present invention relates to an immunoassay device and an immunoassay method for performing an inspection.

<従来の技術> 従来から免疫検査を行なう目的で、光導波路の表面に、
抗原、或は抗体を固定した領域を形成し、この領域に血
液等を接触させた状態で上記光導波路に光を導入し、光
導波路から出射される光強度を測定することにより、抗
原、或は抗体の有無を検知し、免疫検査を行なうように
した装置が提供されている(特許出願公表第58−501481
号公報参照)。
<Prior Art> Conventionally, for the purpose of performing an immunological test, the surface of the optical waveguide is
By forming a region on which an antigen or antibody is fixed, and introducing blood into the region while contacting blood or the like, and measuring the intensity of light emitted from the optical waveguide, Provides an apparatus for detecting the presence or absence of an antibody and performing an immunoassay (Patent Application Publication No. 58-501481).
(See the official gazette).

さらに詳細に説明すると、光が光導波路を伝播する場合
には、光の強度分布の殆どの部分は光導波路の中に閉じ
込められた状態であるが、一部は光導波路を包囲するク
ラッド部に浸み出し、再び光導波路の内部に反射される
ことが知られている(以下、この光成分および光導波路
の外部から光導波路内部に侵入し、そのまま光導波路内
部を伝播する光成分をエバネッセント波と称する)。
More specifically, when light propagates in an optical waveguide, most of the intensity distribution of light is confined in the optical waveguide, but part of it is in the clad part surrounding the optical waveguide. It is known that the light leaks out and is reflected again inside the optical waveguide (hereinafter, this optical component and the optical component that penetrates the inside of the optical waveguide from the outside of the optical waveguide and propagates inside the optical waveguide as it is is an evanescent wave. Called)).

そして、上記エバネッセント波は、クラッド部の反射率
の影響を受けて光導波路内部への反射量が変化する。
Then, the amount of reflection of the evanescent wave inside the optical waveguide changes due to the influence of the reflectance of the cladding portion.

即ち、上記クラッド部に相当する部分に抗原、或は抗体
を予め固定しておいて、この部分に血液等を接触させた
状態で光導波路に光を入射させれば、血液等が全く抗
体、抗原を有していない場合には、上記抗原、或は抗体
を固定した部分の反射率の影響を受けて出射光強度が変
化し、他方、血液等が抗体、抗原を有している場合に
は、抗原と抗体とが結合して全く別の物質が上記クラッ
ド部に存在することになり、上記強度と異なる出射光強
度となる。(但し、上記出射光強度は、抗原、或は抗体
のみの場合と比較して、抗原抗体反応が行なわれた場合
の方が小さくなることが知られている)。
That is, if an antigen or an antibody is preliminarily fixed to a portion corresponding to the clad portion and light is incident on the optical waveguide in a state where blood or the like is in contact with this portion, blood or the like is completely antibody, When no antigen is present, the intensity of emitted light changes under the influence of the reflectance of the above-mentioned antigen or antibody-immobilized portion, while when blood or the like has an antibody or antigen, Means that the antigen and the antibody are bound to each other and a completely different substance is present in the clad portion, and the emitted light intensity is different from the above intensity. (However, it is known that the intensity of the emitted light is smaller when the antigen-antibody reaction is carried out than when only the antigen or the antibody is used).

したがって、出射光の強度変化の有無を検出することに
より抗体或は抗原があるか否かを検出することができ
る。
Therefore, whether or not there is an antibody or an antigen can be detected by detecting the presence or absence of a change in the intensity of emitted light.

しかし、上記の構成の免疫検査装置においては、短に出
射光強度が変化するだけであるとともに、出射光強度が
変化する割合が著しく小さいのであるから、温度条件、
湿潤程度等の変化に起因する出射光強度変化と抗原抗体
反応に起因する出射光強度の変化とを確実に区別するこ
とができず、免疫検査精度が著しく低下してしまうこと
になる。
However, in the immunoassay apparatus having the above-mentioned configuration, the intensity of the emitted light changes only briefly, and the rate of change of the emitted light intensity is extremely small.
It is not possible to reliably distinguish the change in the emitted light intensity due to the change in the degree of wetness and the change in the emitted light intensity due to the antigen-antibody reaction, and the accuracy of the immunological test is significantly reduced.

このような問題を解消させるために、抗原、或は抗体を
予め固定した領域に対して血液等を接触させることによ
り免疫の程度に対応する抗原抗体反応を行なわせ、次い
で螢光物質により識別させられた抗原、或は抗体を接触
させることによりさらに抗原抗体反応を行なわせ、この
状態において光導波路に光を入射させるようにした免疫
検査装置が提供されている。この場合において、出射光
の向きについてみれば、入射光がそのまま出射される側
において螢光に起因する光強度を検出する方法と、光が
入射する側において螢光に起因する光強度を検出する方
法と、光導波路の側方において螢光に起因する光強度を
検出する方法とがある。
In order to solve such a problem, an antigen-antibody reaction corresponding to the degree of immunity is performed by bringing blood or the like into contact with an area to which an antigen or an antibody has been immobilized in advance, and then a distinction is made by a fluorescent substance. There is provided an immunoassay device in which an antigen-antibody reaction is further carried out by contacting the obtained antigen or antibody, and light is made incident on the optical waveguide in this state. In this case, regarding the direction of the emitted light, a method of detecting the light intensity caused by the fluorescence on the side where the incident light is emitted as it is and a method of detecting the light intensity caused by the fluorescence on the side where the light is incident are detected. There is a method and a method of detecting the light intensity due to fluorescence on the side of the optical waveguide.

したがって、螢光物質で標識された抗原、或は抗体を用
いて免疫を検査する装置においても、エバネッセント波
の影響を受けた出射光の強度を検出すれば、血液等の中
に抗原、抗体が存在するか否か、即ち、免疫があるか否
かを検査することができる。
Therefore, even in an apparatus for inspecting immunity using an antigen or antibody labeled with a fluorescent substance, if the intensity of emitted light affected by the evanescent wave is detected, the antigen or antibody will be present in blood or the like. It can be tested for its presence, ie its immunity.

<発明が解決しようとする課題> 上記の螢光物質で標識された抗原、或は抗体を用いる免
疫検査装置においては、抗原抗体反応に対応する螢光信
号を得るために、光導波路に導入する励起光が必要であ
り、装置が全体として大型化するのみならず、余分な熱
の発生、消費電力の増加等の問題を有しており、しか
も、免疫検査精度を余り向上させることができないとい
う問題も有している。
<Problems to be Solved by the Invention> In the immunoassay apparatus using the above-described fluorescent substance-labeled antigen or antibody, the immunoassay is introduced into an optical waveguide in order to obtain a fluorescent signal corresponding to an antigen-antibody reaction. Excitation light is required, and not only does the device become large in size as a whole, but it also has problems such as generation of extra heat and increase in power consumption, and moreover, the accuracy of immunoassay cannot be improved so much. I also have problems.

さらに詳細に説明すると、第5図に示すように、励起光
のピーク波長と螢光のピーク波長とは数10nm程度の差が
存在しているのであるが、螢光の光強度と比較して励起
光の光強度が著しく大きいのであるから、螢光のピーク
波長に対応する励起光強度がかなり大きくなり、大きな
誤差を与えることになってしまう。このような不都合を
解消するために励起光に対してフィルタリングを施すこ
とも考えられるが、完全なフィルタリングを達成するこ
とは不可能であるから、誤差の程度が低減させられるだ
けで、依然として免疫検査精度を十分に向上させること
はできない。
More specifically, as shown in FIG. 5, there is a difference of several tens of nm between the peak wavelength of the excitation light and the peak wavelength of the fluorescent light. Compared with the light intensity of the fluorescent light, Since the light intensity of the excitation light is extremely large, the intensity of the excitation light corresponding to the peak wavelength of the fluorescent light becomes considerably large, which causes a large error. It may be possible to apply filtering to the excitation light in order to eliminate such inconvenience, but it is not possible to achieve perfect filtering, so the degree of error is only reduced, and the immunoassay still remains. The accuracy cannot be improved sufficiently.

さらに、励起光の入射側において螢光を測定する構成を
採用することも考えられるが、この場合には、励起光入
射面における反射が螢光の強度レベルに対して到底無視
し得ない状態になるので、同様に、免疫検査精度を十分
には向上させることができない。
Further, it is possible to adopt a configuration in which fluorescence is measured on the incident side of the excitation light, but in this case, the reflection at the incident surface of the excitation light is in a state that cannot be ignored for the intensity level of the fluorescence. Therefore, similarly, the accuracy of the immunological test cannot be sufficiently improved.

また、励起光を生成する光源としては、ピーク波長を中
心とする著しく狭い波長範囲における光のみを出力する
とともに、安定した出力光強度を維持し続けることがで
きるものでなければ、免疫検査精度を高めることができ
ないのであるから、通常の光源を使用することはでき
ず、Xeフラッシュランプ等を使用しなければならなくな
るとともに、出力光強度を安定化するための制御装置を
設けなければならなくなる。そして、光源と光導波路と
はある程度離れた状態で配置されるのであるから、免疫
検査装置全体として大型化するとともに、光源における
熱の発生および消費電力の増加を伴ない、特に熱の影響
が光源、或は抗体を固定した部分に及ぶと、免疫検査精
度が低下することになってしまうという問題もある。
In addition, as a light source for generating the excitation light, if only a light in a remarkably narrow wavelength range centered on the peak wavelength is output and stable output light intensity can not be maintained continuously, the accuracy of the immunoassay is improved. Since it cannot be increased, a normal light source cannot be used, a Xe flash lamp or the like must be used, and a control device for stabilizing the output light intensity must be provided. Further, since the light source and the optical waveguide are arranged in a state of being separated from each other to some extent, the immunoassay apparatus as a whole becomes large in size, and heat generation and power consumption increase in the light source. Or, if it reaches the portion where the antibody is immobilized, there is also a problem that the accuracy of the immunoassay is lowered.

さらに、光導波路の側方において螢光に起因する光強度
を検出する方法を採用した場合には、螢光物質により識
別させられた抗原、或は抗体の全てから発せられる螢光
が免疫検査のための光信号として入射することになるの
で、抗原抗体反応を行なっていない螢光が含まれること
になり、免疫検査精度が大巾に低下してしまうことにな
るという問題がある。
Furthermore, when the method of detecting the light intensity due to the fluorescence on the side of the optical waveguide is adopted, the fluorescence emitted from all of the antigens or antibodies identified by the fluorescent substance is detected by the immunoassay. Since it is incident as an optical signal for this purpose, fluorescence that does not undergo an antigen-antibody reaction is included, and there is a problem that the accuracy of the immunoassay is significantly reduced.

<発明の目的> この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
励起光の導入を不要として構成を小形化し、かつ簡素化
するとともに、免疫検査精度を著しく向上させることが
できる免疫検査装置および免疫検査方法を提供すること
を目的としている。
<Objects of the Invention> The present invention has been made in view of the above problems,
It is an object of the present invention to provide an immunoassay device and an immunoassay method that can reduce the size of the structure and simplify the structure without introducing excitation light and can significantly improve the accuracy of the immunoassay.

<課題を解決するための手段> 上記の目的を達成するための、この発明の免疫検査装置
は、光導波路の側面所定位置に検査対象溶液を収容する
収容室が形成されているとともに、収容室内に位置する
光導波路の側面に、特定物質の存在を条件として発光す
る物質で標識された抗原、或は抗体を検査対象物質を媒
介として受容する抗原、或は抗体が固定されており、し
かも、受容された識別抗原、或は抗体の発光のうち光導
波路を通して伝播するエバネッセント波を受光する受光
部が設けられている。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the immunoassay device of the present invention has an accommodation chamber for accommodating a solution to be inspected at a predetermined position on the side surface of the optical waveguide, and the accommodation chamber. An antigen labeled with a substance that emits light under the presence of a specific substance, or an antigen that receives an antibody through the substance to be tested or an antibody is immobilized on the side surface of the optical waveguide located at, and A light receiving unit is provided for receiving an evanescent wave propagating through the optical waveguide among the emitted light of the received identification antigen or antibody.

但し、上記光導波路としては、断面方形状に形成されて
いるとともに、光導波路の側面に検査対象溶液を収容す
る収容室が形成されていることが好ましい。
However, it is preferable that the optical waveguide is formed in a rectangular cross-section, and that a side wall of the optical waveguide has a storage chamber for storing the solution to be inspected.

また、上記の目的を達成するための、この発明の免疫検
査方法は、光導波路の側面に固定した抗原、或は抗体に
対して検査対象物質を反応させた後、特定物質の存在を
条件として発光する物質で標識された抗原、或は抗体を
反応させ、次いで特定物質を供給することにより標識物
質を発光させ、光導波路近傍に位置する標識物質からの
発光のみを光導波路を通して伝播させ、伝播光に基いて
免疫検査を行なう方法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the immunoassay method of the present invention comprises reacting an antigen or antibody immobilized on the side surface of an optical waveguide with a substance to be inspected, and then conditioned on the presence of a specific substance. An antigen or antibody labeled with a substance that emits light reacts, and then a specific substance is supplied to cause the labeled substance to emit light. Only the emitted light from the labeled substance located near the optical waveguide is propagated through the optical waveguide and propagated. It is a method of performing an immunological test based on light.

さらに他の免疫検査方法は、光導波路の側面に固定した
抗原、或は抗体に対して検査対象物質および特定物質の
存在を条件として発光する物質で標識された抗原、或は
抗体を反応させ、次いで特定物質を供給することにより
標識物質を発光させ、光導波路近傍に位置する標識物質
からの発光のみを光導波路を通して伝播させ、伝播光に
基いて免疫検査を行なう方法である。
Still another immunoassay method is to react an antigen immobilized on the side surface of an optical waveguide, or an antibody labeled with a substance that emits light under the presence of a substance to be inspected and a specific substance, or an antibody, Then, a specific substance is supplied to cause the labeling substance to emit light, and only the emission from the labeling substance located near the optical waveguide is propagated through the optical waveguide, and an immunoassay is performed based on the propagated light.

<作用> 以上の構成の免疫検査装置であれば、検査対象溶液を収
容する収容室内に位置する光導波路の側面に、特定物質
の存在を条件として発光する物質で標識された抗原、或
は抗体を検査対象物質を媒介として受容する抗原、或は
抗体が固定されており、しかも、受容された識別抗原、
或は抗体の発光のうち光導波路を通して伝播するエバネ
ッセント波を受光する受光部が設けられているので、検
査対象溶液を収容室に入れて検査対象物質と予め固定さ
れている抗原、或は抗体との間で、検査対象物質量に対
応する抗原抗体反応を行なわせ、次いで、或は同時に発
光物質で標識された抗原、或は抗体を含む溶液を入れる
ことにより、抗原抗体反応を行なった部分に対してさら
に抗原抗体反応を行なわせることができる。その後、収
容室に特定物質を入れることにより、励起光を全く導入
することなく発光物質を発光させることができる。この
発光は光導波路の側面近傍において発生することになる
ので、エバネッセント波として光導波路に侵入し、その
まま光導波路内を伝播する。したがって、光導波路内を
伝播するエバネッセント波を受光部において受光するこ
とにより、免疫があることを検知することができるのみ
ならず、エバネッセント波の強度に基いて免疫の程度を
検出することができる。
<Operation> In the immunoassay device having the above configuration, an antigen or an antibody labeled with a substance that emits light on the condition that a specific substance is present is provided on the side surface of the optical waveguide located in the storage chamber that stores the solution to be tested. Is fixed by the antigen or antibody that receives the substance as a test substance, and the received discriminating antigen,
Alternatively, since a light receiving part for receiving the evanescent wave propagating through the optical waveguide among the light emitted from the antibody is provided, the solution to be inspected is put in the accommodation chamber and the substance to be inspected is fixed to the antigen or antibody in advance. Between them, an antigen-antibody reaction corresponding to the amount of the substance to be inspected is performed, and then, or at the same time, a solution containing an antigen or antibody labeled with a luminescent substance is added to the portion subjected to the antigen-antibody reaction. Further, an antigen-antibody reaction can be performed. After that, by inserting the specific substance into the accommodation chamber, the luminescent substance can be made to emit light without introducing any excitation light. Since this light emission is generated in the vicinity of the side surface of the optical waveguide, it enters the optical waveguide as an evanescent wave and propagates as it is in the optical waveguide. Therefore, by receiving the evanescent wave propagating in the optical waveguide at the light receiving portion, it is possible to detect not only immunity but also the degree of immunity based on the intensity of the evanescent wave.

そして、上記光導波路が断面方形状に形成されていると
ともに、光導波路の側面に検査対象溶液を収容する収容
室が形成されている場合には、抗原、或は抗体を固定す
る領域を大きくすることができるので、全体として光導
波路を伝播するエバネッセント波の強度を大きくするこ
とができ、免疫検査精度を向上させることができる。
When the optical waveguide is formed in a rectangular cross section and a storage chamber for storing the solution to be tested is formed on the side surface of the optical waveguide, the area for fixing the antigen or the antibody is enlarged. Therefore, the strength of the evanescent wave propagating through the optical waveguide can be increased as a whole, and the immunoassay accuracy can be improved.

以上の免疫検査方法であれば、光導波路の側面に固定し
た抗原、或は抗体に対して検査対象物質を反応させた
後、特定物質の存在を条件として発光する物質で標識さ
れた抗原、或は抗体を反応させ、次いで特定物質を供給
することにより標識物質を発光させ、光導波路近傍に位
置する標識物質からの発光のみを光導波路を通して伝播
させ、伝播光に基いて免疫検査を行なうので、光導波路
に励起光を導入する必要が全くなくなり、発光光強度が
弱くても励起光の影響が皆無になることにより、発光光
強度の測定精度を著しく向上させ、ひいては免疫検査精
度を著しく向上させることができる。
In the above immunoassay method, the antigen immobilized on the side surface of the optical waveguide, or the antibody to be inspected is reacted with the antibody, and then the antigen labeled with a substance that emits light under the presence of a specific substance, or Reacts with an antibody, then supplies a specific substance to cause the labeling substance to emit light, and only the emission from the labeling substance located near the optical waveguide is propagated through the optical waveguide, and an immunoassay is performed based on the propagated light. There is no need to introduce excitation light into the optical waveguide, and even if the emitted light intensity is weak, there is no effect of the excitation light, which significantly improves the emission light intensity measurement accuracy, and thus significantly improves the immunoassay accuracy. be able to.

また、以上の他の免疫検査方法であれば、光導波路の側
面に固定した抗原、或は抗体に対して検査対象物質およ
び特定物質の存在を条件として発光する物質で標識され
た抗原、或は抗体を反応させ、次いで特定物質を供給す
ることにより標識物質を発光させ、光導波路近傍に位置
する標識物質からの発光のみを光導波路を通して伝播さ
せ、伝播光に基いて免疫検査を行なうので、光導波路に
励起光を導入する必要が全くなくなり、発光光強度が弱
くても励起光の影響が皆無になることにより、発光光強
度の測定精度を著しく向上させ、ひいては免疫検査精度
を著しく向上させることができる。そして、検査対象物
質および特定物質の存在を条件として発光する物質で標
識された抗原、或は抗体を、予め固定された抗原、或は
抗体に対して同時に反応させることができるので、免疫
検査に必要な操作を簡素化することができる。
Further, in the other immunoassay methods described above, an antigen immobilized on the side surface of the optical waveguide, or an antigen labeled with a substance that emits light on the condition that the substance to be inspected and the specific substance are present for the antibody, or The antibody is made to react and then the specific substance is supplied to cause the labeling substance to emit light, and only the emission from the labeling substance located near the optical waveguide is propagated through the optical waveguide, and the immunoassay is performed based on the propagated light. Since it is not necessary to introduce excitation light into the waveguide, and even if the emitted light intensity is weak, the influence of the excitation light is completely eliminated, so that the measurement accuracy of the emitted light intensity is significantly improved, which in turn improves the immunoassay accuracy. You can Then, an antigen or antibody labeled with a substance that emits light under the presence of a substance to be tested and a specific substance can simultaneously react with an antigen or antibody that has been fixed in advance. The required operation can be simplified.

<実施例> 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Example> Hereinafter, detailed description will be given with reference to the accompanying drawings illustrating an example.

第1図はこの発明の免疫検査装置の一実施例を示す概略
斜視図、第2図は中央縦断面図であり、全体が平板状で
あり、一端部下面に光導出部(3)を形成してなる光導
波路(2)の上面に、予め多数の抗体(6)を固定して
なる領域(1)を形成している。そして、上記光導出部
(3)から導出される光を、光電子増倍管等を有する受
光部(4)に導き、受光部(4)から出力される電気信
号を、差動増幅器等を有する検出器(5)に供給してい
る。また、上記領域(1)を包囲するように側壁(1a)
を一体形成することにより収容室(1b)を形成してい
る。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the immunoassay device of the present invention, and FIG. 2 is a central longitudinal sectional view, which is entirely flat and has a light guiding portion (3) formed on the lower surface of one end. A region (1) formed by immobilizing a large number of antibodies (6) in advance is formed on the upper surface of the optical waveguide (2). Then, the light derived from the light deriving unit (3) is guided to a light receiving unit (4) having a photomultiplier tube or the like, and an electric signal output from the light receiving unit (4) has a differential amplifier or the like. It is supplied to the detector (5). In addition, the side wall (1a) so as to surround the area (1).
The housing chamber (1b) is formed by integrally forming.

また、図示していないが、上記抗体(6)は、血液等の
測定対象溶液に含まれる抗原(7)(第3図A参照)と
の間で抗原抗体反応を行なうものであり、さらに、上記
抗原(7)との間で抗原抗体反応を行なう抗体(8)
を、基質液の存在下において発光する標識物質(9)
(第3図B,C参照)で標識している。尚、標識物質
(9)としては、ケミルミネッセンスメカニズムにより
発光するもの、例えば過酸化酵素(パーオキシデース)
等であってもよく、またはバイオルミネッセンスメカニ
ズムにより発光するもの、例えばルシフェレース、エク
リオン等であってもよい。
Although not shown, the antibody (6) performs an antigen-antibody reaction with the antigen (7) (see FIG. 3A) contained in the solution to be measured such as blood. An antibody (8) that undergoes an antigen-antibody reaction with the above-mentioned antigen (7)
A labeling substance that emits light in the presence of a substrate solution (9)
(See FIG. 3, B and C). The labeling substance (9) emits light by a chemiluminescence mechanism, for example, peroxidase (peroxidase).
Etc., or those that emit light by a bioluminescence mechanism, for example, luciferase, eclion, etc. may be used.

上記の構成の免疫検査装置の動作は次のとおりである。The operation of the immunoassay system with the above configuration is as follows.

先ず、収容室(1b)に測定対象溶液を収容することによ
り、測定対象溶液中の抗原(7)と予め固定されている
抗体(6)との間で抗原抗体反応を行なわせる(第3図
A参照)。この場合における抗原抗体反応量は、測定対
象溶液中における抗原量、即ち免疫の程度に基いて定ま
る。
First, by storing the solution to be measured in the storage chamber (1b), an antigen-antibody reaction is carried out between the antigen (7) in the solution to be measured and the antibody (6) that has been immobilized in advance (Fig. 3). (See A). The amount of antigen-antibody reaction in this case is determined based on the amount of antigen in the solution to be measured, that is, the degree of immunity.

次いで収容室(1b)から測定対象溶液を排出し、標識物
質溶液を収容することにより、抗体(6)との間で抗原
抗体反応を行なった抗原(7)と標識物質(9)で標識
された抗体(8)との間で抗原抗体反応を行なわせる
(第3図B参照)。
Then, the solution to be measured is discharged from the accommodation chamber (1b) and the labeling substance solution is accommodated, so that the antigen (7) that has undergone an antigen-antibody reaction with the antibody (6) and the labeling substance (9) are labeled. An antigen-antibody reaction is carried out with the antibody (8) (see FIG. 3B).

したがって、この状態において、領域(1)に予め固定
されている多数の抗体(6)のうち、測定対象溶液の免
疫の程度に対応する数の抗体(6)に対してのみ、抗原
(7)を媒介として、標識物質(9)で標識された抗体
(8)が受容されている。
Therefore, in this state, only the number of antibodies (6) corresponding to the degree of immunity of the solution to be measured out of the large number of antibodies (6) pre-fixed in the region (1) is the antigen (7). The antibody (8) labeled with the labeling substance (9) is received via the above.

その後、収容室(1b)から標識物質溶液を排出し、基質
液を収容すれば、標識物質(9)が発光する(第3図C
参照)。この標識物質(9)の発光は光導波路(2)の
上面近傍においてなされるので、発光の一部が光導波路
(2)に導入され、そのまま光導波路(2)を伝播す
る。そして、伝播光は光導出部(3)から導出され、受
光部(4)に導かれることにより、抗体(6)に受容さ
れた抗体(8)を標識している標識物質(9)の量、即
ち、抗体(6)と抗原抗体反応を行なった抗原(7)の
量に対応する電気信号に変換される。この変換された電
気信号は検出部(5)に供給され、免疫の有無、および
免疫がある場合には免疫の程度を検出することができ
る。
After that, when the labeling substance solution is discharged from the storage chamber (1b) and the substrate liquid is stored, the labeling substance (9) emits light (Fig. 3C).
reference). Since the emitted light of the labeling substance (9) is generated in the vicinity of the upper surface of the optical waveguide (2), a part of the emitted light is introduced into the optical waveguide (2) and propagates through the optical waveguide (2) as it is. Then, the amount of the labeling substance (9) labeling the antibody (8) received by the antibody (6) is derived from the propagated light from the light derivation unit (3) and is guided to the light receiving unit (4). That is, it is converted into an electric signal corresponding to the amount of the antigen (7) that has undergone the antigen-antibody reaction with the antibody (6). This converted electric signal is supplied to the detection unit (5), and it is possible to detect the presence or absence of immunity and, if there is immunity, the degree of immunity.

以上の説明から明らかなように、光導波路(2)に励起
光を全く導入しないのであるから、光導出部(3)から
導出される光は、領域(1)に固定された抗体(6)に
対して抗原(7)を媒介として結合された抗体(8)に
標識されている標識物質(9)の発光の一部のみとな
り、抗体(6)と抗原抗体反応を行なった抗原(7)の
量、即ち、免疫の程度に対応する強度の光が受光部
(4)に入射させられることになる。
As is clear from the above description, since the excitation light is not introduced into the optical waveguide (2) at all, the light emitted from the light deriving part (3) is the antibody (6) fixed in the region (1). Against the antigen (7), only a part of the luminescence of the labeling substance (9) labeled with the antibody (8) bound via the antigen (7) is generated, and the antigen (7) is reacted with the antibody (6). Of light, that is, light having an intensity corresponding to the degree of immunity is incident on the light receiving section (4).

したがって、免疫検査精度を著しく向上させることがで
きるとともに、励起光用の光源を省略したことに起因し
て、免疫検査装置全体として小形化することができる。
さらに、光源の発熱に起因する昇温および光源への通電
に起因する消費電力の増加を確実に防止することができ
る。
Therefore, the accuracy of the immunoassay can be remarkably improved, and the immunoassay apparatus as a whole can be miniaturized due to the omission of the light source for excitation light.
Further, it is possible to reliably prevent an increase in temperature due to heat generation of the light source and an increase in power consumption due to energization of the light source.

第4図は他の手順による免疫検査を説明する概略図であ
り、第3図の手順と異なる点は、測定対象溶液の収容と
標識物質溶液の収容とをこの順に行なう代わりに、第4
図Aに示すように、測定対象溶液と標識物質溶液とを予
め混合しておいて、混合溶液を収容室(1b)に収容する
ようにした点のみである。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an immunoassay according to another procedure. The difference from the procedure in FIG. 3 is that instead of carrying out the accommodation of the measurement target solution and the labeling substance solution in this order,
As shown in FIG. A, the solution to be measured and the labeling substance solution are mixed in advance, and the mixed solution is housed in the housing chamber (1b).

したがって、この実施例の場合にも、予め固定している
多数の抗体(6)との間で抗原抗体反応を行なった抗原
(7)に、既に標識物質(9)で標識された抗体(8)
が受容されることになる。そして、抗原(7)に受容さ
れた抗体(8)の量、即ち、標識物質(9)の量に対応
する強度の光が生成され、この光の一部が光導波路
(2)を通して伝播され、光導出部(3)から導出され
て受光部(4)に導かれることにより、免疫の程度に対
応する電気信号を生成することができる。
Therefore, also in the case of this example, the antigen (7) that has undergone an antigen-antibody reaction with a large number of antibodies (6) that have been immobilized in advance has the antibody (8) already labeled with the labeling substance (9). )
Will be accepted. Then, light having an intensity corresponding to the amount of the antibody (8) received by the antigen (7), that is, the amount of the labeling substance (9) is generated, and a part of this light is propagated through the optical waveguide (2). By being guided from the light guiding section (3) and guided to the light receiving section (4), an electric signal corresponding to the degree of immunity can be generated.

この結果、上記の手順を採用した場合と同様に、高精度
に免疫検査を行なうことができるとともに、励起光用の
抗原を省略することに伴なう利点をも達成することがで
きる。
As a result, as in the case of adopting the above-mentioned procedure, it is possible to perform an immunoassay with high accuracy and also to achieve the advantages associated with omitting the antigen for excitation light.

尚、上記基質液としては、標識物質(9)に対応させて
定めればよく、例えば、パーオキシデースに対してはル
ミノール液を、ルシフェレースに対してはルシフェリン
液を、エクリオンに対してはカルシウム溶液を、それぞ
れ定めればよい。
It should be noted that the above-mentioned substrate liquid may be determined according to the labeling substance (9), and for example, luminol liquid for peroxydose, luciferin liquid for luciferase, and eclion. The calcium solution may be defined respectively.

<具体例> ルシフェレースで標識された抗体を用いてヒト絨毛性ゴ
ナドトロピン(以下、hCGと略称する)の測定を行なう
場合には、 領域(1)に抗hCG抗体を固定し、 収容室(1b)に測定対象溶液を収容して、hCG抗原
と抗hCG抗体との抗原抗体反応を行なわせ、 測定対象溶液を排出して標識物質溶液を収容するこ
とにより、hCG抗原とルシフェレースで標識された抗原h
CG抗体との抗原抗体反応を行なわせ、 標識物質溶液を排出してルシフェリン液を収容する
ことにより、バイオルミネッセンスメカニズムによる発
光を行なわせ、 発光を5分間測定した。
<Specific example> When human chorionic gonadotropin (hCG) is to be measured using an antibody labeled with luciferase, the anti-hCG antibody is immobilized in the region (1) and the chamber (1b ) Containing the solution to be measured, causing an antigen-antibody reaction between the hCG antigen and the anti-hCG antibody, discharging the solution to be measured and containing the labeling substance solution, the hCG antigen and luciferase were labeled. Antigen h
The antigen-antibody reaction with the CG antibody was performed, the labeling substance solution was discharged, and the luciferin solution was contained therein to cause luminescence by the bioluminescence mechanism, and the luminescence was measured for 5 minutes.

そして、以上の測定を行なうことにより、5ng/mlの濃度
のhCGを測定することができた。
By performing the above measurement, hCG at a concentration of 5 ng / ml could be measured.

この具体例からも明らかなように、励起光を全く用いな
いので、微弱な発光光であっても、低濃度のhCGを感度
よく測定できる。したがって、免疫検査精度を著しく向
上させることができる。
As is clear from this specific example, since no excitation light is used at all, low concentration hCG can be measured with high sensitivity even with weak emission light. Therefore, the accuracy of immunoassay can be significantly improved.

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、領域(1)に対して抗体(6)を固定する
代わりに抗原を固定しておくことが可能であるほか、標
識物質として他の物質を用いるとともに、対応する基質
液を用いることが可能であり、さらに、収容室(1b)の
サイズを適宜設定することが可能であるほか、光導波路
(2)の屈折率を適宜設定することが可能であり、その
他、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の
設計変更を施すことが可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, instead of immobilizing the antibody (6) on the region (1), it is possible to immobilize the antigen and the labeling substance. It is possible to use other substances as well as a corresponding substrate liquid, and it is possible to appropriately set the size of the storage chamber (1b) and to appropriately set the refractive index of the optical waveguide (2). Settings can be made, and various other design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

<発明の効果> 以上のように第1の発明は、励起光を全く導入すること
なく発光物質を発光させ、この発光を光導波路を通して
伝播させて受光部に導くようにしているのであるから、
免疫の有無、および免疫がある場合には免疫の程度を著
しく高精度に検査することができるとともに、検査装置
全体として小形化することができ、しかも、温度変動を
防止することができるとともに、消費電力を低減するこ
とができるという特有の効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, in the first invention, the luminescent substance is caused to emit light without introducing any excitation light, and the emitted light is propagated through the optical waveguide to be guided to the light receiving portion.
The presence / absence of immunity and, if there is immunity, the degree of immunity can be tested with extremely high accuracy, and the size of the inspection device as a whole can be reduced. Furthermore, temperature fluctuations can be prevented and consumption can be reduced. There is a unique effect that power can be reduced.

第2の発明は、光導波路が断面方形状に形成されている
とともに、光導波路の側面に検査対象溶液を収容する収
容室が形成されているので、抗原、或は抗体を固定する
領域を大きくすることができ、全体として光導波路を伝
播するエバネッセント波の強度を大きくして、免疫検査
精度を向上させることができるという特有の効果を奏す
る。
In the second invention, the optical waveguide is formed in a rectangular cross section, and the accommodation chamber for accommodating the solution to be inspected is formed on the side surface of the optical waveguide, so that the area for fixing the antigen or the antibody is enlarged. Therefore, it is possible to increase the strength of the evanescent wave propagating through the optical waveguide as a whole, and it is possible to improve the immunoassay accuracy, which is a unique effect.

第3の発明は、光導波路に励起光を導入する必要が全く
なくなり、発光光強度が弱くても励起光の影響が皆無に
なることにより、発光光強度の測定精度を著しく向上さ
せ、ひいては免疫検査精度を著しく向上させることがで
きるという特有の効果を奏する。
The third invention eliminates the need to introduce excitation light into the optical waveguide at all, and even if the intensity of emitted light is weak, there is no influence of the excitation light, thereby significantly improving the measurement accuracy of the emitted light intensity, and thus immunity. There is a unique effect that the inspection accuracy can be remarkably improved.

第4の発明は、光導波路に励起光を導入する必要が全く
なくなり、発光光強度が弱くても励起光の影響が皆無に
なることにより、発光光強度の測定精度を著しく向上さ
せ、ひいては免疫検査精度を著しく向上させることがで
きるとともに、検査対象物質および特定物質の存在を条
件として発光する物質で標識された抗原、或は抗体を、
予め固定された抗原、或は抗体に対して同時に反応させ
ることができるので、免疫検査に必要な操作を簡素化す
ることができるという特有の効果を奏する。
In the fourth invention, it is not necessary to introduce excitation light into the optical waveguide, and even if the intensity of emitted light is weak, the influence of the excitation light is eliminated. The accuracy of the test can be significantly improved, and an antigen or antibody labeled with a substance that emits light under the presence of the test substance and a specific substance
Since it is possible to react with an antigen or antibody that has been fixed in advance at the same time, there is a unique effect that the operation required for an immunoassay can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の免疫検査装置の一実施例を示す概略
斜視図、 第2図は中央縦断面図、 第3図は免疫検査手順を説明する概略図、 第4図は他の免疫検査手順を説明する概略図、 第5図は励起光のピーク波長と螢光のピーク波長との関
係を説明する図。 (1b)……収容室、(2)……光導波路、 (4)……受光部、(6)(8)……抗体、 (7)……抗原、(9)……標識物質
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the immunoassay device of the present invention, FIG. 2 is a central longitudinal sectional view, FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an immunoassay procedure, and FIG. 4 is another immunoassay. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the procedure, and FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the peak wavelength of excitation light and the peak wavelength of fluorescence. (1b) ... Accommodation chamber, (2) ... Optical waveguide, (4) ... Light receiving part, (6) (8) ... Antibody, (7) ... Antigen, (9) ... Labeling substance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−191965(JP,A) 特開 昭61−184442(JP,A) 特開 昭62−254038(JP,A) 特開 昭62−254039(JP,A) 特開 昭62−254040(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 61-191965 (JP, A) JP-A 61-184442 (JP, A) JP-A 62-254038 (JP, A) JP-A 62- 254039 (JP, A) JP-A-62-254040 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光導波路(2)の側面所定位置に検査対象
溶液を収容する収容室(1b)が形成されているととも
に、収容室(1b)内に位置する光導波路(2)の側面
に、特定物質の存在を条件として発光する物質(9)で
標識された抗原、或は抗体(8)を検査対象物質(7)
を媒介として受容する抗原、或は抗体(6)が固定され
ており、しかも、受容された識別抗原、或は抗体(8)
の発光のうち光導波路(2)を通して伝播するエバネッ
セント波を受光する受光部(4)が設けられていること
を特徴とする免疫検査装置。
1. A storage chamber (1b) for storing a solution to be inspected is formed at a predetermined position on a side surface of an optical waveguide (2), and a side surface of the optical waveguide (2) located inside the storage chamber (1b). , An antigen or an antibody (8) labeled with a substance (9) that emits light under the presence of a specific substance is a substance to be tested (7)
The antigen or antibody (6) that receives it as a mediator is immobilized, and the discriminating antigen or antibody (8) that has been received
The immunoassay device is provided with a light receiving section (4) for receiving an evanescent wave propagating through the optical waveguide (2) among the light emission of (1).
【請求項2】光導波路(2)が断面方形状に形成されて
いるとともに、光導波路(2)の側面に検査対象溶液を
収容する収容室(1b)が形成されている上記特許請求の
範囲第1項記載の免疫検査装置。
2. The above-mentioned claims, wherein the optical waveguide (2) is formed in a rectangular cross section, and a storage chamber (1b) for storing a solution to be tested is formed on the side surface of the optical waveguide (2). The immunoassay device according to the first aspect.
【請求項3】光導波路(2)の側面に固定した抗原、或
は抗体(6)に対して検査対象物質(7)を反応させた
後、特定物質の存在を条件として発光する物質(9)で
標識された抗原、或は抗体(8)を反応させ、次いで特
定物質を供給することにより標識物質(9)を発光さ
せ、光導波路(2)近傍に位置する標識物質(9)から
の発光のみを光導波路(2)を通して伝播させ、伝播光
に基いて免疫検査を行なうことを特徴とする免疫検査方
法。
3. A substance (9) which emits light under the presence of a specific substance after reacting a substance (7) to be inspected with an antigen or an antibody (6) fixed on the side surface of an optical waveguide (2). ) Is reacted with an antigen or antibody (8) labeled with), and then a specific substance is supplied to cause the labeling substance (9) to emit light, which is emitted from the labeling substance (9) located in the vicinity of the optical waveguide (2). An immunoassay method characterized in that only light emission is propagated through an optical waveguide (2) and an immunoassay is performed based on the propagated light.
【請求項4】光導波路(2)の側面に固定した抗原、或
は抗体(6)に対して検査対象物質(7)および特定物
質の存在を条件として発光する物質(9)で標識された
抗原、或は抗体(8)を反応させ、次いで特定物質を供
給することにより標識物質(9)を発光させ、光導波路
(2)近傍に位置する標識物質(9)からの発光のみを
光導波路(2)を通して伝播させ、伝播光に基いて免疫
検査を行なうことを特徴とする免疫検査方法。
4. An antigen or antibody (6) fixed to the side surface of an optical waveguide (2) is labeled with a substance (9) which emits light under the condition that a substance to be inspected (7) and a specific substance are present. The labeling substance (9) is caused to emit light by reacting with an antigen or an antibody (8), and then a specific substance is supplied, and only the light emission from the labeling substance (9) located in the vicinity of the optical waveguide (2) is transmitted to the optical waveguide. (2) An immunoassay method characterized by propagating through and conducting an immunoassay based on the propagated light.
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