カラムとそれを用いたカラム装置並びに自動分析装置
【課題】自動測定を容易にするカラムを提供すること。
【解決手段】液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラム。
【解決手段】液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はカラムとそれを用いたカラム装置並びに自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラムとして、カラム上端に試料を貯留するためのロートを有し、ロート内に試料を入れ、ロート上部を密閉し加圧することによりカラム内に試料を注入することにより、カラム内の支持体に試料中の分析対象物を結合させることが可能なサンプルミニカラムが知られている（例えば、特許文献１参照）特許文献１には、このカラム内に保持された分析対象物を分析するために、カラム上端に入口ノズルを接続することにより、支持体から分析対象物を解離させる溶媒を入口ノズルを介してカラムに注入し、カラム下端に接続された出口ノズルを介して、分析対象物を含む溶媒を検出器に導き、分析対象物の検出を自動的に行う自動分析装置が記載されている。
【０００３】
この自動分析装置においては、複数のカラムに対してそれぞれ入口ノズル、出口ノズルを備えている。入口ノズルは回転バルブを介してポンプに接続され、回転バルブを切り換えることにより、ポンプから回転バルブ、入口ノズルを介して対象とするカラムに液体が送られる。また、出口ノズルは回転バルブを介して検出器に接続され、回転バルブを切り換えることにより、対象カラムから出口ノズル、回転バルブを介して検出器に液体が導かれる構成になっている。
【特許文献１】特表２０００−５１４５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のカラムを用いた自動分析装置では、複数のカラムを備え、カラムからの流路を回転バルブを用いて切り換えることによって、異なるカラム内に保持された分析対象物を分析するようにしているため、ポンプからカラムを介した検出器までの流路は複雑であり、異なるカラム内の分析対象物を分析する場合、その都度その複雑な流路内に残った前回の分析対象物を洗浄しなければならない問題があった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、自動分析に適した簡単な構成のカラムおよびそれを用いたカラム装置並びに自動分析装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラムを提供するものである。
また、この発明は別の観点から、液体試料中の目的物質を単離するための担体と、この担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部と、液体導入部を密閉するための第１栓体と、液体貯留部を密閉するための第２栓体とを備え、担体内、液体導入部内および液体貯留部内に担体を保存する保存液を保持するカラムを提供するものである。
また、この発明は別の観点から、液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えたカラム、前記カラムの液体導入部を接続するためのカラム接続部、液体試料を受け入れる液体試料受入部、 液体試料受入部とカラム接続部との間を接続する流路を備えた流体回路、および液体試料受入部で受け入れた液体試料を流路を介してカラムに送るための駆動源を備えたカラム装置を提供するものである。
また、この発明は別の観点から、上記カラム装置と、前記液体貯留部から液体を採取するためのピペットと、ピペットを駆動するための第２駆動源と、前記駆動源と前記第２駆動源を制御するための制御部とを備える自動分析装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のカラムによれば、液体導入部から液体試料を担体保持部を介して液体貯留部へ導入でき、かつ、液体貯留部に貯留された液体試料が上部から採取可能である。従って、液体試料に含まれる目的物質を担体保持部で単離させる工程、単離した物質に基質を反応させて生成物を得る工程、生成物から目的物質を測定する工程が、このカラムを用いて容易に行われる。よって、このカラムは測定の自動化を容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳述するこれによってこの発明が限定されるものではない。
カラム
図１はこの実施形態に用いるカラムの上面図、図２は図１に示すカラムの側面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
これらの図に示すように、カラム１は、塩化ビニル樹脂製の円筒形で、内部には、液体試料中の目的物質を単離するために用いる担体６を保持する担体保持部２と、担体保持部２に液体試料を導入するための液体導入部３と、担体保持部２から液体試料を受け入れて貯留するための液体貯留部４とを有する。なお、カラム１は塩化ビニル樹脂を切削加工した一体成形品である。大量生産を前提とした場合、成形加工により一体成形してもよい。また、塩化ビニル樹脂に代えて、タンパク質の吸着が少ないポリプレン樹脂、ポリアセタール樹脂を使用してもよい。
【０００８】
カラム１の液体貯留部４は３００μＬの容積を有し、外部から液体試料を採取可能な開口５を上部に有する。カラムの大きさは、直径が１０ｍｍ、長さが３５ｍｍである。なお、カラムの直径は１〜１５ｍｍが好ましく、カラムの長さは１０〜５０ｍｍが好ましい。担体６は直径２．７ｍｍ×高さ３ｍｍの円柱形のモノリスシリカゲルである。モノリスシリカゲルは粒子担体とは異なり、３次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造を有している。担体６はカラム１の下部開口から担体保持部２へ挿入され、Ｏリング７を介して固定用パイプ８によって弾性的に押圧されて支持される。
なお、固定用パイプ８は、カラム１の下部開口から圧入され、パイプ８とＯリング７の穴が液体導入部３を形成する。
また、カラム１の下端にはカラム１を後述の試料調製ユニットに装填して固定するための装填用フランジ９を備える。フランジ９は、図１に示すように直径Ｄの円盤状のフランジの両側を幅Ｗ（Ｗ＜Ｄ）になるように平行に切り欠いて形成された小判形のフランジである。
【０００９】
試料調製ユニット
図４はこの実施形態に用いる試料調製ユニットの斜視図である。
同図に示すように、試料調製ユニット１１は、Ｌ字形の支持プレート１２を備え、支持プレート１２には流体マニホールド１３と、シリンジ１４と、減速機付きステッピングモータ１５とが固定されている。
ステッピングモータ１５の出力軸にはスクリューシャフト１６が接続されている。スクリューシャフト１６に螺合する駆動アーム１７がシリンジポンプ１４のピストン１８の先端に接続されている。ステッピングモータ１５によりスクリューシャフト１６が回転すると、ピストン１８が上下運動するようになっている。シリンジポンプ１４と流体マニホールド１３とはコネクタ１９，２０を介して送液チューブ１８により接続されている。また、シリンジポンプ１４は、コネクタ２０aを介して送液チューブ２０ｂにより、後述する保存液チャンバ３４と接続されている。
【００１０】
液体マニホールド
図５は流体マニホールドの上面図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。これらの図に示されるように、流体マニホールド１３は塩化ビニル樹脂製で、カラム１の液体導入部３が接続されるカラム接続部２１と、液体試料を受け入れる液体試料受入部２２とを備える。
流体マニホールド１３は、内部に流路２３を備え、下面に、液体試料受入部２２と流路２３との間を開閉する電磁バルブ２４と、流路２３とカラム接続部２１との間を開閉する電磁バルブ２５を備える。また、流体マニホールド１３は、側面にコネクタ２０を接続するためのコネクタ接続用ねじ穴２６（図５）を有し、ねじ穴２６は流路２３に接続されている。
図７は試料調製ユニット１１の流体回路図であり、流体マニホールド１３にシリンジポンプ１４がコネクタ２０ａを介して接続された状態を示す。そして、シリンジポンプ１４には、後述の流体操作部７１（図８参照）に設けられた電磁バルブ３３を介して保存液チャンバ３４が接続され、保存液チャンバ３４には陽圧源３５から陽圧が印加されている。
【００１１】
ここで、カラム１を流体マニホールド１３に装填する方法を説明する。
図５、図６に示すように、流体マニホールド１３の上面には、カラム１の下端を受け入れるカラム受入用凹部２７が形成され、凹部２７の底部の中心がカラム接続部２１に貫通すると共に底部の円周にＯリング２８が装着されている。また、流体マニホールド１３の上面には２枚の断面Ｌ字形押え板２９，３０がカラム装填用凹部２７を中心として図１に示すＷより広くＤより狭い間隔で平行に固定されている。
【００１２】
そこで、カラム１をカラム装填用凹部２７に、フランジ９が押え板２９，３０の間を通るように装填し、時計方向又は反時計方向に９０度だけ回転させる。それによって、フランジ９の直径Ｄの部分が押え板２９，３０に係合すると共に、Ｏリング２８の弾性によりフランジ９が押え板２９，３０により固定される。
なお、カラム１を除去する場合には、カラム１を押えながら、左右いずれかの方向に９０度だけ回転させればよい。
【００１３】
カラム１が試料調製ユニット１１の流体マニホールド１３に装填されるとき、後述するように、気泡混入を防止するため流体マニホールド１３の凹部２７は液体で満たされているが、カラム１の先端を凹部２７に挿入するとその体積によって液体が溢れ出す。この液体が周辺へ流出することを防止するために、カラム装着用凹部２７の周囲に溢れ液貯留凹部３１（図５，図６）が形成され、凹部３１の一部に凹部３１より深い集液凹部３２が設けられている。
後述のように試料調製ユニット１１が自動測定機構部に搭載されるときには、溢れ出た液体は凹部３１に貯留され、凹部３２から分注ピペット６２で吸引され排出される。
【００１４】
自動測定装置
図８はこの実施形態に用いる自動測定装置の斜視図である。自動測定装置は、自動測定機構部５１と、それに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ８０から構成される。
自動測定機構部５１は、ピペットＸ方向移動用のフレーム５２と、ピペットＹ方向移動用のフレーム５３と、ピペットＺ方向移動用のブロック５４を備える。
フレーム５２は、ブロック５４を矢印Ｘ方向に移動させるためのスクリューシャフト５５と、ブロック５４を支持して摺動させるためのスライドシャフト５６と、スクリューシャフト５５を回転させるステッピングモータ５７を備える。
フレーム５３は、フレーム５２を矢印Ｙ方向に移動させるためのスクリューシャフト５８と、フレーム５２を支持して摺動させるための平行なスライドシャフト５９，６０と、スクリューシャフト５８を回転させるステッピングモータ６１を備える。
【００１５】
ブロック５４は分注ピペット６２を支持するアーム６８を矢印Ｚ方向に移動させるためのスクリューシャフト６７と、アーム６８を支持して摺動させるためのスライドシャフト６９と、スクリューシャフト６７を回転させるステッピングモータ７０を備える。
さらに、フレーム５３の内部には、６台の試料調製ユニット１１と、検体容器と試薬容器を設置して適温に保存するための検体・試薬設置部６３と、分注ピペット６２を洗浄するための洗浄部６４と、廃液を収容するための廃棄部６５と、検出容器を設置して検出を行うための検出部６６が設けられる。フレーム５２の背部にはピペット６２，洗浄部６４および各試料調製ユニット１１などに接続されて流体を操作する流体操作部７１が設けられている。流体操作部７１は、各試料調製ユニット１１の電磁バルブ２４，２５、保存液チャンバからシリンジ１４に液体を充填する際に流体を制御する電磁バルブ３３、分注ピペット６２による液体の吸引、吐出の際に流体を制御する電磁バルブ、廃液部６５における分注ピペットから廃棄される液体を吸引する際に流体を制御する電磁バルブ、および洗浄部６４において分注ピペットを洗浄する際に流体を制御する電磁バルブを備えている。
【００１６】
また、自動測定機構部５１は、保存液チャンバ３４、陽圧源３５、後述する洗浄液タンク７３、廃液タンク７４、純水タンク７５を収容する収容ユニット８１を背部に備える。
さらに、各試料調製ユニット１１、検体・試料設置部６３、ステッピングモータ５７，６１，７０、および流体操作部７１に駆動信号を供給するための駆動回路７６をフレーム５３の側面に備える。
また、パーソナルコンピュータ８０は、駆動回路部７６に接続される制御部７７、制御部７７にデータ等を入力するための入力部７８および分析結果等を表示する表示部７９を備える。
【００１７】
次に、パーソナルコンピュータ８０の制御部７７の構成について、図１１を用いて説明する。制御部７７は、ＣＰＵ９１ａと、ＲＯＭ９１ｂと、ＲＡＭ９１ｃと、入出力インターフェース９１ｄと、画像出力インターフェース９１ｅとを備えている。ＲＯＭ９１ｂは、オぺレーティングシステム、装置の動作を制御するため制御プログラム、および制御プログラムの実行に必要なデータが格納されている。ＣＰＵ９１ａは、制御プログラムをＲＡＭ９１ｃにロードし、またはＲＯＭ９１ｂから直接実行することが可能である。このようにしてＣＰＵ９１ａが処理した結果のデータは、入出力インターフェィス９１ｄを通じて自動同測定機構部５１の駆動路７６へ送信され、ＣＰＵ９１ａの処理に必要なデータは、自動同測定機構部５１の駆動路７６から入出力インターフェィス２０ｄを通じて受信される。ＣＰＵ９１ａは、制御プログラムを実行することにより、自動同測定機構部５１の駆動回路７６の制御を行うことが可能となる。また、ＣＰＵ９１ａは、後述する検出ステップにおいて検出部６６で得られた蛍光強度に基づいて活性を反映した分析データを算出し、表示部７９に表示する。
【００１８】
制御系
図９は図８に示す自動測定装置の自動測定機構部５１を制御する制御系のブロック図である。この制御系は、同図に示すように、自動測定機構部５１の各部を駆動するためのドライバー回路を備えた駆動回路部７６を備える。駆動回路部７６を制御すると共に検出部６６からの検出結果を分析するための制御部７７、制御部７７へデータ等を入力する入力７８、および制御部７７で分析された分析結果等を表示するための表示部７９から構成されるパーソナルコンピュータ８０からなる。
制御部７７は、駆動回路部７６を制御することにより、駆動回路部７６から各試料調製ユニット１１のステッピングモータ１５を駆動するための駆動信号、検体・試薬設置部６３の温度調節するための駆動信号、ステッピングモータ５７，６１，７０を駆動するための駆動信号、および流体操作部７１にある電磁バルブを駆動するための駆動信号を出力する。また、制御部７７は、検出信号を検出部６６から駆動回路７６を介して取り込む。
なお、洗浄部６４には洗浄液を供給するための洗浄液タンク７３が接続され、廃棄部６５には廃液を収容するための廃液タンク７４が接続され、流体操作部７１には検体や試薬の希釈用純水を供給するための純水タンク７５が接続されている。
【００１９】
測定の開始に際し、次のようにして試料調製ユニット１１の流体マニホールド１３に保存液が予め充填される。図７に示す流体回路において、先ず、電磁バルブ２４と３３が開かれ保存液チャンバ３４から保存液がシリンジ１４に流入し、電磁バルブ２４を介して液体試料受入部２２へ到達する。そこで、電磁バルブ２４と３３が閉じられ、電磁バルブ２５と３３が開かれると、保存液が保存液チャンバ３４から電磁バルブ３３、シリンジ１４、電磁バルブ２５を介してカラム受入用凹部２７に到達し、凹部２７が保存液で充填される。
その後、電磁バルブ２５、３３は閉じられる。
上記のような状態において、カラム１を取り付ける。
カラム１内の担体（モノリスシリカゲル）６には活性測定対象となる酵素に特異的に結合する抗体が予め固相化されている。そして、抗体が空気に触れないようにカラム１の内部には保存液１０３が充填され、カラム１は、その上端部と下端部とにそれぞれキャップ１０１，１０２が取り付けられ、密封されている（図１２）。
そこで、まず、カラム１の下端のキャップ１０２を外し、試料調製ユニット１１のカラム装填用凹部２７へ近づける。このときカラム１内の液の自重により先端に液滴１０４ができる（図１３）。次に、カラム１の先端の液滴１０４とカラム装填用凹部２７に満たされている液とを接触させながらカラム１を凹部２７に挿入したあと、カラム１を９０度回転させて固定する。次に、カラム１の上端部のキャップ１０１を取り外す。このようにして、測定準備が完了する。
【００２０】
測定動作
測定準備が完了した後、パーソナルコンピュータ８０の入力部７８（キーボード）のスタートキーを押すことによって、測定が開始される。測定動作については、図１０に示されたフローチャートを用いて説明する。
１．免疫沈降前バッファー送液（ステップＳ１）
（１）分注ピペット６２がカラム１の液体貯留部４の一定の深さC（図３参照）まで挿入され、液体貯留部４内の保存液を吸い出したあと、廃棄部６５へ吐出する。
（２）分注ピペット６２の外部、内部を洗浄部６４で洗浄する。
（３）装置内の検体・試薬設置部６３から免疫沈降前バッファーを１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（４）電磁バルブ２４を開き、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で免疫沈降前バッファーを１００μＬ吸引し、電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開いて、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ押し出し、電磁バルブ２５を閉じる。
（５）分注ピペット６２がカラム１の液体貯留部４の一定の深さCまで挿入され、カラム１を通過して押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２１】
２．免疫沈降（ステップＳ３）
（１）検体・試薬設置部６３から検体を１５０μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で検体を１５０μＬ吸引した後、吸引を一時停止する。
（４）流路２３（図６）内に残留する検体をカラム１へ流すため、液体試料受入部２２へ３０μＬの洗浄液を分注ピペット６２で分注する。
（５）シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で洗浄液３０μＬを吸引する。
（６）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、シリンジポンプ１４によって５０μＬ／minの流速でカラム１へ５０μＬ送液して一時停止する。
（７）液体貯留部４へ押し出された５０μＬはカラム１の内部に残留していた免疫沈降前バッファーであるため、分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４の一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃液部６５に吐出する。
（８）シリンジポンプ１４によって５０μＬ／minの流速でカラム１へ１３０μＬ送液する。担体６の内部で免疫反応が起こり検体に含まれる目的のタンパク質が担体６に捕捉される。
（９）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４の一定深さまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５へ吐出する。場合によっては反応後の検体を回収して別のカラムに検体として再利用することも可能である。
（１０）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２２】
３．酵素反応前バッファー１送液（ステップＳ３）
（１）検体・試薬設置部６３から酵素反応前バッファー１を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で酵素反応前バッファー１を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開いて、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ送液する。
（５）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２洗浄部６４で洗浄する。
【００２３】
４．酵素反応前バッファー２送液（ステップＳ４）
（１）検体・試薬設置部６３から酵素反応前バッファー２を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で酵素反応前バッファー２を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ送液する。
（５）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２４】
５．酵素反応（ステップＳ５）
（１）検体・試薬設置部６３から基質を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で基質を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、弁を切り替えてカラム１へ１０μＬ／minの流速で５０μＬ送液し一時停止する。
（５）液体貯留部４へ押し出された５０μＬはカラム１の内部に残留していた酵素反応前バッファー２であるため、分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃液部６５に吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（７）シリンジポンプ１４によって１０μＬ／minの流速でカラム１へ５０μＬ送液する。担体６の内部に捕捉されていた目的酵素と基質との間で酵素反応が起こる。その結果、目的酵素の活性を反映した生成物が液体貯留部４へ押し出される。
ここで、十分に酵素反応させるために、流速を上げ基質を担体６で反復送液させてもよい。
【００２５】
６．蛍光標識化反応（ステップＳ６）
（１）検体・試薬設置部６３から蛍光標識化試薬を２０μＬ吸引し、カラム１の液体貯留部４へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を液体貯留部４の中へ挿入して吸引・吐出を反復して撹拌する。
（３）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（４）２０分間静置して酵素反応による生成物と蛍光標識化試薬とを反応させる。
【００２６】
７．標識化反応停止処理（ステップＳ７）
（１）検体・試薬設置部６３から標識化反応停止試薬を２００μＬ吸引し、カラム１の液体貯留部４へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）３分間静置して過剰の蛍光標識試薬と標識反応停止試薬とを反応させる。
【００２７】
８．検出装置用容器へ分注（ステップＳ８）
（１）分注ピペット６２を液体貯留部４の中へ挿入して蛍光標識化処理された生成物を５０μＬ吸引する。
（２）検出部６６の容器へ分注ピペット６２を移動させて吐出する。
（３）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２８】
９．検出（ステップＳ９）
（１）検出部６６で、生成物の蛍光強度を測定する。
（２）測定された蛍光強度から活性を反映した数値データが、制御部７７で算出される。
このようにして、検体に含まれる目的酵素の酵素活性測定が行われる。
【００２９】
ここで、検体は、例えば、生体組織片をホモジナイズし、さらに遠心分離するという一般的な方法で調製される。
この発明において、目的酵素を補足して酵素活性を測定する場合、カラム内に設置される担体としては、モノリスシリカゲルの他に、セファロースビーズなどを用いることができる。
また、目的酵素の例としてＣＤＫ１（cyclin-dependent protein kinase 1）が挙げられる。そして、目的酵素がＣＤＫ１の場合、抗体は抗ＣＤＫ１抗体が使用される。
【００３０】
また、上記測定工程で用いる液や試薬の一例を下記に示す。
保存液、洗浄液
Tris-HCl pH7.4・・・25mM
NaCl・・・・・・・・150mM
免疫沈降前バッファー
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
Nonidet-P40・・・・・0.1％
酵素反応前バッファー１
Nonidet-P40・・・・・1％
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
NaCl・・・・・・・・・300mM
酵素反応前バッファー２
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
基質
Tris-HCl pH7.4・・・40mM
Triton X-100・・・・0.1％
MgCl2・・・・・・・・20mM
ATPγＳ・4Li・・・・・2mM
Histone H1・・・・・・10μg
蛍光標識化試薬
5-lodoacetamide・・・・2mM
fluorescein(5-IAF)
DMSO(dimethl sulfoxide)
Tris-HCl pH7.4・・・・25mM
EDTA-2Na・・・・・・・5mM
標識化反応停止試薬
2ME(2-mercaptoethanol)・・5％
Tris-HCl pH7.4・・・・25mM
NaCl・・・・・・・・・・150mM
【００３１】
本実施形態では、酵素に特異的に結合する抗体を予め固相化した担体を用いたが、酵素に特異的に結合する抗体を固定可能な担体を用いて、後から抗体を含む液体を担体に流し込むことによって、担体に抗体を固定化してもよい。
【００３２】
本実施形態では、酵素を担体に補足して酵素活性測定するために担体を用いたが、タンパク質、核酸、ホルモン、神経伝達物質およびビタミンなどを単離するための担体として、アフィニティークロマト担体、イオン交換クロマト担体、疎水性クロマト担体、ゲルろ過担体および逆相クロマト担体などのクロマトグララフィー用担体を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係るカラムの上面図である。
【図２】この発明に係るカラムの側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】この発明に係る試料調製ユニットの斜視図である。
【図５】この発明に係る流体マニホールドの上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】図４に示す試料調製ユニットの流体回路図である。
【図８】この発明に係る自動測定機構部を示す斜視図である。
【図９】図８の自動測定装置の自動測定機構部を制御する制御系を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す制御系の動作を示すフローチャートである。
【図１１】自動測定装置の制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２】上下の開口部にキャップを装着したカラムを示す断面図である。
【図１３】図１２のカラムから下部のキャップを外した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ カラム
２ 担体保持部
３ 液体導入部
４ 液体貯留部
５ 開口
６ 担体
７ Ｏリング
８ 固定用パイプ
９ 装填用フランジ
１１ 試料調製ユニット
１２ 支持プレート
１３ 流体マニホールド
１４ シリンジポンプ
１５ ステッピングモータ
１６ スクリューシャフト
１７ 駆動アーム
１８ 送液チューブ
１９ コネクタ
２０ コネクタ
２１ カラム接続部
２２ 液体試料受入部
２３ 流路
２４ 電磁バルブ
２５ 電磁バルブ
２６ コネクタ接続用ねじ穴
２７ カラム受入用凹部
２８ Ｏリング
２９ 押え板
３０ 押え板
３１ 溢れ液貯留部凹部
３２ 集液凹部
３３ 電磁バルブ
３４ 保存液チャンバ
３５ 陽圧源
５１ 自動測定機構部
５２ ピペットＸ方向移動用フレーム
５３ ピペットＹ方向移動用フレーム
５４ ピペットＺ方向移動用ブロック
５５ スクリューシャフト
５６ スライドシャフト
５７ ステッピングモータ
５８ スクリューシャフト
５９ スライドシャフト
６０ スライドシャフト
６１ ステッピングモータ
６２ 分注ピペット
６３ 検体・試薬設置部
６４ 洗浄部
６５ 廃棄部
６６ 検出部
６７ スクリューシャフト
６８ アーム
６９ スライドシャフト
７０ ステッピングモータ
７１ 流体操作部
７３ 洗浄液タンク
７４ 廃液タンク
７５ 純水タンク
７６ 駆動回路部
７７ 制御部
【技術分野】
【０００１】
この発明はカラムとそれを用いたカラム装置並びに自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラムとして、カラム上端に試料を貯留するためのロートを有し、ロート内に試料を入れ、ロート上部を密閉し加圧することによりカラム内に試料を注入することにより、カラム内の支持体に試料中の分析対象物を結合させることが可能なサンプルミニカラムが知られている（例えば、特許文献１参照）特許文献１には、このカラム内に保持された分析対象物を分析するために、カラム上端に入口ノズルを接続することにより、支持体から分析対象物を解離させる溶媒を入口ノズルを介してカラムに注入し、カラム下端に接続された出口ノズルを介して、分析対象物を含む溶媒を検出器に導き、分析対象物の検出を自動的に行う自動分析装置が記載されている。
【０００３】
この自動分析装置においては、複数のカラムに対してそれぞれ入口ノズル、出口ノズルを備えている。入口ノズルは回転バルブを介してポンプに接続され、回転バルブを切り換えることにより、ポンプから回転バルブ、入口ノズルを介して対象とするカラムに液体が送られる。また、出口ノズルは回転バルブを介して検出器に接続され、回転バルブを切り換えることにより、対象カラムから出口ノズル、回転バルブを介して検出器に液体が導かれる構成になっている。
【特許文献１】特表２０００−５１４５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のカラムを用いた自動分析装置では、複数のカラムを備え、カラムからの流路を回転バルブを用いて切り換えることによって、異なるカラム内に保持された分析対象物を分析するようにしているため、ポンプからカラムを介した検出器までの流路は複雑であり、異なるカラム内の分析対象物を分析する場合、その都度その複雑な流路内に残った前回の分析対象物を洗浄しなければならない問題があった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、自動分析に適した簡単な構成のカラムおよびそれを用いたカラム装置並びに自動分析装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラムを提供するものである。
また、この発明は別の観点から、液体試料中の目的物質を単離するための担体と、この担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部と、液体導入部を密閉するための第１栓体と、液体貯留部を密閉するための第２栓体とを備え、担体内、液体導入部内および液体貯留部内に担体を保存する保存液を保持するカラムを提供するものである。
また、この発明は別の観点から、液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えたカラム、前記カラムの液体導入部を接続するためのカラム接続部、液体試料を受け入れる液体試料受入部、 液体試料受入部とカラム接続部との間を接続する流路を備えた流体回路、および液体試料受入部で受け入れた液体試料を流路を介してカラムに送るための駆動源を備えたカラム装置を提供するものである。
また、この発明は別の観点から、上記カラム装置と、前記液体貯留部から液体を採取するためのピペットと、ピペットを駆動するための第２駆動源と、前記駆動源と前記第２駆動源を制御するための制御部とを備える自動分析装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明のカラムによれば、液体導入部から液体試料を担体保持部を介して液体貯留部へ導入でき、かつ、液体貯留部に貯留された液体試料が上部から採取可能である。従って、液体試料に含まれる目的物質を担体保持部で単離させる工程、単離した物質に基質を反応させて生成物を得る工程、生成物から目的物質を測定する工程が、このカラムを用いて容易に行われる。よって、このカラムは測定の自動化を容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳述するこれによってこの発明が限定されるものではない。
カラム
図１はこの実施形態に用いるカラムの上面図、図２は図１に示すカラムの側面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
これらの図に示すように、カラム１は、塩化ビニル樹脂製の円筒形で、内部には、液体試料中の目的物質を単離するために用いる担体６を保持する担体保持部２と、担体保持部２に液体試料を導入するための液体導入部３と、担体保持部２から液体試料を受け入れて貯留するための液体貯留部４とを有する。なお、カラム１は塩化ビニル樹脂を切削加工した一体成形品である。大量生産を前提とした場合、成形加工により一体成形してもよい。また、塩化ビニル樹脂に代えて、タンパク質の吸着が少ないポリプレン樹脂、ポリアセタール樹脂を使用してもよい。
【０００８】
カラム１の液体貯留部４は３００μＬの容積を有し、外部から液体試料を採取可能な開口５を上部に有する。カラムの大きさは、直径が１０ｍｍ、長さが３５ｍｍである。なお、カラムの直径は１〜１５ｍｍが好ましく、カラムの長さは１０〜５０ｍｍが好ましい。担体６は直径２．７ｍｍ×高さ３ｍｍの円柱形のモノリスシリカゲルである。モノリスシリカゲルは粒子担体とは異なり、３次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造を有している。担体６はカラム１の下部開口から担体保持部２へ挿入され、Ｏリング７を介して固定用パイプ８によって弾性的に押圧されて支持される。
なお、固定用パイプ８は、カラム１の下部開口から圧入され、パイプ８とＯリング７の穴が液体導入部３を形成する。
また、カラム１の下端にはカラム１を後述の試料調製ユニットに装填して固定するための装填用フランジ９を備える。フランジ９は、図１に示すように直径Ｄの円盤状のフランジの両側を幅Ｗ（Ｗ＜Ｄ）になるように平行に切り欠いて形成された小判形のフランジである。
【０００９】
試料調製ユニット
図４はこの実施形態に用いる試料調製ユニットの斜視図である。
同図に示すように、試料調製ユニット１１は、Ｌ字形の支持プレート１２を備え、支持プレート１２には流体マニホールド１３と、シリンジ１４と、減速機付きステッピングモータ１５とが固定されている。
ステッピングモータ１５の出力軸にはスクリューシャフト１６が接続されている。スクリューシャフト１６に螺合する駆動アーム１７がシリンジポンプ１４のピストン１８の先端に接続されている。ステッピングモータ１５によりスクリューシャフト１６が回転すると、ピストン１８が上下運動するようになっている。シリンジポンプ１４と流体マニホールド１３とはコネクタ１９，２０を介して送液チューブ１８により接続されている。また、シリンジポンプ１４は、コネクタ２０aを介して送液チューブ２０ｂにより、後述する保存液チャンバ３４と接続されている。
【００１０】
液体マニホールド
図５は流体マニホールドの上面図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。これらの図に示されるように、流体マニホールド１３は塩化ビニル樹脂製で、カラム１の液体導入部３が接続されるカラム接続部２１と、液体試料を受け入れる液体試料受入部２２とを備える。
流体マニホールド１３は、内部に流路２３を備え、下面に、液体試料受入部２２と流路２３との間を開閉する電磁バルブ２４と、流路２３とカラム接続部２１との間を開閉する電磁バルブ２５を備える。また、流体マニホールド１３は、側面にコネクタ２０を接続するためのコネクタ接続用ねじ穴２６（図５）を有し、ねじ穴２６は流路２３に接続されている。
図７は試料調製ユニット１１の流体回路図であり、流体マニホールド１３にシリンジポンプ１４がコネクタ２０ａを介して接続された状態を示す。そして、シリンジポンプ１４には、後述の流体操作部７１（図８参照）に設けられた電磁バルブ３３を介して保存液チャンバ３４が接続され、保存液チャンバ３４には陽圧源３５から陽圧が印加されている。
【００１１】
ここで、カラム１を流体マニホールド１３に装填する方法を説明する。
図５、図６に示すように、流体マニホールド１３の上面には、カラム１の下端を受け入れるカラム受入用凹部２７が形成され、凹部２７の底部の中心がカラム接続部２１に貫通すると共に底部の円周にＯリング２８が装着されている。また、流体マニホールド１３の上面には２枚の断面Ｌ字形押え板２９，３０がカラム装填用凹部２７を中心として図１に示すＷより広くＤより狭い間隔で平行に固定されている。
【００１２】
そこで、カラム１をカラム装填用凹部２７に、フランジ９が押え板２９，３０の間を通るように装填し、時計方向又は反時計方向に９０度だけ回転させる。それによって、フランジ９の直径Ｄの部分が押え板２９，３０に係合すると共に、Ｏリング２８の弾性によりフランジ９が押え板２９，３０により固定される。
なお、カラム１を除去する場合には、カラム１を押えながら、左右いずれかの方向に９０度だけ回転させればよい。
【００１３】
カラム１が試料調製ユニット１１の流体マニホールド１３に装填されるとき、後述するように、気泡混入を防止するため流体マニホールド１３の凹部２７は液体で満たされているが、カラム１の先端を凹部２７に挿入するとその体積によって液体が溢れ出す。この液体が周辺へ流出することを防止するために、カラム装着用凹部２７の周囲に溢れ液貯留凹部３１（図５，図６）が形成され、凹部３１の一部に凹部３１より深い集液凹部３２が設けられている。
後述のように試料調製ユニット１１が自動測定機構部に搭載されるときには、溢れ出た液体は凹部３１に貯留され、凹部３２から分注ピペット６２で吸引され排出される。
【００１４】
自動測定装置
図８はこの実施形態に用いる自動測定装置の斜視図である。自動測定装置は、自動測定機構部５１と、それに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ８０から構成される。
自動測定機構部５１は、ピペットＸ方向移動用のフレーム５２と、ピペットＹ方向移動用のフレーム５３と、ピペットＺ方向移動用のブロック５４を備える。
フレーム５２は、ブロック５４を矢印Ｘ方向に移動させるためのスクリューシャフト５５と、ブロック５４を支持して摺動させるためのスライドシャフト５６と、スクリューシャフト５５を回転させるステッピングモータ５７を備える。
フレーム５３は、フレーム５２を矢印Ｙ方向に移動させるためのスクリューシャフト５８と、フレーム５２を支持して摺動させるための平行なスライドシャフト５９，６０と、スクリューシャフト５８を回転させるステッピングモータ６１を備える。
【００１５】
ブロック５４は分注ピペット６２を支持するアーム６８を矢印Ｚ方向に移動させるためのスクリューシャフト６７と、アーム６８を支持して摺動させるためのスライドシャフト６９と、スクリューシャフト６７を回転させるステッピングモータ７０を備える。
さらに、フレーム５３の内部には、６台の試料調製ユニット１１と、検体容器と試薬容器を設置して適温に保存するための検体・試薬設置部６３と、分注ピペット６２を洗浄するための洗浄部６４と、廃液を収容するための廃棄部６５と、検出容器を設置して検出を行うための検出部６６が設けられる。フレーム５２の背部にはピペット６２，洗浄部６４および各試料調製ユニット１１などに接続されて流体を操作する流体操作部７１が設けられている。流体操作部７１は、各試料調製ユニット１１の電磁バルブ２４，２５、保存液チャンバからシリンジ１４に液体を充填する際に流体を制御する電磁バルブ３３、分注ピペット６２による液体の吸引、吐出の際に流体を制御する電磁バルブ、廃液部６５における分注ピペットから廃棄される液体を吸引する際に流体を制御する電磁バルブ、および洗浄部６４において分注ピペットを洗浄する際に流体を制御する電磁バルブを備えている。
【００１６】
また、自動測定機構部５１は、保存液チャンバ３４、陽圧源３５、後述する洗浄液タンク７３、廃液タンク７４、純水タンク７５を収容する収容ユニット８１を背部に備える。
さらに、各試料調製ユニット１１、検体・試料設置部６３、ステッピングモータ５７，６１，７０、および流体操作部７１に駆動信号を供給するための駆動回路７６をフレーム５３の側面に備える。
また、パーソナルコンピュータ８０は、駆動回路部７６に接続される制御部７７、制御部７７にデータ等を入力するための入力部７８および分析結果等を表示する表示部７９を備える。
【００１７】
次に、パーソナルコンピュータ８０の制御部７７の構成について、図１１を用いて説明する。制御部７７は、ＣＰＵ９１ａと、ＲＯＭ９１ｂと、ＲＡＭ９１ｃと、入出力インターフェース９１ｄと、画像出力インターフェース９１ｅとを備えている。ＲＯＭ９１ｂは、オぺレーティングシステム、装置の動作を制御するため制御プログラム、および制御プログラムの実行に必要なデータが格納されている。ＣＰＵ９１ａは、制御プログラムをＲＡＭ９１ｃにロードし、またはＲＯＭ９１ｂから直接実行することが可能である。このようにしてＣＰＵ９１ａが処理した結果のデータは、入出力インターフェィス９１ｄを通じて自動同測定機構部５１の駆動路７６へ送信され、ＣＰＵ９１ａの処理に必要なデータは、自動同測定機構部５１の駆動路７６から入出力インターフェィス２０ｄを通じて受信される。ＣＰＵ９１ａは、制御プログラムを実行することにより、自動同測定機構部５１の駆動回路７６の制御を行うことが可能となる。また、ＣＰＵ９１ａは、後述する検出ステップにおいて検出部６６で得られた蛍光強度に基づいて活性を反映した分析データを算出し、表示部７９に表示する。
【００１８】
制御系
図９は図８に示す自動測定装置の自動測定機構部５１を制御する制御系のブロック図である。この制御系は、同図に示すように、自動測定機構部５１の各部を駆動するためのドライバー回路を備えた駆動回路部７６を備える。駆動回路部７６を制御すると共に検出部６６からの検出結果を分析するための制御部７７、制御部７７へデータ等を入力する入力７８、および制御部７７で分析された分析結果等を表示するための表示部７９から構成されるパーソナルコンピュータ８０からなる。
制御部７７は、駆動回路部７６を制御することにより、駆動回路部７６から各試料調製ユニット１１のステッピングモータ１５を駆動するための駆動信号、検体・試薬設置部６３の温度調節するための駆動信号、ステッピングモータ５７，６１，７０を駆動するための駆動信号、および流体操作部７１にある電磁バルブを駆動するための駆動信号を出力する。また、制御部７７は、検出信号を検出部６６から駆動回路７６を介して取り込む。
なお、洗浄部６４には洗浄液を供給するための洗浄液タンク７３が接続され、廃棄部６５には廃液を収容するための廃液タンク７４が接続され、流体操作部７１には検体や試薬の希釈用純水を供給するための純水タンク７５が接続されている。
【００１９】
測定の開始に際し、次のようにして試料調製ユニット１１の流体マニホールド１３に保存液が予め充填される。図７に示す流体回路において、先ず、電磁バルブ２４と３３が開かれ保存液チャンバ３４から保存液がシリンジ１４に流入し、電磁バルブ２４を介して液体試料受入部２２へ到達する。そこで、電磁バルブ２４と３３が閉じられ、電磁バルブ２５と３３が開かれると、保存液が保存液チャンバ３４から電磁バルブ３３、シリンジ１４、電磁バルブ２５を介してカラム受入用凹部２７に到達し、凹部２７が保存液で充填される。
その後、電磁バルブ２５、３３は閉じられる。
上記のような状態において、カラム１を取り付ける。
カラム１内の担体（モノリスシリカゲル）６には活性測定対象となる酵素に特異的に結合する抗体が予め固相化されている。そして、抗体が空気に触れないようにカラム１の内部には保存液１０３が充填され、カラム１は、その上端部と下端部とにそれぞれキャップ１０１，１０２が取り付けられ、密封されている（図１２）。
そこで、まず、カラム１の下端のキャップ１０２を外し、試料調製ユニット１１のカラム装填用凹部２７へ近づける。このときカラム１内の液の自重により先端に液滴１０４ができる（図１３）。次に、カラム１の先端の液滴１０４とカラム装填用凹部２７に満たされている液とを接触させながらカラム１を凹部２７に挿入したあと、カラム１を９０度回転させて固定する。次に、カラム１の上端部のキャップ１０１を取り外す。このようにして、測定準備が完了する。
【００２０】
測定動作
測定準備が完了した後、パーソナルコンピュータ８０の入力部７８（キーボード）のスタートキーを押すことによって、測定が開始される。測定動作については、図１０に示されたフローチャートを用いて説明する。
１．免疫沈降前バッファー送液（ステップＳ１）
（１）分注ピペット６２がカラム１の液体貯留部４の一定の深さC（図３参照）まで挿入され、液体貯留部４内の保存液を吸い出したあと、廃棄部６５へ吐出する。
（２）分注ピペット６２の外部、内部を洗浄部６４で洗浄する。
（３）装置内の検体・試薬設置部６３から免疫沈降前バッファーを１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（４）電磁バルブ２４を開き、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で免疫沈降前バッファーを１００μＬ吸引し、電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開いて、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ押し出し、電磁バルブ２５を閉じる。
（５）分注ピペット６２がカラム１の液体貯留部４の一定の深さCまで挿入され、カラム１を通過して押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２１】
２．免疫沈降（ステップＳ３）
（１）検体・試薬設置部６３から検体を１５０μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で検体を１５０μＬ吸引した後、吸引を一時停止する。
（４）流路２３（図６）内に残留する検体をカラム１へ流すため、液体試料受入部２２へ３０μＬの洗浄液を分注ピペット６２で分注する。
（５）シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で洗浄液３０μＬを吸引する。
（６）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、シリンジポンプ１４によって５０μＬ／minの流速でカラム１へ５０μＬ送液して一時停止する。
（７）液体貯留部４へ押し出された５０μＬはカラム１の内部に残留していた免疫沈降前バッファーであるため、分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４の一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃液部６５に吐出する。
（８）シリンジポンプ１４によって５０μＬ／minの流速でカラム１へ１３０μＬ送液する。担体６の内部で免疫反応が起こり検体に含まれる目的のタンパク質が担体６に捕捉される。
（９）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４の一定深さまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５へ吐出する。場合によっては反応後の検体を回収して別のカラムに検体として再利用することも可能である。
（１０）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２２】
３．酵素反応前バッファー１送液（ステップＳ３）
（１）検体・試薬設置部６３から酵素反応前バッファー１を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で酵素反応前バッファー１を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開いて、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ送液する。
（５）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２洗浄部６４で洗浄する。
【００２３】
４．酵素反応前バッファー２送液（ステップＳ４）
（１）検体・試薬設置部６３から酵素反応前バッファー２を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で酵素反応前バッファー２を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、カラム１へ１００μＬ／minの流速で１００μＬ送液する。
（５）分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃棄部６５で吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２４】
５．酵素反応（ステップＳ５）
（１）検体・試薬設置部６３から基質を１００μＬ吸引し、流体マニホールド１３の液体試料受入部２２へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）電磁バルブ２４を開き、電磁バルブ２５を閉じ、シリンジポンプ１４によって１００μＬ／minの流速で基質を１００μＬ吸引して一時停止する。
（４）電磁バルブ２４を閉じ、電磁バルブ２５を開き、弁を切り替えてカラム１へ１０μＬ／minの流速で５０μＬ送液し一時停止する。
（５）液体貯留部４へ押し出された５０μＬはカラム１の内部に残留していた酵素反応前バッファー２であるため、分注ピペット６２をカラム１の液体貯留部４に一定深さCまで挿入し、押し出された液を吸い出し、廃液部６５に吐出する。
（６）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（７）シリンジポンプ１４によって１０μＬ／minの流速でカラム１へ５０μＬ送液する。担体６の内部に捕捉されていた目的酵素と基質との間で酵素反応が起こる。その結果、目的酵素の活性を反映した生成物が液体貯留部４へ押し出される。
ここで、十分に酵素反応させるために、流速を上げ基質を担体６で反復送液させてもよい。
【００２５】
６．蛍光標識化反応（ステップＳ６）
（１）検体・試薬設置部６３から蛍光標識化試薬を２０μＬ吸引し、カラム１の液体貯留部４へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を液体貯留部４の中へ挿入して吸引・吐出を反復して撹拌する。
（３）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（４）２０分間静置して酵素反応による生成物と蛍光標識化試薬とを反応させる。
【００２６】
７．標識化反応停止処理（ステップＳ７）
（１）検体・試薬設置部６３から標識化反応停止試薬を２００μＬ吸引し、カラム１の液体貯留部４へ注ぐ。
（２）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
（３）３分間静置して過剰の蛍光標識試薬と標識反応停止試薬とを反応させる。
【００２７】
８．検出装置用容器へ分注（ステップＳ８）
（１）分注ピペット６２を液体貯留部４の中へ挿入して蛍光標識化処理された生成物を５０μＬ吸引する。
（２）検出部６６の容器へ分注ピペット６２を移動させて吐出する。
（３）分注ピペット６２を洗浄部６４で洗浄する。
【００２８】
９．検出（ステップＳ９）
（１）検出部６６で、生成物の蛍光強度を測定する。
（２）測定された蛍光強度から活性を反映した数値データが、制御部７７で算出される。
このようにして、検体に含まれる目的酵素の酵素活性測定が行われる。
【００２９】
ここで、検体は、例えば、生体組織片をホモジナイズし、さらに遠心分離するという一般的な方法で調製される。
この発明において、目的酵素を補足して酵素活性を測定する場合、カラム内に設置される担体としては、モノリスシリカゲルの他に、セファロースビーズなどを用いることができる。
また、目的酵素の例としてＣＤＫ１（cyclin-dependent protein kinase 1）が挙げられる。そして、目的酵素がＣＤＫ１の場合、抗体は抗ＣＤＫ１抗体が使用される。
【００３０】
また、上記測定工程で用いる液や試薬の一例を下記に示す。
保存液、洗浄液
Tris-HCl pH7.4・・・25mM
NaCl・・・・・・・・150mM
免疫沈降前バッファー
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
Nonidet-P40・・・・・0.1％
酵素反応前バッファー１
Nonidet-P40・・・・・1％
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
NaCl・・・・・・・・・300mM
酵素反応前バッファー２
Tris-HCl pH7.4・・・50mM
基質
Tris-HCl pH7.4・・・40mM
Triton X-100・・・・0.1％
MgCl2・・・・・・・・20mM
ATPγＳ・4Li・・・・・2mM
Histone H1・・・・・・10μg
蛍光標識化試薬
5-lodoacetamide・・・・2mM
fluorescein(5-IAF)
DMSO(dimethl sulfoxide)
Tris-HCl pH7.4・・・・25mM
EDTA-2Na・・・・・・・5mM
標識化反応停止試薬
2ME(2-mercaptoethanol)・・5％
Tris-HCl pH7.4・・・・25mM
NaCl・・・・・・・・・・150mM
【００３１】
本実施形態では、酵素に特異的に結合する抗体を予め固相化した担体を用いたが、酵素に特異的に結合する抗体を固定可能な担体を用いて、後から抗体を含む液体を担体に流し込むことによって、担体に抗体を固定化してもよい。
【００３２】
本実施形態では、酵素を担体に補足して酵素活性測定するために担体を用いたが、タンパク質、核酸、ホルモン、神経伝達物質およびビタミンなどを単離するための担体として、アフィニティークロマト担体、イオン交換クロマト担体、疎水性クロマト担体、ゲルろ過担体および逆相クロマト担体などのクロマトグララフィー用担体を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係るカラムの上面図である。
【図２】この発明に係るカラムの側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】この発明に係る試料調製ユニットの斜視図である。
【図５】この発明に係る流体マニホールドの上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】図４に示す試料調製ユニットの流体回路図である。
【図８】この発明に係る自動測定機構部を示す斜視図である。
【図９】図８の自動測定装置の自動測定機構部を制御する制御系を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す制御系の動作を示すフローチャートである。
【図１１】自動測定装置の制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２】上下の開口部にキャップを装着したカラムを示す断面図である。
【図１３】図１２のカラムから下部のキャップを外した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ カラム
２ 担体保持部
３ 液体導入部
４ 液体貯留部
５ 開口
６ 担体
７ Ｏリング
８ 固定用パイプ
９ 装填用フランジ
１１ 試料調製ユニット
１２ 支持プレート
１３ 流体マニホールド
１４ シリンジポンプ
１５ ステッピングモータ
１６ スクリューシャフト
１７ 駆動アーム
１８ 送液チューブ
１９ コネクタ
２０ コネクタ
２１ カラム接続部
２２ 液体試料受入部
２３ 流路
２４ 電磁バルブ
２５ 電磁バルブ
２６ コネクタ接続用ねじ穴
２７ カラム受入用凹部
２８ Ｏリング
２９ 押え板
３０ 押え板
３１ 溢れ液貯留部凹部
３２ 集液凹部
３３ 電磁バルブ
３４ 保存液チャンバ
３５ 陽圧源
５１ 自動測定機構部
５２ ピペットＸ方向移動用フレーム
５３ ピペットＹ方向移動用フレーム
５４ ピペットＺ方向移動用ブロック
５５ スクリューシャフト
５６ スライドシャフト
５７ ステッピングモータ
５８ スクリューシャフト
５９ スライドシャフト
６０ スライドシャフト
６１ ステッピングモータ
６２ 分注ピペット
６３ 検体・試薬設置部
６４ 洗浄部
６５ 廃棄部
６６ 検出部
６７ スクリューシャフト
６８ アーム
６９ スライドシャフト
７０ ステッピングモータ
７１ 流体操作部
７３ 洗浄液タンク
７４ 廃液タンク
７５ 純水タンク
７６ 駆動回路部
７７ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラム。
【請求項２】
前記液体貯留部は、上部から液体試料を採取するための開口を備える請求項１記載のカラム。
【請求項３】
前記担体保持部に保持された担体は、目的物質と特異的に結合する物質が固定されている請求項１記載のカラム。
【請求項４】
前記担体保持部に保持された担体は、目的物質と特異的に結合する物質を固定可能である請求項１記載のカラム。
【請求項５】
液体試料中の目的物質を単離するための担体と、この担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部と、液体導入部を密閉するための第１栓体と、液体貯留部を密閉するための第２栓体とを備え、担体内、液体導入部内および液体貯留部内に担体を保存する保存液を保持するカラム。
【請求項６】
液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えたカラム、
前記カラムの液体導入部を接続するためのカラム接続部、
液体試料を受け入れる液体試料受入部、
液体試料受入部とカラム接続部との間を接続する流路を備えた流体回路、および
液体試料受入部で受け入れた液体試料を流路を介してカラムの液体導入部に送るための駆動源、
を備えたカラム装置。
【請求項７】
請求項６のカラム装置と、前記液体貯留部から液体を採取するためのピペットと、ピペットを駆動するための第２駆動源と、前記駆動源と前記第２駆動源を制御するための制御部とを備える自動分析装置。
【請求項１】
液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えるカラム。
【請求項２】
前記液体貯留部は、上部から液体試料を採取するための開口を備える請求項１記載のカラム。
【請求項３】
前記担体保持部に保持された担体は、目的物質と特異的に結合する物質が固定されている請求項１記載のカラム。
【請求項４】
前記担体保持部に保持された担体は、目的物質と特異的に結合する物質を固定可能である請求項１記載のカラム。
【請求項５】
液体試料中の目的物質を単離するための担体と、この担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部と、液体導入部を密閉するための第１栓体と、液体貯留部を密閉するための第２栓体とを備え、担体内、液体導入部内および液体貯留部内に担体を保存する保存液を保持するカラム。
【請求項６】
液体試料中の目的物質を単離するための担体を保持する担体保持部と、担体保持部に液体試料を導入するための液体導入部と、担体保持部から液体試料を受け入れて上部から採取可能に貯留する液体貯留部とを備えたカラム、
前記カラムの液体導入部を接続するためのカラム接続部、
液体試料を受け入れる液体試料受入部、
液体試料受入部とカラム接続部との間を接続する流路を備えた流体回路、および
液体試料受入部で受け入れた液体試料を流路を介してカラムの液体導入部に送るための駆動源、
を備えたカラム装置。
【請求項７】
請求項６のカラム装置と、前記液体貯留部から液体を採取するためのピペットと、ピペットを駆動するための第２駆動源と、前記駆動源と前記第２駆動源を制御するための制御部とを備える自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３４９３６７（Ｐ２００６−３４９３６７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７２５０１（Ｐ２００５−１７２５０１）
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（３９００１４９６０）シスメックス株式会社 (810)
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