説明

生体試料分析プレート

【課題】検量線を求める際に、ユーザの操作ばらつきを抑え、正確な検量線を求める事のできる生体試料分析プレートを提供する。
【解決手段】個数が既知の検量線作成の為に必要な抗体の個数を持つ抗体グループを検量線作成用ウェルの内部に予め形成された電極の上に複数配置されている検量線作成用ウェルと、生体サンプルを測定するための測定用ウェルとを備えた生体試料分析プレート。
前記抗体グループは、請求項1記載の生体試料分析プレート。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、たんぱく質などの分析をするための生体試料分析プレートに関する。
【背景技術】
【0002】
免疫分析の代表的なものとしてELISA法がある。一般的なELISA法では抗体−抗原反応を用いたサンドイッチ法が実施される。サンドイッチ法は特定の抗原と特異的に結合するように作製された抗体と、測定のための標識剤を標識した抗体が用いられる。標識剤は測定原理の種類によって異なる。電気化学発光法であればルテニウム錯体、アクリジニウム誘導体など、発色法であればペルオキシダーゼやアルカリホスフォターゼなどが標識剤として用いられる。
【0003】
ELISA法を用いた電気化学発光法では、試料の濃度に依存した光学的シグナルを得ることができる。濃度未知の試料の濃度を定量するためには、さらに、未知の試料と同様の容器内および測定プロトコルで、複数の濃度の異なる濃度既知の試料の光学的シグナルを得る。その結果より光学的シグナルと濃度の相関を表す検量線を作成し、その検量線上に濃度未知の試料の光学的シグナルを照らし合わせることにより、濃度を定量する手段がとられている。
【0004】
ELISA法の一般的な手順としては、まず抗体を溶液状態でプラスチック製の容器に分注し、物理化学的な吸着反応により抗体を容器に固相化させる。過剰な抗体を洗浄の後、次に不必要な物理化学吸着による抗原や標識抗体などの物理化学的な吸着を抑えるため、ブロッキングと呼ばれる操作を行う。実際には、スキムミルク、牛血清アルブミンやゼラチンといった蛋白質の中から、用いた抗原、抗体の反応に影響を及ぼさない蛋白質溶液で抗体が結合している部分以外を覆うように吸着させる。このように準備された容器に対して抗原を含む溶液(一般的にはこれが試料と呼ばれる)を加え抗原抗体反応を起こさせる。次に標識剤を標識した抗体溶液を分注し容器−抗体−抗原−標識抗体の複合体を形成し、種々の測定法を用いて測定することで試料である抗原の量を測定する(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
これらの一連の操作において、操作が終了するごとに洗浄しなければならない。そのため、測定の開始から終了まで、一日から二日程度の時間を必要とする。 特に、最初の操作である容器への抗体固相化では、物理化学的な吸着を行うため、確実な吸着には12時間以上かけて固相化しなければならない。
【0006】
免疫分析に用いる容器には、プレート、チューブ、ビーズなどの種類があり用途に応じて使用されている。それらの測定容器の中で、一度に多くの試料を分析する際には、96ウェルプレートや384ウェルプレートが使用されている。これらの96ウェルプレートや384ウェルプレートは、プレートの製造者側があらかじめプレートに過剰な量の抗体を固相化している。
【特許文献1】特開2004−340818号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記従来の構成では、検量線を求めるためには、濃度が異なる濃度既知のサンプルを用意するための検量線作成ウェルが多数必要であった。そのため、互いに濃度の異なる濃度既知の試料を、検量線作成ウェルの個数分、ユーザが充填しなければならない。この充填の操作は、検量線作成ウェルごとに同じ操作を行うが、操作回数が増えるに従いユーザの操作ばらつきにより正確な検量線が求め難いという課題を有していた。
【0008】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、検量線を求める際に、ユーザの操作ばらつきを抑え、正確な検量線を求める事のできる生体試料分析プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体試料分析プレートは、個数が既知の抗体グループを予め複数備えた検量線作成用ウェルと、生体サンプルを測定するための測定用ウェルとを備えていることを特徴としたものである。
【0010】
また、本発明は、個数が既知の抗原グループを予め複数備えた検量線作成用ウェルと、生体サンプルを測定するための測定用ウェルとを備えることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の生体試料分析プレートによれば、検量線を作成する際にユーザの操作ばらつきを軽減して正確な検量線を求める事ができる。特に、ユーザがこの操作に慣れていない非熟練者でも経験を積んだ熟練者と同等以上の正確な検量線を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に、本発明の生体試料分析プレートの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【0013】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における生体試料分析プレートの全体図を示す。図1(a)は、生体試料分析プレートの全体図を示しており、図1(b)は、図1(a)のA-A‘断面図を示している。
【0014】
図1において、本実施例での生体試料分析プレート101は、Polystyrene(以下、PSと称す)樹脂を用いて作製し、その外形寸法は、横125mm×縦85mmである。生体試料分析プレート101には、図1に示すように検量線を作成するための検量線作成ウェル102とサンプルを測定するための測定用ウェル103とを持つ。本実施例における検量線作成ウェル102の寸法は、横5mm×縦70mm×深さ10mmの長穴とし、生体試料分析プレート101内に並列に6つ配置した。また、測定用ウェル103の寸法は、直径5mm、深さ10mmのザグリ穴であり、測定用ウェル103に平行して6群を配置した。
【0015】
図2に、本実施例における検量線作成ウェルの拡大図を示す。図2において、検量線作成ウェル102内には、第1の測定領域201、第2の測定領域202、第3の測定領域203、第4の測定領域204、第5の測定領域205、第6の測定領域206、第7の測定領域207、第8の測定領域208が検量線作成ウェル102の長手方向に配置されている。
【0016】
図3に、本発明の第1の実施の形態における測定領域の詳細図を示す。図3のように、各測定領域には抗IgG抗体301が固相化されている。抗IgG抗体301は、BSAのみに特異的に結合するたんぱく質であり、市販品で濃度が既知の抗体である。固相化されている抗IgG抗体の濃度は例えば、測定領域201が0、測定領域202が7.8ng/ml、測定領域203が15.63ng/ml、測定領域204が31.25ng/ml、測定領域205が62.5ng/ml、測定領域206が125ng/ml、測定領域207が250ng/ml、測定領域208が500ng/mlのように、各測定領域で異なった濃度の抗IgG抗体を固定化してある。
【0017】
図4に、本発明の第1の実施の形態における検量線の作成プロセスを示す。図4において、検量線作成プロセスは、STEP1:抗IgGの充填、STEP2:抗原抗体反応、STEP3:洗浄、STEP4:標識剤の充填、STEP5:抗原抗体反応、STEP6:洗浄、STEP7:測定の7つのステップで構成される。次に、図5を用いて、本発明の第1の実施の形態における検量線の作成プロセスの詳細を説明する。
【0018】
図5(a)に、検量線作成ウェルの長手方向の断面図を示す。図において、検量線作成ウェル102内には第1の測定領域201、第2の測定領域202、第3の測定領域203、第4の測定領域204、第5の測定領域205、第6の測定領域206、第7の測定領域207、第8の測定領域208があり、図3で説明したように、検量線を作成するために必要な濃度の抗IgG抗体301を固定化してある。
【0019】
次に図4で説明した各STEPを、図5(b)から図5(h)を用いて説明する。図5(b)に、STEP1(IgGの充填)の模式図を示す。図5(b)において、STEP1ではIgG501を検量線作成ウェル102に5000ng/ml、1000μl充填する。IgG501は、血漿中に最も豊富に含まれるたんぱく質で、生化学分野の実験において標準たんぱく質として使用されている。IgG501は、固定化された抗IgG抗体301に対して過剰量充填する。従来の96穴ウェルプレートを用いて検量線を作成した場合、測定領域がウェルで区切られているため、IgGをウェル毎にピペッティング操作をしなければならない。しかし、本発明の生体試料分析プレート101を用いた場合には、1つのウェルに複数の測定領域が設置されているため、IgGの充填操作は、少なくとも1回でよい。したがって、各測定領域間でのピペッティング操作による作業誤差がない。
【0020】
図5(c)に、STEP2(抗原抗体反応)の模式図を示す。図5(c)において、STEP2では、生体試料分析プレート101を60分間、静置する。そうすることで、充填したIgG501と検量線作成ウェル上に固定化されている抗IgG抗体301とが抗原抗体反応で特異的に結合する。
【0021】
図5(d)に、STEP3(洗浄)の模式図を示す。図5(d)において、STEP3では、検量線作成ウェル102に洗浄液502を充填および廃棄する。洗浄液502には、水中の不純物を除去した超純水を用いる。洗浄操作は、検量線作成ウェル102に洗浄液502を1000μl充填し、廃棄する作業を3回繰り返して完了する。洗浄液502の充填および廃棄により、抗原抗体反応しなかったIgG501を検量線作成ウェル102から除去する。
【0022】
図5(e)に、STEP4(標識剤の充填)の模式図を示す。図5(e)において、STEP4では、検量線作成ウェル102に標識剤503を1000ml充填する。標識剤503には、吸光法で一般的に用いられるHRP(ペルオキシダーゼ)を使用する。標識剤503はあらかじめ抗IgG抗体301と結合されている。標識剤503は、固定化された抗IgG抗体301に対して過剰量充填する。
【0023】
図5(f)に、STEP5(抗原抗体反応)の模式図を示す。図5(f)において、STEP5では、生体試料分析プレート101を60分間、静置あるいは揺動する。そうすることで、標識剤503に結合した抗IgG抗体301とIgG501とが抗原抗体反応で特異的に結合する。
【0024】
図5(g)に、STEP6(洗浄)の模式図を示す。図5(g)において、STEP6では、検量線作成ウェル102に洗浄液502を充填および廃棄する。洗浄操作は、洗浄液502を検量線作成ウェル102に1000μl充填し、廃棄する作業を3回繰り返して完了する。洗浄液502の充填および廃棄により、抗原抗体反応しなかった標識剤503および標識剤503に結合している抗IgG抗体301を検量線作成ウェル102から除去する。その後、発色開始剤TMBを各測定領域に100μlずつ充填し、5分間静置した後、停止剤HClを各測定領域に100μlずつ充填する。
【0025】
図5(h)に、STEP7(測定)の模式図を示す。図5(h)において、STEP7では、測定器504を使用して、測定領域に存在するIgG501の量に依存した光学的シグナルを得る。測定器504は、450nmの光を各測定領域に照射し、透過した光を測定することにより吸光度を測定することができる。
【0026】
従来の96穴ウェルプレート(比較例)と、本願発明の生体試料分析プレート(実施例)を用いて、同一の試料を、同一の条件下において吸光度測定をし、検量線を作成した。比較例のプレートを用いた検量線作成においては、試料として濃度が15.625〜250(ng/ml)のIgGを使用した。また、比較例のプレートには、あらかじめ濃度が5000(ng/ml)の抗IgG抗体が固定化されている。実施例のプレートを用いた検量線作成においては、試料として濃度が5000(ng/ml)のIgGを使用した。また、実施例のプレートには、あらかじめ濃度が15.625〜250(ng/ml)の抗IgG抗体が固定化されている。試料充填後は、図5で示したとおり、洗浄、標識剤の充填、抗原抗体反応、洗浄、測定の順で吸光度を測定する。吸光度測定には、日本モレキュラーデバイス社製マルチプレートリーダーSpectraMaxを用いた。表1に、比較例と実施例のプレートを用いて得た吸光度とIgG濃度と吸光度との相関係数(R自乗値)を示す。
【0027】
【表1】

【0028】
表1に示した実験結果より、明らかなように実施例の相関係数は比較例のそれに比べても0.02程度高い値を示している。これは、本発明による実施例が、従来法で行われていた検量線作成方法と同等以上の精度を持つことを示している。また、本実施例での検量線作成のための工程は、予め検量線作成ウェルに5種類の濃度の抗IgG抗体を固定化しているため、比較例と比べて1/5の作業時間で検量線を作成することが出来る。また、一度の操作で検量線を作成することが出来るので、検量線を作成する際にユーザの操作ばらつきが無く、正確な検量線を求める事ができる。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明にかかる生体試料分析プレートは、検量線を作成する際にユーザの操作ばらつきを軽減して正確な検量線を求める事ができる。特に、ユーザがこの操作に慣れていない非熟練者でも経験を積んだ熟練者と同等以上の正確な検量線を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】(a)生体試料分析プレートの全体図(b)A-A‘断面図
【図2】本発明の実施の形態1における検量線作成ウェルを示す拡大図
【図3】本発明の実施の形態1における測定領域の詳細図
【図4】本発明の実施の形態1における検量線の作成プロセスを示す図
【図5】(a)検量線作成ウェルの断面図(b)STEP1(IgGの充填)の模式図(c)STEP2(抗原抗体反応)の模式図(d)STEP3(洗浄)の模式図(e)STEP4(標識剤の充填)の模式図(f)STEP5(抗原抗体反応)の模式図(g)STEP6(洗浄)の模式図(h)STEP7(測定)の模式図
【符号の説明】
【0031】
101 生体試料分析プレート
102 検量線作成ウェル
103 測定用ウェル
201 第1の測定領域
202 第2の測定領域
203 第3の測定領域
204 第4の測定領域
205 第5の測定領域
206 第6の測定領域
207 第7の測定領域
208 第8の測定領域
301 抗IgG抗体
501 IgG
502 洗浄液
503 標識剤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
個数が既知の抗体グループを予め複数備えた検量線作成用ウェルと、
生体サンプルを測定するための測定用ウェルとを備えた生体試料分析プレート。
【請求項2】
個数が既知の抗原グループを予め複数備えた検量線作成用ウェルと、
生体サンプルを測定するための測定用ウェルとを備えた生体試料分析プレート。
【請求項3】
前記複数の抗体グループは、検量線作成の為に必要な抗体の個数を持つ抗体グループからなる請求項1記載の生体試料分析プレート。
【請求項4】
前記複数の抗原グループは、検量線作成の為に必要な抗原の個数を持つ抗原グループからなる請求項2記載の生体試料分析プレート。
【請求項5】
前記抗体グループは、前記検量線作成用ウェルの内部に予め形成された電極の上に配置されている請求項1記載の生体試料分析プレート。
【請求項6】
前記抗原グループは、前記検量線作成用ウェルの内部に予め形成された電極の上に配置されている請求項2記載の生体試料分析プレート。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−150752(P2009−150752A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−328367(P2007−328367)
【出願日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】