JPS58172537A - 光散乱測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光散乱測定装置に関するものである。

さらに詳しくは、本発明は、血液凝固反応と抗原抗体反
応とを１つのレーザー光源と１つ以上の光検出器を用い
て被検液の散乱光として測定する光散乱の測定装置に関
するものである。

血液凝固検査は、出血傾向が認められる患者の治療、あ
るいは、坑凝固剤治療を行なう患者の追跡管理に極めて
重要な検査であり、又、手術に先立つ検査として必須の
ものである。

かかる凝固検査として、プロトロンビン時間（以下、Ｐ
Ｔと略称する。）及び活性化部分トロンボプラスチン時
間（以下、ＡＰＴＴと略称する。

）を測定する検査が良く知られており、各々、外因系凝
結機序及び内因系凝結機序の総合的な検査として実施さ
れている。

又、現在では、ＰＴ、ＡＰＴＴを測定することができる
各種の自動装置も多数市販されている。

血液凝固反応は、凝固第Ｉ〜第ＸＩＩＩ因子による複雑
な連鎖反応とされており、ＰＴあるいはＡＰＴＴに異常
が見られた場合、どの因子がどの程度不足しているかを
測定する因子定量検査を行なう必要がある。

従来、因子定量のためには、補正試薬を用いて、ＰＴあ
るいはＡＰＴＴ検査を行ない、どの因子が欠乏している
かを定性的に調べた後、適当な因子欠乏血漿を用いてＰ
ＴあるいはＡＰＴＴ検査による検量関係を測定しなけれ
ばならず、非常に煩雑な手続きと多大の労力が必要であ
った。

又、測定法が間接的であるため得られる定量結果はそれ
程精度の高いものではなかった。

近年、ＰＴあるいはＡＰＴＴのような凝固反応の総合的
な検査ではなく、抗原抗体反応を利用した免疫活性値の
測定あるいは合成気質による酵素反応を利用した生物活
性値の測定によって、直接各凝固因子を定量する方法が
提供されている。

該方法によれば、簡便で特異性が高く精度の良い測定が
可能となるが、従来のＰＴ、ＡＰＴＴ測定装置では該方
法による測定実施が不可能であるため、新たに高価な装
置を準備する必要がああり、非常に不経済であった。

逆に、該方法による測定を行なう装置は、ＰＴ、ＡＰＴ
Ｔという血液凝固検査における極めて有効なスクリーニ
ング検査が実施不可能であるという欠点を有していた。

本発明の目的は、上記現状に鑑み、従来のＰＴ、ＡＰＴ
Ｔ測定等の血液凝固測定と抗原抗体反応を利用した血液
凝固因子等の免疫学的測定を双方とも実施可能とする測
定装置を提供することにある。

本発明によれば、一台の装置で効率よく、スクリーニン
グ検査から定量検査迄を簡便に高精度で行なうことが可
能になる。

本発明は、１つのレーザー光源と、該光源によって照射
される被検液と、該被検液の散乱光を検出する１つ以上
の光検出器から構成される。

第１図に、本発明に係るレーザー光源と光散乱源である
被検液及び光検出器の配置を、１つの実施例として示す
。

反応キュベット２．内の被検液４．はレーザー光源１．
より発せられた一定光量のレーザー光束によって照射さ
れ、被検液の状態に応じて該入射光束を散乱する。

この光散乱強度を測定して電気信号に変換する１つ以上
の光検出器、例えば２つの光検出器３．及び光検出器５
．が反応キュベットに対して特定の位置に配置される。

レーザー光源１．は例えば発振波長７００〜８００ｍｍ
の可視近赤外半導体レーザーでよく、反応キュベット２
．は例えば内径５ｍｍの試験官キュベット、又、光検出
器３．及び５．は通常のシリコンフォトロルでよい。

反応キュベット２．の中心を通るレーザー光軸と光検出
器のなす角度をθとし、光検出器の位置を表すとすれば
、例えば、θ＝５０°の位置に配置した光検出器３．を
使用して血液凝固反応による光散乱強度Ｓの経時変化を
記録すると第２図が得られる。

又、例えば、θ＝１５５°の位置に配置された光検出器
５．を使用して抗原抗体に反応による光散乱強度Ｓの経
事変化を記録すると第３図が得られる。

血液凝固反応による光散乱強度Ｓの経時変化を記録した
第２図に於て、ａの部分は、被検試料と試薬の混合によ
って凝固反応は進行しているが、未だフィブリンの析出
は認められない状態、ｂの部分は、フィブリンの析出が
盛んに進行している状態、ｃの部分は、フィブリノーゲ
ン（以下、ＦＩＢと略称する。）のフィブリンへの転換
析出が終了した状態と解されており、ａからｂへ移行す
る時点Ｔｃがフィブリン析出の開始時点であることが経
験的に知られている。

上記実施例の装置を用いて、ＰＴ測定に於ける正常ヒト
血漿の生食水による希釈率とＴｃの関係（以下、活性度
曲線と略称する。）を求めた結果が第５図である。

即ち、クエン酸加正常ヒト血漿の生食水希釈試料１００
μ■トロンボプラスチン試液（ウサギ脳由来）１００μ
■及び０．０２Ｍ塩化カルシウム水溶液１００μ■を混
合後の光散乱強度の変化の様子からＴＣを求め、前記正
常ヒト血漿試料希釈率との関係をプロッとした。

１０倍希釈という凝固活性の低い試料迄安定した活性度
曲線が得られた。

凝固反応に伴う散乱光の変化からＴＣを求めることは公
知であるが、光源として強度、単色性に優れたレーザー
を用いることで、底活性凝固反応迄感度よく安定した測
定が可能となる。

又、凝固反応検出をレーザー光源とする散乱光測定方式
とすることによて、同一の装置で抗原抗体反応の測定も
可能となる。

抗原抗体反応による光散乱強度Ｓの経時変化は第３図に
示すようになる。

即ち、測定すべき光源あるいは抗体を含む溶液と対応す
る抗体あるいは抗原を含む試薬を混合した時点から光散
乱強度Ｓは増加を開始し、時間ＴＡ経過後は一定のレベ
ル△Ｓを維持する。

上記実施例の装置を用いて、血漿凝固第Ｉ因子であるフ
ィブリノーゲンの検量線を求めた結果が第６図である。

即ち、坑ＦＩＢ血清（ウサギ由来）１２．５倍希釈液３
００μ■に各濃度のＦＩＢ抗原を含む標準血漿６１倍希
釈液６０μ■を添加し、室温で１５分間インキュベーシ
ョンして、上記装置の光検出器の出力を読み、△Ｓ＝（
１５分後の光散乱強度Ｓ）−（反応開始前の光散乱強度
Ｓ）と濃度との関係を求めた。

定量測定に十分な検量関係が得られた。

又、上記実施例における光検出器３を用いても抗原抗体
反応の測定が可能である。

この場合も、被検液内の抗原抗体反応の進行に伴う光散
乱強度Ｓの経時変化の様子は、感度の低下はあるものの
、第３図と類似のパターンを示す。

前述の実施例と同様にして、抗原あるいは抗体を定量す
ることができるが、第４図に示すように、光散乱強度Ｓ
の変化の速度（ｄＳ／ｄＴ）の経時変化から抗原あるい
は抗体を定量することもできる。

例えば、光散乱強度Ｓの変化の最大値Ｐとフィブリノー
ゲン濃度の検量線を上記実施例の装置で求めた結果が第
７図である。

即ち、坑ＦＩＢ血清（ウサギ）２．５倍希釈液３００μ
■に、各濃度のＦＩＢ抗原を含む標準血漿２１倍希釈５
０μ■を添加し、上記装置の光検出器３．の出力を公知
の微分電気回路で処理し、微分の最大値Ｐと濃度との関
係を求めた。

定量測定に十分な安定した検量関係が得られた。

本実施例によれば、凝固反応の測定と抗原抗体反応の測
定が同一の光検出器で可能であり、光学系が簡素化され
るメリットがある。

このように、レーザーを光源とする散乱光測定方式によ
って血液凝固反応と抗原抗体反応を同一の装置で測定で
きるという点に関して、本発明に係る技術開示以前に言
及した例は無い。

本発明によれば、スクリーニング検査と定量検査とに従
来必要であった２種類の装置の機能を１台で実現でき、
その効果が顕著なものであることは明らかである。

又、本装置によって、抗原抗体反応による凝集反応を測
定することができる。

該測定では、ラテックス粒子に抗原あるいは抗体を結合
し、被検試料と平板上で混合撹拌し、抗原抗体反応によ
るラテックス粒子の凝集の有無から被検試料中の抗原あ
るいは抗体量を半定量的に測定する方法が従来から行な
われている。

本発明による実施例の装置で、光検出器３．を用いて被
検液の光散乱強度を測定し、ラテックス粒子による散乱
光のバックグランド信号を電気的に除去すると、抗原抗
体反応による凝集の有無に応じて、光散乱強度Ｓの経時
変化の信号が第３図に類似した形で得られる。

この場合も、該信号の変化速度ｄＳ／ｄＴの経時変化と
して第４図に類似の信号が得られ、その最大値Ｐより、
被検液中の抗原あるいは抗体の濃度を定量できる。

例えば、近年、血液凝固検査に関連して検査需要が増大
しているフィブリン分解産生物（以下、ＦＤＰと省略す
る。）の測定を、上記の方法によりラテックス凝集反応
として本発明による装置で容易に実施できる。

抗原抗体反応を凝集反応として捉える方法に対しても本
発明の装置を適用できることは、本発明の応用を拡げ、
その効果を一層顕著なものとする。

第８図は、本発明を実際の光散乱測定装置として構成し
た装置のブロック図である。

光検出器で電気信号に変換された光散乱強度信号は、信
号前処理器６．で処理される。

信号切換器１２．は、光検出器３．と５．の出力信号の
うちいずれを信号前処理器に入力するかを切り替える。

信号前処理器５．は、電気内増幅器、又、Ｐを利用する
抗原抗体反応の測定ではさらに微分処理を行ない、その
結果をＡ／Ｄ変換器７．に入力する。

コンピュータ８．は、該Ａ／Ｄ変換器によってデジタル
量に変換された光散乱強度信号の情報を演算処理し、血
液凝固測定の場合は凝固時点を判定し、抗原抗体反応測
定の場合は抗原あるいは抗体の濃度を算出する。

血液凝固時点の判定、又、抗原あるいは抗体の濃度の算
出方法として、上記実施例以外にも種々の手順が提案さ
れ各々に対応する様々なプログラムが作成できることは
周知であるが、それは本発明の実施態様を制限するもの
ではない。

さらに、コンピューターで処理したデータの表示印字部
９．反応過程を連続的に観測する記録計１１．及び試薬
分注機構自動検体準備機構１０．によって装置は構成さ
れる。

このように、本発明と既存技術の組み合わせによって、
自動化、省略化された光散乱測定装置が容易に実現でき
ることは明らかである。

以上、本発明の実施例についても併せて述べたが、本発
明はこれらの実施例にのみ限定されるものではなく、本
発明の範囲内で各種の具体例に応用することができるも
のである。

本発明は、上述した如く、従来一台の装置では不可能で
あった血液凝固反応の測定と抗原抗体反応の測定を同一
の装置で高精度に実現できるものであり、当該測定の効
率化及び合理化に大きく貢献するものであるとともに、
本装置によれば、臨床検査の実施に当って詳細なる臨床
成績を得ることができ、医療分野における貢献は大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による側光系原理図、第２図は血液凝固
反応に於ける被検液の時間光散乱強度特性図、第３図は
抗原抗体反応に於ける被検液の時間光散乱強度特性図、
第４図は第３図の特性図についての時間微分特性図、第
５図はＰＴ特定に於ける希釈率と凝固時間の特性図、第
６図はＦＩＢ測定に於ける抗原濃度の光散乱強度につい
ての検量特性図、第７図はＦＩＢ測定に於ける抗原濃度
と光散乱強度変化の最大速度についての検量特性図、第
８図は本発明を応用した光散乱測定装置のブロック図で
ある。 １．　レーザー光源 ２．　反応キュベット ３．及び５　光検出器 ７．　Ａ／Ｄコンバーター ８．コンピューター 特許出願人　和光純薬工業株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光線を反応容器内の被検液に照射し反応
   開始後の被検液の光散乱強度の変化からｉ）被検液の血
   液凝固反応の測定 ｉｉ）被検液の抗原抗体反応の測定 を１つの光源と１つ以上の被検出器で行うことを特徴と
   する光散乱測定装置。
2. （２）レーザー光軸に対して異なる角度の複数の光散乱
   強度を測定する特許請求の範囲第１項記載の光散乱測地
   装置、。
3. （３）血液凝固時間の測定が、血液凝固反応の進行に伴
   なうフイブインの析出による光散乱強度の変化に基く特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の光散乱測定装置。
4. （４）抗原抗体反応の測定が抗原抗体複合物の形成によ
   る光散乱強度の変化に基く特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の光散乱測定装置。
5. （５）抗原抗体反応の測定が抗原又は抗体を支持する不
   溶性担体粒子の凝集による光散乱強度の変化に基く特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の光散乱測定装置。