均一化学発光——第5世代化学発光

免疫診断の主流技術である化学発光技術が体外診断（IVD）の分野で極めて重要であることは自明です。しかし、現在の厳しい競争環境において、技術革新は依然として企業の中核的な競争力です。化学発光の伝統的な障壁を打ち破り、新たな道を切り開くことは、持続可能な発展のための必然的な選択です。

1. 同質性と異質性

1-1 均一化学発光

均一化学発光技術とは、発光反応に関与するすべての物質が同じ相（通常は液相）にある検出システムを指し、物理的な分離ステップを必要とせずに検出が可能です。その特徴は次のとおりです。

01 磁気ビーズは不要: 従来の化学発光技術では分離に磁気ビーズが必要になる場合が多くありましたが、均質化学発光技術ではこのステップが完全に不要になります。これにより、検出コストが削減されるだけでなく、操作プロセスの複雑さも軽減されます。

02 シンプルな計測機器、メンテナンス不要: 均質化学発光技術で使用される計測機器は比較的シンプルで、複雑なメンテナンスや校正は必要ありません。これにより、機器の動作がより安定し、故障率が低減し、オペレーターの取り扱いが容易になります。

03 試薬の凍結乾燥が可能：均質化学発光技術で使用する試薬は凍結乾燥が可能で、輸送や保管が容易になります。この利点は、海外輸送などの複雑な輸送条件において特に顕著です。

04 迅速な検出: 均質化学発光技術は検出プロセスを簡素化することで迅速なテストを可能にし、これは迅速な結果を必要とするアプリケーションにとって特に重要です。

05 高感度: 均一化学発光技術は、検出限界がピコモルレベルに達する極めて低濃度の物質を検出できます。

1-2 不均一化学発光

この反応システムでは、発光反応に関与する物質は同じ相にありません。通常、反応物質は固相担体（マイクロプレートなど）上に固定化され、その後、発光検出の前に分離ステップを実行する必要があります。その特徴は次のとおりです。

01 分析プロセスの複数のステップ

02 大規模で複雑な計測機器

03 複雑なモジュール

04 高い故障率

05 時間のかかる検出

06 複雑な操作

07 高コスト

08 ほとんどの場合、専門の技術者が特殊な機器を操作する必要がある

結論として、均一化学発光は分離と洗浄のステップを省くため、小分子の検出に適しています。従来の小分子の競合アッセイでは、洗浄ステップを繰り返す必要があり、操作の複雑さと時間が増すだけでなく、洗浄プロセス中にサンプル内のターゲット分子が失われる可能性もあります。これは、サンプル量が限られている場合に特に問題となり、検出の感度と結果の精度に影響を与える可能性があります。

2. 課題と機会

均質化学発光技術は比較的遅れて始まりましたが、その発展は 1990 年代初頭にまで遡ります。この技術は、当初はアメリカの科学者ウルマン教授によって発見され、その後、アメリカのデルファイ ケミカルズによって開発されました。LOCI (Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay) 診断技術は、独自のエネルギー移動メカニズムと化学発光原理により、均質、洗浄不要、迅速、高感度、高スループットの検出を実現しました。この技術は、基礎医学研究、DNA 分子検出、食品安全、新薬開発など、幅広い用途があります。

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