[健康] コロナウイルス抗原検査キット(SARS-CoV-2)の原理をわかり易く解説 [2022/01/24更新]

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はじめに

検出感度が高いPCRよりも感度は低いものの、15分程度で抗原の検出が可能な測定方法で、「イムノクロマト」と原理を利用しています。

2022/01/末、世界では、デルタ株からオミクロン株への感染シフトが進む中、日本においてもオミクロン株への感染シフトが進展しており、抗原検査試薬の不足が生じています。

反応概要

(1) サンプルは、本反応の前に、コロナウイルスと結合できる標識Antibody-3 (色素や酵素が標識されている)と混合させ前もって反応させ、「標識Antibody-3とコロナウイルス結合体」を作らせる。
(2) 反応メンブランには、コロナウイルスに対する別抗体: Antibody-1 (ELISAにおけるサンドイッチ法と同様)と、Antibody-3に対する抗体: Antibody-2の2種類が、1ラインづづ塗布されている。
(3) 「標識Antibody-3とコロナウイルス結合体」を(2)のメンブランに反応させる。

図を見ながら解説

キットは、図1のような構造になっている。図1だけでは不十分であったため、図2にも別のサイトから参照した原理図を示した。

図1で説明する。「サンプルパッド」部分に、コロナウイルスを含む検体を添加すると、以下のような機序により2本のバンドが発色し、陽性であることを判定できる。

「サンプルパッド」(図1,黄色)にサンプル(唾液)を添加(数十μL)
「コンジュゲートパット」(図1,青色)には、色素や酵素が標識されたコロナウイルスに対する抗体(標識Antibody-3)が染み込ませてある。標識とは、酵素や色素をその他の物に結合させた状態を呼ぶ。
「サンプルパッド」から「コンジュゲートパッド」にコロナウイルスを含む水分が染み込んでくることで、「サンプルパッド」から「吸収パッド」への方向に、液体の流れが生じる
「コンジュゲートパット」で、標識Antibody-3とコロナウイルスが結合し、コロナウイルスとAntibody-3の比率の程度によっては、標識Antibody-3には、コロナウイルスが結合していない抗体分子も存在する。そのような状態のまま、「メンブラン」に染み込んでくる。
「メンブラン」(図1,水色)には、コロナウイルスに対する抗体(Antibody-1)と、コロナウイルスに結合でき標識Antibody-3に対する抗体(Antibody-2)が、それぞれ、2箇所(2ライン)に塗布してある(結合しているので位置は移動しない)。このメンブラン上を、4のサンプルが順次染み込みながら進む(これをクロマトと呼び、免疫反応も関連しているので、イムノクロマトと言う)
最終的には、「メンブラン」中のテストラインには、「標識Antibody-3とコロナウイルスとAntibody1の3つの結合体」が出来上がり、標識Antibody-3による発色ラインが現れる。
更に、「メンブラン」中のコントロールラインには、「標識Antibody-3と(コロナウイルスの量に反映されてされた量のコロナウイルス)とAntibody-2の2又は3結合体」が出来上がり、標識Antibody-3による発色ラインが現れる。

図1. ForDxから参照した原理図

図2. ACUTECAREから参照した原理図

参考文献

イムノクロマト法とは – ForDx -より
https://www.fordx.co.jp/immunochromatography/

イムノクロマト法- ACUTECARE-より
https://www.acute-care.jp/ja-jp/learning/course/immunoassay/ria/ic

SARSコロナウイルス抗原キット ADTest 対外診断用医薬品、アドテック株式会社
SARS-CoV-2 操作方法 : https://www.adtec-inc.co.jp/wp-content/uploads/2021/07/adtest-pamphlet210712.pdf

SARS-CoV-2 製品概要 : https://www.city.usa.oita.jp/material/files/group/49/kaigo20210204-6.pdf

編集履歴
2020/05/16 はりきり(Mr)
2020/08/02 文言整備
2022/01/24、追記(ADTest関連情報)

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