プレートリーダー

詳細・スペック

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＜プレートリーダーの特徴＞

プレートリーダーはマイクロプレート中の溶液の光学的性質（色の濃さ、蛍光の強さ）を測定する装置です。吸光度計、分光蛍光光度計としての機能を持ち、マイクロプレートで一度に測定できるようになっています。測定に必要となる溶液量が少量で済み、一度に多数のサンプルを取り扱うことができることから、物理学、化学、生物学と分野を問わず、広く用いられています。
発色反応や蛍光試薬を用いた濃度測定は応用の幅が広く、放射性同位体を使用するよりも安全かつ取扱いも容易です。プレートリーダーを使用する市販のキットも数多く販売されています。

＜プレートリーダーの原理＞

吸光度測定では試料に光を照射した際に、試料を通過した透過光の強度を測定することで吸光度を算出します。吸光度は吸光係数、光が通過した距離（光路長）、溶液濃度で表すことができます（ランベルト・ベールの法則）。吸光係数は試料の種類によって決まる定数であり、光路長は溶液量を一定にすることで等しくなるため、吸光度から溶液濃度を算出することができます。そのため、濃度既知の試料と合わせて測定することで、吸光度からさまざまな溶液の濃度を調べることができます。プレートが汚れている、溶液に気泡が入るなどの要因が加わると、本来の値よりも高く検出されてしまうことがあるため注意が必要です。
一方で、蛍光測定ではフィルターを介することで特定の波長の光を照射し、試料から返ってきた長波長の光の強度を測定します。蛍光物質は、特定の波長の光を吸収することで一時的にエネルギーを蓄えた状態（励起状態）となり、そこから元の安定した状態（基底状態）へと戻る過程でエネルギーを熱と長波長側の光として放出します。蛍光測定では溶液自体の発光を検出するため、照射した光の減少分を検出する吸光度測定よりも高感度で測定することができます。

＜プレートリーダーの測定する際の試料の前処理について＞

試料によっては、発色剤や蛍光試薬などを反応させて、測定対象となる物質に反応させる必要があります。機器によって測定できる波長、備えている蛍光フィルターは異なるため、予め確認してから試薬を選択することをおすすめします。測定する機器、目的に合わせたマイクロプレートの選択も必要です。また、実際には濃度依存的に測定値が上昇するとは限らないため、スタンダードを作成して正しく分析できる幅を決定する必要があります。

可能な実験例

〇色素や蛍光物質の定量

ルミフラビンのように、目的となる物質自体に色、蛍光がある場合には、直接定量することができます。

〇ブラッドフォード法によるタンパク質の定量

タンパク質と色素クマシーブルーが結合すると、溶液の吸光度が変化することを利用して、溶液中の全タンパク濃度を定量します。ある特定のタンパク質を定量するには、抗原抗体反応を利用して発色・蛍光させるELISA法が用いられます。

〇細胞増殖の測定

多サンプルの細胞数を一度にカウントする方法の一つに、MTTアッセイがあります。MTTアッセイでは薬剤を細胞に代謝させ、代謝によって発色された量を定量します。他にも、核酸に特異的に結合する蛍光試薬を用いて蛍光強度を測定し、DNA量から細胞数をカウントする方法もあります。

〇細胞生存率の測定

膜透過性のDNA染色試薬と不透過性のDNA染色試薬を使い分けることで、生細胞と死細胞を染め分けて定量することができます。

〇酵素活性の測定

プロテアーゼ、コラゲナーゼ、エラスターゼなど多くのキットが市販されており、酵素活性に応じた発色を測定することができます。

〇活性酸素の測定

試薬が活性酸素によって酸化されると、蛍光を発します。


※組織により上記実験ができない場合がございます。