NEWS最新情報

ルミノメーターとは？

ルミノメーターは、励起光を必要とせず、サンプル自体が発する光（発光）を測定する装置です。主に生化学実験や検査分野で、「発光法」と呼ばれる試薬やキットの検出に使用されます。
発光法には主に2種類があり、いずれも酵素反応を利用して光を発するのが特徴です。
◆ ケミルミネッセンス（例：発光ELISA、ルミノール反応）
◆ バイオルミネッセンス（例：ルシフェラーゼアッセイ）
これらは、タンパク質や細胞活性の高感度検出に広く利用されています。

• 検出器（ディテクター）

ルミノメーターには以下のような光検出器が搭載されています：

• 光電子増倍管（PMT：Photomultiplier Tube）：　非常に高感度で、わずかな発光も検出可能です。多くの高感度モデルに採用されており、ほとんどの発光試薬の検出に対応します。
• フォトダイオード（例：CCDカメラ）：　感度はPMTに劣るものの、コストパフォーマンスに優れた検出方式で、比較的安価なモデルに搭載されています。感度が必要な実験系では、検出力が不足する場合があります。

• 検出結果（出力単位）

測定結果は、主に以下の単位で表示されます：

• RLU（Relative Luminescence Unit：相対発光量）：　装置が検出した光の強さを表す相対値です。装置や設定によって数値が変わるため、同じ機器・条件での比較に適しています。
• CPM（Counts Per Minute：光子カウント数）：　発光した光子（フォトン）を1つずつ数える「フォトンカウント方式」で得られる数値です。RLUよりも再現性や装置間の比較性に優れていますが、完全な「絶対値」ではなく、機器の性能に多少依存します。

• 測定形式（フォーマット）

ルミノメーターには、以下の2つのタイプがあります：

• シングルチューブタイプ：　サンプルチューブを1本ずつ測定するタイプで、かつては一般的でしたが、現在は市販されているモデルは非常に限られています。
• マイクロプレートタイプ（プレートリーダー）：　96ウェルプレートなどを一度に測定できるハイスループット対応型で、現在の主流です。多検体の同時測定が可能で、作業効率に優れています。

ルミノメーターを使う代表的な実験法、アプリケーション

• ルシフェラーゼアッセイ：　遺伝子発現の評価に広く使われる代表的な発光アッセイです。プロモーター活性やシグナル伝達の解析など、様々な遺伝子機能解析に利用されます。
• 発光ELISA：　ケミルミネッセンスを用いた高感度なELISA法です。従来の比色ELISAに比べて感度が高く、微量のタンパク質や抗体の検出に適しています。研究用途に加え診断・検査分野でも活用されています。
• ATPアッセイ：　ルシフェラーゼ反応を利用してATPを検出するアッセイです。細胞の生存性や代謝活性の測定、微生物由来ATPの検出、キナーゼ活性測定など幅広いアプリケーションに応用されています。
• ルシフェラーゼ融合タンパク質の定量：　目的タンパク質にルシフェラーゼを融合させ、発光強度によって発現量を定量するアッセイです。従来のウェスタンブロットと比較して、高感度かつ迅速に評価でき、細胞内での動態や分泌量の解析にも活用されています。

ルミノメーターの選び方

ルミノメーターを選ぶ際は、アプリケーションに応じて以下のポイントを確認することが重要です。（マルチモードプレートリーダーの発光測定機能を含む）

• 検出感度（検出下限）：　最小検出レベルは、ATPをルシフェリン・ルシフェラーゼ反応で検出した場合の最低ATP量または濃度で示されるのが一般的です。ただし、実際の感度は使用する検出試薬にも大きく影響されるため、あくまで目安の数値となります。
• ダイナミックレンジ：　発光シグナルを正確に測定できる強度の範囲を指し、多くの装置は6ログ（10⁶倍）程度のダイナミックレンジを備えています。複数の発光アッセイ系を並行して使っている場合、一部のシグナルが検出下限を下回ったり、上限を超えて飽和することがあります。そのような場合には、自動で感度を調整するオートゲイン機能付きのモデルや、7ログ（10⁷倍）以上の広いダイナミックレンジを持つモデルが有用です。
• クロストーク（隣接ウェル干渉）：　強く発光するウェルから隣のウェルに光が漏れる現象です。これにより、実際よりも高い発光値が記録され、「バックグラウンドの上昇」「シグナル／バックグラウンド比（S/B比）の低下」などの問題が発生します。クロストークを低減する光学設計を採用したモデルも存在するため、感度が重要なアッセイでは確認が必要です。
• フィルター機能の有無：　BRETや2波長発光測定など、特定波長の光を分離・検出する必要があるアプリケーションには、発光フィルターによる波長選択機能が必要です。この機能は多くの場合、上位モデルに搭載されています。
• インジェクターの有無：　フラッシュタイプの発光試薬（発光半減期が短いもの）を使用する場合には、自動インジェクターが必須です。この機能により、各ウェルに試薬を分注した直後にすばやく測定が行え、シグナルの変動を最小限に抑えることができます。目安として、発光半減期が30分未満の試薬を使用する場合、インジェクター機能が搭載されたモデルが推奨されます。

（文責　プロメガ株式会社　営業推進部）

参考資料：ルミノメーターってなになになーに？