-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Biosensor, insbesondere einen
eine Chromatographie einsetzenden Biosensor, und ein Herstellungsverfahren
hierfür.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Es
wird ein konventioneller Biosensor bereitgestellt mit einer Entwicklungsschicht
zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung, der einen Reagenzimmobilisierungsteil,
in dem ein Reagenz immobilisiert ist, und einen Reagenzhaltebereich,
in dem ein markiertes Reagenz in trockenem Zustand gehalten ist,
um durch Entwicklung der Untersuchungsziellösung in Teilen davon eluiert
zu werden, beinhaltet und eine Bindungsmenge des markierten Reagenzes in
dem Reagenzimmobilisierungsbereich misst, wodurch in der Untersuchungsziellösung zu
messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden.
Ein Beispiel für
solch einen Biosensor ist ein immunchromatographischer Sensor.
-
Ein
immunchromatographischer Sensor wird im allgemeinen durch eine Applikationsschicht,
wo eine Untersuchungsziellösung
appliziert wird, mehrere Entwicklungsschichten und eine am Ende
des immunchromatographischen Sensors bereitgestellte Wasser absorbierende
Schicht gebildet, und ein Antikörperimmobilisierungsteil,
wo ein Antikörper
für ein Messungsziel
in der Untersuchungsziellösung
immobilisiert ist, wird in einem Teil der Entwicklungsschicht gehalten.
Darüber
hinaus ist ein Antikörper,
der in Bezug auf den Antikörperimmobilisierungsteil
auf der Applikationsschichtseite markiert ist, und für ein Epitop,
das sich von demjenigen für
den in dem Antikörperimmobilisierungsteil
immobilisierten Antikörper unterscheidet,
in einem trockenen Zustand in einem Abschnitt zum Halten des markierten
Reagenzes gehalten, aus dem der Antikörper durch die Untersuchungsziellösung eluiert
werden kann. Ein Reaktionsmodus eines solchen chromatographischen
Sensors wird als Sandwich-Reaktion bezeichnet, wobei ein Sandwich-Komplex
aus dem immobilisierten Antikörper,
dem Messungsziel in der Untersuchungsziellösung und dem markierten Antikörper gebildet wird.
Wenn die Untersuchungsziellösung
zum Beispiel ein dimeres oder multimeres Antigen ist, das die identische
Struktur in dem identischen Molekül aufweist, muss der Antikörper für ein anderes
Epitop als das für
den immobilisierten Antikörper
nicht gehalten zu werden, aber ein Antikörper für dasselbe Epitop wie das für den immobilisierten
Antikörper
kann in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes gehalten werden.
-
Die
US 5,451,350 offenbart eine
Analysenvorrichtung, welche die Analyten in einer flüssigen Probe
bestimmt. Diese Vorrichtung beinhaltet eine Schicht von flachem
Material, die eine Probenapplikationsfläche und eine Detektionsfläche darauf
aufweist. Die Detektionsfläche
beinhaltet ein Reagenz zur Bestimmung des Analyten, und die saugfähige Probenapplikationsfläche und
die saugfähige
Detektionsfläche
sind innerhalb einer flüssigkeitsundurchlässigen Begrenzung
angeordnet. Die flüssigkeitsundurchlässige Begrenzung
kann durch eine geeignete Hitzebehandlung gebildet werden, wie beispielsweise
Laserbestrahlung.
-
Die
US 4,756,828 offenbart eine
Vorrichtung zur Verwendung in einem chromatographischen System,
wobei ein Bestandteil einer Mischung zwischen einer flüssigen Phase
und einer immobilen Phase partitioniert wird. Die Vorrichtung umfasst
mindestens einen Streifen eines saugfähigen Materials. Die Streifen
werden aus einem Bogen eines saugfähigen Materials durch nicht-verformendes oder
nicht-kompressives Schneiden des Bogens hergestellt. Das bevorzugte
Schneidmittel ist ein Laserstrahl.
-
Die
englischsprachige Zusammenfassung der
JP 60192249 offenbart die Ermittlung
eines Zuckerwertes von extrahiertem Blut durch einleitende Zerstörung der
Blutbestandteile in einer Probe durch Ultraschallwellen, Inreaktionbringen
des Traubenzuckers in der Probe mit einem Biosensor vor dem Inkontaktbringen
mit dem Biosensor.
-
Im
folgenden wird ein Messverfahren dieses immunchromatographischen
Sensors beschrieben.
-
Zunächst wird
eine benötigte
Menge der Untersuchungsziellösung
auf die Applikationsschicht aufgebracht und die Untersuchungsziellösung durchdringt
die Entwicklungsschicht, um auf diese Weise die Messung zu starten.
Anschließend
wird durch den an den immobilisierten Antikörper in dem Antikörperimmobilisierungsteil
gebundenen markierten Antikörper
ein Messergebnis erhalten. Ein typischer Marker dieses markierten
Antikörpers
sind Goldkolloidpartikel oder dergleichen, und der Antikörper ist
mit den Goldkolloidpartikeln oder dergleichen markiert, so dass
die Bindung des Messungsziels und des Antikörpers in dem Antikörperimmobilisierungsteil
durch die Goldkolloidpartikel ersichtlich ist, wodurch ein visuelles
Messergebnis erhalten werden kann.
-
Obwohl
eine Sandwich-Reaktion einer Antigen-Antikörper-Reaktion als Messprinzip
eingesetzt wird, können
andere kompetitive Reaktionen ebenfalls als Messprinzip eingesetzt
werden. Auch in diesen Fällen
wird ein Bindungszustand des markierten Antikörpers in dem Antikörperimmobilisierungsteil (oder
einem Antigenimmobilisierungsteil, wenn das Messungsziel ein Antikörper ist)
bestätigt,
um das Messergebnis zu erhalten.
-
Obwohl
eine Beschreibung eines Falles gegeben wird, bei dem eine visuelle
qualitative Beurteilung als Verfahren zur Erhaltung eines Messergebnisses
gewünscht
ist, sind darüber
hinaus in einem Fall, wo eine halbquantitative oder genauere Beurteilung
als Verfahren zur Erhaltung eines Messergebnisses gewünscht ist,
auch solche Verfahren erhältlich
als Verfahren zur Erfassung einer Reflexionsabsorption unter Einsatz
eines Dichtemusteranalysators als typisches Reflexionsspektralphotometer,
als Verfahren zur Durchführung
der Erfassung mit einem Transparenzmodus unter Einsatz eines optischen Lesegeräts, welches
in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-274624 offenbart ist, und
als Verfahren zur Erfassung eines Messergebnisses als arithmetisch
zu verarbeitendes Bild durch eine Kamera oder dergleichen, das in
der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-274653 offenbart ist.
-
Dieser
immunchromatographische Sensor wird verbreitet eingesetzt als einer,
der die Nachfrage nach einer schnellen, einfachen, genauen, preiswerten
und leicht erhältlichen
Messvorrichtung bedient, die dem Konzept der POC ("Point of Care") in der medizinischen
und diagnostischen Szene in den vergangenen Jahren entstammt, für eine Diagnose
bei beschränkten
Messgegenständen
nicht nur der medizinischen Szene sondern auch im Haushalt.
-
Bei
einer Messung, die den immunchromatographischen Sensor einsetzt,
ist eine künstliche
Manipulation beim Vorgang der Permeation der Untersuchungsziellösung jedoch
schwierig, was zur Abhängigkeit
von der Permeabilität
der Entwicklungsschicht führt.
Dies erzielt eine Vereinfachung der Operationalität, was ein
Vorteil des immunchromatographischen Sensors ist, führt jedoch
gleichzeitig zu Mängeln
in der Genauigkeit. Das heißt,
dass bei dem immunchromatographischen Sensor, bei dem parallele
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht geöffnet sind,
eine Permeationsrate der Untersuchungsziellösung nicht einheitlich ist
und die Entwicklung des Messungsziels sowie die Entwicklung des
markierten Reagenzes daher unter diesen Bedingungen nicht einheitlich
sind, wodurch es erschwert ist, eine hohe Genauigkeit bei einer
quantitativen Messung zu erhalten. Darüber hinaus kann der so konstituierte
immunchromatographische Sensor lediglich eine halbquantitative Leistung
mit geringer qualitativer oder quantitativer Genauigkeit aufweisen,
und ist zur Durchführung
einer Messung auf die Verwendung für Messgegenstände mit
niedriger Genauigkeit beschränkt.
Wenn die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht geöffnet
sind, wird darüber
hinaus ein Zustand der Untersuchungsziellösung beeinflusst, und in einem
Fall, in dem zum Beispiel Blutbestandteile oder dergleichen als
Untersuchungsziellösung
verwendet werden, wird eine Hochgenauigkeitsmessung schwieriger,
was zur Beschränkung
einer Art der Untersuchungsziellösung
führt.
-
Um
diese Probleme zu lösen,
offenbart die veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. 2001-66310 eine chromatographische
quantitative Messvorrichtung, bei der die Oberfläche und parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht der Chromatographievorrichtung anhaftend mit
einem flüssigkeitsundurchlässigen Bezug
abgedeckt sind, so dass ein Permeationszustand der Untersuchungsziellösung arrangiert
wird, wodurch eine Messung mit höherer
Genauigkeit erreicht wird.
-
Die
in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-66310 offenbarte Chromatographievorrichtung
erfordert auf Grund eines Montageverfahrens hierfür einen
komplizierten Arbeitsvorgang, und ein Arbeitsvorgang zur Versiegelung der
parallelen Seitenflächen
an einem Teil, wo die Untersuchungsziellösung aufgebracht wird, wird
beispielsweise in Fällen
kompliziert, wo eine ausreichend dünne Membran oder dergleichen
als Entwicklungsschicht verwendet wird.
-
Im
allgemeinen wird zur Massenherstellung der Entwicklungsschicht des
immunchromatographischen Sensors eine Reagenzkomponente kollektiv auf
der Entwicklungsschicht gebildet und die Entwicklungsschicht wird
geschnitten, um sie schließlich zu
trennen. Wenn der immunchromatographische Sensor wie die in der
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-66310 offenbarte Chromatographievorrichtung
nach diesem Verfahren hergestellt wird, können die parallelen Seitenflächen nicht
versiegelt werden, und der geschnittene immunchromatographische
Sensor muss daher einzeln hergestellt werden, um seine parallelen
Seitenflächen
zu versiegeln. Ferner ist ein komplizierter Arbeitsgang erforderlich,
um die parallelen Seitenflächen
mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezug
wie einem Streifen sowie Materialien zur Erreichung dieser Konstitution
zu versiegeln, was zu hohen Kosten führt.
-
Darüber hinaus
wird bei dem oben beschriebenen Verfahren zur kollektiven Bildung
der Entwicklungsschicht eine Reagenzkomponente in einer Weise gebildet,
dass die Richtung, in der die Untersuchungsziellösung entwickelt wird, gekreuzt
wird. Wenn bei dem immunchromatographischen Sensor, der durch das
oben beschriebene Verfahren gebildet wurde, und dessen parallele
Seitenflächen
geöffnet sind,
eine uneinheitliche Permeation der Untersuchungsziellösung in
der Entwicklungsschicht auftritt, ist es wahrscheinlich, dass sich
die Flussrate in Bereichen der parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht verändert,
und im Ergebnis wird die Menge von markiertem Reagenz und Messungsziel in
der durch den Reagenzimmobilisierungsteil hindurchtretenden Untersuchungsziellösung geändert, so
dass die Menge der Komponente des markierten Reagenzes, das die
Bindung in dem Reagenzimmobilisierungsteil durchführt, zum
zentralen Teil des Reagenzimmobilisierungsteils und in Teilen der
parallelen Seitenflächen uneinheitlich
wird, was zu einer verringerten Messgenauigkeit führt. Diese
Probleme werden verursacht durch Einsatz eines Schneidmittels wie
beispielsweise eines Cutters, einer Schere, einer Formpresse, einer
Guillotineschere, eines Rotationsquerschneiders, einer Rollenschneidemaschine
und dergleichen als Schneidtechnik bei einem Herstellungsverfahren,
welches einen Vorgang des Schneidens der Entwicklungsschicht beinhaltet,
wie beispielsweise das Herstellungsverfahren zur kollektiven Bildung
der Entwicklungsschicht. Das heißt, das Schneidmittel sollte
die Entwicklungsschicht kontaktieren, um dieselbe zu schneiden,
und ein Material, das auf Grund eines Kontaktdrucks seine Gestalt ändert, wie
beispielsweise ein nicht-gewebter Stoff, eine Glasfaser, eine Zellulosefaser,
eine Membran oder dergleichen, wird meistens für die Entwicklungsschicht im
allgemeinen verwendet, so dass die Änderung der Form beim Schneiden
uneinheitlich wird, was zu einer uneinheitlichen Permeation bei
der Messung führt.
-
Die
vorliegende Erfindung wird gemacht, um die oben genannten Probleme
zu lösen
und hat zur Aufgabe, einen Hochgenauigkeitsbiosensor bereitzustellen,
der die Permeation der Untersuchungsziellösung in der Entwicklungsschicht
arrangieren kann und leicht zu niedrigen Kosten herstellbar ist,
sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
-
Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Biosensor bereitgestellt,
der mit einer Entwicklungsschicht zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet
ist, einen Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem
Teil der die Seitenflächen
parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung beinhaltenden Entwicklungsschicht
immobilisiert ist, und einen Bereich eines markierten Reagenzes,
das in einem markierten trockenen Zustand in einem Teil der Entwicklungsschicht,
der dessen Seitenflächen
parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung beinhaltet,
gehalten ist, um durch Entwicklung der Untersuchungsziellösung eluiert
zu werden, beinhaltet und eine Bindungsmenge des markierten Reagenzes
in dem Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch eine
Messkomponente in der Untersuchungsziellösung qualitativ oder quantitativ
gemessen wird, und bei diesem Biosensor wird eine Reagenzkomponente
auf den parallel zur permeierenden Untersuchungsziellösung liegenden Seitenflächen der
Entwicklungsschicht in dem Bereich des markierten Reagenzes und
dem Bereich des immobilisierten Reagenzes wird zur Deaktivierung
denaturiert.
-
Es
ist daher möglich,
einen Biosensor bereitzustellen, der die Verschlechterung der Messgenauigkeit
in dem Bereich des immobilisierten Reagenzes verhindern kann, die
auf uneinheitliche Permeation der Untersuchungsziellösung auf
den Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zurückzuführen ist.
-
Vorzugsweise
sind die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht parallel zur Richtung der permeierenden
Untersuchungsziellösung
teilweise oder vollständig
zur Versiegelung geschmolzen und gehärtet.
-
Es
ist daher möglich,
einen Biosensor mit höherer
Genauigkeit bereitzustellen, der die Verschlechterung der Messgenauigkeit
im Bereich des immobilisierten Reagenzes verhindern kann, die auf uneinheitliche
Permeation der Untersuchungsziellösung auf den Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zurückzuführen ist,
und die Permeation der Untersuchungsziellösung so zu arrangieren, dass
eine genauere quantitative Messung ermöglicht wird. Ferner ist es
möglich,
einen Biosensor bereitzustellen, der kein neues Material für die Versiegelung
der parallelen Seitenflächen
erfordert und die Vereinfachung eines Herstellungsverfahrens dafür ermöglicht,
wodurch die Kosten aufgrund einer Reduktion in Material- und Herstellungsaufwand
reduziert werden können.
-
Bevorzugt
ist bei einem Biosensor, wie er in einem der Ansprüche 1 bis
3 angegeben ist, die Oberfläche
oder die Oberfläche
und Rückseitenfläche der
Entwicklungsschicht mit Ausnahme eines Teils zum Applizieren der
Untersuchungsziellösung mit
einem flüssigkeitsundurchlässigen Bezug
abgedeckt, und die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht und des flüssigkeitsundurchlässigen Bezugs
parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung sind
zur Versiegelung teilweise oder vollständig geschmolzen und ausgehärtet.
-
Die
Oberfläche,
Rückseitenfläche und
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht sind versiegelt, um die fehlerhafte Applikation
der Untersuchungsziellösung
zu verhindern, wodurch ein hochgenauer Biosensor bereitgestellt
wird, der eine hochgenaue Messung ermöglicht.
-
Vorzugsweise
ist bei dem in einem der Ansprüche
1 bis 3 angegebenen Biosensor die Oberfläche oder die Oberfläche und
Rückseitenfläche der Entwicklungsschicht
mit Ausnahme von Teilen am Beginn und Ende in Richtung der aufgebrachten
Untersuchungsziellösung
mit einem flüssigkeitsundurchlässigen Bezug
abgedeckt, und die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht und des flüssigkeitsundurchlässigen Bezugs
parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung sind
zur Versiegelung teilweise oder vollständig geschmolzen und ausgehärtet.
-
Daher
sind die Oberfläche
und Rückseitenfläche der
Entwicklungsschicht mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
abgedeckt und die parallelen Seitenflächen sind zur Versiegelung geschmolzen
und ausgehärtet,
so dass Flüssigkeit abgefangen
wird, wodurch eine fehlerhafte Applikation der Untersuchungsziellösung verhindert
wird, was zu einer hochgenauen Messung führt. Darüber hinaus ist das Ende der
Entwicklungsschicht in Richtung der Entwicklung der Untersuchungsziellösung geöffnet, wodurch
Feuchtigkeit verdunstet und die Untersuchungsziellösung in
Bezug auf eine hydraulische Druckdifferenz zwischen der Untersuchungsziellösung am
Ende und der im Applikationsteil verbleibenden Untersuchungsziellösung weiterhin
in Stromabwärtsrichtung
permeiert, bis die Untersuchungsziellösung getrocknet ist, wodurch
kein absorbierendes Element zur Absorption überschüssiger Untersuchungsziellösung erforderlich
ist, was zu einem einfacheren, kostengünstigen und hochgenauen Biosensor
führt.
-
Bevorzugt
ist die Entwicklungsschicht bei dem in einem der Ansprüche 1 bis
3 angegebenen Biosensor aus einer Nitrozellulose gebildet.
-
Daher
kann ein leicht erzeugbarer Biosensor bereitgestellt werden.
-
Bevorzugt
werden die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht durch einen Laser geschmolzen und ausgehärtet, so
dass sie versiegelt sind.
-
Es
ist daher möglich,
einen Biosensor mit höherer
Genauigkeit bereitzustellen, bei dem ein erforderlicher Teil der
parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht schneller und einheitlicher geschmolzen
und ausgehärtet
werden kann und dem geschmolzenen und ausgehärteten Teil Einheitlichkeit
verliehen wird.
-
Nach
Anspruch 8 der vorliegenden Erfindung befindet sich der ganze Sensor
einschließlich
des immobilisierten Reagenzes und des markierten Reagenzes bei einem
Biosensor, wie er in den Ansprüchen
1 bis 3 angegeben ist, in einem trockenen Zustand.
-
Daher
ist es möglich,
einen Biosensor bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Lagerungsstabilität aufweist
und frei tragbar ist.
-
Vorzugsweise
ist der Biosensor eine immunchromatographische Testvorrichtung,
bei der ein Komplex aus dem immobilisierten Reagenz und dem markiertem
Reagenz auf einem permeablen porösen Material
gebildet wird, wodurch eine Messung vorgenommen wird.
-
Es
ist daher möglich,
eine Hochgenauigkeits- und Präzisions-Immunchromatographie
als Immunchromatographie bereitzustellen, die als vereinfachtes
Verfahren im Markt vorherrscht.
-
Vorzugsweise
ist der Biosensor eine Ein-Schritt-Immunchromatographie-Testvorrichtung, bei
der eine Messung auf einem permeablen porösen Material durch einen Applikationsvorgang
der Untersuchungsziellösung
durchgeführt
wird.
-
Es
ist daher möglich,
eine Hochgenauigkeits- und Präzisions-Ein-Schritt-Immunchromatographie
als Ein-Schritt-Immunchromatographie bereitzustellen, die als vereinfachtes
Immuntestverfahren im Markt vorherrscht.
-
Darüber hinaus
werden das immobilisierte Reagenz und das markierte Reagenz auf
derselben Ebene und demselben Element gebildet.
-
Es
ist daher möglich,
einen hochgenauen Biosensor bereitzustellen, der aus weniger Materialien zusammengesetzt
ist, um sowohl die Kosten zu verringern als auch die Konstitution
zu vereinfachen, und die Variation bei den Messwerten aufgrund der einfachen
Konstitution vermindert, um die Messgenauigkeit zu verbessern.
-
Bevorzugt
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Biosensors bereitgestellt,
der mit einer Entwicklungsschicht zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet
ist, einen Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem
Teil der Entwicklungsschicht immobilisiert ist, und einen Bereich
eines markierten Reagenzes, das in einem Teil der Entwicklungsschicht
in einem markierten trockenen Zustand gehalten ist, um bei Entwicklung
der Untersuchungsziellösung
eluiert zu werden, beinhaltet und eine Bindungsmenge des markierten
Reagenzes im Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch
eine Messkomponente in der Untersuchungsziellösung qualitativ oder quantitativ
gemessen wird, und dieses Biosensorherstellungsverfahren beinhaltet
einen Schmelzprozess zum Schmelzen und Aushärten von Seitenflächen der
Entwicklungsschicht, die parallel zur Durchdringungsrichtung der
Untersuchungsziellösung
liegen, um dieselben teilweise oder vollständig zu versiegeln.
-
Daher
werden die parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht selbst geschmolzen und ausgehärtet, um
versiegelt zu werden, so dass kein neues Material erforderlich ist,
um die Seitenflächen zu
versiegeln, wodurch ein kostengünstigerer
Biosensor geschaffen wird.
-
Darüber hinaus
wird der Schmelzvorgang durch teilweise oder vollständige Bestrahlung
der Seitenflächen
der Entwicklungsschicht mittels eines Lasers realisiert.
-
Das
Schmelzen und Aushärten
kann daher ohne körperlichen
Kontakt mit den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht vorgenommen werden, wodurch ein Hochgenauigkeitsbiosensor
geschaffen wird, bei dem die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund
von Kontaktdruck verändert
ist.
-
Vorzugsweise
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Biosensors bereitgestellt,
der mit einer Entwicklungsschicht zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet
ist, einen Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem
Teil der Entwicklungsschicht immobilisiert ist, und einen Bereich
eines markierten Reagenzes, das in einem Teil der Entwicklungsschicht
in einem markierten trockenen Zustand gehalten ist, um durch Entwicklung
der Untersuchungsziellösung
eluiert zu werden, beinhaltet, und eine Bindungsmenge des markierten
Reagenzes in dem Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch
eine Messkomponente in der Untersuchungsziellösung qualitativ oder quantitativ
gemessen wird, und dieses Biosensorherstellungsverfahren beinhaltet
einen Schneid- und Schmelzvorgang zum Schneiden der blattförmigen Entwicklungsschicht
parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung und
das gleichzeitige Schmelzen und Aushärten von geschnittenen Oberflächen der
Entwicklungsschicht zur Versiegelung.
-
Die
blattförmige
Entwicklungsschicht wird daher geschnitten, während ihre Seitenflächen zur gleichen
Zeit geschmolzen und ausgehärtet
werden, wodurch ein vereinfachter und kostengünstiger Biosensor mit höherer Genauigkeit
geschaffen wird, der keine neue Versiegelungshandlung erfordert.
-
Darüber hinaus
wird der Schmelz- und Aushärtungsprozess
durch Zurichtung der blattförmigen Entwicklungsschicht
durch einen Laser ausgeführt.
-
Die
parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht werden daher beim Prozess des Zurichtens
der blattförmigen
Entwicklungsschicht durch einen Laser zur Versiegelung geschmolzen
und ausgehärtet,
wodurch ein vereinfachter und kostengünstiger Biosensor mit höherer Genauigkeit
geschaffen wird, der keine neue Versiegelungshandlung erfordert.
Darüber
hinaus kann das Schmelzen und Aushärten ohne körperlichen Kontakt mit den
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht durchgeführt
werden, wodurch ein Hochgenauigkeitsbiosensor geschaffen wird, bei
die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund von Kontaktdruck
verändert
ist.
-
Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung eines Biosensors bereitgestellt, der mit einer Entwicklungsschicht
zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet ist, einen
Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem Teil der Entwicklungsschicht
immobilisiert ist, der deren Seitenflächen parallel zur Durchdringungsrichtung
der Untersuchungsziellösung
beinhaltet, und einen Bereich eines markierten Reagenzes, das in
einem Teil der Entwicklungsschicht, der deren Seitenflächen parallel zur
Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung beinhaltet, in einem markierten
trockenen Zustand gehalten ist, um durch Entwicklung der Untersuchungsziellösung eluiert
zu werden, beinhaltet, und eine Bindungsmenge des markierten Reagenzes in
dem Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch eine Messkomponente
in der Untersuchungsziellösung
qualitativ oder quantitativ gemessen wird, und dieses Biosensorherstellungsverfahren
beinhaltet einen Denaturierungs- und Deaktivierungsprozess zur Denaturierung
und Deaktivierung einer Reagenzkomponente auf den Seitenflächen parallel
zur permeierenden Untersuchungsziellösung in dem Bereich des markierten
Reagenzes und dem Bereich des immobilisierten Reagenzes.
-
Die
Reagenzkomponente in der Umgebung der parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht kann daher zur Deaktivierung denaturiert sein,
wodurch ein Biosensor geschaffen wird, der die Veränderung
der Messgenauigkeit aufgrund uneinheitlicher Permeation der Untersuchungsziellösung auf den
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht verhindert.
-
Vorzugsweise
wird der Denaturierungs- und Deaktivierungsprozess durch Laserbestrahlung
der Seitenflächen
durchgeführt.
-
Die
Reagenzkomponente kann daher ohne Kontakt mit den parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zur Deaktivierung denaturiert werden, was zu
einem Biosensor mit höherer
Genauigkeit führt.
-
Vorzugsweise
wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung eines Biosensors,
der mit einer Entwicklungsschicht zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet
ist, einen Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem
Teil der Entwicklungsschicht immobilisiert ist, der deren Seitenflächen parallel
zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung beinhaltet,
und einen Bereich eines markierten Reagenzes, das in einem Teil der
Entwicklungsschicht, der deren Seitenfächen parallel zur Durchdringungsrichtung
der Untersuchungsziellösung
beinhaltet, in einem trockenen Zustand gehalten ist, um durch Entwicklung
der Untersuchungsziellösung
eluiert zu werden, beinhaltet und eine Bindungsmenge des markierten
Reagenzes im Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch
eine Messkomponente in der Untersuchungsziellösung qualitativ oder quantitativ
gemessen wird, und dieses Biosensorherstellungsverfahren beinhaltet
einen Prozess des Schmelzens und Deaktivierens zum Schmelzen und
Aushärten
der Seitenflächen der
Entwicklungsschicht, die parallel zur permeierenden Untersuchungsziellösung liegen,
um diese teilweise oder vollständig
zu versiegeln, sowie des Denaturierens und Deaktivierens einer Reagenzkomponente
auf den Seitenflächen
parallel zur permeierenden Untersuchungsziellösung in dem Bereich des markierten
Reagenzes und dem Bereich des immobilisierten Reagenzes.
-
Es
ist daher möglich,
die Entwicklungsschicht zur Versiegelung zu schmelzen und auszuhärten sowie
die Reagenzkomponente auf den parallelen Seitenflächen im
selben Prozess zu denaturieren und zu deaktivieren, wodurch ein
einfacherer und Hochgenauigkeitsbiosensor geschaffen wird, der nur einen
Arbeitsvorgang erfordert.
-
Vorzugsweise
wird der Schmelz- und Deaktivierungsprozess durch Laserbestrahlung
der Seitenflächen
implementiert.
-
Das
Schmelzen und Aushärten
kann daher ohne körperlichen
Kontakt mit den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht durchgeführt
werden, wodurch ein Hochgenauigkeitsbiosensor geschaffen wird, bei dem
die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund von Kontaktdruck
verändert
ist.
-
Vorzugsweise
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Biosensors bereitgestellt,
der mit einer Entwicklungsschicht zur Entwicklung einer Untersuchungsziellösung ausgestattet
ist, einen Bereich eines immobilisierten Reagenzes, das in einem
Teil der Entwicklungsschicht immobilisiert ist, der deren Seitenflächen parallel
zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung beinhaltet,
und einen Bereich eines markierten Reagenzes, das in einem Teil der
Entwicklungsschicht, der deren Seitenflächen parallel zur Durchdringungsrichtung
der Untersuchungsziellösung
beinhaltet, in einem trockenen Zustand gehalten ist, um durch Entwicklung
der Untersuchungsziellösung
eluiert zu werden, beinhaltet, und eine Bindungsmenge des markierten
Reagenzes im Bereich des immobilisierten Reagenzes misst, wodurch
eine Messkomponente in der Untersuchungsziellösung qualitativ oder quantitativ
gemessen wird, und dieses Biosensorherstellungsverfahren beinhaltet
einen Schneid-, Schmelz- und Deaktivierungsprozess zum Schneiden
der blattförmigen
Entwicklungsschicht parallel zur Durchdringungsrichtung der Untersuchungsziellösung, wobei
die geschnittenen Oberflächen
gleichzeitig zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet werden
und eine Reagenzkomponente auf den Seitenflächen in dem Bereich des markierten
Reagenzes und dem Bereich des immobilisierten Reagenzes denaturiert
und deaktiviert wird.
-
Es
ist daher möglich,
dass die Entwicklungsschicht gleichzeitig sowohl geschnittenen als
auch geschmolzen und ausgehärtet
wird, um zur selben Zeit versiegelt zu werden, und darüber hinaus
wird die Reagenzkomponente auf den parallelen Seitenflächen denaturiert,
um in dem selben Prozess deaktiviert zu werden, wodurch ein einfacherer,
kostengünstiger
und Hochgenauigkeitsbiosensor geschaffen wird, der in einem einzigen
Arbeitsgang geschnitten, geschmolzen und denaturiert werden kann.
-
Vorzugsweise
wird der Schneid-, Schmelz- und Deaktivierungsprozess durch Zurichtung
der blattförmigen
Entwicklungsschicht mit einem Laser implementiert.
-
Es
ist daher möglich,
dass die Entwicklungsschicht gleichzeitig sowohl geschnittenen als
auch geschmolzen und ausgehärtet
wird, um zur selben Zeit versiegelt zu werden, und darüber hinaus
wird die Reagenzkomponente auf den parallelen Seitenflächen denaturiert,
um im selben Prozess deaktiviert zu werden, wodurch ein einfacher
und kostengünstiger
Biosensor mit höherer
Genauigkeit geschaffen wird, der in einem einzigen Arbeitsgang geschnitten, geschmolzen
und zur Deaktivierung denaturiert werden kann. Darüber hinaus
kann das Schmelzen und Aushärten
ohne körperlichen
Kontakt mit den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht durchgeführt
würden,
wodurch ein Hochgenauigkeitsbiosensor geschaffen wird, bei dem die
Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund von Kontaktdruck verändert ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
-
Die 1 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen eines Biosensors gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Die 2 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen eines Biosensors gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Die 3 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen eines Biosensors gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Die 4 sind Diagramme, die Konstitutionen eines
Querschnitts eines Biosensors gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vor und nach dem Schneiden darstellen,
bei dem ein Reagenzhalteteil nicht in Kontakt mit parallelen Seitenflächen einer
Entwicklungsschicht steht.
-
Die 5 sind Diagramme, die Konstitutionen eines
Querschnitts eines Biosensors gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung vor und nach dem Schneiden darstellen, bei dem das
Reagenzhalteteil in Kontakt mit den parallelen Seitenflächen der Entwicklungsschicht
steht.
-
6 stellt
eine mikroskopische Aufnahme eines Querschnitts eines Biosensors
dar, der in einem konventionellen Schneidverfahren geschnitten ist.
-
7 stellt
eine mikroskopische Aufnahme eines Querschnitts eines Biosensors
dar, der in einem Schneidverfahren gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung geschnitten ist.
-
Die 8 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen eines Biosensors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellen.
-
Die 9 sind Musterdiagramme, die Messzustände des
Biosensors gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung darstellen.
-
Die 10 sind Grafiken, die Beziehungen zwischen
der hCG-Konzentration und einem Messergebnis bei zwei Arten von
immunchromatographischen Testvorrichtungen gemäß einem Beispiel der vorliegenden
Erfindung darstellen.
-
BESTE AUSFÜHRUNGSART
DER ERFINDUNG
-
Im
folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
(Ausführungsform 1)
-
Ein
Biosensor und ein Herstellungsverfahren dafür gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bewirken, dass eine Untersuchungsziellösung in
einer einheitlichen Geschwindigkeit auf einer Entwicklungsschicht
permeiert.
-
Zunächst wird
die Konstitution des Biosensors gemäß der ersten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
-
Die 1 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen des Biosensors darstellen, der durch Schmelzen und
Aushärten
versiegelt ist; 1(a) stellt den Biosensor dar,
der lediglich durch die Entwicklungsschicht gebildet wird, 1(b) stellt einen Biosensor dar, der mit einem
flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht ausgestattet ist, und 1(c) stellt einen Biosensor dar, der mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht und einem Basismaterial darunter ausgestattet
ist.
-
In
den 1 bezeichnet die Ziffer 1 einen Applikationsteil 1 für das Applizieren
einer Untersuchungsziellösung
auf die Entwicklungsschicht, die aus einem nicht-gewebten Stoff
gebildet ist. Die Ziffer 2 bezeichnet einen Reaktionsteil
in der reaktiven Schicht, der aus einer Nitrozellulose gebildet
ist. Die Ziffer 3 bezeichnet einen wasserabsorbierenden
Teil zum Absorbieren der auf der Entwicklungsschicht permeierenden
Lösung,
der aus Glasfaserfilterpapier gebildet ist. Diese für die Entwicklungsschicht
verwendeten Materialien können
beliebige poröse
Materialien sein, die von der Untersuchungsziellösung durchdrungen werden können, wie
beispielsweise Filterpapier, ein nicht-gewebter Stoff, eine Membran, ein Gewebe
oder dergleichen.
-
Ziffer 4 bezeichnet
einen Teil zum Halten von markiertem Reagenz in einem Teil auf der
Entwicklungsschicht, in dem ein mit einem Goldkolloid markierter
Antikörper
für ein
Messungsziel in der Untersuchungsziellösung in einem trockenen Zustand
gehalten ist, um durch die Untersuchungsziellösung eluiert zu werden. Ziffer 5 bezeichnet
einen Reagenzimmobilisierungsteil, in dem der Antikörper für das Messungsziel
in der Untersuchungsziellösung
in einem trockenen Zustand immobilisiert ist, um mit einem anderen
Epitop als demjenigen für
das markierte Reagenz gebunden zu werden und einen Komplex aus dem
immobilisierten Antikörper,
dem Messungsziel in der Untersuchungsziellösung und dem markierten Reagenz
zu bilden. Bei der ersten Ausführungsform
sind der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 in punktförmiger Gestalt
in Teilen der Entwicklungsschicht ausgestaltet, und besonders ausgebildet,
um das Reagenz daran zu hindern, mit parallel zur Durchdringungsrichtung
der Untersuchungsziellösung
liegenden Seitenflächen
in Kontakt zu stehen. Obwohl der Teil zum Halten des markierten
Reagenzes 4 und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 die Punktformen
aufweisen, müssen
sie die Punktformen nicht notwendigerweise haben, und jede Form kann
frei gewählt
werden, so lange der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 in Formen ausgebildet
sind, die deren Kontakte mit den parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht verhindern. Obwohl die den Teil zum Halten des
markierten Reagenzes 4 und den Reagenzimmobilisierungsteil 5 aufweisende
Entwicklungsschicht dazu ausgestaltet ist, eine so genannte Sandwich-Reaktion
bei der Antigen-Antikörper- Reaktion hervorzurufen,
kann die Entwicklungsschicht ferner dazu ausgestaltet sein, eine
kompetitive Reaktion hervorzurufen, wenn ein Reagenz, das kompetitiv
mit dem Messungsziel in der Untersuchungsziellösung reagiert, gemäß Auswahl
des Reagenzes eingesetzt wird. Darüber hinaus kann die Entwicklungsschicht
von einer beliebigen Reagenzkomponente gebildet werden, wenn eine
andere spezifische Bindung als die Bindung, die durch eine Antigen-Antikörper-Reaktion
hervorgerufen wird, zu verwenden ist. Hinsichtlich eines Markierungsverfahrens
ist das oben genannte Goldkolloid lediglich ein Beispiel, und andere,
wie beispielsweise ein Enzym, ein Protein, färbende Stoffe, ein Fluoreszenz,
ein metallisches Sol, nichtmetallisches Sol und färbende Partikel
wie beispielsweise Latex können
je nach Bedarf beliebig gewählt
werden.
-
Die
Ziffer 6 bezeichnet ein flüssigkeitsdurchlässiges Bezugsmaterial,
das aus transparentem PET-Band gebildet ist. Das flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 bedeckt
die Entwicklungsschicht mit Ausnahme des Applikationsteils 1 anhaftend.
Das flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 bedeckt den
oben beschriebenen Teil der Entwicklungsschicht, wodurch die Applikation
der Untersuchungsziellösung
auf andere Teile als den Applikationsteil 1 schützend abgefangen
sowie die externe Verunreinigung aufgrund dessen, dass die Untersuchungsziellösung unbedacht
in Kontakt mit der Entwicklungsschicht kommt oder eine) Untersuchender)
die Entwicklungsschicht mit ihrer/seiner Hand oder dergleichen direkt
berührt,
verhindert wird. Es ist bevorzugt, dass ein transparentes Material
für dieses
flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 eingesetzt
wird, und insbesondere mindestens ein Teil zum Abdecken des Reagenzimmobilisierungsteils 5,
der ein Teil zur Bestätigung
eines Messergebnisses ist, in einem durchlässigen Zustand ist. In einem
Fall, in dem der Biosensor kein hochgenaues Ergebnis erfordert oder die
gebildete Entwicklungsschicht am Ende in ein hohles Gehäuse gepackt
wird, ist das flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 nicht
unverzichtbar.
-
Ziffer 7 bezeichnet
ein Basismaterial zum Halten der Entwicklungsschicht, das zum Beispiel aus
einem weißen
PET-Film gebildet ist. Das Basismaterial 7 verstärkt die
Entwicklungsschicht, und wenn eine Lösung, die ein Infektionsrisiko
birgt, wie beispielsweise Blut, Speichel und Urin, als Untersuchungsziellösung eingesetzt
wird, fängt
das Basismaterial 7 dieses ab. Ferner ist es auch möglich, dass
das Basismaterial 7 Licht abfängt in einem Fall, in dem die
Entwicklungsschicht durchdrungen ist und lichtdurchlässig wird.
Obwohl das Basismaterial 7 hier unterhalb der Entwicklungsschicht
angeordnet ist, kann das flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 statt
des Basismaterials 7 die Rückseitenfläche der Entwicklungsschicht
abdecken. Wenn die ein Infektionsrisiko bergende Lösung, beispielsweise
Blut, Speichel und Urin, als Untersuchungsziellösung eingesetzt wird, wird
diese Lösung
in diesem Fall ebenfalls abgefangen, und die Zahl von Materialien
des Biosensors kann verringert werden, wodurch die Kosten weiter
reduziert werden.
-
Ziffer 8 bezeichnet
einen geschmolzenen und ausgehärteten
Teil, der durch Schmelzen der parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht durch einen CO2-Laser
und anschließendes
Aushärten desselben
durch Abkühlen
gebildet ist. Da bei der ersten Ausführungsform der Teil zum Halten
des markierten Reagenzes 4 und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 nicht
in Kontakt mit den parallelen Seitenflächen Entwicklungsschicht stehen,
werden der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 selbst dann nicht beeinflusst,
wenn die Seitenflächen
davon geschmolzen werden. Die Menge von Reagenz in dem Teil zum Halten
des markierten Reagenzes 4 und dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 kann
daher minimiert werden, was effektiv ist, wenn das Reagenz teuer
ist oder in geringen Mengen zur Verfügung steht. Obwohl bei der
ersten Ausführungsform
der CO2-Laser als Schmelzverfahren eingesetzt
wird, können
darüber
hinaus andere wie beispielsweise ein Exzimerlaser, ein Argonlaser,
ein YAG-Laser, ein Helium-Neon-Laser, ein Rubinlaser und dergleichen
ebenfalls eingesetzt werden. Zusätzlich
zum Laser können
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in Abhängigkeit
vom Material der Entwicklungsschicht auch geschmolzen werden, indem
ein erhitztes Metall oder dergleichen damit in Kontakt gebracht
wird, sowie durch ein organisches Lösungsmittel oder dergleichen.
Die oben beschriebenen Schmelzverfahren sind lediglich Beispiele,
und ein beliebiges Verfahren ist erhältlich, solange die parallelen
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht geschmolzen werden können.
-
Im
folgenden wird ein Messverfahren des solchermaßen konstituierten Biosensors
nach der ersten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Der in der ersten Ausführungsform
beispielhaft erläuterte
Biosensor ist eine Testvorrichtung für eine Ein-Schritt-Immunchromatographie,
und ein einfacher Messvorgang unter Verwendung des Biosensors umfasst
lediglich einen Arbeitsschritt des Applizierens der Untersuchungsziellösung, um
eine Messung zu starten. Die Immunchromatographie ist hier ein Immuntestverfahren,
bei dem ein permeables poröses
Material eingesetzt wird und ein Komplex aus dem immobilisierten
Reagenz und dem markierten Reagenz gebildet wird, wodurch eine Messung
vorgenommen wird, und ist ein Messsystem, das die Antigen-Antikörper-Reaktion verwendet,
bei der eine B/F-Trennung
beim Vorgang des Durchdringens eines Chromatographieträgers mit
der Untersuchungsziellösung
eingesetzt wird, während
ein Waschvorgang wie beispielsweise die B/F-Trennung in einem üblichen
Immuntestverfahren erforderlich ist. Bei dieser Immunchromatographie befindet
sich das ganze Reagenz üblicherweise
in einem trockenen Zustand, und ein Marker zur Markierung des Reagenzes
ist üblicherweise
ein Goldkolloid oder ein Latex, obwohl magnetische Partikel, ein Enzym,
ein metallisches Kolloid oder dergleichen ebenso verwendet werden.
Wenn der Marker ein Enzym oder dergleichen ist, ist als Messhandlung
durch einen Nutzer ein Arbeitsschritt beinhaltet, bei dem ein Enzymsubstrat
oder ein die Reaktion beendendes Reagenz zugegeben wird.
-
Eine
Messung durch den solchermaßen
konstituierten Biosensor beginnt, wenn eine geeignete Menge der
Untersuchungsziellösung
auf das Applikationsteil 1 aufgegeben wird. Wenn die Untersuchungsziellösung auf
das Applikationsteil 1 aufgegeben wird, durchdringt die
Untersuchungsziellösung die
Entwicklungsschicht. Da die Seitenflächen der Entwicklungsschicht
mit dem geschmolzenen und ausgehärteten
Teil 8 versiegelt sind, ist die Permeationgeschwindigkeit
der Untersuchungsziellösung
an den Seitenflächen
nicht erhöht,
was zu einer Permeation in einheitlicher Geschwindigkeit führt. Wenn
die Untersuchungsziellösung
anschließend
den Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 erreicht,
beginnt das in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 gehaltene
markierte Reagenz damit, zu eluieren. Während die Permeation der Untersuchungsziellösung vorangetrieben
wird, erreicht die Untersuchungsziellösung danach den Reagenzimmobilisierungsteil 5 und
wird dann in dem wasserabsorbierenden Teil 3 absorbiert.
-
Dann
wird das Messergebnis durch Bestätigen
eines Bindungszustands des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
einer vorgegebenen Zeitdauer erhalten. Da bei der ersten Ausführungsform
der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und der
Reagenzimmobilisierungsteil 5 nicht in Kontakt mit den
parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht stehen und die parallelen Seitenflächen zur
Versiegelung geschmolzen sind, wird eine einheitliche Permeation
der Untersuchungsziellösung
in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 durchgeführt, wodurch
das markierten Reagenz und das Messungsziel in der Untersuchungsziellösung, die
durch den Reagenzimmobilisierungsteil 5 hindurchtreten,
entsprechende Oberflächen
des Reagenzimmobilisierungsteil 5 einheitlich permeieren, und
auf diese Weise wird eine partielle Differenz in der Bindungsmenge
beseitigt, so dass ein hochgenaues Messergebnis erhalten werden
kann.
-
Ferner
kann der Bindungszustand des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 visuell
gemessen werden, wenn eine qualitative Beurteilung gewünscht ist.
Wenn eine genauere Messung gewünscht
ist, wird die Bindungsmenge des markierten Reagenzes unter Einsatz
eines optischen Verfahrens gemessen, wodurch ein quantitatives Ergebnis
erhalten wird. Da bei der ersten Ausführungsform der Reagenzimmobilisierungsteil 5 so
geformt sein kann, dass ein Untersucher das Ergebnis leicht bestätigt, ist
ferner eine visuelle Beurteilung oder dergleichen als Verfahren
zur Messung des Bindungszustands des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 geeignet.
-
Wie
oben beschrieben sind der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 gemäß dem Biosensor und dem Herstellungsverfahren
davon bei der ersten Ausführungsform
in Teilen der Entwicklungsschicht in Punktform ausgebildet, um nicht
in Kontakt zu stehen mit deren parallelen Seitenflächen, und
die parallelen Seitenflächen
sind teilweise oder vollständig
geschmolzen und ausgehärtet,
um in Richtung der Permeation der Untersuchungsziellösung auf
der Entwicklungsschicht versiegelt zu sein, wodurch die Permeation
der Untersuchungsziellösung
in der Entwicklungsschicht arrangiert werden kann, was in zu einer genaueren
quantitativen Messung führt.
Da die Entwicklungsschicht selbst geschmolzen und ausgehärtet wird,
ist zur Versiegelung der parallelen Seitenflächen darüber hinaus kein neues Material erforderlich, und
ein Herstellungsverfahren kann vereinfacht werden, wodurch die Kosten
aufgrund der Reduktion des Material- und Herstellungsaufwands reduziert
werden.
-
Ferner
wird eine Nitrozellulose, die die Bindung eines Proteins oder dergleichen
vergleichsweise einfach macht, als Material für die Entwicklungsschicht eingesetzt,
wodurch es erleichtert ist, den Biosensor herzustellen.
-
Ferner
werden die parallelen Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zur Versiegelung mit einem Laser geschmolzen
und ausgehärtet,
wodurch ein gewünschter
Teil der parallelen Seitenflächen schneller
und einheitlicher geschmolzen und ausgehärtet werden kann und dem geschmolzenen
und ausgehärteten
Teil Gleichförmigkeit
verliehen werden kann. Ferner können
die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in einem Zustand ohne körperlichen Kontakt geschmolzen
und ausgehärtet
werden, so dass die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund
von Kontaktdruck geändert
wird, was zu einer Hochgenauigkeitsmessung führt.
-
Obwohl
bei der ersten Ausführungsform
der die Antigen-Antikörper-Reaktion
einsetzende Biosensor als Beispiel angegeben wurde, sind beliebige spezifische
Bindungsreaktionen gleichermaßen
erhältlich
wie die Antigen-Antikörper-Reaktion. Darüber hinaus
ist der Messvorgang nicht auf einen beschränkt, der einen Ein-Schritt-Arbeitsgang
der Applikation der Untersuchungsziellösung zur Vornahme einer Messung
umfasst, und einer, der mehrere Arbeitsschritte erfordert, wie beispielsweise
das Applizieren eines Reagenzes zum Stoppen der Reaktion oder dergleichen,
wenn der Marker ein Enzym ist, oder das Verdünnen der Probe zusätzlich zur
Applikation der Untersuchungsziellösung, ist ebenfalls erhältlich.
-
(Ausführungsform 2)
-
Bei
einem Biosensor und einem Herstellungsverfahren dafür gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Reagenzkomponente auf Seitenflächen parallel
zur Richtung, in der eine Untersuchungsziellösung auf der Entwicklungsschicht
permeiert, in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
Reagenzimmobilisierungsteil 5 zur Deaktivierung denaturiert.
-
Zunächst wird
die Konstitution des Biosensors gemäß der zweiten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
-
Die 2 sind perspektivischen Ansichten, die
den Biosensor in einem Zustand darstellen, in dem die Reagenzkomponente
auf den parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zur Deaktivierung denaturiert ist; 2(a) stellt den Biosensor dar, der nur aus der
Entwicklungsschicht besteht, 2(b) stellt
den Biosensor dar, der mit einem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht ausgestattet ist, und 2(c) stellt den Biosensor dar, der mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht und einem Basismaterial darunter ausgestattet
ist.
-
In
den 2 ist der Biosensor gemäß der zweiten
Ausführungsform
eine Testvorrichtung für
die Ein-Schritt-Immunchromatographie wie bei der ersten Ausführungsform,
bei der der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 auf der Entwicklungsschicht
ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform sind der Teil zum
Halten des markierten Reagenzes 4 und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
Streifenformen ausgebildet und das Reagenz ist in Kontakt mit den
Seitenflächen
parallel zu der Richtung, in der die Untersuchungsziellösung auf
der Entwicklungsschicht permeiert. Die Ziffer 9 bezeichnet
einen Reagenzdeaktivierungsteil, welcher durch Deaktivierung von
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 durch einen CO2-Laser erhalten wird. Um die Reagenzkomponente
auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zu deaktivieren, ist ein Verfahren zur einheitlichen
Deaktivierung der Umgebung der Seitenflächen bevorzugt, beispielsweise
ein Verfahren zur Deaktivierung, indem eine erhitzte Metalloberfläche in Kontakt
mit den Seitenflächen
gebracht wird oder ein Verfahren zum Aufbringen und Versprühen einer
Lösung
aus Säure,
Alkali oder dergleichen, die ein Protein denaturiert. In den 2 sind dieselben Teile wie die in den 1 dargestellten mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet und auf deren Beschreibungen wird daher verzichtet.
-
Im
folgenden wird ein Messverfahren des so konstituierten Biosensors
gemäß der zweiten
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
-
Eine
Messung durch den oben beschriebenen Biosensor beginnt zunächst, wenn
eine angemessene Menge der Untersuchungsziellösung auf den Applikationsteil 1 aufgebracht
wird. Wenn die Untersuchungsziellösung auf den Applikationsteil 1 aufgebracht
ist, permeiert die Untersuchungsziellösung auf der Entwicklungsschicht.
Wenn die Untersuchungsziellösung
das Teil zum Halten des Reagenzes 4 durchdringt, beginnt
das markierte Reagenz, eluiert zu werden. Das markierte Reagenz
auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 ist
jedoch deaktiviert, und daher wird dieses markierte Reagenz nicht
eluiert oder hat seine spezifische Eigenschaft verloren. Die spezifische
Eigenschaft ist hier zum Beispiel eine spezifische Bindungsreaktion
wie beispielsweise die Antigen-Antikörper-Reaktion, oder im Fall des Einsatzes
eines Enzyms oder dergleichen als markiertes Reagenz in dem Teil
zum Halten des markierten Reagenzes 4 eine spezifische
Reaktion.
-
Anschließend, während die
Permeation der Untersuchungsziellösung in der Entwicklungsschicht voranschreitet,
erreicht die Untersuchungsziellösung den
Reagenzimmobilisierungsteil 5 und wird dann in dem wasserabsorbierenden
Teil 3 absorbiert. In dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 ist
dieses Reagenz auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht ebenfalls zur Deaktivierung denaturiert,
und daher wird keine Reaktion auf den Seitenflächen des Reagenzimmobilisierungsteil 5 hervorrufen.
Die Permeation der Untersuchungsziellösung in der Entwicklungsschicht
setzt keinen mechanischen Arbeitsschritt ein und wird daher gemäß der Eigenschaft
der Entwicklungsschicht durchgeführt.
Wenn man berücksichtigt, dass
feine Poren in der Entwicklungsschicht auf den Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zerschnitten werden und deren Formen sich von
denen im zentralen Teil unterscheiden, variiert die Permeationsgeschwindigkeit
zwischen der auf den beiden Seitenflächen der Entwicklungsschicht
und am zentralen Teil. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Reagenz daher
auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zur Deaktivierung denaturiert, so dass wie
oben beschrieben keine Reaktion auf den Seitenflächen der Entwicklungsschicht hervorgerufen
wird, wodurch eine Bindung des markierten Reagenzes auf den Seitenflächen des
Reagenzimmobilisierungsteils 5 ausgeschlossen wird, wo
die Permeation der Untersuchungsziellösung uneinheitlich ist. Hier
existiert eine große
Zahl von feinen Poren, und mit dem zentralen Teil der Entwicklungsschicht
werden Teile bezeichnet, die nicht die Seitenflächen sind.
-
Dann
wird das Messergebnis des oben beschriebenen Biosensors erhalten
durch Bestätigen eines
Bindungszustands des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
einer vorgegebenen Zeitdauer. Der Bindungszustand des markierten
Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 kann visuell
gemessen werden, wenn eine qualitatives Beurteilung gewünscht ist.
Wenn eine genauere Messung gewünscht
ist, wird die Bindungsmenge des markierten Reagenzes unter Einsatz
eines optischen Verfahrens gemessen, wodurch ein quantitatives Ergebnis
erhalten wird.
-
Wie
oben beschrieben, sind bei der zweiten Ausführungsform des Biosensors und
dem Herstellungsverfahren hierfür
der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und der
Reagenzimmobilisierungsteil 5 in der Entwicklungsschicht
in Streifenformen ausgebildet, und die parallelen Seitenflächen des
Teils zum Halten des markierten Reagenzes 4 und des Reagenzimmobilisierungsteils 5 auf
der Entwicklungsschicht sind zur Deaktivierung denaturiert, so dass
keine Reaktion auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht hervorgerufen wird, wodurch die Veränderung
der Messgenauigkeit aufgrund uneinheitlicher Permeation der Untersuchungsziellösung verhindert
wird.
-
Ferner
wird der Reagenzdeaktivierungsteil 9 der Entwicklungsschicht
durch Denaturieren und Deaktivieren der Reagenzkomponente ohne Kontakt hiermit
durch Laserbestrahlung erhalten, wodurch die Form der Entwicklungsschicht
nicht aufgrund von Kontaktdruck beim Denaturierungs- und Deaktivierungsprozess
geändert
wird, so dass eine uneinheitliche Permeation aufgrund der Änderung
der Form der Entwicklungsschicht verhindert werden kann, was zur
Herstellung eines Hochgenauigkeitsbiosensors führt.
-
(Ausführungsform 3)
-
Ein
Biosensor und ein Herstellungsverfahren hierfür gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bewirken, dass eine Untersuchungsziellösung auf
einer Entwicklungsschicht in einer einheitlichen Geschwindigkeit
permeiert, wobei Seitenflächen
der Entwicklungsschicht parallel zur Richtung der permeierenden
Untersuchungsziellösung
zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet sind, und zur gleichen
Zeit eine Reagenzkomponente auf den parallelen Seitenflächen des
Teils zum Halten des markierten Reagenzes 4 und des Reagenzimmobilisierungsteil 5,
die in Streifenformen auf der Entwicklungsschicht ausgebildet sind,
zur Deaktivierung denaturiert ist.
-
Zunächst wird
die Konstitution des Biosensors gemäß der dritten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
-
Die 3 sind perspektivische Ansichten, die
Konstitutionen des Biosensors darstellen, bei denen parallele Seitenflächen der
Entwicklungsschicht durch Schmelzen und Aushärten versiegelt sind und die
Reagenzkomponente darauf zur Deaktivierung denaturiert ist; 3(a) stellt den Biosensor dar, der nur aus der
Entwicklungsschicht besteht, 3(b) stellt
den Biosensor dar, der mit einem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht ausgestattet ist, und 3(c) stellt den Biosensor dar, der mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht und einem Basismaterial darunter ausgestattet
ist.
-
In
den 3 sind bei der dritten Ausführungsform
des Biosensors der Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
der Reagenzimmobilisierungsteil 5 wie in der zweiten Ausführungsform
in Streifenformen ausgebildet, und die Seitenflächen parallel zur Richtung,
in der die Untersuchungsziellösung
auf der Entwicklungsschicht aufgebracht wird, sind zur Versiegelung
vollständig
durch Bestrahlung mit einem CO2-Laser oder
dergleichen geschmolzen und ausgehärtet (geschmolzener und ausgehärteter Teil 8),
und zur selben Zeit ist die Reagenzkomponente auf den parallelen
Seitenflächen
zur Deaktivierung denaturiert (Reagenzdeaktivierungsteil 9).
In den 3 sind dieselben Teile wie
die in den 2 dargestellten mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet, und auf deren Beschreibungen wird verzichtet.
-
Im
folgenden wird ein Messverfahren des so konstituierten Biosensors
gemäß der dritten
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
-
Zunächst startet
eine Messung durch den oben beschriebenen Biosensor, wenn eine angemessene
Menge der Untersuchungsziellösung
auf den Applikationsteil 1 aufgebracht wird. Wenn die Untersuchungsziellösung auf
den Applikationsteil 1 aufgebracht ist, permeiert die Untersuchungsziellösung auf der
Entwicklungsschicht. Da die Seitenflächen der Entwicklungsschicht
mit dem geschmolzenen und ausgehärteten
Teil 8 versiegelt sind, ist die Permeationsgeschwindigkeit
an den Seitenflächen
nicht erhöht,
was zu einer Permeation in einheitlicher Geschwindigkeit führt. Dann,
wenn die Untersuchungsziellösung
den Teil zum Halten des markierten Reagenzes durchdringt, beginnt
das markierte Reagenz, eluiert zu werden. Das markierte Reagenz
auf den Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 ist
jedoch deaktiviert, und daher wird dieses markierte Reagenz nicht
eluiert oder hat seine spezifische Eigenschaft verloren. Die spezifische
Eigenschaft ist hier zum Beispiel eine spezifische Bindungsreaktion
wie beispielsweise die Antigen-Antikörper-Reaktion oder im Falle
des Einsatzes eines Enzyms oder dergleichen als markiertes Reagenz
in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 eine
spezifische Reaktion.
-
Anschließend, während die
Permeation der Untersuchungsziellösung in der Entwicklungsschicht voranschreitet,
erreicht die Untersuchungsziellösung den
Reagenzimmobilisierungsteil 5 und wird dann in dem wasserabsorbierenden
Teil 3 absorbiert. Das Reagenz auf den Seitenflächen der
Entwicklungsschicht ist in diesem Reagenzimmobilisierungsteil 5 ebenfalls
zur Deaktivierung denaturiert, und daher wird auf den Seitenflächen des
Reagenzimmobilisierungsteils 5 keine Reaktion hervorgerufen.
-
Das
Messergebnis dieses Biosensors kann durch Bestätigen eines Bindungszustands
des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
einer vorgegebenen Zeitdauer erhalten werden.
-
Da
bei der dritten Ausführungsform
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zur Versiegelung geschmolzen sind, wird
eine einheitliche Permeation der Untersuchungsziellösung in
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 durchgeführt, wodurch das
markierte Reagenz und das Messungsziel in der Untersuchungsziellösung, die
den Reagenzimmobilisierungsteil 5 passieren, entsprechende
Oberflächen des
Reagenzimmobilisierungsteil 5 einheitlich durchdringen
und auf diese Weise eine partielle Differenz in der Bindungsmenge
eliminiert wird, was zu einem hochgenauen Messergebnis führt. Ferner
sind bei der dritten Ausführungsform
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 zur Deaktivierung denaturiert, wodurch
eine uneinheitliche Permeation der Untersuchungsziellösung in
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5, die auf eine Variation
in der Permeationsgeschwindigkeit zwischen derjenigen auf den Seitenflächen der
Entwicklungsschicht und an dem zentralen Teil zurückzuführen ist,
eliminiert werden kann, indem die Bindung des markierten Reagenzes
auf den Seitenflächen
des Reagenzimmobilisierungsteil 5 verhindert wird, was
zu einem genaueren und einheitlicheren Messergebnis führt. Mit
dem zentralen Teil der Entwicklungsschicht werden hier Bereiche bezeichnet,
die nicht die Seitenflächen
sind. Ferner kann der Bindungszustand des markierten Reagenzes in
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 visuell gemessen werden,
wenn eine qualitative Beurteilung gewünscht ist. Wenn eine genauere
Messung gewünscht
ist, wird die Bindungsmenge des markierten Reagenzes unter Einsatz
eines optischen Verfahrens gemessen, wodurch ein quantitatives Ergebnis
erhalten wird.
-
Wie
oben beschrieben, sind gemäß der dritten
Ausführungsform
des Biosensors und dem Herstellungsverfahren dafür der Teil zum Halten des markierten
Reagenzes 4 und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
der Entwicklungsschicht in Streifenformen ausgebildet, und die Seitenflächen parallel zur
Richtung, in der die Untersuchungsziellösung auf der Entwicklungsschicht
permeiert, sind zur Versiegelung teilweise oder vollständig geschmolzen
und ausgehärtet,
und zur selben Zeit ist die Reagenzkomponente auf den parallelen
Seitenflächen
in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 zur
Deaktivierung denaturiert, wodurch die Permeation der Untersuchungsziellösung in
die Entwicklungsschicht arrangiert wird und die Veränderung
der Genauigkeit aufgrund der Permeation in die parallelen Seitenflächen in
dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 eliminiert wird, was
zu einer genaueren quantitativen Messung führt. Da die Entwicklungsschicht
selbst geschmolzen und ausgehärtet
wird, ist ferner kein neues Material zur Versiegelung der parallelen
Seitenflächen
erforderlich, und ein Herstellungsverfahren kann vereinfacht werden,
wodurch die Kosten aufgrund der Reduktion des Material- und Herstellungsaufwands
reduziert werden.
-
Darüber hinaus
wird eine Nitrozellulose, die die Bindung eines Proteins oder dergleichen
vergleichsweise einfach macht, als Material der Entwicklungsschicht
eingesetzt, wodurch es einfach ist, den Biosensor herzustellen.
-
Darüber hinaus
sind die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zur Versiegelung durch einen Laser geschmolzen
und ausgehärtet, wodurch
ein gewünschter
Teil der parallelen Seitenflächen
schneller und einheitlicher geschmolzen und ausgehärtet werden
kann und dem geschmolzenen und ausgehärteten Teil Einheitlichkeit
verliehen werden kann. Darüber
hinaus können
die Seitenflächen der
Entwicklungsschicht in einem Zustand ohne körperlichen Kontakt geschmolzen
und ausgehärtet werden,
so dass die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund von Kontaktdruck
geändert
wird, was zu einer Hochgenauigkeitsmessung führt.
-
(Ausführungsform 4)
-
Bei
einem Biosensor und einem Herstellungsverfahren dafür gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Biosensor geschnitten und seine
geschnittenen Oberflächen
werden in einem einzigen Prozess bei der Herstellung versiegelt.
-
Im
folgenden wird ein Herstellungsverfahren des Biosensors gemäß der vierten
Ausführungsform unter
Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
-
Die 4 sind A-A'-Querschnittdiagramme vor und nach dem
Schneidprozess des Biosensors, der ein punktförmiges Reagenzimmobilisierungsteil gemäß der vierten
Ausführungsform
aufweist; 4(a) stellt einen Zustand vor
dem Schneiden und 4(b) stellt einen Zustand nach
dem Schneiden dar. Die 5 sind A-A'-Querschnittdiagramme
vor und nach dem Schneidprozess des Biosensors, der ein streifenförmiges Reagenzimmobilisierungsteil
gemäß der vierten
Ausführungsform
aufweist; 5(a) stellt einen Zustand vor
dem Schneiden und 5(b) stellt einen Zustand nach
dem Schneiden dar. Die 4 und 5 stellen A-A'-Querschnitte in 1(c) und 3(c) dar, und dieselben Teile, die in den 1 und 3 dargestellt
sind, werden mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und auf deren
Beschreibungen wird verzichtet.
-
In 4(a) ist der Biosensor durch die Entwicklungsschicht,
das flüssigkeitsundurchlässige Bezugsmaterial 6 und
das Basismaterial 7 in einer Blattform ausgebildet. Die
Blattform hier ist ein Zustand vor dem Schneiden, bei dem der Biosensor
mehrfach fortgesetzt ist, wie in 4(b) dargestellt.
Bei der vierten Ausführungsform
wird der blattförmige
Biosensor in 4(a) durch Einsatz eines CO2-Lasers geschnitten, um mehrere Biosensoren,
wie in 4(b) dargestellt, aus einem
blattförmigen
Biosensor herzustellen. Beim Herstellungsverfahren des Biosensors
gemäß der vierten
Ausführungsform
werden beim Schneiden des blattförmigen
Biosensors dessen Seitenflächen
geschmolzen und ausgehärtet, um
den geschmolzenen und ausgehärteten
Teil 8 zur selben Zeit zu bilden, wie in 4(b) dargestellt, was bedeutet, dass das Schneiden
und das Versiegeln der geschnittenen Oberflächen in einem einzigen Prozess
durchgeführt
werden kann.
-
In 5(a) ist der Biosensor ebenfalls in einer Blattform
ausgebildet, und der blattförmige
Biosensor in 5(a) wird hier durch Einsatz
eines CO2-Lasers geschnitten, um mehrere
Biosensoren aus einem blattförmigen
Biosensor herzustellen, wie in 5(b) dargestellt.
Da in den 5 der Teil zum Halten des
markierten Reagenzes und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
Streifenformen ausgebildet sind, wird das Schneiden und das Versiegeln
der geschnittenen Oberflächen
sowie die Denaturierung und Deaktivierung einer Reagenzkomponente
auf Seitenflächen
des Teils zum Halten des markierten Reagenzes 4 und des
Reagenzimmobilisierungsteils 5 zur selben Zeit in einem
einzigen Prozess durchgeführt,
was bedeutet, dass der geschmolzene und ausgehärtete Teil 8 und der
Reagenzdeaktivierungsteil 9 bei dem Biosensor in einem
einzigen Schneidprozess gebildet werden können.
-
Hier
wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 ein
Vergleich zwischen einem Querschnittszustand des Biosensors gemäß dem Herstellungsverfahren
der vierten Ausführungsform
und einem Querschnittszustand eines Biosensors gemäß einem
herkömmlichen
Herstellungsverfahren vorgenommen. 6 stellt
eine mikroskopische Aufnahme der Seitenflächen parallel zur Richtung
der permeierenden Untersuchungsziellösung in einem Fall dar, bei
dem der Biosensor mit einem konventionellen Schneidverfahren geschnitten
ist, und 7 stellt eine mikroskopische
Aufnahme der Seitenflächen parallel
zur Permeationsrichtung der Untersuchungsziellösung in einem Fall dar, bei
dem der Biosensor durch das Schneidverfahren gemäß der vierten Ausführungsform
geschnitten ist.
-
Die
Seitenflächen
des Biosensors, der durch das Herstellungsverfahren gemäß der vierten
Ausführungsform
hergestellt wurde, bei dem das Schneiden unter Einsatz eines CO2-Laser sowie das Schmelzen und Aushärten der
Seitenflächen
zur selben Zeit durchgeführt
werden, sind zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet, wie
in 7 dargestellt. Andererseits sind die Seitenflächen des
konventionellen Biosensors, hergestellt durch das konventionelle
Herstellungsverfahren, in der Form verändert, da die Seitenflächen der
Entwicklungsschicht durch ein damit in Kontakt gebrachtes Schneidwerkzeug
beschädigt
sind.
-
Im
Vergleich zwischen den 6 und 7 bestätigt sich,
dass die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in 6 deformiert
sind, während
die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in 7 porös bleiben
und zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet sind.
-
Gemäß der vierten
Ausführungsform
des Biosensors und des Herstellungsverfahrens dafür wird der
blattförmige
Biosensor wie oben beschrieben durch einen Laser geschnitten und
die geschnittenen Oberflächen
werden gleichzeitig zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet, wodurch
bei dem Herstellungsverfahren für
den Biosensor kein Arbeitsschritt zur Versiegelung in einem anderen
Prozess als dem Schneidprozess erforderlich ist, was zu einem einfachen,
kostengünstigen
und hochgenauen Biosensor führt.
-
(Ausführungsform 5)
-
Bei
einem Biosensor und einem Herstellungsverfahren dafür gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Entwicklungsschicht aus einem
einzigen Element hergestellt, ein wasserabsorbierendes Teil oder
dergleichen ist entfernt und ein flüssigkeitsdurchlässiges Bezugsmaterial
am Beginn und Ende der Entwicklungsschicht ist entfernt, um sowohl
die Kosten zu verringern als auch ein Herstellungsverfahren mit
hoher Genauigkeit und Präzision
zu vereinfachen.
-
Zunächst wird
die Konstitution des Biosensors gemäß der fünften Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die 8 beschrieben.
-
Die 8 sind perspektivische Ansichten, die
den Biosensor darstellen, der durch Schmelzen und Aushärten versiegelt
ist; 8(a) stellt den Biosensor dar,
der mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial
auf der Entwicklungsschicht ausgestattet ist, und 8(b) stellt den Biosensor dar, der mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezugsmaterial auf
der Entwicklungsschicht und einem Basismaterial darunter ausgestattet
ist.
-
In
den 8 bezeichnet Ziffer 1 ein
Applikationsteil zur Applikation einer Untersuchungsziellösung auf
die Entwicklungsschicht, die aus dem selben Element gefertigt ist
wie das eines Reaktionsteils 2. Ziffer 2 bezeichnet
den Reaktionsteil in der Entwicklungsschicht, die aus einer Nitrozellulose
gebildet ist. Die Ziffer 10 bezeichnet ein Teil in der
Entwicklungsschicht mit offenem Ende, das nicht mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Bezugsmaterial
abgedeckt ist. Diese für
die Entwicklungsschicht verwendeten Materialien können beliebige
poröse
Materialien sein, die von der Untersuchungsziellösung durchdrungen werden können, wie
beispielsweise Filterpapier, ein nicht-gewebter Stoff, eine Membran, ein
Gewebe oder dergleichen.
-
Für den Fall,
dass eine Reduzierung der Kosten des Biosensors sowie eine Vereinfachung des
Herstellungsverfahrens dafür
angestrebt wird, ist es bevorzugt, dass die Entwicklungsschicht
aus einem einzigen Element zusammengesetzt ist und ferner aus einem
dicken Material gefertigt ist, da es erforderlich ist, die Untersuchungsziellösung in
der Entwicklungsschicht zu entwickeln, selbst wenn die Untersuchungsziellösung eine
kleine Menge bildet (100 μL
oder weniger) oder eine extrem kleine Menge bildet (10 μL oder weniger).
Eine Membran, wie beispielsweise eine Nitrozellulose, ist daher
bevorzugt als Material der Entwicklungsschicht einzusetzen.
-
Ziffer 4 bezeichnet
einen Teil zum Halten des markierten Reagenzes in einem Teil der
Entwicklungsschicht, in dem ein mit einem Goldkolloid markierter
Antikörper
für ein
Messungsziel in der Untersuchungsziellösung in einem trockenen Zustand
gehalten ist, um durch die Untersuchungsziellösung eluiert zu werden. Ziffer 5 bezeichnet
ein Reagenzimmobilisierungsteil, in dem der Antikörper für das Messungsziel
in der Untersuchungsziellösung
in einem trockenen Zustand immobilisiert ist, um mit einem anderen
Epitop als demjenigen für
das markierte Reagenz gebunden zu werden und einen Komplex aus dem
immobilisierten Antikörper,
dem Messungsziel in der Untersuchungsziellösung und dem markierten Reagenz
zu bilden. Obwohl die Entwicklungsschicht dazu ausgebildet ist,
eine so genannte Sandwich-Reaktion in der Antigen-Antikörper-Reaktion hervorzurufen,
ist darüber
hinaus auch eine kompetitive Reaktion erhältlich, wenn ein Reagenz, das
kompetitiv mit dem Messungsziel in der Untersuchungsziellösung reagiert,
entsprechend der Auswahl des Reagenzes eingesetzt wird. Darüber hinaus
kann die Entwicklungsschicht für
den Fall, dass eine andere spezifische Bindung als die Bindung,
die durch eine Antigen-Antikörper-Reaktion
hervorgerufen wird, zu verwenden ist, durch eine beliebige Reagenzkomponente
konstituiert sein. Hinsichtlich eines Markierungsverfahrens ist
das oben beschriebene Goldkolloid lediglich ein Beispiel, und andere,
wie beispielsweise ein Enzym, ein Protein, färbende Stoffe, ein Fluoreszenz,
ein metallisches Sol, ein nichtmetallisches Sol und Färbepartikel
wie beispielsweise Latex können beliebig
nach Bedarf gewählt
werden.
-
Für den Fall,
dass sowohl eine Verbesserung der Genauigkeit als auch eine Verminderung
der Kosten des Biosensors und eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens
dafür angestrebt
wird, ist es bevorzugt, dass die oben beschriebenen beiden markierten
Reagenzien in dem selben Element gehalten oder immobilisiert sind,
der Applikationsteil 1, der Reaktionsteil 2 und
der wasserabsorbierende Teil 3 keine getrennten Elemente
sind, sondern ein einzelnes Element, und beide Reagenzkomponenten
an verschiedenen Teilen auf derselben Ebene bereitgestellt werden.
-
Ziffer 6 bezeichnet
ein flüssigkeitsdurchlässiges Bezugsmaterial,
das aus einem transparenten PET-Band gebildet ist. Dieses flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 bedeckt
die Entwicklungsschicht mit Ausnahme des Applikationsteils 1 und des
offenen Endteils 10 der Entwicklungsschicht anhaftend.
Das flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 bedeckt
den oben beschriebenen Teil der Entwicklungsschicht, wodurch die
Applikation der Untersuchungsziellösung auf andere Teile als den
Applikationsteil 1 und das offene Endteil 10 schützend unterbunden
wird sowie die Verunreinigung von außen verhindert wird, die darauf
zurückzuführen ist,
dass die Untersuchungsziellösung
unbedacht in Kontakt mit der Entwicklungsschicht steht oder ein(e)
Untersuchender) die Entwicklungsschicht mit seiner/ihrer Hand oder
dergleichen direkt berührt.
Es ist bevorzugt, dass ein transparentes Material für diese
flüssigkeitsdurchlässige Bezugsmaterial 6 eingesetzt wird,
und insbesondere ein Teil zur Abdeckung des Reagenzimmobilisierungsteils 5,
der ein Teil zur Bestätigung
eines Messergebnisses ist, zumindest in einem durchlässigen Zustand
ist. Ferner ist es bevorzugt, dass das flüssigkeitsundurchlässige Bezugsmaterial 6 die
Entwicklungsschicht anhaftend abgedeckt, um ein hochgenaues Messergebnis
zu erhalten, indem der Permeation der Untersuchungsziellösung, die
die Entwicklungsschicht durchdringt, Einheitlichkeit verliehen wird.
-
Ziffer 7 bezeichnet
ein Basismaterial zum Halten der Entwicklungsschicht, die zum Beispiel
aus einem weißen
PET-Film gebildet ist. Das Basismaterial 7 verstärkt die
Entwicklungsschicht, und wenn eine Lösung, die ein Infektionsrisiko
birgt, wie beispielsweise Blut, Speichel und Urin, als Untersuchungsziellösung eingesetzt
wird, hält
das Basismaterial 7 dieses ab. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass
das Basismaterial 7 Licht abhält in einem Fall, wo die Entwicklungsschicht
durchdrungen ist und lichtdurchlässig
wird.
-
Ziffer 8 bezeichnet
einen geschmolzenen und ausgehärteten
Teil, der durch Schmelzen paralleler Seitenflächen der Entwicklungsschicht
mittels eines CO2-Lasers und anschließendes Aushärten derselben durch Abkühlen gebildet
ist. Obwohl hier der CO2-Laser als Schmelzverfahren
eingesetzt wird, können
andere, wie beispielsweise ein Exzimerlaser, ein Argonlaser, ein
YAG-Laser, ein Helium-Neon-Laser, ein Rubinlaser und dergleichen
ebenfalls eingesetzt werden. Über
den Laser hinaus können
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in Abhängigkeit
vom Material der Entwicklungsschicht auch dadurch geschmolzen werden,
dass ein erhitztes Metall oder dergleichen damit in Kontakt gebracht wird
sowie durch ein organisches Lösungsmittel
oder dergleichen. Die oben beschriebenen Schmelzverfahren sind lediglich
Beispiele und ein beliebiges Verfahren ist verfügbar, solange die parallelen
Seitenflächen
der Entwicklungsschicht geschmolzen werden können.
-
Im
Folgenden wird ein Messverfahren des so konstituierten Biosensors
gemäß der fünften Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 9 beschrieben.
-
Die 9 sind Musterdiagramme, die Messzustände des
Biosensors gemäß der fünften Ausführungsform
darstellen.
-
Eine
Messung des oben beschriebenen Biosensors wird gestartet, wenn eine
geeignete Menge der Untersuchungsziellösung 11 auf den Applikationsteil 1 (9(a)) aufgebracht wird. Wenn die Untersuchungsziellösung 11 auf
den Applikationsteil 1 aufgebracht wird, durchdringt die
Untersuchungsziellösung 11 die
Entwicklungsschicht (9(b)).
Da die Seitenflächen
der Entwicklungsschicht mit dem geschmolzenen und ausgehärteten Teil 8 versiegelt sind,
ist die Permeationsgeschwindigkeit der Untersuchungsziellösung 11 an
den Seitenflächen
nicht erhöht,
was zu einer Permeation in der Entwicklungsschicht in einer einheitlichen
Geschwindigkeit führt. Dann,
wenn die Untersuchungsziellösung 11 den
Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 erreicht, beginnt
das in dem Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 gehaltene
markierte Reagenz damit, eluiert zu werden. Während die Permeation der Untersuchungsziellösung 11 voranschreitet,
erreicht die Untersuchungsziellösung 11 danach
den Reagenzimmobilisierungsteil 5 und dann den offenen
Endteil 10 (9(c)).
Die Untersuchungsziellösung 11,
die das offene Endteil 10 erreicht, wird durch Verdunstung 12 getrocknet
und ferner in Bezug auf eine hydraulische Druckdifferenz auf dieselbe
Höhe wie
die Untersuchungsziellösung 11 im
Applikationsteil 1 exsudiert (9(d)).
-
Daher
erfordert dieser Biosensor kein neues Material zur Absorption überschüssiger Untersuchungsziellösung 11 und
ermöglicht
es der Untersuchungsziellösung 11,
die Entwicklungsschicht in der vorgegebenen Richtung, von der Richtung
der Untersuchungsziellösung 1 zur
Richtung des offenen Endteils 10, zu durchdringen. Obwohl
bei der vierten Ausführungsform
der Applikationsteil 1 und das offene Endteil 10 exponiert
und geöffnet
sind, ist es bei Bedarf auch möglich,
dass der Applikationsteil 1 und der offene Endteil 10 durch
ein schützendes
Material konstituiert werden oder dass die Entwicklungsschicht mit
der oben beschriebenen Konstitution in ein hohles Gehäuse gepackt
wird, so dass die Untersuchungsziellösung 11 nicht an der
Hand des Untersuchenden anhaftet, beispielsweise in einem Fall,
bei dem die Untersuchungsziellösung 11 eine
färbende Substanz
ist.
-
Dann
wird das Messergebnis durch Bestätigung
eines Bindungszustands des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 in
einer vorgegebenen Zeitdauer erhalten. Da bei der vorliegenden Erfindung
die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 wie
oben beschrieben zur Versiegelung geschmolzen werden, wird eine
einheitliche Permeation der Untersuchungsziellösung 11 in der Entwicklungsschicht
durchgeführt,
wodurch das markierte Reagenz und das Messungsziel in der Untersuchungsziellösung 11,
die den Reagenzimmobilisierungsteil 5 passieren, entsprechende
Oberflächen des
Reagenzimmobilisierungsteils 5 einheitlich durchdringen
und auf diese Weise ein Unterschied in der Bindungsmenge des markierten
Reagenzes zwischen der im Zentrum des Reagenzimmobilisierungsteils 5 und
auf den Seitenflächen
eliminiert wird, was zu einem hochgenauen Messergebnis führt.
-
Das
markierte Reagenz in diesem Reagenzimmobilisierungsteil 5 kann
visuell gemessen werden, wenn eine qualitative Beurteilung gewünscht ist. Wenn
eine genauere Messung gewünscht
ist, wird die Bindungsmenge des markierten Reagenzes in dem Reagenzimmobilisierungsteil 5 unter
Einsatz eines optischen Verfahrens gemessen, wodurch ein quantitatives
Messergebnis erhalten wird.
-
Obwohl
bei der fünften
Ausführungsform
als Beispiel eine Beschreibung für
einen Fall gegeben wurde, in dem das Teil zum Halten des markierten Reagenzes 4 und
das Reagenzimmobilisierungsteil 5 auf der Entwicklungsschicht
in Streifenformen ausgebildet ist, können der Teil zum Halten des
Reagenzes 4 und der Reagenzimmobilisierungsteil 5 auch
in Punktformen ausgebildet sein.
-
Wie
oben beschrieben, sind bei der fünften Ausführungsform
des Biosensors und des Herstellungsverfahrens dafür die Seitenflächen der
Entwicklungsschicht parallel zur Richtung der permeierenden Untersuchungsziellösung 11 zur
Versiegelung teilweise oder vollständig geschmolzen und ausgehärtet, so
dass die Permeation der Untersuchungsziellösung 11 arrangiert
wird, wodurch eine genauere quantitative Messung ermöglicht wird,
und darüber hinaus
ist die Entwicklungsschicht mit Ausnahme ihres Endes und Anfangs
anhaftend mit dem flüssigkeitsdurchlässigen Bezugsmaterial 6 abgedeckt,
wodurch es möglich
ist, auf die Verwendung eines Elements für den Teil zum Applizieren
der Untersuchungsziellösung
und eines Elements für
den Teil zur Absorption der Untersuchungsziellösung zu verzichten.
-
Da
die Entwicklungsschicht selbst geschmolzen und ausgehärtet wird,
ist darüber
hinaus kein neues Material zur Versiegelung der parallelen Seitenflächen erforderlich,
und ein Herstellungsverfahren kann vereinfacht werden, wodurch die
Kosten auf Grund der Reduktion an Material- und Herstellungsaufwand
reduziert werden können,
während
die Leistungsfähigkeit
des Sensors erhalten bleibt.
-
Darüber hinaus
wird eine Nitrozellulose, die die Bindung eines Proteins oder dergleichen
vergleichsweise einfach macht, als Material der Entwicklungsschicht
eingesetzt, und die Reagenzkomponente wird auf derselben Ebene wie
die Entwicklungsschicht gebildet, wodurch es einfach ist, den Biosensor
herzustellen.
-
Darüber hinaus
werden die parallelen Seitenflächen
der Entwicklungsschicht zur Versiegelung durch einen Laser geschmolzen
und ausgehärtet, wodurch
ein gewünschter
Teil der parallelen Seitenflächen
schneller und einheitlicher geschmolzen und ausgehärtet und
dem geschmolzenen und ausgehärteten
Teil Einheitlichkeit verliehen werden kann. Durch die Laser-Schmelzung
können
die parallelen Seitenflächen
darüber
hinaus ohne körperlichen Kontakt
mit der Entwicklungsschicht geschmolzen und ausgehärtet werden,
so dass die Form der Entwicklungsschicht nicht aufgrund von Kontaktdruck geändert wird,
was zu einer Hochgenauigkeitsmessung führt.
-
(Beispiel)
-
Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung spezifischer anhand eines
Beispiels beschrieben, obwohl die vorliegende Erfindung in ihrem
Bereich nicht auf Beschreibungen in diesem Beispiel beschränkt ist.
-
Bei
dieser Ausführungsform
wurde die immunchromatographische Entwicklungsschicht, die eine
Anti-hcG-β-Antikörper-Immobilisierungslinie und
eine breite Bande aus einem Komplex aus einem Anti-hcG-α-Antikörper und
Goldkolloid in einem Nitrozellulosefilm beinhaltet, wie oben beschrieben
hergestellt, und das flüssigkeitsundurchlässige Bezugsmaterial
wurde auf der immunchromatographischen Entwicklungsschicht bereitgestellt,
und das Basismaterial wurde darunter bereitgestellt. Danach wurde eine
immunchromatographische Testvorrichtung, die unter Einsatz eines
CO2-Lasers geschnitten wurde, und eine immunchromatographische
Testvorrichtung, die mit einem Schneidwerkzeug (Rollenschneidmaschine)
geschnitten wurde, hergestellt, um einen einzelnen Biosensor zu
bilden, und eine Messung von hCG in Urin wurde unter Einsatz der entsprechenden
chromatographischen Testvorrichtungen durchgeführt, um die Variation von deren Messwerten
zu vergleichen.
-
A. Herstellung der immunchromatographischen
Entwicklungsschicht
-
Zunächst wurde
die Anti-hcG-β-Antikörper-Lösung hergestellt,
die mit einer Phosphatpufferlösung
verdünnt
wurde, um die Konzentration zu kontrollieren.
-
Diese
Antikörperlösung wurde
durch Einsatz einer Lösungsabgabevorrichtung
auf den Nitrozellulosefilm aufgebracht. Dadurch wurde eine detektierende
Antikörperimmobilisierungslinie
auf dem Nitrozellulosefilm erhalten. Nach dem Trocknen wurde dieser
Nitrozellulosefilm in eine Tris-HCl-Pufferlösung, die 1% Magermilch enthielt,
eingetaucht und für
30 Minuten leicht geschüttelt.
30 Minuten später wurde
der Film in einen Tris-HCl-Puffer-Lösungsbehälter überführt, für 10 Minuten leicht geschüttelt und danach
für weitere
10 Minuten in einem anderen Tris-HCl-Puffer-Lösungsbehälter leicht geschüttelt, wobei
der Film gewaschen wurde. Nachdem er zweimal wie oben beschrieben
gewaschen worden war, wurde der Film aus der Reinigungsflüssigkeit
entnommen und bei Raumtemperatur getrocknet.
-
Das
Goldkolloid wurde hergestellt durch Zugabe von 1% Zitronensäurelösung zu
einer rückfließenden 100°C-Lösung aus
0,01% Goldchlorwasserstoffsäure.
Nachdem der Rückfluss über 30 Minuten fortgesetzt
wurde, wurde das Goldkolloid abgekühlt und unter Verwendung einer
0,2 M Kaliumcarbonat-Lösung
auf pH 9 eingestellt. Der Anti-hCG-α-Antikörper oder zu dieser Goldkolloid-Lösung zugegeben, dann wurde
die erhaltenen Lösung über mehrere
Minuten gerührt,
und danach wurde eine 10% BSA(Rinderserumalbumin)-Lösung pH
9 in einer solchen Menge zugegeben, dass schließlich eine 1% Lösung erhalten
wurde, und gerührt.
Dadurch wurde eine Lösung
eines Antikörper-Goldkolloid-Komplexes (markierten
Antikörpers)
hergestellt. Danach wurde diese Lösung eines markierten Antikörpers bei 4°C und 20.000
g für 50
Minuten zentrifugiert, wodurch der markierte Antikörper isoliert
wurde, und der isolierte markierte Antikörper wurde in einer Reinigungspufferlösung (1%
BSA-Phosphatpufferlösung) suspendiert
und anschließend
zentrifugiert, um den markierten Antikörper zu waschen und zu isolieren. Nachdem
er in der Reinigungspufferlösung
suspendiert und durch ein 0,8-μm-Filter
filtriert worden war, wurde der markierte Antikörper so zubereitet, dass er ein
Zehntel der ursprünglichen
Goldkolloid-Lösung ausmachte,
und bei 4°C
gelagert.
-
Die
so erzeugte Antikörperlösung wurde
in die Lösungsabgabevorrichtung
gegeben und auf einer Stelle aufgebracht, die von der Antikörperimmobilisierungsstelle
auf dem trockenen Anti-hCG-β-Antikörper-Immobilisierungsfilm
entfernt lag, und anschließend
wurde der Film getrocknet.
-
Dadurch
wurde der Bereich zum Halten des markierten Antikörpers auf
dem Immobilisierungsfilm erhalten.
-
Auf
diese Weise kann die immunchromatographische Entwicklungsschicht
vervollständigt
werden.
-
B. Erzeugung einer immunchromatographischen Testvorrichtung
-
Die
auf die oben beschriebenen Weise hergestellte immunchromatographische
Entwicklungsschicht wurde auf dem aus weißem PET mit 0,5 mm Dicke gefertigten
Basismaterial angebracht, und der aus transparentem PET mit 100 μm Dicke hergestellte
flüssigkeitsundurchlässige Bezug
wurde auf der Entwicklungsschicht vom Bereich zum Halten des markierten
Antikörpers
bis zum Ende der Entwicklungsschicht mit einem Teil zur Laminierung
des am Ende geöffneten
wasserabsorbierenden Teils aufgebracht. Dann wurde die immunchromatographische Testvorrichtung,
die unter Einsatz eines CO2-Lasers in einer
Breite von 2,5 mm geschnitten wurde, bei der die Seitenflächen der
Entwicklungsschicht zur Versiegelung geschmolzen und ausgehärtet sind,
und die immunchromatographische Testvorrichtung, die mit einem Schneidwerkzeug
(Rollenschneidmaschine) geschnitten wurde, hergestellt. Darüber hinaus wird
Glasfaserfilterpapier jeweils an die Enden der wasserabsorbierenden
Teile angebracht. Auf diese Weise können zwei Arten von immunchromatographischen
Testvorrichtungen hergestellt werden. Obwohl in dem Beispiel das
Glasfaserfilterpapier als wasserabsorbierender Teil angebracht wird,
ist der wasserabsorbierende Teil nicht unverzichtbar, und es ist
auch möglich,
dass die immunchromatographische Entwicklungsschicht mit Ausnahme
ihres Anfangs, wo die Untersuchungsziellösung aufgebracht wird, und
ihres Endes mit dem flüssigkeitsundurchlässigen Bezug
anhaftend abgedeckt ist, wodurch das Ende der Entwicklungsschicht
mit derselben Wirkung ausgestattet ist wie der wasserabsorbierende Teil.
Das heißt,
durch Öffnen
des Endes der Entwicklungsschicht wird die Untersuchungsziellösung leicht verdunstet,
und es wird ausgenutzt, dass das Niveau der Untersuchungsziellösung, die
bis zum Ende der Entwicklungsschicht reichte, in Bezug auf die hydraulische
Druckdifferenz das Niveau der Untersuchungsziellösung am Anfang erreicht.
-
C. Herstellung der Untersuchungsziellösung
-
Die
hCG-Lösungen
bekannter Konzentrationen wurden zu menschlichem Urin zugegeben,
wodurch die hCG-Lösungen
verschiedener bekannter Konzentrationen hergestellt wurden.
-
D. Messverfahren von hCG
in Urin
-
Mehr
als 20 μl
Urin mit hCG wurden auf die Probenapplikationsteile der beiden wie
oben erzeugten Arten immunchromatographischer Testvorrichtungen
aufgebracht, und in Richtung der wasserabsorbierenden Teile entwickelt,
um eine Antigen-Antikörper-Reaktion
hervorzurufen, wodurch Farbänderungen
in den Antikörperimmobilisierungsteilen
hervorgerufen wurden. Hier wurden die Färbungszustände 5 Minuten, nachdem die
Probe auf die Testvorrichtungen aufgebracht worden war, durch Einsatz
eines Reflexionsspektralphotometers (CS9300; hergestellt durch Shimadzu
Corporation) gemessen und der Färbungsgrad
wurde aufgezeichnet.
-
Die 10 sind Grafiken, die die Beziehungen
zwischen der hCG-Konzentration
und einem Messergebnis bei den oben beschriebenen beiden Arten immunchromatographischer
Testvorrichtungen nach dem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen; 10(a) stellt das Messergebnis bei der immunchromatographischen
Testvorrichtung dar, die unter Einsatz eines CO2-Lasers geschnitten
wurde, und 10(b) stellt das Messergebnis
bei der immunchromatographischen Vorrichtung dar, die mit einem
Schneidwerkzeug (Rollenschneidemaschine) geschnitten wurde.
-
Zunächst wurde
Urin, enthaltend jeweils hCG der hCG-Konzentrationen 100, 1000 und 100.000
U/l auf die immunchromatographische Testvorrichtung aufgebracht,
um entwickelt zu werden. Dann wurde der Färbungszustand des Antikörperimmobilisierungsteils
auf der Testvorrichtung für
Urin jeder hCG-Konzentration
durch das Reflexionsspektralphotometer gemessen. In dem Beispiel
wurde eine Absorption bei einer Wellenlänge von 520 nm durch das Reflexionsspektralphotometer
gemessen und in die vorher gebildete Eichkurve eingesetzt, die eine
Beziehung zwischen der hCG-Konzentration und der Absorption anzeigt,
wodurch ein reduzierter Wert erhalten wird.
-
Im
Ergebnis betrugen die in 10(a) dargestellten
CV-Werte (Variationskoeffizienten) der Testvorrichtung, die unter
Einsatz eines CO2-Lasers geschnitten wurde,
3–10%,
während
die in 10(b) dargestellten CV-Werte
der Testvorrichtung, die mit einem Schneidwerkzeug (Rollenschneidemaschine) geschnitten
wurde, in einem weiten Bereich zwischen 20% und 35% variierten.
Wie oben beschrieben, wurde eine hohe quantitative Genauigkeit für die Messung
bestätigt,
die eine Testvorrichtung einsetzte, die unter Einsatz eines CO2-Lasers geschnitten wurde.
-
Gewerbliche
Anwendbarkeit
-
Ein
Biosensor und ein Herstellungsverfahren dafür gemäß der vorliegenden Erfindung
sind recht nützlich
als ein Biosensor, der die Genauigkeit eines Ergebnisses aus einer
Reaktion zwischen einer flüssigen
Probe als Analysenziel und einem markierten Reagenz verbessert,
und als Biosensor-Herstellungsverfahren
zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens eines solchen Hochgenauigkeitsbiosensors
sowie zur Kostenreduktion.