JP2003139700A - 微小毛管に基づく分光試験システム - Google Patents
微小毛管に基づく分光試験システムInfo
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Abstract
より少ない試薬で(分析補助試薬なしに)、微小毛管の
利点を利用しながら液体サンプル中の分析試料の測定を
可能にすること。 【解決手段】 サンプル中で分析試料を測定するための
分光法の使用並びにサンプル中での1種もしくはそれ以
上の分析試料の定性および/または定量測定用の試験シ
ステムの提供。
Description
試料を測定するための分光法の使用並びに液体サンプル
中の1種もしくはそれ以上の分析試料の定性および/ま
たは定量測定用の試験システムに関する。
関する、自己診断用の試験システムは長年前から確立さ
れている現状技術である。
びに特に取り扱い性およびユーザーへの親しみ易さにお
けるさらなる改良を得るという目標で、現存する製品の
絶えまないさらなる開発が望ましい。電気化学的検出反
応に基づくバイオセンサーおよび呈色反応を反射光測定
で評価する膜に基づく試験片が最新式のものである。
血液を吸い込むバイオセンサーが、特に、好ましいと評
価された。
学センサー(例えばUSP 5 759 364)の電極
区画全体を血液で覆わなければならず、このためには少
なくとも3μlもしくはそれ以上の血液が現在既知の製
品では一般的に必要である。
システム(例えばUSP 5 453360)に関して
は、さらにそれより多量の血液が一般的に必要である。
の生化学試薬システムの均一な適用がセンサー形状およ
び膜構造の不変性の他に特に極めて重要である。
リーン捺染またはマイクロピペット処理による、センサ
ー電極区画に対する酵素/メディエタ調合物の適用を包
含する。
指示薬調合物を含浸またはコーテイングすることを包含
する。
ラフィー(GC)、および毛管電気泳動(CE)の形態
の、多種の微小毛管が既知であり("Making and Manipu
lating Capillary Columns for Gas Chromatography" b
y Kurt Grob, Heuthing Verlag, 1986)、そして以下で
は微小毛管カラムと称する。微小毛管カラムは高い再現
性で50または100mまでの長さに製造することがで
きる。
願100 08 906は、例えば血液のような液体サン
プル中での例えばグルコースのような分析試料の比色測
定における微小毛管カラムに基づくと上記の目標基準に
関して明らかな進歩が得られうることを開示している。
しかしながら、比色測定は微小毛管カラム内部への発色
性酵素試薬システムの一体化を必要とする。これは酵素
試薬システムに関するかなりの費用を伴う比較的複雑な
方法を必要とする。さらに、そのような比色試験システ
ムは1種の分析試料用にのみ使用することができる。例
えば、グルコースオキシダーゼ試薬システムはグルコー
スを検出するために1回だけ使用することができる。
試薬システムを必要としない、すなわちより少ない試薬
で(分析補助試薬なしに)、微小毛管の利点を利用しな
がら液体サンプル中の分析試料の測定を可能にすること
である。
cro capillary)により採取されるサンプル中の1種も
しくはそれ以上の分析試料の定性および/または定量測
定のための分光法の使用を提供する。
採取しそして1種もしくは複数の分析試料を分光法によ
り測定する、液体サンプル中での1種もしくはそれ以上
の分析試料の定性および/または定量測定用の試験シス
テムも提供する。
例えば全血または間質組織流体(interstitial tissue
fluid)、を毛管力により例えばクロマトグラフィー中
で使用されるような毛管の中に吸い込む。小さいサンプ
ル量の側面の他に、これはサンプル液体が従来の試験片
またはバイオセンサーシステムを製造するために一般的
に必要な結合剤または接着剤と接触できないという利点
も有する。
分析試料および液体サンプルの性質を考慮しながら適当
な方法で選択される。好ましい分光法は赤外(IR)お
よびラマン分光法を包含する。赤外領域用のより好まし
い分光法は近赤外(NIR)および中赤外領域(MI
R)を包含する。微小毛管中の非常に少ないサンプル量
の分析試料に対する二方法の応用を、標準的形状の適用
の他に、例えば下記の種々の別の有用な態様により行う
ことができる:例えば表面感作法、希釈全反射(AT
R)、光繊維もしくは平坦な光学的光線導波管の形態の
光学的導波管、特にラマン分光法である表面−促進ラマ
ン分光法(SERS)もしくは非線状ラマン分光法、例
えば付着抗ストークスラマン分光法(CARS)のため
の光学的近視野法(SNOM)を用いる非常に少ないプ
ローブ量の光学的励起、背景信号を減ずるための同焦点
形状。表面−感作方法、例えばIR−分光ATR技術、
が透過測定に適していないサンプルに特に有用である。
よび材料性質は、それらが毛管力により本質的に水性で
あるサンプリング液体を吸い込むように選択すべきであ
る。吸い込まれるサンプル量は、特に約1cm長さの微
小毛管用には、好ましくは3μlより少なく、特に好ま
しくは1μlより少なく、非常に特に好ましくは0.5
μlもしくはそれより少ない。
ィー(GC)および毛管電気泳動(CE)から知られて
いる。そのような微小毛管カラムは、毛管形状および毛
管内部の品質の両方に関して、本発明に従い設定される
条件を実質的にまたは完全に満たす。
くは円い断面を有する。微小毛管の内径は好ましくは5
00μmより小さく、より好ましくは250μmより小
さく、最も好ましくは25μm〜200μmである。
cmまでであり、より好ましくは1cmまでであり、最
も好ましくは約0.5cmである。
それより短い毛管長さを用いる機能試験用には、非常に
少量であるサンプル量、例えば0.5μlの血液または
間質組織流体、で充分であるような寸法が一般的である
GCまたはCEカラムが有用であることが証明された。
毛管カラムはいわゆる「最少侵襲性」試験キットの条件
も満たし、このことは特に患者に対する疼痛を最少にす
るため特に有利であると言われる。
つ分光法の放射線に対して透過性である適当な材料を含
んでなる。例は石英ガラスおよび標準ガラスを包含す
る。
中では固定相とも称する内部コーテイングを有する。こ
のコーテイングは入手可能なGCカラムに関して原則的
に既知である多数の材料を含んでなることができる。本
発明に従う微小毛管試験システムに有用なコーテイング
は、親水性および/または極性のコーテイング材料、例
えば、種々の分子量を有するポリエチレングリコール
(カルボワックス(CarbowaxR))、ポリエチレングリコ
ール誘導体、例えばモノステアリン酸カルボワックス4
000、およびシアノプロピルポリシロキサンを包含す
る。
グ)の適用に関すると、GCカラムに関して既知である
標準的工程を参照することができる。上記の文献(K. G
rob,1986)に記載されているように、原則的には2つの
使用できる方法がある。これらは静止コーテイングおよ
び動的コーテイングである。これらの方法により、50
〜100m長さの微小毛管がコーテイングされうる。上
記の文献中に記載されているように、固定相中の重合体
は石英カラムの表面に共有結合されうる。
融シリカ)を含んでなる。これまでに使用されているガ
ラスカラムはクロマトグラフィー中ではあまり重要でな
くなってきたが、それらの優れた透明性のために本発明
に従う試験システム用には実際に重要性がある。
色の高温安定性ポリイミド層がコーテイングされる。こ
れにより、石英毛管の脆さがなくなり、そして容易に取
り扱える御しやすい微小毛管カラムが得られ、それらは
製造およびさらなる加工用にロール材料として処理する
ことができる。
関する充分な透過性を必要とする。着色されたポリイミ
ド層が分光分析を混乱させる場合には、透明無色の重合
体、例えば、ポリシロキサン類、アクリル重合体、ポリ
酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリアミドまたはポリ
エーテルポリスルホンを代わりに使用することができ
る。所望するなら、混乱性の層を分析用の微小毛管の適
当な領域で、例えばレーザー融除により、除去すること
ができる。
ての微小毛管の必須条件は、それらが全血、間質組織流
体または他の試験液体を毛管力により吸い込むそれらの
性質である。
性のコーテイング、例えばポリエチレングリコール(カ
ルボワックスR)を有するかまたは極性固定相として知
られるもの、例えばシアノプロピルポリシロキサン、を
有する微小毛管がサンプル液体、例えば血液または間質
組織流体、を吸い込むこと、すなわち親水性および/ま
たは極性のコーテイングは毛管力によるサンプル液体の
吸引に好都合であることが見いだされたが、疎水性コー
テイングで改質された(例えばポリシロキサンで改質さ
れた)微小毛管はこの性質を示さない。
の目的のためにある種の界面活性剤を用いる後処理によ
り改質することができる。
剤、例えばSDS、両性界面活性剤、例えば燐脂質、お
よび非イオン性界面活性剤、例えばプルロニック(Pluro
nic)Rまたはフルオロ界面活性剤(例えばベイオウェッ
ト(Bayowet)FT219R)を包含する。
さらなる最適化のために、上記の親水性コーテイング、
例えばカルボワックスR、中にまたはその上に存在させ
てもよい。
ある液体、特に体液である。例は尿、間質組織流体およ
び血液を包含する。
コース、ビリルビン、ケトン類、pH、蛋白質およびコ
レステロールを包含する。
センサー)は1個の試験部品当たり1回の測定だけしか
できないが、本発明に従う試験システムの試薬の少ない
部品は同時または連続する複数回測定、例えばグルコー
スおよびコレステロール試験、を1個の試験部品の中で
行える。
血液または間質組織流体および分析試料グルコースであ
る。
過により行われる。
込み後に、分析試料、例えばグルコースの定性および/
または定量測定が分光手段により、好ましくはキュベッ
トとして有効に機能する微小毛管中で直ちに、行われ
る。
と、本発明に従う微小毛管試験システムは適当なフォー
マット中に一体化すべきである。
の吸い込み性能を試験した以下の実施例では、使用した
微小毛管はバリアン(Varian)からの約1cm長さの微小
毛管カラム部品であった。
相)を有するGC微小毛管カラムの吸い込み性能 バリアンからの下記のカラムタイプの各々の約1cmの
微小毛管部分を使用した: CP−Sil5CB:固定相:100%ジメチルポリシ
ロキサン CP−Wax52CB:固定相:ポリエチレングリコー
ル CP−Wax52CB:固定相:シアノプロピルポリシ
ロキサン 使用した試験液体は、グルコース試験片を検出するため
の血液代替品として一般的に使用されているグルコメー
ターエンコル(Glucometer ENCORE)TMグルコース対照溶
液であった。
まれた。 CP−Wax52CB:試験液体は数秒間以内に吸い込
まれた。実施例2:疎水性GC微小毛管カラムの界面活性剤コー
テイング 実施例1ではサンプル液体中で吸い込まなかったと言わ
れた疎水性固定相を有するGC微小毛管カラム(CP−
Sil5CB、バリアン)を以下の通りに界面活性剤で
コーテイングした: 界面活性剤溶液:ホスホリポン(phospholipon)90G
(ローン−プーラン(RhonePoulenc))のイソプロパノー
ル中1%溶液。
ラムを減圧下で界面活性剤溶液でコーテイングしそして
次に乾燥した(動的コーテイング、K. Grob: Making an
d Manipulating Capillary Columns for Gas Chromatog
raphy 参照)。
験:2cm微小毛管カラム部分を1秒間以内で充填し
た。
Claims (10)
- 【請求項1】 微小毛管により採取されるサンプル中の
1種もしくはそれ以上の分析試料の定性および/または
定量測定のための分光法の使用。 - 【請求項2】 微小毛管が内表面上にコーテイングを有
することを特徴とする、請求項1に記載の使用。 - 【請求項3】 血液または間質組織流体中のグルコース
を測定するための請求項1または2に記載の使用。 - 【請求項4】 微小毛管がガラスまたは石英を含んでな
ることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の使
用。 - 【請求項5】 微小毛管の内径が500μmまたはそれ
より小さいことを特徴とする、前記請求項のいずれかに
記載の使用。 - 【請求項6】 請求項1に従う赤外またはラマン分光法
の使用。 - 【請求項7】 サンプルを微小毛管により採取しそして
1種もしくは複数の分析試料を分光法により測定する、
液体サンプル中での1種もしくはそれ以上の分析試料の
定性および/または定量測定用の試験システム。 - 【請求項8】 1種もしくは複数の分析試料を微小毛管
中で測定することを特徴とする、請求項7に記載の試験
システム。 - 【請求項9】 微小毛管により採取されるサンプル量が
3μlより少ないことを特徴とする、請求項7または8
に記載の試験システム。 - 【請求項10】 1種もしくは複数の分析試料を赤外ま
たはラマン分光法により測定することを特徴とする、請
求項7〜9のいずれかに記載の試験システム。
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