JP2003524164A - 微小毛管に基づく試験システム - Google Patents
微小毛管に基づく試験システムInfo
- Publication number
- JP2003524164A JP2003524164A JP2001561440A JP2001561440A JP2003524164A JP 2003524164 A JP2003524164 A JP 2003524164A JP 2001561440 A JP2001561440 A JP 2001561440A JP 2001561440 A JP2001561440 A JP 2001561440A JP 2003524164 A JP2003524164 A JP 2003524164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microcapillaries
- microcapillary
- test
- blood
- capillary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 17
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 2
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 claims 1
- -1 and in particular Substances 0.000 abstract description 8
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 12
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 108010050375 Glucose 1-Dehydrogenase Proteins 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N Bilirubin Chemical compound N1C(=O)C(C)=C(C=C)\C1=C\C1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(\C=C/3C(=C(C=C)C(=O)N\3)C)N2)CCC(O)=O)N1 BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000005548 Hexokinase Human genes 0.000 description 1
- 108700040460 Hexokinases Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000003560 Valerianella locusta Nutrition 0.000 description 1
- 240000004668 Valerianella locusta Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000013537 high throughput screening Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000003831 tetrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 125000000725 trifluoropropyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C(F)(F)F 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0825—Test strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0832—Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
- B01L2300/0838—Capillaries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
- G01N2035/00237—Handling microquantities of analyte, e.g. microvalves, capillary networks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明は、液体サンプル中の成分、好ましくは体液中の分析物および、特に、血液中のグルコースの存在を測定するための微小毛管に基づく試験システムに関する。
Description
【0001】
本発明は、流体サンプル中の成分、好ましくは体液中の分析試料、そして特に
血液中のグルコースを測定するための微小毛管に基づく試験システム(microcap
illary-based test system)に関する。
血液中のグルコースを測定するための微小毛管に基づく試験システム(microcap
illary-based test system)に関する。
【0002】
記載される試験システムの特徴は、サンプル流体、例えば全血または間質組織
流体を例えばクロマトグラフィーにおいて使用されているような毛管の中で毛管
力により吸引することである。
流体を例えばクロマトグラフィーにおいて使用されているような毛管の中で毛管
力により吸引することである。
【0003】
家庭ユーザー分野における、特に血液グルコースの自己診断は長年にわたり確
立されている技術状態である。
立されている技術状態である。
【0004】
それにもかかわらず、精度および再現性並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。
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。
【0005】
ユーザーの親しみ易さに関すると、特に患者の血液をいわゆる「吸い込み」機
構により吸引するバイオセンサーが有利であると判定されている。
構により吸引するバイオセンサーが有利であると判定されている。
【0006】
再現性のある結果を得るためには、電気化学センサー(例えばUSP 5 75
9 364)の場合には電極区画全体を血液で覆わなければならず、この目的の
ためには、一般的に、少なくとも3μlもしくはそれ以上の血液が現在既知の製
品の場合に必要である。
9 364)の場合には電極区画全体を血液で覆わなければならず、この目的の
ためには、一般的に、少なくとも3μlもしくはそれ以上の血液が現在既知の製
品の場合に必要である。
【0007】
反射光測定で評価される膜に基づく試験片(例えばUSP 5 453 360
)の場合には、一般的にさらにそれより多量の血液が必要である。
)の場合には、一般的にさらにそれより多量の血液が必要である。
【0008】
再現性および精度に関すると、試験部品中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。
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。
【0009】
ここでは、電気化学的バイオセンサーは、スク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。
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。
【0010】
比色試験片システムの場合には、微孔性膜に酵素/指示薬調合物を含浸または
コーテイングする。
コーテイングする。
【0011】
多種の微小毛管がクロマトグラフィー、特にガスクロマトグラフィー(GC)
、から既知であり、例えば "Making and Manipulating Capillary Columns for
Gas Chromatography" by Kurt Grob, Heuthing Verlag, 1986 を参照のこと。
、から既知であり、例えば "Making and Manipulating Capillary Columns for
Gas Chromatography" by Kurt Grob, Heuthing Verlag, 1986 を参照のこと。
【0012】
上記の目標基準に関して、例えば、クロマトグラフィーにおいて使用されてい
る微小毛管カラムに基づく実質的な進歩が実現されうることが今回驚くべきこと
に見いだされた。
る微小毛管カラムに基づく実質的な進歩が実現されうることが今回驚くべきこと
に見いだされた。
【0013】
本発明は、従って、毛管力によるサンプリングのための試験システムにおける
微小毛管の使用に関する。
微小毛管の使用に関する。
【0014】
別の面によると、本発明はまた分析物(analyte)のサンプリングが微小毛管
により行われる流体サンプル用の試験システムにも関する。好ましくは、分析物
のサンプリングおよび検出は微小毛管中で行われる。
により行われる流体サンプル用の試験システムにも関する。好ましくは、分析物
のサンプリングおよび検出は微小毛管中で行われる。
【0015】
本発明に従う試験システムは、サンプル流体が試験フォーマットの結合剤また
は接着剤と接触できないという利点を有する。
は接着剤と接触できないという利点を有する。
【0016】
適する微小毛管は特にガスクロマトグラフィーから知られている。そのような
ガスクロマトグラフィー(GC)微小毛管は、毛管形状並びに試薬、例えば親水
性固定相用のポリエチレングリコール類または疎水性固定相用のポリシロキサン
類による毛管内部のコーテイングの両方に関して、再現性および精度の高い水準
を満たす。適する微小毛管はまた毛管電気泳動からも知られている。
ガスクロマトグラフィー(GC)微小毛管は、毛管形状並びに試薬、例えば親水
性固定相用のポリエチレングリコール類または疎水性固定相用のポリシロキサン
類による毛管内部のコーテイングの両方に関して、再現性および精度の高い水準
を満たす。適する微小毛管はまた毛管電気泳動からも知られている。
【0017】
本発明に従い使用される微小毛管の寸法および材料性質は、それらが毛管力に
より実質的に水性であるサンプル流体を吸引するようなものである。吸引される
サンプル量は好ましくは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0.5μlもしくはそれより少ない。
より実質的に水性であるサンプル流体を吸引するようなものである。吸引される
サンプル量は好ましくは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0.5μlもしくはそれより少ない。
【0018】
本発明に従い使用される微小毛管は好ましくは円い断面を有する。微小毛管の
内径は好ましくは500μmより小さく、特に好ましくは250μmより小さく
、非常に特に好ましくは25μm〜200μmである。
内径は好ましくは500μmより小さく、特に好ましくは250μmより小さく
、非常に特に好ましくは25μm〜200μmである。
【0019】
使用される微小毛管の長さは好ましくは2cmまでであり、特に好ましくは1
cmまでであり、非常に特に好ましくは約0.5cmである。
cmまでであり、非常に特に好ましくは約0.5cmである。
【0020】
微小毛管の本発明に従う使用の場合には、それぞれの試験フォーマット中に含
有される微小毛管が、各場合に使用される測定原理に応じて正確に定められたサ
ンプル量を吸引し、これは特に反応の、例えば酵素呈色反応の終点の測定に適用
される。
有される微小毛管が、各場合に使用される測定原理に応じて正確に定められたサ
ンプル量を吸引し、これは特に反応の、例えば酵素呈色反応の終点の測定に適用
される。
【0021】
1cmもしくはそれより短い毛管長さの場合、一般的に、非常に少量であるサ
ンプル流体、例えば0.5μlの血液または間質組織流体でも機能試験のために
充分であるような寸法のGCまたは毛管電気泳動カラムが本発明に従う目的に適
することが証明された。
ンプル流体、例えば0.5μlの血液または間質組織流体でも機能試験のために
充分であるような寸法のGCまたは毛管電気泳動カラムが本発明に従う目的に適
することが証明された。
【0022】
少ないサンプル量のために、本発明に従う毛管カラムはいわゆる「最少侵襲性
(minimally invasive)」試験キットの条件にも合致し、このことは患者に対す
る疼痛がほとんどない点に関して特に有利であると言われる。
(minimally invasive)」試験キットの条件にも合致し、このことは患者に対す
る疼痛がほとんどない点に関して特に有利であると言われる。
【0023】
微小毛管はそれぞれの条件下で不活性である適当な材料よりなる。これらの例
は石英ガラス、標準ガラス、および金属、例えば、鋼である。
は石英ガラス、標準ガラス、および金属、例えば、鋼である。
【0024】
微小毛管は、クロマトグラフィー中の固定相(stationary phase)とも称され
る内部コーテイングを有する。原則的にはGCカラムから既知である多数の材料
がこのコーテイングのために適する。親水性材料、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))およびポリエチレン
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4000が適する。
別の親水性固定相はポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコールまたはシク
ロデキストリン類から製造することができる。
る内部コーテイングを有する。原則的にはGCカラムから既知である多数の材料
がこのコーテイングのために適する。親水性材料、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))およびポリエチレン
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4000が適する。
別の親水性固定相はポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコールまたはシク
ロデキストリン類から製造することができる。
【0025】
親油性固定相に関しては疎水性材料も内部コーテイング用に適しており、シロ
キサン重合体およびシロキサン共重合体が最も一般的なものである。例はジメチ
ルポリシロキサン類、(50%シアノプロピル)−メチルポリシロキサン類、(
50%トリフルオロプロピル)−メチルポリシロキサン類または5%フェニルポ
リカルボランポリシロキサン類である。
キサン重合体およびシロキサン共重合体が最も一般的なものである。例はジメチ
ルポリシロキサン類、(50%シアノプロピル)−メチルポリシロキサン類、(
50%トリフルオロプロピル)−メチルポリシロキサン類または5%フェニルポ
リカルボランポリシロキサン類である。
【0026】
固定相(微小毛管カラムの内部コーテイング)の適用に関すると、GCカラム
から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. Grob, 198
6)に記載されているように、原則的には2つの方法がある。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。60〜100m長さの毛管はこれらの
工程により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
相の重合体は石英カラムの表面に共有結合されうる。
から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. Grob, 198
6)に記載されているように、原則的には2つの方法がある。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。60〜100m長さの毛管はこれらの
工程により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
相の重合体は石英カラムの表面に共有結合されうる。
【0027】
従来のGCカラムの他に、いわゆるPLOT(多孔層開放管状(Porous Layer
Open Tubular))カラムを本発明の概念における微小毛管として使用することも
できる。PLOTカラムでは、例えば、アルミナ、シリカゲル、分子ふるいまた
は多孔性重合体が固定相として使用される。
Open Tubular))カラムを本発明の概念における微小毛管として使用することも
できる。PLOTカラムでは、例えば、アルミナ、シリカゲル、分子ふるいまた
は多孔性重合体が固定相として使用される。
【0028】
本発明に従う試験部品用に適する別の微小毛管カラムタイプは毛管電気泳動カ
ラムであり、それらは例えば25μmの非常に小さい内径でも利用できる。
ラムであり、それらは例えば25μmの非常に小さい内径でも利用できる。
【0029】
従来の毛管カラムは普通は上記の石英(溶融シリカ)よりなる。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部品用には確かに重要
性がある。
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部品用には確かに重要
性がある。
【0030】
石英カラムには、一般的には、それらの外側に、高温に対して安定な黄色/褐
色のポリイミド層が付与される。その結果、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システムが生ずる。
色のポリイミド層が付与される。その結果、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システムが生ずる。
【0031】
特に比色評価の場合には、本発明に従う試験部品には良好な透明性が必要であ
る。従って、着色されたポリイミドコーテイングの代わりに、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使用することも可能である
。必要なら、光学評価用の微小毛管の対応する領域中で面倒なコーテイングを除
去することもできる。
る。従って、着色されたポリイミドコーテイングの代わりに、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使用することも可能である
。必要なら、光学評価用の微小毛管の対応する領域中で面倒なコーテイングを除
去することもできる。
【0032】
本発明に従う試験キットの重要な構成部分としての微小毛管の必須条件は、そ
れらが全血または他の試験流体を毛管力により吸引するそれらの性質である。
れらが全血または他の試験流体を毛管力により吸引するそれらの性質である。
【0033】
例えばポリエチレングリコール(カルボワックスR)またはアルミナでの親水
性コーテイングを有するカラムは血液を著しく吸引することが驚くべきことに見
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)カラムはこの性質を有していない。
性コーテイングを有するカラムは血液を著しく吸引することが驚くべきことに見
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)カラムはこの性質を有していない。
【0034】
しかしながら、後者のカラムタイプはこの目的のために特殊な界面活性剤を用
いる後処理により改質することができる。
いる後処理により改質することができる。
【0035】
適する界面活性剤は、イオン性界面活性剤、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R(PluronicR)
または弗素界面活性剤(例えばベイオウェット(Bayowet)FT219R)である。
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R(PluronicR)
または弗素界面活性剤(例えばベイオウェット(Bayowet)FT219R)である。
【0036】
サンプル流体は一般的には実質的に水性である流体、特に体液である。例は尿
、間質組織流体および血液である。
、間質組織流体および血液である。
【0037】
測定できる代表的な分析物(analyte)は、例えば、グルコース、ビリルビン
、ケトン類、pH、蛋白質およびコレステロールである。
、ケトン類、pH、蛋白質およびコレステロールである。
【0038】
検出試薬は好ましくは微小毛管の内部コーテイング中に含有される(固定相)
。測定、例えば比色測定は一般的には微小毛管壁を通して行われる。分析物に特
異的な検出試薬の一体化に関しては、診断において確立されているシステム、例
えば、酵素もしくは非酵素呈色反応によるまたは電気化学的方法による検出を使
用することができ、呈色反応、特に酵素呈色反応が好ましい。それ故、例えば血
液グルコースの量的検出のために、種々の酵素で調節される呈色反応を利用する
ことができ、酸素−非依存性の酵素反応がここに記載されている毛管試験キット
のために好ましい。
。測定、例えば比色測定は一般的には微小毛管壁を通して行われる。分析物に特
異的な検出試薬の一体化に関しては、診断において確立されているシステム、例
えば、酵素もしくは非酵素呈色反応によるまたは電気化学的方法による検出を使
用することができ、呈色反応、特に酵素呈色反応が好ましい。それ故、例えば血
液グルコースの量的検出のために、種々の酵素で調節される呈色反応を利用する
ことができ、酸素−非依存性の酵素反応がここに記載されている毛管試験キット
のために好ましい。
【0039】
例えば、テトラゾリウム指示薬を用いるグルコースデヒドロゲナーゼシステム
またはヘキソキナーゼシステムがグルコース検出のために適する。
またはヘキソキナーゼシステムがグルコース検出のために適する。
【0040】
対応する試薬の導入は固定相用の調合物を介して、固定相上へのコーテイング
としてのその後の適用によりまたはこれらの変法の組み合わせにより行うことが
できる。
としてのその後の適用によりまたはこれらの変法の組み合わせにより行うことが
できる。
【0041】
試験反応を不均一に、すなわち固定相中で行うこともでき、または固定相中に
導入される検出試薬をサンプル流体中に溶解することもでき、その場合には均一
反応が流体相中で起きそして比色的に監視することができる。
導入される検出試薬をサンプル流体中に溶解することもでき、その場合には均一
反応が流体相中で起きそして比色的に監視することができる。
【0042】
呈色反応は、特に例えば固定相としてアルミナを有するPLTOカラムを用い
る場合には反射により、または透明毛管システム、例えばポリワックスを固定相
として有するGCカラムの場合には透過で評価することができ、反応速度または
反応の終点のいずれかを測定することができる。
る場合には反射により、または透明毛管システム、例えばポリワックスを固定相
として有するGCカラムの場合には透過で評価することができ、反応速度または
反応の終点のいずれかを測定することができる。
【0043】
指示薬のタイプにより、呈色反応の透過率測定は、赤血球を予め分離せずに、
全血サンプル中で行うこともできる。
全血サンプル中で行うこともできる。
【0044】
実際の取り扱いに関しては、本発明に従う微小毛管システムを適当なフォーマ
ット中で一体化すべきである。適する試験フォーマットは原則的には当業者によ
く知られている。微小毛管中で起きる酵素呈色反応の光学的評価を可能にするフ
ォーマットが好ましい。
ット中で一体化すべきである。適する試験フォーマットは原則的には当業者によ
く知られている。微小毛管中で起きる酵素呈色反応の光学的評価を可能にするフ
ォーマットが好ましい。
【0045】
図1および2に示されているように、下記の実験のためにも使用された「試験
片フォーマット(test strip format)」は重合体フィルムおよび両面接着テー
プを用いて製造することができる。
片フォーマット(test strip format)」は重合体フィルムおよび両面接着テー
プを用いて製造することができる。
【0046】
図1は、カバーフィルム(1)、スペーサーフィルム(2)、両面接着テープ
(3)、微小毛管(4)およびベースフィルム(5)を含んでなる微小毛管試験
フォーマットの断面を示す。
(3)、微小毛管(4)およびベースフィルム(5)を含んでなる微小毛管試験
フォーマットの断面を示す。
【0047】
図2は平面図で微小毛管試験フォーマットを示す。
【0048】
試験片デザインは、適当な穿孔により、光度計評価が行われる領域にフィルム
や接着テープが存在しないようにしたものでもありうる。
や接着テープが存在しないようにしたものでもありうる。
【0049】
毛管充填工程を観察できるように、上部カバーフィルムは透明であることがで
きる。
きる。
【0050】
同じ目的、すなわちサンプル流体による毛管の完全充填の記録は毛管カラムの
終点に検査窓としての切断部を有するフィルターを含有する(白色)カバーフィ
ルムを用いることによっても達成できる。
終点に検査窓としての切断部を有するフィルターを含有する(白色)カバーフィ
ルムを用いることによっても達成できる。
【0051】
医学的診断の他に、本発明に従う微小毛管システムに関しては高スループット
スクリーニング(throughput screening)の分野における適用も可能である。
スクリーニング(throughput screening)の分野における適用も可能である。
【0052】
それ故、微量滴定板の形状に平行に対応して配置されておりそして浸入時に個
々の微量滴定板区画からサンプル流体を吸引しそして対応する検出反応を開始す
るような垂直試験配列が可能である。
々の微量滴定板区画からサンプル流体を吸引しそして対応する検出反応を開始す
るような垂直試験配列が可能である。
【0053】
実施例実施例1:酵素/指示薬調合物の製造
1.1.成分
指示薬: チアゾリルブルーテトラゾリウムブロミド(MTT)
メチルチアゾリルジフェニル−テトラゾリウムブロミド
(フルカ(Fluka)88415)
酵素: グルコースデヒドロゲナーゼ(GDH35U/mg)
ジアポラーゼ(54U/mg)
補酵素: NAD(ジホスホピリジンヌクレオチド一水和物)
界面活性剤:ホスホリポン90G(ローン・プーラン(Rhone Poulenc))
1.2.原料溶液
指示薬溶液: メタノール中10%MTT
酵素/補酵素溶液:各場合とも燐酸塩緩衝液中1M溶液pH7.0
界面活性剤溶液: イソプロパノール中10%ホスホリポン90G
1.3.含浸調合物:
下記の成分を撹拌しながら混合して、透明な溶液が得られる。
MTT溶液: 11.43g
GDH溶液: 28.57g
ジアホラーゼ溶液:28.57g
NAD溶液: 28.57g
ホスホリポン溶液:2.86g実施例2:PLOTカラムのコーテイング
微小毛管カラム:HP−PLOT Al2O3「KCl」不活性化、0.32mm
内径 上記の文献(K. Grob)に記載されている通りにして、PLOTカラムの20c
m長さの部分に注射器を用いて充填した。
内径 上記の文献(K. Grob)に記載されている通りにして、PLOTカラムの20c
m長さの部分に注射器を用いて充填した。
【0054】
約2分後に窒素を吹き込み、その後にカラムを温風(40℃)で乾燥した。実施例3:血液を用いる吸引性能
1cm長さのコーテイングされた微小毛管部分(マッチェリー−ナゲル(Mache
rey-Nagel)からのポリワックスコーテイングされたGCカラム、320μm内径
)は全血を問題なく吸引した(<1秒)。 グルコース溶液を用いる試験: 各場合とも1cm長さに製造された毛管カラムを下記の水溶液を用いて試験し
た:0、25、100および250mg/dlのグルコース。
rey-Nagel)からのポリワックスコーテイングされたGCカラム、320μm内径
)は全血を問題なく吸引した(<1秒)。 グルコース溶液を用いる試験: 各場合とも1cm長さに製造された毛管カラムを下記の水溶液を用いて試験し
た:0、25、100および250mg/dlのグルコース。
【0055】
グルコース溶液の吸引で、次第に増加するグルコース濃度において次第に増加
する強度の青色着色が観察された。
する強度の青色着色が観察された。
【0056】
呈色反応を評価するために、褐色のポリイミドコーテイングをフレームの適用
により除去した。
により除去した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
// G01N 30/88 G01N 30/88 N
33/66 33/66 D
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,
VN,YU,ZA,ZW
Claims (8)
- 【請求項1】 毛管力によりサンプリングするための試験システムにおける
微小毛管の使用。 - 【請求項2】 微小毛管が内表面上にコーテイングを有し且つ分析試料用の
検出システムを含有する請求項1に記載の使用。 - 【請求項3】 血液中のグルコースの測定のための請求項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よりなる請求項1〜3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請求項1
〜4のいずれかに記載の使用。 - 【請求項6】 サンプリングが微小毛管により行われる流体サンプル用の試
験システム。 - 【請求項7】 分析物のサンプリングおよび検出が微小毛管中で行われる請
求項6に記載の試験システム。 - 【請求項8】 吸引されるサンプル量が3μlより少ない請求項6または7
に記載の試験システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10008906A DE10008906A1 (de) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Testsystem auf Basis von Mikrokapillaren |
DE10008906.2 | 2000-02-25 | ||
PCT/EP2001/001566 WO2001062385A1 (de) | 2000-02-25 | 2001-02-13 | Testsystem auf basis von mikrokapillaren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003524164A true JP2003524164A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=7632404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001561440A Pending JP2003524164A (ja) | 2000-02-25 | 2001-02-13 | 微小毛管に基づく試験システム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030013147A1 (ja) |
EP (1) | EP1261425A1 (ja) |
JP (1) | JP2003524164A (ja) |
CN (1) | CN1411395A (ja) |
AU (1) | AU2001242389A1 (ja) |
DE (1) | DE10008906A1 (ja) |
WO (1) | WO2001062385A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7776608B2 (en) | 2001-07-09 | 2010-08-17 | Bayer Healthcare Llc | Volume meter testing device and method of use |
DE10140680A1 (de) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Bayer Ag | Spektroskopisches Testsystem auf Basis von Mikrokapillaren |
US7922883B2 (en) | 2005-06-08 | 2011-04-12 | Abbott Laboratories | Biosensors and methods of using the same |
US7905999B2 (en) * | 2005-06-08 | 2011-03-15 | Abbott Laboratories | Biosensor strips and methods of preparing same |
US7811430B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-10-12 | Abbott Diabetes Care Inc. | Biosensors and methods of making |
KR100874221B1 (ko) | 2007-03-20 | 2008-12-15 | 주식회사 지니메디 | 체액 성분 측정 장치 |
EP2011629A1 (de) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | F. Hoffman-la Roche AG | Verfahren zur Herstellung eines mikrofluiden Systems auf einer Polymeroberfläche |
EP2011630A1 (de) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | F. Hoffmann-La Roche AG | Verfahren zur Herstellung eines Analyseelementes |
US9976417B2 (en) | 2012-07-16 | 2018-05-22 | Schlumberger Technology Corporation | Capillary electrophoresis for reservoir fluid analysis at wellsite and laboratory |
US20150024152A1 (en) | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Agilent Technologies, Inc. | Metal components with inert vapor phase coating on internal surfaces |
US10767259B2 (en) | 2013-07-19 | 2020-09-08 | Agilent Technologies, Inc. | Components with an atomic layer deposition coating and methods of producing the same |
US10018590B2 (en) * | 2013-08-15 | 2018-07-10 | Schlumberger Technology Corporation | Capillary electrophoresis for subterranean applications |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5460996A (en) * | 1977-10-22 | 1979-05-16 | Mitsubishi Chem Ind | Method of measuring amount of sugar |
US4634679A (en) * | 1982-11-10 | 1987-01-06 | Becton Dickinson And Company | Method of determining adhesion of a liquid sample |
AU642444B2 (en) * | 1989-11-30 | 1993-10-21 | Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. | Reaction vessel |
WO1996010170A1 (en) * | 1994-09-29 | 1996-04-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Capillary-based separation methods for identifying bioactive analytes in a mixture |
-
2000
- 2000-02-25 DE DE10008906A patent/DE10008906A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-02-13 EP EP01915235A patent/EP1261425A1/de not_active Withdrawn
- 2001-02-13 WO PCT/EP2001/001566 patent/WO2001062385A1/de not_active Application Discontinuation
- 2001-02-13 JP JP2001561440A patent/JP2003524164A/ja active Pending
- 2001-02-13 AU AU2001242389A patent/AU2001242389A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-13 CN CN01805399A patent/CN1411395A/zh active Pending
- 2001-02-13 US US10/203,369 patent/US20030013147A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001062385A1 (de) | 2001-08-30 |
EP1261425A1 (de) | 2002-12-04 |
DE10008906A1 (de) | 2001-08-30 |
CN1411395A (zh) | 2003-04-16 |
US20030013147A1 (en) | 2003-01-16 |
AU2001242389A1 (en) | 2001-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4654197A (en) | Cuvette for sampling and analysis | |
Meyerhoff et al. | Ion-selective electrodes | |
EP1025442B1 (en) | Analytical device with capillary reagent carrier | |
JP2644331B2 (ja) | 液体の化学的分析のための改良可処分装置 | |
JP5144529B2 (ja) | センサー | |
AU2004200506B2 (en) | Method for Reducing Effect of Hematocrit on Measurement of an Analyte in Whole Blood, and Test Kit and Test Article Useful in the Method | |
JP3088789B2 (ja) | イオンのアッセイ法とその装置 | |
JP2003524164A (ja) | 微小毛管に基づく試験システム | |
JP2003139700A (ja) | 微小毛管に基づく分光試験システム | |
JPH0761280B2 (ja) | グルコ−ス及び1,5−アンヒドログルシト−ルの同時測定法 | |
Chattopadhyay et al. | Smartphone-based automated estimation of plasma creatinine from finger-pricked blood on a paper strip via single-user step sample-to-result integration | |
JPH09105750A (ja) | ヘマトクリット値を補正した測定方法 | |
US8124367B2 (en) | Device for applying a detector reagent to the skin for measuring cholesterol | |
US5928957A (en) | Determination of analyte concentration based on a micellar recognition system and structured layers therefor | |
WO1988009824A1 (en) | Improvements in diagnostic test strips | |
US20030077205A1 (en) | Diagnostic test optical fiber tips | |
JPS63305254A (ja) | クレアチニン又はクレアチンの分析用要素及び方法 | |
US6403329B1 (en) | Methods of detecting methylphosphonic compounds | |
CA3005214A1 (en) | A diagnostic strip for determining the amount of sarcosine, creatinine and hydrogen peroxide in a biological or environmental sample | |
US8501111B2 (en) | Small volume and fast acting optical analyte sensor | |
JPH0682445A (ja) | 乾式分析要素用アナライザー | |
AU1802888A (en) | Improvements in diagnostic test strips | |
Kordal et al. | Current Status and Future Prospects of Dry Chemistries and Diagnostic Reagents | |
JPH01107136A (ja) | 液体分析方法 | |
JPH07181174A (ja) | 試験片 |