JP2005315818A - 液体試料分析用具 - Google Patents

Abstract

【課題】 透明素材からなる毛細管を有する液体試料分析用具において、貫通孔を利用して流路内を流れる液体試料を任意の位置で停止させると、外部迷光が透明素材中を通り、貫通孔の壁面が光る。この貫通孔による迷光を無くし、かつ毛細管内で液体試料を確実に停止させることのできる、透過光測定型の液体試料分析用具を得る。
【解決手段】液体試料中の特定成分を透過光を用いて光学的に分析するための用具であって、液体試料導入部をその一端に有する、光透過性材質からなる毛細管、
毛細管内に形成された試薬反応部位、
毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料導入部の側とは反対方向側に隣接するように毛細管内へ形成された疎水性領域、
を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液体試料、とりわけ全血、血清、血漿、尿および髄液のような体液中の特定成分を迅速かつ簡便に透過光を用いて光学的に分析するための用具に関する。

いわゆるドライ試験片の部類に分類される液体試料分析用具は、体液、特に、血液成分の定性または定量分析測定に使用されることが多い。これらの試験では、液体試料と接触させた支持体の対応する層に試薬組成を有する。標的とする特定成分が存在する場合には、液体試料と試薬との反応によって、検出可能な信号、特に、変色が起こる。この変色は肉眼で、又は通常、専用の計器による光学的な反射率測光によって、測定される。

これら液体試料分析用具は、その構造上、二種類に分類される。すなわち、主としてプラスチック製の細長い支持体と、その上に試薬パッドとして載せられる試薬層とから構成される試験片形態のもの（目視型の尿試験紙に多く見られる）と、液体試料を通すための毛細管を有し、その毛細管の流路内に試薬反応部位を有する形態のもの（専用計器を用いる血液試験具に多く見られる）である。

近年では、計器を用いてより正確・精密な光学的測定を行うために、毛細管を有するタイプの液体試料分析用具が多く利用されている。この毛細管タイプの液体試料分析用具では、流路内の試薬反応部位における変色を光学的に測定するために、用具を形成する材質全体、又は一部分を透明部材にすることで、反射率測定を行っている。

上記液体試料分析用具において、主に反射率測定が採用される理由は、計器中の光学系における光源部と受光部を同じ側に位置させることができ、計器の小型化を望めるためである。場合によっては、光源部と受光部を一つのユニットに加工することで、計器を更に小型化することができる。

しかし、反射率測定は、その精度に限界があり、より精度の高い透過光測定を採用した液体試料分析用具が望まれる。そして、最近では、光学系部品の進歩により、液体試料分析用具における試薬反応部位を光源部と受光部で挟みながらも、計器の小型化を維持することも可能になってきている。

そのような透過光型の液体試料分析用具を測定するための、その専用計器の内部は、正確に光学測定を行えるように、外部からの光を遮断し、暗室となっている。液体試料分析用具の使用者は、液体試料を液体試料分析用具へ滴下する前に、専用計器へ液体試料分析用具を装着する。特に、試料が血液の場合は、指先等を穿刺針で刺し、皮膚表面に流れ出てきた血液を液体試料分析用具に滴下するために、指先を液体試料分析用具の試料を導入する部位（試料導入部）へ誘導する。つまり、液体試料分析用具の先端部分である試料導入部は、専用計器の外部に突出している必要がある。

試料導入部に点着された液体試料は、毛細管を通って試薬反応部位へ到達し、計器内部の暗室状態で変色を起こす。発生した変色は、光源から照射された光を受け、特定域の波長を吸収された光は、透明部材を透過し、受光部にてカウントされる。

液体試料が毛細管を通る際、液体試料は試薬反応部位で停止することが好ましいとされる。その理由は、液体試料が試薬部を通過すると、正しい試薬濃度で反応が行われないこと、測光のための光束内で変色のムラが生じること等が挙げられ、特に、反応速度論的に変色を追跡する場合には、反応途中で液体試料が動いてしまうことは致命的である。

そこで、液体試料が試薬反応部位で確実に停止できるための手段として、毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料を導入する側とは反対方向側に隣接するように、外部と連通する貫通孔が形成される。毛細管を移動する液体は、毛細管流路に、外部と連通する貫通孔があると、その貫通孔の手前で停止するという習性を有することを利用したものである。

そのような貫通孔を利用して流路内を流れる液体試料を止める、従来の液体試料分析用具は、図１（Ａ）に記載のような構造を有する。つまり、透明部材２枚をスペーサーで挟み、さらに、黒色遮光シートで挟み込む。その毛細管の天井に相当する光透過性カバーと、光透過性カバーに貼付される黒色遮光シートには、上記の貫通孔が形成されている。毛細管の床に相当する透明支持体には、試薬反応部位が形成されている。そして、液体試料分析用具を上から見た場合、黒色遮光シートのうち、試薬反応部位を覆う部分は、光学測定を可能にするために、貫通孔が形成されている。遮光シートは、透明部材へ貼付する黒色シートの場合もあれば、透明部材へ黒色顔料を塗布することで達成されることもある。黒色顔料を塗布する場合、貫通孔を形成する行為に相当する概念は、任意の部分のみ顔料を塗布しないという行為にあたる。なお、横方向から見た断面図を図１（Ｂ）に示す。

毛細管へ導入された液体試料は、貫通孔の手前で停止するために、貫通孔には、検体である液体試料の全体量を節約する効果もある。貫通孔があるために、液体試料が毛細管全体を充填することがなく、貴重な検体、例えば血液試料を、試薬と反応する必要最小限の量に留めることができる。

特開平４−１８８０６５号公報

さて、そのような貫通孔を利用して流路内を流れる液体試料を止める、従来の液体試料分析用具は、以下の問題が生じることが判明した。血液を点着する場合、試料導入部は計器の外部へ突出しているために、突出している透明部分から入った外部光が光透過性カバー内を通過し、計器内部（つまり暗室）へ入り込む際に、貫通孔の壁面が光ることで迷光となり、透過光測定を行う場合に大きな影響を与えるのである。光透過性カバーが、あたかも導光板の役目をするのである。かといって、光透過性カバーから貫通孔を排除してしまうと、毛細管流路内を、試薬反応部位を乗り越えて液体試料が進んでしまい、正確な測定ができない。

そのような問題を踏まえた上で、貫通孔による迷光もなく、かつ毛細管内で液体試料を確実に試薬反応部位上で停止させることのできる、透過光測定型の液体試料分析用具が期待されていた。

そこで本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を有するものである。
すなわち、液体試料中の特定成分を透過光を用いて光学的に分析するための用具であって、
液体試料導入部をその一端に有する、光透過性材質からなる毛細管、
毛細管内に形成された試薬反応部位、
毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料導入部の側とは反対方向側に隣接するように毛細管内へ形成された疎水性領域、
を有することを特徴とする液体試料分析用具である。
このような構成にすることで、貫通孔による迷光もなく、かつ毛細管内で液体試料を確実に試薬反応部位上で停止させることができるようになった。詳細は後述する。

本発明によれば、透過光測定型の液体試料分析用具において、貫通孔による迷光もなく、かつ毛細管内で液体試料を確実に試薬反応部位上で停止させることができる。

各構成について、特徴および実施形態を以下に述べる。

液体試料導入部をその一端に有する、光透過性材質からなる毛細管は、遠沈管や血沈管のような外観を有するパイプ状の毛細管でもよいし、製造の容易さを考慮して、二枚の板状素材（支持体とカバー）をスペーサーを介して組み合わせることで形成される毛細管でもよい。

毛細管を形成する光透過性材質において、測光のための光を通過させる部分を除き、毛細管と接しない面が遮光されていることができる。
遮光手段は、測光のための光を通過させることができる貫通孔を有するが、それ以外の部分は光を通さない遮光シートを光透過性材質の当該全面に貼付することで、達成できる。

例えばそれは、後述の「測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する支持体」に貼付される、遮光性のシートである。支持体上に形成された試薬反応部位へ、計器内の光源部から発せられる光を与えるために、試薬反応部位へ通ずる箇所に貫通孔を有する。

遮光シートの材質としては、黒色の熱可塑性樹脂（カーボンブラックを練り込んだポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、エラストマー樹脂など）が利用でき、単独材料のほか、黒色ポリエステルと黒色ポリエチレンの複合材やポリエチレンとアルミの複合材等も利用可能である。

遮光シートの光透過性材質への接合方法は、接着剤による接着のほか、熱によるラミネーティング、熱可塑性エラストマー（プラスチックとゴムの中間の性質を持つ材質）自身が有する吸着性能による自然接合等、確実に接合されうる方法であれば、特に問題はない。市販されている黒色の片面テープ等も好ましく使用できる。接合する遮光シートの厚さは、一般に１０〜５００μm、好ましくは２０〜２００μmであるが、遮光目的を達成できれば、厚みに制限はない。

また、シート状のものを貼付する代わりに、測光のための光を通過させることができる部分を除いて、光透過性材質の当該全面へ直接に有色塗料を塗布することで遮光の目的を達成することもできる。

例えば、合成樹脂を溶剤で溶いた一般的なインキ塗料へカーボンブラックや黒色顔料を練り込み、シルク印刷またはグラビア印刷等の任意の手法で塗装する。このとき、透過光測定のために、試薬反応部位へ通ずる箇所を避けて塗装する必要がある。黒色塗料の印刷時の厚みは、およそ５μｍ以上である。

さらに、本発明における毛細管は、
測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する支持体、
上記支持体と光透過性カバーとで挟まれるスペーサー、
測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する該カバー、
を組み合わすことで形成されることができる。試薬反応部位は、形成される毛細管内に位置するように支持体上にあることができる。それら各構成要素の位置関係を図２（Ａ）に、横方向の断面図を図２（Ｂ）に示す。

上記の支持体、スペーサー、カバーの各構成は、あらかじめ一体成型されていることもできる。その場合、製造工程を省略化できる。また、雨樋状の光透過性材質を２本用意して、一方を支持体、他方をカバー（スペーサーは任意）とし、それらを組みたてることで、円筒形の毛細管を得ることもできる。

測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する支持体とは、液体試料を通すための毛細管を形成するとともに、試薬反応部位と、本願発明の最も肝要な要素である後述の「疎水性領域」を有する、厚みのある板状物質である。透過光測定を行うために、試薬反応部位として試薬組成物が保持されている部分は、少なくとも光透過性である必要がある。もちろん、支持体全体が透明材質であってもよい。

毛細管を形成するために、光透過性部分を少なくとも一つ有する支持体の、少なくとも毛細管内部に面する部分は、液体試料の導入および試薬反応部位への液体試料の移動を円滑に行うために、基本的に親水性であることが好ましい。

支持体の材質としては、光透過性能を有するガラスをはじめ、光透過性能を有する有機高分子（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性ポリウレタン、ポリメチレンメタクリレート、ポリオキシエチレン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、アセタール樹脂、ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂など）が使用できる。

そして、これらを公知の手法で親水化したものを使用することが好ましい。親水化手法としては、有機高分子の表面に任意でマスクをして、マスクから露出した部分に親水性基やグラフト枝を化学的に導入し、露出部分のみ親水性にする化学処理のほか、プラズマ処理、コロナ放電処理等でも良いが、紫外線を照射する方法によれば、格別の前処理や後処理を必要とせず、処理装置も簡易であるので、好ましい。その際、親水性をより高めるために界面活性剤を併用することも好ましく、また、場合によっては、紫外線処理等を施さずに、界面活性剤のみで処理するだけで済む場合もある。
親水化の手法として、市販の親水性フィルムを支持体上（毛細管の内壁に面する部分）にラミネートすることもできる。

支持体の厚みとしては、完成後の液体試料分析用具の強度・剛性を考慮して、適宜決定される。厚みは１００μｍから１ｍｍまで取り得るが、光透過性を考慮すると、例えばＰＥＴならば、２００μｍ前後の厚みが最も扱いやすい。

毛細管内に形成された試薬反応部位は、本発明の液体試料分析用具において、毛細管流路を通る液体試料中の特定成分と反応して呈色する色原体を含み、毛細管流路内部に相当する光透過性部分の位置に、層状に形成されるべき部位である。この色原体は、これを含む試薬と液体試料中の特定成分との反応により呈色することで前記特定成分を検出することが可能なものであれば特に制限なく用いることができる。尚、ここでいう呈色とは、発色に制限されず、変色も含まれる。また、「特定成分と試薬との反応」とは、特定成分自体が反応物質である場合の他、触媒として反応に関与することも含む。

上記色原体を含む試薬は、特定成分の種類により異なり特定成分の種類に応じて適宜選択されて用いられる。この選択は、従来の液体試料分析用具と特に変わるところはない。

例えば、本発明の液体試料分析用具は、血液中の特定成分量を酸化還元反応を利用した呈色反応により測定する場合に好ましく用いられるが、この際に用いられる試薬として、特定成分を酸化する酸化酵素、色原体および必要に応じてペルオキシダーゼを含有する試薬等を好ましく挙げることができる。上記酸化酵素による酸化反応を利用した特定成分の定量においては、酵素作用下において特定成分を酸化することで生成される過酸化水素が、被酸化型の色原体を直接酸化するか、またはペルオキシダーゼ作用下において色原体を酸化カップリングすることにより、色素が生成され、これを吸光光度法や発色法などによって比色的に測定して前記特定成分が定量される。

本発明の液体試料分析用具において、具体的には、例えば、特定成分がグルコースである場合には、グルコースオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、４−アミノアンチピリンと、ＭＡＯＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３，５−ジメチルアニリン）または、ＤＡＯＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３，５−ジメトキシアニリン）が、特定成分がコレステロールである場合には、コレステロールオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、４−アミノアンチピリンと、ＭＡＯＳまたはＤＡＯＳが、特定成分が乳酸である場合には、乳酸脱水素酵素と、ＮＡＤ+と、ジアホラーゼと、テトラゾリウムヴァイオレットが、特定成分がアルカリフォスファターゼである場合には、ｐ−ニトロフェニルフォスフェートが、それぞれ試薬として使用される。

本発明で使用できる試薬は上記のものに制限されず、特定成分に応じて試薬を選択すればよい。呈色反応を酵素反応により行う場合の酵素としては、上記の酵素の他に、ウリカーゼ、グリセロール−３−リン酸オキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アシルＣｏＡオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、各種アミノ酸オキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、ラクトースオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、グリセロールオキシダーゼ等を挙げることができる。

さらに、上記酵素は試薬として用いる他に、測定対象とすべき特定成分とすることもできる。

オキシダーゼ系酵素のほかに、デヒドロゲナーゼ系酵素、例えばグルコースデヒドロゲナーゼも好ましく使用できる。

また、色原体として、いわゆるトリンダー系試薬や、ｏ−アニンジン、ベンジジン、ｏ−トリジン、テトラメチルベンジジンなどの被酸化型色原体を挙げることができる。本発明において、テトラゾリウム塩が好ましく使用できる。前記テトラゾリウム塩としては、例えば、2-(4-iodopheenyl)-3-(4-nitorophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride（ＩＮＴ）、3-(4,5,-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide（ＭＴＴ）、3,3’-(1,1’-Biphenyl-4,4’-diyl)-bis(2,5-diphenyl-2H-tetrazolium chloride)（Neo-ＴＢ）、3,3’-［3,3’-Dimethoxy-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diyl］-bis［2-(4-nitrophenyl)-5-phenyl-2H-tetrazolium chloride（Nitro-ＴＢ）、3,3’-［3,3’-Dimethoxy-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diyl］-bis（2,5-diphenyl-2H-tetrazolium chloride）（ＴＢ）、2-(4-lodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium,monosodium salt（ＷＳＴ−１）、2-(4-lodophenyl)-3-(2,4-dinitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium,monosodium salt（ＷＳＴ−３）、2-Benzothiazoyl-3-(4-carboxy-2-methoxyphenyl)-5-[4-(2-sulfoethylcarbamoyl)phenyl]-2H-tetrazolium（ＷＳＴ−４）2,2’-Dibenzothiazolyl-5,5’-bis[4-di(2-sulfoethyl)carbamoylphenyl]-3,3’-(3,3’-dimethoxy-4,4’-biphenylene)ditetrazolium,disodium salt（ＷＳＴ−５）、2-(2-Methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt（ＷＳＴ−８）、2-(2-Benzothiazolyl)-3,5-diphenyltetrazolium Bromide、2-(2-Benzothiazolyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyltetrazolium Bromide、2,3-Bis(4-nitrophenyl)-5-phenyltetrazolium Chloride、2,3-Di(4-nitrophenyl)tetrazolium Perchlorate、3-(3-Nitrophenyl)-5-methyl-2-phenyltetrazolium Chloride、3-(4-Nitrophenyl)-5-methyl-2-phenyltetrazolium Chloride等がある。

さらに、液体試料分析用具の保存中の自然着色等の理由から配合禁忌である複数種類の試薬を、別層に分けることもできる。

さらに、液体試料分析用具の流路内へ、試薬反応部位を複数個形成することもできる。例えば、第一番目の試薬と第二番目の試薬が導入された液体試料で順々に溶解され、最終的に第三番目の試薬反応部位にて反応を完了して測光が行われるといった、クロマトグラフィ的な態様もとることができる。

試薬反応部位における試薬の含有量に関しては、従来の液体試料分析用具において試薬反応部位に含有される試薬と同程度の含有量とすればよい。つまり、測定時に液体試料分析用具に適用される液体試料中の特定成分量に対して十分かつ適当量の含有量であればよい。

また、本発明の液体試料分析用具において試薬反応部位は、上記試薬以外に、必要に応じてさらに、緩衝剤、親水性高分子、界面活性剤、可塑剤、安定化剤、前処理試薬等を適当量の範囲で含有することが可能である。

上記緩衝剤として具体的には、リン酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、ホウ酸緩衝剤、トリス緩衝剤、グッド緩衝剤、例えば、ＴＥＳ（Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−２−アミノエタンスルホン酸）、ＰＩＰＥＳ（ピペリジン−１，４−ビス（２−エタンスルホン酸））、市販の生化学用緩衝剤（例えばＡＣＥＳ： N-(2-Acetamido)-2-aminoethanesulfonic acid）等を挙げることができる。

また、親水性高分子として具体的には、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、修飾ゼラチン、寒天、アクリルアミドポリマー、アガロース等を挙げることができるが、これら親水性高分子には、乳化エマルジョン系接着剤、例えば、プロピオン酸ビニルと酢酸ビニルの共重合体であるプロピオファン（ＢＡＳＦ社製）等、やラテックス粒子を添加することも可能である。さらに、上記界面活性剤として具体的には、トリトンＸ−１００、トリトンＸ−４０５、ブリッジ−３５、ＣＨＡＰＳ（3-[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]propanesulfonic acid ）、ツイーン−２０、ツイーン−８０等が使用できる。等が挙げられる。また、上記前処理試薬としては、アスコルビン酸オキシダーゼ等を挙げることができる。

上記支持体上の任意の位置に上記試薬とさらにそれ以外の各種成分とを層状に保持含有させる方法としては、やはり一般的な方法を用いればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の剥離性のよい樹脂フィルム上に一定の厚さと面積で上記各種成分を含む試薬原液を塗工印刷し、その上へ支持体をのせて転写した後、樹脂フィルムと分離する方法、上記各種成分を含む液体をスプレー等により支持体に直接に噴霧する方法、バーコーター等により支持体に直接に塗工する方法等が挙げられる。試薬反応部位の乾燥は、通常の方法で行われるが、本発明の液体試料分析用具の試薬反応部位においては、乾燥温度を２０〜６０℃とすることが好ましい。

上記支持体と光透過性カバーとで挟まれるスペーサーは、図面のように、先述の支持体と光透過性カバー（後述）とで毛細管流路を形成するための構成部品である。毛細管形成時には、スペーサーは毛細管流路の壁面部に相当する。

スペーサーの少なくとも毛細管内部に面する部分は、上記支持体と同じように、液体試料の導入および試薬反応部位への移動を円滑に行うために、基本的に親水性であることが好ましい。

スペーサーの材質としては、先述の支持体の材質と全く同じで構わない。また、先述の支持体と、光透過性カバー（後述）とを接着する両面テープを、そのままスペーサーの代わりとして使用することができる。

スペーサーの光透過性に関しては、液体試料分析用具の専用計器の内部が暗室状態であれば光透過性でも構わないが、より暗室状態に近づけるために、有色材料を用いて、毛細管流路における測光用の光束が通過しない壁部分を遮光することが好ましい。両面テープをスペーサーの代用とする場合は、黒色両面テープを用いることで、有色材料をスペーサーとして用いることができる。

スペーサーの厚みとしては、このスペーサーの厚さが毛細管流路の高さとなるため、毛細管を通る液体試料の速度・得られる検体量によって、適宜決定される。少なくとも毛細管現象を起こすことのできる毛細管流路の高さ及びスペーサーの厚みでなければならない。
この大きさは任意であるが、あまり大きいと毛細管現象による液体試料の展開が迅速にはならず、逆に小さすぎると、液体試料の表面張力や粘性（特に血液の場合）により、試料が展開されにくくなる。支持体と後述の光透過性カバーとスペーサーを接着する際に、接着剤なり両面テープを使用する場合、それらの接着手段の厚みも考慮した上で、全体として毛細管となる厚みを計算する必要がある。通常、その大きさは、０．０３mm（３０μｍ）から０．５mmであり、好ましくは０．０４mmから０．３mmであり、好ましくは５０μｍである。両面テープ自体をスペーサーとして代用する場合、そのテープの厚みが、毛細管流路の高さになる。

測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有するカバーは、先述の支持体とスペーサーにより毛細管を形成する際に、支持体が床部、スペーサーが壁面部とした場合に、天井部に相当する構成である。この光透過性カバーには、液体試料が試薬反応部位で確実に停止できるための通常の手段として、毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料を導入する側とは反対方向側に隣接するように、外部と連通する貫通孔が形成されるべきところ、その貫通孔が存在しない。

貫通孔が設けられている従来技術では、その貫通孔は試料導入の際の空気孔としての役割も果たしていることが一般的である。本発明の形態では、空気孔は、毛細管内において、疎水性領域を中心に、疎水性領域の液体試料を導入する側とは反対方向側に位置する部分（つまり、検体導入側から見て、疎水性領域の向こう側）に、任意に設けることができる。

光透過性カバーの厚み、材料、親水化の有利性および親水化手法などは、前記の支持体と全く同じで構わない。

支持体、スペーサー、光透過性カバーのそれぞれは、公知の接着剤を用いて積層される。これらの材質が熱可塑性樹脂である場合には、超音波融着や、熱圧着による積層手段も採用できる。

遮光シートはまた、上記光透過性カバーを覆うことで、その遮光目的を達成することができる。そのとき、遮光シートは、測光のための光を通過させることのできる貫通孔を上記試薬反応部位の上部に位置する箇所に有するが、それ以外の部分は光を通さない。これは、先述の、支持体に貼付される遮光性のシートと同じである。計器内の光源部から発せられ、支持体上に形成された試薬反応部位を通過した光を、計器内の受光部へ与えるために、該遮光シートは、試薬反応部位へ通ずる箇所に貫通孔を有する。

光透過性カバーに貼付される遮光シートの材質、厚み、接合方法等は、基本的に、支持体に貼付される先述の遮光性のシートと同じである。また、シート状のものを貼付する代わりに、光透過性カバーへ直接に黒色塗料・黒色顔料を塗布することもできる。このとき、透過光測定のために、部分的に印刷を施さないことは言うまでもない。

毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料導入部の側とは反対方向側に隣接するように毛細管内へ形成された疎水性領域は、本願発明の要をなす構成である。検体導入部から毛細管内部へ供給された液体試料は、流路を通り、試薬反応部位へ到達し、変色を起こす。このとき、液体試料が試薬反応部位で停止することを目的として、疎水性領域が形成されているために、疎水性領域は液体試料に濡らされることはなく、液体試料の先端部はちょうど試着反応部位上にて停止する。

従来技術である貫通孔を形成することで液体試料を停止させるのではないため、専用計器から突出している透明部分から入った外部迷光が光透過性カバー内を導光板として通過することが原因である貫通孔部分の壁面が発光するという問題がなくなる。

この疎水性領域の構成により、光透過性カバーから貫通孔を排除してもなお、貫通孔の壁面が光ることによる迷光対策と、試薬反応部位での液体試料の確実な停止を、解決することができる。

形成された毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料を導入する側とは反対方向側に隣接するように、疎水性領域を支持体上へ形成するためには、撥水化処理を当該疎水性領域へ施すことで達成できる。

本発明における疎水性領域は、毛細管内において、支持体上へ形成された疎水性領域の上部（対面）に位置する光透過性カバー側にも形成されていることもできる。

疎水性領域の面積と形状に特に制限は無いが、液体試料が毛細管を通り、試薬反応部位にて反応を起こすことを阻害しないように注意を払う必要がある。また、図面では、疎水性領域は面積を有する四角形であるが、これに限らず、線分（つまり筋）形状でも構わない。疎水性領域がそのような撥水線の場合、線幅は１ｍｍであり、線分の長さは毛細管流路の幅に依存する。

疎水性領域における撥水化処理の手法としては、例えばシリコーン樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂、フッ素オイルに代表される一般に疎水化処理剤または撥水化処理剤として公知の材料を、そのまま又は必要により溶剤（例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エーテル等）で、固形分含有量が約０．１から約５重量％の範囲になるように希釈し、これをシルク印刷またはグラビア印刷、塗布・スプレーまたは分注等の方法により、疎水性領域の形状へ適用し、乾燥させる。特に、その扱いやすさから、シリコーン樹脂のヘキサン溶液が好ましく使用できる。

また逆に、毛細管を形成するもともとの光透過性材質が疎水性である場合は、ある部分を残して全体を親水化処理し、疎水性の材質が残った部分を疎水性領域としてもよい。

液体試料の停止をより確実に行うために、疎水性領域は、支持体上のみに形成されるだけでなく、先述の貫通孔を有さない光透過性カバーにも形成してもよい。場所は、支持体上に形成された疎水性領域（床部）の、毛細管流路を挟んだ反対側（つまり天井部）に位置する。このように、上下二箇所で疎水性領域を設けることで、より確実な液体試料の停止が期待できる。

上記の全ての構成要素を接合し、得られる液体試料分析用具の最終的な大きさは、任意に決定されるものの、本発明である液体試料分析用具の大きさが小さければ小さいほど、血液といった検体の量および試薬反応部位における高価な試薬の量を節約することができる。しかし、あまりにも小さいと、液体試料分析用具の製造加工及び測定に支障を来す。そこで、これら利便性を考慮した液体試料分析用具の大きさは、凡そ以下の通りである。
縦：５ｍｍ〜１０ｍｍ
横：１２ｍｍ〜３０ｍｍ
厚み：４００μｍ〜５００μｍ
いわゆる、指先で摘める大きさであれば、好ましく使用できる。

以下の処方で、試薬原液を調製した。
ＭＴＴ：４０mＭ
ＰＱＱ−ＧＤＨ：１０００Ｕ／ｍｌ
[Ru(NH3)6]Cl3：１０ｍＭ
ＰＩＰＥＳbuffer（ｐＨ７）：８０ｍＭ
ここにおいて、ＰＱＱ−ＧＤＨは、ピロロキノリンキノンを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼを示す。[Ru(NH3)6]Cl3は、ルテニウムを中心金属、アンミンを配位子とする錯体であり、電子伝達体としての機能を有する。

（本発明の液体試料分析用具）
寸法が１０ｍｍ×３０ｍｍ×０．２ｍｍであるＰＥＴ製の透明支持体に、スペーサーとして一対の黒色両面テープを３ｍｍの間隔を隔てて貼着した。両面テープは１２０マイクロメートルの厚みであり、これが毛細管の厚み寸法を規定する。次いで、上記間隔における３ｍｍ×３ｍｍの領域に、上記試薬原液を１マイクロリットル分注した後に、試薬原液を送風乾燥（３０℃、１０％Ｒｈ）させて試薬反応部位を形成した。次いで、形成された試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料導入部の側とは反対方向側に隣接するように、上記間隔における３ｍｍ×３ｍｍの領域に、シリコーン（東レダウコーニングシリコーン製LTC350G）を６０マイクロメートルの厚みで塗布し、送風乾燥（３０℃、１０％Ｒｈ）させて疎水性領域を形成した。続いて、寸法が１０ｍｍ×３０ｍｍ×０．２ｍｍであるＰＥＴ製の透明カバーを接合することで、液体試料分析用具を得た。さらに、カーボンインク中へマット剤を添加した遮光用の黒色塗料を、試薬反応部位を測光するための部分を除いて全体へ塗装した。

（従来の液体試料分析用具）
撥水剤であるシリコーンを塗布する代わりに、液体試料を停止させるためのφ３ｍｍの貫通孔を透明カバーへ設ける以外は、本発明の液体試料分析用具と同様に作製した。

（測定および結果）
健常人の全血へグルコースを添加し、最終的なグルコース濃度の異なる試料列を、図３の横軸に記載のとおりに調製し、それらを検体として実験を行った。図３の縦軸は吸光度である。図３を見れば判るように、本発明の撥水剤による検体移動止めは、貫通孔を用いて検体を止める手法と、ほぼ同じ結果を示した。ただし、貫通孔を形成して検体を止める分析用具では、迷光が入るために、各濃度間での直線性を有していない。つまり、本発明では、毛細管中へ撥水剤を塗布して疎水性領域を形成するだけで、貫通孔を形成するよりも優れた効果が得られていることがわかる。

従来の液体試料分析用具の構造を示す図である。 本発明に関わる液体試料分析用具の構造を示す図である。 従来と本発明の液体試料分析用具での測定結果を比較したグラフである。

Claims (8)

1. 液体試料中の特定成分を透過光を用いて光学的に分析するための用具であって、
   液体試料導入部をその一端に有する、光透過性材質からなる毛細管、
   毛細管内に形成された試薬反応部位、
   毛細管内において、試薬反応部位を中心に、試薬反応部位の液体試料導入部の側とは反対方向側に隣接するように毛細管内へ形成された疎水性領域、
   を有することを特徴とする液体試料分析用具。
2. 毛細管が、
   測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する支持体、
   上記支持体と光透過性カバーとで挟まれるスペーサー、
   測光のための光を通過させることができる光透過性部分を少なくとも一つ有する該カバー、
   から形成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の用具。
3. 毛細管を形成する光透過性材質において、測光のための光を通過させる部分を除き、毛細管と接しない面が遮光されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の用具。
4. 遮光手段が、測光のための光を通過させることができる貫通孔を有するが、それ以外の部分は光を通さない遮光シートを光透過性材質の当該全面に貼付することである、特許請求の範囲第３項に記載の用具。
5. 遮光手段が、測光のための光を通過させることができる部分を除いて、光透過性材質の当該全面へ塗布された有色塗料である、特許請求の範囲第３項に記載の用具。
6. 疎水性領域が、毛細管内において、支持体上へ形成された疎水性領域の上部に位置する光透過性カバー側にも形成されている、特許請求の範囲第１項に記載の用具。
7. 疎水性領域を形成する手段が、撥水剤を塗布することである、特許請求の範囲第６項に記載の用具。
8. 支持体とスペーサーとカバーが、一体成型されていることを特徴とする、特許請求の範囲第２から７項のいずれかに記載の用具。

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