JP2016011943A - 分析デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】偽陽性の判定が起こらず、送液機構が不要な線状凹部からなる流路を有し、部品点数が少ない、イムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスの提供。【解決手段】基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進む分析デバイスである。【選択図】図2B
Description
本発明は、イムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスに関する。
近年、創薬研究や臨床検査のハイスループット化を達成する手段として、生理活性物質を固相基板上に固定化したデバイスであるバイオチップが注目されている。前記生理活性物質としては、核酸、蛋白質、抗体、糖鎖、糖蛋白、アプタマーなどが代表的なものである。これらの中でも、特に核酸を固定化したバイオチップである核酸マイクロアレイは既に多数の商品が上市されている。前記バイオチップの形態としては、基板上に各種生理活性物質がスポットされ固定化されている形態であり、主に研究機関における研究分析用に活用されている。
また、マイクロ分析チップ、μTAS(micro total analytical system)又はラボオンチップと呼ばれる、微細加工技術を利用した化学反応や分離、分析システムの微小化の研究が盛んになっており、マイクロチャネル(微細流路)上で各種の化学反応、特に生理学的反応を行うことが可能となっている。このような分析システムは、微少量のサンプルを迅速分析できるため、この特長を生かしたバイオチップ、特に医療機関における診断用バイオチップとして商品化されることが期待されており、注目されている(特許文献1参照)。
前記マイクロチャネルにおいては、送液機構として背圧型ポンプが用いられることが多く、例えば、プランジャーポンプ、ペリスタルティックポンプ、シリンジポンプなどが用いられている。また、キャピラリー電気泳動を行う方式においては電気浸透流が主に用いられている。更に、微細加工を駆使して、圧電素子とダイアフラムを組み合わせたポンプ、流路の非対称性を利用したディフューザー型のポンプが開発されている。つまり、微細な流路に試薬等を送液するため微量で精度の高い送液機構が必要となる。そのため、価格が高価となることが課題としてある。
一方、ポータブル性が要求されるポイントオブケア用途や環境、食品分析の用途、及びコンタミネーションを避けるため試料が触れた部分を再利用しない生物・生化学分野でよく見られているディスポーザブル用途では、送液機構も簡素で安価な毛細管現象を利用した送液法が使用されている。前記毛細管現象を用いた送液法としては、イムノクロマトグラフ法が既に多くの分野で利用されている(特許文献2参照)。
前記イムノクロマトグラフ法は、メンブレンフィルター(液体吸収用担体)を使用してインフルエンザ等の簡易迅速診断がなされている。前記イムノクロマトグラフ法の代表的な形態では、2種類の抗体で標的物質を挟み込むサンドイッチ法の原理が用いられる。具体的には、前記標識生体分子としての標識抗体がコンジュゲートパッドに含まれており、ここに標的物質(抗原)を含む検体液が流入すると、標識抗体と抗原との免疫複合体が形成される。前記免疫複合体は毛細管現象によりメンブレンを移動し、前記メンブレンに局所的(例えば、ライン状)に固定化された免疫複合体捕捉用抗体に効率良く接触し、標的物質を介して捕捉される。これにより、前記メンブレンに局所的に免疫複合体が濃縮され、前記免疫複合体に含まれる標識を検出することによって標的物質の有無などを判定することができる。
前記イムノクロマトグラフ法は、メンブレンフィルター(液体吸収用担体)を使用してインフルエンザ等の簡易迅速診断がなされている。前記イムノクロマトグラフ法の代表的な形態では、2種類の抗体で標的物質を挟み込むサンドイッチ法の原理が用いられる。具体的には、前記標識生体分子としての標識抗体がコンジュゲートパッドに含まれており、ここに標的物質(抗原)を含む検体液が流入すると、標識抗体と抗原との免疫複合体が形成される。前記免疫複合体は毛細管現象によりメンブレンを移動し、前記メンブレンに局所的(例えば、ライン状)に固定化された免疫複合体捕捉用抗体に効率良く接触し、標的物質を介して捕捉される。これにより、前記メンブレンに局所的に免疫複合体が濃縮され、前記免疫複合体に含まれる標識を検出することによって標的物質の有無などを判定することができる。
一般に、図1A及び図1Bに示すように、イムノクロマトグラフデバイス201は、サンプルパッド202とコンジュゲートパッド203、コンジュゲートパッド203とメンブレン204、メンブレン204と吸収パッド205がそれぞれ部分的に重ね合うように連結された構造となっている(特許文献3参照)。
このようなイムノクロマトグラフデバイス201においては、前記サンプルパッド202に検体液を滴下すると、順にコンジュゲートパッド203、メンブレン204、吸収パッド205へと検体液が毛細管現象(毛管力)により移動していくが、各機能に応じた部品点数が多いため構成が複雑となり、それに応じて価格も高価となることが課題である。
このようなイムノクロマトグラフデバイス201においては、前記サンプルパッド202に検体液を滴下すると、順にコンジュゲートパッド203、メンブレン204、吸収パッド205へと検体液が毛細管現象(毛管力)により移動していくが、各機能に応じた部品点数が多いため構成が複雑となり、それに応じて価格も高価となることが課題である。
前記イムノクロマトグラフデバイスに用いられる材質としては、例えば、酢酸セルロース繊維、ニトロセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン等の有機高分子繊維やガラス繊維などの毛細管現象が起こりやすい繊維が用いられている(特許文献3参照)。このような繊維に検体液を滴下すると前記イムノクロマトグラフデバイス全体が濡れてしまい、検査技術者が、病原体に接触して二次感染を引き起こす可能性がある。そのため、検体液の漏れによる二次感染を防止するためにプラスチック製ハウジングで試験紙を密閉し固定している。前記プラスチック製ハウジングのほとんどは量産に適した射出成形により成形されている。そのため、ハウジングの密閉性、強度等を考慮すると、金型の構造が複雑になり、それに応じて高価となることが課題である。
また、臨床検査において、血液等の試液に含まれる複数種類の成分を分析する場合、通常は、検体液を分析すべき成分の種類数に小分けし、該小分けしたそれぞれの検体液を用いて分析すべき成分の種類毎に成分量を測定する。
このような複数の検出対象物を検出する第1のイムノクロマトグラフ法としては、1本のイムノクロマトグラフデバイスに2本のテストラインを保持させ、1本のテストストリップで2種類の検出対象物を検出する方法が知られている。しかし、前記方法では、使用する検体量は少なくて済むものの、同じメンブレン上に2種類のラインが塗布されているため、両方の検出対象物についてメンブレンの処理方法、又はメンブレンの種類を変えることができず、検出感度を向上させるための条件の最適化が困難であり、偽陽性の原因となることが課題としてある。
このような複数の検出対象物を検出する第1のイムノクロマトグラフ法としては、1本のイムノクロマトグラフデバイスに2本のテストラインを保持させ、1本のテストストリップで2種類の検出対象物を検出する方法が知られている。しかし、前記方法では、使用する検体量は少なくて済むものの、同じメンブレン上に2種類のラインが塗布されているため、両方の検出対象物についてメンブレンの処理方法、又はメンブレンの種類を変えることができず、検出感度を向上させるための条件の最適化が困難であり、偽陽性の原因となることが課題としてある。
第2のイムノクロマトグラフ法としては、1本のテストストリップを用い、1本のテストラインに2種類の抗体を固定化し、2種類の異なる色調の標識試薬を用いることで、同一ライン上で2種類の検出対象物を検出する方法が知られている。しかし、この方法では、使用する検体量は少なくて済むものの、同じメンブレン上に2種類の検出用抗体が塗布されているため、両方の検出対象物についてメンブレンの処理方法あるいはメンブレンの種類を変えることができず、検出感度を向上させるための条件の最適化が困難である。
第3のイムノクロマトグラフ法としては、第一のコンジュゲートパッド及び第一のメンブレンと第二のコンジュゲートパッド、並びに第二のメンブレンが直列連結する方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかし、この方法では使用する検体が第一のコンジュゲートパッド、並びに第一のメンブレンを通過後に第二のコンジュゲートパッド及び第二のメンブレンに向かうため、検出感度を向上させるための条件の最適化が困難で、偽陽性の原因となることが課題としてある。
したがって、偽陽性の判定が起こらず、送液機構が不要な線状凹部からなる流路を有し、部品点数が少ない、イムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスは未だ得られておらず、その提供が望まれている。
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、偽陽性の判定が起こらず、送液機構が不要な線状凹部からなる流路を有し、部品点数が少ない、イムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスを提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明の分析デバイスは、基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、
前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことを特徴とする。
前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことを特徴とする。
本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができ、偽陽性の判定が起こらず、送液機構が不要な線状凹部からなる流路を有し、部品点数が少ない、イムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスを提供することができる。
(分析デバイス)
本発明の分析デバイスは、基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、流路、試料添加部、標識物質保持部、判定部、及び吸収部の少なくともいずれかを有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明の分析デバイスは、基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、流路、試料添加部、標識物質保持部、判定部、及び吸収部の少なくともいずれかを有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことによって、前記線状凹部上を送液機構なしで検体液が通過することを確認した。また、前記線状凹部を有するイムノクロマトグラフデバイスの方式を利用した分析デバイスを作製することによって、偽陽性の判定が起こらず、複数の検出対象物を検出することが可能であることを知見した。
前記分析デバイスは、前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことが必要であり、0.3mm/sec以上であることが好ましい。
前記線状凹部に検体液を滴下したとき、液流速0.01mm/sec以上で検体液が進行することで、検体液が線状凹部(例えば、流路)上を移動することができて、分析デバイスにおける目的、偽陽性の判定が起こらず、複数の検出対象物を検出することが可能となる。前記液流速が0.01mm/sec未満であると、検体液が基材内部に吸収されてしまう、蒸発により検体液が消失してしまう、もしくは拡散により線状凹部(例えば、流路)外へ染み出してしまうことなどにより、分析デバイスとしての目的が達成されない。
ここで、前記液流速は、例えば、下記式から、検体液を線状凹部上の端点に滴下したときに線状凹部上を10mm進むのにかかる時間と20mm進むのにかかる時間との差を算出し、液流速を計算することができる。
10(mm)÷(線状凹部上を20mm進むのにかかる時間(sec)−線状凹部上を10mm進むのにかかる時間(sec))=液流速(mm/sec)
前記線状凹部に検体液を滴下したとき、液流速0.01mm/sec以上で検体液が進行することで、検体液が線状凹部(例えば、流路)上を移動することができて、分析デバイスにおける目的、偽陽性の判定が起こらず、複数の検出対象物を検出することが可能となる。前記液流速が0.01mm/sec未満であると、検体液が基材内部に吸収されてしまう、蒸発により検体液が消失してしまう、もしくは拡散により線状凹部(例えば、流路)外へ染み出してしまうことなどにより、分析デバイスとしての目的が達成されない。
ここで、前記液流速は、例えば、下記式から、検体液を線状凹部上の端点に滴下したときに線状凹部上を10mm進むのにかかる時間と20mm進むのにかかる時間との差を算出し、液流速を計算することができる。
10(mm)÷(線状凹部上を20mm進むのにかかる時間(sec)−線状凹部上を10mm進むのにかかる時間(sec))=液流速(mm/sec)
<基材>
前記基材としては、ファイバー又は繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有しているものが好ましい。
前記ファイバー又は繊維の積層体は、ファイバー又は繊維間の隙間に無数の空孔を有していることが好ましく、ファイバーもしくは繊維は3次元的にランダムに積層していてもよく、もしくは1方向又は2次元への配向性を持って積層していてもよい。
前記基材としては、紙基材が好ましい。前記紙基材としては、製法や種類等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、KP、SGP、RGP、BCTMP、CTMP等の機械パルプ、脱墨パルプ等の古紙パルプ、ケフナ、竹、藁、麻等の非木材パルプ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリノジック繊維等の有機合成繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機質繊維などが挙げられる。なお、多層抄き合わせの場合、各層において使用するパルプが異なっていてもよい。
前記パルプとして、古紙パルプを多く用いた紙基材の使用は環境面から好ましい。例えば、少なくとも白色度の低い古紙パルプを中層とし、白色度の高いパルプを表層及び裏層とする3層以上の多層抄き合わせ紙は、40質量%以上という多くの古紙パルプを配合できるため、環境面からも好ましい構成の一つである。また、各層中には、必要に応じて、填料を配合することができる。
前記填料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えば、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料、ポリスチレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、又はそれらの微小中空粒子等の有機顔料が挙げられる。
前記基材としては、ファイバー又は繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有しているものが好ましい。
前記ファイバー又は繊維の積層体は、ファイバー又は繊維間の隙間に無数の空孔を有していることが好ましく、ファイバーもしくは繊維は3次元的にランダムに積層していてもよく、もしくは1方向又は2次元への配向性を持って積層していてもよい。
前記基材としては、紙基材が好ましい。前記紙基材としては、製法や種類等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、KP、SGP、RGP、BCTMP、CTMP等の機械パルプ、脱墨パルプ等の古紙パルプ、ケフナ、竹、藁、麻等の非木材パルプ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリノジック繊維等の有機合成繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機質繊維などが挙げられる。なお、多層抄き合わせの場合、各層において使用するパルプが異なっていてもよい。
前記パルプとして、古紙パルプを多く用いた紙基材の使用は環境面から好ましい。例えば、少なくとも白色度の低い古紙パルプを中層とし、白色度の高いパルプを表層及び裏層とする3層以上の多層抄き合わせ紙は、40質量%以上という多くの古紙パルプを配合できるため、環境面からも好ましい構成の一つである。また、各層中には、必要に応じて、填料を配合することができる。
前記填料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えば、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料、ポリスチレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、又はそれらの微小中空粒子等の有機顔料が挙げられる。
なお、前記紙基材中にはパルプ繊維や填料の他に、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、内添サイズ剤等の各種抄紙用内添助剤を必要に応じて適宜選択して使用することができる。更に、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤も紙の用途に応じて適宜添加することができる。
抄紙方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、抄紙pHが4.5付近である酸性抄紙法、炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み抄紙pH約6の弱酸性の抄紙法、pH約9の弱アルカリ性の中性抄紙法等の全ての抄紙方法に適用することができる。
抄紙機としては、例えば、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機などが挙げられる。
抄紙された紙基材の表面は、澱粉や表面サイズ剤などで表面サイズ処理することもできる。なお、前記紙基材は、カレンダ等で表面を平滑化処理することもできる。
抄紙機としては、例えば、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機などが挙げられる。
抄紙された紙基材の表面は、澱粉や表面サイズ剤などで表面サイズ処理することもできる。なお、前記紙基材は、カレンダ等で表面を平滑化処理することもできる。
前記基材の大きさについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平均長さ10mm〜297mm、平均幅1mm〜210mm、平均厚み0.05mm〜100mmが好ましく、クレジットカードサイズ、葉書きサイズ、A4サイズなどの定型サイズがより好ましい。
前記基材の平均厚みは、0.05mm〜10mmがより好ましく、0.1mm〜1mmが更に好ましい。前記平均厚みが、0.05mm未満であると、線状凹部形状を作製した時に基材が千切れたり穴が開いたりすることが懸念され、100mmを超えると、基材の作製に手間とコストを要することがある。
なお、前記基材の流路が形成されている面の反対面に、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の液体非透過性フィルムが、両面テープ、接着剤、粘着剤などで貼り合わせてもよい。
前記基材の平均厚みは、0.05mm〜10mmがより好ましく、0.1mm〜1mmが更に好ましい。前記平均厚みが、0.05mm未満であると、線状凹部形状を作製した時に基材が千切れたり穴が開いたりすることが懸念され、100mmを超えると、基材の作製に手間とコストを要することがある。
なお、前記基材の流路が形成されている面の反対面に、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の液体非透過性フィルムが、両面テープ、接着剤、粘着剤などで貼り合わせてもよい。
前記基材に対して水滴を垂らしたときの接触角は、基材への染み込み度合いを示す。即ち、接触角が0°に近いほど、水滴は基材に対して染み込みやすく、接触角が0°より遠いほど、水滴は基材に対して染み込みにくく、水滴状態で保持される。通常、イムノクロマト法用テストストリップでは、酢酸セルロース繊維、ニトロセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びナイロンからなる有機高分子繊維やガラス繊維などの毛細管現象が起こりやすい、水滴が非常に染み込みやすい(接触角が0°に近い)、毛管力(水面から垂直方向に水を吸い上げる力)の高い、紙基材が用いられる。
しかし、本発明で用いられる前記基材は、水滴が非常に染み込みにくい(接触角が0°より遠い)、毛管力(水面から垂直方向に水を吸い上げる力)の弱い、ファイバーもしくは繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有している基材が用いられる。そのため、水滴推進力は、イムノクロマト法用テストストリップのような紙繊維中における水滴の毛管力とは異なり、切削加工などにより線状凹部を形成し、検体液の通り道である線状凹部(例えば、流路)を作製する。すると、切削された凹部の繊維が解繊もしくは加圧され、ファイバー間の隙間に存在する空孔の数が増えるもしくは1個辺りの空孔のサイズが小さくなることで、該流路上に優先的に毛細管現象が推進され、線状凹部(例えば、流路)に沿って検体液が進行する。
したがって、流路上に液を押し出す力を推進力、流路外へ滲み広がるもしくは基材に染み込む力を拡散力とした時に、推進力をできるだけ大きくし、拡散力を小さくするような構成が好ましい。また、前記基材が無数の空孔を有していない場合、毛細管現象による推進力が働かないため、線状凹部上に検体液が進行することはない。
しかし、本発明で用いられる前記基材は、水滴が非常に染み込みにくい(接触角が0°より遠い)、毛管力(水面から垂直方向に水を吸い上げる力)の弱い、ファイバーもしくは繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有している基材が用いられる。そのため、水滴推進力は、イムノクロマト法用テストストリップのような紙繊維中における水滴の毛管力とは異なり、切削加工などにより線状凹部を形成し、検体液の通り道である線状凹部(例えば、流路)を作製する。すると、切削された凹部の繊維が解繊もしくは加圧され、ファイバー間の隙間に存在する空孔の数が増えるもしくは1個辺りの空孔のサイズが小さくなることで、該流路上に優先的に毛細管現象が推進され、線状凹部(例えば、流路)に沿って検体液が進行する。
したがって、流路上に液を押し出す力を推進力、流路外へ滲み広がるもしくは基材に染み込む力を拡散力とした時に、推進力をできるだけ大きくし、拡散力を小さくするような構成が好ましい。また、前記基材が無数の空孔を有していない場合、毛細管現象による推進力が働かないため、線状凹部上に検体液が進行することはない。
前記基材と検体液の関係において、前記接触角は40°以上が好ましく、45°以上がより好ましく、50°以上が更に好ましい。前記接触角が、40°未満であると、水滴が基材に対して染み込みやすくなり、該凹部の壁間における表面張力と毛細管現象による推進力が得られないという問題がある。
ここで、この時の試験方法は、試験片をガラス基板から基材に変更する以外は、JIS試験法「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」R3257:1999の「6.静滴法」に従う。この時に用いられる測定器としては、例えば、接触角計(DM100、協和界面科学株式会社製)を用いることができる。
ここで、この時の試験方法は、試験片をガラス基板から基材に変更する以外は、JIS試験法「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」R3257:1999の「6.静滴法」に従う。この時に用いられる測定器としては、例えば、接触角計(DM100、協和界面科学株式会社製)を用いることができる。
<流路>
前記流路は、前記基材の一の表面に該表面を基準として形成された線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されている。
ここで、「線状凹部が開放されている」とは、少なくとも分析デバイスを使用時において、線状凹部の表面にカバー等が存在せず、密閉されていないことを意味し、前記線状凹部の少なくとも一部、好ましくは全部が開放されている。
前記流路は、前記基材の一の表面に該表面を基準として形成された線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されている。
ここで、「線状凹部が開放されている」とは、少なくとも分析デバイスを使用時において、線状凹部の表面にカバー等が存在せず、密閉されていないことを意味し、前記線状凹部の少なくとも一部、好ましくは全部が開放されている。
本発明における前記線状凹部についての用語は以下のように定義される。なお、説明した各用語については図11に図示した。
<開放端幅>
前記開放端幅とは、基材の1つの表面に該表面を基準として形成された線状凹部を形成し、前記線状凹部に沿って送液するとき、送液方向に対して垂直方向に断面を切った線状凹部断面図に対して、基準とした表面箇所の幅を意味する。
前記開放端幅とは、基材の1つの表面に該表面を基準として形成された線状凹部を形成し、前記線状凹部に沿って送液するとき、送液方向に対して垂直方向に断面を切った線状凹部断面図に対して、基準とした表面箇所の幅を意味する。
<線状凹部の最大幅>
前記線状凹部の最大幅とは、線状凹部断面図において基準とした表面と平行な直線で線状凹部を区切った時、最大になる箇所の幅を意味する。
前記線状凹部の最大幅とは、線状凹部断面図において基準とした表面と平行な直線で線状凹部を区切った時、最大になる箇所の幅を意味する。
<底面幅>
前記底面幅とは、線状凹部断面図において深さ方向に対して最深部の幅を意味する。
前記底面幅とは、線状凹部断面図において深さ方向に対して最深部の幅を意味する。
<底角>
前記底角とは、線状凹部断面図が直線により区画されているものに対して、底面幅の無い図12A及び図12Bについては、底面の尖部を形成する角度であり、底面幅のある図12C及び図12Dについては底面の端点を通り線状凹部の断面と外接する直線2線の交わり角度である。なお、図12E及び図12Fのように開放端幅が線状凹部の最大幅でないものについて底角は定義されない。
前記底角とは、線状凹部断面図が直線により区画されているものに対して、底面幅の無い図12A及び図12Bについては、底面の尖部を形成する角度であり、底面幅のある図12C及び図12Dについては底面の端点を通り線状凹部の断面と外接する直線2線の交わり角度である。なお、図12E及び図12Fのように開放端幅が線状凹部の最大幅でないものについて底角は定義されない。
前記線状凹部の送液方向に対して垂直方向から見た線状凹部の断面の断面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、V字、三角形、四角形、矩形、多角形等の直線により結ばれた形、半円、楕円、U字等の一部又は全部が曲線で結ばれた形などが挙げられる。これらの中でも、底面幅のない三角形が好ましい。
前記線状凹部の平均深さは、前記基材の平均厚みに対して1%以上90%以下が好ましく、5%以上85%以下がより好ましく、10%以上80%以下が更に好ましい。
前記線状凹部の平均深さが前記基材の平均厚みに対して90%を超えると、検体液が基材の裏面から滲み出て、検査技術者が、病原体へ接触して二次感染を引き起こすおそれがあり、1%未満であると、検体液が流れないことがある。
ここで、前記線状凹部の平均深さは、例えば、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の深さの平均値として求めることができる。
前記線状凹部の平均深さが前記基材の平均厚みに対して90%を超えると、検体液が基材の裏面から滲み出て、検査技術者が、病原体へ接触して二次感染を引き起こすおそれがあり、1%未満であると、検体液が流れないことがある。
ここで、前記線状凹部の平均深さは、例えば、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の深さの平均値として求めることができる。
前記線状凹部の開放端幅の平均値は、1μm以上1,000μm以下が好ましく、5μm以上850μm以下がより好ましく、10μm以上700μm以下が更に好ましい。また、線状凹部は線状凹部の開放端から底面まで幅が徐々に狭くなっていく構造が好ましく、開放端幅が線状凹部の最大幅になっていることがより好ましい。なお、線状凹部壁面に傷や窪みを設けてもよく、傷や窪みによってその一部分のみが線状凹部の開放端よりも幅が広くなっても構わない。
前記線状凹部の開放端幅の平均値が、1μm未満であると、検体液が流れない、もしくは検体液中の標識物質が流路上を進行しないことがあり、1,000μmを超えると、線状凹部の壁間における表面張力と毛細管現象による推進力が得られないことがある。
また、前記底面幅の平均値は、前記開放端幅以下であることが好ましく、0μm以上400μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましく、100μm以下が特に好ましい。なお、底面幅のないV字型が最も好ましい。
ここで、前記開放端幅の平均値及び前記底面幅の平均値は、例えば、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の幅の平均値として求めることができる。
前記線状凹部の開放端幅の平均値が、1μm未満であると、検体液が流れない、もしくは検体液中の標識物質が流路上を進行しないことがあり、1,000μmを超えると、線状凹部の壁間における表面張力と毛細管現象による推進力が得られないことがある。
また、前記底面幅の平均値は、前記開放端幅以下であることが好ましく、0μm以上400μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましく、100μm以下が特に好ましい。なお、底面幅のないV字型が最も好ましい。
ここで、前記開放端幅の平均値及び前記底面幅の平均値は、例えば、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の幅の平均値として求めることができる。
また、底面幅がないものについては線状凹部の尖部を形成する角度、底面幅があるものについては底面の端点を通り線状凹部の断面と外接する直線2線の交わる角度を底角と規定した時、底角は0°以上120°以下が好ましく、15°以上105°以下がより好ましく、30°以上90°以下が更に好ましい。
前記底角が、120°を超えると、V溝の効果が薄れるため、毛細管現象による推進力が期待しづらくなることがある。
前記底角が、120°を超えると、V溝の効果が薄れるため、毛細管現象による推進力が期待しづらくなることがある。
前記線状凹部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、切削加工、成形加工、レーザー加工などにより形成することができる。これらの中でも、切削加工、レーザー加工のような凹部箇所を除去する方法が好ましい。
前記成形加工としては、例えば、インジェクション成形、ホットエンボッシング成形、トランスファ成形、コンプレッション成形などが好適に使用される。また、成形温度、加圧の圧力、金型の平滑性や形状等の成形条件についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記切削加工としては、機械的な加工により切削されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種エンドミルによる切削加工、各種バイトによる切削加工、各種研磨装置による研磨加工などが挙げられる。
これらの中でも、機械的切削加工であれば加工の種類、装置の詳細、切削用治具の形状、材質、及び表面状態に関しても特に限定はしない。また、切削加工と成形加工の併用による加工、例えば、成形加工で大まかな成形品を得た後に、切削加工により微小部分の加工を施しても一切限定はしない。
前記成形加工としては、例えば、インジェクション成形、ホットエンボッシング成形、トランスファ成形、コンプレッション成形などが好適に使用される。また、成形温度、加圧の圧力、金型の平滑性や形状等の成形条件についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記切削加工としては、機械的な加工により切削されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種エンドミルによる切削加工、各種バイトによる切削加工、各種研磨装置による研磨加工などが挙げられる。
これらの中でも、機械的切削加工であれば加工の種類、装置の詳細、切削用治具の形状、材質、及び表面状態に関しても特に限定はしない。また、切削加工と成形加工の併用による加工、例えば、成形加工で大まかな成形品を得た後に、切削加工により微小部分の加工を施しても一切限定はしない。
前記基材内に、検体液を添加する試料添加部と、検体液中の被検出物質と反応(例えば、抗原抗体反応)を生じる標識物質を担持する標識物質保持部と、被検出物質と抗原抗体反応を生じる固定化用物質が固定された判定部を設けてもよい。また、前記判定部を通過した前記検体液を吸収する吸収部を設けてもよい。更に、前記試料添加部と前記標識物質保持部が同一の部位であってもよい。前記試料添加部、前記流路、前記標識物質保持部、及び前記判定部が、いずれも前記基材の一の表面に該表面を基準として形成された線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されていることが好ましい。
前記各部位の面積サイズについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記各部位は、線状凹部からなる流路の幅に納まっていてもよく、線状凹部からなる流路の幅より広い幅で部分的に形成されていてもよい。前記各部位が線状凹部からなる流路の幅より広い幅で部分的に形成される場合、各部位の形状については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円状、楕円状、正方形状、長方形状、菱形状、三角形状などが挙げられる。
前記各部位の線状凹部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、切削加工、成形加工、レーザー加工などにより形成することができる。これらの中でも、切削加工、レーザー加工のような凹部箇所を除去する方法が好ましい。
前記各部位の面積サイズについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記各部位は、線状凹部からなる流路の幅に納まっていてもよく、線状凹部からなる流路の幅より広い幅で部分的に形成されていてもよい。前記各部位が線状凹部からなる流路の幅より広い幅で部分的に形成される場合、各部位の形状については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円状、楕円状、正方形状、長方形状、菱形状、三角形状などが挙げられる。
前記各部位の線状凹部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、切削加工、成形加工、レーザー加工などにより形成することができる。これらの中でも、切削加工、レーザー加工のような凹部箇所を除去する方法が好ましい。
また、規定された反応時間を守らず、反応時間終了後も検査キットを放置した場合に検体液が逆流して判定結果に大きな影響を与えることがあるので、前記吸収部を設けることが好ましい。これにより、誤判定の防止が可能となる。例えば、検体液が多量に逆流することで判定部に現れた陽性シグナルを滲ませ判定を困難なものとしたり、有色の標識試薬が逆流することにより媒体全体に広がりバックグラウンドのシグナルが上昇し、S/N比が低下したりするといった問題が生じていた。また、標識物質と複合体を形成した被検出物質が再度判定部を通過することで、余分な被検出物質が追加で捕捉され、本来ならば陰性と判定されるべき検査試料が陽性と判定されてしまうという偽陽性の問題も生じていた。前記吸収部には、検体液の逆流を防止する目的で高吸水性ポリマーを埋め込んでもよい。
前記高吸水性ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアクリル酸塩架橋体、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体架橋体、でん粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋体、ポリビニルアルコール−ポリ無水マレイン酸塩グラフト共重合体架橋体のようなカルボキシル基又はその塩を有する高分子化合物の部分架橋体や、カルボキシメチルセルロース塩架橋体のような多糖類の部分架橋体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、吸水性能の点から、ポリアクリル酸塩架橋体、でん粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋体が好ましく、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体が特に好ましい。
前記標識物質保持部には、標的物質と結合する標識された第1の生体分子が固定化されており、この標識物質保持部に流路で連結されている判定部には、前記の標識された第1の生体分子と前記標的物質とを含む標識抗体を捕捉するための第2の生体分子(捕捉分子)が固定化されている。前記標的物質とは、ラテラルフロー法による検出対象となる分子であり、前記第1の生体分子とは、前記標的物質に対する結合能を有する生体分子である。
また、前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部の平均深さが、0μm超100μm以下の範囲で前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深い前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部を形成することが好ましく、5μm以上95μm以下の範囲で前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深い前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部を形成することがより好ましく、10μm以上90μm以下の範囲で前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深い前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部を形成することが更に好ましい。
前記流路からなる線状凹部の平均深さが、1μm以上の範囲で前記標識物質保持部の平均深さより深いと、該部位に固定化されている標識された第1の生体分子と検体中の抗原が結合できなくなり、偽陰性が判定されるという問題がある。前記流路の平均深さが、1μm以上の範囲で前記判定部の平均深さより深いと、該部位に固定化されている第2の生体分子(捕捉分子)と検体中の抗原と標識された第1の生体分子の結合物が結合できなくなり、偽陰性が判定されるという問題がある。前記流路からなる線状凹部の平均深さが、1μm以上の範囲で前記吸収部の平均深さより深いと、検体液が多量に逆流することで判定部に現れた陽性シグナルを滲ませ、判定を困難なものとしたり、有色の標識試薬が逆流することにより媒体全体に広がりバックグラウンドのシグナルが上昇し、S/N比が低下するという問題がある。また、標識物質と複合体を形成した被検出物質が再度判定部を通過することで、余分な被検出物質が追加で捕捉され、本来ならば陰性と判定されるべき検査試料が陽性と判定されてしまうという偽陽性の問題もある。
ここで、本発明の分析デバイスについて、図面を参照して説明する。
図2Aは、本発明の分析デバイスの一例を示す上面図、図2Bは、図2AのA−A線での断面図である。図2A及び図2B中、101は試料添加部、102は標識物質保持部、103は判定部、104は吸収部、105は流路をそれぞれ示す。図2B中矢印方向に検体液が流れる。
図2Aは、本発明の分析デバイスの一例を示す上面図、図2Bは、図2AのA−A線での断面図である。図2A及び図2B中、101は試料添加部、102は標識物質保持部、103は判定部、104は吸収部、105は流路をそれぞれ示す。図2B中矢印方向に検体液が流れる。
また、本発明においては、前記試料添加部又は前記試料添加部と前記標識物質保持部の間から複数の流路が分岐され、それぞれの流路に前記標識物質保持部と前記判定部と、が形成されることで複数の判定を同時に行うことができる。具体的な例として、2種類の判定の場合には図3A〜図3Eに示す分析デバイスを用いることができる。図3A〜図3E中110は基材、111は試料添加部、112、116は標識物質保持部、113、117は判定部、114、118は吸収部、115、119は流路をそれぞれ示す。
更に3種類の判定の場合には図4に示す分析デバイスを用いることができる。また、4種類の判定の場合には図5に示す分析デバイスを用いることができる。図4及び図5中110は基材、111は試料添加部、112、116、122、126は標識物質保持部、113、117、123、127は判定部、114、118、124、128は吸収部、115、119、125、129は流路をそれぞれ示す。
なお、図3A〜図5において、流路が分岐される位置、形、本数は特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。また、線状凹部の開放端幅、底面幅、底角などの線状凹部の形状を変えることで、反応に必要な液流速をそれぞれ最適化することができる。
更に3種類の判定の場合には図4に示す分析デバイスを用いることができる。また、4種類の判定の場合には図5に示す分析デバイスを用いることができる。図4及び図5中110は基材、111は試料添加部、112、116、122、126は標識物質保持部、113、117、123、127は判定部、114、118、124、128は吸収部、115、119、125、129は流路をそれぞれ示す。
なお、図3A〜図5において、流路が分岐される位置、形、本数は特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。また、線状凹部の開放端幅、底面幅、底角などの線状凹部の形状を変えることで、反応に必要な液流速をそれぞれ最適化することができる。
図11〜図13は、本発明における線状凹部断面図の一例であり、11は基材、12は線状凹部断面、13は開放端幅の長さ、14は底面幅の長さ、15は底角、16は線状凹部の最大幅の長さをそれぞれ示す。
本発明においては、図11において開放端幅が線状凹部の最大幅となっていることが好ましい。この条件を満たす線状凹部の形状として、直線で区画された図12Aの三角形型、図12Bの鉛筆型、図12Cの台形型、図12Dの多角形型、曲線で区画された図13Aの半円型、図13Bの楕円型、一部が曲線で区画された図13CのU字型などが挙げられる。
なお、線状凹部の最大幅が開放端箇所となっていない線状凹部の形状の例として図12E、図12F、図13Dなどが挙げられる。
本発明においては、図11において開放端幅が線状凹部の最大幅となっていることが好ましい。この条件を満たす線状凹部の形状として、直線で区画された図12Aの三角形型、図12Bの鉛筆型、図12Cの台形型、図12Dの多角形型、曲線で区画された図13Aの半円型、図13Bの楕円型、一部が曲線で区画された図13CのU字型などが挙げられる。
なお、線状凹部の最大幅が開放端箇所となっていない線状凹部の形状の例として図12E、図12F、図13Dなどが挙げられる。
これらの中でも、開放端箇所から深さ方向に従って線状凹部幅が狭くなっていく構造が好ましい。この理由について、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により、基材に作製された線状凹部上を、検体液として色のついた試薬(前記ぬれ張力試験用混合液No.65.0(和光純薬工業株式会社製))が流れる様子を観察した。まず、検体液が溝先端に沿って進み、次に検体液が溝壁面に沿って進み、最後に線状凹部内を満たすことを確認した。線状凹部上に検体液を押し出す力を推進力、線状凹部外へ滲み広がるもしくは基材に染み込む力を拡散力とした時に、拡散力を減らし推進力を増やすためには、検体液を線状凹部上に進行させる役割を果たす溝が線状凹部の中央にある形が好ましい。線状凹部幅の最大値が開放端箇所となっていない構造では、線状凹部壁面に窪みができるような構造になるため(例えば、図12F)、線状凹部に対する進行方向とは異なるベクトルへの拡散力が働いてしまい、検体液が余分に線状凹部外に流れてしまうため、結果的に毛管現象に関わる推進力が小さくなってしまう。このことから図12Aの三角形型などのV溝先端に推進力が集中する形が好ましい。
このような理由から上記形状の中で底面が直線で区画されたものについて、底面幅は0μm以上400μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、100μm以下が更に好ましい。また底面に幅の無い図12Aの三角形型、図12Bの鉛筆型が最も好ましい。
前記底面幅が、400μmを超えると、溝が底面両端の2箇所にあるため推進力が分散し、また検体液が2つに枝分かれするため拡散力が増加してしまい、検体液が流路上を進行しない可能性がある。底面幅のないV字型であれば、線状凹部中央の溝先端部に推進力が集中し、拡散力が小さくなるのでより好ましい。
前記底面幅が、400μmを超えると、溝が底面両端の2箇所にあるため推進力が分散し、また検体液が2つに枝分かれするため拡散力が増加してしまい、検体液が流路上を進行しない可能性がある。底面幅のないV字型であれば、線状凹部中央の溝先端部に推進力が集中し、拡散力が小さくなるのでより好ましい。
上記形状の中で線状凹部の断面が直線で区画されたものについて、底面幅の無い図12A、図12Bのようなものについては、尖部を形成する角度を底角として規定した時、底角が0°以上120°以下が好ましく、15°以上105°以下がより好ましく、30°以上90°以下が更に好ましい。
イムノクロマト法用テストストリップでの複数判定は、1本のテストストリップに2本のテストラインを保持させ、1本のテストストリップで2種類の検出対象物を検出する方法や1本のテストラインに2種類の抗体を固定化し、2種類の異なる色調の標識試薬を用いることで、同一ライン上で2種類の検出対象物を検出する方法などが提案されているが、同一ラインで2種類の判定を行うこと自体が、検出感度を向上させるための条件最適化が困難で、偽陽性の原因となることが課題としてある。また、3種類以上の検出対象物を検出する方法に関しては不可能と考えられる。しかし、本発明においては、流路毎に前記標識物質保持部と前記判定部を設けることができるため、検出感度を向上させるための条件最適化が不要で、偽陽性が起こらない。なお、3種類以上の検出対象物を検出することも容易に可能である。
ここで、図10Aは、分析デバイスの線状凹部からなる流路上の検体液の進行状態を示し、初期の状態を示す写真、図10Bは、分析デバイスの線状凹部からなる流路上の検体液の進行状態を示し、中期の状態を示す写真、図10Cは、分析デバイスの線状凹部からなる流路上の検体液の進行状態を示し、終期の状態を示す写真であり、時間の経過と共に、線状凹部からなる流路上に検体液が進行して行くことが認められた。なお、図10A〜図10Cでは、検体液として、ぬれ張力試験用混合液No.65.0(和光純薬工業株式会社製)を使用している。
前記標識物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酵素、放射線同位元素、蛍光色素、発光分子、蛍光色素を含むナノ粒子、金属ナノ粒子、半導体ナノ粒子、着色シリカナノ粒子などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、蛍光色素を含むナノ粒子、金属ナノ粒子、半導体ナノ粒子、着色シリカナノ粒子が好ましい。
前記蛍光色素を含むナノ粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光色素を含むシリカナノ粒子(蛍光性シリカナノ粒子)などが挙げられる。
前記蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機蛍光分子(例えば、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、Alexa(いずれも商品名、Invitrogen社製)、Cy(商品名、Applied Biosystems社製)等)、半導体ナノ粒子(例えば、CdSe、InGaP、ZnSSe等)などが挙げられる。
前記蛍光色素を含むナノ粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光色素を含むシリカナノ粒子(蛍光性シリカナノ粒子)などが挙げられる。
前記蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機蛍光分子(例えば、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、Alexa(いずれも商品名、Invitrogen社製)、Cy(商品名、Applied Biosystems社製)等)、半導体ナノ粒子(例えば、CdSe、InGaP、ZnSSe等)などが挙げられる。
前記標識物質は、通常の方法で調製することができ、例えば、蛍光性シリカナノ粒子は、特開2009−221059号公報に記載の方法を参照して作製することもできる。
前記金属ナノ粒子としては、例えば、白金コロイド、金コロイド、銀コロイド、鉄コロイド、水酸化アルミニウムコロイドなどを用いることができる。本発明において、前記ナノ粒子とは、粒径10nm〜500nmの粒子が好ましい。
前記粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)等の画像から無作為に選択した50個の標識粒子の合計の投影面積から複合粒子の占有面積を画像処理装置によって求め、この合計の占有面積を、選択した複合粒子の個数(50個)で割った値に相当する円の直径の平均値(平均円相当直径)として算出することができる。
前記金属ナノ粒子としては、例えば、白金コロイド、金コロイド、銀コロイド、鉄コロイド、水酸化アルミニウムコロイドなどを用いることができる。本発明において、前記ナノ粒子とは、粒径10nm〜500nmの粒子が好ましい。
前記粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)等の画像から無作為に選択した50個の標識粒子の合計の投影面積から複合粒子の占有面積を画像処理装置によって求め、この合計の占有面積を、選択した複合粒子の個数(50個)で割った値に相当する円の直径の平均値(平均円相当直径)として算出することができる。
前記標識物質は第1の生体分子に直接結合していてもよいし、他の物質を介して間接的に結合していてもよい。標識物質と第1の生体分子との結合は、疎水的相互作用等により物理的に吸着させる方法、スクシンイミド基とアミノ基との結合やマレイミド基とチオール基との結合のように、官能基を介して化学的に結合させる方法等、従来公知の方法(例えば、The Journal of Histochemistry and Cytochemistry,Vol.30,No.7,pp691−696)に従って行うことができる。
前記第1の生体分子とは、例えば、被検物質(抗原)に対する抗体、被検物質(抗体)に対する抗原、被検物質(例えば、蛋白質、低分子化合物等)に対するアプタマーなど、被検物質に対して親和性を持つ化合物などを使用することができる。
被検物質に対する第2の生体分子とは、例えば、被検物質(抗原)に対する抗体、被検物質(抗体)に対する抗原、被検物質(例えば、蛋白質、低分子化合物等)に対するアプタマーなど、被検物質に対して親和性を持つ化合物を使用することができる。また、第2の生体分子と第1の生体分子とは異なるものでも、同一のものでも使用することができる。前記被検物質に対する第1の生体分子への結合性を有する物質とは、被検物質そのものでもよく、第1の生体分子が認識する部位を持つ化合物でもよく、例えば、被検物質の誘導体と蛋白質(例えば、BSA等)とを結合させたような化合物などがそれにあたる。本発明においては、好ましくは、第1の生体分子、及び第2の生体分子の少なくともいずれか一方が抗体である。
前記抗体としては、判定部に固定化される検体中の被測定物質と結合するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、免疫グロブリン(Ig)G、IgA、IgM、IgE、及びIgDのいずれであってもよい。また、前記抗体は、ポリクローナル及びモノクローナルのいずれでもよい。前記抗体は、マウス、ラット、ヤギ等の動物を用いて、常法により作製できる。
被検物質に対する第2の生体分子とは、例えば、被検物質(抗原)に対する抗体、被検物質(抗体)に対する抗原、被検物質(例えば、蛋白質、低分子化合物等)に対するアプタマーなど、被検物質に対して親和性を持つ化合物を使用することができる。また、第2の生体分子と第1の生体分子とは異なるものでも、同一のものでも使用することができる。前記被検物質に対する第1の生体分子への結合性を有する物質とは、被検物質そのものでもよく、第1の生体分子が認識する部位を持つ化合物でもよく、例えば、被検物質の誘導体と蛋白質(例えば、BSA等)とを結合させたような化合物などがそれにあたる。本発明においては、好ましくは、第1の生体分子、及び第2の生体分子の少なくともいずれか一方が抗体である。
前記抗体としては、判定部に固定化される検体中の被測定物質と結合するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、免疫グロブリン(Ig)G、IgA、IgM、IgE、及びIgDのいずれであってもよい。また、前記抗体は、ポリクローナル及びモノクローナルのいずれでもよい。前記抗体は、マウス、ラット、ヤギ等の動物を用いて、常法により作製できる。
前記標識物質保持部及び判定部には、固定化試薬を固定化させて検出部位を作製する。
前記固定化試薬は、物理的又は化学的結合により直接固定化させてもよいし、固定化試薬をラテックス粒子等の微粒子に物理的又は化学的に結合させ、前記微粒子をクロマトグラフ担体の一部にトラップさせて固定化させてもよい。なお、前記固定化試薬を固定化後、不活性蛋白による処理等により非特異的吸着防止処理をして用いることが好ましい。例えば、固定化試薬を含む溶液を、BioDot社製BioJet Quanti等の機器を用いて塗布し、これを乾燥させた後、BSA、スキムミルク、カゼイン等を用いて通常の方法でブロッキング処理を行うことで作製することができる。
前記固定化試薬は、物理的又は化学的結合により直接固定化させてもよいし、固定化試薬をラテックス粒子等の微粒子に物理的又は化学的に結合させ、前記微粒子をクロマトグラフ担体の一部にトラップさせて固定化させてもよい。なお、前記固定化試薬を固定化後、不活性蛋白による処理等により非特異的吸着防止処理をして用いることが好ましい。例えば、固定化試薬を含む溶液を、BioDot社製BioJet Quanti等の機器を用いて塗布し、これを乾燥させた後、BSA、スキムミルク、カゼイン等を用いて通常の方法でブロッキング処理を行うことで作製することができる。
前記分析デバイスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血液検査やDNA検査向けのバイオセンサー(センシングチップ)、食品や飲料の品質管理用途などにおける小型の分析機器、各種マイクロ流体デバイスなどが挙げられる。
前記分析デバイスは、検体(検体液)中の抗原を検出するために用いられる。前記検体としては、例えば、ヒトや動物の血液、血漿、血清、リンパ液、尿、唾液、膵液、胃液、喀痰、鼻や咽等の粘膜から採取したぬぐい液等の体液や便等に代表される臨床検体、液体飲料、半固形食品、固形食品等に代表される食品検体、土壌、河川、海水等の自然界からのサンプリング検体、工場内の生産ラインやクリーンルームのふき取り検体、エアーサンプラーによるサンプリング検体等に代表される環境サンプリング検体などが挙げられる。具体的には、食物アレルギーのアレルゲン(例えば、グルテン、オボムコイド、オボアルブミン、大豆たんぱく、キチン等)、重金属(例えば、カドミウム、セシウム、水銀、砒素等)、ウイルス(例えば、ノロウイルス、ロタウイルス、インフルエンザウイルス等)、マイコプラズマ、スピロヘータ、病原性原虫、細菌(例えば、大腸菌、サルモネラ、緑膿菌、ブドウ球菌、溶血性連鎖球菌、肺炎球菌、結核菌等)、アゴニスト、アンタゴニスト、ホルモン、サイトカイン、核酸、DNA,RNA、又はこれらの断片、あるいはこれらの組合せなどが挙げられる。なお、検体は液体であればそのまま用いることもできるし、半固形物又は固形物等の場合には、希釈や抽出等の処理を施した後に用いることもできる。
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<接触角の測定>
試験片をガラス基板から各種基材に変更した以外は、JIS試験法「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」R3257:1999の「6.静滴法」に従い、測定器としては、接触角計(DM100、協和界面科学株式会社製)を用いた。
試験片をガラス基板から各種基材に変更した以外は、JIS試験法「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」R3257:1999の「6.静滴法」に従い、測定器としては、接触角計(DM100、協和界面科学株式会社製)を用いた。
<線状凹部からなる流路の平均深さ、開放端幅の平均値、及び平均長さの測定>
流路の平均深さ、開放端幅の平均値、及び平均長さは、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の深さ、開放端幅、及び長さの平均値として求めた。
流路の平均深さ、開放端幅の平均値、及び平均長さは、デジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)により測定した任意の10箇所の深さ、開放端幅、及び長さの平均値として求めた。
<線状凹部からなる流路上の検体液の毛管現象の判定方法及び判定基準>
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社製)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLと0.1質量%SDBS(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、下記に示す判断基準で「液流速」、「流路進行度」、「液拡散」、及び「判定部での発色」の4点について評価した。
液流速を0.01mm/sec以上とすることで、以下の2点が達成できる。
(1)流路上の液進行を達成し「流路進行度」の評価結果が△、○、又は◎になる。
(2)検体液が他方向より流路上を優先して進むため、「液拡散」の評価結果が△、○、又は◎になる。
このため、判定部での呈色確認が可能となる。
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社製)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLと0.1質量%SDBS(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、下記に示す判断基準で「液流速」、「流路進行度」、「液拡散」、及び「判定部での発色」の4点について評価した。
液流速を0.01mm/sec以上とすることで、以下の2点が達成できる。
(1)流路上の液進行を達成し「流路進行度」の評価結果が△、○、又は◎になる。
(2)検体液が他方向より流路上を優先して進むため、「液拡散」の評価結果が△、○、又は◎になる。
このため、判定部での呈色確認が可能となる。
−液流速−
前記液流速は、下記式から、検体液を線状凹部上の端点に滴下したときに線状凹部上を10mm進むのにかかる時間と20mm進むのにかかる時間との差を算出し、液流速を計算し、下記基準に基づき評価した。
10(mm)÷(線状凹部上を20mm進むのにかかる時間(sec)−線状凹部上を10mm進むのにかかる時間(sec))=液流速(mm/sec)
[評価基準]
◎:5.0mm/sec以上
○:0.3mm/sec以上5.0mm/sec未満
△:0.01mm/sec以上0.3mm/sec未満
×:0.01mm/sec未満
前記液流速は、下記式から、検体液を線状凹部上の端点に滴下したときに線状凹部上を10mm進むのにかかる時間と20mm進むのにかかる時間との差を算出し、液流速を計算し、下記基準に基づき評価した。
10(mm)÷(線状凹部上を20mm進むのにかかる時間(sec)−線状凹部上を10mm進むのにかかる時間(sec))=液流速(mm/sec)
[評価基準]
◎:5.0mm/sec以上
○:0.3mm/sec以上5.0mm/sec未満
△:0.01mm/sec以上0.3mm/sec未満
×:0.01mm/sec未満
−流路進行度−
◎:試料添加部に滴下した検体液が吸収部まで到達した。
○:試料添加部に滴下した検体液が吸収部まで到達するのに5分間以上を要した。
△:試料添加部に検体液を1時間おきに複数回に分けて滴下することで、長時間後、吸収部まで到達した。
×:試料添加部に滴下した検体液が流路上を進行しない。
◎:試料添加部に滴下した検体液が吸収部まで到達した。
○:試料添加部に滴下した検体液が吸収部まで到達するのに5分間以上を要した。
△:試料添加部に検体液を1時間おきに複数回に分けて滴下することで、長時間後、吸収部まで到達した。
×:試料添加部に滴下した検体液が流路上を進行しない。
−液拡散−
◎:検体液が流路液進行方向に優先して進んでいて、流路上を進行している時は、流路外に拡散しない。
○:検体液の流路外への拡散はみられるが、流路液進行方向への液進行を阻害するには至っておらず十分な液量を投入すれば、液進行に影響を与えない。
△:検体液の流路外への拡散が多く、大部分の検体液を損失している。
×:検体液が流路外へ拡散してしまい、流路上に残らない。
◎:検体液が流路液進行方向に優先して進んでいて、流路上を進行している時は、流路外に拡散しない。
○:検体液の流路外への拡散はみられるが、流路液進行方向への液進行を阻害するには至っておらず十分な液量を投入すれば、液進行に影響を与えない。
△:検体液の流路外への拡散が多く、大部分の検体液を損失している。
×:検体液が流路外へ拡散してしまい、流路上に残らない。
−判定部での呈色−
◎:検体液を流すことで、判定部まで検体液が運ばれ、抗原抗体反応による金コロイドによる呈色が確認できる。
×:検体液を流しても、判定部まで検体液が運ばれずに、判定部が呈色しない。
◎:検体液を流すことで、判定部まで検体液が運ばれ、抗原抗体反応による金コロイドによる呈色が確認できる。
×:検体液を流しても、判定部まで検体液が運ばれずに、判定部が呈色しない。
(実施例1)
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、紙基材100を得た。
前記北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220からなる紙基材について、リン酸緩衝生理食塩水(PBS、和光純薬工業株式会社製)にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDBS、SIGMA−ALDRICH社製)を1質量%添加して作製した検体液を用いて測定した接触角は、54°であった。
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、紙基材100を得た。
前記北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220からなる紙基材について、リン酸緩衝生理食塩水(PBS、和光純薬工業株式会社製)にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDBS、SIGMA−ALDRICH社製)を1質量%添加して作製した検体液を用いて測定した接触角は、54°であった。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ150μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)103、吸収部(平均直径2mm、平均深さ170μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値300μm、平均深さ150μm)105を作製した。
試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
図6Aは、実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図6Bは、実施例1の分析デバイスの流路の断面写真(200倍)、図6Cは、実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)である。なお、拡大写真はデジタルマイクロスコープ(VHX−1000、キーエンス社製)を用いて撮影した。
(2)標識物質の調製
5−(及び−6)−カルボキシローダミン6Gスクシンイミジルエステル(商品名、HiLyte Biosciences社製)3.0mgを1mLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。ここに、1.3μLのγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)を加え、室温(23℃)で1時間反応を行った。得られた反応液400μLにエタノール128mL、テトラエトキシシラン(TEOS)600μL、蒸留水28.8mL、及び28質量%アンモニア水400μLを加え、室温で24時間反応させ、TEOSを重合し付加した。反応液を18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行い、上清を除去した。沈殿したシリカ粒子に蒸留水を4mL加え、粒子を分散させ、再度18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行った。本洗浄操作を更に2回繰り返し、標識シリカナノ粒子分散液に含まれる未反応のTEOSやアンモニア等を除去し、平均粒径172nmのシリカナノ粒子149.2mgを得た。
5−(及び−6)−カルボキシローダミン6Gスクシンイミジルエステル(商品名、HiLyte Biosciences社製)3.0mgを1mLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。ここに、1.3μLのγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)を加え、室温(23℃)で1時間反応を行った。得られた反応液400μLにエタノール128mL、テトラエトキシシラン(TEOS)600μL、蒸留水28.8mL、及び28質量%アンモニア水400μLを加え、室温で24時間反応させ、TEOSを重合し付加した。反応液を18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行い、上清を除去した。沈殿したシリカ粒子に蒸留水を4mL加え、粒子を分散させ、再度18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行った。本洗浄操作を更に2回繰り返し、標識シリカナノ粒子分散液に含まれる未反応のTEOSやアンモニア等を除去し、平均粒径172nmのシリカナノ粒子149.2mgを得た。
(3)標識物質保持部の作製
遠心管に50mMのKH2PO4(pH6.5)700μLと、前記5−(及び−6)−カルボキシローダミン6G含有シリカナノ粒子分散液(10mg/mL)200μLを加えて軽く撹拌した。遠心管にマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza A NP、santa cruz biotechnology社製)100μL(10μg/mL)加え、室温で1時間混合し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を前記シリカナノ粒子に吸着させた。これに1質量%PEG20000(ポリエチレングリコール、重量平均分子量20,000、和光純薬工業株式会社製)100μLを加え軽く撹拌し、更に10質量%BSAを100μL加え軽く撹拌した。混合液を12,000×gで15分間遠心分離し、上清を取り除き、沈殿にリン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除き、沈殿に更にもう一度リン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除いた。
得られた沈殿にリン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を10.67mL加え、沈殿を分散させ、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液(187.5μg/mL)を得た。
前記(1)で作製した流路の標識物質保持部に、前記マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液0.8mLを、分注機(XYZ3060、バイオドットジャパン株式会社製)を用いて均等に塗布した。デシケーター内で室温下、一夜減圧乾燥し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子を含有してなる標識物質保持部102を作製した。
遠心管に50mMのKH2PO4(pH6.5)700μLと、前記5−(及び−6)−カルボキシローダミン6G含有シリカナノ粒子分散液(10mg/mL)200μLを加えて軽く撹拌した。遠心管にマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza A NP、santa cruz biotechnology社製)100μL(10μg/mL)加え、室温で1時間混合し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を前記シリカナノ粒子に吸着させた。これに1質量%PEG20000(ポリエチレングリコール、重量平均分子量20,000、和光純薬工業株式会社製)100μLを加え軽く撹拌し、更に10質量%BSAを100μL加え軽く撹拌した。混合液を12,000×gで15分間遠心分離し、上清を取り除き、沈殿にリン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除き、沈殿に更にもう一度リン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除いた。
得られた沈殿にリン酸バッファー(10mMのKH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を10.67mL加え、沈殿を分散させ、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液(187.5μg/mL)を得た。
前記(1)で作製した流路の標識物質保持部に、前記マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液0.8mLを、分注機(XYZ3060、バイオドットジャパン株式会社製)を用いて均等に塗布した。デシケーター内で室温下、一夜減圧乾燥し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子を含有してなる標識物質保持部102を作製した。
(4)判定部の作製
判定部103としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mMのKH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量で分注機(XYZ3060、バイオドットジャパン株式会社製)を用いて塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部103を設けた。
次に、ブロッキング処理として判定部103全体をブロッキングバッファー中に室温で30分間浸した。室温で30分間以上静置後に引き上げ、ペーパータオル上に置いて室温で一夜乾燥させて、A型インフルエンザウイルス検出用抗体判定部103を作製した。
判定部103としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mMのKH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量で分注機(XYZ3060、バイオドットジャパン株式会社製)を用いて塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部103を設けた。
次に、ブロッキング処理として判定部103全体をブロッキングバッファー中に室温で30分間浸した。室温で30分間以上静置後に引き上げ、ペーパータオル上に置いて室温で一夜乾燥させて、A型インフルエンザウイルス検出用抗体判定部103を作製した。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
図7Aは、検体液を流す前の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図7Bは、検体液を流す前の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)、図8Aは、検体液を流した初期の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図8Bは、検体液を流した初期の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)、図9Aは、検体液を流した終了期の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図9Bは、検体液を流した終了期の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)である。
また、μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
図7Aは、検体液を流す前の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図7Bは、検体液を流す前の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)、図8Aは、検体液を流した初期の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図8Bは、検体液を流した初期の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)、図9Aは、検体液を流した終了期の実施例1の分析デバイスの流路を上から撮影した写真(200倍)、図9Bは、検体液を流した終了期の実施例1の分析デバイスの流路の3D図(200倍)である。
また、μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(実施例2)
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して紙基材100を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径4mm、平均深さ200μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ220μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ220μm)103、吸収部(平均直径4mm、平均深さ225μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値400μm、平均深さ200μm)105を作製した。
試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約5mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約7mm、判定部103と吸収部104の距離は約7mmで作製した。
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して紙基材100を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径4mm、平均深さ200μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ220μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ220μm)103、吸収部(平均直径4mm、平均深さ225μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値400μm、平均深さ200μm)105を作製した。
試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約5mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約7mm、判定部103と吸収部104の距離は約7mmで作製した。
(2)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
B型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部102は、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体の代わりにマウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza B NA、santa cruz biotechnology社製)を用いた以外は、A型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤と同じ方法で作製し、標識物質保持部102を得た。
B型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部102は、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体の代わりにマウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza B NA、santa cruz biotechnology社製)を用いた以外は、A型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤と同じ方法で作製し、標識物質保持部102を得た。
(4)判定部の作製
判定部103は、マウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体と抗IgG抗体を用いた以外は、A型インフルエンザウイルス検出用判定部剤と同じ方法で作製し、判定部103を得た。
判定部103は、マウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体と抗IgG抗体を用いた以外は、A型インフルエンザウイルス検出用判定部剤と同じ方法で作製し、判定部103を得た。
<評価>
試料添加部101にB型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にB型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(実施例3)
下記の手順(1)から(4)により、図3Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して紙基材110を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図3Bに示す試料添加部(平均直径6mm、平均深さ140μm)111、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)112、判定部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)113、吸収部(平均直径6mm、平均深さ140μm)114、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値100μm、平均深さ25μm)115を作製した。試料添加部111と標識物質保持部112の距離は約8mm、標識物質保持部112と判定部113の距離は約8mm、判定部113と吸収部114の距離は約8mmで作製した。
更に、試料添加部(平均直径6mm、平均深さ140μm)111より、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)116、判定部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)117、吸収部(平均直径6mm、平均深さ140μm)118、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値200μm、平均深さ100μm)119を作製した。
試料添加部111と標識物質保持部116の距離は約8mm、標識物質保持部116と判定部117の距離は約8mm、判定部117と吸収部118の距離は約8mmで作製した。
下記の手順(1)から(4)により、図3Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して紙基材110を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図3Bに示す試料添加部(平均直径6mm、平均深さ140μm)111、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)112、判定部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)113、吸収部(平均直径6mm、平均深さ140μm)114、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値100μm、平均深さ25μm)115を作製した。試料添加部111と標識物質保持部112の距離は約8mm、標識物質保持部112と判定部113の距離は約8mm、判定部113と吸収部114の距離は約8mmで作製した。
更に、試料添加部(平均直径6mm、平均深さ140μm)111より、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)116、判定部(平均幅8mm、平均長さ600μm、平均深さ140μm)117、吸収部(平均直径6mm、平均深さ140μm)118、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値200μm、平均深さ100μm)119を作製した。
試料添加部111と標識物質保持部116の距離は約8mm、標識物質保持部116と判定部117の距離は約8mm、判定部117と吸収部118の距離は約8mmで作製した。
(2)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1で作製したA型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤を、実施例1と同じ方法で作製し、標識物質保持部112を得た。また、実施例2で作製したB型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤を、実施例2と同じ方法で作製し、標識物質保持部116を得た。
実施例1で作製したA型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤を、実施例1と同じ方法で作製し、標識物質保持部112を得た。また、実施例2で作製したB型インフルエンザウイルス検出用の標識物質保持部剤を、実施例2と同じ方法で作製し、標識物質保持部116を得た。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部113に作製し、判定部113を得た。また、実施例2で作製したマウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例2と同じ方法で判定部117に作製し、判定部117を得た。
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部113に作製し、判定部113を得た。また、実施例2で作製したマウス抗B型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例2と同じ方法で判定部117に作製し、判定部117を得た。
<評価>
試料添加部111にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部113の発色が確認され、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部117の発色が確認されなかった。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、複数の検出が可能な、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部111にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部113の発色が確認され、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部117の発色が確認されなかった。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、複数の検出が可能な、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(実施例4)
下記の手順(1)から(4)により、図3Dに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
実施例3と同様に作製した。
下記の手順(1)から(4)により、図3Dに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材及び流路の作製
実施例3と同様に作製した。
(2)標識物質の調製
実施例3と同様に作製した。
実施例3と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例3と同様に作製した。
実施例3と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例3と同様に作製した。
実施例3と同様に作製した。
<評価>
試料添加部111にB型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部117の発色が確認され、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部113の発色が確認されなかった。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、複数の検出が可能な、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部111にB型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、B型インフルエンザウイルス検出用の判定部117の発色が確認され、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部113の発色が確認されなかった。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、複数の検出が可能な、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(実施例5)
実施例1で用いた北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)を、NBSリコー製複写印刷用紙180K(平均厚み240μm)に代えた以外は、実施例1と同様にして、分析デバイスを作製した。
前記NBSリコー製複写印刷用紙180K(平均厚み240μm)について、実施例1と同様にして測定した接触角は、20°であった。
この実施例5では、実施例1と同様の平均深さ、平均長さ及び平均幅の凹部が形成されていた。
実施例1で用いた北越紀州製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、平均厚み250μm)を、NBSリコー製複写印刷用紙180K(平均厚み240μm)に代えた以外は、実施例1と同様にして、分析デバイスを作製した。
前記NBSリコー製複写印刷用紙180K(平均厚み240μm)について、実施例1と同様にして測定した接触角は、20°であった。
この実施例5では、実施例1と同様の平均深さ、平均長さ及び平均幅の凹部が形成されていた。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を10g滴下し10分間静置した。その結果、実施例1と比べて紙基材と検体液の接触角が低く、染み込みやすいため、多量の検体液を必要としたが、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たしたマイクロ分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を10g滴下し10分間静置した。その結果、実施例1と比べて紙基材と検体液の接触角が低く、染み込みやすいため、多量の検体液を必要としたが、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たしたマイクロ分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(実施例6)
実施例1で用いたミッツ株式会社製FP−21Tを金属板の凸型に変更して、流路を掘削から凸型版による5tの押し圧で成型加工した以外は、実施例1と同様にして、分析デバイスを作製した。この実施例6では、実施例1と同様の平均深さ及び平均幅の凹部が形成されていた。
実施例1で用いたミッツ株式会社製FP−21Tを金属板の凸型に変更して、流路を掘削から凸型版による5tの押し圧で成型加工した以外は、実施例1と同様にして、分析デバイスを作製した。この実施例6では、実施例1と同様の平均深さ及び平均幅の凹部が形成されていた。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部103の発色が確認された。
μTASのような微細加工技術を利用したマイクロチャネルの方式と比べてカバー等による密閉流路にする必要が無く、送液機構が不要で、かつ、イムノクロマトグラフデバイスの方式と比べて部品点数が少ない構成で、検体液の漏れがないのでハウジング等の容器も不要であり、偽陽性の判定が起こらない、全ての性能を満たした分析デバイスが得られたことが確認された。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(比較例1)
下記の手順(1)から(5)により、図2C及び図2Dに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材の作製
広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP、CSF=400mL)100質量%からなるパルプに、硫酸アルミニウム0.5質量%を添加し、攪拌しながらカチオン化コーン澱粉(置換度0.03、カチオン電荷密度+0.1meq/g)を0.5質量%添加し、その30秒後にCMC(製品名:F1400MC、日本製紙ケミカル株式会社製、置換度0.73、1質量%粘度14,100mPa・s、アニオン電荷密度−3.0meq/g)を0.01質量%添加し、その30秒間後に歩留まり向上剤(製品名:R−300、ソマール株式会社製)を0.01質量%添加して試料を調製し、調合した紙料を坪量2,000g/m2となるように手抄きにより紙基材を作製した。なお、前記抄紙方法はJIS P8222に準拠している。
作製した紙基材について、実施例1と同様にして測定した接触角は、60°であった。
下記の手順(1)から(5)により、図2C及び図2Dに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)紙基材の作製
広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP、CSF=400mL)100質量%からなるパルプに、硫酸アルミニウム0.5質量%を添加し、攪拌しながらカチオン化コーン澱粉(置換度0.03、カチオン電荷密度+0.1meq/g)を0.5質量%添加し、その30秒後にCMC(製品名:F1400MC、日本製紙ケミカル株式会社製、置換度0.73、1質量%粘度14,100mPa・s、アニオン電荷密度−3.0meq/g)を0.01質量%添加し、その30秒間後に歩留まり向上剤(製品名:R−300、ソマール株式会社製)を0.01質量%添加して試料を調製し、調合した紙料を坪量2,000g/m2となるように手抄きにより紙基材を作製した。なお、前記抄紙方法はJIS P8222に準拠している。
作製した紙基材について、実施例1と同様にして測定した接触角は、60°であった。
(2)流路の作製
流路を作製するため、アルミニウム線(径:0.6mm、長さ30mm)を紙料に浮かないようにかつ底面につかないように沈ませ固定した状態で2分間保持し、乾燥させた後、アルミニウム線を引き抜いて流路を作製した。流路作製後に、流路入口及び出口部にミッツ株式会社FP−21T(ドリルカッタ直径3.0mm、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、試料添加部101、吸収部104(それぞれ平均直径2mm、平均深さ1mm)、標識物質保持部102、判定部103(それぞれ平均長さ1mm、平均深さ1mm)を作製した。
流路を作製するため、アルミニウム線(径:0.6mm、長さ30mm)を紙料に浮かないようにかつ底面につかないように沈ませ固定した状態で2分間保持し、乾燥させた後、アルミニウム線を引き抜いて流路を作製した。流路作製後に、流路入口及び出口部にミッツ株式会社FP−21T(ドリルカッタ直径3.0mm、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、試料添加部101、吸収部104(それぞれ平均直径2mm、平均深さ1mm)、標識物質保持部102、判定部103(それぞれ平均長さ1mm、平均深さ1mm)を作製した。
(3)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
(4)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(5)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
実施例1と同様に作製した。
(4)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(5)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路進行方向以外に検体液が流れてしまい、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路進行方向以外に検体液が流れてしまい、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(比較例2)
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)アルミニウム板基材及び流路の作製
オリジナルマインド社アルミニウム薄板基材(板厚:0.5mm、材質:A5052)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
得られたアルミニウム基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ150μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)103、吸収部(平均直径2mm、平均深さ170μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値300μm、平均深さ150μm)105を作製した。試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)アルミニウム板基材及び流路の作製
オリジナルマインド社アルミニウム薄板基材(板厚:0.5mm、材質:A5052)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
得られたアルミニウム基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ150μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ160μm)103、吸収部(平均直径2mm、平均深さ170μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値300μm、平均深さ150μm)105を作製した。試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
(2)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
(比較例3)
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)アルミニウム板基材及び流路の作製
オリジナルマインド社アルミニウム薄板基材(板厚:0.5mm、材質:A5052)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
図17A〜図17Cに示すように穴を開けたアルミニウム板をそれぞれ計3つ作製し、3つのアルミニウム板を貼り合わせ拡散接合を行うことで流路を作製する。接合温度は680℃、接合圧力は0.2kg/mm2、接合時間は15分間とした。接合温度680℃まで加熱されるとアルミニウム板(融点約660℃)の表面は溶融状態となり、互いのアルミニウム板に拡散し始め、一体化し接合される。拡散接合により3つのアルミニウム板を接合することでアルミニウム板に凹部開放されていない流路が作製された。
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)アルミニウム板基材及び流路の作製
オリジナルマインド社アルミニウム薄板基材(板厚:0.5mm、材質:A5052)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
図17A〜図17Cに示すように穴を開けたアルミニウム板をそれぞれ計3つ作製し、3つのアルミニウム板を貼り合わせ拡散接合を行うことで流路を作製する。接合温度は680℃、接合圧力は0.2kg/mm2、接合時間は15分間とした。接合温度680℃まで加熱されるとアルミニウム板(融点約660℃)の表面は溶融状態となり、互いのアルミニウム板に拡散し始め、一体化し接合される。拡散接合により3つのアルミニウム板を接合することでアルミニウム板に凹部開放されていない流路が作製された。
(2)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示す。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示す。
(比較例4)
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)ガラス板基材及び流路の作製
日本板硝子株式会社製フロート板ガラス(板厚:2.0mm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
得られたガラス基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ300μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ300μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ300μm)103、吸収部(平均直径2mm、平均深さ300μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値400μm、平均深さ200μm)105を作製した。試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
下記の手順(1)から(4)により、図2A及び図2Bに示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)ガラス板基材及び流路の作製
日本板硝子株式会社製フロート板ガラス(板厚:2.0mm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断して、基材100を得た。
得られたガラス基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタ、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用いて、凹部からなる試料添加部、凹部からなる標識物質保持部、凹部からなる判定部、凹部からなる吸収部、及び凹部からなる流路をそれぞれ形成した。即ち、図2A及び図2Bに示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ300μm)101、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ300μm)102、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ300μm)103、吸収部(平均直径2mm、平均深さ300μm)104、及びそれらの部位を結ぶ流路(開放端幅の平均値400μm、平均深さ200μm)105を作製した。試料添加部101と標識物質保持部102の距離は約10mm、標識物質保持部102と判定部103の距離は約10mm、判定部103と吸収部104の距離は約10mmで作製した。
(2)標識物質の調製
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
実施例1と同様に作製した。
(3)標識物質保持部の作製
実施例1と同様に作製した。
(4)判定部の作製
実施例1で作製したマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体からなる判定部剤を、実施例1と同じ方法で判定部103に作製し、判定部103を得た。
<評価>
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
試料添加部101にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置したが、検体液が流路を進行せず、判定部まで届かなかったため、判定部での発色確認が不可能であった。
次に、「流路進行度」、「液流速」、「液拡散」、及び「判定部での呈色」を評価した。結果を表1に示した。
次に、流路形状及び検体液の進行度合いについて、実施例を用いて説明する。
(実施例7)
下記の手順(1)から(5)により、図14に示す構成の分析デバイスを作製した。なお、図14は、本発明の分析デバイスの一例を示す上面図であり、1は基材、2は試料添加部、3は標識物質保持部、4は判定部、5は吸収部、6は流路をそれぞれ示す。
下記の手順(1)から(5)により、図14に示す構成の分析デバイスを作製した。なお、図14は、本発明の分析デバイスの一例を示す上面図であり、1は基材、2は試料添加部、3は標識物質保持部、4は判定部、5は吸収部、6は流路をそれぞれ示す。
(1)基材への流路の作製
−抄紙方法−
広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP、CSF=400mL)100質量%からなるパルプに、硫酸アルミニウム0.5質量%を添加し、攪拌しながらカチオン化コーン澱粉(置換度0.03、カチオン電荷密度+0.1meq/g)を0.5質量%添加し、その30秒後にCMC(製品名:F1400MC、日本製紙ケミカル株式会社製、置換度0.73、1質量%粘度14,100mPa・s、アニオン電荷密度−3.0meq/g)を0.01質量%添加し、その30秒間後に歩留まり向上剤(製品名:R−300、ソマール株式会社製)を0.01質量%添加して試料を調製し、坪量300g/m2となるように手抄きにより紙を作製した。なお、前記抄紙方法はJIS P8222に準拠している。
作製した紙基材について、実施例1と同様にして測定した接触角は、60°であった。
−抄紙方法−
広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP、CSF=400mL)100質量%からなるパルプに、硫酸アルミニウム0.5質量%を添加し、攪拌しながらカチオン化コーン澱粉(置換度0.03、カチオン電荷密度+0.1meq/g)を0.5質量%添加し、その30秒後にCMC(製品名:F1400MC、日本製紙ケミカル株式会社製、置換度0.73、1質量%粘度14,100mPa・s、アニオン電荷密度−3.0meq/g)を0.01質量%添加し、その30秒間後に歩留まり向上剤(製品名:R−300、ソマール株式会社製)を0.01質量%添加して試料を調製し、坪量300g/m2となるように手抄きにより紙を作製した。なお、前記抄紙方法はJIS P8222に準拠している。
作製した紙基材について、実施例1と同様にして測定した接触角は、60°であった。
−流路作製−
流路を作製するため、下記表2−1に記載の幅400μm、高さ200μmの直角三角形型の凸型をもつ形状をした長さ30mmの型をアルミニウムにより作製した。加圧条件は有効圧410kPa±10kPaとして、加圧した状態で2分間保持し、乾燥させた後、型を引き抜いて流路を作製した。流路作製後に、流路入口及び出口部にミッツ株式会社FP−21T(ドリルカッタ直径3.0mm、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、試料添加部2、吸収部5(それぞれ平均直径2mm、平均深さ300μm)を作製した。作製した流路の上面図を図14に示す。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
流路を作製するため、下記表2−1に記載の幅400μm、高さ200μmの直角三角形型の凸型をもつ形状をした長さ30mmの型をアルミニウムにより作製した。加圧条件は有効圧410kPa±10kPaとして、加圧した状態で2分間保持し、乾燥させた後、型を引き抜いて流路を作製した。流路作製後に、流路入口及び出口部にミッツ株式会社FP−21T(ドリルカッタ直径3.0mm、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、試料添加部2、吸収部5(それぞれ平均直径2mm、平均深さ300μm)を作製した。作製した流路の上面図を図14に示す。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
(2)標識物質の調製
5−(及び−6)−カルボキシローダミン6Gスクシンイミジルエステル(商品名、HiLyte Biosciences社製)3.0mgを1mLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。ここに1.3μLのAPS(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)を加え、室温(23℃)で1時間反応を行った。得られた反応液400μLにエタノール128mL、TEOS(テトラエトキシシラン)600μL、蒸留水28.8mL、及び28質量%アンモニア水400μLを加え、室温で24時間反応させ、TEOSを重合し付加した。反応液を18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行い、上清を除去した。沈殿したシリカ粒子に蒸留水を4mL加え、粒子を分散させ、再度18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行った。本洗浄操作を更に2回繰り返し、標識シリカナノ粒子分散液に含まれる未反応のTEOSやアンモニア等を除去し、平均粒径172nmのシリカナノ粒子149.2mgを得た。
5−(及び−6)−カルボキシローダミン6Gスクシンイミジルエステル(商品名、HiLyte Biosciences社製)3.0mgを1mLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。ここに1.3μLのAPS(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)を加え、室温(23℃)で1時間反応を行った。得られた反応液400μLにエタノール128mL、TEOS(テトラエトキシシラン)600μL、蒸留水28.8mL、及び28質量%アンモニア水400μLを加え、室温で24時間反応させ、TEOSを重合し付加した。反応液を18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行い、上清を除去した。沈殿したシリカ粒子に蒸留水を4mL加え、粒子を分散させ、再度18,000×gの重力加速度で30分間遠心分離を行った。本洗浄操作を更に2回繰り返し、標識シリカナノ粒子分散液に含まれる未反応のTEOSやアンモニア等を除去し、平均粒径172nmのシリカナノ粒子149.2mgを得た。
(3)標識物質保持部の作製
遠心管に50mMのKH2PO4(pH6.5)700μLと、前記5−(及び−6)−カルボキシローダミン6G含有シリカナノ粒子分散液(10mg/mL)200μLを加えて軽く撹拌した。遠心管にマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza A NP、santa cruz biotechnology社製)100μL(10μg/mL)加え、室温で1時間混合し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を前記シリカナノ粒子に吸着させた。これに1質量%PEG20000(ポリエチレングリコール、平均分子量20,000、和光純薬工業株式会社製)100μLを加え軽く撹拌し、更に10質量%BSAを100μL加え軽く撹拌した。混合液を12,000×gで15分間遠心分離し、上清を取り除き、沈殿にリン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除き、沈殿に更にもう一度リン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除いた。
得られた沈殿にリン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を10.67mL加え、沈殿を分散さ、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液(187.5μg/mL)を得た。
前記(1)で作製した流路の標識物質保持部に、前記マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液0.8mLを、バイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて均等に塗布した。デシケーター内で室温下、一夜減圧乾燥し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子を含有してなる標識物質保持部3を作製した。
遠心管に50mMのKH2PO4(pH6.5)700μLと、前記5−(及び−6)−カルボキシローダミン6G含有シリカナノ粒子分散液(10mg/mL)200μLを加えて軽く撹拌した。遠心管にマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体(商品名:Influenza A NP、santa cruz biotechnology社製)100μL(10μg/mL)加え、室温で1時間混合し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を前記シリカナノ粒子に吸着させた。これに1質量%PEG20000(ポリエチレングリコール、平均分子量20,000、和光純薬工業株式会社製)100μLを加え軽く撹拌し、更に10質量%BSAを100μL加え軽く撹拌した。混合液を12,000×gで15分間遠心分離し、上清を取り除き、沈殿にリン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除き、沈殿に更にもう一度リン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を1mL加え、遠心分離し、上清を取り除いた。
得られた沈殿にリン酸バッファー(10mM KH2PO4(pH7.2)、0.05質量%PEG20000、1質量%BSA、0.1質量%NaN3)を10.67mL加え、沈殿を分散さ、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液(187.5μg/mL)を得た。
前記(1)で作製した流路の標識物質保持部に、前記マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子の分散液0.8mLを、バイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて均等に塗布した。デシケーター内で室温下、一夜減圧乾燥し、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子を含有してなる標識物質保持部3を作製した。
(4)判定部の作製
判定部としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mM KH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量でバイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて前記(1)で作製した流路の吸収部に塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部4を設けた。
判定部としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mM KH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量でバイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて前記(1)で作製した流路の吸収部に塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部4を設けた。
(5)検体液の滴下方法と評価方法
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社製)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLと0.1質量%SDBS(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、以下のようにして、評価を行った。
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社製)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLと0.1質量%SDBS(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、以下のようにして、評価を行った。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例8)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の幅400μm、高さ200μmの長方形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の幅400μm、高さ200μmの長方形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。長時間静置することにより検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の少し発色した様子が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。長時間静置することにより検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の少し発色した様子が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例9)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の幅746μm、高さ100μmと幅400μm、高さ100μmの長方形を組み合わせた八角形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の幅746μm、高さ100μmと幅400μm、高さ100μmの長方形を組み合わせた八角形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。長時間静置することにより検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の少し発色した様子が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。長時間静置することにより検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の少し発色した様子が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例10)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の直径400μmの半円型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−1に記載の直径400μmの半円型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−1に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し5分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し5分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例11)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の上底400μm、下底800μm、高さ200μmの台形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の上底400μm、下底800μm、高さ200μmの台形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例12)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の上底400μm、下底746μm、高さ100μmの台形を2つ組み合わせた六角形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の上底400μm、下底746μm、高さ100μmの台形を2つ組み合わせた六角形型に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
(実施例13)
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の直径400μmの部分円型(中心角240度)に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
実施例7において、アルミニウムの型を下記表2−2に記載の直径400μmの部分円型(中心角240度)に変更した以外は、実施例7と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の開放端幅の平均値、流路最大幅、及び底面幅は、表2−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表3に示す。
次に、底角と流路上への液進行度合いについて実施例を用いて説明する。
(実施例14)
下記の手順により、図14に示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)基材への流路作製
北越製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断し紙基材1を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、図14に示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ180μm)2、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ180μm)3、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ180μm)4、吸収部(平均直径2mm、平均深さ180μm)5、及びそれらの部位を結ぶ流路6を作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−1に示した。
試料添加部2と標識物質保持部3の距離は約10mm、標識物質保持部3と判定部4の距離は約10mm、判定部4と吸収部5の距離は約10mmで作製した。
下記の手順により、図14に示す構成の分析デバイスを作製した。
(1)基材への流路作製
北越製紙株式会社製FCホワイト220(坪量256g/m2、厚み250μm)をカードサイズ(54mm×85mm)に切断し紙基材1を得た。
得られた紙基材に、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)を用い、図14に示す試料添加部(平均直径2mm、平均深さ180μm)2、標識物質保持部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ180μm)3、判定部(平均幅8mm、平均長さ800μm、平均深さ180μm)4、吸収部(平均直径2mm、平均深さ180μm)5、及びそれらの部位を結ぶ流路6を作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−1に示した。
試料添加部2と標識物質保持部3の距離は約10mm、標識物質保持部3と判定部4の距離は約10mm、判定部4と吸収部5の距離は約10mmで作製した。
(2)標識物質の調製、標識物質保持部の作製
標識物質の調製方法は実施例1と同様であるが、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子は前記(1)で作製した標識物質保持部に添加した。
標識物質の調製方法は実施例1と同様であるが、マウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体を吸着させてなるシリカナノ粒子は前記(1)で作製した標識物質保持部に添加した。
(3)判定部の作製
判定部としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mM KH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量でバイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて前記(1)で作製した判定部に塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部4を設けた。
判定部としてマウス抗A型インフルエンザウイルス核蛋白質モノクローナル抗体が0.5mg/mL含まれる溶液[(50mM KH2PO4、pH7.0)+5質量%スクロース]を0.75μL/cmの塗布量でバイオドットジャパン株式会社製分注機XYZ3060を用いて前記(1)で作製した判定部に塗布し、A型インフルエンザウイルス用抗体判定部4を設けた。
(4)検体液滴下方法と評価方法
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLとSDBS0.1%(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、評価を行った。
検体液としてPBS液(和光純薬工業株式会社)にA型インフルエンザウイルス5×102FFU/mLとSDBS0.1%(シグマ・アルドリッチ・ジャパン社製)を添加し、数分間静置し、評価を行った。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
(実施例15)
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を60°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、及び底面幅は、表4−1に示した。
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を60°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、及び底面幅は、表4−1に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
(実施例16)
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を30°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−1に示した。
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を30°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−1に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し2分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
(実施例17)
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を120°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を120°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14〜16と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14〜16と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
(実施例18)
実施例14において、流路作製に用いた刃を、高周波ミリングカッタ(ミリングカッタの直径0.10mm、ミリングカッタのテーパー角0°)に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
実施例14において、流路作製に用いた刃を、高周波ミリングカッタ(ミリングカッタの直径0.10mm、ミリングカッタのテーパー角0°)に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14〜16と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14〜16と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
(実施例19)
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を150°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
実施例14において、流路作製に用いたミリングカッタのテーパー角を150°に変更した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。流路の平均深さ、開放端幅の平均値、底面幅、及び底角は、表4−2に示した。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表5に示す。
次に、底面幅と液流速の関係について実施例を用いて詳細に説明した。
(実施例20)
図15に示すように、実施例14で作製した第1回目の流路101に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路102を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値400μm、底面幅100μmとなった。
図15に示すように、実施例14で作製した第1回目の流路101に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路102を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値400μm、底面幅100μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し5分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し5分間静置した。その結果、検体液が流路上を進行し吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
(実施例21)
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値480μm、底面幅200μmとなった。
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値480μm、底面幅200μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14及び20と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し10分間静置した。その結果、実施例14及び20と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かったものの、吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4の発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
(実施例22)
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値550μm、底面幅300μmとなった。
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値550μm、底面幅300μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。その結果、実施例14、20、及び21と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かり、長時間静置後にようやく吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4も僅かではあるが発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。その結果、実施例14、20、及び21と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かり、長時間静置後にようやく吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4も僅かではあるが発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
(実施例23)
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値650μm、底面幅400μmとなった。
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値650μm、底面幅400μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。その結果、実施例14、及び20〜22と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かり、長時間静置後にようやく吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4も僅かではあるが発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液を1g滴下し30分間静置した。その結果、実施例14、及び20〜22と比べると検体液が流路上を進行するのに時間が掛かり、長時間静置後にようやく吸収部まで到達し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部4も僅かではあるが発色が確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
(実施例24)
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第6回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値750μm、底面幅500μmとなった。
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第6回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値750μm、底面幅500μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
(実施例25)
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第6回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第7回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第8回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値1,000μm、底面幅700μmとなった。
実施例14で作製した第1回目の流路に対して、ミッツ株式会社製FP−21T(ミリングカッタの直径0.75mm、ミリングカッタのテーパー角90°、加工速度2mm/s、刃回転速度60,000rpm)の刃100の位置を100μmずらした位置で第2回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第3回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第4回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第5回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第6回目の流路を切削加工し、100μmずらした位置で第7回目の流路を切削加工し、更に100μmずらした位置で第8回目の流路を切削加工した以外は、実施例14と同様にして、分析デバイスを作製した。
作製した流路は、下記表6に示したように、開放端幅の平均値1,000μm、底面幅700μmとなった。
<評価>
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
試料添加部2にA型インフルエンザウイルスを5×102FFU/mL含む検体液1gを1時間おきに5回滴下し、計6時間静置した。その結果、検体液は流路上を進行したことを確認し、A型インフルエンザウイルス検出用の判定部が僅かに発色したことが確認された。
次に、「液流速」、「流路進行度」、及び「液拡散」を評価した。結果を表7に示す。
次に、実施例14、及び実施例20〜25で得られた実験結果から横軸を底面幅(μm)として、縦軸を液流速(mm/sec)としたグラフを図16に示した。図16の結果から、底面幅を広げることによって流速を遅くすることができ、底面幅を変えることによって流速を調整できることがわかった。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、
前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことを特徴とする分析デバイスである。
<2> 前記液流速が0.3mm/sec以上である前記<1>に記載の分析デバイスである。
<3> 前記基材がファイバー又は繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有している前記<1>から<2>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<4> 前記基材が紙基材である前記<3>に記載の分析デバイスである。
<5> 前記基材内に、試料を添加する試料添加部と
検体液が送液される流路と、
検体液中の被検出物質と反応を生じる標識物質を担持する標識物質保持部と、
被検出物質と反応を生じる固定化用物質が固定された判定部と、
を有してなり、
前記試料添加部、前記流路、前記標識物質保持部、及び前記判定部が、いずれも前記線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されている前記<1>から<4>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<6> 前記線状凹部の開放端箇所の幅である開口端幅が、前記線状凹部における最大幅である前記<1>から<5>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<7> 前記線状凹部の送液方向に対して垂直方向から見た線状凹部断面図において、前記線状凹部の底面幅が0μm以上400μm以下である前記<6>に記載の分析デバイスである。
<8> 前記線状凹部断面図での線状凹部の断面形状が三角形である前記<7>に記載の分析デバイスである。
<9> 前記線状凹部断面図での線状凹部の底角が0°以上120°以下である前記<7>から<8>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<10> 前記線状凹部の平均深さが、基材の平均厚みに対して1%以上90%以下である前記<1>から<9>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<11> 前記基材表面に対して、検体液を用いて接触角を測定したときに、前記接触角が40°以上になるように前記検体液又は前記基材を調製した前記<1>から<10>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<12> 前記試料添加部、及び該試料添加部と標識物質保持部との間から複数の流路が分岐され、それぞれの流路に前記標識物質保持部と判定部とが形成されている前記<5>から<11>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<13> 更に、判定部を通過した検体液を吸収する吸収部を有し、該吸収部が線状凹部からなる前記<5>から<12>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<14> 前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部の平均深さが、前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深く形成されている前記<13>に記載の分析デバイスである。
<15> 前記線状凹部が、切削加工及びインプリント法のいずれかにより形成される前記<1>から<14>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<16> 前記試料添加部と前記標識物質保持部とが同一である前記<5>から<15>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<1> 基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、
前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことを特徴とする分析デバイスである。
<2> 前記液流速が0.3mm/sec以上である前記<1>に記載の分析デバイスである。
<3> 前記基材がファイバー又は繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有している前記<1>から<2>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<4> 前記基材が紙基材である前記<3>に記載の分析デバイスである。
<5> 前記基材内に、試料を添加する試料添加部と
検体液が送液される流路と、
検体液中の被検出物質と反応を生じる標識物質を担持する標識物質保持部と、
被検出物質と反応を生じる固定化用物質が固定された判定部と、
を有してなり、
前記試料添加部、前記流路、前記標識物質保持部、及び前記判定部が、いずれも前記線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されている前記<1>から<4>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<6> 前記線状凹部の開放端箇所の幅である開口端幅が、前記線状凹部における最大幅である前記<1>から<5>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<7> 前記線状凹部の送液方向に対して垂直方向から見た線状凹部断面図において、前記線状凹部の底面幅が0μm以上400μm以下である前記<6>に記載の分析デバイスである。
<8> 前記線状凹部断面図での線状凹部の断面形状が三角形である前記<7>に記載の分析デバイスである。
<9> 前記線状凹部断面図での線状凹部の底角が0°以上120°以下である前記<7>から<8>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<10> 前記線状凹部の平均深さが、基材の平均厚みに対して1%以上90%以下である前記<1>から<9>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<11> 前記基材表面に対して、検体液を用いて接触角を測定したときに、前記接触角が40°以上になるように前記検体液又は前記基材を調製した前記<1>から<10>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<12> 前記試料添加部、及び該試料添加部と標識物質保持部との間から複数の流路が分岐され、それぞれの流路に前記標識物質保持部と判定部とが形成されている前記<5>から<11>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<13> 更に、判定部を通過した検体液を吸収する吸収部を有し、該吸収部が線状凹部からなる前記<5>から<12>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<14> 前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部の平均深さが、前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深く形成されている前記<13>に記載の分析デバイスである。
<15> 前記線状凹部が、切削加工及びインプリント法のいずれかにより形成される前記<1>から<14>のいずれかに記載の分析デバイスである。
<16> 前記試料添加部と前記標識物質保持部とが同一である前記<5>から<15>のいずれかに記載の分析デバイスである。
1、11、100、110 基材
2、101、111 試料添加部
3、102、112、116、122、126 標識物質保持部
4、103、113、117、123、127 判定部
5、104、114、118、124、128 吸収部
6、105、115、119、125、129 流路
12 線状凹部断面図
13 開放端幅の長さ
14 底角
15 線状凹部の最大幅
2、101、111 試料添加部
3、102、112、116、122、126 標識物質保持部
4、103、113、117、123、127 判定部
5、104、114、118、124、128 吸収部
6、105、115、119、125、129 流路
12 線状凹部断面図
13 開放端幅の長さ
14 底角
15 線状凹部の最大幅
Claims (16)
- 基材と、該基材表面に形成された一定の長さを有する線状凹部とからなり、
前記線状凹部に検体液を滴下したときに前記線状凹部上を前記検体液が液流速0.01mm/sec以上で進むことを特徴とする分析デバイス。 - 前記液流速が0.3mm/sec以上である請求項1に記載の分析デバイス。
- 前記基材がファイバー又は繊維の積層体で構成されており、繊維間の隙間に無数の空孔を有している請求項1から2のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記基材が紙基材である請求項3に記載の分析デバイス。
- 前記基材内に、試料を添加する試料添加部と
検体液が送液される流路と、
検体液中の被検出物質と反応を生じる標識物質を担持する標識物質保持部と、
被検出物質と反応を生じる固定化用物質が固定された判定部と、
を有してなり、
前記試料添加部、前記流路、前記標識物質保持部、及び前記判定部が、いずれも前記線状凹部からなり、かつ前記線状凹部が開放されている請求項1から4のいずれかに記載の分析デバイス。 - 前記線状凹部の開放端箇所の幅である開口端幅が、前記線状凹部における最大幅である請求項1から5のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記線状凹部の送液方向に対して垂直方向から見た線状凹部断面図において、前記線状凹部の底面幅が0μm以上400μm以下である請求項6に記載の分析デバイス。
- 前記線状凹部断面図での線状凹部の断面形状が三角形である請求項7に記載の分析デバイス。
- 前記線状凹部断面図での線状凹部の底角が0°以上120°以下である請求項7から8のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記線状凹部の平均深さが、基材の平均厚みに対して1%以上90%以下である請求項1から9のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記基材表面に対して、検体液を用いて接触角を測定したときに、前記接触角が40°以上になるように前記検体液又は前記基材を調製した請求項1から10のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記試料添加部、及び該試料添加部と標識物質保持部との間から複数の流路が分岐され、それぞれの流路に前記標識物質保持部と判定部とが形成されている請求項5から11のいずれかに記載の分析デバイス。
- 更に、判定部を通過した検体液を吸収する吸収部を有し、該吸収部が線状凹部からなる請求項5から12のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記試料添加部、前記標識物質保持部、前記判定部、及び前記吸収部から選択される少なくとも1つの線状凹部の平均深さが、前記流路からなる線状凹部の平均深さよりも深く形成されている請求項13に記載の分析デバイス。
- 前記線状凹部が、切削加工及びインプリント法のいずれかにより形成される請求項1から14のいずれかに記載の分析デバイス。
- 前記試料添加部と前記標識物質保持部とが同一である請求項5から15のいずれかに記載の分析デバイス。
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