JP2019109090A - イムノクロマト検査用デバイス - Google Patents

イムノクロマト検査用デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】過剰の検体液が導入された場合でも正確な判定のできるイムノクロマトグラフィー用検査デバイスを提供する。【解決手段】試験片と、前記試験片を支持する複数の支持台を有する下部ハウジングと、前記試験片に試料を滴下するための滴下孔を有し、かつ、前記滴下孔から導入された試料が前記試験片上で展開する方向に検出窓を有する上部ハウジングとからなるイムノクロマトグラフィー用検査デバイスであって、前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記試験片の幅より狭いイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。【選択図】図1

Description

本発明は、抗原−抗体反応を利用したイムノクロマト検査の技術分野に属する。本発明は、具体的にはイムノクロマト検査に用いられるデバイスに関する。
尿、糞、唾液、血液、血清、咽頭の採取液など生体由来の試料から、抗原−抗体の免疫反応に基づく特異性を利用して、簡易かつ迅速に診断を行うための臨床診断法としてイムノクロマトグラフィー法が知られている。イムノクロマトグラフィー法は、一端に担体の金コロイドなどで呈色標識された第一抗体を含浸せしめた部材を配置し、また、他端に第二抗体を予め固定して捕捉部位(テストライン)を配置したニトロセルロース等のストリップに、液体状の生体試料を該含浸部材に滴下することにより、該試料、第一抗体および該試料中の抗原と第一抗体の抗原抗体反応により形成される複合体の混合物をストリップ状の担体中にて該一端から該他端に向けて毛細管現象により展開させることにより行われる。該複合体は、前記捕捉部位において抗原と第二抗体との抗原抗体反応により捕捉されて集積して発色する。未結合の第一抗体は補足部位の前方に配置されるコントロールラインで補足される。そして、ストリップ担体の前記捕捉部位における呈色の度合いを肉眼または光学的検出器で観察することにより、被験試料中の抗原の有無を判定することができる。
また、検査機関では検査を容易とするためにイムノクロマトグラフィー用のストリップからなる試験片を典型的にはプラスチックなどの樹脂からなるハウジングに収容したデバイスとして利用されている。この検査用デバイスには、患者から採取した検体を抽出した抽出液を試験片に滴下するための滴下孔と、呈色反応等によって抗原の有無を判定するための検出窓が備えられている。そして、検体抽出液(以下、「検体液」という)の滴下方法及び滴下量については取扱説明書等で詳細に規定されている。
しかしながら、検査機関で検査用デバイスに検体液を滴下する際に検査担当者の誤操作によって過剰量の検体液がデバイスに注入され、正確な検査結果が得られないことがある。
引用文献1には、試験片を複数の支持台によって支持し、余分な検体を展開方向後方に流出させる傾斜面を設けた検査容器が開示されている。引用文献2には、試験片に導入される検体量を制御するためのサブパッドと試料ウェルを設けた側方流動分析用カートリッジが開示されている。引用文献3には、滴下孔側の判定窓周縁部の一部がメンブレンと接触しない構造を設けることによって滴下量のばらつきの影響を排除したイムノクロマトグラフィー検査用カセットが開示されている。
特開2012-168051号公報 特表2015-535078号公報 特開2017-173009号公報
イムノクロマト検査用デバイスに過剰量の検体液が導入されると様々な要因により検査結果に悪影響を及ぼす。本発明は、イムノクロマト検査時において、検体滴下量のばらつき、特に過剰量に滴下した場合にも正確な判定結果を得ることができるイムノクロマト検査用デバイスを提供することを主な課題とする。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、上部ハウジングと下部ハウジングと試験片とからなるイムノクロマト検査用デバイスにおいて、ハウジング構造の最適化、特に(1)滴下孔の形状の最適化、(2)試験片支持台の最適化、(3)過剰量の検体液を誘導する構造の最適化、によって上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成を有する。
[1]試験片と、前記試験片を支持する複数の支持台を有する下部ハウジングと、前記試験片に試料を滴下するための滴下孔を有し、かつ、前記滴下孔から導入された試料が前記試験片上で展開する方向に検出窓を有する上部ハウジングとからなるイムノクロマトグラフィー用検査デバイスであって、
前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記試験片の幅より狭いイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
[2]前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記試験片の幅より0.5mm〜3.0mm狭いことを特徴とする〔1〕に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
[3]前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記検出窓の幅よりも狭いことを特徴とする[1]または[2]に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
[4]前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の少なくとも一つの支持台の前記下部ハウジングからの高さが0.4mm以上である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
[5]前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の形状が、面状体である請求項[1]〜[4]のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
[6]前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の面積が、検出窓から露出する試験片面積の50%以上である[1]〜[5]のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
本発明に係るイムノクロマト検査用デバイス(以下、「本発明デバイス」という。)は、その最適なハウジング構造を有することによって、患者から抽出した検体の滴下量が適正でなかったとしても、正確な判定を行うことが可能である。
本発明デバイスの下部ハウジングを示す図である。(A)は上面図であり、(B)は(A)の破線A−Aの断面図であり、(C)は側面図である。 本発明デバイスの上部ハウジングを示す図である。(A)は上面図であり、(B)は裏面図であり、(C)は(B)の破線C−Cの断面図である。 イムノクロマト検査法に用いられる試験片の一例を示す図である。(A)は試験片の斜視図である。(B)は使用状態を示す斜視図である。 図4(A)は本発明デバイスの下部ハウジングの上面図であり、(B)は、規制壁104のバリエーションの破線B−Bの断面図である。 本発明の一つの支持台と試験片の幅の関係を示す図である。 試験片上での展開速度の違いを例示した図である。 (A)は下部ハウジングの上面図であり、(B)は上部ハウジングであり、本発明デバイスの規制壁に関する変形例を示す図である。 本発明デバイスの試験片を装着した状態の断面図であり、規制構造に関する変形例を示す図である。
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
<本発明デバイス>
本発明デバイスは、イノムクロマト用試験片150(以下、単に「試験片」ということがある。)と、該試験片を所定の位置に搭載する下部ハウジング100と、該試験片を搭載した下部ハウジングを覆う上部ハウジング200とからなる。図1(A)は下部ハウジングの上面図、図1(B)は下部ハウジングの破線A−A’の断面図、図1(C)は下部ハウジングの側面図、図2(A)は上部ハウジングの上面図、図2(B)は上部ハウジングの裏面を示す図、図2(C)は上部ハウジングの破線C−C’の側方断面図をそれぞれ示す。
図1は下部ハウジング100の構成を示す。下部ハウジング100には、下部ハウジング本体101、固定突起102(ハウジングの周囲に配置、本図では8箇所)、試験片の幅方向の移動を規制するための一対の第1の規制壁103、第2の規制壁104、第3の規制壁105、試験片の長手方向の移動を規制するための第4の規制壁106、第5の規制壁107、試験片を下部ハウジング本体101の上面より上方に配置するための支持台108、支持台109、支持台110、支持台111、試験片の幅方向の両側に一対ずつ設けられた凸部112、保水凹部130である。ここで、側面図(C)には試験片150がハウジング本体101へ搭載された状態が破線で示されている。
図2は上部ハウジング200の構成を示す。上部ハウジング200には、上部ハウジング本体201、検体液滴下用の滴下孔202、傾斜部203、傾斜部204、反応の有無を確認するために試験片が露出した検出窓205、傾斜部206、傾斜部207、上部ハウジングの周囲に設けられ(本図では8箇所)、下部ハウジング本体101の固定突起102と勘合して上部ハウジング本体201と下部ハウジング本体101とを係止する穴部208、試験片150を下部ハウジング側に押圧するための凸部209、凸部210、下部ハウジングの一対の凸部112の間に収容される凸部211、上部ハウジングの上面212が含まれる。
<イムノクロマト用試験片(テストストリップ)>
図3にインフルエンザ判定用のイムノクロマト用試験片の例を示した。患者検体を希釈した検体液(ここではA型インフルエンザ由来の抗原308を含む場合)が試験片のサンプルパッド301に滴下されると、検体液は金コロイド標識抗体309が含浸したコンジュゲートパッド302に浸透し、金コロイド標識抗体309と抗原(アナライト)308が結合し、複合体を構成する。続いて複合体は溶液とともにニトロセルロース等からなるメンブレン303に到達し、メンブレン上では矢印方向(展開方向)に毛細管現象で展開される。図3(A)では液体の流れは401で示されている。続いて、抗原308はテストライン1(TL1)305、テストライン2(TL2)306の固相化抗体である補足抗体310、311のいずれかと結合する。補足抗体310はA型インフルエンザウイルスに特異性を持ち、補足抗体311はB型インフルエンザウイルスに特異性を持つため、抗原308がA型インフルエンザウイルス由来であれば補足抗体310と結合して、TL1 305が呈色を示す。さらに未反応の標識抗体はコントロールライン(CL)307に到達し、標識抗体に特異性を持つ固相化抗体312に結合し呈色するため、展開状態を把握することができる。さらに検体液は吸収パッド304に吸収される。
<ハウジングの外観>
本発明のイムノクロマト用デバイスは、下部ハウジングと、上記イムノクロマトグラフ用試験片が、下部ハウジング100に搭載され、さらに試験片150が搭載された状態で試験片を覆うように配置される上部ハウジング200との複合体からなり、上部ハウジングの上面212には試験片のサンプルパッドに検体液を導入するための滴下孔202と、テストライン305、306およびコントロールライン307の呈色状態を肉眼または光学的に検出するための検出窓205を有する。
滴下孔202は試験片150に検体液を供給するために形成されており、検体液導入の役割を果たす限りは、形状、形成部位等は限定されないが、試験片の幅方向に均等に検体液を導入する観点からは試験片とほぼ等しい幅を有する楕円あるいは長方形などの四角形状を持つと都合が良い。このうちでも、長方形が好ましい。滴下孔の長方形は、試験片の幅方向の滴下孔の幅が前記試験片の幅と等しく、かつ、試験片の長手方向の滴下孔の長さが前記試験片の幅よりも狭いことが望ましい。図2(A)の202は、長辺が試験片の幅と等しく、短辺が試験片の幅よりも狭い滴下孔として示されている。
また、滴下孔の周囲には傾斜を有する窓枠が設けられ、その窓枠形状は丸みを帯びた半円形であると滴下操作がしやすいため好ましい。図2(A)では傾斜面203と204により展開方向の上流側に半円形の窓枠が構成されている。滴下孔の四角形状と窓枠の丸みを帯びた半円形状の採用により、検体液を滴下しやすく、かつ、試験片上での均一な展開が可能となる。
また、滴下孔202の周囲の窓枠の長手方向(デバイスにおける長手方向)の傾斜面は、検体液導入のハンドリングの観点から緩やかな傾斜の斜面203と、傾斜部から滴下孔へ確実に検体液が導入されるように急な傾斜の斜面204とを有することが望ましい。緩やかな傾斜としては、上部ハウジングの上面212に対して15度〜45度の範囲の斜面が望ましく、急な傾斜としては、上部ハウジングの上面212に対して45度〜90度の範囲の斜面が望ましい。傾斜の角度は、前述の範囲が好ましいが、さらに緩やかな角度から最終的にそれらの角度になるように複数の傾斜を断続的にあるいは継続的に有しても良い。このように、滴下孔への導入部の傾斜をデバイスの長手方向に対して非対称にすることによって滴下操作のハンドリングと検体液の適切な導入の両者が実現できる。すなわち、緩やかな斜面により検体液をスポイトやピペットなどから導入する際に試験片への滴下を確認できるため操作しやすく、また、急な斜面により検体液が落下して試験片に導入されやすい。
また、検体液がサンプルパッド301に導入されやすいように試験片150と滴下孔202の底部231の間隔は0〜0.8mmになるようにすると特に都合が良い。
検出窓205は試験片150のテストライン305,306およびコントロールライン307の呈色状態を肉眼または光学的に検出できるように形成されており、検出窓の役割を果たす限りは、開口部の個数、形状、形成部位等は限定されない。例えば、本実施例では各ラインが同時に確認できる試験片の長手方向に沿った形状の開口部を例示したが、各ライン毎、複数のラインが同時に、あるいはさらにそれらのラインの一部のみが露出する開口部としてもよい。
また、検出窓205の周囲の傾斜面206,207は、緩やかな傾斜の斜面とするのが都合よく、ハウジングの上面に対して30度〜60度が好ましい。
検出窓の開口部の長さが試験片150の幅と同程度の場合、傾斜面(例えば、斜面207)の角度は40度〜50度あれば、外部から試験片を肉眼または光学的に検出する際に上部ハウジングの影がメンブレンに落ちないようにすることが可能になる。同様に、開口部の長さが試験片の幅の2倍以上の場合は、傾斜面(例えば、斜面206)の角度は30度〜60度とするのが好ましい。これらの角度は、さらに緩やかな角度から最終的にそれらの角度になるように複数の傾斜を持っても良い。特に、光学的に検出する際には斜めからの光照射を余儀なくされるため影が出来にくい当該構成はよりいっそう重要である。
また、上部ハウジングの影が試験片150にできないようにするために、試験片150と検出窓205の底部232の間隔は0〜2.0mm、好ましくは0〜0.5mmになるようにすると特に都合が良い。ただし、底部232と下部ハウジングの支持台110とで試験片を挟みこむようになる場合は、押圧を掛けないように底部が試験片に接触しないようにすると検体液の試験片上での展開に影響を与えることが無いので好ましい。また、検出窓205の表面を透明なプラスチックなどで覆い空気中に非解放の窓とすることもできる。これによって各ラインへの外界への影響を少なくすることができる。
本発明デバイスのハウジングの材料はプラスチック等の合成樹脂で不透明なものが好ましく、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、耐衝撃性ポリスチレン等のポリスチレン又はPET等を単独または組み合わせたもの、あるいはそれらに適量のフィラーを添加した合成樹脂が利用できる。
また、本実施例のハウジングは射出成形やバルク部材からの切削によって形成することができる。さらに、各構成部材を異なる材質から構成される場合は、一体成形によって形成することができる。なお、本実施例では1つの試験片を搭載する例を示したが、複数の試験片を試験片の幅方向に配置されるように構成しても良い。
<ハウジングの内部構造>
<下部ハウジング>
下部ハウジング100は試験片150を保持するための構成を有する。
1. 規制壁
規制壁103〜107は下部ハウジング100上に配置される試験片150の、下部ハウジング100の上面120での面内の移動を規制する機能を有する。規制壁は少なくとも試験片の長手方向の前後方向に一箇所ずつ配置されればよい(規制壁106、107)。また、試験片の幅方向に関しては、試験片の側面に少なくとも一箇所対で配置されればよく、図1では長手方向に3対配置した例が示されている(規制壁103,104、105)。
本実施例における規制壁の起立構造のバリエーションを図4(A)のB−B’破線位置における垂直断面図として図4(B)〜図4(F)に示す。これらの図では規制壁104の頂部はいずれも基部に比べて挿入される試験片から離れるようになっており、試験片を規制壁間に挿入しやすいように構成されている。(B)は、規制壁104の断面形状が二等辺三角形であり、(C)は、外側を直角とする垂直三角形であり、(D)は(B)の先端部分がさらに細くなった例であり、(E)は基部から先端まで同じ厚みであって、先端部が外側に折れ曲がっている例である。
(F)は、試験片150が位置づけられる高さの直上に突起113が設けられ、試験片が正常な位置から外れることを防止している。(F)の図では113は突起物であるが、同一の高さに突出した凸上の線状体としても良い。
ここでは、規制壁104を例に示したが、他の規制壁も同様の構成とすることができる。規制壁は下部ハウジングと同一の材料によって射出成形するのが好ましいが例えば、アルミニウムなどの金属板からなる板状の規制壁を下部ハウジングの樹脂と一体成形により形成することもできる。この場合は、規制壁の形状を変形させて試験片を挿入し、その後、また元の形状に変形させることによっても試験片の挿入・保持ができる。
さらに、図1(A)を参照すると、規制壁103と規制壁106は試験片の検体液滴下側の端部を収容するスペースを構成し、それらによって区画されるエリアaに余分な検体液を保持することができる。ここで、エリアaの最大保持量を超える余分な検体液が注入された場合は、余分な検体液は規制壁106の間に設けられた隙間sから排出される。隙間sは規制壁106の一部に設けられればよく、好ましくは中央に設けられるとよい。さらに本実施例ではエリアaに保持された余分な検体液が更に支持台103を介して展開方向に漏れ出ないように規制壁103の壁の高さは図1(C)に示されるように展開方向に向けて低くなっており、保持された検体液の大部分は表面張力で後方の規制壁106側に吸着保持される。また、エリアaの上面や隙間sの外側に吸水パッドを配置し、漏れの影響を低減することもできる。また、エリアaには隙間sと通じる凹部130が設けられ、過剰の検体液は凹部130に保水される。
2. 支持台
支持台108〜111は試験片を下部ハウジング本体101の上面から離間させて支持する役割を有する。これによって、サンプルパッドから漏れ出て、本来の試験片の展開ルートから外れた検体液が下部ハウジング本体の上面を伝って再度、試験片に到達することを防止することができる。その結果、誤判定のリスクを低減することができる。支持台は少なくとも滴下孔の下部、テストラインやコントロールラインの下部、試験片の展開方向末端(吸水パッド)の下部の3箇所を支持する要素を持つのが好ましい。支持台積載面の下部ハウジング上面からの高さは、0.4mm以上、好ましくは0.6mm以上であれば余分の検体液の影響を避けることができる。なお、ハウジングの高さの制約から、支持台の高さは2mm以下であると都合が良い。
図5を参照すると、本実施例では支持台のうちでも、検出窓から露出する試験片の部分を支持する支持台110の幅方向(試験片の幅方向)の幅(W2)は、試験片の幅(W1)よりも狭いことが望ましく、さらに検出窓の幅よりも狭いことがより望ましい。この構成によって、上部ハウジングの検出窓の幅方向の底部と支持台110にはさまれる試験片の領域が少なく、好ましくは無くなり、意図せぬ押圧力が試験片に加えられ、検体液の展開速度に試験片の幅方向で差が出ることが防がれるからである。支持台110からの試験片の片側の張出長さaは、0.25mmから1.5mm、好ましくは0.5mmから1.2mm、さらに好ましくは0.5mmから1.0mmである。したがって、検出窓部から露出する試験片部分を支持する支持台の幅は、試験片より0.5mmから3.0mm狭いことが好ましく、さらに好ましくは1.0mmから2.4mm、さらに好ましくは1.0mmから2.0mmである。
また、前記支持台110の高さhは、0.4mm以上、好ましくは0.6mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上である。
前記検出窓から露出する試験片の部分を支持する支持台110の形状は、直方体などの面状体のほか、いくつかの線状体あるいは点状体の群で面状体を構成するものであってもよい。このうちでも面状体が好ましい。線状体、点状体の場合の支持台の幅は、線状体、点状体の最も外側の距離が試験片の幅より狭ければよい。面状体の最上面、つまり、試験片と接触する面は滑らかな平面であってもよく、エンボス加工された面であって点接触により試験片を支えるものであってもよい。
前記検出窓から露出する試験片の部分を支持する支持台は、試験片が検体を吸収した場合に重量によってたわまない程度の面積及び間隔で試験片に接触することが望ましい。前記支持台が面状体の場合の支持台の面積は、検出窓部から露出する試験片面積の50%以上であることが望ましく、さらに好ましくは80%以上である。また、支持台が面状体以外の点状体、線状体である場合は、検出窓部から露出する試験片面積に対して、当該試験片面積と支持台との接触面積が50%以上であることが望ましい。
図1(A)、(B)を参照すると、本実施例では支持台108、110、111に加えて支持台109を追加している。支持台109は、上部ハウジングの検出窓に対応する位置と滴下孔に対応する位置との間に配置された支持台であり、当該支持台の幅は、試験片の幅よりも大きいことが望ましい。当該支持台の幅は、試験片の幅よりも0.5mm〜5mm大きいことが望ましく、1mm〜4mm、2mm〜4mmの範囲が例示できる。支持台109は、サンプルパッド部分で過剰に導入された検体液が漏れ出た場合にデバイスの展開方向に検体液が侵入することを妨げるとともに、支持台109上で試験片上での検体液の幅方向での展開速度の差を縮める機能(整流作用)を有する。この整流作用を適正しにするためには、支持台109の長手方向(試験片の長手方向)の長さは試験片150の幅の1/3以上、好ましくは1/2以上であると都合が良い。
また、支持台109の位置は、支持台108と支持台110の中間よりも支持台110側であると都合が良い。
好ましくは、支持台は下部ハウジングと同一の材料で射出成形によって形成されるが、検体液と反応しない材料からなる金属あるいはガラス、セラミックなどから構成し、一体成形によって形成しても良い。
<上部ハウジング>
図2を参照すると、上部ハウジングには試験片150を下部ハウジング側に押圧する凸部209、210が設けられている。
3. 凸部
凸部209と凸部210は試験片150が下部ハウジング100から浮き上がることを防止するとともに、漏れた検体液が上部ハウジング200の内面を伝わって再度コントロールラインより手前で試験片に到達し、検査結果に悪影響を及ぼすことを防止する。
4. 滴下孔
滴下孔202の底部231は、0mm〜1mmの間隔でデバイスに搭載される試験片150の表面に近接するように設計される。試験片150の幅方向の滴下孔の幅は、試験片の幅より3mm程度小さいサイズからほぼ等しいサイズの間で設計されるので、試験片の幅方向に関して均一に検体液が試験片に導入される。試験片の長手方向の滴下窓の幅は、長手方向へ均一に導入されるという観点から2mm〜4mmとして設計されている。
5. 検出窓
検出窓205の底部232は、0mm〜2mmの間隔でデバイスに搭載される試験片150の表面に近接するように設計される。これにより、検出窓205の底部232によって試験片150の浮上りが防止できる。試験片150の幅方向の開口部の幅は、試験片の幅より1.5mm程度小さいサイズから0.5mm程度小さいサイズの間で設計されるので、隙間からごみ等がハウジング内部に入ることが無い。また、支持台110と過剰に重なって試験片に不均一な負荷を与え、判定結果に影響を与えることも無い。
(評価実験1)
検出窓から露出する試験片部分を支持する支持台110の高さと、検体抽出液(希釈液)の試験片周囲への回り込みとの関係を調べるために次の実験を行った。
1.実験方法
(1)検査用デバイス
検査用デバイスとして本発明の上部ハウジング200と下部ハウジング100と、それらに挿入する試験片150を支持台108〜111に固定したものを用いた。試験片の幅は支持台の幅とほぼ同一とした(図5におけるW1=W2とした)。支持台110の高さ(下部ハウジング101の上面から支持台の積載面の位置までの高さ、図5のh)は0mmから0.9mmまで0.3mm刻みとした。試験片には、抗体を固定化したテストライン位置の裏に検体抽出液の回り込み不良を確認するためにマジックでラインを引いた。
(2)評価方法
本来、本件デバイスに滴下する検体量としては検体抽出液3滴(80〜120μl)を用いるところ、5滴の生理食塩水を滴下孔より滴下し、検査時と同様の操作を行い、10分放置し、検査用デバイスを開封し試験片を観察し、試験片裏のマジックで書いたラインが滲んでいたものを不合格、滲んでいなかったものを合格とした。
各高さの支持台の検査用デバイスについてそれぞれ3回実験を繰り返した。
Figure 2019109090
2.実験結果
結果を表1に示す。本結果より、検出窓から露出する試験片部分を支持する支持台の高さ(支持台の試験片積載面の下部ハウジング上面からの高さ)が0.3mmより高く、さらに好ましくは0.4mm以上、いっそう好ましくは0.6mm以上であることがわかった。このような高さであれば、下部ハウジング上面を伝わって流れる余分の検体液の影響を避けることができるからである。なお、ハウジングの高さの制約から、支持台の高さの上限は2mm以下であると都合が良い。本実験では生理食塩水を用いたが他の抽出液を使っても同様の結果が得られた。
(評価実験2)
検出窓から露出する試験片部分を支持する支持台110の高さと検体抽出液(希釈液)の試験片周囲への回り込みとの関係を調べるために次の実験を行った。評価実験1との違いは前記支持台110の幅を試験片より小さくして行った点である。
1.実験方法
(1)検査用デバイス
検査用デバイスとして本発明の上部ハウジングと下部ハウジングと、それらに挿入する試験片として、支持台110の幅は、試験片の両端より1mmずつ短くなるように設定した。つまり、図5においてW1=W2+2(mm)、a=1(mm)とした。支持台110の高さ(下部ハウジング101の上面から支持台の積載面の位置までの高さ図5のh)を0mmから1.2mmまで0.2mm刻みとした。
(2)評価方法
本来、本件デバイスに滴下する検体量としては検体抽出液3滴(80〜120μl)を用いるところ、5滴の生理食塩水を滴下孔より滴下し、検査時と同様の操作を行い、10分放置し、目視にて検出窓から試験片を観察し、試験片が両端から吸水していたものを不合格、吸水していなかったものを合格とした。各高さの支持台の検査用デバイスについてそれぞれ10回実験を繰り返した。
Figure 2019109090
2.実験結果
結果を表2に示す。本結果より、検出窓から露出する試験片部分を支持する支持台の高さ(支持台の下部ハウジング上面からの高さ)が0.4mm以上であればよく、好ましくは0.6mm以上、さらに好ましくは0.8mm以上であることがわかった。このような高さであれば、余分の検体液の影響を避けることができた。なお、ハウジングの高さの制約から、支持台の高さの上限は2mm以下であると都合が良い。本実験では生理食塩水を用いたが他の抽出液を使っても同様の結果が得られた。
(評価実験3)
検出窓部から露出する試験片部分を支持する支持台110の高さと試験片の幅との関係を調べるために次の実験を行った。
1.実験方法
(1)検査用デバイス
検査用デバイスとして本発明の上部ハウジングと下部ハウジングと通常の検査に用いられる試験片を用いた。支持台110の高さ(図5のh)を0.6mmとし、支持台から試験片の張出長さ(支持台110の幅方向の端部から試験片の幅方向の端部までの距離、図5のa)を0mmから1.5mmまでのものを0.25mm刻みで作成した。
(2)評価方法
本来、本件デバイスに滴下する検体としては通常の検査に用いられる検体抽出液3滴(80〜120μl)を検査に用いるところ、5滴の生理食塩水を滴下孔より滴下し、検査時と同様の操作を行い10分放置し、目視にて検出窓から試験片を観察し、コントロールラインの位置に生理食塩水が到達した際のコントロールライン(CL)と、生理食塩水の到達が遅かった部位(DL)との距離(図6のL)が3mm以上開いていたものを不合格、3mm未満だったものを合格とした。それぞれ10回実験を繰り返し、不合格の件数を以下に示した。
Figure 2019109090
2.実験結果
結果を表1に示す。「不合格」のうち、その原因について、試験片の両端がハウジングでつぶされるなどの原因により試験紙の幅方向の両端の展開速度が遅かったものを「干渉による展開不良」、試験片の片側がハウジングの底に接触し、検体液が入ってしまうなどの原因により両端に展開不良が固まっていなかったものを試験紙の「脇ダレ、浮上による展開不良」として評価した。
本結果より、張出長さaの最適値は、0.25mmから1.5mm、好ましくは0.5mmから1.2mm、さらに好ましくは0.5mmから1.0mmと判定した。したがって、検出窓部から露出する試験片部分を支持する支持台の幅は、試験片より0.5mmから3.0mm狭いことが好ましく、さらに好ましくは1.0mmから2.4mm、さらに好ましくは1.0mmから2.0mmである。支持台の高さが0.4mm〜1.2mmでも同様の傾向がみられた。
(変形例1)
図7に余剰の検体液の流れをコントロールするための追加の凸部を設けた本発明の変形例のデバイスの構成を示した。
(A)に下部ハウジング100に追加の凸部114と凸部115を、(B)には上部ハウジング200に追加の凸部215を設けた例を示す。凸部114、115、215はいずれもサンプルパッドから漏れた検体液が試験片に接触することを避けるための導液構造である。これらの補助的な規制構造の高さは、支持台や凸部209、210の高さよりも低く、これらが直接試験片に接触することは無い。下部ハウジング100における凸部114は特に検体液のたまり得るエリアaからの漏れ液が検体の展開方向へ伝わることを防止し、凸部115は滴下された検体液の漏れ液が判定領域(テストラインやコントロールラインの含まれる領域)近傍に接近することを防止する。上部ハウジング100における凸部215は、滴下窓から上部ハウジングの内面を伝わって漏れ出た検体液がさらに展開方向へ伝わることを防止する。
(変形例2)
図8に試験片150をデバイスの高さ方向に規制する追加の凸部701、702を設けた本発明の変形例のデバイスの構成を示した。
追加の凸部701は試験片150の下面と接触し、余分の検体液をエリアaに導く機能を有している。追加の凸部702は上部ハウジングの内面から試験片150に向けて突出した凸部で試験片150の展開方向の逆の端部を下部ハウジングに向けて付勢する。
これによって余分な検体液がエリアaへ導かれる。703は検出窓の開口の長手方向のサンプルパッド側に位置する底部であって、わずかに試験片に接触することによって、試験片の浮上りを防止し、検体液の幅方向の整流作用をもたらす。704は検出窓の開口の長手方向の吸収パッド側に位置する底部であって、わずかに試験片に接触することによって、検体液の逆流を防止する。なお、この場合でも検出窓の開口の幅方向の底部は試験片に接触しない状態で構成されると都合が良い。
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。さらにそれぞれの実施例を組み合わせて新たな実施形態とすることもできる。
本発明によれば、イムノクロマトグラフィー用検査デバイスを用いて検査するに際し、検体の滴下量が適正でなかった場合でも、安定的に正確な判定を行うことが可能である。
100 下部ハウジング
101 下部ハウジング本体
102 固定突起
103〜107 第1〜5の規制壁
108〜111 支持台
112 凸部
114〜115 追加の凸部
130 保水凹部
150 イノムクロマト用試験片
200 上部ハウジング
201 上部ハウジング本体
202 検体液滴下用の滴下孔
203〜204 傾斜面
205 検出窓
206〜207 傾斜面
208 穴部
209 凸部
210 凹部
215 追加の凸部
231 滴下孔の底部
232 検出窓の底部
301 サンプルパッド
302 コンジュゲートパッド
303 メンブレン
304 吸収パッド
305 テストライン1
306 テストライン2
307 コントロールライン
308 A型インフルエンザ由来の抗原
309 金コロイド標識抗体
310、311 補足抗体
312 固相化抗体
701〜702 追加の凸部
703〜704 検出窓の底部

Claims (6)

  1. 試験片と、前記試験片を支持する複数の支持台を有する下部ハウジングと、前記試験片に試料を滴下するための滴下孔を有し、かつ、前記滴下孔から導入された試料が前記試験片上で展開する方向に検出窓を有する上部ハウジングとからなるイムノクロマトグラフィー用検査デバイスであって、
    前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記試験片の幅より狭いイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
  2. 前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記試験片の幅より0.5mm〜3.0mm狭いことを特徴とする請求項1に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
  3. 前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の幅が前記検出窓の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
  4. 前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の少なくとも一つの支持台の前記下部ハウジングからの高さが0.4mm以上である、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
  5. 前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の形状が、面状体である請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
  6. 前記検出窓から露出する前記試験片の部分を支持する支持台の面積が、検出窓から露出する試験片面積の50%以上である請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のイムノクロマトグラフィー用検査デバイス。
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