JP3017286B2 - 体液中の化学種の測定法及び測定器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、液体サンプル中の１つ以上の分析物の存在
を確認するための診断キットに関するものである。より
詳しくは、本発明は皮膚を通してあらわれる分析物の濃
度、便利に測定できるレベルまで増加させるための皮膚
濃縮パッチに関するものである。患者の生理的状態の決
定は、体液中のあらかじめ決められた化学種の存在や濃
度の化学的分析によって助けられることが多い。普通は
医者の診療所又は病院で行われるこれらの試験は、例え
ば血液分析などの侵襲的な方法、又は例えば尿及び汗の
分析などの非侵襲的な収集法によって特徴づけられる。

血液については種々様々な成分を分析することが多
く、臨床検査室には概して、血液組成物の高度に定量的
なプロフィールを提供できる機器が備え付けられてい
る。しかしながら採血は本来侵襲的であり、そのためい
くつかの不都合を伴う。血液サンプルの採取に基づく分
析は、概して医者の診療室又は臨床検査室に限られ、そ
のため外来患者には不便であり、費用が著しく高くな
る。その上、患者の状態、及び実施が所望される試験の
性質及び必要性に応じて、せいぜい“好ましくない”か
ら、“容認できない”までの範囲にわたるいくつかのリ
スクが、侵襲的処置に関連して生じる。

重要な多くの分析物又は代謝産物は、供給量が予測さ
れ、非侵襲的に集めることができるという特徴を有する
尿でも検出される。しかしながら、以後にわかるよう
に、尿分析は本発明の濃縮パッチの本来意図する目的に
使用するためにはあまり適していない。

汗は、或る状況下では、生理的状態の確認のために分
析するには理想的体液である。汗は非侵襲的に収集でき
るため、医者の診療所の外で使用するのに適し、生物学
的分子の含有量に関しては血液に似ているため、広範囲
の生理学的試験に適する。

こうして、汗に含まれる分析物をモニターするための
種々の診断キットが開発された。例えばフィールズ（Fi
elds）らの米国特許第3,552,929号は、膵嚢胞性線維症
を診断するための方法として、汗中の塩素イオン濃度を
測定するのに特に適したバンドエイド型試験パッチを開
示している。フィールズが開示した器具は、蒸発を避け
る目的で不透過性被覆層を有する吸収性汗収集パッドか
らなる。この吸収性パッドが飽和したところで、そのパ
ッチを皮膚から取り外し、クロム酸銀又は硝酸銀の量を
増大させながら含浸させた一連のストリップにさらす。
クロム酸銀及び硝酸銀は塩化物塩に変換すると公知の色
変化をおこす。

ペック（Peck）の米国特許第4,706,676号は、皮膚用
収集器具を開示している。それは分析物の逆移動を避け
るための結合剤と、分析物を皮膚表面から結合剤に移行
させる液体運搬媒体と、液体運搬媒体の最上部及び結合
剤を横切る閉鎖カバーとからなる。ペックは、ヒトにお
ける種々の環境化学物質被曝を検出するために、皮膚用
収集パッチを使用することを開示している。皮膚用収集
器具を患者の皮膚に或る期間装着した後、そのパッチを
取り外して分析する。分析は問題の結合した物質を結合
リザーバから化学的に分離し、その後一般的理学的方法
によって定性的及び／又は定量的に測定することからな
る。

この技術は、診断的試験パッチの好都合な領域への使
用が所望される場合、概して１つ以上の重要な制限を有
する。特に、上記技術の診断的試験パッチは概して、汗
の中に比較的高濃度で存在する、例えばハロゲンイオン
などの分析物の存在確認のためにのみ有用である。もう
一方の先行技術の皮膚用パッチは単なる収集器具に過ぎ
ず、その後公知の理学的方法に従ってそれから分析物を
分離し、濃縮するか又はその他の準備をして分析しなけ
ればならない。その上、上記技術の閉鎖性外側層型器具
は汗やそこに含まれる分析物の逆拡散の問題にさらされ
やすい。

そこで、多くの種々の用途において、体液、例えば汗
などに含まれる、あらかじめ選択された分析物を非侵襲
的に測定するための方法及び測定器具であって、汗中の
低濃度分析物の存在を、一般的機器を使用せずに検出で
きる方法及び装置が必要とされる。さらに、不感性又は
非運動性の汗において予め選択された分析物を非侵襲的
に測定する方法及び器具が必要である。こうした試験キ
ットは低価格で、しかも非医療従事者が便利に使用する
のに適していなければならない。

発明の概要 本発明の一つの観点にしたがい、体熱の影響下で体液
成分を濃縮するための皮膚用濃縮パッチを提供する。こ
れは、体液源とつながる濃縮ゾーン及び、体液中の多く
の水成分の少なくとも一部と、その他の不所望成分の一
部とを逃がす排出ゾーンを含む。

１つの実施態様では、濃縮ゾーンと排出ゾーンとを分
離するための疎水性膜が配設される。疎水性とは、本発
明の範囲では、その膜が液相の通過は阻止するが、揮発
性成分の蒸気相の逸出は許すことを意味する。膜はここ
ではガス透過性膜とも言われる。ガス透過性膜が配設さ
れるとき、濃縮ゾーンに蓄積した体液の蒸気相への移行
は、体熱の影響下で促進され、それによって濃縮ゾーン
の不揮発性成分及び比較的揮発しにくい成分は濃縮され
る。

あるいは、濃縮ゾーンと排出ゾーンを親水性層によっ
て分離してもよい。親水性とは、本発明の範囲では、そ
の膜又は層が、液相及び蒸気相のどちらも通過させるこ
とを意味する。このような親水性層は、ここでは液体透
過性膜とも言われる。液体透過性膜が配設される場合は
液相の排出ゾーンへの通過が可能となる。

濃縮パッチは、体液中の測定すべき分析物に対して、
固定されて特異的に結合する物質のような、検出用化学
物質を有する分析物測定ゾーンを備えるのが好ましい。
分析物基準ゾーンを付加的に備えることもできる。この
ゾーンは分析物の存在を十分に確認するための十分量の
体液が分析物測定ゾーンを通過したかどうかを調べるた
めの手段を提供する。分析物基準ゾーンは、予め決めら
れた域量、例えば予め決められた液体量に、又はIgG、
アルブミンなどの基準分析物の域量にさらされたとき
に、目に見える印を示すものであることが好ましい。

本発明のもう一つの観点によると、或る被験者からの
体液のアッセイで、その人が試験操作に従わないため
に、誤って陰性と出た結果を見つける方法が提供され
る。その方法は、被験者に体液源と連絡するように試験
パッチを固定する段階を含み、その試験パッチは体液中
の分析物の存在を検出するための第一の化学的検出法
と、体液中の基準物質の存在を検出するための第二の化
学的検出法を含む。もし体液中に分析物があるならば、
第一の化学的検出法がその分析物を検出するために十分
な時間が経過した後、試験パッチを被験者から取り外
す。第二の化学的検出法によって検出された基準物質の
量を測定し、測定された基準物質の量をあらかじめ決め
られた量と比較し、その試験パッチが実際に試験期間の
ほとんど始めから終わりまでしっかりと適用されていた
かどうかが決定される。

その他の本発明の特徴及び利点は、以下に記す「好適
な実施例の詳細な説明」並びに「請求の範囲」及び添付
の図面において詳しく説明する。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の一実施態様による皮膚用濃縮パッチ
の斜視図である。

第1aは、図１の皮膚用濃縮パッチの線1a−1aに沿う断
面図である。

図２は、本発明の第２の実施態様による皮膚用濃縮パ
ッチの斜視図である。

図2aは、図２の皮膚用濃縮パッチの線2a−2aに沿う断
面図である。

図３は、本発明の皮膚用濃縮パッチの第３の実施態様
の斜視図である。

図3aは、図３のパッチの線3a−3aに沿う断面図であ
る。

図４は、本発明の濃縮パッチ中の分析物の存在に対し
て反応する色変化を利用する場合に使用される試薬パケ
ットの一実施態様の斜視図である。

図５は、本発明の第４の実施態様の正面分解略図であ
る。

図６は、本発明の別の実施態様による皮膚用パッチの
断面図である。

図７は、本発明の他の実施態様による皮膚パッチの平
面図である。

図８は、本発明のもう一つの実施態様による皮膚用濃
縮パッチの正面分解図である。

図９は、本発明の他の実施態様による皮膚用濃縮パッ
チの平面図である。

図10は、本発明のもう一つの実施態様による正面分解
図である。

好適な実施態様の詳細な説明 図１には、皮膚（12）の表面に固定された、本発明の
一実施態様による皮膚用濃縮パッチ（10）が示されてい
る。本発明の濃縮パッチは獣医学的目的にも、人にも用
いられることは、この分野で通常の技術を有する熟練し
た当業者には当然である。その上、この濃縮パッチは、
より広い用途に、例えば農業又は、液体中に化学種が検
出され、熱源、例えば体熱、太陽熱などが、蒸留又はそ
の他の濃縮機能を実現させ得るようなその他の環境に用
いることができる。しかしながら、好ましい用途は汗中
のあらかじめ選択された化学種の測定であって、以下に
主としてこの用途について述べる。

試験パッチ（10）の外周内の皮膚（12）から出る水分
は、先ず最初に、ガス透過性フィルター（16）の一次側
の下にある濃縮ゾーン（14）に蓄積する。濃縮ゾーン
（14）は、好ましくは液体透過性媒体（20）を含む；そ
れは綿ガーゼ、又はその他の一般に入手できる透過性材
料からなる。例えば、種々の公知の繊維ウェブ、例えば
メリヤス生地、又は不織レーヨンまたはセルロース繊維
のいずれかの層が用いられる。フィルトレーションサイ
エンシズ＃39は、本発明の濃縮ゾーンとして使用するた
めには特に好適な液体透過性媒体である。

水分は媒体（20）の繊維間空間に蓄積し、液相を通し
て皮膚表面から容易に伝わる体熱の影響下で、汗の水成
分は蒸発する傾向がある。

前に述べたように、濃縮パッチ（10）にはガス透過性
フィルター（16）が配設されている。「ガス透過性」と
は、皮膚から出る液体の蒸気相を通過させ、液相を濃縮
ゾーン（14）内に実質上保留せしめる素材を指す。種々
の適した市販ミクロフィルトレーションフィルターのど
れでもこの目的に使用できる；例えばゴア社（W.L.Gore
＆ Associates、Inc）（エルクトン、マリーランド）
が製造するゴアテックス（Gore−Tex）0.45ミクロンPTF
Tフィルター。

この出願で使用される用語「液体透過性」は、汗の液
相を通過させる素材を意味するものとする。液体透過性
フィルターは、液相及び蒸気相どちらの水をも通過させ
る。こうして、用語「水」がここで用いられている場合
は、特にどちらかの特定相が指示されていない限り、水
分の液相及び蒸気相両方を指すものとする。

ガス透過性フィルター（16）の二次側に隣接して、排
出ゾーン（18）がある。前に述べたように、ガス透過性
フィルター（16）は液相を保持するが、汗中の液体成分
の蒸気相の散逸を許す。こうして、主として気化した水
からなる蒸気成分はガス透過性フィルター（16）を通っ
て連続的に逃げ、その二次側から、空気と連絡している
排出ゾーン（18）に入る。もう一つの実施態様（別個に
図示していない）では、ガス透過性フィルター（16）の
代わりに、液相を通過せしめる液体透過性膜が用いられ
る。この実施態様では、液体あるいは気体と液体の混合
物は濃縮パッチから逃げることができる。種々の液体透
過性フィルターのどれでも市販されており、本発明のこ
の実施態様において使用する液体透過性フィルターを形
成することができる。好ましくは液体透過性フィルター
はジェイムスリヴァー ペーパードレープから作られ
る。

フィルター（16）の二次側に隣接して、排出ゾーン
（18）には柔軟な透過性外側層（22）がある。この層は
摩耗などの物理的損傷からフィルター（16）を保護する
のに役立ち、フィルター素材の外部からの化学的汚染を
防止するバリヤとしても役立つ。層（22）は、熟練した
当業者には公知の、種々の市販の蒸気透過性テープ及び
フィルムのいずれかからなる。層（22）は以下に述べる
テープ（26）とは別であっても、一体であってもよい。
あるいは、摩耗又は外部からの汚染が濃縮パッチ（10）
に悪影響をあたえないように見える場合には、パッチの
目的とする用途に応じて、層（22）を全部除去してもよ
い。

図１に示される濃縮パッチ（10）は、テープ（26）か
らなる周辺バンドによって皮膚表面に固定される。好ま
しくは、テープ（26）はパッチ（10）の全外周にわたっ
て広がっている。例えば、円形パッチに使用するために
はテープを環状リング型で打ち抜き、或いは矩形パッド
に使用するためにはテープの中心に矩形片を切り取り、
矩形パッチの層（22）又はフィルター（16）を露出させ
る。それぞれ図１及び図３を参照。あるいは、層（22）
及びテープ（26）を共にに削除し、層（16）及び（20）
をバンドによって皮膚表面に固定することができる。こ
のような方法の一つは、層（16）及び（20）を腕又は足
を巻くバンド又はラップの下に置くことである。この場
合は蒸気及び／又は液体は（16）及び（20）を通ってバ
ンド中に逃げることができ、それはバンド中に集まる
か、又は環境に消散する。

本発明の濃縮パッチ（10）と共に使用するように作ら
れた種々様々の低アレルギー性又はその他の適当なテー
プが当業者には公知である。異なる条件下、例えば日中
衣類の下に装着する時、睡眠中、長期間の著しい発汗
時、又はシャワー使用中などにおける皮膚への接着能力
に基づいて、試験キットの目的用途による異なるテープ
又は接着剤が所望される。最も望ましいテープは、汗が
テープ下に溜まるのを阻止し、場合によっては接着性が
すっかり悪くなるのを阻止するための多数の孔を有する
ものである。ジョンソン＆ジョンソン（Johnson ＆ Joh
nson）から販売されているデルミクリア（Dermiclear）
のようなテープを用いるのが好ましい。

濃縮パッチ（10）を皮膚（12）に固定するための種々
様々な手段のうちいずれかが用いられる。例えばテープ
（26）のを用いずに、ガーゼ層（20）に下部接着層を配
設して同じ機能をもたらすことができる。このような接
着膜の一つは、メンテク社（Memtec）（ミネトンカ、ミ
ネソタ）によって製造されるMN−100接着膜である。こ
の膜は液体透過性であり、したがってそれはガーゼ層
（20）のように液体を通過させるが、それが皮膚に粘着
するように片面が接着面になっている。或いは、外側保
護層（22）がフィルター（16）及びガーゼ（20）の外側
端を超えて外側に放射状に広がる環状フランジ（23）を
含むことができる。図2a参照。したがってフランジ（2
3）の下面には適切な接着剤がついている。

ヒトの皮膚の表面温度は部位によって様々であるが、
概して安静時には約86゜F（30℃）からせいぜい90゜F
（32℃）までであり、激しい運動条件下ではこれよりず
っと高い温度まで上昇することがある。これらの温度で
は、本発明の目的のために重要な多数の化学種、例えば
クレアチンキナーゼ、高密度又は低密度のリポ蛋白質は
十分低い蒸気圧を有し、そのため濃縮機能の効率を考え
るとき揮発が重要な因子ではなくなる。同時に、実質的
水成分は十分に高い蒸気圧をもち、気化しやすく、それ
によって揮発しにくい成分を濃縮する。しかしながら
二、三の用途では、重要な化学種は安静時体温において
さえ十分に高い蒸気圧をもち、重要な分析物の、ガス透
過性フィルター（16）を通過する蒸気相の散逸が試験パ
ッチの効率を不都合に損なう。これらの分析物のために
は、改良された濃縮パッチを使用しなければならない。

図２及び図2aには、普通の使用条件下で蒸気としてガ
ス透過性フィルター（16）を通過して逃げる傾向をもつ
分析物に使用するための本発明による改良濃縮パッチ
（11）が示されている。この試験パッチは、濃縮パッチ
（11）が固定されている皮膚（12）によって内側が境界
づけられる（内側が皮膚と接している一訳者）濃縮ゾー
ン（14）を含んでなる。濃縮ゾーン（14）の外側境界は
濃縮ゾーン（14）と排出ゾーン（18）とを分離するガス
透過性フィルター（16）によって決まる。揮発性分析物
分子と結合し、その散逸を阻止するための結合層（30）
が濃縮ゾーン（14）に配設され、それはガス透過性フィ
ルター（16）に隣接して配置される。結合層（30）は、
多孔性層（28）によってガーゼ層（20）から分離され
る。多孔性層（28）は、結合層（30）を保持し、しかも
液体を通過させる種々のフィルムのいづれかによって形
成される。

図2aに示される実施態様において、汗はガーゼ（20）
の繊維間空間に溜まり、多孔性層（28）を通って結合層
（30）に入る。その層では、化学的に活性な、又は生化
学的活性な結合材料が揮発性分析物と選択的に結合する
ように働き、そのためそれらが蒸気としてガス透過性フ
ィルター（16）を通って逃げるのを阻止する。図１に示
した実施態様と関連して述べたように、ガス透過性フィ
ルター（16）の代わりに液体透過性層を用いることもで
きる。この場合は試験パッチの外側に液体が存在するこ
とは不都合ではない。

結合層（30）は、測定すべき揮発性分析物の性質に応
じて、種々の結合剤のいずれかを含む。例えば結合剤は
分析物に化学的に結合するか、測定すべき分析物を吸着
する。その上、結合層は測定すべき分析物の特異的結合
相手、例えばポリクローナル又はモノクローナル抗体、
又は汗中の測定しようとする特異的抗体に合う抗原を含
むことができる。濃縮パッチ（11）は、その他にテープ
（26）又は人の皮膚にパッチを固定するためのその他の
手段を備える；これは図１に示される実施態様と関連し
て詳述した通りである。しかしながら、濃縮パッチ（1
1）は、下にある層の周辺を超えて広がり、環状フラン
ジ（23）を形成し、その下面には接着剤がついている単
一の外側層（22）をもつものとして描かれている。図１
の実施態様に関して述べたように、外側保護層（22）は
水蒸気の散逸を許すが、外部からの化学的汚染からフィ
ルター素材を守る。

図３及び3aには、本発明の試験パッチの又別の実施態
様が示されている。ここでは内側多孔性層（28）と外側
多孔性層（30）がマイクロビーズ層（32）を含む空間を
規定する。この内側層（28）及び外側層（30）は同じ材
料であって、液体はそのパッチを通って非制限的に流れ
ることができ、間にマイクロビーズを閉じ込めるのに適
した材料からなるのが好適である。多孔性層（28）及び
（30）のために適した材料の一つは、Ultipor（ナイロ
ン６）という名前で知られ、ポール社（Pall Corporati
on）（Glen,Cove,ニューヨーク）で製造されている液体
透過性多孔性フィルムである。また、これに適したナイ
ロン製濾過膜のその他のメーカーとしては、ミクロンセ
パレーション社（ウェストボロー、マサチュセッツ）及
びクノ社（Cuno）（メリダン、コネティカット）が挙げ
られる。多孔性層（28）（30）はナイロン、ナイロン以
外の素材、例えばポリカーボネート、改良ポリ塩化ビニ
ル及びポリスルホンなどからなることもある。

全実施態様におけるガーゼ、内側及び外側多孔性層及
び接着テープは、一般的型（dies）によって、定寸に切
られる。ガーゼ（20）及び内側多孔性層（28）は、接着
面そのものに使用されるような一般的接着剤で接着リン
グ（26）に固定される。或いはそれらを加熱するか又は
超音波処理によって結合させてもよい。それから正当な
量のマイクロビーズを内側多孔性層のてっぺんに置き、
それから外側多孔性層表面を同様な方法で付着する。典
型的には、１インチ（2.54cm）直径のパッチには、約0.
05g〜1gのマイクロビーズを使用し、より好ましくは約
0.1〜0.4gを使用する。内側及び外側多孔性表面は、熟
練した当業者には明らかなように、仕切る（stake）か
又は或るパターンでスポット溶接し、マイクロビーズが
一箇所に集まるのを防ぐ。

遊離接着面は、人の指で掴むために適当なスペースを
もった剥離紙（図示されていない）で最適に覆われる。
パッチは、一般的バンドエイド包装に用いられるのに類
似の紙又はプラスチック袋に包まれる。組立ユニットは
最後に滅菌又は低温殺菌されてから販売される。別法と
して、包装は蒸気バリヤ、例えば金属箔又はマイラー
（商標）などからなり、酸素又は水分吸収手段、例え
ば、公知の種々の乾燥剤、例えば熟練した当業者には明
らかなシリカゲル、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、
五酸化リンなどを含むことさえできる。

マイクロビーズ層（32）の全厚さはかなり多様であ
る。しかしながら、そのパッチを適した試薬浴に浸すこ
とによって色の変化をおこす場合は、層（32）は約3mm
以下の厚さが好ましい、なぜならばそれより厚い層の固
定された部位におこる色の変化は認められそうもないか
らである。より好ましくはマイクロビーズ層は約1mmと
約2mmの厚さの間である。別法として、マイクロビーズ
層（32）を破いて開け、ばらのマイクロビーズを放出さ
せ、それを用いて例えばキュベット中で一般的手段を用
いて未知のものの存在を確かめるための化学的分析を行
う。

マイクロビーズ層（32）のビーズの直径は、内側多孔
性層（28）及び多側多孔性層（30）の孔の直径より少な
くとも約１桁だけ大きいものが最適である。例えば、マ
イクロビーズ層（32）に含まれるビーズは、約５〜50μ
ｍの範囲内の直径を有し、好適には約５〜10μｍの範囲
内である。直径10μｍのビーズがマイクロビーズ層（3
2）に用いられる場合には、例えば、内側多孔性層（2
8）及び外側多孔性層（30）の孔サイズの中央値（メジ
アン）が約１μｍであるのが最適である。

マイクロビーズ層（32）はポリスチレン、ラテックス
及びガラスを含めた種々の公知の材料のいずれかからな
る。本出願のために適した約0.05〜100μｍの大きさの
ビーズはポリサイエンシズ社（Polyscience）（ウォリ
ントン、ペンシルバニア）から提供される。

マイクロビーズ層（32）は測定すべき分析物の固定し
た特異的結合相手の支持体として役立つ。こうして、液
体中の分析すべき特異的成分に対して高い化学的親和性
をもつ分子がマイクロビーズ層（32）のマイクロビーズ
に固定される。

図５を参照すると、顕著な発汗がない条件で、例えば
活動的でなく感情的でないときの発汗において使用する
のに特に適した、本発明の別の実施態様が開示されてい
る。この場合、試験パッチには不透過性外側層（42）が
配設される。液体の皮膚への逆拡散を最小にするため
に、吸収層（44）が備え付けられ、皮膚表面から出て、
測定すべき少なくとも一つの分析物のための特異的結合
相手を結合した支持物体（46）を通過する水分を引き込
むための貯水層を形成する。層（44）は、前に述べたよ
うに、皮膚の近くで使用するのに適した、例えば乾燥剤
のような、水分と結合し又は水分を集める化学的手段を
含んでもよい。パッチにはさらに、支持物体（46）と皮
膚表面とを分離する最下層となる多孔性層（48）が配設
され、そのパッチには前に述べたように、皮膚に付着す
るための何らかの手段が付与される。

本発明の好適実施態様において、汗中の測定すべき分
析物は、心筋梗塞及びその他の心臓疲労の際に心筋から
出る酵素、クレアチンキナーゼMB（CK−MB）である。CK
−MBに対して生ずるモノクローナル抗体は、種々の一般
的方法のいずれかによって、例えばファルマシア製品研
究報告書（ファルマシア社、ピスカタウェイ、ニュージ
ャーシー）に記載された臭化シアン法などによって、マ
イクロビーズに固定される。

本発明に有用なモノクローナル抗体は、当業者には公
知のプロセス、例えばネイチャー（Nature）256巻、495
−497ページ（1975）に報告されたミルステイン（Milst
ein）及びケーラー（Kohler）が述べた方法によって作
られ、分離される。特にジャクソン（Jackson）は、抗C
K−MM（骨格筋の状態を示すインジケータ）及び抗CK−M
B抗体の作製法をClin.Chem.30/7,1157−1162ページ（19
84）に報告した。

公知の一方法にしたがい、Balb/c雌マウスのようなマ
ウス又はその他のマウス種、又はその他の適した動物、
例えばラット又は家兎などを或る量のCK−MB酵素で免疫
し、免疫反応を開始せしめる。適切な脾細胞の有効量を
産生する酵素量及び免疫スケジュールは、使用動物種に
応じて容易に決定できる。

CK−MB又はその他の抗原の量及び間隔（spacing）は
抗体反応において最も重要である。幸運なことに、広範
囲の抗原量が、共通的に有害作用物質に対する免疫を与
える。こうして、抗体反応を開始するには、普通は少量
の抗原で十分である；すなわちミクログラム量の蛋白質
で十分であることが多い。しかしながら普通は、免疫反
応を開始するために必要な最低量というものがある；た
だしすでに進行中の抗体産生は、抗体反応の開始に必要
な最小量より低い抗原量によって維持されるのが普通で
ある。例えば、約50μｇの酵素による初期免疫後に、５
回の注射の高度免疫系列が続く。

それ自体は必ずしも抗原性をもたない或る化合物を抗
原に混ぜ合わせると、その抗原に対する抗体産生が高ま
る；これは、血清中における多量の抗体の出現、長期間
の抗体産生、及び少量の抗原に対して反応がおこること
によって証明される。このような物質は「アジュバン
ト」と呼ばれ、フロイントの不完全及び完全アジュバン
ト及びアラムゲル（ミョウバンゲル）がこれに含まれ
る。こうして、或る量の抗原は、アジュバントと共に皮
下注射されたとき、又は少量づつ反復注射した場合、静
脈注射した場合より効果適であるのが普通である。

普通はフロイントのアジュバントが好適である。本来
のフロイントの完全アジュバント混合物は鉱物油、ワッ
クス及び結核死菌からなる。抗原を水相においてアジュ
バント混合物に加えると、油中水型（water−in−oil）
乳剤が生成する。この乳剤においては個々の水滴は結核
菌を含む連続油相に取り囲まれている。この混合物を実
験動物に、普通は皮下注射する。注射は、ほとんど組織
球、類上皮細胞及びリンパ球の集合からなる病巣をもっ
た、顕著な肉芽腫反応をおこす。局部リンパ節は形質細
胞のわずかな増加を示す。

溶性蛋白質抗原の第一回目の投与で免疫した後、普通
は特異抗原は数日後に先ず最初に血清中にあらわれ、大
体第２週目まで増加し、その後ゆっくりと数週間及び数
カ月にわたって減少する。

抗原投与後最初にあらわれる血清抗体は1gM抗体であ
る。通常は、これらに続いIgG抗体が出現する。その
後、血清抗体レベルが増加するにつれてIgM抗体は、多
分IgG抗体の特異的フィードバック抑制の結果として消
失する。

蛋白質に対する「初期反応」が過ぎ去った後、数カ月
後、又は数年も経ってから同じ抗原の２回目の投与を行
うと、強い、増強された“特異的第二反応”がおきるの
が普通である；この場合、被曝二、三日以内に血清抗体
が上昇し始めるのが普通である。第二反応の血清抗体レ
ベルは10mg/mlにも達することがある。

その後動物を殺し、その脾臓から取った細胞を適切な
媒体に懸濁させ、ネズミ細胞系Sp2/0−AG14から得られ
るような骨髄腫細胞と融合せしめる。その結果、「ハイ
ブリドーマ」と呼ばれるハイブリッド細胞ができる。そ
れはインビトロで増殖することができ、CK−MB酵素上の
種々の識別可能部位の各々に特異的な抗体の混合物を産
生する。

選択された骨髄腫細胞系は脾細胞と適合しなければな
らない、そして同種であるのが最適である。ネズミ細胞
系Sp2/0−AG14は有効にマウス脾細胞と共に使用できる
ことがわかっているが、その他の骨髄腫細胞系を代わり
に用いることもできる。例えば、ネイチャー、276巻、2
69−270ページ（1978）参照。

使用する骨髄腫細胞系は、好ましくはいわゆる「薬剤
耐性」型でなければならない；そうすれば融合しない骨
髄腫細胞は選択培地では生き残れず、他方ハイブリッド
細胞は生き残る。種々の薬剤耐性骨髄腫が公知である。

未融合脾細胞、未融合骨髄腫細胞及び融合細胞の混合
物を希釈し、未融合骨髄腫細胞が増殖しない選択培地
に、未融合細胞すべてが死滅するのに十分な時間、培養
する。薬剤耐性未融合骨髄腫細胞系はHAT（ヒポキサン
チン、アミノプテリン及びチミジン）のような選択培地
では数日間より長くは生存しない。であるから、未融合
骨髄腫細胞は消滅する。未融合脾細胞は悪性ではないか
ら、それらが増殖不能になるまでのそれらの世代数は限
られている。他方、融合細胞は増殖し続ける、なぜなら
ばそれらは親骨髄腫から与えられた悪性の性質及び親脾
細胞によって与えられる選択培地中で生き残るのに必要
な酵素を所有するからである。

複数のハイブリドーマ含有ウェルの各々の上澄液につ
いて、CK−MB酵素構造に特有な特異的部位に対する抗体
の存在を調べる。それからその特異的部位に対する所望
抗体を産生するハイブリドーマを選択する。この選択は
例えば制限希釈による；ここではマイクロリットルプレ
ートの各個々のウェルに或る数の細胞（例えば１ないし
４個）を分離するように、希釈容量を統計的に計算す
る。この方法で個々のハイブリドーマが分離され、その
後クローニングされる。

所望のハイブリドーマを選択したならば、それを、そ
のハイブリドーマを作るために用いた動物と同じ種の宿
主動物、より好ましくは同遺伝子型又はセミ同遺伝子型
の宿主動物に注射することができる。ハイブリドーマの
注射は、適当なインキュベーション期間後、宿主に抗体
産生性腫瘍を形成せしめる。その結果宿主の血流及び腹
膜滲出液中には非常に高濃度の所望抗体があらわれる。
宿主は血液及び滲出液中に正常抗体をもっているとはい
え、これら正常抗体の濃度は所望モノクローナル抗体の
濃度の約５％に過ぎない。モノクローナル抗体はその
後、当業者には公知の方法によって分離される。

上述の、生じた抗CK−MMモノクローナルの代わりに、
ビーズ支持体に化学的に結合したCK−MM酵素を組み込ん
でいる市販の診断用キットを利用することができる。イ
ソミューンーCK（Isomune−CK）診断用キットとしてロ
ッシュ社（Nutley、ニュージャーシー）から販売されて
いるたキットが、市販されている好適なキットの一候補
である。このキットは、スチレンビーズに共有結合し
た、ヒトCK−MMに対するヤギ抗血清及びロバ抗ヤギ体を
含む。混合物はヒトCK−MMに特異的親和性を有する固定
された結合を生み出す。しかしながらより直接的な、よ
り安価な方法は、当業者には今や公知の方法にしたが
い、抗CK−MMモノクローナル抗体をマイクロビーズ支持
体に直接固定することである。

CK−MBとの複合体を作る目的で使用される抗体を、当
業者に公知の種々の支持体のどれかに固定する。例え
ば、米国特許第3,645,852号に記載の方法を用いて、抗C
K−MB抗体を多糖類のポリマーに結合させる。あるい
は、抗体を濾紙又はポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
プロピレン又はその他の適した材料から所望のように作
られたプラスチックビーズからなる支持体に結合させ
る。その支持体は、図3aに示されるように、簡便なマイ
クロビーズ層（32）を形成することができる多数のマイ
クロビーズの形をとることが最適である。

マイクロビーズ支持層の代わりとして、特異的結合相
手を図3aの内側多孔性層（20）又は（28）に、又は図1a
のフィルター（16）の下側に直接固定することができ
る。このやり方で、マイクロビーズ層（32）の必要性が
全く排除される。抗体蛋白質に結合するように特殊にデ
ザインされた液体透過性膜が市販されている；例えばク
ノ社（Cuno）のゼタポア及びICN（コスタメサ、カリホ
ルニア）から供給されるプロトランス（Protrans）であ
る。

図４には、本発明の濃縮キットと共に使用するための
試薬パケットが示されている。試薬パケット（34）は、
取り外しができるように固定された頂上部（38）をもつ
容器（36）からなる。頂上部（38）のフラップ（40）
は、中に含まれる試薬を出すのに、頂上部（38）を掴
み、容器（36）から剥がしやすくしている。

普通は、適切な期間試験パッチを装着した後、装着者
がそれを取り外し（非薬物スクリーン試験の場合）、そ
れを展開して試験結果の目に見える証拠を生じさせる。
試験パッチは発現剤パケット、例えば免疫アッセイのた
めの公知の発現剤試薬を含むパケット（34）などと共に
販売することができる。例えば、クーマシーブリリアン
トブルー又はアミドブラック10bのような蛋白質電気泳
動用色素を、を、試薬パケットに含まれる精製した分析
物に結合させることができる。試薬パッチをパケット
（34）に浸すとき、汗中の分析物と結合しなかった試験
パッチ上の抗体は、パケット（34）中の染色された精製
分析物によって占領される。そこで、パッチに吸収され
る染料の量と、パッチを通過した酵素量との間には負の
相関関係があることになる。この実施態様では、使用者
はパッチをパケット（34）の液内に置き、或る時間、例
えば30秒あるいはそれ以上待ち、そのパッチを水道水で
すすぎ、生成したパッチの色から酵素の存在を判断す
る。この判断用に、色比較チャート及び結合抗体をもた
ないパッチ上の対照ゾーンが用意されている。

別法として、使用者は口の開いた容器、例えば小ビン
又はバイアル、又は試薬パケット（34）とデザインが似
ている空の容器に試験パッチを架け、その際パッチの接
着端を容器のへりに固定し、それからパケット（34）の
内容物を試薬パッチの頂部に注ぐ。重力がパケット（3
4）内容物の試験パッチ通過を助け、染色／結合反応の
効率を最大にし、色変化の可視化を容易にする。

パケット内容物がひとたびパッチを通過したならば、
パッチではなくパケットの内容物を見るだけで、分析物
濃度がを使用者が判断できるように、そのシステムを容
易にデザインすることができるが、この方法は、パケッ
ト内容物が、特異的酵素基質に反応する酵素結合物を含
む従来のELISA試験法に似ている。パケット内容物が試
験パッチを通過した後、酵素基質をパケット内容物に加
える。

汗が問題の分子を含む場合、それらはパッチ上の特異
的固定結合相手に結合する。もしこれが起きれば、パケ
ット中の酵素結合物は自由に試験パッチを通過し、酵素
基質を酵素的に改質し、パケットの溶液は、コントロー
ルされた色変化をおこす。汗が問題の所望分子を含まな
い場合、酵素結合物がパッチを通過するときに結合し、
基質溶液の色変化をおこすことはできない。熟練した当
業者は、その他の免疫アッセイスキームを、本発明に容
易に使用できる。

本発明の濃縮パッチは、種々の体液のいずれにでも利
用できるとはいえ、汗は所望の液体である、なぜならば
確実に供給され、分析物濃度は低いとはいえ血液に似て
いるからである。唾液も血液中の化学成分の多くを含む
ようにみえるが、汗におけるよりもさらに低濃度である
ことが多い。

本発明の方法を実施する際に、濃縮パッチは種々の要
因によって体の異なる部分に適用するのが好適である。
発生する汗の量は、体の部分並びに収集中及び収集直前
の肉体的活動両方の関数であることは公知である。これ
は、体の異なる部分では汗腺の密度が異なること、並び
にこれらの汗腺が或る調節的機能をもっていることによ
る。

汗腺は２種類のどちらかに分類される。エクリン型汗
腺は、主として、蒸発による熱損失との関連によって体
温を調節するように機能する。運動と関連して汗を作る
のはエクリン型汗腺であり、したがってそれは、本発明
の濃縮パッチの多くの用途にとって問題となる汗の源で
ある。アポクリン型汗腺はより大きい分泌単位であり、
体の比較的孤立した領域、例えば腋窩、恥骨及び乳房領
域のみに局在する。

発汗の病因学は比較的複雑であるとはいえ、それは精
神的訓練及び感情的ストレスのような、体温コントロー
ルに対する非活動性（sedentary）体反応としての熱的
ストレスのような精神状態によっても、体温コントロー
ルに対する活動性体反応としての運動ストレスによって
もおきることは公知である。

上記の区別の他に、発汗は不感でも感知でもあり得
る。不感発汗は皮膚及び表皮層を通って水分が拡散する
ことによって生ずる。その目的は、熱的調節には全く関
係なく、皮膚と表面との間の機械的相互作用を改善する
というようなことに役立つように見える。その他に、汗
腺の場所的分布及び種々の種類の発汗の流速に関しても
複雑な問題がある。手のひら及び足底の特殊領域は、非
常に遅い速度であるとはいえ絶えず汗を出している。不
感発汗の速度は、心臓に対する問題の特定領域の位置に
依存する。例えば手足の１本を心臓より高く上げると不
感発汗速度は低下する。

安静時成人において皮膚温度が約31℃以下の場合、
腕、足及び胴の皮膚からの不感発汗は約６〜10g/m²/hr
で、手のひら、足底及び顔の皮膚からは約100g/m²/hrで
ある。後者３領域を合わせると、非発汗状態下（概して
約24〜26℃の気温を意味する）の体からの総水分損失量
の約42％になる。このような不感発汗は先ず最初に足の
背面に始まり、温度が上がるにつれて体のより高い場所
に広がる。報告された１研究によると、体表面積が1.75
m²の人では、不感発汗による平均水分喪失は、周囲温度
22℃、27℃及び30℃において、１日にそれぞれ381ml、5
26ml、695mlの範囲である。

皮膚の特定の表面要素と関係しているようには見えな
い不感発汗とは異なり、感知発汗はエクリン腺と関係が
ある。活発に分泌するエクリン腺の数は個人間で異な
り、観察した体部分及び生じた発汗反応の種類に依存す
る。最大汗腺密度は、前腕の200個/cm²から、手のひら
及び足底の隆起部の400個/cm²以上までの範囲である。
感知発汗の出現は、皮膚温度が約94゜F（34.4℃）を超
えるか、又は直腸温度が通常の肛門温度より約0.2゜F
（0.1℃）高くなったときに始まる。汗量の最大喪失速
度は平均的な人で２リットル／時間にもなり、短時間で
は４リットル／時間にもなる。感知発汗は下肢の遠位部
分に始まり、環境温度が高くなるにつれて、上方へ進
む。こうして足底は胸よりずっと前に発汗し始める。感
知発汗反応のパターンも、熱的ストレスが増加するにつ
れて、体の一部分から他の部分へ移動する。軽度の熱的
ストレス下では、発汗は主として下肢におこる。熱的ス
トレスが増加するにつれて、発汗は胴に広がる。胴は表
面積が広いから、主たる水分損失面となる。場合によっ
ては胴に極めて高い発汗速度が見られ、一方下肢の発汗
速度は減少する。額は極めて高い発汗速度を示すが、熱
的ストレスに反応して発汗する最後の領域の一つであ
る。

前に述べたように、血液中に検出される非常に種々様
々の化学種は汗中にも存在する；ただし普通はずっと低
い濃度である。組成物の初期研究は電解質、例えばナト
リウム、塩化物、カルシウム及びカリウムに集中した。
著しい個人差が見出だされ、電解質組成も、発汗が熱的
原因によって刺激されたか、又は精神的、又はその他の
病因によって刺激されたかどうかによって異なることが
明らかにされた。

その他の研究において、汗中のその他の多数の成分
が、電解質も、より複雑な生物学的分子も含めて確認さ
れた。汗中に確認されたいくつかの例証的化学種を表１
に示す。

表１に記載されているどれもが親和性化学反応に利用
することができ、本発明による試験パッチの適切な対象
となり得る。表１に記載されている成分の大部分が非揮
発性であるから、それらは図1aに説明される濃縮パッチ
（10）の濃縮ゾーン（14）に、又は図６の結合層（30）
に捕捉される。しかしながらいくつかの成分−最も注目
すべきはエタノールである−は、体熱の影響下で蒸発
し、そのため試験パッチを通過して蒸気相に逃げること
ができる。測定すべき分析物がエタノール或いはその他
の揮発性成分である場合には、本発明の濃縮パッチは図
２に示した実施態様に関連して述べたように変更され得
る。

図６は、本発明による改良濃縮パッチ（13）を示す。
ここでは皮膚（12）と結合層（30）との間にあるすべて
の層は削除されている。結合層（すなわち測定す べき分析物に対する特異的結合相手をもつ層）を直接皮
膚に接して置くことによって、結合層（30）を通過する
汗の拡散は最小になる。結合層（30）が皮膚（12）に接
近するので、汗腺の各管の出口は結合層（30）の比較的
小さい面積と接触し、液体で連絡することができる。熟
練した当業者には明らかな種々の理由から、結合層（3
0）の頂部に微孔性膜、より好ましくは液体透過性膜（5
0）を取り付けるのが望ましい。

結合層（30）及び液体透過性膜（50）の蒸発能力は、
汗腺管の直接的領域から離れて外側へ汗が拡散するのを
最小に抑えるために、個々の汗腺管の排出能に対して十
分であるのが好ましい。この実施態様は、汗腺からの排
出が限られている場合には、不感性の及び／又は非運動
性の汗の化学的組成をモニターする特別な用途を有す
る。以下に詳述する拡大効果により、本実施態様は低濃
度の分析物をモニターするためにも特に適している。

最大蒸発能力をもつ物質を使用して皮膚上の湿気又は
水分を抑制する性質を制限することによって、この実施
態様は汗腺の排出量を最大にし、それによってパッチ中
の汗の透過速度を高めることができる。ネイデル（Nade
l）及びストルウィック（Stolwijk）（J.Applied Physi
ology、1973、35（５）、689−694ページ）は、湿った
皮膚と乾燥皮膚との間では体全体の発汗速度が40％も異
なることを見出し、汗腺の活性が皮膚上にある水分によ
って抑制されることを開示した。ミッチェル（Mitchel
l）及びハミルトン（Hamilton）（Biological Chemistr
y、1948、178:345−361ページ）は、皮膚表面が水の膜
で覆われているときはいつも、不感発汗時の水分及び溶
質の喪失が停止すると考えられることを見出した。ブレ
ブナー（Brebner）及びカースレイク（Kerslake）（J.P
hysiology、1964、175巻、295−302ページ）は、この現
象の理由として、皮膚と接触している水分が皮膚の表皮
細胞を膨潤させ、それによって汗腺管を遮断すると予想
した。

本発明により、比較的低濃度の分析物の存在によって
も陽性反応を得ることができることは、次のような事実
を考慮するとき特に好都合である：すなわち活発な運動
中は、直径1/4インチ（0.635cm）の面積の皮膚は、１時
間あたり約35μｌの汗を出すが、運動をしていない時に
は同様な面積の皮膚は１時間につきたった約3.2μｌの
汗を出すに過ぎない。本実施態様は、使用者が運動する
必要がなく、安静時又は通常の活動レベルで等しい、又
は普通はより長い時間そのパッチを装着するだけでよい
から、なおさら便利である。

こうして、本発明を不感及び／又は非運動性発汗及び
／又は汗中に含まれるごく少量の分析物の測定と組み合
わせて用いると、結合層全体の汗の均一な拡散は好適に
最小になる。本発明による結合層（30）全体における汗
の外側拡散を最小にすると、各汗腺管のところに汗がよ
り濃く集まり、それによって測定すべきより多い量の選
択された分析物がその領域に供給される。

サトウ（Sato）及びフサコ（Fusako）（American J.P
hysiology,245（２）,203−209,1983）は、汗腺管の直
径は約40μｍと推定している。ショウペイン（Scheupoe
in）及びブランク（Brank）（Physiological Review,19
71,51（４）、702−747ページ）によると、皮膚表面の
汗腺の平均密度は約250/cm²である。そこで皮膚の汗腺
管の総表面積は本発明のパッチの総表面積の1/318であ
る。例えば公知のELISA法を用いて低濃度の分析物を測
定する場合、本発明の試験パッチ上の目に見える結果と
して、特異的管の出口に接触した結合層（30）の多数の
小さい色変化が出現する。固定結合相手と接触する前に
汗の著しい外部拡散が起こり得る場合は、色の変化はあ
まりに拡散し過ぎて、肉眼では見つけられないことがよ
くある。

本発明のこの実施態様を取り込んだパッチは、体のど
の実際的部位にでも装着できるとはいえ、このパッチの
好適部位としては、足の裏の皮膚及び胸部及び背部領域
が含まれる。パッチはこれらの領域に秘密に装着するこ
とができ、これらの領域は過度の毛髪で覆われていない
から、パッチは一般的接着テープで固定され得る。

ヘルツマン（Herzman）ら（J.Applied Physiology,19
52（５）,153−161）は、足の裏からの汗排出速度が環
境温度に依存しないことを確認した。このことから、そ
れは活動レベルにも依存しないことが予想される。そこ
で、足の裏は運動性の汗を発生しないから、この場所で
パッチに入る汗の量は装着者の活動レベルに依存しな
い。

図７に、本発明による濃縮パッチの改良結合層（52）
を示す。ここでは２つ以上の区別されたゾーンが結合層
（52）に配設される。基準ゾーン又はいくつかの個別の
試験ゾーンの使用が、図６と関連して述べられた単一層
をもつパッチにも、図１−3a及び５に関連して述べられ
た実施態様にも考えられる。マルチゾーン結合層（52）
は、特殊な結合化学反応が用いられる図６−10と関連し
てこれから論ずる実施態様にも用いられる。

一つあるいはそれ以上のゾーン、例えば測定ゾーン
（60）（図７）を用いて、これまでに詳述したように汗
の中の問題の分析物を試験する。一つあるいはそれ以上
の残りのゾーン、例えば基準ゾーン（61）は基準インジ
ケータとして用いられる。

基準ゾーン（61）は、試験パッチの所望用途に応じ
て、種々の機能を果たす。例えば、基準ゾーン（61）は
前記のように色変化の化学を備え、パッチが十分に長時
間装着され、選択された分析物の有効試験をするために
十分な量のサンプルがパッチに移行したことを示す印を
装着者に提供する。この目的のために、基準ゾーン（6
1）には、あらかじめ選択された基準物質、例えばIgG,
アルブミン又は確実に存在するその他の汗成分に対する
親和性の化学が用意される。選択された基準物質は、こ
のシステムを通過する汗の量を合理的正確に測定できる
ものであることが好ましい。

このような基準ゾーン（61）の使用を容易にするため
には、先ず最初に、測定すべき分析物に対する基準物
質、例えばアルブミンなどの大まかな濃度比を測定し、
測定すべき分析物の溶出が検出下限を超えたときに初め
て基準物質の存在の目に見える印を与える色変化の化学
をパッチに備える。

例えばアルブミンなどの基準物質は、分析物より著し
く多量に存在するのが普通である。そこで、十分なサン
プル量が通過したことを客観的に示すためには、基準物
質に対するパッチの“感度”は分析物に対するそれより
も低いことが好ましい。これは、分析物の特異的結合相
手よりも基準物質の特異的結合相手の量を比例的少量用
いるか（アッセイ時に特別に希釈する）、又は単に、よ
り少量含まれている基準物質を用いることによって達成
される。適した基準物質の選択及び濃度測定は熟練した
当業者による簡単な実験によって容易に行われる。

あるいは、特に健康を害する薬物（濫用薬物）及びそ
れらの代謝物質の分析試験において特に有用なものとし
て、皮膚パッチが、分析が所望される患者、仮釈放者、
又はその他の人々によって実際に装着されたことを示す
指標を基準ゾーン（61）に備えることができる。被験者
が陰性の結果を望んでいる場合の試験には一つの固有の
制限がある。それは、その被験者が装着後簡単にパッチ
を剥がし、再試験の直前にそれを再び装着する可能性が
あることである。この可能性により、装着者は誤りの陰
性結果を確実に手に入れることになる。しかしながら、
汗中の公知の成分を検出するために基準ゾーン（61）を
設けることによって、試験結果は、そのパッチが試験期
間中装着されていなかったことを明らかにする。基準ゾ
ーン（61）はこうして、試験パッチ適用期間を不正に変
えたり、剥がしたりすることによる誤った陰性の評価を
阻止する方法を提供する。

汗中の公知の成分を検出する基準ゾーン（61）は、パ
ッチのなかの試薬又はその他の成分の分解による、誤っ
た陰性の試験結果を確実に発見するための陽性対照ゾー
ンとして配設されてもよい。

非濫用薬物のスクリーニングにおいては、基準ゾーン
（61）内に生じる指標は、予め決められた量の基準分析
物が相互作用領域を通過したときに起きる、又は装着者
にとって明らかになる化学的又は抗原−抗体発色反応に
よる目に見える色変化であることが好ましい。

必要に応じて、基準ゾーン（61）は誤った陽性結果を
発見することができる陰性対照ゾーンとして設けられる
こともある。陰性対照ゾーンには、ヒトの汗中にはない
ことが知られている分析物の固定した特異的結合相手を
供することが好ましい。その分析物の特異的結合相手は
ヒト汗中の存在する成分と交差反応しないことがわかっ
ていなければならない。適切な分析物の例はT4バクテリ
オファージコート蛋白質である。

本発明のもう一つの実施態様においては（図示されて
いない）、１つの試験パッチに２つ以上の分析物測定ゾ
ーン（60）が設けられる。複数試験ゾーンを用いると、
非常に種々様々の分析物のどれか１つを、又は複数を試
験することが望まれる濫用薬物スクリーニングのような
用途に特に役立つ。例えば単一の試験パッチを用いて、
複数の濫用薬物のどれかを、例えばTHC、フェンシクリ
ジン、モルフィン及びメサドンなどをスクリーニングす
ることができる。スクリーニングしたいずれかの薬物の
陽性結果は、仮釈放者の違反など、違法行為の十分な証
拠となり、或いはより定量的追跡研究の必要性を知らせ
るために用いられる。最初のスクリーニング道具として
用いるとき、本発明は非侵襲的で、従来の定量分析より
ずっと安いという利点をもつ。これらの理由で、ここに
開示されるスクリーニング試験パッチは、モニターする
ことが望まれる多くの人々、例えば仮釈放者、被収容
者、兵隊などに特に適している。

分析物測定ゾーン（60）及び分析物基準ゾーン（61）
は、図７に示されるようにパッチ上で物理的に分離さ
れ、例えば同心円に、又は切り離されたゾーンになる
か、又は２又は３種類のみの分析物の場合には、全体的
に散在する。後者の場合、異なる測定の陽性結果は異な
る発色によって示される。

問題の分析物の存在を可視化するための種々の公知の
イムノアッセイスキームは当業者には公知であり、ここ
に詳述する必要はない。しかしながら最適イムノアッセ
イスキームは概して簡単で最も少ないステップを必要と
するものである。多くのタイプのアッセイにおいて、装
着者にとっては、色変化などの速やかな結果が得られ、
できるだけ少ないステップで陽性又は陰性結果が証明さ
れることが望ましい。他方、濫用薬物スクリーニングは
試験者の代わりに臨床スタッフによって評価されること
が多いと考えられ、“使用者に歓迎される”生成物にあ
まりこだわることはない。

例えばCK−MM及びCK−MB酵素両方の存在を確認するた
めにデザインされた本発明の濃縮パッチにおいて、これ
ら酵素の各々のための固定された特異的結合相手は、試
験パッチの個別の領域に分離される。このようにして、
もし酵素免疫測定系を利用する場合、共通の酵素及び共
通の基質を用いることができる。或いは、異なる色素を
用いて、異なる分析物の存在を表現する。

装着者が実験期間中パッチを取り外したかどうかを示
す本発明のもう一つの実施態様を図８で説明する。この
実施態様では濃縮パッチ（62）が接着膜（65）で皮膚
（64）に固定される。接着膜（65）は、濃縮パッチ（6
2）を皮膚（64）に固定するために十分に強く、だがパ
ッチを皮膚から除去するときなどは比較的破れ易い材料
で作られるのが好ましい。この好適な実施態様に使用す
るために適した材料は、ミネソタ、マイニング＆マニフ
ァクチャリングコーポレーション（Minnesota,Mining,a
nd Manufacturing Corp.）（セントポール、ミネソタ）
によって製造されるテガデルム1625（Tegaderm1625）で
ある。アベリー社及びジョンソン＆ジョンソン社を含め
るその他の会社も同様な適した材料を製造している；ジ
ョンソン＆ジョンソンの製品は“バイオクルーシブ（Bi
oclisive）”の商品名で販売されている。しかしなが
ら、十分な根気をもってすれば、装着者はこのタイプの
接着膜を剥がし、接着膜を引き剥がしたという目に見え
る痕跡を残さずに、それを再び装着することができるこ
とがわかった。そこで、この特に好適な実施態様では、
接着膜（65）の周辺に、複数の放射状スリットの形のス
トレスレザー（圧接刃）（66）を配設する。ストレスレ
ザー（66）は、種々の形のいずれかで及び種々の密度の
いずれかで配置され、熟練した当業者には明らかなよう
に、除去するときにはちぎれるという利点をもつ。

図８に示される好適な実施態様において、放射状スリ
ット（66）は濃縮パッチ（62）の円周端から中心に向か
って長さ約0.05インチ（0.127cm）だけ延びている。ス
リット（66）は種々の規則的又は不規則な間隔をもって
配列し、好適な実施態様では濃縮パッチ（62）の円周に
約0.10インチ（0.254cm）の間隔で配列するのが好まし
い。接着膜（65）の材料の接着力は、ストレスレザー
（66）で接着膜をちぎるのに必要な力より大きいことが
好ましい。したがってもし濃縮パッチを剥がすならば、
接着膜材料はちぎれてしまう。こうして、この好適な実
施態様の濃縮パッチを装着する場合、ちぎれた接着膜
は、装着者がそのパッチを不正に動かそうとした証拠と
して役立つ。接着膜（65）を弱くするという目的はスリ
ットよりむしろ孔をあけることによって達せられること
はもちろんであり、スリット又は孔の方向は放射状以外
であってもよい。

使用前の保存期間中は、接着膜を覆い、いずれかの面
への粘着を阻止することが望ましい。さもなければ、使
用前にストレスレザー（66）がちぎれることがある。よ
って、図８に示される好適な実施態様では、濃縮パッチ
は、接着膜（65）を保護するための内部カバー（69）を
もつ。パッチ（62）を被験者の皮膚に適用する前に、内
部カバー（69）を除去して接着膜（65）を露出させる。
熟練した当業者に公知の種々の非接着性材料のなかのど
れでも、例えば接着バンドを覆うために一般に使用され
ているようなものを内部カバー（69）として使用するこ
とができる。

濃縮パッチ（62）は、不正に動かしたことの目に見え
る証拠を残さずに剥がし、再び貼ることはほとんどでき
ない。こうして、パッチ装着期間中濃縮ゾーン（14）下
の皮膚から出る汗のなかの分析物は、パッチ中に存在す
る筈である。

しかしながら、誤りの陰性の結果を出すことを望む特
に抜け目のない被験者は、別の試験パッチを得ることが
できる。この抜け目のない被験者は、最初に貼られた試
験パッチを剥がし、アッセイのためにパッチを取り外す
ことになっている時の直前に、その別の試験パッチを貼
ることによって、誤りの陰性結果を得ることができる。
被験者から取り外したパッチが、最初にその被験者に貼
ったもの同じパッチであることを確実にするために、再
生困難の識別マーカーをパッチに組み込むことができ
る。例えば、スパーマーケットのチェックアウトスタン
ドで使用されるバーコードと同じようなバーコード識別
ストリップ（67）をパッチに、より好ましくはパッチの
接着膜（65）の直ぐ下に組み込むことができる。パッチ
の取り替え防止において最も良い結果を得るためには、
パッチが不正に動かされたことの証拠を残すことなしに
は、識別マーカーを簡単に取り外し、再貼付することが
できないようにすることが重要である。

好適な実施態様において、パッチ（62）は、図１−3a
に関して既述したように、外側層（65）と濃縮ゾーン
（14）との間にフィルター（68）を備える。特に好適な
実施態様においては、そのフィルターはジェイムスリバ
ーペーパードレープから作られる液体透過性フィルター
である。

比較的強度が小さい、例えばテガデルムのような接着
性材料から作られる、図８に示される実施態様の好適接
着膜は、概して、大きい速度で発汗するとは予想されな
い入院患者のためにデザインされたものである。そこ
で、これらの材料の水蒸気透過速度（MVTR）は比較的低
い。例えば、テガデルムのMVTRは約810g/m^＊ｍ^＊dayで
ある。しかしながら活動的な人は、26000g/m^＊ｍ^＊day
にもなる瞬間速度で発汗する。したがって活動的な人は
これらの接着膜が外気に透過させ得るより多くの汗を出
すかも知れない。この汗が非常に長時間蓄積すると、皮
膚（64）と接着膜（65）との間にチャンネルが形成さ
れ、汗は濃縮パッチ（62）に吸収されるよりもむしろ接
着膜と皮膚との間に出て行くかも知れない。

そこで、図９に示される本発明のさらに別の実施態様
にしたがい、過剰の汗をピンホール孔（73）を通って外
部に自由に伝達することのできる接着膜（72）を備えた
パッチ（70）が提供される。ピンホール孔は、接着膜の
周辺から、パッチ（70）の試験領域（81）を取り巻く狭
いバンド（77）までの、広いバンド（75）全体に分布す
る。

試験領域（81）（この上にはピンホール孔（73）はな
い）下にあらわれる汗は試験領域に吸収され、外側には
伝達されない。試験領域（81）は、パッチの濃縮ゾーン
（14）の直ぐ下のパッチ（70）領域と、このゾーンの直
ぐ外側の領域を含む。パッチの濃縮ゾーン（14）の外側
の狭いバンド（77）はピンホール孔（73）をもたない、
そして試験領域（81）の下で形成される汗が、広いバン
ド（75）（ここでは汗が外側に伝達される）と連通する
ことを実質上制限する。

狭いバンド（77）の巾は、好ましくは0.025〜0.250イ
ンチ（0.063〜0.63cm）で、より好ましくは0.05〜0.125
インチ（0.13〜0.32cm）である。好適巾より小さい巾を
もった狭いバンドは、皮膚との接触を保つことが期待さ
れず、一方、好適巾より大きい巾をもった狭いバンド
は、汗のチャンネルを形成させ、試験領域（81）内で形
成される汗が外側と連絡する通路ができる。

濫用薬物をスクリーニングする場合のパッチの装着者
は、かなり独創的にパッチの保護を邪魔すると考えられ
る。例えば、独創的装着者は濃縮された汗成分をパッチ
から洗い流し、他方パッチは装着者の皮膚にそのまま残
るように試みるであろう。このような洗い流しは、静脈
注射による薬物濫用者が薬物注射のために普通に用いる
ような針及び注射器を用いて試みられる。

特異的結合化学反応を用いるパッチでは、水を用いて
濃縮成分を溶出することを試みても多分不成功に終わる
ことがわかる。試験すべき分析物の特異的結合化学反応
を用いないパッチにおいてさえ、水のみによる溶出はむ
ずかしく、多量の水を用いない限り、そのパッチを皮膚
から取り外した場合に不正の発見のきっかけとなるもの
が生ずる。しかしながら、動物の尿又は非薬物使用者の
尿で溶出を行って、或る分析物をパッチから除去するこ
とができる。その上、或る分析物はネイルエナメル除去
液として一般に手に入る非水性溶媒、例えばアセトンを
用いて少なくとも一部はうまく溶出できる。

こうして、水又はその他の溶媒を用いてパッチの内容
物を溶出するというパッチの不正操作を発見するため
に、水性又は非水性溶媒どちらかに容易に溶けるマーカ
ーの既知量をパッチ製造中に濃縮ゾーンに加えることが
できる。そのマーカーは容易に定量できなければならな
い。そのマーカーは、分析物の考えられる溶出ルートに
よって、水性又は非水性どちらかの溶媒に溶けなければ
ならない。その上、マーカーは長時間の皮膚接触に適し
ていなければならず、皮膚によって容易に吸収されては
いけない。化粧料の製造に用いられる種々の色素はこれ
らの適当な性質を有している。アルドリッヒ ケミカル
社（Aldrich chemical Corp.）（ミルウォーキー、ウィ
スコンシン）から販売されるオイルレッドＮ（カタログ
番号29,849−２）は適当な油溶性色素である。バージニ
アデアエクストラクト社（Virginia Dare Extract C
o.）（ブルックリン、ニューヨーク）から提供されるDG
01レッド及びDH60イエローは適当な水溶性色素である。
これらの水溶性色素は、パッチから溶出し、その後、赤
ならば6500nmで、黄色ならば5800nmで光学密度を測定す
ることによって容易に定量することができる。残ってい
る色素量を、同じ長さの時間不正なく連続的に装着され
たパッチに残ることが判明した色素量の範囲と比較する
ことができる。パッチ装着者がパッチに残るマーカーの
程度に関してマーカーを戻すことを避けるために、目に
見えないマーカーを用いることもできる。無色蛋白質が
この目的のために用いられる。実験室で容易に確認さ
れ、ヒトの汗には存在が期待されない蛋白質を選ぶべき
である。例えば、ウシ ガンマグロブリン（セントルイ
ス、MO、のシグマケミカル社から販売されているものな
ど）もマーカーとして使用できる。これらのマーカーの
存在は、ICN（コスタメサ、CA）から提供されるウシIgG
RIDキットを用いて容易に確かめられる。

こうして、適切なマーカーを濃縮パッチ内に用いた場
合、パッチの試験すべき特定の分析物を分析するとき
に、そのパッチについてマーカーの存在も分析すること
ができる。メイクアップ色素のような目に見えるマーカ
ーでは、単にそのパッチを見るだけでマーカーの存在を
分析することができる。目に見えないマーカーの場合
は、分析物と共にその目に見えないマーカーを分析試験
することができる。存在するマーカー量の著しい減少
は、パッチを溶媒で溶出したという不正の証拠である。

パッチを不正に変えるその他の方法は、アッセイの化
学反応を妨害する“まぜ物”をパッチに加えることであ
る。濫用薬物の尿試験を妨害するために加えるために多
数の物質が用いられてきた。尿試験で誤りの陰性結果を
出す最も一般的に用いられる、概ね最も効果的な方法
は、過剰量の液体を摂取することによって尿を薄めるこ
とである。好都合なことに、このアプローチは、本発明
の汗収集パッチにおいてはうまく誤りの陰性結果を生み
出せそうもない、なぜならば薬物代謝産物の間質内濃度
は液体の摂取による影響を受けにくいからである。

しかしながら、パッチに何らかのまぜ物をすると、分
析の化学反応は妨害されるかも知れない。例えば酸及び
塩基は、多くの薬物代謝産物の分子構造を変化させるこ
とによってその代謝産物のアッセイを妨害することが知
られている。その他に、多くの家庭用製品、例えば洗
剤、アンモニア、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、及び
排出管オープナーなどが尿分析試験を妨害するために用
いられてきた。これらの製品はすべて極端なpHを生じ、
もしも本発明による濃縮パッチを使用する試験に関連し
て用いるならば、皮膚の外傷を生ぜしめることが予期さ
れる。この外傷はパッチを取り外した専門家によって認
められる。しかしながら、弱い酸及び塩基、並びに“ビ
シン（Visin）”という商品名で売られている点眼剤は
尿分析における薬物代謝産物を試験する種々のアッセイ
を妨害することが知られている。しかしながら、これら
の物質では皮膚外傷を生じることは期待されない。そこ
でこれらの物質、又はアッセイを妨害し、皮膚外傷は起
こさないその他の化合物は、もしもその物質の液体含有
量がパッチの外側層を横切って蒸発する時間がある場合
には、パッチを取り外す専門家に気がつかれないままに
なる。しかしながら“ビシン”及びその他の大部分のま
ぜ物はイオン性物質を含むと考えられる。

そこで、まぜ物の使用を見いだすためには、種々のイ
オン性物質又は極端はpHの存在を見いだす試験片（試験
ストリップ）を濃縮パッチに組み込むことができる。リ
トマス紙、例えばバクスターサイエンティフィックプロ
ダクツ（Baxter Scientific Products）から提供される
Hydrion pH試験紙などが種々のpHの指示薬として知ら
れている。よって、例えば1cm×1/2cmのような短いリト
マス紙の一片をパッチに組み込んで、強い酸性又は塩基
性であることが知られている上記の種々の家庭用製品を
検出することができる。多くの試験紙もイオン性物質の
存在を検出することが知られている。例えばバクスター
サイエンティフィックプロダクツは下記の各イオンを検
出するための、多くのメーカーからの試験ストリップを
提供する：アルミニウム、アンモニウム、クロム酸塩、
コバルト、胴、鉄（ion）、ニッケル、硝酸塩、過酸化
物、亜硫酸塩、錫、及びカルシウム。その他に、“クァ
ンタブ（Qantab"という商品名で販売されている試験ス
トリップは、バクスターサイエンティフィックプロダク
ツから提供され、塩素イオンの存在を確認する。同じ供
給会社のその他の試験ストリップは、グルコース、蛋白
質及びケトンを示す。これら試験ストリップの大部分
は、そのストリップの色をストリップと共に含まれてい
るカラーチャートと単に比較することによって読まれ
る。こうしてその試験ストリップは種々のまぜ物材料の
いかなる挿入も確認できる簡単な方法を提供する。

試験実施者には知られずに混ぜられた、イオン性物質
を含むまぜ物、例えば“ビシン”などを検出するため
に、試験者は先ず第一に、イオン検出のための種々の試
験ストリップを用いてまぜ物の分析試験を行い、その物
質中にどのイオンが存在するかを確認する。特有のイオ
ンが検出されたならば、これらのイオンに対応する試験
ストリップを濃縮パッチに挿入し、まぜ物がそのパッチ
に加えられたことの証拠を得る。

奇妙なことに、特定のまぜ物は或るアッセイでは誤り
の陰性結果を出し、或るアッセイでは誤りの陽性結果を
出す。各アッセイで、誤りの陰性結果を出すために用い
られる一般的まぜ物は、これらの既知の物質を少量加え
てそのアッセイを試験することによって確認することが
できる。その後、これらのまぜ物の添加を見つけること
ができる試験ストリップを（パッチに）含めることがで
きる。

好適な実施態様において、試験ストリップ（１枚又は
複数）を、装着者にはその試験ストリップが見えない場
所の皮膚に接するように置く。こうすることによって装
着者は、装着者の不正を助けるいかなるフィードバック
もすることができない。

多くの生物学的化合物は光エネルギーの種々のスペク
トルバンドによって影響されることは公知である。例え
ば、LSD分析のための尿サンプルは、強い光にさらされ
ないようにして保存しなければならない（ショヴァルツ
（Schwartz）、Arch.Inter.Med.148:2407−12（198
8））。遮光しなければならない化合物のその他の例と
しては、塩酸コカイン（Martindale Extra Pharmacopoe
ia、29版、1213ページ）及び硫酸モルヒネ（同上、1310
ページ）がある。これら及びその他の化合物は光被曝に
よって影響を受けるが、収集パッチ中では同様に濃縮さ
れると考えられる。

本発明の濃縮パッチによって測定される多くの分析物
は、長期間（数週間まで）パッチ内に収集し、保存する
必要がある。これらの分析物はしたがって多量の光照射
にさらされる。この光照射の量は同じ又は類似の分析物
の尿アッセイ時よりも著しく大きい。また、多くの分析
物は特に高い感光性をもつ。そこで特に高い感光性をも
つか、或いは長期収集及び保存を必要とする分析物の場
合は、パッチ内長期保存中、感光性分析物を光から遮る
ことが特に重要である。

よって、図10に示される本発明のもう一つの実施態様
では、外側接着層（65）と濃縮ゾーン（14）との間に光
減弱層（92）を備えた試験パッチ（90）が提供される。
図10では、接着層（65）がストレスレザー（66）をもつ
ことがわかる。しかしながらこの特徴は、発明のこの実
施態様には任意であると理解すべきである。

減弱層（92）は、問題の生物学的化合物を集め、保存
する濃縮ゾーン（14）への光の伝達を弱めるためのもの
である。層（92）は、照射光を実質上透過してはならな
いが、汗の水性成分の、外側層（65）への通過は比較的
無制限に許すものでなければならない。層（92）は、汗
の水性成分が、少なくとも汗がパッチに普通に蓄積する
速さと同じ速さで拡散するように、十分多孔性でなけれ
ばならない。

多くの波長の光は問題の種々の生物学的化合物を分解
するから、層（92）は広いスペクトル全体の光を減弱す
る光学的特性をもっていなければならない。。減弱は、
来た光を反射させるか吸収することによって実現され
る。反射は、例えば種々の金属面のいずれかを使用する
ことによって実現される。本発明の或る好適な実施態様
にしたがって使用する場合、減弱層（92）は汗の水成分
を通過させるものでなければならない。適切な透過性を
もつ反射層を備えるためには、小さい孔をもつ薄い金属
製ホイルが取り付けられる。例えば、レイノルズアルミ
ニウム社（Reynolds Aluminum Co.）を含む多くの会社
から市販されるアルミホイルに多数の小さい孔を開けれ
ばよい。

黒色面を使用して吸収性減弱層を設けることができ
る。好ましくはこれらの面は汗の水成分を透過し続け
る。汗の水成分にさらされたとき、減弱層（92）の染料
又は色素がにじみ出ないこと、及びそれが結合化学又は
分析学の分析を妨害しないことが重要である。これらの
特徴をもつ種々の薄い黒色紙が市販されており、減弱層
として使用するのに適している。例えばバクスターサイ
エンティフィックプロダクツから販売される黒色デラウ
ェアセルロース膜フィルターは、減弱層としての使用に
特に適していることがわかった。この製品は種々の多孔
度のものが手に入るが、より多くの孔が開いているもの
が好ましい。こうして、好適な実施態様においては、0.
6ミクロン黒色デラウェアフィルターが取り付けられ
る。

減弱層を配設する代わりに（図示されていない）、吸
収又は反射によって光を減弱する接着層（65）を作るこ
とができる。吸収性接着層の例として、黒色色素、例え
ば微細なカーボンブラック粉末が接着シートの押し出し
成形品の中に挿入される。

下記の実施例は本発明の特殊な用途のみを記載したも
のである。

実施例１ マイクロビーズ試験パッチの製法 本発明の一特殊用途は、運動した後の骨格筋及び心筋
状態の二重測定である。皮膚用濃縮パッチは図３及び3a
に示す実施態様に従って構成される。ガーゼ層は、ジョ
ンソン＆ジョンソンの非粘着性ガーゼパッドから、直径
約１インチ（2.54cm）の円形パッチを切り取ることによ
って作られる。次に、ポール社（Pall Corporation）
（グレンコーブ、ニューヨーク）のアルチポア（Ultipo
r）（ナイロン６）の円形パッチ２枚を切り取ることに
より、内側及び外側多孔性層を作る。アルチポア膜は液
体透過性で微孔性でもあり、例えば１ミクロン級の膜の
選択される。マイクロビーズ層は、CK−MBに対するモノ
クローナル抗体を、平均粒度が最低約10ミクロンである
多数のポリスチレンビーズに共有結合させることによっ
て作られる。

約0.2gのマイクロビーズを多孔性層の一つの表面に分
布することによって濃縮パッチを組み立てる。その後、
第二の多孔性層がそのマイクロビーズに接して置かれ、
次にガーゼ層をその第二の多孔性層の頂部に置く。この
時点でパッチを上下にさかさまにする。第一及び第二
層、及びガーゼ層の各周辺端を一般的ヒートシール法に
よって一緒に固定する。その後、そのサブアセンブリー
を裏返し、外側直径が約２インチ（5cm）で内側直径は
１インチより少し短い接着テープ円環面をそれに固定
し、濃縮パッチを仕上げる。

実施例２ 心筋状態試験 実施例１の濃縮パッチを健康な40歳の男性の胸に固定
し、36マイル（130分）の自転車走行中そのままにし
た。走行後、その濃縮パッチを取り外し、過剰量の酵素
標識抗CK−MB抗体を含む第一溶液に約30分間浸し、固定
された分析物を標識抗体と結合させる。それからパッチ
を水道水ですすいで未結合の標識抗体を除去し、結合し
た標識酵素のための基質を含む第二液に浸す。この基質
は、その酵素によって反応して色変化を受ける。頂上の
多孔性層を通って色が出現すると、それはCK−MBの存在
を、そして多分心臓病があることを示す。カラーチャー
トと比較することにより、概略的な定量ができる。

実施例３ マリファナ使用に対する試験 ヒツジ抗THCポリクローナル抗体（ビオゲネシス（Bio
genesis）、ボーンマス、英国）をPBS（pH7.5）で1:100
に希釈する。ゲルマンオリジナルイクイップメントマニ
ュファクチャラー（Gelman Original Eqipment Manufac
turer）の出願P.N.31084号中のプロトコルに従い、その
抗体をゲルマンO.45μ（SU450）超結合支持膜（Ultrabi
nd Supported Membrane）に結合させる。その膜を空気
乾燥する。コーティングしたゲルマン膜から直径3/8イ
ンチの円盤を切り取る。これらの3/8インチの円盤を、
直径１インチの円形のテガデルム1625透明ドレッシング
（ミネソタ マイニング マニュファクチャリング、セ
ントポール、ミネソタ、から入手）の中心に切った直径
1/4インチの穴（hole）の中心に取り付けた。

組み立てられた膜３枚を、それからマリファナシガレ
ットを吸う被験者の胸部に固定する。いかなる形のマリ
ファナも使用していなかった、そしてその使用に同意も
しない被験者にも、次の７日間３枚の組み立てられた膜
を固定する。膜は、それらが７日後に除去されるまで、
その場所に固定されたままにする。取り外した各々の膜
に、0.2％トゥイーン20−PBS溶液300μｌを５回さっと
かける。その膜を、Ｅ−Ｚスクリーン試験キット（エン
バイロンメンタルダイアグノスチック社、バーリント
ン、ノースカロライナ、から販売される）中のＥ−Ｚス
クリーンカンナビノイド酵素結合物100μｌ中で30分間
インキュベートする。

インキュベーション後、各膜に、0.2％トゥイーン20
−PBS溶液300μｌを３回さっとかけ、それからPBSのみ
を３回さっとかける。それから膜をTMB膜パーオキシド
サブストレート（キルカゲード＆ペリー研究所（Kirkeg
aard ＆ Perry Labs.）,Gaithersburg、メリーランド）
中で10分間インキュベートする。淡青色のバックグラウ
ンドが６枚の膜すべてにあらわれる。マリファナシガレ
ットを吸った被験者から剥がした３枚の膜ではそのバッ
クグラウンド上に白い点があらわれる。それはTHC誘導
体を含む汗が出た汗腺口を示すものである。マリファナ
を使用しなかった被験者から得た３枚の膜には白い点は
あらわれない。

実施例４ 陽性対照パッチ マウス抗ヒトIgG、Fcモノクローナル抗体（ICN、コス
タメサ、カリフォルニア、から市販される）をPBS（pH
7.5）で1:100に希釈する。

ゲルマンオリジナルイクイップメントマニュファクチ
ャラー（Gelman Original Eqipment Manufacturer）の
出願P.N.31084号中のプロトコルに従い、その抗体をゲ
ルマンO.45μ（SU450）超結合支持膜（Ultrabind Suppo
rted Membrane）に結合させる。その膜を空気乾燥す
る。コーティングしたゲルマン膜から直径3/8インチの
円盤を切り取る。これらの3/8インチの円盤を、直径１
インチの円形のテガデルム1625透明ドレッシングの中心
に切った1/4インチ直径の穴（hole）の中心に置き、固
定した。

組み立てられた膜３枚を被験者５名の胸に固定する。
その膜は７日後にそれらを除去するまでそのまま固定さ
れる。除去した膜の各々に0.2％トゥイーン20−PBS溶液
300μを５回さっとかける。PBSで1:100に希釈したヤギ
抗ヒトIgG、Fcポリクローナル抗体（ICN、コスタメサ、
カリホルニアから市販される）に結合したホースラディ
ッシュパーオキシダーゼ酵素100μｌ中で30分間インキ
ュベートする。

インキュベーション後、各膜に0.2％トゥイーン20−P
BS溶液300μｌを３回さっとかけ、それからPBSのみを３
回さっとかける。それから膜をTMB膜パーオキシドサブ
ストレート（キルカゲード＆ペリー研究所、Gaithersbu
rg、メリーランド）中で10分間インキュベートする。個
々の汗腺管に対応する青い点がすべての膜のバックグラ
ウンド上にあらわれる。これは全員の汗に存在すると考
えられるIgGの検出というパッチの化学反応が働いてい
ることを示す。

本発明を二、三の好適な実施態様及びイムノアッセイ
スキームによって説明したが、当業者には明らかなその
他の実施態様及びイムノアッセイも本発明の範囲内であ
る。よって、発明の範囲は添付の請求の範囲を参照する
ことによってのみ決められるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 33/50 G01N 33/543 G01N 33/48

Claims (40)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側及び二次側をもつ水透過性支持層
   （20）と； 支持層（20）に固定された少なくとも１つの第一試薬及
   び少なくとも１つの第二試薬と； 被験哺乳動物の皮膚と液体によって連絡している支持層
   （20）の一次側を除去可能に固定する手段 とを含む、被験哺乳動物の汗の中の分析物の存在を測定
   するための皮膚用濃縮パッチであって、 水分は支持層（20）及び濃縮パッチの外側を通って逃げ
   ることができ、第一試薬が測定すべき分析物の特異的結
   合相手を含み、第二試薬が汗中の基準物質の特異的結合
   相手を含む皮膚用濃縮パッチ。
2. 【請求項２】支持層（20）の二次側に隣接して配置され
   る透過性外側保護層（30）をさらに含む請求項１記載の
   被覆用濃縮パッチ。
3. 【請求項３】第一及び第二試薬がパッチの分離した領域
   に含まれる請求項１記載の皮膚用濃縮パッチ。
4. 【請求項４】第一試薬が健康を損ねる薬物又はその代謝
   産物の特異的結合相手である請求項１記載の皮膚用濃縮
   パッチ。
5. 【請求項５】固定するための手段が接着テープを含む請
   求項１記載の皮膚用濃縮パッチ。
6. 【請求項６】接着テープ全体を容易に剥ぎ取ることがで
   きないように、テープの上に配置された複数のストレス
   レザー（66）をさらに含む請求項５記載の皮膚用濃縮パ
   ッチ。
7. 【請求項７】前記支持層（20）が、少なくとも１つの分
   析物の存在を検出するための各分析物検出ゾーンに固定
   された少なくとも１つの分析物検出試薬を含む、少なく
   とも１つの分析物検出ゾーンを有する請求項１記載の皮
   膚用濃縮パッチ。
8. 【請求項８】少なくとも１つの分析物検出ゾーンにある
   分析物検出試薬が、皮膚を通過できる健康を害する薬物
   又はその代謝産物に親和性を有する抗体を含む請求項７
   記載の皮膚用パッチ。
9. 【請求項９】被験哺乳動物から得られる体液の或る量を
   蓄積し； その体液の少なくとも一部の水成分を、体熱の影響下で
   除去して濃縮物を形成し； 濃縮物中の少なくとも１つの分析物の量を測定し； 体液中に存在することがわかっている基準物質の量を測
   定する各段階を含む、体液中の分析物の存在を確認する
   ための方法。
10. 【請求項１０】少なくとも１つの分析物の量を測定する
    段階が、前記分析物を、その分析物に対する固定化特異
    的結合相手に結合させることを含む請求項９記載の方
    法。
11. 【請求項１１】基準物質の量を測定する段階が、前記基
    準物質をその分析物に対する固定化特異的結合相手に結
    合させることからなる請求項９記載の方法。
12. 【請求項１２】蓄積段階が、試験期間中に前記体液を多
    孔性層に蓄積することを含み、さらに、 体液が実質的に全試験期間中蓄積された場合に測定され
    る筈の基準物質量をあらかじめ決定すること、 及び、測定された基準物質の量を、そのあらかじめ決定
    した量に比較することを含む請求項９記載の方法。
13. 【請求項１３】被験哺乳動物の汗の中の分析物の存在を
    測定するための皮膚用濃縮パッチであって、 一次側及び二次側をもつ透水性支持層（20）と； 支持層（20）の二次側に隣接して置かれた外側保護層
    （65）であって、水分が支持層（20）及び濃縮パッチの
    外側を通って逃げることができるようになっている外側
    保護層と； 接着テープの周辺から、濃縮ゾーンを取り巻く、狭い、
    巾約0.025〜約0.25インチ（0.064〜0.64cm）の不透過性
    バンドまで延びる、保護層（65）内の広いバンド全体に
    分布した複数のピンホール孔（73） とを含む皮膚用濃縮パッチ。
14. 【請求項１４】被験者の皮膚と液体が連絡している支持
    層（20）の一次側を除去可能に固定するための、保護層
    （65）に対して固定された接着テープをさらに含む請求
    項13記載の皮膚用濃縮パッチ。
15. 【請求項１５】被験者の皮膚と液体が連絡している支持
    層（20）の一次側を除去可能に固定するために、保護層
    （65）そのものが接着性である請求の範囲第13項記載の
    皮膚用濃縮パッチ。
16. 【請求項１６】接着層（65）に配置された複数のストレ
    スレザー（66）をさらに含み、接着層（65）が全体とし
    て容易には除去されない請求項13記載の皮膚用濃縮パッ
    チ。
17. 【請求項１７】被験哺乳動物の汗の中の分析物の存在を
    決定するための皮膚用濃縮パッチであって、 一次側及び二次側をもつ透水性支持層（20）と； 被験哺乳動物の皮膚と液体が連絡している支持層（20）
    の一次側を除去可能に固定するために支持層（20）の二
    次側に隣接して配置された接着層（65）であって、水分
    が支持層（20）及び濃縮パッチの外側を通って逃げるこ
    とができるようになっている接着層と； 接着層（65）が全体として容易に除去されないために接
    着層（65）に配置された複数のストレスレザー とを含む皮膚用濃縮パッチ。
18. 【請求項１８】被験者から得た体液のアッセイにおい
    て、被験者がその試験法に従わないために生ずる誤りの
    陰性結果を検出する方法であって、 パッチを被験者に固定するために使用される接着テープ
    に配設された複数のストレスレザー（66）をもつ試験パ
    ッチを固定し、体液源と連絡できるように配置する段階
    と、 分析物の測定が可能となるのに十分な期間その試験パッ
    チを固定させる段階と、 その後、その試験パッチを検査してその試験パッチが引
    き剥がされたかどうかを検査することによって、引き剥
    がされた試験パッチは、その試験パッチが被験者に連続
    して固定されていなかった可能性を示す段階とを含む方
    法。
19. 【請求項１９】被験哺乳動物の汗中の感光性分析物の存
    在を調べるための皮膚用濃縮パッチであって、 一次側と二次側をもち、被験者の皮膚と液体が連絡でき
    るように一次側が置かれる透水性支持層（20）と； 支持層（20）に達する光の量を減らすために支持層（2
    0）の二次側上に置かれた減弱層（92）とを含み、 水分は支持層（20）及び濃縮パッチの外側を通って逃げ
    ることができる皮膚用濃縮パッチ。
20. 【請求項２０】支持層（20）の一次側を、被験者の皮膚
    と液体が連絡できるように固定するための接着膜をさら
    に含む請求項19記載のパッチ。
21. 【請求項２１】支持層（20）の一次側を、被験者の皮膚
    と液体が連絡できるように固定するための減弱層（92）
    が接着性である請求項19記載のパッチ。
22. 【請求項２２】減弱層（92）が汗の水成分を通過できる
    請求項19記載の濃縮パッチ。
23. 【請求項２３】減弱層（92）が複数の小さい孔を開けた
    反射性材料からなる請求項22記載の濃縮パッチ。
24. 【請求項２４】光減弱層（92）が、入ってくる光エネル
    ギーをほとんど吸収できる材料からなる請求項19記載の
    濃縮パッチ。
25. 【請求項２５】溶媒によるパッチの溶出によって生じた
    誤りの陰性結果を発見することができる、被験哺乳動物
    の汗中の分析物の存在を確認するための皮膚用濃縮パッ
    チであって、 一次側と二次側をもち、一次側が被験者の皮膚に貼られ
    る透水性支持層（20）と； 支持層（20）の一次側を、被験者の皮膚と液体が連絡で
    きるようにして除去可能に固定するための手段と； パッチ内の可溶性マーカーであって、パッチを取り外し
    た後にその存在を検出することができる可溶性マーカー とを含み、 パッチを取り外した後にパッチに存在する可溶性マーカ
    ー量の顕著な減少は誤りの陰性結果を示す皮膚用濃縮パ
    ッチ。
26. 【請求項２６】マーカーが非水性溶媒に溶解する請求項
    25記載の皮膚用濃縮パッチ。
27. 【請求項２７】マーカーが、長期間皮膚と接触しても皮
    膚に重大な外傷を起こさず、皮膚に容易に吸収されな
    い、目に見えるマーカーである請求項25記載の皮膚用濃
    縮パッチ。
28. 【請求項２８】被験者からの体液中の分析物のアッセイ
    において、溶媒による試験パッチの溶出の結果である誤
    りの陰性結果を検出する方法であって、 溶出のために用いる溶媒に溶けるマーカーを含む試験パ
    ッチを体液源と連絡するよう被験者に固定する段階と、 分析物をその分析物のためのアッセイによって検出でき
    る十分な時間が経過した後に、試験パッチを被験者から
    取り外す段階と、 試験パッチに残っているマーカー量を測定する段階と、
    および、 試験パッチに残っているマーカー量を、被験者が同じ期
    間連続的に装着した試験パッチに残ることが経験的に確
    認されているマーカー量である対照と比較することによ
    り、試験パッチに残るマーカーの量が対照のものより低
    いことは誤りの結果を示す段階とを含む方法。
29. 【請求項２９】前記対照は、パッチに残っている実質上
    すべてのマーカーであると仮定される請求項28記載の方
    法。
30. 【請求項３０】前記マーカーは目に見える色素を含み、
    前記の比較する段階が試験パッチ除去後のパッチの色を
    適用前の試験パッチの色と比較することからなる請求項
    29記載の方法。
31. 【請求項３１】まぜ物がパッチに加えられることによっ
    て生じる誤りの陰性結果を発見することができる、被験
    哺乳動物の汗の中の分析物の存在を確認するための皮膚
    用濃縮パッチであって、 一次側と二次側をもち、一次側は被験者の皮膚に適用さ
    れる透水性支持層（20）と； 支持層（20）の一次側を被験者の皮膚と液体が連絡でき
    るように、除去可能に固定するための手段と； 分析物のアッセイにおいて誤りの陰性結果を生じ得るま
    ぜ物の存在を発見するための試験領域； とを含み、水分が支持層（20）及び濃縮パッチの外側を
    通って逃げることができる皮膚用濃縮パッチ。
32. 【請求項３２】試験領域が、被験者の視野から隠されて
    いるパッチ領域内に置かれたストリップ上にあり、その
    パッチを被験者が装着し、それによって試験領域を被験
    者に見えないようにする請求項31記載の皮膚用濃縮パッ
    チ。
33. 【請求項３３】試験領域が、まぜ物に反応する色変化の
    化学反応を含む請求項31記載の皮膚用濃縮パッチ。
34. 【請求項３４】試験領域が、アルミニウム、クロム酸
    塩、コバルト、銅、鉄（ino）、ニッケル、硝酸塩、過
    酸化物、亜硫酸塩、錫、カルシウム、高pH、低pH、グル
    コース、蛋白質及びケトンからなる群から選択されるま
    ぜ物の存在に反応する色変化の化学を含む請求項33記載
    の皮膚用濃縮パッチ。
35. 【請求項３５】被験者の体液のアッセイにおいて、試験
    パッチにまぜ物が加えられた結果である誤りの陰性結果
    を見つける方法であって、 試験ストリップ上で検出可能な変化を発現することによ
    ってまぜ物を検出できる試験ストリップを含む試験パッ
    チを体液源と連絡するように被験者に固定する段階と、 分析物をその分析物のためのアッセイによって検出でき
    る十分な時間が経過した後に、その試験パッチを被験者
    から取り外す段階と、 試験ストリップ上の検出可能な変化の存在によってまぜ
    物の存在を明らかにする段階とを含む方法。
36. 【請求項３６】検出可能な変化が色の変化である請求項
    35記載の方法。
37. 【請求項３７】まぜ物がアルミニウム、アンモニウム、
    クロム酸塩、塩素、コバルト、銅、イオン、ニッケル、
    硝酸塩、過酸化物、亜硫酸塩、錫、カルシウム、高pH、
    低pH、グルコース、蛋白質及びケトンからなる群から選
    択される請求項35記載の方法。
38. 【請求項３８】被験者がパッチを引き剥がし、他のパッ
    チを再び適用することによって生ずる誤りの陰性結果を
    見つけることができる、被験哺乳動物の汗の中の分析物
    を測定するための皮膚用濃縮パッチであって、 一次側と二次側をもち、一次側は被験者の皮膚と液体が
    連絡できるように置かれる透水性支持層（20）と； 支持層（20）の一次側を、被験者の皮膚と液体が連絡で
    きるように除去可能に固定するための手段と； 被験者が再生することはむずかしい、各パッチに特異的
    な識別マーカーであって、そのパッチが最初に被験者に
    取り付けられた同じパッチであることを確認するマーカ
    ーを含み、 パッチを取り外した後特異的識別マーカー（67）がその
    パッチ内にないことは、誤りの結果を示す皮膚用濃縮パ
    ッチ。
39. 【請求項３９】識別マーカー（67）が被験者の視野から
    隠れた位置に配置されたバーコードである請求項38記載
    の皮膚用濃縮パッチ。
40. 【請求項４０】識別マーカー（67）が支持層（20）とパ
    ッチを除去可能に固定するための手段との間に置かれ、
    それによってマーカーが被験者の視野から隠れた位置に
    置かれる請求項39記載の皮膚用濃縮パッチ。