JP3172183B2 - 支持媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は支持媒体に関し、特に試薬用の支持媒体、と
りわけ血液や他の体液のテスト用の支持媒体に関する。

背景技術 血液又は尿のような他の体液は、しばしばサンプル中
の血糖やコレステロール又は尿素のような、その中の構
成要素のレベルを測定するためにテストされる。通常こ
れはその上又はその中に適当な試薬を保持した支持媒体
に流体の滴を滴下することによって行われる。支持媒体
は普通、その一端に隣接する一面に試薬パッドを保持し
た白色のプラスチック片等である。血液テストスティッ
クの場合は、試薬パッドは通常グルコースオキシダーゼ
とペルオキシダーゼの酵素及び色原体ｏ−トリジンの混
合物を含有したゼラチン又は他のマトリックスからな
る。色原体は、血液中のグルコースが酸化してグルコン
酸及び過酸化水素になった場合青変し、過酸化水素はｏ
−トリジンに反応する。

このようなテストスティックは、テスト中及びテスト
後のどちらにおいても血液サンプルが常に周囲に露出し
ているというような多くの問題を抱えている。この結
果、サンプルの汚染及び操作者を通じての一つのサンプ
ルから次のサンプルへの相互汚染の危険が生じる。問題
はテストの終了時に血液の付着したテストスティックを
処分する際にも起こる。更に、過度の赤血球の存在はし
ばしば色彩の検出に影響を及ぼし、従ってテストされる
物質の認知されたレベルに影響を与える。

これらの問題を減少するために、多孔膜の一面に試薬
パッドを保持して他の一面に血液サンプルを滴下するこ
とによって、血液サンプルをこの膜を通じて浸透させ、
試薬パッドに反応させることが提案されてきた。この膜
はその後従来の細片観察技術によって試薬パッドを保持
した側から観察される。このような提案には潜在的な相
互汚染の恐れはあるけれども、膜の観察面が観察装置の
内部に面しており、従って血液サンプルは装置自体には
接触しないために、危険は減少する。更に過量の血液の
大部分が膜の観察されない側に残り、従って膜の他の一
面で観察される色彩に与える影響が減少するために、従
来の血液テストスティックのように過量の血液を取り除
く必要もない。

便宜上、後述のテスト方法としては、保持部材の測定
される血液等のサンプルが滴下される面の反対面から色
彩の発現が観察される方法が示されている。

我々は一つの壁が多孔膜であるくぼみを備えた装置内
にサンプルが保持される後述のテスト方法の修正を考案
した。この膜にはマトリックス、酵素、色原体の混合物
が保持されているか、又は浸透しており、血液が膜の片
面に滴下されたときには混合物中に色彩が発現する。そ
してこの色彩は膜の反対面から観察される。このように
血液サンプルはくぼみの中に保持されて周囲には露出せ
ず、操作者が血液に接触する危険も減少される。装置は
くぼみから血液が流出することなく処分できるので、処
分するのも容易になる。

後述の技術は、サンプルが細胞物質を含有し、テスト
用の細胞物質を含まない血漿成分とこの細胞物質とを分
離することが望まれる場合特に有用である。試薬混合物
を保持する膜は、細胞物質がサンプルが滴下された膜の
一面に保持され、非細胞質又は血漿流体が孔を通じて膜
に浸透して色彩を発現し、その色彩が膜の反対面から観
察されるように組織されることが可能である。細胞の破
裂を最小限にして、これにより試薬混合物の色彩汚染を
最小限にするために、PCT出願番号第GB92/01118号に述
べた通り、膜の孔は塞がれていることが望ましい。

後述のテスト方法は、膜のほんのわずかな範囲の色彩
さえ観察すれば十分であり、理論上使用する血液サンプ
ルをより少なくすることが可能であって、更に汚染及び
処理の問題を減少させるはずである、という利点も備え
ている。しかし、少量の血液サンプルで満足すべき結果
を得ようとすれば、他の問題に直面することになる。

膜は切断して、円盤状または小さいパッド状にするこ
とが可能であり、その後通常は２枚の支持材の間にその
円盤又はパッドをはさむことによって半透明の支持片に
取り付ける。次に支持片は円盤又はパッドが観察部と一
致するように観察装置に取り付けられ、この装置でパッ
ド又は円盤における色彩の発現が観察できる。一致させ
るのを補助し、外部からの視覚的障害を減少するため
に、円盤やパッドはしばしば不透明な環状部等で取り囲
まれる。

理論上、サンプルが滴下されたところに接した円盤や
パッドの部分において、サンプルは膜上の試薬と反応す
る。このため観察される範囲において色彩は発現される
はずであり、従って、従来の技術では必要であったけれ
ども、テスト片の試薬部分全体の色彩を発現するのに十
分な血液の必要はなくなる。

しかし、実際にはこれは達成できず、最初の色彩は望
みの場所に発現するけれどもにじんでしまうということ
が見出された。従って、持続性のある結果を得たいので
あれば、サンプルは非常に厳密に限られた時間内に観察
されなければならない。我々はこの色彩のにじみは、円
盤又はパッドからサンプルが拡散されるためであること
を見出した。

我々は、円盤又はパッドが周囲の流出妨害を設ける閉
鎖空所によって囲まれていればサンプルは円盤又はパッ
ドの中に保持されるため、色彩のにじみの問題は減少で
きるということを見出した。この結果、更に持続性のあ
る結果が得られ、必要なサンプル量も従来のテスト片を
使用したとき又はこれまでに提案された後述の技術が使
用されたときより一貫して少なくすることができる。

発明の要約 従って、本発明はテスト部材を提供し、好ましくはこ
のテスト部材は後述の方法でテストされる流体の構成要
素を測定するために使用され、体液の非細胞質成分の構
成要素の測定に使用されることが望ましく、またこのテ
スト部材は好ましくは円盤形またはパッド形のテストに
必要な一以上の試薬が保持された又は浸透した膜を保持
する支持材からなり、この膜はその側方の縁からサンプ
ルの流体が流出するのを妨げる流出妨害によって少なく
ともその周囲は囲まれるが、この流出妨害は膜の縁から
の流体の毛管流出を妨げるのに十分な膜周囲を囲む閉鎖
空所によって設けられる。

この膜は一以上の酵素試薬と一以上の色原体物質の混
合物を含有するゲルのマトリックスを浸透させた微孔性
物質で形成されることが好ましく、この混合物は膜の一
面に滴下された少なくとも一つの流体サンプルの非細胞
質成分と相互に影響し合うように調製されて、膜の反対
面から観察可能な可視スペクトルの色彩が発現される。
望ましくはゲルマトリックスは膜の孔の少なくとも大部
分のかなりの長さを塞ぎ、テストする物質の細胞成分の
細胞壁の破裂を減少させる。

支持部材はそこに膜を一致させる開口を有する白色又
は不透明のプラスチック片であることが好ましい。

支持部材及び膜は、使用される観察技術によって、適
切などのような形状でもよい。つまり本発明は、支持部
材がスティックである従来の軸方向に細長い血液テスト
スティックにも適用できる。このようなスティックは普
通その一端に又はその一端に隣接して膜を保持する不透
明な白のプラスチックで形成されている。この場合サン
プルは膜の露出した上面に滴下され、膜に発現した色彩
は一定の時間の後に膜の露出した上面から観察され、後
述の技術は使用されない。この場合本発明は、色彩が膜
中の試薬混合物の小さい範囲から横方向へ拡散するのを
おさえ、これによってサンプルの使用を従来の前記テス
ト片においてこれまで必要であったよりも少なくするこ
とを可能にする。

しかし本発明は後述のテスト方法を用いた場合特に利
点がある。従って支持部材もまた半透明であって、膜に
おける色彩の発現がこの細片を通して観察できるか、又
は細片にはそこに膜を一致させる開口が形成されてお
り、その開口を通して色彩が直接観察できることが好ま
しい。又は、膜及び支持部材の形状の案としては、テス
ト部材を使用しようとする観察装置において操作するの
に適したいかなる形状にすることも可能であって、例え
ば正方形、長方形、多角形又好ましくは円形にすること
が可能である。

膜は流体サンプルが滴下されて浸透する程度の大きさ
であって、流体が膜全体にほぼ均一に拡散することが望
ましい。

通常支持部材は自己を支持し、膜の唯一の支持具とし
て作用する。しかし膜を中間支持具に保持させ、この支
持具を固定部材に保持させることも本発明の範囲であ
る。例えば、膜は適切なリング締め金又は他の手段によ
って保持される薄い微孔性の膜でもよく、この手段はそ
こに血液サンプルが導入されて膜の内面に接触する金属
又はプラスチックのカプセル或いは他の容器内の開放端
を有するくぼみの端面を形成する。

便宜上本発明はこれ以降、自己を支持する支持部材と
しての円盤状又は長方形のポリビニル又は他のプラスチ
ックシートの一面に保持される円盤又はパッドの微孔性
の膜の見地から述べられる。

支持部材、円盤又はパッドの膜及び膜に保持される又
は浸透させられる試薬混合物は行われるテストの種類に
よって広い範囲から選んでもよい。上記の通り、後述の
技術は、一以上の細胞質成分を含有する体液又は他の流
体の非細胞質成分のテストにおいて特に利用され、この
細胞質成分は膜の微孔性の性質によってテスト中に流体
から分離される。本発明は体液や他の流体と同様植物流
体の測定にも用いられる。

便宜上本発明はこれ以降血液サンプルにおけるグルコ
ースのテストの見地から述べられる。

膜の一面には通常ゲルマトリックス、一以上の酵素及
び一以上の色原体の混合物が塗布される。この膜には混
合物が浸透していることが望ましく、これによって混合
物は膜全体にほぼ均一に拡散され、膜の孔のほぼ全てを
その長さの少なくとも50％、望ましくは75％まで塞ぐこ
とが好ましい。この混合物の性質及び膜に積載する量
は、従来技術の基準を用いて容易に選定される。

膜は流出妨害によって囲まれる。流出妨害が膜周囲を
囲む妨害のための上塗り又はつばによって設けられてい
るところでは、空所又はひび割れが妨害のための上塗り
又は部材と支持部材の間に形成される可能性があり、こ
れらの空所又はひび割れを通じて円盤膜の縁から毛管流
出がおきることになる。製造技術がより優秀になれば、
このような空所やひび割れは小さくなるであろうけれど
も、これらの空所やひび割れの断面寸法が減少するにつ
れて流体の引き込みに影響する表面張力は増大する。

驚くべきことに、もし膜の外周に故意に閉鎖空所を形
成すれば、うまく釣り合いがとれてテスト中の流体の表
面張力の性質ではその空所を埋めることができず従っ
て、空所を越えて毛管流出が起きることはほとんどな
い。このように、膜を保持する円盤又はパッドは使用す
る観察方法に適合する程度に小さく形成すればよく、従
って少量のサンプルのみが必要であるが、少量のサンプ
ルであっても、色彩は観察される範囲に保持され、横に
にじむことはほとんどない。

従って好ましい実施例より、本発明は支持部材に支持
された膜を保持する試薬を提供し、この膜には試薬との
相互作用によって色変成分を生じる流体サンプルが滴下
され、この色彩は膜の定められた範囲で観察されるが、
この発明は色変成分が膜の縁から外方へ半径方向に毛管
流出しない程度の閉鎖空所によって膜の周囲が囲まれて
いることを特徴とする。膜は、その一面に滴下された流
体サンプルが観察期間中に色変成分が観察される範囲を
越えて半径方向に拡散することがない程度の小さい半径
であることが望ましい。膜はそこに滴下した流体が浸透
する程度の大きさであることが好ましい。

この空所は、例えば膜に滴下された流体がほとんど浸
透しない物質で形成された又は上塗りされた支持部材内
の膜より大きい凹所に円盤の膜を置く、というような多
くの方法で形成することができる。しかし、特に好まし
いのは膜を支持部材に設置し、透水性のない物質からな
り円盤膜の縁を越えて半径方向に広がる環状リングによ
ってその膜を固定する方法である。円盤膜の円周縁の部
分の環状リングには圧力がかからず、円盤膜の上面と支
持部材の隣接した面との間の段差に合致しない。従っ
て、例えば環状リングは超音波溶接、熱溶接、粘着剤等
の技術によって膜の上面及び支持部材の周りに設置する
ことができるが、円盤膜の縁から半径方向ではなく円周
方向に移動させることが可能であって、このリングは膜
の縁、支持部材の表面及びリングの下面の間に三角形の
空所を形成する。

空所の最適の大きさと形は、単純な試誤テストによっ
て、及びテスト中の流体の流動学上の性質と膜、支持
体、及び固定リングの材質の表面エネルギーに関する知
識から容易に決定される。

通常環状固定リングは、テストされる物質が容易に浸
透しないシリコンラバーシート、ポリアミドシート、又
は織ったポリアミド等の物質で形成され、色彩が観察さ
れる範囲と一致する円形の開口がそこに形成されてい
る。

図の説明 本発明の膜は血液又は他の体液におけるグルコース等
の物質のテストのための後述の技術に特に利用でき、そ
のような利用が添付の図面によって以下に述べられる
が、この図面の図１は膜とその支持体の垂直方向の断面
図であり、図２は図１の膜の上から見た平面図である。

発明の好ましい実施態様の説明 円盤膜１は直径6mmで、市販の入手可能な厚み0.2−0.
4mmの変性ポリスルホン微孔性樹脂シートから切断さ
れ、このシートの平均孔直径は0.2μｍで、10ゲージの
圧力下に１分につき１平方センチメートル当たり３リッ
トルの通気性を有している。

このシートにはゼラチンマトリックス中にグルコース
オキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及びｏ−トリジンの液
体混合物が浸透しており、膜の１平方センチメートル当
たりグルコースオキシダーゼは5IU、ペルオキシダーゼ
は3IU、ｏ−トリジンは0.2mg、ゼラチンは4mgとされ
る。

円盤膜は白色のポリ塩化ビニルプラスチックの縦24mm
横18mmの長方形支持体２に保持され、この長方形支持体
２は円盤膜１がそこに一致する直径5.2mmの開口部３を
備えている。

ポリアミド織物の環状リング４は円盤膜１の露出面及
び長方形２に接着することによって固定され、このリン
グ４は円盤の縁６と長方形支持体２の周囲部分の上面７
との間に三角形の閉鎖空所を形成する。この空所は円盤
の縁とその周囲を連結しようとする表面張力をほぼ排除
する。リング４は固定されているので、この環状部は長
方形支持体２の開口３とほぼ同軸であり、これによって
円盤１、リング４及び開口３は相互に半径方向にほぼ対
称に一致しており、空所５はほぼ均一に円盤１の周囲に
存在する。

血液の滴10がリング４の中の中央開口11を通じて膜１
の上面に滴下されると、血漿は膜の孔に浸透して孔の中
のゼラチンマトリックス中の酵素及び色原体と相互に影
響し合って青変を生じる。この色変は支持体２の開口３
を通じて観察され、血液サンプル中のグルコースのレベ
ルを示す。空所５によって血漿は膜から外方へ半径方向
ににじむことはほとんどなく、従って色変は膜の観察さ
れる部分に保持される。膜の大きさを変えて観察する範
囲をリング４内の中央開口11の下の範囲にほぼ一致さ
せ、リング４の大きさを変えて円盤膜１の円周縁にのみ
載るようにすることによって、膜の円周部分への拡散に
よる無駄な色変は減少して、拡散の影響は最小となる。
この結果、少量の血液サンプルのみが必要で、その少量
のサンプルでも持続性のある結果が得られる。

比較のために、空所５を形成しない方法がとられた場
合、色変は円盤縁を越えて移動し、開口３を通じて観察
される色変は、時間と観察される円盤の正確な場所によ
って異なる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−192389（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−121851（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−39720（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 33/48 - 33/98

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テスト部材がテストに必要な一以上の試薬
   が保持され又は浸透した膜を保持した支持部材からな
   り、膜がその側方の縁を通じてサンプル流体が流出する
   のを妨げる流出妨害によって少なくともその周囲を囲ま
   れ、この流出妨害が膜の縁からの毛管流出を妨げるのに
   十分な膜周囲を囲む閉鎖空所によって設けられることを
   特徴とする、テストする流体の構成要素を測定するテス
   ト部材。
2. 【請求項２】膜が一以上の酵素試薬と一以上の色原体物
   質の混合物を含有するゲルマトリックスを浸透させた微
   孔性物質で形成されており、この混合物が、膜の一面に
   滴下された流体サンプルの一以上の非細胞質成分と相互
   反応して膜の反対面から観察できる可視スペクトルの色
   彩が発現するように調製されることを特徴とする請求項
   １記載のテスト部材。
3. 【請求項３】試薬混合物が大部分の膜の孔の長さの少な
   くとも50％を塞ぐゲルマトリックスの形状であり、これ
   によってテストする物質の細胞質成分の細胞壁の破裂が
   減少することを特徴とする請求項１または２に記載のテ
   スト部材。
4. 【請求項４】支持部材が軸方向に細長い部材であって、
   その細長い部材の一端に隣接して膜を保持していること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテスト
   部材。
5. 【請求項５】支持部材が半透明であって、更に／或いは
   そこに膜と一致する開口を有し、膜に発現した色彩がそ
   の支持部材を通して観察できることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載のテスト部材。
6. 【請求項６】膜が円盤状であって、この円盤がサンプル
   受入れ部材内に開放端を有するくぼみの端面を形成し、
   この受入れ部材にはテストする流体サンプルが導入され
   て膜の一面に接触することを特徴とする、請求項１乃至
   ５のいずれかに記載のテスト部材。
7. 【請求項７】色変成分が膜の縁から外方へ半径方向に毛
   管流出するのを妨げるだけの閉鎖空所によって膜の円周
   が囲まれることを特徴とした、流体サンプルが試薬との
   相互作用によって色変成分を生じるように膜に滴下され
   てその色彩が膜の定められた範囲で観察できる、支持部
   材に支持された試薬保持膜からなるテスト部材。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載のテスト
   部材の膜に流体を滴下することからなる流体テスト方
   法。
9. 【請求項９】流体が血液であって膜の一面に滴下され、
   膜には一以上の血液構成要素と反応して色彩を発現する
   試薬混合物が保持され又は浸透しており、この色彩がサ
   ンプルが滴下された膜の一面の反対面から観察できるこ
   とを特徴とする請求項８記載の流体テスト方法。