JP3624202B2

JP3624202B2 - 液体試料測定用具

Info

Publication number: JP3624202B2
Application number: JP29713695A
Authority: JP
Inventors: 武広山口; 健次山元
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2015-11-15
Also published as: JPH09138233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体試料測定用具に関し、更に詳細には液体試料中の特定成分を測定するために使用する液体試料測定用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体液試料中の特定成分を測定する測定用具は、これまでに多くのものが開発されてきた。これら測定用具は、例えば血液中のグルコース、コレステロール、蛋白質、ビリルビン、又は尿中のｐＨ、グルコース、ケトン体、蛋白質、ビリルビン等を定量するためのものである。
【０００３】
これら従来の測定用具は、紙又はプラスティック材などをマトリックスとして試薬などを塗布や含浸等により含有させ、乾燥させることにより作られていた。従って、測定時に試薬の調製をする必要が無く、測定対象となる液体試料を測定用具に滴下するなどの簡便な操作のみにより液体試料中の特定成分を測定することが可能であった。
【０００４】
このような測定用具の例として、例えば、特公昭４９−３３８００号公報に開示された発明が知られている。この公告公報に開示された測定用具は、酸化酵素及び過酸化酵素などを含む反応系をポリマー中に分散させてプラスティックフィルムに塗布した耐水性のものである。
【０００５】
この測定用具では、反応生成物質をフィルムの試料供給側から測定するので、液体試料、例えば全血や血漿などを試薬層と一定時間接触反応させた後に脱脂綿などで拭き取り、液体試料を取り除く必要がある。更に、試薬層の中に酸化酵素などを含有する反応系においては、液体試料の拭き取りによる除去後、酸素を十分に供給して反応させる必要があるので、空気中に一定時間放置しなければならない。
【０００６】
一方、液体試料を拭き取りなどにより取り除く操作は煩雑になりやすく、また液体試料の拭き取りが不十分であったり、強く拭き取ると試薬層が剥がれてしまい試薬層中の試薬量が変化するなど、拭き取り具合によって測定値が変動し、安定した測定結果が得られないという問題があった。これは、個人差によっても生じる。また、液体試料と試薬層との接触時間と、拭き取り後酸素を供給し反応させる時間とが必要なため、全体の測定時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００７】
現在では、上述したような問題点を解決するための測定用具も開発されてきた。すなわち、このような従来の測定用具では、液体試料を取り除く操作を必要とせず、かつ迅速に正確な測定結果が得られるというものである。そのような測定用具の例としては、例えば、特開平４−１８８０６５号公報に開示された発明が知られている。
【０００８】
この公開公報に開示された測定用具は、試薬層を固着した多孔性フィルムを支持体の貫通穴を覆うように配置して支持体に固定し、少なくともこの試薬層を覆い且つ支持体との間に毛細管室を形成するようにカバーを支持体に固定し、このカバーに試料供給口及び空気抜き口を形成して構成されたものであった。
【０００９】
このような測定用具は、例えば、血液などの液体試料を試料供給口に滴下または点着し、毛細管現象によって液体試料を毛細管室内に移送させ、試薬層に液体試料を供給し、目的とする特定成分を測定するものである。
【００１０】
この測定用具では、液体試料を点着した反対側から試薬層の中にある試薬と特定成分とが反応し、生成された反応生成物質の量を測定するため、液体試料を拭き取りなどによって除去する必要がなく、また試薬層と支持体の間に光透過性の多孔性フィルムを有しているため、反応時に多孔性フィルムの孔を通して酸素が供給されるので、試薬層の中に酸化酵素を含有する反応系においても液体試料の拭き取りをせずに反応性を著しく向上させることができ、測定時間を短縮することができる。
【００１１】
更に、測定装置と組み合わせることにより、液体試料の点着を検知し、オートスタートを可能としているので、測定時間の正確さや、操作の簡便性についても向上している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開平４−１８８０６５号公報に開示された測定用具では、液体試料を毛細管現象を利用して試薬層に供給するような構造であるため、毛細管室が液体試料で満たされても、空気抜き口の存在によって液体試料の移動は止まらず、結果として、生成された反応生成物質が液体試料と共に移動する。
【００１３】
従って、試薬層において特定成分と試薬層の中の試薬が反応し、生成された反応生成物質の量が変わり安定した測定結果が得られず、再現性の悪化の原因にもなっていた。また、液体試料が空気抜き口から漏れ出すこともあり、廃棄時に手や専用測定装置が汚染され、不衛生で、しかも疾病等の感染源となる可能性もあった。
【００１４】
本発明の目的は、かかる従来の液体試料測定用具における問題点を解決し、液体試料の移動を必要最小限に抑えることにより、試薬層中において生成した反応生成物質、或いは試薬層中の試薬の流出を防止し、試薬層における安定した測定値を得られる液体試料測定用具を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は液体試料測定用具であり、前述した技術的課題を解決するために以下のような構成とされている。すなわち、本発明の液体試料測定用具は、支持体と、この支持体上に配置され、液体試料中の特定成分と反応して反応生成物質を生成可能な試薬を含む試薬層と、少なくとも前記試薬層を覆い、前記支持体と協働して前記試薬層の配置位置を毛細管室として形成するカバーと、前記毛細管室に前記液体試料を供給する液体試料供給部と、前記毛細管室内の空気を室外に逃がす空気抜き部と、前記毛細管室に配置された前記試薬層と前記空気抜き部との間に配置され、前記試薬層から前記空気抜き部への前記液体試料の移動を阻止する移動阻止部材とから構成されることを特徴とする。
＜本発明における具体的構成＞
本発明の液体試料測定用具は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、前記移動阻止部材を前記試薬層に接して配置することである。
【００１６】
また、本発明の液体試料測定用具では、前記支持体が貫通孔を有し、前記貫通孔を覆って光透過性フィルムを前記支持体に配置し、この光透過性フィルム上に前記試薬層を固着するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明の液体試料測定用具では、前記試料供給部と前記空気抜き部とを前記カバーに試料供給口及び空気抜き口として形成することも好ましい。
更に、本発明の液体試料測定用具では、前記移動阻止部材の接液面又はこれに対面する前記カバーの表面部分の少なくともいずれか一方に膨潤性材料を固着するようにしてもよい。
【００１８】
更にまた、本発明の液体試料測定用具では、前記移動阻止部材の接液面又はこれに対面する前記カバーの表面部分の少なくともいずれか一方に血球凝集剤を固着することも好ましい。
【００１９】
このような構成の本発明に係る液体試料測定用具によると、支持体とカバーとで区画形成される毛細管室に試料供給部から液体試料を供給すると、液体試料は毛細管現象によって毛細管室を空気抜き部の方向に移動する。そして、この液体試料が毛細管室内に配置された試薬層に触れると、試薬層は液体試料中の特定成分と反応して反応生成物質の量の変化を示す。この反応生成物質の量の変化は、適宜の手段で測定することができ、またその測定結果は例えばディスプレーやプリンター等に出力する等して確認することができる。
【００２０】
ところで、試薬層に到達した液体試料や試薬層中において生成された反応生成物質或いは試薬層中の試薬は、更に空気抜き部方向に移動しようとするが、試薬層と空気抜き部との間の毛細管室には、移動阻止部材が配置されているため、この移動阻止部材でその移動が阻止される。これにより、毛細管室内の液体試料や生成された反応生成物質或いは試薬層中の試薬の試薬層から空気抜き部方向への移動が阻止されるため、測定値が安定し、更に液体試料の外部への漏れ出しもなく、周囲を汚染して不衛生となったりすることも防止できる。
【００２１】
【発明の実地の形態】
以下、本発明の液体試料測定用具を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る液体試料測定用具１が示されている。この液体試料測定用具１は、基本的にはある厚みのある矩形状の板状部材即ち支持体２を含む。
【００２２】
この支持体２にはそのほぼ中央部に直径１〜１０ｍｍの円形の貫通孔３が形成されている。その貫通孔３を塞ぐように支持体２の上面には多孔性の光透過性フィルム４が配置され、その光透過性フィルム４の上面に試薬層５が固着されている。これにより、試薬層５における反応が酸素を必要とするような場合、例えばグルコースオキシダーゼを利用したグルコース測定の場合、ウリカーゼを利用した尿酸測定の場合などにおいては酸素を充分量供給することができる。
【００２３】
この支持体２の上部にはこれと協働して毛細管室６を形成するようにカバー７が設けられている。その際、毛細管室６は、その長手方向ほぼ中間部に試薬層５が位置するように形成される。このような用途に供するカバー７は、種々の形状が考えられる。その一例として、フィルムの両側にカバーガイドを配置することによって毛細管室６を形成するようにしたものが提案できる。これ以外に樹脂成型品などからも構成することができることは言うまでもない。
【００２４】
カバー７に用いる材料は種々のものが使用することができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、セルロースアセテートなどの他に、塩化ビニル、アクリルなどをあげることができる。
【００２５】
この毛細管室６の一端側における前述のカバー７には液体試料をこの毛細管室６内に滴下又は点着するなどによって供給する試料供給口８が形成され、また他端側におけるカバー７には液体試料がこの毛細管室６内を移動する際に内部の空気を外部に排出する空気抜き口９が形成されている。
【００２６】
また、毛細管室６の高さは任意であるが、あまり高すぎると毛細管現象による液体試料の移動が迅速に行われず、逆に低すぎると液体試料の表面張力や粘性などによって展開しにくくなる。従って、毛細管室６の隙間高さは好ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。
【００２７】
更に、この毛細管室６内において、試薬層５の配置位置とカバー７に形成された空気抜き口９との間、好ましくは試薬層５の直後に隙間なく即ち試薬層５に接する位置の支持体２上には、移動阻止部材１０が配置されている。この移動阻止部材１０は、文字どおり試薬層５から空気抜き口９方向に流れようとする液体試料、試薬又は生成された反応生成物質等の移動を阻止するものである。
【００２８】
このような移動阻止部材１０を試薬層５に接して配置する理由は、試薬層５と移動阻止部材１０との間に隙間があれば、その部分に生成された反応生成物質が移動してしまい、カバー側に移動阻止部材を配置すると、試薬層５のすぐ横側に試料流路があるため、反応生成物質が移動してしまうためである。
【００２９】
この移動阻止部材１０の大きさは任意であるが、この移動阻止部材１０によって空気抜き口９を塞ぐことがないようにする。その時、この移動阻止部材１０とカバー７との隙間１１の大きさも任意であるが、５〜２００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００３０】
また、この移動阻止部材１１に用いる材料は、種々のものを使用することができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、セルロースアセテートフィルム、又はガラス、ゴム、ステンレスなどでもよい。更に、支持体２が移動阻止部材の形状又は機能を有する成形品であってもよい。
【００３１】
また、移動阻止部材１０とカバー７との間に若干の隙間を有しているので、反応生成物質の移動を完全に抑えるために、更に好ましくは、移動阻止部材１０の接液面又はこれに対面するカバー７のいずれか一方又は両方に膨潤性材料を固着することもできる。
【００３２】
ここで、膨潤性材料とは、液体試料を吸収し、自重の数倍から数百倍に膨潤する材料である。この材料を移動阻止部材１０又はカバー７のいずれか一方に若しくは両方に固着させることによって、液体試料の移動、試薬層５中で生成した反応生成物質、あるいは試薬層５中の試薬の移動を抑えることができる。
【００３３】
すなわち、液体試料が試薬層５を通過し、膨潤性材料層に達すると、液体試料を吸収、膨潤するので、この膨潤性材料が移動阻止部材１０とカバー７の間の流路を閉じ、それ以上の液体試料の移動を阻止することが可能となる。更に、これにより空気抜き口９と試薬層５が位置する毛細管室６との連通が完全に遮断され、実質的に空気抜き口９が閉じられることになるので、試料の逆流もなくなる。
【００３４】
膨潤性材料は、すでに数多く商品化されており、アクアコーク（住友精化）、ワンダーゲル（花王）、サンウェット（三洋化成）、アクアリザーブＧＰ（日本合成化学）などの商品名で販売されている。また、使用する膨潤性材料の濃度は任意の濃度で良いが、好ましくは０．１〜３０％、より好ましくは１〜１０％である。
【００３５】
更に、液体試料が血液の場合は、移動阻止部材１０の接液面又はこれに対面するカバー７のいずれか一方又は両方に血球凝集剤を固着することもできる。これによって、膨潤性材料と同様の効果を得ることもできる。すなわち、血液中の血球成分を血球凝集剤により凝固させることによって血液の流れを抑えることができるのである。
【００３６】
このような血球凝集剤には、ミョウバン（硫酸アルミニウム水和物）、塩化鉄（ＩＩＩ）、レクチンなどがあり、ミョウバン、塩化鉄では抗凝固剤を含んだ血液でも凝固させることができる。
【００３７】
なお、前述した実施形態では、毛細管室６に液体試料を供給する試料供給口８及び毛細管室６内の空気を排出する空気抜き口９がカバー７に形成されていたが、この発明において試料供給口８と空気抜き口９の形成位置は特に重要ではなく、例えばカバー７の一部を切り裂いて形成した隙間でも、カバー７と支持体２との間に形成した隙間によって構成してもよい。
【００３８】
【実施例】
次に、本発明の液体試料測定用具についての実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
血中グルコースの定量
〈実施例の液体試料測定用具〉
図１を用いて説明する。
【００４０】
厚さ１０μｍの光透過性フィルム４としての多孔性フィルムであるニュークリポアフィルム（ニュークリポア製）に下記の試薬組成の試薬液を濡れ厚さ１００μｍで塗布し、４０℃で３０分間乾燥した。

得られた試薬層５が固着した光透過性フィルム４を、光透過性フィルム４ごと７ｍｍ×７ｍｍに裁断し、４ｍｍの貫通孔３を有する１０ｍｍ×３０ｍｍに裁断した厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレート支持体２に貫通孔３を覆うようにして重ね、熱可塑性樹脂を用いて熱圧着した。
【００４１】
移動阻止部材１１として、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを１０ｍｍ×４ｍｍに裁断し、その上面に膨潤性材料（アクアコーク（住友精化製））１２を塗布し乾燥させた。
【００４２】
上記のように作製した移動阻止部材１０を試薬層５の直後に配置し、熱可塑性樹脂を用いて支持体２に熱圧着した。試薬層５を上にして、図１に示されるように内面外周囲に周囲壁部７ａを一体的に立設して形成された１０ｍｍ×３０ｍｍ×厚み２ｍｍの白色のカバー７を支持体２上に被せて固定し、熱圧着した。
【００４３】
この時、毛細管室６の高さ即ち支持体２から白色のカバー７までの高さを１５０μｍ、移動阻止部材１０の上面と白色カバー７との間隔１１を５０μｍとした。
このような構成で液体試料測定用具１を得た。
〈比較例の液体試料測定用具〉
他方、図２は比較例としてあげた液体試料測定用具を示している。この図２において、図１に示される液体試料測定用具１と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。この比較例としての液体試料測定用具において、試薬組成や作製方法は前述した本発明の実施例と同一であり、移動阻止部材１０が配置されていないという点で構成が相違するだけである。
〈実施例と比較例の比較〉
実施例と比較例において作製した各液体試料測定用具に、全血２０μｌを試料供給口に点着し、点着後１０秒目から１０秒毎に２分間タイムコースを測定した。測定は、支持体の貫通穴を通して下方より（光透過性フィルム側から）、色差計（（株）日本電色工業製、Σ−９０）を用いて、６４０ｎｍでの反射率を測定した。
【００４４】
これらの測定結果を図３に示す。測定終了後、測光面（光透過性フィルム）側から反応生成物質（ここでは発色色素）の流出状態を目視で観察したところ、本発明の実施例に係る液体試料測定用具では、移動阻止部材１０のところで血液が止まっており、反応生成物質（ここでは発色色素）の移動も見られなかった。一方、比較例の液体試料測定用具では、反応生成物質（ここでは発色色素）の移動が起こっているのが確認された。
【００４５】
また、この測定結果では、実施例の液体試料測定用具は、反応終了後安定なタイムコースが得られているが、比較例の液体試料測定用具では生成した反応生成物質（ここでは発色色素）の移動による退色様が見られた。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体試料測定用具によれば、毛細管室における試薬層と空気抜き部との間に移動阻止部材を配置して、液体試料の空気抜き部側への移動を阻止するようにしたことから試薬層に接触した後の液体試料の移動がほとんどなく、その結果試薬層中においての生成された反応生成物質或いは試薬層中の試薬の流出を防止することができ、従って試薬層における安定した測定値を得ることができ、良好な再現性を得ることができる。
【００４７】
また、本発明の液体試料測定用具によれば、液体試料が移動阻止部材によって毛細管室内での移動が阻止され、その結果空気抜き口から漏れ出すこともなくなり、従って廃棄時に手や専用測定装置が汚染され、不衛生で、しかも感染源となる可能性がまったくなく、非常に衛生的な液体試料測定用具を提供することができる。
【００４８】
更に、本発明の液体試料測定用具によれば、特に移動阻止部材を試薬層に接して配置することにより生成された反応生成物質の移動をより完全に防止することができるので、更に一層測定値の安定化を図ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体試料測定用具を示す縦断面図である。
【図２】比較例として移動阻止部材を備えない液体試料測定用具を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施例と比較例の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１液体試料測定用具
２支持体
３貫通孔
４光透過性フィルム（多孔性フィルム）
５試薬層
６毛細管室
７カバー
８試料供給口（試料供給部）
９空気抜き口（空気抜き部）
１０移動阻止部材
１１間隔部
１２膨潤性材料

Claims

支持体と、この支持体上に配置され、液体試料中の特定成分と反応して反応生成物質を生成可能な試薬を含む試薬層と、少なくとも前記試薬層を覆い、前記支持体と協働して前記試薬層の配置位置を毛細管室として形成するカバーと、前記毛細管室に前記液体試料を供給する液体試料供給部と、前記毛細管室内の空気を室外に逃がす空気抜き部と、前記毛細管室に配置された前記試薬層と前記空気抜き部との間に配置され、前記試薬層から前記空気抜き部への前記液体試料の移動を阻止する移動阻止部材とから構成される液体試料測定用具。
前記移動阻止部材を前記試薬層に接して配置することを特徴とする請求項１に記載の液体試料測定用具。
前記支持体が貫通孔を有し、前記貫通孔を覆って光透過性フィルムを前記支持体に配置し、この光透過性フィルム上に前記試薬層を固着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体試料測定用具。
前記試料供給部と前記空気抜き部とが前記カバーに試料供給口及び空気抜き口として形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体試料測定用具。
前記移動阻止部材の接液面又はこれに対面する前記カバーの表面部分の少なくともいずれか一方に膨潤性材料を固着することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体試料測定用具。
前記移動阻止部材の接液面又はこれに対面する前記カバーの表面部分の少なくともいずれか一方に血球凝集剤を固着することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体試料測定用具。