JP3704550B2

JP3704550B2 - Dry measurement test element

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Publication number: JP3704550B2
Application number: JP29022796A
Authority: JP
Inventors: 善彦樋口; 道男仲
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10132748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式測定試験素子に関し、詳しくは、液体試料中の測定対象物質を呈色反応させたときの呈色量を反射率の測定により求めることで前記測定対象物質を定量する乾式測定試験素子であって迅速且つ高精度な測定が可能な乾式測定試験素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体試料中の特定成分を定量する方法のうちでも、例えば試験紙の様な乾式の測定試験具を用いる方法は、操作が比較的簡便であることから、現在多くの目的のために広く利用されている。この様な乾式測定試験素子は、基本的には、液体試料が浸透、展開できるような保持体中に、前記液体試料に溶解可能であり測定対象物質と反応して分析機器による検出定量が可能な、色、光等の信号を発生するような試薬を保持する試薬層を含む構造となっている。
【０００３】
上記乾式測定試験素子のうちでも、測定対象物質と試薬との呈色反応により液体試料中の測定対象物質量を測定する乾式測定試験素子においては、通常、上記測定対象物質と試薬との反応により呈色した色素量を試薬層に入射した光の反射率を測定することで求め、液体試料中の測定対象物質を定量している。この様な呈色反応による乾式測定試験素子では、精度のよい測定を行うために、上記試薬層中に呈色用の試薬の他に反射材を保持させる方法を採っている。例えば、特公平７−２１４５５号公報に記載されている乾式測定試験素子では、測定に用いられる試薬とともに反射材として、光反射性不溶性粒子、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化マグネシウムなどの白色顔料を、試薬層に含有させている。これらの顔料は、試料が全血である場合に、測定誤差の原因となる赤血球が試薬層中に侵入するのを阻止する役割も果たしている場合もある。
【０００４】
しかし、試薬層に上記のように反射材を含有させても、試薬層は本質的に液体試料を浸透、拡散し易い構造、具体的には可能な限り薄層で、且つ多孔質な構造でなければならないが、測定精度を上げるために白色顔料を多量に含有させようとすると、白色顔料の粒径が極微小（０．１〜０．３μｍ）であるために、試薬層は液体試料が浸透し難い緻密な層となり、測定時に液体試料の浸透、展開が遅く、試薬と反応して生成する色素の量が測定可能な程度に十分な量となるまでにかかる時間が長くなり作業性の点で問題であった。
【０００５】
そこで、試薬層において多孔質な構造がとれる程度に白色顔料の配合量を制限すれば、液体試料が浸透、展開し易くなり測定時間は短縮されるが、この様な試薬層では乾燥時に白色度は高くても、液体試料の浸透時、すなわち測定時には光反射効率は不十分なものとなり、測定光の透過、吸収、散乱等や、試験具外部からの光の入射等の影響を受けやすくなる。これは、多孔質構造の場合、乾燥時には内包している空気の層が光の屈折率を高め乱反射光が多くなるために見た目では白色度が高くなる一方、水分を含浸しているときには内包している水分が光の屈折率を低くするため乱反射するよりも透過する光の量が増え見た目の白色度が低くなることによるものである。
【０００６】
特に液体試料が着色成分、例えば、血球等を含有する場合には、その成分が試薬層に浸透している場合であっても、測定光の吸収、散乱等を起こし、また、その成分が試薬層の外側に存在する場合であっても、試薬層を透過した測定光の吸収、散乱等を起こす。全血の場合にはヘマトクリット値が異なる等により、試薬層へ入射し、反射してくる測定光の量はそれぞれ異なる。また、試薬層を透過した測定光は、乾式測定試験素子が支持体等を有する場合には、その支持体により反射光を生じて試料層に入射し、これが試料層での反射光と同時に検出されてしまう。従って、例えば、全血試料ではヘマトクリット値が異なることにより、支持体等よりの反射光量も変動するため、測定値にも影響が現れる。
【０００７】
この様な状況から、液体試料中の測定対象物質を呈色反応させたときの呈色量を反射率の測定により求めることで前記測定対象物質を定量する乾式測定試験素子において、迅速かつ高精度な測定を行うために、液体試料が乾式測定試験素子の試薬層内に浸透して測定可能な色素量が生成するまでの時間が短かい構造、つまり測定時間が短く乾燥の影響が少ない構造を維持したままで、反射率測定に際して、液体試料中の固形物による測定光の吸収や散乱の影響および測光部表面の反対側より入射する外部迷光の影響を少なくする方法の開発が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたものであり、液体試料中の測定対象物質を呈色反応させたときの呈色量を反射率の測定により求めることで前記測定対象物質を定量する乾式測定試験素子において、迅速で精度の高い測定を行うために、測定時間が短く、かつ反射率測定に際して、液体試料中の固形物による測定光の吸収や散乱の影響および測光部表面の反対側より入射する外部迷光の影響を減少した乾式測定試験素子を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、液体試料中の測定対象物質を呈色反応させたときの呈色量を反射率の測定により求めることで前記測定対象物質を定量する乾式測定試験素子において、乾式測定試験素子の構成要素として、前記測定対象物質と反応して呈色する色原体を含む試薬を含有する試薬層と、この試薬層に積層するかたちで遮光性粒子を含有する遮光層とを設けることにより、液体試料の試薬層への迅速な浸透性を維持したままで、試料層への液体試料中の固形物の侵入や外部迷光の入射を阻止できることを見出し本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち本発明は、色原体を含む試薬と、この試薬を層状に保持する保持体とを含み、液体試料中の測定対象物質と前記試薬との反応により生じる色原体の呈色量を試薬層に入射した光の反射率により求めることで、前記測定対象物質を測定する乾式測定試験素子であって、前記試薬層に、遮光性粒子を含む遮光層が積層されたことを特徴とする乾式測定試験素子である。
【００１１】
本発明の乾式測定試験素子において、遮光層は遮光性粒子を含有するが、この様な遮光性粒子として具体的には、カーボンブラック、酸化鉄（II）、酸化鉄（II）鉄（III）、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等を挙げることが可能である。
【００１２】
本発明の乾式測定試験素子の遮光層における遮光性粒子の含有量は、具体的には、遮光層全体に対して１５〜９０重量％程度であることが好ましい。
また、本発明の乾式測定試験素子において前記遮光層は、遮光性粒子をそのままの状態で含有してもよいが、前記遮光性粒子をポリマービーズの内部に含有させ、このポリマービーズの状態で遮光性粒子を前記遮光層に含有させることが、本発明においては好ましい。
【００１３】
本発明の乾式測定試験素子において、上記の様に遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを遮光層に含ませる場合に、用いるポリマービーズとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、これらのエステル、スチレンおよびアルキルスチレンから選ばれるモノマーを主成分として得られる重合体または共重合体やポリウレタン、ポリウレア、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩化ビニルから選ばれる高分子化合物を主成分として含有するポリマービーズを挙げることができる。
【００１４】
上記遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを遮光層に含む、本発明の乾式測定試験素子において、ポリマービーズが含有する遮光性粒子の含有量は、ポリマービーズ全量に対して１０〜７０ｗ／ｖ％程度が好ましく、この様なポリマービーズを遮光層全体に対して３０〜９０重量％程度の含有量で含有させることが好ましい。さらに、遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを遮光層に含む、上記本発明の乾式測定試験素子において、用いるポリマービーズの好ましい大きさとしては、平均粒径で１〜４０μｍ程度を挙げることができる。
【００１５】
また、本発明の乾式測定試験素子においては、試薬層がさらに光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズを含有することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の乾式測定試験素子について詳細に説明する。まず、本発明の乾式測定試験素子の試薬層および遮光層について説明し、次いでこれらを有する本発明の乾式測定試験素子について説明する。
【００１７】
（１）試薬層
本発明の乾式測定試験素子における試薬層は、液体試料中の測定対象物質と反応して呈色する色原体を含む試薬を保持体内に層状に含有する。この色原体は、これを含む試薬と液体試料中の測定対象物質との反応により呈色することで前記測定対象物質を検出することが可能なものであれば特に制限なく用いることができる。尚、ここでいう呈色とは、発色に制限されず、変色も含まれる。また、「測定対象物質と試薬との反応」とは、測定対象物質自体が反応物質である場合の他、触媒として反応に関与することも含む。
【００１８】
上記色原体を含む試薬は、測定対象物質の種類により異なり測定対象物質の種類に応じて適宜選択されて用いられる。この選択は、従来の乾式測定試験素子と特に変わるところはない。
【００１９】
例えば、本発明の乾式測定試験素子は、血液、尿、唾液等の体液中の測定対象物質量を酸化還元反応を利用した呈色反応により測定する場合に好ましく用いられるが、この際に用いられる試薬として、測定対象物質を酸化する酸化酵素、色原体および必要に応じてペルオキシダーゼを含有する試薬等を好ましく挙げることができる。上記酸化酵素による酸化反応を利用した測定対象物質の定量においては、酵素作用下において測定対象物質を酸化することで生成される過酸化水素が、被酸化型の色原体を直接酸化するか、またはペルオキシダーゼ作用下において色原体を酸化カップリングすることにより、色素が生成され、これを吸光光度法や発色法などによって比色的に測定して前記測定対象物質が定量される。
【００２０】
本発明の乾式測定試験素子において具体的には、例えば、測定対象物質がグルコースである場合には、グルコースオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、４−アミノアンチピリンと、ＭＡＯＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３，５−ジメチルアニリン）またはＤＡＯＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３，５−ジメトキシアニリン）が、
測定対象物質がコレステロールである場合には、コレステロールオキシダーゼと、ペルオキシダーゼと、４−アミノアンチピリンと、ＭＡＯＳまたはＤＡＯＳが、
測定対象物質が乳酸である場合には、乳酸脱水素酵素と、ＮＡＤ⁺と、ジアホラーゼと、テトラゾリウムヴァイオレットが、
測定対象物質がアルカリフォスファターゼである場合には、ｐ−ニトロフェニルフォスフェートが、それぞれ試薬として使用される。
【００２１】
本発明の試薬は上記のものに制限されず、測定対象物質に応じて試薬を選択すればよい。呈色反応を酵素反応により行う場合の酵素としては、上記の酵素の他に、ウリカーゼ、グリセロール−３−リン酸オキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アシルＣｏＡオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、各種アミノ酸オキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、ラクトースオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、グリセロールオキシダーゼ等を挙げることができる。
【００２２】
また、色原体としては、いわゆるトリンダーの試薬（アナルズ・オブ・クリニカル・バイオケミストリー(Ann.Clin.Biochem.)、６巻、２４頁、１９６０年）や、ｏ−アニンジン、ベンジジン、ｏ−トリジン、テトラメチルベンジジンなどの被酸化型色原体を挙げることができる。
【００２３】
さらに、上記酵素は試薬として用いる他に、測定対象物質とすることもできる。
本発明の乾式測定試験素子において、試薬層は上記の様な試薬に加えて光反射性粒子を含有することが好ましく、さらに光反射性粒子をポリマービーズ内部に含有させ、これを試薬層に含有させることがより好ましい。前記ポリマービーズが含有する光反射性粒子としては、ポリマービーズに配合されて本発明の乾式測定試験素子に用いられた際に少量の呈色量についても十分な反射率が与えられる様な光反射性を有する粒子であれば特に制限されないず、具体的には、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化マグネシウムなどの白色顔料、酸化鉄（III）（赤色）、水酸化鉄（III）（赤褐色、黄色）等の有色顔料等を挙げることが可能である。また、これらの光反射性粒子は、測定波長の光を反射する粒子であれば色については特に限定されるものではないが、本発明において好ましくは白色の光反射性粒子が用いられる。
【００２４】
この様に本発明の乾式測定試験素子において、試薬層に上記光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズを用いる際には、前記ポリマービーズが内部に含有する光反射粒子の含有量を好ましくは、ポリマービーズ全量に対して１０〜７０ｗ／ｖ％程度として、この様なポリマービーズを試薬層全体に対して５〜８０重量％程度の含有量で含有させればよい。この様にして光反射性粒子を試薬層に含有させることで、液体試料中の測定対象物質を試薬と呈色反応させたときの呈色量を吸光光度法、発光法などにより比色的に測定する際に、少量の呈色量にも十分対応した反射率が得られる様になる。
【００２５】
また、上記光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズの粒子径は、平均粒径で１〜４０μｍ程度の範囲にあることが好ましく、より好ましくは平均粒径で２〜３０μｍ程度であり、さらに好ましくは平均粒径で３〜１５μｍ程度である。ポリマービーズの平均粒子径が１μｍより小さいと、これを含有する試薬層は液体試料が浸透し難い緻密な層となり、測定時に液体試料の浸透、展開が遅くなって測定に時間がかかることがある。
【００２６】
この様な本発明に用いる光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズとしては、ビーズ形態を採ることが可能なポリマーからなり、ポリマービーズ内に上記光反射性粒子を含有することにより、本発明の乾式測定試験素子に用いられた際に少量の呈色量についても十分な反射率が与えられる様なポリマービーズであれば特に制限されないが、本発明において好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、これらのエステル、スチレン、アルキルスチレン等から選ばれる疎水性ビニルモノマーを主成分として得られる重合体または共重合体や、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のビーズ形態を比較的採り易い高分子化合物を主成分としたポリマービーズを挙げることができる。
【００２７】
また、上記光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズは、通常の製造方法により、例えば、ポリマービーズ原料に光反射性粒子を適当量配合して、得られるポリマーが適当な粒子径のビーズ形態になるような条件で重合させる等の製造方法により製造することが可能である。また、上記の様な光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズは市販もされているのでこれを本発明に用いることも可能である。光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズの市販品として、具体的には、積水化成品工業（株）製のテクポリマー等を挙げることが可能である。
【００２８】
本発明の乾式測定試験素子が含む試薬層は、液体試料中の測定対象物質と反応して呈色することで前記測定対象物質を検出することが可能な上記試薬と、好ましくは光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズとが保持体に層状に保持含有されることにより形成されるものである。
【００２９】
試薬層における試薬の含有量に関しては、従来の乾式測定試験素子において試薬層に含有される試薬と同程度の含有量とすればよい。つまり、測定時に乾式測定試験素子に吸収される液体試料中の測定対象物質量に対して十分かつ適当量の含有量であればよい。また、試薬層における光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズの含有量は上述の通りである。
【００３０】
また、本発明の乾式測定試験素子において試薬層は、上記試薬と、さらに好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズ以外に、必要に応じてさらに、緩衝剤、親水性高分子、界面活性剤、可塑剤、安定化剤、前処理試薬等を適当量の範囲で含有することが可能である。
【００３１】
上記緩衝剤として具体的には、リン酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、ホウ酸緩衝剤、トリス緩衝剤、グッド緩衝剤、例えば、ＴＥＳ（Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−２−アミノエタンスルホン酸）、ＰＩＰＥＳ（ピペリジン−１，４−ビス（２−エタンスルホン酸））等を挙げることができる。また、親水性高分子として具体的には、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、修飾ゼラチン、寒天、アクリルアミドポリマー、アガロース等を挙げることができるが、これら親水性高分子には、乳化エマルジョン系接着剤、例えば、プロピオン酸ビニルと酢酸ビニルの共重合体であるプロピオファン（ＢＡＳＦ社製）等、やラテックス粒子を添加することも可能である。さらに、上記界面活性剤として具体的には、トリトンＸ−１００、トリトンＸ−４０５、ツイーン−２０、ツイーン−８０、ブリッジ−３５等が挙げられる。また、上記前処理試薬としては、アスコルビン酸オキシダーゼ等を挙げることができる。
【００３２】
本発明の乾式測定試験素子が有する上記試薬層において、上記試薬と、好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズと、必要に応じて添加される上記各種成分とを層状に保持含有させるために用いる保持体としては、通常の乾式測定試験素子において試薬層に用いられる保持体を特に制限することなく挙げることが可能である。この様な保持体として、具体的には、濾紙、木綿紙、ガラス布またはガラス繊維の不織布、石綿紙または石綿布、ナイロン、ポリエステル、ポリスチレン等の合成繊維からなる布または不織布等を挙げることができる。また、試薬層には、上述の様に親水性高分子を含有させることも可能であるが、これらはそれ自体が保持体を構成する材料となり得るので、試薬層が上記親水性高分子を含有する場合には、さらに上記濾紙等の材料を用いないこともある。また、保持体として上記濾紙等を用いた場合でも、親水性高分子のみで保持体を構成した場合でも、その厚さは、概ね５〜１００μｍであることが好ましい。
【００３３】
上記保持体に上記試薬と、好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズと、さらにそれ以外の各種成分とを層状に保持含有させる方法としては、やはり一般的な方法を用いればよく、例えば、上記含有させたい成分を液体に溶解、分散させることで液状にしてトレーに入れ、これに保持体を漬けて直接含浸させる方法、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と省略する）等の剥離性のよい樹脂フィルム上に一定の厚さで上記各種成分を含む液体を塗工し、その上へ保持体をのせて吸い込ませ乾燥後、樹脂フィルムと分離する方法、上記各種成分を含む液体をスプレー等により保持体に噴霧する方法、バーコーター等により保持体に塗工する方法等が挙げられる。含浸後の乾燥は、通常の方法で行われるが、本発明の乾式測定試験素子の試薬層においては、乾燥温度を２０〜６０℃とすることが好ましい。
【００３４】
また、上記親水性高分子のみで保持体を形成させる場合には、例えば、上記試薬と、好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズと、親水性高分子と、さらにこれら以外の各種任意成分とを水等の液体に溶解、分散させることで液状とし、これをＰＥＴ等の樹脂フィルム上に適当な濡れ厚さで塗工して乾燥後、樹脂フィルムと分離する方法が取られる。なお、試薬層を樹脂フィルム上に作製する場合には、樹脂フィルムは必要に応じてそのまま残すことも可能である。
【００３５】
上記の様にして、試薬と好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズとを１層に含有する試薬層を得ることができるが、必要に応じて、試薬層を試薬含有層と光反射性粒子含有ポリマービーズ含有層の２層構造とすることも可能である。この場合の各層の作製は上記１層の場合の作製方法に準じて行うことが可能であり、また積層についても通常の方法に従って行うことが可能である。
【００３６】
（２）遮光層
本発明の乾式測定試験素子は、上記試薬層に、遮光性粒子、好ましくは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを含む遮光層が積層された構造を有する。
【００３７】
上記本発明の遮光層に用いられる遮光性粒子としては、遮光層に含有されて本発明の乾式測定試験素子に用いられた際に、試料層を透過しようとする測定光や測光部表面の反対側より入射する外部迷光を遮る様な遮光性を有する粒子であれば特に制限されないが、本発明において好ましくは、カーボンブラック、酸化鉄（II）、酸化鉄（II）鉄（III）、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有色顔料を挙げることができる。
【００３８】
本発明の乾式測定試験素子の遮光層における上記遮光性粒子の含有量は、具体的には、遮光層全体に対して１５〜９０重量％程度であることが好ましい。遮光性粒子の含有量を前記範囲とすることで、試料層を透過しようとする測定光や測光部表面の反対側より入射する外部迷光を遮ることが可能となる。
【００３９】
また、本発明の乾式測定試験素子において上記遮光性粒子は、好ましくはこれを内部に含有するポリマービーズの状態で上記遮光層に含有されるが、この様なポリマービーズとして、上記試薬層に好ましく含有される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズに用いられるのと同様の高分子化合物を主成分としたポリマービーズを挙げることができる。
【００４０】
本発明の乾式測定試験素子において、遮光層に遮光性粒子を含有させる際には、この様なポリマービーズに上記遮光性粒子を含有させて用いることが好ましいが、前記ポリマービーズが含有する遮光性粒子の好ましい含有量として、ポリマービーズ全量に対して１０〜７０ｗ／ｖ％程度の含有量を挙げることができる。さらに、本発明の乾式測定試験素子においては、この様なポリマービーズを遮光層全体に対して３０〜９０重量％程度の含有量で含有させることで、上記同様に試料層を透過しようとする測定光や測光部表面の反対側より入射する外部迷光を遮ることが可能となる。
【００４１】
また、上記本発明に用いるポリマービーズの粒子径は、平均粒径で１〜４０μｍ程度の範囲にあることが好ましく、より好ましくは平均粒径で２〜３０μｍ程度であり、さらに好ましくは平均粒径で３〜１５μｍ程度である。ここで、本発明の乾式測定試験素子において遮光層は試薬層に積層される層であり、測定に際して液体試料は通常遮光層側から供給される。このため、ポリマービーズの平均粒子径が１μｍより小さいと、これを含有する遮光層は液体試料が浸透し難い緻密な層となり、測定時に液体試料の浸透、展開が遅くなって測定に時間がかかることがある。また、ポリマービーズの平均粒子径が４０μｍより大きいと、呈色量測定を妨害する血球のような着色成分が遮光層を通過しての試薬層へ浸透する可能性があり好ましくない。この様に遮光層に遮光性粒子を含有させる際に、遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを用いることの利点は、遮光層の緻密性あるいは空隙性をある程度自由に調整できることにある。
【００４２】
上記本発明に用いる遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズは、上記試薬層に好ましく用いられる光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズと同様にして、通常の製造方法により、例えば、ポリマービーズ原料に遮光性粒子を適当量配合して、得られるポリマーが適当な粒子径のビーズ形態になるような条件で重合させる等の製造方法により製造することが可能である。また、上記の様な遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズは市販もされているのでこれを本発明に用いることも可能である。遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズの市販品として、具体的には、積水化成品工業（株）製のテクポリマー等を挙げることが可能である。
【００４３】
また、本発明の乾式測定試験素子において遮光層は、上記遮光性粒子、好ましくはこれを内部に含有するポリマービーズ以外に、必要に応じてさらに、緩衝剤、親水性高分子、界面活性剤、可塑剤、安定化剤、前処理試薬等を適当量の範囲で含有することが可能である。これら成分に関しては、上記試薬層で説明したのと同様のものを挙げることが可能である。
【００４４】
本発明の乾式測定試験素子において上記遮光層を作製するには、上記遮光性粒子あるいは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズのみで遮光層を形成させることも可能であるが、前記遮光性粒子あるいは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを保持体に層状に保持させるようにして形成させることが好ましい。具体的には、通常の乾式測定試験素子において試薬層用等に用いられる保持体に、上記適量の遮光性粒子あるいは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズとさらにそれ以外の成分とを含有させるように、通常の要領で保持体に層状に保持させる等の方法を取ればよい。遮光層を作製する際に、好ましく用いられる上記保持体については、上記試薬層で説明した保持体と同様のものを用いることが可能であり、この様な保持体に上記遮光性粒子あるいは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズと、さらにそれ以外の各種成分とを層状に保持含有させる方法についても上記試薬層と同様の方法を採ることが可能である。なお、遮光層の好ましい厚さは５〜１００μｍである。
【００４５】
本発明の乾式測定試験素子において、この様にして得られる遮光層は上記試薬層に積層されて用いられるが、この積層についても通常の方法に従って行うことが可能である。例えば、ＰＥＴ等の樹脂フィルム上、場合によっては多孔性フィルム上に、塗布乾燥された試薬層の上に、遮光層を単独で作製するのと同様な方法で作製する、例えば、上記遮光性粒子あるいは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズと、親水性高分子と、各種任意成分とを水等の液体に溶解、分散させて液状とし、これを塗布あるいはスプレーした後、乾燥させることで試薬層上に遮光層を作製する等により積層することが可能である。
【００４６】
また、ＰＥＴ等の樹脂フィルム上、場合によっては多孔性フィルム上に、上記試薬層の作製に用いたのと同様の試薬層を形成させるための液状物を載せ、その上に上記遮光層を形成させるための液状物を載せて、これらをバーコーター等を用いて同時に上記フィルム上に塗布した後、乾燥させることによって、試薬層上に遮光層を積層した構造にすることができる。
【００４７】
積層後、ＰＥＴ等の樹脂フィルムあるいは多孔性フィルムは、必要に応じて取り外されるか、またはそのままの状態で本発明の乾式測定試験素子に用いられる。
【００４８】
また、本発明の乾式測定試験素子において試薬層は、試薬含有層、光反射性粒子含有ポリマービーズ含有層のように２層とすることも可能であるが、試薬層がこの様に２層になる場合には、試薬層と遮光層との積層の順は、試薬含有層、光反射性粒子含有ポリマービーズ含有層、遮光層の順となる。
【００４９】
（３）乾式測定試験素子
本発明の乾式測定試験素子は、上記の様に、液体試料中の測定対象物質と反応して呈色することで前記測定対象物質を検出することが可能な上記試薬と本発明において好ましく配合される光反射性粒子を内部に含有するポリマービーズおよび各種任意成分が保持体に層状に保持されることにより形成された試薬層を含むものであって、この試薬層に、遮光性粒子、好ましくは遮光性粒子を内部に含有するポリマービーズを含む上記遮光層が積層されたことを特徴とする。
【００５０】
本発明の乾式測定試験素子においては、試薬層に積層された遮光層に液体試料が点着され、これが遮光層、試薬層に浸透、展開する間に、試薬層に含有する試薬と液体試料中の測定対象物質が反応して色素を生成する。これにより生成した色素量を吸光光度法、発光法などにより比色的に定量する際に、遮光層が試料層を透過しようとする測定光や測光部表面の反対側より入射する外部迷光を遮る様に作用して精度のよい測定を行うことが可能となる。さらに遮光層は、試薬層への血球等の着色成分の浸入を防ぎ、これら成分が試薬層中で測定光を吸収、散乱させることを防止している。
【００５１】
本発明の乾式測定試験素子は、上記遮光層が積層された試薬層の他に必要に応じて、従来の乾式測定試験素子が有する部材、例えば、試薬層を支持する基材、液体試料を保持する試料保持層、液体試料保持のための空間を設けるための支持体等を有することが可能である。
【００５２】
上記試薬層を支持するために設けられる基材としては、上記試薬層の作製で述べたような樹脂フィルム、好ましくは光透過性であって液体不透過性の樹脂フィルム、例えば、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を挙げることができる。基材を光透過性を有する液体不透過性樹脂フィルムとして、試薬層の遮光層が積層された側の反対側に積層して用いれば、基材側から光を照射して呈色量を測定するのに有利である。
【００５３】
さらに、液体試料中の測定対象物質と試薬との呈色反応が酸素等の気体の透過により促進される呈色反応の場合には、上記基材として光透過性かつ液体不透過性であってさらに気体透過性を有する多孔性フィルムを用いることが好ましい。基材のフィルムを多孔性とすることにより呈色反応が促進され反応時間の短縮を図ることができるためである。この様な光透過性かつ液体不透過性であってさらに気体透過性を有する多孔性フィルムについては、特公平７−２１４５５号公報に詳しく記載されているのでこれを参照することができる。また、この様な多孔性フィルムは市販されており、これらを本発明の乾式測定試験素子に用いることが可能である。上記特性を有する市販の多孔性フィルムとしては、例えば、ニュークリポア（ニュークリポア社製）、セルガード（ヘキストセラニーズ社製）、サイクロポア（ワットマン社製）等を挙げることができる。
【００５４】
上記液体試料を保持するための試料保持層は、本発明の乾式測定試験素子においては、試薬層、遮光層、試料保持層の順で積層するか、あるいは、試薬層、試料保持層、遮光層の順に積層することが可能であり、この様に用いられる試料保持層としては、従来の乾式測定試験素子が有する試料保持層（一般には「拡散層」、「展開層」などと呼ばれることもある）と同様の構成のものを挙げることができる。
【００５５】
また、本発明の乾式測定試験素子においては、上記試料保持層の替わりに液体試料保持のための空間を設けることが可能であり、そのための支持体等を有することが可能であるが、前記支持体を有する乾式測定試験素子として例えば、図１に断面図を示す様な、上記の様に基材が積層されていてもよい、遮光層が積層された試薬層、および液体試料保持のための空間を設けるための支持体と、で構成された乾式測定試験素子を挙げることができる。
【００５６】
図１において、支持体１は内部に液体試料を保持するための毛細管室２を有し、前記毛細管室と支持体外部とを連絡する３つの孔、すなわち呈色量測定のための光照射孔３と液体試料注入孔４と空気孔５とを有する。遮光層７が積層された試薬層６は、試薬層が前記光照射孔３を覆い、毛細管室に遮光層７が面するかたちで、支持体の毛細管室内に設置されている。また、試薬層に基材が積層されている場合には、基材側から測定光が照射されるように設置する。この様な乾式測定試験素子において支持体は、液体不透過性で液体試料への溶出がない樹脂等で構成することができる。
【００５７】
本発明の乾式測定試験素子は、各種試薬と反応して色素を生成させることが可能な物質を含有する液体試料中の前記物質を定量する場合の何れにも適用することが可能であるが、血液、尿、唾液等の体液中の測定対象物質量を酸化還元反応を利用した呈色反応により測定する場合、例えば、血液中のグルコース量を上記で詳述したような試薬を用いて測定する場合などに好ましく適用される。
【００５８】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
【００５９】
＜乾式測定試験素子の作製＞
表１に組成を示す試薬層用の各成分を混合して試薬層用の塗工液を作製した。ガラス板にセルガード（ヘキストセラニーズ社製）をシワのないように貼り付け、このセルガード上にナイフコーターを用いて上記塗工液を塗布厚１００μｍで塗布し、乾燥温度２５℃、乾燥湿度１５％で３０分間乾燥させて試薬層を形成させた。さらに表１に組成を示す遮光層用の各成分を混合して遮光層用の塗工液を作製し、この塗工液を前記試薬層の上にナイフコーターを用いて塗布厚４０μｍで塗布し、乾燥温度２５℃、乾燥湿度１５％で３０分間乾燥させて遮光層を形成させた。その後、遮光層が積層された試薬層（以下「遮光層／試薬層」と表記することがある）をセルガードごとガラス板よりはがして、７ｍｍ×７ｍｍの大きさに切断した。
【００６０】
上記で得られた７ｍｍ角のセルガード付き遮光層／試薬層を、４ｍｍφの穴のあいた３０ｍｍ×７ｍｍの大きさのＰＥＴフィルム上に穴を覆うかたちでセルガード側をＰＥＴフィルム側にして熱圧着した。遮光層／試薬層の遮光層を上にしてこれを覆いながらＰＥＴフィルムとの間に毛細管室を形成する様に、ＰＥＴフィルム上に熱可塑性樹脂を用いてカバーを固定して乾式測定試験素子とした。なお、このカバーは液体試料供給孔と空気孔を有していた（図１参照）。
【００６１】
また、比較のために上記実施例において遮光層／試薬層の替わりに、遮光層を積層しない試薬層を用いた以外は、上記実施例と全く同様にして乾式測定試験素子を作製した。
【００６２】
【表１】

【００６３】
なお、上記表１中、テクポリマーＭＢＸ−５／Ｗｈｉｔｅ（積水化成品工業（株）製）は、架橋ポリメタクリル酸メチルに５０ｗ／ｖ％の割合で二酸化チタンを含有した平均粒子径５μｍの真球状のポリマービーズであり、テクポリマーＭＢＸ−５／Ｂｌａｃｋ（積水化成品工業（株）製）は、架橋ポリメタクリル酸メチルに５０ｗ／ｖ％の割合でカーボンブラックを含有した平均粒子径５μｍの真球状のポリマービーズである。
【００６４】
＜本発明の乾式測定試験素子の評価＞
上記実施例および比較例で得られた乾式測定試験素子について、全血試料のヘマトクリット値の違いが測定値の与える影響について試験を行った。
【００６５】
解糖阻止剤（ＮａＦ）添加全血（グルコース濃度９９ｍｇ／ｄｌ）を、ヘマトクリット値が各種値（０％、１５％、３１％、４６％、５７％、７１％）になるように調整して６種類の検体を作製した。各検体の１０μｌを上記実施例で得られた乾式測定試験素子の試薬層に点着し、５秒後に６４０ｎｍの光を測定光照射孔を通してセルガード側から照射し、得られる反射率を反射率計（色差計）にて測定した。比較例で得られた乾式測定試験素子についても同様の測定を行った。実施例および比較例で得られた乾式測定試験素子を用いて測定された上記検体についての反射率の測定結果を図２に示す。なお、図２において縦軸は反射率（％）を横軸は検体のヘマトクリット値（％）を示す。
これらの結果から明かな様に、実施例で得られた乾式測定試験素子においては、ヘマトクリット値が変化しても、反射率は変化しない。つまり、血球成分の量の多少によらず、全血中の測定対象物質が正確に定量できることがわかった。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の乾式測定試験素子を、液体試料中の測定対象物質を呈色反応させたときの呈色量を反射率の測定により求めることで前記測定対象物質を定量する乾式測定試験素子として用いれば、測定時間が短く、かつ反射率測定に際して、液体試料中の固形物による測定光の吸収や散乱の影響および測光部表面の反対側より入射する外部迷光の影響を減少した、迅速で高精度な測定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾式測定試験素子の一例の断面図を示す図である。
【図２】実施例および比較例で得られた乾式測定試験素子を用いて測定したヘマクリット値の異なる各種検体の６４０ｎｍでの反射率を示す図である。
【符号の説明】
１．支持体
２．毛細管室
３．測定光照射孔
４．液体試料注入孔
５．空気孔
６．試薬層
７．遮光層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dry measurement test element, and more specifically, a dry measurement test in which the measurement target substance is quantified by obtaining a coloration amount by measuring reflectance when a measurement target substance in a liquid sample is subjected to a color reaction. The present invention relates to a dry measurement test element that is an element and capable of quick and highly accurate measurement.
[0002]
[Prior art]
Among methods for quantifying specific components in a liquid sample, for example, a method using a dry measurement test tool such as a test paper is widely used for many purposes because of its relatively simple operation. ing. Basically, such a dry measurement test element can be dissolved in the liquid sample in a holder that allows the liquid sample to permeate and expand, and can be detected and quantified by an analytical instrument by reacting with the substance to be measured. The structure includes a reagent layer that holds a reagent that generates a signal such as color and light.
[0003]
Among the dry measurement test elements, in the dry measurement test element that measures the amount of the measurement target substance in the liquid sample by the color reaction between the measurement target substance and the reagent, the reaction is usually performed by the reaction between the measurement target substance and the reagent. The amount of the colored dye is determined by measuring the reflectance of light incident on the reagent layer, and the substance to be measured in the liquid sample is quantified. In such a dry measurement test element based on a color reaction, a method is employed in which a reflecting material is held in the reagent layer in addition to the color reagent in order to perform accurate measurement. For example, in the dry measurement test element described in Japanese Examined Patent Publication No. 7-21455, light reflecting insoluble particles such as titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, magnesium oxide and the like are used as a reflective material together with a reagent used for measurement. The white pigment is contained in the reagent layer. These pigments may also play a role in preventing red blood cells that cause measurement errors from entering the reagent layer when the sample is whole blood.
[0004]
However, even if the reagent layer contains a reflective material as described above, the reagent layer essentially has a structure that easily permeates and diffuses a liquid sample, specifically, a layer that is as thin and porous as possible. However, if a large amount of white pigment is included in order to improve measurement accuracy, the particle size of the white pigment is extremely small (0.1 to 0.3 μm), so that the reagent layer is a liquid sample. It becomes a dense layer that is difficult to penetrate, the penetration and development of the liquid sample is slow at the time of measurement, and it takes a long time until the amount of dye generated by reaction with the reagent becomes sufficient to be measurable. It was a problem in terms.
[0005]
Therefore, if the amount of white pigment is limited to such a degree that a porous structure can be obtained in the reagent layer, the liquid sample can easily permeate and spread, and the measurement time is shortened. Even if it is high, the light reflection efficiency is insufficient when penetrating a liquid sample, that is, during measurement, and it is easily affected by the transmission, absorption, scattering, etc. of measurement light and the incidence of light from outside the test device. . In the case of a porous structure, the air layer included during drying increases the refractive index of light and increases the amount of diffusely reflected light. This is due to the fact that the amount of transmitted light is increased rather than diffusely reflected due to the lowering of the refractive index of light, and the apparent whiteness is lowered.
[0006]
In particular, when the liquid sample contains a colored component, such as blood cells, even if the component penetrates into the reagent layer, absorption or scattering of measurement light occurs, and the component is a reagent. Even if it exists outside the layer, it causes absorption, scattering, etc. of the measurement light transmitted through the reagent layer. In the case of whole blood, the amount of measurement light incident on and reflected from the reagent layer varies depending on the hematocrit value and the like. In addition, when the dry measurement test element has a support or the like, the measurement light transmitted through the reagent layer is reflected by the support and is incident on the sample layer, which is detected simultaneously with the reflected light from the sample layer. Will be. Therefore, for example, since the amount of reflected light from the support or the like varies depending on the hematocrit value in the whole blood sample, the measured value is also affected.
[0007]
In such a situation, the dry measurement test element for quantifying the measurement target substance by obtaining the coloration amount when the measurement target substance in the liquid sample is subjected to the color reaction by measuring the reflectance, quickly and with high accuracy. In order to perform accurate measurements, a structure with a short time until a liquid sample penetrates into the reagent layer of the dry measurement test element and a measurable dye amount is generated, that is, a measurement time is short and the influence of drying is small. While maintaining this, it was desired to develop a method for reducing the effects of absorption and scattering of measurement light by solid objects in the liquid sample and external stray light incident from the opposite side of the surface of the photometry unit. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made from the above viewpoint, and a dry measurement test for quantifying the measurement target substance by determining the coloration amount when the measurement target substance in a liquid sample is subjected to a color reaction by measuring reflectance. In order to perform quick and accurate measurement in the element, the measurement time is short, and the reflectivity is incident from the opposite side of the surface of the photometry unit and the influence of absorption and scattering of the measurement light by the solid matter in the liquid sample It is an object of the present invention to provide a dry measurement test element in which the influence of external stray light is reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have determined the coloration amount when the measurement target substance in the liquid sample is caused to undergo a color reaction by measuring reflectance, thereby measuring the measurement target. In a dry measurement test element for quantifying a substance, as a component of the dry measurement test element, a reagent layer containing a reagent containing a chromogen that reacts with the substance to be measured and develops a color, and a method of laminating the reagent layer By providing a light-shielding layer containing light-shielding particles, the solid sample in the liquid sample can enter the sample layer and external stray light can enter the sample layer while maintaining rapid permeability of the liquid sample into the reagent layer. The present invention has been completed by finding out that it can be prevented.
[0010]
That is, the present invention includes a reagent containing a chromogen and a holder that holds the reagent in a layered manner, and determines the coloration amount of the chromogen generated by the reaction between the substance to be measured in the liquid sample and the reagent. A dry measurement test element for measuring the substance to be measured by determining the reflectance of light incident on the layer, wherein the reagent layer is laminated with a light shielding layer containing light shielding particles. Measurement test element.
[0011]
In the dry measurement test element of the present invention, the light shielding layer contains light shielding particles. Specific examples of such light shielding particles include carbon black, iron (II) oxide, iron (II) iron (III). Phthalocyanine blue, phthalocyanine green, and the like.
[0012]
Specifically, the content of the light-shielding particles in the light-shielding layer of the dry measurement test element of the present invention is preferably about 15 to 90% by weight with respect to the entire light-shielding layer.
In the dry measurement test element of the present invention, the light-shielding layer may contain the light-shielding particles as they are, but the light-shielding particles are contained inside the polymer beads, and the light-shielding particles are shielded in the state of the polymer beads. In the present invention, it is preferable to contain the conductive particles in the light shielding layer.
[0013]
In the dry measurement test element of the present invention, when the polymer beads containing the light-shielding particles inside are included in the light-shielding layer as described above, the polymer beads used are acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and esters thereof. And polymer beads or copolymers obtained mainly from monomers selected from styrene and alkylstyrene, and polymer beads containing as a main component a polymer compound selected from polyurethane, polyurea, polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride. Can do.
[0014]
In the dry measurement test element of the present invention including the polymer beads containing the light-shielding particles in the light-shielding layer, the content of the light-shielding particles contained in the polymer beads is 10 to 70 w / v with respect to the total amount of the polymer beads. % Is preferable, and such polymer beads are preferably contained at a content of about 30 to 90% by weight with respect to the entire light shielding layer. Furthermore, in the dry measurement test element of the present invention, wherein the light-shielding layer contains polymer beads containing light-shielding particles therein, the preferred size of the polymer beads to be used includes an average particle diameter of about 1 to 40 μm. it can.
[0015]
In the dry measurement test element of the present invention, the reagent layer preferably further contains polymer beads containing light-reflective particles inside.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the dry measurement test element of the present invention will be described in detail. First, the reagent layer and the light shielding layer of the dry measurement test element of the present invention will be described, and then the dry measurement test element of the present invention having these will be described.
[0017]
(1) Reagent layer
The reagent layer in the dry measurement test element of the present invention contains a reagent containing a chromogen that reacts with the substance to be measured in the liquid sample and develops a color in the holding body. This chromogen can be used without particular limitation as long as it can detect the substance to be measured by coloring it by the reaction between the reagent containing it and the substance to be measured in the liquid sample. The coloration here is not limited to color development but also includes discoloration. In addition, the “reaction between the substance to be measured and the reagent” includes not only the case where the substance to be measured itself is a reactive substance but also the involvement in the reaction as a catalyst.
[0018]
The reagent containing the chromogen varies depending on the type of the substance to be measured, and is appropriately selected and used depending on the kind of the substance to be measured. This selection is not particularly different from conventional dry measurement test elements.
[0019]
For example, the dry measurement test element of the present invention is preferably used when measuring the amount of a substance to be measured in a body fluid such as blood, urine, saliva or the like by a color reaction using an oxidation-reduction reaction. Preferred examples of the reagent include an oxidase that oxidizes the substance to be measured, a chromogen, and a reagent containing peroxidase as necessary. In the quantification of the measurement target substance using the oxidation reaction by the oxidase, hydrogen peroxide generated by oxidizing the measurement target substance under the action of the enzyme directly oxidizes the chromogen that is oxidized, Alternatively, the chromogen is oxidatively coupled under the action of peroxidase to produce a dye, which is colorimetrically measured by an absorptiometric method, a color developing method, or the like to quantify the substance to be measured.
[0020]
Specifically, in the dry measurement test element of the present invention, for example, when the measurement target substance is glucose, glucose oxidase, peroxidase, 4-aminoantipyrine, and MAOS (N-ethyl-N- (2- Hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethylaniline) or DAOS (N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethoxyaniline)
When the substance to be measured is cholesterol, cholesterol oxidase, peroxidase, 4-aminoantipyrine, MAOS or DAOS
When the substance to be measured is lactic acid, lactate dehydrogenase and NAD ⁺ And diaphorase and tetrazolium violet
When the substance to be measured is alkaline phosphatase, p-nitrophenyl phosphate is used as a reagent.
[0021]
The reagent of the present invention is not limited to the above, and the reagent may be selected according to the substance to be measured. In addition to the above-mentioned enzymes, enzymes used for the color reaction by enzymatic reaction include uricase, glycerol-3-phosphate oxidase, choline oxidase, acyl CoA oxidase, sarcosine oxidase, various amino acid oxidases, bilirubin oxidase, and lactate. Examples include oxidase, lactose oxidase, pyruvate oxidase, galactose oxidase, and glycerol oxidase.
[0022]
Further, as chromogens, so-called Trinder's reagent (Ann. Clin. Biochem., 6, 24, 1960), o-aniline, benzidine, o-tolidine And oxidizable chromogens such as tetramethylbenzidine.
[0023]
Furthermore, in addition to using the enzyme as a reagent, it can also be used as a substance to be measured.
In the dry measurement test element of the present invention, the reagent layer preferably contains light-reflective particles in addition to the above-described reagents, and further contains light-reflective particles inside the polymer beads, which are contained in the reagent layer. More preferably. The light-reflective particles contained in the polymer beads are light-reflective materials that give sufficient reflectivity even for a small amount of color when blended in polymer beads and used in the dry measurement test element of the present invention. The particles are not particularly limited as long as they have properties, and specifically, white pigments such as titanium dioxide, zinc oxide, barium sulfate, magnesium oxide, iron oxide (III) (red), iron hydroxide (III) (reddish brown , Yellow) and the like. In addition, these light-reflecting particles are not particularly limited as long as they are particles that reflect light having a measurement wavelength, but white light-reflecting particles are preferably used in the present invention.
[0024]
Thus, in the dry measurement test element of the present invention, when using the polymer beads containing the light-reflecting particles in the reagent layer, the content of the light-reflecting particles contained in the polymer beads is preferably The polymer beads may be contained at a content of about 5 to 80% by weight with respect to the entire reagent layer, with the total amount of polymer beads being about 10 to 70 w / v%. In this way, by containing the light-reflective particles in the reagent layer, the amount of coloration when the measurement target substance in the liquid sample is color-reacted with the reagent is colorimetrically determined by absorptiometry, luminescence method, etc. At the time of measurement, a reflectance sufficiently corresponding to a small amount of coloration can be obtained.
[0025]
In addition, the particle diameter of the polymer beads containing the light-reflective particles therein is preferably in the range of about 1 to 40 μm as an average particle diameter, more preferably about 2 to 30 μm in average particle diameter, The average particle size is preferably about 3 to 15 μm. When the average particle diameter of the polymer beads is smaller than 1 μm, the reagent layer containing the polymer beads becomes a dense layer that is difficult for the liquid sample to permeate. .
[0026]
Such a polymer bead containing therein the light-reflective particles used in the present invention is made of a polymer capable of taking a bead form, and the present invention includes the above-described light-reflective particles in the polymer bead. The polymer bead is not particularly limited as long as it is a polymer bead that can provide sufficient reflectance even for a small amount of color when used in a dry measurement test element, but in the present invention, it is preferably acrylic acid, methacrylic acid, malein. Polymers or copolymers obtained mainly from hydrophobic vinyl monomers selected from acids, esters thereof, styrene, alkylstyrene, etc., and beads such as polyurethane, polyurea, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, etc. Examples thereof include polymer beads mainly composed of a polymer compound that can be easily taken.
[0027]
In addition, the polymer beads containing the light-reflective particles in the inside are prepared by a normal manufacturing method, for example, by blending an appropriate amount of light-reflective particles into the polymer bead raw material, and the resulting polymer has a bead shape with an appropriate particle size It can be produced by a production method such as polymerization under such conditions. Moreover, since the polymer beads containing the light reflecting particles as described above are commercially available, they can be used in the present invention. Specific examples of commercially available polymer beads containing light-reflective particles can include techpolymers manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.
[0028]
The reagent layer included in the dry measurement test element of the present invention comprises the reagent capable of detecting the measurement target substance by reacting with the measurement target substance in the liquid sample and coloring, and preferably light-reflective particles. Is formed by holding and containing the polymer beads in layers in the holding body.
[0029]
The reagent content in the reagent layer may be set to the same level as the reagent contained in the reagent layer in the conventional dry measurement test element. That is, the content may be sufficient and appropriate for the amount of the substance to be measured in the liquid sample absorbed in the dry measurement test element during measurement. Further, the content of the polymer beads containing the light reflective particles in the reagent layer is as described above.
[0030]
Further, in the dry measurement test element of the present invention, the reagent layer may further include a buffer, a hydrophilic polymer, if necessary, in addition to the above-described reagent and polymer beads containing light reflecting particles that are preferably blended therein. In addition, surfactants, plasticizers, stabilizers, pretreatment reagents and the like can be contained in appropriate amounts.
[0031]
Specific examples of the buffer include phosphate buffer, acetate buffer, borate buffer, Tris buffer, Good buffer, such as TES (N-tris (hydroxymethyl) methyl-2-aminoethanesulfonic acid. ), PIPES (piperidine-1,4-bis (2-ethanesulfonic acid)) and the like. Specific examples of the hydrophilic polymer include hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, gelatin, modified gelatin, agar, acrylamide polymer, agarose and the like. An emulsion emulsion adhesive such as propiophane (BASF), which is a copolymer of vinyl propionate and vinyl acetate, or latex particles can be added to the molecule. Specific examples of the surfactant include Triton X-100, Triton X-405, Tween-20, Tween-80, and Bridge-35. Examples of the pretreatment reagent include ascorbate oxidase.
[0032]
In the reagent layer of the dry measurement test element of the present invention, the reagent, a polymer bead containing therein light-reflecting particles that are preferably blended, and the various components that are added as necessary are held in layers. Examples of the holder used for inclusion include, without particular limitation, a holder used in the reagent layer in a normal dry measurement test element. Specific examples of such a holding body include filter paper, cotton paper, glass cloth or glass fiber non-woven fabric, asbestos paper or asbestos cloth, cloth or non-woven fabric made of synthetic fibers such as nylon, polyester and polystyrene. it can. The reagent layer can contain a hydrophilic polymer as described above. However, since the reagent layer itself can be a material constituting the holding body, the reagent layer contains the hydrophilic polymer. In this case, a material such as the above filter paper may not be used. Moreover, even when the above filter paper or the like is used as the holding body, or when the holding body is constituted by only a hydrophilic polymer, the thickness is preferably approximately 5 to 100 μm.
[0033]
As a method of holding and containing the reagent, the polymer beads containing the light-reflecting particles preferably blended therein, and various other components in layers in the holder, a general method is also used. Well, for example, a method of dissolving and dispersing the component to be contained in a liquid to make it into a liquid state and putting it in a tray, dipping the holder into this tray and impregnating directly, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as “PET”) A method of coating a liquid containing the above-mentioned various components on a resin film having a good peelability, placing the holding body thereon, sucking and drying, and separating from the resin film, and a liquid containing the above-mentioned various components And the like. A method of spraying the carrier onto the holding body by spraying, a method of coating the holding body with a bar coater, and the like. Drying after impregnation is performed by a normal method, but in the reagent layer of the dry measurement test element of the present invention, the drying temperature is preferably 20 to 60 ° C.
[0034]
In the case of forming the holding body only with the hydrophilic polymer, for example, the reagent, polymer beads containing light-reflecting particles preferably blended therein, the hydrophilic polymer, and other than these A variety of optional components are dissolved and dispersed in a liquid such as water to form a liquid, which is coated on a resin film such as PET with an appropriate wet thickness, dried, and then separated from the resin film. It is done. In addition, when producing a reagent layer on a resin film, it is also possible to leave a resin film as it is as needed.
[0035]
As described above, a reagent layer containing a reagent and a polymer bead containing therein light-reflecting particles that are preferably blended can be obtained in one layer. If necessary, the reagent layer can be converted into a reagent-containing layer. And a light-reflective particle-containing polymer bead-containing layer. Each layer in this case can be manufactured in accordance with the manufacturing method in the case of the single layer, and lamination can also be performed in accordance with a normal method.
[0036]
(2) Light shielding layer
The dry measurement test element of the present invention has a structure in which a light shielding layer containing light shielding particles, preferably polymer beads containing light shielding particles therein, is laminated on the reagent layer.
[0037]
As the light-shielding particles used in the light-shielding layer of the present invention, when the light-shielding particles are contained in the light-shielding layer and used in the dry measurement test element of the present invention, the measurement light or the surface of the photometry part opposite to the sample layer The particle is not particularly limited as long as it has a light shielding property that blocks external stray light incident from the side, but in the present invention, carbon black, iron (II), iron (II) iron (III), phthalocyanine blue are preferable. And colored pigments such as phthalocyanine green.
[0038]
Specifically, the content of the light shielding particles in the light shielding layer of the dry measurement test element of the present invention is preferably about 15 to 90% by weight with respect to the whole light shielding layer. By setting the content of the light-shielding particles in the above range, it is possible to block measurement light that is to pass through the sample layer and external stray light that is incident from the opposite side of the surface of the photometry unit.
[0039]
Further, in the dry measurement test element of the present invention, the light-shielding particles are preferably contained in the light-shielding layer in the state of polymer beads containing the particles therein, and such polymer beads are preferably contained in the reagent layer. The polymer bead which has the same high molecular compound as the main component used for the polymer bead which contains the light-reflective particle to contain inside can be mentioned.
[0040]
In the dry measurement test element of the present invention, when the light-shielding layer contains light-shielding particles, it is preferable to use such polymer beads containing the light-shielding particles. As a preferable content of the particles, a content of about 10 to 70 w / v% with respect to the total amount of the polymer beads can be exemplified. Furthermore, in the dry measurement test element of the present invention, such a polymer bead is contained at a content of about 30 to 90% by weight with respect to the entire light-shielding layer, so that the measurement intended to pass through the sample layer as described above. It is possible to block light and external stray light incident from the opposite side of the surface of the photometry unit.
[0041]
The particle size of the polymer beads used in the present invention is preferably in the range of about 1 to 40 μm in average particle size, more preferably in the range of about 2 to 30 μm in average particle size, and still more preferably average particle size. Is about 3 to 15 μm. Here, in the dry measurement test element of the present invention, the light shielding layer is a layer laminated on the reagent layer, and the liquid sample is usually supplied from the light shielding layer side during the measurement. For this reason, when the average particle diameter of the polymer beads is smaller than 1 μm, the light shielding layer containing the polymer beads becomes a dense layer in which the liquid sample is difficult to permeate. Sometimes. On the other hand, if the average particle size of the polymer beads is larger than 40 μm, a colored component such as a blood cell that interferes with the measurement of the coloration amount may penetrate into the reagent layer through the light shielding layer. As described above, when the light shielding layer contains the light shielding particles, the advantage of using the polymer beads containing the light shielding particles therein is that the denseness or the porosity of the light shielding layer can be freely adjusted to some extent.
[0042]
The polymer beads containing the light-shielding particles used in the present invention in the same manner as the polymer beads containing the light-reflective particles preferably used in the reagent layer, by a normal production method, for example, polymer beads It can be produced by a production method such as mixing an appropriate amount of light-shielding particles in the raw material and polymerizing the obtained polymer under conditions such that the resulting polymer is in the form of beads having an appropriate particle size. In addition, since polymer beads containing the light-shielding particles as described above are also commercially available, they can be used in the present invention. Specific examples of commercially available polymer beads containing light-shielding particles can include techpolymers manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.
[0043]
Further, in the dry measurement test element of the present invention, the light-shielding layer is composed of, in addition to the above-mentioned light-shielding particles, preferably polymer beads containing them inside, a buffer, a hydrophilic polymer, a surfactant, It is possible to contain plasticizers, stabilizers, pretreatment reagents and the like in appropriate amounts. Regarding these components, the same components as those described in the reagent layer can be mentioned.
[0044]
In order to produce the light-shielding layer in the dry measurement test element of the present invention, it is possible to form the light-shielding layer only with the light-shielding particles or polymer beads containing the light-shielding particles therein. Alternatively, it is preferable to form the polymer beads containing the light-shielding particles in the holding body in a layered manner. Specifically, a holder used for a reagent layer or the like in a normal dry measurement test element contains the above-described appropriate amount of light-shielding particles or polymer beads containing the light-shielding particles inside and further other components. As described above, a method of holding the support in a layered manner in a normal manner may be taken. When preparing the light-shielding layer, it is possible to use the same holder as that described for the reagent layer as the above-mentioned holder, and the light-shielding particles or the light-shielding property can be used for such a holder. The same method as that for the reagent layer can be adopted for the method of retaining and containing polymer beads containing particles therein and various other components. In addition, the preferable thickness of a light shielding layer is 5-100 micrometers.
[0045]
In the dry measurement test element of the present invention, the light-shielding layer obtained in this manner is used by being laminated on the reagent layer, and this lamination can also be performed according to a usual method. For example, the light-shielding particles are produced by the same method as that for producing a light-shielding layer alone on a resin film such as PET, in some cases on a porous film, and on a coated and dried reagent layer. Alternatively, a polymer bead containing light-shielding particles, a hydrophilic polymer, and various optional components are dissolved and dispersed in a liquid such as water to form a liquid, which is applied or sprayed, and then dried to form a reagent. The light shielding layer can be laminated on the layer by, for example, producing it.
[0046]
In addition, a liquid material for forming a reagent layer similar to that used in the preparation of the reagent layer is placed on a resin film such as PET, and in some cases on a porous film, and the light shielding layer is formed thereon. It is possible to form a structure in which a light-shielding layer is laminated on the reagent layer by placing a liquid material to be applied and applying these simultaneously onto the film using a bar coater or the like, followed by drying.
[0047]
After the lamination, a resin film such as PET or a porous film is removed as necessary or used as it is in the dry measurement test element of the present invention.
[0048]
Further, in the dry measurement test element of the present invention, the reagent layer can be composed of two layers, such as a reagent-containing layer and a light-reflective particle-containing polymer bead-containing layer. In this case, the order of lamination of the reagent layer and the light shielding layer is the order of the reagent containing layer, the light reflective particle containing polymer bead containing layer, and the light shielding layer.
[0049]
(3) Dry measurement test element
The dry measurement test element of the present invention is preferably blended in the present invention with the reagent capable of detecting the measurement target substance by reacting with the measurement target substance in the liquid sample and coloring as described above. Including a polymer bead containing light-reflective particles therein and various optional components held in layers in a holding body, and the reagent layer contains light-shielding particles, preferably The light shielding layer including polymer beads containing light shielding particles therein is laminated.
[0050]
In the dry measurement test element of the present invention, the liquid sample is spotted on the light shielding layer laminated on the reagent layer, and while the liquid sample penetrates and spreads on the light shielding layer and the reagent layer, the reagent contained in the reagent layer and the liquid sample The substance to be measured reacts to produce a dye. When colorimetrically quantifying the amount of dye produced by this method using absorptiometry, luminescence, etc., the light-shielding layer blocks measurement light that is transmitted through the sample layer and external stray light that is incident from the opposite side of the surface of the photometry unit. Thus, it becomes possible to perform measurement with high accuracy. Furthermore, the light-shielding layer prevents infiltration of colored components such as blood cells into the reagent layer, and prevents these components from absorbing and scattering measurement light in the reagent layer.
[0051]
The dry measurement test element of the present invention holds, in addition to the reagent layer on which the light shielding layer is laminated, a member of a conventional dry measurement test element, for example, a base material that supports the reagent layer, and a liquid sample. A sample holding layer, a support for providing a space for holding a liquid sample, and the like can be provided.
[0052]
The substrate provided to support the reagent layer may be a resin film as described in the preparation of the reagent layer, preferably a light transmissive and liquid impermeable resin film, such as PET, polypropylene, etc. Can be mentioned. If the base material is used as a liquid-impermeable resin film having light permeability and laminated on the side opposite to the side where the light shielding layer of the reagent layer is laminated, the amount of coloration is measured by irradiating light from the base material side. It is advantageous to do.
[0053]
Furthermore, in the case of a color reaction in which a color reaction between a measurement target substance and a reagent in a liquid sample is promoted by permeation of a gas such as oxygen, the substrate is light transmissive and liquid impermeable. Furthermore, it is preferable to use a porous film having gas permeability. This is because by making the base film porous, the color reaction is promoted and the reaction time can be shortened. Such a light-transmissive and liquid-impermeable porous film having gas permeability is described in detail in Japanese Patent Publication No. 7-21455, and can be referred to. Further, such porous films are commercially available, and these can be used for the dry measurement test element of the present invention. Examples of the commercially available porous film having the above-mentioned properties include Nuclepore (manufactured by Nuclepore), Celgard (manufactured by Hoechst Celanese), cyclopore (manufactured by Whatman), and the like.
[0054]
In the dry measurement test element of the present invention, the sample holding layer for holding the liquid sample is laminated in the order of the reagent layer, the light shielding layer, and the sample holding layer, or the reagent layer, the sample holding layer, and the light shielding layer. The sample holding layer used in this manner may be called a sample holding layer (generally called “diffusion layer”, “deployment layer”, etc.) of a conventional dry measurement test element. ).
[0055]
Further, in the dry measurement test element of the present invention, a space for holding a liquid sample can be provided instead of the sample holding layer, and a support for that purpose can be provided. As a dry measurement test element having a body, for example, as shown in a sectional view in FIG. 1, a substrate may be laminated as described above, a reagent layer having a light shielding layer laminated thereon, and a liquid sample holding And a dry measurement test element composed of a support for providing a space.
[0056]
In FIG. 1, a support 1 has a capillary chamber 2 for holding a liquid sample therein, and has three holes communicating with the capillary chamber and the outside of the support, that is, a light irradiation hole for measuring a color amount. 3, a liquid sample injection hole 4, and an air hole 5. The reagent layer 6 on which the light shielding layer 7 is laminated is installed in the capillary chamber of the support so that the reagent layer covers the light irradiation hole 3 and the light shielding layer 7 faces the capillary chamber. Moreover, when the base material is laminated | stacked on the reagent layer, it installs so that measurement light may be irradiated from the base material side. In such a dry measurement test element, the support can be made of a resin that is impermeable to liquid and does not elute into the liquid sample.
[0057]
The dry measurement test element of the present invention can be applied to any of the cases where the substance in a liquid sample containing a substance capable of generating a dye by reacting with various reagents is quantified. When measuring the amount of a substance to be measured in a body fluid such as blood, urine, saliva or the like by a color reaction utilizing an oxidation-reduction reaction, for example, the amount of glucose in the blood is measured using a reagent as detailed above. It is preferably applied to cases.
[0058]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0059]
<Production of dry measurement test element>
The components for the reagent layer having the compositions shown in Table 1 were mixed to prepare a coating solution for the reagent layer. Selgard (Hoechst Celanese) was affixed to the glass plate without wrinkles, and the coating liquid was applied on the cell guard with a coating thickness of 100 μm using a knife coater. And dried for 30 minutes to form a reagent layer. Furthermore, each component for the light shielding layer having the composition shown in Table 1 is mixed to prepare a coating solution for the light shielding layer, and this coating solution is applied onto the reagent layer with a coating thickness of 40 μm using a knife coater. The film was dried at a drying temperature of 25 ° C. and a drying humidity of 15% for 30 minutes to form a light shielding layer. Thereafter, the reagent layer on which the light shielding layer was laminated (hereinafter sometimes referred to as “light shielding layer / reagent layer”) was peeled off from the glass plate together with the cell guard and cut into a size of 7 mm × 7 mm.
[0060]
The 7 mm square light-shielding layer / reagent layer with cell guard obtained above was thermocompression bonded with the cell guard side facing the PET film in a shape of covering a hole on a PET film having a size of 30 mm × 7 mm with a hole of 4 mmφ. A dry measurement test element is formed by fixing a cover on a PET film using a thermoplastic resin so that a capillary chamber is formed between the light shielding layer / reagent layer and the PET film while covering the light shielding layer / reagent layer. did. This cover had a liquid sample supply hole and an air hole (see FIG. 1).
[0061]
For comparison, a dry measurement test element was produced in the same manner as in the above example except that a reagent layer without a light shielding layer was used instead of the light shielding layer / reagent layer in the above example.
[0062]
[Table 1]

[0063]
In Table 1 above, techpolymer MBX-5 / White (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) is a true particle having an average particle diameter of 5 μm containing titanium dioxide in a ratio of 50 w / v% to crosslinked polymethyl methacrylate. Spherical polymer beads, Techpolymer MBX-5 / Black (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) is a true polymer particle having an average particle diameter of 5 μm containing carbon black in a proportion of 50 w / v% in crosslinked polymethyl methacrylate. Spherical polymer beads.
[0064]
<Evaluation of dry measurement test element of the present invention>
The dry measurement test elements obtained in the above examples and comparative examples were tested for the influence of the measurement values on the difference in hematocrit values of the whole blood samples.
[0065]
Adjust whole blood (glucose concentration 99mg / dl) with glycolysis inhibitor (NaF) so that the hematocrit value is various values (0%, 15%, 31%, 46%, 57%, 71%) Six types of specimens were prepared. 10 μl of each specimen is spotted on the reagent layer of the dry measurement test element obtained in the above example, and after 5 seconds, 640 nm light is irradiated from the cell guard side through the measurement light irradiation hole, and the obtained reflectance is measured by a reflectometer. It measured with (color difference meter). The same measurement was performed on the dry measurement test element obtained in the comparative example. FIG. 2 shows the measurement results of the reflectance of the specimen measured using the dry measurement test elements obtained in the examples and comparative examples. In FIG. 2, the vertical axis represents the reflectance (%) and the horizontal axis represents the hematocrit value (%) of the specimen.
As is clear from these results, in the dry measurement test element obtained in the example, the reflectance does not change even if the hematocrit value changes. That is, it was found that the measurement target substance in whole blood can be accurately quantified regardless of the amount of blood cell components.
[0066]
【The invention's effect】
If the dry measurement test element of the present invention is used as a dry measurement test element for quantifying the measurement target substance by determining the coloration amount when the measurement target substance in the liquid sample is subjected to a color reaction by measuring reflectance. The measurement time is short, and the reflectance measurement is fast and highly accurate, reducing the effects of absorption and scattering of measurement light by solid objects in the liquid sample and external stray light incident from the opposite side of the surface of the photometry unit. Measurement can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a dry measurement test element of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the reflectance at 640 nm of various specimens having different hematocrit values measured using the dry measurement test elements obtained in Examples and Comparative Examples.
[Explanation of symbols]
1. Support
2. Capillary chamber
3. Measurement light irradiation hole
4). Liquid sample injection hole
5. Air hole
6). Reagent layer
7. Shading layer

Claims

Light that includes a reagent containing a chromogen and a holder that holds the reagent in a layer form, and the amount of color of the chromogen generated by the reaction between the measurement target substance in the liquid sample and the reagent is incident on the reagent layer A dry measurement test element for measuring the substance to be measured by determining the reflectance of the light-receiving layer, characterized in that a light-shielding layer including polymer beads containing light-shielding particles is laminated on the reagent layer. A dry measurement test element.

The dry measurement test element according to claim 1 , wherein the light-shielding particles are selected from carbon black, iron (II) oxide, iron (II) iron (III) oxide, phthalocyanine blue and phthalocyanine green.

The dry measurement test element according to claim 1 , wherein the content of the light-shielding particles with respect to the entire light-shielding layer is 15 to 90% by weight.

The polymer beads are a polymer or copolymer obtained mainly from a monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, esters thereof, styrene and alkylstyrene, polyurethane, polyurea, polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride. The dry measurement test element according to claim 1, comprising a polymer compound selected from the group consisting of:

The dry measurement test element according to claim 1 , wherein the content of the light-shielding particles with respect to the total amount of the polymer beads is 10 to 70 w / v%, and the content of the polymer beads with respect to the entire light-shielding layer is 30 to 90% by weight.

The dry measurement test element according to claim 1, wherein the average particle diameter of the polymer beads is 1 to 40 μm.

The dry measurement test element according to claim 1, wherein the reagent layer further contains polymer beads containing light-reflective particles therein.

The dry measurement test element according to claim 1 , further comprising a support for providing a space for holding a liquid sample.