JPH01105170A - 生化学分析用テストフィルムの移送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、生化学分析用テストフィルムの移送制御方法
に関する。

［従来技術及びその問題点］ 現在の医療においては、的確な診断と適切な治療を行な
うために、生物体液（全血、血漿、血清、尿、唾液等）
の中に含まれる各種成分の定量分析を行なう臨床化学検
査が重要視されている。

そのために多数の臨床化学検査を、迅速に行なう必要が
あり、医療機関、研究所等において、上記定量分析を、
簡単に、自動的に、且つ連続的に行なう方法と装置が要
求されている。

上記のような定量分析のために、例えば、分光学的測定
法を利用する多層分析スライドや、イオン活量をイオン
選択電極を用いて測定する分析スライド等を使用するド
ライタイプの分析方法が提案され、実用されている。

上記多層分析スライド（以下、ｒ比色分析スライド」と
言うこともある）を使用する定量分析は、少量の被検査
液を比色分析スライド内の多層分析要素に点着させた後
、これを所定時間恒温保持（インキュベーション）し、
被検査液中の目的成分と比色分析スライド中の試薬とを
呈色反応させ、その色濃度を分光光度測定することによ
フて、目的成分を定量分析するものであるシまた、イオ
ン選択電極を用いる分析スライドを使用する定量分析は
、スライド枠内のシート状のイオン選択電極の互いに電
気的に分離されたイオン選択層のそれぞれに被検査液及
び参照液を付与し、ブリッジにより両液体を互いに電気
的に導通させた状態においてイオン選択電極の電位差を
測定することにより、被検査液のイオン活量を測定する
ものである。

このような分析スライドを用いると、−回の測定に一個
のスライドを使用するため自動的かつ連続的に被検査液
の測定を行なうためには多数のスライドを扱う必要があ
り装置が複雑化、大型化し、価格も高いものになるとい
う問題がある。そこで上記スライドのかわりに、例えば
米国特許第３．５２６，４８０号明細書に示されるよう
な、試薬を含有させた長尺テープ状のテストフィルムを
用い、このテストフィルムを順次引き出して順に点着、
インキュベーション、測定を行なうようにすると自動的
かつ連続的に測定を行なうのに都合が良い。

このような分析用長尺フィルムを使用して連続的に分析
する場合には、前記フィルムの分析領域が分析装置の分
析域に確実に配置され、しかも未使用の前記フィルムの
分析領域が次々と自動的に前記分析域に移送されること
が望ましい。

［発明の目的］ 本発明の目的は、自動的且つ連続的に生化学分析する際
、生化学分析用テストフィルムの分析領域を分析装置の
分析域に確実に配置させ、しかも未使用の前記フィルム
の分析領域を次々と自動的に前記分析域に移送すること
ができる前記フィルムの移送制御方法を提供することで
ある。

［発明の要旨］ 本発明は、長尺の生化学分析用テストフィルムを使用し
て生化学分析装置で分析するに際し、該長尺テストフィ
ルムに一分析長毎に付された位置情報を該生化学分析装
置に設けられた情報検出器により検出し、検出された位
置情報に基づいて該テストフィルムを一分析長分毎に該
分析装置の分析域内で滞留し分析処理を受けるように該
フィルムを間欠的に移送することを特徴とする生化学分
析用テストフィルムの移送制御方法にある。

［発明の詳細な記述］ 本発明を、添付する図面について説明す、る。

第１図は、本発明に用いられる生化学分析用テストフィ
ルムカセットの一実施例を示す斜視図である。

第１図において、生化学分析用長尺テストフィルム１０
は、未使用フィルムカセット部２０内にリール２１にロ
ール状に巻かれた状態で収容されており、フィルム１０
の先端は未使用フィルムカセット部２０のフィルム出口
部２２から取り出され、未使用フィルムカセット部２０
とは別体の使用済みフィルムカセット部３０のフィルム
入口部３２から使用済みフィルムカセット部３０内に入
り、その先端部が使用済みフィルムカセット部３０内の
り−ル３！に固着されている。テストフィルム１０の、
カセット部２０及び３０の外側に出ているフィルム部分
１０Ｓで、被検査液の点着。

インキュベーション及び測定を行なう。

本発明におけるテストフィルムの一例は、第２ａ図に示
すような多層分析要素を有する比色分析テストフィルム
である。第２ａ図において、比色分析テストフィルム１
０は、光透過性支持体１１上に試薬層１２が積層され、
その上に展開層１３が積層されている。生化学分析にお
いては、展開層１３上に被検査液を点着し、被検査液が
展開層１３中で広がり、分析対象成分が試薬層１２に移
動し試薬層ｌｚ中に含まれる試薬と反応して発色した色
濃度変化を、支持体１１側から反射測光して比色法の原
理により被検査液中の分析対象成分を分析する。比色分
析テストフィルム１０には、更に必要に応じて、反射層
、光遮蔽層、濾過層、係留（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ
）層、吸水層、下塗層等、当前記技術分野で公知のその
他の層が含まれていてもよい。また、上記展開層と試薬
層とは単一層であってもよい。

第２ａ図に示すような多層分析要素の構造自体は公知で
ある。しかし、本発明においては、複数の分析領域１４
の間に一分析長分毎に位置情報表示部１５が設けられて
いる。位置情報表示部１５は、上記構成のテストフィル
ム１０とは異なる特別の構造にする必要はなく、テスト
フィルム１０自体であってよく、また、後述する第２ｂ
図に示す分析領域１４の間の支持体１１のみであっても
よく、また、第２Ｃ図に示す障壁部１６であってもよい
。　例えば、支持体１１としては、光透過性であり且つ
水不透過性である物質から製造されたフィルムであり、
このような物質としては、例えば、ポリエチレンテレフ
タレート、ビスフェノールＡのポリカーボネート、ポリ
スチレン、セルロースエステル（例、セルロースジアセ
テート、セルローストリアセテート、セルロースアセテ
ートプロピオネート等）等のポリマーを例示することが
できる。支持体１１の厚さは、約５０μｍ〜約３００μ
ｍ、特に８０〜２００μｍの範囲内であることが好まし
く、また、その幅は、約３〜１０ｍｍの範囲内であるこ
とが便利である。またその長さは、−巻当りの分析回数
によフて適宜室めることができ、その回数は特に限定さ
れないが、一般に１００〜６００回分の分析領域を有す
るものであることが便利である。

展開層１３は、その表面に点着供給された被検査液を、
その中に含有されている成分を実質的に偏在させること
なく、横（水平）方向に単位面積当りほぼ一定量の割合
で広げる作用を有するものである。展開層１３は、濾紙
のような紙や、天然繊維、合成繊維等から作られた編織
布、不織布等から構成されている。また、展開層１３は
、微粒子のポリマーからなる多孔質物質から作られたも
のであってもよい。

展開層１３には、更に、被検査液の展開を制御するため
に、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリルアミド等の親水性ポリマ
ー、ノニオン、カチオン、アニオン、両性界面活性剤の
ような各種界面活性剤、分析を安定に行なうための適切
な緩衝剤等を含浸させることができる。

試薬層１２は、分析対象成分と反応して比色分析により
検出可能な色濃度変化を呈し得るような適当な試薬を含
有する。−試薬層１２としては、−種又は二種以上の試
薬を、結合剤として作用するゼラチン、ゼラチン誘導体
、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビ
ニルピロリドン等の親水性コロイド中に分散させたもの
が好ましい。

本発明においては、支持体１１が長尺フィルムである限
り多層分析要素の構造鉱どのようなものであってもよい
。例えば、第２ａ図に示すように、支持体１１以外の部
分、例えば、試薬層１２、展開層１３等の部分は支持体
と同様に長尺であってもよい。また、第２ｂ図に示すよ
うに、試薬層１２、展開層１３等の部分が一回の分析領
域１４毎に分割されていてもよい。さらに、第２Ｃ図に
示すように、試薬層１２、展開層１３等の部分が連続し
ている場合は、隣接する分析領域１４の境界部分に被検
査液の移動を妨げる障壁部１５が設けられていてもよい
。

本発明におけるテストフィルムの他の例としては、シー
ト状のイオン選択電極の互いに電気的に分離されたイオ
ン選択層のそれぞれに被検査液及び参照液を付与しイオ
ン選択電極の電位差を測定することにより、被検査液の
イオン活量を測定するイオン選択電極を有するテストフ
ィルムであってもよい。

未使用フィルムカセット部２０及び使用済みフィルムカ
セット部３０はほぼ同じ大きさに作られており、テスト
フィルム１０の全量をリール２１又は３１に巻いて収容
できる大きさである。

カセット部２０及び３０は、その断面形状を必ずしも第
１図に示すように正方形にする必要はなく、長方形、円
形その他の形状であってよいが、カセット部を分析装置
に装着するに際し、正方形又は長方形であることが取り
扱い上好ましい。カセット部はそれ自体公知の方法で作
ることができ、例えば、カセット部の函体と蓋とは、別
個に作り、未使用テストフィルムを装填した後函体と蓋
とを嵌合、係合、ネジ止め、接着その他の手段で固着し
てもよく、また、函体と蓋とを蓋の一辺で連結させ連結
部をヒンジ構造にして一体に作ってもよい。

リール２１及び３１は、テストフィルム１０を小さ過ぎ
る曲率半径で巻き付けることは、テストフィルム１０に
クラックが入る恐れがあり好ましくないので、その径を
あまり小さくしないようにする。一般に、その径は４０
〜８０ｍｍであることが好ましい。また、リールの内側
は、テストフィルムを巻き取り及び停止させるために、
適当な係止部を有している。

カセット部及びリールは、一般に、種々の熱可塑性樹脂
、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン系樹脂、ポリスチレン、耐衝掌性ポリスチレン、
スチレンアクリロニトリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレ
ン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリアセタール、その他の樹脂から
、オーディオ用、ビデオ用カセットテープの製造に使用
される技術を利用して、容易に製造することができる。

本発明において使用される生化学分析用テストフィルム
カセットは、分析に使用するまでは、上記未使用フィル
ムカセット部と上記使用済みフィルムカセット部とが、
上記テストフィルムが捩れないように、且つ容易に離脱
可能に接合されているか、或いは、両力セット部が大き
く移動しないような状態で同一容器内に包装されている
ことが好ましい。

上記接合形態は、上記の条件を満足する限り特に限定さ
れず、種々の形態であってよい。例えば、両力セット部
を粘着テープで固定したり、−方のカセット部の側面に
凸部を、他方のカセット部に凹部を設けて、それらを係
合させて接合させたり、別の係合部材に両力セット部を
係合させたり、両力セット部の回転軸用穴に係止部材の
端部を嵌合させたり、両力セット部を微小部分で連結さ
せて一体に成形したり、などの形態をとり得る。また、
両力セット部を袋状の容器や両力セット部の形状に対応
した凹部を有する箱状の容器内に収容包装することもで
きる。

本発明において使用する生化学分析用テストフィルムの
位置情報表示部１５へ記録される位置情報の形式の具体
例を第３〜７図に示す。

第３図において、テストフィルム１０の相隣れる分析領
域１４の間には、位置情報表示部１５が設けられ、位置
情報表示部１５には位置情報としてスリット１５１が設
けられている。スリット１５１の形状は、テストフィル
ム１０の表側と裏側とに発光器と受光器とを組合せて配
置することによってスリット１５１を検出し得るもので
あればどのようなものでもよく、また、その数は任意で
あってよく、例えば、全てが一個であってもよく、また
、分析領域１４の５個毎又は１０個毎に違う数のものに
してもよい。

第４図において、位置情報表示部１５には位置情報とし
て穴１５２が設けられている。穴１５２の形状としては
必ずしも円形にする必要はなく、楕円形、四角形その他
の任意の形状であフてよい。また、その数も任意であっ
てよく、例えば、全てを一個にしてもよく、所々複数個
にしてもよい。また、電子計算機の入出力に利用される
さん孔テープにおけるようなさん孔１５３であってもよ
い。

第５図において、位置情報表示部１５には位置情報とし
て着色部１５４が設けられている。着色部１５４の色の
種類、その大きさ、形状、数等については、必要に応じ
て任意に選択採用することができる。また、着色部１５
４は透明又は不透明にすることができる。更に、着色部
１５４を検出するために、発光器と受光器とをテストフ
ィルムを挟んで設けて透過光により位置情報を検知して
もよく、発光器と受光器とをテストフィルムの同じ側に
設けて反射光により位置情報を検知してもよい。

第６図において、位置情報表示部１５には位置情報とし
てバーコード１５５が設けられ、第７図において、位置
情報表示部１５には位置情報としてカルラコード１５６
が設けられている。これらのコードにより、分析領域１
４の単なる存在を示す位置情報のみならず、テストフィ
ルム１０中における当前記分析領域の初めからの位置や
、終端からの位置などの、相対的位置情報も表示するこ
とができる。

第８図は、本発明において比色分析テストフィルムカセ
ットを使用する比色分析装置の一例の断面図である。第
８図において、比色分析装置５０の上部には、被検査液
点着手段５１が設けられ、被検査液点着手段５１に接続
する点着ノズル５２が、比色分析装置５０の中央部に設
けられた分析域５３の直上部に開口して設けられている
。分析域５３には、シャッタ５４、インキュベータ５５
及び測光装置５６が設けられている。比色分析装置５０
の下半部には、保冷庫５７が設けられ、保冷庫５７は、
冷却除湿装置５８及びファン５９によって所定の低温、
低湿に調節維持されている。

保冷庫フィルム出口６０と分析域５３との間には、発光
器６４と受光器６５とが設けられ情報検出域６６を構成
している。

比色分析テストフィルムカセットは、未使用フィルムカ
セット部２０が、保冷庫５７内に、フィルム出口部２２
が保冷庫フィルム出口６０に位置合せされ、且つリール
２１が回動自在であるように取り付けられ、使用済みフ
ィルムカセット部３０が巻取室６１内に、フィルム人口
Ｒ３２が巻取室フィルム人口６２耐位置合せされ、リー
ル３１が比色分析装置５０の駆動軸６３によって回転さ
れるように取り付けられ、そして、テストフィルム１０
が、保冷庫フィルム出口６０、インキュベータ５５内及
び巻取室フィルム人口６２を通るように、比色分析装置
５０に装着されている。

第８図に示す比色分析装置を使用して被検査液を分析す
るに当たっては、テストフィルム１０を未使用フィルム
カセット部２０から取り出して分析域５３へ移送し、点
着ノズル５２から被検査液をテストフィルム１０の分析
領域に点着し、次いでシャッタ５４によりインキュベー
タ５５を閉じてインキュベータ内部を所定の温度（例え
ば３７℃）にして所定時間インキュベートする。このイ
ンキュベートの途中又は終了後に測光装置５６によって
テストフィルム１０の分析領域１４の光学濃度を測定す
る。この光学濃度から被検査液中の分析対象成分を定量
分析することができる。

上記のようにして分析操作するに際し、テストフィルム
１０の分析領域１４が分析域５３内に位置する時位置情
報表示部１５（非分析領域）は、発光器６４と受光器６
５との組合せからなる情報検出域６６に位置する。分析
処理が終了すると、分析終了の情報を駆動軸６３の駆動
用モータ（図示せず）に伝達し、駆動軸６３を回転させ
てテストフィルム１０は第１０図において左方向に移動
して使用済みカセットフィルム部３０内に巻き込まれる
。そして、次の位置情報表示部１５が情報検出域６６に
位置しそのことを受光器６５が検知すると、その情報を
駆動軸６３の駆動用モータに伝達し駆動軸６３の回転を
停止させる。分析域５３、情報検出域６６、分析領域１
４及び位置情報表示部１５の位置、寸法関係は、テスト
フィルム１０の分析領域１４が分析域５３内に位置する
時、位置情報表示部１５が、発光器６４と受光器６５と
の組合せからなる情報検出域に位置するように適宜窓め
る。分析処理が終了すると、再び、駆動軸６３が回転し
テストフィルム１０は使用済みカセットフィルム部３０
内に巻き込まれる。このような操作を繰返して、テスト
フィルム１０の分析領域１４が一個宛正確に分析装置５
０の分析域５３内で滞留し分析処理を受けるように前記
フィルムを間欠的に移送することができる。

第８図においては発光器６４と受−光器６５とを対抗さ
せて設は透過光により位置検出を行なう方法を示したが
、発光器６４と受光器６５とを同じ側に設は反射光によ
り位置検出を行なってもよい。また発光器６４及び受光
器６５の代りに測光装置５６を兼用するように、測光装
置５６及び位置情報表示部１５の位置を適宜変更しても
よい。

点着ノズル５２、分析域５３内におけるシャッタ５４、
インキュベータ５５及び測光装置５６の位置関係は、第
８図に示すように水平方向で同一位置になくてもよく、
テストフィルム１０の進行方向に並んでいてもよい。そ
の際、テストフィルム１０は僅かに移動するが、受光器
６５が作動しないように設定しておけばよい。位置情報
表示部１５にテストフィルム１０中における当前記分析
領域の初めからの位置や、終端からの位置などの、相対
的位置情報も記録されている場合には、その情報を適当
な表示手段により表示させることができる。

第９図は、比色分析装置の他の例の断面図である。第９
図において、比色分析装置５０Ａは、情報検出域６６が
分析域５３と巻取室フィルム人口６２との間に設けられ
、保冷庫フィルム出口６０と分析域５３との間に、テス
トフィルム１０に位置情報を記録するための記録手段６
７が設けられている外は、第８図に示される比色分析装
置１０と同様である。

第９図に示される比色分析装置５０Ａを使用してテスト
フィルム１０の移送制御を行なうには、予め位置情報は
付されていないテストフィルムｌＯに記録手段６７によ
り、例えば、着色剤により適当な大きさ、形状のマーク
を一分析長毎に位置情報として付し、テストフィルム１
０が第９図において左方向に移送されこのマークが情報
検出域６６に位置したときこのマークを検出してテスト
フィルム１０を停止させる。この時点で、記録手段６７
によりテストフィルム１０にマークを位置情報として付
け、上記操作を繰り返すことによって、テストフィルム
１０の移送を制御する。テストフィルム１０の位置情報
の検出とテストフィルム１０の移送の関係については、
第８図について説明したことと同様である。

［発明の効果］ 本発明の生化学分析用テストフィルムの移送制御方法は
、簡単な方法により生化学分析用テストフィルムの分析
領域を分析装置の分析域に確実に配置させ、しかも未使
用の前記フィルムの分析領域を次々と自動的に前記分析
域に移送することができるので、自動的且つ連続的生化
学分析を迅速に実施す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】

第１図は、本発明に使用する生化学分析用テストフィル
ムカセットの一実施例を示す斜視図、第２ａ図、第２ｂ
図および第２Ｃ図は、本発明におけるテストフィルムの
例を示す斜視図、第３図、第４図、第５図、第６図、及
び第７図は、本発明において使用する生化学分析用テス
トフィルムの位置情報表示部１５へ記録される位置情報
の形式の具体例を示す図、 ｉ８図及び第９図は、本発明の生化学分析用テストフィ
ルムの移送制御方法が採用されている比色分析装置の例
の断面図、 １０：生化学分析用長尺テストフィルム、１１：支持体
、　　　１２：試薬層、 １３：展開層、　　　１４：分析領域、１５：位置情報
表示部、１６：障壁部、２０：未使用フィルムカセット
部、 ２１：リール・　　２２：フィルム出口部、３０：使用
済みフィルムカセット部、 ３１：リール、　　３２：フィルム人口部、５０．５０
Ａ：比色分析装置、 ５１：被検査液点着手段、５２：点着ノズル、５３：分
析域、　　　５４：シャッタ、５５：インキュベータ、
５６：測光装置、５７：保冷庫、　　５８：冷却除湿装
置、５９：ファン、　　６０：保冷庫フィルム出口、６
１：巻取室、　６２：巻取室フィルム入口。 ６３：駆動軸、　　　６４：発光器、 ６５：受光器、　　６６：情報検出域、６７：記録手段
、　　１５１ニスリツト、１５２：穴、　　　　１５３
：さん孔、１５４：着色部、　　１５５：バーコード、
１５６：カルラコード。 第１図 第３図 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。長尺の生化学分析用テストフィルムを使用して生化
   学分析装置で分析するに際し、該長尺テストフィルムに
   一分析長毎に付された位置情報を該生化学分析装置に設
   けられた情報検出器により検出し、検出された位置情報
   に基づいて該テストフィルムを一分析長分毎に該分析装
   置の分析域内で滞留し分析処理を受けるように該フィル
   ムを間欠的に移送することを特徴とする生化学分析用テ
   ストフィルムの移送制御方法。 ２。前記生化学分析用長尺テストフィルムが、少なくと
   も展開層、試薬層及び光透過性支持体を含む多層分析要
   素を有するテストフィルムであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の生化学分析用テストフィルムの
   移送制御方法。 ３。前記生化学分析用長尺テストフィルムの未使用部分
   がロール状で未使用フィルムカセット部に収容されてお
   り、前記フィルムの分析での使用済み側の端部が前記フ
   ィルムをロール状に巻き取り収容するための使用済みフ
   ィルムカセット部内のリールに固着されており、前記使
   用済みフィルムカセット部内のリールを回転させること
   によって前記フィルムを移送することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の生化学分析用テストフィルムの
   移送制御方法。 ４。前記位置情報が、光学的に検出可能な情報であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の生化学分析
   用テストフィルムの移送制御方法。 ５。前記位置情報が、予め前記テストフィルムに付され
   たものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の生化学分析用テストフィルムの移送制御方法。 ６。前記位置情報が、前記分析装置内に設けられた記録
   手段により付されたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の生化学分析用テストフィルムの移
   送制御方法。