JPH01137997A - 分析要素 - Google Patents
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野]
本発明は、水性液体、特に体液中の酵素活性の測定や酵
素標識を利用する免疫学的分析に有用な分析要素に関す
る。
素標識を利用する免疫学的分析に有用な分析要素に関す
る。
[従来技術]
生体液、例えば血液、尿、唾液等に含まれる各種の加水
分解酵素の定量的分析は、臨床検査の重要な項目である
。この加水分解酵素を酵素免疫測定法における標識酵素
とすることにより、高感度の定量分析を行うこともでき
る。加水分解酵素の例として、アミラーゼ、プロテアー
ゼ、リパーゼ、DNA分解酵素が挙げられる。例えば血
液中に存在するアミラーゼの量の測定はすいぞう機能の
検査手段として臨床上極めて重要である。従来アミラー
ゼ活性の測定には、「澱粉ハンドブック」 (朝倉書店
刊、1979年)に記載されているようないわゆる「色
素澱粉法」が知られ、広く用いられていた。
分解酵素の定量的分析は、臨床検査の重要な項目である
。この加水分解酵素を酵素免疫測定法における標識酵素
とすることにより、高感度の定量分析を行うこともでき
る。加水分解酵素の例として、アミラーゼ、プロテアー
ゼ、リパーゼ、DNA分解酵素が挙げられる。例えば血
液中に存在するアミラーゼの量の測定はすいぞう機能の
検査手段として臨床上極めて重要である。従来アミラー
ゼ活性の測定には、「澱粉ハンドブック」 (朝倉書店
刊、1979年)に記載されているようないわゆる「色
素澱粉法」が知られ、広く用いられていた。
乾式分析要素を用いて体液などに含有されている生化学
物質を定量する分析方法が知られている。
物質を定量する分析方法が知られている。
乾式分析要素では一般に、被検成分と分析要素内に含ま
れる試薬との反応の反応生成物または未反応成分の量を
、光学的に、例えば発色、変色、蛍光、発光等の分光測
光により測定し、被検成分を定量する。乾式分析要素を
用いると、簡便、迅速に、しかも高い精度で液体中の特
定成分、例えば生化学的活性物質の分析ができる。乾式
分析要素は酵素活性測定にも有用で、このような乾式分
析要素は例えばΔnalytical Chemist
ry、 Vol、55゜No、4. p、504Δ、5
06八(八pril 1983)の記載により知られて
いる。
れる試薬との反応の反応生成物または未反応成分の量を
、光学的に、例えば発色、変色、蛍光、発光等の分光測
光により測定し、被検成分を定量する。乾式分析要素を
用いると、簡便、迅速に、しかも高い精度で液体中の特
定成分、例えば生化学的活性物質の分析ができる。乾式
分析要素は酵素活性測定にも有用で、このような乾式分
析要素は例えばΔnalytical Chemist
ry、 Vol、55゜No、4. p、504Δ、5
06八(八pril 1983)の記載により知られて
いる。
特開昭53−131089号には、酵素の基質、例えば
澱粉に、染料のごとき検出可能の分光吸収を有する発色
団を有する化学基を、予め結合さぜな非拡散性基質を含
む試薬層と、被検物質すなわち酵素の作用により生した
拡散性の反応生成物を受容する検出表示層をそなえた多
層乾式分析要素が記載されている。分析要素の検出表示
層に受容された反応生成物の量に対応して、それの有す
る染料等の有色化学基が与える吸収の光学濃度を測定し
て、被検物質の量が決定される。反応生成物を受容する
検出表示層(以下、検出層という)にはゼラチン等の親
水性高分子をバインダーとする非多孔性の層か用いられ
ている。
澱粉に、染料のごとき検出可能の分光吸収を有する発色
団を有する化学基を、予め結合さぜな非拡散性基質を含
む試薬層と、被検物質すなわち酵素の作用により生した
拡散性の反応生成物を受容する検出表示層をそなえた多
層乾式分析要素が記載されている。分析要素の検出表示
層に受容された反応生成物の量に対応して、それの有す
る染料等の有色化学基が与える吸収の光学濃度を測定し
て、被検物質の量が決定される。反応生成物を受容する
検出表示層(以下、検出層という)にはゼラチン等の親
水性高分子をバインダーとする非多孔性の層か用いられ
ている。
特開昭5(130063号に記載された技術ては、加水
分解反応により生成した拡散性の低分子化合物が非多孔
性の呈色反応層に受容され、試薬と反応して呈色するこ
とにより、拡散性化合物を検出し、酵素活性を測定して
いる。
分解反応により生成した拡散性の低分子化合物が非多孔
性の呈色反応層に受容され、試薬と反応して呈色するこ
とにより、拡散性化合物を検出し、酵素活性を測定して
いる。
これらの乾式多層分析要素によって、酵素活性測定の操
作は著しく簡便になったが、いずれも検出感度は満足で
きるほど高くなかった。
作は著しく簡便になったが、いずれも検出感度は満足で
きるほど高くなかった。
[解決すべき技術的課題]
本発明において解決すべき技術的課題は、検出可能な拡
散性化合物を放出する非拡散性基質を利用して、酵素活
性を測定するか酵素標識体の酵素活性測定を利用する乾
式多層化学分析要素において、高い分析感度と分析精度
を得ることにある。
散性化合物を放出する非拡散性基質を利用して、酵素活
性を測定するか酵素標識体の酵素活性測定を利用する乾
式多層化学分析要素において、高い分析感度と分析精度
を得ることにある。
より具体的には、上記分析要素において、酵素活性物質
または酵素担持物質の酵素活性を制御する物質の検出感
度を改良することである。
または酵素担持物質の酵素活性を制御する物質の検出感
度を改良することである。
[発明の構成]
本発明の上記目的は、少なくとも2つの水浸透性層を有
し、水性液体試料中に含まれる酵素または含有量に応し
て酵素担持物質を生成もしくは減−4= 少するような被検物質の定量に適する多層乾式化学分析
要素であって、前記少なくとも2つの水浸透性層の1つ
は酵素の基質を含む基質層であり、他の1つは検出層で
あって、前記基質層および検出層はそれぞれ多孔性層で
あり、前記基質は直接光学的に検出し得る部位を分子中
に有する非拡散性物質であり、酵素活性物質の存在下で
反応して、直接光学的に検出し得る部位を分子中に有す
る拡散性物質を生成することができ、該拡散性物質が前
記検出層において検出できることを特徴とする分析要素
によって、達成された。
し、水性液体試料中に含まれる酵素または含有量に応し
て酵素担持物質を生成もしくは減−4= 少するような被検物質の定量に適する多層乾式化学分析
要素であって、前記少なくとも2つの水浸透性層の1つ
は酵素の基質を含む基質層であり、他の1つは検出層で
あって、前記基質層および検出層はそれぞれ多孔性層で
あり、前記基質は直接光学的に検出し得る部位を分子中
に有する非拡散性物質であり、酵素活性物質の存在下で
反応して、直接光学的に検出し得る部位を分子中に有す
る拡散性物質を生成することができ、該拡散性物質が前
記検出層において検出できることを特徴とする分析要素
によって、達成された。
本発明の分析要素において前記基質は直接光学的に検出
できる部位を分子中に有する非拡散性物質であり、酵素
活性物質の存在下で反応して、直接光学的に検出できる
部位を分子中に有する拡散性物質を生成する場合、該拡
散性物質は検出層において検出される。基質層と検出層
との間に他の水浸透性層が介在してもよい。
できる部位を分子中に有する非拡散性物質であり、酵素
活性物質の存在下で反応して、直接光学的に検出できる
部位を分子中に有する拡散性物質を生成する場合、該拡
散性物質は検出層において検出される。基質層と検出層
との間に他の水浸透性層が介在してもよい。
前記基質は直接光学的に検出できる部位を分子中に有す
るから、それを含む基質層が分析要素の外から観察でき
る場合には、それ自身光学的に検出できる。この非拡散
性基質から酵素活性物質の存在下で反応して生ずる拡散
性物質もそれ自身光学的に検出てき、試薬との反応によ
り生ずる光学的変化を利用する必要がない。
るから、それを含む基質層が分析要素の外から観察でき
る場合には、それ自身光学的に検出できる。この非拡散
性基質から酵素活性物質の存在下で反応して生ずる拡散
性物質もそれ自身光学的に検出てき、試薬との反応によ
り生ずる光学的変化を利用する必要がない。
以下、本発明の多層化学分析要素の構成および組成を具
体的に説明する。
体的に説明する。
本発明の実施態様の一例について断面を第1図に示す。
第1図の多層化学分析要素では、光透過性水不浸透性支
持体10の上に、検出層20、基質層30、そして展開
層50がこの順に積層されている。基質層30には非拡
散性基質を含む。この非拡散性基質は、分子中に直接光
学的に検出できる部位(例えば色素部)を有し、酵素で
ある被検物質または被検物質の量に応じて生成もしくは
減少する酵素担持物質(酵素自身あるいは酵素結合物質
)の作用により、水透過性媒体中を水の存在下に拡散し
得る拡散性化合物を生成し得る。
持体10の上に、検出層20、基質層30、そして展開
層50がこの順に積層されている。基質層30には非拡
散性基質を含む。この非拡散性基質は、分子中に直接光
学的に検出できる部位(例えば色素部)を有し、酵素で
ある被検物質または被検物質の量に応じて生成もしくは
減少する酵素担持物質(酵素自身あるいは酵素結合物質
)の作用により、水透過性媒体中を水の存在下に拡散し
得る拡散性化合物を生成し得る。
第1図について本発明の分析要素の動作(分析の際の過
程)を説明する。被検物質を含有する試料水性液の一滴
か展開層50に付着されると、展開層50てほぼ均一に
展開され、基質層30に浸透する。基質層中では、試料
中に含まれる酵素である被検物質または被検物質の量に
応して生成もしくは減少する酵素担持物質の作用により
、非拡散性基質から拡散性化合物が生成し、基質層30
から検出層20に拡散していく。反応生成物たる拡散性
化合物は、非拡散性基質に由来する直接光学的に検出し
得る部位を有しており、検出層2゜において検出される
。
程)を説明する。被検物質を含有する試料水性液の一滴
か展開層50に付着されると、展開層50てほぼ均一に
展開され、基質層30に浸透する。基質層中では、試料
中に含まれる酵素である被検物質または被検物質の量に
応して生成もしくは減少する酵素担持物質の作用により
、非拡散性基質から拡散性化合物が生成し、基質層30
から検出層20に拡散していく。反応生成物たる拡散性
化合物は、非拡散性基質に由来する直接光学的に検出し
得る部位を有しており、検出層2゜において検出される
。
本発明の実施態様の他の例について断面を第2図に示す
。光透過性水不浸透性支持体]0の上に、検出層20、
中間層40、基質層3oそして展開層50がこの順に積
層されている。基質層3oと検出層20の間に中間層4
0が介在している。
。光透過性水不浸透性支持体]0の上に、検出層20、
中間層40、基質層3oそして展開層50がこの順に積
層されている。基質層3oと検出層20の間に中間層4
0が介在している。
第2図に示した分析要素では、試料中に含まれる酵素で
ある被検物質または被検物質の量に応じて生成もしくは
減少する酵素担持物質の作用により、非拡散性基質から
基質層3o中て生成した拡散性化合物か、基質層30が
ら中間層4oを通過して、検出層20に拡散していく。
ある被検物質または被検物質の量に応じて生成もしくは
減少する酵素担持物質の作用により、非拡散性基質から
基質層3o中て生成した拡散性化合物か、基質層30が
ら中間層4oを通過して、検出層20に拡散していく。
反応生成物たる拡散性化合物には、非拡散性基質に由来
する、光学的に直接検出し得る部位を有していて、検出
層20において光学的に検出される。
する、光学的に直接検出し得る部位を有していて、検出
層20において光学的に検出される。
前記した被検物質は、直接非拡散性基質に作用する酵素
でもよいし、また、被検物質と特異的な蛋白質結合反応
(典型的には免疫学的抗原抗体反応)の結果生成もしく
は減少する酵素担持物質、例えば抗原または抗体の酵素
標識物の酵素反応により、間接的に基質に作用するもの
でもよい。被検物質と被検物質類縁体との競争的な蛋白
質結合反応の結果として、基質に対する作用が変調しう
るような標識された蛋白質を介在させることも可能であ
る。上べの酵素担持物質は、分析要素外の水性媒体中て
あらかしめ生成させてもよいし、本発明の多層化学分析
要素の適当な層で生成させてもよい。被検物質から酵素
または酵素担持体を生成するための反応層を別に設けて
もよい。この層は、分析要素と一体化されてもよいし、
−時的に接触し得るものでもよい。
でもよいし、また、被検物質と特異的な蛋白質結合反応
(典型的には免疫学的抗原抗体反応)の結果生成もしく
は減少する酵素担持物質、例えば抗原または抗体の酵素
標識物の酵素反応により、間接的に基質に作用するもの
でもよい。被検物質と被検物質類縁体との競争的な蛋白
質結合反応の結果として、基質に対する作用が変調しう
るような標識された蛋白質を介在させることも可能であ
る。上べの酵素担持物質は、分析要素外の水性媒体中て
あらかしめ生成させてもよいし、本発明の多層化学分析
要素の適当な層で生成させてもよい。被検物質から酵素
または酵素担持体を生成するための反応層を別に設けて
もよい。この層は、分析要素と一体化されてもよいし、
−時的に接触し得るものでもよい。
非拡散性基質は基質層30に留まり、酵素反応の結果生
した拡散性化合物のみが検出層20に拡散して、直接光
学的に、例えば吸収、発光、蛍光等により、検出される
。拡散性化合物の量は非拡散性基質に対する酵素活性に
依存するのて、結果として酵素活性に対応して光学的変
化が検出され、定量的測定により酵素活性を知ることが
できる。
した拡散性化合物のみが検出層20に拡散して、直接光
学的に、例えば吸収、発光、蛍光等により、検出される
。拡散性化合物の量は非拡散性基質に対する酵素活性に
依存するのて、結果として酵素活性に対応して光学的変
化が検出され、定量的測定により酵素活性を知ることが
できる。
被検物質が酵素でなく、被検物質がその量に応して生成
もしくは減少する酵素担持物質を生成するか減少させる
物質である場合には、酵素担持物質の酵素活性を知るこ
とができるので、被検物質の量を知ることかできる。
もしくは減少する酵素担持物質を生成するか減少させる
物質である場合には、酵素担持物質の酵素活性を知るこ
とができるので、被検物質の量を知ることかできる。
吸収の測定には、極大吸収波長領域における透過又は反
射による光学的測定が適しているが、目的や必要精度に
よっては、目視により判定してもよい。発光、蛍光等の
測定には、発光、蛍光等の主波長付近における光学的測
定が適している。
射による光学的測定が適しているが、目的や必要精度に
よっては、目視により判定してもよい。発光、蛍光等の
測定には、発光、蛍光等の主波長付近における光学的測
定が適している。
本発明において非拡散性基質に色素部を結合させる方法
には、染料業界で広く用いられている「反応性染料」の
技術が用いられる。染料業界ては、各種天然繊維に染料
化合物を物理的に吸着させる他に、化学結合を形成させ
、より好ましい染色状態を得ている。この時用いられる
染料が反応性染料であり、K、Venkatarman
編”The(:he+n1st−ry of 5ynt
l+etic Dyes”第■巻、Academic
Press社刊(1972年〉にこの反応性染料が詳し
く述べられている。特に天然高分子である多糖類、例え
ばセルロースやでんぷん、蛋白質繊維である羊毛、絹等
の分子と染料分子を結合する「連結基」が詳しく記載さ
れており、これらの技術を参考にして非拡散性基質の合
成を行うことができる。色素部を有する非拡散性基質は
、酵素反応により低分子化され、基質層から呈色反応層
へ親水性媒体中を拡散する必要があるので、可溶性基、
例えばスルホ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、四
級アンモニウム基を有することが好ましい。このような
可溶性基は、連結基の一部に導入されていても、色素部
に導入されていてもよい。色素部の具体例には以下のよ
うなものがある。
には、染料業界で広く用いられている「反応性染料」の
技術が用いられる。染料業界ては、各種天然繊維に染料
化合物を物理的に吸着させる他に、化学結合を形成させ
、より好ましい染色状態を得ている。この時用いられる
染料が反応性染料であり、K、Venkatarman
編”The(:he+n1st−ry of 5ynt
l+etic Dyes”第■巻、Academic
Press社刊(1972年〉にこの反応性染料が詳し
く述べられている。特に天然高分子である多糖類、例え
ばセルロースやでんぷん、蛋白質繊維である羊毛、絹等
の分子と染料分子を結合する「連結基」が詳しく記載さ
れており、これらの技術を参考にして非拡散性基質の合
成を行うことができる。色素部を有する非拡散性基質は
、酵素反応により低分子化され、基質層から呈色反応層
へ親水性媒体中を拡散する必要があるので、可溶性基、
例えばスルホ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、四
級アンモニウム基を有することが好ましい。このような
可溶性基は、連結基の一部に導入されていても、色素部
に導入されていてもよい。色素部の具体例には以下のよ
うなものがある。
Remazol Br1lliant Blue R(
Farbu+erkeHoecbst 八G) Procion Br1lliant Red M−2
BS(ICIΔmerica)Cibacbron
Blue F3G−八 (Ciba ΔG)Rea
ktone Red 2B (Geigy)本発明の分
析要素において基質層は、分析要素の最上層であっても
よいし、最上層例えば展開層と、検出層との間にある層
てもよい。
Farbu+erkeHoecbst 八G) Procion Br1lliant Red M−2
BS(ICIΔmerica)Cibacbron
Blue F3G−八 (Ciba ΔG)Rea
ktone Red 2B (Geigy)本発明の分
析要素において基質層は、分析要素の最上層であっても
よいし、最上層例えば展開層と、検出層との間にある層
てもよい。
基質層は多孔質層である。多孔質層は繊維質であっても
よいし、非繊維質てもよい。天然繊維から成る布、合成
または半合成繊維から成る布、不織布、紙、酢酸セルロ
ース等から成るメンブランフィルタ−1無機物または有
機物粒子の結合体等のいずれでもよい。例えば特開昭5
5−164356号、同60−222769号等に記載
された繊維質層のほか、特開昭49−53888号、特
開昭58−70163号、同61−4959号、特願昭
60−256408号、同60−279859号、同6
0−279860号、同60−279861号等に記載
されたような多孔性層も好適である。
よいし、非繊維質てもよい。天然繊維から成る布、合成
または半合成繊維から成る布、不織布、紙、酢酸セルロ
ース等から成るメンブランフィルタ−1無機物または有
機物粒子の結合体等のいずれでもよい。例えば特開昭5
5−164356号、同60−222769号等に記載
された繊維質層のほか、特開昭49−53888号、特
開昭58−70163号、同61−4959号、特願昭
60−256408号、同60−279859号、同6
0−279860号、同60−279861号等に記載
されたような多孔性層も好適である。
多孔質層は、供給される液体の量にほぼ比例しな面積に
液体を展開する、いわゆる計量作用を有する液体展開層
(以下、展開層ということもある)であってもよいし、
それ以外でもよい。
液体を展開する、いわゆる計量作用を有する液体展開層
(以下、展開層ということもある)であってもよいし、
それ以外でもよい。
例えば紙、布、合成高分子から成る多孔質膜などに基質
を予め含浸または塗布した後、この多孔質層を、支持体
上に設けた他の多孔質層、例えば検出層の上に、例えば
特開昭61−4959号に記載されたような方法で接着
させてもよい。別の方法として、多孔性層を他の水浸透
性層(例えば検出層)の上に前記のような方法で接着さ
せた後、基質を含む組成物を多孔性層に塗布してもよい
。
を予め含浸または塗布した後、この多孔質層を、支持体
上に設けた他の多孔質層、例えば検出層の上に、例えば
特開昭61−4959号に記載されたような方法で接着
させてもよい。別の方法として、多孔性層を他の水浸透
性層(例えば検出層)の上に前記のような方法で接着さ
せた後、基質を含む組成物を多孔性層に塗布してもよい
。
多孔性層への含浸または塗布には公知の方法を利用でき
る。塗布には例えばデイツプ塗布、ドクター塗布、ホッ
パー塗布、カーテン塗布等を適宜選択して用いる。
る。塗布には例えばデイツプ塗布、ドクター塗布、ホッ
パー塗布、カーテン塗布等を適宜選択して用いる。
基質層の厚さは特に制限はないが、10μm〜600μ
m0程度、好ましくは20μm〜400μmの範囲が適
当である。
m0程度、好ましくは20μm〜400μmの範囲が適
当である。
本発明の分析要素の検出層として、例えば特開昭58−
70163号(発明名神山はか)、特開昭61−495
9号(発明者平塚はか)、同62−116258号(発
明者池田はか)、同62−138756号、同62−1
38757号、同62−138757号(発明者長友は
か)等に記載されたような多孔性層のいずれかを利用で
きる。
70163号(発明名神山はか)、特開昭61−495
9号(発明者平塚はか)、同62−116258号(発
明者池田はか)、同62−138756号、同62−1
38757号、同62−138757号(発明者長友は
か)等に記載されたような多孔性層のいずれかを利用で
きる。
検出層には、塗布特性、拡散性化合物の拡散性、反応性
、保存安定性などの諸性能の向上を目的として、界面活
性剤、pH調節用試薬、微粉末、酸化防止剤、その他、
有機物あるいは無機物からなる各種添加剤を加えること
ができる。検出層に含有させることができるM衝剤の例
としては、炭酸塩、ホウ酸塩、燗酸塩やBiochem
istry誌 第5巻第2号、467ページより477
ページ(1966年)に記載されているグツド(Goo
d )の緩衝剤などを挙げることができる。
、保存安定性などの諸性能の向上を目的として、界面活
性剤、pH調節用試薬、微粉末、酸化防止剤、その他、
有機物あるいは無機物からなる各種添加剤を加えること
ができる。検出層に含有させることができるM衝剤の例
としては、炭酸塩、ホウ酸塩、燗酸塩やBiochem
istry誌 第5巻第2号、467ページより477
ページ(1966年)に記載されているグツド(Goo
d )の緩衝剤などを挙げることができる。
本発明の分析要素の基質層と検出層の組み合わせを例え
ば、特開昭61−4959号(発明者平塚はか)、同6
2−116258号(発明者池田はか)、同62−13
8756号、同62−138757号、同62−138
757号(発明者長友ほか)等に記載されたような多孔
性層で構成することかできる。
ば、特開昭61−4959号(発明者平塚はか)、同6
2−116258号(発明者池田はか)、同62−13
8756号、同62−138757号、同62−138
757号(発明者長友ほか)等に記載されたような多孔
性層で構成することかできる。
検出層の厚さは特に制限はないが、10μm〜600μ
m程度、好ましくは20μ翔〜400μlの範囲が適当
である。
m程度、好ましくは20μ翔〜400μlの範囲が適当
である。
抗原または抗体の酵素標識体を用いる場合、標識のため
に種々の酵素を選ぶことができる。充分高い酵素活性が
得られること、酵素の安定性、酵素活性への結合の影響
等を考慮して、酵素が選択される。特表昭56−500
901号明細書の第1表および第2表に記載されたもの
から選ぶことができる。代表的なものは、β−D−ガラ
クトシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ(ALP)、
α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、
セルラーゼ、デキストラナーゼ等である。
に種々の酵素を選ぶことができる。充分高い酵素活性が
得られること、酵素の安定性、酵素活性への結合の影響
等を考慮して、酵素が選択される。特表昭56−500
901号明細書の第1表および第2表に記載されたもの
から選ぶことができる。代表的なものは、β−D−ガラ
クトシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ(ALP)、
α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、
セルラーゼ、デキストラナーゼ等である。
抗原または抗体に酵素を結合させる方法および本発明に
用いることができる酵素標識抗原については、石川栄治
ら:[酵素免疫測定法(第2版)J(1982年)、
河合忠編 「臨床検査技術全書4免疫血清検査」(医学
書院、1977年発行)、97−102頁、B ioc
bem 、 B 1ophys、 Res、 Comm
un 、 、 74.538(1977)、C11ni
ca Chimica Acta 、83,161(1
97B)等の記載が参照できる。標識抗原および抗体の
具体例として α−アミラーゼ結合ヒト免疫グロブリン
(I gG)、A L P結合IgG、セルラーゼ標識
α−フェトプロティン等がある。
用いることができる酵素標識抗原については、石川栄治
ら:[酵素免疫測定法(第2版)J(1982年)、
河合忠編 「臨床検査技術全書4免疫血清検査」(医学
書院、1977年発行)、97−102頁、B ioc
bem 、 B 1ophys、 Res、 Comm
un 、 、 74.538(1977)、C11ni
ca Chimica Acta 、83,161(1
97B)等の記載が参照できる。標識抗原および抗体の
具体例として α−アミラーゼ結合ヒト免疫グロブリン
(I gG)、A L P結合IgG、セルラーゼ標識
α−フェトプロティン等がある。
本発明の分析要素が酵素免疫測定法に利用される際、好
ましいのは次のような実施態様である。
ましいのは次のような実施態様である。
例えば、リガンドを含有していることが期待される検体
と、リガンド又はその誘導体と酵素との結合物(標識リ
ガンド)、及びリガンドに対する抗体を、あらかじめ水
性媒体中で反応させる。その後、本発明の分析要素に前
記反応液を滴下する方法がある。この時、抗体に結合/
非結合の標識リガンドを分離する操作を含んでもよい。
と、リガンド又はその誘導体と酵素との結合物(標識リ
ガンド)、及びリガンドに対する抗体を、あらかじめ水
性媒体中で反応させる。その後、本発明の分析要素に前
記反応液を滴下する方法がある。この時、抗体に結合/
非結合の標識リガンドを分離する操作を含んでもよい。
分離操作は例えば 石川栄治ら:酵素免疫測定法(医学
書院、1982年)に記載されている。
書院、1982年)に記載されている。
別の例では、前記標識リガンドがリガンドまたはその誘
導体と、酵素の付活剤、阻害剤、または補酵素との結合
物であってもよい。
導体と、酵素の付活剤、阻害剤、または補酵素との結合
物であってもよい。
また他の例として、リガンドを含有していることか期待
される検体と、リガンドに対する抗体又はその誘導体と
酵素との結合物(標識抗体)を、あらかじめ水性媒体中
で反応させる。その後、本発明の分析要素に前記反応液
を滴下する方法がある。この時、リガンドが結合/非結
合の標識抗体を分離する操作を含んでもよい。
される検体と、リガンドに対する抗体又はその誘導体と
酵素との結合物(標識抗体)を、あらかじめ水性媒体中
で反応させる。その後、本発明の分析要素に前記反応液
を滴下する方法がある。この時、リガンドが結合/非結
合の標識抗体を分離する操作を含んでもよい。
さらに好ましい例として、前記標識リガンドおよびリガ
ンドに対する抗体、または標識抗体のすべてまたは一部
か、本発明の分析要素の適当な層に含有されていてもよ
い。また、本発明の分析要素の上に分析の実施の際に、
これらを含有する新たな層を設けてもよい。
ンドに対する抗体、または標識抗体のすべてまたは一部
か、本発明の分析要素の適当な層に含有されていてもよ
い。また、本発明の分析要素の上に分析の実施の際に、
これらを含有する新たな層を設けてもよい。
本発明の分析要素により試料液中の酵素活性を測定する
ことができる。そのような酵素の例として、α−アミラ
ーゼ、β−アミラーゼ、セルラーゼ、デキストラナーゼ
等の糖質分解酵素、トリプシン、キモトリプシン等のペ
プチド分解酵素、核酸分解酵素があげられる。その他の
例については生化学ハンドブック(朝食書店、1982
年)を参照することができる。酵素の基質として例えば
、澱粉、アミロース、アミロペクチン、セルロース、デ
キストロース、蛋白質、RNA、DNA等があげられる
。
ことができる。そのような酵素の例として、α−アミラ
ーゼ、β−アミラーゼ、セルラーゼ、デキストラナーゼ
等の糖質分解酵素、トリプシン、キモトリプシン等のペ
プチド分解酵素、核酸分解酵素があげられる。その他の
例については生化学ハンドブック(朝食書店、1982
年)を参照することができる。酵素の基質として例えば
、澱粉、アミロース、アミロペクチン、セルロース、デ
キストロース、蛋白質、RNA、DNA等があげられる
。
本発明は公知の多種の乾式分析要素に適用することが出
来る。要素は多孔性層、試薬層のほか、支持体、展開層
、検出層、光反射(遮蔽)層、接着層、ろ過層、吸水層
、下塗り層その他の層を含む多重層の構成を有してもよ
い。かような分析要素として、米国特許第3,992,
158号、同4゜042.335号および特開昭55−
164356号各明細書に開示されたものがある。
来る。要素は多孔性層、試薬層のほか、支持体、展開層
、検出層、光反射(遮蔽)層、接着層、ろ過層、吸水層
、下塗り層その他の層を含む多重層の構成を有してもよ
い。かような分析要素として、米国特許第3,992,
158号、同4゜042.335号および特開昭55−
164356号各明細書に開示されたものがある。
光透過性水不透過性支持体を用いる場合、本発明の乾式
分析要素の実用的に採りうる構成は(1)支持体上に検
出層、その上に基質を含む展開層を有するもの。
分析要素の実用的に採りうる構成は(1)支持体上に検
出層、その上に基質を含む展開層を有するもの。
(2)支持体上に吸水層、検出層、基質を含む展開層を
この順に有するもの。
この順に有するもの。
(3)支持体上に検出層、光反射層、基質を含む展開層
をこの順に有するもの。
をこの順に有するもの。
(4)支持体上に検出層、基質層、展開層をこの順に有
するもの。
するもの。
(5)支持体上に吸水層、検出層、基質層、展開層をこ
の順に有するもの。
の順に有するもの。
(6)支持体上に吸水層、検出層、光反射層、基質層、
展開層をこの順に有するもの。
展開層をこの順に有するもの。
検出層が複数の層から成ってもよい。基質層と検出層の
間に中間層を設けてもよい。上記(4)ないしく6)に
おいて基質層と展開層との間にはろ過層や妨害成分除去
層を設けてもよい。
間に中間層を設けてもよい。上記(4)ないしく6)に
おいて基質層と展開層との間にはろ過層や妨害成分除去
層を設けてもよい。
検出層とは一般に、被検成分の存在下で生成した色素等
か拡散し、光透過性支持体を通して光学的に検出され得
る層である。媒染剤、例えばアニオン性色素に対してカ
チオン性ポリマーを、含んでもよい。
か拡散し、光透過性支持体を通して光学的に検出され得
る層である。媒染剤、例えばアニオン性色素に対してカ
チオン性ポリマーを、含んでもよい。
吸水層は一般に、被検成分の存在下で生成する色素が実
質的に拡散しないような層を言い、膨潤しやすい親水性
ポリマー例えばゼラチン、ゼラチン誘導体、ポリアクリ
ルアミド、澱粉等で構成することができる。
質的に拡散しないような層を言い、膨潤しやすい親水性
ポリマー例えばゼラチン、ゼラチン誘導体、ポリアクリ
ルアミド、澱粉等で構成することができる。
光透過性水不透過性支持体の材料として好ましいものは
ポリエチレンテレフタレートである。親水性層を強固に
接着させるため通常、下塗り層を設けるか、親水化処理
を施す。
ポリエチレンテレフタレートである。親水性層を強固に
接着させるため通常、下塗り層を設けるか、親水化処理
を施す。
多孔性層を展開層として利用する場合、液体31量作用
を有する層であることか好ましい。液体計量作用とは、
その表面に点着供給された液体試料を、その中に含有し
ている成分を実質的に偏在させることなく、面の方向に
単位面積当りほぼ一定量の割合で広げる作用である。
を有する層であることか好ましい。液体計量作用とは、
その表面に点着供給された液体試料を、その中に含有し
ている成分を実質的に偏在させることなく、面の方向に
単位面積当りほぼ一定量の割合で広げる作用である。
展開層その他の多孔性層を構成する材料としては、濾紙
、不織布、織物生地(例えば平織生地)、編物生地(例
えば、トリコット編)、ガラス繊維濾紙等を用いること
ができる。展開層としては、織物、編物等が好ましい。
、不織布、織物生地(例えば平織生地)、編物生地(例
えば、トリコット編)、ガラス繊維濾紙等を用いること
ができる。展開層としては、織物、編物等が好ましい。
織物等は特開昭57−66359号に記載されたような
グロー放電処理をしてもよい。展開層には、展開面積、
展開速度等を調節するため、特開昭60−222770
号、特願昭61−1.22875号、61.−1228
76号、61−143754号に記載したような親水性
高分子あるいは界面活性剤を含有してもよい。
グロー放電処理をしてもよい。展開層には、展開面積、
展開速度等を調節するため、特開昭60−222770
号、特願昭61−1.22875号、61.−1228
76号、61−143754号に記載したような親水性
高分子あるいは界面活性剤を含有してもよい。
多孔性層を接着し積層するための接着層を検出層、光反
射層、濾過層、吸水層等の層の上に設けてもよい。接着
層は水で膨潤したときに多孔性層を接着することができ
るような親水性ポリマー、例えばゼラチン、ゼラチン誘
導体、ポリアクリルアミド、澱粉等からなることが好ま
しい。
射層、濾過層、吸水層等の層の上に設けてもよい。接着
層は水で膨潤したときに多孔性層を接着することができ
るような親水性ポリマー、例えばゼラチン、ゼラチン誘
導体、ポリアクリルアミド、澱粉等からなることが好ま
しい。
光反射層は、検出層、試薬層等に生じた検出可能な変化
(色変化、発色等)を光透過性を有する支持体側から反
射測光する際に、展開層に点着供給された被検液の色、
特に試料が全血である場合のヘモグロビンの赤色等を遮
蔽するとともに、背景層としても機能する。光反射層は
、親水性ポリマーをバインダーとして、酸化チタン、硫
酸バリウム等の光反射性微粒子が分散された水浸透性の
層であることが好ましい。バインダーとしてはゼラチン
、ゼラチン誘導体、ポリアクリルアミド等が好ましい。
(色変化、発色等)を光透過性を有する支持体側から反
射測光する際に、展開層に点着供給された被検液の色、
特に試料が全血である場合のヘモグロビンの赤色等を遮
蔽するとともに、背景層としても機能する。光反射層は
、親水性ポリマーをバインダーとして、酸化チタン、硫
酸バリウム等の光反射性微粒子が分散された水浸透性の
層であることが好ましい。バインダーとしてはゼラチン
、ゼラチン誘導体、ポリアクリルアミド等が好ましい。
分析要素には、光反射層を設ける代わりに、またはそれ
と同時に、展開層、基質層、呈色反応層、検出層等の少
なくとも1つに、酸化チタン等の光反射粒子を含有させ
てもよい。
と同時に、展開層、基質層、呈色反応層、検出層等の少
なくとも1つに、酸化チタン等の光反射粒子を含有させ
てもよい。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例1]
(支持体および吸水層)
ゼラチン下塗りされている厚さ180μmのポリエチレ
ンテレフタレート無色透明平滑フィルム上にゼラチン水
溶液を乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、乾
燥して吸水層を形成した。
ンテレフタレート無色透明平滑フィルム上にゼラチン水
溶液を乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、乾
燥して吸水層を形成した。
(検出層)
次に吸水層の表面を25℃の水で一様に濡らした後、富
士写真フィルム(株)製ミクロフィルターFM300(
最小孔径3.0μm 、厚さ140μm、空隙率80%
のセルロースアセテート非対称多孔膜フィルター)を重
ね合わせ、乾燥させて、これらを一体止させた。
士写真フィルム(株)製ミクロフィルターFM300(
最小孔径3.0μm 、厚さ140μm、空隙率80%
のセルロースアセテート非対称多孔膜フィルター)を重
ね合わせ、乾燥させて、これらを一体止させた。
(展開/基質層)
次いで100S相当の ポリエチレンテレフタシー1〜
紡績糸からなる厚さ約250μmのトリコット編み物生
地の表面に、100メツシユの網(面積率的20%)を
通してスクリーン印刷法で市販ホットメルト接着剤(エ
チレン−酢酸ビニル共重合体)を固形成分3g/m2の
割合で付着させたものと重ね合わせ、ラミネートした。
紡績糸からなる厚さ約250μmのトリコット編み物生
地の表面に、100メツシユの網(面積率的20%)を
通してスクリーン印刷法で市販ホットメルト接着剤(エ
チレン−酢酸ビニル共重合体)を固形成分3g/m2の
割合で付着させたものと重ね合わせ、ラミネートした。
次にこの布に下記の組成(c)の水溶液を150cc/
m2の割合てほぼ均一に塗布し、乾燥させ、本発明の分
析要素く1)を作製した。
m2の割合てほぼ均一に塗布し、乾燥させ、本発明の分
析要素く1)を作製した。
(C)
スターナアスール 8.3g(シグマ社
製色素澱粉〉 水 160gリン
酸カリウム 6g(希N a OH
溶液てPHを7.3に調整する)[比較例1] (支持体および検出層) ゼラチン下塗りされている厚さ180μmのポリエチレ
ンテレフタレート無色透明平滑フィルム上に下記の組成
(a)の水溶液を乾燥後の厚さが12μrnになるよう
に塗布し、乾燥した。
製色素澱粉〉 水 160gリン
酸カリウム 6g(希N a OH
溶液てPHを7.3に調整する)[比較例1] (支持体および検出層) ゼラチン下塗りされている厚さ180μmのポリエチレ
ンテレフタレート無色透明平滑フィルム上に下記の組成
(a)の水溶液を乾燥後の厚さが12μrnになるよう
に塗布し、乾燥した。
(a)
ゼラチン 300g界面活性剤
5g(オリン社製5urfac
tant IOG )ボリーコ(スチレン−N−メチル モルホリニウムメチルスチレン 一ジビニルベンゼン) 重合比 55・43:2 (15%ラテックス溶液) 280g水
2150g(希NaOH溶液
てpHを7.0に調整する)(光反射層) 次に上記ゼラチン層上に下記の組成(b)の水溶液を乾
燥後の厚さが3μmになるように塗布し乾燥した。
5g(オリン社製5urfac
tant IOG )ボリーコ(スチレン−N−メチル モルホリニウムメチルスチレン 一ジビニルベンゼン) 重合比 55・43:2 (15%ラテックス溶液) 280g水
2150g(希NaOH溶液
てpHを7.0に調整する)(光反射層) 次に上記ゼラチン層上に下記の組成(b)の水溶液を乾
燥後の厚さが3μmになるように塗布し乾燥した。
(b)
ゼラチン 30g界面活性剤
4g(オリン社製5urfac
tant IOG )酸化チタン(アナターセ型)
20g水 9
50g(希N a OH溶液てpHを7.0に調整する
)(展開/基質層) 次いで上記酸化チタン/ゼラチン層の上に約3Q g
/ m 2の割合で水を全面に均一に供給して湿潤させ
た後、その上にトリコット編み物(ポリエステル製40
ケイジ)を軽く圧力をかけてラミネ−1〜し、乾燥させ
た。
4g(オリン社製5urfac
tant IOG )酸化チタン(アナターセ型)
20g水 9
50g(希N a OH溶液てpHを7.0に調整する
)(展開/基質層) 次いで上記酸化チタン/ゼラチン層の上に約3Q g
/ m 2の割合で水を全面に均一に供給して湿潤させ
た後、その上にトリコット編み物(ポリエステル製40
ケイジ)を軽く圧力をかけてラミネ−1〜し、乾燥させ
た。
次いてこの布に前記組成(c)の水溶液を150 cc
/+n2の割合てほぼ均一に塗布し、乾燥させ、比較用
の分析要素を作製した。
/+n2の割合てほぼ均一に塗布し、乾燥させ、比較用
の分析要素を作製した。
[測定例]
本発明の実施例および比較用の分析要素を1.5 cm
X 1.5 cmに切断し、枯草菌α−アミラーゼ(シ
グマ社製)を2000単位/z(i添加した緩衝溶液(
Tris−HCI 50mM、pH7)およびアミラー
ゼを含まない同じ緩衝液を各10μ!点着し、富士写真
フィルム(株)製「富士ドライケム1000Jアナライ
ザの光学系を用いて温度37°Cで反応開始後10分ま
での波長640n+aての反射光学濃度変化(△0Dr
)を測定した。本発明の分析要素により得られた結果を
第3図に示す。
X 1.5 cmに切断し、枯草菌α−アミラーゼ(シ
グマ社製)を2000単位/z(i添加した緩衝溶液(
Tris−HCI 50mM、pH7)およびアミラー
ゼを含まない同じ緩衝液を各10μ!点着し、富士写真
フィルム(株)製「富士ドライケム1000Jアナライ
ザの光学系を用いて温度37°Cで反応開始後10分ま
での波長640n+aての反射光学濃度変化(△0Dr
)を測定した。本発明の分析要素により得られた結果を
第3図に示す。
第3図から明らかなように、本発明の分析要素はアミラ
ーゼ活性に対し良好な感度を示した。一方比較用の分析
要素は透明支持体側から実質的に色素が検出できなかっ
た。
ーゼ活性に対し良好な感度を示した。一方比較用の分析
要素は透明支持体側から実質的に色素が検出できなかっ
た。
第1図、第2図は分析要素の断面図である。
第3図は、呈色試験素子の光学濃度変化を示すグラフで
ある。 出願人 富士写真フィルム株式会社 第1図 第2図 第3図 へ ト 〇 〇 〇 TII″1EIl’minl
ある。 出願人 富士写真フィルム株式会社 第1図 第2図 第3図 へ ト 〇 〇 〇 TII″1EIl’minl
Claims (4)
- (1)少なくとも2つの水浸透性層を有し、水性液体中
の特定成分の分析に適する多層乾式化学分析要素であつ
て、前記少なくとも2つの水浸透性層の1つは酵素の基
質を含む基質層であり、他の1つは検出層であって、前
記基質層および検出層はそれぞれ多孔性層であり、前記
基質は直接光学的に検出できる部位を分子中に有する非
拡散性物質であり、酵素活性物質の存在下で反応して、
直接光学的に検出し得る部位を分子中に有する拡散性物
質を生成することができ、該拡散性物質が前記検出層に
おいて検出できることを特徴とする分析要素。 - (2)前記基質が被検物質の酵素活性により前記拡散性
物質を生成する特許請求の範囲(1)の分析要素。 - (3)前記基質が被検物質の量に応じ生成または減少す
る酵素担持物質の酵素活性により前記拡散性物質を生成
する特許請求の範囲(1)の分析要素。 - (4)基質層と検出層を有し、前記基質は直接光学的に
検出できる部位を分子中に有する非拡散性物質であり、
酵素活性物質の存在下で反応して、直接光学的に検出で
きる部位を分子中に有する拡散性物質を生成することが
でき、該拡散性物質が前記検出層において検出されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲(1)の分析要素。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29467987A JPH01137997A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 分析要素 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29467987A JPH01137997A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 分析要素 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01137997A true JPH01137997A (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=17810903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29467987A Pending JPH01137997A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 分析要素 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01137997A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0347839A2 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Fujirebio Kabushiki Kaisha | Dry-type analytical element for immunoassay |
US7244554B2 (en) * | 2000-06-21 | 2007-07-17 | Novapharm Research (Australia) Pty Ltd. | Enzyme detection and measurement |
WO2008144031A3 (en) * | 2007-05-15 | 2009-01-15 | Polestar Technologies Inc | Multilayered optical sensing patch and retaining plug therefor |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP29467987A patent/JPH01137997A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0347839A2 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Fujirebio Kabushiki Kaisha | Dry-type analytical element for immunoassay |
US7244554B2 (en) * | 2000-06-21 | 2007-07-17 | Novapharm Research (Australia) Pty Ltd. | Enzyme detection and measurement |
WO2008144031A3 (en) * | 2007-05-15 | 2009-01-15 | Polestar Technologies Inc | Multilayered optical sensing patch and retaining plug therefor |
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