JPH01308962A - 分析素子 - 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） 本発明は液体試料中に着目する成分の有無或いはその含
有量を化学的に分析する分析素子に関し、特に血液、血
清等を分析する血液分析素子、免疫分析素子等の生化学
分析素子に関する。

（発明の背景） 一般に生化学分析素子をはじめとするパ乾式′。

と称される分析素子は、幅広の支持体全面に必要数の試
薬層、展開層或いはその他の機能層を重層塗布或いは貼
合せて積層構成層を形成し、この素子母材を適当な大き
さ、例えば１４ｍｍＸ　１４ｍｍ、　１６ｍｍＸ　１６
ｍｍ大の素子片にスリットし、この素子片を適当なホー
ルダに挟着した形態を有している。

しかしながら、この分析素子は点着された微量の液体試
料を展開層中で一定面積当り一定容量になるように拡散
１分配して試薬層に包含させ、該液体試料に反応して色
変化を生じた試薬層の色変化の過程及び結果を支持体下
面から光学的に測定するものであり、展開層上に点着さ
れる液体試料は１０〜２０μＱという極めて微量のもの
を展開層で１０ｍｍ−程度に拡散できれば十分であって
、上述のごと（試薬層及び展開層が素子片の全域に塗布
されいることは不要であるばかりでなく、試薬及び展開
層を構成する塗布液の浪費であり、又高価な場合には大
きな価格上の負担となる。

又、上述のごとき作成法で得られた分析素子は展開層に
繊維質を用いる場合は塗布時に塗布液に含まれる繊維に
配向が生じ、点着した液体試料は真円状に拡散せず、配
向方向には大きく、これに直交する方向には小さく拡散
することから情報をピックアップする測光可能領域を小
さくする。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題に着目し、試薬層や展開層を形成する
ときの塗布液のロスをなくし、かつ繊維分散系の塗布液
の場合はその繊維の配向指向性を排除した分析素子を提
供することを目的としている。

〔発明の構成〕

前記した本発明の目的は、支持体上に分析処理の用に供
する積層されＩこ複数の構成層を有する分析素子におい
て、前記構成層の少くとも一層が特定の平面形状を有す
ることを特徴とする分析素子によって達成される。

尚本発明の実施態様においては、前記特定平面形状を与
える構成層として分析反応に直接に関り、かつ一般に高
価な試薬層及び／又は展開層を選ぶことが好ましく、更
に該特定平面形状としては円形が最も優れている。

又前記構成層中には試薬層、展開層の外に分析処理を直
接、間接に補完する機能層、例えばバッファ層、反射層
、タイミング層或いは接着層等を介在させることが好ま
しい。

〔実施例〕

次に、この発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明
する。

第１図において、１はマウントベース、２はマウントカ
バー、３はマウントベースｌ及びマウントカバー２との
間に介装した分析素子片である。

分析素子片３は第２図のごとく透明性の支持体３１の上
面に接着層３２、その上に積層状に試薬層３３を塗布し
、更に試薬層３３の上面に展開層３４を特定平面形状（
パターンと称す）にパターン塗布される。

展開層３４は点着した液体試料を面方向に拡散させて試
薬層３３に配分包含させ、均等に反応を起させるだめの
ものであり、試料拡散は精々１０ｍｍ≠あれば十分であ
ること等の理由からこの中に繊維質もしくは少量にして
高価な物質（例えばアビジン固定化粉末濾紙Ｄ）が含ま
れているような場合には第３図のごとく、パターン塗布
機４を用いて塗布される。このパターン塗布機４として
は特に限定されないが、供給ポンプ５から供給された塗
布液をモーノポンプ４１にてノズル４２より吐出できる
ようにした形式のものが良い。このモーノポンプ４１は
第４図のように拡大部ａと狭窄部すを軸方向に繰返して
もつシリンダ４１ａ内に、半面がシリンダ内形状と同形
になっている螺旋状の回転体４１ｂを備えてなるもので
、該回転体４１ｂは第３図の制御盤６からの制御信号で
駆動されるモータ４３に連繋している。このモーノポン
プ４１は前記回転体４１ｂの回転角を制御することによ
り吐出量が自在に制御でき、塗布液の液溜りを作らず、
しかも、回転体４１ｂを瞬時に逆転させることによりノ
ズル４２より吐出した余分の塗布液が吸取られ、成型れ
が防止できる。従って、このモーノポンプ４１を備えた
パターン塗布機４はこれを固定した状態で塗布液を吐出
させて点状（吐出量の調整で大径、小径になる）に塗布
できるし、ロボット７に接続して移動させることにより
直線又は円が描ける。又、パターン塗布機としては、市
販の圧力制御式のデイスペンサを使用してもよい。

次に、前記パターン塗布機４により展開層３４を塗布す
る方法を説明する。

予め、５００Ｘ　１０００ｍｍの支持体全域に接着層及
び試薬層をブレードコータ等の塗布機を用いて塗布し、
これらの層が乾いた後、該試薬塗布済み支持体を第５図
のごとく縦方向に移動できる移動台８上に載せる。

前記パターン塗布機４を左右方向に走査できるロボット
７に接続し、ノズル４２を第一ポインドＰ。

に位置決めするとともに、試薬塗布済み支持体とノズル
４２とのギャップＧを定めた後、制御盤６により回転体
４１ｂを回転させて必要量の塗布液をノズル４２より吐
出（吐出量は回転体４１ｂの回転角により制御する）さ
せる。この場合、ノズルを前記ポイントに固定して塗布
液を点状に塗布するようにしでもよいし、ロボット操作
で円を描くように塗布してもよい。これにより第一ポイ
ンドＰ１でのパターン塗布を完了する。

しかる後、パターン塗布液４をロボット７により１４ｍ
ｍ分横移動してノズルを第二ポイントＰ２まで移動する
。この移動間隔を１４ｍｍに設定するのは１４Ｘ　１４
ｍｍに寸法設定したためで、他の寸法に設定してもよい
。

このようにして支持体上において、第１行目を横一列に
パターン塗布を完了したならば、移動台８を縦方向に１
４ｍｍだけ送り込み、パターン塗布機４を前記同様に作
動して第２行目を第一ポイントから順次パターン塗布し
、第３行目、第４行目というように全行の塗布を終了す
る。

しかして、該塗布層が乾くのを待って該パターン塗布部
が中央になるようにして第６図の破線で示すように支持
体をスリッティングすることにより上記所望の分析素子
片が得られる。

○実験例 支持体　１８０μｍ　下引き済みＰＥＴ塗布液第１層　
ゼラチン　　　　　　６．０ｇ２０％　ト　リ　ト　ン
　Ｘ　　−１１００（Ｒｏｈ＆Ｈａｓｓ製）　　　　３
．０　ｇ水　　　　　　　　　　　　　５１．０ｇ第　
２　層　　　　２０％　ト　リ　ト　ン　Ｘ　　−１０
００，３０ｇＢｕＯ８５６，２０ｇ ビニルピロリドン／ 酢酸ビニル共重合体２．４０ｇ 第　３　層　　　　２０％　　ト　　リ　　ト　　ン　
Ｘ　　−ｔｏｏ　　　　　１．５０ｇＢｕＯＨ５６，５
５ｇ ポリビニルピロリドン１．５０ｇ 濾紙原材料紙Ｄ （東洋濾紙）　　　　　１５．００ｇ 今、上記支持体に第１層、第２層を例えばブレードコー
ター等により全面塗布し、乾燥後に回転数６０ｒｐｍの
モーノポンプ４１を備えたパターン塗布機４を用い、第
３層の塗布液を次の条件により塗布した。

支持体とノズルとのギャップを０．７ｍｍにセ・ノドし
、回転体４１ｂを０．５回転させて約０．０６ｃｃを点
状に吐出したところ、塗布液は１４ｍｍｄの均一厚に拡
散しｔ；。

又、上記と同一条件でパターン塗布機４をロボットに接
続して５ｍｍ−の円を描きながら塗布したところ、塗布
液が円の内側及び外側に拡散し、１５ｍｍ−の均一厚に
拡散した。

上記実験の結果から、パターン塗布機４による塗布では
点状塗布でも円を描く塗布でも均一厚のパターン塗布が
可能であることが判った。又、繊維を分数した塗布液は
中心点から外に拡散するか、中心円から内外に拡散する
ため、含有繊維に配向が生じないことが判った。

次に、上記のようにパターン塗布機４により第３層（展
開層）のみを１４＋＋ａ＋−に点状に塗布して得た分析
素子片（Ｉ）と、同層を５ｍｍ−に円を描いて１５ｍｍ
１に拡散させて得た分析素子片（ＩＩ）と、全層をプレ
ードコータ等により全面塗布して得た従来型の分析素子
片（Ｉ［［）をそれぞれ１０個づつ用意し、これに赤色
色素水溶液をｌＯμａを点着し、７分後に赤色色素水溶
液の拡がり状態をスポット直径（縦及び横）を測定した
結果、法要を得た。

表 上表に示すように、この発明の分析素子片（Ｉ”）、（
ｎ）の赤色色素水溶液の拡がり状態は、縦寸法と横寸法
との差が極めて小さく、はぼ真円形になっている。

一方、従来型の分析素子片（ＩＩ［）の場合は、縦寸法
と横寸法との差が大きく楕円形になっていることが判る
。

尚、上記実施例では第３層（展開層）のみをパターン塗
布した例を示しているが、第１層及び第２層も共にパタ
ーン塗布することも可能であることは勿論、特に、試薬
層をもパターン塗布するようにすれば、高価な試薬層の
場合にそのロスをより少なくできる。

本発明に係る分析素子片の層構成は、分析対象成分、共
存物質或いは挟雑物の有無に応じて、分析目的に叶う層
構成を選ぶことができる。

例えば展開層は本来の試料液の均等分配を目的とする展
開層と挟雑物などの濾過層として機能分離した複層とし
てもよい。

又試薬層も試薬反応を２段に取分けて発色濃度を調節す
る複層構成、或いは第−薬試層の反応副生物を第二試薬
層でピックアップし発色させる構成にしてもよい。

更に反応を最適に調整するためのｐＨバッファ層或いは
タイミング層等を必要位置に設けることができる。

又、光学的測定の信憑性を上げるための白色反射層、或
いは障害光をカットするフィルタ層等を任意に設けるこ
とができる。

又、積層の剥離を防止する接着層を必要箇所に設けるこ
とができ、特に支持体に接面する層と支持体面との間に
は接着層を設けることが好ましい。

この場合には支持体に予め下引層として設けておけは生
産効率上有利である。

尚上記した各種機能層は、その機能が互いに障害を及し
合わない場合は、それら機能を併有する機能層としても
よい。

第７図に前記要応に応する層構成事例を断面図として示
した。

（本発明の効果）。

本発明の構成をとることによって、塗布液のロスをなく
し、かつ繊維分散系の塗布液の場合はその繊維が一定方
向に配向することがない、即ち、液体試料の拡散性のよ
い、かつ分析結果の信憑性の高い簡便な分析素子を提供
できるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は分析素子とマウントベース及びマウントカバー
との関係を示す分解斜視図、第２図は分析素子の拡大断
面図、第３図はパターン塗布機の略示的断面図、第４図
はモーノポンプ部の拡大断面図、第５図はパターン塗布
時の説明図、第６図は塗布後のスリッティング個所を示
す説明図である。第７図は本発明に係る分析素子片の積
層構成層を示す断面図である。 ３・・・分析素子 ３１・・・支持体 ３２・・・接着層 ３３・・・試薬層 ３４・・・展開層 ４・・・パターン塗布機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上に分析処理の用に供する積層された複数
   の構成層を有する分析素子において、前記構成層の少く
   とも一層が特定の平面形状を有することを特徴とする化
   学素子。
2. （２）前記特定平面形状を有する構成層が試薬層及び／
   又は展開層である請求項１に記載の分析素子。
3. （３）前記構成層中に分析処理を補完する機能層を介在
   させる請求項１又は２に記載の分析素子。
4. （４）前記特定平面形状が円形である請求項１〜３のい
   づれかに記載の分析素子。