JPH02502754A - アッセイ装置及びその使用 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 アッセイ　　　び　の 本発明は、固定された分析物または固定された分析物に結合可能な物質の検出に 使用されるアッセイ装置に係る。 本発明は更に、アッセイ、特にエンザイムイムノアッセイにおける装置の使用方 法、装置を組み込んだキット及び分析デバイスに係る。 分析化学においては、固定された分析物の検出及び／または定量を行なうために 分析デバイスが広く使用されている。これらのデバイスは特に、生物学的に重要 な物質、例えば全血、血清、体内分泌物、尿、組織抽出物、等のごとき体液及び 体組織から得られる抗原性タンパク質、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ホル モン、ハプテン、抗体及び薬剤の検出及び／または定量に有用である。かかるデ バイスを使用する公知の分析方法の１つはエンザイムイムノアッセイ（ＥＩＡ） である、典型的なＥｌ＾分析は以下の処理段階を含む。 （１）特異的抗体を固体支持体（代表的にはプラスチック材料）に固定する。 （２）固定された抗体と抗原性分析物を含有すると予想されるサンプル溶液、例 えば希釈した全血または血清とを接触させる。サンアル中に含まれた分析物は固 体支持体に固定された抗体と特異的に結合する。 （３）余剰のサンプルを洗い落とす。 （４）結合した分析物と酵素標識抗体から成る可溶化した試薬とを接触させる。 抗体、従ってラベルは、固体支持体に固定された抗体に結合した分析物に吸引さ れ該分析物に結合する。 （５）余剰の試薬を洗い落とす。 （６）結合した酵素標識抗体を最終試薬と接触させる。最終試薬は、結合した酵 素ラベルと反応し、サンプル中の分析物の量に基づく出力信号（例えば光出力） を直接または外部刺激の結果として与える。信号を適当な器具で測定する。 例えば酵素と最終試薬との間の反応が化学発光反応または生物発光反応の場合に は、発生した光の出力をルミノメータ（ｌｕｍｉｎｏｍｅｔｒｒ）で測定し得る 。固定された分析物に関する別の多くの分析方法も同様の数の処理段階を含む。 従来のこのような処理段階においては、しばしばプラスチックから製造された反 応性ストリップまたはスティックの形状の固体支持体は、サンプル溶液、洗浄溶 液、試薬溶液等を夫々収容した一連の無蓋容器間に順次転送されていた。特にＥ ＩＡ分析を典型例とする分析手順は多数の処理段階を含むので、分析手順でしば しば比較的多量のサンプル溶液及び試薬を使用し、また分析手順が複雑で自動化 が難しい、血清のごとき体液を分析する場合、分析に十分なサンプル溶液を採取 するために数１１の新鮮血液が必要であり、このような採血を苦痛に怒じる供血 者もある。 典型的なＥ！八へ析手順の別の欠点は特に、多数の処理段階を含みまた感作領域 が頻繁に外気に触れるので、分析を行なっている際に、分析物と結合する固体支 持体の感作領域の汚染防止が難しいことである０体液及び体組織の分析に関する より重大な問題は、典型的な分析手順において、しばしば多数の手動転送段階中 に分析すべきサンプル中の有害物質に検査員が接触する危険があることである０ 例えば、血液または血清を分析する場合、ＨＴＬＶＩＩＩ（エイズウィルス）ま たは肝炎ウィルスに感染するおそれがある。典型的なＥＩＡの分析手順の全自動 化がいくつか計画されたが、多くの場合コストが高く、また分析システムが複雑 なので除染が極めて難しい。 本発明の１つの目的は、上記欠点の少なくともいくつかを是正し、連続的な液体 転移段階及び余剰液体除去段階を用いる比較的簡単で廉価で安全な分析手段を提 供することである。 本発明の第１の目的は、固体支持体の活性表面部分に固定すると推定される分析 物の検出に使用されるアッセイ装置を提供することである。該アッセイ装置は、 １つ以上の所定位置に固体支持体を保持する支持体ハウジング手段と、支持体を 所定位置の１つに保持して可溶化第１試薬を前記表面部分に転移させ可溶化試薬 を該表面部分にコートする第１試薬転移手段とを含み、試薬は分析物または表面 部分と反応し、表面部分に固定された分析物の量を測定する信号を直接または信 号刺激物の存在下に発生するように選択されており、アッセイ装置が更に、支持 体拭き取り手段を含み、支持体の全部または一部がハウジング手段内部に保持さ れているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動が可能であり、前 記拭き取り手段は、第１試薬転移手段による可溶化第１試薬の転移前及び／また は転移後に表面部分の全部または一部と摺動接触（ｉｎｔｉｍａｔｅ　ｗｉｐｉ ｎｇｃｏｎｔａｃｔ）を行なうことによって該部分から余剰液体を除去するよう に構成されている。 本明細書で使用された「活性表面部分」なる用語は、表面部分と分析物との化学 的または物理的な相互作用によって該部分に特定分析物を閉じ込めるように準備 または処理された表面部分を意味する。 液体転移及び余剰液体除去の双方がハウジング手段内部で順次行なわれるアッセ イ装置の主な利点は、これらの段階を簡単に行なえること及びこれらの工程を別 の容器で行なう必要がないことである。従来はこれらの工程を別の容器で行なっ ていたため支持体の感作表面が外気に触れるおそれがあった。更に発明者等は、 不要な可溶化試薬を除去するためには支持体を洗浄するよりも機械的に拭き取る ほうが有効で効率がよいことを知見し、これに対応して支持体の洗浄に必要な別 の容器の数を減らすことができ、また試薬除去段階がはるかに簡単になったため 、（必要な場合に応じて）自動化が容易になった。 本発明装置は好ましくは、未反応の余剰第１試薬の存在が発生信号の大きさく５ ｉｚｅ）に干渉するのを防止するために、第１試薬の転移後に表面部分を拭き取 るように構成された少なくとも１つの拭き取り手段を含む。 本発明装置は異なる２つの方法、即ちサンプル溶液中に存在する分析物の競合ア ッセイまたは非競合アッセイに使用され得る。 分析物と第１試薬とが競合して固体支持体の表面部分と反応する競合アッセイ、 例えば、競合イムノアッセイにおいては、第１試薬の転移前、転移後または好ま しくは転移中にサンプル溶液を添加し得る。 非競合アッセイ、例えば化学的分析または非競合イムノアッセイにおいては、分 析物と反応するが固定分析物を支持する固体支持体の表面部分とは反応しないよ うな第１試薬を選択し、第１試薬の転移前に固体支持体の表面部分に分析物をす でに固定しておく、このためには、支持体をハウジング手段に挿入する前に、例 えば支持体をサンプルに浸漬することによってサンプルを表面部分に転移させ、 好ましくは浸漬後に、露出支持体に過剰に結合した分析物を洗浄及び／また拭き 取る。 競合アッセイ及び非競合アッセイの一方または好ましくは双方に使用される場合 、装置は、ハウジング手段内部で支持体の表面部分にサンプル溶液を転移させこ れによって第１試薬の転移前、転移中または転移後に表面部分をサンプル溶液で コートするように構成されたサンプル転移手段を含み得る。拭き取り手段、サン プル転移手段及び第１試薬転移手段の好ましい相対配置は、装置が競合アッセイ 用であるかまたは非競合アッセイ用であるかに従って異なる。 競合アッセイの場合、サンプル転移手段は、第１試薬の転移後または好ましくは 転移前もしくは転移中に、且つ表面部分が支持体拭き取り手段に案内される前に 、サンプル溶液をハウジング手段内部の支持体の表面部分に転移させるように構 成され得る。 非競合アッセイの場合は、サンプル転移手段が、第１試薬の転移前にサンプル溶 液を支持体の表面部分に転移させるように構成され得る。 装置がサンプル転移手段を備えるか否かく例えばハウジング手段に挿入する前に 支持体をサンプルと接触させる）にかかわりなく、装置が支持体拭き取り手段を 備えるのが好ましく、固体支持体と拭き取り手段とは、支持体の一部または全部 がハウジング手段内部に保持されているときに互いに相対移動が可能である。前 記拭き取り手段は、サンプル溶液の転移後でサンプル溶液の転移から可溶化第１ 試薬の転移までの間に表面部分の全部または一部と摺動接触するように構成され ている。 第１試薬の転移後に支持体表面がサンプルで再汚染されないように、サンプル溶 液及び第１試薬の拭き取り手段は異なる手段から成るのが好ましい、従って、こ れらの異なる転移手段及び拭き取り手段を有する好ましい装置は、サンプル溶液 及び第１試薬を固体支持体に順次転移させ、各転移段階後に適当な拭き取り手段 が非結合または未反応の物質を除去するように構成されるである。う、または、 本発明装置で使用する前の支持体にサンプル溶液の転移を行なう場合は、装置は 前記位置にサンプル溶液拭き取り手段を含みサンプル転移手段を含まない。 本発明装置がサンプル転移手段を含む場合、サンプル溶液中の不要成分が固体支 持体に達することを阻止するフィルタ手段をサンプル転移手段に組み込んでもよ い、フィルタ手段は例えば、血清だけを通過させて全血から赤血球を分離するた めに使用され得る。かかるフィルタを製造する適当な材料及び方法は当業者に公 知であろう。 信号は、第１試薬と反応後の支持体の表面部分から直接発生してもよい、信号は 例えば、固定された分析物と結合することによって該分析物と反応する放射性同 位体から構成されるかまたは含有する第１試薬から発生した電離性放射線でもよ い、信号が信号刺激物の存在化に発生する場合、刺激物は、粒子、電磁放射線、 熱、電気的刺激または化学的刺激またはこれらの組み合わせでもよく、装置は、 好ましくは１つ以上の拭き取り手段で処理した後のハウジング手段内部の支持体 の表面部分に前記刺激物を案内する手段を含み得る。 信号刺激物は化学的刺激から成るかまたは化学的刺激の使用を含むのが好ましい 、化学的刺激は、第１試薬との反応を助ける可溶化第２試薬の形態でよく、前記 反応または反応生成物が検出可能な信号を発生する。この反応は化学発光反応で もよく生物発光反応でもよい、化学的刺激を使用する場合には本発明装置が、好 ましくは第１試薬の転移後に拭き取り手段によって支持体の表面部分の拭き取り が行なわれた後に、可溶化第２試薬を前記表面部分に転移させこれによって該表 面部分を可溶化第２試薬でコートする第２試薬転移手段を含むのが好ましい。 粒子状刺激物としては、分析物と第１試薬との反応生成物によって吸収、散乱ま たは反射されるか表面部分に結合し蛍光物質を含むかもしくは蛍光物質から成る 第１試薬または第２試薬を励起して放出信号を発生させるフォトン、特に光学的 フォトン、ＵＶフォトン及びＸ線フォトン、電離性粒子及び電子がある０粒子状 刺激物の案内手段は、ハウジング手段の開口から成ってもよく、または好ましく は入射粒子に実質的に透明な材料から成るハウジング手段の第１窓部分から成っ てもよい、電気的刺激は、ハウジング手段の内部に配置されるかまたは支持体と 接触している電極から与えられる。ハウジング手段内の支持体に必要に応じて信 号刺激物を案内する手段の利点は、ハウジング手段から支持体を取り出す必要な く信号が放出されることである。 従って装置はまた、放出された信号がハウジング手段外部に配置された検出手段 によって検出されるように発生信号をハウジング手段外部に案内する手段を備え るのが好ましい９発生信号は粒子、例えばフォトンまたは電離性粒子の形状でよ く、信号の種類は音、熱、化学的信号（例えばｐｆｌ変化）または電気的信号の いずれでもよい０発生信号が放出粒子から成る場合、発生信号をハウジング手段 外部に案内する手段は、ハウジング手段の開口または発生粒子に実質的に透明な 材料から成るハウジング手段の第２窓部分もしくは光パイプ（例えば光ファイバ ）から成る。窓材料は、発生信号が光学的フォトンから成るときはガラスまたは 透明プラスチックから成り、いくつかの波長の光だけを通過させるフィルタ手段 を含み得る。窓の縁はハウジング手段に吸収される光の損失を減らすために反射 性であってもよい０発生信号が電磁放射線例えば光の場合、ハウジング手段は窓 を介して光を案内する反射性部分を有し得る。窓が透明材料から成る場合、窓は レンズとして作用する形状に形成され得る。 １つまたは複数の窓を包囲するハウジング手段は、粒子状刺激物及び粒子状発生 信号の双方に実質的に不透明であるのが好ましい０発生信号が、表面部分を第２ 試薬転移手段の第２試薬と接触させることによって開始された化学発光反応また は生物発光反応から生じた光から成る場合、発生信号の案内手段は好ましくは、 表面部分が第２試薬転移手段と接触している間に支持体の透明部分または半透明 部分を介して放出された光を受容し得るように配置される。 かかる構造によれば、信号検出実行中に定常量の第２試薬が反応に供給される。 本発明装置の拭き取り手段の各々は、１つ以上の弾性拭き取りブレードまたはよ り好ましくは１つ以上の吸収性ノπツドの形状を有し得る。後者の場合、「拭き 取り」なる用語、及び表面からの液体除去に関して使用されるその派生語は、静 止中及び移動中の吸収性パッドと表面とを接触させる動作を意味する０発明者等 は、例えばガラス帽Ｌセルロース材料または発泡プラスチックから製造された吸 収性パッドが支持体の表面から余剰液体及び非結合可溶化材料を極めて効果的に 除去することを知見した。拭き取りブレードに比較したこれらのパッドの利点は 、吸収した液体を保有することであり、従って拭き取られた液体が装置の別の部 分に漏洩することが阻止され、またパッドが拭き取られる表面の形状に容易に適 応し得る。吸収性パッドはまた比較的廉価で、配置または交換が容易であり、従 って新しい清潔なパッドを用いて本発明装置を再使用することが可能である。ま たは、吸収性パッドが１回だけ使用される使捨て標識装置の廉価な構成素子であ ってもよい、１つ以上の拭き取りパッドの各々は通常、ある程度の弾性を有し、 より有効な拭き取りを行なうように支持体の表面を弾力的に押圧し得る。各パッ ドは乾燥状態で使用されてもよい、または好ましくは、拭き取り効率をよくする ために使用前に各パッドを溶媒例えば蒸留水またはバッファ溶液で湿潤させても よい、この場合、各拭き取りパッドは、パッドに隣接のハウジング手段の開口か ら成る溶媒配給口のごときパッドに溶媒を案内する手段を含み得る。吸収性拭き 取りパッドは、例えば表面から拭き取られる液体を中和するための活性化表面を 有していてもよい。 液体転移手段の各々は、場合に応じてサンプル溶液または試薬を収容する容器を 有し得る。装置を使用するときに支持体の感作表面部分を該容器に浸漬する。か かる手段は液体を表面部分に転移させるために有効であるが、比較的多量の流体 の使用を避けることが難しく、また各浸漬作業において支持体の移動方向を逆転 させるので自動化が難しい。 または、各転移手段は、支持体が所定位置の１つに保持されているときに表面部 分と連通ずるハウジング手段の開口から成ってもよい、この場合、場合に応じて サンプル溶液または試薬は、例えばマイクロピペットまたはその他の配給手段に よって表面部分に直接配給され得る。 かかる開口の１つの形態はハウジング手段の外部と連通ずるボートから成り、該 ボートを介してサンプルまたは試薬が添加される。該ボートは、支持体がハウジ ング手段内部に配置されているときに支持体と接触するハウジング手段の内面部 分の比較的浅い凹部と連通する。ががる開口を有するとき、支持体を配置した状 態で液体サンプルまたは試薬は、ボートから添加され、毛細管作用によって支持 体と凹部の壁との間に形成されたキャビティに拡がり、凹部の領域で支持体の表 面をコートする。 サンプルまたは試薬の性質は、ボート及び／または凹部の寸法に左右され、全血 サンプルを転移するためにはこのタイプのサンプル転移手段は好ましくないこと が知見されたが、これを使用する場合にはかなり広いボートを用いるとよい。 しかしながら発明者等の知見では、かかる配給手段によってサンプル溶液及び／ または可溶化試薬の直接転移を行なう場合には、表面張力効果によって支持体表 面が不均一にコートされる。これらの問題を解決するためには、１つ以上の吸収 性転移パッドの形状の１つまたは複数の液体転移手段の各々が例えばガラス繊維 、セルロース材料または発泡プラスチックから製造されるのが好ましいことも判 明した。各転移手段は更に、（場合に応じてサンプル溶液または可溶化試薬から 成る）液体を転移パッドに案内するために転移パッドに隣接のハウジング手段の 開口のごとき手段を含んでいてもよい、試薬転移パッドは凍結乾燥試薬を含浸し ていてらよい、この場合、前記液体は試薬を可溶化する溶液から成る。 かかるパッドは積層構造を有していてもよい、ある種の試薬は結合されると不安 定になるので各層が凍結乾燥試薬を含む。 かかる転移パッドは、ハウジング手段を製造するときにハウジング手段に永久的 に内蔵されてもよく、または後で使用前にパッドを装着できるようなハウジング 手段を採用してもよい、各転移パッドは、固体支持体の表面部分が所定位置の少 なくとも１つに配置されたときに該表面部分と重なり合って直接接触（ｄｉｒｅ ｃｔ　１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｃｏｎｔａｃｔ）するかまたは該表面部分と 極めて接近して維持されるようにハウジング手段内部に配置され得る。各パッド の表面は、゛感作表面と液体との連続的または半連続的な均一接触を確保するよ うに怒作表面部分の一部または全部をカバーし得る面積を有するのが好ましい。 １つまたは複数の拭き取りパッドの幅は、サンプル転移パッドの幅より大きいの が好ましく、また支持体の幅より大きいのが更に好ましい０幅は支持体及びパッ ドの相対移動方向に垂直な寸法であると定義する。転移パッドが支持体と直接接 触するように構成されているとき、パッドは好ましくは弾性且つ吸収性であり、 支持体を弾力的に押圧して保有液体を放出させる。 吸収性パッドの前記のごとき利点、即ち廉価で使い易いという利点の外にも、本 発明装置において液体転移手段として吸収性パッドを使用する別の利点は、該パ ッドが、多量の液体の使用を要せずに必要に応じて比較的長期間にわたり一定の 均一な液相／固相相互作用を確保し得ることである。転移パッドの更に別の利点 は、装置がいかなる向きに配置されていても表面張力効果によって液体が正常に 支持体に転移されることである。更に余剰の液体は通常はパッドに保有され装置 の別の部分に漏洩し難い。 ハウジング手段は固体支持体を１つの固定位置に収容するように構成されてもよ い、この場合、拭き取り手段はハウジング手段に対して相対移動可能であるか、 または好ましくはハウジング手段がハウジング手段内部の所定通路に沿って支持 体を案内するように構成されたガイド手段を含み、表面部分が試薬転移手段及び 拭き取り手段を正しい順序で通過する。支持体ガイド手段の利点は、好ましくは 各々が１つ以上の弾性吸収性拭き取りパッドから成る１つ以上の拭き取り手段の 各々が、ハウジング手段内部の表面部分の通路に静止的に装着されているので、 装置が可動部を有する必要がないことである。 拭き取り及び転移手段は好ましくは、該手段間の液体の直接転移を阻止するため に装置内部で十分な間隔を隔てて物理的に離間している。また、使用中の毛細管 作用によってサンプルまたは試薬のごとき液体が装置内で例えばパッド間で輸送 されるのを阻止することも重要である。これを抑制または随止するために、液体 の毛細管輸送を阻止する適当な場所及び寸法の渭または凹部をハウジング手段に 設けて内部スペースを拡大するとよい、適当な場所及び寸法は当業者に明らかで あろう、または装置の内部スペースの相対寸法を毛細管作用を阻止できる十分な 大きさにしてもよい。 例えば、サンプルまたは試薬転移手段が、前記のごとくハウジング手段の内面の 凹部と連通ずるハウジング手段のボートを含むとき、凹部の近傍でサンプルまた は試薬が毛細管作用によって流出するのを阻止するために、該凹部を前記内面の 環状溝で包囲してもよい。 １つ以上の拭き取り及び／または転移パッドを使用する場合、これらのパッドは 好ましくは、パッドと表面部分とが重なり合って密着（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ ｅ　ｆｉｔ）するように支持体の進路と少なくとも部分的にオーバーラツプして ハウジング手段内部に装着され、その結果、より効率的な液体転移と支持体拭き 取りとを促進する。各パッドは、パッドを通過する支持体の移動を容易にするた めに支持体の進路に対して傾斜面を与えるように装着されてもよい、装置は、拭 き取り手段特にパッドを支持体の表面から離脱させるワイパ離脱手段を含んでも よい、この場合、拭き取り手段を表面部分と係合させないでハウジング手段内部 の支持体の進行方向を両方向に逆転させることができ、従って表面部分の再汚染 の問題を解決し得る。各拭き取りパッドのパッド離脱手段は好ましくは、パッド を支持体から離間させるようにパッドを偏位させる弾性フィンガのごとき弾性押 え手段と支持体の進路でパッドを着脱自在に保持する係止手段とから成る。 装置がガイド手段を含むときに本発明のいくつかの具体例が可能である。１つの 具体例において、ハウジング手段は２つ以上のキャビティを有し、各キャビティ が拭き取り手段及びサンプルまたは試薬の転移手段を含む、但し、各手段の少な くとも１つが装置内に存在する。また各キャビティは該キャビティで支持体を案 内するように構成された支持体ガイド手段を有する。これらの各キャビティの深 さは、支持体の表面部分が内部の拭き取り手段または転移手段と接触子るまで支 持体がキャビティ内部に挿入され得るような値でなければならない、この具体例 の１つの形態では、キャビティが互いに接合されてアレイを形成してもよくまた はユニット構造であってもよい、各拭き取り手段は好ましくは吸収性弾性パッド の形状で形成され、好ましくは各々にワイパー離脱手段が備えられている。３つ 以上のキャビティが設けられている場合、アレイは好ましくは交互に配置された 一連の拭き取り手段及び転移手段から成る。 支持体表面部分のコート及び拭き取りは支持体を正しい順序でキャビティに挿入 することによって行なわれる。 別の具体例において、ハウジング手段は固体支持体を受容する１つ以上のキャビ ティを含み、該キャビティが、転移手段と、各キャビティの開口に配置された拭 き取り手段と、拭き取り手段が支持体の表面部分と摺動接触するように拭き取り 手段を通過して各キャビティに支持体を案内する支持体ガイド手段と、任意に、 ワイパ離脱手段とを含む。 表面部分のコート及び拭き取りは、１つ以上のキャビティに支持体を正しい順序 で挿入することによって行なわれ、使用中にキャビティの少なくとも１つが可溶 化第１試薬を収容し、支持体の挿入及び／または抜き出しの際に支持体の表面が 拭き取り手段と係合する。キャビティの深さ及び構造は上記の具体例と同様でよ い。 更に別の具体例において、ハウジング手段は、無端テープの形状の可撓性固体支 持体を収容するように構成され、ガイド手段は液体転移手段及び拭き取り手段を 通過してテープを移動させる駆動手段を含む、液体転移及び拭き取り手段は好ま しくはハウジング手段内部に装着されたパッドの形状であり、コーティング及び 拭き取りの終了後に交換できるように着脱自在である。可撓性無端テープを収容 する装置は、支持体から結合物質を除去しコーティング及び拭き取りの終了後に 表面部分を再生する洗浄手段を含んでもよい、このようにすると装置及びテープ を再使用し得る。 または、通常は洗浄手段を備えない使捨てアッセイ装置を形成してもよい。 しかしながら装置が支持体ガイド手段を含む好ましい具体例においては、ハウジ ング手段が好ましくは、内部チャネルの゛形状の支持体ガイド手段を有する密閉 室（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）から成り、転移手段及び拭き取り手段はチャネルに沿 って固体支持体の進路に直線状に配置されている。チャネルは好ましくは、細長 い固体支持体特に扁平ストリップまたはスティックを受容するように形成されて いる。チャネルはハウジング手段に支持体を挿入したり及び／またはハウジング 手段から支持体を抜き出したりできるように１端または両端が開口している。チ ャネルの１端または両端が開口しているとき、支持体はハウジング手段内で前進 し、両端が開口しているときはハウジング手段外部に移動する。転移及び拭き取 り手段は、支持体がチャネル内で前進するに伴って表面部分の転移及び拭き取り をこの順序で行ない、次に信号を発生し検出する。 必要に応じて密閉室は刺激物及び信号の案内（ｄｉｒｅｃｔ）手段を含む、チャ ネル内の支持体の通路は好ましくは実質的に直線であるがその他の幾何学的形状 、例えば曲線、円形または一部円形の通路を使用してもよい。 この最後の具体例において、支持体がハウジング手段内部で前進するときの転移 及び拭き取り等の一連の段階は、１、支持体表面部分にサンプルを転移させる、 ２、第１拭き取り手段で拭き取って余剰サンプルを除去する、 ３、支持体表面部分に第１試薬を転移させる、４、第２拭き取り手段で拭き取っ て余剰第１試薬を除去する、 ５、支持体表面に第２試薬を転移させる、６、信号を発生し検出する 順序で行なわれる。 段１Ｉｌｔ５及び６は、支持体がハウジング手段内部の同一所定位置に維持され るときに行なわれる。 従って好ましい具体例では、サンプル転移、試薬転移、拭き取り及び信号命令を 夫々行なう手段は上記の一部または好ましくは全部を行なうように直線状に配置 されている。 段ｔｉｌｌ及び２の一方または両方がハウジング手段外部で行なわれてもよい。 この好ましい具体例の１つの形態においては、チャネルは、固体支持体の単一表 面部分に対して一連の転移及び拭き取り動作、即ち好ましくは前記の段１１〜６ から成る一連の動作を行なうために必要な転移及び拭き取り手段を１組だけ有し ていてもよい。 または、チャネルが、支持体の複数の表面部分に試薬を転移させ拭き取りを行な うようにチャネルの幅方向で並んで配置された２Ｍ以上の一連の転移及び拭き取 り手段を含んでもよい、かかる構造の場合、適当な試薬を用い、例えば１つの÷ ンプルの異なる複数の分析物のアッセイを同時に行なうか、または１つ以上のサ ンプルの同じ分析物のアッセイを同時に行なうことが可能である。 密閉室のチャネルの形状のガイド手段の主な利点は、該手段が、ハウジング手段 内部で支持体を案内する最も簡単な通路を提供することであり、得られる分析手 順は最も簡単に最も容易に自動化され得る。この構造はまた、チャネルに沿って 直線状に離間して装着され得る吸収性パッドの形状の転移及び拭き取り手段の使 用に適している。封鎖チャネルはまた、分析中に支持体上の分析物に対して潜在 的に有害な汚染物及び単離物が周囲環境から侵入することをかなり防御し得る。 その他にも製造が簡単で廉価で使捨てできるという利点が得られる。チャネルを 形成し易いように密閉室が２つ以上の長手方向密閉部分から形成されてもよい、 これらの部分は、熱可塑性プラスチック材料から射出成形によって製造され得る 。これらの部分は、スナップ嵌めコネクタ、接着剤、超音波溶接、クリップまた はその他の締結手段によって相互に嵌合され得る０着脱自在な締結手段の利点は 、内部除染、拭き取り及び／または転移手段の交換、または固体支持体の挿入ま たは抜き出しのために密閉室を分解し得ることである。液体転移手段に隣接して 表面部分を正確に直線状に位置決めするために固体支持体のチャネル内に、対応 する係止手段と協働するように構成された係止手段を配備してもよい、また、正 しい分析手順が確実に行なわれるように、支持体を１方向だけに移動させるラチ ェット機構のごとき逆止手段をチャネルに配備してもよい。 本発明の第２の目的は、分析物が固定されたと推定される固定支持体の活性表面 部分を分析するキットを提供することである０本発明のキットは、 本発明の第１の目的によって提供されたアッセイ装置と、サンプル溶液中の分析 物を固定し得る活性表面部分を有しておりアッセイ装置のハウジング手段に収容 できる固体支持体、 とを含む。 分析化学及び生化学で広く使用されている反応性スティックまたはストリップの ごとき細長い形状が好ましい固体支持体は通常は、ポリ塩化ビニル（ｐｖｃ）、 ポリスチレン、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリアクリレートまたはナ イロン等のごときプラスチック材料または誘導（ｄｅｒｉ−的または化学的相互 作用によって閉じ込められる。物理的閉じ込めでは、多孔質構造の表面部分を形 成し吸収及び／または吸着によって分析物を閉じ込める。しかしながら、装置の 拭き取り手段による拭き取り効果を高めるためには表面部分が多孔質構造よりも は密な構造を有するほうが好ましい、従って、化学的閉じ込めが好ましく、活性 表面部分の領域の支持体の材料は容易に化学的に活性化される種類の材料から成 るのが好ましい０分析化学及び生化学におけるかかる材料の使用は当業者に公知 である。支持体は、固体単一材料からなってもよくまたは良好な処理特性及び感 作特性を与えるように２種以上の材料の積層体（ｌａｍｉｎａｔｅ）の形状でも よい、一般に支持体がスティックまたはストリップの形状の場合、該スティック またはストリップの活性表面部分は、スティックまたはストリップの１つ以上の 特別限定領域に局限されるのが好ましい、１つ以上の別の表面は例えば内部標準 として作用すべく、第１及び／または第２試薬と既知の程度に反応して信号を発 生する既知量の分析物または物質を収容する。かかる標準の使用に関しては後述 する。 支持体の一部を取っ手として形成するのが便利である。 活性表面部分を支える固体支持体材料の特性、従って該材料の選択は、本発明装 置で使用後に該表面部分から最終的に放出される信号の検出方法に大きく依存す る０表面部分が直接または外部刺激の影響下に光学信号を発生するときに、例え ば第１試薬が分析物に結合する蛍光物質の場合には、材料は発生信号に対して及 び／または表面部分を励起して検出可能な光信号を発生させる入射ｍ！（例えば ＵＶ線、Ｘ線またはその他の）オトンまたは電子）に対して実質的に透明、半透 明、不透明または反射性である。放出信号が可溶化された第１試薬と第２試薬と の間の発光反応から得られる場合には、材料は好ましくは実質的に透明であり、 従って第２試薬が反応性表面部分に転移されるときに支持体から信号が検出され 得る。しかしながらこの場合、反応性表面部分を支えない支持体の残りの部分の 少なくとも一部は、保持手段の外部から支持体に周囲光が透過することを阻止し これによって発光反応の検出の外部妨害を阻止するために不透明にしてもよい、 また、発生信号が装置内での処理後に表面部分によって一部吸収または散乱され た入射線から成るときも実質的に透明な材料が必要であ；。 化学的己活性化された表面部分を使用して分析物の固定を行なう場合、好ましく は試薬転移及び表面拭き取りを容易にするために、好ましくは実質的に平坦な固 体支持体の活性表面部分を使用前に化学的に活性化する。エンザイムイムノアッ セイにおいてキットを使用する場合、表面部分は、好ましくは分析物に特異性を 有する抗体の層、好ましくは単層でコートされることによって活性化される。　 ＤＮＡアッセイにおいてキットを使用する場合、表面部分は好ましくはＤＮＡ分 析物に相補的なりＮへ層をコートすることによって活性化される。化学分析にお いてキットを使用する場合、表面部分は好ましくは化学試薬、例えば錯形成剤の 層をコートすることによって活性化される。 ハウジング手段内で支持体を容易に通過させるためにアッセイ装置がハウジング 手段内で固体支持体を案内するガイド手段を有する場合、支持体の前縁が転移及 び拭き取り手段に対して傾斜面を有するのが好ましい０例えば、支持体が実質的 に平坦なスティックまたはストリップの形状の場合、スティックまたはストリッ プの前縁は試薬転移及び拭き取り手段に対向する面で丸味を付けるがまたは面取 りされている。支持体の前縁がこのように面取りされているとき、拭き取り手段 による前縁の拭き取りが容易であるため、このような面取り構造が望ましいこと が判明した。 固体支持体はまた、例えば試薬及び／またはサンプルを正しい位置に転移できる ように支持体を１つ以上の所定位置に係止すべく保持手段の対応する係止手段と 協働する離脱自在な係止手段を含む、支持体の係止手段は、ハウジング手段の弾 力的に偏位された１ランジャ手段と協働する１つ以上の開口または凹部から成っ てもよい。 支持体は、アッセイ装置内部に装着されたキットとして提供されてもよく、また は別個に提供されてもよい、後者の場合、ユーザーが装置に支持体を挿入する。 アッセイ装置が再使用可能に設計されているときは、キットが１つのアッセイ装 置とその内部で使用できる複数の使用可能支持体とを含む、アッセイ装置が再使 用可能な設計でないときは、キット内の支持体と装置とが通常は同数である。各 支持体または支持体ハウジング手段は、被検者名または所要試験のごときいくつ かの同定手段を組み込んでいてもよい。 前述のごとく、装置内部の液体転移手段は凍結乾燥された第１試薬を含み得る。 または、可溶化された第１試薬を外部から装置に適用してもよい、この場合、キ ットは別個の容器で供給される可溶化第１試薬を含み得る０分析手順においてそ の他の試薬が必要な場合、これらの試薬はキット内部の別個の容器で供給される 。試薬転移手段が含浸凍結乾燥試薬を含む吸収性パッドを含むとき、キットは同 じまたは異なる試薬を収容した１つ以上のかかるパッドを更に含んでいてもよい 、該パッドは本発明の第１の目的である前述のごとき装置に装着できるように構 成されている。 かかるパッドはキット内で使用するように別個に供給されてもよい。 本発明の第３の目的は、固体支持体の表面に固定されると推定される分析物の存 在を検出するために本発明の第１目的を構成する装置を使用する方法を提供する ことである。 該方法は、 （＆）支持体ハウジング手段内部の第１所定位置に支持体の表面を位置決めする 、 （ｂ）分析物に結合する可溶化第１試薬を、固定された分析物全部に結合するた めの所要量よりも過剰の量で第１位置の支持体の表面にコートする、 ＜ｃ＞表面を第１所定位置から第２所定位置に移動させるためにハウジング内部 で支持体を前進させる、（ｄ）支持体が第２位置まで前進する間にハウジング手 段内部に装着された支持体を拭き取り手段と接触させることによって支持体の表 面から余剰の非結合試薬を拭き取る、（ｅ）第１試薬と反応して検出可能信号を 発生する第２可溶化試薬を、結合した第１試薬全部と反応するに十分な量で、第 ２位置の支持体の表面にコートする、（ｆ）放出された信号を検出する、 段階を含む。 放出された信号は第１試薬と第２試薬との間の化学発光反応または生物発光反応 から生じた光でもよい。 この方法はエンザイムイムノアッセイの一部を構成してもよい、この場合、分析 物は抗原粒子、特に抗原タンパク質またはポリペプチド、ハブテン、ホルモン等 のごとき生物粒子から成り、第１試薬は酵素標識抗体から成る。第２試薬は酵素 と化学発光反応または生物発光反応を生じる試薬でよい、かかる酵素−第２試薬 の組み合わせは当業者に公知である０発光反応によって放出される光信号の強度 に基づいて標識抗体の量、従って支持体に結合した分析物の量が測定される。 または方法がＤＮＡアッセイの一部を構成してもよい、この場合、分析物はポリ ヌクレオチドから成り、第１または第２試薬は分析物の配列に相補的な標識ＤＮ Ａから成る。または方法が化学分析の一部を構成してもよい、この場合、分析物 は金属イオンまたは化学基であり、第１及び／または第２試薬は（１種以上の） 錯形成剤でよい、方法は更に、段階（ａ）の前に、支持体の表面に分析物を固定 する処理を含むのが好ましく、この処理は、 （ｉ）ハウジング手段内部の第３所定位置に支持体の表面を位置決めする、 （ｉｉ）第３位置の支持体表面に分析物を含有すると推定されるサンプル溶液を コートする、 （ｉｉ）ハウジング手段内部で支持体を前進させ第３所定位置から第１所定位置 に表面を移動させる、（ｉｔ）支持体が第１位置まで前進する間に第３所定位置 と第１所定位置との間でハウジング手段内部に装着された支持体拭き取り手段に 表面を接触させることによって支持体の表面から非結合サンプル溶液を拭き取る 、段階を含む。 また、方法がエンザイムイムノアッセイの一部を構成する場合、支持体の表面内 部に含まれる物質は好ましくは抗原性分析物に対する抗体であり、該抗体は好ま しくは支持体に層として堆積されている。 使用に便利で自動化が容易なように、第１位置から第２位置及び第３位置から第 １位置までの支持体の進路は、好ましくは各々が実質的に直線を描く、より好ま しくは、第３位置から第１位置を経由して第２位置に至る支持体の進路が１つの 直線軌道を描く、拭き取り手段は好ましくは吸収性パッドから成る。サンプル及 び／または試薬溶液は好ましくは吸収性パッドを介して支持体表面に転移される 。 段ｆｌｉｔ（ｆ）は、第２所定位置で第２試薬が固体支持体に転移されるときに 固体支持体から放出される信号を検出するのが好ましい、この場合、支持体は放 出信号に対して実質的に透明である。 固体支持体から放出される信号が、肉眼で観察し評価できる光学信号例えば色変 化でもよいことは当業界でよく知られている。この場合、本発明のアッセイ装置 は補助的な信号検出及び測定装置を必要としない、従ってアッセイ装置が完全分 析装置を構成する。また、放出された信号の検出及び測定を支持体ハウジング手 段から固体支持体を抜き出した後で行なうこともできることは理解されよう、し かしながら、本発明装置が粒子状放出信号を支持体ハウジング手段外に案内（ｄ ｉｒｅｃｔ）する手段を含み、支持体ハウジング手段から固体支持体を取り出さ ずに信号の検出及び測定を行なうように構成した場合、本発明装置に着脱自在に 結合して使用できるように特殊設計された放出粒子状信号の検出及び測定を行な う器具を更に付加するのが好ましい。 従って本発明の第４の目的は、支持体ハウジング手段から放出される粒子状信号 の案内手段を含む本発明の第１目的のアッセイ装置と、粒子状信号検出手段と検 出手段を収容し且つアッセイ装置の支持体ハウジング手段を受容するように構成 されたデテクタハウジング手段と検出信号増幅手段と増幅信号処理手段とデータ 記憶及び／または表示手段とデテクタハウジング手段内部で検出手段が放出粒子 状信号の案内手段と信号受信位置に位置合わせされるように信号受信位置に支持 体ハウジングを位置決めする位置決め手段とを含む信号測定デバイスとを含む分 析デバイスを提供することである。 検出手段は分析デバイス使用中に支持体の表面部分から放出された粒子状信号、 特に蛍光、発光、透過光、反射光、散乱光、β後方散乱、Ｘｌ！蛍光または同位 体放射線から成るフォトンを検出するように構成され得る８発光は光電流または フォトンカウントモードで使用される光電子増倍管を使用して検出され得る０発 光を検出するためのより便利な検出手段は同じく光電流またはフォトンカウント モードのシリコンホトダイオードである。かかる手段の使用は当業者に公知であ る。しかしながら、１つのホトダイオードが双方の動作モードに理想的に適合す ることはできないので、光電流及びフォトンカウントデテクタを別々に配備して もよい。 光学的蛍光または反射光、透過光または散乱光を検出する場合、信号測定デバイ スは、固体支持体に案内される粒子状刺激物特にフォトンのソースを含むのが好 ましい、このソースは１位置決め手段によって粒子状刺激物を固体支持体に案内 する手段に位置合わせされている。使用され得る代表的なフォトンソースは、タ ングステンランプ、連続またはパルス型キセノンランプ及びレーザである。検出 手段は発光を検出する前記手段と同様でよく、フィルタ、レンズ及びミラーのご とき適当な付加的光学素子が必要であってもよい、かかる光学的構造は当業者に 公知である。 デテクタハウジング手段は好ましくは、粒子状信号の外部ソース特に周囲光から 検出手段を保護する遮蔽手段を含む１例えば、検出手段は好ましくは、不透明密 閉室を含むハウジング手段に内蔵されている０周囲光から検出手段を遮蔽するの は特に、発光、吸光度、蛍光及び光散乱を検出する方法に適している０周囲光は 光電子増倍管及びシリコンホトダイオードをドリフトさせ活性光電子増倍管を破 壊するおそれがある。このような理由から、信号測定デバイスは更に、支持体ハ ウジング手段がデテクタハウジング手段内部の信号受容位置に配置されていると きに粒子状放出信号の案内手段に検出手段を露出させるシャッタ手段を含む。 放出信号が光学的フォトン、特に発光反応からのフォトンから成るときに好まし いデテクタハウジング手段は、信号検出手段を内蔵するように構成された分析チ ャンバを有するデテクタハウジング部材と分析チャンバに連通ずるデテクタハウ ジング部材の凹部とを含む、凹部は支持体ハウジング手段を内部に受容し支持体 を分析チャンバに案内するガイド手段を有する。受信される信号の大きさくｍａ ｇｎｉ−ｔｕｄｅ）を最大にするために信号検出手段は好ましくは、凹部従って 固体支持体の位置に極めて接近して配置される。 分析チャンバを遮蔽するためにデテクタハウジング部材は光学的フォトンに対し て少なくとも部分的に不透明であるのが好ましい、支持体ハウジング手段も光学 的フォトンに不透明であるのが好ましい。 本発明の分析デバイスの１つの具体例において、好ましいデテクタハウジング手 段の凹部の形状は支持体ハウジング手段の形状にほぼ対応し、後者を前者に挿入 したときに両者の密着嵌合が得られるのが好ましい、シャッタ手段は好ましくは 検出手段と凹部との間でデテクタハウジング手段内部に装着されている。従って 、支持体ハウジング手段を凹部に最初に挿入したときに、殆どの周囲光が分析チ ャンバから遮断される。更に挿入すると、支持体ハウジング手段は、支持体ハウ ジング手段が存在しないときに凹部と分析チャンバとの連通を閉鎖しているシャ ッタ手段と協働する。更に挿入すると、シャッタ手段が開き、従って放出信号を 案内する手段が分析チャンバ内部の検出手段に露出される―この挿入はまた、支 持体ハウジング手段と該ハウジング手段の形状に対応する形状の凹部とを協同さ せて光シールを形成させる。支持体ハウジング手段を取り外すとシャッタ手段の 作用が逆転する。シャッタ手段は好ましくは、支持体ハウジング手段が存在しな いときにシャッタ手段を閉鎖するばねのごとき弾性偏位手段を含む。 信号測定デバイスの別の具体例においては、アッセイ装置が、好ましいデテクタ ハウジング手段の凹部内で滑動自在なキャリア手段内部に着脱自在に装着されて いる。キャリア手段は、アッセイ装置をデテクタハウジング手段に出し入れし易 くするためのカートリッジキャリアとして作用する。キャリア手段は好ましくは 不透明で、デテクタハウジング手段の凹部内部に密着嵌合し、従って、キャリア 手段が、キャリア手段の少なくとも一部を凹部に挿入した状態でアッセイ装置が 着脱されるように設計されている限り、シャッタ手段の機能も果たす、従って、 本発明の測定デバイスに独立のシャッタ手段を配備することが不要である。 使用中のアッセイ装置内での固体支持体の処理は、支持体ハウジング手段をデテ クタハウジング手段に挿入した後に行なってもよく、または好ましくば挿入前に 行なってもよいことは理解されよう、放出された信号の案内手段は検出手段に正 確に位置合わせされる必要があり、従って位置決め手段を配備する必要があるこ とは理解されよう、これは正しい位置に到達するとデテクタハウジング手段の凹 部の弾性偏位部材例えばばね荷重ボールと係合する支持体ハウジング手段内部の 係止手段から成る。または、係止手段が凹部に配備され偏位部材が支持体ハウジ ング手段に配備されてもよい、この弾力的に偏位された位置決め手段は、支持体 ハウジング手段を検出手段に押圧して光シール性を改良するように配置されるの が好ましい、更に、アッセイ装置がキャリア手段の内部に装着される別の変形で は、位置決め手段が、キャリア手段内部にアッセイ装置を受容し正確に配置すべ くキャリア手段に正確に配置されたマウンティングと、検出手段に正確に位置合 わせされた後にキャリア手段がデテクタハウジングにそれ以上挿入されることを 阻止すべくデテクタハウジング手段に設けられた挿入ストップ手段とから成る。 更に、デテクタハウジング手段内部の支持体ハウジング手段の正確な位置を検出 し読取開始信号を信号測定デテクタに与える別の手段を配備するのが好ましい、 この別の手段は２位置決め手段、支持体ハウジング手段または（備えられている ときは）キャリア手段によって作動されるスイッチから成ってもよい。 本発明の分析デバイスにおいては、標準光源を与える安定な光放出手段を使用す るかまたは既知及び未知の光信号から得られたデバイスの読取値を比較すること によってデバイスの性能をときどき点検するのが好ましい、（例えば発光物質に よって）安定な光放出を生じさせる化学的方法は特に長期にわたって十分に安定 ではない、その理由は、異なるバッチの生化学物質の特性値にばらつきがあるか らである。物理的光源はより安定であり、従って、検出手段に案内され得る物理 釣元標準を信号測定デバイスに組み込むのが好ましい、この物理的光源は電池ま たは調整電源から給電されるフィラメントランプまたは発光ダイオードのごとき 従来の光源から成ってもよい、または、標準光源は、実質的に一定の光放出を生 じさせる炭素１４．またはトリチウムガスのごとき放射源によって励起されるシ ンチラント（ｓｅｉｎｔｉｌｌａｎｔ）から成ってもよい０本発明の測定デバイ スに標準光源を配備する場合、デバイスは、検出手段を完全暗闇、標準光源、固 体支持体上の発光反応から放出された光信号に選択的に露出させる手段な含むの が好ましい、標準光源は好ましくはシャッタ手段に組み込まれ、シャッタ手段の 適当な動作によって異なるシャッタ位置で検出手段が３つの光状態に露出される 。 本発明の分析デバイスは、外科手術室もしくは病院の病室で行なうかまたは農場 の家畜に対して行なうような実験室外の検査に理想的に適している。しかしなが ら、実験室外の検査では正常な品質管理が通常は難しい、この問題をある程度解 決するために、前記のごとき標準光源を使用するとよい、しかしながらよりすぐ れた解決では、サンプルからの分析物が固定する支持体表面の発光反応と同時に 化学的に産生される光標準を本発明のの分析デバイスに組み込むとよい。 例えば、各々が好ましくは線形配列の試薬転移パッド及び拭き取りパッドを内蔵 する２つのアッセイ装置を、共通固体支持体を有する単一モジュールに結合する 。支持体の１つの領域に未知量の分析物を含有するサンプルをコートし、支持体 の第２領域に内部標準を与える既知量の分析物をプレコートする。 次に装置内部で固体支持体を前進させ、一方の装置で一方の領域を処理し同時に 他方の装置で第２領域を処理する。 従って、２つの領域の各々から光信号が発生し、２つの信号の大きさはサンプル 中及び標準中の分析物の量に夫々関連する。検出手段は好ましくは、これらの２ つの信号を両方とも検出するように構成され、マイクロプロセッサは好ましくは 、検出手段から放出された信号を受信し分析し応答するように構成されている。 標準から放出された信号の検出によって得られた検出手段の出力の大きさが所定 範囲外のとき、マイクロプロセッサは好ましくは結果を抹消し、デバイスによっ て表示されるエラー信号を発生するように構成されている。従って、内蔵型化学 標準は分析デバイス、デバイスのオペレータまたは環境によるエラー発生の可能 性を大幅に低減する。 前述のごとく物理的光源からの信号をモニタすることによってエラー検出が更に 改良される。エラーの検出漏れは、デバイスの極めて稀な事故、化学的標準及び 物理的標準が一緒に故障した場合にしか生じないので、分析デバイスの信頼性が 高まる。 本発明の方法において装置及びキットの使用を自動化するための方法及び装置は 当業者に明らかであろう０例えば、支持体を第１及び第２の所定位置に案内し、 該位置に適当な時間保持し、次に放出信号を検出するために公知のタイミング手 段を使用するデバイスを構成するとよい。 本発明を添付図面に基づいてより詳細に非限定的に以下に説明する。 第１図は支持体ストリップが内部に完全に挿入された本発明のアッセイ装置の線 ＾＾１、ＢＢＩ及びＣＣＩを示す平面図、第２図は第１図の装置の＾＾ｌｔ！に 沿った長手方向断面図、第３図は第１図の装置のＢＢ’線に沿った長手方向断面 図、第４図は第１図の装置の側面図、 第５図は第１図の装置のＣＣ’線に沿った断面図、第６図は無端ストリップの形 状の固体支持体を使用する本発明のアッセイ装置の断面図、 第７図はストリップが各パッドに順次挿入され抜き出される多数ホルダから成る アッセイ装置の斜視図、第８図は開いた位置の第７図の１つのホルダの断面図、 第９図は、ストリップに液体をコートするためにパッドでな〈従来容器を使用し ており拭き取りパッドを含むホルダを有するアッセイ装置の概略分解図、第１０ 図は内部に位置決めされた第１図から第５図の装置を組み込んだ分析デバイスの ＤＤ’線を示す平面図、第１１図は第１０図のＤＤｌｉｉに沿ったデバイスのＦ Ｆ’！！を示す長手方向断面図、 第１２図はＦＦ’！に沿った第１０図及び第１１図のデバイスのＧＱｌ線を示す 長手方向断面図、 第１３図は第１０図〜第１２図のデバイスのＧｌ、１線に沿った断面図、 第１４図は透明支持ストリップとの使用に適したアッセイ装置のＩＩ’及びＪＪ Ｉ線を示す平面図、第１５図は第１４図の装置の１１’線に沿った長手方向断面 図、第１６図は第１４図の装置のＪＪｌｌｉに沿った長手方向断面図、第１７図 は第１４図〜第１６図の装置を組み込んだ分析デバイスの第１８図のＬＬｌｉｉ に沿ったＫＫＩｌｉを示す水平断面図、第１８図は第１７図のＫＫ’線に沿った デバイスのＬＬ’ｉを示す垂直断面図、 第１９図は透明支持ストリップとの使用に適したアッセイ装置のＮＮＩ線を示す 平面図、 第２０図は第１９図のＮＮＩ線に沿った装置のＮＮＩ及び００′を示す長手方向 断面図、 第２１図及び第２２図は第１９図及び第２０図の装置のＮＮ’！を及び００１線 に沿った断面図、 第２３図は第１９図〜第２２図の装置０分解斜視図、第２４図及び第２５図はサ ンプル中のマウス１９Ｇ及びヒトＭ毛ゴナドトロピン（）ＩＣＣ）の量を夫々、 得られた光出力に対してプロットした第１９図から第２３図の装置で行なわれた アッセイから得られた標準曲線を示す。 まず、第１図から第５図は、内部に完全挿入された剛性反応性ストリップ８と共 に使用されるアッセイ装置１を示す。 ストリップ８はＰｖＣのごとき不透明プラスチック材料から成り、その一端では 、例えばタンパク質のごとき分析物結合可能層が固定された感作表面１４が前縁 ８ａの近傍に形成されている。ストリップ８は、不透明な不活性熱可塑性プラス チック材料から成るホルダ２内部で滑動自在である。ホルダ２は、サンプル添加 パッド３と第１拭き取りパッド４と第１試薬添加バツド５と第２拭き取りパッド ６と第２試薬添加バツド７とを内蔵している。これらのパッドの各々はセルロー スを基材とする濾紙のような弾性の不透明な吸収性不活性材料から製造されてい る。パッド４〜７は、ストリップ８がホルダ２に挿入されるときにストリップ８ のコート面の通過によってパッド材料が多少圧縮されるように位置決めされてい る。 ストリップ８の前縁８ａは、ストリップ８がパッド４〜７を通過して容易に移動 できるように面取りされている。各パッド４〜７の長さ及び幅は、ストリップ８ の領域１４を完全にカバーするように領域１４より少し大きい、薄い多孔質のサ ンプルパッド３の縁端は９でホルダ２の外部に開口し、チャネル１０がベントと して機能する（第４図）。 パッド３はその表面がストリップ８の隣接表面とちょうど接触するかまたは若干 離開するようにホルダ２内で位置決めされる。このため、サンプルパッド３がホ ルダ２の少し外まで延びるパッドの縁９に適用された液体サンプルで飽和されて いるとき、ストリップ８をホルダ２に押し込むと表面張力効果によってサンプル 液体がストリップ８の領域１４に均等にコートされる。パッド３の縁９は、不要 物質がストリップ８の領域１４に到達しないように不要物質をサンプルから分離 するフィルタ手段を組み込んでもよい０例えば、サンプルが全血のとき、フィル タ手段は血清または血漿だけを通過させ得る。または、適用されるサンプルがサ ンプルパッド３に達する前のサンプル通路に、（図示しない）別のフィルタ手段 を配備してもよい。 試薬添加ボート１１．１２は夫々パッド５．７をホルダ２の外部に接続する。こ れらはパッドを液体試薬で飽和させるがまたはパッド内の凍結乾燥試薬を添加液 体によって活性化する。開口１３はストリップ８の化学的活性領域１４をホルダ ２の外部に接続し、（図示しない）測定器の検出手段をアクセスできるようにす る。Ｉ’１Ｏ１３の壁はストリップの領域１４からの光収気効率を増強するため に反射性でもよい０例えば分析物結合可能層を支持するストリップ８の領域１４ に反射性金属皮膜または金属性インサートを設けることによってストリップ８の 領域１４を反射性にするとよい。 ストリップ８は開口１５ａ、ｂ、ｄ、及びｄを有する。これらの開口は、ストリ ップがホルダ内で前進するときにホルダ２内でストリップ８を一連の半ば固定さ れた所定位置に位置決めする凸状手段を形成するように弾性フィンガｌｅｍに設 けられた協働係止手段１６と係合する。フィンガ１６はホルダ２と一体成形され ており、その材料はある程度の弾性を有する。 ホルダ２は光の侵入を防ぐシールを形成するために（図示しない）信号測定デバ イスの協働部分に嵌合するフランジ１７を備える。（点線で輪郭を図示した）キ ャップ１８は、ホルダ２内の光が漏洩することを阻止し且つサンプル適用領域９ 全体の生物学的安全カバーを形成するように配備されている。不透明な弾性熱可 塑性プラスチック材料から成るキャップは、フランジ１７に対して位置決めされ 、係止手段１９によって不測の離脱が阻止される。凹部２０は協働キャッチ（図 示せず）と係合して測定デバイス内部にホルダを正確に位置決めするために使用 される。内部構造を形成できるようにホルダ２は好ましくは２つの半休（２ａ、 ２ｂ）から構成される装置合わせ手段２０．２１は、接着剤、超音波溶接または 一体形成りリップ（図示せず）によって接合される２つの半休を位置合わせする ために役立つ。 使用中、ストリップ８の前縁８ａはホルダ２を前進しパッド３．４，５．６及び ７を順次通過して第１図から第５図の位置に到達し領域１４が開口１３の直下に 配置される。ストリップ８をまずホルダ２内に挿入し領域１４をパッド３の直下 に配置する。 特定分析物を含有すると予想されるサンプル液体をパッド３の縁９に適用する。 サンプルはピペット、または全血便用−アッセイの場合は典型的には１０μｌの 血液を使用するサム１リツク（ｔｈｕｍｂ　ｐｒｉｃｋ）から適用される。パッ ド３が液体で飽和されると、液体は表面張力効果によってストリップ８の領域１ ４に均等に転移される。理想的には、領域１４がパッド３の「接触」表面積より やや大きくサンプル液体中の分析物全部が領域１４に確実に露出する。領域１４ は、サンプル中に存在する分析物が反応して領域１４に「結合」すべく十分なイ ンキュベーション時間にわたってパッド３との接触を維持する。エンザイムイム ノアッセイの場合、血液、血清またはその他の体液または体組織の液体す、ンプ ル中の抗原が典型的には１５分で領域１４の適当な抗体の被Ｍ（ｃｏａｔｉｎｇ ）に吸引され「結合」する。 インキュベーション時間が終了すると、ストリップ８をホルダ２内でゆっくりと 前進させ、領域１４を第１拭き取りパッド４で拭き取って余剰サンプル液体な除 去し、領域をパッド５の直下に到達させる。ストリップ８の移動が手動でも自動 でもよいことは理解されよう、拭き取りパッド４は乾燥状態で使用されてもよい が、パッド４をホルダ２の外部に接続する開孔（図示せず）を介して適当な配給 手段（例えばシリンジ）から適用される適当な溶媒で湿潤させる必要がある。 領域１４がパッド５の下方に到達すると、パッド５に保有され固定分析物と反応 し得る過剰量の可溶化第１試薬が領域にこの可溶化試薬で飽和され得る。パッド ５は、試薬を配給するシリンジを用いて開口１１から飽和されてもよく、または 凍結乾燥試薬を予め含浸したパッド５に開孔１１から可溶化溶媒（例えば蒸留水 ）を配給するシリンジを用いて飽和されてもよい、ある種の凍結乾燥試薬は不安 定であることは公知であり、この問題を解決するために、パッド５が異なる凍結 乾燥試薬を含有する２つ以上のパッドの積層体から成ってもよい、この場合、異 なる試薬は、復元されると表面張力及び分散効果によって混合する。典型的なイ ムノアッセイにおいては、試薬が抗原性分析物に対する酵素標識抗体から成り、 領域１４とパッド５との接触は、試薬中の抗体（従って酵素ラベル）が領域１４ に固定された分析物に吸引され「結合」できるインキュベーション時間、典型的 には１５分ｌ？ｉｆｆ維持される。 この再度のインキュベーション時間の終了後に、ストリップ８をホルダ２内部に 更に前進させると、領域１４が第２拭き取りパッド６によって拭き取られ余剰の 未反応可溶化試薬が除去される。この時点で、領域１４が開口１３の下方に達す るまでストリップ８を前進させることによって、分析物と反応した試薬の量を測 定してもよい、この場合、パッド７は反応性試薬を含まない０例えば、パッド５ を介して転移される試薬は、その他の試薬を添加することなく検出され得る蛍光 標識抗体でもよい、抗体の適当な蛍光ラベルは当業者に公知であり、例えばフル オレセイン誘導体及びローダミン誘導体である。または、第２の可溶化試薬をパ ッド７から領域１４に転移してもよい、この場合、領域１４がパッド７の直下に 達するまでホルダ２内でストリップ１を更に前進させる９次に、例えば開口１２ から試薬を配給するシリンジ、または、凍結乾燥した乾燥第２試薬を予め含浸さ せたパッド７に開口１２から可溶化溶媒（例えば蒸留水）を配給するシリンジを 用いてパッド７を過剰量の第２試薬で飽和させる。この第２試薬は結合した第１ 試薬と反応して信号放出反応または反応生成物を生じるために使用される。エン ザイムイムノアッセイの場合、第２試薬は領域１４に「結合」した酵素と反応し 、例えば化学発光反応または生物発光反応によってサンプル中の分析物の量に依 存する量の光を発生する６次に領域１４が開口１３の直下にくるまでストリップ ８を前進させる。開口１３で標識領域１４を検査し得る。 本発明のアッセイ装置の第１具体例の使用例は第１０図から第１３図の測定器に 基づいて後述する。 第６図は、可撓性ストリップ３０がホルダ３１に内蔵されている型の第１具体例 と同様の第２具体例を示す、ホルダ３０の部分３１ａは第１図から第５図に示す ホルダ２の上半部２ａと同様の構造を有する。ストリップ３０はピンチホイール ３２とアイドルホイール３３とによって駆動され種々のパッド３１ｂ。 ３１ｅ、３１ｄ、３’ｌｅ及び３１ｆを通過する。ピンチホイール３２はホルダ 外部に突出し、従って手動で回転できるノブ３４に接続されている。この構造が ストリップ３１を種々のパッド３１ｂ、３１ｅ。 ３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆに自動的に送る全自動機械の基本を成すことは理解さ れよう、この場合、デバイスが、サンプルの検出を行なった後でストリップ３０ の（図示しない）感作領域を再生する手段を含むのが好ましい。 次に、第７図及び第８図は、ストリップ４４が矢印の方向でサンプル、拭き取り パッド及び試薬パッドに順次挿入され抜き出される型の本発明のアッセイ装置の 第３具体例を示す、この具体例において、拭き取りパッドは挿入中のストリップ から離間しており抜き出される前のストリップに近接している。チャネル４０が ストリップ４４を多重ホルダ４５内に設けられた拭き取り凹部４０ａに案内する 。拭き取りパッド４３はばね荷重レバー４２に固定され、該レバーは弛緩位置で パッド４１をストリップ４４から離間させて保持する。第７図及び第８図によれ ば、レバー４２は、不透明な弾性熱可塑性材料から成形されたホルダ４５の一体 部を形成するのが好ましい、ストリップ４４を拭き取るためには、ストリップを チャネル４０に沿って凹部４０ｍに押し込み、レバー４２を手動によってホルダ ４５に押し付け、パッド４１をストリップと接触させる０次にストリップ４４を 抜き出してレバーを弛める。 レバー４２のフランジ４３はホルダ４５と協働し、パッド４１の圧縮を制限する ストップを形成する０次に、試薬添加ボート４７と（図示しない）試薬バッドと を有するホルダ４５の試薬添加凹部４６にストリップ４４を挿入し、その後に次 の凹部４０ｍに移動させる。 次に第９図は、標本及び試薬添加手段が従来の容器から成る型のアッセイ装置の 第４具体例を示す、拭き取りパッド５０．５１及び５２は、使用中に容器５４に 嵌合する蓋５３に組み込まれている。容器５４はサンプル及び２種類の試薬の各 々を収容する３つの隔室５５．５６及び５７を有する。この具体例において、拭 き取りパッド５０，５１．５２はストリップ５８の両面を拭き取る。使用中、ス トリップ５８が各パッドを通り各隔室に順次挿入される。 次に第１０１Ｎから第１３図を参照すると、これらの図は、第１図から第５図に 示す装置と同様の着脱自在なアッセイ装置を装着した第１の発光測定デバイス６ ０を示す、ブロック６２に形成されたチャンバ６１は、チャンバの入口で凹部６ ３と協働する装置１のフランジ１７によって光を通さないように形成されている 。フランジ１７と凹ｇ６３との間の光を通さない弾性ガスゲット６４は光の侵入 の付加的な防御手段を構成する。装置１は凹部２０に支承されるばね荷重ボール ６５によってブロック６２内部で正しく位置決めされる。更に、分析デバイスと ホトデテクタ６６との間の光転送領域で周囲光に対する密閉性を改良するために 、ボール６５は装置１をチャンバ６１の対向壁に押圧する。板ばね６７は、ボー ル６５を装置１に向かって偏位させ、マイクロスイッチ６８まで伸びている。 その結果、ボール６５が凹部２０に係合すると（Ｆ！Ｅち、装置ｌが器具の正し い位置に配置されると）、ばね６７の可動端６９がマイクロスイッチを起動する 。マイクロスイッチの起動によって与えられる信号がマイクロプロセッサ７０に 必要な動作を開始させる。装置が正しく配置されているとき装置１の前縁はシャ ッタ７２の突起７１と協働する。装置１が配置されていないとき、シャッタ７２ はねじつばね７３によって偏位され、チャンバ６１をデテクタ６６に接続する開 口付きプレート７５の開ロア４をｒＲＭする。シャッタ７２と開口付きプレート ７５とデテクタホルダ７６とが一緒に、周囲光をデテクタ６６に侵入させないラ ビリンスを形成する。 デテクタ６６は好ましくはシリコンホトダイオードであり、その出力は貫通量ロ ア７を介して、チャンバ７８ａに内蔵された高感度電子増幅器７８に接続されて いる。デテクタ６６と増幅器７８とが外部放射から適正に遮蔽されることが重要 であり、チャンバ６１と７８＆とを有する構造がアルミニウムまたはその他の適 当な遮蔽材料から製造されるのが好ましい。 チャンバ６１及び７８ｍはケース７９に収納されている。ケース７９はまた、電 子回路板８０．８１と電池ハウジング８２とディスプレイ８３と起動ボタン８４ とを内蔵している。ケース７９は、第１１図に示すようにベンチ８５に横たわる 位置で使用される手持ち型ケースでもよく、または伸縮自在なスタンド８６に支 承されてもよい、スタンド８６の開いた位置を第１１区に点線Ｘで示す。 次に第１０区から第１３図の測定デバイス６０に内蔵された装置１の使用方法を 、典型的な発光エンザイムイムノアッセイを例にして説明する。まず風疹ウィル スのごときウィルスに特異性の抗体をストリップ８に固定して感作領域１４を形 成する。ストリップ８の一端の短い部分をコートするだけでよい、コートされる 長さは、パッド３〜７よりも多少長いことが必要である。このコーティングは装 置１の製造業者によって行なわれるのが便利である０次に、ストリップ８をホル ダ８に挿入し、感作された化学的に活性の領域１４をサンプル適用パッド３の下 方に案内する。検出すべき分析物を含有するサムブリックによる全血サンプル約 １０μｌを装Ｒ１の場所９に配置する０表面張力によってサンプルはパッド３に 吸収されストツプ７８の感作領域１４をコートする。血液サンプル中の抗原がス トリップの抗体に吸引され「結合」するようにストリップ８を前記場所に典型的 には１５分間維持する０次にストリップ８をホルダ２に押し込み、拭き取りパッ ド４を通過させて余剰サンプルを領域１４から除去し、感作領域１４をパッド５ の直下に案内して該パッドと接触させる。シリンジと使用し典型的には８０μｌ の酵素標識抗体を開口１１から注入してパッド５を飽和させる。注入される抗体 の量は、領域１４の表面における化学反応に必要な量よりやや過剰にする。正確 な注入量を問題にする必要はない。 抗体従ってラベルが分析物の抗原に吸引されて「結合」するように、ストリップ ８を典型的には１５分間この場所に維持する０次にストリップ８を更にホルダ２ 内に押し込んで拭き取りパッド６を通過させる。該パッドは領域１４から余剰液 体を拭き取る０次に、感作領域をパッド７の直下に案内し該パッドと接触させる 。典型的に８０μｐの試薬を開口１２から注入してパッド７を飽和させる。この 試薬も必要量よりも過剰に供給され、領域１４に固定された酵素ラベルと反応し 、サンプル中の風疹ウィルスの量に関係する量の光を発生する０次にストリップ ８を更にホルダ２内に押し込んでこの発光領域１４を窓１３に正対させる。ホル ダ２の協働係止手段１６と係合するストリップ８の開口１５ａ、１５ｂ、１５ｅ 及び１５ｄは領域１４がパッド３，５．７及び窓１３の各々の直下に正しく配置 されるのを助ける。 常用の増感発光試薬を使用する場合、典型的には光が実質的に３０分間安定であ る。これは、第１０図から第１３図の測定デバイス６０内の装置１の適当な移動 時間を与える。光パルスを発生する試薬系を使用する場合、測定デバイス６０の 内部で発光反応を開始させるのが実用に適っている。 測定デバイス６０で光を測定する前にある種の予備手順を開始する必要がある。 デバイス６０は、典型的には３０秒間使用されないときは電力節約のために該デ バイスが自動的に「スリーブ（ｓｌｅｅｐ）Ｊモードに切換えられタイプがよい 、この場合、スイッチ８４を押して器具を「パワーア・ノブ（ｐｏｗｅｒｕｐ） 」させる必要があり、電子素子の安定回復に典型的には１０秒を要する。化学的 に発生した光を器具の内部に導入する前即ち測定を開始する前に、デテクタ６６ の合計暗さに対応する測定値デバイス６０に記憶する。これが所謂「暗電流」測 定である。この測定値を、後でストリップ８の発光領域１４から得られた光測定 値から減算し、温度の影響等による電子素子のドリフトを補正し得る。暗電流測 定はパワーア・ンプ時間の終了後に自動的に開始されるかまたは手動で開始され る。上記手順によってストリップ８の発光反応が一旦開始されると、適当に始動 させた測定デバイス６０に装ｒＩｔ１を押し込む、最初の挿入によって分析チャ ンノ＜６１に入る周囲光が遮断される。更に挿入すると、シャ・ンタ７２が移動 し、デテクタ６６をストリップ８の領域１４からの光に露出させる。 完全に挿入すると測定デバイス６０内部の装置１が光に対してシールされ、フラ ンジ１７がガスケ・ント６４に当接するとスイッチ６８が起動する。スイッチ６ ８の起動によって、マイクロプロセッサ７０がデテクタ６６からの光測定値を増 幅器７８及びその他の電子素子を介して記憶する。 精度を向上させるために暗読取値及び明読取値は１回の測定値でなく、多数の測 定値（典型的には２５回）の平均であるか、または好ましくは一定時間典型的に は１０秒間の連続測定値の積分である。かかる測定方式は、典型的には０．５秒 持続する光パルスを発生する完全に化学的な分析方法にも有効である。 典型的な発光エンザイムイムノアツセイにおいては、サンプル中の分析物の量を 既知の値の標準分析物と関係させるのが普通である。これを手動で行なってもよ い、その場合、器具はデテクタ６６によって受容された相対釣元単位（）を表示 する。または、デバイス６０が較正係数を記憶しており、サンプル中の分析物の 量を適当な化学単位で表示してもよい。 デバイス６０から装置１を抜き出すときはシャッタ７２の作用が逆転する。デバ イス６０が典型的には３０秒以内に再使用されないときはデバイスは自動的に「 スリーブ」モードに変わる。 次に第１４図から第１６図は、第１図から第５図に示した第１具体例と共通の特 徴を数多く有し、透明な剛性の反応性ストリップ１０１が中途まで挿入された状 態のアッセイ装置１００を含む本発明のアッセイ装置の５番目の具体例を示す。 装３Ｆ１００は、２つの長手方向ホルダ部分１０２，１０３から成るホルダを有 する。下部ホルダ部分１０２は長手方向凹部をもつ基板１０４と゛上方に伸びる 側壁１０５とを備え１、これらが協働して、上部ホルダ部分１０３が嵌合するチ ャネル１０６を形成する。 これらの側壁は、分析物及び試薬が（前記表面張力効果に加えて）横から漏れる のを防ぎ汚染の危険を小さくする。 部分１０２と１０３との一端を貫通するベツグ１０７はチャネル１０６内で部分 １０３を長手方向に位置決めする。上部１０３は第１図りパッド１０８と第１試 薬添加パツド１０９と第２拭き取りノ（・ラド１１０と第２試薬添加バツド１１ １と試薬添加ポート１１２，１１３とを備える。下部１０２は第２試薬添加パツ ド１１１に正対する開口１１４を備える。ストリップ１０１は化学反応性領域１ １５を備える。領域に対する液体の転移及び拭き取りは、ホルダ部分１０２と１ ０３との間で基板１０４に沿ってストリップ１０１を第１４図及び第１５図の方 向に第１図から第５図に関して記載したのと同様に押し込むことによって行なわ れる。弓形に曲がる平ばね１１６が下部ホルダ部分１０２の側壁１０５とグリッ プ的に係合し、ストリップ１０１を基板１０４に押圧する。ばね１１６と上部１ ０３との間の開口領域１１７は適当な時点でサンプル溶液をストリップ１０１に 直接転移させるサンプル添加ボートを提供する。開口１１４の位置は、領域１１ ５が第２試薬添加パツド１１１との連続的接触を維持する間にストリップ１０１ の領域１１５から放出された信号がアッセイ装置１００の外部で検出できるよう な位置である。これは、発光反応を検出するときに特に有利である。 次に第１７図及び第１８図は、アッセイ装置１００を備えた第１０図から第１３ 図の第１測定デバイス６０と同様の第２の発光測定デバイス１２０を示す、第１ ７図及び第１８図ではストリップ１０１が完全に挿入されて領域１１５が第２試 薬添加パツド１１１と接触した状態で示された装置１００は、テイルビース１２ ４とへラドピース１２６とを有する滑動自在な不透明カートリッジ１２２の内部 に装着されている。ボルト１３０によってカートリッジ１２２のテイルビース１ ２４に固着された湾曲ばね１２８は平ばね１１６に隣接して装置を押圧、しカー トリッジ内部でテイルピース１２４とへラドピース１２６との間の所定位置に装 置をしっかりと保持する。ばね１２８が湾曲面を有するので、カートリッジ１２ ２内部で装Ｗ１００をスナップ嵌めによって容易に保持できる。テイルビース１ ２４の外面はボルト１３４によって、側壁１３８を有する不透明キャップ１３６ の内面に固着されている。ばね１２８がばね１１６に隣接して装置１００がカー トリッジ内部に正しく装着されているときに装置１００の下部ホルダ部分１０２ の開口１１４と位１合わせされるような開口１４０がカートリッジ１２２内に設 けられている。その結果、ストリップ１０１の領域１１５の発光によって放出さ れた光がカートリッジを通過し得る。 カートリッジ１２２はハウジング部材１４４内部の細長い凹部１４２内部に滑動 自在に装着されている９部材１４４の開放端は器具ゲージング１４６から突出し ている。カートリッジ１２２は凹部１４２内に密着的に嵌合し、周囲光が該凹部 に侵入することを阻止する。ハウジング部材１４４の開放端は、外側に伸びる矩 形カラー１４８を備え、該カラーはカートリッジを凹部１４２に完全に挿入した ときにカートリッジ１２２のテイルピース１２４とキャップ０３６の側壁１３８ との間に形成される対応形状の凹部１５０と係合し、周囲光が装置１００に到達 することを阻止する。ハウジング部材１４４の開口端の近傍で該部材を貫通する ねじ１５２は、ヘッドピース１２６の短い溝１５４の一端を支承することによっ て、カートリッジ１２２が凹部１２２から完全に離脱する事故を防止する。ねじ １５２は更に、ヘッドピース１２６の周囲の光を通さないフェルトカラー１６と 共に、カートリッジ１２２の位置にかかわりなく常に凹部１４２を周囲光の露光 から封鎖する機能を果たす、ヘッドピース１２６はまた永久磁石１５８を内蔵し 、該磁石はカートリッジ１２２が凹部１４２内部にほぼ完全に挿入されたときに ハウジング部材１４４の閉鎖端のリードスイッチ１６０を励起する。励起された スイッチ１６０はデバイス１２０に信号を与えて読取りを行なわせる。スイッチ １２２及びハウジング部材１４４は光の封鎖を強化しまた光の散乱を阻止するた めに黒色である。 ハウジング部材１４４は開口１６２を備え、例えばシリコンホトダイオードのご とき光デテクタ１６４が該開口に配置されている。カートリッジ１２２が凹部１ ４２内に完全に挿入されるなとき開口１６２は開口１４０と位置合わせされ、従 って開口１１４と位置合わせされる。これによりデテクタ１６４はストリップ１ ０１の領域１１５で発生する光に露光される。デバイス１２０の感度を最大にす るためにデテクタ１６４は領域１１５にできるだけ接近して配置される。その理 由は、検出される光信号の大きさが領域１１５の発光反応とデテクタ１６４との 間の距離の平方にほぼ反比例するからである０箱１６６は高利得増幅器１６８を 内蔵しており、該増幅器はデテクタ１６４から受信した信号を増幅する。ハウジ ング部材１４４と箱１６６とを内蔵し、デバイス１２０の内部を外部放射から遮 蔽するように設計された器具ケーシング１４６はまた、第１測定デバイス６０に 関して前述したような別の電子素子及び表示素子（図示せず）を内蔵する。 使用中はまず、ストリップ１０１を装置１００に完全に挿入し、領域１１５の発 光反応から発生した光を開口１１４から放出させる０次に装置１００をカートリ ッジ１２２にスナップ嵌めする。 次にデバイス１２０の電子回路を（図示しない）ボタンによって励起し、「暗電 流」読取り、即ち第１７図及び第１８図の位置のカートリッジのｔ流の読取りを 行なう、この読取り後にカートリッジ１２２を凹部１４２に押し込んで完全に挿 入する。 カートリッジ１２２が完全挿入されると磁石１５８がリードスイッチ１６０を励 起し、該スイッチは領域１１５の発光反応によってえる０次に暗電流読取値を第 ２の読取値から減算する。この結果からサンプル中に存在する分析物の量を演鐸 し得る。 この第２測定デバイス１２０のカートリッジ１２２の利点は、デバイスの構造及 び使用に関する上記の記載から明らかであろう、第１に、デテクタを保護する独 立の機械的シャッタが不要である。第２に、優れた技術で作製された比較的量感 のある（ｍａｓｓｉｖｅ）カートリッジはデバイスにより丈夫な構造を与え、ま たより有効な光封鎖を達成し、アッセイ装置の出し入れもし易い、第３に、デテ クタ上でストリップの感作表面を概してより正確に位置決めし得る。 第１９図から第２３図は、全体が１９０で示されるハウジング手段とプラスチッ ク材料から成る細長い透明ストリップ１９１の形状の支持体とを含むキットを示 す、ストリップ１９１は面取りされた前縁１９１ａと活性表面部分１９１ｂとを 有する。 ハウジング手段１９０の全体構造は第１４図及び第１５図のハウジング手段と同 様であり下部ホルダ部分１９２と上部ホルダ部分１９３とを有する。下部ホルダ 部分１９２は長手方向凹部を備えた基板１９４と上方に伸びる側壁１９５とを備 え、両者が協働して上部ホルダ部分１９３を嵌合させるチャネルを形成する。使 用中、下部ホルダ部分１９２と上部ホルダ部分１９３とは例えば接着テープ（図 示せず）によって互いに保持される。 下部ホルダ部分１９２は更に、長手方向凹部１９６を備えており、該凹部は上部 ホルダ部分１９３が第１９図から第２３図の位置に維持されているときにストリ ップ１９１の案内チャネルを形成する。 上部ホルダ部分１９３は吸収性サンプル転移パッド１９７と第１及び第２の拭き 収りパッド１９８，１９９と第１及び第２の試薬添加パッド２００，２０１とを 備え、パッド１９８，１９９は夫々これらのパッドを湿潤させるような開口１９ ８ｍ、１９９ｍと連通し、パッド２００，２０１は夫々試薬添加ボー）　２００ ａ、２０１ｍと連通している。 下部ホルダ部分１９２は第２試薬添加パツド２０１に正対する開口２０２を備え る。開口２０１の位置は、領域１９０ｂから放出された信号がストリップ１９１ を通過してハウジング１９０外部で検出されるような位置である。 サンプル及び試薬添加パッド１９７，２００，２０１はストリップ１９１より狭 い幅を有するが、拭き取りパッド１９８，１９９はストリップ１９１を完全に拭 き取ることができるようにストリップ１９１より広い幅を有している。 上部ホルダ部分１９３はストリップ１９１の上面におけるサンプルと試薬との交 叉汚染をできるだけ抑制するために４つの貫通スロット２０３を備える。下部ホ ルダ部分１９２の凹部付き基板１９４は、サンプル及び試薬の転移パッド１９７ ，２００，２０１の周囲の領域に６つの切欠き部分２０４を備える。これらの切 欠き部分は、ストリップ１９１と凹部１９６によって形成されたチャネルとの間 に形成される毛細管状通路によって装置の長手方向で液体が長手方向に移送され ることを最少限に抑制する。下部ホルダ部分１９２はまた、拭き取りパッド１９ ８゜１９９の下方の領域に４つの細長い清２０５を備える。これらの渭２０５は 、拭き取りパッド１９８，１９９に存在する液体によってストリップ１９１の底 部が湿潤されることを最少限に抑制する。 第１９図から第２３図のキットは例えば発光測定デバイスにおいて前述した装置 １００と同様にして使用され得る。 装置の第１具体例を構成する素子の効果を以下に説明する。 １、ス　１・・プ８か　　　　ンプル　、　　　　　　　パに封υＥ１ この効果を試験するために異なる２つの実験を実施した。 （ａ）ワ　ビペル　　シ　−ゼ　ム　　８↓ リンｈ衝塩水（Ｏｘｏｉｄ、　ＵＫ）中の１０ｐｌの１　：　１０００希釈度の 抗ヒトＡＦＰ−西洋ワサビペルオキシダーゼ結合体（Ｄａｋｏρａｔｔｓ、Ｄｅ ｎｍａｒｋ）をサンプルパッド３に適用した。１５秒後にストリップ８をホルダ ２に押し込んだ０次にパッド３，４．５を取り出し、増感（ｅｎｈａｎｅｅｌ） 化学発光アッセイによって結合体の存在を検定した０次に各パッドをマイクロタ イタープレートのウェルに入れ、１５０μｌの化学発光基質溶液（０，１ｍｍｏ ｉ’／１のＴｒｉｓバッファｐｏｓ、ｅ中の１．２５ｍｍｏ１＃のルミノールと ２．７ｍｍｏ１／１の過酸化水素と３０μ−ｏ１／１のｐ−ヒドロキシシンナミ ン＊＞を添加した。マイクロタイタープレートをルミノメータに入れ、発光の強 度を測定した０種々のパッドの発光（相対光単位）の値は、サンプルパッド（３ ）で＞　２００００、第１拭き取りパッド（４）で１４９２及び第１試薬パツド （５）で７であった。これは第１拭き取りパッド４がストリップから結合体を有 効に除去し、結合体が隣接試薬パッド５には実質的に全く転移されなかったこと を示す。 （ｂ）１Ｌ１Ｌ１ １０μｌのフルオレセイン希釈水溶液（５Ｈ／ｌ、　ＢＤＨＰｏｏｌｅ、ＬＩＫ ）を用いて同様の実験を行なった。デバイスを分解しＵＶ先光下観察すると、蛍 光性色素が第１拭き取りパッド４の前縁によって除去され、第１試薬バツド５に は実質的に全く転移されないことが判明した。 ２、スト１ツブ８か　　　０・　　、　　　　　　　バ・・ドの」１釆− この効果を試験するために複数の異なるタイプの試薬を使用した。 （ａ）有１自ジ尤− 装置１を組立て、ＢｏμｔのＰｒｏｅｉｏｎ　Ｂｌｕｅ　Ｂ−５Ｒ（ＢＤＨ，Ｐ ｏｏｌｅ、ＵＫ）の飽和水溶液を第１試薬パツド５に添加した。１分後、ストリ ップ８をホルダ２に押し込み、ストリップの末端を光学窓１３の下方に案内した 。デバイス６ｏを分解し、種々の試薬バッド及び拭き取りパッド５，６．７の青 色色素の存在を検査した０色素は試薬パッド５及び試薬パッドに隣接の拭き取り パッド６の前縁だけで観察された。これは拭き取りパッド６がストリップ８がら 余剰色素を有効に除去し色素が第２試薬パツドに転移しなかったことを示す。 （ｂ）蛍ＪｆＪＬ色１− フルオレセイン希釈水溶液（５ｚｙ／ＩＢＤＨ，Ｐｏｏｌｅ、　ＵＫ）を用いて 同様の実験を行なった。装置１を分解しＵＶ先光下観察すると、蛍光性色素が試 薬パッド５及び拭き取りパッド６の前縁だけで観察された。 （ｅ）ｉｕワ　ビペル　　シ　−ゼ　ム８０μｌの１：５００希釈度の抗ヒト■ ｇＧ−西洋ワサビペルオキシダーゼ結合体（Ｄａｋｏｐａｔｔｓ、　Ｄｅｎ＋５ ａｒｋ）を第１試薬パツド５に適用し、３０分後にストリップ８をホルダ２に押 し込んだ０次に装置１を分解し、８０μ！の０−フェニレンジアミン基質溶液を 第２拭き取りパッド６及び第２試薬バツド７に添加した。 ３０分後に拭き取りパッド６を観察すると、前縁に結合体の存在が検出され（黄 色に発色）、パッド６の残りの部分と第２試薬バツド７では結合体が全く観察さ れなかった。 スト１　ツブ８の感１４に　　　０　　パッド５　び７の０薬ｍづ１釆− この効果を試験するために２つの試薬パッドに種々の試薬を適用した。 （、）比ヱコーム土／− ７５×１０ｍ＋＊の透明ポリ塩化ビニルストリップ８の一端の１０×１０−の領 域１４を感作するために、ガラスプレートに塗布した重炭酸バッフｙ　（５０ｍ ｍｏ１／ｆ、ｐ１１９．６）中の２０μｍの１：２希釈度のヒトＩｇＧ（５ｈ／ ｉ’）に該一端を接触させた。９０分後、ストリップ８をＰＢＳ−Ｔｗｅｅｎ（ １５０ｍｍｏ１／ｊ！の塩水と０．０５％のＴｗｅｅｎ２０とを含む１００ｍｍ ｏ１＃！のリン酸バッファ、ｐＨ７，４）で洗浄した。 次にストリップ８をホルダ２に押し込み感作領域１４を第１試薬パツド５の下方 に案内した。　ＰＢＳ中の１：５００希釈度の抗し）ＩＦＩＧ−ペルオキシダー ゼ結合体（８０ｐｉ’）を試薬パッド５に添加し、ストリップ８を室温で３０分 間インキュベートした。 次にストリップ８をホルダ２内で更に押し込んで拭き取りパッド６を通過させ第 ２試薬バツド７の直下まで案内した。第２試薬パツドは８０μｌのオルトフェニ レンジアミン−基質混合物（＾ｂｏｔｔ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＵＳ＾） で飽和させておイタ、次ニ、領域１４をパッド７の下方に維持してストリップ８ を室温で１０分間インキュベートした。透明ストリップ８を観察すると、試薬バ ッドフとストリップ８の感作領域１４との界面が濃い黄色に発色し、これは結合 した結合体の存在の指標となる。 （ｂ）゛アーゼ 透明ポリ塩化ビニルストリップ８の一端の１０×１０１の領域１４を感作するた めに、ガラスプレートに塗布した重炭酸バッファ　（５０ｍ＋ｍｏｆ＃、ｐＨ９ ，６）中の２０μｆの１：２希釈度のヒトＩｇＧ（５ｈ＃）と接触させた。室温 で２時間インキュベーション後にストリップ８をＰＢＳ−Ｔｗｅｅｎで洗浄し、 次にホルダ２に押し込んで感作領域１４を第１試薬パツド５と接触させた。　１ ：５００希釈度の抗ヒトＩ、Ｇ−ペルオキシダーゼ結合体（８０μｍ）を試薬パ ッド５に添加し、ストリップを室温で３０分間インキュベートした０次にストリ ップをホルダ２内に更に押し込んで拭き取りパッド６を通過させ第２試薬バツド ７の直下に案内した。試薬パッド７は８０μｌの化学発光基質溶液（０，２ｍｏ ｆ＃、ｐＨ８，６中の１．２５ｍｍｏ１＃ルミノールと２．７ｍ＊ｏｌ／１の過 酸化水素と３０μｍｏｌ／１のｐ−ヒドロキシシンナミン酸）で飽和させておい た０次に装置１を分解し、第２試薬バツド７と接触した状態でストリップ８をル ミノメータに移した。ストリップ８の感作領域１４とパッド７との界面からの発 光を透明ストリップを介してモニタした。（ブランク測定値より過剰な）発光を 検出した。これは結合した結合体の存在の指標となる。 不透明バッドをホトデテクタに対面させてストリップ−試薬パッドのアセンブリ をモニタするとある程度の発光（１／４）が検出された。 モール　ッセ　１：マ　スＩＣの・ エタノール洗浄した透明なポリ塩化ビニルストリップ１９１（６０Ｘ　１０ｍｍ ）の一端１９１ｂの１０ｘ　１０ＩＤ＋ｓの領域を、０．ＩＭの炭酸ナトリウム バッファ、ｐ［ｔ９．８に希釈した最終濃度１０μｇ／ｘｉのウサギ抗マウス免 疫グロブリン（Ｄａｋｏｐａｔｔｓ、　Ｄｅｎｍａｒｋ）溶液と接触させて感作 した。４℃で１晩インキユベーシヨン後に、ストリップ１９１を使用前に乾燥プ ロットした。ストリップをホルダ１９０に押し込み、感作領域１９１ｂをサンプ ルパッド１９７の下方に配置した。（容量１２μｒの）サンプルは、０．０５％ 丁・・・・２０と０．２％ＢＳ＾とを加えたリン碇テツファ塩水（ＰＳＢ／ＴＢ ）中の種々の希釈度のマウスｒＩＩＧ（Ｓｉｇｍａ、　Ｐｏｏｌｅ、　Ｄｏｒｓ ｅｔ）であり、これをマイクロピペットでサンプルパッド１９７に添加した。　 ２０分間インキュベーション後に、ストリップを押し込み、（ボート１９８ａか ら６５μ！のＰＢＳを加えて湿潤させた）第１拭き取りパッド１９８を通過させ 、第１試薬パツド２００の直下に配置した。　ＰＢＳ／丁Ｂに希釈した１：１０ ００＠釈度の抗マウス免疫グロブリン−ペルオキシダーゼ結合体４５μ！’（Ｄ ａｋｏ−ｐａｔｔｓ、　Ｄｅｎｍａｒｋ）をボート２００ｍを介して第１試薬パ ツド２００に添加し、２０分間インキュベートした。ストリップ１９１を更に押 し込み、（ボート１９９ａから６５μｌのＰＢＳを加えて湿潤させた）第２拭き 取りパッド１９９を通過させ、第２試薬バツド２０１の直下に配置した０発光試 薬（０，ＩＮのＴｒｉｓバッファ、ｐＨ８，６中の４５μ！の１．２５＋ｕｉｏ ｆｆｉ／ｊ！のルミノールと２．７ｍｍｏｎ７Ｎの過酸化水素と０．１３６ｍｍ ｏｎ！／ｊ！のｐ−ヨードフェノール）をボート２０１ｉから第２試薬パツドに 添加し、測定装置（第１７図）を使用して反応開始の６０秒後に光学窓２０２か ら光出力を測定した。 標準曲線を第２４図に示す。 モール　・・セ　２ フ７　（５０ｍｍｏｌ＃、ｐＨ９，６）中の種々の希釈度の１０ｕｌのヒトｈＣ （５０ｙ＃）を用い室温で１時間インキュベーションすることによって感作した ０次いでストリップ８をＰＢＳ−Ｔｗｅｅｎで洗浄した０次にストリップ８を対 応するホルダ２に入れ、各ストツプ）　　　ブの感作領域１４を各ホルダ２の第 １試薬バツド５の直下に配置し、８０μにの抗ヒトＩｇＧ−ペルオキシダーゼ結 合体をパッドに添加した。室温で３０分間インキュベーション後に各ストリップ ８を押し込んで第２拭き取りパッド６を通過させ、各装置１を分解しな、各スト リップ８を取り出し、２００μ（の化学発光基質溶液を収容したキュベツトに配 置した。各ストリップ８の感作領域１４からの発光の強度をモニタした。 光強度と各ストリップ８の感作に使用したＩｇＧの量との用量関連曲線（ｄｏｓ ｅ　ｒｅｌａｔｅ（ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）が得られた。（５０，１０及び １ｇ／ｌのＩｇＧで感作したストリップは夫々、８０．７５及び３０の相対光単 位の強さの光を発生した）。 モールアッセイ３：ヒト　　ゴナドトロピンＨＣＣの゛透明ポリ塩化ビニルスト リップ１９１（６０Ｘ　１０１６ｍ）を１％リプ希釈した抗ＢＣＣ抗体（Ｓｅｒ ｏｔｅｅ、　ＵＫ）を用い、０．１Ｍグリシン中の０．２％ＢＳ八をルコートし た（図示しない）ガラスバイアルに保持した溶液中にストリップ１９１を維持す ることによってコートした。４℃で１晩インキユベーシヨン後のストリフ中の０ ．２％ＢＳ＾に浸漬した。ストリップ１９１を乾燥プロットしな、ストリップを ホルダ１９０のチャネル１９６に押し込み、感作領域１９１ｂをサンプルパッド １９７の下方に配置した。（容量１２μｌの）サンプルは、０．２％のＢＳ八を 加えたＰＢＳ／Ｔ中の種々の希釈度のＨＣＧ（Ｓｉｇｈｔ、Ｐｏｏｌｅ、　Ｄｏ ｒｓｅｔ）であり、このサンプルをパッド１９７に適用した。サンプルと共に２ ０分間インキュベーション後のストリップ１９１を押し込んで、ボート１９８ａ から添加した６０μ！のＰＢＳで湿潤させた第１拭き取りパッド１９８を通過さ せ、第１試薬パツド２００の直下に配置した。 １：５００希釈度の目的に合わせて調製された＜ｐｕｒｐｏｓｅ　ｍａｄｅ）西 洋ワサビペルオキシダーゼ−抗ｔｌｃ［；結合体（４５μりをボー）　２００ａ からパッド１０９に添加し２０分間インキュベートした。 抗１１ＣＧ（ＤａｋｏｐａｔｔｓＳＤｅｎｍａｒｋ）と西洋ワサビペルオキシダ ーゼ■型（Ｓｉｌ１ｍｍ、−Ｐｏｏｌｅ、Ｄｏｒｓｅｔ）とを結合して結合体を 作製した。結合体をＰＢＳ＋０．２％ＢＳＡ中に希釈した０次にストリップを押 し込んで、（ボート１９９ａから添加した６０ｆのＰＢＳで湿潤させた）第２拭 き取りパッド１９９を通過させ、第２試薬バツド２０１の直下に配置した８発光 試薬（４５μｍ：ｏ、ＩＨのＴｒｉｓバッファ　、　ｐＨ８，６中の１．２５ｍ ｍｏ１／ｌのルミノールと２．７＋ｍｍｏ１／１の過酸化水素と０．１３６＋ｕ ｉｏｌ／１のｐ−ヨードフェノール）をボート２０１ａから第２試薬パツドに添 加し、反応開始の６０秒後に測定装置（第１２図）を使用して光学窓２０２から 光出力を測定した。標準曲線を第２５図に示す。 ０　　０・２４　０４８　　（１７２０−９６１・２　　１・４４７ウス　　Ｉ ＱＧ　　マイクロ７゛う入社太の先阜位 補正口の写しく翻訳文）提出日（特許法第１８４条の８）平成元年９月２６日 特許庁長官　古　１）文　毅　殿 １、Ｉｌ出！（７）表示　　ＰＣＴ／ＧＢ　　８８１００２２９２、発明の名称 　　　　アッセイ装置及びその使用３、特許出願人 住　所　　イギリス国、ロンドン・ダブリュ・シー・　ドビー・　５・イー・ピ ー、ラッセル・スクエアー・１４名　称　　イギリス国 ４、代　理　人　　　東京都新宿区新宿１丁目１番１４号　山田ピル５、補正口 の提出年月日　　１９８９年６月７日６、添附書類の目録 （１）補正口の翻訳文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１通（ １）　１９８９年６月７日提出の第２頁から第３頁　　　　　　　　　　（別紙 １）（２）　１９８９年６月７日提出の第１４頁から第１５頁　　　　　　　　 　　（別紙２）（３）　１９８９年６月７日提出の第１８頁　　　　　　　　　 　　　　　　　（別紙３）従来のこのような処理段階においては、しばしばプラ スチックから製造された反応性ストリップまたはスティックの形状の固体支持体 は、サンプル溶液、洗浄溶液、試薬溶液等を夫々収容した一連の無蓋容器間に順 次転送されていた。特にＥｌ＾分析を典型例とする分析手順は多数の処理段階を 含むめで、分析手順でしばしば比較的多量のサンプル溶液及び試薬を使用し、ま た分析手順が複雑で自動化が難しい、血清のごとき体液を分析する場合、分析に 十分なサンプル溶液を採取するために数ｘｉの新鮮血液が必要であり、このよう な採血を苦痛に感じる供血者もある。 典型的なＥｌ＾分析手順の別の欠点は特に、多数の処理段階を含みまた感作領域 が頻繁に外気に触れるので、分析を行なっている際に、分析物と結合する固体支 持体の感作領域の汚染防止が難しいことである０体液及び体組織の分析に間する より重大な問題は、典型的な分析手順において、しばしば多数の手動転送段階中 に分析すべきサンプル中の有害物質に検査員が接触する危険があることである０ 例えば、血液または血清を分析する場合、Ｉ］ＴＬＶＩ［［（エイズウィルス） または肝炎ウィルスに感染するおそれがある。典型的なＥＩ＾の分析手順の全自 動化がいくつか計画されたが、多くの場合コストが高く、また分析システムが複 雑なので除染が極めて難しい。 本発明の１つの目的は、上記欠点の少なくともいくつかを是正し、連続的な液体 転移段階及び余剰液体除去段階を用いる比較的簡単で廉価で安全な分析手段を提 供することである。 本発明の第１の目的は、固体支持体の活性表面部分に固定した分析物の検出及び ／または定量的測定に使用されるアッセイ装置を提供することである。該アッセ イ装置は、１つ以上の所定位置に固体支持体を保持する支持体ハウジング手段と 、支持体を所定位置の１つに保持して可溶化第１試薬を前記表面部分に転移させ 可溶化試薬を該表面部分にコートする第１試薬転移手段とを含み、試薬は分析物 または表面部分と反応し、表面部分に固定された分析物の量を測定する信号を直 接または信号刺激物の存在下に発生するように選択されており、アッセイ装置が 更に、支持体拭き取り手段を含み、支持体の全部または一部がハウジング手段内 部に保持されているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動が可能 であり、前記拭き取り手段は、第１試薬転移手段による可溶化第１試薬の転移前 及び／または転移後に表面部分の全部または一部と摺動接触（ｉｎｔｉ−躊ａｔ ｅ　ｗｉｐｉｎｇ　ｅｏｎｔａｅｔ）を行なうことによって該部分から余剰液体 を除去するように精成されている。 本明細書で使用された「活性表面部分」なる用語は、表面部分と分析物との化学 的または物理的な相互作用によって該部分に特定分析物を閉じ込めるように準備 または処理された表面部分を意味する。 液体転移及び余剰液体除去の双方がハウジング手段内部で順次行なわれるアッセ イ装置の主な利点は、これらの段階を簡単に行なえること及びこれらの工程を別 の容器で行なう必要がないことである。従来はこれらの工程を別の容器で行なっ ていたため支持体の感作表面が外気に触れるおそれがあった。更に発明者等は、 不要な可溶化試薬を除去するためには支持体を洗浄するよりも機械的に拭き取る ほうが有効で効率がよいことを知見し、これに対応して支持体の洗浄に必要な別 の容器の数を減らすことができ、また試薬除去段階がはるかに簡単になったため 、（必要な場合に応じて）自動化が容易になった。 本発明装置は好ましくは、未反応の余剰第１試薬の存在が発生信号の大きさく５ ｉｚｅ）に干渉するのを防止するために、第１試薬の転移後に表面部分を拭き取 るように精成された少なくとも１つの拭き取り手段を含む。 出瀬１シら（ト目寡之文＾草ｚ３１＄ｚｆ？ｉｉｒう、１１２ｂ’ｌ草所目ｔぐ の）Ｅ鋼閾で１１シ。 または、チャネルが、支持体の複数の表面部分に試薬を転移させ拭き取りを行な うようにチャネルの幅方向で並んで配置された２組以上の一連の転移及び拭き取 り手段を含んでもよい、かかる構造の場合、適当な試薬を用い、例えば１つのサ ンプルの異なる複数の分析物のアッセイを同時に行なうか、または１つ以上のサ ンプルの同じ分析物のアッセイを同時に行なうことが可能である。 密閉室のチャネルの形状のガイド手段の主な利点は、該手段が、ハウジング手段 内部で支持体を案内する最も簡単な通路を提供することであり、得られる分析平 頭は最も簡単に最も容易に自動化され得る。この構造はまた、チャネルに沿って 直線状に離間して装着され得る吸収性パッドの形状の転移及び拭き取り手段の使 用に適している。封鎖チャネルはまた、分析中に支持体上の分析物に対して潜在 的に有害な汚染物及び単離物が周囲環境から侵入することをかなり防御し得る。 その他にも製造が簡単で廉価で使捨てできるという利点が得られる。チャネルを 形成し易いように密閉室が２つ以上の長手方向密閉部分から形成されてもよい、 これらの部分は、熱可塑性プラスチック材料から射出成形によって製造され得る 。これらの部分は、スナップ嵌めコネクタ、接着剤、超音波溶接、クリップまた はその他の締結手段によって相互に嵌合され得る０着脱自在な締結手段の利点は 、内部除染、拭き取り及び／または転移手段の交換、または固体支持体の挿入ま たは抜き出しのために密閉室を分解し得ることである。液体転移手段に隣接して 表面部分を正確に直線状に位置決めするために固体支持体のチャネル内に、対応 する係止手段と協働するように構成された係止手段を配備してもよい、また、正 しい分析手順が確実に行なわれるように、支持体を１方向だけに移動させるラチ ェット機構のごとき逆止手段をチャネルに配備してもよい。 本発明の第２の目的は、固定支持体の活性表面部分に固定した分析物の検出及び ／または定量的測定用キットを提供することである０本発明のキットは、本発明 の第１の目的によって提供されたアッセイ装置と、サンプル溶液中の分析物を固 定し得る活性表面部分を有しておりアッセイ装置のハウジング手段に収容できる 固体支持体、 とを含む。 分析化学及び生化学で広く使用されている反応性スティックまたはストリップの ごとき細長い形状が好ましい固体支持体は通常は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、 ポリスチレン、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリアクリレートまたはナ イロン等のごときプラスチック材料または誘導（ｄｅｒｉ−ｖａｔｉｓｅｄ）プ ラスチック材料から製造される９分析物は物理的または化学的相互作用によって 閉じ込められる。物理的閉じ込めでは、多孔質構造の表面部分を形成し吸収及び ／または吸着によって分析物を閉じ込める。しかしながら、装置の拭き取り手段 による拭き取り効果を高めるためには表面部分が多孔質構造よりも緻密な構造を 有するほうが好ましい、従って、化学的閉じ込めが好ましく、活性表面部分の領 域の支持体の材料は容易に化学的に活性化される種類の材料から成るのが好まし い０分析化学及び生化学におけるかかる材料の使用は当業者に公知である。支持 体は、固体単一材料からなってもよくまたは良好な処理特性及び感作特性を与え るように２種以上の材料の積層体（ｌａｍｉｎａｔｅ）の形状でもよい、一般に 支持体がスティックまたはストリップの形状の場合、該スティックまたはストリ ップの活性表面部分は、スティックまたはストリップの１つ以上の特別限定領域 に局限されるのが好ましい、１つ以上の別の表面は例えば内部標準として作用す べく、第１及び／または第２試薬と既知の程度に反応して信号を発生する既知量 の分析物または物質を収容する。かかる標準の使用に関しては後述する。 支持体の一部を取っ手として形成するのが便利である。 輿１隻時ＩＰ４＠ｔたたΦ茶２デ叉４１ｔＲＦＩｒら某ａｔ１４し１５↑テ１で の１壬ぐｒある。 本発明の第３の目的は、固体支持体の表面に固定された分析物を検出及び／また は定量的に測定するために本発明の第１目的を構成する装置を使用する方法を提 供することである。該方法は、 （ａ）支持体ハウジング手段内部の第１所定位置に支持体の表面を位置決めする 、 （ｂ）分析物に結合する可溶化第１試薬を、固定された分析物全部に結合するた めの所要量よりも過剰の量で第１位置の支持体の表面にコートする、 （ｃ）表面を第１所定位置から第２所定位置に移動させるためにハウジング内部 で支持体を前進させる、（ｄ）支持体が第２位置まで前進する間にハウジング手 段内部に装着された支持体を拭き取り手段と接触させることによって支持体の表 面から余剰の非結合試薬を拭き取る、（ｅ）第１試薬と反応して検出可能信号を 発生する第２可溶化試薬を、結合した第１試薬全部と反応するに十分な量で、第 ２位置の支持体の表面にコートする、（ｆ）放出された信号を検出する、 段階を含む。 放出された信号は第１試薬と第２試薬との間の化学発光反応または生物発光反応 から生じた光でもよい。 この方法はエンザイムイムノアッセイの一部を構成してもよい、この場合、分析 物は抗原粒子、特に抗原タンパク質またはポリペプチド、ハプテン、ホルモン等 のごとき生物粒子から成り、第１試薬は酵素標識抗体から成る。第２試薬は酵素 と化学発光反応または生物発光反応を生じる試薬でよい、かかる酵素−第２試薬 の組み合わせは当業者に公知である０発光反応によって放出される光信号の強度 に基づいて標識抗体の量、従って支持体に結合した分析物の量が測定される。 または方法がＤＮＡアッセイの一部を構成してもよい、この場合、分析物はポリ ヌクレオチドから成り、第１または第２試薬は分析物の配列に相補的な標ｉＤＮ ＾から成る。または方法が化学分析の一部を構成してもよい、この場合、分析物 は金属イオンまたは化学基であり、第１及び／または第２試薬は（１種以上の） 錯形成剤でよい。 出ＪｌｉＷ＋＾ａ目墓ｌ史の４１す７叉羊ｂＴデ１Ｊ６ｓ例寥す（／１１７窒テ 目子での量体々て・ある。 内部構造を形成できるようにホルダ２は好ましくは２つの半休（２ｇ、２ｂ）か ら構成される装置合わせ手段２１は、接着剤、超音波溶接または一体形成りリッ プ（図示せず）によって接合される２つの半体を位置合わせするなめに役立つ。 使用中、ストリップ８の前縁８ａはホルダ２を前進しバッド３．４，５．６及び ７を順次通過して第１図から第５図の位１に到達し領域１４が開口１３の直下に 配置される。ストリップ８をまずホルダ２内に挿入し領域１４をバッド３の直下 に配置する。 特定分析物を含有すると予想されるサンプル液体をバッド３の縁９に適用する。 サンプルはとベット、または全血使用アッセイの場合は典型的には１０μｌの血 液を使用するサムブリック（ｔｈｕｍｂ　ｐｒｉｃｋ）から適用される。バッド ３が液体で飽和されると、液体は表面張力効果によってストリップ８の領域１４ に均等に転移される。理想的には、領域１４がバッド３の「接触」表面積よりや や大きくサンプル液体中の分析物全部が領域１４に確実に露出する。領域１４は 、サンプル中に存在する分析物が反応して領域１４に「結合」すべく十分なイン キュベーション時間にわたってバッド３との接触を維持する。エンザイムイムノ アッセイの場合、血液、血清またはその他の体液または体組織の液体サンプル中 の抗原が典型的には１５分で領域１４の適当な抗体の被膜（ｃｏａｔｉｎｇ）に 吸引され「結合」する。 インキュベーション時間が終了すると、ストリップ８をホルダ２内でゆっくりと 前進させ、領域１４を第１拭き取りバッド４で拭き取って余剰サンプル液体を除 去し、領域をバッド５の直下に到達させる。ストリップ８の移動が手動でも自動 でもよいことは理解されよう、拭き取りバッド４は乾燥状態で使用されてもよい が、バッドをホルダ２の外部に接続する開口（図示せず）を介して適当な配給手 段（例えばシリンド）から適用される適当な溶媒で湿潤させる必要がある。 領域１４がバッド５の下方に到達すると、バッド５に保有された固定分析物と反 応し得る過剰量の可溶化第１試薬が領域１４に転移される。バッド５は領域１４ と接触する前また後にこの可溶化試薬で飽和され得る。 を腎串ｊ臭ユｔ−ロで５ｖｊ驚泉°の範囲の４５丈で・δノ、縫泉虐Ａ　ｔｒ９ 　／＆　ｒ：フ一・ｒｅａｆｆｉ＋ス！ｊし１請求の範囲 １．１つ以上の所定位置に固体支持体を保持する支持体ハウジング手段と、 支持体が所定位置の１つに保持されているときに表面部分に可溶化第１試薬を転 移させて該可溶化試薬を前記表面部分にコートする第１試薬転移手段とを含み、 前記試薬は分析物または表面部分と反応して直接または信号刺激物の存在下に、 表面部分に固定された分析物の量を示す信号を発生するように選択され、装置が 更に、支持体拭き取り手段を備えており、支持体の全部または一部がハウジング 手段内部に保持されているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動 可能であり、前記拭き取り手段は、第１試薬転移手段による可溶化第１試薬の転 移前及び／または転移後に表面部分の全部または一部と摺動接触して前記表面部 分から余剰液体を除去するように構成されていることを特徴とする固体支持体の 活性表面部分に固定された分析物の検出及び／または定量的測定に使用されるア ッセイ装置。 ２、第１試薬の転移後に表面部分を拭き取るように構成された少なくとも１つの 拭き取り手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のアッセイ装置。 ３．ハウジング手段内部で支持体の表面部分にサンプル溶液を転移させるように 構成されたサンプル転移手段を有することを特徴とする請求項２に記載のアッセ イ装置。 ４、サンプル転移手段が第１試薬の転移前に表面部分にサンプル溶液を転移させ るように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のアッセイ装置。 ５、支持体拭き取り手段を有し、支持体の全部または一部がハウジング手段内部 に保持されているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動可能であ り、前記拭き取り手段は、サンプル溶液の転移後で且つサンプル溶液の転移と第 １試薬の転移との間に表面部分の全部または一部と摺動接触するように構成され ていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアッセイ装置。 １７、ハウジング手段が、無端テープの形状の可撓性固体支持体と、転移手段及 び拭き取り手段を通過してテープを移動させる駆動手段を含む支持体ガイド手段 とを収容するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか 一項に記載のアッセイ装置。 １８、ハウジング手段が、チャネルの形状の支持体ガイド手段を内部に含む密閉 室を有し、転移手段と拭き取り手段とがチャネルに沿って支持体の進路に直線状 に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアッ セイ装置。 １９、ハウジング手段が拭き取り手段と転移手段とを含み、該拭き取り手段と転 移手段とは以下の一連の段階、即ち、（ｉ）支持体表面部分にサンプルを転移さ せる、（ｉｉ）表面部分を拭き取る、 （ｉｉ）第１試薬を表面部分に転移させる、（ｉｖ）表面部分を拭き取る、 （Ｖ）第２試薬を表面部分に転移させる、（ｖｉ）発生した信号を送出し検出す る段階を実行するように配列され、段階（ｉ）及び／または（ｉｉ）は任意であ ることを特徴とする請求項１８に記載のアッセイ装置。 ２０、請求項１のアッセイ装置と、 サンプル溶液中に存在する分析物を固定させる活性表面部分を有しており、アッ セイ装置のハウジング手段に収容され得る固体支持体と を含むことを特徴とする固体支持体の活性表面部分に固定された分析物の検出及 び／または定量的測定用キット。 ２１、支持体が、プラスチック材料または誘導プラスチック材料のストリップか ら成ることを特徴とする請求項２０に記載のキット。 ２２、ストリップが、抗体、ＤＮＡまたは化学試薬の層でコートされた表面部分 を有することを特徴とする請求項２１に記構酸された吸収性パッドの形状の拭き 取りまたは試薬転移手段。 ２５、　（ａ）支持体ハウジング手段内部の第１所定位置に支持体表面を配置す る段階と、 （ｂ）分析物に結合する可溶化第１試薬を、固定された分析物全部に結合するた めの必要量よりも過剰な量で第１位置の支持体表面にコートする段階と、 （ｅ）ハウジング手段内部で支持体を前進させて表面を第１所定位置から第２所 定位置に移動させる段階と、ング手段内部に装着された支持体拭き取り手段と接 触させることによって支持体表面から余剰の非結合試薬を拭き取る段階と、 （ｅ）第１試薬と反応して検出可能信号を発生し得る可溶化第２試薬を、結合し た第１試薬全部と反応するための十分な量で第２位置の支持体の表面にコートす る段階と、（Ｄ発生した信号を検出する段階とを含むことを特徴とする固体支持 体の表面に固定された分析物を検出及び／または定量的に測定する請求項１の装 置の使用方法。 ２６、請求項１のアッセイ装置と信号測定デバイスとを含み、信号測定デバイス が、）オトンまたは電離性粒子検出手段と、該信号検出手段を収容し且つアッセ イ装置の支持体ハウジング手段を受容すべく構成されたデテクタハウジング手段 と、検出信号増幅手段と、増幅信号処理手段と、デー夕記憶及び／または表示手 段と、前記信号検出手段がアッセイ装置から発生する信号と信号受容位置に位置 合わせされるようにデータハウジング手段内部の支持体ハウジング手段を信号受 容位置に配置する位置決め手段とを含むことを特徴とする分析デバイス。 国際調査報告 一四自−Ａ−―−Ｎ−、ＰＯＴ／ＧＢ　８ｇ１００２２９−２−国際調査報告 ＧＢ　Ｂ８００２２９

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．１つ以上の所定位置に固体支持体を保持する支持体ハウジング手段と、 支持体が所定位置の１つに保持されているときに表面部分に可溶化第１試薬を転 移させて該可溶化試薬を前記表面部分にコートする第１試薬転移手段とを含み、 前記試薬は分析物または表面部分と反応して直接または信号刺激物の存在下に、 表面部分に固定された分析物の量を示す信号を発生するように選択され、装置が 更に、支持体拭き取り手段を備えており、支持体の全部または一部がハウジング 手段内部に保持されているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動 可能であり、前記拭き取り手段は、第１試薬転移手段による可溶化第１試薬の転 移前及び／または転移後に表面部分の全部または一部と摺動接触して前記表面部 分から余剰液体を除去するように構成されていることを特徴とする固体支持体の 活性表面部分に固定されたと推定される分析物の検出に使用されるアッセイ装置 。
2. ２．第１試薬の転移後に表面部分を拭き取るように構成された少なくとも１つの 拭き取り手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のアッセイ装置。
3. ３．ハウジング手段内部で支持体の表面部分にサンプル溶液を転移させるように 構成されたサンプル転移手段を有することを特徴とする請求項２に記載のアッセ イ装置。
4. ４．サンプル転移手段が第１試薬の転移前に表面部分にサンプル溶液を転移させ るように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のアッセイ装置。
5. ５．支持体拭き取り手段を有し、支持体の全部または一部がハウジング手段内部 に保持されているときに固体支持体と拭き取り手段とは互いに相対移動可能であ り、前記拭き取り手段は、サンプル溶液の転移後で且つサンプル溶液の転移と第 １試薬の転移との間に表面部分の全部または一部と摺動接触するように構成され ていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアッセイ装置。
6. ６．固体支持体の表面部分に信号刺激物を案内する手段を含むことを特徴とする 請求項１から４のいずれか一項に記載のアッセイ装置。
7. ７．信号刺激物が粒子、電磁放射線、熱、電気的刺激、化学的刺激またはその組 み合わせであることを特徴とする請求項６に記載のアッセイ装置。
8. ８．信号刺激物か化学的刺激物であるかまたはそれそ含み、装置が表面部分に可 溶化第２試薬を転移するように構成された第２試薬転移手段を含むことを特徴と する請求項７に記載のアッセイ装置。
9. ９．前記拭き取り手段が吸収性パッドであることを特徴とする請求項１または２ に記載のアッセイ装置。
10. １０．前記拭き取り手段が吸収性パッドであることを特徴とする請求項５に記載 のアッセイ装置。
11. １１．前記転移手段の少なくとも１つが吸収性パッドであることを特徴とする請 求項１から４のいずれか一項または請求項８に記載のアッセイ装置。
12. １２．第１及び／または第２の試薬転移手段が凍結乾燥試薬を保有することを特 徴とする請求項１１に記載のアッセイ装置。
13. １３．発生した信号をハウジング手段外部に案内する手段を有することを特徴と する請求項１に記載のアッセイ装置。
14. １４．２つの以上のキャビティを含み、拭き取り手段またはサンプル転移手段ま たは試薬転移手段の各々が少なくとも１つずつ装置に存在するときは、前記キャ ビティの各々が拭き取り手段またはサンプル転移手段または試薬転移手段を収容 し、各キャビティが、支持体をキャビティ内部に案内するように構成された支持 体ガイド手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の アッセイ装置。
15. １５．装置が更に、支持体の表面から拭き取り手段を離脱させる手段を備えるこ とを特徴とする請求項１４に記載のアッセイ装置。
16. １６．ハウジング手段が支持体を受容する１つ以上のキャビティを有し、各キャ ビティが、転移手段と、各キャビティの開口に配置された拭き取り手段と、拭き 取り手段を支持体の表面部分と摺動接触せしむべく各キャビティ内部で支持体を 案内し拭き取り手段を通過させる支持体ガイド手段とを収容することを特徴とす る請求項１から３のいずれか一項に記載のアッセイ装置。
17. １７．ハウジング手段が、無端テープの形状の可撓性固体支持体と、転移手段及 び拭き取り手段を通過してテープを移動させる駆動手段を含む支持体ガイド手段 とを収容するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか 一項に記載のアッセイ装置。
18. １８．ハウジング手段が、チャネルの形状の支持体ガイド手段を内部に含む密閉 室を有し、転移手段と拭き取り手段とがチャネルに沿って支持体の進路に直線状 に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアッ セイ装置。
19. １９．ハウジング手段が拭き取り手段と転移手段とを含み、該拭き取り手段と転 移手段とは以下の一連の段階、即ち、（ｉ）支持体表面部分にサンプルを転移さ せる、（ｉｉ）表面部分を拭き取る、 （ｉｉｉ）第１試薬を表面部分に転移させる、（ｉｖ）表面部分を拭き取る、 （ｖ）第２試薬を表面部分に転移させる、（ｖｉ）発生した信号を送出し検出す る段階を実行するように配列され、段階（ｉ）及び／または（ｉｉ）は任意であ ることを特徴とする請求項１８に記載のアッセイ装置。
20. ２０．請求項１のアッセイ装置と、 サンプル溶液中に存在する分析物を固定させる活性表面部分を有しており、アッ セイ装置のハウジング手段に収容され得る固体支持体と を含むことを特徴とする分析物が固定されたと推定される固体支持体の活性表面 部分の分析用キット。
21. ２１．支持体が、プラスチック材料または誘導プラスチック材料のストリップか ら成ることを特徴とする請求項２０に記載のキット。
22. ２２．ストリップが、抗体、ＤＮＡまたは化学試薬の層でコートされた表面部分 を有することを特徴とする請求項２１に記載のキット。
23. ２３．請求項２０から２２のいずれか一項のキットで使用するように構成された 支持体。
24. ２４．請求項２０から２２のいずれか一項のキットで使用するように構成された 吸収性パッドの形状の拭き取りまたは試薬転移手段。
25. ２５．（ａ）支持体ハウジング手段内部の第１所定位置に支持体表面を配置する 段階と、 （ｂ）分析物に結合する可溶化第１試薬を、固定された分析物全部に結合するた めの必要量よりも過剰な量で第１位置の支持体表面にコートする段階と、 （ｃ）ハウジング手段内部で支持体を前進させて表面を第１所定位置から第２所 定位置に移動させる段階と、（ｄ）支持体が第２位置まで前進する間に前記表面 をハウジング手段内部に装着された支持体拭き取り手段と接触させることによっ て支持体表面から余剰の非結合試薬を拭き取る段階と、 （ｅ）第１試薬と反応して検出可能信号を発生し得る可溶化第２試薬を、結合し た第１試薬全部と反応するための十分な量で第２位置の支持体の表面にコートす る段階と、（ｆ）発生した信号を検出する段階とを含むことを特徴とする固体支 持体の表面に固定されたと推測される分析物の存在を検出する請求項１の装置の 使用方法。
26. ２６．請求項１のアッセイ装置と信号測定デバイスとを含み、信号測定デバイス が、信号検出手段と、該信号検出手段を収容し且つアッセイ装置の支持体ハウジ ング手段を受容すべく構成されたデテクタハウジング手段と、検出信号増幅手段 と、増幅信号処理手段と、データ記憶及び／または表示手段と、前記信号検出手 段がアッセイ装置から発生する信号と信号受容位置に位置合わせされるようにデ ータハウジング手段内部の支持体ハウジング手段を信号受容位置に配置する位置 決め手段とを含むことを特徴とする分析デバイス。