JPH03148063A - 多層分析素子 - 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、流体試料中の特定成分を分析するための改良
された乾式多層分析素子に関し、詳しくはあらゆる体液
特に、高粘性体試料中の特定成分の定量分析に有用な多
層分析素子に関する。

〔従来の技術〕

従来、流体試料中の特定成分を分析する方法として、複
雑な分析操作及び多大な時間と労力を必要とする溶液分
析法に対し、簡便で、かつ短時間で結果が得られる乾式
分析法が多数開発されてきた。例えば、米国特許第３，
０５０゜３７３号、同第３，０６１，５２３号各明細書
、特公昭５０−３９５５８号、同５３−６５５１号各公
報に記載のように、ろ紙等の吸収性担体に分析試薬を含
浸させ、乾燥した形で提供される試験紙、又は試験片が
ある。これら試験片は、流体試料を滴下するか、あるい
は流体試料に浸漬し、試験片の色変化又は濃度変化を肉
眼判定若しくは反射濃度計等の機器によって測定するも
のである。しかしながら、ろ紙のような吸収性担体中に
試薬を担持させた場合、試薬の均一分布を得るのが困難
であり、更にろ紙へ流体試料を供給した際バンディング
（１３ａｎｄｉｎｇ）と呼ばれる不均一な試験結果が生
じやすい。これはろ紙のような繊維質多孔性担体中で試
薬及び流体試料中の成分の好ましくない拡散が生じ、か
つクロマトグラフィー現象を起こすためである。

このような現象が起こると、局部的に高濃度化が生起し
、不均一な呈色となり、試験結果に大きなバラツキを生
ずる。このため、試験紙あるいは試験片と総称されるも
のは、その利用が定性分析又は半定量分析の範囲にとど
まることを余儀無くされている。

一方、流体試料中の特定成分の定量分析を目的として、
乾式の多層分析素子が多数提案されており、実用に供さ
れている。例えば、特開昭４９−５３８８８号（特公昭
５３−２１６７７号）、特開昭５５−９０８５９号、同
５７−９４６５８号、同５７−１９７４６６号、同５５
１６４３５６号（特公昭６１−６１３４７号）、特開昭
６０−２２２７６９号、同６０−２３００６３号、及び
同６１−９６４６６号等の各公報に記載されている多層
分析素子が挙げられる。

これらの乾式多層分析素子の一態様として、液体不浸透
性で光透過性支持体上に、流体試料中の特定成分を検出
するのに必要な呈色試薬組成物を含有する検出層（試薬
層）と繊維質多孔性媒体、非繊維質多孔性媒体、織布又
は編布等から選ばれてなる多孔質展開層が積層一体化さ
れた乾式多層分析素子がある。

上記多孔質展開層は、（１）点着された流体試料を延展
して試料を横方向に均一に分析させ、単位面積当りほぼ
一定量の試料を下層の検出層に供給する作用（展開及び
計量作用）　、（２）流体試料をろ過して、呈色反応を
妨害する成分あるいは比色測定を妨害する成分を除去す
る作用（ろ過作用）　、（３）分光光度分析の際に、支
持体を経て透過する光を反射する作用（光反射作用）等
の機能を有する層である。

このような形態の多層分析素子は、簡便な操作で短時間
に流体試料中の特定成分を定量分析できる点で非常に優
れており、血しよう、血清及び尿等の体液成分の分析に
有用であり、実用に供されている。

しかしながら、流体試料として、血液（全血）、だ液等
の比較的粘性の高い体液試料を上記多層分析素子に適用
した際には、展開層表面での液の延展が遅く、不均一と
なり、充分な分析精度が得られないことが問題となって
いる。このような問題点の改善方法の１つとしては、例
えば全血を試料とする場合に、特開昭６０−２’　３０
０６３号及び同６１−９６４６６号各公報に記載された
多層分析素子が提案されている。これらの多層分析素子
は、多孔質展開層上に、ガラス繊維等からなる微小空隙
孔を有する多孔質ろ過層を設けることによって、全血試
料中の血球成分をろ別し、血清分離を行う層を積層した
ものである。多孔質展開層表面でのろ過作用を向上した
分析素子である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、試料中の分析成分が上記多孔質ろ過層に
一部残存してしまい、正確な定量分析とは言い難い。し
たがって、流体試料、特に血液（全血）及びだ液等の高
粘性体液を含めて、あらゆる流体試料に対して正確な定
量分析が可能な多層分析素子の開発が望まれている。

本発明の目的は、簡便な操作で、あらゆる流体試料中の
特定成分を正確に定量分析できる改良された乾式多層分
析素子を提供することにある。

本発明の他の目的は、特に、高粘性体液試料の展開層で
の液の延展を促進して迅速化し、あらゆる体液試料に適
用可能な乾式多層分析素子を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、特に、体液試料の点着量依存
性が小さく、同時再現性に優れた乾式多層分析素子を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明を概説すれば、本発明は多層分析素子に関する発
明であって、支持体上に、流体試料中の特定成分を検出
するための少なくとも一層の検出層、その上方に多孔質
展開層が積層一体化された多層分析素子において、該多
孔質展開層の上に、小さな網目を有し、かつ自由孔面積
が１０〜８０％の網からなる展開促進層が積層されてい
ることを特徴とする。

本発明の乾式多層分析素子は、多孔質展開層の上に小さ
な網目を有する展開促進層を設けたことを特徴としてい
る。

上記展開促進層は、小さな網目を有する網からなり、展
開促進層の上に流体試料を点着すると、液が網目を通っ
て誘導されて多孔質展開層に到達し、続いて、多孔質展
開層上でいわゆる毛細管現象を生起し、流体試料の横方
向の延展を迅速化する機能を有する。展開促進層それ自
体では実質的に前記流体試料の展開作用、計量作用、ろ
過作用及び光反射作用を有するものではなく、上記展開
促進層は、多孔質展開層の上に積層してはじめて流体試
料の展開促進作用を発揮する層であり、液の横方向の展
開を迅速化するための補助層である。すなわち、展開促
進層を設けることによって、流体試料中の特定成分の均
一な分布が向上し、その結果として高精度でかつ正確な
定量分析が可能となった。従来公知の多層分析素子の多
孔質展開層の上に、小さな網目を有する展開促進層を設
けることによって、著しく分析精度が向上することを見
出した。

展開促進層を構成する網の素材としては、例えば、絹、
木綿、麻、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
フッ素樹脂、カーボン繊維、及びステンレス繊維等の天
然繊維、合成繊維、半合成繊維、及び金属繊維が挙げら
れる。これらの素材から選ばれる繊維を用いてつくられ
た網が、展開促進層として使用できる。

上記展開促進層として有用な網としては、一定面積の網
に対する網目の合計面積の比率を百分比（％）で表した
自由孔面積が、１０〜８０％である。また、網目の粗密
を１インチ間の網目数（メツシュ）で表した細密度は、
１０〜５００メツシユ、好ましくは５０〜４００メツシ
ユであり、網の経・線画繊維間の空隙（網目）の面積の
平方根で表した孔径は、３０〜２０００μ１１好ましく
は３０〜１０００μｍである。

また、網を構成する繊維の太さ（繊径）は、１０〜３０
０μｍであり、網の厚さとしては、２０〜５００μｍで
あることが好ましい。

更に、上記展開促進層を構成する網は、流体試料との親
和性をはかり、流体試料の通過を迅速に行わせるために
網を親水化処理することが好ましく、また網自身は、実
質的に水を保持しないことが好ましい。親水化処理の方
法としては、界面活性剤、親水性ポリマー等で網を形成
する繊維の表面を処理する方法が好ましい。

使用可能な界面活性剤としては、イオン性（アニオン性
又はカチオン性）、非イオン性を問わず使用することが
可能であるが、非イオン性界面活性剤が有効である。非
イオン性界面活性剤の具体例としては、例えば２．５−
ジ−ｔ−ブチルフェノキシポリエチレングリコール、ｐ
−オクチルフェノキシポリエチレングリコール、ｐ−イ
ソノニルフェノキシポリエチレングリコール等のアルキ
ル置換フェノールのポリアルキレングリコール誘導体、
高級脂肪酸のポリアルキレングリコールエステルなどが
挙げられる。また、使用可能な親木性ポリマーの具体例
としでは、例えばポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、ポリア
クリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリメタクリ
ル酸及びその塩、マレイン酸、イタコン酸及びその塩、
カルボキシメチルセルロースアルカリ金属塩等が挙げら
れる。更に親水性を損なわない限りにおいて、疎水性単
量体と共重合したポリマーを使用することがで、き、共
重合比としては５０重量％以下、好ましくは４０重量％
以下である。例えば、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、ビニルアルコール前駆体（酢酸ビニル）、Ｎ−ビニ
ルピロリドン、アクリル酸又はメタクリル酸と、公知の
疎水性単量体例えばスチレン、プロピレン、ブチレン等
と共重合したポリマーが挙げられる。

これら界面活性剤及び親水性ポリマー等の総計の保持量
は、網の重量に対して、０．００１〜２５重量％でよく
、０．０１〜１５重量％が好ましい。

０ 親水化′処理された網は、多孔質展開層上に積層して、
後述のプラスチックマウントに封入して保持させてもよ
いし、あるいは、接着剤により、網を点接着又は、線接
着して積層一体化してもよい。接着剤によって積層する
場合には、流体試料の毛細管現象が妨げられないように
する必要がある。

本発明において、流体試料としては、あらゆる形態の溶
液、コロイド溶液が使用しうるが、好ましくは、生体由
来の流体試料例えば、血液、血しょう、血清、脳せき髄
液、だ液、羊水、乳、尿、汗、肉汁等の体液が挙げられ
る。

臨床化学分析に供する試料としては、各種体液を用いる
ことが圧倒的に多い。中でも血液、特に血清・は、通常
恒常性が維持されていること、全身の代謝動態、あるい
は各種臓器情報を得やすいこと、採取に比較的侵襲が少
ないことなど数多くの利点から一般的な試料として用い
られている。尿も比較的よく用いられる試料であり簡易
な検査手法でリアルタイムの情報が得られるため基本的
な診察方法の一つき高く評価され、スクリーニング検査
に頻用されている。その他胃液、すい液、腸液、胆汁、
髄液も試料に供されることがある。

まただ液については、その分泌生理について比較的よく
観察されているが、臨床医学領域では最近まで全く無視
されていた分析試料である。

しかし患者に最も負担をかけず随時に採取しうる試料で
あり、特殊な場合を除けば量的にも十分得られ、特別な
前処理を必要とせず、臨床化学用試料として数多くの長
所を持っていて今後研究の発展に伴い利用の機会も多く
なることと考えられる。

これら体液成分の検出は、臨床化学的な目的のみならず
、社会的秩序の法的維持、緊急の場における簡易迅速な
判断あるいは家庭における衛生的で日常的な簡便なチエ
ツクにまで広がっている。

前記本発明の分析素子の検出層、又は他の層に含有さ廿
る検出試薬は、検査の目的及び分析１ ２ 対象成分に応じそれぞれの試薬が選ばれる。

臨床化学検査の分野では、全血、血しよう、血清及び尿
等の体液が広く試料として用いられ、化学的、生化学的
、あるいは免疫学的に種々の成分の分析が行われている
。分析成分としては、例えばタンパク質成分（総タンパ
ク質、アルブミン、イムノグロブリン等）、含窒素成分
（尿素窒素、尿酸、クレアチン、クレアチニン、アンモ
ニア等）、糖質及び脂質成分（グルコース、コレステロ
ール、中性脂肪等）、酵素成分（グルタミン酸オキザロ
酢酸トランスアミナーゼ、グルタミン酸ピルビン酸トラ
ンスアミナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、アルカリホス
ファターゼ、アミラーゼ、Ｔ−グルタミルトランスペプ
チダーゼ、クレアチンキナーゼ等）電解質（ナトリウム
、カリウム、塩素、カルシウム等）、ホルモン類、ビタ
ミン類、及び薬物などが挙げられる。これらの成分を検
出するための試薬組成物及び分析素子としては、例えば
金井編、臨床検査法提要（金属出版、１９７８年）、北
村編、臨床検査マニュアル（文光堂、１９８８年）ある
いは特開昭５１−１０４５５２号、同５９２３０１６０
号、同６０−５８０９９号、同６１−２５４８６２号、
同６２−２４１５０号、同６２−５２４６７号、同６３
−５９９００号、同６３−７１１９９号、同６３−１３
７６９８号、同８３−１６３１６４号、同６３−２０４
１４８号、同６２−９０５３９号、同６２−２４２８５
号、及び同６３−４５５６２号等の各公報に記載された
中から選択して使用することができる。

だ液を用いる検査には、だ液腺機能に関わる検査（例え
ば、α〜アミラーゼ活性、ムチン濃度、無機イオン、ロ
ダン化物等の電解質等）、口腔環境に関わる検査（例え
ば、ｐＨ，緩衝能、潜血、グルコースクリアランステス
ト、口臭等）、全身代謝動態に関わる検査（尿素、薬物
モニタリング、ホルモン、アルコール、ケトン体等）が
挙げられる。

本発明の分析素子に使用するだ液を試料とす３ ４ る検査の試薬について、例を挙げて説明する。

ｐＨを測定する試薬としては、例えばメチルレッドとブ
ロムチモールブルーの混合試薬が用いられ、二つの試薬
を検出層中に含有させる。

５．５〜８．５の間のｐｉ＋を測定することができる。

緩衝能を測定する試薬としては、例えば緩衝作用を有す
る化合物の組合せと、それらが示すｐＨに適したｐｔ＋
指示薬を検出層に含有させ、体液点着後のｐｌ（変化の
強さから緩衝能を知ることができる。だ液については、
そのｐＨ緩衝能とう蝕活性の相関性の存在が知られる。

潜血は、一般にヘモグロビンとして測定され、ヘモグロ
ビンの持つペルオキシダーゼ様作用により、過酸化物を
分解し、生じた発生期の酸素により、色原体を酸化型原
体（発色）にさせる方法により測定される。

過酸化物としては過酸化水素、クメンヒドロキシペルオ
キシド、２．５−ジメチルヘキサン２．５−ジヒドロペ
ルオキシドなどが、色原体としては０−トリジン、３．
３’　、５．５’テトラメチルベンジジン、グアヤコン
酸等が用いられる。

過酸化物及び／又は色原体を検出層に、他方を展開層に
含有させてもよい。

潜血の測定により、歯周疾患等による微量出血が判る。

グルコースクリアランステストは、１０％グルコース溶
液１０ｄを口腔内に負荷させた後、だ液からの消失速度
を測定するもので、消失時間の短い場合、自浄能良好と
判断するものである。

グルコースの測定は、体液中のぶどう糖がＣＯＤ　（グ
ルコースオキシダーゼ）により分解して、過酸化水素が
形成され、この過酸化水素にＰＯＤ　（ペルオキシダー
ゼ）が作用し、発生期の酸素を出させ、これにより色原
体を酸化し、酸化型色原体（発色）にさせる方法により
測定される。

色原体としては、ヨー化カリウム、３−アミノ−６−ク
ロロ−９−メチルアミノプロピル力５ ６ ルハソール塩酸塩、２．７−ジアミツフルオレン・二環
、酸塩、Ｎ−（３−スルホプロピル）３．３’、５．５
’−テトラメチルベンジジンナトリウム、０−トリジン
が用いられる。

アルコール（エチルアルコール）の測定は、体液中のア
ルコールがＡＯＤ　（アルコールオキシダーゼ）により
分解して、過酸化水素が形成され、上記グルコースの測
定と同様の方法により測定される。過酸化水素の作用に
より発色する色原体としては、上記の他に、特開昭６３
−１６３１６４号公報、特願昭６３−２５４３０３号及
び同６３−３３０８５２号各明細書に記載されている試
薬組成物を用いることができる。

口臭に関しては、メルカプト化合物やメルカプト化合物
と相関のある亜硝酸イオンを測定することにより検査で
きる。これらの検出に使用される試薬としては、特願昭
６１２５７９１７号、同６２−２２７４７７号各明細書
に記載されている試薬組成物を用いることができる。

多孔質展開層としては、（１）一定容量の流体試料を単
位面積当り検出層に均一に流延する機能を有するもので
ある。その上、更に、特公昭５３−２１６７７号公報に
記載された性能、すなわち（２）流体試料中の反応を阻
害する物質又は要因を除去する機能及び／又は（３）分
光光度分析を行うときに支持体を経て透過する測定光を
反射する光・反射作用を行う機能を有するものであれば
更に好ましい。したがって、本発明に係る展開層は、上
記（１）の機能のみを有する層、（１）に加えて（２）
及び／又は（３）の機能を併せて有する層のいずれかと
することができ、あるいは（２）及び（３）の機能を適
宜分離し、各機能ごとに別の層を使用することも可能で
ある。

例えば、前述の特公昭５３−２１６７７号公報に記載さ
れた二酸化チタン及び三酢酸セルロースから成るプラッ
シュポリマーと呼称される非繊維多孔質媒体の展開層、
特開昭５５−１６４３５６号公報に記載された親水化処
理した織布の展開層、特開昭５７−９４６５８号、同５
７−１２８４７号、同５７−１９７４６６号７ ８ 及び同５８−７０１６１号等の各公報に記載された繊維
構造展開層、特開昭５８−９０１６７号公報に記載され
た粒子結合体構造展開層が挙げられる。特に、上記繊維
構造展開層及び粒子結合体構造展開層は、血球部分も速
やかに移送することが可能な素材として特に有用である
。

本発明に係る多孔質展開層には流体試料を延展するため
に流体試料と自由に接触し得る相互連絡空隙孔（短径５
μｍ〜３００μｍが好ましい）を有する多孔主構造が存
在していることが必要である。

好まし・い例としてはサイズ１０〜３５０μｍの粒状体
、或は４０〜４００メツシユの繊維から１つ以上選ばれ
た素材により構成される構造体が挙げられる。

多孔質展開層を構成する粒状体としては、例えば、ケイ
藻土、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化鉛
、微結晶セルロース、ケイ砂、ガラス、シリカゲル、架
橋デキストラン、架橋ポリアクリルアミド、アガロース
、架橋アガロース、各種合成樹脂（ポリスチレンなど）
などが挙げられる。また、特開昭５７−１０１７６０号
及び同５７−１０１７６１号各公報記載の反応基をもつ
化合物からなる自己結合型粒子が挙げられる。更に、こ
れらの粒状体の数種を混合して用いることもできる。

繊維素材としては、例えば、バルブ、粉末ろ紙、綿、麻
、絹、羊毛、キチン、キトサン、セルロースエステル、
ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、ポリアミ
ド（６−ナイロン、６ローナイロン、６１０−ナイロン
など）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレー）　
す（！’　）、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ビニ
ロンなど）、ガラス、石綿などの繊維、例えば植物性、
動物性、鉱物性あるいは合成、半合成、再生の繊維を用
いることができ、更にこれらを混合して用いても良い。

また吸水性の洋紙、和紙、ろ紙、プラッシュポリマー、
あるいは前記の繊維類などを単独あるいは混合して製造
した織布、不織布、合成紙などを用いることもできる。

９ ０ 本発明の分析素子における展開層の膜厚は、その空隙率
によって決定されるべきであるが、好ましくは約１００
〜６００μｍ１更に好ましくは約１５０〜４００μｍで
ある。また、空隙率は好ましくは約２０〜７０％である
。

このような繊維質多孔性展開層及び粒状体からなる非繊
維質多孔性反応層を形成させるには、これら繊維及び粒
状体を塗布及び／又は製膜することにより形成させるこ
とができる。

自己結合性を有しない粒状体粒子は適当な接着剤を用い
て粒子同志が点接着する形で製膜することができ、例え
ば特開昭４９−５３８８８号、同５５−９０８５９号、
同５７−６７８６０号等の各公報に記載の方法を適用す
ることができる。自己結合性を有する有機ポリマー粒子
は特開昭５７−１０１７６０号、同５７−１０１７６１
号、同５８−７０１６３号等の各公報に記載の方法によ
り同様に製膜できる。繊維又は繊維−粒子混合物につい
ては特開昭５７−１２５８４７号、同５７−１９７４６
６号の各公報に記載された繊維分散液を塗布することに
より多孔性層を形成できる。また特開昭６０−１７３４
７１号公報に記載されている方法のようにゼラチンやポ
リビニルピロリドン、ポリビニルアルコールのような親
水性バインダを使用した繊維及び／又は粒状体分散液を
塗布して形成させることができる。水溶性バインダは、
広範に選択された量が適用できるが、粒状体及び／又は
繊維の重量に対して０．１〜２５重量％、好ましくは１
．０〜２０重量％用いられる。

また該、展開層には他の付加的な添加剤として、例えば
保恒剤、界面活性剤等、種々の添加剤も所望に応じて添
加することもできる。

特に界面活性剤は、体液試料を本発明の分析素子に適用
した際の浸透速度の調節等有効に用いることができる。

使用可能な界面活性剤としては、イオン性（アニオン性
又はカチオン性）、非イオン性を問わず使用することが
可能であるが、非イオン性界面活性剤が有効である。非
イオン性界面活１ ２ 性剤の例としては、例えば２．５−ジ−ｔ−ブチルフェ
ノキシポリエチレングリコール、ｐオクチルフェノキシ
ポリエチレングリコール、ｐ−イソノニルフェノキシポ
リエチレングリコール等のアルキル置換フェノールのポ
リアルキレングリコール誘導体、高級脂肪酸のポリアル
キレングリコールエステルなどが挙げられる。

これらの界面活性剤は流体試料の検出層への浸透速度を
調節し、同時に好ましからざる「クロマトグラフィ現象
」の発生を抑制する効果を有する。

上記界面活性剤の量は自由に選ぶことができるが、実用
的には塗布液の重量に対して０．００５〜２５重量％、
好ましくは０．０５〜１５重量％である。

検出層、は水溶性ポリマー又は親水性かつ有機溶媒可溶
性のポリマーをバインダーとして支持体上に塗布するこ
とによって層として設けることができる。水溶性ポリマ
ーバインダーとしてはゼラチン、フタル化ゼラチン等の
ゼラチン誘３ 導体、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチル
セルロースナトリウム塩等の水溶性セルロース誘導体、
ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）
、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、アクリ
ルアミドとアクリル酸エステルの共重合体、ポリ　（モ
ノ又はジアルキル置換）アクリルアミド、ポリ　（モノ
又はジアルキル置換）メタクリルアミド及びこれらの水
溶性共重合体等が挙げられ、好ましくはゼラチン、ポリ
アクリルアミド及びアクリルアミドとアクリル酸エステ
ルの共重合体が用いられる。親水性かつ有機溶媒可溶性
ポリマーバインダーとしては、ポリ　（Ｎ−ビニルピロ
リドン）、ポリ　（Ｎ−ビニルイミダゾール）、ポリ　
（Ｎ−ビニルトリアゾール）及びこれらの誘導体又はそ
れらの共重合体、エチルセルロース、メチルセルロース
等のセルロース誘導体等が挙げられる。また、検出層に
含ませる試薬類が２種以上にわたる場合、この試薬類を
同一検出層内に一緒に混合して含有させても、また、２
種４ 以上の試薬類を２つ又はそれ以上の別々の検出層に別々
にあるいは組合せて含有させてもよい。

これらは分析反応自体の作用機構、反応安定化、再現性
向上効果によって決定されることであり、好ましくない
影響を及ぼさない限りにおいて、その構成は任意である
。

上記検出層の膜厚は所望に応じて任意に選択することが
可能であるが、好ましくは１〜２００μｍ１更に好まし
くは５〜１００μｍである。

前記比色検出組成物による発色（信号）は、吸光度法（
比色法）で検出することができ、測定法としては信号の
経時的変化を測定するレート測定法又は一定時間後の信
号を測定するエンドポイント測定法で測定することがで
きる。吸光度法（比色法）では、紫外光、可視光、近赤
外光を利用することができ、例えば体液試料として血清
及び血しようを用いる場合には、血清及び血しようによ
る吸光の影響を小さくするために緑色光、赤色光又は、
近赤外光を利用するのが好ましい。

本発明において、発色反応、酵素反応、抗原抗体反応等
の、化学的、生化学的及び／又は免疫学的反応に適した
ｐＨにするためにＭ新剤を含有させることが好ましい。

具体的には体液試料適用時にｐＨ＝６．０〜１０．０の
範囲に緩衝しうるに、十分な量含有することが好ましい
。用いることができる緩衝剤としては日本化学金線「化
学便覧基礎編」　［東京、丸善＠１９６６］第１３１２
〜１３２０頁、Ｎ、　Ｂ、グツド（Ｎ、　Ｂ、　Ｇｏｏ
ｄ）等；バイオケミストリー（旧ｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
）、　　第５巻、第４６７頁（１９６６）、今村、斉藤
；化学の領域、第３０巻（２）、第７９頁（１９７６）
、１１．Ｊ、ファーギュソン（Ｗ、　Ｊ、　Ｆｅｒｇｕ
ｓｏｎ）等、アナリチカル　バイオケミストリー（Ａｎ
ａｌ。

Ｂｉｏｃｈｅｍ、）　、第１０４巻、第３００頁（１９
８０）等の文献に記載されているものを挙げることがで
きる。具体的な例としては、クエン酸塩、ホウ酸塩、リ
ン酸塩、炭酸塩、トリス（Ｔｒｉｓ）、バルビッール、
グリシン、グツド緩衝剤等が挙げられる。これらの緩衝
剤は必要に応じて検出５ ６ 層以外の層に含有させてもよい。

本発明の分析素子における支持体としては、通常使用さ
れている液体不浸透性で光透過性の支持体を使用するこ
とが好ましい。

上記の液体不浸透性で光透過性の支持体（以下、本発明
に係る支持体と略す）は、液体不浸透性で、かつ透明で
あればその種類を問わないが、例えば酢酸セルロース、
ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又はポ
リスチレンのような種々の重合体材料のみならず、ガラ
スのごとき無機材料も用いることが可能である。

本発明に係る支持体の厚さは任意であるが、好ましくは
５〜２５０μｍである。また、本発明に係る支持体の観
測側の一側面は、その目的に応じて任意に加工すること
が可能である。更に検出層を積層する側の支持体面に、
場合によっては透明な下塗り層を使用して検出層と支持
体との接着性を改良することができる。

本発明の多層分析素子は必要に応じて、例えば、米国特
許３，９９２．１５８号明細書記載７ の反射層、下塗り層、米国特許４，０４２．３３５号明
細書記載の放射線ブロッキング層、米国特許４，０６６
．４０３号明細書記載のバリヤー層、米国特許４，１６
６．０９３号明細書記載のマイグレーション阻止層、特
開昭５５＝９０８５９号公報記載のスカベンジャー層、
及び米国特許４，１１０．０７９号明細書記載の破壊性
ボッド状部材等を任意に組合せて本発明の目的に合せた
任意の構成とすることができる。

これら分析素子の種々の層は、本発明に係る支持体上に
所望の構成に従い、従来写真工業において用、いられて
いるスライドホッパ塗布法、押出し塗布法、浸漬塗布法
等を適宜選択して用い、順次積層することで任意の厚み
の層を塗設することができる。

次に本発明の分析素子及びその使用についてその態様例
を、図面を用いて説明する。

第１図は、本発明に係る臨床化学用分析装置の概要図で
ある。

第１図において、符号１は臨床化学用分析装８ 置本体、１１は素子挿入口、１２は体液点着孔、１３は
点着終了ボタン、１４は排出口、１５はバワース′イッ
チを意味する。また、第２図は、本発明の分析素子の１
態様例の分解説明図である。

分析素子２は、第２図に示すように測光窓２１ａを有す
るマウントベース２１と、体液点着孔２２ａを有するマ
ウントカバー２２との間に、本発明による検出子（フィ
ルム）２３を介装してなり、該マウントカバー２２の表
面には試薬データを判別するための基準発色コード２４
が５ビツトで判別できるように表示されている。該分析
素子２は前記本体１の前面に設けた素子挿入口１１より
挿入することにより本体ｌ内に設置した１対の素子搬入
用のローラによって挟持され、インキュベーション手段
の中に搬入され、る。インキュベーション手段は分析素
子２を設定温度に保持すると共に、液体を点着した分析
素子２を設定時間後に測光部に移送するようにしたもの
である。

第３図は、本発明の分析素子の１例を拡大した断面模式
図である。

第３図の場合には、本発明に係る支持体３０上に、検出
層４０、及び多孔質展開層５０が積層一体化されており
、更に本発明による展開促進層６０が積層され、プラス
チック製の２１及び２２内に封入された分析素子の形態
をなしている。

また、用いる流体試料の量は、流体試料が十分含浸され
る量以上であれば任意であるが、好ましくは約５〜５０
μｌであり、更に好ましくは、約５〜２５μｌである。

体・液試料の場合には、通常的ｌＯ〜１５μｌの体液試
料を適用することが好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されない。

実施例−１ 厚さ１８０μｍの透明な下塗り済ポリエチレ９ ０ ンテレフタレート支持体上に、下記組成の塗布液を２５
０μｍのギャップを有するドクタブレードを用いて塗布
を行った。塗布後の乾燥膜厚は、２５μｍであった。

（検出層） オセインゼラチン　　　　　　　　　１１．０ｇ蒸留水
　　　　　　　　　　　　　１２０．０ｇトリトンＸ−
１００（ノニオン界面活性剤ロームアンドハース社）　
　　　　　　１．５ｇＮ−ヒドロキシエチルピペラジン
−Ｎ′−２−エタンスルホン酸　　　　　　　３．６８
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　　１．５２ｇジメド
ン　　　　　　　　　　　　　　　０．１４ｇアジ化ナ
トリウム　　　　　　　　　　０．０１ｇ４−アミノア
ンチピリン塩酸塩　　　　１．２２ｇマルトース　　　
　　　　　　　　　　１５．０ｇペルオキシダーゼ　　
　　　　　　１００００ロアルコールオキシダーゼ　　
　　　　２０００口１．２−ビス（ビニルスルホニル）
エタン　０．０４ｇ３０％水酸化カリウム水溶液を加え
てｐ＋を７．５に調整した後、蒸留水を加えて重量を１
５０ｇとする。

更に、この上層にＮ−ビニルピロリドン−酢酸ビニル共
重合体（共重合比４：１）の５％テトラヒドロフラン溶
液を１２５μｍのギャップを有するドクタブレードを用
い塗布・乾燥し、接着層とした。

次いで、下記組成の分散液を、６２５μｍのギャップを
有するドクタブレードを用いて塗布・乾燥し、展開層と
した。塗布後の乾燥膜厚は、２６０μｍであった。

（展開層） ト　リ　ト　ンＸ−１００７Ｊｇ キシレン　　　　　　　　　　　　２２４．０ｇスチレ
ン−グリシジルメタクリレート 共重合体（共重合比９　：　１）　　　　１８Ｊｇろ紙
厚材料粉末Ｄ　　　　　　　　　　７２．８ｇまた、下
記表−１に示した規格を有するナイロン製の網（ＮＢＣ
工業社製）を、５重量％の１ ２ トリトンｘ−ｉｏｏ水溶液に１０分間浸漬した後、乾燥
して親水化処理をしたナイロン網を準備した。

上記のようにして作成した分析素子フィルムを１．５　
ｃｍ　Ｘ　１．５　ｃｍに断裁し、前記親水化処理した
ナイロン網（２，５ｃｍ　ｘ　２．５　ｃｍ　）を分析
素子フィルムの展開層の上に積層し、プラスチックマウ
ントに封入して本発明のアルコール分析用多層分析素子
−（１）〜（３）とした。

更に、上記分析素子フィルムにナイロン網を積層するこ
となく、そのままプラスチックマウントに封入して比較
用の多層分析素子−（４）とした。

表−１ 自然な状態で採取したヒトの混合だ液にエチルアルコー
ルを添加し、１００■／〃のアルコール濃度の混合だ液
を調製した。次に、本発明及び比較用の多層分析素子の
上に、このだ液のｌＯμｌ及び１５μｌを点着してだ液
の展開時間を測定した。展開時間は、だ液の点着時から
展開層にだ液が完全に収納された時間とした。

その結果を下記表−２に示す。

表−２ 表−２の結果から明らかなように、本発明の多層分析素
子は、だ液のような高粘性体液試料に対して展開層での
横方向の液の展開を著しく促進することがわかる。

３ ４ 実施例−２ 自然な状態で採取したヒトの混合だ液にエチルアルコー
ルを添加し、０〜２００ｍｇ／ｄｌの範囲で種々・のア
ルコール濃度の混合だ液を調製した。これらは、ＴＤＸ
　（登録商標、アボット社製）を用いてアルコール濃度
の検定をした。

次に、実施例−１で作成した本発明及び比較用の多層分
析素子−（１）〜（４）と臨床化学用分析装置ドライラ
ボ８０Ｍ（コニカ株式会社製）を用いて、上記混合だ液
中のアルコール濃度の測定を行った。測定は、上記混合
だ液の１５μβを多層分析素子上に点着後、３分間３７
℃で、インキュベーションした後に、６５０ｎｍのフィ
ルターを用いて反射濃度（Ｏｒ）を測定した。この測定
を各混合だ液について１０回繰返して行った。

その結果を下記表−３に示す。

５ 表−３から明らかなように、本発明の多層分析素子は同
時再現性に優れ、正確な定量分析を行うことができるこ
とがわかる。

実施例−３ 厚さ１８０μｍの透明な下塗り済ポリエチレンテレフタ
レート支持体上に下記の組成の層を順次塗布して、多層
分析素子を作成した。

（検出層） オレインゼラチン　　　　　　　　１６．５ｇ／ｍ２リ
ン酸カリウム緩衝剤（ｐＨ＝　６．８）　　３．２５ｇ
／ｍ”ペルオキシダーゼ　　　　　　　１２．５（１０
１１／ｍ”グルコースオキシダーゼ　　　　６．２５０
１１／ｍ２１．７−シヒドロキシナフタレン　　　０．
６６７ｇ／ｍ２４−アミノアンチピリン　　　　　　１
．０２ｇ／ｍ２アルカノールＸＣ（デュポン社製）　　
２５０ｍｇ／ｍ’１．２−ビス（ビニルスルホニル）エ
タン１１、０ｇ／ｍ” アジ化ナトリウム　　　　　　　　０．１８ｇ／ｍ”（
光反射層） オレインゼラチン　　　　　　　　３．８ｇ／ｍ’ルチ
ル型二酸化チタン微粒子　　４０　　ｇ／ｍ２ト　リ　
ト　ン　Ｘ　　−１００１，３８／ｍ”（展開層） ト　リ　ト　ン　Ｘ　　−１００１０，０ｇ／ｍ”スチ
レン−グリシジルメタクリレート 共重合体（共重合比９　：　１　）　　　２４．３ｇ／
ｍ”ろ紙粉束Ｄ　　　　　　　　　　　１０１．７ｇ／
ｍ”また、下記表−４に示した規格を有する種々の素材
からなる網を２．５重量％のポリ−Ｎ−ピロリドン水溶
液に１０分間浸漬した後、乾燥して、親水化処理した各
種網を準備した。

７ ８ 上記のようにして作成した分析素子フィルムを１５　ｃ
ｍ　Ｘ　１．５　ｃｍに断裁し、親水化処理した各種網
（２，５ｃｍ　ｘ　２．５　ｃｍ）を各々分析素子フィ
ルムの展開層の上に積層し、プラスチックマウントに封
入して本発明のグルコース分析用多層分析素子−（５）
〜（８）とした。更に、上記分析素子フィルムに網を積
層することなく、そのままプラスチックマウントに封入
して、比較用の多層分析素子−（９）とした。

この各々の分析素子フィルムを、グルコース濃度既知の
新鮮ヒト全血（抗凝固剤、解糖阻止剤含有）を多数用意
し、コニカドライラボ８０Ｍを用いて検量線を作成した
。更に、グルコース濃度２００ｍｇ／Ｊ、ヘマトクリッ
ト値４７％の新鮮ヒト全血（抗凝固剤、解糖阻止剤含有
）を用いて、その５μ！、７．５μ矛、１０μ１１１２
．５μ［１５μβ、２０μｌを点着し、上記予め作成し
た検量線からグルコース濃度を算出した。測定は、試料
点着後、７分間３７℃でインキコベーションした後、５
４６ｎｍのフィル０ ターを用いて反射濃度を測定し、所定のグルコース濃度
に対する検出濃度値を測定した。その結果を下記表−５
に示す。

表−５から明らかなように、本発明の分析素子は、比較
用の分析素子に比べて、点着量の依存性が少なく、良好
な結果を示していることがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によって、あらゆる
流体試料に適用でき、特に、全血、だ液等の高粘性体液
試料に最適で、かつ正確な定量分析を行うことができる
多層分析素子が提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る臨床化学用分析装置の概要図、
第２図は、本発明の分析素子の１態様例の分解説明図、
第３図は本発明の分析素子の１例を拡大した断面模式図
である。 ２１：マウントカバス、２２：マウントカバ２３：分析
素子フィルム、２４：基準発色コード、３０：本発明に
係る支持体、４０：検出層、５０：多孔質展開層、６０
：展開促進層３ ４５８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に、流体試料中の特定成分を検出するため
   の少なくとも一層の検出層、その上方に多孔質展開層が
   積層一体化された多層分析素子において、該多孔質展開
   層の上に、小さな網目を有し、かつ自由孔面積が１０〜 ８０％の網からなる展開促進層が積層されていることを
   特徴とする多層分析素子。