JPH0356856A - 生物学的液体中の物質を測定するための試験片 - 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】 及旦立立且 本発明は、生物学的液体由来の物質を分析するための，
マトリックスが非対称の細孔構造を有する多孔性膜を含
み、生物学的液体を膜の大きい孔側につけて反対側の微
細な孔の側で測定するようになっている試験片または試
験具に関するものである。膜は、高分子注形用溶液に基
づいて、重量で５約１％〜４％の界面活性剤添加に匹敵
するアニオン界面活性剤を含んでいる。

及旦公互旦 紙またはプラスチック材のマトリックスに試薬を含み、
試料をこのマトリックスに直接つける試験片が、個別試
料の迅速で簡単な分析にとって極めて重要になっている
。測定結果は、湿式化学分析の場合と同様もしくはそれ
以上のものが得られる。

しかしながら、今までのところ血液成分の測定に使用で
きる市販の試験片はしばしば若干の欠点を有している。

血液に含まれている赤血球は大部分の方法の障害になる
。そこでユーザーは一般的には分析を行う前に遠心分離
によって血清と血漿を全血から取り出さなければならな
い．しかしこれは、特にサンプルが少量の場合に、問題
を呈する。より最近の試験剤によれば、試薬層自体（欧
州特許０　　０６４　　７１０．ＤＯＳドイツ公開明細
書３４　　０７　　３９５）または被覆膜が半透過性で
あり、赤血球を保持する．したがって、試験システムに
全血を直接加えることができる。しかしながら、こうし
た試験システムでは、反射一光度測定または目視分析の
前に拭くか洗うかしてヘモグロビンを取り除く必要があ
る．この方法はある種の酵素などの大きい分子の分析に
は使用することができない。このような分子も半透性の
層によって保持されるからである。そのうえ、拭取り過
程は危険な感染の潜在的原因となる。なぜならば血液試
料は、しばしば、肝炎ウィルスや他の病原体で汚染され
ていることがあるためである． 診断の高い再現性が要求されることを考慮し、構造が非
常に簡単で、製造が複雑でなく製造工程が少ない試験片
システムが好ましい。

試料添加と、反応の開始の間に遅延相を設けて、而後の
反応が実行される前に試料液の温度が安定するようにす
ることが望ましい場合もある。

最後に、血液と尿に同じマトリックスを使用できること
が望ましい。実際は、ＥＰ−Ａ　　６４７１０およびＤ
Ｅ　　３８　　９０　　５２３．８に詳しく記載されて
いるように、前に知られていた微孔性血ｌ夜マトリック
スは、補助手段を付加しなければ尿分析における浸漬読
取り試験に直接使用することはできない。

こうした要件の全てを同時に満たす試験片は今までのと
ころ存在しない． 赤血球あるいはヘモグロビンの分離がシステム内で同時
に行われる血液分析用の試験片の開発を目ざした試みに
は事欠かない。

ＤＥ−ＡＳ　（ドイツ公開明細書）２２　　２２９５１
あるいは米国特許４，１４４，３０６号は，層の１つな
いしそれ以上が血液の血球成分を保持するフィルターと
して働く血液用の多層試験具を記載している。赤血球の
分離には１〜３μｍの細孔を有する膜が用いられている
。これらの細孔は血漿の移動をたやすく妨げるので、血
漿はゆっくりかつ非均一に反応層に入る。

ＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）３０　　２９５７９
．５に記載されている特殊なガラス繊維フィルターの使
用によって進歩が成し遂げられた。血液をつけると、血
イ夜の球状成分は保持され、血漿は検出反応が起こる試
薬層に運ばれる。しかしながら、この赤血球保持ゾーン
の死容積は比較的高い。それゆえ適用した血液に対する
分離血漿の比率はかなり悪くなる．このため、時に分離
する血赤球の量に分離システムが対処できないことがあ
り、その結果、血色素が反応ゾーンに達して、そこで干
渉を引き起こす． 欧州特許０　　１３３　　８９５には、このガラス繊維
システムをさらに改良するための特殊な保持システムが
記載されている．これらは、例えば、特殊な染料等の極
性化合物を含浸したペーパーである．このような支持体
は強い血液凝固を生じさせるので、血球成分がより一層
効果的に血漿から分離される． 欧州特許０　　１３３　　８９５に記載されているよう
に、各テストに等しく適している万能の保持支持体は存
在しない．例えば、ある物質は溶血を引き起こすか、あ
るいは酵素との望ましくない２次的な反応を起こす．し
たがって、各々のテストに対し最も好ましい保持支持体
を決定する必要がある．さらにまた、測定する分析物対
象物の中には、血液が凝固するときトラップされてしま
うものがある．欧州特許０　１３３８９５に記載されて
いるシステムの構造はかなり複雑である。このようなわ
けで、例えばグルコース検出用のシステムは７つの個別
の要素から成っている．反応は、血漿で満たされた移送
ワツデイング（綿）に押しつけられている、検出試薬の
備わったボリマーマトリックスによって引き起こされる
。圧縮状態での酸化反応では酸素不足の問題が生じるの
で、特殊な試薬マトリックスがこのシステムのために開
発されており、欧州特許０　　１．３３　　８９６に記
載されている．これはマルチフィラメント織物キャリャ
一層またはワツディングに試薬を含んでいるフイルム層
である．試薬フィルムは、この明細書の中で記載されて
いるように、充填剤の存在下、水性ポリマーディスバー
ションから調製されている．マルチフィラメント織物層
に一定量の酸素が貯えられているので、上記システムで
は圧縮状態であってち酸素消費反応が起こることができ
る． このシステムの短所は、酸素含有量が限られていること
であり、そして欧州特許０１１．３８９６に記載されて
いるように、含有量が反応に不可欠な所要酸素には不十
分であることである。この明細書に記載されているマル
チフィラメント織物層の反応層は、上述の赤血球保持支
持体と組み合わせて用いられている。該システムに固有
である赤血球分離は、ワッディングまたは織物によって
支持されたこれらの試薬層では明らかに不可能である。

そこで述べられているように、試薬層はＤＥ−ＡＳ　（
ドイツ公開明細書）１５　　９８　　１５３、ＤＥ−Ｏ
Ｓ　（ドイツ公開明細書）２９　　１０　　１３４およ
びＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）３１　　１８　　
３８１に記載されている方法によって充填剤の存在下、
ボリマーディスバーションから調製されている．得られ
る細孔構造は、孔の径が非常に小さく、多孔度が低く、
そして孔貫通チャネルがない。

Ｌｉｆｅｓｃａｎの欧州特許出願０　　１１０　　１７
３およびＯ　　２５６　　８０６は、構造がかなり単純
になっていて全血分析に直接使用できる検出素子を記載
している．最後にあげた明細書に記載されているように
、試薬マトリックスは検出試薬を含浸した親水性ボリマ
ミド膜（ナイぴン）である。

すでに市販されているこのシステムの注目に値する特徴
は、赤い血色素が分離されないことである。血濱を添加
すると、試薬マトリックス全体が赤くなる。グルコース
呈色反応は、検出装置、その波長は赤い血色素に干渉し
ないが発色反応を検出する装置、によって評価される。

しかし、これらのシステムは目視評価には使用すること
ができない。電子顕微鏡によるこの試薬マトリックスの
分析によって示されているように、ポリマーワッディン
グの両側に非常に多孔性の膜の層がある。細孔構造は対
称的であり、直径は２〜１２戸である。赤血球の分離は
起こり得ない．これに対し、同じ明細書（ＥＰ−Ａ　　
Ｏ　　２　　５　　６８０６）には、平均孔径がＯ．　
　ｌ−０．　２１１’ｊｌの膜は血ｌ夜分析に好ましく
使用されていると記載されている。このシステムでも明
らかに上記の問題が生じる。すなわち、孔径が３Ｐ以下
の多孔性システムは、赤血球を分離せず、高分子化合物
によってブロックされ、さらには高分子分析物質の通過
を許さない。もつと大きい孔を有する摸の場合は、これ
と正確に反対のことが生じる。

免駐立叉豹 本発明の目的は、それゆえ、構造および操作が最後に述
べたものほど複雑でなく、また同時に補助物（凝固薬）
を追加することなく赤い血色素（細胞）の分離を可能に
する試験片システムおよび関連分析方法を開発すること
である。加えて、例えば障害或分を取り除くために、必
要な場合には特定の予備反応を実際の検出反応に先立た
せること、検出反応と予備反応を、必要な場合にはタイ
ミングの遅れにより時間的に隔てることが可能であるべ
きである。最後に、尿分析における浸漬読取り試験用の
検出要素を使用することも可能であるべきである。

今では驚くべきことに、前述の目的を達成するために、
対応する検出試薬を組み入れた非対称の細孔横造を有す
る膜をすぐれた仕方で使用できることが知られている。

「非対称の細孔構造」という表現は膜の専門家にはおな
じみであり、数多くの刊行物の中で詳細に記述されてい
る。

ＤＯＳ　　３４　　０７　　３５９および米国特許第４
　　７７４．，１．９２号は、一種の非対称膜細孔横造
を開示している。しかしながら、請求されている発明と
は対照的に、試料は膜の小さい孔の側に添加される。こ
れは゛　１９２特許が『本質的に細胞および球状物質を
通さないｊと記述した試料受容面である。したがって、
血液や他の生物学的試料の場合、膜の孔は非常にはやく
詰まってしまい、膜は、全血のような生物学的材料に使
用する試薬マトリックス材として有効でなくなる。この
ような検出システムは、当発明に従った使用目的には不
向きであり、血液を拭き取る必要がある拭取りシステム
のみに適している。

本書に記載されているように、色のグラデーションおよ
び色彩安定性に関する従来技術の欠点は、若干のアニオ
ン界面活性剤を特定量加えることによって克服された。

これらの特定の界面活性剤および界面活性剤の臨界量は
゛　１９２特許には開示されていない。

非対称細孔構造および膜に言及している刊行物について
は、他に次の２つをあげることができる。Ｈ．ストラー
スマン「合成膜による分子混合物の分離Ｊ　．　Ｓｔｅ
ｉｎｋｏｐｆ−ｖｅｒｌａｇ、ダルムシュタット１９７
９ト、Ｄ．　Ｒ．ロイド、「合或膜の材料科学Ｊ．ＡＣ
Ｓシンポジウム２６９、ワシントンＤ．Ｃ．１９８５で
ある。このような膜の最も重要な調製〆去、すなわち沈
殿凝固法（転相とも呼ばれる）についても言及されてい
る。ボリマースキンまたは活性分離層とも呼ばれる緻密
なボリマー構造が膜表面にあり、下にある高度に多孔性
の支持層の細孔がより大きくかつ多孔度が高い一体非対
称細孔構造がこのような膜の典型である。

活性分離層の厚さが約０．２〜１．９Ｆであるのに対し
、下にある高度に多孔性の支持層は、膜製造中の湿式プ
ロセスに応じて、概して約２０〜１００Ｐである。高度
に多孔性の支持層の構造は、ボリマーおよび調製方法に
応じて、泡状または指状の構造あるいはこれら２つの混
合構造さえも有することができる． いわゆるコンポジット法（　Ｊ．　Ｅ．　Ｃａｄｏｔｔ
ｅ、ＡＣＳシンポジウムＳｅｒ．１５３　［１９８１］
、３０５−３２６）により、元の活性分離層に例えばよ
り緻密な活性分離層を付加してさらに変更もしくは調製
することも可能であるが、しかしこれは、当発明に従う
検出素子の調製にはあまり好ましくない． 当発明に従う検出素子の調製に使用される膜は、キャリ
ャーなしとするか、あるいは膜の下測を技術膜では通例
である透過性のキャリャー材、例えばボリマーワッディ
ングあるいはマルチフィラメント織物に付着することが
できる．このような膜システムに適当な検出試薬を含ま
せ、膜の下側で試薬が全血に曝されるならば、赤い血色
素は膜において分離され、一方、膜の反対側では赤血球
による干渉もなく発色反応を観察することができる． 膜の下側（添加剤）の孔サイズ（細孔径）は少なくとも
３戸であるべきであり、好ましくは５〜１０Ｆである。

膜の、反対側の上側の細孔径は１Ｆ以下でなければなら
ず、直径０．１〜０．　　５戸の細孔が好ましい。

これらの膜マトリックスの特殊な細孔構造は、明らかに
本発明の検出素子（分析素子）にとって決定的に重要で
ある。ＳＥＭ写真によって示されているように、これら
のシステムのメカニスムは次のように解釈することがで
きる。全血は膜の添加側の大きい孔（＞５Ｆ）を妨げら
れずに通過し、一方、活性分離層における孔の狭まりの
増大により血漿の分離が起こる。

これに対し、過酸化水素のような、低分子量の検出反応
生成物をはじめとする低分子化合物は、微孔性の活性分
離層を通過する。

それゆえ、活性分離層内またはその表面に発色による検
出システムを導入すれば、血液を膜の反対側に添加した
後、赤血球による干渉のない検出反応を膜の表面に観察
することができる。

また、ＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）３６１５　　
８３１に記載されているように、膜は容易に金属化して
導電性にすることができるので、発色による検出システ
ムの代わりに、例えば電気化学的検出方法など他の検出
方法を用いることも可能である。

本発明のその他の更なる目的、利点および特徴は、添付
図と連係して行われる以下の詳細な説明から当業者には
明らかとなるであろう。

ましい　　態　の１Ｂ ここに記載する検出素子の重要な利点は、検出素子を比
較的容易に調製できることである。例えば図１に示され
ている膜システムは、現在の技術水準に従って単一の操
作（キャリャー材料にポリマーキャスティング（流延）
溶液を塗布し、凝固、乾燥させる）で調製することがで
きる。図１の膜の概略表示において、（Ａ）は厚さが通
常０．２ｙｍ〜２．９μｍの活性分離層であり、（Ｂ）
は通常厚さが５０Ｆの全体として非対称ボリマー膜であ
り、（Ｃ）は織物またはワッディングであってもよい材
料の層で、その厚さは約１０〜２５０Ｆである。

検出反応に必要な試薬は、Ｄｏｓ（ドイツ公開明細書）
３４　　０７　　３５９に詳細に記載されているように
、ポリマーキャスティング溶液によって直接、あるいは
その後の含漫により、膜に組み込むことができる．水溶
性試薬の場合は、後者の方が好ましい．この２つの方法
の組合わせが多くの場合に用いられでおり、有機溶解性
試薬はポリマーキャスティング溶液によって組み込まれ
、酵素のような水溶性物質は含漫によって組み込まれて
いる。含漫は、ＥＰ−Ａ　　２４６　　５０５ｉ：記載
されている押出機又はカスヶード法によって実施するの
が好ましい． ここに記載する検出素子のさらなる利点は、用い得るボ
リマーの選択範囲が広いことである。実質的に全ての溶
解性ボリマーが、転相と６呼ばれる析出凝固による膜の
調製に適している。かくして、親水性、疎水性、中性、
カチ才ン性およびアニオン性ポリマーから成る選択範囲
があり、これらの選択によって個々の検出システムを調
整することが可能である。

適当なボリマーの例としては、ボリフッ化ビニリデン、
ボリスルホン、ポリヒダントイン、スチレン／無水マレ
イン酸共重合体、ボリアミド、酢酸セルロース、ポリエ
ーテル、ポリカーボネート、ポリウレタン、適切であれ
ばイオン性ポリウレタンディスバーション（分敗液）と
の組合わせ、ポリアクリロニトリルおよびその共重合体
がある。イオン性基、特にカチオン性基を有するアクリ
ひニトリル共重合体が好ましい。

アニオン性官能基、ベタイン構造、あるいはカチオン性
およびアニオン性修飾共重合体の混合物を有するアクリ
ロニトリル共重合体を使用することらできる。実施例１
には好ましいカチオン性アクリロニトリルボリマーの化
学構造が示されている． アクリロニトリル共重合体は、アクリロニトリルを重量
で少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％含む
。

適当なコモノマーは、中性コモノマーと、上述したよう
に、アニオン性、カチオン性またはベタイン官能基を有
するコモノマーである。

ボリマー中に重量で０．５〜５０％の量で、単独または
別のモノマーと組み合わさって存在できる中性モノマー
の例は、中でち、メタクリロニトリル；アクリル酸（メ
タアクリル酸）エステル、例えば、アクリル酸（メタア
クリル酸）メチル、エチル、ブチル、ヘキシル、２−エ
チルヘキシル、シクロヘキシル、ヒドロキシエチル、ヒ
ドロキシブロビル、エトキシエチル、ブトキシエチル、
メトキシエチル，フェニル、フエニルエチル、フェニル
ブロビル、フルフリル、テトラヒドロフルフリル、アク
リル（メタアクリル）酸ポリアルキレンエーテル；ビニ
ルエステル、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、ブロビ
オン酸ビニル、ビニルブチレート、安息香酸ビニル：ア
クリル（メタアクリル）アミドおよびそのＮ−モノーら
しくはＮ，Ｎ−ジアルキルーまたはヒドロキシーおよび
アルコキシアルキル誘導体、例えば、ジメチルアクリル
（メタアクリル）アミド、Ｎ−ヒドロキシーメヂルー、
Ｎ−メトキシメチルメタアクリル（メタアクリル）アミ
ド；マレイン酸アミド；イタコン酸アミド；不飽和ケト
ン、例えば、メチルビニルケトン、フエニルビニルケト
ン、メチルイソブロベニルケトン；ジアセトンアクリル
アミド；ビニルエーテル、例えば、ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル；Ｎ−ビニル力ルポキサミド
、例えば、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセト
アミド、Ｎ−ビニルーＮ−メチルホルムアミド、Ｎ−ビ
ニルーＮ−メチルアセトアミド；Ｎ−ビニルラクタム、
例えば、Ｎ−ビニルービロリドン、Ｎ−ビニル力プロラ
クタム；スチレン；α−メチルースチレン；およびジイ
ソブテンである。

アクリロニトリル単独とあるいは中性モノマーと組み合
わせて重合できる適当なアニオン性モノマーは、不飽和
カルボン酸、例えば、アクリル（メタアクリル）酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマル酸およびそれらの対応す
る塩である。ボリマー中の遊離カルボン酸の最大含有量
は、ボリマーの２　１　０　０ｍＥｑ　／ｋｇ　（ミリ
当ｆｆｉ／ｋｇ）とすることができる。他のアニオン性
モノマーには、不飽和スルボン酸およびその塩、例えば
、ビニルスルホン酸、アリル（メタアリル）スルホン酸
、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミドー２−メチ
ルブロバンスルホン酸、アクリル（メタアクリル）酸３
−スルホブロビルカリウム、イタコン酸ビス（３−スル
ホブロビル）ニカリウム、アリル（メタリル）才キシベ
ンゼンスルホン酸、アクリル酸２−スルホエチルーα−
メチルナトリウム、スルホン酸モノラウリルーイタコン
オキシブロバンカリウムおよびアルキルマレイン酸スル
ホブロビルナトリウムがある。ボリマー中の遊離スルホ
ン酸官能基の最大含有量は、ボリマーの１４００ｍＥｑ
／ｋｇとすることができる。

カチオン性モノマーは、特に、アミンまたはアンモニウ
ム構造を含むモノマーである。これらのモノマーも単独
にまたは中性モノマーとともにボリマーに組み込むこと
ができる。例としてあげられるのは、中でも、ビニルビ
リジン・２−メチルー５−ビニルービリジン：アクリル
（メタアクリル）酸Ｎ−モノーもしくはＮ，Ｎ−ジアル
キルアミノアルキル、例えば、アクリル（メタアクリル
）酸Ｎ　−　ｔｅｒｔ−プチルアミノエチル、アクリル
（メタアクリル）酸Ｎ，Ｎ−ジメチルー、Ｎ，Ｎ−ジエ
チル、Ｎ，Ｎ−ジプロビルアミノエチル、アクリル（メ
タアクリル）酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブロビル、一ブ
チル、一ベンチル、一ネオベンチル、一ヘキシル；Ｎ−
モノアルキルーおよびＮ，Ｎ−ジアルキルーアミノアル
キルアクリル（メタアクリル）アミド、例えば、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノブロビルアクリル（メタアクリル）ア
ミド；Ｎ−ビニルイミダゾールおよび誘導体、例えば、
Ｎ−ビニル−２−メチルー、Ｎ−ビニル−２−エチルー
、Ｎ−ビニル−２−ブロビルーＮ−ビニル−２−イソブ
ロビルー、Ｎ−ビニルー４−メチルー、Ｎ−ビニル−５
−メチルーイミダゾール、Ｎ−ビニルイミダゾリンおよ
び誘導体、例えば、Ｎ−ビニル−２−フェニルーイミダ
ゾリン；１−（β−メタクリルオキシーアルキル）イミ
ダゾール、例えば、１−（β−メタクリルオキシエチル
）−２−メチルイミダゾール、１−（β−メタアクリル
オキシブロビル）−２−メチルイミダゾールおよび１−
（β−メタアクリル才キシブチル）−２−メチルイミダ
ゾールである。

これらのアミンモノマーは、遊離の形又は酸によってプ
ロトン化されるかアルキル化剤によって四級化されたア
ニモニウムの形でボリマー中に存在することができる。

遊離アミンに基づいて、ボリマーはそのｌｋｇ当り最大
１６００ｍＥｑの塩基性の基を有することができる。

別の一群の官能性モノマーは、重量でそのｌ５％までア
クリロニトリル共重合体に含有せしめることができるが
、ベタイン構造を有している。すなわち、これらは内部
塩である。例としては、Ｎ−（３−スルホブロビル）−
Ｎ−　（メタアクリルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル
アンモニウムベタイン、Ｎ−（３−スルホブロビル）−
Ｎ−メタアクリルーアミドブロビル−Ｎ，Ｎ−ジメチル
アンモニウムベタインおよび１−（３−スルホブロビル
）−２−ビニルービリジニウムベタインがある。

上述したアクリロニトリル共重合体の調製は、遊離基形
戊開始剤として例えばアゾ化合物、過酸化物、あるいは
過硫酸塩／亜硫酸塩、過硫酸塩／チオ硫酸塩、過硫酸塩
／塩素酸塩さらには過酸化水素／スルフィン酸のような
レドックスシステムの助けを借りて既知の沈殿（析出）
重合法、乳化重合法または溶演重合法によって行われる
。

カチオン性またはベタインコモノマーを含んでいるボリ
マーの合成にとって好ましい開始システムは、水性媒体
中での沈殿重合法を用いる場合には、ＤＰ　　２　　０
４６　　０８６に記載されているように、過酸化水素／
メルカブタンである。

アクリロニトリル（共）重合体の分子量は、Ｋ値［Ｆｉ
ｋｅｎｔｓｃｈｅｒ，　Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｃｈｅｏ＋
ｉｅ　１３．　５８（１９３２）ｌ，：従う］として表
わして、７０〜１３ｏである。

ボリマーに応じて次の溶剤がキャスティング溶液の調製
に使用される． ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルビロリドン、ジメチ
ルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、ホルムアミド
、炭酸グリコール、アセトンおよびその混合物．その他
、既知の有機溶剤、無機酸および塩水溶液がある．好ま
しいポリアクリロニトリルにとって特に適している溶剤
は、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよ
びホルムアミドならびにそれらの混合物である． 適切な場合には、少量の非溶剤、例えばアルコールまた
は水をポリマーキャスティング溶液に添加することがで
きる。

好ましい凝固液は、水性システム、特に純水または少量
の溶剤を含んでいる水、例えば，重量で９５％の水と５
％のジメチルホルムアミド、である。膜は乾燥する前に
純水で洗うのが有利である． 上述したように，また一般に知られているように、膜の
調製に使用される流延用溶ｌ＆は、通常ボリマーまたは
ボリマー混合物および溶剤または溶剤混合物から成って
いる。適切な場合には、充填剤を含んだ膜が得られるよ
うに、膜構造の安定化のためおよびある反射特性の調整
のために充填剤を添加することができる。

意外なことに、標準的な処方に従って調製したこのよう
な膜が、テトラメチルベンジジンを酸化指示薬とした本
発明の非拭取り血液グルコース試験片の調製に適してい
ないことがわかった。

比較実施例において詳しく記載するように、グルコース
検出用の通常のＴＭＢ／ＧＯＤ／ＰＯＤシステムはポリ
アクリロニトリル膜に組み込まれ、テストはグルコース
標準水溶演および全血を使って膜キャリャー側を介して
実行された。判別がほとんど不可能で非常に不良な色安
定性を示した非常に弱い紫一灰色の呈色が得られた。

これらの欠陥は、意外なことに、例えばドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムのようなアニオン性界面活性剤
をポリマーキャスティング溶液に添加することにより完
全に取り除かれ、色のグラデーションが良好で色安定性
が優れた青の呈色が得られた。

ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの他に、ドデシ
ル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸リチルム、トリス（ヒ
ドロキシメチル）アミノメタンラウリルスルフエート、
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムおよびドデカンス
ルホン酸ナトリウムも適していることが判明した。これ
に対し、ペンタンスルホン酸、ヘブタンスルホン酸、ま
たはオクタンスルホン酸のナトリウム塩を加えたキャス
ティング，容冫夜およびＴｒｉｔｏｎ　Ｘ　１００　（
エトキシノレ化ノニルフェノール）のような非イオン界
面活性剤による膜は、界面活性剤を加えない膜同様、劣
った結果を示した。

使用する界面活性剤の種類の他、その量も重要な役割を
演じる。例えば、重量で４．３％のドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウムを加えると、界面活性剤なしの場合
に比べて色のグラデーションが改善されたが、色安定性
は不十分であった。アニオン性界面活性剤の量を増すに
従って色のグラデーションおよび色安定性は改善され、
最適条件は、ボリマー固形分に基づいて、重量で約８〜
２５％であるが、これはポリマーキャスティング溶液に
基づいた場合の重量で約１〜４％の界面活性剤の添加量
と同等である。

反射率測定による評価については、ＤＯＳ　（ドイツ公
開明細ｔＦ）３４　　０７　　３５９に記載サレている
ように、Ｔ　ｉ　Ｏ　ｚ、Ｂ　ａ　Ｓ　Ｏ　ａ、Ｓ　Ｉ
Ｏ　２、クルク、Ｃ　ａ　Ｃ　０　３、ゼオライト、ベ
ントナイトケイソウ土あるいは微晶セルロースのような
充填剤の組込みによって試薬膜の反射特性を改善するこ
とがしばしば望ましい。明確な原色の検出素子は、着色
顔料によって得ることができる．発明の適用範囲に対す
る充填剤含有検出素子の調製において、意外にも、検出
反応の動カ学的過程が膜の充填剤含有量に敏感に左右さ
れることがわかった．充填剤なしの膜は，例えばグルコ
ース検出において、反応の典型的な「動カ学的」過程を
示したのに対し、一定の充填剤含有量を有する膜は終屯
反応を示した。この意外な結果は、実施例上と３の比較
によって説明される。

連続調製およびよりよい取扱いのため、沈澱凝固膜を膜
キャリャー材上にキャストするのが好ましい。この場合
、完成した瞳は半透性の膜とキャリャー材（担持材）の
複合物である．適当なキャリャー材は膜の専門家には知
られているが、例えば、ボリマーワッディング、マルチ
フィラメントボリマー織物またはマルチフィラメントガ
ラス繊維織物から成っている．均質性がより優れている
という理由により、本発明の検出素子には、織物、例え
ばポリエステル織物ＰＥＳ１９７３またはナイロン織物
ｐ　Ａ　ｌ　ｌ　５　３　（Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｖｅｒｓ
ｅｉｄａｇＫｒｅｆｅｌｄ，　Ｓｃｈｗｅｉｚ．　Ｓｅ
ｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂｒｉｋ．　ＴｈａｉＳｗｉｔｚ
ｅｒｌａｎｄｌ　やガラス繊維織物０３２４９型（Ｍｅ
ｓｓｒｓ．　Ｉｎｔｅｒｇｌａｓ．　Ｕｌｍｌが好まし
い。

欧州特許明細書０　　１１３　　８９６に記載されてい
る「マルチフィラメント織物キャリャー層上の試験片」
と対唄的に、本書に記載されている検出素子は、キャリ
ャー材なしでさえち、赤血球分離および発色反応に関し
て完全に機能することができる．キャリャーは主として
連続調製の改善およびレディー・メイドの試験片を与え
るバッケージング中の取扱いの簡便化に役立つ。

最も単純な場合、本発明の検出素子は、図２に示されて
いるようにレディー・メイドの試験片（１０）に変える
ことができる．好ましくは白色の、穴のあいたポリマー
フィルム（１）、例えばＴｒｙｃｉｔｅ■ボリスチレン
フィルムのキャリャ一部位に試薬マトリックスを両面接
着テープ（３）によって取付ける．ポリマーフィルム（
１）は試験片支持体として役立つ。ポリマーフィルム（
１）の丸い穴（４）の上に全血をつける。発色反応およ
びその評価は膜マトリックスの反対側（膜表面）で行わ
れる。そこでは酸素が直接アクセスできるため、酸素を
供給するための補助手段を追加する必要はない． 意外にち、図３に示されているように、新規な試験片（
２０）構造によって従来のシステムに比較してより一層
の利点を検出素子に与えることができることがわかった
．図３は本発明の試験片構造の一変形例を示しており、
図５（ａ）〜（ｃ）にその調製法が段階を追って描かれ
ている．試薬マトリックス（１２）は両面接着テープ（
１３）によって、その活性分ｔｔｔＩ層（試薬層）を透
明なボノマーフィルム（ｌ１）上に当てて付けられる。

試料液の添加後、試験片支持体および窓として役立つ透
明なポリマーフィルム（１１）を通して発色反応を観察
することができる．反応に必要な大気中の酸素はフリー
エアスペース（１６）に貯えられる． 図４ａに示されているように、血液試料の分布および吸
収を改善するため、１つないしそれ以上の透過性の層（
４８）．例えばボリマーまたはガラスのワッディング、
紙あるいはボリマーまたはガラスの織物を試薬担体（４
２）の一番上側に付けることができ、そしてこれらの層
は、適切である場合には、穴（４７）を除いてポリマー
フィルム（４７）で覆うことができる。試験片（５０）
の調製はそれゆえ図３の試験片（２０）を調製するだめ
に取る処置に基づいており、これは図５ａ〜５ｄに示さ
れている。このようにして、適切な堝合には穴（５７）
を介して血液をつけることができる数｛因の試藁マトリ
ックス（５２）を有する試験片（図４ｂ）を調製するこ
とち可能である。

図６に示されているように、透明な試験片支持体を、透
明な窓（２８）がある不透明なポリマーフィルム（２１
）に置き換えることができる．従って、透明な「窓」と
、試薬マトリックス（２２）と窓の間のフリーエアスペ
ース（２６）は、斬新な試験片構造（３０）の発明に極
めて重要である．フリーエアスペース（２６）の容積は
、反応に必要な酸素の量に依存しており、ポリマーフィ
ルムおよび両面接着テープ（２３）の厚さによって様々
にすることができる．簡単に計算できることだが、普通
の両面接着テープまたはフィルムを使用する場合は、診
断反応に対する所要酸素については普通の基体濃度で十
分である。

このような構造を６つ試験片では、空気と光によって引
き起こされる酸化指示薬の自動酸化反応が｛』Ｙ来の構
造を６つ試験片におけるよりはるかにゆっくり進行する
ことが見出された。この明白なクカ果は紫外線吸収剤を
含む透明な窓によってさらに強化することができる。

図７に示されているように、適切な場合には、より良好
な目視評価を可能にする対応するカラーブロック（３７
）を透明な窓または穴（３８）の中あるいは下に組み入
れて試験片（４０）の基体（３１）に付けることができ
る． 発明の検出素子において、個々の層は両面接着テープ（
１３、４３、５３）または液状接着剤を使って、あるい
は３Ｍ社のＥＶＡホットメルト接着剤のようなホットメ
ルト接着剤によって固定することができる．ホットメル
ト接着剤は、特に試験片支持体にボリマーネットワーク
を付ける場合に好ましい。

さらに、全く意外なことに、この記述したばかりの試験
片構造を有する本発明の検出システムは、優れた仕方で
尿やその他の水性試料を研究するための浸漬読取り試験
にち使用できることがわかった．ＥＰ−Ａ　　６４　　
７１０８よびＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）３８０
９５２３　８に詳しく記載されているように、以前：こ
知られていた微孔性ボリマーマトリックスは、その表面
が不均一にぬれるとと６に、液体の吸収が援・層ずぎる
ので、さらに補助手段を使わなければ浸漬読取り試験に
直接使用することはできない．これに対し、本明細書に
おいて記載されている試験片構造の場合、微孔性活性分
離層（試薬ゾーン）を介した液体のアクセスは不可能で
ある。

尿試験片の場合は、図４ａのトップカバ＜４９）（血液
試験片１こ好ましい）はない方が好ましい． さらに、本発明のちう一つの実施例が図６に示されてい
るが、その試験具（３０）を構成する基体（２１）の一
方の側には試薬マトリックス（２２）が両面接着剤（２
３）によって付けられ、他方の側には透明なブラスヂッ
ク材（２８）が両面接着剤（２３）によって付けられて
いる．マトリックス（２２）と透明なプラスチック材（
２８）の間にはエアスペース（２６）がある．透明なプ
ラスチック材（２８）は試験具（３０）の底部からの読
取りを可能にする． 要すれば、試験只の目視読取りエリアの周囲にカラーチ
ャートを設けることができる．図７に示されている例で
は、試験片（４０）の穴（３８）を取り囲んでいる基体
（３ｌ）の一方の側にカラーチャート（３７）が付いて
いる．カラーエレメント（３７）には、望ましい場合に
は、読取り判定の助けとなる数値を含めることができる
。

図７のカラーチャートエリア（３７）は、５０〜５００
の範囲の数値を含んでいる。

図８ａ〜８ｅには尿試験片（７０）の段階的製造案が示
されている。図８の構成要素の名称は、試薬マトリック
ス（６２）．両面接着テープ（６３）．透明ポリマーフ
ィルム（６１）．ボリマーネットワークおよび吸収材（
６８）．フリーエアスペース（６６）である。

液浸後試験片に付着したままである液体残留物（液滴問
題）に関しては、図８０の断面図に示されているように
、吸収材（６８）を接着テープ（６３）で完全に下の支
持体（６１）の端までつけない試験片（７０）とするこ
とがしばしば有利である。適切な場合には，試験片支持
体（６１）の反対側の縁は両面接着テープ（６３）がな
い状態のままとすることができる． ここに示されている試験片構造を有する浸漬読取り試験
片の試薬マトリックスは、プラスチックマトリックスが
好ましいけれど、ベーバーから成っていてちよい。

反応に必要な試薬はこのような検出素子の種々の層（活
性分離層，マトリックスボリマー、膜キャリャー材およ
び上にある吸収層）に組み入れることができるので、当
分野の熟練者には多くのこれ以上の可能な組合せが与え
られている。

被覆ネットワーク層を有する診断試験片はＤＥ−ＯＳ　
（Ｈイツ公開明細書）３１　　１８　　３８１に記載さ
れているが、この明細書の被覆ネットワーク層は試薬層
のすぐ上に配置されている。補助試薬は、試薬層とじか
に接触しており、試料をつ６づるとたやすくすぐ下にあ
る反応ゾーン内に運ばれる。したがって、ＤＥ−ＯＳ（
ドイツ公開明細！）３０　　１２　　３６８に記載され
ているように、試薬マトリックス内の試薬系と望ましく
ない二次反応を行わない試薬のみを組み入れることが可
能である．例えばアスコルビン酸干渉の問題を解決する
ために使用できる唯一の酸化剤は、酸化指示薬との反応
に入ることができない酸化剤（通常、テトラメチルベン
ジジン）である。

ＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）３１　　１８３８１
に記載されているシステムにおける発色反応はネットワ
ーク被覆を通してのみ評価することができるので、この
システムは、使用できる試薬、材料およびメカニズムの
選択に大いに制限を加える特殊な要件を満たさなければ
ならない。

例えば、透明なボリマー織物のみ使用が可能であり、こ
の織物への補助試薬の組み入れは、無色の製品に限られ
ている．評価側にネットワークがある検出システムのさ
らなる短所は、ボリマーネットワークの反射性質により
しばしば不正確となる反射率評価の問題である． 組み入れる試薬のｆｉ類および材料に関する制限は、試
験片（７０）に対する透過性の層（６８）．試験片（５
０）に対する層（４８）あるいは試験片（６０）に対す
る層（５８）には当てはまらない。それどころか、対応
する材料は特定の仕事を遂行するように調整することが
できる．例えば、血液試験片、特に試験ゾーンが幾つか
あるそれ（図４ｂ）には，血液の分配機能が良好な薄い
織物またはワッディング（例えば、Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ
ｉｓｃｈｅ　Ｓｅｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂｒｉｋのナイ
ロン織物　Ｎｙｔａｌ．　＠およびＮｙｔａｌ　ＸＸＸ
　＠あルイハＬｏｈｍｅｎｎのワッディング　Ｐａｒａ
ｔｅｘ■）が好ましい。これに対し、浸漬読取り法によ
って使用される試験片には、吸収容量がより高い材料、
例えば、Ｖｉｌｅｄｏｎ　Ｆｉｌｔｅｒ　ＦＦＭ２　６
　８　７■、ワッディングＰａｒａｐｒｉｎｔ■、量が
約５　０〜１　０　０ｇ／ｍ”　（ダラム毎平方メート
ル）のガラス繊維織物、ポリエステル織物またはナイロ
ン織物がより適している．透過性の層に適しているその
他の層には、例えば様々な枦過の目的のためＳｃｈｏｅ
ｌｌｅｒやＨｏｅｓｃｈが調製している９．５ｇ／ロ２
〜２７．５ｇ／ｍ”の炉紙がある． 浸漬読取り試験用の試験片の場合、規定の液エな吸収で
きる吸収材を有する層をポリマーネットワークと試薬マ
トリックスの裏側との間に置くのが時に有利である．こ
の目的に好ましい材料は、液体に対する規定吸収容量を
有しているワッディングまたは織物であるが、特に好ま
しいのは、吸水ポリマーを使ったラミネート、例えばＧ
ｅｌｏｋＩｎｔ．社のラミネートである． これらの層の１つないしそれ以上に試薬を組み入れると
き、試薬層の試薬との相互作用に関して述べた制限を考
慮に入れる必要はない．図９〜１１には血液分析用の本
発明に従う試験片構造がさらに示されている．これらの
試験片は図３および４の片に一致しているが、透明なキ
ャノヤーフィルム（１１、４１、５１）が白いポリマー
フィルム（７１．８１．９１）に置き換えられている．
この試験片構造は、対応する指示薬系が感光性でない場
合は常に　図３および４に示されているタイプより血液
分析用として好ましい． 試験片構造から選択されるワツデイング、織物およびフ
ィルム材料は、検出反応の最適な過程にとって極めて重
要である．これについては、以下で多少ともより詳しく
説明する． ２Ｌヱエｙｉユ週工 Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｆｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇは種々の厚さ
と坪量のボノブロビレンおよびポリエステルの特殊なワ
ツディングを膜の調製用に提供している．これらのワッ
ディングは、例えば膜キャリャー材（図１のＣ）として
適していることが判明した，　Ｍｅｓｓｒｓ．Ｆｒｅｕ
ｄｅｎｂｅｒｇの「液体ｔ戸通用ワツデイング」も適し
ている．これは合成樹脂ボリマーを結合剤とする優れた
セルロースのワッディングで、吸収層（図４ｂの５８、
図８ｅの６８）として適していることが判明した． Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｌｏｈｍａｎは、主として衛生および
医療分野用のセルロースを主成分とするワッディングを
提供している．これらの品目ち同じ吸収層に適している
ことがわかった。また、規定量の液体を吸収する吸水ボ
リマーを使ったワッディングのラミネートが、例えばＭ
ｅｓｓｒｓ．　Ｇｅｌｏｋから提供されている．これら
のラミネートは、特に液体適用に関して浸漬読取り試験
や診断試験に適していることが判明した．同様の性質は
ガラス繊維ワッディング（Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｂｉｎｚｅ
ｒｌで得ることができた．液体適用層がある試験片は、
終点反応に関してしばしば有利である． 遣独 いろいろな織糸、糸の厚さ、オーブンエリアおよび坪量
のナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル，フ
ッ素化ボリマー、綿およびガラス繊維の織物が様々な会
社（例えば、Ｖｅｒｓｅｉｄａｇ．　Ｚｕｒｉｃｈｅｒ
　ＢｅｕｔｅｌｔｕｃｈｆａｂｒｉｋＡＧ　（ＺＢＦＩ
．　　Ｉｎｔｅｒｇｌａｓ．　　Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒｉ
ｓｃｈｅＳｅｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂｒｉｋ）から提供
されている．これらの織物は，堅さ（コンシステンシー
）に応じて、膜キャリャー材（図１のＣ）あるいは透過
層（４８、５８、６８、８８、９８）として使用するこ
とができる．坪量が約１００〜３５０ｇ／ｍ２の織物（
例えば、ＶｅｒｓｅｉｄａｇのＰＥＳ１９７３、Ｓｃｈ
ｗｅｉｚｅｒｉｓｃｈｅ　Ｓｅｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂ
ｒｉｋの２Ｆ／１７７または　Ｉｎｔｅｒｇｌａｓのガ
ラス繊維織物０３２４９）は、例えば膜キャリャー材と
して適していることが判明した．坪量が約１００〜２　
０　０　ｇ／ｍ”の織物は、血液診断試験片、特に試薬
エリアが幾つかあるそれにおいて血液の良好な分配機能
を示した．　Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒｉｓ
ｃｈｅＳｅｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂｒｉｋは、適切な場
合にイオン伝導率の測定によって試料添加の開始ポイン
トを検出することができる． 二工亜至 白色ビグメントフィルム（例えばポリスチレンフィルム
Ｔｒｙｃｉｔｅ＠　）は試験片支持体の調製に使用する
のが好ましい。窓としても役立つ透明なポリマーフィル
ムには，透明度が極めて完全なフィルム、例えば、酢酸
セルロースのフィルム（Ｕｌｔｒａｐｈａｎ■）、ポリ
カーボネートのフィルム（Ｍａｋｒｏｆｏｌ■）、ポリ
エチレンテレフタレートのフイルム（Ｍｅｌｉｎｅｘ■
）あるいはフッ素化ボリマーのフィルム（　Ｐ　Ｖ　Ｄ
　Ｇ　．　Ｍｅｓｓｒｓ．　Ｌｏｎｚａｌが好ましい．
疎水性フィルムまたは疎水化フイルム（Ｌａｕｆｅｎｂ
ｅｒｇ，　Ｋｒｅｆｅｌｄからのシリコーン処理フィル
ムなど）は、浸漬読取り試験用として好ましい． 透過層として使用できるその他の適当な材料は、マイク
ロフィルタ膜、例えば、Ｐａｌｌのナイロン膜あるいは
Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅのフッ素化ボリマーの膜である． 非対称細孔構造をもつ、ワッディングまたは繊維キャリ
ャーに付着するのが好ましい本発明の膜マトリックスは
、特に記載されている本発明の試験片構成との組合わせ
において、以前に知られていた試験片システムからのバ
リエーションおよび組合わせの可能性のこの範囲ではま
だ知られていない特定のシステムの性質の選択的調整を
可能にする。初めにここで決定的な影響因子を簡単に説
明し、後の実施例でより許細に記述する。

システムに　　な血漿　離 決定的影響因子は、すでに述べた非対称細孔購造である
。電子顕微鏡で立証されたように、血漿分離は高度に多
孔性の支持体膜と活性分離層の間の境界層で起こる。

及豆里公厘ユ 必要な試薬は、膜の裏側、好ましくは膜キャリャー材（
図１のＣ）に、特に好ましくは上にあるボリマーネット
ワークまたは吸収材に組み入れられる。

一アスコルビン　による 図８０の試験片を調製し、試薬マトリックス（６２）は
グルコースの検出に必要な試薬を含んでいる．マトリッ
クス上にある膜キャリャー材またはボリマーネットワー
クまたは吸収材（６８）にはアスコルビン酸に選択的な
試薬が与えられる．ＤＥ−ＡＳ　（ドイツ公開明細書）
１５　９８　００８に記載されているように、これらは
アニオン性交換官能基を有する化合物あるいは好ましく
は、例えばＤＥ−ＯＳ　（ドイツ公開明細書）に記載さ
れている酸化性を有する化合物とすることができる。し
かしながら、試薬を選択するとき、酸化剤と指示薬との
相互作用に関して最後に言及した明細書に記されている
制限はここでは必要ない．本発明の検出素子は試薬層か
らの空間的分離を可能にするからである．検出素子の特
定の構造は、干渉する成分を取り除くために試薬マトリ
ックスの前の１つないしそれ以上の層に種々の機能素、
例えばアニ才ン性交換体や酸化機能をちった化合物を統
合するのをさらに一層可能にする．アスコルビン酸との
選択反応用の試薬としてあげることができるのは、Ｎａ
ｓＩＯｓおよびＰｂ　（ＯＡｃ）＊　［ＤＥ−ＯＳ　（
ドイツ公開明細書）３５　　３９　　７７２］　　：Ｐ
−ジアゾベンゼンスルホン酸、Ｈ３ＰＯ３およびＮ　ａ
　Ｉ　Ｏ　４またはＣｕＳ０４　（欧州特許１６０２３
９）：鉄措体またはヒドロベルオキシド（欧州特許出願
１２３１１５）またはアスコルビン酸酸化酵素（ＤＥ　
　２９　　０７　　６２８）である．応動　一・に・　
る軒 全く意外なことに、発明の検出素子は、膜の調製に使用
するポリマーキャスティング溶液の単純な変更により終
、屯決定および動力学的決定に用いることができること
がわかった．意外な発見であり、実施例１および３に詳
しく記述されているが、充填剤なしの膜マトリックスは
動力学的反応に至り、一方、充填剤を含んでいる膜は典
型的な終点反応を示す． さらに意外なことに、発明の検出素子では、反応の開始
の遅延を調製できることがわかった．このような反応の
過程は、例えば先行反応の場合に、あるいは試料添加と
測定の間の正確なタイミングのために、時に有利である
．この驚くべき結果は、ＴＭＢ．ＧＯＤ．ＰＯＤおよび
クエン酸塩緩衝液を含んでいる水性乳濁液から試薬層が
成っているグルコース試験片の調製で観察された．乳化
剤にはポリビニルビロリドンが使用された。この目的に
適している他の水溶性ボリマーは、ボリエステル、ポリ
アクリル化合物、ポリビニル化合物ならびに天然の水溶
性ボリマー、例えば、ゼラチン、アガロースあるいはセ
ルロースの誘導体であり、適切な場合にはイオン性また
は非イオン性界面活性剤と組み合わせる．このような水
性ＴＭＢ乳濁液の調製は実施例６に記載されている．試
薬層の調製に対する水性ＴＭＢ乳濁液の使用はまだ開示
されていない． 追加層（４８、５８等）の吸収特性も発色反応の感度に
影響を及ぼすために用いることができる．この場合、使
用するベーバーの坪量を増すと（９．　５ｇ／ｍ２〜２
７．５ｇ／ｍ”の範囲）、色の強さの増大が観察された
． 汗　読取　法に・するイ 本発明の検出素子は、すでに記述した図１に示されてい
る試験片構造のおかげで、浸漬読取り法に６使用するこ
とができる．マトリックスの裏側に特定のラミネート、
ワッディングまたは織物を用いることにより、表面に浮
がぶ残留液の問題を解決でき、また吸収される液体の量
をコントロールすることができる． 試料液を試薬層制につけて余分な液を拭き取る試験片に
対する本発明の検出素子の使用は、ちちろん、従来の試
験片構成であってち可能である．赤血球の分離にガラス
繊維ワッディングを用いる試験片と比較した場合の本発
明の検出素子のさらなる利点は、試験に必要な液の量が
非常に少ないことである９他方、これは比較的少量の試
料を幾つかの試験エリアにつけることが許される血液分
析の場合に患者にとって有利である．これによって、例
えば図４ｂに示されているように、検出素子の１箇所（
穴５７）への比較的少量の試料の添加によって幾つかの
試験エリアを操作することができる可能性が与えられる
．したがって、幾つかの代謝産物を同時に検出したり、
あるいは色合が様々で、色のよりよい識別に関して感度
を部類分けされた発色反応を試薬系の変更によって１つ
の代謝産物（例えば、グルコース）内に生じさせること
ができる． 以下、実施例により発明をさらに詳しく説明す実返Ｕ生
上 グルコース検出システムの調製（反応色，冑）（ａ）ポ
リマーキャスティング溶液の調製カチオン性アクリロニ
トリル共重合体 １．４６．９ｇ（ダラム）、ドデシルベンゼンスルホン
酸塩（ＤＢＳ）３７．４ｇ、ジメチルホルムアミド（Ｄ
ＭＦ）８０３．４ｇおよび３．３′．５．５’　−テト
ラメチルベンジジン（ＴＭＢ）から、撹拌により、均一
な溶液を調製した． カチオン性アクリロニトリル共重合体の化学構造は次の
とおりであった． ８９．４％ ４．９１ ５．７％ Ｋ値：８４ アミン官能基： ２　２　９　ｍＥｑ／ｋｇボリマ− 冫戸過（Ｓｅｉｔｚフィノレタ−ＫＯ　　００）および
脱泡後、ポリエステル繊維にナイフコーティングし、純
水中で凝固し、その後、熱風中で乾燥した． 汰讃曲りも二 旧式ナイフコーティング＋ｌ５０ｊｆｆｉポリエステル
繊維：　Ｐ　Ｅ　Ｓ　ｌ　９　７　３　（Ｖｅｒｓｅｉ
ｄａｇ）、１２０ｇ／ｍ２、厚さＬ７０Ｐ 凝固条件　純水 水温，４５゜Ｃ．　３分 乾燥：軌風、６５℃で３分 （ｂ）酵素含浸 グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）．ベル才キシダーゼ
（ＰＯＤ）　．　Ｔｒｉｔｏｎ　　Ｘ　ｌ　００、ポリ
ビニルビロリドン（ＰＶＰＫ３０）およびクエン酸塩緩
衝液（ｐＨ５．５１（ＴＬ２）から含浸水溶液を調製し
た． 実施例１（ａ）で述べたＴＭＢを含む膜マトリックスに
含浸溶液を、ドクターブレード（１０Ｐ）によって膜の
表側にコートし、循環乾燥用キャビネット内で５０℃で
３分間乾燥した．筬狭鳳玉 （ａ）全血便用　一　新鮮な全血を二滴、膜（ポリエス
テル織物）の裏則につけた．約２０秒後、均一な青い発
色が反対側（ＩＩ＠の表側）に観察された． （ｂ）グルコース標準溶液（５０、１００、２５０、４
００、６００ｍｇ／ｄ！）を使用した場合、グルコース
濃度の増加に応じた青色の発色の強さの増大が試料添加
の約１０秒後に観察された。

（ｃ）反射率計を使った反応動力学の評価は、非常に優
れた濃度依存性を明らかにする．匿蚊園上 （アニオン性界面活性剤を含まない試薬膜）ポリマーキ
ャスティング溶液：カチオン性アクノロニトリル共重合
体ｉ４６．９ｇ、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）８０
３．４ｇおよび３．３′．５．５’　−テトラメチルベ
ンジジン（ＴＭＢ）１２．３ｇ 更なる処理（膜の調製、酵素含浸）は実施例１と同様で
ある。

弐扶払遇 グルコース標準水溶液では、非常にわずかな紫一灰色の
変色が見出されたが、グルコースの濃度に対応する色の
識別は不可能だったゆ反応色はほんの数分後には消失し
てしまった．全血の場合は、発色反応は観察されなかっ
た。

Ｘ△史上 キャリャーがない形の実施例１で述べたシステムの調製 被覆基体を除き、試験条件および試験結果はすべて同じ
であった．ポリエステル織物の代わりにガラス板をコー
トし、水中に浸けた（凝固）．凝固過程の間に，膜をガ
ラス板から分離したくキャノヤーのない膜〉．乾燥およ
び酵素含漫の後、実施例１と同様に全血とＰｌ準水溶液
を使用して試験を実施した． 全血の場合、赤血球干渉のない発色反応が膜の表側に歓
察された．グルコースの濃度の増加につれて色の強さが
増大した。

１厘四旦 終点反応があるグルコース検出システムの調製（反応色
：緑） 実施例ｌのカチ才ン性アクリロニトリル共重合体ｚ５．
３ｇ．硫酸バリウム（Ｂｌａｃ　ｆｉｘｅｍｉｃｒｏｎ
）　　１　６　３　．　　３　ｇ　．　Ｄ　Ｂ　Ｓ　２
　９　．　３　ｇ、ＤＭＦ６８２．　３ｇ．　Ｍａｋｒ
ｏｌｅｘイエローＧＯ．１ｇおよびＴＭ８０．７ｇから
高速撹拌機によって均一な分散液を調製した．ｉ戸過（
メッシュ幅２５Ｐ）および脱泡に続いて、実施例ｌに記
載されている調製処置が採られた． 全血による試験では、均一な緑の発色が試料添加の約１
０秒後に観察された。

反射率計による膜の表側の評価では、終点到達が約２分
後に観察された。

見誕盟１ グルコース検出システムの調製（反応色：赤）実施利１
のカチオン性アクリロニトリル共重合体１４６．９ｇ．
ＤＢＳ３７．４ｇ．ＤＭＦ８０３．４ｇＪよび２．４．
６−１−リブロモフェノール１２．３ｇから、撹拌によ
って均一な溶液を調製した．これ以後の乾燥したトリブ
ロモフェノールを含んだ膜の調製までの処置は実施例ｌ
と同様であった。

Ｄｉ（ＴＬ４．）の表側の酵素含漫のため、ＧＯＤ、Ｐ
ＯＤ、サボニン、４−アモノーアンチビリン（４−ＡＡ
Ｐ）．　リン酸塩緩衝液（ｐＨ５．５）およびＰＶＰＫ
３０の水溶液を用いた． 膿の裏側への全血添加後、赤血球干渉のない発色反応が
膜の表側に見出された．試験溶液はグルコース濃度の増
加につれて反応色の強さの増大を示した． 笈＆拠互 グルコース低濃度範囲での反応性を低減したグルコース
検出システムの調製 実施例４に記載されているグルコース検出システムのＩ
Ｉ！　（ポリエステル織物）の裏側をＧＯＤ、ＰＯＤ、
４−ＡＡＰおよびリン酸塩緩衝液（ＴＬ３）の含浸溶液
でさらに含浸し、乾燥した． 標準水溶液による試験（膜の裏側へ試料添加）では、発
色反応はグルコース濃度４００ｍｇ／ｄｉ以上でのみ観
察され、濃度の増加につれて強さが増した． 罠凰盟亙 反応開始を遅らせるグルコース検出システムの調製 実施例ｌと同様に、カチオン性アクリロニトリル共重合
体１４６．９ｇ．ＤＢＳ３７．４ｇ．ＤＭＦ８０３．４
ｇおよび２．４．６−トリブロモフェノール１２．３ｇ
から試薬なしの膜を調製した．含漫のため水性ＴＭＢ乳
濁液を、ビーズミルの助けを借りて次の条件で調製した
．すなわち、クエン酸塩緩衝液（０．２Ｍ　．ｐＨ５．
５）中の２０％強度ｐｖｐ溶液３００．０ｇ．ＴＭＢ１
５．ＯｇおよびＮａＢ８４０．７５ｇをガラスビーズ９
００ｇを使用して２５分間練り、それから炉過した。Ｃ
ＯＤ　［１８０Ｕ／ｍｇ（単位／ミリグラム）］　１８
０ｍｇ．　ＰＯＤ　（５００／ｍｇ）　　１　４４０Ｂ
およびクエン酸塩緩衝液（０．２Ｍ．ｐＨ５．５）３０
−を、磁気撹拌機を使用してこの懸濁液５０−に１昆入
した。

脱泡後、この試薬乳濁液を試薬なしの膜の表面にコート
し、乾燥した． 全血およびグルコースー　　゛一液による一験・全血に
よる試験では、赤血球干渉のない発色反応が約４０秒後
に観察された． グルコース標準水溶液による試験では、濃度に対応した
色の強さの増大が試料添加の約３０秒後に観察された． さらに、比較実施例では、カチオン性アクリロニトリル
共重合体膜の代わりに次の膜を使用した。

（ａ）ボリアミド／Ｔｉｅ．膿 ボリアミド（Ｄｕｒｅｔｈａｎ　Ｔ　４　０■）１００
．０ｇ、ＤＭＦ６５０．０ｇおよびＴｉＯｚ５６６．７
ｇから、溶解機を使用してボリマー／充填剤分散液を調
製した．膜は実施例１と同様に調製した． ？ｂ）ポリヒグントイン／　Ｔ　１　０　２膜ポリヒダ
ントイン１００．０ｇ．ＮＭＰ８８．９０ｇおよびＴｉ
Ｏ■５６６．７ｇから分散液を調製し、続いて実施例ｌ
と同様に膜を調製した。

（Ｃ）ボリエーテルーポリカーボネート膜ジ才キソラン
８３．０ｇとポリエーテル力ボネート（ＫＵ　　ｌ−１
０１３、Ｂａｙｅｒ　ＡＧ）１７．０ｇから均一なキャ
スティング溶液を調製し、続いて実施例１と同様に膜を
調製した。

（ｄ）ボリスルホン膜（Ｔｕ−ＡＮ　　４８４０４２０
、Ｋａｌｌｅｌ 上述したカチオン性アクリロニトリル共重合体膿と同様
に、膜に上記の試薬乳濁液をコートし乾燥し、全血およ
びグルコース標準水溶液により試験した． 試験結果（発色反応）は、上記のアクリロニトリル共重
合体膜の試験結果に一致した．Ｘ立盟ユ 尿中グルコース検出用の試験片 図８の試験片を調製し、実施例ｌに記載されている試薬
マトリックスを使用した．使用した透過層（６８）はナ
イロン織物（チューリッヒ、Ｓｃｈｗ−ｅｉｚｅｒｉｓ
ｃｈｅ　ｓｅｉｄｅｎｇａｚｅｆａｂｒｉｋ　ＡＧ　の
ＰＡ　１　５／１　０　，　Ｎｙｂｏｌｔｌ　であった
．グルコースを含んだ尿に浸漬して取り出した後、試験
片には余分な尿はついていなかった．透明な窓を通して
均一な青の発色が観察された．グルコースの濃度を増す
と、色の強さが増大した． Ｘ血旦旦 尿中ケトン検出用の試験片 実施例６に記載されている試薬なしの膜の裏側を、ニト
ロブルシドナトリウム４．０ｇ、水２０．０ｍｇ、硫酸
マグネシウム （ＭｇＳＯ４７ＨａＯ）１６．４ｇの溶液で含浸し、乾
燥した． 濃縮水酸化ナトリウム溶液でｐＨ値を９．４に調整した
。試験にはアセト酢酸溶液（５、１５、４０、８０およ
び１６０ｍｇ／ｄ１）を使用した．濃度に対応して色の
強さが増大した． 東＆拠旦 アルコルビン酸の干渉を低減した試験片実施例７と同様
にグルコース試験片を調製した．透過層は前もって３％
強度過ヨウ素酸ナトリウム（Ｎａｎｏ−）溶液で含浸し
た。グルコース２００ｍｇ／ｄｆ！とアスコルビン酸１
００ｍｇ／ｄｆの溶液を試験のため調製した．液浸後、
アルコルビン酸なしの比較溶液のそれに対応する強さを
有する均一な発色反応が透明な窓を通して観察された． 過ヨウ素酸塩含浸を行っていない比較試験片では発色反
応は観察されなかった． 笈笈思工旦 血中カリウムの検出 記載したアクリロニトリル共重合体１００．０ｇ、ドデ
シル硫酸リチウム２５、５ｇ、ジメチルスルホキシド６
９２．６ｇ、７−（ｎ−デシル）−２−メチル−４−　
（３．５−ジクロロフエン−４−オン）一インドナフト
ール（７−デシルＭＥＤＰＩＮ）０．４ｇ、ニトロフエ
ニル才クチルエーテル０．１ｇおよび２．３−ナフト１
５−クラウン５１．０ｇから撹拌によって均一な溶液を
調製した． 炉過および脱泡後、実施例ｌと同様にポリエステル繊維
で膜を調製した． 試験にはＫＣｇ濃度が高くなる（Ｏ、４、８および１２
ｍｍ）全血を使用した．色の強さが増していく発色反応
が膜の表面に観察された．丈血盟ユユ 血中タンパク質の検出 実施例６に記載されている試薬なしの膜を、テトラブロ
モフェノールブル−０．０２４ｇ、エタノール４０一お
よびクエン酸塩緩衝液（０．　　５ｋｌｐＨ３．３）５
０−を水で１００−にした溶液を含浸した．乾燥後、実
施例７と同様に試験片を調製し、アルブミンを含んだ標
準溶液（Ｏ〜５００ｍｇ／ａ’）に浸漬した．濃度とと
もに増大する緑の発色がタンパク質を含んだ溶液で観察
された．Ｘ血皿土ユ 血中尿素の検出 ボリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）２０．０ｇとＮ−メ
チルビロリドン（ＮＭＰ）ｌｏｏ　Ｏｇから、加熱およ
び撹拌によって均一なボリマー溶液を調製した． 実施例１と同様にボリマーワッディングのコーティング
および水中凝固により疎水膜を調製した。乾燥後、次の
溶液を含浸した． （ａ）膜の裏側 Ｕｒｅａｓｅ　Ｓ　　　　　　１　５　０　１１／ｍｌ
’　　ＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒＭａｎｎｈｅｉｍ ２　．　３　８ｍｇ／＋ｎ／　ＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒＭ
ａｎｎｈｅｉｍ ５μ／Ｗｄ！　　非イオン性フッ 素化界面活性剤 Ｄｕｐｏｎｔ　Ｚｏｎｙｌ　　ＦＳＮ Ｈｅｐｅｓ （ｂ）膜の表側 プロモフェノールブルー　２０ｍｇ／，／クエン酸　　
　　　　　　　２．　　１ｍｇ／ｍｌ’（０．０１Ｌ　
ｐＨ　２．９　） Ｄｕｐｏｎｔ　Ｚｏｎｙｌ　ＦＳＮ　　　　　５　Ｎ／
　Ｊ乾燥後、尿素を含んだ血液を使って試験を実施した
．尿素の量の増加につれて強さが増す均一な青の発色が
観察された． Ｘ血週上旦 グルコース低濃度範囲で反応色赤、グルコース高濃度範
囲で反応色青のグルコース試験片の調製実施例４に記載
されているトリブロモフェノールを含んだ膜に、裏側か
ら含浸溶液ＴＬ３（ＣＯＤ．ＰＯＤ、サボニン、４−Ａ
ＡＰ）を含浸し、表側から実施例６で述べたＴＭＢ−Ｐ
ＶＰ乳濁液を含浸して，乾燥した． よ止置且豆旦玉 各溶液の調製には５０ｃｍ目盛付きフラスコを使用した
． ＧＯＤ（１８０Ｕ／ｍｇ）　　ＰＯＤ（１４９Ｕ／ｍｇ
）ＴＬＩ　　　　ＧＯＤ　　　　　　ｌｌ９ｍｇＴＬ２ ＰＯＤ　　　　　　　　３３５ｍｇ Ｔｒｉｔｏｎ　　ＸＩＯ　　　５００ｍｇクエン酸塩緩
衝液（０．２ ｐＨ５．５＞一校正マークまで ＴＬＩにＰＶＰ　　Ｋ　　３ Ｍ、 ０ ２０００ｅｇ追加 ＴＬ　　ＩＣ　　ＴＬＩに４−アミノアンチビリン４０
８ｍｇ追加 ＴＬ　　２Ｃ　　ＴＬ２に４−アミノアンチビリン１５
３＋ｏｇ追加 ＴＬ３　　　　ＧＯＤ　　　　　　　　　１１９ｍｇＰ
ＯＤ　　　　　　　　　３３５ｍｇ サボニン　　　　　　　　５０＋ｎｇ ４−アミノアンチビリン１０２ｍｇ ＴＬ４　　　ＴＬ３にＰＶＰ　　Ｋ　　３０２０００ｍ
ｇ追加 標準水溶液を使用した試験では、グルコース１００ｍｇ
／ｄＩまで赤い反応色が観察され、グルコース濃度がも
っと高い場合は、青い反応色が観察された． 前述のことからみて、この発明は上に述べたすべての目
的ならびに明白であり固有である他の利点を達成するよ
うに適合させられることがわかるであろう． 明らかに、上に述べた発明の数多くの修正例および変形
例が発明の精神および範囲から逸脱することなく可能で
あり、従って、添付の請求事項により示されているよう
な制限のみが課されるべきである．

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明に従って使用できる試薬マトＪツクス膜
の一部分の概略断面図である．図２（ａ）および（ｂ）
は，それぞれ本発明に従った試験片の概略透（斜）視図
および同じ試験片の側面断面図である． 図３は、本発明の別の実施態様による試験片の側面図で
ある． 図４　（ａ）　：！３よび（ｂ）は、本発明の他の２つ
の実施態様の概略側面図である． 図５は、図３［図５（ａ）から（ｂ）］および図４（ａ
）［図５　（ｄ）　］に示されている試験片実施例の調
製を順番に示している一連の図である。 図６は、本発明のさらにもうひとつの実施例の側面図で
ある． 図７は、試験片の目視読取りを行う位置の近くにカラー
チャートを設けてある本発明の試験片の｛既略透視図で
ある。 図８は、本発明のさらにもうひとつの試験片の調製を（
ａ）から（ｄ）の連続した図によって示している一連の
図であり、これは図８（ｅ）の側面図に示されている実
施例の調製に至る。 図９〜１１は、いずれも試験片に試料をつけた後に試薬
マトリックスに生じる色の変化が見えるようにするため
試薬マトリックスの下の基体に穴があいている本発明の
別の三つの実施例の概略則面図である． 各図の類似部分は、アイテム番号の最後の数字が等しく
なっている． ＦＩＧ．６ ３８ ＦＩＧ．７ ヒ Ｆ ＦＩＧ．８ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生物学的液体由来の物質を分析するための試験片で
   あって、基体（支持体）に取り付けられた非対称の細孔
   構造を有する多孔性膜から実質的に成っており、該多孔
   性膜は、大きい細孔径の試料添加面および前記基体に隣
   接する微細な細孔径の反対の面を有し、かつ該膜は、膜
   の形成に使用されるポリマーキャスティング溶液に基づ
   いて、重量で、約１％〜４％のアニオン性界面活性剤を
   含むことを特徴とする試験片。 ２、非対称性膜が０．２〜２．９μｍの活性分離層を有
   する請求項１記載の試験片。 ３、１０〜２５０μｍの試料添加層が該膜に付けられて
   いる請求項１記載の試験片。 ４、多孔性膜が５０μｍまでの厚さを有する請求項１記
   載の試験片。 ５、支持体が透明である請求項１記載の試験片。 ６、膜の一部分と支持体の間にエアスペースが存在する
   請求項１記載の試験片。 ７、試験片が、分析すべき生物学的液体の試料を導くた
   めの開口を有するポリマーフィルムによって覆われてい
   る請求項１記載の試験片。