JPH04507146A - 特異的結合アッセイのための分析試験装置 - 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】 特異的結合アッセイのための分析試験装置本発明は、特異的結合を含むアッセイ 、特にイムノアッセイに係わる。

特に本発明は、自宅で、臨床で、または医者による外科手術で使用するのに適し ており、分析結果を迅速に与えることを目的としており、更に使用者に最低限の 技術及び関与しか必要としない分析装置に係わる。妊娠または受精期間（排卵期 ）を検査するために自宅でこのような試験装置を使用することは今や普通のこと である。

英国特許出願公開第２２０４３９８Ａ号明細書に、本発明者らは、非熟練者であ っても容易に使用可能であって、典型的には装置のある部分を試料（例えば妊娠 または排卵求されない試験装置を開示している。分析結果は、試料を適用してか ら数分以内、例えば１０分またはそれ以下で観察することができる。

イムノアッセイのような特異的結合アッセイにおける試験ストリップのごとき試 薬含浸フィルター及び膜の使用は、既に提案されている。このような方法におい ては、試料を試験ストリップの一部分に添加し、更にそれをときには水のような 溶出用溶剤の助成によってストリップ材料を通して浸透させる。そうする間に、 試料は特異的結合試薬が固定されている試験ストリップ内の検出ゾーン内にまた はそこを通って進入する。試料中に存在する分析成分は、検出ゾーンにおいて、 試験ストリップ内に取り込まれていてもそこに塗布されていてもよい標記試薬と のサンドイッチま案の例は、Ｔｈｙｒｏｉｄ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ　１ｎｃ の英国特許第１５８９２３４号、Ｂｏｏｔｓ−ＣｅｌＩｔｅｃｈ　ＤＬａｇｎｏ ｓｔｔｃｓ　Ｌｉｍ１ｔｅｄの欧州特許第０２２５０５４号、５ｙｎｔｅｘ　（ ＵＳＡ）Ｉｎ、　ｃの欧州特許第０１８５４４２号及びＢｅｈｒｉｎｇｗｅｒｋ ｅＡ、Ｇの欧州特許第０１８６７９９号に与えられている。

液体試料をフィルターまたは膜を通して浸透させる必要がある全てのアッセイ装 置において、アッセイ速度を制限する要因は、試料か装置を通して進入するのに 要する時間である。更に、アッセイにおいて十分な量の試料液を取り扱う必要が あったり、またはアッセイ結果を判定し得る前に別の液体を通す必要がある場合 には、かかる量の液体を迅速に取り扱い得る装置の能力によってアッセイ速度は 制限される。

本発明の目的は、かかる装置におけるアッセイ時開を短縮し、適当であればかか る装置を、比較的十分な量の液体をより迅速に取り扱い得るようにすることであ る。

多量の試料は明らかにより多くの量の任意の分析成分を含むが故に、特定のアッ セイが取り扱い得る試料容積はアッセイ感度の制限要因でもある。

従って本発明の目的は、比較的多量の試料を取り扱い得ることにより感度が増強 されたアッセイを提供することである。

上記目的を達成材するために、アッセイ装置においては゛シンク（ｓｉｎｋ）’ 材料りの使用が既に周知である。もしアッセイ装置が例えばそれに沿って試料が 進入せねばならない多孔質膜材料のストリップを備えている場合、もし膜または フィルターがその遠位端部で紙のような液体吸収材料ボディに接触しているなら ば、液体試料の総容量は増大され得る。このような通常のシンクは装置の総液体 容量を増大し得るが、装置が分析結果を与える速度にはあまり寄与しないし、所 与の時間内で装置によって試験され得る試料の量を実質的に増大することもない 。

の遠位端部の方で紙または同様の繊維質材料のシンクと接触させ、ジンクが遠位 末端ではない所で膜と液体接触するようにすると、膜に添加された試料水溶液が 完全に膜の端部まで前進してからでないと有意な量の水性試料がシンク膜と紙シ 〉りとの実質的な重なり合いがあったとしても、水性試料は、紙シンクに進入す る前にニトロセルロース膜の全長を飽和する方を優先する。

試料が膜の全長に沿って移動するのに要する時間は、膜の長さによって左右され 、試料が膜を通して移動する距離が大きくなるほど膜を通過する試料の流速は小 さくなる。

即ち、アッセイ結果が観察され得る時間は使用する膜の長さに大いに依存するこ とは容易に明らかである。ニトロセルロース膜と一緒に紙シンクを使用する場合 には上述の流速作用が認められるので、紙シンクは、ニトロセルロース膜におい て行われるアッセイの実験時間を短縮することばない。

通常の紙シンクを用いて認められる別の問題点は、アッセイ終了後にシンクが水 性試料で飽和されている場合、膜が脱水し、紙シンクから液体の逆流が起こり得 ることである。この逆流によって標識材料が膜またはフィルターに沿って逆戻り することがあり得、場合によっては紛られしいアッセイ結果を与え得る。

本発明によって、本発明者らは、微孔質材料を含むシンクを使用するならば、上 記全ての問題点を緩和し得ることを見い出した。

路を制御するために゛シンク”として微孔質材料を含むボディを使用することを 含む。

多孔質膜またはフィルターを備え、更に、膜またはフィルターと液体伝導接触し ていて膜またはフィルターを通る液甲 本流路を制御するための°゛シンク゛して作用する、膜ま備えた分析試験装置が 提供される。

第２の材料内に起源し普通なら第２の材料中を毛管作用によって流れるであろう 液体を第２の材料から第１の材料に導く能力に関することは当業者には容易に理 解されるであろう。第１の材料が第２の材料よりも高い“毛管吸引力”を示すな らば、流体は、程度の差こそあれ第２の材料中で液体が受ける毛管作用力と比較 して第１の材料中を流れることを優先するが故に、第２の材料から第１の材料へ の液体の流路変更が起こるのが見られる。

“毛管吸引力”なる用語は２種の所与の材料間の相対用語であり、例えば関与す る液体試料の特性（例えば試料の他の成分分子の存在及び寸法）に依存し得るが 、２種の材ｆ１間の相対毛管吸引力は、２種の材料の相対平均細孔径に密接に依 存する。一般に、より小さい平均細孔径を有する材料はより高い毛管吸引力を有 する。

典型的には、また本発明の好ましい実施態様においては、このような膜はニトロ セルロースからなる。より高い毛管吸引力を得るためには、シンクを製造する材 料は膜よりも微細な毛管網または孔網を有するべきである。

任意の微孔質材料に関して言えば、水銀多孔度肝によって測定可能な“平均細孔 径”を材料に割当てることができる。このような微孔質材料を取り扱う場合、平 均細孔または空隙容積またはサイズ、材料の表面積または平均細孔径といった材 料に関する他の特性を評価することもできる。

しかしながら本発明の範囲内では、上記全てのパラメーターは、本発明を実用化 し得るための類似の及び相互関連の物理的特性に関係すると当業者には理解され るであろう。

優れたシンク材料を提供するためには、シンクを製造する微孔質材料は、膜の平 均細孔径よりも小さい平均細孔径、好ましくは膜の平均細孔径の５０％未満、よ り好ましくは１０％未満、更に好ましくは５％未満、もっと好ましくは２％未満 の細孔径を有するのが望ましい。一般的に、シンクの平均細孔径を出来る限り小 さくすると、毛管吸引力はより高くなる。

上述の数字はシンク材料の平均細孔径に好ましい値であるが、実際の値は、シン ク及び膜の平均細孔径に対する細孔径分布に依存し得る。各材料の細孔径測定値 が平均値に対して大きく変動するならば、２種の材料の平均細孔径間に大差（例 えば１０倍またはそれ以上）を有して両材料の細孔径間の重なり合いを出来る限 り小さくし、それによってより高い毛管吸引力を賦与するのが望ましくなり得る 。

これとは対照的に、各材料が平均細孔径に対して極めて狭い範囲の細孔径分布を 有するならば、膜材料とシンク材料との闇で細孔径の重なり合いは極めて小さい が故に、これらの材料の平均細孔径において上記のような大差を有する必要はな い。

好ましいシンク材料は、膜に対して小さい平均細孔径を有するのみならず、適当 に大きな空隙容積をも有し、それによって適当に多量の液体を保持し得るもので ある。実際シンク材料は、３０％以上、より好ましくは約７０〜８０％の空隙率 を有するべきである。更に、シンク材料中の細孔及び空隙は高度に相互連通して いるべきである。

好ましいシンク材料の化学的特性に関しては、シンク材料の表面域は親水性であ って、容易に“浸潤化″°し得るのが極めて望ましい。最適な液体移入のために シンクと膜またはフィルターとの間に最大限の接触領域を有するようにシンクを 成形することも望ましい、このためには、シンクに好ましい形状は少なくとも１ つの平らな表面を有する、例えばタブレットの形態であるが、シンクの実際の形 状はシンク材料の特性に従い得る。ある種の微粒状シンク材料（例えばモレキュ ラーシーブまたはアルミナ）においては、シンクをタブレット形態で製造するこ とは容易にはできず、他の材料では、当分野において公知の技術によってタブレ ット形態に容易に圧縮または圧粉することができる。

適当なシンク材料に関して言えば、微孔質有機ポリマー材料が使用されている。

しかしながらこのような有機ポリマーは疎水性であることが多く、従って容易に はパ浸潤化”しない。これは、ポリマー材料を湿潤剤、例えば水／エタノー／ｐ 混合物中の界面活性剤で処理し、次いでポリマーを乾燥することにより解消する ことができる。いがなる界面活性剤も湿潤剤として適しているが、微孔質ポリマ ーを処理するのに使用された液体界面活性は保管時に流出し、それによって均一 に浸潤化しないシンクを生成し得るので、界面活性剤は室温で固体であるのが好 ましい。他の適当な湿潤剤としては、例えばＢＳＡ溶液のようなタンパク質溶液 を挙げることができる。適当なポリマー材料は、適当な微孔質物理構造にし得る 任意のポリマー材料、例えばＡＣＣＵＲＥＬ　（微孔質ポリブレピレン）または ポリスチレンとすることができる。

微孔質無機材料もシンク材料としてかなり適し得ることが判明している。このよ うな材料としては、ベントナイト、ガラス、シリケート、セラミックス、微孔質 チタンまたはモレキュラーシーブを挙げることができる。適当な材料はここでも 、使用した膜材料から液体を吸い上げるのに十分な毛管吸引力を生成するのに十 分に微細である微孔質構造を有するものである。化学的には、このような無機材 料はよく浸潤化する傾向にあるが、例えば界面活性剤処理によってそれらの浸潤 化能は増強され得る。

シンクとしての無機材料に付随する問題は、場合によってはそれらを“シート” 形態に製造することが困難なことである。これは、例えば焼結したりまたは少量 の結合剤（多くはポリマー）と混合してからペレットを形成することによるよう な、当業者には公知の技術によって材料をペレット化することより解消すること ができる。他の材料も、単にそれらを浸潤化して所望の形状及び寸法に圧縮する ことにより、満足の行くベレットを形成する。所望の物理特性（例えば空隙容積 ）を有する所定の無機材料からシンク念製造することは、それらが極めて砕は易 く、脆弱になるが故に、ときには困難になり得る。

適当な無機材料は、例えば、典型的には１〜２ｎｍの範囲の細孔径を有するモレ キュラーシーブ材料がらなり、このようなモレキュラーシーブは例えばアルミナ シリケートのような合成ゼオライトからなる。このようなぜオライド（即ち可逆 的に水に結合し得る能力を有する構造ｅｓ＞は好ましい無機材料である。しがし ながら、モレキュラーシーブ材料の１つの欠点は、比較的少量の液体を分子単位 に（ｍｏ　１．　ｅ　ｃ　ｕ　１　ａ　ｒ　１　ｙ　）保持し得る（即ちそれら の構造内に結合する）傾向を有することである。モレキュラーシーブ材料中に保 持される液体のほとんどは、　成形されてペレットを形成している材料の個々の 粒子間に侵入して結合されている。

また、シンクを製造する材料は浸潤化しても剛性のままであるのが望ましい。

考え得る他のシンク材料としてはヒドロゲルく水を吸収し得る架橋親水性ポリマ ー）を挙げることができる。この材料は典型的には乾燥時には粉末またはフィル ム形態で見られるが、濡れると軟質ゲルを形成する。原則として、膜材料である が、実際にはそれらは２例えばニドセルロースから水を引き出すのに十分柱高い 毛管吸引力をもたない傾向にある。更にヒドロゲルは、本明細書において意図さ れる使用に十分に迅速に水和せず、従って好ましくない解決本発明の変形態様は シンクとして活性炭紙を使用する。

これは安価であるという利点を有するし、所望の寸法及び形状のシンクを得るの が比較的容易でもある。活性炭紙は、所望の形状または厚さのシンクに切り抜い たり折り畳んだりすることができる。シンクは、相互に重ね合わせた数片の活性 炭紙からなり得る。

シンク材料の選択は、分析される液体の構成要素及び成分に依存し得る０例えば 血清試料を使用してアッセイを実施する場合、シンクとしてモレキュラーシーブ を使用するならば、血液中に認められる多くの比較的大きなタンパク質分子でシ ンクが急速に詰まる。しかしながら尿を使用してアッセイを行なう場合では、よ り少ないタンパク質分子於１積本≠α問題は小さくなる。

血清試ｆＩ（または多くの高分子の存在がシ〉′りを詰まらせ得る任意の他の試 料）を分析する場合には、比較的大きな細孔径、例えば約１１００ｎのシンク材 料と使用することが望ましいことが判明した。このような細孔径ならばタンパク 質分子は通過し得るが、それでもなお最も一般的に使用される膜く例えばニトロ セルロース）の細孔径よりも小さい。しかしながらシンク及び膜の両方の相対細 孔径の選択は、特に分析される試料の特性に従う。

ベントナイト及びチャコール紙は、血清試料及び尿試料を分析するのに特に有効 なシンク材料であることが判明しな。しかしながら、血清試料に使用するのには 適していないシンク材料（例えばモレキュラーシーブ）をかかる使用により適す るようにするために、これを公知の技術を使用して処理することができる。

更にモレキュラーシーブ材料は、（ベレットに圧縮されたものではなくて）自由 粒子の形態または紙マトリックスにおいて使用されるならば、血清試料及び尿試 料に使用するのに特に優れたシンク材料を形成することが判明した。

シ （傘地結合しているならば紙マトリックスを含む）自由粒子の形態のモレキュラ ーシーブ材料は、血清分子がモレキュラーシーブの細孔を詰まらせることはなく 、代わりに、少なくとも一部分にはモレキュラーシーブ粒子間の微小間隙によっ てシンクの毛管吸引力が生成されるので、血清とうまく作用すると考えられる。

上記間隙は、モレキュラーシーブがベレット形態に圧縮されていたならば容易に は入手所定の形態の膜と一緒にニトロセルロースをシンク材料として使用するこ ともできるが、主にニド４セルロースによって固有に生成される静圧（ｓｔａｔ ｉｃ）及びその繊細な特性に起因し、非強化ニド４セルロースを取り扱うには問 題が起こっている。更にニド４セルロース自体は一般に膜として使用されていて 、膜に係わる一般的な問題は、液体取込み能力が低いことであるので、ニトロセ ルロース自体をシンクとして使用するならば相互に積み重ねた幾つかのニドｌセ ルロース層が必要とされる。

典型的には、考え得る実施態様において使用するためには、シンクは８Ｘ１０Ｘ ２ｍｍの寸法を有することができる。

例えば妊娠検査キットに一般に使用される、容易に入手可能な即時アッセイキッ トに使用される場合、隣り合った膜よりも高い毛管吸引力を有する微孔質シンク を使用することは以下の利点を有する。

もシンクに進入することが　゛　−′ り内へ変えることができ、膜上に適当に置くことにより、膜の作用長を実質的に 短縮することができる。このことで、ルロース膜を使用すると、水性試料は膜の 最初の部分を迅速に移動するが、試料がそれを膜に添加した点がら徐々に遠ざか るにつれて移動速度は次第に減速することに留意されたい。従って、膜の作用長 を出来る限り短くすることは有利である６ ｂ）即時アッセイ試験が、試料を含む膜に沿って移動する標識試薬を使用するも のであり、標識試薬がラテックスのような粒子ラベルを含むのであれば、この試 薬は、膜とシンクとの間の界面において“沈降”し易い。従って標識成分はこの 界面に固定され、続いてシンクから膜への液体の逆流が起こったとしても、標識 成分が逆方向に運搬される危険性はずっと小さくなる。

Ｃ）アッセイ膜上で起こる化学反応に悪影響を及ぼすことなく、多量の液体を膜 を通して吸い上げてシンク内に蓄積することができるので、シンクは、所与の膜 サイズまたは所与のアッセイ用のアッセイキットによって所与の時間内に取り扱 い得る液体容量を増大し得る。即ち、より多量の試料を所与の試験により分析す ることができ、従って、所与の試験キットにおいて所与の時間内でのアッセイの 感度を増大し得る。

本発明は、１つの実施態様においては、分析成分を含むと推定される液体試料と 適用し得る乾燥多孔質担体を備えた分析試験装置てあって、更に、浸潤状形にあ るときには多孔質担体申分自由に移動できる標識特異的結合試薬と、担体材料上 の検出ゾーン内に恒常的に固定されている非標識特異的結合試薬とを含んでおり 、標識及び非標識の特異的結合試薬が、分析成分の存在下にサンドイッチ反応ま たは競合反応のいずれかに関与し得、分析成分を含むと推定される液体試料を装 置に適用する前には標識特異的結合試薬は、検出ゾーンの上流にある担体材料上 のゾーン内または添加された液体試料が多孔質担体材料に向かう途中で通過せね ばならないマクロポーラスボディ内に乾燥状態で維持されており、標識特異的結 合試薬が、いずれの場合にも前記ゾーンまたはマクロポーラスボディに進入する 任意の液体試料中で自由に溶解可能または分散可能であり、該装置が、検出ゾー ンの下流で多孔質担体と液体伝導接触している本発明に従う“シンク“を備えて いる装置を提供する。

乾燥多孔質担体及び“シンク′°は、液体試料を添加し得るアクセスポイントを 有する例えばプラスチック材料のような不透湿材料で構成されたゲージング内に 収容されているのが好ましい。検出ゾーンはゲージングの外側から見えるべきで ある。試料アクセスポイントは着脱自在のキャップまたは被覆によって保護され ているのが好ましく、キャップまたは被覆は、試料を添加した後に元に戻し得る のが好ましい。

乾燥多孔質担体材料は、ニトロセルロース膜またはフィルターのようなりロマト グラフィー用の膜またはフィルターからなるのが好ましい。所望であれば、ニト ロセルロースをポリエステルシートのような不透湿材料で裏打ちすることができ る。多孔質担体材料としてニトロセルロースを使用することは、例えば紙のよう なより一般的な膜またはフィルター材料よりもかなりの利点を有する。何故なら ば、ニトロセルロースは、予め増悪する必要なしに、タンパク質に結合する自然 能力を有するからである。免疫グロブリンのような特異的結合試薬は、ニトロセ ルロースに直接塗布し、その上に固定することができる。試薬の実質的な特異的 結合活性に干渉し、得る化学処理は必要ない。ニトロセルロース上の未使用の結 合部位は、ポリビニルアルコールのような単純な材料を使用してあとでブロック することが易に入手可能であり、試料の流量のような特定の要求に適した担体材 料の選択を容易にする。ニトロセルロースは１ミクロン以上の細孔径を有するの が好ましく、またニトロセルロースは、約２０ミクロン以下の細孔径を有するの が好ましい、好ましいニトロセルロース細孔径範囲は３〜８ミクロンである。

本発明の好ましい実施態様においては、標識特異的結合試薬は、粒子ラベルに結 合された特異的結合試薬からなる。

このようなパ直接ラベル”、例えば着色ラテックス粒子、金ゾル、非金属コロイ ド及び染料ゾルはそれ自体は既に知られている。これら３使用し、検出可能なシ グナルを発生させるために更なる試薬を加える必要なしに、即時分析路あり、従 って、乾燥状態で保管される分析装置に容易に使用することができる。水性試料 と接触したときの上記試薬の放出は、例えば可溶性の上塗りを使用することによ り加減することができる。粒子ラベルは、検出ゾーンにおいて結合したときに容 易に可視となり得る着色ラテックス粒子のようなラテックス粒子であるのが好ま しい。所望であれば、例えば色の反則により、器具を用いてアッセイ結果を読取 ることもできる。或いはラテックス粒子は、紫外光または可視光のような電磁エ ネルギーの付与に応答し、器具を用いて測定され得るシグナルを放射し得るよう な蛍光化合物を取り込み得る。特に好ましい実施態様においては、直接ラベルは 約０．５ミクロン以下の最大直径を有する球形または非球形の着色ラテックス粒 子である。このような粒子の理想的な粒径範囲は約０．０５〜約０．５ミクロン である。

添加された液体試料が粒子ラベルと出会う装置の部分としてマクロポーラスボデ ィを任意に使用すると、粒子ラベルが乾燥多孔質担体膜またはフィルター上に前 充填試薬として取り込まれている場合に通常起こるであろう状況と比較し、粒子 ラベルが液体試料によって取り込まれるのが著しく容易になる。粒子ラベルを液 体試料と一緒にマクロポーラスボディの外に自由に移動させ得るためには、マク ロポーラスボディが粒子ラベルの最大粒径の１０倍以上大きい細孔径を有するの が好ましい。マクロポーラスボディは、１０ミクロン以上、理想的には約１００ ミクロンの平均細孔径を有するプラスチック材料からなるのがより好ましい。

何故ならば、このようにより大きい細孔径は標識試薬をよりよく放出するからで ある。プラスチック材料はタンパク質結合性であるべきてはなく、非特異的結合 を最小化するため、及び、マクロポーラスボディが液体試料で濡らされた後の標 識試薬の自由移動を容易にするために、ＢＳＡまたはＰＶＡのような試薬によっ て容易にブロック可能であるべきである。プラスチック材料は、必要であればよ り親水性にするため及び液体試料の迅速な取り込みを促進するために、界面活性 剤または溶剤で前処理することもできる。

或いは、所望であれば、装置を製造する際に標識試薬をマクロポーラス材料に添 加するときに、標識試薬を含む溶液中に界面活性剤を配合することもできる。

標識試薬は、本発明の試験装置に使用するために個々のボディに細分化される前 のバルク例えば大きなシートの形態のマクロポーラス材料に取り込まれるのが好 ましい。標識試薬を含む溶液がマクロポーラス材料を飽和し得た後に、マクロポ ーラス材料を例えば真空もしくは空気乾燥または好ましくは凍結乾燥によって乾 燥すべきである。必要によっては、溶液は更に界面活性剤（例えば洗剤）及び／ または艶出し材料（例えばスクロースのような糖）を含有することができる。艶 出し材料が存在すると、標識試薬の放出を増強し、抗体のような繊細な特異的結 合試薬の安定性を促進するよってある。

マクロポーラスボディは、存在させるならば、多孔質材料と直接水分伝導接触し ており、多孔質担体材料上の検出ゾーンは、多孔質担体材料とマクロポーラスボ ディとの閏の接触領域から離れたところにあるのが理想的である。このような実 施態様においては、マクロポーラスボディを飽和するのに必要な液体試料の量は 、マクロポーラスボディと検出ゾーンとを結ぶ多孔質担体材料の部分によって吸 収され得る液体試料の量より少なくないのが好ましい。言い換えれば、マクロポ ーラスボディの液体容量は、多孔質担体の作用部分の液体容量に少なくとも等し い。

本発明は、上述の装置を、分析成分を含むと推定される水性液体試料と接触させ る分析方法であって、試料が毛管作用によってマクロポーラスボディを介し多孔 質固体担体を通して検出ゾーン内に浸透し、且つそれと一緒に標識試薬が検出ゾ ーンに移動し、（もしあれば）標識試薬が検出ゾーンにおいて結合する程度を観 察することにより、試料中の分析成分の存在を判定する方法を提供する。

本発明の１つの実施態様においては、標識試薬は分析成分に特異的な結合相手で ある。標識試薬と、（あるとすれば）分析成分と、固定された非標識特異的結合 試薬とは“サンドイッチ反応“において協働する。これは、分析成分が試料中に 存在するならば検出ゾーンにおいて標識試薬が結合する結果となる。２種の結合 試薬は、分析成分上の異なるエビＩ・−１に対して特異性を有する必要がある。

本発明の別の実施態様においては、標識試薬は、ラベルと結合された分析成分自 体か、または同様にラベルと結合体形成された分析成分類縁体、即ち分析成分と 同一の特異的結合特性を有する化学物質かのいずれかである。後者の析成分類縁 体の特性は、分析成分自体のそれと同一であるかまたは少なくとも極めて近似で あるべきである。この第２の実施態様においては、標識分析成分または分析成分 類縁体は多孔質担体を通って検出ゾーン内に移動し、固定されている試薬と結合 する。試料中に存在する任意の分析成分は、この結合反応において標識試薬と競 合する。このような競合の結果、検出ゾーン内における標識試薬の結合量は減少 し、検出ゾーンにおいて認められるシグナルの強さも、試料中の分析成分の不在 下に認められるシグナルと比較して減少する結果となる。

別の変形Ｒ様においては、分析成分または分析成分類縁体は検出ゾーン内に固定 され、標識試薬は分析成分に特異的である。分析成分含有試料が装置に与えられ ると、固定されている分析成分と自由な分析成分との間の競合が、標識試薬が検 出ゾーン内に結合されるようになり得る程度を低下させる。

本発明の別の実施！ｌ！！様においては、多孔質担体は、存在するならばマクロ ポーラスボディを介して多孔質受容部材に連結されており、この多孔質受容部材 に液体試料を与えることができ、試料はここから多孔質担体内に浸透することが てきる。多孔質担体（及びマクロポーラスボディ）は不透湿ゲージングまたはハ ウジング内に収容されており、多孔質受容部材はハウジングから外に延伸してお り、液体試料をハウジング内に進入させ且つ多孔質担体に到達させるための手段 として作用し得るのが好ましい。ハウジングには、アッセイ結果を観察し得るよ うに、（固定非標識特異的結合試薬を保有している）多孔質固相担体材料の検出 ゾーンがハウジングの外側から観察てきるようにする手段、例えば適当に設置さ れた開口が備えられるべきである。所望であれば、多孔質固相担体材料の別のゾ ーンもハウジンセイ過程が終了したかどうかについての表示を与え得る１種以上 の対照試薬を含む手段を、ハウジングに備えることもできる。ハウジングには、 使用前の保管の際に、突出している多孔質受容部材を保護し得る着脱自在なキャ ップまたは被覆が備えられているのが好ましい。所望であればキャップまたは被 覆は、試料を添加した後に、突出している多孔質受容部材の上方に戻し、その間 にアッセイ過程が実施されるようにし得る。

本発明の重要な実施態様は、ゲージングから突出している吸水竹原受容部材を介 してクーシング外部と間接的に連絡する乾燥多孔質二）〜ロセルロース担体を含 む、中空で細長いケーシングを含む妊娠検査装置であって、多孔質ニトロセルロ ース担体及び試料受容部材が必要によってはマクロポーラスボディを介して連結 されて、多孔質担体に到達した任意の試料がまずマクロポーラスボディを通過す るようになっており、試料受容部材（及びマクロポーラスボディ作用し、該装置 が、多孔質担体の成るゾーン内または存在するならばマクロポーラスボディ内に 前充填されており且つ浸潤状態にあるときには多孔質担体内で自由に移動可能で ある、着色゛′直接”ラベルを担う高度に特異的な抗ｈｃから空間的に遠く離れ たところにある担体上の検出ゾーン内に、担体材料上に恒常的に固定されており 従って浸潤状態においても移動可能でない高度に特異的な非標識抗ｈｃＧ抗体と を含んでおり、標識及び非標識抗体が、異なるｈｃＧエピトープに対する特異性 を有しており、ケーシングが、そこを通して分析結果を観察し得る少なくとも１ つの開口を備えていると共に、突出している吸水竹原受容部材のための着脱自在 なカバーを有する、不透明または透明材料で構成されている装置である。分析成 分がＬＨであることと除いて実質的に上述したような受精期間予測装置は、重要 な変形態様である。

かかる装置は、個々に不透湿包装材料内に包装され且つ使用者への適当な指示書 と一緒にパッケージ詰めされた複数（例えば２つ）の装置を含む、家庭使用に適 したキットとして提供することができる。

多孔質試料受容部材は、液体を迅速に吸収し得る任意の吸水性、多孔質または繊 維質判料で製造することができる。

材料の多孔性は一方向性（即ぢ部材の軸と完全にまたは主として平行に走る細孔 またはファイバを有する）または多方向性（全方向性、従って部材はアモルファ ススポンジ様の構造を有する）とすることができる。ポリプロピレン、ポリエチ レン（好ましくは超高分子量のもの）、ポリフッ化ビニリデン、エチレン酢酸ビ ニル、アクリロニトリル及びポリテトラフルオロ−エチレンといった多孔質ブラ スチッ性剤で前処理することも、部材における固有の疎水性を低下させ、ｅその 水分試料を迅速に且つ効率的に取り込み且つ分配する能力を増強し得るが故に、 有利となり得る。

多孔質試料受容部材は、紙または他のセルロース材料例えばニトロセルロースで 製造することもできる。所謂ファイバチップベン（ｆｉｂｒｅ　ｔｉｐｐｅｄ　 ｐｅｎ）のペン先に現在使用されている材料は特に適しており、かかる材料は、 本発明の内容に適当な種々の長さ及び横断面に成形または押出することかできる 。多孔質受容部材を構成する材料は好ましくは、多孔質部材が数秒以内に水性液 体で飽和され得るように選択すべきである。材料は、浸潤しても吸水性のままで あるのが好ましく、この理由で、紙または類似の材料は、多孔質受容部材がハウ ジングから突出している任意の実施態様においては好ましさが劣る。即ち液体は 、多孔質試料受容部材からマクロポーラスボディへと自由に浸透せねばならない 。

存在させるならば、゛対照”ゾーンは、単に装置が作用したかどうかの非関連シ グナルを使用者に送るように設計することができる。例えば標識試薬がネズミハ イブリドーマを使用して誘導された抗体であるならば、標識試薬と結夛て、試料 が試験膜またはフィルターに浸透したことを確認することができる。或いは対照 ゾーンは、湿ったときに色変化を生じるかまたは発色する無水試薬、例えば水性 試料によって湿ったときに青色に変化する無水硫酸銅を含むことができる。別の 変形態様としては、対照ゾーンは、第１のゾーンからの過剰の標識試薬と反応す るよう固定された分析成分を含むことができる。対照ゾーンの目的は、使用者に 試験が終了したこと分表示することであるので、対照ゾーンは、所望の試験結果 が記録される検出ゾーンの下薬は、使用者に試料が試験装置を通って所望の距離 に浸透したことを知らせる。

ラベルは、その存在を容易に検出できるいかなる物質（ｅｎｔｉｔｙ）でもよい 、好ましいラベルは、直接ラベル、即ち、天然状態で肉眼で容易に観察できるか 、または、光学フィルターによって及び／またはＵｖ光のような蛍光増進用の刺 激を与えることによって容易に観察できる物質から成る。極めて適当な直接ラベ ルの例として、染料ゾル、金属ゾル（金など）のような有色微粒子、有色ラテッ クス粒子などがある。これらの選択可能な物質のうちで有色ラテックス粒子が最 も好ましい、ラベルが小ゾーンまたは小スペースに集中すると、検出容易な信号 、例えば濃色領域が出現する。これを、肉眼、または必要に応じて器具を用いて 評価する。

アルカリホスファターゼ及び西洋ワサビペルオキシダーゼのような酵素から成る 間接ラベルも使用できるが、このような間接ラベルでは通常、検出可能な可視信 号を得るために基質のような検出用試薬を１種以上付加する必要がある。従って 、直接ラベルはど好ましくない、かかる付加試薬は、水性液体試料中に溶解丈た は分散するように、多孔質固相材料またはマクロポーラスボディに混入してもよ く、または、試料受容部材を使用するときは該試料受容部材に混入してもよい、 あるいは、検出用試薬を、多孔質材料と接触させる前の試料に添加してもよく、 または、結合反応を生じさせた後で多孔質材料に接触させてもよい。

特異的結合試薬に対するラベルの結合は、所望の場合には共有結合でもよく、ま たは疎水性結合でもよい、かかる技術は当業界の常識であり、本発明の構成要件 ではない。

ラベルが有色ラテックス粒子のような直接ラテックスから成る好ましい実施態様 では、疎水性結合が好ましい。

本発明のいくつかの実施態様では、液体試料が検出ゾーンに進行するときに、こ の液体試料に随伴して標識試薬が移動する。このような移動を生起させ且つ検出 ゾーンでの結合反応に参加しなかった余剰の標識試薬を連続試料流によって検出 ゾーンから洗い流すようにするために、試料流を検出ゾーンよりも先の方まで継 続させ、十分な試料を多孔質担体材料に適用することが必要である。

検出ゾーンで結合したラベルから発生した信号の存在または強度は、試料中の分 析成分の定性的または定量的な測定値を与え得る０分析酸分の定量的測定値を与 えるために、多孔質固相材料上に複数の検出ゾーンを直列に配列し、水性液体試 料がこれらのゾーンを順次通過するような構造を使用してもよい、この構造では また、多成分分析試験を行なうために、個々の検出ゾーンに別々の特異的結合試 薬を充填することも可能である。

検出ゾーンに固定される試薬は、好ましくは高度に特異的な抗体であり、より好 ましくはモノクローナル抗体である。サンドイッチ反応を用いる本発明の実施態 様では、標識試薬は、好ましくは高度に特異的な抗体、より好ましくはモノクロ ーナル抗体である。

多孔質担体材料は好ましくは、装置の製造中に１種以上の試薬を互いに離間した 別々のゾーンに適用できる膜、フィルターまたはシートの形態である。使用の際 に、液体試料はシート、膜またはフィルターの一方の面から他方の面に浸透する 。

所望の場合、本発明装置に、固定された試薬を各々が含む２つ以上の個別の多孔 質固相担体材料ボディ、例えば個別の膜、フィルターまたはシートを組み込んで もよい、これらの個別のボディは、装置に液体試料を１回適用するだけで、個別 のボディ内で試料の流動が同時に始まるように、例えば並列配置され得る。この ようにして測定され得る個別分析結果を対照結果として使用してもよく、または 、個別の担体に個別の試薬を使用して１つの試料中で複数の分析成分を同時に測 定してもよい、または、多数の試料を担体列に個別に適用し、同時に分析するこ とも可能である。

多孔質固相を構成する材料は好ましくはニトロセルロースである。この材料の利 点は、抗体のようなタンパク質性試薬が予め化学処理されることなく検出ゾーン にしっかりと固定し得ることである。多孔質固相材料が例えば紙から成るときは 、第２ゾーンに抗体を固定するために、例えばＣＮＢｒ、カルボニルジイミダゾ ールまたはトレシルクロリドを用いた化学結合が必要である。

特異的結合試薬を検出ゾーンに適用した後で、他の場所に残留する結合部位を完 全にブロックするために、残りの多孔質固相材料を処理しなければならない、こ のようなブロッキングを行なうために、例えば、タンパク質（ウシ血清アルブミ ンまたは乳タンパク質）、ポリビニルアルコールもしくはエタノールアミン、ま たはこれらの物質の任意の組み合わせによって処理する。処理の諸段階の間に固 相担体材料を乾燥する必要がある。

好ましくは、取扱強さを増すために、ニトロセルロースシートを例えばプラスチ ックシートで「補強（ｂａｃｋ−ｉｎｇ）」する、これは、補強用材料シートに ニトロセルロースの薄層を形成することによって容易に得られる。このようにし て補強されたニトロセルロースの実際の細孔サイズは、対応する非補強材料の細 孔サイズよりも小さくなる傾向がある。

あるいは、２つの支持用固体材料シート、例えばプラスチックシート間に予備成 形ニトロセルロースシートを緊密に挾み込んでもよい。

多孔質固相材料を通る水性試料の流量は、未処理材料中で水性液体が２分以内に １ｃｍの割合で移動するような値が好ましいが、所望の場合にはより遅い流量を 使用してもよい。しかしながら、本発明の利点は、多孔質固相材料を通る液体の 流量を容易に増加させ得ることである。マクロポーラスボディと検出ゾーンとの 間の間隔、及び、多孔質担体材料の流量特性値は、適当な反応時間で必要な特異 的結合が生じるように選択できる。

好ましくは、検出ゾーンに固定された試薬を検出ゾーンの担体の厚み全体（担体 の形態次第でシート、膜またはフィルターなどの厚み全体）に含浸させる。固定 された試薬はかかる含浸によって、移動試料中に存在する分析成分または標識試 薬をより高度に捕獲し得る。

試薬は種々の方法で多孔質担体材料に適用できる。液体試薬を担体に適用するた めに、これまでにも種々の「プリンティング」技術、例えば、マイクロシリンジ 、計量ポンプとペンとの併用、直接プリンティング及びインクジェットプリンテ ィングが提案されており、本発明においてはいずれの技術を使用してもよい、製 造を容易にするために、担体く例えばシート）を試薬で処理し、次いで、複数の 等しい担体ユニットを与えるためにより小さい部分（例えば、各々が必要な試薬 含有ゾーンを構成する狭く小さい膜またはフィルター）に細分する。

適当な特異的結合試薬を選択することによって上記理論に基づくアッセイを種々 の分析成分の測定に使用できる。

分析成分は例えば、タンパク質、ハプテン、イムノグロブリン、ホルモン、ポリ ヌクレオチド、ステロイド、薬物、及び、５ｔｒｅ　ｔｏｃｏｃｃｕｓ、ＮｅＬ ｓｓｅｒｉａ及びＣｈｌａｍ　ｄｉａなどのく細菌またはウィルス由来の）感染 性病原体である。ｈＣＧ、ＬＨのような分析成分及び感染性病原体にはサンドイ ッチアッセイを用い、Ｅ−３−Ｇ及びＰ−３−Ｇなどの分析成分には競合アッセ イを用いる。

（必要に応じて）試料中の２種以上の分析成分の存在を測定できることは、臨床 使用の面で有意義である０例えば、アポリポタンパク質Ａ１及びＢのレベルの比 は、冠性心疾患の罹病性の指標となる。同様に、グリケート化（ｇｌｙｃａｔｅ ｄ）ヘモグロビン（ＨｂＡ）対非グリケート化（ｕｎｇ　１　ｙｃａｔｅｄ）ヘ モグロビン（ＨｂＡｏ）または総ヘモグロビン（Ｈｂ）の比は糖尿病の血糖管理 を助ける。更に、２種類のステロイド、例えばＥ−３−ＧとＰ−３−Ｇとを同時 に測定するように試験を設計することも可能である。

いかなる試料中でも２種以上（即ち多数）の分析成分の存在を測定できることは 臨床使用において有意義である。

例えば、１種類の細菌の複数の異なる血清型の存在を検出したり、または、ヒト 体内で可溶性血清マーカーの存在を検出したりできる。−例として、５ｔｒｅ　 ｔｏｃｏｃ−ｃｕｓの種々の血清型、即ちグループＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの存在を検 出する多成分分析試験が可能である。病理的に重要な種々の血清型のグループに 夫々特異的なモノクローナル抗体のカクテル、または、５ｔｒｅ　ｔｏｃｏｃｃ ｕｓ質担体膜またはフィルターの上に、膜またはフィルターの幅に沿ってゾーン 長さ約１ｃｍの線の形態で与える。多数の線が、互いに離間したゾーンに形成さ れ、各ゾーンが、当該分析成分と結合し得る（１種または複数の）免疫化学的に 反応性の成分を含む、抗体を適当な方法（インク−ジェットプリンティング、計 量ポンプ及びペン、エアブラシなど）を用いて多数のゾーンに適用した後で、他 の場所の残りの結合部位を完全にブロックするために、残りの多孔質材料を試薬 （ウシ血清アルブミン、ポリビニルアルコール、エタノールアミンなど）で処理 する必要がある。

本発明のいくつかの好ましい実施例を添付図面に基づいて以下に詳細に説明する 。

世上 添付の第１図は本発明のアッセイ装置の斜視図であり、第２図は第１図の装置の 側面断面図である。

第１図によれば、装置は、一端１０１に断面積縮小部分１０２を有する細長い矩 形のハウジングまたはケーシング１００から成る。キヤ・ツブ１０３は部分１０ ２に嵌合し、ハウジングの末端１０１のショルダ１．０４に当接する。第１図で はキャップ１０３がハウジング１００から取り外されている。部分１０２の末端 １０５の前方に多孔質試料コレクタ１０６が延びている。キャップ１０３をハウ ジングの部分１０２に嵌合させると、キャップは多孔質試料コレクタ１０６を被 覆する。ハウジング１００の上面１０７は２つの開口１０８．１０９を含む。ハ ウジングは上部半体１１０と下部半体１１１とから成る。

第２図によれば、ハウジング１００は中空構造である。

多孔質試料コレクタ１０６はハウジング１００の内部に延びている。試料コレク タ１０６の内端１１２に、プラスチック材料製マクロポーラスボディ１１３を収 納するための凹部が設けられている。コレクタに適用された水性液体試料は、自 由にマクロポーラスボディ１１３に入り、該ボディを速やかに飽和させる。マク ロポーラスボディ１１３はまた、多孔質担体材料の膜またはフィルター１】４と 液体浸透接触している。ハウジングは上部半体１１０と下部半体１１１とから構 成されており、マクロポーラスボディ１１３と膜またはフィルター１１４とは、 双方が適当に接触し且つ試料コレクタ１０６に適用された液体試料がマクロポー ラスボディ１１３を介して膜またはフィルター１１４に浸透するように、重なり 合っている。ストリップ１１４は更に、ハウジング１００の内部に延びている。

マクロポーラスボディ１１３を先に通過しないで膜またはフィルター１１４に到 達する液体試料を確実に皆無にするために、膜またはフィルター１１４がマクロ ポーラスボディ１１３の一部だけと重なり合うように構成することによってハウ ジング１００の内部にギャップ１１５を維持する。ストリップ１１４は、透明な 不透湿性プラスチック材料から形成された膜またはフィルターの支持体１１６に よって補強されている。ストリップ１１４は、開口１０８．１０９よりも先の方 まで延びている。膜またはフィルター１１４を所定場所にしっかりと保持するた めに、ウェブ１１７．１１８から成る手段がハウジング１００の内部に設けられ ている。

但し、ハウジングの内部構造の細部は本発明の重要な特徴ではなく、膜またはフ ィルターがハウジング内部の所定の場所にしっかりと保持され、試料コレクタ１ ０６がハウジング内に緊密に維持され、適当な流体浸透接触が試料コレクタ１０ ６、マクロポーラスボディ１１３及び膜またはフィルター１１４の間に維持され ていればよい、膜またはフィルターの透明な補強材１１６は、膜またはフィルタ ー１１４と開口１０８．１０９との間に存在しており、これらの開口を介してハ ウジング１ｏｏ外部から湿気が入ることを防ぐシールとして機能する。装置はま た、微孔質無機材料微粒子の圧縮タブレットから成るシンク１１９を含んでおり 、該シンクは、開口１０９のやや先の方で膜またはフィルター１１４と接触して 維持されている。シンク１１９は、膜またはフィルター１１４とケーシング１ｏ ｏの下部半体１１１との間に挾み込まれることによって、膜またはフィルターと 緊密に液体接触して維持されている。所望の場合、ハウジング内部の残留スペー ス１２０は、保管中に腹またはフィルター１１４を乾燥状態に維持することを助 けるためにシリカゲルのような追加の吸湿材を収容し得る。第２図は、膜または フィルター１１４の試薬収容検出ゾーンを示していないが、装置をアッセイに使 用したときに、開口１０８から結果を観察できるように、非標識試薬が固定され たゾーンは開口１０８を介して露出した領域に存在している。開口１０９は、膜 またはフィルターを介して試料が適当に浸透し得る別の試薬を収容した対照ゾー ンを観察するための手段となる。

使用の際は、保護キャップ１０３をホルダーから取り外し、例えば妊娠検査の場 合には、尿流中に配置することによって試料コレクタ１０６を液体試料に接触さ せる。コレクタ１０６が試料で飽和したと確信できる十分な時間をかけて試料コ レクタ１０６を液体試料に接触させた後で、検査者は再びキャップ１０３を嵌め 、適当な時間（例えば２〜３分）放置する。この間に、分析結果を与えるための 試料が試験膜またはフィルター１１４に浸透する。適当な時間の経過後、検査者 が開口１０８．１０９から試験膜またはフィルターを観察し、開口１０９から対 照ゾーンを観察することによってアッセイが終了したことを確認し、開口１０８ から第２ゾーンを観察することによってアッセイ結果を確認し得る。

製造の際は、例えばプラスチック材料から装置を容易に組立てることができる。

即ち、ハウジング１００は２つ割り型（例えば上部半休１１０及び下部半体１１ １）として成形され、試料コレクタ、マクロポーラスボディ、試験膜またはフィ ルター及びシンクを一方の半体に配！し、次いで２つの半休の間に挾み込んだ後 で（例えば超音波溶接によって）互いにしっかりと固着させる。このサンドイッ チ構造の形成作業中に、試料コレクタ、マクロポーラスボディ、試験膜またはフ ィルター及びシンクを一緒に「クリンプ」させ、適当な相互間接触を確保しても よい、キャップ１０３は別の完成品として成形され得る。所望の場合、外部から ハウジング内部に湿気が入ることをより確実に防ぐために、開口１０８．１０９ に透明なインサートを配備してもよい。

ハウジング１００の末端１０５と突出した試料コレクタ１０６との間を緊密に嵌 合させることによって、突出部材に試料を適用したときに、試料が装置に直接侵 入してコレは、ハウジング内部の膜またはフィルターに試料が到達するための唯 一の経路を与えるので、試料を膜またはフィルターに調節的に供給し得る。従っ て装置全体は試料採取装置と分析装置との機能を併せもつ。

第１図及び第２図に記載の装置において前述のごとき試験膜またはフィルター材 料及び試薬を使用することによって、家庭用または病院用の妊娠検査キットまた は排卵期検査キットに極めて適した装置が得られる。検査者は、露出ブを嵌めた 後）数分以内に開口１０８から試験結果を観察し得る。

妊娠検査及び排卵期検査に使用する場合に間して本発明装置を説明したが、適当 な試薬を試験膜またはフィルターに含浸させることによって種々の分析成分の存 在を測定するために装置を使用できることが理解されよう、更に、開口１０９が 冗長要素（ｒｅｄｕｎｄａｎｔ）であり、試験膜またはフィルターが対照手段を 全く含まないときは削除できることも理解されよう、更に、ハウジング及びキャ ップの全体形状は、その長さ、断面積及びその他の物理的特徴も含めて、本発明 の要旨内で種々の変更が可能であることも理解されよう。

第３図は、第１区及び第２区に示した装置の試料コレクタ、マクロポーラスボデ ィ、試験膜またはフィルター及びシンクの拡大図である。

吸水性試料コレクタ１０６はマクロポーラスボディ１１３、及び、透明プラスチ ックシート１１６によって補強された試験膜またはフィルター１１４に連結され 、液体は矢印で示す方向に沿って試料コレクタがらマクロポーラスボディを介し て多孔質膜またはフィルターに入り、更にシンク１１９に入るようになっている 。試験ゾーン１２１には特異的結合試薬が画定されており、対照ゾーン１２２に は、試料が試験膜またはフィルターに沿って十分な距離を移動したことを示す試 薬が含まれている。

スボディ１１３に流入し、該ボディの標識試薬を吸収する。

試料はマクロポーラスボディ１１３がら膜またはフィルター１１４の長手方向に 沿って移動し、この移動に伴って標識試薬を膜またはフィルターに沿ってゾーン １２１及び１２２に運ぶ。

所望の場合、例えば、製造を容易にするために、コレクタ１０６は、マクロポー ラスボディ１１３を収容する凹部を必ずしも有していなくてもよい、その代わり に、これらの部材を多孔質膜またはフィルター１１４と共に重ね合わせて配置し 、完成装置の組立中に一緒にプレスする。この結果として、実質的に第３図に示 すような液体通路を有する物理的構造が実現される。

え１圧え 第４図及び第５図は本発明の別の実施例を示しており、第４図は平面図、第５図 は第４図の線Ａに沿った断面を示す立面断面図である。

第４図によれば、試験装置が左端４０２の近傍で中央に配置された矩形開口４０ １と装置の中央の近傍の別の２つの開口４０３．４０４とを含む扁平な矩形ゲー ジング４００から成る。開口４０１．４０３及び４０４は線Ａに対応する装置の 中央長軸に位置するように配置されている６図示の３つの開口はいずれも矩形を 有しているが、これらの実際の形状は任意である。

第５図の断面図によれば、装置は中空であり、ケーリンで・・ グ４００の末端４０２の近傍め開口４０１の直下に試料受容部材４０５を中空部 に収納している。試料受容部材４０５は、同じくゲージング４００内に収納され 、ケーシングの他端まで延びた透明プラスチックシート４０７で補強された試験 Ｍまたはフィルター４０６の一端と液体伝導接触している。透明補強シート４０ ７は、ケーシング４００の上部内面４０８と緊密に接触しており、開口４０３． ４０４に対して、湿気または試料がゲージングに侵入することを防止するシール の機能を果たしている。装置はまた、開口４０４よりも下流のケーシング４０２ の内部スペースを実質的に完全に占拠する微孔質材料から成るシンク４０９を内 蔵している。シンク４０９は、膜またはフィルター４０６の遠位端と直接接触し ており、液体が開口４０４よりも遠くまで進行するときに直ちに且つ容易に膜ま たはフィルター４０６に沿って移動する液体を吸収できるようになっている。図 示していないが、多孔質試験膜またはフィルター４０６は、開口４０３．４０４ に対して実施例１と同様に適正に配置された試験ゾーンと対照ゾーンとを含む、 試料受容部材は、導入された液体試料中で易溶性または分散性の標識試薬を含み 得る。またはががる試薬が、試験ゾーンよりも上流のゾーンで試験膜またはフィ ルターに予め投与されていてもよい。

使用の際は、水性試料を、例えばシリンジによって開口４０１から導入し、多孔 質受容部材４０５を飽和させる。

その後で、水性試料は試験膜またはフィルターに浸透する。

適当な時間後に開口４０３．４０４を介して試験結果を観察する。

実−旌］」− 第６図は、本発明の試料コレクタ、マクロポーラスボディ、試＠膜及びシンクの 変形構造の断面図である。吸水性試料コレクタ６０６及びマクロポーラスボディ ６１３は前記と同様の種類である。試験膜６１４は、成形ウェル６５０を有する ように熱成形された透明な補強用プラスチックシえば粉末状モレキュラーシーブ 材料６５１がウェル６５０に収容されている。モレキュラーシーブ材料６５１は ２つのニトロセルロース層によってウェル６５０にシールされている。ニトロセ ルロース材料層６５２は、細孔サイズ０．１μを有し、その主な目的の１つは、 ウェル６５０内のモレキュラーシーブ６５１のシールを強化することである０層 ６５２の上に細孔サイズ３μのニトロセルロース層に移動する。試験Ｍ６１４は また、実施例１及び２と同様に固定された特異的結合試薬を含む試験ゾーン６２ １と対照ゾーン６２２とを有する。

コレクタ６０６に滴下された水性試料は、マクロポーラスボディ６１３に流入し 、その内部の標識試薬を吸収する。

試料はマクロポーラスボディ６１３から膜６１４の長手方向に沿って浸透し、こ の浸透に伴って標識試薬を膜に沿って運搬し、ゾーン６２１．６２２に運搬し、 更にシンクまで到達させる。少なくともある程度の試薬がシンクに流入し、モレ キュラーシーブ６５１によって保留される。

え１乱支 第７図及び第８図は本発明の試験装置の別の変形例を示す、第７図は正面からみ た装置の全体斜視図であり、第８図は装置本体に収納されたアッセイ構造の細部 を示す第７図の装置の部分破断刃である。

第７図によれば、装置は、所定量の液体試料、例えば尿を収容し得る小容器７０ ２を下端７０１に有する細長いボディ７００から成る。容器７０２はボディ７０ ０と一体的に形成されてもよい。より適当な代替構造としては、容器７０２をボ ディ７００と別個に製造し、アッセイ開始以前の適当な時期にボディに付加して もよい、ボディ７００の前面７０３は、相上下して配置された２つの矩形小開口 または窓７０４．７０５を有する。

第８図によれば、ボディ７００の細長い部分は中空であり、ボディに沿って配置 された試験ストリップ７０６を収容している。試験ストリップ７０６は、プラス チックで補強されたニトロセルロース（またはＰ紙）から製造され、末端７０７ で終結している。試験ストリップ７０６は（図示しない）保持ウェブによってボ ディ７００内に位置保持されている。適当な尿試料が容器７０２に収容され装置 が垂直に保持されているとき、試験ストリップ７０６は適正に尿試料に浸漬する 。ストリップ７０６の末端７０７の近傍に、湿潤状態のストリップ内で自由に移 動し得る標識された特異的結合試薬の（点線で示す）水平ゾーン７０８が存在す る。ストリップ７０６は開ロア０４．７０５よりも先の方まで延びている。ハウ ジング７００の内部構造は、ストリップ７０６が湿った状態になってもハラジン グツ００内部の所定位置にしっかりと維持されるような構造である。

ストリップが透明なプラスチック補強層を有する本発明の実施例では、補強用プ ラスチックストリップがストリップ７０６と開ロア０４．７０５との間に存在し 、これらの開口を介してハウジング７００の外部から湿気が入ることを防ぐシー ルとして機能するのが好ましい、ハウジング７００はまた、保管中のストリップ を乾燥状態に維持することを助けるために（図示しない）シリカゲルのような追 加の乾燥剤を含み得る。

装置はまた、開ロア０４．７０５よりも下流でストリップ７０６上にストリップ ７０６と液体接触して配置された微孔質シンク７０９を有する。シンク７０９は 、モレキュラーシーブ材料のタブレットから成る。シンク７０９がストリップ７ ０６よりも高い毛細管吸引力を有するので、水は、ストリップ７０６中を前進す るよりも優先的にシンク７０９に吸収される。この結果として、ストリップ７０ ６の長さを同様のアッセイでの常用の長さよりも短縮できる。

第８図は、ストリップ７０６中の試薬収容検出ゾーンを示していないが、装置を アッセイに使用したときに結果を開ロア０４から観察できるように、非標識試薬 を固定したゾーンは、開ロア０４を介して露出した領域に存在する。

開ロア０５は、試料をストリップに適当に浸透させる別の試薬を収容した対照ゾ ーンを観察するための手段となる。

使用の際に、液体試料を装置の下端に適用し、所定量の試料を容器７０２内に維 持する。試料を容器７０２に導入した後、試験中に装置を実質的に直立状態に維 持するために、装置にスタンドを配備するのが好ましい、液体試料は毛細管作用 によって容器７０２から試験ストリップ７０６に上昇し、標識試薬をゾーン７０ ８から２つの円形ゾーン７０４．７０５に運搬する。

分析成分の有無に従って、試験ストリップ７０６の開ロア０４の近傍で特異的結 合反応が生じ得る。標識された特異的結合試薬が可視マーカーを含んでおり、液 体試料中に分析成分が存在しており、更にアッセイが「サンドイッチ」型アッセ イであるときは、開ロア０４から可視信号を観察できる。その他の種類のラベル は適当な手段によって観察できる。

いずれにしても、開ロア０５の近傍のストリップ７０６のゾーンは「対照」とし て機能し、この開口から観察できる信号の存在は、（試料が測定すべき分析成分 を含むか否かにかかわりなく）試験が適正に行なわれたことを示す指標となる。

例えば、妊娠検査中に尿中のｈＣＧの存在を測定するため１冨（し４を使用する 場合、移動する液体試料によってシーＧが開ロア０４の下方の円形対照ゾーンに 固定されている。

この標識抗体は、試料中のｈＣＧとの「サンドイッチ反応」に参加し、開ロア０ ４の近傍でストリップに固定しておいた別の特異的抗ｈＣＧ抗体と結合する。所 望の場合、「対照」ゾーンは、装置が作動したことを検査者に伝える検出結果に 無関係な信号を与えるように設計してもよい。例えば、試料が試験ストリップに 浸透したことを確認するために、ボディ７０８からの標識抗体に結合する抗体を 第２の円形ゾーンに充填してもよい。例えば、標識抗体がマウスハイブリドーマ に由来の抗体であるときは、第２の円形ゾーンの抗体は抗マウス抗体である。

は、試験結果の観察に用いる開ロア０４．７０５が中空ボ及び第８図の実施例と 同じである。

要約 分析試験装置は、試験中に水性液体が通過すべき多孔の膜またはフィルターを含 み、更に、膜またはフィルタよりも強い毛細管吸引力を有する微孔質材料から成 り、またはフィルターと液体伝導接触しており、膜またはフルターを通る液体の 流路を調節する「シンク」として作するボディを含む。好ましくは、ボディがク レーまたはレキュラーシーブ材料から成る。

ｌＡ　汐；　シ１　Ｉ　学伏　゛凸′ 質 膜 イ 用 モ 国際調査報告 国際ｖ４査報告

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．試験中に水性液体が通過すべき多孔質の膜またはフィルターを含み、更に、 膜またはフィルターよりも強い毛細管吸引力を有する微孔質材料から成り、膜ま たはフィルターと液体伝導接触しており、膜またはフィルターを通る液体の流路 を調節する「シンク」として作用するボディを含む分析試験装置。
2. ２．前記ボディが無機材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記ボデイが微孔質材料のタブレットの形態であることを特徴とする請求項 １または２に記載の装置。
4. ４．前記ボディが、膜またはフィルターの平均細孔径の５０％未満の平均細孔径 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装置。
5. ５．前記ボディレベルが、膜またはフィルターの平均細径の１０％未満の平均細 孔径を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. ６．前記ボディが、膜またはフィルターの平均細孔径の５％未満の平均細孔径を 有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. ７．無機材料が鉱物であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記 載の装置。
8. ８．鉱物がクレーであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. ９．クレーがアルミノーシリケートであることを特徴とする請求項８に記載の装 置。
10. １０．クレーがベントナイトであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
11. １１．ボディがモレキュラーシープ材料のタブレットであることを特徴とする請 求項２から６のいずれか一項に記載の装置。
12. １２．ボディが微孔質有機材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置 。
13. １３．微孔質有機材料がポリマーであることを特徴とする請求項１２に記載の装 置。
14. １４．有機材料バ界面活性剤で前処理されることを特徴とする請求項１１または １２に記載の装置。
15. １５．ボディが、水性液体で湿潤したときに本質的に膨潤しないことを特徴とす る請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. １６．多孔質膜がニトロセルロースから成ることを特徴とする請求項１から１５ のいずれか一項に記載の装置。
17. １７．膜またはフィルターがシンクよりも上流の液体流路に固定された特異的結 合試薬を含むことを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
18. １８．ボディが封筒形であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
19. １９．膜またはフィルターバ分析成分を含むと予想される液体試料が導入され得 る乾燥多孔質担体であり、 更に、湿潤状態で多孔質担体内部を自由に移動できる標識された特異的結合試薬 と、担体材料の検出ゾーンに永久的に固定された非標識の特異的結合試薬とを含 み、標識及び非標識の特異的結合試薬は、分析成分の存在下のサンドイッチ反応 または競合反応に関ちし得る試薬であり、分析成分を含むと予想される液体試料 を装置に導入する前には、標識された特異的結合試薬が乾燥状態で、検出ゾーン の上流の担体材料上のゾーン内に維持されるか、または、導入された液体試料が 多孔質担体材料に到達する前に通過すべきマクロボーラスボディ内に維持されて おり、標識された特異的結合試薬は、前記ゾーンまたはマクロポーラスボディに 流入した液体試料に易溶性また分散性であり、「シンク」が検出ゾーンの下流で 多孔質担体と液体伝導接触していることを特徴とする請求項１から１８のいずれ か一項に記載の装置。
20. ２０．標識された特異的結合試薬が、微粒状ラベル、好ましくは有色ラテックス 粒子、金ゾル、非金属コロイドまたは染料ゾルに付着させた特異的結合試薬から 成ることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. ２１．標識された特異的結合試薬が、導入された液体試料が多孔質担体に到達す る前に通過すべきマクロポーラスボディに乾燥状態で含まれていることを特徴と する請求項２０に記載の装置。
22. ２２．マクロポーラスボディが存在する場合、多孔質担体が該マクロポーラスボ ディを介して多孔質の試料受容部材に連結されることを特徴とする請求項１９か ら２１のいずれか一項に記載の装置。
23. ２３．多孔質担体がケーシング内に収納されていることを特徴とする請求項１９ から２２のいずれか一項に記載の装置。
24. ２４．ケーシングが、液体試料の添加点を保護するための離脱自在、好ましくは 着脱自在なキャップまたは被覆を有することを特徴とする請求項２３に記載の装 置。
25. ２５．ケーシングから突出し試料の添加点を与える試料受容部材を含むことを特 徴とする請求項２３に記載の装置。
26. ２６．多孔質膜またはフィルターよりも強い毛細管吸引力を有しており、前記多 孔質膜またはフィルターを通る水性液体の流路を調節するための「シンク」とし ての微孔質材料の使用。