JPH06509979A - 液体サンプル測量法／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】 本発明は、ディツプスティック、分析スライドのようなアナライト［ａｎａｌｙ ｔｅ］を量的または質的に測定するための分析装置に液状サンプルを置くのに先 立ち、その液状サンプルを測量する方法および測量する装置に関する。

本発明は１９８９年５月１７日付出願の米国特許出願第０７／３５２９８５号の 一部継続出願である。ここに言及して同出願内容を本願の内容の一部とする。

発明の背景 液状のサンプル中のアナライトを測量する非器具的なデバイス、例えばディツプ スティック、試薬を浸食させたスライドなとは、これまで多数開発されてきてい る。しかしこうしたデバイスはそれほど高価でなく使用か容易という利点はある が、アナライトの精確な測量を可能にするに十分なサンプルをデバイスに導入し たか否かを判断する手段を有していない。例えば、もしサンプルが不十分な量し かデバイスに導入されないとすれば、誤った低い値しか示さない。

特に医学では血液などの体液の中のアナライトを迅速かつ精確に測量する必要性 が増大している。これまでアナライトの分析は研究室で行われており、熟練した 技術者、複雑な装置や試薬、精確に結果を判定するに十分な時間、が要求されて いた。

もっとも素人でも自宅なと従来の研究室以外の場で単独で検査できる質的に無数 の、また量的にいくつかのデバイスや方法がこれまでに開発されてきている。そ うしたデバイス及び方法の多くは、体液成分を同定し定量するに当たって血液な どの体液中に浸けることができる試験片ないしディツプスティックを用いている 。この種の技術の一般的な例として、糖尿病中の血糖濃度測定のための種々の検 査器具などかある。

血糖濃度などのアナライトの測量はこれまで体液サンプルとしての尿または血液 のいずれかを使って種々の装置や方法によって行われてきている。こうした検査 の最も一般的なものは尿の血糖濃度測量のためのディツプスティックである。す なわちディツプスティックをサンプルの尿中に浸けるとディツプスティックが変 色する。そこでディツプスティックの色を、そのディツプスティックを入れであ る容器に貼付したラベルに示されている基準色彩表に照らして比較対照する。デ ィツプスティックの色がその基準表中のいずれかの色であれば、その基準の色か ら概略の血糖濃度が分かるのである。同様の検査が紙片を使って全血［ｗｈｏｌ ｅ　ｂｌｏｏｄｌ中の血糖濃度を判断するのに行われている。これらの検査でも 紙片の変色度合を基準の色に対照することが行われている。しかしこうした半量 的［５ｅｃｉ−ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ］試験では、器具［ａｎ　１ｎｓｔｒ ｕａ＋ｅｎｔ］が使用しない限り、検査される血液中のアナライト濃度を精確に 決定することができない。

全血のような体液中のアナライトを定量的に検査するためのデバイスはこれまで 種々提案されてきている。血液滴その他派などの体液がデバイスに置かれると、 このサンプルは体液がら固形物を分離するため連続する多数の小区画室［ｃｏＩ ＩｐａｒｔＩＩＩｅｎｔｓ］に入れられる。全血の場合には、赤血球か血漿から 分離される。

こうして濾過したサンプルを次に酵素の試薬に接触させて過酸化水素を生成させ る。この過酸化水素は直線的な測量ゾーンにある色素で染められ、サンプルはそ の測量ゾーンに入るサンプル量を測量するのに用いられるゾーンの中に引き込ま れる。

この種のデバイスはサンプルの１滴か２ａはど（約４０〜８０μｌ）の僅かな量 しか要しないが、サンプルか十分にデバイスに置かれないときは虚偽の低い測量 値か出てしまう。例えばユーザかフィンガスティックから十分な懸下浦の形成さ れるまで待ちきれずに少量の血液しかデバイスにおかないときは、４０μｌより 少ない量のサンプルか検査装置に置かれることになる。

こうして４０μｌ以下の量のサンプルが置かれたときは虚偽の反応を起こすおそ れがあり、測量ゾーン内で変色反応するが、そのゾーンの全容量にまで充満する ことかできず、虚偽の低い測量値を示すことになる。不十分なサンプル量に起因 する測量誤りを予防するための１策は、引き込みゾーンか容量一杯にされたとき にだけ色彩変化をするような検査終了インジケータを引き込みゾーン内に取り付 けることである。しかしこの検査終了インジケータは、その検査を完了するのに 十分な量のサンプルがデバイス中に導入されているから、その結果を読み取って もよいということを示すにすぎない。不十分な量のサンプルが導入されていると きもそのデバイスには化学反応が見られるが、正確な結果を示すには足りない不 十分なサンプルしがないのであるから検査は不完全である。さらに悪いことには ユーザは検査終了インジケータがないのを無視して検査結果を読み取ることかあ り、これも不十分なサンプル量のため虚偽の低い値となる。不十分な量のサンプ ルを導入することによるもう一つの問題は、もしユーザか検査を完了しようとし て第１回目の血液滴を添加後数分間さらに血液を添加するときに生ずる。これは 測量ゾーンにサンプルが非継続的に流入する（流入の問題、ならびに化学反応に おける時間間隔に影響される変化を引き起こす）ことに起因して誤った結果をも たらすおそれがあるがらである。あきらかに最適の条件は検査を開始し完了する のに要求される最少量の血液がデバイス中に導入されるまで検査の開始を遅らせ ることであろう。

紙片分析デバイスに伴うもう一つの問題は、液体が検出ゾーン中を流れるとき、 その流れには凹凸があるということである。

液体の流れは検出ゾーンの中央部で相対的に速くなるので、「ロケット形状」の 着色域が形成される。そうした着色カラムの正しい端部を判断することは不可能 であろう。

米国特許第３．９１５．６４７号でｆｒｉｇｈｔは、相対的に小さいイブレス［ ｅｇｒｅｓｓ］で予め決定した量の液体受容凹部を有する、液体中の物質濃腐を 測量するデバイスについて開示している。そこでは液体は凹部に入れられるので あるが、この凹部が完全に満たされるか一定の印のある所まで満たされれば正し い量が入れられたとするものである。比色計により測量を行う試薬は、好ましく は液体を添加する前に凹部に入れられているのがよい。しか化十分な量の液体か 凹部に入れられるまで反応開始を遅らせるとする記載はない。

＾１１ｅｎらの米国特許第４．９８７．０８５号は、反応体バットに吸収させた 液体サンプル量の実質的な再現可能性を確保するため、種々の測量系を使用する ことができる濾過測量装置を開示している。この装置では反応体バットから過剰 のサンプルを拭き取るための、実質的に水分保持しないメツシュまたはフィルム によって分離した吸水バットを使っている。しかし十分なサンプルをバットに含 ましめるまで分析を開始してはならない旨の記載はみられない。むしろこの装置 ではデバイスに余分なサンプルが置かれることを憂えている。

＾１　ｌｅａらの米国特許第４．９９９．２８７号は、分析に支障となるような サンプルの過分量を防止する目的のサンプル量を自動的に測量する手段を有する 分析用紙片スティックについて開示している。サンプルパッドがサンプル量測量 デバイスとして機能する場合は、該パッドはサンプルを受けるために片側を露出 しており、反対側は吸水層に接する多孔性で排水性のフィルムに接している。サ ンプルはサンプルバットに充満し、余分な液は多孔性フィルムを通してあふれ出 し吸水層に吸収されるから、一定量のサンプル液がバットに保持されるのである 。しかしここにも最少量のサンプルかバットに受けられることを保証する記載を なす生物学的診断デバイスと、検査エレメントに接しておかれる、複数の溝や通 路を表面に有する層からなる、液体移動エレメントをなすサンプル導入ユニット について開示している。

そこでの溝は非常に小さく作られており、正確に測量された微量のサンプル液を デバイスにもっていくようにされている。

Ｅｎｇｅｌｍａｎｎの米国特許第４．７３８．８２３号は、所定のサンプル吸収 容量を有する検査用紙片について開示している。吸収材は試薬紙片につけられた 余分のサンプルを除去するようにされている。

しかしここにも検査を行うため十分なサンプルが充填される旨の記載はない。

Ｂｕｒｋｈａｒｄｔらの米国特許第４．８１０．４７０号は、第２の吸水性マト リックスに接している第１の吸水性マトリックスかある診断用デバイスを開示し ている。この第２吸水マトリツクスは特定のアナライトを検出するのに適した試 薬で処理しである。さらに試薬で処理した第２吸水マトリツクスと未処理の第１ 吸水マトリツクスの一部とは、第１第２吸水マトリツクスに入っていく液体サン プルを測量するのに補助となり、またサンプルが試薬処理された吸水マトリック スに直接接触することを防止する障壁となる液弁浸透性のコーティングまたはフ ィルムで被覆されている。マトリックスの試薬処理された分析ゾーンは液体サン プルを常にマトリックスの飽和点にまで吸収する。このデバイスはデバイスの分 析ゾーンに余分なサンプルが入り込むことを阻止するもので、サンプルが十分に デバイスの分析ゾーンに入ることを保証するものではない。

Ｌａｎｇｅらの米国特許第４．６０５．６２９号は試薬片から試薬を溶離する改 良技術を開示している。試薬片には試薬をしみ込ませた吸収性キャリアを下部に 取り付けたノ１ントルか設けられている。

この吸収性キャリアはその裏側をハンドルに付着またはシール付けされたキャリ アを被覆する薄いメツシュによってノ１ントルに押し付けられている。

Ｚｕｋらの米国特許第４．４３５．５０４号は、拘束した［ミツブ［ａ＋ｉｐ］ ｊすなわち抗体と第２酵素のあるサポートを有するイムノクロマトグラフィ分析 について開示している。この分析法は体液のサンプル溶液中のアナライト量を、 予め測量したサンプルと予め測量した酵素で標識付けたアナライト溶液とを組合 せ、該溶液をイムノクロマトグラフィするか、１酵素を標識にし他の酵素をその クロマトグラフィサポートに取り付けるという酵素の組合せを用いることによっ て測量するものである。この発明の分析法はイムノクロマトグラフをサンプル含 有の溶液に接触させることによって行うものである。サンプルはイムノクロマト グラフ領域を溶離または溶剤輸送によって移動するのである。この分析に使われ るデバイスは抗体を吸水性サポートに非離散的に固定させる領域を有している。

サンプルからのアナライト及び酵素で標識された抱合体は溶剤と共にこのゾーン を移動する。

アナライトとその酵素で標識された類似体は抗体の複合体形成によってサポート に固定させられる。シグナル発生システムはこの領域内のその箇所に、アナライ ト及びその酵素で標識された抱合体が所定の地点から移動した距離を同定する色 彩変化を示す。こうしてアナライトの定量的判定か可能となる。この分析法は全 血を直接検査するものではなく、サンプル及び酵素で標識された抱合体溶液の正 確な容積測量、及び別途適用される溶液によるサンプルの希釈の正確な測量か要 求される。さらにアナライトの濃度を判定するためにこの方法を使うことは別の シグナル発生システムを使うことを要求する。アナライト濃度を判定する直接的 な方法はないのである。

Ｚｕｋの米国特許第４．５９４．３２７号は、全血サンプルの分析法について開 示している。この分析法は固体吸水エレメントに均一に固定される少なくとも１ 対の特殊な結合体を必要とする。この発明の方法は、サンプルか上述したような シグナル発生システムと共に、結合剤と水性媒体中に混合されていることを必要 としている。しかし溶液または試薬を添加することなくアナライトの濃度を正確 に判定する自己充足的なユニットに関する記載塩化物濃度及びナトリウム濃度の 定量的測量をする試験片について開示している。この試験片はガーゼ芯［ｗｉｃ ｋｉｎｇ］だけに依存するもので、サンプルの動きを促進させる毛細管チャネル については記載されていない。多孔性マトリックスは、尿が全測量域を通常１５ 分〜３０分の間に通過していくことを必要としている。このデバイスは迅速な定 量試験、チャネル、または固形物の分離手段を提供していない。

Ｈｏｃｈｓｔｒａｓｓｅｒの米国特許第３．９６４．８７１号及び米国特許第４ ．０４２゜３２９号は、グルコースまたはコレステロールの検出法及び検出装置 につき開示している。ここではデバイスを体液のサンプル中に浸漬すると、体液 かアナライトと反応するものとなっている。アナライトの濃度は色彩強度定規［ ｃｏｌｏｒ　１ｎｔｅｎｓｉｔｙ　５ｃａｌｅ］に対応しており、後者かアナラ イトの大体の定量的判定に翻訳されるようにしである。しかしこれら検査は全血 を分析するものではない。

Ｂ１．ａｔｔらの米国特許第４．７６１．３８１号は液体サンプルを反応面上に 置＜、容積測量毛細管ギャップデバイスについて開示している。コノテバイスは オーバーフロー室によって反応面上に流れる液体流出量をコントロールするもの である。オーバーフロー室中に導入された毛細管チャネルを、液体が反応室中に 逆戻りできないようにコントロールするものである。この分析法は、チャネルに おける同時的毛細管作用およびデバイス底部における多孔性マトリックスによる ガーゼ芯により、液体の低速移動を防止してデバイスに非常に高速に（２分以内 で）液体導入するものである。検出室の幾何学的構造か検査に使われる量を決定 している。２つの室がサンプル導入ポートに平行に接続されていて、この導入ポ ートからオーバーフロー室に流れ込む液体は反応室を通過していかない。反応室 の幾何学的構造はチャネル付けされておらず、また測量用目盛りを付けるに適し た形状でもない。このデバイスは血液をサンプル液として受けることかできるか 、細胞を血漿から分離する手段は設けられていない。

Ｒａｍｅｌらの米国特許第４．９５９．３２４号は、フローの通り道がギャップ へのサンプルを受け止めるバットの動きによって完成されるギャップによって分 割された２つの紙片を使う自己充足的分析器を開示している。サンプル受は止め バットの動きは同時に試薬の溶液を放出させるもので、この試薬溶液がパッドを 介してアナライト量を判定する定量域中に輸送されるのである。

ＨｊｌｌＩＩａｎらの米国特許第４．７５６．８８４号は、サンプルを測量し、 サンプルを試薬と混合し、流通路を確保し、結果を読み取るための毛細管流デバ イスについて開示している。このデバイスの毛細管は、デバイスを介した液体の 動きを促進する単一の駆動源を有している。このデバイスを使うには本来的に検 査対象とされる血液の凝集および検査結果判定のための光学的読取器が伴なわれ る。アナライト測量に自己充足的な定量分析手段はないのである。

Ｖｏｇｅｌらの米国特許第４．４７７、５７５号は、全血から血漿と血清を分離 する工程および合成物について開示している。ここでデバイスは平均直径０．２ ｕ〜０．５ａ、濃度［ｄｅｎｓｉｔｙ］　０　、１　ｇ／ｃｍ２〜０　、５　ｇ ／ｃｉ＋２のグラスファイバを使用している。血液がら分離した血漿および血清 の全体量は、グラスファイバ層の吸収量のせいぜい５０％にすきない。それ以外 のファイバでもこのグラスファイバとマトリックスを形成するのに有効である。

しがしデバイスを介して血漿の流れを測量するとか、アナライトの定量的分析に 関する記載はない。

Ｒａｍｅｌらの米国特許第４．９５９．３２４号は、検出可能なシグナルの所定 の部位からの距離を測量することによってアナライトを検出したり定量化する分 析デバイスについて開示している。このデバイスは１ギヤツプによって分割した ２片を使うもので、流通路はギャップ中に入るサンプル受はバットの動きによっ て完成されている。サンプル受はバットの動きは同時に、試薬溶液の放出ももた らし、この試薬溶液はバット経由でアナライト量を判定する測量ゾーン中に入る のである。

発明の概要 本発明の１目的は、従来技術における上述の問題点を解消すること、具体的には 液体サンプルにつき所望の検査を行うのにサンプルが十分量あることを確保する ため分析を始めるに先立って液体サンプルを測量する手段を提供することにある 。この手段は、全血［ｗｈｏｌｅ　ｂｌｏｏｄ］のような生物学的液の中のアナ ライトを量的に検出する自己充足式な変色度合分析器中に組み込んでおいてもよ い。

好ましくはこの分析用デバイスは素人にも使うことかできるもので、サンプルの 予備的測量を要求するものでないのがよい。

導入するサンプルを測定するものではあるが、分析を終了するのに十分なサンプ ルかないときは分析工程に入るこがない分析デバイスを提供することである。

また一つには本発明は、検査の結果着色されたカラムか１０ケツト形状」になら ないように検出ゾーンを通して液体の流れを制御する手段を提供することである 。

本発明の１実施例によれば、サンプル容器［ｓａｍｐｌｅ　ｗｅｌｌ　ｍｅａｎ ｓ］か測量デバイスに取り付けられている。このサンプル容器はサンプルを受け 止める容器と、サンプルを測量デバイスの他の箇所へ移すための手段とを有する 。この容器はサンプルの一定最少量が容器中に置かれるまで分析作業が始められ ないように設計されている。このサンプルの最少量はデバイスの測量傾城全体を 満たすのに十分てなければならないから、１側での分析工程を途中で邪魔するこ とを回避して、デバイスに置かれたサンプルの量か不十分であることから生し得 る不正確な結果が出ないようにしている。

サンプル容器はサンプルか置かれるへき第１の領域（以下、「開始領域」という ）より低い位置にサンプル容器か設けられるように検査デバイス上に備え付けら れている。サンプル容器はサイホンを介して開始領域に接続されている。該サイ ホンはサンプル容器の下方に向かう面の一つと容器中に突出する平たいタブとの 間のチャネルによって作られている。驚くべきことだが、こうした構成はタブの 両側が容器に直接触れるものではないかサイホンとして機能するのである。特殊 な分析装置で分析を行うのに必要なサンプルの最少量を決定したら、その量のサ ンプルで分析が開始されるようにサンプル容器を構成する。

こうして液体サンプルが精確な測量を行うのに十分な量であれば、液体サンプル はサンプル容器からサイホンへと、そして測量デバイスの開始領域へと流れてい く。このように測量するのに十分なサンプルがなければサンプル容器からサンプ ルは引き込まれない。

測量デバイスの開始領域は、検査前にサンプルを保持するのに使用できる測量デ バイス上のとこても作ることかできる。開始領域はファイバグラス紙、あるいは 緩く編まれた繊維なとの吸水材、毛細管網、その他、サンプルか開始領域に触れ るとサンプルがこの領域に引き込まれていくような構造であれば何でもよい。

本発明は、最少量以上のサンプルであれば検査デバイス中に引いていくというこ とだけを確保するようにしている。

本発明の１実施例では、液体サンプル測量デバイスは以下の３部から構成されて いる。

１、分析するのに十分なサンプルか存在することを確保するようにサンプルを測 量するサンプルを導入するサンプル容器。

２、サンプル容器より高いレベルに位置された分析開始領域。

３、液体を容易に流れさせ、サンプル容器から分析開始領域へとサイホン的に機 能するようにされたサンプル容器と分析開始領域とを接続するサイホン。

精確な読みを得るのに十分なサンプルか検査デバイスに充当されたことを確保す るため、サンプル容器は分析開始領域の手前に設けられており、サンプルをサイ ホンを介してサンプル容器から分析開始領域へ引き込むことができるように、サ ンプル容器と分析開始領域とはサイホンで接続されている。

分析開始領域は液体サンプルを受け止めることができるものならどんな構造でも よく、例えば多孔性のパッド、開放容器、あるいはマトリックスである。本発明 の１実施例では、サンプル容器は、フィンカスティックからの血液のようにユー ザか液体サンプル数滴を落とす開放受は部を有している。

サイホン中の液体レベルかサンプル容器のレベルとほぼ同一になるように、サイ ホンは、好ましくは毛細管現象を全く、あるいはごく僅かしか、みせないように 構成されているのがよい。

サイホンはサンプル容器の上昇面と床面［ｂｅｄｌ中に突出する平らなタブとの 間のチャネルによって便利に作られている開始領域は分析が行われる検出ゾーン に接続されている。この検出ゾーンはクロマトグラフィインジケータシステムの ようなインジケータを有していて、定量的にサンプル中のアナライト量を表示す る。インジケータのうち少なくとも１つは、目盛りを付けるか所定濃度にした検 出ゾーン中に固定化されている。

この検出ゾーンでは、液体サンプルがインジケータと相互反応する。インジケー タは、アナライト、アナライトの反応物質、あるいは標識した類似体、と反応し 、変色など、色彩検出シグナルを出すことによって、液体サンプル中のアナライ トを検出する。アナライトまたはその誘導体とインジケータとの反応によって引 き起こされる検出ゾーンの検出可能部分［ｄｅｔｅｃｔａｂｌｅｐｏｒｔｉｏｎ ］は、毛細管現象の終了後に観察されるように、液体サンプル中のアナライト濃 度に対応する。検出ゾーンの長さに沿って目盛りを付はアナライトの濃度に合わ せてチャネルの検出可能部分を容易に基準に合わせ［ｅｑｕａｔｅ］られるよう にする。

本発明のデバイスを使ってアナライトを測量するため、液体サンプルはサンプル 容器内に置く。分析するのに十分な量のサンプルがあるなら、サンプルを分析開 始領域にサイホン経由で引き込む。分析開始領域の下方には液体サンプル中に混 濁した固形物を除去するため分離ゾーンを設けてもよい。この液体サンプルを次 に、毛細管及び／又はカーセ芯［ｗｉｃｋｉｎｇ］現象を利用して、好ましくは 吸水材を備え付けた凹部に、検出ゾーン経由で引き込む。この凹部は検出ゾーン 経由で液体サンプルを引き込むのであるか、凹部が液体サンプルで一杯のときは 、毛細管及び／又はカーゼ芯現象は終了する。液体サンプルか検出ゾーン経由て 引き込まれる間、インジケータはその液体サンプルで浸透される。検出ゾーンは 所定濃度に固定化された適当なインジケータを有していて、これがアナライトと 反応する。こうして液体サンプル中のアナライトは１ステンブ、またはインジケ ータとの一連の化学反応で完全に反応する。

本発明のもう一つの実施例では、分析開始領域は、サイホン管となるサンプル容 器中に伸びるプラスチックタブのある吸水パッドを有している。

着色検出カラムにロケット形の曲線が現れるのを防止するため、検出ゾーン経由 の液体の流れは曲がりくねった通路中を強制的に流すものとすることもてきる。

この曲がりくねった通路に代わって、検出ゾーン経由で流れる液体の流れを壊す よう、検出ゾーン底を粗面ないしぎざぎざ面にすることで、あるいは検出ゾーン にメツシュ状の繊維を導入することで同様の効果を出すことかできる。

インジケータは種々の方法で検出ゾーン中に固定することかできる。例えばイン ジケータか固定されるへき薄膜を設けたり、あるいは検出ゾーンを通して流れる 液体の通路を壊すため、インジケータは使うメツシュ繊維をコーティングするこ とかできる。こうして検出ゾーン中の流れは、インジケータへの通路の流れとと もに、検出器の構造や材料を変更することで調節することができる。

図面の簡単な説明 図１は従来の分析器の１例である。

図２は、従来分析器を改造することで作ることができる本発明デバイスの分解斜 視図である。

図３は本発明デバイスの別の実施例の断面図である。

図４は図３のデバイスの分解図である。

図５は本発明デバイスに係るチャネル中のメツシュを示す。

図６は測量ゾーンチャネル部分における液体流れを示す。

発明の詳細な説明 従来から使われている分析デバイスの１例は図１に示したようなインディアナ州 、インディアナポリスのＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒ　Ｍａｎ口ｈｅｉｍ　Ｃｏｒｐｏ ｒａｔｉｏｎ製造販売の、使い捨て型試薬Ｒｅｆｌｏｔｒｏｎ（商標）血液分析 器である。この使い捨て型デバイスについては米国特許第４．４７７、５７５号 に詳述されている。このデバイスは前処理なしに血液を使用し、３分以内に何ら かの結果を出す。使用の際には血液は、化学剤か埋め込まれたいくつかのゾーン を有する吸水材の小片上に置かれる。

図１の市販品では血漿容器１１１が乗る基台１１０がある。

試薬層１１２がその上にあって通常血漿容器１１１中に押さえ付けられている。

インジケータ層１１３がこの試薬層１１２上に配置されている。血漿分離層１１ ４があり、保護層１１５て被覆されている。一方、透明保護層１１６が上記イン ジケータ層１１３上にある。測定された全血サンプルが保護層１１５に乗せられ ると、血漿は急速にここにしみ込む。デバイスをＲｅｆｌｏｔｒｏｎ（商標）器 具に挿入したら反応層とインジケータ層を共に血漿容器１１１中に機械的に押し 付ける。

図２は図１−のデバイスと同しだか保護層１１５のないものを示す。その代わり にサンプル凹部２１７、吸水パッド２１８、及びサイホンタブのついた新しい保 護層２１９、という３つのエレメントかこのデバイスに取り付けられている。こ れらのエレメントは、ユーザをして全血を予め測定することなくデバイスに置く ことを可能にする。

この最初の凹部に置かれるサンプルの量は約２０〜１００μｌと様々になり得る 。この第１の凹部の容量の上限と下限は、デバイスの機能によってではなく凹部 の物理的構造［ｐｈｙｓｉｃａｌ　０１ｌａｎｕｆａｃｔｕｒｅ］によって決ま る。例えば第１凹部は、デバイスの構造および使用目的によって１０μＩ程の微 量からｉｎ／という多量にまで設計することができる。

図３に示すようにサンプル容器３１０は、分析開始領＠３１１をサンプル容器よ りも高い位置に置くことによって分析開始領域３１１から分離されている。サン プル容器３１０と分析開始領域３１１は、液をサンプル容器３１０から分析開始 領域３１１に運ふことかてきる分析開始領域３１１の頂部から伸びているプラス チックタブのあるサイホン３１２によって接続されている。分析開始領域３１１ からの出口３１３は、サンプルが当該分析開始領域３１１からチャネル３０８中 に出ていくように設けられている。

図３に示すように、検査する液体に浮遊固形物のある場合もない場合もデバイス を使うことかできるように、分析開始領域３１１は液状のサンプルから固形物を 分離するための手段３０４を有している。固形物を分離ないし部分的に保留する ための手段かあることは、検査される液体だけかデバイスのチャネルに流される ことを保証することになる。こうして細胞、その他の浮遊固形物は、ファイバグ ラス紙、多孔プラスチック、ガラスピーズあるいは半透過薄膜により、それ以上 先へ進むことを阻止される。これらの材料としては種々のものが市販されている 。

測量デバイスはプラスチックの基台３０９上に乗せられ、透明カバー３０２が分 析開始領域３１１上にかけられている。

測量チャネル３０８はサンプル中に選択されたアナライトの存否を検出するため の少なくとも１種の試薬を含有している。

この試薬は、選択したアナライトと同時または経時的に反応して検出できる反応 物を生成する合成物及び／又は酵素の組合せてもよい。好ましくは検出可能な反 応物は裸眼で観察可能な色彩変化を示すものかよい。

液体サンプル中のアナライトの存在を検出する試薬としては多数知られており購 入可能である。これら試薬は何らかの方法でチャネル壁またはチャネル内で安定 な物質に固定されていなければならない。アナライト検出のため２種以上の試薬 か必要なときは、試薬は、チャネル内または第１の開放凹部およびチャネル内に それらの反応層に固定されるのかよい。

検出可能物または着色反応物を生成する試薬を、目盛りをつけるか所定濃度にし てチャネル内に存在させておく。［化学的着色インジケータＪ　［ｃｂｒｏｗ＋ ａｔｉｃ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　１ｎｄｉｃａｔｏｒ］という用語はこの意味で使 われるもので、視覚的な結果を示す化学的着色インジケータを含む、液体サンプ ル中の選択したアナライトを検出するのに必要となる試薬または試薬の組合せも 含む概念である。「所定濃度」とはここでは、本発明に従い行う特定のテストに おいて所望の反応結果を示すのに必要な１種または２種以上の化学的着色インジ ケータおよび／またはその他の試薬の濃度をも含む概念である。

本発明の好ましい実施例ではチャネル内に安定な物質を有していて、着色反応ゾ ーン３０７には色素層か設けられている。

この物質は好ましくは天然薄膜または合成薄膜かよい。本発明に適する薄膜は、 選択した化学的着色インジケータを受け、またそれを固定することかできるもの で、その選択した化学的着色インジケータと化学的に両立できるものである。そ のような薄膜は市販されているか、フィルタ紙またはナイロン布なとの多孔性ま たは繊維性の材質なら何でもよい。好ましくはこうした薄膜は、例えばチャネル 底にシールされて固定されるなど、チャネルと一体にされているのかよい。

本発明の好ましい実施例では、チャネル内の薄膜上に少なくとも２つのゾーンか ある。第一の反応ゾーン３０５は変色を来さずに中間的化合物を形成する、アナ ライトと混合して反応する試薬を提供する。そして色素層３０７のある着色反応 ゾーンは、中間的化合物と混合して反応し変色を来す試薬を提供する。

複雑なゾーン反応の、中間的化合物の形成を伴う、又は伴わない、多数の組合せ が本発明につき考えることかできる。

このデバイスはチャネルを通過していく液体サンプル量を測量する手段を有する 。この測量手段は好ましくは［吸い取り」小区画室３０６　［ａ″ｐｕｌｌ″ｃ ｏｍｐａｒｔｆｆｌｅｎｔ］、すなわち吸収体で充満させた凹部で、引き込みゾ ーンとも呼ばれる。幾何学的構造、物理的性質、この吸い取り小区画室およびチ ャネルの組合せ法は、チャネルを通過する生物学的物質の流通量ならび流通速度 を正確に測定するように配列するこ乏がてきる。引き込みゾーンとも呼ばれる吸 い取り小区画室３０６は、チャネルを通る生物学的物質の流通量ならび流通速度 を制御するため濾過紙または多孔合成樹脂のような吸収体または多孔材を有する ものとすることかできる。あるいは測量チャネルは、そこを通る液体の形を制御 するために表面をざらざらにしておくこともてきる。

チャネル中の液体サンプルを測量する手段は、種々の幾何学的構造や材料の組合 せを含み得る。凹部の空容積［ｖｏｉｄ　ｖｏｌｕｍｅ］はサンプルの流通量測 定手段にとって最も重要なパラメータとなる。チャネル中の材料または薄膜の厚 さや組成は、凹部に選択的に入れられる材料の厚さや組成と共に、サンプルの流 通量を変えるもう一つのパラメータたり得る。例えば、チャネル中の材料の親水 性、あるいはチャネルの低い方の表面を形成する熱形成された［ｔｈｅｒｎｏｆ ｏｒＩＩｌｅｄ］水分障壁の親水性は、デバイスを通る液体サンプルの流れに大 いに関係する。本発明の好ましい実施例において凹部は正確な容積、正確なソリ ッドボリューム［５ｏｌｉｄ　ｖｏｌｕｍｅＪの吸収体を有している。凹部はチ ャネルを介して正確に測量された液体を引き込む。凹部、すなわち吸い込みゾー ンは自己測量的特徴をデバイスに付与する。

選択される材料または幾何学的構造か何であろうと、液体サンプル中のアナライ トまたはその誘導体の効果的で完全な相互作用は化学着色インジケータか起こす 。本発明における液体サンプル流れ測量手段は、好ましくは遅くとも１０分以内 、より好ましくは遅くとも３分以内に定量分析結果をもたらす。

本発明のデバイスの寸法は、使用目的によって異なる。デバイス寸法を変化させ る要因としては、検査される液体サンプル中のアナライトａ度について所望の検 査を行うのに必要な化学着色インジケータの量または質をも含む。デバイス寸法 はアナライトおよび化学着色インジケータの反応時間をコントロールし、また、 検査を終了するのに必要な時間をコントロールするために選択することができる 。一般にデバイスは長さ約７０〜２００ＩＩＩＩＩｌ、幅約２０〜３０ａ＋ａ＋ 、高さ約３〜１５Ｉｏｇ］となる。サンプルをサンプル容器に入れるに当たって 通過させる開口部は好ましくは約３〜１５ｙ＋ｉ＋かよい。開始領域はその全体 が開始領域までの開口部を含んで、好ましくは長さ約６＋ｎｎ〜３５ｗｏｎ、幅 約８〜１５＋ｎｍがよい。チャネルは好ましくは、アナライトと化学着色インジ ケータとか相互反応し所望の分析検査を行うことができるだけの長さを有してい るのがよい。その寸法は液体サンプルの毛細管現象を現出するに十分なものとす るのが好ましい。

毛細管現象を起こすことかできるチャネルは、好ましくは長さ約５０〜１５０［ １１１１、幅約２〜６ｗｃｍ＋である。四部は、開始領域として長さ幅とも約１ ０〜３０１０（ｌとされるであろう。

本発明に従ってこのデバイスを使用するには、図３に示すように液体サンプルを サンプル容器３１０に移す。サンプルが４０ｕｌより少量の場合は、４０μｌが 本実施例のデバイスの最小容量だから、サンプルは分析開始領域４中に引き込ま れず、したがって検査は開始されない。４０μａ以下のサンプル、例えば３５μ ｌがサンプル容器に入れられたときは、サンプルの表面は開始領域中の吸収パッ ド３０３の高さより低くなる。このデバイスか正しく作動するには次のことが重 要である。すなわちサイホン３０２が四部の高さにまでサンプルを引き込むこと がないように、サイホン自身の毛細管作用を全く生じないようにすることである 。また、液体がサイホン管中に入るとき開始領域にエアが詰まっていないことも 望ましいことである。エアが詰まっていると吸水バットに圧力を溜めてしまうこ とになるからである。この圧力蓄積は開始領域からサンプルを引き込むことに対 する障害となり得る。上記の２条件が満足されていれば、たとえ３５ｕｉ？のサ ンプルかサンプル容器に添加されてもサイホン管内の液面は開始領域に接触する ことかできるはと高くないからデバイス中にサンプルが引き込まれることはない 。しかし４０ｕｌの血液かサンプル容器に添加されたときは、サイホン中のサン プルレベルは血液が開始領域の吸水材または毛細管網に接触することかできる高 さになる。そうすると開始領域か一杯になるまでサンプルをサンプル容器から開 始領域に引き込むことかできる。開始領域の空容積［ｖｏｉｄ　ｖｏｌｕｌＩＩ ｅｌは、検査を完了するためにサンプルを十分にサンプル容器から引き込むこと かできるように、上手に選択される。例えば、検査か完了するまでに４０μｌを 必要とするなら、正確に４０μｌをサンプル容器に移動させ、そしてその全部を サンプル容器から開始領域へとサイホン輸送する。１００μａのサンプルがサン プル容器に添加されれば、４０μｌが即座に開始領域にサイホン輸送され、６０ μｌはサイホン管およびサンプル容器中に残留し検査に悪影響を及ぼすことがな い。

開始領域はグラスファイバ紙、緩く編んだ繊維、毛細管網、その他の吸水材でて きていて、サンプルが凹部の材料に接触すると物理的に凹部に引き込まれるよう にされている。

開始領域の一部を形成する材料はサンプルとよく交ざり合うような化学剤で処理 しておくことかできる。例えばフィンガスティックからの全血をサンプルとして 使う場合、ＥＤＴＡあるいはヘパリンのような抗凝血物質を血液の凝固防止のた めサンプルに交ぜ合わせなければらない。開始領域を構成する吸水材が抗凝血物 質で前処理されている場合は、サンプルが開始領域に引き込まれていく間に血液 と抗凝血物質とは徹底的に混合される。この混合は、血液にさらされる処理面か 多大であることと、サンプルか急速にデバイスに引き込まれ抗凝血物質か溶解す るときの乱流とて、実現される。

図４は組立てたデバイス４１０の分解図である。そこには本デバイスの１実施例 の各要素か個々に示しである。デバイスは基台４０９上に置かれるもので、色素 層その他のインジケータ層を有するチャネル層４０８がこの基台４０９上に置か れている。引き込みゾーン４０６は液体サンプルを開始領域から測量チャネル４ ０８を介して移動させるのに補助となる。サンプルは分析開始領域をなす吸水バ ッド４０３を介してデバイスに導入される。血液フィルタ４０４は全血サンプル から無用な固形物を濾過するために設けられている。次にサンプルは酵素ゾーン ４０５に接触し、本件分析の表示工程［１ｎｄｉｃａｔｉｏｎ　ｐａｒｔ］が始 まる。剥ぎ取り可能なシール４０１を張った蓋４０２が、デバイスを貯蔵中の汚 染から保護する。

本発明の好ましい実施例では、サンプル容器はポリビニルピロリドンのような親 水性材料で作られるかコーティングされる。

サイホン管に疎水性の材料を使うことはサイホン管の中にあるサンプルのレベル に影響を及ぼすおそれがあるから、サイホン管、またはサイホン管の内側にも親 水性材料を使うことが好ましい。

本発明のもう一つの実施例では、２ＣＩより長＜２０ｃｏより短い直線状測量ゾ ーンをデバイスは使っている。例えばコレステロールを含有するサンプルが、こ の直線状測量ゾーンに入る前に、適当な酵素試薬に接触すると形成される過酸化 水素は、この直線状測量ゾーン内で、ペルオキシダーゼ着色反応によりチャネル 中の液体サンプルの表面から連続的に排出される。液体サンプルは測量ゾーンを 出て凹部中の吸水パッドに引き込まれるが、このとき引き込みゾーンとも呼ばれ る測量ゾーンはチャネルから流れてくる液体量を正確に測量する。理想的にはチ ャネル中の液体の流れは早く入ったものから出ていくのがよい。

過酸化水素か液体サンプルから排出するのが好ましく、また、過酸化水素が排出 した液は常に、まだ過酸化水素の排出されていない液体サンプルの下方に残って いるのが好ましい。チャネルの境界面に接する液体はチャネルの中央部の液体よ りも遅く流れるという層流効果［１ａｍｉｎａｒ　ｆｌｏｗ　ｅｆｆｅｃｔ］が 出ることは好ましくない。層流効果は液体カラムの表面に過酸化水素が排出され ていない新しい液を連続的に供給する。層流効果はたとえ部分的であっても着色 変色を表面に拡大させ、反応着色と非反応着色との間の鮮明な境界画定の代わり にロケット形の着色となってしまうのである。

ガーゼ芯［ｗｉｃｋｉｎｇ］だけの場合に課せられる時間的制約を避けるため、 測量ゾーンは好ましくは長さ約Ｌｏｃｍ、幅約０．２ｃ１、深さ約０．００２５ ｃ＋ｏのチャネルを有している。したがってチャネルに充満させるべく要求され る液量は約０．００５ｃ＋ｎ３、すなわち約５μｌとなる。しかし修正されてい ないチャネルは問題を起こすことかある。サンプルがチャネルを流れていくと、 サンプルは事実上、２枚の平行な面の間を移動する薄いフィルムとなって、液体 の流れに対する引きずり抵抗の大半をその上面と下面かもたらすことになる。さ らにチャネルの両側は上面と下面の（断面）長さの約１．２５％しかないが、境 界層に別の引きずり抵抗をもたらす。液体カラムの中央部の液は液体カラムの両 側の液よりも常に速く流れるから、液の表面は液体カラムの奥の方にある液で連 続的に補給されることになる。というのはカラムの両側の液は相対的に遅く流れ るからである。このことは、反応していない過酸化水素のある液がチャネルの両 側のものよりチャネルの中央部のものの方が速く流れるので、着色表面にロケッ ト形状を形成することになる。この効果はチャネルの上面と下面にも生しるが、 着色は双方の面の一方または両方に拘束されていて過酸化水素含有の液との接触 点て反応するから、ロケット形としては観察されない（ロケット形に向かうこと に貢献しない）。層流効果は曖昧な不確定着色表面やリニャリティの問題［１ｉ ｎｅａｒｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅ［ｌｓ］をもたらす。

こうした層流効果に対する解決策の１つは、チャネルを通る液の流れに乱流を作 り出すことである。この乱流は、例えばチャネルの底面及び／又は上面に一連の 小さな畝［ｒｉｄｇｅｓ］または突出部［ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｓ］　（以下、 ぎざぎざ面と言う、図５）を形成するなど適当な手段を講することで実現するこ とができる。

このぎざぎざ面はデバイスの測量ゾーンを通過する液体カラム内に乱流をもたら す。この乱流はチャネルのどの横断面でもランダムな混合を行うか、チャネルの 長さ方向には混合しない。

こうしたきざきざ面の１例は、チャネル面上に押印形成して［ｉｍｐｒｉｎｔｅ ｄ］チャネル５２１の軸に対し４５度の角度に切った成するものである。これら ピラミッドか高さ０．００２５ｃｍであれば、その頂点はチャネル５２４の上面 に接する。これは、それまでの開放されたチャネルを、曲かりくねっているかよ く規則付けされた相互に関連する液流通路網に変えている。このチャネル網を液 か通ると、チャネル中のどの地点においても流れは間断なく向は直されるから、 中央部の液が両側の液より速く流れるようなことはできなくなる。したがってロ ケット形の着色表面は生じなくなる。さらに、着色した（反応した）部分と非着 色（過酸化水素排出液と非反応の色素）部分間の染色面境界６０１は、図６に示 すように、乱流６０２によって引き起こされる混合により、より鮮明になる。

あるいは、チャネル内の液流に障壁［ｂａｒｒｉｅｒｓ］を設けることによって 液流に乱流をもたらすことができる。ここに障壁はチャネルと一体をなすものに 限定されない。これはチャネル中にメツシュ状の繊維を設けることでも実現され る。液がメツシュ繊維に接すればその液流に乱流が生じ、チャネルの流れは間断 なく向は直されるから、染色境界８０はぼやけない。

液体サンプルかインジケータ材に接触するのに必要な時間を短縮するため、メツ シュ繊維のファイバをインジケータ試薬物質でコーティングすることがてきる。

本発明のデバイスおよび方法は多種類の分析法に使うことができる。こうした分 析としては問題のアナライトか染色を生成したり破壊したりすることかできる反 応化合物に変換されるものも含むことかできる。さらに、問題のアナライトか、 チャネル中の薄膜に埋め込んだ特異性バインダによって提供される一定数の結合 部位を標識されたアナライト自身の誘導体と争うといった分析法も含む。ここに 特異性バインダとは、抗体、抗原、または受容体分子の場合かある。結合か済ん たら、標識された誘導体は、その標識に特異的な反応によってチャネルの検出ゾ ーン中で視覚化される。これは目に見える色彩変化をもたらす酵素反応であるこ ともあるし、標識そのものかデバイス中で見えることもある。標識としてはパー ティクル、染色されたリポソーム、色素自体などがある。

本発明のデバイスおよび方法は種々の特異性分析［５ｐｅｃｉｆｉｃａｓｓａｙ ｓ］に利用することかできる。こうした分析としては大略、化学反応分析および 反応性バインダ分析という上述２つの分析範噂を含む。化学反応分析の例として は、コレステロール、高濃度リポタンパク質、トリグリセリド、グルコース、尿 酸、及びカリウムの検査がある。抗体、抗原、または受容体を含むバインダ反応 の例としては、（１）ＨＩＶウィルス、Ｍｉウィルス、ヘルヘスウィルスの検査 、（２）妊娠如何を判断するためのホルモン検査および甲状腺ホルモンの検査、 （３）ジゴキシン、フェノバルビタール、テオフィリンなど種々の薬物の検査、 がある。

本発明のデバイスに用いられる薄膜は「活性化された」薄膜かよい。活性化薄膜 は、共有結合をするためタンパク質、抗体、および色素のアミノ基およびカルボ キシル基と反応する反応化学基を有する。適切な薄膜材を市場からめるとすれば 、マサチューセッツ州、ベッドフォートのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ　Ｉｎｔｅｒｔｅ ｃｈ社が販売しているものなどがある。この薄膜は■ＩＩＩ］ｏｂｉｌｏローＡ Ｖ　Ａｆｆｉｎｉｔｙ　Ｍｅｌｌｌｂｒａｎｅ［商標］と名付けられている。そ れは化学的に誘導された親水性フッ化ポリビニリデンからできている。これに代 わる薄膜としてはニューヨーク州グレンコープのＰａ１ｌ　Ｂｉｏｓｕｐｐａｒ ｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社の製品である。この製品はＩＩ［１Ｉｌｌｕｎｏ ｄｙｏｅ　ｎｅＩ［１ｂｒａｎｅ　［商標］と名付けられ、化学的に修飾された Ｎｙｌｏｎ　６６でできている。ミシガン州アナーバのＧｅ１ｉＩａｎ　５ｃｉ ｅｎｃｅｓ、　Ｉｎｃ、社は化学成分か入手てきないＵｌｔｒａｂｉｎｄ　Ｍｅ ＩＩｌｂｒａｎｅを販売している。

デバイスは透明な０．０１５インチ厚のＰＶＣロールストックからなるトップカ バーをつけてもよい。底のベースも同材にしてＰｖＣから製造してもよいし、５ ＡＲＡＮのような防水壁を設けたポリエチレンラミネートで製造してもよい。取 り外し可能な剥き取り保護片でデバイスの上面をカバーしてもよい。

この片は防水壁ともなるポリエチレンラミネートされたアルミ箔で作ってもよい 。

以下に述へる例は本発明を図示説明する目的のためであって本発明を制限する意 味合いのものではないことを予めお断りする。

コレステロール分析手順 フィンカプリツタで得た全血を図３のサンプル容器３１０に移す。分析するのに 十分な血液があるなら、容器内の血液はデバイスの分析開始領域３１１に流れて いく。固形物分離手段３０４は赤血球の大部分［ｂｕｌｋ］を保持している。赤 血球のない、または乏しい血漿は、コレステロールエステラーゼおよびコレステ ロールオキシダーゼの酵素と、ある種の塩ならびに界面活性剤のような溶解補助 剤が入っている、酵素ゾーンとも呼ばれる初期反応ゾーン３０５に入る。初期反 応ゾーン３０５は酵素西洋ワサビペルオキシダーゼ［ｅｎｚｙ＊＋ｅ　ｂｏｒｓ ｅｒａｄｉｓｈ　ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ］をも含有する。血漿コレステロールは 初期反応ゾーンでコレステナノン［ｃｈｏｌｅｓｔｅｎａｎｏｎｅ］と過酸化水 素に変換される。

これら血漿を含有する反応生成物とその他の初期反応ゾーン中に溶解されている 試薬とは、チャネル３０８に入るが、このチャネルは膜となる物理的マトリック ス状態に固定した精確な量の色素を有することになる。西洋ワサビベルオキシダ ーセの存在下で、色素は過酸化水素により定量的に酸化され、着色された種［ａ 　ｃｏｌｏｒｅｄ　５ｐｅｃｉｅｓ］に変換される。この色素は小区画室に等量 に分配されるが、過酸化水素に接触すると即座に変換か生ずる。したかって色彩 変化した領域の長さは過酸化水素量に比例し、したがってまたサンプル中のコレ ステロール量にも比例するのである。

過酸化水素のない血漿は、引き込みゾーン室に入る。引き込みゾーンが満たされ ていくと、引き込みゾーンが一杯になるまてチャネル中の色素酸化か進行し、一 杯になった時点て酸化工程は停止する。コレステロール濃度単位で目盛りを付け た定規に照らし合わせてチャネル中に形成されたカラーパー［ｔｈｅ　ｃｏｌｏ ｒ　ｂａｒ］の長さを読み取る。

テオフィリン分析 材料および手順は上述と同しである。違う点は以下の通りである。

手順 まずサンプル容器に入れられた全血は、上述のようにして分析開始領域に入る。

血液細胞はこの小区画室中に保持されるか、血漿はガーセ芯作用［ｗｉｃｋｉｎ ｇ　ａｃｔｉｏ口１により初期反応ゾーンに移動していく。初期反応ゾーンはテ オフィリンと西洋ワサビペルオキシダーセの抱合体を所定の精確に測った量だけ 含有する。

細胞のない、もしくは細胞の乏しい血漿がチャネルに入ると、精確に測られた量 の血漿か、テオフィリン抱合体を完全に取り去り、血漿中でテオフィリン抱合体 のホモジネートされた溶液か作られる。薬物誘導体［ｔｂｅ　ｄｒｕｇ　ｄｅｒ ｉｖａｔｉｖｅ］が、初期反応ゾーンを構成している多孔材の内面および外面に それらをカバーするように薄いフィルム状に初期反応ゾーン中に分配される。

初期反応ゾーンは、血漿か測定ゾーンのチャネルに直接入らずに初期反応ゾーン に迅速に入ることができるように設けられている。第１の開放凹部と初期反応ゾ ーンも、血漿タンパク質に結合されたテオフィリンを放出する化学添加物を含有 している。

ホモジネートされた混合物はテオフィリンに対する精確に測定された量の抗体を 含有するチャネルに移っていく。抗体は小区画室中に均等に分配され、小区画室 に色素とともに固定化される。この色素は西洋ワサビペルオキシダーゼの存在下 に過酸化物で酸化可能である。過酸化尿素［ｕｒｅａ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ］のよ うな乾燥過酸化水素もチャネルの薄膜に入れられている。テオフィリンに対する 抗体もテオフィリン西洋ワサビペルオキシダーゼ抱合体と反応する。

テオフィリンが血漿にないときは、テオフィリン抱合体がチャネルの最初の箇所 で抗体により取り去られる。しがしチャネル中の固形マトリックスにある一定数 の抗体部位を抱合体と競うテオフィリンか存在するときは、チャネル中の抗体部 位の一部は血漿テオフィリンによってブロックされてしまう。血漿中にテオフィ リンが増加濃縮していけば、最後の結合していない抱合体分子はもっと遠くへ行 かなければならず、固定化された結合パートナ−を探してチャネル中を遠くまで 行くことになる。

したがって固定化された抱合体を探すために旅だたされるチャネルのフラクショ ンは、血漿中のテオフィリンが濃度を高めてゆくにつれて長くなっていく。

テオフィリン西洋ワサビペルオキシダーゼ抱合体の色彩は、その移動経路上に過 酸化物との酸化によりチャネル中で固定化された色素に変換する。この工程は最 後の抱合体分子が固定化するまで続く。この工程は全血サンプル中の薬物温間に 比例して長さを変えるカラーパーとなって表れる。

特定の実施例につき上述したことは、本発明の一般的な性質を開示すること十分 なので、第三者は現在の知識を適用することによって、本発明の概念から離れず に上述実施例の種々の応用を容易に変形させ採用することができる。したがって このような応用や採用はここに開示した実施例が意味するものと同等のものとさ れる。ここに使用の用語および定義は本発明説明を目的としたものであってそれ を制限するためのものではないことを理解されたい。

図面における符号の説明 １１１　血漿の凹部 １１２　試薬層 １１３　インジケータ層 １１４　血漿分離層 １１５　保護層 ２１２　基台 ２１６　血漿分離層 ２１７　サンプル容器 ２１８　吸水バット ２１９　サイホンタブのある保護層 ２２０　測量チャネル ２３０　酵素層 ３０２　透明カバー ３０３　吸水バット ３０４　固形物分離手段 ３０５　初期反応ゾーン ３０６　吸い取り小区画室 ３０７　着色反応ゾーン ３０８　測量チャネル ３０９　基台 ３１０　サンプル容器 ３１１−　分析開始領域 ３１２　サイホン ４０１　剥ぎ取り可能なシール ４０２蓋 ４０３　吸水バッド ４０４　血液フィルタ ４０５　酵素ゾーン ４０６　引き込みゾーン ４０７　色素層 ４０８　チャネル層 ４０９　基台 ４１０　組立デバイス ５０１　ピラミッド状盛り上がり ５２１　チャネル ６０１　染色境界 ６０２　乱流 特表平Ｅ−５０９９７９（１２） 国際調査報告 ■−−嶺ムーーー＋−ρＣＴ／１１５　９２１０６８ニー１．、−一、＋＋　＋ −”　ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０６８８９フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ、ＣＨ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、Ｅ Ｓ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、Ｎ Ｌ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、ＵＳ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．測量装置に置かれた液体サンプル量を測量するためのサンプル容器と、 該サンプル容器の高さより高い位置に設けた分析開始領域と、 液体サンプルの所定の最少量が上記サンプル容器中に置かれないことには液体サ ンプルが上記分析開始領域に接触せず該分析開始領域を満たさないように上記サ ンプル容器を分析開始領域に接続するサイホンと、 を有する液体サンプル中のアナライト検出測量装置。
2. ２．分析開始領域が、測量チャネルを介して凹部に接続され、該測量チャネルが 問題のアナライトを検出する少なくとも１つのインジケータを吸収しているキャ リアを有している、請求項１の測量装置。
3. ３．キャリアが薄膜である請求項２の測量装置。
4. ４．チャネルがチャネル内に障害物を内包しており、それによって液体サンプル の流れ方向に絶え間無く変化をもたらすようにされている請求項２の測量装置。
5. ５．障害物がチャネルに設けられたぎざぎざ面の形式である請求項４の測量装置 。
6. ６．障害物がメッシュの形式である請求項４の測量装置。
7. ７．メッシュが化学的着色インジケータでしみ込ませられている請求項６の測量 装置。
8. ８．分析開始領域が液体サンプルから固形物を濾過するフィルタを有している請 求項２の測量装置。
9. ９．分析開始領域が少なくとも１つの吸水パッドを有している請求項２の測量装 置。
10. １０．分析開始領域と凹部が各々少なくとも１つの吸水パッドを有している請求 項２の測量装置。
11. １１．サンプル容器が親水材でコーティングされているか、親水材でできている 請求項１の測量装置。
12. １２．サイホンが親水材でコーティングされているか、親水材でできている請求 項１の測量装置。
13. １３．液体サンプル容器と、 該液体サンプル容器の高さより高い位置に設けた分析開始領域と、 所定の最少量の液体サンプルが液体サンプル容器に置かれるまで液体サンプルが 分析開始領域に接触しないように上記液体サンプル容器を上記分析開始領域に接 続しているサイホンと、 を設けることにより、 信頼できる分析をするには不十分なサンプルしかないときは分析開始することを 妨げるようにされている、液体サンプル中のアナライト量を定量化する測量装置 。
14. １４．液体サンプルをサンプル容器中に導入するものを分析開始領域より下方に 配置し、サンプル容器をサイホンで分析開始領域に接続し、それによって分析を 開始するのに十分なサンプルが存在するときはサンプルがサンプル容器から分析 開始領域までサイホン中を上昇してゆくようにしている、分析するのに十分な液 体サンプルが存在することを確保する方法。
15. １５．サンプルに乱流をもたらす手段が測量チャネル中に設けられている、サン プルを流す測量チャネルを有する分析装置。
16. １６．乱流生起手段がチャネル内に設けられた障害物である請求項１５の分析装 置。
17. １７．障害物がチャネル内に設けられたぎざぎざ面の形式である請求項１６の分 析装置。
18. １８．障害物がメッシュの形式である請求項１６の分析装置。
19. １９．メッシュがインジケータで寝台されている請求項１８の分析装置。
20. ２０．インジケータが化学的着色インジケータである請求項１９の分析装置。
21. ２１．チャネル内に障害物を設けることにより、障害物が液体サンプルの流れ方 向に絶え間無く変化をもたらすようにした、少なくとも一つのインジケータを吸 収しているキャリアを有する測量チャネルを介して、液体サンプルを流すことに より液体サンプル中のアナライトの量を定量化する装置。
22. ２２．サイホンによって分析開始領域に接続され、分析開始領域の下方に配置さ れたサンプル容器中に、液体サンプルを導入し、分析を開始するに十分なサンプ ルが存在するならサンプルをサンプル容器から分析開始領域へとサイホン経由で 上昇するようにさせ、 測量ゾーンを介して液体サンプルを引き込むようにされている凹部に接続された 測量チャネルであって、問題のアナライトを検出する少なくとも一つのインジケ ータが吸収されているキャリアを有するこの測量チャネル中を液体サンプルが流 れるようにした、 液体サンプル中のアナライトを検出する方法。
23. ２３．液体サンプルが測量チャネル中を流れていくとき流れの方向を変化させる 測量チャネル中に障害物が設けられた請求項２１の方法。
24. ２４．障害物が測量チャネル中に設けられたぎざぎざ面の形となっている請求項 ２２の方法。