JPS5815157A - インキユベ−シヨン方法 - 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】 本発明は液体試料例えば生物の体液である血液。

血漿、尿等に存在する特定成分の定量−分析を行なうた
めに用いられる化学分析用測定器具のインキュベーショ
ン方法に関し、更に詳細には試料点着面側を下にして恒
温板に乗せることにより、インキュベージｉｉ／中に水
分が蒸発するのを効果的に防止することができるように
したインキュベーション方法に関するものである。

現在の医療においては、適確な診断と適切な治療とを行
なうために、臨床化学検査システムが重要視されており
、この臨床化学検査を実施するために各種の化学分析用
測定器具が既に開発されている。この化学分析用測定器
具としては、例えば体液中の特定イオンの活量を測定す
るタイプのもの０体液中の特定物質を試薬と反応させて
その光学的変化を測定するタイプのもの等がある。

前者は電気化学的に特定成分を定量分析するものであり
、例えば特開１８５５−２０４９９号に記載されている
ように、一対の固体電極と、この固体電極間に延びた多
孔性材料と、これらの測定エレメントを収納するととも
に、片面に体液を滴下するための開口が形成された枠と
から構成されている。

この枠には固体電極に接続された端子が設けられており
、これに電位針が接続される。そして枠の開口から体液
を滴下してからインキュベートし、所定時間が経過した
後に電位計でイオン活量を測定する。

測定するイオンとしては、ＫΦｅ　Ｎａ■、ＣａＯ，Ｃ
ｊ→。

ＨＯＯ３ｅ等である。最近では、これらの無機イオンを
同時に測定することができるようにした多項目測定器具
が提案されている。例えば実開昭５５−６４７５９号に
記載されているように、電極に特定のイオンだけを選択
するイオン選択膜を設けたイオン選択電極を用い、これ
を支持板の上に多種類設置してイオン選択電極集積板を
作り、スペーサを介して２枚のイオン選択電極集積板を
対向配置させた構造になっている。

後者の光学的に定量分析する測定器具としては、用いる
試薬によって発色反応させてその発色濃度を測定するも
のと、試薬と螢光反応させてその発光を測定するもの等
がある。この測定器具は、ペースに試薬類を固定化して
シート状測定エレメントを作成し、これをスライド枠に
収納したものであり、通常化学分析スライドと称されて
いる。この測定エレメントとしては、例えば特開昭４９
−５３８８８号、同５０−１３７１９２号、同５１−４
０１９１号、同５２−３４８８号、同５２−１３１７８
６号、同５２−１４２５８４号、米国特許３９９２１５
８号、同３５２６４８０号等に記載されており、またス
ライド枠については、ｒ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＷＥＦｔ
ＫＪ誌１９７８年８月２３日号ｇ５５ページ、米国特許
４１４２８６３号等に詳しく記載されている。

第１図はこのイヒ学分析スライドの一例を示すものであ
る。化学分析スライド１は、上下２枚のプラスチック製
スライド枠２，３の間に、乾式多層フィルム化した測定
エレメント４が挿入されている。上部スライド枠２は試
料点着面側に位置し、その中央部に液体試料例えば血液
、血清、血漿。

尿等の体液が滴下される孔２ａが形成されている、下部
スライド枠３は分析測光面側に位置し、その中央部に光
を通すための孔３ａが形成されている。

これらのスライド枠２，３は測定エレメント４を収納し
てから、その周縁部が互に溶着されて一体化される。

前記測定エレメント４は、ベースＮｌ１５．試薬層６、
反射層７．展開層８から構成されている。ベース層５は
支持体としての役割をもち、例えば下塗り処理を施した
厚さ１８５μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＩＴ）フィルムが用いられる。なお、このベース層５に
よって下部スライド枠３の孔３ａが閉鎖される。

試薬層６はベース層５の上に層設されており、体液中に
含まれる目的成分と反応し、その成分量に応じた濃度と
なるように発色する試薬が用いられる。例えば血液中の
グルコース濃度を測定する場合には、グルコースオキシ
ダーゼ（東洋紡製ＧＯＤＩＩＩ）５０■、ペルオキシダ
ーゼ（東洋紡製ＰＯＤ■）２０■、１．７−シヒドロキ
シナ７タレン１３５！”９．４−アミノアンチピリン１
８０ＩＩ９、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル（日本油脂製ノニオンＨ８２１０）２０■、ゼラチン
＆５ｔ１水１００−よりなる溶液が用いられ、乾燥膜厚
が１５μｍとなるようにベース層５の上に塗布される。

反射層７は下部スライド枠３の孔３ａを通って試薬層６
に入射した光が展開層８に達して、この展開層８中の体
液の色が測光されないようにするものであり、例えば酸
化チタン（１８ｆ。

ゼラチン２７ｆ１ポリオキシエチレンノニルフエニルエ
ーテル１００■、水５ｏｓＩ９よりなる均一分散液が用
いられ、乾燥膜厚が８μｍとなるように試薬層６の上に
塗布される。展開層８は、微１例えば１０μ！の体液を
上部スライド枠２の孔２ａから滴下しなときに、均一な
密度で同じ大きさのスポットに展開されるようにするた
めのものであり、例えば木綿製ブロード（東洋紡製１　
（１０ソウ）を０．２％ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル水溶液で処理したものが用いられ、この展
開層８を反射層７の上に圧着ラミネートする。

前記化学分析スライド１を用いて定量分析する場合は、
液体試料例えばヘパリン採血した新鮮面を上部スライド
枠２の孔２ａから微量滴下し、試薬と反応させて発色さ
せる。この発色反応を充分に行なわせるためにインキュ
ベータが用いられ、イヒ学分析スライド１を一定時間恒
温保持するっこのインキュベーション後に、下部スライ
ド枠３の孔３ａから照明光を試薬層６に照射し、その反
射光の中に含まれている特定波長の光を測定して反射濃
度を求め、予じめ求めておいた反射濃度対成分量を示す
標準曲線を参照することにより、血液中に存在する特定
成分例えばグリコース成分の比色定量分析を行なうこと
ができる。

前記発色反応には、インキュベーション温度。

インキュベーション時間、酸素量、水分等が関係してい
ることが知られている。このうち水分については、発色
反応の進行と密接に関係している。

すなわち、有機試薬と特定成分との発色反応は、例えば
３７℃で５〜１０分を要する場合が多いが、この際に反
応が完結するまで、その場に水分が充分に存在すること
が必要である。かかる場合″に、通常用いられる試薬層
６の厚みは数十μｍに過ず、したがって保水能力が十分
とは云えない。このため・、インキュベーション中に水
分の蒸発が進行して発色反応の進行を抑えてしまうこと
になる。

第２図は試薬点着面側を密閉した場合と、しない場合と
について発色濃度の変化を示したものである。すなわち
化学分析スライド１の下部スライド枠３を温度調節され
た恒温板（熱板）の上に乗セテインキユペートシた時の
インキュベーション時間と発色濃度との関係を示し、曲
線人は試料点着面側にある上部スライド枠２の孔２ａを
テープでシールした場合の発色濃度曲線であり、曲ＦＭ
Ｂは孔２ａをあけたままの一合の発色濃度曲線である。

この第２図で示されるように、試料点着面側を密閉して
水分の蒸発を抑えた方が発色反応が充分に進行し、正確
な比色定量分析を行なうことができる。

この水分の蒸発による影響は、化学分析スライドだけに
ついて生じる特有なものではなく、前述した電気化学的
に測定するものについても生じ、水分の蒸発によりイオ
ノ濃度が変わるため、電極電位が変化することになる。

したがって、いずれのタイプの測定器具であっても、イ
ンキュベーション中は水分が蒸発しないような対策が必
要である。

試料点着面側からの水分の蒸発を抑えるために、従来は
試料点着面側に設けた孔に粘着テープを貼ったり、ある
いは平面状のスプリング又は板ばね等を用いて孔の上を
押し付けて密閉する方法がとられていた。しかし前者の
粘着テープを用いるものは、粘着テープを自動的に貼着
するようにした場合には装置が複雑になり、また手によ
ってシールする場合には操作者の負担が増すという難点
がある。また後者のスプリング又は板ばねを用いるもの
は、構造が複雑になり、部品点数が増えてコスト高にな
るという欠点がある。

本発明は上記欠点にａみ、インキュベーション中の水分
の蒸発を極めて簡単に防止することができるようにした
インキュベーション方法を提供することを目的とするも
のである。

本発明は液体試料の点着後に試料点着面側を下にして恒
温板の上に乗せて、試料点着面側と恒温板とを密着させ
ることにより、試料点着面側の開口（孔）を通って水分
が蒸発しないようにしたことを特徴とするものである。

化学分析用測定器具として化学分析スライドを用いた場
合には、水分を多く保持している展開層の上に試薬層が
位置しており、展開層から蒸発した水分は上方に移動し
て試薬層に達するから、この試薬層に水分が集まり、し
たがって試薬層に最も効果的に水分を留めることができ
る。さらに、恒温板と測定エレメントの間に空気層が形
成されているから、試薬として酵素を用いたものでは反
応に必要な酸素が与えられることになり、反応を充分に
進行させることができる。

以下、第３図ないし第７図を参照して本発明について詳
細に飲明する。

第３図は本発明を賽施する化学分析装置を示すものであ
る。モータ１０の回転軸１１に間欠回転機構１２が連結
されており、モータ１０が所定角度だけ回転する毎に、
間欠回転機構１２の出力軸１３が１ステツプだけ回転す
る。この間欠回転機構１２としてはゼネバ機構等が用い
られる。なおモータ１０を電気的に間欠駆動させれば、
この間欠回転機構１２を省略することができる。

前記出力軸１３は円板プレート（恒温板）１４を貫通し
ており、その先端にターレット１５が固着されている。

円板プレート１４は内部に熱源が内蔵されており、通常
は３７℃に保たれている。

この円板プレート１４を所望の温度に保つために温度制
御装置１６が設けられている。また、円板プレート１４
の上方には外側熱板】７が設けられており、温度制御装
置１８によって恒温保持されている。

反転装置２０は、Ｕ字状をしたトンネル部２１と、チャ
ンネル状をした機部２２と、ソレノイドもしくはモータ
等によって前後動する押込みレバー２３とから構成され
ている。化学分析スライド１は試料点着面側を上にして
機部２２上に置かれ、孔２ａから体液２４が滴下される
。この体液２４が展開してから、押込みレバー２３を前
進させて化学分析スライド１をトンネル部２１内に押し
込む。化学分析スライド１はトンネル部２１内を落下す
るときに反転して試料点着面側が下になる。

こうして表裏が反転した化学分析スライド１は、機部２
５上に滑り落ちる。

前記ターレツ）１５には、その外周部に等間隔で複数の
切欠部２６が形成されているから、ターレット１５が間
欠回転して、その切欠部２６が機部２５の前に来たとき
に、押込みレバー２７が前進して化学分析スライド１を
切欠部２６内に挿入する０このために、押込みレバー２
７とターレット１５とは所定のタイミングで作動させる
必要がある。

挿入された化学分析スライド１は、ターレット１５の間
欠回転によって移動され、この移動中に恒温保持された
円板プレート１４と外側熱板１７からの熱によってイン
キュベートされる。このインキュベーション中は、試料
点着面りが円板プレート１４に密着しており、孔２ａが
閉鎖されているから、測定エレメント４中に含まれてい
る水分の蒸発を効果的に防止することができる。

ターレット１５が例えば６分間かかつて１８０度だけ移
動すると、測光位置に達して試薬層６の発色濃度が測光
される。この比色測光を行なうために、外側熱板１７の
上に測光部３０が設けられている。この測光部ｓｏｇｉ
、暗箱３１と、この暗箱３１内に収納された照明光源３
２．レンズ３３゜色フィルタ３４．光検出器３５とから
構成されている。前記照明光源３・（から放出された照
明光は、外側熱板１７の孔１７ａを通って化学分析スラ
イド１の分析測光面側を照明する。すなわち、照明光は
下部スライド枠３の孔３ａを通り、さらにベース層５を
透過して試薬層６に達し、これを照明する。この試薬層
６で反射した光は、レンズ３３と特定波長の光だけを透
過する色フィルタ３４とを通って光検出器３５に入射し
、ここで光電変換される。

光検出器３５の出力信号は、分析制御装置３６に入力さ
れて、ここで比色定量分析されてその分析結果が出力さ
れ、必要に応じて化学分析スライド番号（被検体番号）
とともにプリントアウトされる。この分析制御装置３６
としてはマイクロコンピュータが用いられ、分析処理と
各部の制御と゛を行なう。すなわち、温度制御装置１６
．１８の制御と、モータ１０．押込レバー２３．２７の
駆動を制御する。なお、分析制御装置３６に化学分析ス
ライドの種類に応じた標準分析テーブルメモリを設けて
おき、種類指定キーを押すことにより、所望の標準分析
テーブルメモリを選択して分析処理を行なうようにする
のが望ましい。

第４図は化学分析装置の斜視図であり、反転装置２０を
省略しである。外側熱板１７に切欠部１７ｂが形成され
ており、この切欠部１７ｂを通って化学分析スライド１
がターレット１５の切欠部２６内に挿入される。測定さ
れた化学分析スライド１は、円板プレート１４に設けた
孔１４ａ上にくると、この孔１４ａから落下してシュー
ト３７上を滑動して容器に回収される。

第５図はインキュベーション中の化学分析スライドを示
すものである。化学分析スライド１は、試料点着面側が
円板プレート１４に密着しているから、体液を滴下する
ために開口している孔２ａが閉鎖され、ここを通って蒸
発した水分が逃げるのを防止することができる。しかも
試薬層６が上になっているから、水分を効果的に試薬層
６に留めることができる。更に孔２＆によって空気層が
形成されているから発色反応に必要な酸素も供給するこ
とができる。

第１図に示す化学分析スライド１に、採血した１０μ！
の全血を滴下し、試料点着面側を下にして円板プレート
１４に乗せて、３７℃でインキュベートしたところ、第
２図において符号Ｃで示す発色濃度曲線が得られた。こ
の発色濃度曲線Ｃは、上側にある試料点着面側をテープ
でシールしたものよりも発色反応が充分進行し、正確な
データが得られることが確認された。

第６図は反転装置の別の実施例を示すものである。この
実施例では、間欠回転する軸４０の外周に複数のプレー
ト４１が放射状に設けられている。

化学分析スライドｌは挿入位置にあるプレート４１上に
乗り、少なくとも１８０度回転することによって表裏が
反転される。なお符号４２はカバーである。

第７図は反転装置のもう１つの実施例を示すものである
。この反転装置は、化学分析スライド１を収納したホル
ダープレート４４を一定角度の範囲で揺動させることに
より、化学分析スライド１．１１″ を反転させるようにしたものである。

上記構成を有する本発明は、液体試料を滴下した後に化
学分析用測定器具を反転して恒温板の上に乗せ、この恒
温板と試料点着面側とを密着させるようにしたから、イ
ンキュベーション中における水分の蒸発を極めて簡便に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は化学分析スライドの一例を示す説明図、第２図
は試料点着面側を密閉したものとしないものとについて
インキュページ３フ時間と発色濃度との関係を示したグ
ラフ、第３図は本発明を冥施する化学分析装置の断面図
、第４図はその斜視図、第５図はインキュベーション中
の化学分析スライドを示す要部の断面図、第６図は反転
装置の別の実施例を示す側面図、第７図（Ａ）は反転装
置のもう１つの実施例を示す側面図、（Ｂ）はその正面
図である。 １・・・化学分析スライド ２・・・上部スライド枠　２ａ・・・孔３・・・下部ス
ライド枠　３ａ・・・孔４・・・測定エレメント Ａ・・・試料点着面側をテープでシールしたものの発色
濃度曲線 Ｂ・・・試料点着面側をシールしなｕ％Ｇのの発色濃度
曲線 Ｃ・・・試料点着面側を下にして恒温板と密着させたも
のの発色濃度曲線 】０・　・　・モータ　　　　　１２・　・　・間欠回
転機構１４・・・円板プレート　１５・・・ターレット
１７・・・外側熱板　　　２０・・・反転装置２３．２
７・・・押込みレノく− ３０・・・測光部 ３６・・・分析制御装置 第２図 づし矢１べ゛−シコ〉時藺

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料点着面側に形成した開口に液体試料を滴下してから
   、前記試料点着面側を下にして恒温板に乗せることによ
   り、前記試料点着面側と恒温板とを密着させた状態でイ
   ンキュベートすることを特徴とするインキュベーション
   方法。