JPS58204368A - 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】 本発明は、一般に分析化学、特に流体中の予め定められ
た特定成分を分析する分析素子に関し、更に詳１くは、
生物学的流体試料中の特定成分を分析するための定量分
析素子に関する。

従来、流体試料中の検体成分を分析する方法は多数開発
がなされてきたが、それらは大別して、溶液内での反応
系と固相の反応系の二種類に分けられる。

ｍ液系における分析反応（以下ウェット・ケミスト＋１
イーと略す）は、用手法と呼ばれる全（機械ケ用（・な
い分析方法から、近年病院の臨床検査室等において多用
されている自動定量分析装壕まで多く知られている。

このうち特に自動定量分析装置は、血液等の分析に有用
に用いられている。

例えば、米国特許第２．７９７．１４９号に記載された
、連続流れ分析に基づく分析装置＃は、この代表的なも
のである。

これらは、流体試料、希釈剤および分析試薬を混合し、
分析装置内へ移送し７、分析反応および定量測定を行う
というものである。

しかしながら、このような連続分析装置は、複雑かつ高
価であり、熟練した操作技術を必要とし、また、分析操
作の後には、必らず繰返し洗浄操作が必要とさｔｌ、こ
れを行ｔｃうには多大な時間と労力を浪費し、かつ、こ
れらの発成は、必然的に環境汚染を起こすという欠点を
有する。

一方、固相の汁析反応（以下、ドライケミストリイーと
略す）を用いる分析法も広範Ｌ・（用いられてい石。

例えば、米国特許第３．（１５ｎ、　３７３号あるいは
、同第３．（１６１，５２３号等に記載の如く、１紙の
如き吸水性担体に試薬溶液を含浸させ、乾燥して作られ
るものである。

これらは、一般に分析試験紙、まＴこは率に試験片上に
、流体試料を滴下するか、または流体試料中へ試験片を
浸漬させ、試験片の色変化または濃闇変化を、肉眼判定
かま１こは反射濃度計により測定し、流体試料中の特定
成分の濃度レベルを決定するものである。

これらの試験片は、その取扱いが簡便であり、かつＩ白
゛ちに、結果が得られるので有用であるが、その構成ト
から、半定を才たは定性分析の領域にとどまって（・る
ものである。

＠１１述の如欠従来の分析方法に対（−て、操作法の簡
便７ｉドライケミストリイを用い、かつ、冒い定量性を
有するものとして、特公昭５３−２１６７７　　号に記
載の如き血液分析要素が提案されている。

これは、光透過性、液体不浸透性支持体上の−１１１１
１Ｋ位置し、流体試料中の成分と反応する少な（とも一
種の試薬を含みかつ、親水性コロイドからｆｃ　６少な
くとも一層の試薬層と、該試薬層の該支持体とは反対側
に位置し、流体試料中の成分を該試薬層−・透過させる
少な（とも−ｒ−の非繊維質多孔性媒体層とを有する、
血液分析要素である。

しかしながら、ゼラチンの如き親水性コロイドから成る
試薬１１１＃と組合わされ１こ上記血液分ｌｆｒ敬素Ｉ
′ｉ、その親水性コロイドの形成するポリマーマトリッ
クスの中に流体試料中の成分に浸透可能なものと不用能
なものが生じるという欠点を有てる。

即ち、水溶性かつ低分子化合物であるグルコース、血中
尿素、尿酸、ビリルビン等は、容易に親水性ポリマーマ
トリックス内に拡散する事が可能であるが、疎水性σ〕
高い化合物（例夕げ、コレステロールエステル、トリグ
リセリド等の脂質類）は、該マトリックス内に拡散ｆる
１が不可能でｂｒ）、従って、該試薬１−内に存在する
分析試薬と反１、ト、１七「、所望の定量性を全く示さ
ないとい′）事大Ｉ）欠点を有する。

史には巨大分子である蛋白質もしくは酊素（例にば、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等のく）の）も、同
様に試薬層内に拡散する事がイｓｕＴ能であり、従って
同様１（分析が不可能である。

史（（け、％開昭５５−９０９８５９号において、非膨
ボ 潤性、液体不浸透性の熱安定性有機プリマー粒子を該ポ
リマー粒子とは異種のポリマーを接着剤として用いて接
着した凝集三次元格子の多孔性粒状Ｓ遺物が開示されて
いる。

し２かし前記特許は、熱安定性の低い、すなわち、ガラ
ス転移温度（Ｔｇ　）が低い接着剤ポリマーをＴｇ以上
で熱軟化させ、熱安定性有機ポリマー間を接着１−７、
相反連絡空間を有する粒状構造物を形成するものである
。従って、前記特許記載の粒状構造物を形成するのに使
用する接着剤の量が多い場合には空隙率を減少させ、一
方、少なすぎる場合には光分な接着強度が得られないた
め、規定量の上記接着剤を用い、その全てを熱安定性ポ
リマー粒子間の所望の位置に配置させなければならず一
定の空隙率を制御することが困難である。また接着剤の
熱軟化による変形によって不活性ビーズを粘着結合させ
ているだけで接着強度が低いという欠点を有する。

また前記特許は、その機能面において、流体試料を滴下
したとき、この試料が横方向への展開し、次いで試薬層
では、展開層での横方向に展開した流体試料が、更に試
薬層において横方向へ展開、いわゆる二次展開を起こし
、検出感度の低下を起こすという不都合を生じ、また疎
水性の重合体から構成されているため、流体試料の保持
が着るしく困難であり、従って、該層内で十分な分析反
応を完結せしめることが不可能である。

これら諸欠点を克服する為に、疎水性の核と拳水性の外
殻を有する殻核多層構造の粒子単位を用い、その粒子単
位の接触表面で親水性外殻の粘着及いは化学反応により
、構成された試薬層を特願昭５４ｉ　−１５５７８８及
び同５７−５１９２号として提案した。

しかしながらこれら分析素子も粒子単位で＃ｌ４ｔ１ｙ
。

された試薬１−の空ｙｉｍ分に試薬を含有４ｉニジめる
必要がちり油浴性の試薬の場合、咳層内へ安定して保有
させる事が難かしく、又水浴性の試薬の場合、該層の上
層に例えば展開層を塗布した際、あるいは、流体試料を
滴丁した際試薬の不望の原動な起こしやすいという欠点
を有する。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、次の構成を有す
る分析素子を用いる事に□より、前記欠点を克服する事
ができた。

即ち、本発明の分析素子は、光透過性１、液体不浸透性
の支持体と、流体試料中の成分と反応する少なくとも一
種の試薬を含む、少なくとも一層の試薬層と、該試薬層
の該支持体とは反対側に位置し、該流体試料中の成分を
該試薬１−へ透過させる少なくとも一層の展開層を有す
る分析素子におい（、該試薬層の少なくとも一層が、疎
水性でかつ、実質的に流体試料に非膨潤性である核、お
よび、麹水性の外殻からなる被殻多層ｍ造を有する重合
体粒子単位から構成され、該粒子単位の殻部分に、少な
くとも一種の前記試薬を含有することを％像とする。

以下、本発明による分析素子について、更に詳細に説明
する。

本発明の分析素子は、分析対象物の低分子量または高分
子量のいかんにかかわらず、また水浴性、疎水性にかか
わらず、これらを含む流体試料を、すみやかに試薬層内
に収納する事が出来、該試薬１ 層の該粒子単位の親水外殻部分において分析反応の一部
又は全部を行う事が出来る。

即ち、本発明の分析素子は、様々な被検体を含む適用流
体試料を、容易に収容可能であり、分析素子内に、均一
分布可能である構成を有するものである。

本発明試薬層は、好ましくは疎水性かつ、流体試料に対
して、実質的に非膨潤性である核と、それをとり牙（親
水性の殻を有する被殻二層構造を有する粒子単位から構
成されるものであり、該粒子単位の接触部分において、
親水外殻部分の相互接着又は、化学反応により結合され
たものである。

これらは、粒子単位を配列しであるので一定の空隙を有
するものであり　かつ？ｌ埋的外力に対して、外形、構
造を保持しうるに十分な傾度馨もつ事は明白である。

一方、前記構造の空隙は、流体試料の適用に際して実質
的に横方向への展開を起こさない事は言うまでもない。

前記粒子単位は、そのサイズが好ましくは、約０．１乃
至約２００ミクロンであり、更に好ましくは、約０，３
乃至約１００ミクロンである。

また、これら粒子単位から構成される試薬層はその空隙
体積を約２０乃至約８５％の間で任意にとる事が可能で
ある。

更に本発明の粒子単位を構成する親水性部分と疎水性部
分の比率は、適用流体試料によって、該試薬中の空隙を
閉塞しない程度であれば任意である。

ホ１〕ち、親水性部分は約９（）乃至約０．０５重緻パ
ーセント、疎水性部分は、約９９．９５乃至約１０重電
パーセント、好ましくは親水性部分が約５０乃至約（１
１ｔｔパーセント、疎水性部分が約９９．９乃至約５０
電１パーセント、更に好ましくは、親水性部分が、約２
５乃至約０．５重量パーセント、疎水性部分が、約９９
５乃至約７５重電パーセントである。

本発明の重合体粒子単位における核部分の疎水性、かつ
、流体試料に対して非膨潤性とは、前記流体が実質的に
浸透しない事を示し、かつ非ｊ１１＄１性とは流体に接
触した時に、実質的に膨潤性を示さないものをいう。

この膨潤性の度合は、例えばＡ、ＧｒｅｅｎおよびＧ。

１、　ｐ、１，６ｙｅｎｓｇＨ１ｌＪｐｕｒｎａｌ　ｏ
ｆ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　８４−ｅｎｃｅ第２０
１１、第２０５頁（１９７２年）に示される型の膨潤計
を使用し、所望の流体下で測５ｉ２する事ができる。

即ち、ポリエチレンテレフタレート支持体上ｋ（１）粒
子材料として用いる事を考慮中の高分子重合体の自己支
持性フィルムか、または（２１５０乃至１００ミクロン
の範囲内の乾燥膜厚の層を形成し、前記膨潤度針を用い
、該フィルムまたは層を３８”Ｃの液浴に約２５分間浸
す事により生じるフィルムまたは層の厚さの増加パーセ
ントを測定する。これらの方法により測定された。ｌＩ
？ｌ［が約２（）％未満、好ましくは、約１（）ヅ０未
満のものが好ましい粒子単位材料として用いる事ができ
る。

本発明の疎水性、かつ、流体試料に対して非膨潤性を有
する核を構成する材料は、前述の条件を満たすものであ
れば任意に用いる事が可能であや。

前述の条件を満た丁材料としては例えば高分子１合体粒
子、ガラス無機顔料の如き水解性材料が好ましく用いる
事ができる。

これら高分子重合体粒子を構成する単量体の一例として
、例えば、スチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレン
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｎ−ブチル等のアクリル酸エステル類、メタアクリル酸
メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸−ｎ−
ブチル等のメタアクリル酸エステル類、アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル等の（メタ）アクリロニトリ
ルＩＩ、塩化ビニル、フン化ビニル等のハロゲン化ビニ
ル類、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン
化ビニリデン［，１，３−ブタジェン、イソグレン２．
３−ジメチル−１，３−ブタジェン等）共役ジエン、ジ
ビニルベンゼン、エチレングリコールジメタアクリレー
ト等の架構性単量体類、史には非ラジカル１合性官能基
を有する単量体、例えばメタアクリル酸グリシジル、ア
ジリプルエチルメタアクリレート、ビニルイソシアネー
ト等のものが挙げられる。

前述の非ラジカル重合性簀能基な有する単量体は、親水
性の殻部分と疎水性の核を、強固に共有結合させる為に
有用なものである。

又更に無機材料の例としては、シリカ、ガラス、炭酸カ
ルシウム、二酸化チタン、マイカ等が挙げられる。好ま
しくはガラス粒子が挙げられる。これら無機材料に対し
て、前述の非ラジカル重合性官能基を有する単量体と同
様の働きをするものとしてシランカップリング剤又は、
チタニウムカッ等 プリング剤が用いる事が出来る。

△ 本発明に用いる粒子単位の詳細は、特願昭５６〜１５５
７８８号及び同５７−５１９２号に記＠する方法で製造
することができる。

史に本発明の粒子単位の親水性のａｈ面には曜離性放射
線又は、光架橋性反応基を導入する事は可能である。こ
れらの反応基は、特公昭５６−５７６１号同５６−５７
６２号、及び同５６−５７６３号等に詳細に記載するも
のが用いられる。

一方、本発明の１合体粒子率位の外殻を形成する親水性
電合体部分も檀々の水浴性重合体および水溶性重合体を
形成ｆる水溶性単量体を任意に用いる事が可能である。

例えば、水浴性重合体としては、ゼラチン、酸処理のゼ
ラチンの如き、ゼラチン類、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性セルロース
誘導体類、グルラン、カルボキンメチルプルラン等のプ
ルラン訪導体撃、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド等
の水溶性ビニルポリマー類等が挙げられる。

史にこの水浴性単量体も種々の方法で用いる事が口丁能
である。

例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド等のビニ
ル酸アミド類、Ｎ−ビニルピロリド／、Ｎ−ビニルイミ
ダゾール等のビニル異節環類等を挙げる事が可能である
。

前述の如（檀々の疎水性単量体および水浴性重合体、ま
たは水溶性重合体を形成しうる単量体の組合わせによっ
て、本発明の重合体粒子単位を形成する事かｔｉＪ能で
ある。

これらの合成方法は任意であり、何ら限定されるもので
はないが、例えば乳化重合法、懸濁重合法およびグラフ
ト重合法、シード重合法、マイクロカプセル化法等、公
知の技術を組合わせる事によって容易に合成１−る事が
出来る。

更に試薬類を本発明の粒子単位の親水性殻部分に含有さ
せる方法は、例えば、あらかじめ該粒子単位を形成した
後に１試薬溶液中に加え、含浸させる方法がある。これ
は特に水溶性の試薬類に好まシ、＜適用する一事が出来
る。又別の方法としては、親水性重合体中に試薬を分散
又は溶解し、その分散液を本発明の疎水性核表面にコー
トする半も可能で、マイクロカフ−セル化法？適用する
際に、有効に用いる事が出来る。文相いらＩｔ　６試４
鵠は、水浴性又は油浴性いずれを問わず有効に用い／ｌ
−１＄が出来る。

油浴性試薬を用いる場合、例えは写真業界において多用
されているマイルプロテクト分散法、直接分散法等、楕
々の方法が用いる事もできる。

本発明における重合体粒子単位を用いた試薬層は、該粒
子の外殻を形成する親水性１合体部分同志の融着又は光
化学反応により、結合され、かつ、その構造を維持“す
るものである。

この際、生じる空孔の直径は用いる粒子単位の粒径に依
存する。

即ち、該粒子の粒径の約１／２乃至約Ｊ／１０の孔径の
形成するとされている。

これＫよって、所望の孔径を任意に得る事が出来る。

孔径の選択は、分析する分析対象物の大きさによって選
択されるべきであるが、例えば、供分子化合物であるグ
ルコース、尿酸等力基質にふ５いては該粒子単位の粒径
は、約Ｏｏ５ミクロン以上であればよい。

また疎水性の低分子化合物であるコレステロールエステ
ルの場合も、約１ミクロン以上の粒径の粒子単位を用い
ることで可能である。

史に蛋白質である酵素の場合、粒子単位の粒径は、約１
ミクロン以上が好ましい。

史に、該粒子単位で構成される空陳は、実質的に横方向
へ流体を展開さゼない範囲であることは云うまでもない
。

本発明の試薬！−には、分析対象物の分析のために必要
な試薬を含有することが出来る。

これらは、該対称物が基質であれば、それを分解し検知
可能な化合物にするための酵素を、また酵素であれば、
その酵素に特異的な基質を含有することができる。

この検知可能な化合物を４々に変化するＴ二めの化合物
も同様に含何−「ることが可能でちる。

更に分析反応を行な５１で付加的な物質１例えば緩衝剤
、保恒剤等の化合物を添加することも可能である。

当然のことなから、これら試４１類は一つの試薬層に全
て入れ・ることは可能であり、また俵欽の試薬層に分離
することも可能である。

更に、破水性コロイド物質から成る試薬１＃と組合わせ
ることも可能である。

例えば、本発明の試薬層と親水性コロイド物質から成る
試薬層を組合わせ、本発明の試薬層に巨大分子を収容、
分析反応を行なわしめ生成した親水性コロイドのマトリ
ックス内・＼拡散する化合物を下層の親水性コロイドか
ら成る試薬層へ拡散させ検出可能な物質へ変換させるこ
とも同様に可能である。

本発明の試薬層を製造ｊるために有用な分散液は、同分
散液を支持体上に通用するに十分な時間安定で・ある必
要がある。

このような安定な分散液を製造するためには、多くの方
法な単独または組合わせて用いることが可能である。

例えば、有用な方法の一つとして、界面活性剤および高
分子重合体を液体キャリヤーへ添加し、分散液中におけ
る分布および安定化の促進剤もしくは結合剤として使用
することがでとる。

使用可能な界面活性剤としては、イオン性（アニオン性
またはカチオン性）、非イオン性を問わず界面活性剤を
使用することが０工能であるが、好テしくは非イオン性
界面活性剤が有効である。非イオン性界（３）活性剤の
例としては、例えば２，５−ジー１−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
グリシジルエーテル、ｐ−イソノニルフエノキシポリエ
チレングの リコール等のアルキル置換フェノ−４ポリアルキレンゲ
リコール酵導体、高級脂肪学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
体試料の試薬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」発生を抑制する効果を
有する。更に界面活性剤の効果として生物学的流体試料
中に含まれる蛋白質による種々の好ましくない影響を軽
減する作用もある。

前記界面活性剤は広範に選択された量を用いることが可
能であるが、重合体粒子単位の重量に対して１０重重パ
ーセント乃至０００５Ｎ−パーセント、好ましくは６ｉ
［ｔパーセント乃至０．０５３ｉ量パーセント用いるこ
とができる。

更に別の方法として該粒子と液体キャリヤーの音波処理
、物・理性混合および物理的攪拌処理、ｐＨｙ４製があ
る。　　　　　　　い・′：これらは前記の方法と組合
わせることにより、さらに有用である。

前配分散液の液体キャリヤーは、水性液体とすることが
できる。

しかし、なから、該粒子がキャリマーに不溶性でル・す
、従って、それらの粒子性が保持されイ）という条件で
種々の有機液体の１−うな他の液体キャリヤーも使用可
能である。

水環外の代表的な液体キャリヤーには、水混和性有機溶
媒、水と水混和性有機溶媒の水性混合物および滴白な水
不混和性イ）機浴媒７）；ある。

小渭和性有磯溶媒には、低級アルコール（即ち−ｒ　Ａ
キル基の炭素数１乃至４個のアルコール）、アセトンお
よびテトラヒドロフランがある。

水不混和性溶媒には、酢酸工丁ルの如き欽級アルキルエ
ステルおよびハロゲン化戻化水索（例えはクロロホルム
、塩化メチルおよび四塩化炭素等）の如きハロゲン化有
機浴媒が、ある。

更に、本発明の試薬層に含有されろ試薬は通常知もねて
（゛ろ方法で、含楢゛て＾事ができる。

伊１えば水浴性の試薬は、ぼ解し添加てることかられで
いろ、オイルノロテクト分散法および１＃接分散法のｌ
ｌ−Ｊ′−林で知られる方法が材用て・ある。

本発明の試薬層は、他の層も含めて本発明の支持体上に
、例えば浸漬塗布法、エアーナイフ法、カーテン塗布法
または米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載の
如きホッパーを用いる押し出し塗布法等各楕の塗布法で
塗布する事が可能であり、所望により二層または、それ
以上の層を米国特許第２．７６１，７９１号および英国
特許＊　８３７，０９５号明細書に記載の方法で同時に
塗布する事も出来る。

更に乾燥温度は、本発明の粒子単位の外殻の破水性重合
体部分が融着する程度で、かつ含まれた試薬、４９Ｋｌ
￥″ｊｌｃ等の蛋白質が変性しない程度の温である。

本発明の分析素子に係る前記の液体不浸透性の光透過性
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、かつ光透過性であれば、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、ホリカーボネート、またはポリスチレンのような
種々の重合体材料が、この使用目的に適する。この場合
の上記支持体の厚さは任意であるが、好ましくは約５０
ミクロンから２５０ミクロンである。また、本発明に係
る支持体の観察側の一側面は、その目的に応じて任意に
加工することは可能である。更に試薬層を積層する側の
支持体面に、場合によっては光透過性の下塗り層を使用
して試薬Ｔ＠と支持体との接★性な改良する事が出来る
。

本発明に係る展開層は、特公昭５３−２１６７７号に記
載された性能、即ち（１）一定容量の流体試料を単位面
積当り一定容量を試薬層に均一に配布し、（２）流体試
料中の分析反応を阻害する物質または要因し を除去よ、（３１分光光度分析を行なう際に支持体をへ
て透過する測定光を反射τるバックグラウンド作用を行
なう機能を有するものであれば、任意に選択する事が出
来る。従って、本発明に係る展開層は、上記３つの機能
を全て行ない得るが、また３つの機能を適宜分離し、各
機能毎に別の層を使用することも可能である。更に、３
つの機能のうち、２つの機能を有する層と、残りの他の
機能を有する層を組み合わせ使用することもできる。例
えば、同上特許記載の二酸化チタンおよび二酢陵セルロ
ースから成ルプラノシュボリマーと呼称される非禮維多
孔質媒体の展開層、特開昭５６−２４５７６号、特願昭
５６−１３２０３号および特願昭５ｔｉ　−６５４４６
号などに記載の枠組構造展開層が挙げられる。特に上記
着維構造展開ｔｔｉは、血球部分もｆみやかに移送する
ことが可能な素材として特に有用であり、更に本発明の
目的の一つである巨大分子の展開移送に有用なものであ
る、。

史には、本発明の電合体粒子準位も展開Ｉｎとして用い
る事が出来る゛が、この際、試薬は該単位の殻部分に含
有する必要はない。

本発明の分析素子は種々の異なる配置のうち、任意の一
つをとることが可能である。更に本発明の試薬層と各推
の機能層、試薬含有層および部材、グ層、同第４．０６
６．４　（１３号記載のバリヤ一層、同第４．１４４，
３０６号記載のレジストレーション層、同第４．１６６
、ｔ１９３号記載のマイグレーション阻止層、同第４，
１２７，４９９号記載のシンチレーション層、特開昭５
５−９０８５９号記載の清掃層および米国特許第４．１
１０．ｒ１７９号記載の破壊性ボッド状部材などを任意
に絹合わせて、本発明σ−プ目的に合わせた分析素子を
構成することが可能である。

前記層の製造法および前記層の本発明の分析素子への組
み込み法は、前記特許に記載の方法と同じであるか、ま
たは類似である。前記特許には、このような層製造に使
用可能な有用な材料についても記載されている。

分析素子内の種々の層は、互いに流体接触をする。この
１１流体接触ｌという表現により、使用条件下で一つの
層から他の層へ流体（流体か、または気体状）が通過可
能となるような様式で互いに協働する層が言及される。

、：１このような流体接触性能は、流体接触層間の接触
界面に沿って均一であるのが好ましい。流体接触層は隣
接していても良いが介在区域によって離れていても良い
。しか（７ながら、このような介在区域も流体接触し、
そして流体σ〕通過をさまたげない。

本発明の試薬層は一つ、またはそれ以上の試薬組成物を
好都合に含む事が出来る。被検体または被検体の反応生
成物もしくは分解生成物と作用するか、または試４層を
組み込んだ分析素子へ被検体含有流体試料を両用する際
ｔｉｃ　、す゛（・に作用する一つまたは、それ以上の
活性成分が＠ｉｌ記組成物に含まれる。このような作用
により、予じめ杉或した検出可能なスペシーズの素子内
での放出、検出可能なスペシーズの形成筐たは素子内に
千ける検出可能な変化の生成が可能となる。

この１１作用１１という表現は、化学的活性、触媒活性
（酵素−基質愼合体形成）、免役活性（抗原−抗体反応
）および任意の形態の電気的、化学的、物理的作用を意
味てる。

これら電気的、化学的または物理的作用により素子内に
検知可能な変化が放出、生成または提供可能である。、
前記変化により所望の被検体またはその反応生成物、も
しくは分解生成物の存在および／または＃度が直接的に
か、または間接的に示される。

生成する検出可能な変化は、放射測定により検出する事
が好ましい。放射測定とは、比色測定、ケイ光測定、放
射線計測およびリン光測定、発光測定の如き電磁放射線
測定方法を使用する事による検出をいう。

本発明に用いられる検出可能な欅々の成分には比色測定
により検出可能な染料、顔料および複合体；り゛イ光測
定により検出可能な染料、顔料および複合体；発光タグ
：放射性タグ；化学試薬；抗原；ハプテン；抗体および
抗原−抗体狽合体のような免役薬剤；酵素；並びに前記
成分の前駆体および反応生成物がある事は自明である。

これら成分の使用に関する詳細は、米国特許第３．９９
２．１５８号、ベルギー国特許第８６２，９５５号およ
び欧州特許出願公開第０（１０２９６３号に開示されて
いる。

本発明の分析素子の場合、全血液、血清および自吸のい
ずれの分析にも不都合な（用いる事が出来る。更には、
尿、リンパ液、髄液等の他の体液も不都合な（用いる事
ができる。

全血液を用いる場合には、必要に応じて検出のための輻
射線が血球により妨害をうけるのをさけるために前述の
輻射線ブロッキング層または他の反射層を設ける事がで
きる。血球の色を直接観察する場合、例えばヘモグロビ
ン分析の如きものの場合は当然の事ながら、上記反射層
を設ける必要はない。

本発明の分析素子を用いて恢出町Ｈヒな変化として分析
結果を得たのち、撞々の検出可能な変化に対応して、反
射スペクトロフォトメトリー、発光スペクトロフォトメ
トリー、もしくは反射蛍光スペクトロフォトメトリー、
またはシンチレーシ璽ン測定等により測定される。この
ようＫして得られた測定値は、あらかじめ作製しておい
た検量−に当てはめる事で、未知被検物質の量を決定す
ることができる。

以上のように構成された本発明の分析素子は、展開層か
ら流体試料を供給した後、試薬層での分析反応を透明支
持体側から観察することにより目的を達成できる。

本発明の分析素子に適用される流体試料の量は任意に定
めることができるが、好ましくは約５０μｌから約５μ
ｌであり、更に好ましくは約２０μｌから約５μｌであ
る。通常的１０μｌの流体試料を適用するのが好ましい
。

本発明の分析素子に用いられる分析反応は、その目的に
より任意に定めることがでとるが、例えば、１諏化学の
分野に有用に用いられ、特に生物学的流体試料、すなわ
ち血液、尿、または髄液中の成分の分析に用いる。

これらは分析試薬を適宜選択することで、例えばグルコ
ース、原本窒素、アンモニア、尿酸、コレステロール、
トリグリセリド、クレアチン、クレアチニン、ビリルビ
ン等の低分子化合物ならびに、グルタミン酸オキザロ酢
酸トランスアミナーゼ、グルタミン酸ビルとン酸トラン
スアミナーゼ、乳酸脱水素酵素等の蛋白質酵素などの多
くの成分の分析に使用し得るように容易に構成する事が
可能である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、これによって本発明の実施態様カ′−限定されるもの
ではない。

実施例−１ 色原体含有粒子単位の合成 ２．４−ジクロロ−３−メチル−６−〔α−（２，４−
ジー　ｔ−アミノフェノキシ）ブ千ルアミド〕フェノー
ル、３０ｇジブチルフタレー日、５．！９及び酢酸エチ
ル６．０９に溶解した溶液を月２イオン化ゼラチン９．
９ｇ脱イオン水１（１０ｆｉｐ、アルカノ−ｎ−ＸＣ（
ｎ品名デュポン社製）を溶解した、水浴液中に加え、超
音波ホモジナイザーＵＳＨ＋　ｔｓ（ｌ　Ｎ　２５型（
超音波工慰株潰、但し超音波発振機ＵＥ−１５°Ｎ２５
−５Ｅ型（同社製）を用いる）を、用い超音波を照射し
カプラーの分散液を作製し、上記分散液を４０゛Ｃに保
った。

スチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体粒子（
重量比９：１平均粒径１°ミクロン）１５．０ｇを上記
分散液中に加え攪拌を行な（・、上記粒子を分散液中に
懸濁した。

前記懸濁液を４０℃に保った。

ここに攪拌を続けなから１（）％酢酸水＃液を加え、ｐ
ｉ（な４に調製し、次いで４（１”０１１４水（脱イオ
ン水）を２３（ｌ　ｍｌ加えた。更ＫＮ袢を加六ながら
温度を５０°ＣまでＥ昇し、そのまま１時間同温度に保
った後、５’０１で冷却した。３０％ホルマリン水浴液
０．５ｍ＃ケ加え次いで攪拌しつつ１０％水酸化ナトリ
ウムを加えｐＨな９に調製した後、偏度を１°ヴｍｌｎ
の弁筒速度で昇温し、５０℃までＬ昇し、そのまま３０
分間５０°Ｃに保った。この液を室龜まで下げ腐３グラ
スフィルターでｅ過を行ない史に脱イオン水で洗浄し、
Ｃ＊が中性になったところで取り出し乾燥をした。平均
粒径は約１１ミクロンであった。

Ｂ、コレステロール分析用分析素子 透明な下引き済ポリエチレンテレフタレート支持体上に
次の層を順次塗布を行ないコレステロール分析用分析素
子を作製し１こ。

１、試薬ｊ− 色原体含有粒子単位　　　　　　１４．ｌ／−”ＮＮ−
ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン　　０．１ｉ／ｆｆ
ｉ”コレステロールエステラーゼ　　　　　　　　２０
００単位／餌冨コレステロールオキシダーゼ　　　　　
　　　６００単位／ｆｉｔペルオキシダーゼ　　　　　
　　　　７０００単位／ｆｆｉ鵞から成る乾燥膜厚約５
０ミクロンの試薬層２、＃維構造展開層 粉末１紙（Ｃ）（東洋ｆ’ｍ株）３００メツシ一以上）
　９＋、１ｌＪｉｌ　／’ｍ”スチレン−グリシジルメ
タアクリレート共重合体から成る乾燥膜厚的１６（１ミ
クロンの繊維構造展開層 更に比較分析素子として、粒子単位をゼラチンに変えた
欠配組成の試薬層と繊維構造展開層の組合わせを作成し
た。

（１）比較試薬層 脱イオン化ゼラチン　　　　　　２１．０９７餌３４−
メトキシ−１−ナフトール　　　　　　　０．７５ｇ／
ｆｉ”コレステロールオキシダーゼ　　　　　　　６０
０単位／−”コレステロールエステラーゼ　　　　　　
２（１０（１単位／ｍ”ペルオキシダーゼ　　　　　　
　　　７０００単位／ｍ”ジメドン　　　　　　　　　
　　　　０２］５　ｇ／ｍ”から成る乾燥ψ厚約２５ミ
クロンの比較試薬層本発明の分析素子及び比較分析素子
にコレステロールの含有量が既知の血清（即ち、コレス
テロール濃度、０．５８．９３．１２４．２１０．３（
１１ｍ９７ｄｌ）各ｋｌｏｐＨシ を滴下し、３７’ＯＨ１分間、インキュベー≠ヨンを行
なった稜、サクラ光電濃度計ＰＤＡ−６５型（小西六写
真工業（株）製）で赤色光（λｍａｘ　＝　６４４　Ｉ
Ｉ　）で支持体側から反射濃度を測定した。

結果は表−１に示す。

表−１から明らかな如（比較分析素子を１、コレステロ
ールの如き、疎水性化合物を試薬層内に収納する事が出
来ず、その結果はとんど反応力を起こらな（、定量分析
は不可能であった。そｆしに反して本発明の分析素子は
良好な検駄線ヲ与えるものである事が判る。

代理人　桑　原　ｍ　情

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過性で液体不浸透性の支持体と、流体試料中
   の成分と反応する少なくとも一層の試薬を含む少な（と
   も一層の試薬層と、該試薬層の該支持体とは反対側に位
   置し該流体試薬中の成分を該試薬層へ透過させる少なく
   とも一層の展開層を有する分析素子において、試薬層の
   少などとも一層が、疎水性かつ、流体試料に実質的に非
   膨潤性である核、および親水性の外殻から成る被殻多層
   構造を有する重合体粒子単位から構成され、該粒子単位
   の殻部分に少な（ともて株の該試薬を含む事を特徴とす
   る分析素子。
2. （２）該重合体単位の親水性外殻同志により結合され、
   流体試料を、実質的に横方向に展開させない空隙を有す
   る試薬１−？、有する事を特徴とする特許請求の範囲第
   −項記敞の分析素子。