JPS5944660A - 免疫測定用分析素子 - 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】 本発明は流体中の抗原抗体反応を生起せしめる特定成分
を分析する免疫測定用分析素子に関するものである。従
来、免疫分析は抗体及び抗原の定性分析又は定量分析と
して十分に認識されている方法である。全ての免疫分析
法は、特異的な抗体が、特異的な抗原を認識し、結合す
るという免疫学的現象に基づいている。

これらの例として、例えば放射免疫測定法、酵素免疫測
定法、蛍光免疫測定法等があげられる０これらの測定法
に用いられる抗体、抗原及びうベル抗原又はラベル抗体
の調製法、測定方法及び測定原理等については戊書に詳
述されているが、例えば　入江実編集”ラジオイムノア
、セイ“講談社（１９７４年）７石川栄治、河井忠、宮
井潔編集”酵素免疫測定法゛′医学書院（１９７８年）
等があげられる。

前記測定を行なうために通用している免疫分析方法では
、下記に示す種々の欠点を有している。

即ち、 （１）典型的には】０乃至２００１ｔｌの流体試料を用
いる慣用の化学分析又は血液分析と比較して、多量（例
えば０．１乃至１．ＱｍＪ）の流体試料が必要である。

（１１）試験混合物の特異的結合反応に多大の時間が必
要である。（例えば数時間乃至１晩）（１１）反応終了
後に抗原−抗体結合複合体と未結合体の物理的分離が必
要である。

（ｌφ　免疫分析反応を完了させるためには多くの工程
が必要であり、又その工程し［個々側々に行なわねばな
らない（例えば試料添加、インキュベート、分離、ラベ
ルの定量等の工程）。

等の諸点が挙げられる。

一方、ドライ方式で体液中の成分を化学分析する方法が
知られており、免疫反応の分析用として特開昭第５５−
９０８５９号に記載がある。

同号明細書に於て不活性白色ガラスピーズをセルロース
エステル等のポリマー素材結合剤ヲ用いて形成した多孔
性皮膜が記載されている。

しかしながら、これらの皮膜は本質的に脆弱な強度しか
有する事ができず、破損の度合が大きく安定して供給す
る事が困難であり、血球の如き細胞又は大複合蛋白質を
含む流体試料を適用した場合、孔の目詰り、もしくは不
均一透過の如き不望の現象を起こすという欠点を有して
いる。又製造の面からも塗布の条件をきびしくフントロ
ールする必要があり、それをはずれると一定の空隙率を
得る事は困難である。更に微結晶コロイド粒子、即ちセ
ルロース微結晶の如き粒状物質は水性流体試料の存在下
で膨潤する傾向にある。従って、上記材料から製造され
た多孔性粒状構造層は流体試料の適用により、層内の空
隙を部分的又は完全に閉塞し、流体の流れを著しく阻害
する欠点を有する。又、同号明細書に別の態様として不
活性なガラス又は樹脂のビーズの如き非粘着性粒子をゼ
ラチン又はポリレニルアルコールの如き親水性コロイド
を粘着剤として用いて多孔性層構造体を形成するものが
挙げられている。

しかしながら、これは上記粘着剤の量によって多孔性層
の空隙率は変化し十分な接着強度を有する程度に親水性
コロイドを添加すると空隙率は減少し、流体試料の流れ
を阻害し、又、逆に少なくすると該層構造体をとりえな
い程脆弱なものとなる。又更に接着剤となる親水性コロ
イドは、水溶性であるという理由により水性流体試料が
存在する場合に接着強度の更なる低下を起こす欠点を有
する。又、同号明細書に開示されている多孔性層は前記
流体試料中に含まれる多くの大複合巨大分子及び細胞が
孔内に詰り易ずく、流体の流れを妨害しがちであるとい
う欠点を有している。

又、米国特許第２．２９７．２４７号及び同第２．７４
５．１４１号には粒子を熱軟化もしくは溶媒軟化して固
めた凝集粒子層が開示されている。この層においては、
粒子は相互接触点で互いに融合している。この事は該凝
集粒子層を構成する粒子が熱軟化もしくは溶媒軟化によ
り、変形を起こし易く所望の粒子間空隙を減少もしくは
全くなくしてしまう欠点を有している事を示している。

米国特許第２．２９７゜２４８号には、粒子を゛′適当
なセメント′°で接着させた粒状構造物であるフィルタ
ー要素が開示されている。しかしながら、これも同様に
接着剤の量により粒子間空隙をうめ易く、それ散大複合
巨大分子や細胞により詰まりやすく、前記流体の流れを
阻害しやすいばかりでなく、これらを全く含まない流体
の流れも遅延させるという欠点を有している。更には、
特開昭５５−９０８５９号において非膨潤性、液体不浸
透性の熱安定性有機ポ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構造物が開示されている。

上記開示された多孔性粒状構造物も前述の米国特許と同
様に熱安定性の低いすなわち、ガラス転移温度（Ｔ、）
が低い接着剤ポリマーを１９以上で熱軟化させ、熱安定
性有機ポリマー間を接着し相互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、上記開示された粒
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、一方すくなすぎる場合には充分
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、その全てを上記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。又、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。

前記欠点を解消するため種々の方法が開示されているが
、そのいずれも十分満足されるものでなく、免疫測定用
分析素子の使用は、その操作の煩雑さと該素子自身と付
帯する必要装置の故に使用可能な対象分野と場所が制約
されているのが現状である。

本発明の目的は、前記状況に鑑み、操作簡便で分析対象
分野が広く少量の試料で充分であり且つ分析操作に適し
た安定した構造を有する免疫測定用分析素子を提供する
ことにある。

本発明者等は、上記目的に沿って鋭意検討を重ねた結果
、流体試料中の抗原もしくは抗体を測定する免疫分析素
子において、該素子が少くとも一層の抗原抗体反応層と
、少くとも一層の検出層から成り、該反応層及び該検出
層が空隙率５乃至８５％の相互連絡空隙を有する三次元
空間格子である粒子結合体からなり、且つ該粒子結合体
は前記流体に対し、非膨潤性、不浸透性であり、更にサ
イズが１乃至３５０ミクロンの反応性基を有する熱安定
性有機高分子重合体粒子からなることを特徴とする免疫
測定用分析素子によって前記目的を達することができた
。

尚前記粒子結合体は粒子自身（粒子単位）の反応性基に
よる化学結合で構成させてもよいし、粒子間に低分子化
合物を介在させることによって構成させてもよい。更に
前記粒子単位の中に顔料若しくけ染料を含有させること
によって好ましい実施態様が得られる。

本発明に於て前記粒子結合体からなる相互連絡空隙構造
層は流体試料、特に生物学的流体試料中に溶解又は分散
した多くの高分子量物質、赤血球等の血球類、又は流体
分析操作に用いる相互作用性組成物を空隙構造内に詰り
を生じる事なく、又は流体輸送に実質的に妨害する小な
く容易に収容又は分離濾過する事が可能である。

本発明の免疫測定用分析素子（以後素子と略称する）は
分析対象物（以下被検体と称す）である低分子量もしく
は高分子量物質のいずれかを含む液体に対して非常に有
効な拡散機能を果たす事ができる。即ち、これら素子は
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
り素子内に均一に分布可能であり、計量可能であり、更
に容易に輸送可能である粒子状構造層を有する。

本発明に於て反応性基を有する熱安定性高分子重合体粒
子単位から形成される粒子結合体相互連絡空俸構造層は
、粒子単（１’７の接触部分において粒子単位同志の反
応性基が互いに反応を起こすかもしくは低分子化合物を
介して三次元空間格子を生成したものであり、粒子単位
同志は、強固な化学結合によって結合されたものである
。従って、該構造層の強度は充分に物理的外力に対して
外形、構造を保持しうるに充分なものである事は明白で
ある。

上記高分子重合体粒子単位は、そのサイズが好ましくは
約１乃至３５０ミクロンであり、これら粒子単位は相互
連絡空隙を含む三次元空間格子である粒子結合体を形成
し、かつ空隙体積の合計が約５乃至８５％である。

また本発明に係る粒子結合体に於ては前記流体が実質的
に浸透しない流体不浸透性、非膨潤性を示す。尚この非
膨潤性の度合は、例えばＡ、Ｇｒｅｅｎ及びＧ、　１．
　Ｐ、　Ｌｅｖｅｎｓｏｎ著Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｐ
ｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＳｉｅｎｃｅ　　第２０巻、第
２０５頁（１９７２年）に示される型の膨潤針を使用し
、所望の流体下で測定すル事カできる。即ち、ポリエヂ
レンテレフタレート支持体の如き適当な受持体上に、（
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、又は（２）　　５０乃至３
５０ミクロンの範囲内の乾燥膜厚の層を形成し、前記膨
潤度肝を用い、該フィルム又は層を３８℃の液浴に約２
．５分間浸す事により生じるフィルム又は層の厚さの増
加パーセントを測定する。これらの方法により測定され
た膨潤度が約２０％未満、好ましくは約１０％未満のも
のが実質的に流体が浸透しない好ましい高分子重合体粒
子材料として用いる事ができる。

本発明に係る粒子結合体（以後単に粒子結合体と略する
）を構成する高分子重合体粒子単位のサイズは上述の範
囲内で広く可変であり、種々のサイズのものを混合して
用いることも可能であるが、好ましい態様では、これら
粒子単位は実質的に均一サイズである。好ましくは粒子
単位表面は曲面状であり、より好ましくは実質的に球状
である。

有機高分子重合体粒子単位のサイズにより、ある程度相
互連絡空隙構造層に含まれる空隙のサイズが規制される
。６乃至８ミクロンの範囲にある赤血球の如く完全に細
胞状の構造のものを含む流体試料を適用するに好ましい
態様では、比較的大きなサイズの粒子単位を用いる。こ
のような場合側乃至３００ミクロン、好ましくは加乃至
１５０ミクロンのサイズのものを用いることが可能であ
る。

本発明に係る抗体もしくは抗原等の輸送に関する重合１
〜１００ミクロン、好ましくは２乃至５０ミクロン、さ
らに好ましくは２乃至４０ミクロンのオーダのサイズ範
囲である。更に小さい分子サイズの被検体、例えばハプ
テン等を含む水性流体の場合は１乃至３０ミクロンの範
囲内のサイズの粒子単位を用いる事ができる。

前記粒子結合体における隣接粒子単位間の化学結合は同
種の反応性基を有する隣接粒子単位同志、例えば、エポ
キシ基を有する粒子単位同志の反応により形成されても
よいし、異種の反応性基を有する粒子単位同志、例えば
エポキシ基を有する粒子単位とアミノ基を有する粒子単
位との反応により、形成されてもよい。又、各粒子単位
は二種以上の反応性基を有していてもよい。反応性基を
化学結合させるためには必要に応じて加熱してもよいし
触媒を用いてもよい。反応性基を有する粒子単位は、例
えば反応性基又は、その前駆体を有する単量体を単独重
合又は共重合することにより得ることができる。二種以
上の反応性基を有する粒子単位は、例えば異種の反応性
基又は、その前駆体を有する単量体を共重合することに
より得ることができる。反応性基の前駆体を有する単量
体を用いた場合には、例えば粒子単位を形成した後に、
例えば加水分解等により反応性基を有する粒子単位とす
ることができる。本発明において反応性基を有する単量
体単位は、重合体粒子単位巾約Ｏ０１乃至約３０重量パ
ーセントであることが好ましく、特に０．５乃至加パー
セントであることが好ましい。

上述の同種の反応性基を有する隣接粒子単位同志の反応
により、化学結合を形成するのに適した反応性基を有す
る単量体としては、例えばエポキシ基を有する単量体、
アジリジル基を有する単量体、ホルミル基を有する単量
体、ヒドロキシメチル基を有する単量体、イソシアネー
ト基を有する単量体、チオール基を有する単量体、カル
バモイル基を有する単量体が挙げられる。

エポキシ基を有する単量体としては、例えばグリシジル
アクリレート、グリシジルメタアクリレート、アリルグ
リシジルエーテル、４−ビニルシクロヘキサンモノエボ
キザイド等が挙げられる。

アジリジル基を有する単量体としては、例えばアジリジ
ルエチルメタアクリレート、１−エチレンスルホニルア
ジリジン、１−エチレンカルボニルアジリジン、アジリ
ジルエチルアクリレートが挙げられる。ホルミル基を有
する単量体としては、例えばアクロレイン、メタアクロ
レイン等が挙げられる。ヒドロキシメチル基を有する単
量体としては、例えばＮ−メチロールアクリルアミド、
Ｎ−メチロールメタアクリルアミド、Ｎ−メチロールジ
アセトンアクリル゛ｆミド等が挙げられる。イソシアナ
ート基を有する単量体としては、例えばビニルイソシア
ナート、アリルイソシアナートが挙げられる。チオール
基を有する単量体としては、例えばビニルチオール、ｐ
−チオールスチレン、ｍ−チオールスチレン、ビニルベ
ンジルチオール及びこれらのアセチル体等が挙げられる
。カルバモイル基を含む単量体としては、例えばアクリ
ルアミド、メタアクリルアミド、マレインアミド、ジア
セトンアクリルアミド等が挙げられる。

反応性基を有する単量体と共重合する他の単量体は、得
られる粒子結合体が液体不浸透性、非膨潤性という条件
をみたす限り任意に選択する事が可能である。

上述の異種の反応性基を有する粒子単位間の反応により
化学結合を形成する場合に用いられる異種の反応性基の
組み合せとしては、例えばり、　Ｈ。

Ｓｏｌｏｍｏｎ著″′Ｔｈｅ　Ｃｌｅｍｉｓｔｒｙ　ｏ
ｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｉｌｍｐｏｒｍｅｒｓ”　（１
９６７）に記載のものが挙げられる。具体的には、例え
ばエポキシ基とアミノ基、カルボキシル基とアミ７基、
カルバモイル基とヒドロキシメチル基、カルバモイル基
とメトキシ基、ヒドロキシメチル基とカルボキシメトキ
シメチル基、ヒドロキシル基とカルボキシル基、エポキ
シ基と−ＣＯＯＣ４Ｔ、Ｔ、（ｔ）基、ウレイド基とカ
ルボキシル基、ホルミル基とヒドロキシル基、ビニルス
ルホニル基とアミノ基、ハロエチルスルホニル基トアミ
ン基、活性メチ１／ン含有基とポルミル基、エポキシ基
とカルボキシル基、アジリジル基とアミノ基、アジリジ
ル基とカルボキシル基が挙げられる。

上記の各種の反応性基を有する単量体のうちエポキシ基
、アジリジル基、ヒドロキシメチル基又はカルバモイル
基を有する単量体の具体例としては前述のものが挙げら
れる。その他の反応性基を有する単量体の例を次に示す
。カルボキシル基を有する単量体としては、例えばアク
リル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、イ
タコン酸半エステル、マレイン酸半エステル。アミノ基
を有する単量体としては、例えばアミノスチレン、Ｎ、
Ｎ−ジメチルアミンエチルアクリレート、Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミンエチルメタアクリレート。メトキシ
基を有する単量体としては、例えばアクリル酸メトキシ
エチル、アクリル酸エトキシエチル、メタアクリル酸メ
トキシエチル、メタアクリル酸エトキシエチル。−ＣＯ
ＯＣ４Ｈ９（ｔ）を含む単量体としては、例えばアクリ
ル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタアクリル酸−ｔｅｒｔ−
ブチル。ウレイド基を有する単量体としては、例えばア
クリル酸ウレイドエチル、メタアクリル酸ウレイドエチ
ル、ウレイドビニルエーテル（例えば、式Ｃ）Ｉ２＝　
Ｑ−ＩＯＮＴ（、Ｃ０ＮＩ（ａ’　ｒ示されるもの、こ
こにＲは水素原子又はメチルを、「は水素原子又はメチ
ル、エチルの如き低級アルキルを表わす）。ヒドロキシ
ル基を有する単量体としては、例えば２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート、２−ヒ
ドロキシプロパルアクリレート。ハロエチルスルホ＝／
Ｉ’基を有する単量体としては、例えばクロルエチルス
ルホニルエチルメタアクリレ−１、ブロモエチルスルホ
ニルエチルメタアクリレート。ビニルスルホニル基を有
する単量体としては、例えばビニルスルホニルエチルメ
タアクリレート。活性メチレン含有基を有する単量体と
しては、例えばアクリロイルアセトン、メタアクリロイ
ルアセトン。カルボキシメトキシメチル基を有する単量
体としては、例えばＮ−カルボキシメトキシメチル−ア
クリルアミド、Ｎ−カルボキシメトキシメチル−メタア
クリルアミド。

前述の二種以上の反応性基を有する粒子単位を用いた場
合には、上述の同種の反応性基による化学結合及び、異
種の反応性基による化学結合が生ずる。又、反応性基を
有する粒子単位を二種以上用いて粒子結合体を生成する
ことも可能である。

上述の反応性基を有する単量体は、種々の低分子化合物
と化学結合を起しめる事が可能である。

例えば、写真分野において慣用のゼラチンの硬膜剤が、
前述の低分子化合物として用いる事が可能である。

更に、エポキシ基を有する単量体と化学結合する低分子
化合物としては、例えば、ビスフェノール化合物（ビス
フェノールＡ等）、ジカルボン酸化合物（フハク酸等）
、アミノ化合物（メタンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、エチレンジアミン、ｎ−ヘキシルアミン等）が挙げ
られる。

アジリジル基を有する単量体も、同様に前述の低分子化
合物を用いる事が可能である。カルボキシル基を有する
単量体と化学結合する低分子化合物としては、ビスエポ
キシ化合物（例えば、ヘキザメチレンビスオキンラン等
）、エピハロヒドリン化合物（エピクロルヒドリン等）
、グリコール化物（エチレングリコール等）、ジヒドロ
キシ化子景７０乃至４００のジニ）　ＩＪシル合物、多
価金属塩、例えばＡ１、Ｂａ、　ＣａＸ５　ｒ、　Ｍｇ
及びＰｂノ酸化物、水酸化物及び酢酸塩も有利に用いる
ことが可能である。

活性メチレン含有基を有する単量体と化学結合をする低
分子化合物としては、ジアルデヒド化合物（例えば、グ
ルタルアルデヒド等）が有利に用いる事が可能である。

アミン基を有する単量体と化学結合する低分子化合物と
しては、例えば、アルデヒド及びジアルデヒド化合物（
ムコクロル酸、グルタルアルデヒド等）、ジイソシアナ
ート化合物（ヘキサメチレンジイソシアナート等）、ビ
スエポキシ化合物（ヘギザメチレンビスオキシラン等）
ジスルホニルクロリド化合物（フェノール−２，４−ジ
スルフォニルクロリド等）を用いる事が可能である。

本発明の反応性基を有する単量体と、該単量体と化学結
合する低分子化合物は、各々同志の反応性及び他の目的
により広範な範囲の組合せの中から、その組合せを適宜
選択すべきであり、例えば、Ｄ、　Ｈ，Ｓｏｌｏｍｏｎ
著″Ｔｈｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉ
ｃｌｌ”ｉｌｍ　ｌ；”ｏｒｍｅｒｓ　”　Ｊｈｏｎ　
Ｗｉ　ｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ、　Ｉｎｃ　ＮｅｗＹｏｒ
ｋ　（１９６７）に記載のものも有利に用いる事が出来
るが、上述の本発明の反応性基を有する単量体と該単量
体と化学結合する低分子化合物の組合せは、好ましい態
様の一例であって、本発明を何ら限定するものではない
。

本発明の低分子化合物は、本発明の重合体粒子単位中の
反応性基を有する単量体に対して、約２倍モル乃至約０
．００５倍モル用いる事が可能であるが、好ましくは約
１．５倍モル乃至０．０１倍モルである。

上述の反応性基を有する単量体と共重合する他の好まし
い単量体の例を以下に示す。

水素原子、ハロゲン原子、１乃至１０個の炭素原子を有
する置換もしくは未置換のアミン基を含まないアルギル
基、又はアリール基の如き非障害性置換基を表わし、Ｗ
は水素原子、ハロゲン原子、又は炭素原子１乃至１０個
の置換、もしくは未置換のアミノ基を含まぬ脂肪族基、
もしくは芳香族基を表わす。脂肪族基及び芳香族基とし
ては例えばアルキル基、アルコキシ基、了り−ル基、ア
リールオキシ基が挙げられる。式（ｉ）で示される単量
体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、ビニル
ベンシルクルリド、ｔ−ブチルスチレン等がある。

（ｉｉ）　　　ＣＨＲ’　＝　ＣＲ４−Ｃ０ＯＲ’式中
Ｒ６は式（：）におけるＲ１と同義であり、Ｒ４は水素
原子又はメチル基、Ｒ５は置換又は未置換のそれぞれ炭
素原子１乃至１０個を有するアリール基、アルキル基、
アルカリール基及びアラルキル基であるＯ 仙）　アクリロニトリル、メタアクリロニトリルの如き
、重合性不飽和二）　ＩＪシル量体。

（ＩＶ）　　ジビニルベンゼン、Ｎ、Ｎ−メチレンビス
（アクリルアミド）、エチレンジアクリレート及びエチ
レンジメタアクリレートの如き、二つの付加重合性基を
有する粒子内架橋性単量体。

これらの単量体及び前記反応性基を有する単量体を適宜
組合わせて共重合させる事で、本発明の高分子重合体粒
子単位を構成する事が可能である。

粒子単位は、これらの単量体単位を（１）　、　Ｇｉ）
及び６１１）のものについては、それぞれＯ乃至９９６
５重量パーセン）　、（ＩＶ）のものについては０乃至
１０重量ノノー−ント、好ましくはＯ乃至５重量パーセ
ントを含有することが好ましい。

粒子結合体を形成する高分子重合体粒子単位のうち、一
種類の反応性基を有するものの代表的具体例を以下に示
すが、これによって本発明が限定されるものではない。

又、各例示化合物の後の０内は重合反応に用いた単量体
の重量パーセントを示す。

例示化合物 （１−１） ポリ　（スチレン−コーグリシジルメタアクリレー　）
　　）　　　［：　　９０／１．０　　’ｌ　　。

（１−２） ポリ　（スチレンーコーメチルアクリレートーフーグリ
シジルメタアクリレート）〔８０／１５１５″ｔ。

（１−３） ポリ　（スチレン−ツーｎ−ブチルメタアクリレート−
コーグリシジルメタアクリレート）（７５／１５／１０
）。

（１−４） ポリ　（スヂレンーフービニルベンジルクロリドーコー
グリシジルメタアクリレート）〔８０／１０／　ｉｏ　
］　。

（１−５） ポリ　（スチレンーコージビニルベンゼンーコーグリシ
ジルアクリレー））（り０／２／８　）。

（１−６） ポリ　（ｐ−ビニルトルエン−コーグリシジルメタアク
リレ−））（９０／１０’：ｌ。

（１−７） ポリ　（メチルメタアクリレート−コーグリシジルメタ
アクリレ−１−）　　（８０／２０　）。

（１−８） ポリ　（スヂレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミノエチル
メタアクリレート）［：９５１５）。

（１−９） ポリ　（スチレンーコーアジリジルエチルメタアクリ　
レー））（９５１５）。

（１−１０） ポリ　（スチレンーフーメヂルアクリレートーコーアク
ロレイン）　　〔９０／　５／　５　〕。

（１−１１） ポリ　（スチレンーコーアクリルアミド）（９５１５〕
。

（１−１２） ポリ　（スチレンーコービニルチオール）〔９５１５〕
。

（１−１３） ポリ　（スヂレンーコーメチロール化アクリルアミ　ド
）（９５１５：）　　。

（１−１４） ポリ　（スチレン−ツーｔ−ブチルアクリレート−コー
グリシジルメタアクリレ−））（９５１５１５〕。

（１−１５） ポリ（スチレンーコービニルイソシアナ・−ト）［９５
１５）。

（ｉ　−１６） ポリ　（メチルアクリレートーコースチレンーコーＮ−
メチロールアクリルアミド）（５０／３５／１５〕。

更に本発明の別の態様であるそれぞれ反応性基の異なっ
た単量体単位を二種以上同一の粒子単位内に含むものの
例を以下に示す。

例示化合物 （２−１） ポリ　（スチレン−コーグリシジルメタアク１ル−トー
コーＮ、Ｎ−ジメチルアミ／エチルメタアクリレ−））
　（９０／　５　／　５　）。

（２−２） ポリ　（スチレンーコーメタアクリル酸−コーアクリル
アミ　ド）（９５／２／３）。

（２−３） ポリ　（スチレン−ツーＮ−メチロールアク１ノルアミ
ドーコーアクリル酸メトキシエチル）［９０１５１５〕
。

（２−４） ポリ　（ｐ−ヒニルトルエンーコーＮ−メチロールアク
リルアミドーコーアクリル酸）［９０／８／２〕。

（２−５） ポリ　（メチルメタアクリレート−コーグ１）シジルメ
タアクリレートーコーｔ−ブチルアク１ル−ト）　　Ｃ
ｓｏ　／　ｔｏ　／　１０　）。

（２−６） ポリ　（スチレンーコーｐ−ビニルベンジルクロリドー
コーアクリル酸−コーアクリ／Ｉ／酸ウレイドエチル）
　　Ｃ７５／１０／　５　／１０　）。

（２−７） ポリ　（スチレンーコーメタアクロレインーフー２−ヒ
ドロキシエチルメタアクリレ−））［９０１５１５〕。

（２−８） ポリ　（スチレンーコーアクリロレインーコーアセトア
セトキシエチルメタアクリレート）（８５１５／１０）
。

（２−９） ポリ　（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメヂルアミノエチ／
Ｉ／アクリレートーコービニルスルホニルエチルメタア
クリレート）（９０１５１５）。

（２−１０） ポリ　（ｐ−ビニルトルエニーコーアミノスチレンーコ
ービニルスルホニルエチルメタアクリレート）　　（８
５／１０／　５　〕。

更に本発明の別の態様とし−Ｃ，一種の反応性基を有す
る単量体単位を含む高分子重合体粒子単位と上記反応性
基と異なった一種の反応性基を有する単量体単位を含む
高分子重合体粒子単位とを用いることが可能であり、以
下にその組み合わせの代表的具体例を示すが、これによ
って本発明が限定されるものではない。

例示化合物 （３−１） ａ　例示化合物（１−１） ｂ　ポリ　（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジメチルアミノエ
チルメタアクリト−ト）（９０／１０）の組合せ。

（３−２） ａ　ポリ　（スチレンーコーアクリル酸）Ｃ９Ｖ３’３
゜ｂ　ポリ　（スチレンーコーアクリルアミド）（９７
／３］。

（３−３） ａ　例示化合物（１−１） ｂ　ポリ　（ｐ−ビニルトルエンーコーｔｅｒｔ　−ブ
チルアクリレ−））（９５１５：］。

（３−４） ａ　ポリ　（メチルアクリレートーコーメタアクリルア
ミ　ド）（９５１５）。

ｂ　ポリ　（スチレン−ツーＮ−メチロールアクリルア
ミ　ド）〔９５１５）。

（３−５） ａ　ポリ　（ｐ−ビニルベンジルクロリド−ツーＮ−メ
チロールアタリルアミド）［９６／４）。

ｂ　ポリ　（スチレン−ツーイタコン酸）［９８／２　
〕。

（３−６） ａ　例示化合物（１−１，） １）　ポリ　（スチレンーコーｔｅｒｔ−ブチルアクリ
レート）〔９２／８〕。

（３−７） ａ　ポリ　（メチルアクリレートーコースチレン〜コー
アクロレイン）　　〔３０／６５／　５　］。

ｂ　　ｄｉリ　（メヂルメタアクリレートーコースチレ
ンーコ−２−ヒドロキシエチルメタアクリレート）　　
（７５／　７０／　５　〕。

（３−８） ａ　ポリ　（スチレンーコービニルスルホニルエチルア
クリレート）（８０／２０〕。

ｂ　ポリ　（スチレンーコーＮ、Ｎ−ジエチルアミノメ
チルアクリレ−））　　Ｃ９７，５／２．５）。

（３−９） ａ　ポリ　（スヂレンーコーメチルアクリレートーコー
アセトアセトキシエチルアクリレー））〔９０１５１５
：］。

ｂ　例示化合物（ｉ　−１ｏ） （３−１０） ａ　ポリ　（スチレンーコーメタアクリル酸）［９５１
５］。

ｂ　例示化合物（１−１，） これら反応性基を含む前記熱安定性有機高分子重合体粒
子単位は、種々の慣用の重合法により製造する事が可能
である。

典型的な付加重合法には、溶液重合（該熱安定性粒子単
位を形成するためには適切な沈澱操作及び場合によって
は粉砕操作及び分級操作を用いる）、懸濁重合（バール
重合と呼ぶ場合がある）、乳化重合、分散重合及び沈澱
重合がある。好ましくは懸濁重合及び乳化重合が挙げら
れる。

以下に本発明の例示化合物の合成例を示すが、本発明は
これらにより限定されるものではない。

合成例−１ 例示化合物（？、　−１）の合成 スチレン９０部、グリシジルメタアクリレート１０部、
２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルノくレロニトリ
ル）３部の単量体及び重合開始剤の混合物を上記単量体
に対して３重量パーセントのリン酸三カルシウム、０．
０４重量パーセントのドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムからなる水溶液７００ｙｎｌ中ニ、ＴＫ−ホモジ
ェッター（特殊機化工業製）で５００Ｏｒｐｍ　の攪拌
速度で攪拌しながら添加した。

添加後、約加分間攪拌し、顕微鏡で観察しながら、約２
０ミクロンの粒径になった所で、通常の攪拌器（イカリ
型）、冷却管、窒素ガス導入管及び温度計を付けた４頭
フラスコに混合物を入れ、２００ｒｐｍの攪拌速度に切
り換えて、窒素ガス気流下、（イ）℃で８時間重合反応
を行ｔ「い、反応を完結させた。次に内容物を室温まで
冷却し、希塩酸水溶液にてリン酸三カルシウムを分解除
去し、水洗を繰り返えし行ない、重合体粒子を戸別し、
乾燥させて平均粒径１８ミクロンの重合体粒子栄位を得
た。

合成例−２ 例示化合物（１−３）の合成 スチレン７５部、ｎ−ブチルメタアクリレート１５部、
グリシジルメタアクリレート１０部及び２，２′−アゾ
ビス（２，４−ジメチルノくレロニトリル）３部の単量
体及び重合開始剤の混合物を上記単量体に対して２重量
パーセントのリン酸三カルシウム、０．０２重ｆｉパー
セントのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムからな
る水溶液７００　ｍｌ　中にＴ　Ｋ−ホモジェッターを
用いて２００Ｏｒｐｍ　の攪拌ｍ度で攪拌しながら添加
した。添加後、３０分間同攪拌速度で攪拌し、顕微鏡で
観察し、単量体混合物の液滴が粒径約１００ミクロンに
なったところで、合成例−１と同様の反応及び操作を行
ない、平均粒径１００ミクロンの重合体粒子単位を得た
。

合成例−３ 例示化合物（３−８）　のｂの合成 スチレン９７．５部、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノメチルメ
タアクリレート２．５部に２，２′−アゾビス（２，４
−ジメチルバレロニトリル）３ＭｔＪｕ＃し、単量体混
合物とした。次いで、上記単量体に対して３重量パーセ
ントの親水性シリカ−アエロジル２００（テグサ社製）
から成る水溶性７００ｍ１を調製し、上記水溶液をＴ　
Ｋ−ホモジェッターにより６０００　ｒｐｍ　の攪拌速
度で攪拌しながら、上記単量体混合物を添加した。添加
後、約３０分間、同攪拌速度で攪拌し、顕微鏡観察によ
り、約加ミクロンの液滴に分散されたところで、通常の
攪拌装置（イカリ型）、冷却管、窒素ガス導入管及び温
度計を付けた４頭フラスコに分散液を入れ窒素ガス気流
下、２５０　ｒ　ｐｍの攪拌速度で、６０℃で８時間重
合反応を行ない、反応を完結させた。次いで内容物を室
温まで冷却し、希炭酸ナトリウム水溶液で洗い、次いで
水洗を繰り返えし行ない、重合体を炉別、乾燥し平均粒
径１６５ミクロンの重合体粒子単位を得た。

合成例−４ 例示化合物（３−１０）のａの合成 スチレン９５部、メタアクリル酸５部に２．２’−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３部を溶解し
、単量体混合物とした。次いで上記単量体に対して３重
量パーセントのアルミニウムオキシド（テグサ社製）か
ら成る水溶液７００ｍ１を調製し、ＴＫ−ホモジェッタ
ーにより６０００　ｒｐｍ　　の攪拌速度で上記水溶液
を攪拌しながら、上記単量体混合物を添加した。添加後
、同攪拌速度で約３０分間攪拌を行ない、顕微＠観察で
単量体混合物の液滴の粒径が約１５ミクロンになったと
ころで、合成例−３と同様の反応及び操作を行ない、平
均粒径１６ミクロンの重合体粒子単位を得た。

上記の本発明に係る反応性基を含む熱安定性高分子重合
体粒子単位は、典型的にはガラス転移温度（以下）と略
す）が（資）℃以上、好ましくはＴｇが４０℃以上であ
る。本明細書でいう〜とは高分子重合体がガラス状態か
らゴム状態、又は流動性重合体へ状態変化する温度を意
味し、熱安定性の指標となるものである。高分子重合体
のηは例えば”　Ｔｅｃｂｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　Ｍｅ
ｔｂｏｄｅ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｖａｌｕ−ｔｉ
ｏｎ″′第１巻、Ｍａｒｃｅｌ　１）ｅｋｋｅｒ　、　
Ｉｎｃ、、Ｎ、Ｙ。

（１９６６）に記載の方法に従い測定する事ができる。

本発明の素子には、分析の手法に応じて粒子結合体を形
成する熱安定性高分子重合体粒子の粒子単位の中に輻射
線プロ、キング剤として顔料あるいは染料を含有させる
ことができるが、このような輻射線ブロッキング剤は公
知の種々の化合物、例えば可視光線の為の輻射線ブロッ
キング剤としては二酸化チタン、硫酸バリウム等の白色
顔料を用いる事が出来る。又蛍光分析の場合には、蛍光
スペシーズの特性によって選択された顔料又は染料が用
いられる。代表的な顔料又は染料の一部として、例えば
、ウォットン（Ｗａｃｈ　ｔｕｎｇ　）レッドＢピグメ
ント■（ＥＩデュポン　ネモアース社）、リーガル３０
０■（カボット社）、パーマネントパープルＯ（Ｇ　Ａ
　Ｆ社）、バリオファーストブルー■（ＢＡＳＦ社）、
ツルファーストメチルバイオレットＯ（シャーウィン　
ウィリアムス社）等が拳げられる。又放射線スペシーズ
に対しては、公知の無機化合物等が用いる事が出来る。

前述のごとく本発明の素子は支持体上に支持される小が
可能である。有用な支持体材料には、酢酸セルロース、
ポリエヂレンテレフタｌ／　−ト、ポリカーボネート及
びポリビニル化合物（例えばポリスチレン）のようなポ
リマー材料、ガラス、金属並びに紙がある。ある素子に
とって好ましい支持体とは結果検出の様式と相客れるも
のである。

例えば素子内の蛍光発光が素子内から支持体を通って外
部検出器へ伝達される蛍光測定検出では、低程度のバッ
クグラウンドフルオロメトリー発光しか示さない材料を
支持体利料として用いることが望ましい。

次に本発明の素子の層構成の実施態様について説明する
。第１図乃至第３図は本発明の素子の基本的要素即ち反
応層と検出層のみから成る簡単な実施例の断面図である
。

第１図に於て、１は支持体、２は検出層、３は反応層で
ある。検出層及び反応層は前記した反応性基を有する熱
安定性高分子重合体粒子から成る非膨潤性且つ不浸透性
の粒子結合体である。該粒子は安定に分散液中に懸濁さ
れ次いで支持体１上に積層塗設され、乾燥され、粒子自
身の含有する反応性基によって、或は低分子化合物を介
して、相互に接触点に於て化学結合し、自己形態を保持
しうる剛性を有している。しかも該粒子の粒度を１〜３
５０ミクロンに選ぶことによって相互連絡空隙として２
５〜８５％の空隙率を有する粒子結合体を形成している
。

第２図に於ては検出層２と反応層３の位置を前実施例と
は逆に設けた実施例である。

ｉ＠３図に於て、３及び４は第１及び第２反応層であっ
て反応層を２層積層した実施例である。

このように本発明の素子に於ては、分析の目的、要求精
度或は手法に応じて、反応層、検出層のみならず各種の
機能層を、その位置、厚さ、空隙率を選んで設けること
ができ、また自己形態保持の剛性を有する故に必しも支
持体に固設することを要しない。

また前述のようにして設けられた粒子結合体から成る各
層は、互に自己の含む流体を他層に接触し合い、授受し
合うがこの明細書では１流体接触”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（液状か又は気
体状）が通過可能となるような様式で互いに協働する層
の作用を記述する。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よいが介在区域により離れて
いてもよい。しかしながら、このような介在区域も梳体
接触し、そして流体の通過を妨げない。

ある場合には素子内で最初前れて位置する区域を用いる
事が望ましい場合がある。このような場合、実質的に試
料適用時に、例えば素子を圧縮する事により層の流体接
触が行なわれる。

このように流体接触しながら流体試料が素子内を移動す
る時、流体試料に含有されている被検体は、本発明に係
る反応層内に免疫物質が存在する場合、該層内で不動化
し、該層内か又は該層を含む素子のその他の区域−＼の
不望の泳動をできるだけ少なくするか又は防止する事が
可能である。不動化は通常、前記粒子へ物理的に吸着す
る方法や・化学的に結合する方法のような種々の手段に
より行なう事が可能である。

例えば、化学的に結合する方法において、本発明の前記
粒子学位中に含まれる反応性基を含む単量体単位は有利
に用いる■１が可能である。これは免疫物質と該粒子単
位の接触部分での化学結合に関与しなかったフリーの反
応性基とが化学的結合を起こぜしぬる事により容易に不
動化される。他の場合では、免疫物質の分子サイズ又は
分子配例により特殊な物理吸着法又は、化学固定法を用
いる事なく、有効にある免疫物質は粒子結合体構造層内
に物理的に取込まれ、そしてその中で不動化される。

次に素子の作成法について更に具体的に述べる。

粒子結合体構造層は、種々の方法を用いて製造する事が
可能である。好ましい方法の１つとして下記の工程を挙
げる事ができる。

（１）反応性基を含む熱安定性有機高分子重合体粒子単
位を、該粒子を溶解しない液体ギヤリヤーに分散し安定
な分散液を調製し く２）　　この安定な分散液を支持体に適用し、そして
（３）該有機高分子重合体粒子単位の熱安定性温度より
低い温度で、該粒子単位の反応性基同志の化学結合を起
こさせながら液体キャリヤーを除去する。

゛°安定な分散液”とは、粒子単位同志が凝集塊を形成
する事なくキャリヤー中に存在する事を意味する。粒子
結合体構造層を製造するために有用な分散液は、同分散
液を支持体上に適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
法を単独又は組合わせて用いる事が可能である。例えば
有用な方法の一つとして、界面活性剤を液体キャリヤー
へ添加し粒子単位の分散液中における分布及び安定化を
促進する事ができる。

使用可能な代表的な界面活性剤の例としては、トライト
ン■Ｘ−１００（ロームアンドハース社製；オクチルフ
ェノキンポリエトキシエタノール）、サーファクタント
ｌ０Ｇｏ（オリーン社製；ニルフェノキシポリグリシド
ール）等の非イオン性界面活性剤がある。

上記界面活性剤は広範に選択された量を用いる事が可能
であるが、重合体粒子単位の重用に対して、１０重量パ
ーセント乃至０．００５瓜景パーセント好ましくは６重
量パーセント乃至０．０５ｆｔｆｔパーセント用いる事
ができる。更に別の方法として該粒子単位と液体キャリ
ヤーの音波処理、物理的混合、及び物理的攪拌処理、ｐ
Ｈ調整がある。これらは前記の方法と組合わせる小によ
り、さらに有用である。

本発明に係る粒子単位は分散液の液体ギヤリヤーを除去
する際に該粒子単位中に含まれる反応性基同志を化学結
合させる事で粒子結合体構造層を製造するものであるが
、化学結合を起こさせる触媒、たとえば酸アルカリを分
散液中に存在させる事は有用である。特に酸触媒のうち
揮発性酸触媒（例えば酢酸等）その他を用いる事は有用
である。

又液体キャリヤーを除去の操作は、有機高分子重合体粒
子単位の熱安定性温度以下である事が望ましいが、好ま
しくは１ｏ乃至７０℃の温度により実施する事ができる
。

前記分散液の液体キャリヤーは、水性液体を用いること
ができる。しかしながら、該粒子単位がキャリヤーに不
溶性であり、従って、それらの粒状特性が保持されると
いう条件で種々の有機液体のような他の液体キャリヤー
も使用可能である。

水以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和物及び適当な水不
混和性有機溶媒がある。水混和性有機溶媒には、低級ア
ルコール（即ち、アルキル基の炭素数１乃至４個のアル
コール）、アセトン及びテトラヒドロフランがある。水
不混和性溶媒には、酢酸エチルの如き低級アルキルエス
テル、及びハロゲン化炭化水素（例えばクロロポルム塩
化メチレン及び四塩化炭素等）の如きハロゲン化有機溶
媒がある。

本発明の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り、本発明の反応層及び検出層と各
種の機能層、試薬含有層、及び部材、例えば米国特許第
３．９９２．１５８号記載の試薬層、涙過層、反射層、
下塗り層、同第４．０４２．３３５号記載の放射線ブロ
ッキング層、同第４．０６６、４０３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、０９３号記載のマイグレーショ
ン阻止層、同第４．１２７．４９９号記載のシンデレー
ジョン層、特開昭５５−９０８５９号記載の清掃層及び
米国特許第４．１１０．０７９号記載の破壊性ボッド状
部材等を任意に組合わせて、本発明の目的に合わせた素
子を構成する小が可能である。

前記層の製造法及び前記層の本発明の素子への組み込み
法は前記特許に記載の方法と同じであるか、又は類似で
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′Ｃいる。

反射剤及び放射線ブロッキング剤又は本発明の素子に存
在可能な反射層及び輻射線又は放射線ブロッキング層を
除いて、種々の層、支持体及び他の層を”輻射線又は放
射線透過性″とすることができる。この明細書において
”輻射線又は放射線透過性″という表現は、素子中で生
成した分析的変化を検出するために用いる電磁輻射線又
は放射線の有効通過が可能である素子中の層、支持体及
び材料を意味し、このような輻射線には可視光線、蛍光
発光、放射線、Ｘ線等が含まれる。所定の場合の特定”
輻射線又は放射線透過性”材料の選択は用いる特定の輻
射線又は放射線に依存する。

当然のことながら輻射線透過性材料は本発明に必要では
ない。種々の態様において輻射線プロンキング剤か、又
は輻射線ブロッキング層を用い、輻射線による素子内で
生じる化学的相互作用の妨害を防止可能である。

素子に、試薬層、反射又は輻射線ブロッキングＭ及びレ
ジストレーション層等のいずれかの層が存在する場合に
前記層を、必ずしもそうではないが通常は支持体と本発
明の粒子結合体構造層との間の素子中に介在させる。

本発明の素子製造において、個々の層を予備形成し、そ
の後使用に先だってそれらを積層するか、又は素子使用
時に流体接触するようになるまで別個の部材として保持
可能である。別個の部材として予備形成した層は被覆可
能であるならば溶液又は分散液から有利に被覆されるこ
とができる。前記層の被覆面は層が乾燥時に物理的には
がされうる表面である。しかしながら隣接層が望まれる
場合、何回ものはがし工程及び積層工程を行なわねばな
らないという問題を回避可能である簡易方法は、最初の
層をはがし、表面か又は支持体上に被覆し、所望ならそ
してその後前記予備被覆層上に直接か又はそれらのそば
に次の層を被覆して成る。

本発明の粒子結合体構造層を有する素子は例えば浸漬塗
布法、エアーナイフ法、カーテン塗布法又は米国特許第
２．６８１．２９４号明細書に記載の如きホッパーを用
いる押し出し塗布性等各種の塗布法で塗布する事が可能
であり、所望により、二層又はそれ以上の層を米国特許
第２．７６１．７９１号及び英国特許第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。

本発明の素子は臨床化学の分野に用いられるのみならず
、他の化学分析の分野においても適用可能であり、又一
定膜面積内に一定の流体を保持できる機能を用いて、他
の機能層（例えば写真要素の層）と組合わせる事も可能
である。

本発明の素子は、血液、血清、リンパ液及び尿等の体液
の免疫化学的分析に極めて有利である。

特に血液分析の場合、通常血清を用いるが、本発明の素
子の場合全血液、血清及び血漿のいずれの分析にも不都
合なく用いる事ができる。

全血液を用いる場合、必要に応じて検出のための輻射線
が血球により妨害を受けるのをさける為に輻射線ブロッ
キング層又は他の反射層を設ける事が出来る。血球の色
を直接観察する場合、たとえばヘモグロビン分析の如き
ものの場合は当然のことながら、上記反射層を設ける必
要はない。

本発明の素子を用いて検出可能な変化として分析結果を
得たのち、種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、透過スペクトロフォトメトリー
、発光スベクトロフォトメトリー、又はシンチレーショ
ン測定等により測定される。このようにして得られた測
定値は、あらかじめ作製しておいた検量線に当てはめる
事で、未知被検物質の量を決定することができる。

次に本発明の素子を用いての免疫分析の具体例を示す。

前記の抗原−抗体反応の基本的原理を用いた免疫分析以
外に、例えば西ドイツ国特許公開公報第２８０１４５号
に記載されているような抗原−抗体置換相互作用に基づ
く免疫分析も、本発明の分析素子に適用可能であること
は自明である。

更にラベル抗原に対して、ある量の抗体を素子に組み入
れ、そしてこの抗体を不動化する。好ましくは、この不
動化は粒子結合体構造層を有する素子の層内で行なう。

粒子結合体措造の高分子重合体粒子単位の表面へ抗体を
吸着させるか、又は化学的に結合させることにより不動
化を行なうことができる。次いで未知の抗原の分析すべ
き流体試料をラベル抗原の存在下で素子と接触させる。

ラベル抗原を数あるうちで次のようないくつかの方法の
一つにより免疫分析素子と協働させることができる。

即ち、Ｏ流体試料（未ラベル抗原を含む）へラベル抗原
を直接添加し、次いでラベル抗原を含む流体試料を分析
のために免疫分析素子に適用する。

■免疫分析素子へ、ラベル抗原及び流体試料を個別的に
添加する　（たとえば（イ）流体試料添加の直前又は直
後のラベル抗原の添加並びに（ロ）ラベル抗原を素子へ
添加し、続いて乾燥し、そして流体試料添加の際素子を
再湿潤させる）。■流体試料を単に適用することにより
分析開始可能にするようにラベル抗原を免疫分析素子に
組み入れる。たとえばラベル抗原を素子の単独反応層か
、又は不動化抗体を含む素子の単独反応層に組み入れる
ことが出来る。どの場合もラベル抗原を素子に組み入れ
る時は、ラベル抗原を不動化抗体と離して保持し、ラベ
ル抗原の抗体への時期尚早の結合を回避するよう注意を
払わねばならない。

前述のような協働ラベル抗原の存在下で流体試料を免疫
分析素子と接触させる時、ラベル抗原及び未ラベル抗原
（試料中に存在し、そして測定すべき未知物である）は
、素子の層内で不動化して存在する抗体へ競合結合する
。未ラベル抗原の存在及び／又は濃度を決定する為の使
用可能な有用な測定方法には次のようなものがある。（
イ）検出層のような素子の第二の層へ泳動した未結合ラ
ベル抗原の検出。又はα１）不動化抗体へ結合した結合
ラベル抗原の検出。どちらの場合も流体試料中の未ラベ
ル抗原（即ち被検体）の量は検出されたラベル抗原の濃
度に基づき決定可能である。

以下、本発明を更に詳細に説明すべ〈実施例を示すが、
本発明は、これらにより何ら限定されるものではない。

実施例−１ 膜厚１８０ミクロンの透明な下引き済みポリエチレンテ
レフタレート支持体上に、乾燥膜厚約２０ミクロンの脱
イオン化ゼラチンの層を塗布し、且つその上層に表−１
−１に示す組成で本発明の素子に使用する粒子結合体構
造層及び比較の多孔性展開層を設け、各々素子■、■、
■１、■及び比較素子■、■を形成した。

表−１−１ 上記表−１−１に示した本発明に係る素子及び比較素子
に対して以下の試験を行なった。

ｆｆ１ｌ　チ、５　ｃｍの長さのセロハンテープを上記
素子及び比較素子の粒子結合体構造層及び多孔性展開層
の上にはりつけ、その一端を持ち、引きはがしハクリ強
度を試験した。評価はハクリの度合から・全くハクリし
なかったもの　・・・・・・・−・・・・・・Ａ・セロ
ハンテープをはった半分 以下がハクリしたもの　　　・・・・・・・・・・・・
・・・Ｂ・セロハンテープをはった部分 全体がハクリしたもの　　　・・・・・・・・・・・・
・・・Ｃ・セロハンテープをはった部分 以上がハクリしたもの　　　・・・・・・・・・・・・
・・・Ｄとした。

又、同様に素子及び比較素子の粒子結合体構造層及び多
孔性展開層上に、人血清に対して赤色色素（１３ｒｉｌ
ｌａｎｔ　５ｃａｒｌｅｔ　３Ｒ）を０．０５重量パー
セント添加し着色させた流体試料を１０μ１滴下し、流
体試料の層内への収容時間及び層の形状変化について観
察した。結果は表−１−２に示す。

表−１−２ 以上衣−１−２に示した結果の如く、比較素子■及び１
］は、ともに機械的強度が脆弱であり、特に比較素子１
■の場合、流体試料の適用により多孔性展開層の構造を
保つことが出来ないため、流体試料を輸送する充分な機
能をはだすことが出来ない事がわかる。

一方、本発明の粒子結合体構造層を有する素子Ｉ乃至Ｉ
■は、流体試料を輸送する相互連絡空隙を有し、且つそ
の機械的強度は大であり、流体試料の層間への収容時間
は著しく早いことが判る。

実施例−２ 低レベルの蛍光しか示さない、ポリスチレン支持体上に
下記の組成からなる層を順次被覆した。

（１）平均粒径８乃至１０ミクロンの本発明の例示化合
物（１−１）からなる高分子重合体粒子単位に正常ウサ
ギ血清を吸着させたもの ４、１１７ｄｍ 非イオン性界面活性剤ゼオニルＦＳＮ（Ｅ、ｉ。

デーボン社製）　　　　　　　　０．０１６　ｇ／ｄη
１′をリン酸緩衝剤でｐＨ７２に調製した後に、上記組
成で被覆された検出用粒子結合体構造層。

（２）顔料としてウオットンレッドビグメント（ネモア
ース社）を３％含有した平均粒径８乃至１０ミクロンの
本発明の例示化合物（１−１）からなる高分子重合体粒
子単位にウサギ抗α−フェトプロティン抗体を吸着させ
たもの１．４ｇ／ｄｎｌ 非イオン性界面活性剤ゼオニルＦＳＮ（Ｅ、Ｉ。

デュポン社製）　　　　　　　　ｏ、　ｏ１４ｉ／ｄｍ
をリン酸緩衝剤でｐＨ７，２に調製した後、上記組成で
被覆した相互作用性組成物含有粒子結合体構造層。

上記により製造された本発明のα−フェトプロティン分
析用の免疫分析素子に対して、以下の試験血清を適用し
た。即ち、正常成人血清からイムノアトソルベントを用
いてα−フェトプロティンを除いた血清１０μノに対し
て、ラベル抗原として蛍光ラベルα−フェトプロティン
５　Ｘ　１０＝モル及び未ラベル抗原としてＯ乃至１×
１０−５モルに亘る種々のα−フェトプロティンを含む
試験血清を用意し、各々を１０μｌづつ上記本発明の免
疫分析素子に滴下した。

１０μｌの試験血清は、全て１５秒以内に層内へ吸収さ
れた。この後、上記素子を３７℃、領分間インキュベー
トした。次いで、各々の素子を４９０　ｎｍ及び５１５
ｎｍに励起フィルター及び発光フィルターを有する反射
蛍光光度計を用いて、ポリスチレン支持体を通し、未結
合ラベルα−フェトプロティンの蛍光強度を測定した。

結果は表−３に示す。

表−３ 以上、表−３に示した如く、本発明の免疫分析素子は試
験血清中に含まれる様々の濃度の未ラベルのα−フェト
プロティンに対応した蛍光を測定することにより迅速に
免疫分析することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の素子の実施例の断面図であ
る。 １・・・支持体、２・・・検出層、３及び４・・・反応
層。 代理人　　桑　原　砂　美 ｆゴ 二鳶 □ ３２９− 一ヲ ２ 一／ ２ ３ ｌ ４ ３ ２ −／

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体試料中の抗原も１．　＜は抗体を測定する免
   疫分析１子において、該素子が少くとも一層の抗原抗体
   反応層と、少くとも一層の検出層から成り、該反応層及
   び該検出層が空隙率２５乃至８５％の相互連絡空隙を有
   する三次元空間格子である粒子結合体からなり、且つ該
   粒子結合体は前記流体に対し非膨潤性、不浸透性であり
   、更にザイズが１乃至３５０ミクロンの反応性基を有す
   る熱安定性有機高分子重合体粒子からなることを特徴と
   する免疫測定用分析素子。
2. （２）前記粒子結合体に於て、前記熱安定性有機高分子
   重合体粒子が粒子単位同志の接触部分において、前記反
   応性基により直接化学結合したものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第一項記載の免疫測定用分析素子。
3. （３）前記熱安定性有機高分子重合体粒子が粒子同志の
   接触部分において、前記反応性基により低分子化合物を
   介して化学結合したものであることを特徴とする特許請
   求のＲ＠囲第−項記載の免疫測定用分析素子。
4. （４）前記粒子結合体を形成する前記熱安定性有機高分
   子重合体粒子がその粒子単位内に顔料または染料を含有
   することを特徴とする特許請求の範囲第一項乃至第三項
   記載の免疫測定用分析素子。