JPS60105963A - 自足的分析法及び用具 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、免疫化学反応を行なわせるための簡単な方法
及び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

現在漿液又は尿中のホルモン類及びその他の物質を測定
するために用い得る多くの分析方法があるが、これらの
方法の多くは複雑な熟練操作を必要としている。酵素免
疫学的分析法を用いるこれらの方法は、同位元素を用い
ないから、医院や家庭に適していると言える。しかし、
余りにも高い水準の技術的熟練を要求する。このことは
、例えば妊娠診断のための家庭用分析キ・ノドが必要な
正確さのデータを与えない理由の一つである。

〔発明が解決しようとしている問題点〕従って、本発明
の目的は、技術的に訓練されていない個人によって使用
される時でさえ安全で正確な分析システムを提供するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの及び他の目的と利点は、少なくとも第一と第二
の水溶性障壁によって互いに隔離された少なくとも３個
の部屋に分割され、かつ、各部屋が異なった物質を含む
容器を提供するところの本発明によって実現されるであ
ろう。第一の部屋に水を含む反応物質を導入することに
より、反応物質は第一の部屋の内容物と接触し、その接
触は、第一の障壁の溶解速度と試料中の水の量によって
コントロールされる予定した長さの時間像たれる。

第一の障壁が破壊されると、第一の部屋からの液体は第
二の部屋の内容物と混合する。成る予定された時間経過
した後再び第二の障壁は破壊され、終には第二の部屋の
物質は最後の部屋の内容物と混合される。第二の部屋と
最後の部屋の間の障壁は、その破壊によって液体の通過
を許すが固体の通過は許さないように、液体に対しては
透過性であるが、固体に対しては非透過性である。分析
のためには固体も液体も用い得るが、液体の方がより便
利に用いられる。有利なのは、第二の部屋の物質が最後
の部屋に既に含まれている液体（付加的には固体をも含
むことができる）と混合される場合である。或いは又、
液体は本方法の適当な段階で最後の部屋に添加される。

本発明の他の実施態様においては、第三の部屋は二つの
区画室に分割され、第二と第三の部屋の間の障壁は別々
Ｇこ破られる二つの仕切片を持つ。

かくして、障壁が最初に侵される時、第二の部屋からの
液体は第一の区画室にしたたり落ちる。続いて、第二の
部屋の固体は第二の区画室に落ちる。

液体は第二の区画室に既にあるか、又は、添加されるか
であり、次いで分析が行われる。分析は比色試験で行わ
れるのが有利である。

若し液体が最初から第三の部屋にあるならば有利である
が、しかし、そのような場合でも、液体が使用に先立っ
て障壁の破壊を引き起こさないことが必要である。これ
は適当に触発された時以外の普通の状態ではその障壁を
侵さないような液体を用いることにより達成される。例
えば、アルカリが試料と共に最初の区画室に導入される
か、乾燥アルカリが最初の区画室に存在し、液体が最初
の区画室に導入される時にのみ障壁を引続き破壊する活
性を示すように、その液体は中性であり得るが、その障
壁はアルカリによってのみ破壊されると云うような場合
に達成される。

この方法においては、第二の部屋と次の部屋の内容物は
決して操作者によって触れられることがない。

容器は、水溶性の障壁によって隔離され、かつ、分析材
料が最初の部屋に添加され得るように除去可能な蓋を備
えた垂直に積み重ねられた部屋を持った試験管であるの
が有利である。蓋がされ、試験管が振られ、立てられて
放置される。プロセスは概略このように進行する。

数個の水溶性障壁は、部屋の内容物と所望の熔解速度に
応じて、同じであっても異なっていてもよい。同様にこ
れらの障壁の物理的な構造は、連続的なプラスチック様
自己支持性フィルム又はシートから、次のような多孔性
支持体、即し、該水溶性障壁の破壊時に、物質が次の部
屋に進む時、部屋内の固体は進まず、即ち、濾去されて
、液体のみが進むような大きさの孔を持った支持体上の
自己支持性フィルムに、水溶性フィルム形成性物質を被
覆した多孔性支持体にまで変化し得る。

適当な水溶性障壁は、若しその水溶性をコントロールし
たいなら、アセタル化又はエステル化されたポリビニル
アルコールから形成される。メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、その他のセルロースエステルも
又用いられ、寒天、アイリソシュモス（Ｉｒｉｓｈ　ｍ
ｏｓｓ）　、グアー、アルギネート等のような植物ガム
質も同様に用いられる。それらは選択され、及び／又は
ｐＨ変化、例えば、ＮａＯＨのようなアルカリの遊離又
は結果的に水に不溶のカルシウムアルギネート・フィル
ムを溶解するナトリウム含有液になり得るナトリウムに
よるカルシウムを置き換えるカチオン交換のようなｐ■
■変化に依存して可溶性になるように予備処理される。

叙述のとおり、フィルム形成体は単に織布または不織布
のような不溶性支持体上にコートされ得る。織布組織の
目地は、イオン交換樹脂粒子のような固体は濾去される
が、液体は次の部屋にしたたり落ちるような大きさとす
ることができる。

部屋はその底部から上に向けて充填される。即ち、第三
の部屋（−又は二の区画室）に充填され、第二の障壁が
置かれ、第二の部屋に充填され、第一の障壁が置かれ、
次いで試験管に蓋がされる。

或いは又、両方の障壁が最初に置かれ、次いで部屋は皮
下注射器によって充填される。この場合部屋への充填に
よって障壁に小さな孔が必然的に生じるが、このような
孔は、それが重要でない場合又はそれらがその組成又は
特殊な部屋内の物質の組成の故で速やかにシールされる
ようになる場合には、許容される。他の可能性は、プラ
スチック容器のような部屋を予め充填し、次いで試験管
内にその容器を積み上げることである。

障壁は接着剤により、若し適切なら熱可塑的にワックス
により、又は他の手段によって設置される。蓋は接触摩
擦により固定され、又はねじ込み、又は不溶性のプラス
チックフィルムで蓋がされる。

試料は第一の部屋に蓋を外して、又は注射器のような突
き刺しによって充填される。蓋がない時は、試験管の上
を指で蓋をして中の成分がロスしないように振っても良
い。

必要な場合は三基上の障壁と三基上の部屋が存在しても
よい。それらの各々が熔解し、約１〜３０分、好ましく
は約２〜１０分で破壊されるのが有利である。

各部屋の内容物は広範囲に変え得る。液体でも固体でも
又はその両方でもよ（、それらは各部屋に満たすことが
できる。より普通には、特に第二及び第三の部屋に、そ
のすぐ前の部屋から所望の物質全部が入りｉするように
、その空間の一部のみを占１処する。

適切な物質は、単独又は支持体及び／又は濾材上に固定
された、抗原、抗体、又は抗原抗体結合体、アルカリ、
酸等を包含する。

本発明は、添イ］の図面により詳細に記述される。

第１図は、本発明の具体例である蓋つき試験管の模式的
側面図である。

第２図は、本発明の他の例の側面図である。

第３図は、理解を助けるために除去された成る内容物を
持つ、第２図の斜視図である。

さて、特に第１図には、取り除き可能なｆｆ１１２を備
えた試験管１０が示されている。試験管は、第−及び第
二の水平障壁２ｏと２２によって３個の垂直の・　部屋
１４．１６及び１８に分割されている。そのｉ壁は全部
又は一部が水溶性である。即ち、水溶性物質が熔解する
時、そのスクリーンが固体は濾去するが液体は通過させ
るように、不溶性スクリーン上の水溶性フィルムを設け
たものであっても良い。

各部屋１４．１６、及びｌｓ内に、固体の反応物質２４
．２６、及び２８が、それぞれ示されている。しがし、
それらが障壁を侵さない限り、即ち、水を含まない限り
、それらは液体であって良い。

使用の際は°、Ｍ１２は取り除かれ、尿、血液のような
水性試料は部屋１４に添加され、蓋１２がされ、試験管
は振られ、次いで垂直位置で放置される。

予定時間たって、障壁の次ぎ次ぎの破壊の結果各部屋の
反応が起こった後に、部屋１８内の色は試料内の特定物
質の存在又は不存在を指示する。

部屋１８の内容物は、普通光゛、紫外線、赤外線等を用
いた測定機によって読み取られるのが望ましい。これは
試料の定性分析だけでなく定量分析を与え得る。

第２図においては、障壁２２はそれぞれ区画室３４と３
６（これらは部屋１８が分割されてできたものである）
の上に重ねられた二つの仕切片３０と３２から作られて
いる。固体吸収剤３８が区画室３４に含まれており、区
画室３６には液体が含まれている。障壁の仕切片３０は
、第二の部屋１６内の液体が区画室３４に滴り落ちる間
に最初に破壊される。湿潤・固体２６は、その後、障壁
の仕切片３２が遂に破壊されると、区画室３６に落ちる
。固体２６は区画室３６の内容物と混合され、区画室３
６内の液体は、比色定量され、被測定出発試料の分析が
行われる。

第３図においては、第２図の構造が、構造要素の総てで
はないが、一部の内容物と共に図解的に見られる。

第２及び３図の装置を用いる一連の工程は次の通りであ
る。

１）本装置の蓋が外される。

２）水で満たされた滴下液が第一の部屋に添加される。

３）試料で満たされた滴下液も第一の部屋に添加される
。

４）装置は蓋がされ、静かに振られ垂直に置かれる。

５）１分経過しないうちに、第一の部屋の液体は障壁を
破り第二の部屋に落下する。

６）ここで第二の部屋の固体と液体は、障壁が溶解した
後、第三の部屋の狭い区画室に落下する。

７）次ぎに、約５分後障壁は完全に熔解し、第二の部屋
にある球体が第三の部屋の第二区画室に落下する。

８）これが起こった時、装置は使用者によって蓋が外さ
れる。

９）使用者は第二の区画室に水滴を添加する。

１０）装置は再び蓋をされ、静かに振られ、垂直に置か
れる。

１１）５分以内に色が出てくる。

叙述のように、第三の部屋の第二区画室は、最初から液
体を含むことができる。そのような場合には、段階８．
９及び１ｏは必要ではない。

〔実施例〕

次に、図面を用いて実施例を示し、本発明を説明する。

実施例１ 装置が１０１０Ｘ７５の試験管を用いて作られた。

３　ｃｃの注射器の一部が切断され１ｃｍの高さのシリ
ンダーが作られた。基質のパラニトロフェニル・ホスフ
ェ−１−（１０％ジェタノールアミン中１ｍｇ／ｍｌ　
ｐＨ９，８）の１ｍｌがピペットで各試験管に入れられ
た。次いでパラフィルム（ｐａｒａｆｆｌｍ）が切断さ
れた注射器の末端に置かれ、押し込まれて、障壁が作ら
れた。

次ぎに、予めジゴキシン（ｄｉｇｏｘｉｎ　）抗体で被
覆されたポリスチレンの球体がパラフィルム上に静置さ
れるように一番上の部屋に置がれた。その球体の上にホ
スフェート緩衝塩液（Ｐ　Ｂ　Ｓ）中の１％のウシ血清
アルブミン３００μｌがピペットで注がれた。

次いで、１００μｇ／ｍｌのジゴキシン５０μβとｌ：
５希釈のジゴキシン−アルカリホスフェート（イミュノ
テク（Ｉｍｍｕｎｏｔｅｃｈ）から購入〕の５０１Ｉｉ
ｌがその球体（ｂｅａｄ）に添加された。ＰＢＳがジゴ
キシンに対する対照として使用された。各球体は３７℃
で１０分間培養された。

球体が置かれた液は調温された。球体が載置されている
パラフィルムの障壁は針で突き刺された。

球体は下の基質溶液に障壁を通って落下した。５分後と
１０分後に室温で各溶液の光学密度を測定した。

＊＊＊ ０、Ｄ、　Ｏ，Ｄ。

ジゴキシンで培養した球体　、２２５　．２７６ジゴキ
シン無で培養した球体　、６６１　．９６２＊５分後、
　＊＊１０分後 実施例２ この変形において、物質２４は酵素に結合した抗体であ
る。物質２６はポリスチレン球体に固定した抗原である
。物質２８は親液化した酵素基質である。

被測定物質例えばシランチン（ｄｉｌａｎｔｉｎ）を含
む液０．５ｍｌが最上の部屋に導入された。試験管装置
は蓋がされ、静かに振られ、垂直に置かれた。

これにより、再水和とシランチン−特異的抗体（酵素に
結合された）の混合が引き起こされた。これは又１０分
間培養された。この時間の終わりに、障壁は溶解し、抗
体−酵素＋シランチンが球体を含む中間の部屋に流出し
た。試料のシランチンに結合しなかった抗体−酵素の総
ては、今や球体上のシランチンに結合されている。約５
分後障壁は溶解された。液は今や抗体−酵素−シランチ
ンを含み、それが吸収される区画室３４へ通った。２分
後球体は区画室３６に落下した。使用者は水１ｍｌを添
加した。これは抗体に結合した酵素のための基質である
物質２８を再水和した。５分後着色が起こった。これは
試料がシランチンを含まないことを示す。若し５分後に
色が着かなければ、未知の試料はシランチンを含むこと
を示す。

以上の記述と実施例は単に説明のためのものであり、本
発明の範囲を限定するものではない。又、本発明の趣旨
と範囲内の他の具体例は当業者には容易に類推できるで
あろう。

〔発明の効果〕

本発明は、血液又は尿中のホルモン類及びその他の物質
を、熟練なしに安全かつ正確に酵素免疫学的に分析でき
る、極めて簡単で自足的な分析用具及びその使用法を提
供するもので、医療産業上の効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の具体例である蓋つき試験管の模
式的側面図である。 第２図は、本発明装置の他の例の側面図である。 第３図は、理解を助けるために除去された成る内容物を
持つ、第２図の斜視図である。 １０・・・試験管 １２・・・取り除き可能な蓋 １４・・・部屋 １６・・・部屋 １８・・・部屋 ２０・・・水平障壁 ２２・・・水平障壁 ２４・・・固体の反応物質 ２６・・・固体の反応物質 ２８・・・固体の反応物質 ３０・・・仕切片 ３２・・・仕切片 ３４・・・区画室 ３６・・・区画室 ３８・・・固体吸収剤 代理人　弁理士　星　野　透

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　一つの容器、該容器を少なくとも三つの重ね合
   わせの部屋に分割する少なくとも二つの水溶性障壁、及
   び各部屋の中の異なる生物学的活性物質からなる分析装
   置であり、該装置は、分析される水性の生物学的試料の
   最上段の部屋への導入によって、該試料が該各部屋の内
   容物と順次混合され、各部屋における接触時間は各障壁
   の水に対する溶解度の関数であるように形成されてなる
   ことを特徴とする分析装置。 （２）各水溶性障壁が約１〜３０分で水性試料の通過を
   許すものである特許請求の範囲第１項記載の装置。 （３）　各水溶性障壁が約２〜１０分で水性試料の通過
   を許すものである特許請求の範囲第２項記載の装置。 （４）容器が透明なシリンダーである特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 （５）　着脱可能な蓋を有する特許請求の範囲第４項記
   載の装置。 （６）部屋の少なくとも一つが、抗原、抗体、酵素又は
   それらの結合体を含む特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 （７）部屋の少なくとも一つが、ヒト絨毛性性腺刺激ホ
   ルモンに向けられる抗体を含む特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 （８）最下段の部屋が第一、第二の区画室に分けられ、
   該第−及び第二の区画室の上にそれぞれ載置される溶解
   度の異なる第−及び第二の仕切片を持つ障壁で蓋をされ
   ており、第二の部屋は一つの固体を含んでおり、それに
   より第二の部屋の液体は該障壁の第一の仕切片を突き破
   って第一の区画室に落ち込み、第二の部屋の湿潤固体は
   その後第二の仕切片を突破し゛、第二の区画室に落ち込
   む特許請求の範囲第１項記載の装置。 （９）　第二の区画室には、その被覆障壁を侵さない液
   体を含む特許請求の範囲第８項記載の装置。 α０）特許請求の範囲第１項に記載の分析装置の各部屋
   に、最後の部屋における色の発生又は色の不存在が試験
   されるべき水性の生物学的試料中の特定物質の存在又は
   不存在を示すように選ばれた生物学的活性物質を供給し
   、該試料を最上の部屋に添加し、次いで該装置を若し色
   の変化が起こるのなら起こるのに充分な時間垂直位置に
   放置することにより該装置中に存在する特定物質を分析
   することからなる特許請求の範囲第１項記載の分析装置
   の使用方法。 （１１）容器が替え蓋を持つ透明シリンダーであり、試
   料が最上段の部屋に添加された後、その蓋がされ、そし
   て容器が振られる特許請求の範囲第１０項記載の使用方
   法。 （１２）部屋の少なくとも一つが、抗原、抗体、酵素又
   はそれらの結合体を含む特許請求の範囲第１０項記載の
   使用方法。 （１３）部屋の少なくとも一つが、ヒト絨毛性性腺刺激
   ホルモンに向けられた抗体を含む特許請求の範囲第１０
   項記載の使用方法。