JPS60115859A - 平板状容器型分析器具 - 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】 本発明は、液体試料中のアナライトを足部、するための
一体型の平板状容器型分析器具に関するものである。

［技術分野および既存技術の説明］ 液体試料、特に尿、唾液、血液などの生体液に含まれて
いる各種の成分（以下、アナライトという）の定量−的
な分析を行なう方法として、これまでに湿式法および乾
式法が知られている。湿式法は以前より一般的に利用さ
れている方法であり、たとえば、アナライトと、別に用
意した試薬とを試験管などの容器内で液相にて反応させ
て呈色なとの検知可能な変化を発生させ、これを測定す
る操作などにより実施されている。

湿式法は、高い精度の定量が可能であるとの利点を持つ
一方、分析操作に熟練を要し、かつ誰でもか緊急に実施
することができるわけではないとの欠点がある。

このため、湿式法を簡易型容器を利用して乾式法と同様
な操作で実施するとの試みも既になされている。

たとえば特公昭４６−２５５９６号−公ｔμには、柔軟
な重合体材料の小袋状の容器と、その一部に備えられた
分析試薬貯蔵用区画、そして検査試料導入管とからなる
分析検査用パックが開示されている。

また、特開昭５７−１５６０２８号公報には、アナライ
トと他の試薬との反応を進行させる反送、帯域と、その
反応により発生する検知可能な変化を検出するだめの帯
域とを１毛細管作用を示す通路による制御下に液体を通
過させるような構成を代表例とする液体試料中のアナラ
イトの分析に用いる容器型分析器具が開示されている。

これらの分析器具は、それぞれ有用であるが、前者では
、柔軟な重合体材料の小袋状の容器反応室と、その反応
により生成した呈色などの検知可能な変化を検出する室
（木明細書では、観測室と名付ける）とが同一であると
ころから、観１１１１１室も容易に変形するため、この
観測室にて透過光などを４１１１定するには光路が一定
としがたいとの欠点があり、分析操作のための複雑な構
成の測定装置が心安であるので、この分析器具は、簡単
な構成の小さくて安価な測定装置で高い精度の定量分析
を実施することはできないとの問題がある。また後者で
は反応室と観Ａ１１ｌ室との通路が毛細管作用を示す通
路とされているため特定の分析操作には適しているもの
の、液体試料と試薬とを充分に混合してアナライトと試
薬との迅速な反応を促進する心霊がある分析系には適し
ているとはいえない。

一方、乾式法は、試薬を含有するシート状の分析要素（
分析フィルムともいう）内に液体試料を導入して、これ
により該分析要素内で発生した呈色などの変化を光学的
に検知してアナライトの定ｊＩ：を行なうなどの操作に
より実施されている。乾式法は分析操作が容易で、かつ
小さな測定機で分析の自動化が可能であるとの利点を持
つ一方、分析系によっては、充分な分析精度が得られに
くいとの欠点がある。特に、＋ｎｔ液のＺ　ｎ　Ｓ　Ｏ
ａ混用テスト（ＺＴＴ）および血液のチモール混郡１テ
スＩ・（Ｔ　Ｔ　Ｔ）などのような、液体試料中のアナ
ライトが形成する混濁物を定トーするような目的には乾
式法は適していないとの問題がある。

［発明の特旨］ 本発明は、特に生体液などの藪体試＊１に含まれている
アナライトを定１１１するための容器ノ１す分４Ｈ器共
であって、簡単な構成からなり、誰もか筒中な操作で容
易に分析が実施で５．かつ多種のアナライトについて共
通の構成の器具で足部する目的に適した一体型の平板状
容器型分析器具を提供するものである。

本発明は、反応室と観測室とか相ｌｌ−の間の液体流通
が可能なように接続配置された、液体試本′１中のアナ
ライトを定量するだめの一体型の１１板状容器型分析器
具であって、 （Ｉ）−ヒ記の反応室の壁の少なくとも一部をフレキシ
ブルな材料から構成し、かつ反応室内に弾性を示す多孔
質体を収容することにより、反応室のフレキシブルな壁
部分に外部から間欠的に応力を付与した場合に、該フレ
キシブル壁部分と多孔質体とが連携して復元性を有する
変形を示すようにされており、 （ＩＩ）上記の観測室には、相対位置が固定されて一定
の光路を供給するようにされた、向い合う透明材ネ１製
の壁部分が備えられており、そして、（Ｎ）ｌ記の反応
室と観測室との間には液の波れに関して実質的な隔壁が
存在しない ことを特徴とする平板状容器型分析器具からなるもので
ある。

［発明の詳細な記述］ 添付図面に示した平板状容器型分析器具を参照しなから
、本発明の詳細な説明する。

第１−Ａ図は、本発明の平板状容器型分析器具の構成の
例を示すための斜視図であり、第１−Ｂ図は、第１−Ａ
図の分析器具のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図である。ただ
し第１−Ａ図では、分析器具か上部のシート状壁（蓋）
部分を取り外された状態で示されている。

第１−Ａ図と第１−Ｂ１Δとに、ノ（されている分析器
具１０は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリメタクリル酸エステル系糊脂、ポリアクリル酸
エステル系樹脂、ビスフェノールＡのポリカルボネート
、ポリ塩化ビニルなどのような硬質の、あるいは比較的
変形しにくい合成樹脂材ネ：］、またはガラス板などか
ら形成された１１面状の容器部１１と一１０部のシート
状１一部壁部１２とから構成されており、全体として・
１・板状容器の形態にある。容器部１１の内部には、反
応室１３と観測室１４とが相互の間の液体流通がり能な
ように接続配置されている。そして反応室１３の内部に
は弾力性を有する多孔質体１５が収容されている。この
目的に用いられる多孔質体としては、たとえばポリアミ
ド、酢酸繊維素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリウレタンなどの樹脂材才゛１を多
孔質に形成した構造体を利用することができる。あるい
は織ｒｌｊ、不ａ７１１、フェルト、紙、またこれらの
材料と多孔質樹脂構造体との複合材料なども用いること
かできる。多孔質体は、後述する変形機能を考慮すると
シート状であることが望ましい。

なお、第１−Ａ図では上部のシート状壁部１２か分離さ
れた状態で示されているが、このシート状の１１？部１
２は、実際は第１−Ｂ図に示されているように容器部１
１の上に水密的に付設されて、（４，Ｊｌすの平板状容
器型分析器具１ｏを形成している。

シート状ト部壁部１２は、ポリエチレンテレフタレート
、ポ１ノアミドなどの合成樹脂、各種のエラスＩ・マー
、アルミニウム、銅、ステンレススチールなとの金属あ
るいは類似の柔軟な材料で、薄いシート状にした場合に
柔軟性を示すフレキシブルな材料（自己復元性を示すエ
ラストマー、エラストマーと金属シートどの複合材料が
特に好ましい）からなる比較的薄いシートの形態とされ
ていて、このシート状の−１一部壁部１２に外部から応
力を伺り、した場合に容易に変形するようにされている
。従って、反応室のシート状上部壁部１２に外部から間
欠的に応力を付饗した場合には、このフレキシブルなシ
ート状の上部壁部１２と多孔質体１５とが連携して復元
性を有する変形を繰り返し示すことになる。このシート
状上部壁部１２と多孔質体１５との連携による復元性を
有する変形は、その繰り返しにより、反応室に導入され
た液体試料と試薬との充分な混合を０■能にし、従って
液体試料中のアナライトと試薬との迅速な接触を可能に
する。なお、これまでの説明ではシーＩ・状上部壁部１
２をフレキシブルな材料から構成した例を示したが、シ
ート状上８Ｒ壁部１２を物ＪＩＰ的な変形を殆ど示さな
い硬質な材料から構成＋るか、あるいは厚い壁部とし、
一方で、容器部１１の底部をフレキシブルな材料から構
成してもよい。あるいは、シ〜１・状」二部壁部１２と
容器部１１の底部の双方をフレキシブルな材料から構成
することもできる。

液体試料は一般にシート状」二部壁部１２に設けられて
いる試料注入口１６から反応室１３に導入される。液体
状ネ′］としては血液（全面、血漿または血清）等をそ
のまま用いることができるほか。

稀釈した液体試料を用いることができる。液体試料の稀
釈方法として、予め稀釈液で液体試料を稀釈する方法と
、液体試料と稀釈液を（先後は適宜に定めることができ
る）別々に反応室に導入するブＪ法のうちから適宜に選
択して実施することができる。液体試料に含まれている
アナライトと反応して直接的あるいは間接的に呈色など
の検知可能な変化をもたらす試薬は、予め反応室１３に
収容しておくか、あるいは試料注入口１６から分析操作
時などに反応室１３に導入する。ただし、反応室１３に
おけるアナライトと試薬との反応を迅速かつ確実に行な
うためには、試薬を予め多孔質体内に含侵、反応室内壁
に塗布などの方法で貯蔵させておくことが望ましい。用
いる試薬は乾燥状１ハ；（固体）、半乾燥状態（セリ−
状等）または液状のいずれでもよい。固体の試薬は顆粒
もしくは粉末などの形ｙＥにあってもよい。なお試料注
入口１６は通常、試料が反応室１３内に導入されたのち
、試料注入口蓋１８により閉しられる。

観測室１４は、反応室１３におけるアナライトと試薬と
の接触により発生した１□艷色なとの検知１１丁能な変
化を示す試料溶液を受容して、その変化を主として光学
的手段により検知してアナライＩ・の定敬を行なうため
に利用される部分である。この観測室１４には、相対位
置か固定されて一定の光路を供給するようにされた向い
合う透明材ネ゛ｌ製の壁部分１４ａ、１４ｂが備えられ
ている。この透明な壁部分の１４ａと１４ｂとの間の間
隔が−１゜な光路を示すように構成されているため、そ
の間を通るｘ−Ｘ方向の光の吸収、散乱、反射なとを分
光的手段により検知することにより観測室１４に受容さ
れた試料溶液の変化を高精度かつ容易に測定することが
できる。

なお、上記の説明では観測室１４の一定の光路を平板状
分析器具ｌＯの平面に１１行な方向（Ｘ−Ｘ方向）に設
定したが、この一定の光路は別の方向にとることもでき
、たとえば、第１−Ａ図と第１−Ｂ図の平板状分析器具
１０の平面に重直な方向（Ｙ−Ｙ方向）に設定すること
も可能である。

ただし、この場合には観測室工４の上部壁部１２と観測
室１４の底部とがともに反応室１２の変形の影響をうけ
ないように硬質な材料から構成する８探かある。

反応室１３と観測室１４との間には液の流れに関して実
質的な隔壁は存在しない。これは、たとえば、反応室１
３と観測室１４との間には、外部からの通常の人為的圧
力（たとえば、分析操作担当名の手により反応室に与え
られる抑圧など）では制御することができない隔壁機能
（たとえば、を細管作用、半透膜による透析作用など）
が設けられていないことを意味しており、この要件によ
り、反応室に導入された液体試料と試薬との混合操作の
実施時には、観測室も反応室の一部として機能するため
、目的の混合が容易かつ充分に行なわれる。また、必要
なアナライトと試薬との接触か行なわれたのちには速や
かに試料溶液を観測室に移動させることができるため、
分析操作の迅速化かさらに容易となる。ただし、反応室
と観測室との間には相互間の実質的に自由な液体流通を
妨げられない限り、たとえば、固体の移動を妨げるため
の網、・あるいはＭｉｄ用シートなどを付設することも
可能である。観測室１４には反応室１２がら遠い部分に
液体のもれを無視できる程度の孔サイズのピンホール等
の空気抜きｆ段を設けることが好ましい。

第１−Ａ図と第１−Ｂ図に示された本発明の・＋ｉ板状
容器型分析器具では、反応室と観４１１１室とが実質的
に同一平面」二にある構成の例が示されているが、反応
室と観測室の位置関係はこの構成に限られるものではな
く、たとえば、第２図に示されているように、反応室と
観Ａ１１ｌ室とを積層状に配置することもできる。

ＷＳ２図は、積層状に配；６された反応室２４と観測室
２５とからなる形！ルの本発明に従う平板状容器型分゛
析器具２０の縦断面図を示す図である。

分析器Ａ２０は、第１−Ａ図と第１−Ｂ図の場合と同様
に、平面状の容器部２１と北部のフレキシブルな材料か
らなるシート状１一部壁部２２とから構成されており、
全体として平板状容器の形ｙＡ；にある。容器部２１の
内部には、反応室２３と観ａｌｌｌ室２４とが相芽の間
の実質的に自由な液体流通力日ＩＦ能なように開口部２
７を介して積層状に接続配置ぷされている。反応室２３
の内部には弾性を示す多孔質体２５が収容されている。

多孔質体は第２図に例示したように開口部を貫通して反
応室に達する（反応室のＡ１１定用光路を妨げない程度
に）凸起を持つ形態にすることが好ましい。このような
凸起部により液体試料と試薬を混合するために反応室壁
に押圧力を間欠的に与えたときに観測室ににげた液が反
応室に確実にもどり、混合が充分に行われる。分析器具
を上下逆にひつくりかえす等の方法により混合を実施す
る場合には凸起部は必ずしも必要でない。

また他の形態の分析器具においても上記のように多孔質
体から観測室に達する凸起を設けることかできる。

上記の第２図に示した積層体の形態にある分析器具を利
用した分析操作は、前述の例の場合と殆と同じである。

すなわち、試料注入口２６から液体試料を導入したのち
、試料注入口２６を試料注入口蓋２８で閉じ、反応室２
３にて、フレキシブルなシート状上部壁部２２に間欠的
な圧力を外部からかけ１弾性多孔質体２５と連携しての
復元性を示す変形を繰り返しもたらすことにより、試料
と試薬とを充分に混合してアナライトと試薬との反応を
発生させ、次いで試料液体を観測室２４に移動させて光
学的な測定を行なう方法が利用される。

第３図は、反応室３４と観測室３５とが更に別の配置に
ある本発明に従う平板状容器型分析器旦３０の縦断面図
を示す図である。

分析器具３０は、平面状の容器部３１と！一部のフレキ
シブルな材料からなるシート状上部壁部３２とから構成
され、全体としては４７−板状の形態をとっている。容
器部３１の内部には、反応室３３と観測室３４とが相互
の間の実質的に自由な液体流通が可能なように水平方向
に接続配δされているが、この例においては観測室３４
が縦方向に長い形態をしている。反応室３３の内部には
同様に弾性を示す多孔質体３５が収容されている。

第３図に示した形態にある分析器具を利用した分析操作
も、前述の例の場合と殆ど同じである。

すなわち、液体試料を試料注入口３６から導入したのち
、試料注入口３６を試料注入口蓋３８で閉し、反応室３
３にて、フレキシブルなシート状上部壁部３２に間欠的
な圧力を外部からかけ、弾性多孔質体３５と連携しての
復元性を示す変形を繰り返しもたらすことにより、試料
と試薬とを充分に＃こ合してアナライトと試薬との反応
を発生させ、次いで試料液体を観測室３４に移動させて
光学的な測定を行なう方法が利用される。　−ただし、
この第３図に示した分析器具３０においては、光学的１
＋１１定のための光路は種々の方向に設定することがで
きる。すなわち、分析器３ｍ、３０の底面に’ＩＺ行も
しくは略平行な方向（たとえば、第３図におけるｘ−ｘ
方向、もしくは底面に平行で、かつｘ−ｘ方向に垂直な
方向）に設定することもでき、あるいは、分析器具３０
の底面に垂直もしくは略垂直な方向（たとえば、第３図
におけるＹ−Ｙブ）向）などに光路を設定することもで
きる。

本発明の平板状容器型分析器旦を０のして分析すること
のできる試料および試寧゛１に含まれるアナライトには
特に限定はなく、従来の湿式法あるいは乾式法などの分
析操作の対象とされている各種の試料およびアナライト
を分析対象とすることができる。すなわち、本発明の分
析器共はノ１化学分析、免疫学分析、血液学的分析、薬
物分析、　前検査分析等に共通の基本構成で広く必用す
ることができる。

そのような分析系の例としては、以下の分析系を挙げる
ことができる。

ｌ）弾性多孔質体に、試薬としてグルコースオキシダー
ゼ、ベルオキシダーセ、４−７ミノアンチピリン、１，
７−シヒドロキシナフタレンを含浸させ、これを反応室
内に収容して曲中グルコース定量用平板状容器型分析器
具とする。液体試料として血清を注入口から反応室に導
入し、次に稀釈液として脱イオン蒸留水を反応室に導入
して、試薬、血清、蒸留水を充分に混合し、」一部壁部
を押して反応着色液を観測室に移動させ、中心波長５０
５ｎｍの可視光で光路長における透過光学濃度を測定し
て、比色法により血清中のグルコース濃度を測定する系
。

２）弾性多孔質体にＬ−アスパラギン酸、α−ケトグル
タル酸、ＮＡＤＨにコチンアミド　アデニン　ジヌクレ
オチド還元型）、乳酸脱水素酵素、リンゴ酩脱水素酵素
、ｐＨ７，４の緩衝剤を含有させ、これを反応室内に収
容する。液体試料として血清、稀釈液として脱イオン蒸
留水を反応室に導入し、中心波長３４０ｎｍの近紫外光
で光路長における透過光学濃度を測定して、比色法によ
り血清中のグルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナー
セ（アスパラキン酪アミノトランスフェラーセ）活性値
を測定する系。

３）多孔質体にバルビタールとパルビタールナトリウム
とを含イｊさせ、これを硫酸亜鉛水溶液で洗浄したのち
反応室内に収容し、次いで血清（液体試ネ・ｌ）を反応
室に導入し充分に攪拌したのち、試料溶液を観測室にて
中心波長６６０ｎｍの可視光で光路長における透過光学
濃度を測定するような操作を含む比色法により液体試料
中のＺＴＴ値をめる系。

４）多孔質体に抗Ｂ−リポ蛋白抗体を含イ１させ、これ
を反応室内に収容し、Ｂ−リポ蛋白を含有する液体試料
（血清）を反応室に導入し充分に混合して免疫反応を進
行させたのち、生じた混濁液を観測室にて中心波長５５
０ｎｍで光路長における混濁の透過光学濃度を測定し比
色法により血清中のＢ−リボ蛋白含り星を定植する系。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図は、本発明の平板状容器型分析器共の構成の
例を示す斜視図であり、第１−Ｂ図は、第１−Ａ図の分
析器具のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図である。ただし第１
−Ａ図では、分析器具がに部のシート状壁（蓋）部分を
取り外された状１ムで示されている。 第２図および第３図は、本発明の平板状容器型分析器具
の別の構成の例を示す図である。 １０．２０．３０：平板状容器型分析器具１１．２１．
３１：容器部 １２．２２．３２：上部のシート状壁部１３．２３．３
３：反応室 １４．２４．３４：観測室 １５．２５．３５：多孔質体 １６．２６．３６：試料注入口 １８．２８，３８：試料注入口蓋 ２７：開口部 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代理人　弁理士
　柳川泰男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜反応室と観測室とが相互の間の液体液通が可能なよ
   うに接続配置された、液体試料中のアナライトを定着す
   るための一体型の平板状容器型分析器具であって、 （−記の反応室の壁の少なくとも一部をフレキシブルな
   材料から構成し、かつ反応室内に弾性を示す多孔質体を
   収容することにより、反応室のフレキシブルな壁部分に
   外部から間欠的に応力を付与した場合に該フレキシブル
   壁部分と多孔質体とが連Ｊｌ！；　Ｌ、て復元性の変形
   を示すようにされており、上記の観測室には、相対位置
   が固定されて一定の光路を供給するようにされた、向い
   合う透明材料製の壁部分が備えられており、そして、１
   −記の反応室と観７１＋１１室との間には液の流れに関
   して実質的な隔壁が存在しない ことを特徴とする平板状容器型分析器具。 ２゜上記フレキシブルな材料か自己復元性を示すフレキ
   シブル材ネ′ｌであることを特徴とする特、ｉ１請求の
   範囲第１拍記載の分析器具。 ３゜反応室に収容されている多孔質体かシート状である
   ことを特徴とする４￥詐請求の範囲第１Ｊ１′１記載の
   分析器具。 ４゜反応室に収容されている多孔質体に試薬が含まれて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分析
   器具。 ５゜観測室の少なくとも相対する−６面の壁部分が硬質
   の透明材料から構成されていて、これにより固定された
   光路を形成するようにされていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の分析器具。 ６゜反応室に試料注入口が備えられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の分析器具。 ７゜反応室と観Ａ１１室とが実質・的に同　平面１にあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１ダ１記載の分析
   器具。 ８゜反応室と観測室とが積層状に配置されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分析器具。