JPS60115863A - 反射性粒子含有分析用素子 - 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】 本発明は一般的に分析用装置または素子による液体分析
の分野に関する。試薬組成物およびこれを組込んだ装置
はすでに多年知られており、［）Ｈ試験紙から、体液成
分および体液中の治療用薬剤の（９ミ出川のインヒドロ
診断装置に至る広い分野で使用されている。試薬組成物
および装置を測定すべき成分を含有する液と接触させ化
学反応捷たはその他の反応によって検出し得る変化を生
じさせる。

最初に開発された型の装置は不規則な繊維状試薬層例え
ば紙を有していた。層の厚さには特に制限になくただ反
応層を不透明にするに十分であれ（」゛よく、例えば無
限の光学的厚さのものであって、１：かつｆｃ　ｏ被分
析物の病変は拡散反射信号を色ブロック表と目で比較し
て半定惜的に測定された。

例えば米国）ｔ、、１１許第３　、０１−２　、９７６
号明細書、第３，１６４゜９旧弓明細−占および３，４
８５，５８７号明細書ならびにＷａｌｔｅｒ、　Ａｎａ
ｌ、　Ｃｈｅｍ、　５５　：　４９８Ａ　（１９８３）
　を参照され／こい。これらのス（１［の素子の不規則
性は定量化に７・１シ著しい制約となった。光度測定の
機器化に」：つてもなおこの基本的制約は克服されてい
ない。

技術の進歩により今セ「乾式化学」素子の大部分が反射
法によってモニターされるようになり、こハら素子は独
柿の層状構成の複数の層を含むようｌＣなった。これら
の各々は独立の、別個の層で、必要な機能のうちの一つ
以上のｆμし全＝ｔＳより少い働きをなし、他の層に結
合されている。この一つ以上の試薬層には、測定可能な
応答を与えるために特定の体液成分、治療用薬剤、その
他の被分析物の分−析に必要なすべての試薬を通常含有
する組成物が組込まれている。Ｗａ　ｌ　ｔ　ｅ　ｒ　
ら」＝出、および５ｈｉｒｅｙ　、　Ｃ１１ｎ、　Ｂｉ
ｏｃｈｅｍ、、　１６　：　１４７−１５５（１９８３
）を参照されたい。かかる素子においては、入射光は半
透明な試薬層を通過してそこで被分析物／試薬組成によ
って規定される程度にまで吸収される。

これには試薬層が均一で、厚さが精密に制御されている
ことが必要である。平滑で不透明な反射層が試薬層の反
対側にラミネートされる。この層は吸収されなかった光
を反射して試薬層を通して検出器に返す。

従来の化学系において測定される最も簡単な被分析物の
一つはアルブミンであるが、「乾式化学」においてはこ
の被分析物でさえ多層素子を必要とする。Ｗｕの米国特
許第４，２３０，４５６号明細書には、展開層、下塗９
層および試薬層を含む、アルブミン用の多層分析用素子
が開示されている。試薬層ｉＪアミノナフタレンスルホ
ン酸（ＡＮＳ　）、！：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ
　）との複合体を含有している。試料アルブミンは展開
層には入りこむが通常試薬層の中には入らない。それに
もかかわらず、とのアルフミンは複合体からＡＮＳ　ｉ
展開層中・＼解放させると云われている。また、使用に
際して、アルフミンと検出可能な種との複合体形成によ
ってアルフミンを定渚する場合に、透明々展開層と不透
明な試薬層とを有する多層分析用素子を使用Ｊ−ること
か望丑しく、任意の適当な不透明化削例えば二酸化チタ
ンを使用し得るということもＡ＜べら汀ている。結果の
読取り法として記載されている方法は、適当な分光測光
装置がエネルギーのヒーム例えば光束を支持体および試
薬層に指向している帯域を通してその素子を通過させる
ことである。検出可能な種が不透明試薬層の反対側の別
の層に移行する場合、この方法がどのようにして有効に
働くのか明かでない。

さらに別の型の装置においては、反応層は中空の微小球
またはビーズから形成され必安な試薬はその内部に組込
まれている。この方法はとりわけ、米国特許第３，０９
２，４６３号明細書、第３　、９２６　、７３２号明細
書、第３，９９３，４５１号明細書、第４，１２９，４
１７号明細書、第４，３５６，１４９号明細書およびＷ
Ｏ７９／旧（）８１に開示されている。例えばＳｉｄｄ
ｉｇｉのＷＯ７９１０１０８１には、ポリマービーズの
層で覆われた不活性支持体から成りビーズ内には試薬が
含まれその中で発色反応が起きる測定装置が開示されて
る。史に例を挙げればＫｉｔａｊｉｍａ　らの米国特許
第４，３５６，１４９号明細書には反応層が、親水性結
合剤申分１１女した疎水性粒子中に試薬が含捷れる水中
油型分散物である多層素子が開示されている１、開示さ
れたこの多層素子はまた、試薬層と水性液状試料展開層
との間に輻射阻止または光反射層を含んでいる３゜ｐｉ
ｅｒｃｅ　らの米国特許第４，２５８，００１号明細書
および第４，３８１，９２１号明細書（第４，２５８，
００１号明細書の分割）は、複合三次元格子構造を重視
する、多層分析素子の分野におけるその後の発展を反映
している。全体としてこの特許は前述の型の多層素子に
との［１々造を応用している。またこれには、展開、反
射その他の層のほかにこの構造を使用することが言及さ
れている。他の層以外の、この格子構１告の唯二つの分
析的例は狭い濃度範囲内でのクルコース測定に対する「
定性的」結果と、ヘモクロヒン分析への応用とに限られ
後者においてはへモクロヒン濃度を弁別するデータは何
も報告されていない。三次元格子構造は熱に安定で非膨
潤性の有機ポリマー粒子とこれら粒子に対する接着剤と
から形成されている。粒子の表面積の大きな部分には接
着剤が無く、試薬がそこに位置することができる。好捷
しくけこれらの試薬は粒子のポリマー１１１位に化学的
に結合している。粒子の犬さおよび形状に種種であって
よいが、球形で一様であることか好才しい。典型的には
粒子は少くとも２５屯吊係、好寸しくは５０屯吊係以上
の有機ポリマーＩ／Ｉネ−１から成っている。多くの実
施態様においてはこれら粒子は完全に、すなわち１００
００屯吊係かる有機ポリマー桐材から構成されている。

これらべｌ子の残部は他の添加剤、例えば着色剤例えば
顔料−または染料、着色剤お」：びその他の不透明化添
加剤を含む輻射阻市剤、けい光体、充てん刊、磁性添加
剤例えば磁鉄鉱等から成ることができる（粒子の必要な
非透過性、非膨潤性が保持さＪｔ、添加剤が目的の分析
を妨害しない限り）。すなわちこの文献は、有機ポリマ
ー粒子のみが三次元格子を形成するのでその百分比が高
いことが必要であることを教示している。

以上の通り、最初の試薬含浸紙片にｋＪ、’　１Ｌ１７
（Ｉｆ　（＜Ｊ：および定量的用途への使用ＶＣ制約が
あり、−〕Ｊ多層素子においては定材化が百１能になっ
た一面腹種さが増し製造条件の微細な変化の影響を受け
易いという欠点が生じた。試薬をカプセル化しても、複
雑さも減少すずまた測定結果の妨害の受け易さも改善さ
れなかった。複雑な三次元的イ］槻ホリ７−格子から成
る素子の製造によって、製浩（〆Ｃおに−）る複雑さは
減少せず、捷だ前記の層にえＪして満足な反射特性も刊
力されない６、 従来記載されている試薬７トリックスーまたｃ１素子と
対照的に本発明によれば、完全な試薬系と反射性成分と
が栄一層として４ｉ合され拡散反射に」。

つて読取り得る等の利点が得られる。干渉性粒状ＡＡ桐
および試料の濁り度の悪影響は避けることができる。さ
らに、光が反射されて検出されるために試薬生金完全に
通過する必要が無いので、マトリックスの均一性おＭｊ
精密な厚さという制約が避けられる。製造が簡単である
と同時に多機能的の能力が刊Ｉられる。

これらのおよびその他の利点は、本質的に、（ａ）蝮数
の固体反射性無機粒子、（ｂｌ被分析物に対して検出用
能な応答をなし、かつ前記粒子の表面に結合した少くと
も一種の物質および（ｃｌ前記被分析物ま／Ｃはその反
応生成物に対して透過性である結合剤を含有して成る牟
−の複合マトリックスから成る、液体試料中の前記被分
析物の測定用装置によって達成される。好ましくは上記
粒子は非球形で〕１（折率が約１．６以上である。被分
析物応答性物質は被分析物に応答して反応生成物を生成
する性質を有する第一の成分と、結合剤によって第一の
成分から隔離されており上記反応生成物に応答して検出
し得る変化を生じる性質を有する第二の成分とを含有す
ることができる。粒子表面に通常結合されるのは第二の
成分である。この装置に他の素子−！たけ構造なしで完
全に崩効に働いて、測定すべき被分析物の存在に対し定
着的な検出用能な応答を与える。

また被分析物を含有すると思われる試料に装置を接触さ
せ検出し得る応答があればこれを観測することによる、
被分析物の測定方法も提イＪ（される。

この装置および（または）方法を含み捷たけ使用する種
種の実施態様も考えられる。例えば試験料′＃＋を試験
キットの一部として提供することがてきる。このキット
は一種り、上の装置またはその容器を任意の種種の物理
的形態に組合せ包装したものから成る。

以上の説明において特定の実施態様ｅこついて使用する
特定の用語は特記しない限り他の実施態様全部について
も適用し得るものである。

第１図は本発明の装置が反射測定装置と共に使用し得る
場合の説明図である。装置１（）は分析層２０を有して
いる。分析層２０は図示の如く表面に試薬２／Ｉを結合
した反射性粒子２２を装置内に有している。

これらに１結合剤２６によってその位置を保持している
。装置ＪＯはまた支持体３０を有しているがこれは分析
には閉力せず単に取扱いを容易にするためである１、装
置１０は測定装置４０内で台４２上に位置して。

いる。測定装置は光＃、４４を有しこれは光を分析層２
＋１　（／（指向する。、検出器４６が反射光の量を検
出し、測定装置はこれを被分析物の濃度の関数として報
＜＋１する１゜ 試験の対象となる試料液体には生物学的、生理・ツ的、
工業的、環境的およびその他の種類の液体が劇止れる。

特に興味があるのは生物学的液例えば而７）’；、血漿
、尿、脳を髄液、唾液、乳、肉汁その（１！シの培地、
およびそれらのものの上澄および両分である４、興味の
ある生理学的液としては輸液、緩衝液、防腐性または抗
菌性溶液その他がある。

■Ｌ業的液としては例えば医薬品、乳製品、麦芽軟木１
の製造に使用される発酵媒質およびその他の製へ王程液
がある。従来の方法によって試験されるその他の試料液
体源もここで使用するこの用語の範囲内にあると考えら
れ、本発明によって回（；９　Ｉｆ（分析することがで
きる。

使用する固体反射性無機粒子は光学的に不透明な顆粒状
また粒状物質で試薬も実質的ｐｃ内部に空所をも含まず
、この装置の目的とする試料、試薬および反応に対して
化学的ｒ（不活性なものである。

この制約内において、検出波長に丸・いて九を吸１１ｖ
。

せず、かつできるだけ高いＩ１１折率、好捷しく。５」
約１．６以上の屈折率を有する釈ｆ子を選択することが
好ましい。好ましくは粒子は形が不規則で山径は約０．
１ミクロンから約２００ミクロンである。高い屈折率と
粒子の不規則な形態との組ばせにより入射輻射の散乱が
助長され、その結果拡散、反射比色定量方式における分
析的信号が増大する。最も好ましい粒子の例としては塩
基性水酸化鉛、塩基性炭酸鉛、酸化物例えば二酸化チタ
ン、酸化「１１１鉛および酸化マクネンウム、および硫
酸塩例えば硫酸バリウム、硫酸カルシウムおよび硫酸ス
トロンチラノ・が挙けられる。他の使用し得る祠ネ、１
としてはシリカ、方解石、ケイ酸塩およびアルミソケイ
酸塩、硫化亜鉛、ケイソウ士、粘土またはこれらの混合
物が挙げられる。

被分析物の存在において検出可能な応答を行なう少くと
も一つ物質は、対象の被分析物の選択的検１１１＋−１
として既に知られている試薬組成物から適箔に選ぶこと
ができる。一つの態様においては、これは試料を物理的
に変化させて被分析物を解放し検出可能とする物質例え
ば細胞溶解剤を含むことができる。例えば被分析物がヘ
モグロビンである場合この物質は細胞溶解剤例えば界面
活性剤であってよい。界面活性剤としては例えば脂肪族
アルコールのポリオキシエチレンエーテル例えばＢ　ｒ
　ｉ　、ｉ　界１１ｒｉ活性剤（米国ＩＣＩ社、ウイル
ミントン、プラウエア州）、ソルヒト−ル無水物脂肪酸
部分エステルのポリオキシエチレン誘導体例えばツイー
ン界面活性剤（米国ＩＣＩ社、上吊）およびアルコール
、スルホネートまたはサルフェートのアルキルアリール
ポリエーテル例えばトリトン界面活性剤（ロームアンド
ハース社、フィラデルフィア、ベンンルバニア州）が挙
げられる。別の態様においては、被分析物応答性物質は
比１紋的簡申な色原体的試薬を含有することができる。

この態様Ｑ−例はアルブミン測定におけるプロムクレソ
ールクリーンの使用である。さらに例を挙ければ被分析
物がビリルピンの場合にはこれはジアゾ化合物例えばジ
アソスルファニル酸とＩＷ換剤すなわちヒリルビンをそ
の結合形から遊離する助剤例訝−ばシフイリン、カフェ
イン、またはツメチルスルホキノドとを含有するとと；
０．できる。

被分析物がグルコースの場合は組成物ｋＪ第一および第
二の成分を含み、この二つは製剤中に同時に含有される
。第一の成分はタルコースオキ／ターセを含む。例えば
流し込みによって分析組木−ｒを形成する組成物各１０
０彪中には０．２　Ａ／Ｉ　！１１ん酸緩衝液（ｐＨ７
，０）　５〜１５　ｍｅ　、クル：］　−スオキシター
セ４．５００−４０，０００国際単位（Ｉ［Ｊ）、ベル
オキ、ターセ２．０００−４０，０００　ＩＵ、牛ＩＩ
Ｉ清アルフミ７２５（１−１，０Ｆ１０ｐｒｙ、４−ア
ミノアンチピリン２５０−１，５００　ＩＩｌ／、ｐ−
ヒドロキシ安息香酸ナトリτクム１００−３０．０−（
［）Ｉｌ’ｊ／、ＥＤＴＡ　（エチレンジアミン四酢酸
）二ナトリウム５−５０　〃ＩＷ　、およびアジ化カリ
ウム５−２０　ｔＩｌｙを含有し得る。　生化学国際連
合酵素委員会（ＴｈｅＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｅ
ｎｚｙｍｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌＵｎｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　）
は酵素活性の国際単位（ＩＵ）ｔ、規定のｐＨおよび温
度条件下で毎分利用される基質１マイクロモル（ｕｍｏ
ｌ）と定義している。

この組成物は、被分析物応答物質が被分析物に応答して
反応生成物を生ずる第一の成分と、結合剤によって第一
の成分から隔離されており反応生成物に応答して検出可
能な応答を行う第二の成分とから成るようなものであっ
てよい。好ましくはこの第二の成分は粒子の表面に結合
している。好丑しい一態様においては第一の成分は被分
析物と反応して過酸化水素を生じ、第二の成分は過酸化
的Ｖ（活性な物質例えばペルオキシダーゼと酸化還元指
示薬とを含んでいる。例えば被分析物がコレステロール
の場合には第一の成分はコレステロールオキシダーゼと
コレステロールエステルヒドロラーゼとを含有する。被
分析物が尿酸の場合には第一成分はウリカーゼを含有す
る。

「過酸化的に活性な物質」なる語は、考慮？Ｊ象の物質
の正確な化学的活性を定義するものである１、ペルオキ
シダーゼは、過酸化水素が他の物質を酸化物質を酸化す
る反応の触媒となる酵素である。

ペルオキシダーゼは一般に鉄ポルフイリン部０を有する
タンパク質である。ペルオキシダーゼはわさびだいこん
、じゃがいも、いちじく樹液おまひかぶ内に（植物ベル
オキシダ−セ）、孔内ｖ（（ラクトペルオキシダーゼ）
および白面球内（ｒｃ　（ベルトペルオキシダーゼ）存
在し、才だ微生物中にも存在し発酵によって産生ずるこ
とができる１、ある種の合成ペルオキシダーゼ例えばＴ
ｈｅｏｒｅｌｌおよびＭａｅｈｌｙがＡｃｔａ　Ｃｈｅ
ｍ、　５ｃａｖｄ、、　４　：　４２２−４３４（１９
５０）に開示しているようなものもＨＯ検出糸２ に満足に使用することができる。これ程０４　、Ｉｉｓ
でないものとして、ヘミン、メトヘモグロビン、オキシ
ヘモグロビン、ヘモグロビン、ヘモクロモケン、アルカ
リ性ヘマチン、ヘミン誘導体、および過酸化的捷たはペ
ルオキシダーゼ様活性すなわち過酸化水素その池の過酸
化物による他の物質の酸化の触媒となる能力を示すある
種の他の化合物といった物質がある。酵素ではないが過
酸化的活性を示す物質としてはスルホシアン酸鉄、タン
ニン酸鉄、フェロ／アン化第−鉄、シリカケルに吸着し
たクロム塩（例えば硫酸クロムカリウム）等がある。

酸化還元指示薬としては当業者に周知の多くのものがあ
る。例としてベンジジン、ｏ−トルイジンソアミノフル
オレン、３−メチル−２−ベン゛ノチアソリノンヒドラ
ゾン（単独で捷たけ公知のそのカプラーと共に）で４−
アミンアンチピリン（単独で才たは公知のそのカプラー
と共Ｋ）およびその他のフェナジン類、ピロン類が挙げ
られる。

本発明に使用するに適当々結合剤は被分析物またげその
反応生成物に対して透過性でガければならない。粒子お
よび被分析物応答性物質″！！たは試薬は結合剤（２１
−１内に、通常一様に、分散している。

結合剤は高分子物質例えばタンノぐり質、ガム、ろうま
たは、好ましくは、ポリマーを含有して成っている。ポ
リマーは例えば酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、ナイ
ロン、テンプ／、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ
ール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリウ
レタン、セルロース、硝酸セルロースまたは酢酸酪酸セ
ルロースであってよい。例えば、流し込みして分析層ケ
形１）にする組成吻合１００＋ｎ６の結合剤含櫓量は、
層を形ｊＪｖする組成物１００＋＋＋ｅｌり酢酸セルロ
ース３−９ｇであってよい。

試験装置ないし分析用素子に本質的（’Ｃ　Ｊ二ｉ【：
のような組成物から形成された単一の１９合７トリック
スから成っている。この組成物の唯一つの；ｊｔｉ：域
か分析全体を行うに必要なすべてである３、これにより
、展開試薬、反射その他の多量の別個の層の必要が無く
なる。この複合分析用素子は取扱いの容易のため支持体
上に設けることができる。好ましい支持体としてはポリ
スチレン捷たは類似のプラスチックのものがある。支持
体は光その他のエネルギーに対して不透明でも半透明で
もよい。本発明の装置は適当な技法により、例えば組成
物を支持体上に印なつ捷たはスプレーし、捷たは電数を
フィルム形成，　、１４，冷体と混和してその調製混合
物を固化させ・ｊ法安’ＪＴ’　４ツｎを与えるといっ
た方法により製浩することかできる。適当な流し込み用
溶媒の例としては塩化メチレン、エタノールおよびイン
ヅロバノールが挙けられる。かかるコーティングに１フ
レートコーティング装置を使って手で、また例えばティ
ップコーチインクまたはビードコーチインクのようガ技
法を使用して機械で行うことができる６３素子の厚さお
よびその透過度は広範囲に変化でき実際の用途によって
異なる。乾燥時の厚さ約５ミクロンから約２００ミクロ
ンが便利であるが、状況によっては素子の厚さの範囲が
さらに広いことが好捷しい１易合もある。

分析用素子には一紳以上の乳化剤または界面活１＜ｌ−
首１　１り１１えばアニオン１牛および非イオン性界面
活性剤を加えるのか有利な場合がある。これによって例
えば、組成物配合物のコーテイング性が改良され、１だ
助剤例えば界面活性剤なしでは液体試料によって湿潤さ
れにくい素子において湿潤の程度および範囲か改善され
る。例えば、素子を形成すべき組成物１００　ｍｅ肖り
、ソルヒ１ーール１７Ｂ＋、水物の脂肪酸部分エステル
等のＷ自活１′１削０．４　９　Ｖ　３Ｊｉ’有するこ
とができる。丑だ、ＩＪ的の分（１’ｉ’　（＋こｉｌ
　Ｌ　−Ｃ潜在的に有害な可能性のある月利６・、化パ
γ反１．’ー，；胃によって、この分析に不活１イトと
することのできる月利を加えることが望ましいこともあ
る１、前述の通り、使用し得る試薬系の多く０１、ｌｒ
り体試料内の対象被分析物の存在または吊ｖ（関係する
検出可能な応答例えば色変化を−りえ、ｎ／ζＱ−」り
え−るように容易に改変することができる１，本発明の
素子は増強された電磁輻射信弓例λ−ばｔ＋ｆ祝スペク
トル内の光の反射の変化を烏え、これに」、り一１１祝
的な色変化、または可視範囲外の例えば紫夕１ま／（は
赤外範囲の光の反射の変化を牛する、、検１ｆ　”Ｉ’
　ｍな応答とは感覚によって内接Ｃ（、寸／こｋｌ補助
的検知手段例えば分光光度訓その他の検知手段をｆｕｌ
ｌして観測し得るものである。分析結束が倹１１巨１”
＃ｔ：な変化として得られると、これを通常、反射測定
用の適当な装置を設けた場を試験素ｒを通ノ１６Ｎさせ
て測定する。かかる装置にはエネルギーのヒ−ム例えば
光束を指向する作用を有し、これは次に素子から反射さ
れて検出器に入る。一般に、約２００ない１〜約９００
ｎｒｎの１１１１囲の電磁輻射がかかる測定に有用であ
ることが’Ｉ’ｌｌ明している。

以下の実施例は本発明の開発のために行った実験を記述
するものである。可能な場合には常に標〜のｊ１１１火
桑緑化学品を使用した。

例！ 血液のクルコース濃度の測定は身体の総合的代謝状態の
ａ・Ｙ価に有用である。血液グルコースの正’＋：？　
埴’ｔｉｔＩ（ｌＩ７［１ｊ］　テン’）　ツトル当り
　７０−１５０　ミ’）　ダラム（ｍｙ／ｄ１）と考え
られる、しかし５０ないし６００　〃１ＶｄｉＶこわた
る低いまたは高い値が臨床的に認められることがある。

グルコースオキシダーゼ、ベルオキ／ター上および色原
体的指示薬を使用する酵素的り法が通常臨床検査におけ
るグルコース測定に使用される。本実施例にはかかる酵
素的方法を本発明の分析用素子の調製および使用に適用
した実験を報告する。、 酢酸セルロース（アセチル化度３９．８％　）　１．０
　ｆをスパン２０乳化剤（米国ＩＣＩ社、ウイルミント
ン、プラウエア州）（］、５１ｉ’、塩化メチレン１４
　ｍｅ、　、無水エタノール４　ｍｌおよびインプロパ
ツール３　ｍｅ　ヲ含む混合物に添加した。酢酸セルロ
ースは混合物中で少くとも２時間放置溶解させた。次に
二酸化チタン１９　ｆとアンシレツクス（Ａｎｓｉｌｅ
ｘ）　粘土（エングルハルドミネラルズアンドケミカル
ズ社）１ｆｔ′とを加え激しく振とうした。この混合物
にグルコースオキシダーゼ３０００　ＩＵ、ベルオキシ
ターセ３０００　ＩＵ、牛血清アルブミン０．１２．４
−アミノアンチピリン帆２７、ｐ−ヒドロキシ安息香酸
ナトリウム帆３ｆ、ＥＤＴＡ二ナトリウム１０ｍｆ／、
Ｔシ化カリウム４　〃ｒｙおよび帆２　Ｍ　ＩＪン酸緩
衝液（ｐＨ７，０）２　ｍｌを含有する溶液を加え、混
合物を１５秒間よくかきまぜた。

上に調製した材料７　ｍｌをゲルボンド（Ｇｅｌ　Ｂｏ
ｎｄ）透明ホＩＪエステルフィルム（マリンコロイド社
、ロックランド、メーン州）のコーチインクしていない
方の面に乗せ通常のドクターフレードを使用して深さ０
．５　＋＋＋＋ｎにコーチインクした。約１８０ｉで１
ワさ１５０ミクロンの試薬帯域が形成された。フィルム
を約３０分間ｊ虱乾後、このコーティングしたポリエス
テルフィルムを直径１．２７ｃｍの円板状に切抜いた。

リノ１ｉ（１，２Ｍを含有する原溶液のアリコートにク
ルコースを加えてグルコース濃度がそれぞれ５（１，１
０Ｆ１．２００．３００．４００および５００　〃１Ｖ
ｄｔの試、１！ｌσ３ｋｉ液を調製した。対照用として
クルコースを含まぬ＃を液も調製した。

各試験溶液の分析は、分析すべき試験溶液１００マイク
ロリットルをそれぞれ別々の上に調製した試薬含イ］フ
ィルム円板の一つの上にピペットで加えて待った１３次
に各円板にソリトロン（Ｓｏｌ　１ｔｒｏｎ）、ｉ！ｉ
ｉ心８：；で１０イＪｈ　ｌｉ、ｉｊ　７００（ｌｒｐ
ｍで回転した。各円板を室温に約４分間保った後、各ア
リコ−１・中のグルコースの：１；合一インフラアライ
ザー（ＩｎｆｒａＡｌｙｚｅｒ　）反射、ｌｔ　（Ｉ２
１−ｉｌ（テクニコンインスツルメント社、タリタウン
、ニューヨーク州）を使用し５００ナノメートル（ｎｍ
）で定（ｆニジた。

このｌＩ−＋’：　ｆｌによるテークは反射単位（Ｒ）
の形で得られ、これはＫｕ　ｂ　ｅ　］　］＜　ａ　−
Ｍｏ　ｎ　ｋの式（１−Ｒ）　／２Ｒ−に／Ｓを使用し
て数学的に変換した１、ここで１（は吸収率でＳは特定
の反射媒体の散乱係数である１、ＣＫａｒｔｕｍ　著、
ｌ）フレクタンススベクトロスコピー（反射分光学）、
１０６−１１１ページ、スブリノガーフエルラーク社、
ニューヨーク州（１９６９年）　：］。

Ｋ／Ｓは着色した種の濃度の関数で被分析物の濃度と共
に増加する。

各試験溶液中のクルコース濃度はＴ（／Ｓに化９１１し
た。Ｋ／Ｓクルコース濃度に対してプロットし第２図に
示す。

得られたテークは複合分析用素子が臨床的ＶＣ意義のあ
る濃度範囲においてクルコース濃度に郊」する定置的な
検出可能な応答をんえることを示している。

例２ ２８種のヒト血清を患者から入手し、これらの血清を本
発明の方法およびスタットザイム（ｓｔａＬｚｙｍｅ）
グルコース基準法（ウオー／ノトノヒオケミカル社、フ
リーホルト、ニューンヤーンー州）によつて１ｌｉｌｌ
定して画法による結果の相関の程度をめた。

既知ｈ″Ｌのクルコースを含む水溶液試料の測定からめ
た標準曲線をこれら血清の分析に使用した。

データを第３図に示す。相関データを回帰直線に」：っ
て解析して捷とめると次の通りである。

反射粒子マトリックス法とスタツトザイム法との相関 ｙ−ゾ印勺　工土夜　傾　斜　Ｙ切片　人２８　１３６
．７　１５０．５　０．９７　１７．３８　０．９９結
論 ４１１関テークは反射粉子マ）　ＩＪラックス法基準法
どの一致が優れていることを示す。

例３ 血清のコレステロール濃度は臨床化学において最も頻繁
に行われる試験の一つである。血清コレステロールの正
常値は約１４４ないし約３１５ｍＶｄ１（１１１［隋）
と考えられる。より高濃度では動脈壁における斑（ブラ
ーり）の生成を伴う。臨床分析におけるコレステロール
測定には通常コレステロールオキシターゼ、コレステロ
ールエステラーゼ、ペルオキシターゼおよび色原体的指
示桑を使用する酵素的方法が使われる。本実１ｔｔμ例
はこの上う４：酵素的方法を本発明の分析素子の調製お
よび１史川に適用した実験についで報告する。

スパン２０乳化剤（米国ＩＣＩ社、ウイルミントン、プ
ラウエア州）　０．５　ｙ、塩化メチレン１４　Ｉｎｅ
　、　Ｊ、Ｑ（水エタノール４ｍｅ、およびインプロパ
ツール：（ｍｅを含む場合物に酢酸セルロース（アセチ
ル化度３９　、８％）１８０７を加えた。酢酸セルロー
スは少くとも２　Ｉ＋、！。

間装置溶解させた。次に二酸化チタン１９　ｆ／とアン
シレツクス社±（エンクルハルドミネラルズアノドケミ
カル社）Ｉｇとを加えて激しく振とうした。

この混合物に、わさびだいこんベルオキシターセ３００
０ＩＵ　、牛血清アルブミン０．１ｇ、４−アミノアン
チピリン０゜２７、ｐ−ヒト′ロキン安息香酸すトリウ
ム０．３　ｆｔ’、ＥＤＴＡ二ナトリウム川？、用ソ化
カリウム４　ｍＷ　オよび帆２Ｍリン酸緩衝液（ｐ１４
６．８）２　ｍｌを含む溶液を加え、１５秒間」：りか
き捷ぜた。

」二に調製した桐材７　ｍｅをケルポット透明ポリエス
テルフィルム（マリンコロイド社、ロックラント、メー
ン州）のコーチインクしていない方の面に乗せ、通常の
ドクターブレードを使用して深さ０．５ｍｍにコーティ
ングした。約１８０ｃｒｒｒ２　で厚さ１５０ミクロン
の試薬帯域が形成された。フィルムを約：３０分間風乾
した。

このフィルム上に、コレステロールエステラーゼ１１：
（６ｒＵ、コレステロールオキシターゼア４４ＩＵ、コ
ール酸ナトリウム５　Ｉｎｆ／　１　ＥＤＴＡ　１　ｍ
’ｊ、牛血１フルフミノ１〃１７、アジ化すＩ・リウム
１５．６”ＩＰ、　トリトノメー１００　２．４　〃Ｉ
’ｊおよび０．２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６，８）　２．
４　ｍｌを含む溶液を表面コーティング法で含浸した。

試薬を含浸したフィルムは約３０分間風乾しテシケータ
−に２時間貯蔵した。乾燥し／（岐塗ポリエステルフィ
ルムを次に直径］、、２７ｃｒｎの円板状に切り抜いた
。４００１ｇ／　ｄｉ　ないし６５０ｍＹ／ｄｉの範囲
のコレステロール濃度の１２個の溶液をベンテックス（
Ｐｅｎｔｅｘ　）　ｍｋ縮コレステロール（ミルズラボ
ラトリーズ、ニルクツ１ルト、インディアナ州）から調
製した。

各試験ｍ液の分析は、分析すべき試験溶液１００マイク
ロリ゛ントルをそれぞれ別の一トにｔ周製した試薬含有
フィルム円板の−っの一トにピペットで加えて行った。

各円板は次にソＩＪ　ｌ−ロン遠心器で１０秒間７００
０ｒｐｍで回転した。各円板を室温に約５分間保った後
、各溶液中のコレステロールのＭはインフラアライザー
反射比色計（テクニコンインスッルメント社、タリタウ
ン、ニューヨーク州）を使用し５００ｎｍで定量した。

各試験溶液中のコレステロール濃度はに／Ｓに比例した
。Ｋ／Ｓをコレステロール濃度に対してプロットして第
４図に示す。

得られたデータは複合分析用素子が臨床的に意義ある濃
度範囲においてコレステロール濃度に対して定量的な検
出可能な応答を与えることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施態様を示す線図的説明図
である。 第２図は実施例１に記載の実験で得たデータを示す線図
的説明図である１゜ 第３図は実施例２に記載の実験で得たデータを示す線図
的説明図である。 第４図は実施例３に記載の実験で得たデータを示す線図
的説明図である。 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ スタノＩザ１ム＆：　ＩＭＧ／ＤＬＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）本質的に、ｆａｌ複数の固体反射性無機粒子、（
   ｂ）被分析物に対して検出可能な応答をなし、かつ前記
   粒子の表面に結合した少くとも一種の物質、およびｆｃ
   ）　ＡｆＪ記被分析物またはその反応生成物に対し選択
   的に透過性である結合剤を含有して成る単一の複合マト
   リックスから成る、液体試料中の前記被分析物の測定用
   装置。 （２）粒子の直径が約怖ミクロン々いし約２ｏＯミクロ
   ンであるＭ項（１）に記載の装置。 （３）　１７子として塩基性水酸化鉛、塩基性炭酸鉛、
   ■酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛、
   硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、
   ンリカ、方解石、ケイ酸塩およびアルミケイ酸塩、硫化
   亜鉛、ケイソウ土、粘土またはこれらの混合物を使う前
   項（１）に記載の装置。 （４）結合剤として少くとも一種の高分子物質全含有し
   て成るものを使う前項ｆ１［記載の装置。 （５）高分子物質としてタンパク質、ポリマー、カム捷
   たはろうから選ばれたものを使う前項（４）にｄ己載の
   装置。 （６）　ポリマーとして酢酸セルロース、ポリ塩化ビニ
   ル、ナイロン、テンプン、ポリカーボネ−１〜、ポリビ
   ニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリヒニルピロリド
   ン、ボリウレタノ、セルロース、硝酸セルロース、ポリ
   スルホノ、丑たは酢酸酪酸セルロースのホモポリマーま
   たはコポリマーを使う前項（５）に記載の装置。 ＋７１　１分析物としてヘモクロビンを使い、少くとも
   一種の被分析物応答物質として細胞溶解剤を使う前項（
   １）に記載の装置。 （８）細胞溶解剤として界面活性剤を便う前項（７）に
   記載の装置。 （９）被分析物としてビリルビンを使い、少くとも一種
   の被分析物応答物質がシアン化合物」、・よひ置換剤を
   含有している前項（１）に記載の装置。 ＯＯジアゾ化合物としてジアソスルファニル酸を使う前
   項＋９）Ｋ記載の装置。 ０１）　置換剤としてジフイリン、カフェインまたはジ
   メチルスルホキシドから□選ばれるものをイ吏う前項（
   ９）に記載の装置。 Ｃ２被分析物としてグルコースを使い、被分析物Ｌ；ム
   答物質がグルコースオキシダーゼ、過酸イヒ的に活性な
   物質および酸化還元指示薬を含有している＋ｉｉｌ　ｒ
   ｆＪ（１）に記載の装（ａ。 （１３被分析物としてアルブミンを使い、被分析物応答
   物質がブロムクレゾールクリーンを含有している前項（
   １）に記載の装置。 ０４　被分析物応答物質が、被分析物に応答して反応生
   成物を形成する性質を有する第一の成分と、第一の成分
   から結合剤によって隔離されており上記反応生成物に対
   して検出し得る応答を行う第二の成分とを含有して成る
   前項（１）に記載の装置。 α！１　第二の成分が粒子の表面と結合している前項（
   ＩＪに記載の装置。 （１（１第一の成分が被分析物と反応して過酸化水素を
   生ずる性質を有し、第二の成分が過酸化的に活性な物質
   および酸化還元指示薬を含有しかつ過酸化水素と反応し
   て検出し得る応答を生ずる性質を有する前項ｒＪ４に記
   載の装置。 ＩＺ　被分析物としてコレステロールを使い、第一の成
   分がコレステロールオキシターゼおよびコレステロール
   エステルヒドロラーゼヲ含有シてイル前項１Ｇに記載の
   装置。 傾　被分析物として尿酸を使い第一の成分がウリカーゼ
   を含有している前項（Ｌｉｌｌに記載の装置。 （ＩＩ　被分析物としてグルコースを使い、第一の成分
   がグリコースオキシダーゼを含有している前項（４）Ｏ
   に記載の装置。 四　試料を前項［１１、［４、ａｓ捷たは（ＩＯに記載
   の装置と接触させ検出可能な応答を観測することから成
   る、液体試料中の被分析物の測定方法。