JPS61223557A - 多層分析素子の製造法 - 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、化学分析用の多層分析素子の製造法。

特に、高精度の多層分析素子を連続的に製造する方法に
関する。

（従来の技術） 血液や尿などの生体由来の液体試料の定量分析には、フ
ロ一方式およびディスクリート方式などの自動定量分析
装置が用いられている。この装、置は分析処理能力が高
いものの使用前のウオーミングアツプおよび使用後の洗
浄が必要である。洗浄廃液の処理には環境汚染上の問題
もある。さらに装置が高価であるうえにその操作には熟
練を要する。

これら欠点を解決するために、多層分析素子を用いた光
学的方法による生体由来の液体試料の定量分析法が提案
されている。多層分析素子とは。

生体由来の液体試料中の特定化学成分を、乾式で。

迅速かつ簡便に定量する材料であり２例えば、特開昭４
９−５３８８８号公報、特開昭５０−１３７１９２号公
報。

特開昭５１−４０１９１号公報、特開昭５２−１３１７
８６号公報、特開昭５３−８９７９６号公報および特開
昭５５−２６４２８号公報に開示されている。

この多層分析素子に生体由来の液体試料を点着し、その
色変化または濃度変化を、肉眼判定または反射測光する
ことにより、試料中の被検成分が定量分析される。

このような多層分析素子の製造、特に、試薬層の形成は
一般に次のようにしてなされる。：（ｌ）試薬等を適当
な溶媒に溶解し、試薬層形成液とする。

（２）この溶液を、光透過性支持体の表面に塗布する。

（３）これを送風または加温により、あるいは凍結乾燥
により乾燥し、フィルム状の試薬層を形成する。

しかし、このような方法により形成された試薬層の層厚
は、塗布条件（濃度、粘度、温度、塗布速度など）およ
び乾燥条件（送風量など）により影響を受ける。塗布条
件の違いにより、塗布厚が変化する。特に、溶液に高分
子が溶解している場合、その粘度が経時的に変化するた
め、塗布厚にバラツキが生じる。また、塗布方法がロー
ル塗布の場合、ロール径、ロール回転速度および方向。

ギャップ厚などにより、塗布厚が変化する。送風量など
乾燥条件の違いも無視できない。これらの要因により、
試薬層の層厚にバラツキが生じ９分析素子の精度が低下
する。

また、上記塗布方法では、適当な大きさの支持体の表面
に試薬を塗布し、これを裁断して連続的に試験片を製造
するには適しているものの、これら試験片において試薬
が実際に使用されるのは試料点着部分のみであり、他の
部分は不要である。

したがって、高価な試薬を用いる場合には、著しく不経
済である。さらに、上記従来の方法では。

分析項目の異なる複数の分析素子を簡単かつ連続的に製
造することが困難である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、ロフトごとの試薬層の層厚が略一
定に調整できる多層分析素子の製造法を提供するところ
にある０本発明の他の目的は、上記多層分析素子を、簡
単な操作で連続的に製造する方法を提供するところにあ
る。本発明のさらに他の目的は、必要最少量の試薬を使
用して多層分析素子を製造する方法を提供するところに
ある０本発明のさらに他の目的は０分析項目の異なる複
数の分析素子を簡単かつ連続的に製造する方法を提供す
るところにある０本発明のさらに他の目的は、異なる分
析項目の識別が容易になされうる多層分析素子の製造法
を提供するところにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の多層分析素子の製造法は、光透過性支持体上に
試薬層および展開層を順次積層してなる多層分析素子の
製造法であって、（１）接着テープを定型に打ち抜いて
少な（とも１個の穴部を形成する工程、（２）該接着テ
ープを該支持体上に貼付することにより、支持体表面に
凹部を形成する工程。

（３）該凹部に定量の試薬層形成液を注入する工程。

（４）該試薬層形成液を乾燥させて試薬層を形成する工
程、および（５）該試薬層上に展開層を形成する工程、
を包含し、そのことにより上記目的が達成される。

光透過性支持体は９例えば１分光光度測定器からの照射
光を透過させ、その反射光を適当な手段により検知し試
薬層の呈色変化を測定するための媒体である。この支持
体には、光透過性かつ液体不浸透性のあらゆる材料が使
用できる。その例にはセルロース、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、三酢酸セルロース、ポリカーボネ
ート。

ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート、ガラスがある。支持体の厚さは５０〜２０００μ
請が好適である。しかし、螢光測定用の素子に用いられ
る支持体には、ポリカーボネート。

三酢酸セルロース、ポリスチレンのような低螢光放射線
透過の材料が好ましい。

試薬層は、被検試料を１例えば、呈色変化させる試薬を
含有する層であり、親水性重合体に試薬および酵素の少
な（とも一方を混合して作製される。親水性重合体には
、ゼラチン、プルラン、アガロースアルギン酸ナトリウ
ム、水溶性ヒドロキシエチルセルロース類、ポリアクリ
ルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、アクリル系コポリマーなどが挙げられる。

展開層は１点着された試料を均一に拡散して試薬層へ供
給するための層である。それに駆例えば、メンブランフ
ィルタ−２布、濾紙、不織布。

ガラス繊維などが用いられる。しかし、蛋白質定量の場
合は、ニトロセルロースのような蛋白質吸着性の素材は
好ましくない。

接着テープには、公知のあらゆる接着テープ力（使用さ
れうる。このテープには９通常の打ち抜き工程により、
少なくとも１個の穴部が設けられる。

上記分析素子の支持体と展開層との間には、試薬層のほ
かに、各反応に応じて、抽出層および光遮断層が適宜膜
けられうる。抽出層は５例え番よ。

抗原抗体反応において反応物を抽出するための層であり
、その例には、上記試薬層に用し）られた親水性重合体
がある・。光遮断層は２分光光度針から照射され光透過
性支持体を透過した光を遮断する層であり、それは前記
親水性重合体に酸化チタンおよび／もしくは硫酸バリウ
ムを９例えば１〜３０重量％（重合体に対し）配合して
作製される。

本発明の多層分析素子は１次のように製造される。まず
、接着テープが支持体へ貼付される。接着テープにばあ
らかじぬパンチ等の通常の打ち抜き工程により、少なく
とも１個の穴部が設けられる。穴部の形状は限定されな
い。異なる分析項目の素子を項目別に識別するために、
穴形状を変えることも可能である。このようにして、支
持体上の接着テープに少なくとも１個の凹部が形成され
る。凹部には、試薬層との接着性を高めるため。

下塗加工を施してもよい。次にこの凹部に、必要最少量
の試薬層形成液が注入される。この形成液は、試薬を適
当な結合剤とともに溶媒に溶解することにより、あらか
じめ調整される。凹部に注入された試薬層形成液は、乾
燥され試薬層を形成する。この場合、試薬層の層厚は、
形成液の組成。

量および凹部の形状に依存するため、これらを−一定に
することにより９層厚を略一定にする。試薬層には、さ
らに展開層が、公知の方法（例えば圧着法）により積層
される。このようにして得られる多層分析素子は、第１
図に示すように、支持体１と２．この支持体１上に貼付
された穴付き接着テープ４と、このテープ４により支持
体１上に形成される凹部１０内に設けられた試薬層２と
、この試薬層２上に設けられた展開層３とで構成される
。

これら一連の製造工程は、簡単かつ連続的である。分析
項目の異なる複数の素子を作製するには。

試薬層形成液の組成を変えて各凹部に注入されればよい
、試薬層の種類の識別（つまり２分析素子の種類の識別
）は、凹部の形状を変えることにより、容易になされろ
る。

上記素子中での試料成分の移動を促進するため。

必要に応じて、各層に界面活性剤を添加してもよい。そ
の例には、ポリオキシエチレン、ポリグリセリンのアル
キルアリルエーテル、ソルビタンエステル、脂肪酸エス
テルなどのノニオン性界面活性剤がある。

（実施例） 以下に本発明を実施例について述べる。

大塵■土 ポリエチレンテレフタレート（厚さ４ミル）上に、中央
部を１０削φの円型に打ち抜いた接着テープ（粘着剤層
２５μ、ポリエステル基材層２５μ）を貼付した。この
接着テープの凹部に、試料液（硫酸銅１６．８ｍｇ、ネ
オクズ０４フ２５．６１、１ｇ，水１００ｍ　ｊ！　）
　７．８５μｌを注入・展開し．室温下で乾燥して試薬
層を形成した．ミリボア製ＭＰ膜（９ｍφ，厚さ１８０
μ曽，平均孔径１．２μｍ）を湿らせ，この試薬層に密
着させ，軽く圧力をかけながら乾燥して展開層を形成し
た。このよう゛に作製した多層分析素子５０個の試薬層
は，その層厚がすべて略一定であった。

ｌ較■１ ポリエチレンテレフタレートフィルム上に，ロールコー
タ−塗布法にて．試料液を塗布・乾燥して試薬層を形成
した．試料液の組成は実施例１と同一である。

この試薬層の層厚は．試薬層各部分の面積に比例する。

各部分の面積当たりの重量は，測定により，３８〜ｂ 層厚は，各部分によってかなりバラツキがある。

スｍ ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ４ミル）上
に、中央部を１０ｗφの円型に打ち抜いた両面接着テー
プを貼付した。この接着テープの凹部に次のように各層
を形成した。

（１）指示薬層 ４−〔ビス（２，４−ジニトロフェニル）メチル）−Ｎ
−ヘキサデシルピリジニウムペルクロレート（発色前駆
体＞　　　　　　　　　　Ｉｇセルロースアセテートブ
チレー）　　　６ｇメチルエチルケトン ジクロルメタン　　　　　　　　　　２０＋＋＋ｊエタ
ンスルホン酸　　　　　　　　　５０μｌの組成の指示
薬層形成液を調製した．この溶液１０μｌを注入・展開
し，半乾燥して指示薬層を形成した。

（２）液体遮断層（試薬層と指示薬層とを分離するため
の層） この指示薬層上にポリテトラフルオロエチレン製多孔膜
（厚さ２０μｍ，平均孔径０．１μｍ）を湿らせ．貼付
したのち，乾燥・接着して液体遮断層を形成した。

（３）試薬層 ゼラチン　　　　　　　　　　　　１０ｇＰ−ノニルフ
ェノキシグリセリン　０．３ｇウレアーゼ　　　　　　
　　　　　　０．８ｇＥＤＴ＾−４Ｎａ塩　　　　　　
　　　　０．４ｇ水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００ｓ＋ｊ！の組成の試薬層形成液を．オル
トリン酸２Ｎａ塩およびＮａＯＨでｐＨ　８．０に調整
した。この溶液１０μｌを。

液体遮断層上に注入・展開し，室温下で乾燥して試薬層
を形成した。

（４）光遮断層 ＴｉＯ＊微粉末　　　　　　　　　　　　４ｇゼラチン
　　　　　　　　　　　　　４ｇＰ−ノニルフェノキシ
グリセリン　０．　１５　ｇ水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　４０ＩＩＩＩｌの組成の光遮断層形
成液を調製した。この溶液ｌＯμｌを．試薬層上に注入
・展開し，室温下で乾燥して光遮断層を形成した。

（５）接着層（展開層を光遮断層に接着するための層） ゼラチン　　　　　　　　　　　　２．５ｇＰ−ノニル
フェノキシグリセリン　０．　１５　ｇ水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５０＋＋＋ｊ！の組成の
接着層形成液を調製した。この溶液１０μｌを光遮断層
上に注入・展開し，室温下で乾燥して接着層を形成した
。

（６）展開層 接着層表面を湿潤させ，ミクロフィルター（再生セルロ
ース、平均孔径０．２μｍ）を圧着ラミネートシて接着
した。

このように作製した多層分析素子を複数個用意して．次
のように尿素量を測定した。

７％アルブミン水溶液（尿素濃度：０〜１００ｍｇ／ａ
＞を尿素量に応じて数種類調製した。各サンプルを１０
μｌずつ上記多層分析素子の展開層上に点着し．３７℃
でインキュベーシヨンを行い，６分後の発色濃度を６０
０ｎｍの光で反射測光した。同様の実験を数回繰り返し
，尿素量に対する反射光度濃度測定値のバラツキを第２
図に示す。バラツキの度合は矢印（線分）の長さで表示
されている。

１較■ｌ 実施例２と同一の材料を用い，従来のロール塗布法によ
り試薬層を形成して素子を作製した．これを本発明素子
に対する対照の素子とした。試薬層以外の層は，実施例
２と同様の方法により形成された．この素子複数個を用
いて，実施例２と同様の操作により反射光学濃度を測定
した。

実施例２および比較例２において，測定した反射光学濃
度のバラツキを第２図に示す。第２図から明らかなよう
に，本発明の多層分析素子は，対照の素子に比べ．測定
値のバラツキが少ない。

（発明の効果） 本発明の多層分析素子の製造法によれば，このように、
ロフトごとの試薬層の層厚を略一定にできるため，従来
の素子に比べて分析精度が向上する。試薬層以外の層も
略一定厚に形成されうるため，分析精度はさらに向上す
る。素子に含有される試薬の量は必要最少量であり，経
済的である。

製造工程は簡単かつ連続的であり、必要に応じて分析項
目の異なる複数の素子が容易に得られる。

それら複数種の素子の識別も、支持体上に設けられた凹
部形状などにより簡単になされうる。

４、　゛　　の　　　な鵞 第１図は９本発明の方法により製造した多層分析素子の
一実施例を示す正面断面図、第２図は。

本発明の実施例２における尿素量と反射測光測定値の関
係を示すグラフである。

■・・・光透過性支持体、２・・・試薬層、３・・・展
開層。

４・・・接着テープ。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光透過性支持体上に試薬層および展開層を順次積層
   してなる多層分析素子の製造法であって、 （１）接着テープを定型に打ち抜いて少なくとも１個の
   穴部を形成する工程、 （２）該接着テープを該支持体上に貼付することにより
   、支持体表面に凹部を形成する工程、 （３）該凹部に定量の試薬層形成液を注入する工程、 （４）該試薬層形成液を乾燥させて試薬層を形成する工
   程、および （５）該試薬層上に展開層を形成する工程、を包含する
   多層分析素子の製造法。 ２、前記定量の試薬層形成液が、必要最少量の試薬層形
   成液である特許請求の範囲第１項に記載の多層分析素子
   の製造法。