JPS6156099A - 還元型補酵素の減少率測定用分析素子 - Google Patents

還元型補酵素の減少率測定用分析素子

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JPS6156099A
JPS6156099A JP17705984A JP17705984A JPS6156099A JP S6156099 A JPS6156099 A JP S6156099A JP 17705984 A JP17705984 A JP 17705984A JP 17705984 A JP17705984 A JP 17705984A JP S6156099 A JPS6156099 A JP S6156099A
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reduced coenzyme
present
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reagent
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JP17705984A
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Kazumi Arai
和巳 荒井
Morio Kobayashi
小林 守夫
Kenichiro Okaniwa
憲一郎 岡庭
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Konica Minolta Inc
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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] 本発明は分析素子、特に還元型補酵素の減少率測定用分
析素子に関し、更に詳しくは、流体試料中の特定成分を
;Δ元型補酵素を介して分析する乾式の還元型補酵素の
減少率測定用分析素子に関する。
[従来技術] 従来、流体試料中の特定成分を分析する方法は多数開発
がなされているが、これらは大別して、溶液内で反応が
行なわれる反応系と、固相担体内で行なわれる反応系と
の2種類に分けることができる。
溶液系における分析反応(以下、ウェット・ケミストリ
ーという、)は、用手法と呼ばれる全く凋械を用いない
分析方法から、近年、病院の臨床検査至等において多用
されている自動窓m分析装置まで多々知られている。
上記溶液系における分析手法は、用手法、自動分析器の
両方法において、試料中に色素形成性前駆物質を加え、
試料中の化合物と反応させ、生じる色素の濃度を測定す
る方法、またはNADH等の還元型補酵素の酸素反応に
おける減少速度を票外部における吸光度変化として謂定
する紫外部吸収法等が一般に用いられている。
しかしながら、上述の方法は、基本的には水溶液の形で
反応を行なわせるために、(J々の欠点を有している。
即ち、その分析過程で大良の水、特にvJ製された純水
あるいは蒸留水を必要とすることからエネルギー府費の
増大を招く。また、穆々の自動分臼13はそれ自体著し
く高価であり、かつその操作に多大の熟練を必要とし、
莫大な時間と労力を必要とするばかりでなく、その廃液
は必然的に県境汚染を引き起こすという欠点を有してい
る。
これに対して固相系における分析反応(以下、ドライ・
ケミストリーという。)を用いる分析方法も広範に用い
られているが、これらは、ろ紙等に試薬を含浸させた形
で行なわれる。
上記のろ紙は、例えば、米国特許第3,050,373
号あるいは同3,061,523号各明細書等に記載さ
れているようにろ紙の如き吸水性繊維質担体に試薬溶液
を含浸させ、乾燥させて作られるものである。
これらは一般に分析試験紙または単に試験片と呼ばれる
もので、試験片に流体試料を滴下するが、または流体試
料中へ試験片を8!潰させ試験片の色変化または濃度変
化を肉眼判定が、または反射口度計により測定し、流体
試料中の特定成分の濃度レベルを決定するものである。
これらの試験片は、その取扱いが簡便であり、かつ直ち
に結果が得られるので有用ではあるが、その構成上から
半定量または定性分析のwA域にとどまつている。
一方、上述の如き従来の分析方法に対して操作性の簡便
なドライ・ケミストリーを用い、一定の定量性を有する
多層分析素子が知られている。例えば、特公昭53−2
1677号、特開昭55−164356号、同 57−
125847号、同 57−197466号、同58−
90167号、同59−88097号等に上記多層分析
素子が記載されている。しかしながら、これら多層分析
素子においては、試薬の安定性、測定結果の信頼性、測
定精度、操作の簡便性等のいずれかにおいて未だ充分に
満足し得るものではなかった。
また、溶液系で上記測定結果の信頼性、測定精度等が確
認されている紫外部の吸収変化を測定する方法を上記乾
式の多層分析素子に適用した例はなく、操作の血便性を
有する乾式の分析素子に、測定精度、信頼性等が確認さ
れている紫外部吸収方法を適用した分析素子の開発が強
く望まれていたユ [発明の目的] 本発明の目的は、測定精度、信頼性に優れ、かつt1作
も簡便な流体試料中の特定成分を分析する乾式の分析素
子を提供することである。
[発明の溝底] 本発明者等は、上記目的に対し鋭意検討を重ねた結果、
液体不浸透性支持体上に、少なくとも一層の試薬層およ
び少なくとも一層の展開層をこの順で有する分析素子に
おいて、前記試薬層または展開層の少なくとも一層に還
元型7m酵素が含有せしめられており、かつ前記液体不
浸透性支持体は波長340n111における光を50%
以上100%未満透過し得る素材から成り、該支持体俯
から光学的手段により前記還元型補酵素の濃度を測定し
得るようにした還元型補酵素の減少率測定用分析素子に
より達成されることを見い出した。
[発明の具体的構成] 本発明において測定し得る流体試料中の特定成分として
は、例えば、乳ll!2脱水素酵素(以下LDHと略称
する。)、グルタモレ駿オキザ0rn11!!トランス
アミナーゼ(以下GOTと略称する。)、グルタミン酸
ピルビン敢トランスアミナーゼ(以下GPTと略称する
。ン等が挙げられる。
本発明に係る還元型補酵素には、ニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド(以下、NADHと略称する。)、ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(以下、N
ADPHと略称する。)を代表的なものとして挙げるこ
とができる。本明細書の以下の説明においては、還元型
補酵素をNAD)lと同義として扱う。
前&!LDHは生体中の以下の反応を触媒する酵LDH
は、心筋梗塞、肝炎、肝硬変、閉塞性黄瓜、伝染性単核
症、腎疾患、悪性貧血、白血病、悪性腫瘍等により血液
中に多量放出され、LDHの濃度測定は、これらの疾病
0所の補助的方法として用いられている。
また、GOTは生体中の以下の反応を触媒するオキザロ
lJa+L−グルタミン酸 ここで生成するオキザロ酢酸は、還元型補酵素とリンゴ
1li9fl12水素屏素(以下MDHと略称する。)
の存在下、以下の反応を行なう。
ざらに、GPTは生体中の以下の反応を触媒する酵素で
ある。
L−アラニン+α−ケトグルタル、H ピルビン叡+し一グルタミンに ここで生成するピルビン酸は前記したLDHの存在下、
以下の反応を行なう。
上記GOT、GPTは肝炎等の肝HFIJ害により、そ
れらの血中濃度が増減するので、GOT、GPTの濃度
測定は肝炎等の疾病診断の補助的手段として用いられて
いる。
本発明の分析素子には、前記還元型補酵素を必須として
、さらに測定対象の特定成分に対応した反応試薬を含有
する。還元型補酵素以外のそれぞれの反応試薬としては
、LDhl測定する場合、ピルビン酸またはその塩であ
り、GOTを測定する場合、アスパラギン酸またはその
塩、α−ケトグルタル酸またはその塩およびt’vf 
D Hであり、GPTを測定する場合、アラニン、α−
ケトグルタル酸またはその塩およびLDHである。
また上記反応試薬以外にpHを調整する目的で!11剤
を用いることができる。
!ll剤としては、リン酸の金属塩類(例えば、リン酸
水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水
素二カリウム、リン酸二水素カリウム等)、ジエチルバ
ルビッール酸およびその金属塩類、トリス−(ヒドロキ
シメチル)アミンメタン等を挙げることができ、好まし
くは、リン酸の金属塩類である。
本発明の上記反応試薬および緩衝剤は、本発明の試薬層
ならびに展11mffの少なくともいずれか一層中に含
有させて使用される。
本発明に係る上記試N層は、該層に分析対象となる流体
試料中の特定成分と定」反応を行なわせる前記反応試薬
類を基本的に含有せしめ、該層内で定量反応を行なわし
めるために使用される。
本発明の試檗店は、上記各個の試薬類に結合剤としての
親水性コロイド中に分散させて液体不浸透性支持体上に
塗布することにより府として設けることができる。従っ
て、ろ紙の如き担体に試薬を含浸させる従来のものに比
べて均一に試薬類を含有させることが可能であり、かつ
試薬類の含有量を自由にコントロールできるという利点
を有している。
本発明の試呆層に用いられる結合剤としては、ポリビニ
ルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコ
ール、カルボキシメチルセルロースおよびヒドロキシセ
ルロース等のアルキルセルロース類、ポリアクリル酸エ
ステル類、ポリビニルブチラール、ポリビニルカーボネ
ート類、ゼラチン、変性ゼラチン等のゼラチンIi1体
等が挙げられ、紫外部に吸収の少ないものが好ましく、
これらのうち好ましく用いられる結合剤としては、ポリ
ビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール スおよびヒドロキシエチルセルロース等のアルキルセル
ロース類、ポリアクリル酸エステル類、ポリビニルブチ
ラール、紫外部吸収が低下するよう処理されたゼラチン
等が挙げられる。
また、結合剤中に合成高分子ラテックスを混合すること
も可能である。これらのラテックスは試薬の保存性を向
上させるために用いられ、特開昭57ー116258号
、同58−99752号に記載された共重合体の総置形
分量に対し、約10%〜70%を混合することが可能で
あり、特に紫外部に吸収がないものが好ましい。
上記結合剤は、約150〜500%の膨潤度を有するこ
とが好ましく、また、その膜厚は所望に応じて選択する
ことが可能であり、少なくとも約5μm1以上であるこ
とが必要である。
また、本発明に係る試薬層には、本発明の目的に反しな
いかぎりにおいて種々の試薬類および各種の例えば、界
面活性剤、保恒剤等の添加剤を必要に応じて添加するこ
とができる。
特に界面活性剤は流体試料を本発明の素子に適用した際
の浸透速度の調節等有効に用いることができる。
使用可能な界面活性剤としては、イオン性(アニオン性
またはカチオン性)、非イオン性を問わず使用すること
が可能であるが、非イオン性界面活性剤が有効である。
非イオン性界面活性剤の例としては、例えば、2,5−
ジー(−ブチルフェノキシポリエチレングリコール、p
−オクチルフェノキシポリエチレングリコール、p−イ
ソノニルフェノキシポリエチレングリコール等のアルキ
ル置換フェノールのポリアルキレングリコール誘尋体、
a級脂肪酸のポリアルキレングリコールエステルなどが
挙げられる。これらの界面活性剤は、流体試料の受容層
への浸jZ速度を調コし、同時に好ましからざる[クロ
マトグラフィ現象」発生を抑制する効果を有する。
上記界面活性剤は広範に選択された量を用いることが可
能であるが、塗布液のl1ffiに対して10重量パー
セント乃至0.005ffiffiパーセント、好まし
くは6重量パーセント乃至o、os tinパーセント
用いることができる。
上記の如く形成される試越層に含有される試薬は、流体
試料中の分析すべき特定成分およびこの成分を分析する
ために選択した分析反応によってそれぞれ選ばれる。ま
た、選ばれた分析反応が2種以上の試薬から構成されて
いる場合、この試薬を同一試薬層内に一緒に混合して含
有させても、また、2種以上の試薬を別層として含有さ
せてもよい。これらは分析反応自体の作用d構によって
決定されることもあり、好ましくない影響を及(まさな
い限りにおいて、その溝或は任意である。
一方、試料中の2種以上の検体成分を、同一の試WI!
内で分析反応を行なうことは可能である。
この際、2 f11以上の分析反応は相互に他を妨害し
ないように、また、生成した反応生成物を測定する際、
I′iff!様に互いに他に彩管を及ぼさないよう分析
反応を選択する必要がある。
以上により割成された試薬層は、一般的には本発明に係
る液体不浸透性支持体上に塗布法により被覆することが
できるが、試薬層と支持体との間に本発明の目的に適応
しないものは別として各種の層を設けることができる。
本発明に係る展1nlF!Jは、(1)一定容量の流体
試料を単位面偵あたり一定容量の試薬層に均一に配布す
る低能を有するものである。その上、更に、特公昭53
−21677号に記載された性能、即ち、(2)流体試
料中の分析反応゛を阻害する物質またはり因を除去する
蕗能、および/または(3)分光光度分析を行なうとき
に支持体を経て透過する測定光を反射するバックグラン
ド作用を行なう砿能を有するものであれば好ましい。従
って、本発明に係る展Oi1層は、上記(1)の機能を
有する闇、(1)に加えて(2)および/または(3)
の機能を併せて有する層の何れかとすることができ、あ
るいは、(1)を包含する?!数の機能を適宜分離し、
各機能毎に別の層を使用することも可能である。
更に(1)、(2)および(3)の芸能のうち、2つの
機能を有する層と、残りの1つの救能を有する層を組み
合せて使用することもできる。
上記(1)の機能を有する層としては、例えば、ケイソ
ー土を酢酸セルロースのような結合剤中に分散させた層
、天然または合成の微結晶コロイド生成物、例えばアビ
セル等の商品名で市販されている微結晶セルロースから
なる筋、および均−竿友径の不活性球形粒子、例えばガ
ラスご−ズを含有する層が挙げられる。また、その他に
浸水処理した繊維も使用することができる。
上記(2)および(3)の低能を有する層としては、例
えば、二酸化チタンまたは硫酸バリウムを酢酸セルロー
ス、ゼラチンの如き結合剤中に分散した層が挙げられる
又、上記3つの機能を全て有する店としては、米国特許
第3,992,158号等に開示されている非概帷n多
孔買奴体居および特開昭5G−24576号、同57−
125847号、同57−197466号公ia淳に記
載の繊維質多孔質媒体のUI7i1層が−げられる。
非1に維貿多質媒体層の具体例としては、ブラッシュド
ボリマ一層が知られており、例えば、セルロースエステ
ルを同ポリマーの低沸点の良溶媒と、良溶媒より高沸点
の貧溶媒を適切に組み合せた混合−1!?媒に溶解し塗
布し、相分離法により多孔性セルロース皮膜を形成する
ことができる。又、ブラッシュドボリマ一層をtiする
代わりに、上記3つの憬能を有する微孔性ろ過膜の薄膜
をf11層してもよい。この微孔性ろ過膜として例えば
セルロースエステルから作ったブラッシュドボリマーが
挙げられ、市販されている。、「ミリボア」 (商標名
ミリポア、ミリボアコーポレーション製)等が用いられ
る。
繊維質多孔質媒体の展開層としては、具体的には、バラ
バラの繊維、フィラメント又はストランド等のバラバラ
のれ;維が、三次元的にからみあった溝造を有するもの
である。それ故、繊維質多孔質媒体における孔とは繊維
の三次元的からみあいによって生起する空隙を意味する
。このような伽質の例として1よ、例えば、ろ紙、天然
又は合成の不織布、合成紙、合成繊維ろ紙が挙げられる
これら非繊維又は$111質多孔質の展開層中にイオン
性(アニオン性又はカチオン性)又は非イオン性の界面
活性剤を混入することは有効である。
特にIl維質多孔′R媒体の展開層は、血球部分も速や
かに移送することが可能な素材として特に有用であり、
更に本発明の目的の一つである酵素の如き巨大分子の展
開移送に有用なものである。本発明の分析素子における
展開層の膜厚は、その空隙量率によって決定されるべき
であるが、好ましくは約100〜約500ミクロン、更
に好ましくは約150〜350ミクロンである。また、
空隙率は好ましくは約20〜約85%である。
本発明の分析素子に用いられる支持体は、液体不浸透性
かつ波長340naにおける光を50%以上100%未
満、好ましくは、80%以上100%未満透過し得る素
材であり、例えば、三酢義セルロース、ポリスチレン、
ポリカーボネート、石英ガラス等の種々の重合体材料が
この使用目的に適する。本発明に係る上記支持体の厚さ
は、前記条件を満足する範囲において任意であるが、好
ましくは約50ミクロンから250ミクロンである。ま
た、本発明に係る支持体の観察側の一側面は、その目的
に応じて任意に加工することは可能である。更に試薬層
を積層する側の支持体面に、場合によっては紫外線透過
性の下塗り届を使用して試薬層と支持体との接着性を改
良することが出来る。
本発明の分析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る。更に、本発明の試薬層と各
村の!3能層、試薬含有層および部材、例えば、米国特
許第3,992,158号記載の試薬層、反射属、下塗
り后、米国特許第4,042,335号記載の放射線ブ
ロッキングだ、米国特許第4,06G、403号記載の
バリヤ一層、米国特許第4,144,306号記載のレ
ジストレーション居、米国特許第4,166.093@
記戦のマイグレーション阻止層、米国特許第4,127
,499号記載のシンチレーション層、特開昭55−9
0859号記載のW4浄層および米国¥!Ir+第4.
110,079号記載の破壊性ボンド状部材等を任意に
組み合わせて本発明の目的に合わせた分析素子を構成す
ることが可能である。
上記の種々の層は、従来写真工業において公知のスライ
ドホッパー塗布法、押出し塗布法、′&漬塗布法等を随
時用いることで任意の膜厚の層を塗布することが可能で
ある。
本発明の分析素子を用いて、流体試且中の特定成分、例
えばLDH,GOT、GPT等を測定するには、上述し
た如き構成の分析素子を検体である流体試料中に浸漬す
るか、または流体試料の一定量を分析素子上に滴下し、
一定時間後に、分析素子に含有せしめた一定量の還元型
補酵素が流体試料中の特定成分の介在により足口的に減
少した量を分光光度計を用いて測定することにより流体
試料中の特定成分の測定を行なうことができる。
上記分析素子は、主として定量分析あるいは半定量分析
、さらに定性分析の分野において有利に用いられる。
本発明における分析素子に適用される流体試料は、生物
学的、非生物学的流体試料であれ、′pia化は生物学
的、非生物学的流体試料であれ、過酸化水素あるいは過
酸化水素を生成する化合1力を含むものであれば良い。
例えば、血清(血漿・血清を含む)、リンパ液、尿等が
挙げられる。又、用いる流体試料のmは、任意であるが
、好ましくは約50μ友乃至5μ夕であり、更に好まし
くは約20μ友乃至約5μρである。通常的10μ℃の
流体試料を適用することが好ましい。
〔発明の具体的実施+511 ] 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。
寅濾例1 LDHを以下の如く測定した。
本発明に係る支持体として、ポリスチレン、三酢酸セル
ロース、さらに比較用支持体としてポリエチレンテレフ
タレートをそれぞれ用い、下記第1表および第3表に示
す組成で、各支持体上に試薬層を設け、次いで該試不居
上に下記第2表に示す組成の展rAIUを設けることに
より、本発明の分析素子試料N011〜3および比較試
nN0.1を作成した。
上記で得た各分析素子試料に対し、ユニキットレートL
DH(中外製薬(株)製]を用いて確認した、LD)(
活性1080ブレスキ一単位、4030ブレスキ一単位
および9510プレスキ一単位の各標準血清10μ9を
展開居に滴下し、37℃でインキュベートしながら34
0 niの反射2度淵定用装置を用いて標準血清滴下後
2分〜4分の反射方度差を測定した。
以下余白 第1表 第2表 ※東洋ろ紙(株)製300メツシー以上(以下同様)第
4表の結果から明らかなように、比較の分析素子では、
340 niの光を吸収する支持体の影響が大きく、待
にBLDH活性による340 nmの反射濃度の減少率
が低下しており正しい値を示していないのに対し、本発
明の分析素子においては支持体が340 niの光を充
分に透過するため、高しDH活性による340 nmの
反tj4i11度の減少率が一定の割合で維持され、よ
り広い測定可能範四をもった良好な反射濃度停を示し、
LDHの濃度測定に優れた分析素子であることがわかる
また、上記本発明の分析素子(N o、 1〜3)は溶
液法測定キット〔ユニキットレート(中外製薬(株)製
]と非常によい相関を示した。
実施l5ii12 GOTを以下の如く測定した。
本発明に係る支持体として、ポリスチレン、三酢酸セル
ロース、ざらに比較用支持体としてポリエチレンテレフ
タレートをそれぞれ用い、下記第4表および第6表に示
す組成で各支持体上に試薬層を設け、次いで該試薬目上
に下記第5表に示す組成の展開層を設けることにより、
本発明の分析素子試FI N o、 4〜9および比較
試料N0.2〜4を作成した。
上記で得た各分析素子試料に対し、ユニキットレートG
OT [中外製薬(株)製]を用いて確認した、GOT
活性97カルメン単位、338力ルメン単位および56
5カルメン単立の各標準血清10μpを展開層に滴下し
、37℃でインキュベートしながら340 na+の反
’JIG度瀾定用装置を用いて標準血清滴下後2〜4分
の反射濃度を測定した。
以下余白 第5表 第6表 以下余白 第8表の結果から明らかなように、比較の分析素子では
、340 niの光を吸収する支持体の影響が大きく、
特に高GOT活性による340 n1llの反射濃度の
減少率が低下しており正しい値を示していないのに対し
、本発明の分析素子においては支持体が340 nmの
光を充分に透過するため、高GOT活性による3401
1111の反射濃度の減少率が一定の割合で維持され、
より広い測定可能範囲をもった良好な反射溌rX差を示
し、GOTの濃度測定に優れた分析素子であることがわ
かる。
また、上記本発明の分析素子(N O,4〜9)は溶液
性測定キッ1〜[ユニキットレート(中外製薬(株)製
]と非常によい相関を示した。
1!施例3 GPTを以下の如く測定した。
本発明に係る支持体として、ポリスチレン、三酢酸セル
ロース、ざらに比較用支持体としてポリエチレンテレフ
タレートをそれぞれ用い、下記第9表および第11表に
示す組成で各支持体上に試薬層を設け、次いで咳試薬同
上に下記第10表に示す組成の展開層を設けることによ
り、本発明の分析素子試料No、10〜15および比較
試料No。
5〜7を作成した。
上記で得た各分析素子試料に対し、ユニキットレートG
PT [中外製薬(株)製]を用いて確認した、GPT
活性103カルメン単位、352力ルメン単位および5
81力ルメン単位の各標準白mi。
μ文を展開層に滴下し、37℃でインキュベートしなが
ら340 nmの反射濃度測定用装置を用いて標準血清
滴下後2〜4分の反射濃度を測定した。
以下余白 第  9  表 第10表 以下余白 第12表のI mから明らかなように、比較の分析素子
で1よ、340nlIlの光を吸収する支持体の影響が
大きく、特に高GPT活性による34Or++nの反射
9度の減少率が低下しており正しい随を示していないの
に対し、本発明の分析素子においては支持体が340 
nmの光を充分に透過するため高GPT活性による34
0 nm+の反射2度の減少率が一定の側合で維持され
、より広い測定可能範囲をもった良好な反射濃度着を示
し、GPTの濃度測定に優れた分析素子であることがわ
かる。
また、上記本発明の分析素子(No、10〜15)は溶
液法測定キット[ユニキットレート(中外製g8(a>
裂]と非常によい相関を示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液体不浸透性支持体上に、少なくとも一層の試薬層およ
    び少なくとも一層の展開層をこの順で有する分析素子に
    おいて、前記試薬層または展開層の少なくとも一層に還
    元型補酵素が含有せしめられており、かつ、前記液体不
    浸透性支持体は波長340nmにおける光を50%以上
    100%未満透過し得る素材から成り、該支持体側から
    光学的手段により前記還元型補酵素の濃度を測定し得る
    ようにしたことを特徴とする還元型補酵素の減少率測定
    用分析素子。
JP17705984A 1984-08-25 1984-08-25 還元型補酵素の減少率測定用分析素子 Pending JPS6156099A (ja)

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JP17705984A JPS6156099A (ja) 1984-08-25 1984-08-25 還元型補酵素の減少率測定用分析素子

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0487165A2 (en) * 1990-11-23 1992-05-27 Johnson & Johnson Clinical Diagnostics, Inc. Analytical elements containing non-reactive blocking dyes
CN112986060A (zh) * 2021-04-29 2021-06-18 攀钢集团重庆钒钛科技有限公司 钛白粉在油性涂料中的分散性检测方法

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EP0487165A2 (en) * 1990-11-23 1992-05-27 Johnson & Johnson Clinical Diagnostics, Inc. Analytical elements containing non-reactive blocking dyes
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