JPS62138756A - 一体型多層分析要素 - Google Patents

一体型多層分析要素

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JPS62138756A
JPS62138756A JP27985985A JP27985985A JPS62138756A JP S62138756 A JPS62138756 A JP S62138756A JP 27985985 A JP27985985 A JP 27985985A JP 27985985 A JP27985985 A JP 27985985A JP S62138756 A JPS62138756 A JP S62138756A
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JP
Japan
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layer
porous sheet
fibrous porous
adhesive
reagent composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP27985985A
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English (en)
Inventor
Shigeru Nagatomo
茂 長友
Nobuo Hiratsuka
平塚 信夫
Teppei Ikeda
池田 鉄平
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

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】 [産業上の利用分野コ 本発明は水性液体試料中の予め定められたアナライト(
分析対象成分)を定量分析するための平板状またはシー
ト状の一体型多層分析要素に関し。
詳しくは水性液体試料、殊に生物体液2例えば全血、の
中のアナライトを定量分析するのに適した臨床検査に有
用な平板状またはシート状の一体型多層分析要素に関す
るものである。
[従来技術] 乾式の分析要素の一形態として、透明支持体の上に呈色
反応試薬がゼラチンに代表される親水性ポリマーバイン
ダーに分散含有されている試薬層と最上層に多孔性展開
層(以下、展開層ということがある)が密着して接着さ
れた構成の一体型多層分析要素(以下、多層分析要素と
いうことがある)が特公昭53−21677 、米国特
許3992158.特開昭55−90859 、特開昭
55−164356 、特開昭57−6G35G 、特
開昭52−3488 、米国特許Re30267、特開
昭58−77661 、特開昭60−222769 、
特開昭57−148250、特開昭57−125847
等において多数提案され、実用に供されている。これら
の多層分析要素では全血試料に適応させるために展開層
に二酸化チタン微粒子等の光)l!蔽注性微粒子含有さ
せるか。
展開層と試薬層の間に光速F!層を設けている。多層分
析要素はその展開層に約10p1の全血または血漿等の
水性液体試料を点着するだけの乾式操作で被検成分の正
確な定量分析、または半定量分析が実施できるので、臨
床検査分野での使用が増大しつつある分析手段である。
[従来技術の問題点] 上述の一体型多層分析要素では試薬層または光遮蔽層等
の展開層以外の層にゼラチンに代表される親水性ポリマ
ーバインダーを用いているので水浸透性ではあるが、一
般的にアナライトの拡散移動による浸透が遅いこと、高
分子アナライトや脂質または疎水性アナライトに対して
は不浸透性または難浸透性で、この種のアナライトに関
しては適応できないという問題点があった。また水性)
α体試料として全血を用いる場合には特に全てのアナラ
イトに適応てきないという問題点があった。
従来高分子アナライトや脂質または疎水性アナライトに
対応するために、特公昭56−45599に記載のコレ
ステロール定量分析用多層分析要素では酵素を含む呈色
試薬組成物を展開層に含有させることが提案されている
。しかしこの多層分析要素では全血試料に対して光遮蔽
効果が不充分という問題点があった。また特開昭59−
120957に記載の多層分析要素では展開層に接して
固体微粒子が親水性ポリマーバインダ中に保持された構
造の連続空隙含有多孔質構造体層の空隙に試薬組成物が
含有されている多孔性試薬層が提案されている。この多
層分析要素では多孔性試薬層に含有させる試薬組成物が
制限されるという問題点があった。
[発明の目的コ 本発明の目的は発色反応に充分な量のアナライトが試薬
層まで速やかに拡散浸透できる一体型多層分析要素を提
供することである。
本発明の他の目的は全血試料中の赤血球を分前する機能
を有し、比色法のための反射光学濃度測定時に赤血球に
よる妨害を回避して全血試料中のアナライトの定量分析
を可能にする一体型多層分析要素を提供することである
本発明の他の目的は高分子アナライトや脂質または疎水
性アナライトの定量分析に適した一体型多層分析要素を
提供することである。
本発明の他の目的はアナライトとの発色反応に充分な量
の呈色試薬試薬組成物が含有されており。
検量線の勾配が大きく、測定精度の高い一体型多層分析
要素を提供することである。
本発明の他の目的は呈色試薬試薬組成物の経時劣化が少
なく、カブリが少なく、測定感度が高く。
測定精度の高い一体型多層分析要素を提供することであ
る。
さらに本発明は、特願昭59−126267に記載の一
体型多層分析要素、すなわち相接する2面の間において
液体の均一通過が妨げられないように微貫通空隙を構成
するように部分的に配置された接着剤により密着して接
着されて一体化された(多孔性接着または微多孔性接着
された)少なくとも2層の微多孔性シートを含む一体型
多層分析要素を改良する発明でもある。
(以下余白) [発明の構成] 本発明は、光透過性水不透過性支持体の上に呈色試薬組
成物が含有されている少なくとも1層を含めて複数の層
を有する一体型多層分析要素において。
支持体から遠い側から順に繊維質多孔性シート。
上側非繊維質多孔性シート、下側非繊維質多孔性シート
、および親水性ポリマーバインダーを含有する吸水層を
有し、前記3層の多孔性シー!・はそれぞれその隣接す
る2面の間において液体の均一通過が実質的に妨げられ
ないように微貫通空隙を構成するように部分的に配置さ
れた接着剤により実質的に密着して接着され一体化され
ている一体型多層分析要素である。
[発明の構成の詳細な説明コ 繊維質多孔性シートは最外層(支持体から最も遠い最上
Pりに位置して主に展開作用を有する層として機能する
。すなわち、その上側表面(支持体から遠い側の表面)
に点着供給された水性液体試料をその中に含有している
成分を実質的に偏在させることなしに単位面積当りほぼ
一定量の液体試料が分布するように、受容した水性液体
試料を横方向(シートの面の方向)に拡散させ、同時に
隣接する下側の層に水性液体試料を単位面積当りほぼ一
定容量の割合で受容した水性液体試料を供給する作用(
展開作用またはメータリング作用)を有する層である。
さらに繊維質多孔性シートは水性液体試料中の分析を妨
害する非溶解性物質(例。
全血試料中の赤血球等)を濾過除去する作用もする層で
ある。
繊維質多孔性シートとして、織物生地2編物生地、有機
ポリマー繊維バルブ含有抄造紙および濾紙、ガラス繊維
バルブ含有抄造紙およびン2紙、繊維質不織布等を用い
ることができる。
織物生地としては、特開昭55−164356.特開昭
60−222770等に記載の展開層用の平織物が好ま
しく。
平織物のうちでは細布生地、全中生地、ブロード生地、
ボブリン生地等が好ましい。織物生地を構成する糸とし
ては紡績糸(加捻糸)が好ましい。織物生地の糸の太さ
は綿紡績糸番手で表して約208から約15O3,好ま
しくは約4O3から約12OS相当の範囲、または絹糸
デニールで表して約350から約300D、好ましくは
約45Dから約130 Dの範囲。
織物生地の厚さは約11001Jから約500…、好ま
しくは約120LilTlから約350umの範囲、織
物生地の空隙率は約40%から約90%、好ましくは約
50%から約85%の範囲である。
編物生地としては、特開昭60−222769 、特開
昭60−222770等に記載の展開層用の経(たて)
メリヤス編生地が好ましく、経メリヤス編生地のうちで
はトリコット編生地、う°ツシエル編生地、ミラニーズ
編生地、ダブルトリコツ)[生地が好ましい。
編物生地を構成する糸としては紡績糸(加捻糸)が好ま
しい。編物生地の糸の太さは綿紡績糸番手で表して約4
0Sから約150S、好ましくは約60Sから約120
S相当の範囲、または絹糸デニールで表して約35Dか
ら約130D、好ましくは約450から約90Dの範囲
9編物生地の編成工程時のゲージ数としては約20から
約50の範囲1編物生地の厚さは約+001J11から
約600um、好ましくは約150unから約400u
mの範囲9編物生地の空隙率は約40%から約90%、
好ましくは約50%から約85%の範囲である。
有機ポリマー繊維バルブ含有抄造紙としては。
特開昭57−148250等に記載のポリエチレン繊維
だけのバルブからの抄造紙、およびポリエチレン繊維(
30〜70%)とセルロース繊維等の天然繊維の混合バ
ルブからの抄造紙が好ましい。紙の厚さは約80…から
約400Lff11.好ましくは約100回から約25
0−の範囲1紙の空隙率は約20%から約80%、好ま
しくは約50%から約70%の範囲である。
繊維質多孔性シートのうち織物生地および編物生地(以
下2両者をあわせて布ということがある)は水洗等の脱
脂処理により少なくとも糸製造時または布製造時に供給
または付着した油脂類を実質的に除去した布を用いる。
抄造紙およびカレンダー処理した抄造濾紙は油脂類を実
質的に付着していないものを用いる。繊維質多孔性シー
トは特開昭57−66359等に記載の物理的活性化処
理(好ましくはグロー放電処理、またはコロナ放電処理
)をその片面または両面に施すか、あるいは特開昭55
−104356.特開昭57−6G359 、特開昭5
7−148250等に記載の界面活性剤、好ましくはノ
ニオン性界面活性剤水溶液の含浸処理、塗布またはスプ
レィ処理、親水性ポリマー水溶液の含浸処理、塗布また
はスプレィ処理、特開昭Go −222770に記載の
親水性セルロース誘導体とHL B flαlO以上の
ノニオン性界面活性剤の水溶液の含浸処理、塗布または
スプレィ処理、これらの2種以上の処理等により多孔性
接着による下側の層との接着の強化、メータリング作用
、ヘマトクリッI・値対応のメータリング作用等をコン
トロールすることができる。
本発明の一体型多層分析要素において微貫通空隙構造接
着剤層により多孔性接着されて隣接する2層の非繊維質
多孔性シートのうち上側非繊維質多孔性シートは主に水
性液体試料中の分析を妨害する非溶解性物質(例、全血
試料中の赤血球、白血球等の微粒子成分)を濾過する作
用、および光遮蔽作用を有する層として機能する。下側
非繊維質多孔性シートは光遮蔽作用を有する層、または
試薬組成物の一部成分または全成分を含有保持する多孔
性試薬層として機能する。
非繊維質多孔性シートとして特公昭53−21677゜
米国特許3992158.米国特許1421341等に
記載のセルロースエステル、例えばセルロースアセテー
ト、セルロースブチレート、セルロースアセテートブチ
レート(ン昆合エステル)、セルロースニトレート:セ
ルロースエーテル、例えばエチルセルロース;炭酸エス
テルポリマー、例えばビスフェノールAのポリカルボネ
ート;ポリアミド、例えばポリカブラミド(6−ナイロ
ン)、ポリへキサメチレンアジボアミド(6,6−ナイ
ロン)等からなるメンブランフィルタ(プラッシュポリ
マ一層)、第9回プラスチックフィルム研究会講座講演
要旨集(高分子学会、 1984年2月22発行)、 
Membrana、 I nc、カタログ(1982年
7月発行)等に記載のポリエチレン微多孔性膜、ポリプ
ロピレン微多孔性膜等のポリオレフィン微多孔性膜、特
公昭53〜2167?、米国特許3992158等に記
載のポリマーミクロビーズ、ガラスミクロビーズ、珪藻
土等の微粒子が親水性ポリマーバインダーに保持されて
なる連続微空隙含有多孔性層、特開昭55−90859
に記載のポリマーミクロビーズが水で膨潤しないポリマ
ー接着剤で点接触状に接着されてなる連続微空隙含有多
孔性N(三次元格子状粒状構造物層)等の非繊維質等方
的多孔性層等を用いることができる。
微貫通孔構造接着剤により多孔性接着された2層の非繊
維質多孔性シートのかわりに特願昭60−232726
に記載の多N塗布法または多層流延法により形成された
2Nの高分子微多孔性層がその界面で密着一体化してな
る連続空隙構造の複合メンブランフィルタ(複合プラッ
シュポリマ一層)を用いることができる。
下側非繊維質多孔性シートの空隙サイズは約20nmか
ら約30um+好ましくは約50nmから約10umの
範囲、空隙率は約20%から約90%、好ましくは約4
0%から約85%の範囲、厚さは約20−から約500
…、好ましくは約80−から約350umの範囲である
。上側非繊維質多孔性シートの空隙サイズ(平均最小孔
径)は約0.8−から約30pm、好ましくは約1 、
0 Inから約10umの範囲、空隙率は約20%から
約90%、好ましくは約40%から約85%の範囲、厚
さは約201血から約5001Jm、好ましくは約80
L11Tlから約350umの範囲、上下2層の非繊維
質多孔性シートの合計厚さは約4011mから約500
um+好ましくは約80umから約35011mの範囲
が充分な測定感度を得るために有利である。
非繊維質多孔性シート中には全血中のヘモグロビンの赤
色等の反射光学裁度測定の光学的妨害排除のために特公
昭53−21677 、米国特許3992158゜特開
昭55−90859 、特願昭60−232726等に
記載の方法に従って白色の難溶性二酸化チタン微粒子、
硫酸バリウム微粒子、黒色の難溶性カーボンブラック、
白色のアルミニウム微粒子または微少フレーク等の微粒
子をいずれか1層または2層に含有させて光反射層また
は光遮蔽層としての機能を高めることができる。あるい
はこれらの微粒子の分散液を非繊維質多孔性シートに、
好ましくは繊維質多孔性シートの接着される側と反対側
(下側)から浸透させ空隙の内部表面に付着含有させる
方法で同様の目的を達成することができる。微粒子分散
)αにはゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミドのようなバインダを高分子アナライトの通過を
実質的に妨害しない範囲の含有量で含んでよい。これら
の微粒子のうちでは二酸化チタン微粒子、硫酸バリウム
微粒子が好ましい、三次元格子状粒状構造物層を用いる
場合にはいずれかの微粒子が接着剤で点接触状に接着さ
れてなる三次元格子状粒状構造物層を用いることができ
る。
2Piの非繊維質多孔性シート層には公知の界面活性剤
、好ましくはノニオン性界面活性剤な含浸保持させるこ
とができる。界面活性剤の含浸保持により水性液体試料
の拡散、浸透9通過が均一になる。
本発明の多層分析要素においては呈色試薬組成。
物は支持体以外のいずれか1層又は2以上の複数層に含
有されている。呈色試薬組成物が含有される層の例とし
て、 11水性ポリマ一バインダ一層と下側非繊維質多
孔性シート層の2層、親水性ポリマーバインダ一層と上
側非繊維質多孔性シート層の2N、2層の非繊維質多孔
性シート層、親水性ポリマーバインダ一層と2層の非線
!iI質多孔性シート層の3層、繊維質多孔性シート層
と2FIの非繊維質多孔性シート層の3Nがある。呈色
試薬組成物はこれらのいずれか2層又は3層にその全成
分が含有されるように配合できるほか、呈色試薬組成物
の特定の複数成分の多層分析要素製造時又は分析操作使
用前の保存時の呈色試薬組成物の特定の複数成分の相互
作用によるカブリの増大又は感度低下等の性能劣化を防
ぐ目的で特定の複数成分各々を別異の2層以上の複数層
にわけて含有させることができる。実質的に同じ呈色試
薬組成物の全成分が2N以上の複数層に含有される態様
においても、各層の試薬組成物の単位面積当りの含有量
が実質的に同一である態様と含有量が異なる態様とがあ
る。
繊!II質多孔性シート又は2層の非繊維質多孔性シー
ト中には呈色試薬組成物の全成分または一部成分を含有
保持させることができる。この場合。
繊維質多孔性シート又は上側非繊維質多孔性シート中に
試薬組成物の酵素を含む一部成分、殊にオキシダーゼ、
加水分解酵素等の酵素とその作用を活性化又は補助する
成分を含有保持させることにより測定感度が高くなり好
ましい場合がある。あるいは特開昭59−21398.
特願昭60−122348等に記載の内因性アンモニア
捕捉試薬組成物のような前処理試薬組成物を繊維質多孔
性シート又は上側非繊維質多孔性シート中に含有保持さ
せて前処理層又はトラップ層として機能させることもで
きる。
呈色試薬組成物は水性液体試料中のアナライトとこのア
ナライトを分析するするために選択した酵素が関与する
(触媒する)生化学反応または化学反応によって決り2
選択した反応が2種以上の酵素が関与する反応の場合に
はそれらの酵素を含む試薬組成物の全成分を前記の2N
又は3層に含有させることもできるし、必要に応じて試
薬組成物中の特定の複数成分を2層以上の別異の層に分
けて含有させることもできる。
酵素を少なくとも1種含む呈色試薬組成物の例として、
米国特許3992158.特公昭53−21677 。
特開昭54−26793 、特開昭55−164356
 、特開昭57一20899? 、特開昭59−208
53 、特開昭59−46854 、特開昭59−54
962.特公昭55−25840等に記載のグルコース
オキシダーゼとペルオキシダーゼを含むグルコース分析
用改良T rinder試薬絹成物、特組成56−45
599 、特開昭59−193352等に記載のコレス
テロールオキシダーゼ、ペルオキシダーゼと必要により
配合されるコレステロールエステラーゼを含むコレステ
ロール分析用試薬組成物、特摩昭52−3488 。
特開昭58−776(i 1 、特開昭56−7046
0等に記載のウレアーゼを含む血液尿素窒素(B U 
N)分析用試薬組成物、特開昭53−24893等に記
載のリボプロティンリパーゼ、グリセロールキナーゼ、
α〜グリセロールー3−燐酸オキシダーゼ、ペルオキシ
ダーゼを含むトリグリセリドまたはグリセロール分析用
試薬組成物、特開昭54−151193 、特開昭60
−78580に記載のビリルビン特異的酸化酵素とペル
オキシダーゼを含むビリルビン分析用試薬組成物、特開
昭53−26188、特開昭59−193352等に記
載のウリカー°ゼとペルオキシダーゼを含む尿酸分析用
試薬組成物。
特開昭55−124499 、特開昭58−86457
等に記載のペルオキシダーゼを含む過酸化水素検出用呈
色試薬組成物等がある。
多孔性シートを多層分析要素に組こむ前に多孔性シート
に酵素含有試薬組成物を含有保持させる方法の例として
、多孔性シートを酵素含有試薬組成物水溶液又は有機溶
媒含有溶液に浸漬し、多孔性シートを溶液から取りだし
、乾燥(好ましくは減圧乾燥、減圧凍結乾燥)させる方
法がある。
多層分析要素に組みこまれた多孔性層に酵素含有試薬組
成物を含有保持させる方法の例として。
特開昭59−171864 、特開昭60−22276
9 、特開昭60−222770等に記載のように、接
着層又は吸水層等の上に多孔性層を設けた後、多孔性層
の上から酵素含有試薬組成物含有水溶液又は有機溶媒含
有溶液を塗布し乾燥(好ましくは減圧乾燥)させる方法
がある。
呈色試薬組成物中の特定の複数成分各々を別異の2N以
上の複数層に分離して含有保持させるのが好ましい例と
して、電子伝達剤2色素前駆体。
酸化型補酵素、前記酸化型補酵素を還元型補酵素に変え
ろる酵素又は酵素基質を主要成分とする。
酵素活性又は蛋白結合低分子アナライトを還元型補酵素
を介して測定するための呈色試薬組成物がある。この場
合、電子伝達剤と色素前駆体とを別異の2Nに分離して
(他の成分はこれら2成分のいずれか一方とともに、あ
るいは適宜に別異の層に分離して)含有保持させること
により呈色試薬組成物の経時劣化の減少、カブリの減少
、測定感度の増大、測定精度の向上が達成されて好まし
い場合が多い。
電子伝達剤9色素前駆体、#化型補酵素、前記酸化型補
酵素を還元型補酵素に変えうる酵素又は酵素基質を主要
成分とする呈色試薬組成物の例として、 Cl1nic
a Chimica Acta、li、210(196
5)。
特開昭59−44658 、特開昭59−88097に
記載のラフデートデヒドロゲナーゼ活性測定用呈色試薬
組成物、C11nica Chimica Acta、
2fi、431(1970)、特開昭50−44894
 、特開昭57−208998 、特開昭59−440
58 。
特開昭59−88097に記載のアスバルデートアミノ
トランスフエラーゼ活性測定用呈色試薬組成物、アラニ
ンアミノトランスフェラーゼ活性測定用呈色試薬組成物
、特公昭46−9988に記載のクレアチンキナーゼ活
性測定用呈色試薬組成物、特開昭49−11395、特
開昭59−44658 、特開昭59−88097に記
載のクレアチンホスホキナーゼ活性測定用呈色試薬組成
物、米国特許3791933に記載のテストステロン活
性測定用呈色試薬組成物およびアンドロステロン活性測
定用呈色試薬組成物、特公昭56−39637に記載の
アミラーゼ活性測定用呈色試薬組成物、特公昭53−2
1677に記載のグリセロール分析用呈色試薬組成物、
特開昭50−126494 、特開昭53−24893
 、特公昭56−38199に記載のトリグリセリド分
析用呈色試薬組成物等がある。
試薬層を下側非繊維質多孔性シートと吸水層との間に設
ける場合には、試薬層は吸水層の親水性ポリマーと同様
な親水性ポリマーバインダー中に呈色試薬組成物が分散
含有されている層としで設けるのが好ましい。
(以下余白) 吸水層は水を吸収して膨潤する親水性ポリマーを主成分
とする層で、吸水層の界面に到達または浸透した水性液
体試料の水を吸収できる層であり。
全血試Hを用いる場合には水性液体成分、血漿の下側非
繊維質多孔性シート(多孔性試薬pjりへの浸透を促進
する作用を有している。吸水層に用いられる親水性ポリ
マーは水吸収時の膨潤率が30℃で約150%から約2
000%、好ましくは約250%から約1500%の範
囲のポリマーである。親水性ポリマーの具体例として特
開昭59−171864 、特開昭60−115859
等に開示の酸処理ゼラチン、脱イオンゼラチン等のゼラ
チン、フタル化ゼラチン、ヒドロキシアクリレートグラ
フトゼラチン等のゼラチン誘導体、特開昭59−171
864 、特開昭60−115859等に開示のアガロ
ース、プルラン、プルラン誘導体。
ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルピロリドン等がある。これらの親水性ポリマーは単独
で、あるいは2種以上を組合せて用いることができる。
吸水層には一般的にはゼラチンまたはゼラチン誘導体が
好ましいが、アナライトがアルブミンや総蛋白等の場合
には蛋白誘導体のゼラチン以外の親水性ポリマー、ポリ
アクリルアミド、ポリビニルアルコール等を用いるのが
好ましい。
吸水層の乾燥時の厚さは約2pmから約1100u、好
ましくは約5umから約30umの範囲、被覆量では約
281II+2から約100g/m2.好ましくは約5
g1ff12から約30g/ra2の範囲である。吸水
層には公知のpH緩衝剤。
有機カルボン酸、酸性ポリマー、塩基性ポリマー等を含
有させて使用時(分析操作実施時)のpHを調節するこ
とができる。さらに吸水層には公知の媒染剤、ポリマー
媒染剤等を含有させることができる。吸水層は実質的に
透明であることが好ましい゛が、必要に応じて吸水層中
に二酸化チタン微粒子。
硫酸バリウム微粒子、カーボンブラック等を少量分散含
有させて光学的性能を調節することができる。
本発明の一体型多層分析要素の光透過性水不透過性支持
体としては従来公知の多層分析要素に用いられている光
透過性(透明な)水不透過性支持体を用いることができ
る。その具体例としてはポリエチレンテレフタレート、
ビスフェノールAのポリカルボネート、ポリスチレン、
セルロースエステル(例、セルロースジアセテート、セ
ルローストリアセテート、セルロースアセテートピロビ
オネート等)等のポリマーからなる厚さ約501JII
+から約1mm、好ましくは約80−から約3ooum
の範囲の透明な、すなわち波長約200nmから約90
0nmの範囲内の少なくとも一部の波長範囲の電磁輻射
線を透過させる平滑な表面を有するフィルム状(シート
状)または平板状の支持体を用いることができる。支持
体中には必要に応じて二酸化チタン微粒子、硫酸バリウ
ム微粒子、カーボンブラック等を分散含有させて光学的
性能を調節することができる。支持体の表面には必要に
応じて公知の下塗層または接着層を設けて支持体の上に
設けられる吸水層と支持体との接着を強固にすることが
できる。
本発明の一体型多層分析要素においては繊維質多孔性シ
ートと217!の非繊維質多孔性シートとの間で上側か
ら下側に水性液体の均一通過が円滑に行われるようにこ
れらの多孔性シートは相互に微貫通空隙構造(または微
貫通孔構造)の接着剤層により実質的に密着して接着し
て一体化(多孔性接着又は微多孔性接着)される。本明
細書において。
水性液体の均一通過とは、連続微空隙を有する繊維質多
孔性シートの上側表面に点着供給された水性液体がその
連続微空隙のメータリング作用により拡散されその層の
下側表面に達した分布状態を実質的に保ったまま隣接す
る上側非繊維質多孔性シートの上側表面に水性液体が通
過すること、または上側非繊維質多孔性シートの下側表
面に達した水性液体がその分布状態を実質的に保ったま
ま隣接する下側非繊維質多孔性シートの上側表面に水性
液体が通過することを意味する。
微貫通空隙構造の接着剤層としては9例えば印刷におけ
る網点と同じように円、方形、星形、不定形等のドツト
状の接着剤が整然と配列されたもの、平行状細線(波型
または直線)形、交叉細線(波型または直線)形に配列
されたもの(この場合。
微貫通孔構造接着剤層になる)、スクリーンレスドツト
(砂目状パターン)のように微視的にはドツトの形、大
きさ、配列はランダムであるが巨視的には均一性が感じ
られるように配列されたもの等の部分的配列のいずれか
になるように配置された接着剤層を用いるられる。単位
面積当りの接着剤のドツトや線が占める総面積の比率、
すなわち接着剤面積率は、印刷における網点面積率(日
本印刷学会編「印刷工学便覧J1983年発行、 、2
62−263頁)と同様の定義により、約80%以下、
好ましくは約50%以下、最も好ましくは約5%から約
20%の範囲である。接着剤のドツト径または線の太さ
は、約50−から約11の範囲で接着力が損なわれない
範囲で小さいことが望ましい。接着剤ドツトまたは線の
相互間隔は、約30μmから約3mmの範囲で接着され
る2枚の多孔性シートの対向する2表面の間に毛細間隙
ができない範囲で実験により決めることが出来る。1例
として、厚さ1501.1mの平滑表面の2枚のメンブ
ランフィルタは上記の数値範囲内のドツト径とドツト間
隔でドツト状に配置された接着剤で実質的に密着して接
着されて一体化(多孔性接着)し、1表面に水性液適を
点着したときに形成される液の拡がり模様と面積はンυ
滴点着側表面とその反対側表面で実質的な差が見られな
い。
他の例として厚さ150pmの平滑表面のメンブランフ
ィルタと厚さ200μmのトリコット編物生地とを接着
する場合には、後者表面の糸の山部だけに接着剤をつけ
てから両者を貼りあわせろと両者を多孔性接着させるこ
とができる。
接着剤としては)α状接着剤、非ニユートン枯性の液体
接着剤、ボットメルト 等を用いることができる。液状接着剤としては粘度約1
000cps以上て延糸性の少ない接着剤が,多孔性シ
ートの表面に局在し,多孔性シートの内部方向への侵入
の少ない点て好ましい。その具体例としてポリビニルア
ルコール水溶液,デギストリン水)古漬,カルボキシメ
チルセルロース水,古漬がある。非ニユートン粘性の液
体接着剤としては固体微粒子等を適宜混合して非ニユー
トン粘性を付与された液体接着剤が好まし′い。その具
体例として澱粉糊,メチルセルロース添加澱粉糊,酢酸
ビニル−ブチルアクリレートコポリマー水性エマルジョ
ンがある。ホットメルト型接着剤としては温度約55℃
以下で固体状の接着剤が好ましい。その具体例としてエ
チレン−酢酸ビニルコポリマー。
エチレン−イソブチルアクリレートコポリマーがある。
ホットメルト型接着剤は糸状,![主系状。
顆粒状,微粒子状,粉状等のものを適宜選択して用いる
ことができる。
接着剤の部分的存在パターン、すなわち網点状パターン
、平行状細線(波型または直線)形パターン、交叉細線
(波型または直線)形パターン、砂目状パターン等を形
成する好ましい方法として印刷方式による方法がある。
印刷方式として,凹版またはグラビア版により直接多孔
性シートの表面に接着剤パターンを形成する方法,オフ
セット印刷方式で一度ゴムローラー,離型紙等の上に接
着剤パターンを移し取り,さらにこの接着剤パターンを
多孔性シートの表面に移す方法,ポリエチレンテレフタ
レート紗スクリーンまたはメタルスクリーンを通してス
クリーン印刷方式により直接またはオフセラI・方式で
多孔性シートの表面に接着剤パターンを形成する方法等
がある。ホットメルト型接着剤を用いる場合にはこれら
の方法は接着剤の融解温度より高い温度で実施すること
ができる。
接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方法として
,仮支持体の表面に固体微粒子等を適宜混合して非ニユ
ートン粘性を付与された液体接着剤の薄層を塗布形成し
,その上にメンブランフィルタまたは抄造紙を一様に重
ねた後すぐにこれを剥離することによりメンブランフィ
ルタまたは抄造紙の表面に印刷におけるスクリーンレス
ドツト状の接着剤パターンを形成する方法がある。
接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方法として
,仮支持体の表面に接着剤の薄層を塗布し,その上に織
物生地または編物生地のような規則的な微細凸凹表面の
多孔性シートを一様に重ねた後すぐにこれを剥離するこ
とにより織物生地または編物生地の布目の山部(糸の山
部)だけに点状に接着剤を付着させ,この多孔性シート
を池の平滑な表面の多孔性シート(メンブランフィルタ
等)に貼りあわせて密着一体化(多孔性接着)する方法
がある。
接着剤の部分的存在パターンを形成する他の方線として
、繊維質多孔性シート全体を接着剤、8液中に浸漬し、
シートを溶液から取り出し、シートを圧搾して接着剤溶
液を紋り出し、繊維の表面だけに接着剤が付着している
状態にし、Wk維質多孔性シートを他の平滑な表面の多
孔性シート(メンブランフィルタ等)に貼りあわせて密
着一体化(多孔性接着)する方法がある。
このようにして表面に接着剤の部分的存在パターンが形
成された多孔性シートを池の(表面に接着剤パターンの
形成されていない)多孔性シートに重ねあわせ(ホット
メルト型接着剤を用いる場合には接着剤の融解温度より
高い温度で)実質的に一様な軽い圧力を加えて対向する
多孔性シートを密着させることにより多孔性シートは相
互に微貫通空隙構造(または微貫通孔構造)の接着剤層
により実質的に密着して接着され一体化する(本明細書
では、これを多孔性接着又は微多孔性接着ということが
ある)。多孔性接着は多孔性シート相互間、多孔性シー
トと非多孔性シートの間、非多孔性シート相互間いずれ
の接着にも適用できる。
本発明の一体型多層分析要素においては、必要に応して
さらに14以上の繊維質多孔性シート又は非繊維質多孔
性シートを多孔性接着して設けることができるほか、さ
らに必要に応じて前述の諸特許明!H書等に記載の諸種
のJa能層2例えば、インジケータ一層、媒染層又は検
出層、半透膜層。
バリア層、マイグレーション防止層、前処理層又はトラ
ップ層、光遮蔽層又は光反射層くバックグラウンド層)
、第2吸水層等を適宜選択して設けることができる。
本発明の一体型多層分析要素は水性液体試料中の予め定
められた被検対象成分(アナライト)の定量分析に好適
で2例えば、血液、特に全血中の総蛋白、アルブミン、
各(18素等の高分子アナライト、ビリルビン等の高分
子(蛋白)と結合したアナライト、コレステロール、ト
リグリセリド等の疎水性アナライトに特に有用であるば
かりでなく。
血液や尿中のグルコース、尿素、尿酸、クレアチニン等
の低分子アナライトにも有用である。さらに多層分析要
素中の多孔性層に抗原または抗体を含有保持させて免疫
学的方法で抗体または抗原を定量分析することも可能で
ある。本発明の一体型多層分析要素は全血試料に特に有
用であるが、池の水性液体試料2例えば血漿、血清、尿
、ii液。
食品、飲料等にも適用できる。
本発明の一体型多層分析要素の一具体例の実施例1の分
析要素では上から順にトリコット編物生地からなる繊維
質多孔性シート(1)、セルロースアセテートメンブラ
ンフィルタからなる非繊維質多孔性シー)(2)、セル
ロースアセテートメンブランフィルタからなる非繊維質
多孔性シー)(3)、ゼラチンを主成分とする吸水層(
4)がポリエチレンテレフタレート透明フィルムからな
る光透過性水不透過性支持体(5)の上に接着された構
成の一体型多層分析要素で、多孔性シー)(+)−(2
)間、多孔性シー) (2) −(3)間が網点状に配
置された澱粉糊で微貫通空隙を構成して密着一体化(多
孔性接着)されている。繊維質多孔性シート(1)は主
としてメータリング作用を有し、非繊維質多孔性シート
(2)は主として血球類濾過作用と光遮蔽作用を有し、
非線!tt質多孔性シート(3)は酵素を含む呈色試薬
組成物を含浸保持する多孔性試薬層で呈色層を兼ねてお
り、吸水層(4)は全面試料中の水を吸収して水性液体
成分の非繊維質多孔性シート<3)への移行を促進する
作用を有する。
本発明の多層分析要素は一辺約15mmから約30mm
の正方形またはほぼ同サイズの円形等の小片に裁断し、
特公昭57−28331 、実開昭56−142454
 、特開昭57−63452.実開昭58−32350
.特表昭58−501144等に記載のスライド枠に収
めて化学分析スライドとして用いることが、製造、包装
、輸送、保存、測定操作等諸種の観点で好ましい。使用
目的によっては。
長いテープ状でカセットまたはマガジンに収めて用いる
こと、または小片を開口のあるカードに貼付または収め
て用いることなどもてきる。
本発明の多層分析要素は前述の諸特許明細書等に記載の
操作により液体試料中の被検成分の分析を実施できる。
すなわち約5ulから約50μl、好ましくは8μmか
ら30μmの範囲の全面、血2M +血清等の水性液体
試料滴を展開層に点着し、1分から10分の範囲で、約
20°Cから約40°Cの範囲の実質的に一定の温度で
、好ましくは37℃近傍の実質的に一定の温度でインク
ベーションし、光透過性支持体側から要素内の色、蛍光
、混濁または紫外線の吸収極大波長またはその近傍の波
長の光を用いて試薬展開層の光学濃度を反射測光し、予
め作成した検量線を用いて比色測定法の原理により液体
試料中の被検成分含有量を求めることができる。点着す
る水性液体試料の量、インクベーション時間と温度は一
定にすることにより被検成分の定量分析を高精度で実施
できる。この測定操作は特開昭56−77746、特開
昭58−21566、特開昭58−161867等に記
載の化学分析装置により極めて容易な操作で高精度の測
定をすることができる。
(以下余白) 実施例1および比較例1 全ビリルビン定量用一体型多層分析要素ゼラチン下塗さ
れた厚さ180urnの無色透明ポリエチレンテレフタ
レー)(PET)フィルム(支持体)の上に乾燥後の層
厚が25pmになるように平均重合度1000. H化
度約88%のポリビニルアルコール水溶液を塗布し乾燥
させて吸水層を形成した。
ついで吸水層の表面を約25°Cの水でほぼ一様にぬら
した後、下側非繊III質多孔性シートとして最小孔径
1.2層m、厚さ140μm、空隙率約80%のセルロ
ースアセテートメンブランフィルタをラミネートシ。
乾燥させて吸水層とメンブランフィルタを畜着一体化さ
せた。
別に水溶液1008当リダイフイリン(CI+em 1
ca、IAbstracts Registry No
、479−18−5)10g、スルホサリチルlIj2
g、2.11−ジクロロベンゼンジアゾニウムスルホサ
リチレート0.2g含有のビリルビン分析用呈色試薬組
成物水溶液調製しておき、その水溶液を下側メンブラン
フィルタの上から1m2当り80InIの割合で塗布し
乾燥してメンブランフィルタに呈色試薬組成物を含浸保
持させた。
次に100メツシユの網点(網点面積率約20%)を通
してスクリーン印刷法で澱粉糊を下側メンブランフィル
タの表面に固形成分約3 g/m2の割合で付着させ、
直ちに上側非繊維質多孔性シートとして最小孔径3.0
Lff11.厚さ1401m、空隙率約80%のセルロ
ースアセテートメンブランフィルタをラミネートし、t
j粉糊を乾燥させて2枚のメンブランフィルタを多孔性
接着して密着一体化させた。
ついで同様にして上側メンブランフィルタの上に10O
S相当のPET紡績糸からなる厚さ約250umのトリ
コット編物生地を多孔性接着して密着一体化させた。こ
のようにして3層の多孔性シートが微貫通空隙構造の接
着剤で密着して接着一体化された(多孔性接着された)
全ビリルビン定量用一体型多層分析要素(実施例1)を
調製した。
一方、上側メンブランフィルタを省略した他は実施例1
と同様にして2層の多孔性シートが多孔性接着された全
ビリルビン定量用一体型多層分析要素(比較例IA)と
トリコット編物生jllj層を省略した他は実施例1と
同様にして2層の多孔性シートが多孔性接着された全ビ
リルビン定量用一体型多層分析要素(比較例IB)を調
製した。
別に、ヘマトクリット値45%、ビリルビン含有ff1
0.5mg/旧と検定(J endrassik −G
 rof法による検定値)された全血試料、および前記
全血を遠心して血漿と血餅を分離し、血漿の一部を総ビ
リルビン含有量検定値21mg/旧のコントロール血清
オメガビリルビン(商品名)の等容積でおきかえ、再び
血餅と混合してヘマトクリット値45%、ビリルビン含
有ff1(検定値)4.l: 8.0 : 16.2m
g/旧のコントロール全血試料を用意した。
次に上記3種の要素を評価するためにこれらの全血試料
とコントロール全血試料それぞれの20μmを実施例1
と比較例1の各多層分析要素の平織物生地層の上に点着
し、37℃で6分インクベーションし、中心波長540
nmの可視光でPET支持体側から要素中の呈色を反射
測光して第1表に記載の結果を得た。実施例1と比較例
1の多層分析要素では全血試料の展開が良好であったが
、比較例2の多層分析要素では全血試料が点着時の盛り
上がった液滴状態のままとどまり眉間が不十分てあった
第  1  表 第1表の結果から本発明の全ビリルビン定員用一体型多
層分析要素においてはビリルビン低含有量域で反射光学
濃度が小さく、シかも検量線の勾配が大きいからビリル
ビン測定可能範囲が広く。
測定精度が良好なことが明らかである。これはアナライ
トのビリルビンが試薬層にまで十分に拡散浸透するが赤
血球は試薬層より上側の層で分雛されているので、光遮
蔽Jriなしでも反射光学濃度測定を妨害しないためと
推定される。
一方晶上層がトリコット編物生地J筈2次層が呈色試薬
組成物含浸保持メンブランフィルタ層、の2多孔性層を
有する多層分析要素比較例IAにおいてはビリルビン含
有量の多少にかかわらずに反射光学濃度値が大きく、シ
かも検量線の勾配は小さいのて全血試料用の全ビリルビ
ン定量用一体型多層分析要素としては実用できないこと
が明らかである。これは赤血球がトリコット層で分離さ
れきらずに呈色試薬含浸メンブランフィルタ層にまで到
達して反射光学濃度測定を妨害するためと推定される。
また2Piのメンブランフィルタ層を有し、下側メンブ
ランフィルタ層が呈色試薬を含浸保持する多層分析要素
比較例IBでは検量線の勾配が小さいので分析精度が悪
く、シかも点着時の全血試[[の挙動から全血試料用の
全ビリルビン定量用一体型多層分析要素としては実用で
きないことが明らかである。
実施例2 全ビリルビン定量用一体型多層分析要素吸水層として脱
イオンゼラチンおよび平均重合度1000 、鹸化度約
88%のポリビニルアルコールを用い、それぞれ乾燥後
の層厚が、1 ;2;5;10;25−になるようにし
た他は実施例1と同様にして上からIF’のトリコット
編物生地層、2層のメンブランフィルタ層の3Nの多孔
性シートが多孔性接着された全ビリルビン定量用一体型
多層分析要素10種を調製した。
10種の多層分析要素について実施例1と同様の全面試
料を用い実施例1と同様にして検量線を作成し、総ビリ
ルビン含有rJ 16.2mg/dlと0.51T1g
/旧の反射光学濃度値の差を求めて総ビリルビンの定量
精度を評価して第2表に記載の結果を得た。
(以下余白) 第  2  表 世 ゼラチン:脱イオンゼラチン PVA  :ポリビニルアルコール 評価記号 ◎ 検量線の勾配が大きく、定員精度良好。
(実施例1の結果と同程度) O検量線の勾配が◎に比べてやや小さく、定量精度がや
や劣る。
Δ 検量線の勾配が小さく、定量精度悪い。
(比較例IBの結果と同程度) 第2表の結果から吸水層がゼラチン、ポリビニルアルコ
ールいずれからなる場合にも吸水層の層厚が11Jmて
は検ffi線の勾配が小さく、定量精度良好;2LIm
で検量線の勾配が吸水層厚5〜251Jmの場合の検量
線の勾配に比べてやや小さく、定量精度がやや劣るが実
用可能; 5〜251Jmでは検量線の勾配が大きく、
定量精度良好で実用可能なことが明らかである。すなわ
ち吸水層厚は21.lrI+以上必要で。
51m以上が好ましいことが明らかである。
実施例3 アルブミン定量用一体型多層分析要素 ゼラチン下塗された厚さ18011mの無色透明PET
フィルムの上に乾燥後の層厚が251.Imになるよう
に平均重合度+000.鹸化度約88%のポリビニルア
ルコール水溶液を塗布し乾燥させて吸水層を形成した。
ついて吸水層の表面を約25℃の水でほぼ一様にぬらし
た後、下側非繊維質多孔性シートとして最小孔径1.2
1.on、厚さ140LIm、空隙率約80%のセルロ
ースアセテートメンブランフィルタをラミネートし、乾
燥させて吸水層とメンブランフィルタを密着一体化させ
た。
別に水−メタノール(重量比l:3)混合溶媒溶液10
0g当リブロすクレ゛ブールグリーンo、sg、林(禽
酸0 、37g含有のアルブミン分析用呈色試薬組成物
溶液調製しておき、その溶液を下IIIメンブランフィ
ルタの上から1m2当り130m1の割合で塗布し乾燥
してメンブランフィルタに呈色試薬組成物を含浸保持さ
せた。
次に100メツシユの網点(網点面積率約20%)を通
してスクリーン印刷法で澱粉糊を下側メンブランフィル
タの表面に固形成分約3 z7m2の割合で同着させ、
直ちに上側非繊維質多孔性シートとじて最小孔径3.O
LIm、厚さ140μm、空隙率約80%のセルロース
アセテートメンブランフィルタをラミネートし、澱粉糊
を乾燥させて2枚のメンブランフィルタを多孔性接着し
て密着一体化させた。
ついで同様にして上側メンブランフィルタの上に100
S相当のPET紡績糸からなる厚さ約140umの平織
物生地を多孔性接着して密着一体化させた。
このようにして3層の多孔性シートが多孔性接着された
アルブミン定量用一体型多層分析要素を調製した。
別に、ヘマトクリット値42%、アルブミン含有量4.
2g/旧と検定された全血試料、および前記全血を遠心
して血漿と血餅を分離し、血漿の一部を等容積の生理食
塩水又は15%ヒトアルブミン含有生理食塩水でおきか
え、再び分離した血餅と混合してヘマトクリット値42
%、アルブミン含有量(検定値) 1.4 ; 7.7
 : 10.0g/旧のコントロール全血試料を用意し
た。
次にこれらの全血試料とコントロール全血試料それぞれ
の20μlを多層分析要素の平織物生地層の上に点着し
、37℃で6分インクベーションし、中心波長640n
mの可視光でPET支持体側から要素中の呈色を反射測
光して第3表に記載の結果を得た。
第3表の結果から本発明のアルブミン定量用一体型多層
分析要素においては検量線の勾配が大きく、アルブミン
の定量精度が高いことが明らかである。これは全血試料
中のアナライトのアルブミンが多孔性試薬層へ速やかに
充分な量浸透するため呈色反応が充分に進行するためと
推定される。
第  3  表 実施例4 アルブミン定量用一体型多層分析要素 ブロムクレゾールグリーンの代りにブロムクレゾールパ
ープルを用いたほかは実施例3と同様にして3Nの多孔
性シートが多孔性接着されたアルブミン定量用一体型多
層分析要素を調製した。
得られた要素について実施例3と同様にして全血試料と
コントロール全血試料それぞれの20μlを多層分析要
素の平織物生地層の上に点着し、37°Cで6分インク
ベーションし、中心波長600nmの可視光でPET支
持体側から要素中の呈色を反射測光して第4表に記社の
結果を得た。
第  4  表 第4表の結果から本発明のブロムクレゾールパープルを
指示薬色素として含有するアルブミン定量用一体型多層
分析要素においては検fl線の勾配が大きく、アルブミ
ンの定量精度が高いことが明らかである。これは全血試
料中のアナライトのアルブミンが多孔性試薬層へ速やか
に充分な量浸透するため呈色反応が充分に進行するため
と推定される。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光透過性水不透過性支持体の上に呈色試薬組成物
    が含有されている少なくとも1層を含めて複数の層を有
    する一体型多層分析要素において、支持体から遠い側か
    ら順に繊維質多孔性シート、上側非繊維質多孔性シート
    、下側非繊維質多孔性シート、および親水性ポリマーバ
    インダーを含有する吸水層を有し、前記3層の多孔性シ
    ートはそれぞれその隣接する2面の間において液体の均
    一通過が実質的に妨げられないように微貫通空隙を構成
    するように部分的に配置された接着剤により実質的に密
    着して接着され一体化されていることを特徴とする一体
    型多層分析要素。
  2. (2)前記部分的に配置された接着剤が網点状、交叉線
    状、並列線状または砂目状に配置された接着剤である特
    許請求の範囲1に記載の分析要素。
  3. (3)前記下側非繊維質多孔性シートに呈色試薬組成物
    が含有されている特許請求の範囲1に記載の分析要素。
  4. (4)前記上側非繊維質多孔性シートに呈色試薬組成物
    が含有されている特許請求の範囲1に記載の分析要素。
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