JPS63241352A - 多層分析素子およびそれを用いた生体由来の試料分析法 - 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、多層分析素子、特に試薬層と展開層との間に
液体不透過性フィルムを設けた多層分析素子およびそれ
を用いた生体由来の試料分析法に関する。

（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。装置が高価であるうえにその操作に熟練を要する
という問題もある。

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１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。

しかし、生体由来の試料と素子中の試薬との反応が、抗
原抗体反応のような反応速度の遅い反応および多段階反
応である場合９反応が完結しない状態の反応液が次の試
薬層または抽出層に移動するときがあり、そのために１
分析績度が低下し。

試料の定量が不正確となる。

（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、被検成分と試薬との反応が抗原抗
体反応のような反応速度の遅い反応および多段階反応の
場合においても、各反応を完結させてのち所定の分析に
供する多層分析素子を提供するところにある。本発明の
他の目的は。

上記多層分析素子を用いた生体由来の試料分析法を提供
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は、光不透過性の試薬層と展開層
とを順次積層しかつ該試薬層と該展開層との間に、少な
くとも一枚の液体不透過性フィルムが取りはずし可能に
挿入された構成でなり、そのことにより上記目的が達成
される。本発明の多層分析素子を用いた生体由来の試料
分析法は、光不透過性の試薬層と展開層とが順次積層さ
れかつ該試薬層と該展開層との間に少なくとも一枚の液
体不透過性フィルムが取りはずし可能に挿入された構成
でなる多層分析素子の該展開層上に生体由来の試料を点
着し、試薬層に浸透した該点着試料を試薬層中の試薬と
反応させ１反応が完結したのち該液体不透過性フィルム
を取りはずすことにより２反応液を次の試薬層または抽
出層に供給することを包含し、そのことにより上記目的
が達成される。

生体由来の試料の分析は、光学的手段（吸光度測定）お
よび肉眼によりなされる。

本発明の試薬層は２例えば、呈色変化させる試薬を含有
する層であり、光不透過性の素材０例えば、メンブラン
フィルタ−９布、濾紙、不織布。

ガラス繊維などが用いられる。この試薬層は、試薬およ
び酵素の少なくとも一方を、その内部および表面に吸収
あるいは吸着させることにより２作製される。試薬層を
光不透過性の素材とすれば。

光が遮断されるため試薬が光分解を受けにくいだけでな
く、試料中の成分の色（例えば、ヘモグロビンの赤色）
を展開層から遮断でき、光遮断層としての効果も付加し
得る。これら素材は多孔質であるため、試薬の含浸も容
易となる。

展開層は２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。それには１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。これら素材は、試薬層と
同一であってもよい。また、展開層にも試薬を存在させ
てもよい。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。

上記試薬層と展開層との間に配置される液体不透過性フ
ィルムは２例えば、多段階反応において。

各反応あるいは反応と抽出とを完全に遮断するための層
であり、取りはずし可能である。このフィルムには、液
体不透過性のあらゆる材料が使用でき、その例には、ポ
リエチレンテレフタレート三酢酸セルロース、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
メタクリレートおよびガラスがある。フィルムの厚さは
、可能なかぎり薄い方が好ましい。一般に、　１０〜２
００μｍである。このフィルムは薄膜であるため、これ
を取りはずした後も２通常、フィルム設置箇所に空隙が
生じることはなく１分析に支障をきたさない。

上記フィルム設置箇所の取りはずし口に接着層を設ける
ことにより、空隙の発生を効果的に防ぐことができる。

上記多層分析素子の試薬層の展開層側には、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２例えば、抗原抗体反応において反応物を抽出する
ための層である。光遮断層は２分光光度計から照射され
た光を完全に遮断する層であり、それはゼラチン、ポリ
ビニルアルコールなどの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１例えば１〜３０重量％（
重合体に対し）配合して作製される。

上記多層分析素子には、必要に応じて、界面活性剤が添
加されうる。界面活性剤は、素子中での試料成分の移動
を促進する。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
。

本発明の多層分析素子は、保型のためプラスチックマウ
ントに組み込まれてもよい。さらに、試薬層の展開層と
は反対側の表面に、光透過性の支持体が設けられてもよ
い。この支持体には、光透過性で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５０μ頂〜２０００
μｍ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。

（実施例） 以下に本発明を実施例について述べる。

天蓋斑上 本発明の多層分析素子は、第１図に示すように。

試薬層１，２．液体不透過性フィルム４および展開層３
を、公知の方法により順次積層して作製される。フィル
ム４には取りはずし用把手４０が適宜設けられる。各層
には以下の材料が用いられた。

試薬層１：再生セルロース膜（平均孔径３μｍ。

グルコース、グルコースオキシダーゼ、４−アミノアン
チピリンおよび１，７−シヒドロキシナフタレンを含存
する）。

試薬層２：変性ヒトＩｇＧを固定化したミクロフィルタ
ー。

展開層　−再生セルロース膜（平均孔径３μｍ）。

この多層分析素子を用いて、ヒト血清中のりウマチ因子
の定量が１次のようにして行われた。

（１）パーオキシダーゼで標識した一定量の抗ヒトＩｇ
Ｇとヒト血清（被検試料）との混合溶液を、上記多層分
析素子の展開層上に点着した。溶液は展開層で均一に拡
散されたのち、試薬層２に供給される。

（２）このようにして試薬層２に供給された標識抗ヒト
■ｇＧおよび血清中のりウマチ因子が、試薬層２中にあ
らかじめ固定された変性ヒトＩｇＧと、３７℃で３０分
間競争反応する。この反応は液体不透過性フィルム上で
行われる。

（３）反応後、液体不透過性フィルムを取りはずした。

反応物は試薬層２中に残留し、未反応物（標識抗ヒト■
ｇＧおよび血清中のりウマチ因子を含む）だけが試薬層
１に移動した。試薬層１中にて、パーオキシダーゼの存
在量に応じて、以下のように着色反応が進行した。

試薬層中のグルコースは、グルコースオキシダーゼの触
媒により、試料中の水と反応して過酸化水素を生成する
。この過酸化水素がパーオキシダーゼ（上記抗ヒトＩｇ
Ｇの標識物質）の存在下、４−アミノアンチピリンと１
．７−シヒドロキシナフタレンとの発色反応に関与する
。

（４）分光光度計を用いて、素子の試薬層１例の反射光
の吸光度を測定した。

他方、既知量のリウマチ因子を含むヒト血清を用いて、
上記と同様の反応を行わせ、吸光度とリウマチ因子量と
の関係を求めて検量線を作成した。

被検試料の上記吸光度測定値を用いて、検量線から、被
検試料中のりウマチ因子を定量した。

実侮皿ｌ 実施例１と同様の多層分析素子を用い、パーオキシダー
ゼで標識した一定量のインシュリンとヒト血清（被検試
料）との混合溶液を、上記多層分析素子の展開層上に点
着した。以下、実施例１と同様の方法により反応を行い
、被検試料の吸光度測定値を用いて、検量線から、被検
試料中のインシュリン量を定量した。

災施拠主 第２図に示すように２試薬層２を設けず、試薬層１と液
体不透過性フィルム４との間にＢ／Ｆ分離膜５を設けか
つ展開層には抗インシュリン抗体を未固定で存在させて
、多層分析素子を作製した。

この多層分析素子を用いて、実施例２と同様の方法によ
り、インシュリンの定量がなされた。

実施Ａ↓ 本発明の多層分析素子は、第１図に示すように。

試薬層１，２．液体不透過性フィルム４および展開層３
を、公知の方法により順次積層して作製される。フィル
ム４には取りはずし用把手４０が適宜設けられる。各層
には以下の材料が用いられた。

試薬層１：再生セルロースＩｌｌ　（平均孔径３μｍ。

グルコース、グルコースオキシダーゼ、４−アミノアン
チピリンおよび１，７−シヒドロキシナフタレンを含有
する）。

試薬層２：変性ヒトＩｇＧを固定し、さらにパーオキシ
ダーゼにより標識した変性ヒトＩｇＧをフリーの状態（
固定化せず）で存在させたミクロフィルター。

展開層：再生セルロース膜（平均孔径３μｍ）＊この多
層分析素子を用いて、ヒト血清中のリウマチ因子の定量
が１次のようにして行われた。

（１）ヒト血清（被検試料）を、上記多層分析素子の展
開層上に点着した。ヒト血清は展開層で均一に拡散され
たのち、試薬層２に供給される。

（２）このようにして試薬層２に供給された血清中のリ
ウマチ因子が、試薬層２中にあらかじめ存在しており固
定化された変性ヒトＩｇＧ、および固定化されておらず
パーオキシダーゼで標識された変性ヒトＴｇＧと、３７
℃で３０分間競争反応する。この反応は液体不透過性フ
ィルム上で行われる。反応により、固定化された変性ヒ
トＴｇＧがリウマチ因子と結合し、さらに、このリウマ
チ因子を介して。

標識された変性ヒトＩｇＧとサンドインチ状に結合する
。

（３）反応後、液体不透過性フィルムを取りはずした。

変性ヒトＩｇＧと反応してサンドインチ状に結合された
反応物は試薬層２中に残留し、未反応物（標識変性ヒト
ＩｇＧなど）だけが試薬層ｌに移動した。試薬Ｎｌ中に
て、パーオキシダーゼの存在量に応じて、以下のように
着色反応が進行した。

試薬層中のグルコースは、グルコースオキシダーゼの触
媒により、試料中の水と反応して過酸化水素を生成する
。この過酸化水素がパーオキシダーゼ（上記固定化され
ていない変性ヒトＩｇＧの標識物質）の存在下、４−ア
ミノアンチピリンと１゜７−シヒドロキシナフタレンと
の発色反応に関与する。

（４）分光光度計を用いて、素子の試薬層１側の反射光
の吸光度を測定した。

他方、既知量のリウマチ因子を含むヒト血清を用いて、
上記と同様の反応を行わせ、吸光度とリウマチ因子量と
の関係を求めて検ｔｈｉを作成した。

被検試料の上記吸光度測定値を用いて、検量線から、被
検試料中のリウマチ因子を定量した。

（発明の効果） 本発明の多層分析素子は、このように、光不透過性の試
薬層と展開層との間に、少なくとも一枚の液体不透過性
フィルムが取りはずし可能に挿入されている。そのため
、生体由来の試料中の被検成分と試薬との反応が抗原抗
体反応のような反応速度の遅い反応および多段階反応の
場合でも、各反応を完結させてのち被検試料中の被検成
分が分析されうる。その結果１分析績度が向上し、被検
成分の定量が正確になされる。

この多層分析素子を濾紙を用いて構成すれば。

スティック状の試験片として、医療用の診断スティック
などに有用である。

４、　ス　　の　　゛　なヲ゛■ 第１図は本発明の多層分析素子の一実施例を示す斜視図
、第２図は本発明の多層分析素子の他の実施例を示す斜
視図である。

１．２・・・試薬層、３・・・展開層、４・・・液体不
透過性フィルム、５・・・Ｂ／Ｆ分離膜、４０・・・フ
ィルム取りはずし用把手。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光不透過性の試薬層と展開層とを順次積層しかつ該
   試薬層と該展開層との間に、少なくとも一枚の液体不透
   過性フィルムが取りはずし可能に挿入された構成でなる
   多層分析素子。 ２、光不透過性の試薬層と展開層とが順次積層されかつ
   該試薬層と該展開層との間に少なくとも一枚の液体不透
   過性フィルムが取りはずし可能に挿入された構成でなる
   多層分析素子の該展開層上に生体由来の試料を点着し、
   試薬層に浸透した該点着試料を試薬層中の試薬と反応さ
   せ、反応が完結したのち該液体不透過性フィルムを取り
   はずすことにより、反応液を次の試薬層または抽出層に
   供給することを包含する生体由来の試料分析法。